JP5627344B2 - Base station, terminal, and wireless communication system - Google Patents
Base station, terminal, and wireless communication system Download PDFInfo
- Publication number
- JP5627344B2 JP5627344B2 JP2010191693A JP2010191693A JP5627344B2 JP 5627344 B2 JP5627344 B2 JP 5627344B2 JP 2010191693 A JP2010191693 A JP 2010191693A JP 2010191693 A JP2010191693 A JP 2010191693A JP 5627344 B2 JP5627344 B2 JP 5627344B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base station
- antenna
- transmission
- terminal
- antennas
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
本発明は、例えば自動検針用スマートメータなどが設けられる小規模な無線通信ネットワーク(センサネットワーク)に適用され、送受信ダイバーシチを用いた基地局、端末、および無線通信システムに関する。 The present invention relates to a base station, a terminal, and a radio communication system that are applied to a small-scale radio communication network (sensor network) provided with a smart meter for automatic meter reading, for example, and that uses transmission / reception diversity.
従来では、送信に関する選択ダイバーシチとしては、3GPP(3rd Generation Partnership Project)にて採用されているTSTD(Time Switched Transmit antenna Diversity)方式がある。TSTD方式では、拡散処理した送信信号を独立した別々のアンテナから時分割で交互に送信する。すなわち、2つのアンテナを一定時間ごとに機械的に切り替えている(例えば、非特許文献1参照)。また、PHS基地局装置では、受信状況が最も良好なアンテナを送信アンテナとして用いる仕組みが適用されている。 Conventionally, there is a TSTD (Time Switched Transmit antenna Diversity) method adopted in 3GPP (3rd Generation Partnership Project) as selection diversity regarding transmission. In the TSTD scheme, the spread transmission signal is alternately transmitted in time division from separate independent antennas. That is, the two antennas are mechanically switched at regular intervals (see, for example, Non-Patent Document 1). Further, in the PHS base station apparatus, a mechanism is used in which the antenna with the best reception status is used as the transmission antenna.
一般的に、特小無線(特定小電力無線局)やZIGBEE(IEEE802.15.4)などを用いたセンサネットワークでは、ネットワークを構成する通信装置は安価で低消費電力であることが求められている。従って、高度な信号処理を必要とするアダプティブアレーやMIMO(Multiple Input Multiple Output)などの技術を通信装置に搭載することは難しい。 In general, in a sensor network using extra-small radio (specific low-power radio station), ZIGBEE (IEEE802.15.4), or the like, communication devices constituting the network are required to be inexpensive and have low power consumption. Yes. Therefore, it is difficult to mount technologies such as adaptive array and MIMO (Multiple Input Multiple Output) that require high-level signal processing on a communication device.
また、センサネットワークは、見通し外通信における環境下での通信動作が求められるため、通信品質の確保が困難となるケースがある。このような1対1の通信が困難となるケースの対策として、センサネットワークでは、端末が中継を行うメッシュネットワークがしばしば適用されている。しかし、センサネットワークにメッシュネットワークを適用しても、ネットワークのサービスエリアを取りまとめる基地局と中継の端末とが1対1で通信できない場合はさらに他の中継局(中継を行う端末)を経由する必要があり、中継の回数(すなわち、ホップ数)が増大し、全体のスループットが低下するという問題がある。 In addition, since the sensor network is required to perform a communication operation in an environment in non-line-of-sight communication, it may be difficult to ensure communication quality. As a countermeasure against a case where such one-to-one communication is difficult, a mesh network in which terminals relay is often applied as a sensor network. However, even if the mesh network is applied to the sensor network, if the base station that manages the network service area and the relay terminal cannot communicate one-to-one, it is necessary to go through another relay station (terminal that performs relay). There is a problem that the number of relays (that is, the number of hops) increases and the overall throughput decreases.
選択送信ダイバーシチは、伝送路の条件を変えてより良い通信環境を得る確率を上げることによって通信品質を改善することができる。選択ダイバーシチとしてよく知られた上述の3GPPで採用されているTSTD方式では、送信アンテナを特定せず、受信品質の良い送信アンテナから送信された信号を採用している。従って、複数の送信アンテナを組み合わせて信号を送信する(複数のアンテナの組み合わせによる合成信号を送信する)ことや、受信側において送信アンテナを特定することはできない。 Selective transmission diversity can improve communication quality by increasing the probability of obtaining a better communication environment by changing the conditions of the transmission path. In the TSTD method adopted in the above-mentioned 3GPP, which is well known as selection diversity, a signal transmitted from a transmission antenna with good reception quality is used without specifying a transmission antenna. Therefore, it is impossible to transmit a signal by combining a plurality of transmitting antennas (transmit a combined signal by a combination of a plurality of antennas), or to specify a transmitting antenna on the receiving side.
また、選択受信ダイバーシチは、フェージング環境下における通信品質の改善に寄与しているが、送信ダイバーシチと組み合わせて使用することについては想定されていない。 In addition, although selective reception diversity contributes to improvement of communication quality in a fading environment, it is not assumed to be used in combination with transmission diversity.
また、PHS基地局装置では、受信状況が最も良好なアンテナを送信アンテナとして用いる仕組みが適用されているが、送信アンテナを切り替えるなどして受信側との通信リンクを確立するように動作することはできない。 In addition, in the PHS base station apparatus, a mechanism using the antenna with the best reception status as the transmission antenna is applied, but it is possible to operate to establish a communication link with the reception side by switching the transmission antenna or the like. Can not.
