JP3766397B2 - 無線基地局システム、及びそれに用いる無線基地局装置と無線送受信部と、その遠隔アンテナ信号伝送制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔地に設けられたアンテナによる移動端末装置との間の無線信号の送受信を制御する無線基地局装置と、デジタル信号を伝送する光伝送路（光ファイバ）により無線基地局装置から順次縦列に接続され、アンテナを通して送受信する無線信号の無線基地局装置との通信を行う無線送受信部と、それらを備える無線基地局システムと、その遠隔アンテナ信号伝送制御方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の無線アンテナが遠方にある無線基地局システムにおいては、無線基地局装置と無線アンテナ間を同軸ケーブルで接続し、アナログ無線信号を送受信していた。この方式の場合、信号ロスが大きく長距離伝送に向かなかった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そこで、無線基地局装置と無線アンテナ間を光伝送路（光ファイバ）で接続し、アナログ無線信号を光信号に変換し、伝送する方式も用いられてきた。この方式の場合でも、複数の無線アンテナと接続するためにはアナログ分配器が必要なため、分配ロスが大きく長距離伝送に向かなかった。また、アナログ無線信号のため、光信号のダイナミックレンジに制約があるため、ダイナミックレンジの確保が困難であった。このため、無線信号をデジタル化して光ファイバで伝送するシステムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−９８０４６号公報（第１−２頁、図１，５，７）
【特許文献２】
特表平８−５１０８７８号公報（第３６，８２，８７頁、図２，４２，４７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の、１つの無線基地局から複数の遠隔アンテナに対し信号の送受信を行うシステム（特許文献１及び２記載技術）では、すべてのアンテナが同一のチャネル（キャリア、無線周波数）に対応してセルを構成しており、アンテナ間で異なるキャリアを使用することにより、サービス形態に応じたセル構成の変更を臨機応変に行うことができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、１つの無線基地局装置に対し複数の無線アンテナが遠方にある無線基地局システムにおいて、無線基地局装置及び各アンテナ間の信号伝送を光伝送路（光ファイバ）によるデジタル伝送を行う利点を確保しながら、サービス形態に応じたアンテナ対応のセル構成の変更をハード変更なしで実現し、サービス形態を臨機応変に変更可能とした無線基地局システム、及びそれに用いる無線基地局装置と無線送受信部と、その遠隔アンテナの信号伝送制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る無線基地局システムは、遠隔地に設けられたアンテナによる移動端末装置との間の無線信号の送受信を制御する無線基地局装置と、各々が前記アンテナを有し、デジタル信号を伝送する光伝送路により前記無線基地局装置から順次縦列に接続され、前記アンテナを通して送受信する無線信号の前記無線基地局装置との通信を行う複数の無線送受信部とを備える無線基地局システムにおいて、前記光伝送路で送受信する信号として、フレームの同期をとるための同期コードと、複数のキャリア各々の無線信号の振幅データを示す複数のベースバンド信号と、前記各無線送受信部に対する制御情報を示す制御信号とをフレーム単位で時分割多重した送信多重信号及び受信多重信号とし、前記基地局装置が、前記各無線送受信部に割り当てられた無線送受信部識別番号及び前記各キャリアに割り当てられたキャリア識別番号を使用して前記各無線送受信部に対する動作指示及びキャリア割当て指示を示す前記制御信号と、前記各キャリアの送信信号に対応するベースバンド信号とを前記光伝送路への送信多重信号に挿入するとともに、前記各キャリアの受信信号に対応するベースバンド信号を前記光伝送路からの受信多重信号から抽出する手段を有し、前記各無線送受信部が、自無線送受信部にあらかじめ割り当てられた前記無線送受信部識別番号に基づいて前記光伝送路からの送信多重信号から自装置宛の前記制御信号を抽出し自装置に割り当てられたキャリア識別番号を認識し、該当キャリア識別番号に基づいて、前記光伝送路からの送信多重信号から対応するキャリアの送信信号であるベースバンド信号を抽出するとともに、対応するキャリアの受信信号であるベースバンド信号を前記光伝送路への受信多重信号に挿入する手段を有する。
【０００８】
本発明の請求項２に係る無線基地局装置は、請求項１に係る無線基地局システムに用いられる無線基地局装置において、上位制御装置とのインタフェースを司る上位インタフェース部と、自無線基地局装置全体の制御を行う制御部と、移動端末装置との送受信信号を処理するベースバンド信号処理部とを備え、前記ベースバンド信号処理部が、移動端末装置への送信データから送信ベースバンド信号を生成する送信ベースバンド信号処理手段と、前記無線送受信部からの受信制御信号を入力とし、各無線送受信部の各種設定応答や状態監視応答を処理し、対応する送信制御信号を生成する制御手段と、前記送信ベースバンド信号処理手段から出力された送信ベースバンド信号と前記制御手段から出力された送信制御信号とを入力とし、多重する合成手段と、合成された送信多重信号を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された送信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し前記光伝送路へ出力する電気／光変換手段と、前記光伝送路から受信した受信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する光／電気変換手段と、電気信号に変換された受信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された受信多重信号を入力とし、リタイミングを行うリタイミング手段と、リタイミングされた受信多重信号を入力とし、受信ベースバンド信号と受信制御信号を分離し、前記受信制御信号を前記制御手段へ出力する分離手段と、前記分離手段で分離された受信ベースバンド信号を入力とし、移動端末装置からの受信データを復元する受信ベースバンド処理手段とを有する。
【０００９】
本発明の請求項３に係る無線基地局装置は、請求項２に係る無線基地局装置において、前記受信ベースバンド信号処理手段は、誤り訂正復号、フレーム化、データ復調、逆拡散処理を行い、複数の無線送受信部の振幅データが合成されて入力された場合は、最小桁ビット位置から合成された振幅分のビットを削除する構成を有する。
【００１０】
本発明の請求項４に係る無線送受信部は、請求項１に係る無線基地局システムに用いられる無線基地局装置において、第１の光伝送路を通して前記無線基地局装置あるいは前段の無線送受信部から入力された送信多重信号を自無線送受信部内部へ入力させるか否かを選択するための第１の光スイッチ手段と、前記第１の光スイッチ手段から出力された送信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する第１の光／電気変換手段と、電気信号に変換された送信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換する第１のデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された送信多重信号を入力とし、リタイミングを行う第１のリタイミング手段と、リタイミングされた送信多重信号を入力とし、送信ベースバンド信号と受信制御信号を分離する第１の分離手段と、分離された送信多重信号の一方を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換する第１のシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された送信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し出力する第１の電気／光変換手段と、前記第１の電気／光変換手段から出力された送信多重信号及び前記第１の光伝送路から入力された送信多重信号のいずれか一方を第２の光伝送路を通して後段の無線送受信部へ選択出力させるための第２の光スイッチ手段と、前記第１の分離手段で分離された送信多重信号の他方を入力とし、送信制御信号及び送信ベースバンド信号に分離する第２の分離手段と、分離された送信制御信号を入力とし各種設定や状態要求を行うとともに、各種設定応答や状態報告応答の受信制御信号を生成する制御手段と、前記第２の分離手段で分離された送信ベースバンド信号を入力とし、送信無線信号を生成する送信無線処理手段と、前記送信無線処理手段から出力された送信無線信号を入力とし外部へ電波信号として出力するとともに、外部から電波信号として入力された受信無線信号を出力するアンテナ部と、前記アンテナ部から出力された受信無線信号を入力とし、受信ベースバンド信号を生成する受信無線処理手段と、前記受信無線処理手段から出力された受信ベースバンド信号と前記制御手段から出力された受信制御信号とを入力とし、受信多重信号として多重する第１の合成手段と、前記第２の光伝送路を通して後段の無線送受信部から入力された受信多重信号を自無線送受信部内部へ入力させるか否かを選択するための第３の光スイッチ手段と、前記第３の光スイッチ手段から出力された受信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する第２の光／電気変換手段と、電気信号に変換された受信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換する第２のデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された受信多重信号を入力とし、リタイミングを行う第２のリタイミング手段と、前記第１の合成手段から出力された受信多重信号と前記第２のリタイミング手段から出力された受信多重信号とを入力とし、多重する第２の合成手段と、多重された受信多重信号を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換する第２のシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された受信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し出力する第２の電気／光変換手段と、前記第２の電気／光変換手段から出力された受信多重信号及び前記第２の光伝送路から入力された受信多重信号のいずれか一方を前記第１の光伝送路を通して前記無線基地局装置あるいは前段の無線送受信部へ選択出力させるための第４の光スイッチ手段とを有する。
【００１１】
本発明の請求項５に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第１から第４の光スイッチ手段のみで光スイッチ部を構成し、通常時と故障時とで前記光スイッチ部の各光スイッチ手段を切り替え、故障時に、前記光スイッチ部以外は故障した無線送受信部を経由させないで、無線基地局装置及び他の無線送受信部に接続させる構成を有する。
【００１２】
本発明の請求項６に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第１のデシリアライザ手段が入力シリアルデータから抽出したクロックを基準クロックとすることにより、前記無線基地局装置と周波数同期させる構成を有する。
【００１３】
本発明の請求項７に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第１の分離手段は、前記第１のシリアライザ手段及び前記第２の分離手段双方に、同じデータを出力させることにより、他の無線送受信部も同じデータを抽出できるようにする構成を有する。
【００１４】
本発明の請求項８に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第２の合成手段は、自無線送受信部と他の無線送受信部各々の同期コードのタイミング位置を一致させ、受信制御信号及び受信ベースバンド信号の位置を認識し多重する構成を有する。
【００１５】
本発明の請求項９に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第２の合成手段は、同じキャリアを複数の無線送受信部で受信させるセル構成の場合、受信ベースバンド信号の振幅を加算させる構成を有する。
【００１６】
本発明の請求項１０に係る無線送受信部は、請求項９に係る無線送受信部において、前記加算の方法として、各無線送受信部の振幅がすべて同じ振幅レベルのところで加算させる構成を有する。
【００１７】
本発明の請求項１１に係る遠隔アンテナ信号伝送制御方法は、遠隔地に設けられたアンテナによる移動端末装置との間の無線信号の送受信を制御する無線基地局装置と、各々が前記アンテナを有し、デジタル信号を伝送する光伝送路により前記無線基地局装置から順次縦列に接続され、前記アンテナを通して送受信する無線信号の前記無線基地局装置との通信を行う複数の無線送受信部とを備える無線基地局システムにおける遠隔アンテナ信号伝送制御方法において、前記光伝送路で送受信する信号として、フレームの同期をとるための同期コードと、複数のキャリア各々の無線信号の振幅データを示す複数のベースバンド信号と、前記各無線送受信部に対する制御情報を示す制御信号とをフレーム単位で時分割多重した送信多重信号及び受信多重信号とし、前記基地局装置で、前記各無線送受信部に割り当てられた無線送受信部識別番号及び前記各キャリアに割り当てられたキャリア識別番号を使用して前記各無線送受信部に対する動作指示及びキャリア割当て指示を示す前記制御信号と、前記各キャリアの送信信号に対応するベースバンド信号とを前記光伝送路への送信多重信号に挿入し、前記各無線送受信部で、自無線送受信部にあらかじめ割り当てられた前記無線送受信部識別番号に基づいて前記光伝送路からの送信多重信号から自装置宛の前記制御信号を抽出し自装置に割り当てられたキャリア識別番号を認識し、該当キャリア識別番号に基づいて、前記光伝送路からの送信多重信号から対応するキャリアの送信信号であるベースバンド信号を抽出するとともに、対応するキャリアの受信信号であるベースバンド信号を前記光伝送路への受信多重信号に挿入し、前記基地局装置で、前記各キャリアの受信信号に対応するベースバンド信号を前記光伝送路からの受信多重信号から抽出する工程を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概要を説明する。本発明は、複数の送受信アンテナが遠方にある無線基地局システムにおいて、無線基地局装置と各送受信アンテナ間の伝送信号をデジタル信号とし、送信側で複数の送受信アンテナのデジタル信号を多重し、受信側で複数の送受信アンテナのデジタル信号を分離することにより、無線基地局装置から１つの光伝送路（光ファイバ）の入出力端子で複数の送受信アンテナに接続でき、且つ、デジタル信号をベースバンド信号と制御信号から構成し、セル構成に応じて無線基地局装置と各送受信アンテナ間のデジタル信号の関係を割り当てることにより、サービス形態に応じたセル構成の変更をハード変更なしで実現可能としている。また、無線基地局装置と送受信アンテナ間をデジタル信号にて伝送させるため、電力ロスがなく、電力制御においても高ダイナミックレンジが可能である。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の無線基地局システムの一実施の形態を示すシステム構成図であり、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多元接続）方式の移動通信システムに適用した例を示す。図１において、本例の無線基地局システムは、図示していない上位の制御装置と接続され、その制御を受ける無線基地局装置１０１と、この無線基地局装置１０１に光伝送路により縦列接続され、それぞれ移動機（移動端末装置）と割り当てられたキャリア（無線搬送波）対応の無線周波数信号による無線送受信を行うアンテナを含む複数（図示は４台）の無線送受信部１０２〜１０５とを有している。つまり、無線基地局装置１０１は第１の無線送受信部１０２と入出力各１本の光ファイバにより接続される。第１の無線送受信部１０２は第２の無線送受信部１０３と入出力各１本の光ファイバにより接続される。第２の無線送受信部１０３は第３の無線送受信部１０４と入出力各１本の光ファイバにより接続される。第３の無線送受信部１０４は第４の無線送受信部１０５と入出力各１本の光ファイバにより接続される。
【００２１】
無線基地局装置１０１は、詳細な図示は省略するが、上位の制御装置（例えば、無線ネットワーク制御装置）とのインタフェースを司り移動機に対するユーザ信号及び制御信号の送受信を行う上位インタフェース手段と、上位インタフェース手段と接続され、移動機に対するユーザ信号（ベースバンド信号）の誤り訂正符号／復号、フレーム化、データ変調／復調、拡散／逆拡散を行うベースバンド信号処理手段と、ベースバンド信号処理手段と無線送受信部１０２〜１０５とのインタフェースを司りベースバンド信号の送受信を行う装置間インタフェース手段と、これら上位インタフェース手段、ベースバンド信号処理手段、及び装置間インタフェース手段を制御する制御手段とを備えている。
【００２２】
各無線送受信部１０２〜１０５は、無線基地局装置１０１や隣接する他の無線送受信部とのインタフェースを司り、ベースバンド信号の送受信を行う装置間インタフェース手段と、ベースバンド信号／無線周波数信号の相互変換を行いアンテナ対応に形成されるセル内に位置する移動機との無線インタフェースを司る無線処理手段と、これら装置間インタフェース手段、及び無線処理手段を制御する制御手段とを備えている。
【００２３】
無線基地局システム（無線基地局装置１０１）の上位の制御装置は、さらにその上位装置であるコアネットワークの交換機と接続され、他の制御装置、配下の複数の無線基地局システム、及び複数の移動機とともに移動通信システムを構成する。コアネットワークには、ユーザ端末を収容した他のネットワークも接続可能であり、ユーザ端末及び移動機間、あるいは移動機相互間の通信を可能としている。
【００２４】
図２は、無線基地局装置１０１の詳細なブロック構成例を示す図であり、本発明に関係する部分のみを示している。
【００２５】
図２において本例の無線基地局装置１０１は、送信ベースバンド信号を生成し出力する送信ベースバンド信号処理部１と、送信制御信号を生成し出力し、且つ、受信制御信号を入力し、制御信号を処理する制御部（ＣＰＵ）２と、送信ベースバンド信号処理部１から出力された送信ベースバンド信号及びＣＰＵ２から出力された送信制御信号を入力し、これらを合成して送信多重信号として出力する合成部３と、合成部３から出力された送信多重信号を入力し、パラレルデータをシリアルデータに変換して出力するシリアライザ部４と、シリアライザ部４から出力された送信多重信号を入力し、電気信号を光信号に変換し光伝送路（ファイバ）を通して無線送受信部１０２に出力する電気／光変換部５と、光伝送路（ファイバ）を通して無線送受信部１０２から出力された受信多重信号を入力し、光信号を電気信号に変換して出力する光／電気変換部６と、光／電気変換部６から出力された受信多重信号を入力し、シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するデシリアライザ部７と、デシリアライザ部７から出力された受信多重信号を入力し、リタイミングさせ出力するリタイミング部８と、リタイミング部８から出力された受信多重信号を入力し、ＣＰＵ２へ受信制御信号を出力し、且つ、受信ベースバンド信号を出力する分離部９と、分離部９から出力された受信ベースバンド信号を入力し、受信ベースバンド信号を処理する受信ベースバンド信号処理部１０とを有している。
【００２６】
図３は、無線送受信部１０２の詳細なブロック構成例を示す図である。なお、他の無線送受信部１０３〜１０５も同様の構成である。
【００２７】
図３において本例の無線送受信部１０２は、光伝送路（ファイバ）を通して無線基地局装置１０１から出力された送信多重信号を入力し、選択して出力する光スイッチ部１１のスイッチ（第１のスイッチ）３１と、スイッチ３１から出力された一方の送信多重信号を入力し、光信号を電気信号に変換して出力する光／電気変換部（第１の光／電気変換部）１２と、光／電気変換部１２から出力された送信多重信号を入力し、シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するデシリアライザ部（第１のデシリアライザ部）１３と、デシリアライザ部１３から出力された送信多重信号を入力し、リタイミングさせて出力するリタイミング部（第１のリタイミング部）１４と、リタイミング部１４から出力された送信多重信号を入力し、２つに分離して出力する分離部（第１の分離部）１５と、分離部１５から出力された一方の送信多重信号を入力し、パラレルデータをシリアルデータに変換して出力するシリアライザ部（第１のシリアライザ部）１６と、シリアライザ部１６から出力された送信多重信号を入力し、電気信号を光信号に変換して出力する電気／光変換部（第１の電気／光変換部）１７と、電気／光変換部１７から出力された送信多重信号及びスイッチ３１から出力された他方の送信多重信号を入力し、次段（後段）の無線送受信部１０３に選択出力する光スイッチ部１１のスイッチ（第２のスイッチ）３２と、分離部１５から出力された他方の送信多重信号を入力し、送信制御信号と送信ベースバンド信号を分離出力する分離部（第２の分離部）１８と、分離部１８から出力された送信制御信号を入力し、制御信号を処理し、且つ、受信制御信号を生成し出力する制御部（ＣＰＵ）１９と、分離部１８から出力された送信ベースバンド信号を入力し、送信無線信号を生成して出力する送信無線処理部２０と、第１のポート（入出力端）に入力された送信無線処理部２０からの送信無線信号を第２のポートに出力しアンテナ部２２へ送るとともに、第２のポートに入力されたアンテナ部２２からの受信無線信号を第３のポートに出力し受信無線処理部２３へ送るサーキュレータ部２１と、サーキュレータ部２１から出力された送信無線信号を入力し、外部（移動機）へ電波信号として放射し、且つ、外部から入射された電波信号を受信し受信無線信号としてサーキュレータ部２１へ出力するアンテナ部２２と、アンテナ部２２から出力された受信無線信号をサーキュレータ部２１を通して入力し、受信ベースバンド信号を出力する受信無線処理部２３と、受信無線処理部２３から出力された受信ベースバンド信号及びＣＰＵ１９から出力された受信制御信号を入力し、多重して受信多重信号を出力する合成部（第１の合成部）２４と、次段の無線送受信部１０３から出力された受信多重信号を入力し、選択して出力する光スイッチ部１１のスイッチ（第３のスイッチ）３３と、スイッチ３３から出力された一方の受信多重信号を入力し、光信号を電気信号に変換して出力する光／電気変換部（第２の光／電気変換部）２６と、光／電気変換部２６から出力された受信多重信号を入力し、シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するデシリアライザ部（第２のデシリアライザ部）２７と、デシリアライザ部２７から出力された受信多重信号を入力し、リタイミングさせて出力するリタイミング部（第２のリタイミング部）２８と、合成部２４から出力された受信多重信号及びリタイミング部２８から出力された受信多重信号を入力し、多重して出力する合成部（第２の合成部）２５と、合成部２５から出力された受信多重信号を入力し、パラレルデータをシリアルデータに変換して出力するシリアライザ部（第２のシリアライザ部）２９と、シリアライザ部２９から出力された受信多重信号を入力し、電気信号を光信号に変換して出力する電気／光変換部（第２の電気／光変換部）３０と、電気／光変換部３０から出力された受信多重信号及びスイッチ３３から出力された他方の受信多重信号を入力し、無線基地局装置１０１に選択出力する光スイッチ部１１のスイッチ（第４のスイッチ）３４とを有している。
【００２８】
上述したように、他の無線送受信部１０３、１０４、及び１０５の構成も無線送受信部１０２と同様の構成であり、光スイッチ部１１に接続される前段側及び後段側の各外部機器の名称（無線基地局装置１０１及び無線送受信部１０３）を、適宜、無線送受信部１０２及び１０４、あるいは無線送受信部１０３及び１０５や、無線送受信部１０４に読み替えればよい（ただし、最終段の無線送受信部１０５は、前段の無線送受信部１０４としか接続されない）。
【００２９】
次に本発明の実施の形態の動作についてさらに詳細に説明する。ここでは、移動通信システムで使用されているＷ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置（チップレート３．８４Ｍｂｐｓ）で、且つ４つの送受信アンテナが遠方にある装置構成を例に説明する。また、無線基地局装置と各無線送受信部間及び無線送受信部と他の無線送受信部間は、長距離伝送に適した光ファイバを使用し、伝送レート１．２５Ｇｂｐｓ付近にてシリアル伝送させる場合を例に説明する。
【００３０】
まず、図２及び図３を用いて、送信信号の流れについて説明する。
【００３１】
図２に示す送信ベースバンド信号処理部１で生成された４キャリア分の送信ベースバンド信号は、合成部３にそれぞれ出力される。また、ＣＰＵ２から無線送受信部１０２〜１０５の各種設定や状態監視をおこなう送信制御信号を合成部３に出力する。
【００３２】
合成部３では、４キャリア分の送信ベースバンド信号と送信制御信号の多重を行う。多重は、図４に示すように、１単位をフレームとし、フレームの先頭に同期コード（２バイト）を付加する。同期コードは、送信ベースバンド信号の各キャリア（８バイト）と送信制御信号（６バイト）のデータ位置を検出するために使用される。また、同期コードの次の時間には送信制御信号を付加する。このとき、送信ベースバンド信号は振幅データのため、連続送信が必要であることと、送信制御信号は送信ベースバンド信号と比較し、データ量が少ないため、１フレームに１キャリア分もしくは複数フレームで１キャリア分の送信制御信号を付加することにより、できるだけ送信ベースバンド信号の帯域を確保する。
【００３３】
送信制御信号には、表１に示すように、各無線送受信部１０２〜１０５を区別するためにあらかじめ割り当てられた無線送受信部識別番号である号番ビット（ｂｉｔ）と、表２に示すように、各キャリア１〜４（その組み合わせを含む）を区別するためにあらかじめ割り当てられたキャリア識別番号である識別ビット（ｂｉｔ）を付加する。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
なお、各無線送受信部１０２〜１０５には、あらかじめＤＩＰＳＷ（ｄｕａｌｉｎｌｉｎｅ ｐａｃｋａｇｅ ｓｗｉｔｃｈ）等により、自分の号番を設定しておく。
【００３７】
また、送信制御信号の次の時間にはキャリア１、キャリア２、キャリア３、キャリア４の送信ベースバンド信号をそれぞれ付加する。送信ベースバンド信号は、送信ダイバーシチ有の場合、０系／１系からなり、それぞれＩ／Ｑの振幅データ情報で構成されているため、ダイナミックレンジや電力制御精度を確保するために、通常それぞれ２バイト（ｂｙｔｅ）程度のバイト数が必要になる。すなわち１キャリアあたり８ｂｙｔｅの情報が必要である。
【００３８】
また、振幅データは連続送信させる必要があることと、光ファイバの伝送は通常、８Ｂ／１０Ｂエンコード／デコードにより、８／１０ｂｉｔに変換して、１０ｂｉｔのシリアル伝送を行うことから、光ファイバ伝送上の４キャリアに必要とされる送信ベースバンド信号の伝送レートは、『（３．８４×１０６）Ｍｂｐｓ×８ｂｙｔｅ×４キャリア×１０ｂｉｔ＝１．２２８８Ｇｂｐｓ』となる。
【００３９】
ここで、伝送レート１．２５Ｇｂｐｓ付近の光／電気、電気／光変換部は一般的に安価であるために、１．２５Ｇｂｐｓ付近にてシリアル伝送させることを考えると、同期コード及び送信制御信号に割り当てられる帯域は、『１．２５Ｇｂｐｓ−１．２２８８Ｇｂｐｓ＝２１２Ｍｂｐｓ』となる。
【００４０】
よって、実際に送信するレートは、図４に示すように送信ベースバンド信号の４キャリア分の１振幅データ（３．８４Ｍｂｐｓ）を１グループとし、例えば同期コード２ｂｙｔｅと、送信制御信号６ｂｙｔｅと、送信ベースバンド信号を１６グループを１フレームとして伝送させると、１フレームあたりのｂｙｔｅ数が、『２（同期コード）＋６（送信制御信号）＋１６×３２（送信ベースバンド信号）＝５２０ｂｙｔｅ』となる。１．２５Ｇｂｐｓで伝送させると考えると、１秒間に『１．２５Ｇｂｐｓ／５２０ｂｙｔｅ＝２４０３８４６．１５４フレーム』送ることになるが、商は整数である方が効率よく伝送ができ、且つ１．２２８８Ｇｂｐｓと最小公倍数をもつレートを選択すると、『５２０ｂｙｔｅ×２４０００００フレーム＝１．２４８Ｇｂｐｓ』とすることにより、送信ベースバンド信号を連続送信させながら、１．２５Ｇｂｐｓ付近での伝送が可能となる。
【００４１】
次に、合成部３を出力した送信多重信号は、シリアライザ部４に入力され、シリアルデータに変換される。シリアルデータに変換された送信多重信号は、電気／光変換部５に入力され、電気信号から光信号に変換される。光信号に変換された送信多重信号は、光ファイバを経由して図３に示す無線送受信部１０２に出力される。
【００４２】
無線送受信部１０２では、無線基地局装置１０１からの送信多重信号は、光スイッチ部１１のスイッチ３１に入力される。スイッチ３１は、図５に示すように、通常時（故障検出信号がＨ（高）レベル）は、光／電気変換部１２側に接続されているため、送信多重信号は光／電気変換部１２に出力される。
【００４３】
また、無線送受信部１０２が故障時は、図６に示すように、無線基地局装置１０１を出力した送信多重信号を無線送受信部１０２の光スイッチ部１１を経由したのみで、無線送受信部１０３以降に出力できるようにスイッチ３１とスイッチ３２とを接続し、動作させ、他の無線送受信部１０３〜１０５に影響を与えないようにする。同時に、スイッチ３３とスイッチ３４とを切り替えて相互に接続し、動作させ、他の無線送受信部１０３〜１０５からの信号（受信多重信号）が光スイッチ部１１を経由したのみで、無線基地局装置１０１へ出力できるようにする。
【００４４】
無線送受信部１０２が故障した場合に各スイッチ３１〜３４を切り替えるには、光スイッチ部１１に供給する故障検出信号をＨレベルからＬ（低）レベルに切り替えることにより、各スイッチ３１〜３４の接続先を切り替える構成とすればよい。なお、この故障検出信号は、図示していない故障検出手段により生成される。
【００４５】
次に、通常時の動作説明を続ける。送信多重信号は、光／電気変換部１２に入力され、光信号から電気信号に変換される。電気信号に変換された送信多重信号は、デシリアライザ部１３に入力され、パラレルデータに変換される。また、通常のデシリアライザは送信側のシリアルデータに同期したＣＬＫ（クロック）を抽出できるため、このＣＬＫを無線送受信部１０２の基準ＣＬＫとすることにより、無線基地局装置１０１と無線送受信部１０２は周波数同期を取ることができる。
【００４６】
パラレルデータに変換された送信多重信号は、リタイミング部１４に入力される。リタイミング部１４は、無線基地局装置１０１基準ＣＬＫから無線送受信部１０２基準ＣＬＫに変換することにより、後段においてジッタを除去したＣＬＫで動作させることができ、また、無線送受信部１０２内の設計をしやすくするために挿入されている。
【００４７】
次に、送信多重信号は、分離部１５に入力される。このとき、分離部１５は、送信多重信号を一方はシリアライザ部１６に出力させ、他方は分離部１８に出力させるが、同じデータを双方に出力させることにより、他の無線送受信部１０３〜１０５でも無線送受信部１０２と同じデータを抽出できるようにしておく。
【００４８】
シリアライザ部１６に入力された一方の送信多重信号は、シリアルデータに変換され、電気／光変換部１７に入力される。電気／光変換部１７に入力された送信多重信号は、光信号に変換され、光スイッチ部１１のスイッチ３２に入力される。スイッチ３２は、図５に示すように通常時は、無線送受信部１０３に接続されているため、無線送受信部１０３に出力される。
【００４９】
また、図６に示すように無線送受信部１０２が故障時は、無線基地局装置１０１を出力した送信多重信号を直接、無線送受信部１０３以降に出力できるようにスイッチ３１とスイッチ３２を接続して動作させることにより、電気／光変換部１７を経由した送信多重信号はどこにも出力されない。
【００５０】
次に、分離部１５から出力された送信多重信号の他方は分離部１８に入力される。分離部１８は、送信制御信号と送信ベースバンド信号を分離するが、このとき無線送受信部１０２宛の信号のみ抽出する。抽出方法は、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、表１に示すような送信制御信号内に号番ｂｉｔを割り当ててあるので、自分のＤＩＰＳＷの設定と号番ｂｉｔが一致した送信制御信号を抽出可能となる。
【００５１】
また、送信ベースバンド信号の場合は、送信ベースバンド信号内に号番ｂｉｔを割り当てると帯域が広がるため、無駄な帯域を使用しないために、装置立ち上げ時に、あらかじめ号番ｂｉｔと識別ｂｉｔの関係を送信制御信号で送信するとにより、自無線送受信部宛の送信ベースバンド信号が同期コードから何バイト目を抽出すればよいか判断でき、抽出可能となる。
【００５２】
表３は、各無線送受信部１０２〜１０５のキャリア割り当てを、それぞれキャリア１（識別ビット０００）、キャリア２（識別ビット００１）、キャリア３（識別ビット０１１）、キャリア４（識別ビット１００）に割り当てた場合の例である。また、図７は、そのときのセル構成である。このときは１つの無線送受信部につき最大１キャリアの送信が可能である。
【００５３】
【表３】
【００５４】
また、表４に示すように無線送受信部１０２〜１０５のすべてをキャリア１（識別ビット０００）に割り当てることも可能である。図８は、そのときのセル構成である。このとき、１つの無線送受信部につき最大１キャリアの送信が可能である。なお、各無線送受信部１０２〜１０５にすべてのキャリア１〜４（識別ビット１１１）を割り当てることも可能である。このときは、１つの無線送受信部につき最大４キャリアの送信が可能となる。
【００５５】
【表４】
【００５６】
このように制御させることにより、ＣＰＵ１９では自無線送受信部宛の送信制御信号のみを処理し、また、送信無線処理部２０以降は、自無線送受信部宛の送信ベースバンド信号のみ処理することができる。
【００５７】
次に、送信無線処理部２０に入力された送信ベースバンド信号は、デジタル／アナログ変換され、周波数変換され、送信無線信号としてサーキュレータ部２１に出力される。サーキュレータ部２１に入力された送信無線信号は、アンテナ部２２に出力される。この送信無線信号は、受信無線処理部２３には出力しないようにしておく。
【００５８】
アンテナ部２２に入力された送信無線信号は、対応するキャリアの電波信号として外部へ出力され、移動機（端末装置）へ送信される。
【００５９】
なお、後段の無線送受信部１０３及び１０４の動作も、それぞれ前段の無線送受信部１０２及び１０３から出力された送信多重信号を入力として、無線送受信部１０２と同様の動作をする。また、最終段の無線送受信部１０５の動作は、無線送受信部１０４から出力された送信多重信号を入力として、送信多重信号をどこにも出力しない以外は、無線送受信部１０２と同様の動作をする。
【００６０】
次に、図２及び図３を用いて、受信信号の流れについて説明する。
【００６１】
外部の移動機（端末装置）から送信された対応するキャリアの電波信号（受信無線信号）は、図３に示すアンテナ部２２に入力される。アンテナ部２２に入力された受信無線信号は、サーキュレータ部２１に出力される。サーキュレータ部２１に入力された受信無線信号は、受信無線処理部２３に出力される。この受信無線信号は、送信無線処理部２０には出力しないようにしておく。
【００６２】
受信無線処理部２３に入力された受信無線信号は、周波数変換され、アナログ／デジタル変換され、受信ベースバンド信号として、合成部２４に出力される。
【００６３】
また、ＣＰＵ１９から無線基地局装置１０１への各種の設定応答や状態監視応答を行う受信制御信号を合成部２４に出力する。
【００６４】
合成部２４では、受信制御信号と、受信ベースバンド信号の多重を行う。多重方法は送信信号と同様に、図４に示すように、１単位をフレームとし、フレームの先頭に同期コードを付加する。同期コードは、受信ベースバンド信号の各キャリアと、受信制御信号のデータ位置を検出するために使用される。また、同期コードの次の時間には受信制御信号を付加する。このとき、受信ベースバンド信号は振幅データのために、連続送信が必要であることと、受信制御信号は受信ベースバンド信号と比較し、データ量が少ないため、１フレームに１キャリア分もしくは複数フレームで１キャリア分の受信制御信号を付加することにより、できるだけ受信ベースバンド信号の帯域を確保する。また、受信制御信号には、表１に示すように無線送受信部１０２〜１０５を区別する号番ｂｉｔと、表２に示すように各キャリアを区別する識別ｂｉｔを付加する。
【００６５】
また、受信制御信号の次の時間にはキャリア１、キャリア２、キャリア３、キャリア４の受信ベースバンド信号が割り当てられている。受信ベースバンド信号は、通常受信ダイバーシチ有であり、０系／１系からなり、それぞれＩ／Ｑの振幅データ情報で構成されているため、受信側は送信側と異なりダイナミックレンジはさほど必要とされず、通常それぞれ１バイト程度のバイト数が必要になる。
【００６６】
しかし、表３に示すように各無線送受信部１０２〜１０５がすべて異なるキャリアであればよいが、表４に示すように各無線送受信部１０２〜１０５がすべて同じキャリアの場合は、振幅を加算させる必要がある。よって、２バイトを割り当てる。すなわち送信側と同様に１キャリアあたり１６バイトの情報が必要である。
【００６７】
また、振幅データは連続送信させる必要があることと、光ファイバでの伝送は通常８Ｂ／１０Ｂエンコード／デコードにより、８／１０ｂｉｔに変換して、１０ｂｉｔのシリアル伝送を行うことから、光ファイバ伝送上の４キャリアに必要とされる受信ベースバンド信号の伝送レートは、『（３．８４×１０６）Ｍｂｐｓ×８ｂｙｔｅ×４キャリア×１０ｂｉｔ＝１．２２８８Ｇｂｐｓ』となる。
【００６８】
ここで、伝送レート１．２５Ｇｂｐｓ付近にてシリアル伝送させることを考えると、同期コード及び受信制御信号に割り当てられる帯域は、『２．２５Ｇｂｐｓ−１．２２８８Ｇｂｐｓ＝２１２Ｍｂｐｓ』となる。よって、図４に示すように受信ベースバンド信号の４キャリア分の１振幅データ（３．８４Ｍｂｐｓ）を１グループとすると、例えば同期コード２バイトと、受信制御信号６バイトと、受信ベースバンド信号を１６グループを１フレームとして伝送させると、送信ベースバンド信号と同様に、受信ベースバンド信号を連続送信させながら、１．２５Ｇｂｐｓ付近での伝送が可能となる。
【００６９】
次に、合成部２４を出力した受信多重信号は、合成部２５に入力される。また、次段の無線送受信部１０３から出力された受信多重信号は、光スイッチ部１１のスイッチ３３に入力される。スイッチ３３は、図５に示すように通常時は光／電気変換部２６に接続されているため、光／電気変換部２６に出力される。
【００７０】
また、図６示すように無線送受信部１０２が故障時は、無線送受信部１０３を出力した受信多重信号を無線送受信部１０２の光スイッチ部１１を経由したのみで、無線基地局装置１０１に出力できるようにスイッチ３３とスイッチ３４とを接続し、動作させ、他の無線送受信部１０３〜１０５に影響を与えないようにする。
【００７１】
次に、通常時、受信多重信号は、光／電気変換部２６に入力され、光信号から電気信号に変換される。電気信号に変換された受信多重信号は、デシリアライザ部２７に入力され、パラレルデータに変換される。パラレルデータに変換された受信多重信号は、リタイミング部２８に出力される。
【００７２】
リタイミング部２８は、無線送受信部１０３の基準のＣＬＫ（クロック）から無線送受信部１０２基準のＣＬＫに変換することにより、無線送受信部１０２内の設計をしやすくするために挿入されている。
【００７３】
合成部２５では、無線送受信部１０２内で多重された受信多重信号と、後段の無線受信部１０３〜１０５で多重された受信多重信号の多重を行う。多重方法は、無線受信部１０３及び１０４及び１０５で多重された受信多重信号の同期コードの位置（フレームタイミング）をずらし、無線送受信部１０２内で多重された受信多重信号と一致させる。その後、受信制御信号は他の無線送受信部１０３〜１０５の受信制御信号と輻輳しないようにＣＰＵ１９で制御しながら、制御信号の時間に受信制御信号を挿入する。
【００７４】
また、受信ベースバンド信号は、表３に示すように各無線送受信部１０２〜１０５がすべて異なるキャリアの場合は、同期コードの位置から各キャリア毎に割り当てられた時間に受信ベースバンド信号を挿入する。図７は、そのときのセル構成である。このときは１つの無線送受信部につき最大１キャリアの受信が可能である。
【００７５】
また、表４に示すように各無線送受信部１０２〜１０５がすべて同じキャリアの場合は、振幅を加算させる。加算の方法は、各無線送受信部の振幅がすべて同じ振幅レベルのところで加算させる。すなわち、仮に各無線送受信部の振幅が８ｂｉｔとし、無線送受信部１０２へ入力される無線送受信部１０３及び１０４及び１０５の合成振幅が１０ｂｉｔの場合は、ＬＳＢ（一番小さい振幅ｂｉｔ桁）の位置を合わせて加算させればよい。
【００７６】
その後、各キャリア毎に割り当てられた時間に受信ベースバンド信号を挿入する。また、図８は、そのときのセル構成である。このとき、１つの無線送受信部につき最大１キャリアの受信が可能である。なお、各無線送受信部１０２〜１０５にすべてのキャリア１〜４（識別ビット１１１）を割り当てたときは、１つの無線送受信部につき最大４キャリアの受信が可能となる。
【００７７】
次に、合成部２５を出力した受信多重信号は、シリアライザ部２９に入力される。シリアライザ部２９に入力された受信多重信号は、シリアルデータに変換され、電気／光変換部３０に入力される。電気／光変換部３０に入力された受信多重信号は、光信号に変換され、光スイッチ部１１のスイッチ３４に入力される。
【００７８】
スイッチ３４は、図５に示すように通常時は、無線基地局装置１０１に接続されているため、無線基地局装置１０１に出力される。また、図６に示すように無線送受信部１０２が故障時は、無線送受信部１０３から出力された受信多重信号を直接、無線基地局装置１０１に出力できるようスイッチ３３とスイッチ３４を接続して動作させることにより、電気／光変換部３０を出力した受信多重信号はどこにも出力されない。
【００７９】
無線送受信部１０２を出力した受信多重信号は、図２に示す無線基地局装置１０１の光／電気変換部６に入力される。受信多重信号は、光／電気変換部６に入力され、光信号から電気信号に変換される。電気信号に変換された受信多重信号は、デシリアライザ部７に入力され、パラレルデータに変換される。パラレルデータに変換された受信多重信号は、リタイミング部８に出力される。
【００８０】
リタイミング部８は、無線送受信部１０２の基準のＣＬＫ（クロック）から無線基地局装置１０１の基準のＣＬＫに変換することにより、無線基地局装置１０１内の設計をしやすくするために挿入されている。次に、受信多重信号は、分離部９に出力される。
【００８１】
分離部９は、受信制御信号と受信ベースバンド信号を分離するが、同期コードの位置から、受信制御信号と受信ベースバンド信号の位置を認識し、受信制御信号の場合は、表１に示すように送信側で、受信制御信号内に号番ｂｉｔを挿入しているため、どの受信制御信号がどの無線送受信部のものか判断できる。送信ベースバンド信号の場合は、図４に示すようにあらかじめ伝送フォーマットを決めておくことにより、どのキャリアの受信ベースバンド信号か判断できる。よって、分離部９は、受信制御信号をＣＰＵ２に出力し、受信ベースバンド信号をそれぞれ受信ベースバンド信号処理部１０に出力できる。
【００８２】
受信ベースバンド信号処理部１０は、誤り訂正復号、フレーム化、データ復調、逆拡散処理を行うが、図８のように無線送受信部１０２〜１０５がすべて同じキャリアの場合は、加算した振幅ｂｉｔをｂｉｔ制限する。例えば、無線送受信部１０２及び１０３及び１０４及び１０５の合成振幅が１１ｂｉｔの場合は、合成前の振幅が８ｂｉｔであれば、ＬＳＢ（一番小さい振幅ｂｉｔ）から３ｂｉｔを削除し、８ｂｉｔとすれば、表４のようなセル構成と同じように扱うことが可能となる。尚、ｂｉｔ削除しても４つの無線送受信部を１つのセルとして考えるのなら、合成振幅は８ｂｉｔあればよい。
【００８３】
また、無線送受信部１０３及び１０４の動作も、それぞれ無線送受信部１０４、１０５から出力された受信多重信号を入力として、無線送受信部１０２と同様の動作をする。また、最終段の無線送受信部１０５の動作は、入力する受信多重信号がないだけで、無線送受信部１０２と同様の動作をする。
【００８４】
なお、光ファイバに関して、通常、シングルモードとマルチモードがあるが、シングルモードの方が高伝送レートや長距離伝送に適している。また、シングルモードで送受信用の信号が１本ずつ組み込まれた光ファイバを使用することにより、性能及び価格の面から有利となる。
【００８５】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００８６】
この実施の形態例として、図９に示すように、無線送受信部１０２及び１０３でキャリア１及び２を送信し、無線送受信部１０４及び１０５からキャリア３及び４を送受信してもよい。その場合、表５に示すように、号番ｂｉｔと識別ｂｉｔを割り当てる。
【００８７】
【表５】
【００８８】
上述した実施の形態例と同様に送信側では、無線基地局装置１０１から送信された送信多重信号を無線送受信部１０２は入力とし、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、自無線送受信部宛の号番ｂｉｔ（００）のみの送信制御信号を抽出し、キャリア１及び２の送信ベースバンド信号を抽出する。
【００８９】
また、無線送受信部１０３は、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、自無線送受信部宛の号番ｂｉｔ（０１）のみの制御信号を抽出し、キャリア１及び２の送信ベースバンド信号を抽出する。
【００９０】
また、無線送受信部１０４は、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、自無線送受信部宛の号番ｂｉｔ（１０）のみの制御信号を抽出し、キャリア３及び４の送信ベースバンド信号を抽出する。
【００９１】
また、無線送受信部１０５は、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、自無線送受信部宛の号番ｂｉｔ（１１）のみの制御信号を抽出し、キャリア３及び４の送信ベースバンド信号を抽出する。
【００９２】
また、上述した実施の形態例と同様に受信側では、無線送受信部１０５は、フレームの先頭に同期コードを付加し、自分の号番ｂｉｔ（１１）を付加し受信制御信号の時間に送信する。また、受信ベースバンド信号は、キャリア３及び４の振幅データをキャリア３及び４に割り当てられた時間に付加し送信する。
【００９３】
また、無線送受信部１０４は、無線受信部１０５で多重された受信多重信号の同期コードの位置（フレームタイミング）をずらし、無線送受信部１０４内で多重された受信多重信号と一致させる。その後、受信制御信号は無線送受信部１０５の受信制御信号と輻輳しないようにＣＰＵ１９で制御しながら制御信号の時間に自分の号番ｂｉｔ（１０）を付加し、受信制御信号の時間に送信する。また、受信ベースバンド信号は、無線送受信部１０５と同様のキャリア３及び４が割り当てられているので、各キャリアの振幅データを加算させた後にキャリア３及び４に割り当てられた時間に付加し送信する。
【００９４】
また、無線送受信部１０３は、無線受信部１０４で多重された受信多重信号の同期コードの位置（フレームタイミング）をずらし、無線送受信部１０３内で多重された受信多重信号と一致させる。その後、受信制御信号は無線送受信部１０４及び１０５の受信制御信号と輻輳しないようにＣＰＵ１９で制御しながら制御信号の時間に自分の号番ｂｉｔ（０１）を付加し、受信制御信号の時間に送信する。また、受信ベースバンド信号は、キャリア１及び２の振幅データをキャリア１及び２に割り当てられた時間に付加し送信する。
【００９５】
また、無線送受信部１０２は、無線受信部１０３で多重された受信多重信号の同期コードの位置（フレームタイミング）をずらし、無線送受信部１０２内で多重された受信多重信号と一致させる。その後、受信制御信号は無線送受信部１０３及び１０４及び１０５の受信制御信号と輻輳しないようにＣＰＵ１９で制御しながら制御信号の時間に自分の号番ｂｉｔ（００）を付加し、受信制御信号の時間に送信する。また、受信ベースバンド信号は、無線送受信部１０３と同様のキャリア１及び２が割り当てられているので、各キャリアの振幅データを加算させた後にキャリア１及び２に割り当てられた時間に付加し送信する。
【００９６】
また、無線基地局装置１０１の分離部９は、同期コードの位置から、受信制御信号と受信ベースバンド信号の位置を認識し、受信制御信号は、号番ｂｉｔにより、各無線送受信部１０２〜１０５を区別する。また、受信ベースバンド信号は、キャリア毎に分離し、受信ベースバンド信号処理部１０に送信する。
【００９７】
次に、受信ベースバンド信号処理部１０では、加算した振幅ｂｉｔをｂｉｔ制限する。各キャリア１及び２及び３及び４は、それぞれ２つの無線送受信部の振幅の合成である。例えば、合成振幅が９ｂｉｔの場合は、合成前の振幅が８ｂｉｔであれば、ＬＳＢ（一番小さい振幅ｂｉｔ）のみ削除し、８ｂｉｔとすればよい。
【００９８】
なお、図２において、４キャリア分の送信ベースバンド信号の多重は、送信ベースバンド信号処理部１で多重してもよい。同様に、４キャリア分の受信ベースバンド信号の分離は、受信ベースバンド信号処理部１０で分離してもよい。
【００９９】
また、送信ダイバーシチ無しの場合は、８キャリア分の送信出力が可能である。
【０１００】
また、図４の伝送フォーマットは送受信で異なるフォーマットでもよい。
【０１０１】
また、伝送路を１．２４８Ｇｂｐｓ以上とすれば、さらに複数の無線送受信部との接続することが可能であり、さらに複数のキャリアも送受信可能となる
以上説明したように本発明の実施の形態によれば、以下に記載するような効果を奏する。まず、一つの無線基地局装置から、複数の無線送受信部間を入出力各１本の光ファイバで縦列に接続し、無線基地局装置と各無線送受信部間をベースバンド信号と制御信号を時分割で多重し、同期コードの位置により分離可能としたデジタル信号で伝送させているので、無線基地局装置と各無線送受信部をそれぞれ個別に接続する必要がなく、かつ伝送レートを有効に使用できるので、配線数を少なく、かつ配線距離を短くでき、設置工事が簡易にできるようになる。これにより、信号ロスやダイナミックレンジの制約のないシステムを低コストで供給できる。さらに、サービス形態に応じたセル構成の変更がハード変更なしで実現可能なため、基地局設置先のサービス形態にフレキシビリティに対応でき、また、音声呼量の多い時間帯には各無線送受信部で異なるキャリアで送信し、データ通信など移動端末装置に向けて、同報配信の呼量の多い時間帯には各無線送受信部で同じキャリアを送信させることも可能である。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、無線基地局装置及び各アンテナ間の信号伝送を光伝送路（光ファイバ）によるデジタル伝送を行う利点を確保しながら、サービス形態に応じたアンテナ対応のセル構成の変更をハード変更なしで実現し、サービス形態を臨機応変に変更可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線基地局システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】図１に示す無線基地局装置の詳細なブロック構成例を示す図である。
【図３】図１に示す無線送受信部の詳細なブロック構成例を示す図である。
【図４】光ファイバの伝送信号のフレームフォーマット例を示す図である。
【図５】通常時の光スイッチ部の接続状態を示す図である。
【図６】故障時の光スイッチ部の接続状態を示す図である。
【図７】各無線送受信部に異なるキャリアを割り当てた場合のサービス形態（セル構成）の一例を示す図である。
【図８】各無線送受信部に同じキャリアを割り当てた場合のサービス形態（セル構成）の一例を示す図である。
【図９】複数の無線送受信部の組みごとに同じ複数のキャリアを複数組み分、割り当てた場合のサービス形態（セル構成）の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 送信ベースバンド信号処理部
２ 制御部（ＣＰＵ）
３ 合成部
４ シリアライザ部
５ 電気／光変換部
６ 光／電気変換部
７ デシリアライザ部
８ リタイミング部
９ 分離部
１０ 受信ベースバンド信号処理部
１１ 光スイッチ部
１２，２６ 光／電気変換部
１３，２７ デシリアライザ部
１４，２８ リタイミング部
１５，１８ 分離部
１６，２９ シリアライザ部
１７，３０ 電気／光変換部
１９ 制御部（ＣＰＵ）
２０ 送信無線処理部
２２ アンテナ部
２３ 受信無線処理部
２４，２５ 合成部
３１，３２，３３，３４ スイッチ
１０１ 無線基地局装置
１０２，１０３，１０４，１０５ 無線送受信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠隔地に設けられたアンテナによる移動端末装置との間の無線信号の送受信を制御する無線基地局装置と、デジタル信号を伝送する光伝送路（光ファイバ）により無線基地局装置から順次縦列に接続され、アンテナを通して送受信する無線信号の無線基地局装置との通信を行う無線送受信部と、それらを備える無線基地局システムと、その遠隔アンテナ信号伝送制御方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複数の無線アンテナが遠方にある無線基地局システムにおいては、無線基地局装置と無線アンテナ間を同軸ケーブルで接続し、アナログ無線信号を送受信していた。この方式の場合、信号ロスが大きく長距離伝送に向かなかった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そこで、無線基地局装置と無線アンテナ間を光伝送路（光ファイバ）で接続し、アナログ無線信号を光信号に変換し、伝送する方式も用いられてきた。この方式の場合でも、複数の無線アンテナと接続するためにはアナログ分配器が必要なため、分配ロスが大きく長距離伝送に向かなかった。また、アナログ無線信号のため、光信号のダイナミックレンジに制約があるため、ダイナミックレンジの確保が困難であった。このため、無線信号をデジタル化して光ファイバで伝送するシステムが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−９８０４６号公報（第１−２頁、図１，５，７）
【特許文献２】
特表平８−５１０８７８号公報（第３６，８２，８７頁、図２，４２，４７）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の、１つの無線基地局から複数の遠隔アンテナに対し信号の送受信を行うシステム（特許文献１及び２記載技術）では、すべてのアンテナが同一のチャネル（キャリア、無線周波数）に対応してセルを構成しており、アンテナ間で異なるキャリアを使用することにより、サービス形態に応じたセル構成の変更を臨機応変に行うことができなかった。
【０００６】
本発明の目的は、１つの無線基地局装置に対し複数の無線アンテナが遠方にある無線基地局システムにおいて、無線基地局装置及び各アンテナ間の信号伝送を光伝送路（光ファイバ）によるデジタル伝送を行う利点を確保しながら、サービス形態に応じたアンテナ対応のセル構成の変更をハード変更なしで実現し、サービス形態を臨機応変に変更可能とした無線基地局システム、及びそれに用いる無線基地局装置と無線送受信部と、その遠隔アンテナの信号伝送制御方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る無線基地局システムは、遠隔地に設けられたアンテナによる移動端末装置との間の無線信号の送受信を制御する無線基地局装置と、各々が前記アンテナを有し、デジタル信号を伝送する光伝送路により前記無線基地局装置から順次縦列に接続され、前記アンテナを通して送受信する無線信号の前記無線基地局装置との通信を行う複数の無線送受信部とを備える無線基地局システムにおいて、前記光伝送路で送受信する信号として、フレームの同期をとるための同期コードと、複数のキャリア各々の無線信号の振幅データを示す複数のベースバンド信号と、前記各無線送受信部に対する制御情報を示す制御信号とをフレーム単位で時分割多重した送信多重信号及び受信多重信号とし、前記基地局装置が、前記各無線送受信部に割り当てられた無線送受信部識別番号及び前記各キャリアに割り当てられたキャリア識別番号を使用して前記各無線送受信部に対する動作指示及びキャリア割当て指示を示す前記制御信号と、前記各キャリアの送信信号に対応するベースバンド信号とを前記光伝送路への送信多重信号に挿入するとともに、前記各キャリアの受信信号に対応するベースバンド信号を前記光伝送路からの受信多重信号から抽出する手段を有し、前記各無線送受信部が、自無線送受信部にあらかじめ割り当てられた前記無線送受信部識別番号に基づいて前記光伝送路からの送信多重信号から自装置宛の前記制御信号を抽出し自装置に割り当てられたキャリア識別番号を認識し、該当キャリア識別番号に基づいて、前記光伝送路からの送信多重信号から対応するキャリアの送信信号であるベースバンド信号を抽出するとともに、対応するキャリアの受信信号であるベースバンド信号を前記光伝送路への受信多重信号に挿入する手段を有する。
【０００８】
本発明の請求項２に係る無線基地局装置は、請求項１に係る無線基地局システムに用いられる無線基地局装置において、上位制御装置とのインタフェースを司る上位インタフェース部と、自無線基地局装置全体の制御を行う制御部と、移動端末装置との送受信信号を処理するベースバンド信号処理部とを備え、前記ベースバンド信号処理部が、移動端末装置への送信データから送信ベースバンド信号を生成する送信ベースバンド信号処理手段と、前記無線送受信部からの受信制御信号を入力とし、各無線送受信部の各種設定応答や状態監視応答を処理し、対応する送信制御信号を生成する制御手段と、前記送信ベースバンド信号処理手段から出力された送信ベースバンド信号と前記制御手段から出力された送信制御信号とを入力とし、多重する合成手段と、合成された送信多重信号を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された送信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し前記光伝送路へ出力する電気／光変換手段と、前記光伝送路から受信した受信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する光／電気変換手段と、電気信号に変換された受信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された受信多重信号を入力とし、リタイミングを行うリタイミング手段と、リタイミングされた受信多重信号を入力とし、受信ベースバンド信号と受信制御信号を分離し、前記受信制御信号を前記制御手段へ出力する分離手段と、前記分離手段で分離された受信ベースバンド信号を入力とし、移動端末装置からの受信データを復元する受信ベースバンド処理手段とを有する。
【０００９】
本発明の請求項３に係る無線基地局装置は、請求項２に係る無線基地局装置において、前記受信ベースバンド信号処理手段は、誤り訂正復号、フレーム化、データ復調、逆拡散処理を行い、複数の無線送受信部の振幅データが合成されて入力された場合は、最小桁ビット位置から合成された振幅分のビットを削除する構成を有する。
【００１０】
本発明の請求項４に係る無線送受信部は、請求項１に係る無線基地局システムに用いられる無線基地局装置において、第１の光伝送路を通して前記無線基地局装置あるいは前段の無線送受信部から入力された送信多重信号を自無線送受信部内部へ入力させるか否かを選択するための第１の光スイッチ手段と、前記第１の光スイッチ手段から出力された送信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する第１の光／電気変換手段と、電気信号に変換された送信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換する第１のデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された送信多重信号を入力とし、リタイミングを行う第１のリタイミング手段と、リタイミングされた送信多重信号を入力とし、送信ベースバンド信号と受信制御信号を分離する第１の分離手段と、分離された送信多重信号の一方を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換する第１のシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された送信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し出力する第１の電気／光変換手段と、前記第１の電気／光変換手段から出力された送信多重信号及び前記第１の光伝送路から入力された送信多重信号のいずれか一方を第２の光伝送路を通して後段の無線送受信部へ選択出力させるための第２の光スイッチ手段と、前記第１の分離手段で分離された送信多重信号の他方を入力とし、送信制御信号及び送信ベースバンド信号に分離する第２の分離手段と、分離された送信制御信号を入力とし各種設定や状態要求を行うとともに、各種設定応答や状態報告応答の受信制御信号を生成する制御手段と、前記第２の分離手段で分離された送信ベースバンド信号を入力とし、送信無線信号を生成する送信無線処理手段と、前記送信無線処理手段から出力された送信無線信号を入力とし外部へ電波信号として出力するとともに、外部から電波信号として入力された受信無線信号を出力するアンテナ部と、前記アンテナ部から出力された受信無線信号を入力とし、受信ベースバンド信号を生成する受信無線処理手段と、前記受信無線処理手段から出力された受信ベースバンド信号と前記制御手段から出力された受信制御信号とを入力とし、受信多重信号として多重する第１の合成手段と、前記第２の光伝送路を通して後段の無線送受信部から入力された受信多重信号を自無線送受信部内部へ入力させるか否かを選択するための第３の光スイッチ手段と、前記第３の光スイッチ手段から出力された受信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する第２の光／電気変換手段と、電気信号に変換された受信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換する第２のデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された受信多重信号を入力とし、リタイミングを行う第２のリタイミング手段と、前記第１の合成手段から出力された受信多重信号と前記第２のリタイミング手段から出力された受信多重信号とを入力とし、多重する第２の合成手段と、多重された受信多重信号を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換する第２のシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された受信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し出力する第２の電気／光変換手段と、前記第２の電気／光変換手段から出力された受信多重信号及び前記第２の光伝送路から入力された受信多重信号のいずれか一方を前記第１の光伝送路を通して前記無線基地局装置あるいは前段の無線送受信部へ選択出力させるための第４の光スイッチ手段とを有する。
【００１１】
本発明の請求項５に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第１から第４の光スイッチ手段のみで光スイッチ部を構成し、通常時と故障時とで前記光スイッチ部の各光スイッチ手段を切り替え、故障時に、前記光スイッチ部以外は故障した無線送受信部を経由させないで、無線基地局装置及び他の無線送受信部に接続させる構成を有する。
【００１２】
本発明の請求項６に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第１のデシリアライザ手段が入力シリアルデータから抽出したクロックを基準クロックとすることにより、前記無線基地局装置と周波数同期させる構成を有する。
【００１３】
本発明の請求項７に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第１の分離手段は、前記第１のシリアライザ手段及び前記第２の分離手段双方に、同じデータを出力させることにより、他の無線送受信部も同じデータを抽出できるようにする構成を有する。
【００１４】
本発明の請求項８に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第２の合成手段は、自無線送受信部と他の無線送受信部各々の同期コードのタイミング位置を一致させ、受信制御信号及び受信ベースバンド信号の位置を認識し多重する構成を有する。
【００１５】
本発明の請求項９に係る無線送受信部は、請求項４に係る無線送受信部において、前記第２の合成手段は、同じキャリアを複数の無線送受信部で受信させるセル構成の場合、受信ベースバンド信号の振幅を加算させる構成を有する。
【００１６】
本発明の請求項１０に係る無線送受信部は、請求項９に係る無線送受信部において、前記加算の方法として、各無線送受信部の振幅がすべて同じ振幅レベルのところで加算させる構成を有する。
【００１７】
本発明の請求項１１に係る遠隔アンテナ信号伝送制御方法は、遠隔地に設けられたアンテナによる移動端末装置との間の無線信号の送受信を制御する無線基地局装置と、各々が前記アンテナを有し、デジタル信号を伝送する光伝送路により前記無線基地局装置から順次縦列に接続され、前記アンテナを通して送受信する無線信号の前記無線基地局装置との通信を行う複数の無線送受信部とを備える無線基地局システムにおける遠隔アンテナ信号伝送制御方法において、前記光伝送路で送受信する信号として、フレームの同期をとるための同期コードと、複数のキャリア各々の無線信号の振幅データを示す複数のベースバンド信号と、前記各無線送受信部に対する制御情報を示す制御信号とをフレーム単位で時分割多重した送信多重信号及び受信多重信号とし、前記基地局装置で、前記各無線送受信部に割り当てられた無線送受信部識別番号及び前記各キャリアに割り当てられたキャリア識別番号を使用して前記各無線送受信部に対する動作指示及びキャリア割当て指示を示す前記制御信号と、前記各キャリアの送信信号に対応するベースバンド信号とを前記光伝送路への送信多重信号に挿入し、前記各無線送受信部で、自無線送受信部にあらかじめ割り当てられた前記無線送受信部識別番号に基づいて前記光伝送路からの送信多重信号から自装置宛の前記制御信号を抽出し自装置に割り当てられたキャリア識別番号を認識し、該当キャリア識別番号に基づいて、前記光伝送路からの送信多重信号から対応するキャリアの送信信号であるベースバンド信号を抽出するとともに、対応するキャリアの受信信号であるベースバンド信号を前記光伝送路への受信多重信号に挿入し、前記基地局装置で、前記各キャリアの受信信号に対応するベースバンド信号を前記光伝送路からの受信多重信号から抽出する工程を有する。
【００１８】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の概要を説明する。本発明は、複数の送受信アンテナが遠方にある無線基地局システムにおいて、無線基地局装置と各送受信アンテナ間の伝送信号をデジタル信号とし、送信側で複数の送受信アンテナのデジタル信号を多重し、受信側で複数の送受信アンテナのデジタル信号を分離することにより、無線基地局装置から１つの光伝送路（光ファイバ）の入出力端子で複数の送受信アンテナに接続でき、且つ、デジタル信号をベースバンド信号と制御信号から構成し、セル構成に応じて無線基地局装置と各送受信アンテナ間のデジタル信号の関係を割り当てることにより、サービス形態に応じたセル構成の変更をハード変更なしで実現可能としている。また、無線基地局装置と送受信アンテナ間をデジタル信号にて伝送させるため、電力ロスがなく、電力制御においても高ダイナミックレンジが可能である。
【００１９】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は本発明の無線基地局システムの一実施の形態を示すシステム構成図であり、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：広帯域符号分割多元接続）方式の移動通信システムに適用した例を示す。図１において、本例の無線基地局システムは、図示していない上位の制御装置と接続され、その制御を受ける無線基地局装置１０１と、この無線基地局装置１０１に光伝送路により縦列接続され、それぞれ移動機（移動端末装置）と割り当てられたキャリア（無線搬送波）対応の無線周波数信号による無線送受信を行うアンテナを含む複数（図示は４台）の無線送受信部１０２〜１０５とを有している。つまり、無線基地局装置１０１は第１の無線送受信部１０２と入出力各１本の光ファイバにより接続される。第１の無線送受信部１０２は第２の無線送受信部１０３と入出力各１本の光ファイバにより接続される。第２の無線送受信部１０３は第３の無線送受信部１０４と入出力各１本の光ファイバにより接続される。第３の無線送受信部１０４は第４の無線送受信部１０５と入出力各１本の光ファイバにより接続される。
【００２１】
無線基地局装置１０１は、詳細な図示は省略するが、上位の制御装置（例えば、無線ネットワーク制御装置）とのインタフェースを司り移動機に対するユーザ信号及び制御信号の送受信を行う上位インタフェース手段と、上位インタフェース手段と接続され、移動機に対するユーザ信号（ベースバンド信号）の誤り訂正符号／復号、フレーム化、データ変調／復調、拡散／逆拡散を行うベースバンド信号処理手段と、ベースバンド信号処理手段と無線送受信部１０２〜１０５とのインタフェースを司りベースバンド信号の送受信を行う装置間インタフェース手段と、これら上位インタフェース手段、ベースバンド信号処理手段、及び装置間インタフェース手段を制御する制御手段とを備えている。
【００２２】
各無線送受信部１０２〜１０５は、無線基地局装置１０１や隣接する他の無線送受信部とのインタフェースを司り、ベースバンド信号の送受信を行う装置間インタフェース手段と、ベースバンド信号／無線周波数信号の相互変換を行いアンテナ対応に形成されるセル内に位置する移動機との無線インタフェースを司る無線処理手段と、これら装置間インタフェース手段、及び無線処理手段を制御する制御手段とを備えている。
【００２３】
無線基地局システム（無線基地局装置１０１）の上位の制御装置は、さらにその上位装置であるコアネットワークの交換機と接続され、他の制御装置、配下の複数の無線基地局システム、及び複数の移動機とともに移動通信システムを構成する。コアネットワークには、ユーザ端末を収容した他のネットワークも接続可能であり、ユーザ端末及び移動機間、あるいは移動機相互間の通信を可能としている。
【００２４】
図２は、無線基地局装置１０１の詳細なブロック構成例を示す図であり、本発明に関係する部分のみを示している。
【００２５】
図２において本例の無線基地局装置１０１は、送信ベースバンド信号を生成し出力する送信ベースバンド信号処理部１と、送信制御信号を生成し出力し、且つ、受信制御信号を入力し、制御信号を処理する制御部（ＣＰＵ）２と、送信ベースバンド信号処理部１から出力された送信ベースバンド信号及びＣＰＵ２から出力された送信制御信号を入力し、これらを合成して送信多重信号として出力する合成部３と、合成部３から出力された送信多重信号を入力し、パラレルデータをシリアルデータに変換して出力するシリアライザ部４と、シリアライザ部４から出力された送信多重信号を入力し、電気信号を光信号に変換し光伝送路（ファイバ）を通して無線送受信部１０２に出力する電気／光変換部５と、光伝送路（ファイバ）を通して無線送受信部１０２から出力された受信多重信号を入力し、光信号を電気信号に変換して出力する光／電気変換部６と、光／電気変換部６から出力された受信多重信号を入力し、シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するデシリアライザ部７と、デシリアライザ部７から出力された受信多重信号を入力し、リタイミングさせ出力するリタイミング部８と、リタイミング部８から出力された受信多重信号を入力し、ＣＰＵ２へ受信制御信号を出力し、且つ、受信ベースバンド信号を出力する分離部９と、分離部９から出力された受信ベースバンド信号を入力し、受信ベースバンド信号を処理する受信ベースバンド信号処理部１０とを有している。
【００２６】
図３は、無線送受信部１０２の詳細なブロック構成例を示す図である。なお、他の無線送受信部１０３〜１０５も同様の構成である。
【００２７】
図３において本例の無線送受信部１０２は、光伝送路（ファイバ）を通して無線基地局装置１０１から出力された送信多重信号を入力し、選択して出力する光スイッチ部１１のスイッチ（第１のスイッチ）３１と、スイッチ３１から出力された一方の送信多重信号を入力し、光信号を電気信号に変換して出力する光／電気変換部（第１の光／電気変換部）１２と、光／電気変換部１２から出力された送信多重信号を入力し、シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するデシリアライザ部（第１のデシリアライザ部）１３と、デシリアライザ部１３から出力された送信多重信号を入力し、リタイミングさせて出力するリタイミング部（第１のリタイミング部）１４と、リタイミング部１４から出力された送信多重信号を入力し、２つに分離して出力する分離部（第１の分離部）１５と、分離部１５から出力された一方の送信多重信号を入力し、パラレルデータをシリアルデータに変換して出力するシリアライザ部（第１のシリアライザ部）１６と、シリアライザ部１６から出力された送信多重信号を入力し、電気信号を光信号に変換して出力する電気／光変換部（第１の電気／光変換部）１７と、電気／光変換部１７から出力された送信多重信号及びスイッチ３１から出力された他方の送信多重信号を入力し、次段（後段）の無線送受信部１０３に選択出力する光スイッチ部１１のスイッチ（第２のスイッチ）３２と、分離部１５から出力された他方の送信多重信号を入力し、送信制御信号と送信ベースバンド信号を分離出力する分離部（第２の分離部）１８と、分離部１８から出力された送信制御信号を入力し、制御信号を処理し、且つ、受信制御信号を生成し出力する制御部（ＣＰＵ）１９と、分離部１８から出力された送信ベースバンド信号を入力し、送信無線信号を生成して出力する送信無線処理部２０と、第１のポート（入出力端）に入力された送信無線処理部２０からの送信無線信号を第２のポートに出力しアンテナ部２２へ送るとともに、第２のポートに入力されたアンテナ部２２からの受信無線信号を第３のポートに出力し受信無線処理部２３へ送るサーキュレータ部２１と、サーキュレータ部２１から出力された送信無線信号を入力し、外部（移動機）へ電波信号として放射し、且つ、外部から入射された電波信号を受信し受信無線信号としてサーキュレータ部２１へ出力するアンテナ部２２と、アンテナ部２２から出力された受信無線信号をサーキュレータ部２１を通して入力し、受信ベースバンド信号を出力する受信無線処理部２３と、受信無線処理部２３から出力された受信ベースバンド信号及びＣＰＵ１９から出力された受信制御信号を入力し、多重して受信多重信号を出力する合成部（第１の合成部）２４と、次段の無線送受信部１０３から出力された受信多重信号を入力し、選択して出力する光スイッチ部１１のスイッチ（第３のスイッチ）３３と、スイッチ３３から出力された一方の受信多重信号を入力し、光信号を電気信号に変換して出力する光／電気変換部（第２の光／電気変換部）２６と、光／電気変換部２６から出力された受信多重信号を入力し、シリアルデータをパラレルデータに変換して出力するデシリアライザ部（第２のデシリアライザ部）２７と、デシリアライザ部２７から出力された受信多重信号を入力し、リタイミングさせて出力するリタイミング部（第２のリタイミング部）２８と、合成部２４から出力された受信多重信号及びリタイミング部２８から出力された受信多重信号を入力し、多重して出力する合成部（第２の合成部）２５と、合成部２５から出力された受信多重信号を入力し、パラレルデータをシリアルデータに変換して出力するシリアライザ部（第２のシリアライザ部）２９と、シリアライザ部２９から出力された受信多重信号を入力し、電気信号を光信号に変換して出力する電気／光変換部（第２の電気／光変換部）３０と、電気／光変換部３０から出力された受信多重信号及びスイッチ３３から出力された他方の受信多重信号を入力し、無線基地局装置１０１に選択出力する光スイッチ部１１のスイッチ（第４のスイッチ）３４とを有している。
【００２８】
上述したように、他の無線送受信部１０３、１０４、及び１０５の構成も無線送受信部１０２と同様の構成であり、光スイッチ部１１に接続される前段側及び後段側の各外部機器の名称（無線基地局装置１０１及び無線送受信部１０３）を、適宜、無線送受信部１０２及び１０４、あるいは無線送受信部１０３及び１０５や、無線送受信部１０４に読み替えればよい（ただし、最終段の無線送受信部１０５は、前段の無線送受信部１０４としか接続されない）。
【００２９】
次に本発明の実施の形態の動作についてさらに詳細に説明する。ここでは、移動通信システムで使用されているＷ−ＣＤＭＡ方式の無線基地局装置（チップレート３．８４Ｍｂｐｓ）で、且つ４つの送受信アンテナが遠方にある装置構成を例に説明する。また、無線基地局装置と各無線送受信部間及び無線送受信部と他の無線送受信部間は、長距離伝送に適した光ファイバを使用し、伝送レート１．２５Ｇｂｐｓ付近にてシリアル伝送させる場合を例に説明する。
【００３０】
まず、図２及び図３を用いて、送信信号の流れについて説明する。
【００３１】
図２に示す送信ベースバンド信号処理部１で生成された４キャリア分の送信ベースバンド信号は、合成部３にそれぞれ出力される。また、ＣＰＵ２から無線送受信部１０２〜１０５の各種設定や状態監視をおこなう送信制御信号を合成部３に出力する。
【００３２】
合成部３では、４キャリア分の送信ベースバンド信号と送信制御信号の多重を行う。多重は、図４に示すように、１単位をフレームとし、フレームの先頭に同期コード（２バイト）を付加する。同期コードは、送信ベースバンド信号の各キャリア（８バイト）と送信制御信号（６バイト）のデータ位置を検出するために使用される。また、同期コードの次の時間には送信制御信号を付加する。このとき、送信ベースバンド信号は振幅データのため、連続送信が必要であることと、送信制御信号は送信ベースバンド信号と比較し、データ量が少ないため、１フレームに１キャリア分もしくは複数フレームで１キャリア分の送信制御信号を付加することにより、できるだけ送信ベースバンド信号の帯域を確保する。
【００３３】
送信制御信号には、表１に示すように、各無線送受信部１０２〜１０５を区別するためにあらかじめ割り当てられた無線送受信部識別番号である号番ビット（ｂｉｔ）と、表２に示すように、各キャリア１〜４（その組み合わせを含む）を区別するためにあらかじめ割り当てられたキャリア識別番号である識別ビット（ｂｉｔ）を付加する。
【００３４】
【表１】
【表２】
なお、各無線送受信部１０２〜１０５には、あらかじめＤＩＰＳＷ（ｄｕａｌｉｎｌｉｎｅ ｐａｃｋａｇｅ ｓｗｉｔｃｈ）等により、自分の号番を設定しておく。
【００３７】
また、送信制御信号の次の時間にはキャリア１、キャリア２、キャリア３、キャリア４の送信ベースバンド信号をそれぞれ付加する。送信ベースバンド信号は、送信ダイバーシチ有の場合、０系／１系からなり、それぞれＩ／Ｑの振幅データ情報で構成されているため、ダイナミックレンジや電力制御精度を確保するために、通常それぞれ２バイト（ｂｙｔｅ）程度のバイト数が必要になる。すなわち１キャリアあたり８ｂｙｔｅの情報が必要である。
【００３８】
また、振幅データは連続送信させる必要があることと、光ファイバの伝送は通常、８Ｂ／１０Ｂエンコード／デコードにより、８／１０ｂｉｔに変換して、１０ｂｉｔのシリアル伝送を行うことから、光ファイバ伝送上の４キャリアに必要とされる送信ベースバンド信号の伝送レートは、『（３．８４×１０６）Ｍｂｐｓ×８ｂｙｔｅ×４キャリア×１０ｂｉｔ＝１．２２８８Ｇｂｐｓ』となる。
【００３９】
ここで、伝送レート１．２５Ｇｂｐｓ付近の光／電気、電気／光変換部は一般的に安価であるために、１．２５Ｇｂｐｓ付近にてシリアル伝送させることを考えると、同期コード及び送信制御信号に割り当てられる帯域は、『１．２５Ｇｂｐｓ−１．２２８８Ｇｂｐｓ＝２１２Ｍｂｐｓ』となる。
【００４０】
よって、実際に送信するレートは、図４に示すように送信ベースバンド信号の４キャリア分の１振幅データ（３．８４Ｍｂｐｓ）を１グループとし、例えば同期コード２ｂｙｔｅと、送信制御信号６ｂｙｔｅと、送信ベースバンド信号を１６グループを１フレームとして伝送させると、１フレームあたりのｂｙｔｅ数が、『２（同期コード）＋６（送信制御信号）＋１６×３２（送信ベースバンド信号）＝５２０ｂｙｔｅ』となる。１．２５Ｇｂｐｓで伝送させると考えると、１秒間に『１．２５Ｇｂｐｓ／５２０ｂｙｔｅ＝２４０３８４６．１５４フレーム』送ることになるが、商は整数である方が効率よく伝送ができ、且つ１．２２８８Ｇｂｐｓと最小公倍数をもつレートを選択すると、『５２０ｂｙｔｅ×２４０００００フレーム＝１．２４８Ｇｂｐｓ』とすることにより、送信ベースバンド信号を連続送信させながら、１．２５Ｇｂｐｓ付近での伝送が可能となる。
【００４１】
次に、合成部３を出力した送信多重信号は、シリアライザ部４に入力され、シリアルデータに変換される。シリアルデータに変換された送信多重信号は、電気／光変換部５に入力され、電気信号から光信号に変換される。光信号に変換された送信多重信号は、光ファイバを経由して図３に示す無線送受信部１０２に出力される。
【００４２】
無線送受信部１０２では、無線基地局装置１０１からの送信多重信号は、光スイッチ部１１のスイッチ３１に入力される。スイッチ３１は、図５に示すように、通常時（故障検出信号がＨ（高）レベル）は、光／電気変換部１２側に接続されているため、送信多重信号は光／電気変換部１２に出力される。
【００４３】
また、無線送受信部１０２が故障時は、図６に示すように、無線基地局装置１０１を出力した送信多重信号を無線送受信部１０２の光スイッチ部１１を経由したのみで、無線送受信部１０３以降に出力できるようにスイッチ３１とスイッチ３２とを接続し、動作させ、他の無線送受信部１０３〜１０５に影響を与えないようにする。同時に、スイッチ３３とスイッチ３４とを切り替えて相互に接続し、動作させ、他の無線送受信部１０３〜１０５からの信号（受信多重信号）が光スイッチ部１１を経由したのみで、無線基地局装置１０１へ出力できるようにする。
【００４４】
無線送受信部１０２が故障した場合に各スイッチ３１〜３４を切り替えるには、光スイッチ部１１に供給する故障検出信号をＨレベルからＬ（低）レベルに切り替えることにより、各スイッチ３１〜３４の接続先を切り替える構成とすればよい。なお、この故障検出信号は、図示していない故障検出手段により生成される。
【００４５】
次に、通常時の動作説明を続ける。送信多重信号は、光／電気変換部１２に入力され、光信号から電気信号に変換される。電気信号に変換された送信多重信号は、デシリアライザ部１３に入力され、パラレルデータに変換される。また、通常のデシリアライザは送信側のシリアルデータに同期したＣＬＫ（クロック）を抽出できるため、このＣＬＫを無線送受信部１０２の基準ＣＬＫとすることにより、無線基地局装置１０１と無線送受信部１０２は周波数同期を取ることができる。
【００４６】
パラレルデータに変換された送信多重信号は、リタイミング部１４に入力される。リタイミング部１４は、無線基地局装置１０１基準ＣＬＫから無線送受信部１０２基準ＣＬＫに変換することにより、後段においてジッタを除去したＣＬＫで動作させることができ、また、無線送受信部１０２内の設計をしやすくするために挿入されている。
【００４７】
次に、送信多重信号は、分離部１５に入力される。このとき、分離部１５は、送信多重信号を一方はシリアライザ部１６に出力させ、他方は分離部１８に出力させるが、同じデータを双方に出力させることにより、他の無線送受信部１０３〜１０５でも無線送受信部１０２と同じデータを抽出できるようにしておく。
【００４８】
シリアライザ部１６に入力された一方の送信多重信号は、シリアルデータに変換され、電気／光変換部１７に入力される。電気／光変換部１７に入力された送信多重信号は、光信号に変換され、光スイッチ部１１のスイッチ３２に入力される。スイッチ３２は、図５に示すように通常時は、無線送受信部１０３に接続されているため、無線送受信部１０３に出力される。
【００４９】
また、図６に示すように無線送受信部１０２が故障時は、無線基地局装置１０１を出力した送信多重信号を直接、無線送受信部１０３以降に出力できるようにスイッチ３１とスイッチ３２を接続して動作させることにより、電気／光変換部１７を経由した送信多重信号はどこにも出力されない。
【００５０】
次に、分離部１５から出力された送信多重信号の他方は分離部１８に入力される。分離部１８は、送信制御信号と送信ベースバンド信号を分離するが、このとき無線送受信部１０２宛の信号のみ抽出する。抽出方法は、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、表１に示すような送信制御信号内に号番ｂｉｔを割り当ててあるので、自分のＤＩＰＳＷの設定と号番ｂｉｔが一致した送信制御信号を抽出可能となる。
【００５１】
また、送信ベースバンド信号の場合は、送信ベースバンド信号内に号番ｂｉｔを割り当てると帯域が広がるため、無駄な帯域を使用しないために、装置立ち上げ時に、あらかじめ号番ｂｉｔと識別ｂｉｔの関係を送信制御信号で送信するとにより、自無線送受信部宛の送信ベースバンド信号が同期コードから何バイト目を抽出すればよいか判断でき、抽出可能となる。
【００５２】
表３は、各無線送受信部１０２〜１０５のキャリア割り当てを、それぞれキャリア１（識別ビット０００）、キャリア２（識別ビット００１）、キャリア３（識別ビット０１１）、キャリア４（識別ビット１００）に割り当てた場合の例である。また、図７は、そのときのセル構成である。このときは１つの無線送受信部につき最大１キャリアの送信が可能である。
【００５３】
【表３】
また、表４に示すように無線送受信部１０２〜１０５のすべてをキャリア１（識別ビット０００）に割り当てることも可能である。図８は、そのときのセル構成である。このとき、１つの無線送受信部につき最大１キャリアの送信が可能である。なお、各無線送受信部１０２〜１０５にすべてのキャリア１〜４（識別ビット１１１）を割り当てることも可能である。このときは、１つの無線送受信部につき最大４キャリアの送信が可能となる。
【００５５】
【表４】
このように制御させることにより、ＣＰＵ１９では自無線送受信部宛の送信制御信号のみを処理し、また、送信無線処理部２０以降は、自無線送受信部宛の送信ベースバンド信号のみ処理することができる。
【００５７】
次に、送信無線処理部２０に入力された送信ベースバンド信号は、デジタル／アナログ変換され、周波数変換され、送信無線信号としてサーキュレータ部２１に出力される。サーキュレータ部２１に入力された送信無線信号は、アンテナ部２２に出力される。この送信無線信号は、受信無線処理部２３には出力しないようにしておく。
【００５８】
アンテナ部２２に入力された送信無線信号は、対応するキャリアの電波信号として外部へ出力され、移動機（端末装置）へ送信される。
【００５９】
なお、後段の無線送受信部１０３及び１０４の動作も、それぞれ前段の無線送受信部１０２及び１０３から出力された送信多重信号を入力として、無線送受信部１０２と同様の動作をする。また、最終段の無線送受信部１０５の動作は、無線送受信部１０４から出力された送信多重信号を入力として、送信多重信号をどこにも出力しない以外は、無線送受信部１０２と同様の動作をする。
【００６０】
次に、図２及び図３を用いて、受信信号の流れについて説明する。
【００６１】
外部の移動機（端末装置）から送信された対応するキャリアの電波信号（受信無線信号）は、図３に示すアンテナ部２２に入力される。アンテナ部２２に入力された受信無線信号は、サーキュレータ部２１に出力される。サーキュレータ部２１に入力された受信無線信号は、受信無線処理部２３に出力される。この受信無線信号は、送信無線処理部２０には出力しないようにしておく。
【００６２】
受信無線処理部２３に入力された受信無線信号は、周波数変換され、アナログ／デジタル変換され、受信ベースバンド信号として、合成部２４に出力される。
【００６３】
また、ＣＰＵ１９から無線基地局装置１０１への各種の設定応答や状態監視応答を行う受信制御信号を合成部２４に出力する。
【００６４】
合成部２４では、受信制御信号と、受信ベースバンド信号の多重を行う。多重方法は送信信号と同様に、図４に示すように、１単位をフレームとし、フレームの先頭に同期コードを付加する。同期コードは、受信ベースバンド信号の各キャリアと、受信制御信号のデータ位置を検出するために使用される。また、同期コードの次の時間には受信制御信号を付加する。このとき、受信ベースバンド信号は振幅データのために、連続送信が必要であることと、受信制御信号は受信ベースバンド信号と比較し、データ量が少ないため、１フレームに１キャリア分もしくは複数フレームで１キャリア分の受信制御信号を付加することにより、できるだけ受信ベースバンド信号の帯域を確保する。また、受信制御信号には、表１に示すように無線送受信部１０２〜１０５を区別する号番ｂｉｔと、表２に示すように各キャリアを区別する識別ｂｉｔを付加する。
【００６５】
また、受信制御信号の次の時間にはキャリア１、キャリア２、キャリア３、キャリア４の受信ベースバンド信号が割り当てられている。受信ベースバンド信号は、通常受信ダイバーシチ有であり、０系／１系からなり、それぞれＩ／Ｑの振幅データ情報で構成されているため、受信側は送信側と異なりダイナミックレンジはさほど必要とされず、通常それぞれ１バイト程度のバイト数が必要になる。
【００６６】
しかし、表３に示すように各無線送受信部１０２〜１０５がすべて異なるキャリアであればよいが、表４に示すように各無線送受信部１０２〜１０５がすべて同じキャリアの場合は、振幅を加算させる必要がある。よって、２バイトを割り当てる。すなわち送信側と同様に１キャリアあたり１６バイトの情報が必要である。
【００６７】
また、振幅データは連続送信させる必要があることと、光ファイバでの伝送は通常８Ｂ／１０Ｂエンコード／デコードにより、８／１０ｂｉｔに変換して、１０ｂｉｔのシリアル伝送を行うことから、光ファイバ伝送上の４キャリアに必要とされる受信ベースバンド信号の伝送レートは、『（３．８４×１０６）Ｍｂｐｓ×８ｂｙｔｅ×４キャリア×１０ｂｉｔ＝１．２２８８Ｇｂｐｓ』となる。
【００６８】
ここで、伝送レート１．２５Ｇｂｐｓ付近にてシリアル伝送させることを考えると、同期コード及び受信制御信号に割り当てられる帯域は、『２．２５Ｇｂｐｓ−１．２２８８Ｇｂｐｓ＝２１２Ｍｂｐｓ』となる。よって、図４に示すように受信ベースバンド信号の４キャリア分の１振幅データ（３．８４Ｍｂｐｓ）を１グループとすると、例えば同期コード２バイトと、受信制御信号６バイトと、受信ベースバンド信号を１６グループを１フレームとして伝送させると、送信ベースバンド信号と同様に、受信ベースバンド信号を連続送信させながら、１．２５Ｇｂｐｓ付近での伝送が可能となる。
【００６９】
次に、合成部２４を出力した受信多重信号は、合成部２５に入力される。また、次段の無線送受信部１０３から出力された受信多重信号は、光スイッチ部１１のスイッチ３３に入力される。スイッチ３３は、図５に示すように通常時は光／電気変換部２６に接続されているため、光／電気変換部２６に出力される。
【００７０】
また、図６示すように無線送受信部１０２が故障時は、無線送受信部１０３を出力した受信多重信号を無線送受信部１０２の光スイッチ部１１を経由したのみで、無線基地局装置１０１に出力できるようにスイッチ３３とスイッチ３４とを接続し、動作させ、他の無線送受信部１０３〜１０５に影響を与えないようにする。
【００７１】
次に、通常時、受信多重信号は、光／電気変換部２６に入力され、光信号から電気信号に変換される。電気信号に変換された受信多重信号は、デシリアライザ部２７に入力され、パラレルデータに変換される。パラレルデータに変換された受信多重信号は、リタイミング部２８に出力される。
【００７２】
リタイミング部２８は、無線送受信部１０３の基準のＣＬＫ（クロック）から無線送受信部１０２基準のＣＬＫに変換することにより、無線送受信部１０２内の設計をしやすくするために挿入されている。
【００７３】
合成部２５では、無線送受信部１０２内で多重された受信多重信号と、後段の無線受信部１０３〜１０５で多重された受信多重信号の多重を行う。多重方法は、無線受信部１０３及び１０４及び１０５で多重された受信多重信号の同期コードの位置（フレームタイミング）をずらし、無線送受信部１０２内で多重された受信多重信号と一致させる。その後、受信制御信号は他の無線送受信部１０３〜１０５の受信制御信号と輻輳しないようにＣＰＵ１９で制御しながら、制御信号の時間に受信制御信号を挿入する。
【００７４】
また、受信ベースバンド信号は、表３に示すように各無線送受信部１０２〜１０５がすべて異なるキャリアの場合は、同期コードの位置から各キャリア毎に割り当てられた時間に受信ベースバンド信号を挿入する。図７は、そのときのセル構成である。このときは１つの無線送受信部につき最大１キャリアの受信が可能である。
【００７５】
また、表４に示すように各無線送受信部１０２〜１０５がすべて同じキャリアの場合は、振幅を加算させる。加算の方法は、各無線送受信部の振幅がすべて同じ振幅レベルのところで加算させる。すなわち、仮に各無線送受信部の振幅が８ｂｉｔとし、無線送受信部１０２へ入力される無線送受信部１０３及び１０４及び１０５の合成振幅が１０ｂｉｔの場合は、ＬＳＢ（一番小さい振幅ｂｉｔ桁）の位置を合わせて加算させればよい。
【００７６】
その後、各キャリア毎に割り当てられた時間に受信ベースバンド信号を挿入する。また、図８は、そのときのセル構成である。このとき、１つの無線送受信部につき最大１キャリアの受信が可能である。なお、各無線送受信部１０２〜１０５にすべてのキャリア１〜４（識別ビット１１１）を割り当てたときは、１つの無線送受信部につき最大４キャリアの受信が可能となる。
【００７７】
次に、合成部２５を出力した受信多重信号は、シリアライザ部２９に入力される。シリアライザ部２９に入力された受信多重信号は、シリアルデータに変換され、電気／光変換部３０に入力される。電気／光変換部３０に入力された受信多重信号は、光信号に変換され、光スイッチ部１１のスイッチ３４に入力される。
【００７８】
スイッチ３４は、図５に示すように通常時は、無線基地局装置１０１に接続されているため、無線基地局装置１０１に出力される。また、図６に示すように無線送受信部１０２が故障時は、無線送受信部１０３から出力された受信多重信号を直接、無線基地局装置１０１に出力できるようスイッチ３３とスイッチ３４を接続して動作させることにより、電気／光変換部３０を出力した受信多重信号はどこにも出力されない。
【００７９】
無線送受信部１０２を出力した受信多重信号は、図２に示す無線基地局装置１０１の光／電気変換部６に入力される。受信多重信号は、光／電気変換部６に入力され、光信号から電気信号に変換される。電気信号に変換された受信多重信号は、デシリアライザ部７に入力され、パラレルデータに変換される。パラレルデータに変換された受信多重信号は、リタイミング部８に出力される。
【００８０】
リタイミング部８は、無線送受信部１０２の基準のＣＬＫ（クロック）から無線基地局装置１０１の基準のＣＬＫに変換することにより、無線基地局装置１０１内の設計をしやすくするために挿入されている。次に、受信多重信号は、分離部９に出力される。
【００８１】
分離部９は、受信制御信号と受信ベースバンド信号を分離するが、同期コードの位置から、受信制御信号と受信ベースバンド信号の位置を認識し、受信制御信号の場合は、表１に示すように送信側で、受信制御信号内に号番ｂｉｔを挿入しているため、どの受信制御信号がどの無線送受信部のものか判断できる。送信ベースバンド信号の場合は、図４に示すようにあらかじめ伝送フォーマットを決めておくことにより、どのキャリアの受信ベースバンド信号か判断できる。よって、分離部９は、受信制御信号をＣＰＵ２に出力し、受信ベースバンド信号をそれぞれ受信ベースバンド信号処理部１０に出力できる。
【００８２】
受信ベースバンド信号処理部１０は、誤り訂正復号、フレーム化、データ復調、逆拡散処理を行うが、図８のように無線送受信部１０２〜１０５がすべて同じキャリアの場合は、加算した振幅ｂｉｔをｂｉｔ制限する。例えば、無線送受信部１０２及び１０３及び１０４及び１０５の合成振幅が１１ｂｉｔの場合は、合成前の振幅が８ｂｉｔであれば、ＬＳＢ（一番小さい振幅ｂｉｔ）から３ｂｉｔを削除し、８ｂｉｔとすれば、表４のようなセル構成と同じように扱うことが可能となる。尚、ｂｉｔ削除しても４つの無線送受信部を１つのセルとして考えるのなら、合成振幅は８ｂｉｔあればよい。
【００８３】
また、無線送受信部１０３及び１０４の動作も、それぞれ無線送受信部１０４、１０５から出力された受信多重信号を入力として、無線送受信部１０２と同様の動作をする。また、最終段の無線送受信部１０５の動作は、入力する受信多重信号がないだけで、無線送受信部１０２と同様の動作をする。
【００８４】
なお、光ファイバに関して、通常、シングルモードとマルチモードがあるが、シングルモードの方が高伝送レートや長距離伝送に適している。また、シングルモードで送受信用の信号が１本ずつ組み込まれた光ファイバを使用することにより、性能及び価格の面から有利となる。
【００８５】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００８６】
この実施の形態例として、図９に示すように、無線送受信部１０２及び１０３でキャリア１及び２を送信し、無線送受信部１０４及び１０５からキャリア３及び４を送受信してもよい。その場合、表５に示すように、号番ｂｉｔと識別ｂｉｔを割り当てる。
【００８７】
【表５】
上述した実施の形態例と同様に送信側では、無線基地局装置１０１から送信された送信多重信号を無線送受信部１０２は入力とし、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、自無線送受信部宛の号番ｂｉｔ（００）のみの送信制御信号を抽出し、キャリア１及び２の送信ベースバンド信号を抽出する。
【００８９】
また、無線送受信部１０３は、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、自無線送受信部宛の号番ｂｉｔ（０１）のみの制御信号を抽出し、キャリア１及び２の送信ベースバンド信号を抽出する。
【００９０】
また、無線送受信部１０４は、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、自無線送受信部宛の号番ｂｉｔ（１０）のみの制御信号を抽出し、キャリア３及び４の送信ベースバンド信号を抽出する。
【００９１】
また、無線送受信部１０５は、同期コードの位置から、送信制御信号及び送信ベースバンド信号の位置を認識し、送信制御信号の場合は、自無線送受信部宛の号番ｂｉｔ（１１）のみの制御信号を抽出し、キャリア３及び４の送信ベースバンド信号を抽出する。
【００９２】
また、上述した実施の形態例と同様に受信側では、無線送受信部１０５は、フレームの先頭に同期コードを付加し、自分の号番ｂｉｔ（１１）を付加し受信制御信号の時間に送信する。また、受信ベースバンド信号は、キャリア３及び４の振幅データをキャリア３及び４に割り当てられた時間に付加し送信する。
【００９３】
また、無線送受信部１０４は、無線受信部１０５で多重された受信多重信号の同期コードの位置（フレームタイミング）をずらし、無線送受信部１０４内で多重された受信多重信号と一致させる。その後、受信制御信号は無線送受信部１０５の受信制御信号と輻輳しないようにＣＰＵ１９で制御しながら制御信号の時間に自分の号番ｂｉｔ（１０）を付加し、受信制御信号の時間に送信する。また、受信ベースバンド信号は、無線送受信部１０５と同様のキャリア３及び４が割り当てられているので、各キャリアの振幅データを加算させた後にキャリア３及び４に割り当てられた時間に付加し送信する。
【００９４】
また、無線送受信部１０３は、無線受信部１０４で多重された受信多重信号の同期コードの位置（フレームタイミング）をずらし、無線送受信部１０３内で多重された受信多重信号と一致させる。その後、受信制御信号は無線送受信部１０４及び１０５の受信制御信号と輻輳しないようにＣＰＵ１９で制御しながら制御信号の時間に自分の号番ｂｉｔ（０１）を付加し、受信制御信号の時間に送信する。また、受信ベースバンド信号は、キャリア１及び２の振幅データをキャリア１及び２に割り当てられた時間に付加し送信する。
【００９５】
また、無線送受信部１０２は、無線受信部１０３で多重された受信多重信号の同期コードの位置（フレームタイミング）をずらし、無線送受信部１０２内で多重された受信多重信号と一致させる。その後、受信制御信号は無線送受信部１０３及び１０４及び１０５の受信制御信号と輻輳しないようにＣＰＵ１９で制御しながら制御信号の時間に自分の号番ｂｉｔ（００）を付加し、受信制御信号の時間に送信する。また、受信ベースバンド信号は、無線送受信部１０３と同様のキャリア１及び２が割り当てられているので、各キャリアの振幅データを加算させた後にキャリア１及び２に割り当てられた時間に付加し送信する。
【００９６】
また、無線基地局装置１０１の分離部９は、同期コードの位置から、受信制御信号と受信ベースバンド信号の位置を認識し、受信制御信号は、号番ｂｉｔにより、各無線送受信部１０２〜１０５を区別する。また、受信ベースバンド信号は、キャリア毎に分離し、受信ベースバンド信号処理部１０に送信する。
【００９７】
次に、受信ベースバンド信号処理部１０では、加算した振幅ｂｉｔをｂｉｔ制限する。各キャリア１及び２及び３及び４は、それぞれ２つの無線送受信部の振幅の合成である。例えば、合成振幅が９ｂｉｔの場合は、合成前の振幅が８ｂｉｔであれば、ＬＳＢ（一番小さい振幅ｂｉｔ）のみ削除し、８ｂｉｔとすればよい。
【００９８】
なお、図２において、４キャリア分の送信ベースバンド信号の多重は、送信ベースバンド信号処理部１で多重してもよい。同様に、４キャリア分の受信ベースバンド信号の分離は、受信ベースバンド信号処理部１０で分離してもよい。
【００９９】
また、送信ダイバーシチ無しの場合は、８キャリア分の送信出力が可能である。
【０１００】
また、図４の伝送フォーマットは送受信で異なるフォーマットでもよい。
【０１０１】
また、伝送路を１．２４８Ｇｂｐｓ以上とすれば、さらに複数の無線送受信部との接続することが可能であり、さらに複数のキャリアも送受信可能となる
以上説明したように本発明の実施の形態によれば、以下に記載するような効果を奏する。まず、一つの無線基地局装置から、複数の無線送受信部間を入出力各１本の光ファイバで縦列に接続し、無線基地局装置と各無線送受信部間をベースバンド信号と制御信号を時分割で多重し、同期コードの位置により分離可能としたデジタル信号で伝送させているので、無線基地局装置と各無線送受信部をそれぞれ個別に接続する必要がなく、かつ伝送レートを有効に使用できるので、配線数を少なく、かつ配線距離を短くでき、設置工事が簡易にできるようになる。これにより、信号ロスやダイナミックレンジの制約のないシステムを低コストで供給できる。さらに、サービス形態に応じたセル構成の変更がハード変更なしで実現可能なため、基地局設置先のサービス形態にフレキシビリティに対応でき、また、音声呼量の多い時間帯には各無線送受信部で異なるキャリアで送信し、データ通信など移動端末装置に向けて、同報配信の呼量の多い時間帯には各無線送受信部で同じキャリアを送信させることも可能である。
【０１０２】
【発明の効果】
本発明によれば、無線基地局装置及び各アンテナ間の信号伝送を光伝送路（光ファイバ）によるデジタル伝送を行う利点を確保しながら、サービス形態に応じたアンテナ対応のセル構成の変更をハード変更なしで実現し、サービス形態を臨機応変に変更可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線基地局システムの一実施の形態を示すシステム構成図である。
【図２】図１に示す無線基地局装置の詳細なブロック構成例を示す図である。
【図３】図１に示す無線送受信部の詳細なブロック構成例を示す図である。
【図４】光ファイバの伝送信号のフレームフォーマット例を示す図である。
【図５】通常時の光スイッチ部の接続状態を示す図である。
【図６】故障時の光スイッチ部の接続状態を示す図である。
【図７】各無線送受信部に異なるキャリアを割り当てた場合のサービス形態（セル構成）の一例を示す図である。
【図８】各無線送受信部に同じキャリアを割り当てた場合のサービス形態（セル構成）の一例を示す図である。
【図９】複数の無線送受信部の組みごとに同じ複数のキャリアを複数組み分、割り当てた場合のサービス形態（セル構成）の一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 送信ベースバンド信号処理部
２ 制御部（ＣＰＵ）
３ 合成部
４ シリアライザ部
５ 電気／光変換部
６ 光／電気変換部
７ デシリアライザ部
８ リタイミング部
９ 分離部
１０ 受信ベースバンド信号処理部
１１ 光スイッチ部
１２，２６ 光／電気変換部
１３，２７ デシリアライザ部
１４，２８ リタイミング部
１５，１８ 分離部
１６，２９ シリアライザ部
１７，３０ 電気／光変換部
１９ 制御部（ＣＰＵ）
２０ 送信無線処理部
２２ アンテナ部
２３ 受信無線処理部
２４，２５ 合成部
３１，３２，３３，３４ スイッチ
１０１ 無線基地局装置
１０２，１０３，１０４，１０５ 無線送受信部
Claims (11)
- 遠隔地に設けられたアンテナによる移動端末装置との間の無線信号の送受信を制御する無線基地局装置と、各々が前記アンテナを有し、デジタル信号を伝送する光伝送路により前記無線基地局装置から順次縦列に接続され、前記アンテナを通して送受信する無線信号の前記無線基地局装置との通信を行う複数の無線送受信部とを備える無線基地局システムにおいて、
前記光伝送路で送受信する信号として、フレームの同期をとるための同期コードと、複数のキャリア各々の無線信号の振幅データを示す複数のベースバンド信号と、前記各無線送受信部に対する制御情報を示す制御信号とをフレーム単位で時分割多重した送信多重信号及び受信多重信号とし、
前記基地局装置が、前記各無線送受信部に割り当てられた無線送受信部識別番号及び前記各キャリアに割り当てられたキャリア識別番号を使用して前記各無線送受信部に対する動作指示及びキャリア割当て指示を示す前記制御信号と、前記各キャリアの送信信号に対応するベースバンド信号とを前記光伝送路への送信多重信号に挿入するとともに、前記各キャリアの受信信号に対応するベースバンド信号を前記光伝送路からの受信多重信号から抽出する手段を有し、
前記各無線送受信部が、自無線送受信部にあらかじめ割り当てられた前記無線送受信部識別番号に基づいて前記光伝送路からの送信多重信号から自装置宛の前記制御信号を抽出し自装置に割り当てられたキャリア識別番号を認識し、該当キャリア識別番号に基づいて、前記光伝送路からの送信多重信号から対応するキャリアの送信信号であるベースバンド信号を抽出するとともに、対応するキャリアの受信信号であるベースバンド信号を前記光伝送路への受信多重信号に挿入する手段を有することを特徴とする無線基地局システム。 - 請求項１記載の無線基地局システムに用いられる無線基地局装置において、
上位制御装置とのインタフェースを司る上位インタフェース部と、自無線基地局装置全体の制御を行う制御部と、移動端末装置との送受信信号を処理するベースバンド信号処理部とを備え、
前記ベースバンド信号処理部が、移動端末装置への送信データから送信ベースバンド信号を生成する送信ベースバンド信号処理手段と、前記無線送受信部からの受信制御信号を入力とし、各無線送受信部の各種設定応答や状態監視応答を処理し、対応する送信制御信号を生成する制御手段と、前記送信ベースバンド信号処理手段から出力された送信ベースバンド信号と前記制御手段から出力された送信制御信号とを入力とし、多重する合成手段と、合成された送信多重信号を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換するシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された送信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し前記光伝送路へ出力する電気／光変換手段と、前記光伝送路から受信した受信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する光／電気変換手段と、電気信号に変換された受信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換するデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された受信多重信号を入力とし、リタイミングを行うリタイミング手段と、リタイミングされた受信多重信号を入力とし、受信ベースバンド信号と受信制御信号を分離し、前記受信制御信号を前記制御手段へ出力する分離手段と、前記分離手段で分離された受信ベースバンド信号を入力とし、移動端末装置からの受信データを復元する受信ベースバンド処理手段とを有することを特徴とする無線基地局装置。 - 前記受信ベースバンド信号処理手段は、誤り訂正復号、フレーム化、データ復調、逆拡散処理を行い、複数の無線送受信部の振幅データが合成されて入力された場合は、最小桁ビット位置から合成された振幅分のビットを削除することを特徴とする請求項２記載の無線基地局装置。
- 請求項１記載の無線基地局システムに用いられる無線送受信部において、
第１の光伝送路を通して前記無線基地局装置あるいは前段の無線送受信部から入力された送信多重信号を自無線送受信部内部へ入力させるか否かを選択するための第１の光スイッチ手段と、前記第１の光スイッチ手段から出力された送信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する第１の光／電気変換手段と、電気信号に変換された送信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換する第１のデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された送信多重信号を入力とし、リタイミングを行う第１のリタイミング手段と、リタイミングされた送信多重信号を入力とし、送信ベースバンド信号と受信制御信号を分離する第１の分離手段と、分離された送信多重信号の一方を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換する第１のシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された送信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し出力する第１の電気／光変換手段と、前記第１の電気／光変換手段から出力された送信多重信号及び前記第１の光伝送路から入力された送信多重信号のいずれか一方を第２の光伝送路を通して後段の無線送受信部へ選択出力させるための第２の光スイッチ手段と、前記第１の分離手段で分離された送信多重信号の他方を入力とし、送信制御信号及び送信ベースバンド信号に分離する第２の分離手段と、分離された送信制御信号を入力とし各種設定や状態要求を行うとともに、各種設定応答や状態報告応答の受信制御信号を生成する制御手段と、前記第２の分離手段で分離された送信ベースバンド信号を入力とし、送信無線信号を生成する送信無線処理手段と、前記送信無線処理手段から出力された送信無線信号を入力とし外部へ電波信号として出力するとともに、外部から電波信号として入力された受信無線信号を出力するアンテナ部と、前記アンテナ部から出力された受信無線信号を入力とし、受信ベースバンド信号を生成する受信無線処理手段と、前記受信無線処理手段から出力された受信ベースバンド信号と前記制御手段から出力された受信制御信号とを入力とし、受信多重信号として多重する第１の合成手段と、前記第２の光伝送路を通して後段の無線送受信部から入力された受信多重信号を自無線送受信部内部へ入力させるか否かを選択するための第３の光スイッチ手段と、前記第３の光スイッチ手段から出力された受信多重信号を入力とし、光信号を電気信号に変換する第２の光／電気変換手段と、電気信号に変換された受信多重信号を入力とし、シリアルデータをパラレルデータに変換する第２のデシリアライザ手段と、パラレルデータに変換された受信多重信号を入力とし、リタイミングを行う第２のリタイミング手段と、前記第１の合成手段から出力された受信多重信号と前記第２のリタイミング手段から出力された受信多重信号とを入力とし、多重する第２の合成手段と、多重された受信多重信号を入力とし、パラレルデータをシリアルデータに変換する第２のシリアライザ手段と、シリアルデータに変換された受信多重信号を入力とし、電気信号を光信号に変換し出力する第２の電気／光変換手段と、前記第２の電気／光変換手段から出力された受信多重信号及び前記第２の光伝送路から入力された受信多重信号のいずれか一方を前記第１の光伝送路を通して前記無線基地局装置あるいは前段の無線送受信部へ選択出力させるための第４の光スイッチ手段とを有することを特徴とする無線送受信部。 - 前記第１から第４の光スイッチ手段のみで光スイッチ部を構成し、通常時と故障時とで前記光スイッチ部の各光スイッチ手段を切り替え、故障時に、前記光スイッチ部以外は故障した無線送受信部を経由させないで、無線基地局装置及び他の無線送受信部に接続させることを特徴とする請求項４記載の無線送受信部。
- 前記第１のデシリアライザ手段が入力シリアルデータから抽出したクロックを基準クロックとすることにより、前記無線基地局装置と周波数同期させることを特徴とする請求項４記載の無線送受信部。
- 前記第１の分離手段は、前記第１のシリアライザ手段及び前記第２の分離手段双方に、同じデータを出力させることにより、他の無線送受信部も同じデータを抽出できるようにすることを特徴とする請求項４記載の無線送受信部。
- 前記第２の合成手段は、自無線送受信部と他の無線送受信部各々の同期コードのタイミング位置を一致させ、受信制御信号及び受信ベースバンド信号の位置を認識し多重することを特徴とする請求項４記載の無線送受信部。
- 前記第２の合成手段は、同じキャリアを複数の無線送受信部で受信させるセル構成の場合、受信ベースバンド信号の振幅を加算させることを特徴とする請求項４記載の無線送受信部。
- 前記加算の方法として、各無線送受信部の振幅がすべて同じ振幅レベルのところで加算させることを特徴とする請求項９記載の無線送受信部。
- 遠隔地に設けられたアンテナによる移動端末装置との間の無線信号の送受信を制御する無線基地局装置と、各々が前記アンテナを有し、デジタル信号を伝送する光伝送路により前記無線基地局装置から順次縦列に接続され、前記アンテナを通して送受信する無線信号の前記無線基地局装置との通信を行う複数の無線送受信部とを備える無線基地局システムにおける遠隔アンテナの信号伝送制御方法において、
前記光伝送路で送受信する信号として、フレームの同期をとるための同期コードと、複数のキャリア各々の無線信号の振幅データを示す複数のベースバンド信号と、前記各無線送受信部に対する制御情報を示す制御信号とをフレーム単位で時分割多重した送信多重信号及び受信多重信号とし、
前記基地局装置で、前記各無線送受信部に割り当てられた無線送受信部識別番号及び前記各キャリアに割り当てられたキャリア識別番号を使用して前記各無線送受信部に対する動作指示及びキャリア割当て指示を示す前記制御信号と、前記各キャリアの送信信号に対応するベースバンド信号とを前記光伝送路への送信多重信号に挿入し、
前記各無線送受信部で、自無線送受信部にあらかじめ割り当てられた前記無線送受信部識別番号に基づいて前記光伝送路からの送信多重信号から自装置宛の前記制御信号を抽出し自装置に割り当てられたキャリア識別番号を認識し、該当キャリア識別番号に基づいて、前記光伝送路からの送信多重信号から対応するキャリアの送信信号であるベースバンド信号を抽出するとともに、対応するキャリアの受信信号であるベースバンド信号を前記光伝送路への受信多重信号に挿入し、前記基地局装置で、前記各キャリアの受信信号に対応するベースバンド信号を前記光伝送路からの受信多重信号から抽出することを特徴とする遠隔アンテナ信号伝送制御方法。
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