CN1992702A - 无线通信装置以及无线通信控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线通信装置以及无线通信控制方法，其能够平衡良好地确保延迟波抵抗能力和衰落抵抗能力双方。延迟时间测定部115，在每一规定时间间隔测定由多个子载波中最初到来的子载波的时刻和通过多路径到来的子载波的时刻决定的延迟时间。方式选择部117，对应所述延迟时间的大小，从由作为多个子载波中的互相邻接的子载波的间隔的子载波间隔以及保护间隔的组合组成的多个方式中选择某一方式。第一方式处理部130、第二方式处理部150或者第三方式处理部170，使用所选择的方式执行传送信号的收发。

Description

无线通信装置以及无线通信控制方法

技术领域

本发明涉及使用多个子载波的至少一部分、执行多路复用具有保护间隔的传送符号的传送信号的收发的无线通信装置以及无线通信控制方法。

背景技术

历来，在使用正交频分多路复用(Orthogonal Frequency DivisionMultiplexing)的系统中，以传送符号作为单位进行数据传送。各传送符号具有保护间隔。保护间隔是为减轻由于传送符号之间的干扰引起的影响而插入的一定的时间间隔。

这里，当保护间隔的长度(以下称GI长度)变长时，传送符号之间的干扰的抵抗能力(以下称延迟波抵抗能力)升高。另一方面，当保护间隔的长度(以下称GI长度)变长时，因为互相邻接的子载波间隔变窄，所以子载波之间的干扰的抵抗能力(以下称衰落抵抗能力)降低。

另外，当GI长度变短时，子载波的间隔变宽，衰落抵抗能力升高。另一方面，当GI长度变短时，延迟波抵抗能力降低。这样，当优选GI长度和子载波间隔的任何一个时，延迟波抵抗能力或者衰落抵抗能力中的某一个降低。

图1表示由最初到来的第一子载波的时刻和通过多路径到来的第二子载波的时刻决定的延迟时间(μs)以及第二子载波的功率值(dB)的一例。

如图1所示，在(a)一般街区、(b)郊外、(c)具有丘陵的街区以及(d)丘陵地的各处延迟时间不同。因此，在使用OFDM的系统的设计中，需要考虑延迟时间的GI长度的设定。

这里，当为在图1所示的丘陵地适当地得到延迟波抵抗能力设定延迟时间20μs的GI长度时，子载波间隔成为12.5kHz以下，衰落抵抗能力降低。

另一方面，当为仅限定于郊外适当地得到延迟波抵抗能力设定延迟时间2μs的GI长度时，子载波间隔成为125kHz以下，衰落抵抗能力升高，但是延迟波抵抗能力降低。

为解决这一问题，提供不固定GI长度、而根据上述延迟时间的大小设定GI长度的无线通信装置(例如参照特开2002-374223号公报)。

发明内容

但是，上述无线通信装置，因为根据上述延迟时间的大小仅变更GI长度，所以不能平衡良好地确保延迟波抵抗能力和衰落抵抗能力。

也就是说，在上述无线通信装置和通信目的地装置(例如移动设备)之间的通信环境(例如街区、丘陵地等)变化的状况下，上述无线通信装置不能对应通信环境充分确保延迟波抵抗能力和衰落抵抗能力。

因此，本发明是鉴于上述问题提出的，其目的是，提供能够平衡良好地确保延迟波抵抗能力和衰落抵抗能力双方的无线通信装置以及无线通信控制方法。

为解决上述课题，本发明的第一特征是，提供一种无线通信装置，其使用多个子载波的至少一部分、执行多路复用具有保护间隔的传送符号的传送信号的收发，其特征在于，具有：延迟时间测定部(例如延迟时间测定部115)，它在每一规定的时间间隔测定由多个子载波中最初到来的子载波的时刻和通过多路径到来的子载波的时刻决定的延迟时间；方式选择部(例如方式选择部117)，它对应延迟时间的大小，从由作为多个子载波中的互相邻接的子载波的间隔的子载波间隔以及保护间隔的组合组成的多个方式(例如图5所示的第一方式、第二方式以及第三方式)中选择某一方式；处理执行部(例如第一方式处理部130、第二方式处理部150或者第三方式处理部170)，它使用所选择的方式执行传送信号的收发。