本発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、送信ダイバーシチと受信ダイバーシチを組み合わせて通信リンクを確立させることにより低コスト、低消費電力でありかつ通信品質を向上させた基地局、端末、および無線通信システムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve these problems, and a base station that has low cost, low power consumption, and improved communication quality by establishing a communication link by combining transmission diversity and reception diversity. An object is to provide a terminal and a wireless communication system.
上記の課題を解決するために、本発明による基地局は、基地局と端末との間で無線通信を行う無線通信システムにおける基地局であって、複数の基地局アンテナと、端末との間で通信リンクを確立するために、複数の基地局アンテナから送信に用いる基地局アンテナを順次選択する送信アンテナセレクタと、送信アンテナセレクタにて順次選択された基地局アンテナに対して、当該基地局アンテナを識別するアンテナ識別情報を含む送信データを生成して順次出力する送信処理部と、基地局アンテナから送信された送信データに対する応答信号を端末から受信し、応答信号に基づいて通信リンクを確立させるために特定の基地局アンテナを選択するよう送信アンテナセレクタに指示する受信処理部とを備え、送信データの通信品質が所定値以上の場合において、応答信号は、アンテナ識別情報および通信品質情報を含むことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a base station according to the present invention is a base station in a wireless communication system that performs wireless communication between a base station and a terminal, and a plurality of base station antennas are connected between the terminal and the terminal. In order to establish a communication link, a transmission antenna selector that sequentially selects base station antennas to be used for transmission from a plurality of base station antennas, and a base station antenna that is sequentially selected by the transmission antenna selector A transmission processing unit that generates transmission data including antenna identification information to be identified and sequentially outputs it, and a response signal for the transmission data transmitted from the base station antenna is received from the terminal, and a communication link is established based on the response signal particular base station and a reception processing unit for instructing the transmitting antenna selector to select the antenna, the communication quality is a predetermined value than the transmission data to the In the case of the response signal, comprising the antenna identification information and the communication quality information.
また、本発明による端末は、基地局と端末との間で無線通信を行う無線通信システムにおける端末であって、複数の端末アンテナと、複数の端末アンテナから受信に用いる端末アンテナを選択する受信アンテナセレクタと、受信アンテナセレクタにて選択された端末アンテナによって、基地局が有する複数の基地局アンテナを識別するアンテナ識別情報を含む送信データを基地局から順次受信し、当該送信データの受信状態に基づいて応答信号を生成する受信処理部と、基地局との間で通信リンクを確立するために、受信処理部にて生成された応答信号を端末アンテナから基地局に送信する送信処理部とを備え、受信処理部は、受信した送信データの通信品質が所定値以上の場合において、基地局に対してアンテナ識別情報および通信品質情報を応答信号に含めてフィードバックすることを特徴とする。 A terminal according to the present invention is a terminal in a wireless communication system that performs wireless communication between a base station and a terminal, and a reception antenna that selects a plurality of terminal antennas and a terminal antenna to be used for reception from the plurality of terminal antennas. The transmission data including antenna identification information for identifying a plurality of base station antennas included in the base station is sequentially received from the base station by the selector and the terminal antenna selected by the reception antenna selector, and based on the reception state of the transmission data A reception processing unit that generates a response signal and a transmission processing unit that transmits the response signal generated by the reception processing unit from the terminal antenna to the base station in order to establish a communication link with the base station. The reception processing unit transmits antenna identification information and communication quality information to the base station when the communication quality of the received transmission data is equal to or higher than a predetermined value. The included in the response signal you characterized by the feedback.
また、本発明による無線通信システムは、基地局と端末との間で無線通信を行う無線通信システムであって、基地局は、複数の基地局アンテナと、端末との間で通信リンクを確立するために、複数の基地局アンテナから送信に用いる基地局アンテナを順次選択する送信アンテナセレクタと、送信アンテナセレクタにて順次選択された基地局アンテナに対して、当該基地局アンテナを識別するアンテナ識別情報を含む送信データを生成して順次出力する第1の送信処理部と、基地局アンテナから送信された送信データに対する応答信号を端末から受信し、応答信号に基づいて通信リンクを確立させるために特定の基地局アンテナを選択するよう送信アンテナセレクタに指示する第1の受信処理部とを備え、端末は、複数の端末アンテナと、複数の端末アンテナから受信に用いる端末アンテナを選択する受信アンテナセレクタと、受信アンテナセレクタにて選択された端末アンテナによって送信データを基地局から順次受信し、当該送信データの受信状態に基づいて応答信号を生成する第2の受信処理部と、基地局との間で通信リンクを確立するために、第2の受信処理部にて生成された応答信号を端末アンテナから基地局に送信する第2の送信処理部とを備え、第2の受信処理部は、受信した送信データの通信品質が所定値以上の場合において、基地局に対してアンテナ識別情報および通信品質情報を応答信号に含めてフィードバックすることを特徴とする。
A radio communication system according to the present invention is a radio communication system that performs radio communication between a base station and a terminal, and the base station establishes a communication link between a plurality of base station antennas and the terminal. Therefore, a transmission antenna selector that sequentially selects a base station antenna to be used for transmission from a plurality of base station antennas, and antenna identification information that identifies the base station antenna for the base station antennas that are sequentially selected by the transmission antenna selector A first transmission processing unit that generates and sequentially outputs transmission data including a response signal for the transmission data transmitted from the base station antenna, and is specified to establish a communication link based on the response signal A first reception processing unit for instructing a transmission antenna selector to select a base station antenna, and the terminal includes a plurality of terminal antennas and a plurality of terminal antennas A receiving antenna selector that selects a terminal antenna to be used for reception from the terminal antenna, and transmission data are sequentially received from the base station by the terminal antenna selected by the receiving antenna selector, and a response signal is generated based on the reception state of the transmission data. Second transmission processing for transmitting a response signal generated by the second reception processing unit from the terminal antenna to the base station in order to establish a communication link between the second reception processing unit and the base station. And the second reception processing unit feeds back the antenna identification information and the communication quality information to the base station in a response signal when the communication quality of the received transmission data is equal to or higher than a predetermined value. It shall be the feature.
