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技術 シリアルインターフェース回路

出願人 三菱電機株式会社
発明者 下田忠宏今野拓佐藤英徳
出願日 2016年5月20日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2016-101447
公開日 2017年11月24日 (3年1ヶ月経過) 公開番号 2017-208759
状態 未査定
技術分野 直流方式デジタル伝送 移動無線通信システム
主要キーワード 送信側インターフェース 大容量転送 送信側ユニット 通過周波数帯 受信側ユニット デジタル復調信号 オーバーサンプリングフィルタ CPRIリンク
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図面 (19)

課題

リンク状態が断となった場合でもデータ送受信およびデータの復元が可能なシリアルインターフェース回路を提供する。

解決手段

送信側ユニットは、ベースバンド信号並列化して複数のパラレル信号とする並列化回路と、複数のパラレル信号を受け、それぞれ複数の無線リンクに出力する送信側インターフェース制御回路と、を有し、受信側ユニットは、複数の無線リンクから出力される複数のパラレル信号を受けて出力すると共に、複数の無線リンクのそれぞれリンク状態を判断してリンク状態信号として出力する受信側インターフェース制御回路と、受信側インターフェース制御回路から出力される複数のパラレル信号と前記リンク状態信号とを受け、リンク状態信号に基づいて、複数のパラレル信号を選択的に出力する出力選択回路と、出力選択回路の出力を受けて補間を行うオーバーサンプリングフィルタとを有している。

概要

背景

無線基地局装置において、ベースバンドユニット(BBU:Base Band Unit)と無線ユニットRRH:Remote Radio Head)との間でベースバンド信号送受信するためのインターフェースとして、CPRI(Common Public Radio Interface)が挙げられる(非特許文献1)。

また、1つのCPRIリンクでの最大データ伝送能力を超えた大容量転送に対応するため、1つのBBUと1つのRRHを複数のCPRIリンクで接続すること技術が開発されている(特許文献1)。

概要

リンク状態が断となった場合でもデータ送受信およびデータの復元が可能なシリアルインターフェース回路を提供する。送信側ユニットは、ベースバンド信号を並列化して複数のパラレル信号とする並列化回路と、複数のパラレル信号を受け、それぞれ複数の無線リンクに出力する送信側インターフェース制御回路と、を有し、受信側ユニットは、複数の無線リンクから出力される複数のパラレル信号を受けて出力すると共に、複数の無線リンクのそれぞれリンク状態を判断してリンク状態信号として出力する受信側インターフェース制御回路と、受信側インターフェース制御回路から出力される複数のパラレル信号と前記リンク状態信号とを受け、リンク状態信号に基づいて、複数のパラレル信号を選択的に出力する出力選択回路と、出力選択回路の出力を受けて補間を行うオーバーサンプリングフィルタとを有している。

目的

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、CPRIリンクにおいてリンク状態が断となった場合でもデータ送受信およびデータの復元が可能なシリアルインターフェース回路を提供する

効果

実績

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牽制数
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請求項1

ベースバンドユニット無線ユニットとの間で、複数の無線リンクを介してベースバンド信号送受信するシリアルインターフェース回路であって、前記ベースバンドユニットおよび前記無線ユニットの一方を送信側ユニット、他方を受信側ユニットとした場合に、前記送信側ユニットは、前記ベースバンド信号を並列化して複数のパラレル信号とする並列化回路と、前記複数のパラレル信号を受け、それぞれ前記複数の無線リンクに出力する送信側インターフェース制御回路と、を有し、前記受信側ユニットは、前記複数の無線リンクから出力される前記複数のパラレル信号を受けて出力すると共に、前記複数の無線リンクのそれぞれリンク状態を判断してリンク状態信号として出力する受信側インターフェース制御回路と、前記受信側インターフェース制御回路から出力される前記複数のパラレル信号と前記リンク状態信号とを受け、前記リンク状態信号に基づいて、前記複数のパラレル信号を選択的に出力する出力選択回路と、前記出力選択回路の出力を受けて補間を行うオーバーサンプリングフィルタと、を有し、前記出力選択回路は、前記複数の無線リンクのうち、奇数番の無線リンクにリンク断が発生している場合には、全ての奇数番の無線リンクから与えられるパラレル信号の出力を遮断し、前記複数の無線リンクのうち、偶数番の無線リンクにリンク断が発生している場合には、全ての偶数番の無線リンクから与えられるパラレル信号の出力を遮断する、シリアルインターフェース回路。

請求項2

ベースバンドユニットと無線ユニットとの間で、複数の無線リンクを介してベースバンド信号を送受信するシリアルインターフェース回路であって、前記ベースバンドユニットおよび前記無線ユニットの一方を送信側ユニット、他方を受信側ユニットとした場合に、前記送信側ユニットは、前記ベースバンド信号を並列化して複数のパラレル信号とすると共に、前記複数の無線リンクにリンク断が発生している場合は、前記複数のパラレル信号の並列化の順番入れ替える並列化回路と、前記複数のパラレル信号を受けてそれぞれ前記複数の無線リンクに出力すると共に、前記複数の無線リンクのそれぞれのリンク状態を判断して第1のリンク状態信号として出力する送信側インターフェース制御回路と、を有し、前記受信側ユニットは、前記複数の無線リンクから出力される前記複数のパラレル信号を受けて出力すると共に、前記複数の無線リンクのそれぞれリンク状態を判断して第2のリンク状態信号として出力する受信側インターフェース制御回路と、前記受信側インターフェース制御回路から出力される前記複数のパラレル信号と前記第2のリンク状態信号とを受け、前記第2のリンク状態信号に基づいて、リンク断ではない無線リンクを通過したパラレル信号を並べ変えて出力する出力選択回路と、前記出力選択回路の出力を受けて補間を行うオーバーサンプリングフィルタと、を有し、前記並列化回路は、前記第1のリンク状態信号を受け、偶数番または奇数番の無線リンクにリンク断が発生している場合には、偶数番または奇数番の無線リンクのうち、リンク断が発生していない無線リンクに、リンク断が発生している無線リンクを介して送信されるはずであったパラレル信号が与えられるように前記複数のパラレル信号の並列化の順番を入れ替え、前記出力選択回路は、前記並列化回路で順番が入れ替えられたパラレル信号が、前記複数の無線リンクにリンク断が発生していない場合に前記並列化回路で並列化される順番に戻るように並べ変えて出力する、シリアルインターフェース回路。

請求項3

前記送信側ユニットは、前記並列化回路の前段に、通過周波数帯を前記第1のリンク状態信号に基づいて動的に変える低域帯通過フィルタをさらに有する、請求項2記載のシリアルインターフェース回路。

請求項4

前記低域帯通過フィルタは、前記第1のリンク状態信号に基づいて複数のフィルタ係数のうち1つを選択して出力するセレクタと、前記セレクタから入力されるフィルタ係数に基づいて通過周波数帯を設定し、設定された通過周波数帯に基づいて前記ベースバンド信号の通過帯域を制限して出力するフィルタ回路と、を含む、請求項3記載のシリアルインターフェース回路。

請求項5

前記低域帯通過フィルタは、前記第1のリンク状態信号に基づいて、前記複数の無線リンクのうちリンク断の本数が全体の4分の1以下であれば、通過周波数帯を前記ベースバンド信号のサンプリング周波数の4分の1に制限するフィルタ係数を設定し、リンク断の本数が全体の2分の1以下であれば、通過周波数帯を、前記ベースバンド信号のサンプリング周波数の8分の1に制限するフィルタ係数を設定し、リンク断の本数が全体の4分の3以下であれば、通過周波数帯を、前記ベースバンド信号のサンプリング周波数の16分の1に制限するフィルタ係数を設定する、請求項3記載のシリアルインターフェース回路。

請求項6

前記オーバーサンプリングフィルタは、前記出力選択回路の出力を直接受ける低域帯通過フィルタを含む、請求項1または請求項2記載のシリアルインターフェース回路。

技術分野

0001

本発明はシリアルインターフェース回路に関し、特に、無線基地局装置ベースバンド処理装置アンテナ側装置の間の相互接続を行うシリアルインターフェース回路に関する。

背景技術

0002

無線基地局装置において、ベースバンドユニット(BBU:Base Band Unit)と無線ユニットRRH:Remote Radio Head)との間でベースバンド信号送受信するためのインターフェースとして、CPRI(Common Public Radio Interface)が挙げられる(非特許文献1)。

0003

また、1つのCPRIリンクでの最大データ伝送能力を超えた大容量転送に対応するため、1つのBBUと1つのRRHを複数のCPRIリンクで接続すること技術が開発されている(特許文献1)。

0004

特許第4814992号公報

先行技術

0005

CPRISpecification V6.1(2014-07-01)

発明が解決しようとする課題

0006

特許文献1で開示されている技術では、転送するデータを分割し、分割データを複数のリンクで転送し、転送した分割データを元のデータに復元するようにしている。ところが、複数のリンクのうち1つでもリンク状態が断となった場合のデータ送受信およびデータの復元方法については開示されていない。

0007

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、CPRIリンクにおいてリンク状態が断となった場合でもデータ送受信およびデータの復元が可能なシリアルインターフェース回路を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0008

本発明に係るシリアルインターフェース回路は、ベースバンドユニットと無線ユニットとの間で、複数の無線リンクを介してベースバンド信号を送受信するシリアルインターフェース回路であって、前記ベースバンドユニットおよび前記無線ユニットの一方を送信側ユニット、他方を受信側ユニットとした場合に、前記送信側ユニットは、前記ベースバンド信号を並列化して複数のパラレル信号とする並列化回路と、前記複数のパラレル信号を受け、それぞれ前記複数の無線リンクに出力する送信側インターフェース制御回路と、を有し、前記受信側ユニットは、前記複数の無線リンクから出力される前記複数のパラレル信号を受けて出力すると共に、前記複数の無線リンクのそれぞれリンク状態を判断してリンク状態信号として出力する受信側インターフェース制御回路と、前記受信側インターフェース制御回路から出力される前記複数のパラレル信号と前記リンク状態信号とを受け、前記リンク状態信号に基づいて、前記複数のパラレル信号を選択的に出力する出力選択回路と、前記出力選択回路の出力を受けて補間を行うオーバーサンプリングフィルタと、を有し、前記出力選択回路は、前記複数の無線リンクのうち、奇数番の無線リンクにリンク断が発生している場合には、全ての奇数番の無線リンクから与えられるパラレル信号の出力を遮断し、前記複数の無線リンクのうち、偶数番の無線リンクにリンク断が発生している場合には、全ての偶数番の無線リンクから与えられるパラレル信号の出力を遮断する。

発明の効果

0009

本発明に係るシリアルインターフェース回路によれば、複数の無線リンクのうち幾つかリンクが断状態となった場合でも、ベースバンド信号のエイリアシングが発生することを抑制しながらベースバンド信号を復元できる。

図面の簡単な説明

0010

移動無線ネットワークステムの全体構成を示すブロック図である。
本発明に係る実施の形態1のシリアルインターフェース回路の構成を示すブロック図である。
本発明に係る実施の形態1のシリアルインターフェース回路の構成を示すブロック図である。
一般的なオーバーサンプリング処理を説明する図である。
リンク断発生時の、ベースバンド信号および周波数スペクトルを示す図である。
出力選択回路の制御動作を説明するフローチャートである。
本発明に係る実施の形態2のシリアルインターフェース回路の構成を示すブロック図である。
本発明に係る実施の形態2のシリアルインターフェース回路の構成を示すブロック図である。
並列化の順番入れ替える動作を説明するフローチャートである。
ベースバンド信号を並べ変える動作を説明するフローチャートである。
リンク断発生時の、ベースバンド信号および周波数スペクトルを示す図である。
本発明に係る実施の形態3のシリアルインターフェース回路の構成を示すブロック図である。
本発明に係る実施の形態3のシリアルインターフェース回路の構成を示すブロック図である。
域帯通過フィルタの構成を示すブロック図である。
低域帯通過フィルタを設けない場合の送信側および受信側のベースバンド信号および周波数スペクトルを示す図である。
低域帯通過フィルタを設けた場合の送信側および受信側のベースバンド信号および周波数スペクトルを示す図である。
フィルタ係数設定動作を説明するフローチャートである。
I/Qデータのサンプリングを説明する図である。

実施例

0011

<実施の形態1>
装置構成
以下、本発明に係る実施の形態1について図1図6を用いて説明する。図1は本発明の前提となる移動無線ネットワークシステム1000の全体構成を示す図である。

0012

図1に示すように移動無線ネットワークシステム1000は、公衆網等のネットワーク30には、無線基地局装置10、20およびネットワーク上の装置90が接続される。ここで、無線基地局装置10は無線回線70を通して移動端末80a、80b、・・・、80mなどの複数の移動端末と接続され、無線基地局装置20は、移動端末80xと接続される例を示している。

0013

次に、移動端末80a、80b、・・・、80mが、移動端末80xあるいはネットワーク上の装置90と接続する手順を用いて無線基地局装置10の動作について説明する。すなわち、無線基地局装置10は、ネットワーク30から与えられるデジタルデータを無線信号変調することで、当該デジタルデータを無線回線70を通して移動端末80a、80b、・・・、80mに無線信号として送信する(下り通信)。また、無線基地局装置10は、無線回線70を通して移動端末80a、80b、・・・、80mから送信された無線信号を受信し、当該無線信号を復調することでデジタルデータとし、ネットワーク30に送信する(上り通信)。

0014

また、無線基地局装置10は、無線回線70の状態を測定することで、配下にある移動端末80a、80b、・・・、80mへの帯域割り当てなどの制御を行う。

0015

次に、図1を用いて無線基地局装置10の構成の概要を説明する。図1に示すように、無線基地局装置10は、ベースバンドユニット(BBU)40、無線ユニット(RRH)60およびBBU40とRRH60を接続するリンク50a、50b、・・・、50nを備えている。

0016

BBU40は、下り通信において送信側ユニットとして機能し、ネットワーク30から与えられるデジタルデータを、無線変調に用いるベースバンド信号に変換して、リンク50a、50b、・・・、リンク50nを介してRRH60に送信すると共に、上り通信において受信側ユニットとして機能し、RRH60から与えられるベースバンド信号をデジタルデータに変換して、ネットワーク30に送信する。

0017

また、RRH60は、下り通信において受信側ユニットとして機能し、BBU40からリンク50a、50b、・・・、リンク50nを介して送信されたベースバンド信号に対して無線変調を行うことで無線信号に変換し、移動端末80a、80b、・・・、80mに送信すると共に、上り通信において送信側ユニットとして機能し、移動端末80a、80b、・・・、80mから送信された無線信号を復調してベースバンド信号に変換し、リンク50a、50b、・・・、50nを介してBBU40に送信する。

0018

ここで、BBU40と、RRH60は、1つの装置として構成されていても、あるいは別々の装置として構成されていても良い。また、リンク50a、50b、・・・、50nは、高速シリアルインターフェースの1つであるCPRIを用いるものとしているが、CPRIに限定されるものではなく、例えば10GビットのインターフェースであるXAUI、10GBASE−Rなどを用いても良い。

0019

また、BBU40とRRH60を接続するリンクの本数は、BBU40とRRH60の間で送受信されるべきデータレートおよび各リンクが送受信可能なデータレートにより決まる値であり、特定の値に限定されるものではない。

0020

次に、図2および図3に示すブロック図を用いて、本発明に係る実施の形態1のシリアルインターフェース回路について説明する。なお、図2および図3は1つのブロック図を分割して表した図であり、図中の破断線部分で結合することで1つの図となる。

0021

図2および図3においては、無線基地局装置10におけるシリアルインターフェース回路を示しており、図3に示すBBU40は、ベースバンド信号からデジタルデータへの変換を行うベースバンドデジタル変換回路180、デジタルデータからベースバンド信号への変換を行うデジタル/ベースバンド変換回路190、オーバーサンプリングフィルタ100、ベースバンド信号をパラレル変換して並列化する並列化回路110、出力選択回路250、インターフェース制御回路120、トランシーバ130a、130b、・・・、130nを備えている。

0022

また、図2に示すRRH60は、アンテナ220、無線復調回路200、無線変調回路210、ベースバンド信号をパラレル変換して並列化する並列化回路160、オーバーサンプリングフィルタ170、出力選択回路230、インターフェース制御回路150、トランシーバ140a、140b、・・・、140nを備えている。

0023

そして、BBU40のトランシーバ130a、130b、・・・、130nと、RRH60のトランシーバ140a、140b、・・・、140nとの間は、それぞれリンク50a、50b・・リンク50nによって接続される。

0024

<動作>
次に、下り通信および上り通信におけるデータの流れについて説明する。まず、下り通信において、ネットワーク30からBBU40に入力されたデジタルデータは、デジタル/ベースバンド変換回路190においてデジタルデータからベースバンド信号に変換された後、並列化回路110に出力され、パラレル信号に変換されてインターフェース制御回路120(下り通信では受信側インターフェース制御回路となる)に入力される。そして、パラレル信号となったベースバンド信号は、インターフェース制御回路120を介してトランシーバ130a、130b、・・・、130nに入力され、トランシーバ130a、130b、・・・、130nのそれぞれは、パラレル信号となったベースバンド信号を、リンク50a、50b、・・・、50nを介してRRH60のトランシーバ140a、140b、・・・、140nに送信する。トランシーバ140a、140b、・・・、140nのそれぞれは、受信したベースバンド信号をインターフェース制御回路150に出力し、インターフェース制御回路150(下り通信では送信側インターフェース制御回路となる)は、出力選択回路230にベースバンド信号を出力する。そして、出力選択回路230は、ベースバンド信号をオーバーサンプリングフィルタ170に出力する。オーバーサンプリングフィルタ170から出力されるベースバンド信号は、無線変調回路210で無線信号に変調され、アンテナ220から無線回線70を経て、移動端末80a、80b、・・・、80mに送信される。

0025

一方、上り通信では、移動端末80a、80b、・・・、80mから送信される無線信号は、RRH60のアンテナ220で受信され、無線復調回路200でベースバンド信号に変調されて並列化回路160に入力され、パラレル信号に変換されてインターフェース制御回路150(上り通信では送信側インターフェース制御回路となる)に入力される。そして、パラレル信号となったベースバンド信号は、インターフェース制御回路150を介してトランシーバ140a、140b、・・・、140nに入力され、トランシーバ140a、140b、・・・、140nのそれぞれは、パラレル信号となったベースバンド信号を、リンク50a、50b、・・・、50nを介してBBU40のトランシーバ130a、130b、・・・、130nに送信する。トランシーバ130a、130b、・・・、130nのそれぞれは、受信したベースバンド信号をインターフェース制御回路120(下り通信では受信側インターフェース制御回路となる)に出力し、インターフェース制御回路120は、出力選択回路250にベースバンド信号を入力する。そして、出力選択回路250は、ベースバンド信号をオーバーサンプリングフィルタ100に入力する。オーバーサンプリングフィルタ100から出力されるベースバンド信号は、ベースバンド/デジタル変換回路180でデジタルデータに変換され、ネットワーク30に出力される。

0026

次に、下り通信、上り通信のそれぞれについて、無線基地局装置10の各部の動作について説明する。

0027

下り通信では、ネットワーク30から入力されたデジタルデータは、BBU40のデジタル/ベースバンド変換回路190において、無線通信におけるデジタル変調データ(ベースバンド信号)に変換される。ここでは、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調などの処理を行う。

0028

並列化回路110では、ベースバンド信号(デジタル変調データ)をトランシーバ130a、130b、・・・、130nの個数分にパラレル変換し、インターフェース制御回路120に入力する。

0029

インターフェース制御回路120では、パラレル変換されたベースバンド信号を、RRH60に送信するためのプロトコルに従って変換し、トランシーバ130a、130b、・・・、130nに入力する。

0030

上記のプロトコルとしては、例えば、CPRIが挙げられ、以下ではCPRIを用いる場合について説明する。

0031

トランシーバ130a、130b、・・・、130nは、インターフェース制御回路120から入力されたデータを、リンク50a、50b、・・・、50nを用いて、RRH60のトランシーバ140a、140b、・・・、140nに送信する。

0032

トランシーバ140a、140b、・・・、140nは、BBU40から受信したデータをインターフェース制御回路150に入力する。

0033

インターフェース制御回路150は、インターフェース制御回路120で変換されたデータを逆変換してデジタル変調データに復元し、出力選択回路230に入力する。

0034

また、インターフェース制御回路150は、トランシーバ140a、140b、・・・、140nから障害通知を受け取るか、または受信データが出力されないことを検出することでリンク断を判断し、リンク断の状態をリンク状態信号240として出力選択回路230およびオーバーサンプリングフィルタ170に入力する。

0035

出力選択回路230は、リンク状態信号240の入力を受けて、トランシーバ140a、140b、・・・、140nを介して入力されたベースバンド信号のうち、特定のトランシーバからの入力を遮断し、オーバーサンプリングフィルタ170に出力する。

0036

オーバーサンプリングフィルタ170は、リンク状態信号240に基づいて、リンク断によって欠落したベースバンド信号の補間処理を行う。なお、オーバーサンプリングフィルタ170は、リンク断がない場合は補間処理を行わない。

0037

無線変調回路210では、オーバーサンプリングフィルタ170から出力されたベースバンド信号を入力として、搬送波アナログ変調を行う。

0038

アンテナ220では、無線変調回路210から入力されたアナログ変調された変調波を無線信号に変換して、移動端末80a、80b、・・・、80mに送信する。

0039

上り通信の場合は、移動端末80a、80b、・・・、80mから送信された無線信号をアンテナ220が受信し、受信信号を無線復調回路200によってベースバンド信号(デジタル復調信号)に変換する。

0040

並列化回路160では、無線復調回路200から出力されるベースバンド信号をトランシーバ140a、140b、・・・、140nの個数分にパラレル変換し、インターフェース制御回路150に入力する。

0041

インターフェース制御回路120では、パラレル変換されたベースバンド信号を、BBU40に送信するためのプロトコルに従って変換し、トランシーバ140a、140b、・・・、140nに入力する。

0042

トランシーバ140a、140b、・・・、140nは、インターフェース制御回路150から入力されたデータを、リンク50a、50b、・・・、50nを用いて、BBU40のトランシーバ130a、130b、・・・、130nに送信する。

0043

トランシーバ130a、130b、・・・、130nは、RRH60から受信したデータをインターフェース制御回路120に入力する。

0044

インターフェース制御回路120は、インターフェース制御回路150で変換されたデータを逆変換してデジタル変調データに復元し、出力選択回路250に入力する。

0045

また、インターフェース制御回路120は、トランシーバ130a、130b、・・・、130nから障害通知を受け取るか、または受信データが出力されないことを検出することでリンク断を判断し、リンク断の状態をリンク状態信号260として出力選択回路250およびオーバーサンプリングフィルタ100に入力する。

0046

オーバーサンプリングフィルタ100は、リンク状態信号260に基づいて、リンク断によって欠落したベースバンド信号の補間処理を行う。なお、オーバーサンプリングフィルタ100は、リンク断がない場合は補間処理を行わない。

0047

ベースバンド/デジタル変換回路180では、ベースバンド信号を、ネットワーク30に送信するために必要なフォーマットに変換してデジタルデータとし、ネットワーク30に送信する。

0048

ここで、一般的なオーバーサンプリング処理について図4を用いて説明する。図4は、一般的なオーバーサンプリングフィルタ271の構成を示すブロック図と、オーバーサンプリング処理を説明するスペクトル図を示している。

0049

図4に示すようにオーバーサンプリングフィルタ271は、0補間回路272と低域帯通過フィルタ273とを有し、入力されたサンプリング周期2Tsのベースバンド信号274(周波数スペクトル277で表される)に対し、0補間回路272において、値が0となるデータを埋め込むことで、サンプリング周期を2倍(Ts)に上げたベースバンド信号275を作る。

0050

すなわち、ベースバンド信号274が{(I0、Q0)、(I2、Q2)、(I4、Q4)・・・}である場合、0補間を行ってベースバンド信号275を{(I0、Q0)、(0、0)、(I2、Q2)、(0、0)、(I4、Q4)、(0、0)、・・・}とする。

0051

ベースバンド信号275の周波数スペクトル278は、上記の0補間により、周波数−1/(2Ts)〜−1/(4Ts)および1/(4Ts)〜1/(2Ts)の範囲で破線で示すエイリアシング(折り返し)が発生しているため、このエイリアシングを低域帯通過フィルタ273で抑制する。

0052

ベースバンド信号275を低域帯通過フィルタ273によりフィルタリング処理することで、エイリアシングを抑えたベースバンド信号276(周波数スペクトル279で表される)を得る。ベースバンド信号276は{(I0、Q0)、(I1、Q1)、(I2、Q2)、(I3、Q3)、(I4、Q4)、(I5、Q5)、・・・}となる。

0053

なお、図4は、サンプリング周波数を2倍とするオーバーサンプリングについて開示しているが、サンプリング周波数を4倍とするオーバーサンプリングについては、ベースバンド信号274に対し、値が0となるデータを1つのサンプリングあたり3つ連続で埋め込み、ベースバンド信号275を、{(I0、Q0)、(0、0)、(0、0)、(0、0)、(I2、Q2)、(0、0)、(0、0)、(0、0)、(I4、Q4)、・・・}とする。

0054

これに対し、本発明においては、オーバーサンプリング処理における0補間処理の代わりに、出力選択回路230(250)における出力選択を行っているため、オーバーサンプリングフィルタ170(100)では、0補間回路を有さず、出力選択回路230(250)の出力は低域帯通過フィルタに直接与えられる。また、リンク断の状態を伝えるリンク状態信号240(260)に基づいて、低域帯通過フィルタを通過させる周波数帯を制御している。

0055

また、並列化回路110でのパラレル変換により得る信号数は、トランシーバ130a、130b、・・・、130nの個数(=リンク数)であり、リンク数は、BBUからRRHに(またはRRHからBBUに)送るべきデータレート、および、各リンクが送受信可能なデータレートにより決まる。このパラレル変換で得る信号数により、オーバーサンプリングの処理が変わるが、本発明では、説明の簡易化のため、リンク数を4として説明する。

0056

図2および図3の構成においてリンク数が4つ(リンク#0、リンク#1、リンク#2、リンク#3)の場合、例えば、リンク#1のみが、例えば、断線などの理由によりリンク断となった場合のベースバンド信号および周波数スペクトルについて、図5を用いて説明する。

0057

図5に示すように並列化回路110にはベースバンド信号281(周波数スペクトル285で表される)が入力されるが、トランシーバ130bとトランシーバ140bとの間のリンク50b(リンク#1)が断状態となることで、ここを通るデータが欠落し、リンク#0、#2および#3を通るデータのみでベースバンド信号282が構成される。

0058

ここで、ベースバンド信号282を図4を用いて説明した一般的なオーバーサンプリングフィルタ271に入力する場合を想定する。

0059

オーバーサンプリングフィルタ271では、データの欠落があると、0補間回路272で0補間を行うが、ベースバンド信号282のうち、リンク#0、#2から出力されるデータを用いる場合は、リンク#1、#3から出力されるデータの代わりに0が補間され、ベースバンド信号283(周波数スペクトル287で表される)が構成される。

0060

また、ベースバンド信号282のうち、リンク#3から出力されるデータを用いる場合は、リンク#0、#1、#2から出力されるデータの代わりに0が補間され、ベースバンド信号284(周波数スペクトル288で表される)が構成される。

0061

図5に示すように、ベースバンド信号283は、0補間によりサンプリング周波数を2倍に上げたデータとなり、ナイキスト周波数はサンプリング周波数の4分の1となる。

0062

また、ベースバンド信号284は、0補間によりサンプリング周波数を4倍に上げたデータとなり、ナイキスト周波数はサンプリング周波数の8分の1となる。従って、ベースバンド信号284に破線で示すエイリアシングa1が発生してしまう。

0063

このように、ベースバンド信号282をそのままオーバーサンプリングフィルタ170に入力すると、オーバーサンプリングフィルタ170からの出力はエイリアシングを含んだものとなってしまう。

0064

これは、図5に示すように、ベースバンド信号282が、ベースバンド信号283とベースバンド信号284の和として表すことができ、周波数スペクトル288のように、エイリアシングa1が元の周波数スペクトル信号と重なってしまうためである。

0065

周波数スペクトル288のようにエイリアシングa1が重なった状態のベースバンド信号282をオーバーサンプリングフィルタ170内の低域帯通過フィルタ273に通すと、正しく復元できず元のデータが得られないことになる。すなわち、ベースバンド信号282に対してベースバンド信号284がノイズとして影響することになる。

0066

これに対して図2および図3に示すシリアルインターフェース回路では、リンク状態信号240を出力選択回路230に入力し、リンク#1が断状態である情報に基づいてリンク#3の出力を遮断する。この結果、オーバーサンプリングフィルタ170にはベースバンド信号283(周波数スペクトル287)のように、奇数リンク番号(#1、#3)のデータが0となったベースバンド信号が入力されることとなり、オーバーサンプリングフィルタ170に入力されるベースバンド信号282から、ベースバンド信号284(周波数スペクトル288)の成分を除去することができる。

0067

ここで、インターフェース制御回路150がリンク状態信号240を用いて出力選択回路230を制御する動作について、図6に示すフローチャートを用いて説明する。

0068

インターフェース制御回路150は、トランシーバ140a、140b、・・・、140nから障害通知を受け取るか、または受信データが出力されないことを検出することでリンク断が発生しているかを判定する(ステップS1)。

0069

そして、リンク断が発生している場合には、リンク断が発生したリンクのリンク番号が偶数であるか否かを判定し(ステップS2)、偶数番のリンクである場合は、リンク番号が偶数であるリンクから出力されるデータの出力を遮断(マスク)するようにリンク状態信号240を設定し、出力選択回路230に与える(ステップS3)。

0070

一方、ステップS2において、リンク断が発生したリンクのリンク番号が偶数ではないと判定された場合は、ステップS4において、リンク番号が奇数であるリンクから出力されるデータの出力を遮断(マスク)するようにリンク状態信号240を設定し、出力選択回路230に与える。

0071

なお、ステップS1において、リンク断が発生していないと判定された場合は、リンク状態信号240は不活性状態とすることで出力選択回路230はデータの出力の遮断は行わず、また、オーバーサンプリングフィルタ170は、入力されたデータを低域帯通過フィルタに通さずに出力する。

0072

そして、オーバーサンプリングフィルタ170では、リンク番号が奇数であるリンクから出力されるデータがマスクされたベースバンド信号(例えばベースバンド信号283)を直接に低域帯通過フィルタに入力することで、周期的に入っていた0が、ベースバンド信号281における(I1、Q1)、(I3、Q3)に復元され、トランシーバ130bおよびトランシーバ140bによって受送信されるはずであったベースバンドデータを復元することができる。

0073

なお、低域帯通過フィルタによりデータの復元は、喪失したデータそのものを復元するものではないが、サンプリング定理によれば、スペクトル帯域をサンプリング周波数の4分の1とすれば、喪失したデータを滑らかにつないだ結果と同じになるとされており、正しく復元できることになる。

0074

なお、上記では下り通信の際にリンク断が生じた場合について説明したが、上り通信の際にリンク断が生じた場合は、信号の経路が変わるだけであり、インターフェース制御回路120がリンク状態信号260を用いて出力選択回路250を制御することとなる。

0075

<実施の形態2>
以上説明した本発明に係る実施の形態1では、インターフェース制御回路とオーバーサンプリングフィルタの間、すなわち受信側に出力選択回路を設けたが、送信側、すなわち並列化回路において、リンク状態に応じて並列に送信するベースバンド信号の順番を変えても良い。

0076

すなわち、本発明に係る実施の形態2のシリアルインターフェース回路では、リンク断が発生した時点で失ったデータの復元を行い、その後は、リンク断のリンクを使用せず、残りのリンクを使用するようデータを再分配し、BBU40とRRH60との間でデータの送受信を行うものとする。このようにすることで、リンク数を固定することなく、動的にリンク数の変動があっても、すなわち、リンク断が断続的に発生したり、復旧によってリンク数が増加したりしても、本発明を適用することで、データの復元ができると共に、使用可能なリンクへのデータの再分配によって、送受信データの信頼性を確保することが可能となる。なお、以下の説明では、最大リンク数については、一例として4つに固定している。

0077

以下、図7および図8に示すブロック図を用いて、本発明に係る実施の形態2のシリアルインターフェース回路について説明する。なお、図7および図8は1つのブロック図を分割して表した図であり、図中の破断線部分で結合することで1つの図となる。

0078

図7および図8においては、無線基地局装置10におけるシリアルインターフェース回路を示しているが、図3に示したベースバンド信号からデジタルデータへの変換を行うベースバンド/デジタル変換回路180、デジタルデータからベースバンド信号への変換を行うデジタル/ベースバンド変換回路190、および図2に示したアンテナ220、無線復調回路200、無線変調回路210などは図示を省略している。また、図2および図3に示したシリアルインターフェース回路と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

0079

図8に示すようにBBU40は、オーバーサンプリングフィルタ100、ベースバンド信号をパラレル変換して並列化する並列化回路115、出力選択回路255、インターフェース制御回路120、トランシーバ130a、130b、130c、130dを備えている。

0080

また、図7に示すようにRRH60は、ベースバンド信号をパラレル変換して並列化する並列化回路165、オーバーサンプリングフィルタ170、出力選択回路235、インターフェース制御回路150、トランシーバ140a、140b、140c、140dを備えている。

0081

そして、BBU40のトランシーバ130a、130b、130c、130dと、RRH60のトランシーバ140a、140b、140c、140dとの間は、それぞれリンク50a、50b、50c、50dによって接続される。

0082

図8に示すBBU40の並列化回路115は、リンク断が発生していない場合はパラレル変換によりデータを順番に並列化するだけであるが、インターフェース制御回路120が、トランシーバ130a〜130dから障害通知を受け取ることでリンク断を判断し、リンク断の状態をリンク状態信号260として並列化回路115に入力してきた場合は、並列化の順番を入れ替える。

0083

すなわち、図7および図8に示すように、リンク50bおよび50cがリンク断である場合、ベースバンド信号300を分割して並列化した信号の組であるベースバンド信号が、そのままの順番で各リンクに送信されないように、並列化の順番を入れ替えてインターフェース制御回路120に入力する。なお、リンク状態信号260は、出力選択回路255およびオーバーサンプリングフィルタ100にも入力される。

0084

ここで、並列化回路115で並列化の順番を入れ替える動作について図9に示すフローチャートを用いて説明する。

0085

インターフェース制御回路120は、トランシーバ130a〜130dを介してリンク50a、50b、50c、50d、すなわちリンク#0〜#dのリンク状態を順に確認しており(ステップS11)、例えばn番のリンクについてリンク断であるか否かを判定する(ステップS12)。この判定には、トランシーバ130a〜130dから障害通知を受け取ったか否かの情報を用いる。

0086

そして、n番のリンクがリンク断と判定した場合は、その番号が偶数番であるか否かを判定し(ステップS13)、偶数番である場合はステップS14に進み、奇数番である場合はステップS19に進む。

0087

ステップS14では1番のリンクから順に奇数番のリンクのリンク状態を確認し、当該奇数番のリンクがリンク断であるか否かを判定する(ステップS15)。そして、当該奇数番のリンクがリンク断ではないと判定された場合は、リンク断と判定されたn番(ここでは偶数番)のリンクと、信号の入れ替えが未実行であるかを判定する(ステップS16)。なお、ステップS15で奇数番のリンクがリンク断であると判定された場合はステップS18に進む。

0088

そして、ステップS16でデータの入れ替えが未実行であると判定された場合は、リンク断の偶数番のリンクと、奇数番のリンクの信号の入れ替えを行うように並列化回路115を制御する(ステップS17)。なお、ステップS16で信号の入れ替えが実行済みと判定された場合はステップS18に進む。

0089

ステップS18では、リンク状態が未確認の奇数番のリンクが残っているかを判定し、残っている場合はステップS14以下の処理を繰り返し、残っていない場合はステップS19に進む。

0090

ステップS19ではリンク状態が未確認のリンクが残っているかを判定し、残っている場合はステップS11以下の処理を繰り返し、残っていない場合は一連の処理を終了する。なお、上記フローにおいて偶数番と奇数番を入れ替えても良い。

0091

上記処理を図7および図8に示すように、リンク50bおよび50cがリンク断である場合に適用すると、リンク50b(リンク#1)に与えられるベースバンド信号310bについてはそのままであるが、リンク50c(リンク#2)に与えられるベースバンド信号310cは、リンク50d(リンク#3)を介して送信されるはずであった{(I3、Q3)、(I7、Q7)}に入れ替えられ、リンク50d(リンク#3)には、リンク50c(リンク#2)を介して送信されるはずであった{(I2、Q2)、(I6、Q6)}に入れ替えられることとなる。

0092

このようにして入れ替えたベースバンド信号はインターフェース制御回路120に入力され、インターフェース制御回路120を介してトランシーバ130a〜130dに入力され、トランシーバ130a〜130dのそれぞれは、パラレル信号となったベースバンド信号を、リンク50a〜50dを介してRRH60のトランシーバ140a〜140dに送信する。しかし、リンク50b、50cにおいてはリンク断が発生しているので、ベースバンド信号310c、310bは、トランシーバ140b、140cでは受信されない。

0093

一方、トランシーバ140a、140dでそれぞれ受信したベースバンド信号310a、310dはインターフェース制御回路150に入力され、ベースバンド信号320a、320dとして出力選択回路235に出力される。

0094

出力選択回路235では、インターフェース制御回路150から入力されるリンク状態信号240に基づいて、各リンクからの出力の遮断をするかどうかを決めるだけではなく、リンク断ではないリンク50aおよび50dを通過したベースバンド信号310aおよび310dが、リンク断が発生していない場合に並列化回路115で並列化される本来の順番に戻るように、出力ポートの入れ替えを行ってオーバーサンプリングフィルタ170に入力する。すなわち、出力選択回路235は、リンク断が発生していない場合は、インターフェース制御回路150から並列して入力されるパラレル信号を、各リンクに対応して設けられた複数の出力ポートからそのまま出力するだけであるが、リンク断が発生した場合には、上述したように、出力ポートの入れ替えを行ってパラレル信号を並べ替える。

0095

ここで、出力選択回路235でベースバンド信号を並べ変える動作について図10に示すフローチャートを用いて説明する。

0096

インターフェース制御回路150は、トランシーバ140a〜140dを介してリンク50a、50b、50c、50d、すなわちリンク#0〜#dのリンク状態を順に確認しており(ステップS21)、例えばn番のリンクについてリンク断であるか否かを判定する(ステップS22)。この判定には、トランシーバ140a〜140dから障害通知を受け取ったか否か、または受信データを受け取ったか否かを用いる。

0097

そして、n番のリンクがリンク断と判定した場合は、その番号が偶数番であるか否かを判定し(ステップS23)、偶数番である場合はステップS24に進み、奇数番である場合はステップS29に進む。

0098

ステップS24では、1番のリンクから順に奇数番のリンクのリンク状態を確認し、当該奇数番のリンクがリンク断であるか否かを判定する(ステップS25)。そして、当該奇数番のリンクがリンク断ではないと判定された場合は、リンク断と判定されたn番(ここでは偶数番)のリンクと、信号の入れ替えが未実行であるかを判定する(ステップS26)。なお、ステップS25で奇数番のリンクがリンク断であると判定された場合はステップS28に進む。

0099

そして、ステップS26でデータの入れ替えが未実行であると判定された場合は、リンク断の偶数番のリンクと、奇数番のリンクの信号の入れ替えを行うように出力選択回路235を制御する(ステップS27)。なお、ステップS26で信号の入れ替えが実行済みと判定された場合はステップS28に進む。

0100

ステップS28では、リンク状態が未確認の奇数番のリンクが残っているかを判定し、残っている場合はステップS24以下の処理を繰り返し、残っていない場合はステップS29に進む。

0101

ステップS29ではリンク状態が未確認のリンクが残っているかを判定し、残っている場合はステップS21以下の処理を繰り返し、残っていない場合はステップS31に進む。

0102

ステップS31では、1番のリンクから順に奇数番のリンクのリンク状態を確認し、当該奇数番のリンクがリンク断であるか否かを判定する(ステップS32)。そして、当該奇数番のリンクがリンク断ではないと判定された場合は、リンク断と判定されたn番(ここでは偶数番)のリンクと、信号の入れ替えが未実行であるかを判定する(ステップS33)。なお、ステップS32で奇数番のリンクがリンク断であると判定された場合はステップS35に進む。

0103

そして、ステップS33でデータの入れ替えが未実行であると判定された場合は、当該奇数番のリンクから出力されるデータの出力を遮断(マスク)するようにリンク状態信号240を設定し、出力選択回路235に与える(ステップS34)。

0104

その後ステップS35に進み、リンク状態が未確認の奇数番のリンクが残っているかを判定し、残っている場合はステップS31以下の処理を繰り返し、残っていない場合は一連の処理を終了する。なお、上記フローにおいて偶数番と奇数番を入れ替えても良いが、並列化回路115での処理と合わせる必要がある。

0105

上記処理を図7および図8に示すように、リンク50bおよび50cがリンク断である場合に適用すると、出力選択回路235に入力されたベースバンド信号320a、320dは、ベースバンド信号320aについてはそのままベースバンド信号330aとして出力されるが、ベースバンド信号320dは、リンク50c(リンク#2)を介して送信されるはずであったベースバンド信号310cに対応するベースバンド信号330cとして出力される。なお、リンク50d(リンク#3)から出力されるはずであったベースバンド信号310d{(I3、Q3)、(I7、Q7)}はマスクされることとなる。

0106

このようにして、オーバーサンプリングフィルタ170には、ベースバンド信号330a{(I0、Q0)、(I4、Q4)}およびベースバンド信号330c{(I2、Q2)、(I6、Q6)}が入力され、これらをオーバーサンプリングフィルタ170の低域帯通過フィルタに通すことで、周期的に入っていた0が、ベースバンド信号300における(I1、Q1)、(I3、Q3)、(I5、Q5)、(I7、Q7)に復元され、ベースバンド信号340として出力することができる。

0107

なお、上記では下り通信の際にリンク断が生じた場合について説明したが、上り通信の際にリンク断が生じた場合は、信号の経路が変わるだけであり、ベースバンド信号301に対して、インターフェース制御回路150がリンク状態信号240を用いて並列化回路165での並列化の順番を入れ替え、また、インターフェース制御回路120がリンク状態信号260を用いて出力選択回路255を制御することで、オーバーサンプリングフィルタ100からベースバンド信号341を出力することができる。

0108

図7および図8に示すように、リンク#1および#2がリンク断となった場合のベースバンド信号および周波数スペクトルについて、図11を用いて説明する。

0109

図11に示すように並列化回路115にはベースバンド信号281(周波数スペクトル285で表される)が入力されるが、リンク50b(リンク#1)およびリンク50c(リンク#2)が断状態となることで、ここを通るデータが欠落し、リンク#0および#3を通るデータのみでベースバンド信号342が構成される。

0110

ここで、ベースバンド信号342を図4を用いて説明した一般的なオーバーサンプリングフィルタ271に入力すると、ベースバンド信号342のうち、リンク#0から出力されるデータを用いる場合は、リンク#1、#2、#3から出力されるデータの代わりに0が補間され、ベースバンド信号343(周波数スペクトル247で表される)が構成される。

0111

また、ベースバンド信号342のうち、リンク#3から出力されるデータを用いる場合は、リンク#0、#1、#2から出力されるデータの代わりに0が補間され、ベースバンド信号284(周波数スペクトル288で表される)が構成される。

0112

図11に示すように、ベースバンド信号343は、0補間によりサンプリング周波数を4倍に上げたデータとなり、ナイキスト周波数はサンプリング周波数の8分の1となる。従って、ベースバンド信号384に破線で示すエイリアシングb1が発生してしまう。

0113

また、ベースバンド信号284は、0補間によりサンプリング周波数を4倍に上げたデータとなり、ナイキスト周波数はサンプリング周波数の8分の1となる。従って、ベースバンド信号284に破線で示すエイリアシングa1が発生してしまう。

0114

このように、ベースバンド信号342をそのままオーバーサンプリングフィルタ170に入力すると、オーバーサンプリングフィルタ170からの出力はエイリアシングを含んだものとなってしまう。

0115

これは、図11に示すように、ベースバンド信号342が、ベースバンド信号343とベースバンド信号284の和として表すことができ、周波数スペクトル347および288のように、エイリアシングb1およびa1が元の周波数スペクトル信号と重なってしまうためである。

0116

周波数スペクトル347および288のようにエイリアシングb1およびa1が重なった状態のベースバンド信号342をオーバーサンプリングフィルタ170内の低域帯通過フィルタ273に通すと、正しく復元できず元のデータが得られないことになる。すなわち、ベースバンド信号342に対してベースバンド信号343および284がノイズとして影響することになる。

0117

エイリアシングを元の周波数スペクトルに重ねないためには、元の周波数スペクトルの帯域がサンプリング周波数の8分の1以内である必要がある。

0118

一方、図7および図8に示す実施の形態2のシリアルインターフェース回路を用いた場合、リンク#2で送信するベースバンド信号をリンク#3で送信するように入れ替えることで、オーバーサンプリングフィルタ170に入力されるベースバンド信号、周波数スペクトルはそれぞれ、図11にも示されるベースバンド信号283、周波数スペクトル287と同一となり、周波数スペクトルを、周波数スペクトル285のように、スペクトル帯域をサンプリング周波数の4分の1に保ったまま復元することが可能となる。

0119

<実施の形態3>
以上説明した本発明に係る実施の形態2では、並列化回路において、リンク状態に応じて並列に送信するベースバンド信号の順番を変えたが、ベースバンド信号の送信側において、通過周波数帯をリンク状態に応じて動的に変える低域帯通過フィルタを設けた構成としても良い。

0120

以下、図12および図13に示すブロック図を用いて、本発明に係る実施の形態3のシリアルインターフェース回路について説明する。なお、図12および図13は1つのブロック図を分割して表した図であり、図中の破断線部分で結合することで1つの図となる。なお、図7および図8を用いて説明した実施の形態2のシリアルインターフェース回路と同一の構成については同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

0121

図13に示すように、並列化回路115の前段に低域帯通過フィルタ450を設け、インターフェース制御回路120から出力されるリンク状態信号260に基づいて低域帯通過フィルタ450の通過周波数帯を変える。また、図12に示すように、並列化回路165の前段に低域帯通過フィルタ460を設け、インターフェース制御回路150から出力されるリンク状態信号240に基づいて低域帯通過フィルタ460の通過周波数帯を変える。

0122

ここで、図14を用いて低域帯通過フィルタ450の構成を説明する。図14に示すように、低域帯通過フィルタ450は、フィルタ係数Aとフィルタ係数Bの一方を選択するセレクタSLと、フィルタ回路FLとを有している。

0123

フィルタ係数Aは、通過帯域をベースバンド信号のサンプリング周波数の4分の1とする係数であり、フィルタ係数Bは、通過帯域をベースバンド信号のサンプリング周波数の8分の1とする係数である。セレクタSLは、リンク状態信号260に基づいてフィルタ係数AおよびBのどちらかを選択して出力する。なお、フィルタ係数は上記に限定されるものではなく、フィルタ係数の種類も2種類に限定されるものではない。また、フィルタ係数は予め準備し、不揮発メモリなどの記憶装置に格納しておき、セレクタSLから随時読み出すようにすれば良い。

0124

フィルタ係数を予め準備しておくことで、低域帯通過フィルタ450の構成を比較的簡単なものとできる。

0125

また、フィルタ回路FLは、セレクタSLから入力されるフィルタ係数に基づいて通過周波数帯を設定し、設定された通過周波数帯に基づいてベースバンド信号300の通過帯域を制限する。

0126

ここで、リンク数が4つの場合、リンク断が1つまたは2つの場合は、通過周波数帯を、ベースバンド信号のサンプリング周波数の4分の1とし、リンク断が3つの場合は、通過周波数帯を、ベースバンド信号のサンプリング周波数の8分の1とする。

0127

低域帯通過フィルタを設けることで、送信するベースバンド信号の周波数帯域を、予めオーバーサンプリングフィルタ170からの出力で保証される帯域にまで低減することにより、周波数スペクトルの折り重なりを防ぎ、それによりベースバンド信号のエイリアシングを防ぐことができる。

0128

その結果として、サンプリング周波数の4分の1までの帯域の周波数スペクトルを保ったまま、すなわち、リンク断により、受信側(RRH側)のベースバンド信号340の帯域は、送信側のベースバンド信号300の帯域より狭くなってしまう。例えば、リンク数4の場合、リンク断が1つあると、受信側のベースバンド信号340の帯域は、送信側(BBU側)のベースバンド信号300の帯域の半分となってしまう。

0129

このとき、送信側のベースバンド信号300における、サンプリング周波数の4分の1から2分の1のスペクトルは、受信側ではエイリアシングにより周波数0〜サンプリング周波数の4分の1までの領域に折り重なってしまい、受信側の周波数スペクトルが崩れてしまう。そこで、リンク断が1つある場合は、送信側において低域帯通過フィルタ450により、予め周波数帯域をサンプリング周波数の4分の1にすることで、のエイリアシングを防ぎ、周波数スペクトルを保つことができる、送信するはずであったベースバンド信号を復元することができる。

0130

上述した効果について図15および図16を用いて説明する。図15は、リンク#1が断状態となった場合であって、低域帯通過フィルタを設けない場合の送信側および受信側のベースバンド信号および周波数スペクトルを示している。

0131

図15に示すように、ベースバンド信号300(周波数スペクトル290で表される)は−1/(2Ts)〜1/(2Ts)の範囲の周波数スペクトルを有しているが、一般に送信側のベースバンド信号300の信号帯域はサンプリング周波数の2分の1までとなっている。このため、リンク断が1つある場合は送信可能な信号帯域がサンプリング周波数の4分の1となり、図15に示される受信側のベースバンド信号340(周波数スペクトル291で表される)では、エイリアシングが発生し、本来の信号である実線の周波数スペクトル291に対して破線の周波数スペクトル292が重畳されて周波数スペクトルが崩れてしまう。

0132

一方、並列化回路110の前段に低域帯通過フィルタ450を設け、リンク断が発生した場合には、リンク状態信号260によって低域帯通過フィルタ450のセレクタSL(図14)を制御し、フィルタ係数AおよびBのどちらかを選択する。ここで、リンク断が1つの場合はフィルタ係数A(通過帯域をベースバンド信号のサンプリング周波数の4分の1とする)が選択され、フィルタ係数Aに基づいてフィルタ回路FL(図14)の通過特性が設定され、低域帯通過フィルタ450の通過周波数帯が動的に変わることとなる。

0133

図16は、リンク#1が断状態となった場合であって、低域帯通過フィルタを設けた場合の送信側および受信側のベースバンド信号および周波数スペクトルを示している。

0134

図16に示すように、ベースバンド信号300(周波数スペクトル290で表される)は−1/(2Ts)〜1/(2Ts)の範囲の周波数スペクトルを有しているが、低域帯通過フィルタ450に入力されることでベースバンド信号300’(周波数スペクトル293で表される)となり、信号帯域が−1/(4Ts)〜1/(4Ts)の範囲に制限されることとなる。このため、リンク断により送信可能な信号帯域がサンプリング周波数の4分の1となった場合であっても、図16に示される受信側のベースバンド信号340(周波数スペクトル294で表される)では、実線の周波数スペクトル294に対して破線の周波数スペクトル295は重畳されず、本来の周波数スペクトルを保つことができ、エイリアシングによる信号の劣化を防ぐことができる。

0135

なお、図14の低域帯通過フィルタ450は、フィルタ係数AおよびBを選択することで通過周波数帯を変更する構成となっていたが、リンク断の本数に基づいて低域帯通過フィルタ450でフィルタ係数を適宜設定する構成を採っても良い。

0136

すなわち、低域帯通過フィルタ450に演算処理回路(CPU)を組み込み、リンク断の本数がリンク数全体の4分の1以下であれば、通過周波数帯を、ベースバンド信号のサンプリング周波数の4分の1に制限するフィルタ係数を設定し、リンク断の本数がリンク数全体の2分の1以下であれば、通過周波数帯を、ベースバンド信号のサンプリング周波数の8分の1に制限するフィルタ係数を設定し、リンク断の本数がリンク数全体の4分の3以下であれば、通過周波数帯を、ベースバンド信号のサンプリング周波数の16分の1に制限するフィルタ係数を設定するようにしても良い。

0137

以下、図17に示すフローチャートを用いて演算処理回路でのフィルタ係数の設定動作について説明する。

0138

低域帯通過フィルタ450において、インターフェース制御回路120から出力されるリンク状態信号260に基づいて、リンク断の本数(n:0,1,・・・全数リンク数)を取得すると、演算処理回路では、リンク断のないリンクの本数が全体の1/(2n)以上であるか否かを判定する(ステップS41)。

0139

例えば、リンク数4本のうち1本がリンク断であれば、全体の3/4はリンク断のないリンクとなり、全体の4分の1以上となるのでステップS41での判定はYESとなり、ステップS42に進む。

0140

ステップS42ではサンプリング周波数の1/(2(n+1))に制限するフィルタ係数を設定するので、リンク断が1本の場合(n=1)は、サンプリング周波数の4分の1に制限するフィルタ係数を設定することになる。

0141

同様にして、リンク数4本のうち2本がリンク断の場合は、サンプリング周波数の8分の1に制限するフィルタ係数を設定することになり、リンク数4本のうち3本がリンク断の場合は、サンプリング周波数の16分の1に制限するフィルタ係数を設定することになる。なお、リンク断が0の場合は、一般的な値であるサンプリング周波数の2分の1に制限するフィルタ係数を設定することとなる。一方、全てのリンクが断状態にある場合は、リンク断のないリンクは0となり、全体の2分の1以上とはならないのでステップS41での判定はNOとなり、一連の処理は終了する。

0142

リンク断の本数に基づいて低域帯通過フィルタ450でフィルタ係数を適宜設定する構成を採ることで、よりアクティブにリンク断に対処することができる。

0143

以上説明したように、本発明に係る実施の形態3のシリアルインターフェース回路では、送信するベースバンド信号の周波数帯域を、リンク断の状況に応じて動的に変えることができるので、周波数スペクトルの折り返しが発生するのを抑えながらベースバンド信号を復元することができる。

0144

なお、上記では下り通信の際にリンク断が生じた場合について説明したが、上り通信の際にリンク断が生じた場合は、信号の経路が変わるだけであり、ベースバンド信号301を低域帯通過フィルタ460を通して通過周波数帯を変更することになる。

0145

<I/Qデータのサンプリング>
本発明で扱うI/Qデータは、例えばQPSK、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、OFDMといった、搬送波を変調するための変調信号である。

0146

参考までにI/Qデータのサンプリングについて図18を用いて説明する。図18には、ベースバンド信号として{(I1、Q1)、(I2、Q2)、(I3、Q4)、(I5、Q5)}を示している。なお、サンプリング周期はTsとする。

0147

また、I/Qコンステレーション図に対して、IデータおよびQデータの時系列変化も示している。Iデータの時系列変化において、I0とI1の間で1サンプリング周期Tsが定義され、Qデータの時系列変化において、Q0とQ1の間で1サンプリング周期Tsが定義される。

0148

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

0149

40 BBU、60RRH、100,170オーバーサンプリングフィルタ、110,160並列化回路、120,150インターフェース制御回路、230,235,250出力選択回路、240,260リンク状態信号、450,460 低域帯通過フィルタ。

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