根据这样的特征，无线通信装置，对应延迟时间的大小，适当变更为不仅保护间隔的长度而且子载波间隔也不同的方式。因此，无线通信装置，即使在和通信目的地装置之间的通信环境条件变化的状况下，也能平衡良好地确保延迟波抵抗能力和衰落抵抗能力双方。

本发明的第二特征在于，方式选择部，在将由规定的单位周期(例如2.5ms)组成的帧分割为多个的时隙的每一个，选择某一方式(例如参照图8)。

本发明的第三特征在于，处理执行部，把由多个子载波构成的子信道分配给一个通信目的地装置(例如终端装置200-1)，在多个子信道被分配给一个通信目的地装置的场合，方式选择部，变更为比构成选择的方式的子载波间隔还宽的子载波间隔(例如参照图9)。

本发明的第四特征在于，构成多个方式的各个的一个传送符号(例如构成图5(b)所示的第二方式的传送符号)的时间长度，是比一个传送符号还短的传送符号(例如构成图5(a)所示的第一方式的传送符号)的时间长度的整数倍。

根据本发明的特征，能够平衡良好地确保延迟波抵抗能力和衰落抵抗能力双方。

附图说明

图1是表示子载波的功率值和延迟时间的关系的特性图。

图2是表示涉及实施形态的无线基站以及多个终端装置的图。

图3是表示涉及实施形态的无线基站的方框结构的图。

图4A～C是表示涉及实施形态的第一方式、第二方式以及第三方式的内容的图。

图5A～C是表示涉及实施形态的第一方式、第二方式以及第三方式的内容的图。

图6是表示表示涉及实施形态的无线基站的动作的图。

图7是表示对于涉及变更例的每一子信道选择的方式的图。

图8是表示对于涉及变更例的每一子信道以及每一时隙选择的方式的图。

图9是表示涉及变更例的第二方式以及第二方式Expand的内容的图。

图10是表示对于涉及变更例的每一子信道以及每一时隙选择的第二方式以及第二方式Expand的图。

具体实施方式

参照附图说明涉及本实施形态的无线基站以及终端装置。图2是表示涉及实施形态的无线基站100和终端装置200-1～200-n的图。此外，无线基站100或者终端装置200-1～200-n构成无线通信装置。

如图2所示，无线基站100对于终端装置200-1～200-n使用多个子载波的至少一部分执行多路复用具有保护间隔(以下称GI)的传送符号的传送信号的收发。无线基站100使用正交频分多路复用(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)执行传送信号的收发。

下面参照图3说明无线基站100的方框结构。

如图3所示，无线基站100，具有天线101、开关SW、接收侧BPF103、接收侧合成部105、接收侧BPF107、接收侧合成部109、接收侧LPF111、A/D113、延迟时间测定部115、方式选择部117、D/A119、发送侧LPF121、发送侧合成部123、发送侧BPF125、发送侧合成部127、和发送侧BPF129。另外，无线基站100具有第一方式处理部130、第二方式处理部150、和第三方式处理部170。

天线101和终端装置200-1～200-n进行传送信号的收发。开关SW选择接收侧BPF103或者发送侧BPF129中的某一个。接收侧BPF103，从通过天线101接收的规定频率频带的传送信号中输出特定的频率频带的传送信号。

接收侧合成部105，使用生成的频率f1，把从接收侧BPF103输出的传送信号变换为第一中间频率频带的传送信号。接收侧BPF107，从由接收侧合成部105输出的第一中间频率频带的传送信号中输出特定的频率频带的传送信号。

接收侧合成部109，使用生成的频率f2，把从接收侧BPF107输出的传送信号变换为第二中间频率频带的传送信号。接收侧LPF111，从由接收侧合成部109输出的传送信号中除去高频频带的传送信号。A/D113把从接收侧LPF111输出的传送信号变换为数字信号。

这样通过天线201接收到的传送信号，通过接收侧BPF103、接收侧合成部105、接收侧BPF107、接收侧合成部109、接收侧LPF111、A/D113顺序变换为规定频率频带的传送信号(接收侧变换处理)。

另外，发送的传送信号，通过和上述接收侧变换处理相反的处理过程变换为规定频率频带的传送信号，变换后的传送信号，通过天线201向终端装置200-1～200-n发送(发送侧变换处理)。

发送侧变换处理，通过D/A119、发送侧LPF121、发送侧合成部123、发送侧BPF125、发送侧合成部127、和发送侧BPF129执行，因为和接收侧变换处理相反的处理过程同样，所以省略详细说明。

延迟时间测定部115，在每一规定时间间隔，测定由多个子载波中最初到来的左载波的时刻和通过多路径到来的子载波的时刻决定的延迟时间。

方式选择部117，对应测定的延迟时间的大小，从由作为多个子载波中的互相邻接的子载波的间隔的子载波间隔以及GI的组合组成的多个方式中选择某一方式。

在本实施形态中，因为延迟时间测定部115在每一规定时间间隔测定延迟时间，所以方式选择部117在该每一规定时间间隔对应延迟时间的大小选择某一方式。

这里，在多个方式中包含第一方式、第二方式和第三方式。在本实施形态中，构成多个方式的各个的一个传送符号(例如图5B所示的构成第二方式的传送符号)的时间长度是比该传送符号短的传送符号(例如图5A所示的构成第一方式的传送符号)的时间长度的整数倍。下面参照图4A～图4C、以及图5A～图5C说明各方式。

图4A～C是表示构成第一方式、第二方式以及第三方式的子载波间隔的图。图5A～C是表示构成第一方式、第二方式以及第三方式的传送符号的图。传送符号通过GI以及数据构成。

如图4A以及图5A所示，第一方式通过子载波间隔ΔfM1是96KHz和GI长度是2.604μs的组合构成。

如图4B以及图5B所示，第二方式通过比第一方式的子载波间隔ΔfM1窄的子载波间隔ΔfM2是48KHz和比第一方式的GI长度长的GI长度是5.208μs的组合构成。另外，由第二方式的GI长度以及数据长度构成的传送符号长度是由第一方式的GI长度以及数据长度构成的传送符号长度的2倍。

如图4C以及图5C所示，第三方式通过比第二方式的子载波间隔ΔfM2窄的子载波间隔ΔfM3是24KHz和比第二方式的GI长度长的GI长度是10.417μs的组合构成。另外，由第三方式的GI长度以及数据长度构成的传送符号长度，是由第二方式的GI长度以及数据长度构成的传送符号长度的2倍。

此外，在本实施形态中，以图5A～C表示的子载波间隔(96KHz，48KHz，24KHz)、GI长度(2.604μs，5.208μs，10.417μs)、数据长度(10.417μs，20.833μs，41.667μs)为例进行说明，当然并不限于此。

如图3所示，第一方式处理部130使用通过方式选择部117选择的第一方式执行传送信号的收发(方式处理)。第一方式处理部130具有接收信号处理部131、FFT133、P/S135、S/P137、FFT139、发送信号处理部141。

接收信号处理部131，执行修正从A/D113输出的传送信号的功率值的处理、使传送信号的帧同步的处理、除去传送信号中包含的GI的处理等。

FFT133使用选择的第一方式，把构成通过接收信号处理部131输出的传送信号的各传送符号(参照图5)进行富立叶变换。FFT133对于第一方式的子载波的每一频率计算相位以及振幅。P/S135对于子载波的每一频率串行输出计算结果。

S/P137对于子载波的每一频率并行输出遵照第一方式的相位以及振幅。FFT139，把对于子载波的每一频率输出的相位以及振幅的信号，逆富立叶变换为构成第一方式的各传送符号(参照图5A)的传送信号。发送信号处理部141执行在从FFT139输出的传送信号中插入GI的处理、修正传送心甘的功率值的处理等。

第二方式处理部150，使用通过方式选择部117选择的第二方式执行传送信号的收发。第三方式处理部170，使用通过方式选择部117选择的第三方式执行传送信号的收发。此外，第二方式处理部150以及第三方式处理部170，因为是和上述的第一方式处理部130同样的内部结构，所以这里省略详细的说明。

终端装置200-1～200-n，对于无线基站100，使用多个子载波的至少一部分、执行多路复用具有保护间隔(以下称GI)的传送符号的传送信号的收发。本实施形态中的终端装置200-1～200-n，和无线基站100同样，使用多个方式中的某一个方式执行传送信号的收发(方式处理)。

此外，终端装置200-1～200-n中的方式处理，因为和上述无线基站100中的方式处理(参照图3到图5)同样，所以这里省略详细的说明。

下面参照图6说明本实施形态中的无线基站100的动作(无线通信控制方法)。

如图6所示，在S101，无线基站100判定是否有来自终端装置200-1～200-n中任何一个的通信请求。另外，无线基站100在该判定是YES的场合移动到S103的处理，在NO的场合重复本处理。

在S103，无线基站100，在每一规定时间间隔测定由从通信请求源的终端装置最初到来的子载波的时刻和通过多路径到来的子载波的时刻决定的延迟时间。

在S105，无线基站100判定测定的延迟时间是否在2.604μs以下。另外，无线基站100在该判定是YES的场合移动到S107的处理，在NO的场合移动到S109的处理。

在S107，无线基站100从多个方式中选择第一方式(参照图4(a)以及图5(a))。无线基站100对于通信请求源的终端装置，发送指示使用第一方式收发传送信号的指示信息。然后，无线基站100使用第一方式执行传送信号的收发。

在S109，无线基站100判定测定的延迟时间是否在5.208μs以下。另外，无线基站100在该判定是YES的场合移动到S111的处理，在NO的场合移动到S113的处理。

在S111，无线基站100从多个方式中选择第二方式(参照图4(b)以及图5(b))。无线基站100对于通信请求源的终端装置，发送指示使用第二方式收发传送信号的指示信息。然后，无线基站100使用第二方式执行传送信号的收发。

在S113，无线基站100从多个方式中选择第三方式(参照图4(c)以及图5(c))。无线基站100对于通信请求源的终端装置，发送指示使用第三方式收发传送信号的指示信息。然后，无线基站100使用第三方式执行传送信号的收发。

根据这样的特征，无线基站100随测定的延迟时间变大，以第一方式、第二方式、第三方式的顺序来选择方式。亦即，无线基站100随测定的延迟时间变大，使用比最短的GI长度还长的GI长度、以及比最宽的宽度还窄的子载波间隔。

由此，无线基站100，因为对应测定的延迟时间大小适宜变更为不仅GI长度而且子载波间隔也不同的方式，所以无线基站100即使是在和通信目的地装置之间的通信环境条件变化的状况下，也能平衡良好地确保延迟波抵抗能力和衰落抵抗能力双方。

此外，多个当时中的任何一种方式，不限于用无线基站100选择，也可以用终端装置200-1～200-n选择。

(第一变更例)

此外，在本实施形态中，第一方式处理部130、第二方式处理部150以及第三方式处理部170，把由多个子载波构成的子信道分配给一个通信目的地装置(例如终端装置200-1)(参照图4)。

而在本变更例中，第一方式处理部130、第二方式处理部150以及第三方式处理部170，在将由规定的单位周期组成的帧(例如2.5ms)分割为多个的每一时隙，给不同的通信目的地装置的各个分配子信道(参照图4以及图7)。

例如，如图4(a)以及图7(a)所示，在第一方式中，在规定频率频带内使用两个子载波。由一个子载波构成的子信道分别分配给200-1、200-2。

例如，如图4(b)以及图7(b)所示，在第二方式中，在和第一方式同样的规定频率频带内使用四个子载波。由一个子载波构成的子信道分别分配给200-1～200-4。

例如，如图4(c)以及图7(c)所示，在第三方式中，在和第一方式同样的规定频率频带内使用八个子载波。由一个子载波构成的子信道分别分配给200-1～200-8。

根据这样的特征，无线基站100，能够把由多个子载波构成的子信道，按时隙分配给各个通信目的地装置(例如终端装置200-1)。因此，无线基站100使用选择的方式，能够平衡良好地确保每一时隙的对于多个通信目的地装置的延迟波抵抗能力以及衰落抵抗能力。

(第二变更例)

方式选择部117，也可以按时隙来选择任何一种方式。再有，方式选择部117，在把多个子信道分配给一个通信目的地装置的场合，也可以按相应时隙来选择任何一种方式(与相应子信道的数对应的方式)。

例如，如图8所示，在某时隙中把两个子信道的各个分配给终端装置200-1、200-2的场合，无线基站100选择与该两个子载波对应的第一方式。

根据这样的特征，无线基站100，因为能够按时隙使用适当的GI长度以及子载波间隔，所以无线基站100能够在每一时隙平衡良好地确保延迟波抵抗能力和衰落抵抗能力双方。

(第三变更例)

此外，方式选择部117，也可以在把多个子信道分配给一个通信目的地的场合，变更为比构成选择的方式的子载波间隔还宽的子载波间隔。

在本变更例中，将对于上述选择的方式是第二方式进行说明，但是并不限于此，当然也可以是第一方式以及第三方式。

图9(a)是表示在上述选择的第二方式中使用的传送符号的内容的图。图9(b)是表示在从该第二方式变更后的第二方式Expand中使用的传送符号的内容的图。

例如，方式选择部117，在把多个子信道分配给一个终端装置的场合，选择具有比构成选择的第二方式的子载波间隔耐宽的子载波间隔(例如图9(a)所示的96KHz)的第二方式Expand。

这里，考虑第一无线基站以及第二无线基站存在在通信目的地装置(例如终端装置200-1)的周边，第一无线基站以及第二无线基站使用同一方式的场合。在该场合，在第一无线基站以及第二无线基站中使用相同的子载波间隔。因此，通信目的地装置在和第一无线基站之间执行信号的收发时，有时受来自第二无线基站的子载波的干扰。

在本变更例中，即使在第一无线基站以及第二无线基站中使用同一方式(例如第二方式)的状况下，第一无线基站，在把多个子载波分配给一个通信目的地装置的场合，能够变更为比在第二无线基站中使用的子载波间隔还宽的子载波间隔(例如参照第二方式Expand)。

由此，在第一无线基站中使用的子载波间隔变得比在第二无线基站中使用的子载波间隔还宽。因此，通信目的地装置，即使在和第一无线基站之间收发传送信号的场合，也能够充分确保对于第二无线基站的衰落抵抗能力。

此外，方式选择部117，在把多个子信道分配给一个通信目的地装置的场合，不仅把构成选择的方式的子载波间隔变更为比其还宽的子载波间隔，而且也可以把构成该方式的GI长度变更为比其还长的GI长度。

例如，方式选择部117，选择由比构成选择的第二方式的子载波间隔还宽的子载波间隔(例如图9(a)所示的96KHz)、以及比构成该方式的GI长度还长的GI长度(例如图9(a)所示的15.625μs)的组合组成的第二方式Expand。

根据这样的特征，即使在第一无线基站以及第二无线基站中使用同一方式(例如第二方式)的状况下，第一无线基站也能够不仅变更为比在第二无线基站中使用的子载波间隔还宽的子载波间隔，而且能够变更为比在第二无线基站中使用的GI长度还长的GI长度。

由此，在第一无线基站中使用的子载波间隔以及GI长度，变得比在第二无线基站中使用的子载波间隔以及GI长度更宽。因此，通信目的地装置，即使在和第一无线基站之间收发传送信号的场合，不仅能充分确保对于第二无线基站的衰落抵抗能力而且还能充分确保延迟波抵抗能力。

此外，如图10所示，方式选择部117，在把多个子信道分配给一个通信目的地装置的场合，也可以对于每一时隙把构成选择的方式的子载波间隔变更为比其更宽的子载波间隔(例如参照第二方式和第二方式Expand的关系)。

或者，方式选择部117，在把多个子信道分配给一个通信目的地装置的场合，对于每一时隙不仅可以把构成选择的方式的子载波间隔变更为比其更宽的子载波间隔，而且也可以把构成该方式的GI长度变更为比其更长的GI长度。

以上说明了本发明的一例，但是不过是举例表示了具体例子而已，不特别限定本发明，各部的具体的结构等，可以适宜变更设计。另外，可以分别组合实施形态以及各变更例的结构。另外，实施形态以及各变更例的作用以及效果，只不过是列举了从本发明产生的最合适的作用以及效果，本发明的作用以及效果，并不限于在实施形态以及各变更例中记载的内容。

Claims (8)

1.一种无线通信装置，其使用多个子载波的至少一部分、执行多路复用具有保护间隔的传送符号的组成的传送信号的收发，其特征在于，

具有：

延迟时间测定部，其在每一规定时间间隔测定由所述多个子载波中最初到来的子载波的时刻和通过多路径到来的子载波的时刻决定的延迟时间；

方式选择部，其对应所述延迟时间的大小，从由作为所述多个子载波中的互相邻接的子载波的间隔的子载波间隔以及所述保护间隔的组合组成的多个方式中选择某一方式；和

处理执行部，其使用选择的所述方式执行所述传送信号的收发。

2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其中，

所述方式选择部，在将由规定的单位周期组成的帧分割多个时隙的每一个，选择某一所述方式。

3.根据权利要求2所述的无线通信装置，其特征在于，

所述处理执行部，把由所述多个子载波构成的子信道分配给一个通信目的地装置，

所述方式选择部，在把所述多个子信道分配给所述一个通信目的地装置的场合，变更为比构成已选择的所述方式的所述子载波间隔还宽的子载波间隔。

4.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，

构成所述多个方式的各个的一个传送符号的时间长度，是比所述一个传送符号还短的传送符号的时间长度的整数倍。

5.一种无线通信控制方法，其在使用多个子载波的至少一部分、执行多路复用具有保护间隔的传送符号的组成的传送信号的收发的无线通信装置中动作，其特征在于，

具有下述步骤：

第一步骤，其在每一规定时间间隔测定由所述多个子载波中最初到来的子载波的时刻和通过多路径到来的子载波的时刻决定的延迟时间；

第二步骤，其对应所述延迟时间的大小，从由作为所述多个子载波中的互相邻接的子载波的间隔的子载波间隔以及所述保护间隔的组合组成的多个方式中选择某一方式；和

第三步骤，其使用选择的所述方式执行所述传送信号的收发。

6.根据权利要求5所述的无线通信控制方法，其中，

在所述第二步骤中，在将由规定的单位周期组成的帧分割为多个时隙的每一个，选择某一所述方式。

7.根据权利要求6所述的无线通信控制方法，其特征在于，

在所述第三步骤中，把由所述多个子载波构成的子信道分配给一个通信目的地装置，

在所述第二步骤中，在把所述多个子信道分配给所述一个通信目的地装置的场合，变更为比构成已选择的所述方式的所述子载波间隔还宽的子载波间隔。

8.根据权利要求5所述的无线通信控制方法，其特征在于，

构成所述多个方式的各个的一个传送符号的时间长度，是比所述一个传送符号还短的传送符号的时间长度的整数倍。

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