本発明によると、基地局、端末、および無線通信システムは上記構成を備えるため、送信ダイバーシチと受信ダイバーシチを組み合わせて通信リンクを確立させることにより低コスト、低消費電力でありかつ通信品質を向上させることができる。 According to the present invention, since the base station, the terminal, and the wireless communication system have the above-described configuration, the communication link is established by combining the transmission diversity and the reception diversity, thereby reducing the cost and power consumption and improving the communication quality. be able to.
本発明の実施形態について、図面に基づいて以下に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図7は、本発明の実施形態1および2に関するネットワーク構成図である。サーバ100は、端末装置201から送信されてくる検針データ等を収集する機能を有し、配下の基地局装置101と広域網を介して接続されている。端末装置201は、基地局装置101と直接または別の端末装置201を介して無線接続されている。
FIG. 7 is a network configuration diagram according to the first and second embodiments of the present invention. The
〈実施形態1〉
図1は、本発明の実施形態1による基地局装置101(基地局)と端末装置201(端末)との間で無線通信を行う無線通信システムの構成図である。図1では、基地局装置101が有するアンテナ105A,105B,105C(以下、単にアンテナ105とも称する)と、端末装置201が有するアンテナ205A,205B,205C(以下、単にアンテナ205とも称する)とのうち、基地局装置101のアンテナ105A,105Bは、障害物500が存在するため端末装置201のアンテナ205A,205Bのいずれとの通信できない状態であることを示しており、基地局装置101のアンテナ105Cと端末装置201のアンテナ205Cとの組み合わせのみが通信できる状態であることを示す一例である。このような状態において、送信アンテナ(アンテナ105)と受信アンテナ(アンテナ205)との組み合わせを最適な組み合わせ(例えば、図1ではアンテナ105Cとアンテナ205Cとの組み合わせ)にすることによって、通信リンクの確立あるいは通信品質の改善が見込まれる。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system that performs wireless communication between a base station apparatus 101 (base station) and a terminal apparatus 201 (terminal) according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, among the antennas 105A, 105B, and 105C (hereinafter also simply referred to as the antenna 105) included in the
図1に示すように、基地局装置101は、複数のアンテナ105(基地局アンテナ)と、端末装置201との間で通信リンクを確立するために、複数のアンテナ105から送信に用いるアンテナ105を順次選択するアンテナセレクタ102(送信アンテナセレクタ)と、アンテナセレクタ102にて順次選択されたアンテナ105に対して、当該アンテナ105を識別するアンテナ識別情報を含む送信データを生成して順次出力する送信処理部103(第1の送信処理部)と、アンテナ105から送信された送信データに対する応答信号を端末装置201から受信し、受信した応答信号に基づいて通信リンクを確立させるために特定のアンテナ105を選択するようアンテナセレクタ102に指示する受信処理部104(第1の受信処理部)とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
また、端末装置201は、複数のアンテナ205(端末アンテナ)と、複数のアンテナ205から受信に用いるアンテナ205を選択するアンテナセレクタ202(受信アンテナセレクタ)と、アンテナセレクタ202にて選択されたアンテナ205によって、基地局装置101のアンテナ105を識別するアンテナ識別情報を含む送信データを基地局装置101から順次受信し、当該送信データの受信状態に基づいて応答信号を生成する受信処理部204(第2の受信処理部)と、基地局装置101との間で通信リンクを確立させるために、受信処理部204にて生成された応答信号をアンテナ205から基地局装置101に送信する送信処理部203(第2の送信処理部)とを備えている。
The
なお、本実施形態では、基地局装置101を送信側、端末装置201を受信側としており、アンテナの選択は基地局装置101側からの制御によって行っているが、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)やTDD(Time Division Duplex)方式の場合は、送受信の周波数が同じであるため、端末装置201側から基地局装置101に対しても最適なアンテナの組み合わせとなる。一方、送受信の周波数が異なるFDD(Frequency Division Duplex)方式や端末装置201側でアンテナ合成した出力(アンテナ205のうちの少なくとも2つ以上のアンテナの各々で受信した信号を合成した信号)を用いる場合は、以下に説明する動作を端末装置201から基地局装置101に対して行なえばよい(すなわち、端末装置201が送信側、基地局装置101が受信側として動作させればよい)。
In this embodiment, the
また、本実施形態1では、基地局装置101と端末装置201とで無線通信システムを構成しているが、無線通信を中継する場合では、端末装置201が基地局装置101として動作する(すなわち、端末装置201が送信側として動作する)。
In the first embodiment, the
図2は、本発明の実施形態1による送信処理部103の構成を示すブロック図である。図2に示すように、同期用ブリアンブル保持部301には、端末装置201との同期用ブリアンブルが保持されている。また、アンテナ識別情報保持部302には、送信に用いるアンテナ105(以下、送信アンテナ105とも称する)の各々に対応するアンテナ識別情報が保持されている。また、ペイロードデータ保持部303には、ペイロードデータが保持されている。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the
送信処理部103では、送信開始時において、送信アンテナ105に対応するアンテナ識別情報をアンテナ識別情報保持部302から選択する。そして、選択したアンテナ識別情報と、同期用ブリアンブル301にて保持されているブリアンブルと、ペイロードデータ保持部303にて保持されているペイロードデータとを、送信データ結合処理部304にて結合する。結合された送信データは、送信変調処理部305にて変調処理を行い、送信無線処理部306にて所望の周波数の無線信号に変換された後にアンテナセレクタ102を介し、アンテナセレクタ102にて選択された送信アンテナ105から送信される。
The
なお、送信アンテナ105は、単独のアンテナ(例えば、アンテナ105Aのみ)を用いて信号を送信してもよく、また、複数のアンテナを組み合わせて(例えば、アンテナ105A,105B)合成信号を生成して送信してもよい。合成信号を生成して送信する場合は、複数のアンテナ105に対して同相出力を付与すると同相合成し、逆相出力を付与すると逆相合成することができるため、送信アンテナ105の組み合わせの数を増やすことができる。すなわち、アンテナセレクタ102は、複数のアンテナ105のうちの任意のアンテナ105を組み合わせて選択することができる。このように、選択ダイバーシチ方式では、選択肢の数が増えるほど(送信アンテナの組み合わせが増えるほど)、通信に必要な品質を満足する確率が高くなる。
The
また、本実施形態1では、アンテナ識別情報として、相互相関を低くして受信時に誤検出する確率を下げるために、図4に示すようなWalsh直交符号を用いているが、単に通し番号を用いてもよい。 Further, in the first embodiment, the Walsh orthogonal code as shown in FIG. 4 is used as the antenna identification information in order to lower the cross-correlation and reduce the probability of erroneous detection during reception. Also good.
アンテナセレクタ102によって最後に選択されたアンテナ105には、1つのアンテナを有する装置との互換性を持つことができるように、最後の送信アンテナ105として固定のアンテナ識別情報(固定値)が付与される。例えば、送信可能なアンテナの選択肢の数が4つであれば、最後の4番目に用いられる送信アンテナに対応するアンテナ識別番号は、例えば図4に示す最後(アンテナ識別情報15)のアンテナ識別番号である“0110 1001 1001 0110”を用いる。
The
図3は、本発明の実施形態1による受信処理部204の構成を示すブロック図である。図3に示すように、受信に用いるアンテナ205(以下、受信アンテナ205とも称する)にて受信データ(アンテナ105から送信された送信データ)を受信すると、受信無線処理部401にて所望の周波数帯域の信号を取り出し、受信復調処理部402にて復調処理を行うことによって、受信データからアンテナ識別情報、ペイロードデータを抽出する。抽出されたアンテナ識別情報は、アンテナ識別情報保持部403にて保持される。受信復調処理部402での復調処理の過程において、受信品質測定部404では、受信データから受信品質の指標となるCNR(Carrier vs. Noise Ratio)や、受信レベルRSSI(Received Signal Strength Indication)や、復号結果の正しさを確認するCRC(Cyclic Redundancy Check)の結果を取得する。取得した結果およびアンテナ識別情報保持部403にて保持されたアンテナ識別情報は、受信品質判定・アンテナ識別情報フィードバック部405に出力され、受信品質判定・アンテナ識別情報フィードバック部405では、受信データが所望の通信品質を満足しているのか否か(通信品質が良いか否か)を、所定の品質目標値と比較することによって判断する。判断の結果、受信データが所望の通信品質を満足している(通信品質が良い)場合は、アンテナ識別情報が最後のアンテナ識別情報(最後の送信データを送信したアンテナの識別情報)であるか否かに関わらず、基地局装置101に対して通信品質が良いと判断されたアンテナ識別情報を含む応答信号を送信する(アンテナ識別情報をフィードバックする)。端末装置201から応答信号を受信した基地局装置101では、アンテナセレクタ102によるアンテナの切り替え動作を終了し、以後、受信した応答信号に含まれるアンテナ識別情報に対応するアンテナ105を用いて通信を行う。このように、上記の処理を行うことによって、基地局装置101と端末装置201との通信リンクが確立される。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the
なお、基地局装置101のアンテナセレクタ102が順次アンテナ105を切り替えてデータを送信するとき、端末装置201のアンテナセレクタ202もアンテナ205を順次切り替えて各アンテナ205の受信品質を測定し、最良の受信品質であるアンテナ205の情報を記憶してもよい。また、受信において、選択ダイバーシチに代えて最適受信となる最大比合成ダイバーシチを用いてもよい。
Note that when the
上記の通信リンクの確立について、図5を用いて説明する。図5は、本発明の実施形態1による無線通信システムにおける通信リンクの確立の一例を示すフローチャートである。なお、図5では、送信用のアンテナはN個、受信アンテナは2個であるものとして示されている。また、図5の送信用のアンテナは図1のアンテナ105に対応し、図5の受信アンテナは図1のアンテナ205に対応しているものとする。
The establishment of the communication link will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a flowchart showing an example of establishment of a communication link in the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 5, it is shown that there are N transmitting antennas and two receiving antennas. 5 corresponds to the
図5に示すように、送信側のアンテナセレクタにて選択されたアンテナ1から識別情報(アンテナ識別情報)1を含むデータが送信される(ステップS501)。受信側では、受信側のアンテナセレクタにて選択された受信アンテナ1によってデータが受信される(ステップS502)。そして、受信したデータについて通信品質の判定が行われ(ステップS503)、通信品質を満足している(通信品質が良い)と判断されると送信側に識別情報1を含むACK信号(応答信号)を送信し(ステップS516)、送信側のアンテナ1と受信側の受信アンテナ1との間で通信リンクが確立される。 As shown in FIG. 5, data including identification information (antenna identification information) 1 is transmitted from the antenna 1 selected by the antenna selector on the transmission side (step S501). On the receiving side, data is received by the receiving antenna 1 selected by the antenna selector on the receiving side (step S502). Then, communication quality is determined for the received data (step S503), and if it is determined that the communication quality is satisfied (communication quality is good), an ACK signal (response signal) including identification information 1 on the transmission side. (Step S516), and a communication link is established between the antenna 1 on the transmitting side and the receiving antenna 1 on the receiving side.
