JP2013038631A - Scattered antenna system and delay correction method in scattered antenna system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、分散アンテナシステムおよび分散アンテナシステムにおける遅延補正方法に関するものである。 The present invention relates to a distributed antenna system and a delay correction method in the distributed antenna system.
近年、サービスエリアの拡張やカバレッジホールの対策などを目的として、1つのセル内に複数のアンテナを分散して配置する分散アンテナシステム(DAS:Distributed Antenna System)が利用されつつある(特許文献1等参照)。ここで、カバレッジホールとはセル内において基地局から電波が到達しない領域のことであり、カバレッジホール内にある通信端末は基地局と通信を行うことができない。 In recent years, a distributed antenna system (DAS: Distributed Antenna System) in which a plurality of antennas are distributed and arranged in one cell is being used for the purpose of service area expansion and coverage hole countermeasures (Patent Document 1, etc.). reference). Here, the coverage hole is an area where radio waves do not reach from the base station in the cell, and a communication terminal in the coverage hole cannot communicate with the base station.
図4に、セル内におけるアンテナ設置の概念図を示す。図4(a)は、通常のアンテナ設置方法であり、1本のアンテナがセル内に設置される。アンテナの送信パワーは、セル半径に応じた送信パワーを有するように設定される。図4(b)は、分散アンテナシステムによるアンテナ設置の一例である。分散アンテナシステムにおいては、セル内に複数のアンテナが設置され、図4(b)は4本のアンテナが設置されている例を示す。セル範囲がほぼ同等の場合、複数のアンテナを設置することにより、1本あたりのアンテナに要求される送信パワーを下げることができる。 FIG. 4 shows a conceptual diagram of antenna installation in a cell. FIG. 4A shows a normal antenna installation method, in which one antenna is installed in the cell. The transmission power of the antenna is set to have a transmission power corresponding to the cell radius. FIG. 4B is an example of antenna installation by a distributed antenna system. In the distributed antenna system, a plurality of antennas are installed in a cell, and FIG. 4B shows an example in which four antennas are installed. When the cell ranges are substantially the same, the transmission power required for one antenna can be reduced by installing a plurality of antennas.
図5に、分散アンテナシステムの構成の一例を示す。分散アンテナシステムは、基地局ユニット400および複数の分散アンテナユニット500から構成される。それぞれのユニット間の距離は通常長距離であることから、ユニット間は伝送損失が小さい光ファイバ30によって接続されることが多い。
FIG. 5 shows an example of the configuration of the distributed antenna system. The distributed antenna system includes a
分散アンテナシステムにおいては、基地局ユニット400が主アンテナ412から送信するダウンリンク信号と同一のダウンリンク信号が、分散アンテナユニット500にも分配される。ダウンリンク信号は電気分配器404によって2つに分配され、分散アンテナユニット500に分配されるダウンリンク信号は、伝送損失を小さくするため電気光変換器406によって光信号に変換された後に光ファイバ30を介して分散アンテナユニット500に送信される。
In the distributed antenna system, the same downlink signal as the downlink signal transmitted from the
分散アンテナユニット500は、受け取った光信号を、分配器502によって一方は光電気変換器504に分配し、他方は他の分散アンテナユニットに分配する。光電気変換器504に分配された光信号は電気信号に変換され、さらに増幅器506により増幅された後、分散アンテナ512から送信される。
The
上記の説明においては基地局402から通信端末に信号を送信するダウンリンク信号の場合を述べたが、通信端末から基地局402への信号を受信するアップリンク信号の場合は、逆の手順を実行することにより基地局402はアップリンク信号を受信することができる。
In the above description, the case of a downlink signal transmitting a signal from the
上記の分散アンテナシステムは、伝送損失の小さい光ファイバ30を用いることにより遠隔の分散アンテナユニット500へも信号を分配することが可能であり、また、分散アンテナユニット500は、分配器502、光電気変換器504および増幅器506で構成することができるため、低コストでサービスエリアを拡張することができる。
The above distributed antenna system can distribute a signal to a remote
図6は、分散アンテナシステムの一例として、基地局ユニット400が広い領域をカバーし、分散アンテナユニット500−1〜500−4がカバレッジホール対策をしている様子を示す。図6に示す例においては、基地局ユニット400の他に4つの分散アンテナユニット500−1〜500−4が設置されている。分散アンテナユニット500−1〜500−4はデイジーチェーンで接続されている。
FIG. 6 shows a state where the
この構成においては、基地局ユニット400と分散アンテナユニット500−1、または、分散アンテナユニット500−1〜500−4同士を接続する光ファイバ30の伝送遅延が問題となる。デイジーチェーン接続においては、後段になるほど分散アンテナユニットに分配されるダウンリンク信号の基地局ユニット400からの伝送遅延が大きくなる。例えば、分散アンテナユニット500−4においては、基地局ユニット400からの伝送遅延は、各ユニット間の光ファイバ30の伝送遅延の和となり、図6に示した例においては、td1 + td2 + td3 + td4になる。
In this configuration, the transmission delay of the
ここにおいて、基地局ユニット400から分散アンテナユニット500−4付近に直接送信される無線信号の遅延をtdrとすると、分散アンテナユニット500−4付近の通信端末は、基地局ユニット400からは、ほぼ tdrだけ遅延した信号を受信し、分散アンテナユニット500−4からは、ほぼ td1 + td2 + td3 + td4だけ遅延した信号を受信する。
Here, assuming that the delay of the radio signal directly transmitted from the
通信方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を採用した場合、OFDMはガードインターバルとしてシンボル間にCP(Cyclic Prefix)と呼ばれる冗長信号を挿入するため、通信端末が複数のアンテナから受信するダウンリンク信号の遅延差がCP長以内であれば、通信端末におけるシンボル間干渉を防ぐことができる。 When OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is adopted as a communication method, OFDM inserts a redundant signal called CP (Cyclic Prefix) between symbols as a guard interval. If the delay difference is within the CP length, intersymbol interference in the communication terminal can be prevented.
しかしながら、図6に示すような構成において長距離を光ファイバ30で伝送する場合、td1 + td2 + td3 + td4 と tdrとの遅延量の差が、CP長よりも大きくなってしまう場合が発生することも想定される。この場合は、CPによる遅延差の吸収ができなくなり、シンボル間干渉が発生してしまう。
However, when a long distance is transmitted through the
したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、分散アンテナユニットを接続する光ファイバの長さが長い場合も、複数のアンテナから受信する信号の遅延差に起因するシンボル間干渉を発生させない分散アンテナシステムを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention made in view of such a point is to prevent the occurrence of intersymbol interference caused by the difference in delay of signals received from a plurality of antennas even when the length of the optical fiber connecting the distributed antenna units is long. It is to provide a distributed antenna system.
上記目的を達成する第1の観点に係る分散アンテナシステムの発明は、
セル内に複数の分散アンテナユニットを配置する分散アンテナシステムであって、
前記各分散アンテナユニットは、
受け取った光信号を当該分散アンテナユニット用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配する分配器と、
前記分配器から受け取った前記光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、
前記電気信号を遅延させる遅延回路と、
前記遅延回路によって遅延させた前記電気信号を受け取って送信する分散アンテナと、
前記複数の分散アンテナユニットから受け取った複数の無線信号の遅延を測定する遅延測定端末と
を備え、前記分散アンテナシステムは、さらに、
前記複数の無線信号の遅延をセル内の前記各分散アンテナユニットから受け取り、前記遅延回路における前記電気信号の遅延量を決定する制御装置
を備えることを特徴とするものである。
The invention of the distributed antenna system according to the first aspect of achieving the above object,
A distributed antenna system in which a plurality of distributed antenna units are arranged in a cell,
Each of the distributed antenna units is
A distributor that distributes the received optical signal into an optical signal for the distributed antenna unit and an optical signal for another distributed antenna unit;
A photoelectric converter that converts the optical signal received from the distributor into an electrical signal;
A delay circuit for delaying the electrical signal;
A distributed antenna that receives and transmits the electrical signal delayed by the delay circuit;
A delay measurement terminal that measures delays of a plurality of radio signals received from the plurality of distributed antenna units, and the distributed antenna system further includes:
The apparatus includes a control device that receives delays of the plurality of radio signals from the respective distributed antenna units in a cell and determines a delay amount of the electric signal in the delay circuit.
上述したように本発明の解決手段をシステムとして説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する方法、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。 As described above, the solution of the present invention has been described as a system. However, the present invention can also be realized as a method, a program, and a storage medium storing the program, which are substantially equivalent to these. It should be understood that these are also included.
例えば、本発明を方法として実現させた第2の観点に係る分散アンテナシステムにおける遅延補正方法の発明は、
セル内に複数の分散アンテナユニットを配置する分散アンテナシステムにおける遅延補正方法であって、
前記各分散アンテナユニットにおいて、
受け取った光信号を当該分散アンテナユニット用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配するステップと、
前記光信号を電気信号に変換するステップと、
前記電気信号を遅延させるステップと、
前記電気信号を受け取って送信するステップと、
前記複数の分散アンテナユニットから受け取った複数の無線信号の遅延を測定するステップと
を備え、さらに、
前記複数の無線信号の遅延をセル内の前記各分散アンテナユニットから受け取り、前記遅延回路における前記電気信号の遅延量を決定するステップと
を含むことを特徴とするものである。
For example, the invention of the delay correction method in the distributed antenna system according to the second aspect of realizing the present invention as a method,
A delay correction method in a distributed antenna system in which a plurality of distributed antenna units are arranged in a cell,
In each of the distributed antenna units,
Distributing the received optical signal into an optical signal for the distributed antenna unit and an optical signal for another distributed antenna unit;
Converting the optical signal into an electrical signal;
Delaying the electrical signal;
Receiving and transmitting the electrical signal;
Measuring delays of a plurality of radio signals received from the plurality of distributed antenna units, and
Receiving delays of the plurality of radio signals from the respective distributed antenna units in a cell, and determining a delay amount of the electric signal in the delay circuit.
本発明によれば、分散アンテナユニットを接続する光ファイバの長さが長い場合も、複数のアンテナから受信する信号の遅延差に起因するシンボル間干渉を発生させない分散アンテナシステムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even when the length of the optical fiber which connects a distributed antenna unit is long, the distributed antenna system which does not generate | occur | produce the intersymbol interference resulting from the delay difference of the signal received from several antennas can be provided. .
以下、本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムについて図面を参照して説明する。 Hereinafter, a distributed antenna system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態に係る分散アンテナシステムを示す図である。分散アンテナシステムは、基地局ユニット100および複数の分散アンテナユニット200を備える。複数の分散アンテナユニット200はデイジーチェーンで接続される。図1においては、1つの分散アンテナユニット200のみを示す。また、基地局ユニット100は、ネットワーク20を介して制御装置10に接続する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a distributed antenna system according to an embodiment of the present invention. The distributed antenna system includes a
基地局ユニット100は、基地局102、電気分配器104、電気光変換器106、遅延回路108、遅延測定端末110、主アンテナ112および遅延測定アンテナ114を備える。
The
基地局102は、ダウンリンク信号を電気分配器104、遅延回路108および主アンテナ112を介して通信端末(図示せず)に送信する。また、基地局102は、主アンテナ112、遅延回路108および電気分配器104を介して通信端末からアップリンク信号を受信する。基地局102は、電気信号としてダウンリンク信号およびアップリンク信号を送受信する。
The
電気分配器104は、基地局102から電気信号としてダウンリンク信号を受け取り、電気光変換器106および遅延回路108にダウンリンク信号を分配する。
The
電気光変換器106は、電気分配器104から電気信号として受け取ったダウンリンク信号を光信号に変換し、光ファイバ30を通じて分散アンテナユニット200に送信する。
The electro-
遅延回路108は、電気分配器104からダウンリンク信号を受け取り、遅延測定端末110から受け取る制御信号に従ってダウンリンク信号を遅延させて主アンテナ112に出力する。
The
遅延測定端末110は、遅延測定アンテナ114を介して、主アンテナ112および複数の分散アンテナ212からのダウンリンク信号を受信し、各ダウンリンク信号の遅延情報を基地局ユニット100のIDおよび分散アンテナユニット200のIDと関連付けて記憶する。
The delay measurement terminal 110 receives downlink signals from the main antenna 112 and the plurality of distributed
また、遅延測定端末110は、記憶した遅延情報を遅延測定端末110自身に割り当てられたIDとともに制御装置10に通知する。遅延測定端末110から制御装置10への通知には、通常の通信端末によるアップリンクの経路と同様の経路を用いることができる。遅延測定端末110の構成については後述する。 In addition, the delay measurement terminal 110 notifies the control device 10 of the stored delay information together with the ID assigned to the delay measurement terminal 110 itself. For the notification from the delay measurement terminal 110 to the control device 10, a route similar to the uplink route by a normal communication terminal can be used. The configuration of the delay measurement terminal 110 will be described later.
分散アンテナユニット200は、分配器202、光電気変換器204、増幅器206、遅延回路208、遅延測定端末210、分散アンテナ212および遅延測定アンテナ214を備える。
The distributed
分配器202は、光ファイバ30を介してダウンリンク信号を光信号として受け取り、受け取った光信号を光電気変換器204および他の分散アンテナユニットへ分配する。
The
光電気変換器204は、分配器202から光信号として受け取ったダウンリンク信号を電気信号に変換して増幅器206に出力する。
The photoelectric converter 204 converts the downlink signal received as an optical signal from the
増幅器206は、光電気変換器204から電気信号として受け取ったダウンリンク信号を、分散アンテナ212が送信する際に必要となる送信レベルまで増幅する。なお、増幅器206によりダウンリンク信号を増幅しなくても充分な送信レベルが得られている場合は、増幅器206を省略する構成としてもよい。
The amplifier 206 amplifies the downlink signal received as an electrical signal from the photoelectric converter 204 to a transmission level required when the distributed
遅延回路208および遅延測定端末210については、それぞれ、基地局ユニット100内の遅延回路108および遅延測定端末110と同様の機能、構成であるため説明を省略する。
The
図2は、遅延測定端末210の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明は遅延測定端末210についてのものとして記載するが、遅延測定端末110も遅延測定端末210と同様の構成および機能である。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
遅延測定端末210は、通信部302、遅延制御部304および記憶部306を備える。
The
通信部302は、遅延測定アンテナ214を介して主アンテナ112および複数の分散アンテナ212からのダウンリンク信号を受信し、ベースバンド周波数への変換、および、FFTやデマッピングなどのベースバンド信号におけるデータ処理を実行し、受信データを遅延制御部304に出力する。
The
また、通信部302は、遅延制御部304から、主アンテナ112および複数の分散アンテナ212の遅延情報に遅延測定端末210自身のIDを付加したデータを受け取り、マッピングやIFFTなどのベースバンド信号におけるデータ処理を実行し、ベースバンド信号をRF(Radio Frequency)周波数に変換して、遅延測定アンテナ214を介して送信する。
In addition, the
遅延制御部304は、通信部302から主アンテナ112および複数の分散アンテナ212の遅延情報を受け取り、その遅延情報を記憶部306に記憶する。また、遅延制御部304は、主アンテナ112および複数の分散アンテナ212の遅延情報を制御装置10に送信するため、遅延情報に各アンテナのIDを付加して通信部302に出力する。
The
また、遅延制御部304は、制御装置10から遅延測定アンテナ214および通信部302を介して受け取った遅延制御情報に応じた制御信号を遅延回路208に出力して遅延回路208が遅延制御情報に応じてダウンリンク信号を遅延させるように制御する。
Further, the
記憶部306は、遅延制御部304から、主アンテナ112および複数の分散アンテナ212の遅延情報を受け取って記憶する。
The
制御装置10は、ネットワーク20を介して基地局ユニット100と接続している。制御装置10は、基地局ユニット100の遅延測定端末110および各分散アンテナユニット200(以後、「各ユニット」という)の遅延測定端末210のIDを予め記憶している。制御装置10は、遅延測定端末110および210から受け取ったID情報付きの遅延情報と、制御装置10自身が記憶しているIDとから、各ユニットの遅延回路108および208に設定するべき適切な遅延量を決定することができる。
The control device 10 is connected to the
図3に示すフローチャートを参照しながら、基地局ユニット100の遅延回路108および複数の分散アンテナユニット200の遅延回路208の遅延量を設定する手順を説明する。
A procedure for setting the delay amounts of the
遅延測定端末110および210は、各ユニットのアンテナからのダウンリンク信号を受信して受信タイミングを解析し、遅延情報を記憶部306に記憶する(ステップS101)。
The
遅延測定端末110および210は、各ユニットのアンテナから受信したダウンリンク信号の遅延情報に遅延測定端末110または210自身のIDを付加して制御装置10に通知する(ステップS102)。この遅延測定端末110および210から制御装置10への通知には、無線のアップリンクを使用することができる。
The
制御装置10は、各遅延測定端末110および210から受け取った遅延情報をもとに、各遅延回路108および208に設定するべき適切な遅延量を決定する(ステップS103)。例えば、アンテナユニットA、B、C、Dがあって、それぞれの実際の遅延が3、2、1、0であった場合、各送信タイミングが平準化されるように遅延量が0、1、2、3のように決定される。
The control device 10 determines an appropriate delay amount to be set in each of the
制御装置10は、決定した各遅延回路108および208に設定するべき遅延量を遅延測定端末110および210に通知する(ステップS104)。この制御装置10から遅延測定端末110および210への通知には、無線のダウンリンクを使用することができる。
The control device 10 notifies the
遅延測定端末110および210は、制御装置10から受け取った遅延量に基づいて、遅延回路108および208の遅延量を適切な値に設定する(ステップS105)。
The
このように、本実施形態によれば、基地局ユニット100および複数の分散アンテナユニット200の各々は、ダウンリンク信号を送信する際の遅延量を、遅延の差がCP長以内になるように適切に設定することができ、その結果、シンボル間干渉を低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, each of the
本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部材、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。 Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, functions included in each member, each means, each step, etc. can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means, steps, etc. can be combined or divided into one. Is possible.
また、上述の実施例では、分散アンテナユニットをデイジーチェーン接続する場合を例に説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、各々の分散アンテナユニットが基地局ユニットに直接接続される構成であっても、本発明を同様に適用することができる。 In the above-described embodiment, the case where the distributed antenna units are daisy chain connected has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and each distributed antenna unit is directly connected to the base station unit. Even so, the present invention can be similarly applied.
10 制御装置
20 ネットワーク
30 光ファイバ
100 基地局ユニット
102 基地局
104 電気分配器
106 電気光変換器
108 遅延回路
110 遅延測定端末
112 主アンテナ
114 遅延測定アンテナ
200 分散アンテナユニット
202 分配器
204 光電気変換器
206 増幅器
208 遅延回路
210 遅延測定端末
212 分散アンテナ
214 遅延測定アンテナ
302 通信部
304 遅延制御部
306 記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10
Claims (2)
前記各分散アンテナユニットは、
受け取った光信号を当該分散アンテナユニット用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配する分配器と、
前記分配器から受け取った前記光信号を電気信号に変換する光電気変換器と、
前記電気信号を遅延させる遅延回路と、
前記遅延回路によって遅延させた前記電気信号を受け取って送信する分散アンテナと、
前記複数の分散アンテナユニットから受け取った複数の無線信号の遅延を測定する遅延測定端末と
を備え、前記分散アンテナシステムは、さらに、
前記複数の無線信号の遅延をセル内の前記各分散アンテナユニットから受け取り、前記遅延回路における前記電気信号の遅延量を決定する制御装置
を備えることを特徴とする分散アンテナシステム。 A distributed antenna system in which a plurality of distributed antenna units are arranged in a cell,
Each of the distributed antenna units is
A distributor that distributes the received optical signal into an optical signal for the distributed antenna unit and an optical signal for another distributed antenna unit;
A photoelectric converter that converts the optical signal received from the distributor into an electrical signal;
A delay circuit for delaying the electrical signal;
A distributed antenna that receives and transmits the electrical signal delayed by the delay circuit;
A delay measurement terminal that measures delays of a plurality of radio signals received from the plurality of distributed antenna units, and the distributed antenna system further includes:
A distributed antenna system comprising: a control device that receives delays of the plurality of radio signals from each of the distributed antenna units in a cell and determines a delay amount of the electrical signal in the delay circuit.
前記各分散アンテナユニットにおいて、
受け取った光信号を当該分散アンテナユニット用の光信号と他の分散アンテナユニット用の光信号とに分配するステップと、
前記光信号を電気信号に変換するステップと、
前記電気信号を遅延させるステップと、
前記電気信号を受け取って送信するステップと、
前記複数の分散アンテナユニットから受け取った複数の無線信号の遅延を測定するステップと
を備え、さらに、
前記複数の無線信号の遅延をセル内の前記各分散アンテナユニットから受け取り、前記遅延回路における前記電気信号の遅延量を決定するステップと
を含むことを特徴とする遅延補正方法。 A delay correction method in a distributed antenna system in which a plurality of distributed antenna units are arranged in a cell,
In each of the distributed antenna units,
Distributing the received optical signal into an optical signal for the distributed antenna unit and an optical signal for another distributed antenna unit;
Converting the optical signal into an electrical signal;
Delaying the electrical signal;
Receiving and transmitting the electrical signal;
Measuring delays of a plurality of radio signals received from the plurality of distributed antenna units, and
Receiving a delay of each of the plurality of radio signals from each of the distributed antenna units in a cell, and determining a delay amount of the electrical signal in the delay circuit.
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