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公開番号2024064009
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-14
出願番号2022172274
出願日2022-10-27
発明の名称無線アクセスシステム、集中制御局、信号処理方法、及び、コンピュータプログラム
出願人日本電気株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H04B 10/2575 20130101AFI20240507BHJP(電気通信技術)
要約【課題】アナログアップリンク信号を精度よく示すデジタル信号(デジタルアップリンク信号)を適切に生成することが可能な無線アクセスシステム、集中制御局、信号処理方法及びプログラムを提供する。
【解決手段】無線アクセスシステムSYSaは、集中制御局1と少なくとも一つのアクセスポイント2と、を備える。アクセスポイントは、アナログアップリンク信号(AUS)に対してパルス幅変調処理を行うことでアナログ変調信号(AMS)を生成し、AMS信号を光アップリンク信号(OUS)に変換して送信する。集中制御局1は、受信したOUS信号を電気アップリンク信号(EUS)に変換し、EUS信号からAUS信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号(AES)を抽出するためのフィルタリング処理を行い、AES信号の信号レベルを2以上のビットで表すデジタルアップリンク信号(DUS)に変換する。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
集中制御局と、
前記集中制御局と光ネットワークを介して接続されたアクセスポイントと
を備え、
前記アクセスポイントは、
前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成する変調手段と、
前記アナログ変調信号を、光アップリンク信号に変換する光信号変換手段と
を備え、
前記集中制御局は、
前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を、電気アップリンク信号に変換する電気信号変換手段と、
前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うフィルタ手段と、
前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換するデジタル信号変換手段と、
前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行う信号処理手段と
を備える無線アクセスシステム。
続きを表示（約 4,300 文字）【請求項２】
前記アクセスポイントは、
無線アップリンク信号を受信するアンテナと、
前記アンテナを用いて受信した前記無線アップリンク信号から、前記無線アップリンク信号の同相成分に相当する第１のアナログアップリンク信号と、前記無線アップリンク信号の直交位相成分に相当する第２のアナログアップリンク信号との夫々を生成するアップリンク信号生成手段とを更に備え、
前記変調手段は、前記第１のアナログアップリンク信号に対して前記パルス幅変調処理を行うことで、第１のアナログ変調信号を生成する第１の変調器と、前記第２のアナログアップリンク信号に対して前記パルス幅変調処理を行うことで、第２のアナログ変調信号を生成する第２の変調器とを備え、
前記光信号変換手段は、前記第１のパルス幅変調信号を第１の光アップリンク信号に変換する第１の光信号変換器と、前記第２のパルス幅変調信号を第２の光アップリンク信号に変換する第２の光信号変換器とを備え、
前記電気信号変換手段は、前記光ネットワークに含まれる第１の光ファイバを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記第１の光アップリンク信号を、第１の電気アップリンク信号に変換する第１の電気信号変換器と、前記光ネットワークに含まれる第２の光ファイバを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記第２の光アップリンク信号を、第２の電気アップリンク信号に変換する第２の電気信号変換器とを備え、
前記フィルタ手段は、前記第１の電気アップリンク信号に対して、前記第１の電気アップリンク信号から前記第１のアナログアップリンク信号に相当する信号成分を含む第１のアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行う第１フィルタと、前記第２の電気アップリンク信号に対して、前記第２の電気アップリンク信号から前記第２のアナログアップリンク信号に相当する信号成分を含む第２のアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行う第２フィルタとを備え、
前記デジタル信号変換手段は、前記第１のアナログ抽出信号を、前記第１のアナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表す第１のデジタルアップリンク信号に変換する第１のデジタル信号変換器と、前記第２のアナログ抽出信号を、前記第２のアナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表す第２のデジタルアップリンク信号に変換する第２のデジタル信号変換器とを備え、
前記信号処理手段は、前記第１及び第２のデジタルアップリンク信号に対して前記所定のデジタル信号処理を行う
請求項１に記載の無線アクセスシステム。
【請求項３】
前記集中制御局は、所定のクロック信号に同期して、入力されるデジタル参照信号をアナログ参照信号に変換するアナログ信号変換手段を更に備え、
前記変調手段は、前記光ネットワークを介して前記集中制御局から前記アナログ参照信号を取得し、前記アナログ参照信号を前記アナログアップリンク信号と比較するべき比較信号として用いながら前記パルス幅変調処理を行うことで、前記パルス幅変調信号を生成し、
前記デジタル信号変換手段は、前記クロック信号に同期して前記抽出信号を前記デジタルアップリンク信号に変換する
請求項１に記載の無線アクセスシステム。
【請求項４】
前記アナログ信号変換手段は、前記クロック信号に同期して、前記デジタル参照信号を、信号レベルが二つの異なるレベルの間で離散的に変化する前記アナログ参照信号に変換する
請求項３に記載の無線アクセスシステム。
【請求項５】
前記光アップリンク信号が前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送される第１期間には、前記アナログ信号変換手段は、前記デジタル参照信号を前記アナログ参照信号に変換し、且つ、前記変調手段は、前記アナログ参照信号を前記比較信号として用いながら前記パルス幅変調処理を行うことで、前記パルス幅変調信号を生成し、
第１期間とは異なる第２期間には、前記アナログ信号変換手段は、前記集中制御局から前記アクセスポイントに伝送するべきデジタルダウンリンク信号を、アナログダウンリンク信号に変換し、且つ、前記変調手段は、前記パルス幅変調信号を生成しない
請求項３又は４に記載の無線アクセスシステム。
【請求項６】
光ネットワークを介してアクセスポイントに接続された集中制御局であって、
前記アクセスポイントは、前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成し、前記アナログ変調信号を光アップリンク信号に変換し、
前記集中制御局は、
前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を電気アップリンク信号に変換する電気信号変換手段と、
前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うフィルタ手段と、
前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換するデジタル信号変換手段と、
前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行う信号処理手段と
を備える集中制御局。
【請求項７】
集中制御局と、前記集中制御局と光ネットワークを介して接続されたアクセスポイントとを備える無線アクセスシステムを用いて行われる信号処理方法であって、
前記信号処理方法は、
前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成することと、
前記アナログ変調信号を、光アップリンク信号に変換することと、
前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を、電気アップリンク信号に変換することと、
前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うことと、
前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換することと、
前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行うことと
を備える信号処理方法。
【請求項８】
光ネットワークを介してアクセスポイントに接続された集中制御局を用いて行われる信号処理方法であって、
前記アクセスポイントは、前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成し、前記アナログ変調信号を光アップリンク信号に変換し、
前記信号処理方法は、
前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を電気アップリンク信号に変換することと、
前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うことと、
前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換することと、
前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行うことと
を備える信号処理方法。
【請求項９】
集中制御局と、前記集中制御局と光ネットワークを介して接続されたアクセスポイントとを備える無線アクセスシステムを用いて行われる信号処理方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記信号処理方法は、
前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成することと、
前記アナログ変調信号を、光アップリンク信号に変換することと、
前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を、電気アップリンク信号に変換することと、
前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うことと、
前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換することと、
前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行うことと
を備えるコンピュータプログラム。
【請求項１０】
光ネットワークを介してアクセスポイントに接続された集中制御局を用いて行われる信号処理方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムであって、
前記アクセスポイントは、前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成し、前記アナログ変調信号を光アップリンク信号に変換し、
前記信号処理方法は、
前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を電気アップリンク信号に変換することと、
前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うことと、
前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換することと、
前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行うことと
を備えるコンピュータプログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ネットワークを介して接続された集中制御局及びアクセスポイントを備える無線アクセスシステム、光ネットワークを介してアクセスポイントに接続された集中制御局、無線アクセスシステム又は集中制御局で行われる信号処理方法、及び、信号処理方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムの技術分野に関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
モバイルネットワークで用いられる無線アクセスシステムとして、光ファイバを含む光ネットワークを介して接続された集中制御局及びアクセスポイントを備える無線アクセスシステムが知られている。このような無線通信システムでは、集中制御局及びアクセスポイントの間で無線信号の送受信を行うための技術として、光ネットワークを介して無線信号を送受信するＲｏＦ（ＲａｄｉｏｏｖｅｒＦｉｂｅｒ）技術が用いられることが検討されている。ＲｏＦ技術を用いて集中制御局及びアクセスポイントの間で無線信号を送受信する方法の一例が、非特許文献１に記載されている。
【０００３】
非特許文献１には更に、アップリンクにおいて、パルス幅変調（ＰＷＭ：ＰｕｌｓｅＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を用いた１ビット伝送を行うことが記載されている。具体的には、非特許文献１では、アクセスポイントは、アクセスポイントから集中制御局に伝送するべきアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、パルス幅変調信号を生成し、当該パルス幅変調信号を、光ネットワークを介して集中制御局に伝送する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
ＩｂｒａｈｉｍＣａｎＳｅｚｇｉｎｅｔａｌ．、“Ａｌｌ－Ｄｉｇｉｔａｌ，Ｒａｄｉｏ－Ｏｖｅｒ－Ｆｉｂｅｒ，ＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎＬｉｎｋＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｆｏｒＴｉｍｅ－ＤｉｖｉｓｉｏｎＤｕｐｌｅｘＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＡｎｔｅｎｎａＳｙｓｔｅｍｓ”、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｉｇｈｔｗａｖｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、Ｖｏｌ．３９、Ｎｏ．９、ｐｐ．２７６９－２７７９、２０２１年５月１日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
パルス幅変調を用いたＲｏＦでは、パルス幅変調信号が光ネットワークを介してアクセスポイントから集中制御局に伝送される。アクセスポイントは、以下の手順で、アナログ変調信号を伝送する。具体的には、アクセスポイントは、アクセスポイントから集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成する。その後、アクセスポイントは、アナログ変調信号を用いて光信号を変調することで、光アップリンク信号を生成する。その後、アクセスポイントは、光ネットワークを介して光アップリンク信号を伝送することで、光ネットワークを介してアナログ変調信号を伝送する。
【０００６】
この場合、集中制御局は、アクセスポイントから受信したアナログ変調信号を、デジタル信号に変換する必要がある。この場合、集中制御局は、アナログ変調信号を、デジタル信号に変換するために、入力されたアナログ変調信号の信号レベルを１ビットで表すデジタル信号に変換するＡＤ（ＡｎａｌｏｇｔｏＤｉｇｉｔａｌ）変換器を用いることができる。但し、この場合には、以下に示す技術的問題が生ずる。具体的には、ＡＤ変換器は、入力されたアナログ変調信号を所定のサンプリング周期で周期的にサンプリングすることで、アナログ変調信号の信号レベルを１ビットで表すデジタル信号を生成する。一方で、パルス幅変調信号のパルスの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジは、周期的に現れるとは限らない。なぜならば、パルス幅変調信号のパルスの立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジは、アクセスポイントから集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号の信号レベルに依存して変化するからである。この場合、サンプリング周期によっては、ＡＤ変換器は、アナログ変調信号の信号レベルを精度よく示すデジタル信号を生成することができるとは限らない。その結果、集中制御局は、アナログアップリンク信号を精度よく示すデジタル信号を生成することができるとは限らない。
【０００７】
本発明は、上述した技術的問題を解決可能な無線アクセスシステム、集中制御局、信号処理方法、及び、コンピュータプログラムを提供することを課題とする。一例として、本発明は、アクセスポイントから集中制御局に伝送されたパルス幅変調信号から、アクセスポイントから集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号を精度よく示すデジタル信号を適切に生成可能な無線アクセスシステム、集中制御局、信号処理方法、及び、コンピュータプログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
無線アクセスシステムの一態様は、集中制御局と、前記集中制御局と光ネットワークを介して接続されたアクセスポイントとを備え、前記アクセスポイントは、前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成する変調手段と、前記アナログ変調信号を、光アップリンク信号に変換する光信号変換手段とを備え、前記集中制御局は、前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を、電気アップリンク信号に変換する電気信号変換手段と、前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うフィルタ手段と、前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換するデジタル信号変換手段と、前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行う信号処理手段とを備える。
【０００９】
集中制御局の一態様は、光ネットワークを介してアクセスポイントに接続された集中制御局であって、前記アクセスポイントは、前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成し、前記アナログ変調信号を光アップリンク信号に変換し、前記集中制御局は、前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を電気アップリンク信号に変換する電気信号変換手段と、前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うフィルタ手段と、前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換するデジタル信号変換手段と、前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行う信号処理手段とを備える。
【００１０】
信号処理方法の第１の態様は、集中制御局と、前記集中制御局と光ネットワークを介して接続されたアクセスポイントとを備える無線アクセスシステムを用いて行われる信号処理方法であって、前記信号処理方法は、前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送するべきアナログアップリンク信号に対してパルス幅変調処理を行うことで、アナログ変調信号を生成することと、前記アナログ変調信号を、光アップリンク信号に変換することと、前記光ネットワークを介して前記アクセスポイントから前記集中制御局に伝送された前記光アップリンク信号を、電気アップリンク信号に変換することと、前記電気アップリンク信号に対して、前記電気アップリンク信号から前記アナログアップリンク信号に相当する信号成分を含むアナログ抽出信号を抽出するためのフィルタリング処理を行うことと、前記アナログ抽出信号を、前記アナログ抽出信号の信号レベルを２以上のビットで表すデジタルアップリンク信号に変換することと、前記デジタルアップリンク信号に対して所定のデジタル信号処理を行うこととを備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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