また、ステップS503にて通信品質が満足していないと判断されると、受信側のアンテナセレクタは受信アンテナ2に切り替えて選択し、送信側のアンテナ1から送信されたデータを受信アンテナ2で受信する(ステップS504)。そして、受信アンテナ2で受信したデータについて通信品質の判定が行われ(ステップS505)、通信品質を満足している(すなわち、受信したデータの通信品質が所定値以上である)と判断させるとステップS516に移行し、満足していないと判断されるとステップS506に移行する。 If it is determined in step S503 that the communication quality is not satisfied, the receiving side antenna selector switches to the receiving antenna 2 and selects the data, and the receiving antenna 2 receives the data transmitted from the transmitting side antenna 1. (Step S504). Then, the communication quality is determined for the data received by the receiving antenna 2 (step S505), and if it is determined that the communication quality is satisfied (that is, the communication quality of the received data is equal to or higher than a predetermined value), a step is performed. The process proceeds to S516, and if it is determined that the user is not satisfied, the process proceeds to Step S506.
ステップS506において、送信側のアンテナセレクタはアンテナ2に切り替えて選択し、アンテナ2から識別情報2を含むデータが送信される。送信されたデータは、受信側の受信アンテナ1で受信される(ステップS507)。以下、ステップS506〜ステップS510,ステップS511〜ステップS515における処理は、ステップS501〜ステップS505における処理と同様であるため説明を省略する。 In step S506, the antenna selector on the transmission side switches to antenna 2 and selects, and data including identification information 2 is transmitted from antenna 2. The transmitted data is received by the receiving antenna 1 on the receiving side (step S507). Hereinafter, the processes in steps S506 to S510 and steps S511 to S515 are the same as the processes in steps S501 to S505, and thus the description thereof is omitted.
このように、受信側(本実施形態1では端末装置201の受信処理部204)では、受信したデータの通信品質が満足している(通信品質が所定値以上である)場合において、送信側(本実施形態1では基地局装置101)に対してアンテナ識別情報を応答信号に含めてフィードバックするため、通信品質を満足していると判断された時点で通信リンクを確立させることができる。
Thus, on the receiving side (the
なお、図5では、送信用のアンテナはN個、受信アンテナは2個であるものとして示されているが、送信用のアンテナ、受信アンテナともに個数の制限はない。 Although FIG. 5 shows that there are N transmission antennas and two reception antennas, the number of transmission antennas and reception antennas is not limited.
また、上記のアンテナ選択処理(通信リンクの確立)は、通信開始時(最初の通信経路探索時)に1度行ってもよく、また、定期的(定期的な通信経路探索時)に最良の送信アンテナ105と受信アンテナ205との組み合わせを確認してもよい。例えば、メッシュネットワークであれば、新規参入時、ネットワークへの再参入時、定期的な経路探索時においてアンテナ選択処理(通信リンクの確立)を実行する。
Further, the above antenna selection processing (establishment of communication link) may be performed once at the start of communication (at the time of initial communication path search), and it is best at regular time (at the time of periodic communication path search). A combination of the
上記のアンテナ選択処理(通信リンクの確立)は通信毎に行うことができるが、通信経路におけるトラフィックの増加を招くため、経路を探索して確定する時に実施することが現実的である。環境の変化によって通信状態が不調となる場合があるが、そのような場合には上記のようなアンテナ識別情報のフィードバックだけでなく、各送信アンテナ105に対する通信品質の測定結果もフィードバックして、経路確定時(通信リンクの確立時)に通信品質が良好であった他のアンテナに切り替えて通信を継続することによって、再度経路探索の処理を行うことなく通信リンクを確立することができる可能性が高くなる。すなわち、受信側(本実施形態1では端末装置201の受信処理部204)では、受信したデータの通信品質が満足している(通信品質が所定値以上である)場合において、送信側(本実施形態1では基地局装置101)に対して通信品質情報を応答信号に含めてフィードバックしてもよい。
The antenna selection process (communication link establishment) can be performed for each communication. However, since the traffic in the communication path is increased, it is realistic to search and determine the path. In some cases, the communication state may become unstable due to a change in the environment. In such a case, not only the feedback of the antenna identification information as described above but also the measurement result of the communication quality for each
以上のことから、本実施形態1による基地局装置101および端末装置201を備える無線通信システムによれば、送信ダイバーシチと受信ダイバーシチを組み合わせて基地局装置101と端末装置201との間で通信リンクを確立させることにより、低コスト、低消費電力でありかつ通信品質を向上させることができる。
From the above, according to the wireless communication system including the
〈実施形態2〉
本発明の実施形態2では、端末装置201が基地局装置101から送信された全ての送信データを受信した後に、通信品質が最良の送信データに含まれるアンテナ識別情報を応答信号に含めて基地局装置101に対してフィードバックすることを特徴としている。基地局装置101および端末装置201におけるその他の動作については、実施形態1と同様であるため、ここでは説明を省略する。
<Embodiment 2>
In Embodiment 2 of the present invention, after the
図6は、本発明の実施形態2による無線通信システムにおける通信リンクの確立の一例を示すフローチャートである。なお、図6では、送信用のアンテナはN個、受信アンテナは2個であるものとして示されている。また、図6の送信用のアンテナは図1のアンテナ105に対応し、図6の受信アンテナは図1のアンテナ205に対応しているものとする。
FIG. 6 is a flowchart showing an example of establishment of a communication link in the wireless communication system according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, it is shown that there are N transmitting antennas and two receiving antennas. 6 corresponds to the
図6に示すように、送信側のアンテナセレクタにて選択されたアンテナ1から識別情報(アンテナ識別情報)1を含むデータが送信される(ステップS601)。受信側では、受信側のアンテナセレクタにて選択された受信アンテナ1によってデータが受信される(ステップS602)。そして、受信アンテナ1で受信したデータについて通信品質が測定され、測定結果が受信品質として記録される(ステップS603)。 As shown in FIG. 6, data including identification information (antenna identification information) 1 is transmitted from the antenna 1 selected by the antenna selector on the transmission side (step S601). On the receiving side, data is received by the receiving antenna 1 selected by the antenna selector on the receiving side (step S602). Then, the communication quality is measured for the data received by the receiving antenna 1, and the measurement result is recorded as the reception quality (step S603).
