JP3625042B2

JP3625042B2 - Amplifier

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Publication number: JP3625042B2
Application number: JP32490299A
Authority: JP
Inventors: 淳也堂坂
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc; Kokusai Denki Electric Inc
Current assignee: Kokusai Denki Electric Inc
Priority date: 1999-11-16
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2005-03-02
Anticipated expiration: 2019-11-16
Also published as: JP2001144674A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基地局装置から端末局装置へ送信される連続信号と端末局装置から基地局装置へ送信されるバースト信号をそれぞれ増幅する増幅装置に関し、特に、例えば従来のように高額な部品を用いて監視用の信号（パイロット信号）を発生させることなく、バースト信号を増幅する上り用増幅器のゲイン（Ｇａｉｎ）の監視を効率的に行うことが可能な増幅装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばデジタル携帯電話システムに代表されるように、近年の無線通信システムの分野では、デジタル無線通信システムが非常に普及している。特に、ＴＤＭ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）／ＴＤＭＡ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）通信方式を採用するシステムは最も多く利用されており、この通信方式は周波数利用効率が高い等といった利点、及び、端末局側がバースト信号であるので、消費電力の面で有利であるために、多くの無線システムで利用範囲が拡大しようとしている。
【０００３】
上記のようなＴＤＭ／ＴＤＭＡ通信方式を採用する無線通信システムでは、一般に、基地局装置から端末局装置への下り回線（ＤｏｗｎＬｉｎｋ）ではＴＤＭ方式により連続波の信号（連続信号）を送信する一方、端末局装置から基地局装置への上り回線（ＵｐＬｉｎｋ）ではＴＤＭＡ方式によりバースト波の信号（バースト信号）を送信することが行われる。
【０００４】
また、このような無線通信システムでは、例えば基地局装置と端末局装置との間に増幅装置を備えて、基地局装置と端末局装置との間で双方向通信される高周波信号（上記した連続信号及び上記したバースト信号）を増幅装置により増幅することが必要不可欠となる場合がある。このような場合の具体例としては、例えば通話エリアを拡大する（すなわち、無線回線の信号レベルを補償する）目的がある場合や、地下街や地下鉄駅構内等の不感地帯への通話サービスを可能にする目的がある場合や、複数の事業者からのキャリアや複数の無線チャネルを共通増幅する目的がある場合等が挙げられる。
【０００５】
ここで、図４には、上記のような基地局装置３１や端末局装置３２や増幅装置３３を備えた無線通信システムの一例を示してあり、このシステムでは、基地局装置３１からの無線信号が端末局装置３２まで届かないこと或いは端末局装置３２からの無線信号が基地局装置３１まで届かないことを解消するために、これらの装置３１、３２の間に増幅装置３３を備えている。
【０００６】
具体的には、増幅装置３３では、例えば基地局装置３１から無線送信される連続信号をエアーインタフェース（エアーＩ／Ｆ）を介してアンテナ４１により受信し、受信した連続信号を共用器４２を介して下り用増幅器４３で増幅し、当該増幅信号を共用器４５を介してアンテナ４６から端末局装置３２に対して無線送信する。同様に、増幅装置３３では、例えば端末局装置３２から無線送信されるバースト信号をエアーインタフェースを介してアンテナ４６により受信し、受信したバースト信号を共用器４５を介して上り用増幅器４４で増幅し、当該増幅信号を共用器４２を介してアンテナ４１から基地局装置３１に対して無線送信する。
【０００７】
また、図５には、上記のような複数（例えばｘ台）の基地局装置（ＭＤＥ）５１〜５３及び端末局装置５４や増幅装置５５を備えた無線通信システムの一例を示してあり、このシステムでは、例えば基地局装置５１〜５３から出力される連続信号のレベルが低いことに対して当該レベルを共通増幅により高めるために、増幅装置５５が有線回線５６、５７を介して基地局装置５１〜５３に接続されて備えられている。
【０００８】
具体的には、増幅装置５５では、例えば基地局装置５１〜５３から出力される連続信号を有線回線５６を介して入力し、入力した連続信号を下り用増幅器６１で増幅し、当該増幅信号を共用器６３を介してアンテナ６４からエアーインタフェースを介して端末局装置５４に対して無線送信する。同様に、増幅装置５５では、例えば端末局装置５４から無線送信されるバースト信号をエアーインタフェースを介してアンテナ６４により受信し、受信したバースト信号を共用器６３を介して上り用増幅器６２で増幅し、当該増幅信号を有線回線５７を介して基地局装置５１〜５３へ出力する。
【０００９】
ところで、上記に例示したような増幅装置では、通常、システムの安定性を確保する必要（例えば安定した通話エリアを確保する必要など）があることから、上り用増幅器のゲインや下り用増幅器のゲインを監視する必要があり、このような監視が行われている。
【００１０】
ここで、増幅器（ＡＭＰ）のゲインを監視する方法としては、例えば図６（ａ）に示すように、監視対象となる増幅器７１の入出力レベルに基づく監視方法が一般的に用いられる。具体的には、例えばＡ［ｄＢｍ］の信号が増幅器７１に入力されて当該増幅器７１により（Ａ＋α）［ｄＢｍ］の信号に増幅されて出力される場合には、α［ｄＢ］が当該増幅器７１のゲインである。そして、例えばα≧１０であればゲインは正常であると判断する仕方や、α＜９であればゲインが異常であると判断してアラーム（警告音）を発するといった仕方等で監視を行う。
【００１１】
また、このような監視方法は理論的には上り用増幅器及び下り用増幅器のいずれにも適用可能なものであり、例えば図６（ｂ）には、増幅器８２のゲインを監視するための従来の回路構成例を示してあり、この回路の動作例を示す。
すなわち、同図（ｂ）に示した回路では、増幅対象となる高周波信号を結合器８１により２つの信号に分配し、一方の分配信号を監視対象となる増幅器８２に入力するとともに、他方の分配信号を監視用に備えられた固定ゲイン増幅器８４に入力する。そして、この回路では、前記他方の分配信号を固定ゲイン増幅器８４で増幅し、当該増幅信号を検波器（ＤＥＴ）８５により検波して直流（ＤＣ）電圧信号とし、当該直流電圧信号をアナログ−デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）８６によりデジタル化して、監視対象となる増幅器８２の入力レベル（この例では、前記他方の分配信号のレベル）を検出する。
【００１２】
また、この回路では、監視対象となる増幅器８２から出力される増幅信号（増幅後の高周波信号）を結合器８３により２つの信号に分配し、一方の分配信号を増幅後の高周波信号として外部へ出力するとともに、他方の分配信号を監視用に備えられた検波器８７に入力する。そして、この回路では、上記した入力レベル検出の場合と同様に、前記他方の分配信号を検波器８７及びＡ／Ｄ変換器８８により検波及びディジタル化をし、監視対象となる増幅器８２の出力レベル（この例では、前記他方の分配信号のレベル）を検出する。
【００１３】
以上のようにして監視対象となる増幅器８２の入出力レベルを検出することにより、図６（ｂ）に示した回路では、例えば当該増幅器８２の入力レベルと出力レベルとを比較した結果に基づいて当該増幅器８２のゲインを監視することができる。具体的には、例えば増幅器８２の入力側のＡ／Ｄ変換器８６で検出される電圧レベル（検波電圧値）が１［Ｖ］であるときに出力側のＡ／Ｄ変換器８８で検出される電圧レベル（検波電圧値）が３［Ｖ］であるのが正常なゲイン（この例では、検波電圧値で比較すると、正常なゲイン＝３−１＝２［Ｖ］）状態であるとすると、入力レベルが１［Ｖ］であるにもかかわらず出力レベルが２［Ｖ］に下がった（すなわち、ゲインが１［Ｖ］に下がった）こと等に基づいてゲインが異常であると判断することができる。
【００１４】
なお、上記した結合器８１、８３としては、通常、２０ｄＢ程度の結合器が用いられる。
また、上記した回路では、結合器８１により分配されたレベルの低い分配信号を固定ゲイン増幅器８４で増幅することにより当該分配信号のレベルを検波器８５で検波しやすいレベルにまで高めているが、例えばダイナミックレンジが広い対数増幅器（ＬＯＧ−ＡＭＰ）が用いられる場合もある。
また、上記した回路では、Ａ／Ｄ変換器８６、８８を用いて増幅器８２のゲインを監視したが、例えばＡ／Ｄ変換器８６、８８の代わりに演算増幅器（オペアンプ）の比較回路を応用する手法もある。
【００１５】
また、例えば図７に検波器８５、８７の検波電圧特性の一例を示すように、当該特性は一般的に非線型なものであるため、上記した回路では、通常、検波器８５、８７に入力される信号のレベルの変動に対応するために、ソフトテーブル等を用いて増幅器８２のゲインを監視している。
【００１６】
具体的には、同図に示したグラフでは、検波器８５、８７の入力レベル［ｄＢｍ］を横軸に示す一方、検波電圧値［Ｖ］を縦軸に示してあり、当該入力レベルに対する当該検波電圧値の特性（検波電圧特性）を示してある。同図に示されるように、入力レベルに対する検波電圧値の傾きは入力レベルのレベル範囲Ａ〜Ｄ毎に異なっている。このため、例えば入力レベルが１０［ｄＢｍ］や１１［ｄＢｍ］や１２［ｄＢｍ］などの種々な値となるときの検波電圧値（或いは当該検波電圧値に対応するＡ／Ｄ変換値）を当該入力レベルと対応付けたソフトテーブル等がゲインの監視に利用されており、また、例えば必要な分解能に応じて検波器８５、８７の入力レベルを増幅器で調整することも行われる。
【００１７】
なお、上記した検波器８５、８７の入力レベルの各レベル範囲Ａ〜Ｄにおける検波電圧値の範囲［Ｖ］はそれぞれ“０〜１．０”、“１．０〜３．０”、“３．０〜４．５”、“４．５〜５．０”であり、一例としてＡ／Ｄ変換器８６、８８が５Ｖを８ｂｉｔの分解能でＡ／Ｄ変換する場合には、各レベル範囲Ａ〜ＤにおけるＡ／Ｄ変換値はそれぞれ“０〜５１”、“５２〜１５３”、“１５４〜２３０”、“２３１〜２５６”となる。
【００１８】
しかしながら、上記図６（ｂ）に示したような回路構成では、例えばＴＤＭＡ方式により端末局装置から基地局装置へ送信される高周波信号（バースト信号）を増幅する上り用増幅器のゲインを監視することはできない。この理由は、このような上り用増幅器に入力される端末局装置からのバースト信号が全くの非同期の信号であって通常の検波では同期がとれないためであり、バースト信号との同期がとれなければ上述した増幅器８２のゲインを監視するための動作が正常に行われないためである。なお、バースト信号との同期を確保して検波を行うことは非常に困難なことであり、現実的ではない。
【００１９】
そこで、従来では、上記のような上り用増幅器のゲインを監視するための試験信号（パイロット信号）を発生させて当該パイロット信号を上り用増幅器に入力することにより上り用増幅器のゲインを監視する回路が考え出されており、このような回路の構成例を図８（ａ）に示す。
【００２０】
同図（ａ）に示した回路では、例えば温度補償水晶発振器（Ｔｃｘｏ）９２や電圧制御発振器（ＶＣＯ）９３や位相同期回路（ＰＬＬ）９４から構成されたパイロット信号発振部９１により所定の周波数ｆ０のパイロット信号を発生させ、当該パイロット信号を増幅器９５で増幅する。そして、この回路では、端末局装置から基地局装置に対して送信される高周波信号（バースト信号）と前記増幅後のパイロット信号とを結合器９６により結合し、当該結合信号を監視対象となる上り用増幅器９７で増幅する。なお、パイロット信号の周波数ｆ０は端末局装置からのバースト信号の周波数ｆ１とは異なっている。
【００２１】
また、この回路では、監視対象となる上り用増幅器９７から出力される増幅信号を結合器９８により２つの信号に分配し、一方の分配信号を基地局装置に対して送信するとともに、他方の分配信号を監視用に備えられたバンドパスフィルタ９９に入力する。そして、この回路では、バンドパスフィルタ９９により抽出されたパイロット信号を検波器１００により検波して直流電圧信号とし、当該直流電圧信号をＡ／Ｄ変換器１０１によりデジタル化して、監視対象となる上り用増幅器９７の出力レベル（この例では、前記パイロット信号のレベル）を検出する。
【００２２】
以上のようにして監視対象となる上り用増幅器９７の出力レベルを検出することにより、図８（ａ）に示した回路では、例えばパイロット信号発振部９１で発生させられて上り用増幅器９７に入力されるパイロット信号のレベルと当該上り用増幅器９７により増幅された後のパイロット信号のレベルとを比較した結果に基づいて当該上り用増幅器９７のゲインを監視することができる。
【００２３】
なお、同図（ｂ）には、上記したバンドパスフィルタ９９のフィルタ特性の一例を示してあり、同図（ｂ）に示されるように、バンドパスフィルタ９９は周波数ｆ０のパイロット信号のみを通過させる一方、周波数ｆ１のバースト信号は通過させないフィルタ特性を有している。
また、上記したパイロット信号発振部９１を構成する各回路９２〜９４は例えばパイロット信号を安定に発振させるために必要なものである。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、例えば上記図８（ａ）に示したような従来の回路構成では、上述したように端末局装置から基地局装置へ送信されるバースト信号を増幅する上り用増幅器のゲインを監視することはできるものの、パイロット信号を発生させるためのＶＣＯ等の高額な部品を備えることが必要であるため、コストがかさんでしまい、また、消費電力も高くなってしまって、経済性が悪いといった不具合があった。
【００２５】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、基地局装置から端末局装置へ送信される連続信号を下り用増幅器で増幅するとともに、端末局装置から基地局装置へ送信されるバースト信号を上り用増幅器で増幅するに際して、例えば上記従来例で示したような高額な部品を用いてパイロット信号を発生させなくとも、上り用増幅器のゲインの監視を行うことができる増幅装置を提供することを目的とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る増幅装置では、基地局装置から端末局装置へ送信される連続信号を下り用増幅器で増幅するとともに、端末局装置から基地局装置へ送信されるバースト信号を上り用増幅器で増幅するに際して、次のようにして上り用増幅器のゲインを監視する。
すなわち、取得手段が連続信号の一部を監視用信号として取得し、結合手段が取得した監視用信号を増幅前のバースト信号と結合させて当該結合信号を上り用増幅器で増幅させ、監視手段が上り用増幅器により増幅される前の監視用信号のレベルと上り用増幅器により増幅された後の監視用信号のレベルとに基づいて上り用増幅器のゲインを監視する。
【００２７】
従って、連続信号の一部が監視用信号として用いられるため、例えばバースト信号が監視用信号として用いられる場合とは異なって、特に同期を確保する必要はない。また、基地局装置から端末局装置へ送信される連続信号が監視用信号として用いられるため、例えば上記従来例で示したような高額な部品を用いてパイロット信号を発生させる必要もない。こうしたことから、簡易に且つ経済的に上り用増幅器のゲインを監視することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明に係る増幅装置の一実施例を図面を参照して説明する。
まず、図１には、本例の増幅装置３が備えられた無線通信システムの一例を示してある。なお、同図には、本例の増幅装置３の概略的な構成例も示してある。
同図に示した無線通信システムには、基地局装置１と、端末局装置（本例では、携帯電話端末装置）２と、本例の増幅装置３とが備えられている。
【００２９】
本例の増幅装置３は不感地帯対策用のデジタル携帯電話ブースターとして用いられており、具体的には、地下街等の不感地帯４に存する端末局装置２が基地局装置１との間で当該増幅装置３を介して通信することを可能にし、これにより、当該端末局装置２による通話を可能にしている。なお、同図では、不感地帯４を点線で示して見易くしてある。
【００３０】
また、同図に示した無線通信システムではＴＤＭ／ＴＤＭＡ通信方式が採用されており、基地局装置１から端末局装置２への下り回線ではＴＤＭ方式による連続信号が送信される一方、端末局装置２から基地局装置１への上り回線ではＴＤＭＡ方式によるバースト信号が送信される。
【００３１】
すなわち、下り回線では、基地局装置１から高周波信号として無線送信される連続信号が増幅装置３のアンテナ１１により受信され、増幅装置３では、当該アンテナ１１により受信した連続信号を共用器１２を介して下り用増幅器１３で増幅し、当該増幅信号（増幅後の連続信号）を共用器１５を介してアンテナ１６から不感地帯４に向けて無線送信する。そして、このようにして増幅装置３から無線送信される連続信号が不感地帯４に存する端末局装置２により受信される。
【００３２】
同様に、上り回線では、不感地帯４に存する端末局装置２から高周波信号として無線送信されるバースト信号が増幅装置３のアンテナ１６により受信され、増幅装置３では、当該アンテナ１６により受信したバースト信号を共用器１５を介して上り用増幅器１４で増幅し、当該増幅信号（増幅後のバースト信号）を共用器１２を介してアンテナ１１から基地局装置１に向けて無線送信する。そして、このようにして増幅装置３から無線送信されるバースト信号が基地局装置１により受信される。
【００３３】
次に、図２には、上記した本例の増幅装置３の詳細な回路構成例を示してある。なお、同図では、上記図１に示した構成部分１２〜１５と同じものについては同一の符号を用いて示してあり、また、２つのアンテナ１１、１６については図示を省略してある。また、同図には、本例の増幅装置３により行われる処理を判り易くするため、基地局装置１から端末局装置２へ送信される連続信号の流れを実線の矢印を用いて示すとともに、端末局装置２から基地局装置１へ送信されるバースト信号の流れを点線の矢印を用いて示してある。
【００３４】
本例の増幅装置３には、基地局装置１と端末局装置２との間で通信される信号（上記した連続信号及び上記したバースト信号）を増幅するための構成として、基地局装置１との間で無線信号を通信するアンテナ１１と、端末局装置２との間で無線信号を通信するアンテナ１６と、アンテナ１１により受信する連続信号とアンテナ１１により送信するバースト信号とを分離する共用器１２と、アンテナ１６により受信するバースト信号とアンテナ１６により送信する連続信号とを分離する共用器１５と、基地局装置１から端末局装置２へ送信される連続信号を増幅する下り用増幅器１３と、端末局装置２から基地局装置１へ送信されるバースト信号を増幅する上り用増幅器１４とが備えられている。なお、本例では、連続信号の周波数とバースト信号の周波数とは互いに異なっており、周波数の違いを利用して両信号を分離等することが行われる。
【００３５】
また、本例の増幅装置３には、上り用増幅器１４のゲインを監視するための構成として、下り用増幅器１３から出力される増幅信号（増幅後の連続信号）を２つの信号に分配することで当該増幅信号の一部を監視用信号として取得する結合器２１と、結合器２１により取得される監視用信号を検波して直流電圧信号とする検波器２２と、当該直流電圧信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器２３と、結合器２１により取得される監視用信号と上り用増幅器１４により増幅される前のバースト信号とを結合して当該結合信号を上り用増幅器１４で増幅させる結合器２４と、上り用増幅器１４から出力される増幅信号を２つの信号に分配する結合器２５と、結合器２５により分配される一方の分配信号から増幅後の監視用信号を抽出するフィルタ（例えばバンドパスフィルタ）２６と、フィルタ２６により抽出される増幅後の監視用信号を検波して直流電圧信号とする検波器２７と、当該直流電圧信号をデジタル化するＡ／Ｄ変換器２８とが備えられている。なお、本例の増幅装置３では例えば下り用増幅器１３のゲインを監視することも行われるが、本例ではその説明を省略する。
【００３６】
次に、本例の増幅装置３により上り用増幅器１４のゲインを監視する動作の一例を示す。
すなわち、本例の増幅装置３では、下り用増幅器１３により増幅されて共用器１５へ出力される連続信号の一部を結合器２１により監視用信号として取得し、取得した監視用信号のレベルを検波器２２及びＡ／Ｄ変換器２２により検出する。なお、検波器２２やＡ／Ｄ変換器２２を用いて信号レベルを検出する仕方としては例えば従来と同様な仕方を用いることができ、後述する検波器２７及びＡ／Ｄ変換器２８による信号レベルの検出についても同様である。
【００３７】
また、本例の増幅装置３では、上記のようにして取得した監視用信号を結合器２４を介して上り用増幅器１４に入力する。ここで、結合器２１により取り出されて結合器２４へ入力される監視用信号は連続信号である一方、共用器１５から結合器２４へ入力されるバースト信号は非連続的な信号であるため、結合器２４では、バースト信号が入力されているときには当該バースト信号と監視用信号とを結合した信号を上り用増幅器１４へ出力する一方、バースト信号が入力されていないときには監視用信号のみを上り用増幅器１４へ出力する。本例では、このような構成とすることで、バースト信号との同期を確保して監視を行う必要をなくしている。
【００３８】
また、本例の増幅装置３では、上り用増幅器１４から共用器１２へ出力される増幅信号の一部を結合器２５により取得し、取得した増幅信号に含まれる増幅後の監視用信号のみをフィルタ２６により抽出し、抽出した増幅後の監視用信号のレベルを検波器２７及びＡ／Ｄ変換器２８により検出する。
【００３９】
そして、本例の増幅装置３では、監視対象となる上り用増幅器１４により増幅される前の監視用信号のレベル（入力レベル）と当該上り用増幅器１４により増幅された後の監視用信号のレベル（出力レベル）とを比較した結果に基づいて、例えば制御部（図示せず）により当該上り用増幅器１４のゲインを監視する。ここで、上り用増幅器１４のゲインの監視の仕方としては、例えば上記従来例で示したのと同様な仕方を用いることができる。
【００４０】
なお、通常では本例のように下り用増幅器１３のゲインを監視することも行われるため、例えば従来の増幅装置においても上記した結合器２１や検波器２２やＡ／Ｄ変換器２３と同様な機能を有する回路（以下で、下り監視用回路と言う）が下り用増幅器のゲインの監視用に実装されている場合も多く、本例の増幅装置３においても、例えば上記した結合器２１や検波器２２やＡ／Ｄ変換器２３は下り用増幅器１３のゲインを監視するために兼用されている。また、この場合、例えば従来の下り監視用回路に部品を追加しなくとも、検波器２２及びＡ／Ｄ変換器２３により検出される監視用信号のレベルを結合器２４の結合度分だけ補正すれば、上り用増幅器１４に入力される監視用信号のレベルを特定することができる。
【００４１】
また、本例の増幅装置３を現実に実施するに際して、下り用増幅器１３から出力される増幅信号（増幅後の連続信号）をそのまま監視用信号として用いることによって、もしも装置内部で発振が起こってしまう可能性があるときには、例えば２つの結合器２１、２４の結合度を上げることや、共用器１２の送受信間のアイソレーション量を上げることや、上り用増幅器１４と共用器１２との間に上り回線のバースト信号のみを通過させるフィルタを挿入すること等を採用して受動素子の変更や追加を行うことにより、上記のような発振を簡易に、且つ、消費電力を増加させることなく防止することができる。
【００４２】
また、本例の増幅装置３では、例えば下り用増幅器１３に入力される連続信号のレベルが変動する状況や、例えば下り用増幅器１３のゲインが変動する状況においても、上記した仕方により上り用増幅器１４のゲインを監視することが可能であるが、例えば結合器２４の前段に自動利得制御増幅器（ＡＧＣ増幅器）を備えることにより、上り用増幅器１４に入力される監視用信号のレベルを一定レベルに固定することもできる。
【００４３】
具体的には、例えば通常の増幅器では、図３（ａ）にその入出力特性の一例を示すように、出力レベルが入力レベルに比例するが、例えばＡＧＣ増幅器では、同図（ｂ）にその入出力特性の一例を示すように、所定のレベル範囲（同図（ｂ）中の“変動範囲”）の入力レベルに対しては、入力レベルの変動が吸収されて出力レベルが一定レベルに保持されるため、結合器２４に入力される監視用信号のレベルを一定レベルに固定することができる。
【００４４】
以上のように、本例の増幅装置３では、基地局装置１から端末局装置２へ送信される連続信号の一部が監視用信号として用いられるため、例えばバースト信号が監視用信号として用いられる場合とは異なって、特に同期を確保する必要はない。また、このような連続信号が監視用信号として用いられるため、例えば上記従来例で示したような高額な部品を用いてパイロット信号（すなわち、本例に言う監視用信号と同様な役割を有する信号）を発生させる必要もない。こうしたことから、本例の増幅装置３では、基地局装置１から端末局装置２へ送信される連続信号を下り用増幅器１３で増幅するとともに、端末局装置２から基地局装置１へ送信されるバースト信号を上り用増幅器１４で増幅するに際して、簡易に且つ経済的に上り用増幅器１４のゲインを監視することができる。
【００４５】
なお、例えば上記従来例の図８に示したような回路構成では、パイロット信号を発生させるために用いられるＴｃｘｏ（温度補償形の水晶発振器）９２やＶＣＯ（電圧制御発振器）９３やＰＬＬ（位相ロックループ）回路９４やバッファ増幅器９５で消費される電力は例えばおよそ１００ｍＡ、５Ｖに対応した電力となるが、本例の増幅装置３では、このようなパイロット信号を発生させる必要がないため、このような消費電力をゼロにすることができ、非常に効率的である。
【００４６】
ここで、本例では、結合器２１が下り用増幅器１３により増幅された連続信号の一部を監視用信号として取得することにより、本発明に言う取得手段が構成されている。なお、本例では好ましい態様として、下り用増幅器１３により増幅された連続信号の一部を監視用信号として取得したが、例えば下り用増幅器１３により増幅される前の連続信号の一部を監視用信号として利用することも可能である。
【００４７】
また、本例では、結合器２４が結合器２１により取得した監視用信号を上り用増幅器１４により増幅される前のバースト信号と結合させて当該結合信号を上り用増幅器１４で増幅させることにより、本発明に言う結合手段が構成されている。
また、本例では、例えば制御部が検波器２２やＡ／Ｄ変換器２３を用いて検出される監視用信号のレベル（すなわち、上り用増幅器１４により増幅される前の監視用信号のレベル）と検波器２７やＡ／Ｄ変換器２８を用いて検出される監視用信号のレベル（すなわち、上り用増幅器１４により増幅された後の監視用信号のレベル）とに基づいて上り用増幅器１４のゲインを監視することにより、本発明に言う監視手段が構成されている。
【００４８】
なお、本発明に係る増幅装置の構成としては、必ずしも上記実施例で示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
また、基地局装置の構成や端末局装置の構成としても種々な構成が用いられてもよい。具体的に、端末局装置としては、必ずしも上記実施例で示したように携帯電話端末装置が用いられなくともよく、例えば自動車に搭載される無線端末装置や固定的に設置される固定局装置等が用いられてもよい。
【００４９】
また、本発明では、間欠的に送信されるバースト信号とは異なって連続的に送信される連続信号を利用することで上り用増幅器のゲインを監視しており、例えば当該連続信号は全く途切れることがないのが好ましいが、例えば一定時間毎等に切れ目のある信号であっても、隣接する切れ目間の信号部分（すなわち、信号が連続している部分）の長さが実用上で十分に長ければ、当該信号部分を本発明に言う連続信号として用いることも可能である。
【００５０】
また、本発明に係る増幅装置により行われる各種の処理は、例えばプロセッサやメモリ等を備えたハードウエア資源においてプロセッサが制御プログラムを実行することにより制御されてもよく、また、例えば当該処理を実行するための各機能手段が独立したハードウエア回路として構成されてもよい。
また、本発明は上記の制御プログラムを格納したフロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のコンピュータにより読み取り可能な記録媒体として把握することもでき、当該制御プログラムを記録媒体からコンピュータに入力してプロセッサに実行させることにより、本発明に係る処理を遂行させることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る増幅装置によると、基地局装置から端末局装置へ送信される連続信号を下り用増幅器で増幅するとともに、端末局装置から基地局装置へ送信されるバースト信号を上り用増幅器で増幅するに際して、連続信号の一部を監視用信号として取得し、取得した監視用信号を増幅前のバースト信号と結合させて当該結合信号を上り用増幅器で増幅させ、上り用増幅器により増幅される前の監視用信号のレベルと上り用増幅器により増幅された後の監視用信号のレベルとに基づいて上り用増幅器のゲインを監視するようにしたため、例えば上記実施例で示したように、簡易に且つ経済的に上り用増幅器のゲインを監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る増幅装置を備えた無線通信システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の一実施例に係る増幅装置の構成例を示す図である。
【図３】ＡＧＣ増幅器による信号増幅を説明するための図である。
【図４】増幅装置を備えた無線通信システムの一例を示す図である。
【図５】増幅装置を備えた無線通信システムの他の例を示す図である。
【図６】従来例に係る増幅器のゲインを監視するための構成を説明するための図である。
【図７】検波電圧特性の一例を示す図である。
【図８】従来例に係る上り用増幅器のゲインを監視するための構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１・・基地局装置、２・・端末局装置、３・・増幅装置、
４・・不感地帯、１１、１６・・アンテナ、１２、１５・・共用器、
１３・・下り用増幅器、１４・・上り用増幅器、
２１、２４、２５・・結合器、２２、２７・・検波器、
２３、２８・・Ａ／Ｄ変換器、２６・・フィルタ、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an amplifying apparatus that amplifies a continuous signal transmitted from a base station apparatus to a terminal station apparatus and a burst signal transmitted from the terminal station apparatus to the base station apparatus, respectively. The present invention relates to an amplifying apparatus that can efficiently monitor the gain (Gain) of an upstream amplifier that amplifies a burst signal without generating a monitoring signal (pilot signal).
[0002]
[Prior art]
For example, as represented by a digital mobile phone system, digital wireless communication systems are very popular in the field of wireless communication systems in recent years. In particular, a system adopting a TDM (Time Division Multiple Access) / TDMA (Time Division Multiple Access) communication system is most frequently used, and this communication system has advantages such as high frequency utilization efficiency, and the terminal station side uses a burst signal. Therefore, since it is advantageous in terms of power consumption, the range of use is being expanded in many wireless systems.
[0003]
In a radio communication system employing the TDM / TDMA communication system as described above, generally, a continuous wave signal (continuous signal) is transmitted by a TDM system in a downlink (Down Link) from a base station apparatus to a terminal station apparatus. In the uplink (Up Link) from the terminal station apparatus to the base station apparatus, a burst wave signal (burst signal) is transmitted by the TDMA method.
[0004]
Further, in such a wireless communication system, for example, an amplifying device is provided between the base station device and the terminal station device, and a high-frequency signal (the above-mentioned continuous communication) is communicated between the base station device and the terminal station device. It may be indispensable to amplify the signal and the above-mentioned burst signal) by an amplifier. As a specific example of such a case, for example, when there is a purpose of expanding a call area (that is, compensating a signal level of a wireless line), a call service to an insensitive area such as an underground shopping center or a subway station is possible. And there are cases where there is a purpose to commonly amplify carriers from a plurality of carriers and a plurality of wireless channels.
[0005]
Here, FIG. 4 shows an example of a radio communication system including the base station device 31, the terminal station device 32, and the amplification device 33 as described above. In this system, a radio signal from the base station device 31 is shown. Is provided between these devices 31 and 32 in order to solve the problem that the signal does not reach the terminal station device 32 or the radio signal from the terminal station device 32 does not reach the base station device 31.
[0006]
Specifically, in the amplification device 33, for example, a continuous signal wirelessly transmitted from the base station device 31 is received by the antenna 41 via the air interface (air I / F), and the received continuous signal is received via the duplexer 42. Then, the signal is amplified by the downstream amplifier 43 and the amplified signal is wirelessly transmitted from the antenna 46 to the terminal station device 32 via the duplexer 45. Similarly, in the amplifying device 33, for example, a burst signal wirelessly transmitted from the terminal station device 32 is received by the antenna 46 via the air interface, and the received burst signal is amplified by the upstream amplifier 44 via the duplexer 45. The amplified signal is wirelessly transmitted from the antenna 41 to the base station apparatus 31 via the duplexer 42.
[0007]
FIG. 5 shows an example of a wireless communication system including a plurality of (for example, x) base station apparatuses (MDEs) 51 to 53, a terminal station apparatus 54, and an amplification apparatus 55 as described above. In the system, for example, in order to increase the level of the continuous signal output from the base station devices 51 to 53 by common amplification, the amplifying device 55 is connected to the base station device 51 via the wired lines 56 and 57. To 53 are provided.
[0008]
Specifically, in the amplifying device 55, for example, a continuous signal output from the base station devices 51 to 53 is input via the wired line 56, the input continuous signal is amplified by the down amplifier 61, and the amplified signal is Radio transmission is performed from the antenna 64 via the duplexer 63 to the terminal station apparatus 54 via the air interface. Similarly, in the amplifying device 55, for example, a burst signal wirelessly transmitted from the terminal station device 54 is received by the antenna 64 via the air interface, and the received burst signal is amplified by the upstream amplifier 62 via the duplexer 63. The amplified signal is output to the base station devices 51 to 53 via the wired line 57.
[0009]
By the way, in the amplifying apparatus as exemplified above, there is usually a need to ensure the stability of the system (for example, it is necessary to secure a stable call area). Therefore, the gain of the upstream amplifier and the gain of the downstream amplifier It is necessary to monitor this, and such monitoring is performed.
[0010]
Here, as a method for monitoring the gain of the amplifier (AMP), for example, as shown in FIG. 6A, a monitoring method based on the input / output level of the amplifier 71 to be monitored is generally used. Specifically, for example, when a signal of A [dBm] is input to the amplifier 71 and amplified by the amplifier 71 into a signal of (A + α) [dBm], α [dB] is output from the amplifier 71. Is the gain. Then, for example, monitoring is performed by a method of determining that the gain is normal if α ≧ 10 or a method of determining that the gain is abnormal and generating an alarm (warning sound) if α <9.
[0011]
Further, such a monitoring method is theoretically applicable to both an upstream amplifier and a downstream amplifier. For example, FIG. 6B shows a conventional method for monitoring the gain of the amplifier 82. An example of the circuit configuration is shown, and an example of the operation of this circuit is shown.
That is, in the circuit shown in FIG. 5B, the high frequency signal to be amplified is distributed to two signals by the coupler 81, and one distributed signal is input to the amplifier 82 to be monitored and the other distribution is performed. The signal is input to a fixed gain amplifier 84 provided for monitoring. In this circuit, the other distributed signal is amplified by a fixed gain amplifier 84, the amplified signal is detected by a detector (DET) 85 to be a direct current (DC) voltage signal, and the direct current voltage signal is analog-digital. The signal is digitized by a converter (A / D converter) 86 to detect the input level of the amplifier 82 to be monitored (in this example, the level of the other distributed signal).
[0012]
In this circuit, an amplified signal (amplified high frequency signal) output from the amplifier 82 to be monitored is distributed into two signals by the coupler 83, and one of the distribution signals is output to the outside as an amplified high frequency signal. While outputting, the other distributed signal is input to the detector 87 provided for monitoring. In this circuit, the other distributed signal is detected and digitized by the detector 87 and the A / D converter 88 as in the case of the input level detection described above, and the output level of the amplifier 82 to be monitored is detected. (In this example, the level of the other distributed signal) is detected.
[0013]
By detecting the input / output level of the amplifier 82 to be monitored as described above, the circuit shown in FIG. 6B is based on, for example, the result of comparing the input level and the output level of the amplifier 82. The gain of the amplifier 82 can be monitored. Specifically, for example, when the voltage level (detection voltage value) detected by the A / D converter 86 on the input side of the amplifier 82 is 1 [V], it is detected by the A / D converter 88 on the output side. If the voltage level (detection voltage value) is 3 [V], the normal gain (in this example, when compared with the detection voltage value, normal gain = 3-1 = 2 [V]) is assumed. In spite of the input level being 1 [V], the output level is lowered to 2 [V] (that is, the gain is lowered to 1 [V]), etc., and it is determined that the gain is abnormal. be able to.
[0014]
As the above-described couplers 81 and 83, a coupler of about 20 dB is usually used.
In the above-described circuit, the low-level distribution signal distributed by the coupler 81 is amplified by the fixed gain amplifier 84 to increase the level of the distribution signal to a level that can be easily detected by the detector 85. For example, a logarithmic amplifier (LOG-AMP) having a wide dynamic range may be used.
In the above circuit, the gain of the amplifier 82 is monitored using the A / D converters 86 and 88. For example, an operational amplifier (op-amp) comparison circuit is applied instead of the A / D converters 86 and 88. There is also a technique.
[0015]
Further, for example, as shown in FIG. 7 as an example of the detection voltage characteristics of the detectors 85 and 87, the characteristics are generally non-linear. Therefore, in the above circuit, the detectors 85 and 87 are usually input. The gain of the amplifier 82 is monitored using a soft table or the like in order to cope with fluctuations in the level of the signal to be generated.
[0016]
Specifically, in the graph shown in the figure, the input level [dBm] of the detectors 85 and 87 is shown on the horizontal axis, while the detected voltage value [V] is shown on the vertical axis, The characteristic of the detection voltage value (detection voltage characteristic) is shown. As shown in the figure, the slope of the detection voltage value with respect to the input level differs for each level range A to D of the input level. For this reason, for example, the detected voltage value (or the A / D conversion value corresponding to the detected voltage value) when the input level becomes various values such as 10 [dBm], 11 [dBm], and 12 [dBm] A software table or the like associated with the input level is used for gain monitoring, and for example, the input levels of the detectors 85 and 87 are adjusted by an amplifier in accordance with the required resolution.
[0017]
The detection voltage value ranges [V] in the level ranges A to D of the input levels of the detectors 85 and 87 are “0 to 1.0”, “1.0 to 3.0”, and “3”, respectively. .0 to 4.5 "and" 4.5 to 5.0 ". For example, when the A / D converters 86 and 88 perform A / D conversion of 5V with a resolution of 8 bits, each level range A The A / D conversion values in .about.D are "0 to 51", "52 to 153", "154 to 230", and "231 to 256", respectively.
[0018]
However, in the circuit configuration as shown in FIG. 6B, for example, the gain of an upstream amplifier that amplifies a high-frequency signal (burst signal) transmitted from the terminal station apparatus to the base station apparatus by the TDMA method is monitored. I can't. The reason for this is that the burst signal from the terminal station device input to such an upstream amplifier is a completely asynchronous signal and cannot be synchronized by normal detection, and must be synchronized with the burst signal. This is because the operation for monitoring the gain of the amplifier 82 is not normally performed. Note that it is very difficult to ensure detection with synchronization with the burst signal, which is not practical.
[0019]
Therefore, conventionally, a circuit for monitoring the gain of the upstream amplifier by generating a test signal (pilot signal) for monitoring the gain of the upstream amplifier as described above and inputting the pilot signal to the upstream amplifier. FIG. 8A shows a configuration example of such a circuit.
[0020]
In the circuit shown in FIG. 6A, a predetermined frequency f0 is obtained by a pilot signal oscillator 91 including a temperature compensated crystal oscillator (Tcxo) 92, a voltage controlled oscillator (VCO) 93, and a phase locked loop (PLL) 94, for example. The pilot signal is generated, and the pilot signal is amplified by the amplifier 95. In this circuit, a high-frequency signal (burst signal) transmitted from the terminal station apparatus to the base station apparatus and the amplified pilot signal are combined by a combiner 96, and the combined signal is monitored. Amplified by the amplifier 97 for use. Note that the frequency f0 of the pilot signal is different from the frequency f1 of the burst signal from the terminal station apparatus.
[0021]
Further, in this circuit, the amplified signal output from the uplink amplifier 97 to be monitored is distributed to two signals by the coupler 98, and one distributed signal is transmitted to the base station apparatus, while the other distribution is performed. The signal is input to a bandpass filter 99 provided for monitoring. In this circuit, the pilot signal extracted by the bandpass filter 99 is detected by the detector 100 to be a DC voltage signal, and the DC voltage signal is digitized by the A / D converter 101 to be monitored. The output level of the power amplifier 97 (in this example, the level of the pilot signal) is detected.
[0022]
By detecting the output level of the upstream amplifier 97 to be monitored as described above, the circuit shown in FIG. 8A is generated by, for example, the pilot signal oscillation unit 91 and input to the upstream amplifier 97. The gain of the upstream amplifier 97 can be monitored based on the result of comparing the level of the pilot signal to be transmitted and the level of the pilot signal amplified by the upstream amplifier 97.
[0023]
FIG. 5B shows an example of the filter characteristics of the band-pass filter 99 described above. As shown in FIG. 5B, the band-pass filter 99 passes only the pilot signal having the frequency f0. On the other hand, it has a filter characteristic that the burst signal of frequency f1 is not allowed to pass.
The circuits 92 to 94 constituting the pilot signal oscillating unit 91 are necessary for, for example, oscillating a pilot signal stably.
[0024]
[Problems to be solved by the invention]
However, for example, in the conventional circuit configuration shown in FIG. 8 (a), it is possible to monitor the gain of the uplink amplifier that amplifies the burst signal transmitted from the terminal station apparatus to the base station apparatus as described above. Although it is possible, it is necessary to provide expensive parts such as a VCO for generating a pilot signal, which increases costs and power consumption, resulting in poor economic efficiency. there were.
[0025]
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and a continuous signal transmitted from a base station apparatus to a terminal station apparatus is amplified by a downlink amplifier, and from the terminal station apparatus to the base station apparatus. When a burst signal to be transmitted is amplified by an upstream amplifier, for example, it is possible to monitor the gain of the upstream amplifier without generating a pilot signal by using expensive components as shown in the conventional example. An object is to provide an apparatus.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the amplifying apparatus according to the present invention, a continuous signal transmitted from the base station apparatus to the terminal station apparatus is amplified by a downlink amplifier, and a burst signal transmitted from the terminal station apparatus to the base station apparatus Is amplified by the upstream amplifier, the gain of the upstream amplifier is monitored as follows.
That is, the acquisition unit acquires a part of the continuous signal as a monitoring signal, combines the monitoring signal acquired by the combining unit with the burst signal before amplification, and amplifies the combined signal by the upstream amplifier, and the monitoring unit The gain of the upstream amplifier is monitored based on the level of the monitoring signal before being amplified by the upstream amplifier and the level of the monitoring signal after being amplified by the upstream amplifier.
[0027]
Therefore, since a part of the continuous signal is used as the monitoring signal, it is not necessary to ensure the synchronization, unlike when the burst signal is used as the monitoring signal. In addition, since a continuous signal transmitted from the base station apparatus to the terminal station apparatus is used as a monitoring signal, it is not necessary to generate a pilot signal using expensive components as shown in the conventional example. Therefore, the gain of the upstream amplifier can be monitored easily and economically.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of an amplification device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
First, FIG. 1 shows an example of a wireless communication system provided with the amplification device 3 of this example. In the figure, a schematic configuration example of the amplification device 3 of this example is also shown.
The wireless communication system shown in the figure includes a base station device 1, a terminal station device (in this example, a mobile phone terminal device) 2, and an amplification device 3 of this example.
[0029]
The amplification device 3 of this example is used as a digital cellular phone booster for dead zone countermeasures. Specifically, the terminal station device 2 existing in the dead zone 4 such as an underground shopping street is amplified with the base station device 1. It is possible to communicate via the device 3, thereby enabling a call by the terminal station device 2. In the figure, the dead zone 4 is indicated by a dotted line for easy viewing.
[0030]
Further, the radio communication system shown in FIG. 2 adopts the TDM / TDMA communication system, and a continuous signal by the TDM system is transmitted on the downlink from the base station apparatus 1 to the terminal station apparatus 2, while the terminal station apparatus On the uplink from 2 to the base station apparatus 1, a burst signal by the TDMA method is transmitted.
[0031]
That is, in the downlink, a continuous signal wirelessly transmitted as a high frequency signal from the base station apparatus 1 is received by the antenna 11 of the amplifying apparatus 3, and the amplifying apparatus 3 receives the continuous signal received by the antenna 11 via the duplexer 12. The amplified signal (amplified continuous signal) is wirelessly transmitted from the antenna 16 toward the dead zone 4 via the duplexer 15. Then, the continuous signal wirelessly transmitted from the amplification device 3 in this way is received by the terminal station device 2 existing in the dead zone 4.
[0032]
Similarly, on the uplink, a burst signal wirelessly transmitted as a high-frequency signal from the terminal station device 2 in the dead zone 4 is received by the antenna 16 of the amplification device 3, and the burst signal received by the antenna 16 is received by the amplification device 3. Is amplified by the upstream amplifier 14 via the duplexer 15, and the amplified signal (the amplified burst signal) is wirelessly transmitted from the antenna 11 to the base station device 1 via the duplexer 12. Then, the burst signal wirelessly transmitted from the amplification device 3 in this way is received by the base station device 1.
[0033]
Next, FIG. 2 shows a detailed circuit configuration example of the amplifying apparatus 3 of the present example described above. In the figure, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and the two antennas 11 and 16 are not shown. In addition, in the same figure, in order to make the processing performed by the amplifying device 3 of this example easy to understand, the flow of continuous signals transmitted from the base station device 1 to the terminal station device 2 is shown using solid arrows, The flow of a burst signal transmitted from the terminal station apparatus 2 to the base station apparatus 1 is shown using dotted arrows.
[0034]
The amplifying device 3 of this example includes a base station device 1 as a configuration for amplifying signals (the above-described continuous signal and the above-described burst signal) communicated between the base station device 1 and the terminal station device 2. An antenna 11 that communicates radio signals between them, an antenna 16 that communicates radio signals with the terminal station device 2, and a duplexer that separates a continuous signal received by the antenna 11 and a burst signal transmitted by the antenna 11 12, a duplexer 15 that separates a burst signal received by the antenna 16 and a continuous signal transmitted by the antenna 16, and a downlink amplifier 13 that amplifies the continuous signal transmitted from the base station apparatus 1 to the terminal station apparatus 2. And an uplink amplifier 14 for amplifying a burst signal transmitted from the terminal station apparatus 2 to the base station apparatus 1. In this example, the frequency of the continuous signal and the frequency of the burst signal are different from each other, and the two signals are separated using the difference in frequency.
[0035]
Further, in the amplification device 3 of this example, as a configuration for monitoring the gain of the upstream amplifier 14, the amplified signal (amplified continuous signal) output from the downstream amplifier 13 is distributed to two signals. The coupler 21 that acquires a part of the amplified signal as a monitoring signal, the detector 22 that detects the monitoring signal acquired by the coupler 21 and converts it into a DC voltage signal, and digitizes the DC voltage signal. A / D converter 23 that combines the monitoring signal acquired by the coupler 21 and the burst signal before being amplified by the upstream amplifier 14 and amplifies the combined signal by the upstream amplifier 14 24, a coupler 25 that distributes the amplified signal output from the upstream amplifier 14 into two signals, and a filter that extracts the monitoring signal after amplification from one of the distributed signals distributed by the coupler 25 (example) A band-pass filter) 26, a detector 27 that detects the amplified monitoring signal extracted by the filter 26 to generate a DC voltage signal, and an A / D converter 28 that digitizes the DC voltage signal. Is provided. In the amplification device 3 of this example, for example, the gain of the downstream amplifier 13 is also monitored, but the description thereof is omitted in this example.
[0036]
Next, an example of the operation of monitoring the gain of the upstream amplifier 14 by the amplifying apparatus 3 of this example will be described.
That is, in the amplifying apparatus 3 of this example, a part of the continuous signal amplified by the down amplifier 13 and output to the duplexer 15 is acquired as a monitoring signal by the coupler 21, and the level of the acquired monitoring signal is set. Detection is performed by the detector 22 and the A / D converter 22. As a method of detecting the signal level using the detector 22 or the A / D converter 22, for example, a method similar to the conventional method can be used, and the signal level by the detector 27 and the A / D converter 28 described later is used. The same applies to the detection of.
[0037]
In the amplifying apparatus 3 of this example, the monitoring signal acquired as described above is input to the upstream amplifier 14 via the coupler 24. Here, since the monitoring signal taken out by the coupler 21 and input to the coupler 24 is a continuous signal, the burst signal input from the duplexer 15 to the coupler 24 is a discontinuous signal. The combiner 24 outputs a signal obtained by combining the burst signal and the monitoring signal to the upstream amplifier 14 when the burst signal is input, while only the monitoring signal is output for the upstream when the burst signal is not input. Output to the amplifier 14. In this example, such a configuration eliminates the need to perform monitoring while ensuring synchronization with the burst signal.
[0038]
Further, in the amplification device 3 of this example, a part of the amplified signal output from the upstream amplifier 14 to the duplexer 12 is acquired by the coupler 25, and only the monitoring signal after amplification included in the acquired amplified signal is obtained. The level of the amplified monitoring signal extracted by the filter 26 is detected by the detector 27 and the A / D converter 28.
[0039]
In the amplification device 3 of this example, the level (input level) of the monitoring signal before being amplified by the upstream amplifier 14 to be monitored and the level of the monitoring signal after being amplified by the upstream amplifier 14 Based on the result of comparison with (output level), for example, the gain of the upstream amplifier 14 is monitored by a control unit (not shown). Here, as a method of monitoring the gain of the upstream amplifier 14, for example, a method similar to that shown in the conventional example can be used.
[0040]
Normally, the gain of the downstream amplifier 13 is also monitored as in this example, so that, for example, in the conventional amplifying apparatus, it is the same as the above-described coupler 21, detector 22, and A / D converter 23. In many cases, a circuit having a function (hereinafter, referred to as a downstream monitoring circuit) is mounted for monitoring the gain of the downstream amplifier. In the amplifying apparatus 3 of this example, for example, the coupler 21 and the detection described above are used. The unit 22 and the A / D converter 23 are also used for monitoring the gain of the downstream amplifier 13. In this case, for example, the level of the monitoring signal detected by the detector 22 and the A / D converter 23 can be corrected by the degree of coupling of the coupler 24 without adding any components to the conventional downlink monitoring circuit. For example, the level of the monitoring signal input to the upstream amplifier 14 can be specified.
[0041]
Further, when the amplification device 3 of this example is actually implemented, if the amplified signal (amplified continuous signal) output from the downstream amplifier 13 is used as it is as a monitoring signal, oscillation occurs inside the device. If there is a possibility that the two couplers 21 and 24 are coupled, the amount of isolation between transmission and reception of the duplexer 12 is increased, or the upstream amplifier 14 and the duplexer 12 are By adopting a filter that passes only the burst signal of the uplink, etc., and changing or adding passive elements, the above oscillation can be easily prevented without increasing the power consumption. be able to.
[0042]
Further, in the amplifying apparatus 3 of the present example, the upstream amplifier can be used in the manner described above even in a situation where the level of the continuous signal input to the downstream amplifier 13 fluctuates or a situation where the gain of the downstream amplifier 13 fluctuates, for example. 14 can be monitored. For example, by providing an automatic gain control amplifier (AGC amplifier) in the previous stage of the coupler 24, the level of the monitoring signal input to the upstream amplifier 14 is kept constant. It can also be fixed.
[0043]
Specifically, for example, in an ordinary amplifier, the output level is proportional to the input level as shown in FIG. 3A as an example of its input / output characteristics. For example, in an AGC amplifier, the output level is shown in FIG. As shown in the example of input / output characteristics, for the input level within the predetermined level range ("fluctuation range" in Fig. 5B), the fluctuation of the input level is absorbed and the output level is held at a constant level. Therefore, the level of the monitoring signal input to the coupler 24 can be fixed to a constant level.
[0044]
As described above, in the amplifying apparatus 3 of this example, a part of the continuous signal transmitted from the base station apparatus 1 to the terminal station apparatus 2 is used as the monitoring signal, and thus, for example, a burst signal is used as the monitoring signal. Unlike the case, there is no need to ensure synchronization. In addition, since such a continuous signal is used as a monitoring signal, a pilot signal (that is, a signal having a role similar to that of the monitoring signal in this example) using expensive components such as those shown in the conventional example is used. ) Does not need to be generated. For this reason, in the amplification device 3 of this example, the continuous signal transmitted from the base station device 1 to the terminal station device 2 is amplified by the downlink amplifier 13 and transmitted from the terminal station device 2 to the base station device 1. When a burst signal is amplified by the upstream amplifier 14, the gain of the upstream amplifier 14 can be monitored easily and economically.
[0045]
For example, in the circuit configuration shown in FIG. 8 of the conventional example, a Tcxo (temperature compensated crystal oscillator) 92, a VCO (voltage controlled oscillator) 93, a PLL (phase lock) used for generating a pilot signal are used. Loop) circuit 94 and buffer amplifier 95 consumes power corresponding to, for example, about 100 mA and 5 V. However, in the amplification device 3 of this example, it is not necessary to generate such a pilot signal. Power consumption can be reduced to zero, which is very efficient.
[0046]
Here, in this example, the acquisition unit according to the present invention is configured by the coupler 21 acquiring a part of the continuous signal amplified by the down amplifier 13 as a monitoring signal. In this example, as a preferred embodiment, a part of the continuous signal amplified by the down amplifier 13 is acquired as a monitoring signal. For example, a part of the continuous signal before being amplified by the down amplifier 13 is used for monitoring. It can also be used as a signal.
[0047]
Further, in this example, the combiner 24 combines the monitoring signal acquired by the combiner 21 with the burst signal before being amplified by the upstream amplifier 14 and amplifies the combined signal by the upstream amplifier 14. The coupling means referred to in the present invention is configured.
In this example, for example, the level of the monitoring signal detected by the control unit using the detector 22 or the A / D converter 23 (that is, the level of the monitoring signal before being amplified by the upstream amplifier 14). And the level of the monitoring signal detected by using the detector 27 and the A / D converter 28 (that is, the level of the monitoring signal after being amplified by the upstream amplifier 14) of the upstream amplifier 14 Monitoring means according to the present invention is configured by monitoring the gain.
[0048]
The configuration of the amplifying apparatus according to the present invention is not necessarily limited to that shown in the above embodiment, and various configurations may be used.
Various configurations may be used as the configuration of the base station device and the configuration of the terminal station device. Specifically, as the terminal station device, a mobile phone terminal device does not necessarily have to be used as shown in the above-described embodiment. For example, a wireless terminal device installed in an automobile, a fixed station device installed fixedly, etc. May be used.
[0049]
Also, in the present invention, the gain of the upstream amplifier is monitored by using a continuous signal that is continuously transmitted unlike a burst signal that is intermittently transmitted. For example, the continuous signal is completely interrupted. However, even if a signal has a break at regular intervals, the length of the signal portion between adjacent breaks (ie, the portion where the signal is continuous) must be sufficiently long for practical use. For example, the signal portion can be used as a continuous signal in the present invention.
[0050]
Various processes performed by the amplification device according to the present invention may be controlled by the processor executing a control program in a hardware resource including a processor, a memory, and the like. Each functional means for doing so may be configured as an independent hardware circuit.
Further, the present invention can be grasped as a computer-readable recording medium such as a floppy disk or a CD-ROM storing the above control program, and the control program is input from the recording medium to the computer and executed by the processor. Thus, the processing according to the present invention can be performed.
[0051]
【The invention's effect】
As described above, according to the amplifying apparatus of the present invention, the burst signal transmitted from the terminal station apparatus to the base station apparatus is amplified while the continuous signal transmitted from the base station apparatus to the terminal station apparatus is amplified by the downlink amplifier. When a signal is amplified by an upstream amplifier, a part of the continuous signal is acquired as a monitoring signal, the acquired monitoring signal is combined with the burst signal before amplification, and the combined signal is amplified by the upstream amplifier, Since the gain of the upstream amplifier is monitored based on the level of the monitoring signal before being amplified by the amplifier and the level of the monitoring signal after being amplified by the upstream amplifier, for example, as shown in the above embodiment Thus, the gain of the upstream amplifier can be monitored easily and economically.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system including an amplification device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an amplifying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram for explaining signal amplification by an AGC amplifier.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a wireless communication system including an amplification device.
FIG. 5 is a diagram illustrating another example of a wireless communication system including an amplification device.
FIG. 6 is a diagram for explaining a configuration for monitoring a gain of an amplifier according to a conventional example.
FIG. 7 is a diagram illustrating an example of detection voltage characteristics.
FIG. 8 is a diagram for explaining a configuration for monitoring a gain of an upstream amplifier according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 .... Base station equipment, 2 .... Terminal station equipment, 3 .... Amplification equipment,
4. Dead zone, 11, 16 ... Antenna, 12, 15 ... Duplexer,
13 .. Downlink amplifier, 14 .. Uplink amplifier,
21, 24, 25 .. Coupler, 22, 27 .. Detector,
23, 28 ... A / D converter, 26 ... filter,

Claims

In an amplifying apparatus that amplifies a continuous signal transmitted from the base station apparatus to the terminal station apparatus by the downstream amplifier and amplifies a burst signal transmitted from the terminal station apparatus to the base station apparatus by the upstream amplifier,
Acquisition means for acquiring a part of the continuous signal as a monitoring signal;
Coupling means for combining the acquired monitoring signal with the burst signal before amplification and amplifying the combined signal with an upstream amplifier;
Monitoring means for monitoring the gain of the upstream amplifier based on the level of the monitoring signal before being amplified by the upstream amplifier and the level of the monitoring signal after being amplified by the upstream amplifier;
An amplifying device comprising: