擴展用分機系統和信號中繼方法
2023-04-23 05:40:01 1
專利名稱：擴展用分機系統和信號中繼方法
技術領域：
本發明涉及擴展用分機系統和信號中繼方法，實現例如在室內等惡劣的 電波環境下的無線通信。
背景技術：
無線中繼裝置又稱為轉發器(repeater)或增強器(booster)，其為了簡單 地使電波靜區(dead zone)成為可無線通信區域，接收並放大從基站裝置發 送的信號而發送到覆蓋區域內，並且接收並放大從位於覆蓋區域內的通信終 端裝置發送的信號而將其發送到基站裝置。另外，作為使電波靜區成為可通信區域的裝置，已知專利文獻l所述的 移動通信的中繼裝置。在專利文獻l中，在分機側1A,經由輸入輸出端子2、布線用同軸電纜3-0、 3-1.....3-(n-1)以及高頻耦合器4一1、 4-2.....4-n,級聯連接各個分機具備的天線模塊6-l、 6-2..... 6-n。在這種移動通信的中繼裝置中，在分機側1A串聯連接多個分機(天線模 塊)時，最好是，對所有分機而言，使從各個分機輸出的下行線路系統的發送 功率都一樣。於是，根據布線用同軸電纜3-0、 3-1、 3-2、…、3-(n-l)、 15-1、15-2、 ...15-n的布線長度等，將高頻耦合器4-l、 4-2.....4-n中的與各個分機的耦合度Ci分別設定為各自的值。通過這種方式對各個分機分配下行線 路系統的發送功率時，從天線10發出的功率僅依賴於布線用同軸電纜15-1 至15-n的長度偏差，所以只要考慮分散配置分機時的同軸電纜布線長度，則 能夠對所有的分機提供大致相同的電平的發送功率，而不會出現任何問題。並且，專利文獻1的圖6所示的移動通信的中繼裝置在下行線路系統的 天線後級，立即配備BPF(帶通濾波器)9和具有可變增益功能的放大器12,以 檢測電路12a的檢測信號，對放大器12的輸出功率進行自主控制。由此，通 過調整各個分機的放大增益，能夠改善依賴於同軸電纜長度的下行線路系統 的發送功率的偏差。[專利文獻1]特開2004-2lM9l號公報
發明內容
發明要解決的問題
然而，以往的裝置有如下的問題，因為未公開用於校正分機的增益的增
益調整用信號源，所以不能高精度地校正電纜損耗(cable loss)。
本發明的目的是，提供擴展用分機系統和信號中繼方法，通過使用導頻
信號來調整增益，能夠高精度地校正電纜損耗，並且在中繼裝置適配器通過
分配器與擴展用分機裝置連接了的情況下，也能夠高精度地校正由分配器進
行分配時所產生的損失。 解決問題的方案
本發明的擴展用分機系統具有，中繼裝置適配器以及通過傳輸路徑與所 述中繼裝置適配器連接的擴展用分機裝置，該系統中，所述中繼裝置適配器 包括導頻信號生成單元，生成導頻信號；以及切換單元，在下述兩個動作 之間進行切換，即將生成的所述導頻信號傳輸到所述擴展用分機裝置、和將 中繼裝置接收到的信號中繼到所述擴展用分機裝置及將所述擴展用分機裝置 接收到的信號中繼到所述中繼裝置，所述擴展用分機裝置包括接收電平檢 測單元，檢測通過所述傳輸路徑接收到的信號的接收電平；導頻信號接收判 定單元，基於檢測出的所述接收電平，判定是否接收到所述導頻信號；增益 調整單元，在所述導頻信號接收判定單元判定為接收到所述導頻信號時，基
於接收到的所述導頻信號的接收電平，調整所述中繼的信號的增益；以及分 配單元，將從所述中繼裝置適配器通過所述中繼所傳輸的信號，分配給其他 的所述擴展用分機裝置，所述增益調整單元在所述分配單元進行分配之前， 調整從所述中繼裝置適配器通過所述中繼所傳輸的信號的增益。
本發明的信號中繼方法包括以下的步驟由中繼裝置適配器生成導頻信 號；由所述中繼裝置適配器在下述兩個動作之間進行切換，即將生成的所述 導頻信號傳輸到所述擴展用分機裝置、和將中繼裝置接收到的信號中繼到所 述擴展用分機裝置及將所述擴展用分機裝置接收到的信號中繼到所述中繼裝 置；由所述擴展用分機裝置檢測被傳輸的信號的接收電平；由所述擴展用分 機裝置基於檢測出的所述接收電平，判定是否接收到所述導頻信號；在判定 為接收到所述導頻信號時，由所述擴展用分機裝置基於接收到的所述導頻信 號的接收電平，調整所述中繼的信號的增益；以及將調整增益後的所述中繼的信號，從所述擴展用分機裝置發送到通信對方。 本發明的有益效果
根據本發明，通過使用導頻信號來調整增益，能夠高精度地校正電纜損 耗，並且在中繼裝置適配器通過分配器與擴展用分機裝置連接的情況下，也 能夠高精度地校正由分配器進行分配時所產生的損失。
圖1是表示本發明實施方式1的擴展系統的圖。
圖2是表示本發明實施方式1的擴展用分機系統的圖。
圖3是表示本發明實施方式1的控制單元的結構的圖。
圖4是表示本發明實施方式1的中繼裝置適配器的動作的流程圖。
圖5是表示本發明實施方式1的運行模式的動作的流程圖。
圖6是表示本發明實施方式1的測定模式的動作的流程圖。
圖7是表示本發明實施方式1的導頻信號的圖。
圖8是表示本發明實施方式1的分機的動作的流程圖。
圖9是表示本發明實施方式1的是否開始測定模式的判定方法的流程圖。
圖IO是表示本發明實施方式1的定時判定方法的流程圖。
圖11是表示本發明實施方式1的存儲器的圖。
圖12是表示本發明實施方式1的AD值與基準AD值的比較方法的圖。
圖13是表示本發明實施方式1的AD值與基準AD值的比較方法的圖。
圖14是表示本發明實施方式1的測定模式的動作的流程圖。
圖15是表示本發明實施方式2的擴展用分機系統的圖。
圖16是表示本發明實施方式2的控制單元的結構的圖。
圖17是表示本發明實施方式2的測定模式的判定方法的流程圖。
圖18是表示本發明實施方式2的測定模式的動作的流程圖。
圖19是表示本發明實施方式3的擴展系統的圖。
圖20是表示本發明實施方式4的擴展用分機系統的圖。
圖21是表示本發明實施方式4的測定模式的判定方法的流程圖。
圖22是表示本發明實施方式4的導頻信號的圖。
具體實施方式
下面，參照附圖詳細地說明本發明的實施方式。 (實施方式1)
圖1是表示本發明實施方式1的擴展系統100的結構的方框圖。中繼裝 置適配器103和分機104(擴展用分機裝置)構成擴展用分機系統120。
中繼裝置102將通過天線101接收到的下行信號、即從基站裝置(省略圖 示)發送的RF信號，輸出到中繼裝置適配器103。另外，中繼裝置102將從 中繼裝置適配器103輸入的上行信號，從天線101發送到基站裝置(省略圖示)。 這裡，將在中繼裝置102中，中繼上行信號和下行信號的狀態，稱為運行模 式。
中繼裝置適配器103向分機104 110提供電源，而且生成導頻信號。另 外，中繼裝置適配器103切換並輸出在所生成的導頻信號和從中繼裝置102 輸入的下行信號的其中一方。還有，中繼裝置適配器103將從分機104或分 配器111輸入的上行信號輸出到中繼裝置102。這裡，將從中繼裝置適配器 103向分機104-110發送由中繼裝置適配器103生成的導頻信號的狀態，稱 為測定模式。另外，中繼裝置適配器103的詳細結構，將在後面描述。
分機104調整從中繼裝置適配器103通過同軸電纜112輸入的下行信號 的增益，將調整增益後的下行信號發送到其屬下的通信終端裝置(省略圖示)， 同時輸出到分機105。另外，分機104判定是否從中繼裝置適配器103通過 同軸電纜112接收到導頻信號，在判定為接收到導頻信號時，基於接收到的 導頻信號的接收電平，調整上行信號和下行信號的增益。另外，因為分機 105 110的結構與分機104相同，所以省略其說明。另夕卜，分機104 110的 詳細結構，將在後面描述。
分配器111將從中繼裝置適配器103輸入的下行信號和導頻信號以及電 源電壓分配給分機107和分機109。此外，分配器111將從分機107和分機 109輸入的上行信號輸出到中繼裝置適配器103。
下面，使用圖2說明構成了擴展用分機系統120的中繼裝置適配器103 和分機104的各個結構。圖2是表示擴展用分機系統120的結構的圖。
首先，說明中繼裝置適配器103的結構。
主機控制單元201在檢測出後述的切換單元205從運行模式切換為測定 模式的事實時，對電源控制單元202進行控制，使其暫時關斷電源後再接通 電源，同時指示切換單元204,使其輸出導頻信號電源控制單元202根據主機控制單元201的控制，通過同軸電纜112將 電源提供給DC/DC218，同時將電源提供給導頻信號生成單元203。
作為導頻信號生成手段的導頻信號生成單元203接收電源控制單元202 提供的電源，生成導頻信號，將生成的導頻信號輸出到切換單元204。另夕卜， 對於導頻信號生成單元203生成的導頻信號的振幅、頻率和調製方式等，沒 有特別的限定。
切換單元204根據主機控制單元201的控制，在輸出導頻信號的情況和 不輸出導頻信號的情況之間進行切換，也就是說，對導頻信號生成單元.203 的輸出的通斷進行切換，從而生成特定圖案的信號，並將生成的特定圖案的 信號通過同軸電纜112輸出到可變衰減器206。這裡，生成特定圖案的目的， 是為了使分機104可靠地識別到處於調整分機104側的增益的測定模式，而 不使該分機誤動作。另外，不限於在輸出導頻信號的情況和不輸出導頻信號 的情況之間進行切換，切換單元204也可以通過使導頻信號的輸出電平可變 而生成特定圖案的信號。
切換單元205可以在運行模式和測定模式之間進行切換。具體而言，在 切換為運行模式時，切換單元205進行將從中繼裝置102輸入的下行信號通 過同軸電纜112傳輸到可變衰減器206的中繼處理，而且進行將從可變衰減 器206通過同軸電纜112輸入的上行信號傳輸到中繼裝置102的中繼處理。 另外，在切換為測定模式時，切換單元205將從切換單元204輸入的導頻信 號通過同軸電纜112傳輸到可變衰減器206。
接著，說明分機104的結構。另外，分機105~分機110的結構，除了下 行信號和導頻信號從其他分機輸入可變衰減器206、從可變衰減器206向其 他分機輸出上行信號、以及從其他分機向DC/DC218提供電源之外，與分機 104都相同，所以僅說明分機104的結構。
作為增益調整手段的可變衰減器206以控制單元216設定的衰減率，使 從中繼裝置適配器103的切換單元205通過同軸電纜112輸入的導頻信號和 下行信號、以及從雙工器207輸入的上行信號衰減，從而調整增益。然後， 可變衰減器206將衰減後的導頻信號和下行信號輸出到雙工器207，並且將 衰減後的上行信號通過同軸電纜112輸出到中繼裝置適配器103的切換單元 205。另外，可變衰減器206可以^使衰減率為固定或可變。
雙工器207將從可變衰減器206輸入的導頻信號和下行信號輸出到下行信號無線單元208，而且將從上行信號無線單元211輸入的上行信號輸出到 可變衰減器206。
下行信號無線單元208對從雙工器207輸入的導頻信號和下行信號進行 放大後，將其輸出到分配器209。
分配器209將從下行信號無線單元208輸入的導頻信號和下行信號分配 為兩路，將分配為兩路後的其中一路的導頻信號和下行信號輸出到雙工器 210,將另一路輸出到導頻^r波單元215。
雙工器210將從分配器209輸入的導頻信號和下行信號輸出到分配器 212，將從分配器212輸入的上行信號輸出到上行信號無線單元211。
上行信號無線單元211對從雙工器210輸入的上行信號進行放大後，將 其輸出到雙工器207。
分配器212將從雙工器210輸入的導頻信號和下行信號分配為兩路，將 分配為兩路後的其中一路的導頻信號和下行信號輸出到切換單元213，將另 一路輸出到分機105。另外，分配器212將從切換單元213輸入的上行信號 輸出到雙工器210。還有，分配器212由DC/DC218對其提供電源，將被提 供的電源再提供給後級的分機。
在運行模式時，作為發送控制手段的切換單元213根據後述的控制單元 216的控制，將從分配器212輸入的下行信號輸出到天線214，將從天線214 輸入的上行信號輸出到分配器212。另外，在測定模式時，切換單元213不 使從分配器212輸入的導頻信號輸出到天線214。
天線214將從切換單元213輸入的下行信號發送到未圖示的通信終端裝 置。另外，天線214接收到從通信終端裝置發送來的上行信號，將接收到的 上行信號輸出到切換單元213。
頻信號和下行信號的接收電平，將檢測出的接收電平的信息即接收電平信息， 輸出到控制單元216。
作為導頻信號接收判定手段和增益調整手段的控制單元216在判定是否 接收到導頻信號時，基於從導頻檢波單元215輸入的接收電平信息，判定是 否接收到導頻信號。控制單元216在檢測出特定圖案的信號時，判定為接收 到導頻信號。之後，控制單元216在判定為接收到導頻信號時，基於從導頻 檢波單元215輸入的接收電平信息，設定與同軸電纜112中的振幅損失即電纜損耗對應的衰減率，並控制可變衰減器206,使其以設定的衰減率進行衰
減。另外，電源剛起動之後，控制單元216立即控制切換單元213，以使其 不向天線214輸出從分配器212輸入的導頻信號。另外，控制單元216從開 始設定衰減率起經過規定時間後，對LED217進行控制，使其通報測定模式 結束的事實。另外，分機107-110的控制單元216除了設定與電纜損耗對應 的衰減率以外，還設定與分配損失對應的衰減率，並控制可變衰減器206, 使其以設定的衰減率進行衰減，所述分配損失是，在分配器111分配下行信 號時產生的振幅損失。另外，控制單元216的詳細結構，將在後面描述。
LED217根據控制單元216的控制而發光，通過發光向外部通知測定模 式結束的事實。
DC/DC218將中繼裝置適配器103的電源控制單元202所提供的電源， 作為分機104的電源來4是供。另外，在中繼裝置適配器103的電源控制單元 202中關斷電源時，DC/DC218的電源也關斷，在中繼裝置適配器103的電源 控制單元202中接通電源時，DC/DC218的電源也接通。
接著，使用圖3說明控制單元216的詳細結構。圖3是表示控制單元216 的結構的圖。
AD單元301基於從導頻檢波單元215輸入的接收電平信息，將接收電 平從模擬值變換為數字值，將變換後的數字值依次寫入到存儲器303中，同 時輸出到CPU單元304。
的衰減率。
存儲器303依次存儲從AD單元301寫入的數字值。另外，存儲器303 還存儲有設定衰減率時使用的基準值。
CPU單元304與AD單元301和存儲器303協同地判定是否接收到導頻 信號。另外，CPU單元304對存儲到存儲器303的數字值和作為判定基準的 特定圖案的數字值進行比較，對比較結果是否一致進行判定，從而判定是否 接收到導頻信號。在判定為接收到導頻信號時，CPU單元304基於從AD單 元301獲得的導頻信號的接收電平信息以及從存儲器303獲得的基準值設定 衰減率，控制可變衰減器206使其以設定的衰減率進行衰減。進而，電源剛 起動後，CPU單元304立即控制切換單元213，以使其不向天線2M輸出從 分配器212輸入的信號。另外，CPU單元304在結束了衰減率的設定時，控
10制LED217，以使其通知測定模式結束的事實。
接著，說明擴展用分機系統120中的中繼裝置適配器103和分機104的 動作。首先說明中繼裝置適配器103的動作，然後說明分機104的動作。
圖4是表示中繼裝置適配器103的動作的流程圖。
中繼裝置適配器103的電源控制單元202使電源起動(步驟ST401)。另 外，電源控制單元202向分機104-110提供電源(步驟ST402)。
接著，中繼裝置適配器103的主機控制單元201根據切換單元205的切 換進行模式判定(步驟ST403)。
在步驟ST403中，判定為測定模式時，主機控制單元201進行測定^t式 (步驟ST404)。另外，測定模式中的中繼裝置適配器103和分機104的動作將 在後面4苗述。
另一方面，在步驟ST403中，判定為運行模式時，主才幾控制單元201進 行運行模式(步驟ST405)。
下面，詳細地說明中繼裝置適配器103的運行模式和測定模式的各個動 作。圖5是表示運行模式的動作的流程圖。
在運行模式時，主機控制單元201總是監視切換單元205(步驟ST501)， 進行模式判定(步驟ST502)。
在步驟ST502中，判定為運行模式時，主機控制單元201通過切換單元 205進行控制，以不輸出由導頻信號生成單元203生成的導頻信號，同時使 從中繼裝置102輸入的下行信號輸出到分機104的可變衰減器206。另外， 主機控制單元201繼續監視切換單元205(步驟ST501)。
另一方面，在步驟ST502的判定為從運行模式變成測定模式時，由電源 控制單元202進行如下的電源控制，也就是說，暫時關斷向分機側的電源供 給後，再次接通電源(步驟ST503)。
下面，使用圖6和圖7,說明中繼裝置適配器103的測定模式的動作。 圖6是表示測定模式的動作的流程圖，圖7是表示導頻信號的圖。
在測定模式時，中繼裝置適配器103根據主機控制單元201的控制，輸 出由導頻信號生成單元203生成的導頻信號。由此，中繼裝置適配器103開 始導頻信號的發送(步驟ST601)。
接著，主機控制單元201用切換單元204進行控制，從而能夠發送特定 圖案的導頻信號(步驟ST602)。接著，主機控制單元201判定從開始發送導頻信號起，是否經過了時間 Tl(步驟ST603)。
還未經過時間Tl時，反覆進行步驟ST602的處理，直到經過時間Tl為 止。另一方面，經過了時間Tl時，主機控制單元201進刊，莫式判定(步驟 ST604)。
模式判定的結果為測定模式時，反覆進行步驟ST602 步驟ST604的處 理，判定的結果為運行模式時，結束導頻信號的發送(步驟ST605)。
如圖7所示，導頻信號是在規定時間Tl內具有特定圖案的信號。通過 切換單元204反覆通/斷輸出，從而生成由導頻信號生成單元203發送的導頻 信號。另外，在切換單元205的狀態為測定模式的期間，反覆發送導頻信號。
接著，說明擴展用分機系統120中的分機104的動作。
圖8是表示分機104的動作的流程圖。
分機104的DC/DC218接受中繼裝置適配器103提供的電源而將電源起 動(步驟ST801)。
接著，分機104的切換單元213切斷分配器212與天線2M之間的連接， 以使輸入的信號不輸出到天線214(步驟ST802)。另外，預先對切換單元213 進行設定，使其在將電源起動時總是切斷分配器212與天線214之間的連接。
接著，分機104的控制單元216進行用於判定是否開始測定模式的處理 (步驟ST803)。另外，關於是否開始測定才莫式的判定方法，將在後面描述。
接著，控制單元216基於步驟ST803中的處理結果，進行模式判定(步驟 ST謝)。
在步驟ST804中的判定結果為運行模式時，根據控制單元216的控制， 切換單元213將分配器212與天線214連接(步驟ST805)。然後，分機1(M進 行運行模式(步驟ST806)。
在運行模式中，分機104的控制單元216使可變衰減起206的衰減率為 固定，並控制可變衰減器206,以使其以同一衰減率進行衰減直到電源關斷 為止。
另一方面，在步驟ST804中的判定結果為測定模式時，分機1(M進行測 定模式(步驟ST807)。然後，測定模式結束後，根據控制單元216的控制，切 換單元213將分配器212與天線214連接(步驟ST805)。另夕卜，測定模式的動 作，將在後面描述。接著，使用圖9說明，圖8的步驟ST803中的、是否開始測定模式的判 定方法。圖9是表示是否開始測定模式的判定方法的流程圖。
在是否開始測定模式的判定中，首先，導頻檢波單元215在來自 DC/DC218的電源供給從關斷變為接通時，就開始是否開始測定模式的判定， 接著檢測所輸入的信號的接收電平(步驟ST卯1)。然後，控制單元216基於檢 測出的接收電平，進行所輸入的信號的定時判定(步驟ST902)。另外，關於定 時判定的方法，將在後面描述。
接著，基於定時判定的結果，控制單元216判定是否接收到導頻信號(步 驟ST903)。
在判定為未接收到導頻信號時，控制單元216進行運行模式(步驟 ST904),而在判定為接收到導頻信號時，進行測定模式(步驟ST905)。
接著，使用圖IO說明圖9的步驟ST902中的定時判定的方法。圖10是 表示定時判定的方法的流程圖。
控制單元216的AD單元301對導頻檢波單元215檢波出的信號，進行 與檢測出的接收電平對應的模擬/數字(以下簡寫為"AD")變換(步驟STIOOI)。 然後，AD單元301將通過AD變換檢測出的、AD變換後的第N(N為任意的 自然數)個數字值(以下簡寫為"AD值，，)，存儲到控制單元216的存儲器303中 (步驟ST1002)。
圖11A 圖IIE是表示存儲器303的圖。存儲器303的上段一行是用於存 儲由AD單元301檢測出的AD值的區域，存儲器303的下段一行是用於預 先存儲基準AD值的區域。如圖11A所示，存儲器303預先存儲由"1010"構 成的基準AD值。然後，AD單元301將第N個AD值"1"存儲在存儲器303 的上段左端的第一列即#1101中。
接著，控制單元216的CPU單元304判定，預先設定的N+a(a為0以 上的整數)次AD變換是否完畢(步驟ST1003)。
在步驟ST1003中，N+a次AD變換還未完畢時，CPU單元304指示AD 單元301進行AD變換，AD單元301進行AD變換(步驟STIOOI)。然後， AD單元301將通過AD變換檢測出的第N+1個AD值存儲到控制單元216 的存儲器303中(步驟ST1002)。
如圖11C所示，AD單元301將第N+1個AD值"O"存儲到存儲器303 的上段左起第二列#1102中。這樣，通過反覆進行步驟ST1001 步驟ST1003的處理，如圖IID所示，AD單元301將第N+a-1個AD值"l"存儲到存儲器303的上段右起第二列#1103中，並將第N+a個AD值"0"存儲到右端弁1104中。
然後，CPU單元304判定N+a次AD變換是否完畢(步驟ST1003)，在N+a次AD變換完畢時，對AD變換後的N+a個AD值和基準AD值進行比較(步驟ST1004)。
接著，基於步驟ST1004中的比較結果，CPU單元304判定在存儲器303存儲的AD值與基準AD值是否一致(步驟ST1005)。
在AD值與基準AD值一致時，即圖11E的情況下，CPU單元304判定為接收到導頻信號(步驟ST1006),結束定時判定(步驟ST1007)。
另一方面，在步驟ST1005中，AD值與基準AD值不一致時，CPU單元
而且，在步驟ST1008中，CPU單元304判定為經過了規定時間T時，結束定時判定(步驟ST1007),而在判定為未經過規定時間T時，反覆進行步驟ST1001 步驟ST1008的處理。
圖12和圖13是表示AD值與基準AD值的比較方法的圖。在圖12和圖13中，縱軸是數字變換後的接收電平，橫軸是時間。其中，圖12A和圖1!3A的縱軸是接收電平的實測值，圖12B和圖13B的縱軸是4妄收電平的預定值。圖12表示AD值與基準AD值一致的情況，圖13表示AD值與基準AD值不一致的情況。
如圖12所示，由導頻檢波單元215檢測出的接收電平的隨時間變遷的圖案(圖12A的圖案)與已知的圖案(圖12B的圖案)一致時,CPU單元304判定為接收到導頻信號。另一方面，如圖13所示，由導頻檢波單元215^r測出的接收電平的隨時間變遷的圖案(圖13A的圖案)與已知的圖案(圖13B的圖案)不一致時，CPU單元304判定為未接收導頻信號。
下面，使用圖14說明圖8的步驟ST807中的分機104的測定模式的動作。圖14是表示測定模式的動作的流程圖。
測定模式開始後(步驟ST1401),控制單元216的CPU單元304判定從AD單元301獲得的接收電平信息即AD值與從存儲器303獲得的基準值即基準AD值是否一致(AD值=基準AD值)(步驟STI402)。
檢測出的AD值與基準AD值一致時，CPU單元304判定是否經過了電
14纜損耗判定時間T(步驟ST1403)。
例如，如圖1所示，分機104與分機105和分機106串聯連接時，各個分機104~106的控制單元216以分機104、分機105、分機106的順序設定可變衰減器206的衰減率，同時將從分機104開始衰減率的設定起直到分機106的衰減率的設定結束為止的時間，設定為電纜損耗判定時間T。另外，對於分機107和分機108、以及分機109和分機110,也設定同樣的電纜損耗判定時間T。
經過了電纜損耗判定時間T的情況下，CPU單元304使可變衰減器206的衰減率的設定值收斂(步驟T1404 )。
接著，CPU單元304將收斂後的可變衰減器206的最新的衰減率的"&定值存儲到非易失性存儲器302中(步驟ST1405)。
接著，CPU單元304控制LED217,以使其點亮，用於通知測定^t式結束的事實(步驟ST1406)。
接著，根據CPU單元304的控制，切換單元213進行切換，以將分配器212與天線214連接(步驟ST1407)。
接著，分機104結束測定模式，轉移到運行模式(步驟ST1408)。
另一方面，在步驟ST1402中，檢測出的AD值與基準AD值不一致時，判定檢測出的AD值是否小於基準AD值(AD值<基準AD值)(步驟ST1409)。
在檢測出的AD值小於基準AD值時，CPU單元304設定使可變衰減器206的衰減量(ATT)減少的衰減率(調整值)(步驟ST1410),而在檢測出的AD值不小於基準AD值時，因為檢測出的AD值大於基準AD值，所以CPU單元304設定使可變衰減器206的衰減量增加的衰減率(步驟ST14U)。
另外，在步驟ST1403中，未經過電纜損耗判定時間T時，反覆進行步驟ST1402、步驟ST1403以及步驟ST1409至步驟ST1411。這樣，CPU單元304調整可變衰減器206的衰減量以使AD值與基準AD值一致，從而用可變衰減器206調整上行信號和下行信號的增益。
在圖14中，分級地調整衰減量，但不限於此，控制單元216也可以預先存儲使接收電平與衰減率關聯對應的增益調整用信息，使用從導頻檢波單元215輸入的接收電平，參照增益調整用信息來選擇衰減率，控制可變衰減器206，以使上行信號和下行信號按選擇出的衰減率衰減，從而調整增益。
順便說明一下，以往的移動通信的中繼裝置即專利文獻1的移動通信的中繼裝置中，各個天線模塊6-l n的可變增益放大器12通過耦合器Cl、
C2.....Cn被連接。也就是說，專利文獻1的移動通信的中繼裝置中，各個
天線模塊6-l n的可變增益放大器12設置在耦合器C1、 C2.....Cn的後級。
另一方面，本實施方式1的分機104中，如圖2所示，分機104的可變衰減器206設置在分配器212的前級(分配器212的左側)。所以，在專利文獻1的移動通信的中繼裝置中，從耦合器C1直到各個天線模塊6-1 n的可變增益放大器12為止的、產生電纜損耗的電纜長度，對於每個天線模塊6-1 n不同，而且越是後面的天線模塊，越是累積了電纜損耗的值，因此越是後面的天線模塊6-l~n,越難於高精度地調整增益。另一方面，在本實施方式1中，因為採用了如圖2所示的結構，所以連接在後面的分機中，同軸電纜112~118中的電纜損耗不會累積，因此可以用大致相同的設定值進行系統內的各個分機104~110的增益的調整，能夠用多個相同特性的分機來構成系統。這樣，根據本實施方式1，通過使用導頻信號來調整增益，能夠校正在輸入到各個分機之前產生的電纜損耗。另外，根據本實施方式1，能夠使各個分機的天線的輸出電平大致一定。另外，根據本實施方式1,因為切斷分配器212與天線214之間的連接，不從天線214發送導頻信號，所以能夠防止對通信終端裝置的幹擾。另外，根據本實施方式1，在開始導頻信號的傳輸時，分機必定處於電源剛起動的狀態，所以能夠防止導頻信號與上行信號和下行信號之間的誤判定。另外，根據本實施方式l,連續進行增益的調整，
直到串聯連接的分機中的增益調整全部結束為止，因此在串聯連接的所有的分機中，能夠進行最合適的增益調整。另外，根據本實施方式1,將設定的衰減率的設定值存儲在非易失性存儲器302中，所以在由於停電等而無法預料的情況下電源關斷時，也能夠繼續使用之前設定的設定值。還有，根據本實施方式1，能夠將由分配器111進行分配時產生的損失(分配損失)與電纜損耗一起校正。
(實施方式2)
圖15是表示本發明實施方式2的擴展用分機系統1500的結構的方框圖。中繼裝置適配器103和分機1510(擴展用分機裝置)構成擴展用分機系統1500。
本實施方式2的擴展用分機系統1500為，如圖15所示，在圖2所示的實施方式1的擴展用分機系統120中，追加了調整器1501,並且具有控制單元1502以代替控制單元216。另外，在圖15中，對與圖2相同的結構部分附加相同標號，並省略其說明。另外，本實施方式2的擴展系統除了具有分
機1510以代替圖1的分機104~110以外，其他與圖1的擴展系統100相同，因此省略其說明。
調整器1501例如通過人工操作，能夠在任意的定時設定測定模式和運行模式。另外，在分機1510的電源起動後，調整器1501向控制單元1502通知其處於測定模式和運用模式的哪 一狀態。
控制單元1502從調整器1501接收到設定為測定模式的通知時，基於從導頻檢波單元215輸入的接收電平信息，設定與同軸電纜112中的振幅損失即電纜損耗對應的衰減率，控制可變衰減器206使其以設定的衰減率進行衰減。另外，電源剛起動後，控制單元1502立即控制切換單元213，以使其不向天線214輸出從分配器212輸入的導頻信號。另外，控制單元1502連續設定衰減率，直到調整器1501的設定變成測定結束的設定為止的期間。另外，控制單元1502控制LED217，以使其通知測定模式結束的事實。另外，控制單元1502的結構的細節，將在後面描述。
可變衰減器206使用由控制單元1502設定的衰減率，使從中繼裝置適配器103的切換單元205通過同軸電纜112輸入的導頻信號和下行信號、以及從雙工器207輸入的上行信號衰減，從而調整增益。然後，可變衰減器206將衰減後的導頻信號和下行信號輸出到雙工器207，而且將衰減後的上行信號通過同軸電纜112輸出到中繼裝置適配器103的切換單元205。另外，可變衰減器206可以使衰減率為固定或可變。
接著，使用圖16說明控制單元1502的詳細結構。圖16是表示控制單元1502的結構的圖。
AD單元1601基於從導頻檢波單元215輸入的接收電平信息，將接收電平從模擬值變換為數字值，將變換後的數字值輸出到存儲器1603和CPU單元1604。
存儲器1603存儲在設定衰減率時使用的基準值。
非易失性存儲器1602存儲CPU單元1604所設定的可變衰減器206的衰減率。
CPU單元1604從調整器1501接收到設定為測定模式的通知時，基於從AD單元1601獲得的導頻信號的接收電平信息以及從存儲器1603獲得的基準值，設定衰減率，控制可變衰減器206，以使其以設定的衰減率進行衰減。進而，電源剛起動後，CPU單元1604立即控制切換單元213，以使其不向天線214輸出從分配器212輸入的信號。另外，CPU單元1604在結束衰減率的設定時，控制LED217，以使其通知測定模式結束的事實。
接著，使用圖17說明分機1510中的是否開始測定模式的判定方法。圖17是表示是否開始測定模式的判定方法的流程圖。另外，本實施方式2的中繼裝置適配器103的動作與圖4至圖7相同，因此省略其說明。
控制單元1502從調整器1501讀取調整器1501所設定的模式(步驟ST1701)。
接著，控制單元1502判定是測定模式還是運行模式(步驟ST1702)。
在判定結果為測定模式時，控制單元1502進行測定模式的控制(步驟ST1703)。另一方面，在不是測定模式時，也就是說，是運行模式時，控制單元1502進行運行模式的控制，直到電源關斷為止(步驟ST1704)。連續進行電纜損耗的校正，直到例如將調整器1501切換為測定模式結束的設定為止。
下面，使用圖18說明圖17的步驟ST1703中的分機104的測定模式的動作。圖18是表示測定模式的動作的流程圖。另外，在圖18中，對與圖l4進行相同動作的部分附加相同標號，並省略其說明。
測定模式開始後(步驟ST1401)，控制單元1502的CPU單元1⑥4判定從AD單元1601獲得的接收電平信息即AD值與從存儲器1603獲得的基準值即基準AD值是否一致(AD值=基準AD值)(步驟ST1402)。
檢測出的AD值與基準AD值一致時，控制單元1502判定調整器150的設定是否為測定模式結束的設定(步驟ST1801)。
在調整器1501的設定為測定模式結束的設定時，CPU單元1604將最新的衰減率的設定值存儲到非易失性存儲器1602(步驟ST1405)。
這樣，根據本實施方式2,通過使用導頻信號來調整增益，能夠校正在輸入到各個分機之前產生的電纜損耗，使各個分機的天線的輸出電平大致一定。另外，根據本實施方式2，因為切斷分配器212與天線214之間的連接，不從天線214發送導頻信號，所以能夠防止對通信終端裝置的幹擾。另外，根據本實施方式2，將設定的衰減率的設定值存儲到非易失性存儲器1602中，所以在由於停電等無法預料的情況下電源關斷時，也能夠繼續使用之前設定的設定值。另外，根據本實施方式2,能夠在任意的定時設定測定模式和運行模式，所以無需進行是否接收到導頻信號的判定，能夠減輕分機1510中的
18處理負荷，同時能夠防止誤判定為接收到導頻信號。還有，根據本實施方式2,能夠將由分配器111進行分配時產生的損失(分配損失)與電纜損耗一起校正。
(實施方式3)
圖19是表示本發明實施方式3的擴展系統1900的結構的圖。
對於圖1所示的實施方式1的擴展系統100,如圖19所示，本實施方式3的擴展系統1900去掉了天線101，追加了基站裝置1901、光傳輸裝置(主機E/O(電/光))1902和光傳輸裝置(分機O/E(光/電))1903。另外，在圖19中，對與圖l相同的結構部分附加相同的標號，並省略其說明。
圖19是，不限於無線而在以光纜1904進行上述實施方式1的中繼裝置102與基站裝置之間的通信的情況下的結構圖。該結構中，光傳輸裝置主機1902將來自基站裝置1901的傳輸信號變換為光信號，將變換後的光信號用光纜1904傳輸。另外，光傳輸裝置分機1903將通過光纜1904接收到的光信號變換為電信號，將變換後的電信號傳輸到中繼裝置102。中繼到中繼裝置102以後的分4幾104 110的信號中繼方法與上述實施方式1相同。
這樣，根據本實施方式3，通過使用導頻信號來調整增益，能夠校正在輸入到各個分機之前產生的電纜損耗。另外，根據本實施方式3,能夠使各個分機的天線的輸出電平大致一定。另外，根據本實施方式3,因為如圖2所示那樣切斷分配器212與天線214之間的連接，不從天線214發送導頻信號，所以能夠防止對通信終端裝置的幹擾。另外，根據本實施方式3，開始導頻信號的傳輸時，暫時關斷電源後再接通，因此能夠防止誤判定為接收到導頻信號。另外，根據本實施方式3,連續進行增益的調整，直到串聯連接的分機中的增益調整全部結束為止，因此在串聯連接的所有的分機中，能夠進行最合適的增益調整。另外，根據本實施方式3,將設定的衰減率的設定值存儲到非易失性存儲器302中，所以在由於停電等無法預料的情況下電源關斷時，也能夠繼續使用之前設定的設定值。還有，根據本實施方式3,能夠將由分配器111進行分配時產生的損失(分配損失)與電纜損耗一起校正。
另外，在本實施方式3中，不限於適用分機104~110的情況，也可以適用以上述實施方式2的分機1510代替圖19的分機104 110的情況。
(實施方式4)
圖20是表示本發明實施方式4的擴展用分機系統2000的結構的圖。對於圖1所示的實施方式1的擴展系統100，如圖20所示，本實施方式4的擴展用分機系統2000去掉了切換單元204，具有主機控制單元2001以代替主機控制單元201,具有導頻檢波單元2002以代替導頻檢波單元215,並具有控制單元2003以代替控制單元216。另外，在圖20中，對與圖2相同的結構部分附加相同的標號，並省略其說明。另外，本實施方式4的擴展系統除了具有中繼裝置適配器2010以代替圖1的中繼裝置適配器103，並具有分機2011以代替分機104~110以外，與圖1的擴展系統100相同，因此省略其說明。
主機控制單元2001在檢測出切換單元205從運行模式切換為測定模式的事實時，控制電源控制單元202,以使其暫時關斷電源後再接通電源。
電源控制單元202根據主機控制單元2001的控制，通過同軸電纜112向DC/DC218提供電源，並且嚮導頻信號生成單元203提供電源。
切換單元205可以在運行衝莫式和測定模式之間進行切換。具體而言，在切換為運行模式時，切換單元205進行中繼，即將從中繼裝置102輸入的下行信號通過同軸電纜112傳輸到可變衰減器206的處理，而且進行將從可變衰減器206通過同軸電纜112輸入的上行信號傳輸到中繼裝置102的處理。另外，在切換為測定模式時，切換單元205將從導頻信號生成單元2(B輸入的導頻信號，通過同軸電纜112傳輸到可變衰減器206。
分配器209將從下行信號無線單元208輸入的導頻信號和下行信號分配為兩路，將分配為兩路後的其中一路的導頻信號和下行信號輸出到雙工器210,將另一路輸出到導頻檢波單元2002。
作為接收電平檢測手段的導頻檢波單元2002，在從分配器209輸入的導頻信號和下行信號中，檢測導頻信號。例如，導頻檢波單元2002通過僅使具有特定的頻率的導頻信號通過的頻帶限制濾波器，檢測導頻信號。然後，導頻檢波單元2002將檢測出的導頻信號輸出到控制單元2003。另外，導頻檢波單元2002對檢測出的導頻信號的接收電平進行檢測，將檢測出的接收電平的信息即接收電平信息輸出到控制單元2003 。
作為導頻信號接收判定手段和增益調整手段的控制單元2003，在判定是否接收到導頻信號時，基於從導頻檢波單元2002輸入的接收電平信息，判定是否接收到導頻信號。在檢測出規定電平的信號時，控制單元2003判定為接收到導頻信號。之後，控制單元2003在判定為接收到導頻信號時，基於從導頻檢波單元2002輸入的接收電平信息，設定與同軸電纜112中的振幅損失即電纜損耗對應的衰減率，並控制可變衰減器206,以使其以設定的衰減率進行衰減。另外，電源剛起動後，控制單元2003立即控制切換單元213，以使其不向天線214輸出從分配器212輸入的導頻信號。另外，控制單元2003在從開始設定衰減率起經過規定時間後，控制LED217，以使其通知測定模式結束的事實。另外，分機107-110的控制單元2003除了設定與電纜損耗對應的衰減率以外，還設定與分配損失對應的衰減率，並控制可變衰減器206,以使其以設定的衰減率進行衰減，所述分配損失是，在分配器111分配下行信號時產生的振幅損失。
LED217根據控制單元2003的控制而發光，通過發光而將測定^^式結束的事實通知給外部。
可變衰減器206使用由控制單元2003設定的衰減率，使從中繼裝置適配器2010的切換單元205通過同軸電纜112輸入的導頻信號和下行信號、以及從雙工器207輸入的上行信號衰減，從而調整增益。然後，可變衰減器206將衰減後的導頻信號和下行信號輸出到雙工器207,而且將衰減後的上行信號通過同軸電纜112輸出到中繼裝置適配器2010的切換單元205。另外，可變衰減器206可以使衰減率為固定或可變。
接著，使用圖21說明分機2011中的是否開始測定模式的判定方法。圖21是表示是否開始測定模式的判定方法的流程圖。另外，本實施方式4的中繼裝置適配器2010的動作與圖4和圖5相同，而且除了刪除圖6的步驟ST602
以外，與圖6相同，因此省略其說明。
導頻檢波單元2002檢測導頻信號，同時對檢測出的導頻信號的接收電平進行檢測(步驟ST2101)。
接著，控制單元2003基於由導頻檢波單元2002檢測出的接收電平，進行電平判定(步驟ST2102)。
然後，基於電平判定的結果，控制單元2003判定是否接收到導頻信號(步驟ST2103)。例如，控制單元2003對檢測出的接收電平和閾值進行比較，判定是否接收到導頻信號。
在判定為接收到導頻信號時，控制單元2003進行測定模式的控制(步驟ST2104)。另一方面，在判定為未接收導頻信號時，控制單元2003進行運行模式的控制直到電源關斷為止(步驟ST2105)。圖22是表示導頻信號的圖。在測定模式時，切換單元205輸出如圖22所示的、在規定時間T1中電平保持一定的導頻信號。而且，在檢測出的接收電平為閾值H1以上時，控制單元2003判定為接收到導頻信號。
這樣，根據本實施方式4，除了上述實施方式1的效果以外，在中繼裝置適配器2010中無需進行切換單元204的切換控制，所以能夠減輕中繼裝置適配器2010中的處理。
另外，也可以對本實施方式4適用上述實施方式2。也就是說，還可以在圖20中設置圖15的調整器1501,通過調整器進行控制。
在上述實施方式1 實施方式4中，用可變衰減器206調整了增益，但並不限於此，還可以用任意的手段調整增益。另外，不限於上述實施方式1 實施方式4中的中繼裝置和中繼裝置適配器的結構，例如也可以將中繼裝置和中繼裝置適配器物理上構成為一個裝置。另外，擴展用分機系統的結構也並不限於上述實施方式1 實施方式4，例如也可以採用使中繼裝置適配器與各個分機分別為——對應的關係的結構，並且，分機的數目可以與實施例不同。另外，上述實施方式1 實施方式4中的分機不限於圖2、圖15或圖20的實施例中的結構，也可以對一部分功能進行變更，例如不設置LED217、將切換單元213與分配器212構成為一個部件等。還有，在上述實施方式1 實施方式4中，作為其控制動作的實施例，在圖4、圖5、圖6、圖8、圖9、圖10、圖14、圖17、圖18、圖21等中以流程表示動作，但其順序和結構不限於上述流程， 一部分流程的順序可以前後顛倒，或者可以省去或變更一部分功能。
在2006年11月30日申請的特願第2006-324687號的日本專利申請中所包含的說明書、說明書附圖和說明書摘要的公開內容，全部都引用於本發明。
工業實用性
本發明的擴展用分機系統和信號中繼方法例如適合於在室內等惡劣的電波環境下進行無線通信的情況。
權利要求
1. 擴展用分機系統，其具有中繼裝置適配器以及通過傳輸路徑與所述中繼裝置適配器連接的擴展用分機裝置，所述中繼裝置適配器包括導頻信號生成單元，生成導頻信號；以及切換單元，在下述兩個動作之間進行切換，即將生成的所述導頻信號傳輸到所述擴展用分機裝置，和將中繼裝置接收到的信號中繼到所述擴展用分機裝置及將所述擴展用分機裝置接收到的信號中繼到所述中繼裝置，所述擴展用分機裝置包括接收電平檢測單元，檢測通過所述傳輸路徑接收到的信號的接收電平；導頻信號接收判定單元，基於檢測出的所述接收電平，判定是否接收到所述導頻信號；增益調整單元，在所述導頻信號接收判定單元判定為接收到所述導頻信號時，基於接收到的所述導頻信號的接收電平，調整所述中繼的信號的增益；以及分配單元，將從所述中繼裝置適配器通過所述中繼所傳輸的信號，分配給其他的所述擴展用分機裝置，所述增益調整單元在所述分配單元進行分配之前，調整從所述中繼裝置適配器通過所述中繼所傳輸的信號的增益。
2. 如權利要求1所述的擴展用分機系統， 所述擴展用分機裝置還包括發送控制單元，使從所述中繼裝置適配器傳輸的所述導頻信號不向通信 對方發送。
3. 如權利要求1所述的擴展用分機系統， 所述中繼裝置適配器還包括電源控制單元，通過所述傳輸路徑，將電源提供給所述擴展用分機裝置， 並且，在由所述切換單元從所述中繼切換為所述導頻信號的傳輸之前，暫時 關斷電源後再次接通電源，所述擴展用分機裝置還包括電源單元，接受由所述電源控制單元提供的電源而接通電源，所述導頻信號接收判定單元在所述電源單元的電源從關斷變為接通時， 開始所述判定。
4. 如權利要求1所迷的擴展用分機系統，所述增益調整單元存儲使接收電平與增益調整用的調整值關聯:對應的增 益調整用信息，並且使用接收到的所述導頻信號的接收電平並參照所述增益 調整用信息，設定所述調整值，以設定的所述調整值，調整所述中繼的信號 的增益。
5. 如權利要求1所述的擴展用分機系統，所述增益調整單元基於接收到的所述導頻信號的接收電平，設定用於調 整增益的調整值，並且連續進行所述調整值的設定，直到在串聯連接的多個 所述擴展用分機裝置中的所述調整值的設定4^部結束為止。
6. 如權利要求1所述的擴展用分機系統，所述擴展用分機裝置還包括存儲單元，存儲所ii增益調整單元為調整增益而設定的調整值。
7. 如權利要求1所述的擴展用分機系統，在檢測出所述接收電平檢測單元檢測到的接收電平的、隨時間推移的圖 案與已知圖案一致時，所述導頻信號接收判定單元判定為接收到所述導頻信
8. 如權利要求1所述的擴展用分機系統，從多個所述擴展用分機裝置的天線發送的各個信號的輸出電平相同。
9. 信號中繼方法，包括以下的步驟 中繼裝置適配器生成導頻信號；所述中繼裝置適配器在下述兩個動作之間進行切換，即將生成的所述導 頻信號傳輸到所述擴展用分機裝置，和將中繼裝置接收到的信號中繼到所述擴展用分機裝置及所述擴展用分機裝置接收到的信號中繼到所述中繼裝置；所述擴展用分機裝置檢測被傳輸的信號的接收電平；所述擴展用分機裝置基於檢測出的所述接收電平，判定是否接收到所述 導頻信號；在判定為接收到所述導頻信號時，所述擴展用分機裝置基於接收到的所 述導頻信號的接收電平，調整所述中繼的信號的增益；以及將調整增益後的所述中繼的信號，從所述擴展用分機裝置發送到通信對方。
全文摘要
擴展用分機系統，該系統通過使用導頻信號來調整增益，能夠高精度地校正電纜損耗，並且在中繼裝置適配器通過分配器連接了擴展用分機裝置的情況下，也能夠高精度地校正由分配器進行分配時產生的損耗。根據該系統，在切換單元(205)中的設定為測定模式時，主機控制單元(201)使導頻信號生成單元(203)所生成的導頻信號輸出。導頻檢波單元(215)檢測接收電平。控制單元(216)檢測導頻信號，同時基於檢測出的導頻信號的接收電平，設定衰減率。可變衰減器(206)使用由控制單元(216)設定的衰減率，使上行信號和下行信號衰減，從而調整增益。
文檔編號H04B7/15GK101536361SQ20078004242
公開日2009年9月16日 申請日期2007年11月22日 優先權日2006年11月30日
發明者內田直樹, 大館俊明, 平野喜照, 鹽原正史, 鹽崎嘉之, 鶴岡梨繪 申請人:松下電器產業株式會社