次に、受信側のアンテナセレクタは受信アンテナ2に切り替えて選択し、送信側のアンテナ1から送信されたデータを受信アンテナ2で受信する(ステップS604)。そして、受信アンテナ2で受信したデータについて通信品質が測定され、測定結果が受信品質として記録される(ステップS605)。 Next, the receiving side antenna selector switches to and selects the receiving antenna 2 and receives the data transmitted from the transmitting side antenna 1 by the receiving antenna 2 (step S604). Then, the communication quality is measured for the data received by the receiving antenna 2, and the measurement result is recorded as the reception quality (step S605).
次に、送信側のアンテナセレクタはアンテナ2に切り替えて選択し、アンテナ2から識別情報2を含むデータが送信され(ステップS606)、送信されたデータは受信側の受信アンテナ1で受信される(ステップS607)。以下、ステップS606〜ステップS610,ステップS611〜ステップS615における処理は、ステップS601〜ステップS605における処理と同様であるため説明を省略する。 Next, the antenna selector on the transmission side switches to antenna 2 and selects it, and data including identification information 2 is transmitted from antenna 2 (step S606), and the transmitted data is received by reception antenna 1 on the reception side ( Step S607). Hereinafter, the processes in steps S606 to S610 and steps S611 to S615 are the same as the processes in steps S601 to S605, and thus the description thereof is omitted.
全てのデータが受信されると(ステップS616)、記録した受信品質を比較し(ステップS617)、通信品質が最良の送信データに含まれる識別情報を応答信号に含めて送信側に対してフィードバックする(ステップS618)。なお、全てのデータが受信されたか否かの判断については、実施形態1に記載のように、最後に送信される送信データに含まれるアンテナ識別情報を固定値とすることによって判断することができる。受信側は、最後の送信データを受信するまで受信完了の応答信号を送信しない。 When all the data is received (step S616), the recorded reception quality is compared (step S617), and the identification information included in the transmission data with the best communication quality is included in the response signal and fed back to the transmission side. (Step S618). Whether or not all the data has been received can be determined by setting the antenna identification information included in the transmission data transmitted last as a fixed value as described in the first embodiment. . The reception side does not transmit a reception completion response signal until the last transmission data is received.
上記の処理を行うことによって、全てのアンテナの組み合わせのうち、通信品質が最良のアンテナの組み合わせで通信リンクを確立させることができる。 By performing the above processing, a communication link can be established with a combination of antennas having the best communication quality among all combinations of antennas.
なお、図5では、送信用のアンテナはN個、受信アンテナは2個であるものとして示されているが、送信用のアンテナ、受信アンテナともに個数の制限はない。 Although FIG. 5 shows that there are N transmission antennas and two reception antennas, the number of transmission antennas and reception antennas is not limited.
また、送信アンテナ105は、単独のアンテナを用いて信号を送信してもよく、また、複数のアンテナを組み合わせて合成信号を生成して送信してもよい。合成信号を生成して送信する場合は、複数のアンテナ105に対して同相出力を付与すると同相合成し、逆相出力を付与すると逆相合成することができるため、送信アンテナ105の組み合わせの数を増やすことができる。
The
以上のことから、端末装置201が基地局装置101から送信された全ての送信データを受信した後に、通信品質が最良の送信データに含まれるアンテナ識別情報を応答信号に含めて基地局装置101に対してフィードバックすることによって、基地局装置101と端末装置201との間で通信品質が最良の通信リンクを確立させることができ、低コスト、低消費電力でありかつ通信品質を向上させることができる。
From the above, after the
100 サーバ、101 基地局装置、102 アンテナセレクタ、103 送信処理部、104 受信処理部、105 アンテナ、201 端末装置、202 アンテナセレクタ、203 送信処理部、204 受信処理部、205 アンテナ、301 同期用ブリアンブル保持部、302 アンテナ識別情報保持部、303 ペイロードデータ保持部、304 送信データ結合処理部、305 送信変調処理部、306 送信無線処理部、401 受信無線処理部、402 受信復調処理部、403 アンテナ識別情報保持部、404 受信品質測定部、405 受信品質判定・アンテナ識別情報フィードバック部、500 障害物。 100 server, 101 base station device, 102 antenna selector, 103 transmission processing unit, 104 reception processing unit, 105 antenna, 201 terminal device, 202 antenna selector, 203 transmission processing unit, 204 reception processing unit, 205 antenna, 301 synchronization preamble Holding unit, 302 Antenna identification information holding unit, 303 Payload data holding unit, 304 Transmission data combination processing unit, 305 Transmission modulation processing unit, 306 Transmission radio processing unit, 401 Reception radio processing unit, 402 Reception demodulation processing unit, 403 Antenna identification Information holding unit, 404 reception quality measurement unit, 405 reception quality determination / antenna identification information feedback unit, 500 obstacle.
Claims (15)
複数の基地局アンテナと、
前記端末との間で通信リンクを確立するために、前記複数の基地局アンテナから送信に用いる前記基地局アンテナを順次選択する送信アンテナセレクタと、
前記送信アンテナセレクタにて順次選択された前記基地局アンテナに対して、当該基地局アンテナを識別するアンテナ識別情報を含む送信データを生成して順次出力する送信処理部と、
前記基地局アンテナから送信された前記送信データに対する応答信号を前記端末から受信し、前記応答信号に基づいて通信リンクを確立させるために特定の前記基地局アンテナを選択するよう前記送信アンテナセレクタに指示する受信処理部と、
を備え、
前記送信データの通信品質が所定値以上の場合において、前記応答信号は、前記アンテナ識別情報および通信品質情報を含むことを特徴とする、基地局。 The base station in a wireless communication system that performs wireless communication between a base station and a terminal,
Multiple base station antennas;
A transmission antenna selector that sequentially selects the base station antennas used for transmission from the plurality of base station antennas in order to establish a communication link with the terminal;
For the base station antennas sequentially selected by the transmission antenna selector, a transmission processing unit that generates transmission data including antenna identification information for identifying the base station antenna and sequentially outputs the transmission data;
A response signal for the transmission data transmitted from the base station antenna is received from the terminal, and the transmission antenna selector is instructed to select a specific base station antenna to establish a communication link based on the response signal A reception processing unit to
Equipped with a,
In case the communication quality of the transmission data is a predetermined value or more, the response signal, you comprising the antenna identification information and the communication quality information, the base station.
複数の端末アンテナと、
前記複数の端末アンテナから受信に用いる前記端末アンテナを選択する受信アンテナセレクタと、
前記受信アンテナセレクタにて選択された前記端末アンテナによって、前記基地局が有する複数の基地局アンテナを識別するアンテナ識別情報を含む送信データを前記基地局から順次受信し、当該送信データの受信状態に基づいて応答信号を生成する受信処理部と、
前記基地局との間で通信リンクを確立するために、前記受信処理部にて生成された前記応答信号を前記端末アンテナから前記基地局に送信する送信処理部と、
を備え、
前記受信処理部は、受信した前記送信データの通信品質が所定値以上の場合において、前記基地局に対して前記アンテナ識別情報および通信品質情報を前記応答信号に含めてフィードバックすることを特徴とする、端末。 The terminal in a wireless communication system that performs wireless communication between a base station and a terminal,
Multiple terminal antennas,
A receiving antenna selector for selecting the terminal antenna used for reception from the plurality of terminal antennas;
The terminal antenna selected by the reception antenna selector sequentially receives transmission data including antenna identification information for identifying a plurality of base station antennas of the base station from the base station, and sets the reception state of the transmission data. A reception processing unit for generating a response signal based on,
A transmission processing unit for transmitting the response signal generated by the reception processing unit from the terminal antenna to the base station in order to establish a communication link with the base station;
Equipped with a,
The reception processing unit feeds back the antenna identification information and the communication quality information in the response signal to the base station when the communication quality of the received transmission data is equal to or higher than a predetermined value. Terminal.
前記基地局は、 The base station
複数の基地局アンテナと、 Multiple base station antennas;
前記端末との間で通信リンクを確立するために、前記複数の基地局アンテナから送信に用いる前記基地局アンテナを順次選択する送信アンテナセレクタと、 A transmission antenna selector that sequentially selects the base station antennas used for transmission from the plurality of base station antennas in order to establish a communication link with the terminal;
前記送信アンテナセレクタにて順次選択された前記基地局アンテナに対して、当該基地局アンテナを識別するアンテナ識別情報を含む送信データを生成して順次出力する第1の送信処理部と、 A first transmission processing unit for generating and sequentially transmitting transmission data including antenna identification information for identifying the base station antenna for the base station antennas sequentially selected by the transmission antenna selector;
前記基地局アンテナから送信された前記送信データに対する応答信号を前記端末から受信し、前記応答信号に基づいて通信リンクを確立させるために特定の前記基地局アンテナを選択するよう前記送信アンテナセレクタに指示する第1の受信処理部と、 A response signal for the transmission data transmitted from the base station antenna is received from the terminal, and the transmission antenna selector is instructed to select a specific base station antenna to establish a communication link based on the response signal A first reception processing unit that
を備え、With
前記端末は、 The terminal
複数の端末アンテナと、 Multiple terminal antennas,
前記複数の端末アンテナから受信に用いる前記端末アンテナを選択する受信アンテナセレクタと、 A receiving antenna selector for selecting the terminal antenna used for reception from the plurality of terminal antennas;
前記受信アンテナセレクタにて選択された前記端末アンテナによって前記送信データを前記基地局から順次受信し、当該送信データの受信状態に基づいて前記応答信号を生成する第2の受信処理部と、 A second reception processing unit that sequentially receives the transmission data from the base station by the terminal antenna selected by the reception antenna selector, and generates the response signal based on a reception state of the transmission data;
前記基地局との間で通信リンクを確立するために、前記第2の受信処理部にて生成された前記応答信号を前記端末アンテナから前記基地局に送信する第2の送信処理部と、 A second transmission processing unit configured to transmit the response signal generated by the second reception processing unit from the terminal antenna to the base station in order to establish a communication link with the base station;
を備え、With
前記第2の受信処理部は、受信した前記送信データの通信品質が所定値以上の場合において、前記基地局に対して前記アンテナ識別情報および通信品質情報を前記応答信号に含めてフィードバックすることを特徴とする、無線通信システム。 When the communication quality of the received transmission data is a predetermined value or more, the second reception processing unit includes the antenna identification information and the communication quality information in the response signal and feeds back to the base station. A wireless communication system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010191693A JP5627344B2 (en) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | Base station, terminal, and wireless communication system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010191693A JP5627344B2 (en) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | Base station, terminal, and wireless communication system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012049936A JP2012049936A (en) | 2012-03-08 |
JP5627344B2 true JP5627344B2 (en) | 2014-11-19 |
Family
ID=45904268
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010191693A Active JP5627344B2 (en) | 2010-08-30 | 2010-08-30 | Base station, terminal, and wireless communication system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5627344B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104335504B (en) * | 2012-04-27 | 2017-10-13 | Lg电子株式会社 | Method and apparatus for amplifying multiple-input and multiple-output (MIMO) in a wireless communication system |
JP2015050641A (en) * | 2013-09-02 | 2015-03-16 | アルプス電気株式会社 | Two-way communication system |
JP6549952B2 (en) * | 2015-09-17 | 2019-07-24 | 株式会社イシダ | Diversity transmitter |
CN117544211B (en) * | 2024-01-08 | 2024-04-05 | 深圳旷世科技有限公司 | UWB multi-antenna based data transmission method, device, terminal and storage medium |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3441256B2 (en) * | 1995-09-06 | 2003-08-25 | 株式会社東芝 | Wireless communication system |
KR20060128036A (en) * | 2004-03-30 | 2006-12-13 | 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 | Base station device, mobile station device, and data channel allocation method |
US8995921B2 (en) * | 2004-09-10 | 2015-03-31 | Interdigital Technology Corporation | Measurement support for a smart antenna in a wireless communication system |
JP5007972B2 (en) * | 2007-03-06 | 2012-08-22 | 独立行政法人情報通信研究機構 | Communication system and program |
US8494588B2 (en) * | 2007-07-06 | 2013-07-23 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and apparatus for improving the performance of a mobile radio communications system by adjusting antenna patterns |
EP2359625B1 (en) * | 2008-10-29 | 2020-04-29 | Marvell World Trade Ltd. | Methods and apparatuses for performing transmit beamforming sector sweep in a multiantenna communication device |
-
2010
- 2010-08-30 JP JP2010191693A patent/JP5627344B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012049936A (en) | 2012-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10932235B2 (en) | System and method for virtual multi-point transceivers | |
CN102714890B (en) | For providing the method and apparatus of machine-to-machine communication in the wireless network | |
CN1685631B (en) | Packet data transmission in a MIMO system | |
CN109644055A (en) | The feedback of separated links | |
CN102547872B (en) | Method and device for transmitting bandwidth information | |
KR101387532B1 (en) | Method of transmitting Feedback Information for performing Collaborative MIMO | |
KR20220003665A (en) | User equipment use of dual-beam to support multi-connectivity in a wireless communication network | |
US9215714B2 (en) | Radio communication system, base station apparatus, terminal apparatus, and radio communication method in radio communication system | |
CN104541563B (en) | Wireless telecom equipment, base station and its operating method and computer-readable medium | |
WO2017119467A1 (en) | User device, base station, signal reception method, and signal transmission method | |
EP3852294A1 (en) | Peer-to-peer data transmission method, apparatus, and system | |
CN110710133B (en) | Beam management system and method | |
JP2009501493A (en) | Antenna selection for multi-input multi-output systems | |
KR20130066577A (en) | Method and system for responder-aware relay station selection in wireless communication networks | |
WO2018230191A1 (en) | Transmitting device, receiving device, transmitting method, receiving method, and recording medium | |
WO2015163013A1 (en) | Wireless communication device, wireless communication method, and wireless communication system | |
CN111656845A (en) | Electronic device and method for wireless communication, computer-readable storage medium | |
JP5627344B2 (en) | Base station, terminal, and wireless communication system | |
CN111836330A (en) | Data transmission method and communication device | |
CN111052648B (en) | Electronic device, wireless communication method, and computer-readable medium | |
JP2012504895A (en) | System and method for generating a precoding codebook | |
KR20090012711A (en) | Apparatus and method for supportting of multi antenna service in wireless communication system | |
CN117882420A (en) | Base station device, repeater device, wireless communication system, and control method and program therefor | |
KR102537332B1 (en) | Method for relaying message in low power wide area network and apparatus for the same | |
CN104737466B (en) | A kind of the enhancing method of reseptance and device of precoding vectors switching (PVS) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130410 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131220 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140107 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140303 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140902 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140930 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5627344 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |