JP2003324412A - Radio access system, and radio equipment - Google Patents

Radio access system, and radio equipment

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JP2003324412A
JP2003324412A JP2002129736A JP2002129736A JP2003324412A JP 2003324412 A JP2003324412 A JP 2003324412A JP 2002129736 A JP2002129736 A JP 2002129736A JP 2002129736 A JP2002129736 A JP 2002129736A JP 2003324412 A JP2003324412 A JP 2003324412A
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JP
Japan
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radio
wireless
transmission timing
access system
signal
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Application number
JP2002129736A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshiyuki Oshida
善之 押田
勉 ▲高▼橋
Tsutomu Takahashi
Satoshi Konishi
聡 小西
Shinobu Nanba
忍 難波
Shinichi Nomoto
真一 野本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kokusai Electric Inc
KDDI Research Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
KDDI R&D Laboratories Inc
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Publication date
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  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio access system and a radio equipment in which transmission timings are easily synchronized between radio nodes. <P>SOLUTION: In the TDD radio access system wherein a network is composed of the plurality of radio nodes, two of the plurality of radio nodes are respectively connected by a wireless link. Between the two radio nodes, a radio node for producing a transmission timing to be a reference is defined as a high-order radio nodes, and a radio node to reproduce its own transmission timing based upon the transmission timing of the high-order radio node is defined as a low- order radio node. A propagation delay quantity on the wireless link is measured, and the transmission timing of the low-order radio node is corrected based upon the measured result and synchronized with the transmission timing of the high-order radio node. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、無線を利用して高
速かつ大容量な回線を利用者に提供する無線アクセスシ
ステムに関するものであり、特に無線ノード間における
送信タイミングの同期を確立するTDD(Time Divisio
n Duplex)等の無線アクセスシステム、及び無線機に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radio access system for providing a user with a high-speed and large-capacity line by utilizing radio, and in particular to a TDD (establishing synchronization of transmission timing between radio nodes). Time Divisio
n Duplex) and other wireless access systems and wireless devices.

【0002】[0002]

【従来の技術】次世代の超高速の情報通信基盤整備が進
められる中、光ファイバ網の補完的利用や離島間通信な
どの目的で、マイクロ波無線を利用した高速回線を加入
者へ提供する加入者無線アクセスシステム(FWA:Fixed
Wireless Access:以下、無線アクセスシステム)への
要求が膨らんでいる。従来、この無線アクセスシステム
として、企業を対象としたビル間通信によるP−P(Po
int-Point)方式と、一般住宅や小規模オフィス(SOH
O:Small Office Home Office)などを対象としたP−
MP(Point-Multi Point)方式が考えられているが、
無線ノードをメッシュ状に配置して自律的に回線容量や
経路の設定を行うことにより、高速かつ大容量で高効率
なメッシュ型TDD無線アクセスシステムが将来的に実
用化すると考えられている。
2. Description of the Related Art As the next-generation ultra-high-speed information communication infrastructure is being developed, high-speed lines using microwave radio are provided to subscribers for the purpose of complementary use of optical fiber networks and inter-island communication. Subscriber wireless access system (FWA: Fixed)
Wireless Access: The demand for wireless access systems) is growing. Conventionally, as this wireless access system, PP (Po
int-Point) method and general housing and small office (SOH
O: P for small office home office)
MP (Point-Multi Point) method is considered,
It is considered that a mesh-type TDD wireless access system that is high-speed, large-capacity and highly efficient will be put to practical use in the future by arranging wireless nodes in a mesh shape and autonomously setting the line capacity and the route.

【0003】ここで、メッシュ型TDD無線アクセスシ
ステムの構成の概略について図10を用いて説明する。
図10は、メッシュ型TDD無線アクセスシステムの構
成の概略の一例を示す図である。図10に示すように、
メッシュ状に配置された複数の無線ノード1は無線リン
ク2で接続されている。無線ノードは他の無線ノードと
情報の授受を行うとともに、メッシュ型TDD無線アク
セスシステムの網情報に適応した動作を行う。無線ノー
ドが端局であれば、無線ノードに備えられたユーザー端
末を介してユーザーと情報の授受を行う。また、無線ノ
ードは中継機能を持ち、必要があれば直接的に無線リン
クが接続されていない無線ノード間の中継を行う。無線
ノードは、無線リンクで接続されている1つあるいは複
数の他の無線ノードとの無線伝送を行う。また無線ノー
ドは、中継を行うことによりメッシュ型ネットワークを
形成する。図10では、1つの無線ノードが1〜4個の
無線ノードと無線伝送を行う例を示す。
Here, an outline of the configuration of the mesh type TDD radio access system will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a mesh type TDD wireless access system. As shown in FIG.
A plurality of wireless nodes 1 arranged in a mesh are connected by a wireless link 2. The wireless node transmits and receives information to and from other wireless nodes, and also operates according to the network information of the mesh type TDD wireless access system. If the wireless node is a terminal station, information is exchanged with the user via the user terminal provided in the wireless node. Further, the wireless node has a relay function, and relays between wireless nodes to which a wireless link is not directly connected, if necessary. The wireless node performs wireless transmission with one or a plurality of other wireless nodes connected by a wireless link. Also, the wireless node forms a mesh type network by relaying. FIG. 10 shows an example in which one wireless node performs wireless transmission with one to four wireless nodes.

【0004】無線リンクで接続された無線ノード間で
は、TDDによる無線伝送を実現するための送信タイミ
ングを調整し、同期を確立する必要がある。1つの無線
ノードは複数の無線ノードとそれぞれリンクしているた
め、メッシュ型TDD無線アクセスシステムを構築する
場合は、不要な干渉を避けることと周波数利用効率を向
上させるためにも、構成されている全無線ノードの送信
タイミングの同期を確立することが望ましいと考えられ
る。
Between wireless nodes connected by a wireless link, it is necessary to adjust transmission timing for realizing wireless transmission by TDD and establish synchronization. Since one wireless node is linked to each of a plurality of wireless nodes, when a mesh type TDD wireless access system is constructed, it is also configured to avoid unnecessary interference and improve frequency utilization efficiency. It may be desirable to establish synchronization of transmission timings for all wireless nodes.

【0005】ここで、無線ノード間での送信タイミング
の同期を確立する技術について、P−MP方式を例に用
いて説明する。図11は、P−MP方式の構成の概略の
一例を示す図である。図11に示すように、このP−M
P方式は、上位局である基地局11と下位局である複数
の加入者局13から構成され、基地局11と複数の加入
者局13との間は無線リンク12で接続されている。
Here, a technique for establishing synchronization of transmission timings between wireless nodes will be described using the P-MP method as an example. FIG. 11 is a diagram showing an example of a schematic configuration of the P-MP method. As shown in FIG. 11, this PM
The P system is composed of a base station 11 which is an upper station and a plurality of subscriber stations 13 which are lower stations, and the base station 11 and the plurality of subscriber stations 13 are connected by a wireless link 12.

【0006】無線ノード間での送信タイミングの同期を
確立する技術の第1の例として、特開平11−1643
53号公報で開示されている「無線通信システムにおけ
る送信タイミング調整方式」がある。これは、図11に
示すP−MP方式において新規に加入者局を設置する際
に、予め基地局への送信タイミングを加入者局に設定す
る技術である。この技術は、通信を試みた基地局から応
答がない場合、加入者局は送信タイミング設定値の変更
が必要と判定し、送信タイミング設定メモリに格納され
ている設定値を変更する操作を基地局からの応答が得ら
れるまで繰り返すものである。
As a first example of a technique for establishing synchronization of transmission timings between wireless nodes, Japanese Patent Laid-Open No. 11-1643
There is a "transmission timing adjustment method in a wireless communication system" disclosed in Japanese Patent No. 53. This is a technique in which when a new subscriber station is installed in the P-MP system shown in FIG. 11, the transmission timing to the base station is set in advance to the subscriber station. In this technology, if there is no response from the base station that tried to communicate, the subscriber station determines that the transmission timing setting value needs to be changed, and the base station performs an operation to change the setting value stored in the transmission timing setting memory. Is repeated until a response from is obtained.

【0007】また、無線ノード間での送信タイミングの
同期を確立する技術の第2の例として、特開2001−
169345号公報で開示されている「無線アクセスシ
ステム」がある。これは、図11に示すP−MP方式に
おいて新規に加入者局を設置する際に、基地局からの距
離による伝搬遅延量に対する送信タイミングを加入者局
側に設定する技術である。この技術は、基地局と加入者
局との間で特定信号を送受することによりタイミングず
れを測定し、加入者局側のタイミングずれを補正すると
いうものである。
As a second example of a technique for establishing synchronization of transmission timings between wireless nodes, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-2001
There is a "radio access system" disclosed in Japanese Patent No. 169345. This is a technique in which when a new subscriber station is installed in the P-MP system shown in FIG. 11, the transmission timing with respect to the propagation delay amount due to the distance from the base station is set on the subscriber station side. This technique measures the timing deviation by transmitting and receiving a specific signal between the base station and the subscriber station, and corrects the timing deviation on the subscriber station side.

【0008】また、図10に示すメッシュ型TDD無線
アクセスシステムにおいては、無線ノード内の各方向の
送信タイミングが同期していなくても、それぞれの無線
リンクごとに送信タイミングが合っていれば通信は可能
であるため、無線ノード間の送信タイミングが非同期で
ある無線アクセスシステムも構築できる。
Further, in the mesh type TDD radio access system shown in FIG. 10, even if the transmission timings in the respective directions within the radio node are not synchronized, if the transmission timings are matched for the respective radio links, communication is not possible. Since this is possible, it is possible to construct a wireless access system in which the transmission timing between wireless nodes is asynchronous.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、第1の
例では、机上で計算した設定値を加入者局に施しても、
基地局との同期を確立できることになることは少ない。
そのため、実際にフィールドでの通信状態をモニタしな
がらの微調整が必要になり、送信タイミングを加入者局
に設定するのが難しいという問題点がある。
However, in the first example, even if the setting value calculated on the desk is applied to the subscriber station,
It is unlikely that synchronization with the base station can be established.
Therefore, it is necessary to make fine adjustments while actually monitoring the communication state in the field, and it is difficult to set the transmission timing in the subscriber station.

【0010】一方、メッシュ型TDD無線アクセスシス
テムでは、上位の無線ノードから受け取った送信タイミ
ングを自ノードの送信タイミングとして再生し、下位の
無線ノードへ渡すという処理や、災害等でいくつかの無
線ノードが使用不可能となった場合もしくは復帰した場
合に、以前とは異なる無線ノード間で送信タイミングを
授受することなどが想定される。この場合、各無線ノー
ドは送信タイミングを管理、制御する構成を要求される
ため、第2の例をメッシュ型TDD無線アクセスシステ
ムに適用するのは難しい。
On the other hand, in the mesh type TDD radio access system, the transmission timing received from the upper radio node is reproduced as the transmission timing of its own node and passed to the lower radio node, and some radio nodes are damaged due to a disaster or the like. It is assumed that the transmission timing is exchanged between the wireless nodes different from the former one when the wireless communication is disabled or returned. In this case, it is difficult to apply the second example to the mesh type TDD radio access system because each radio node is required to have a configuration for managing and controlling the transmission timing.

【0011】また、無線ノード間の送信タイミングが非
同期であるメッシュ型TDD無線アクセスシステムにお
いては、1つの無線ノードにおいて複数方向のリンクに
同一周波数を利用した場合、もしくは一つの無線ノード
において隣接した周波数を利用した場合には、送信タイ
ミングが合っていないと干渉等が発生してしまう恐れが
ある。そのため、メッシュ型ネットワークの周波数利用
効率が低くなるという問題点がある。
Further, in the mesh type TDD radio access system in which the transmission timings between radio nodes are asynchronous, when one radio node uses the same frequency for links in a plurality of directions, or one radio node has adjacent frequencies. When using, there is a possibility that interference or the like may occur unless the transmission timing is correct. Therefore, there is a problem that the frequency utilization efficiency of the mesh type network becomes low.

【0012】本発明は上述した課題に鑑みてなされたも
のであり、無線ノード間の送信タイミングの同期を容易
に確立できる無線アクセスシステム、及び無線機を提供
することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a radio access system and a radio which can easily establish synchronization of transmission timing between radio nodes.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、本発明は、複数の無線機でネットワークを構築
する無線アクセスシステムにおいて、前記複数の無線機
のうち、それぞれ2つの無線機は無線リンクで接続され
ており、前記2つの無線機のうち、基準となる送信タイ
ミングを生成する無線機を上位の無線機とし、前記上位
の無線機の送信タイミングに基づいて自機の送信タイミ
ングを再生する無線機を下位の無線機とし、前記無線リ
ンクにおける伝搬遅延量を計測し、前記計測の結果に基
づいて前記下位の無線機の送信タイミングの補正を行
い、前記上位の無線機の送信タイミングへの同期を確立
することを特徴とするものである。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a radio access system for constructing a network with a plurality of radios, wherein each of the plurality of radios has two radios. Of the two radios, which is connected by a radio link, the radio that generates the reference transmission timing is the upper radio, and the transmission timing of its own is determined based on the transmission timing of the upper radio. The reproduction wireless device is a lower wireless device, the propagation delay amount in the wireless link is measured, the transmission timing of the lower wireless device is corrected based on the result of the measurement, and the transmission timing of the upper wireless device. It is characterized by establishing synchronization with.

【0014】このような構成によれば、上位の無線機か
ら通知された値に従って下位の無線機が自機の送信タイ
ミングを補正するため、上位の無線機への同期の確立を
容易に行うことができる。
According to this structure, the lower radios correct their own transmission timings according to the value notified from the upper radios, so that the synchronization with the upper radios can be easily established. You can

【0015】また、本発明に係る無線アクセスシステム
において、前記上位の無線機は、同期パターンを含む第
1の無線信号を前記下位の無線機へ送信し、前記第1の
無線信号を受信した前記下位の無線機は、同期パターン
を含む第2の無線信号を前記上位の無線機へ送信し、前
記第2の無線信号を受信した前記上位の無線機は、前記
第2の無線信号に基づいて前記無線リンクにおける伝搬
遅延量の計測を行い、前記計測の結果に基づく補正信号
を前記下位の無線機へ送信し、前記補正信号を受信した
前記下位の無線機は、前記補正信号に基づいて送信タイ
ミングを補正し、前記上位の無線機の送信タイミングへ
の同期を確立することを特徴とするものである。
Further, in the radio access system according to the present invention, the upper radio transmits the first radio signal including a synchronization pattern to the lower radio and receives the first radio signal. The lower wireless device transmits a second wireless signal including a synchronization pattern to the upper wireless device, and the upper wireless device that has received the second wireless signal is based on the second wireless signal. The propagation delay amount in the wireless link is measured, a correction signal based on the result of the measurement is transmitted to the lower wireless device, and the lower wireless device that receives the correction signal transmits based on the correction signal. It is characterized in that the timing is corrected and synchronization with the transmission timing of the upper radio is established.

【0016】このような構成によれば、上位の無線機か
ら通知された値に従って下位の無線機が自機の送信タイ
ミングを補正するため、上位の無線機への同期の確立を
容易に行うことができる。
With such a configuration, the lower radios correct their own transmission timings according to the value notified from the upper radios, so that the synchronization with the upper radios can be easily established. You can

【0017】また、本発明に係る無線アクセスシステム
において、前記下位の無線機は、受信した送信タイミン
グのサンプルを行うシンボルクロックの半シンボル分前
に自機の送信タイミングをシフトさせることを特徴とす
るものである。
Further, in the radio access system according to the present invention, the subordinate radio shifts its own transmission timing by a half symbol before a symbol clock for sampling the received transmission timing. It is a thing.

【0018】このような構成によれば、最上位の無線機
の送信タイミングを中心として、前後のタイミングにジ
ッタを均等に配分することができ、送信タイミングの再
生により発生するジッタの影響を軽減することができ
る。
With such a configuration, the jitter can be evenly distributed to the timings before and after the transmission timing of the highest-level radio, and the influence of the jitter generated by the reproduction of the transmission timing can be reduced. be able to.

【0019】また、本発明に係る無線アクセスシステム
において、前記無線信号の後に伝搬遅延量を吸収するガ
ードタイムを備え、前記下位の無線機は、前記伝搬遅延
量が前記ガードタイムを超える場合に、前記第2の無線
信号を予め定められた長さだけ短くすることを特徴とす
るものである。
Further, in the radio access system according to the present invention, a guard time for absorbing a propagation delay amount is provided after the radio signal, and the lower radio sets, when the propagation delay amount exceeds the guard time, The second wireless signal is shortened by a predetermined length.

【0020】このような構成によれば、無線リンクにお
ける伝搬遅延量がガードタイムより大きい場合であって
も、上位の無線機における送信区間と受信区間の重複を
避けることができる。
According to such a configuration, even when the propagation delay amount in the wireless link is larger than the guard time, it is possible to avoid the overlap of the transmission section and the reception section in the upper radio.

【0021】また、本発明に係る無線アクセスシステム
において、前記下位の無線機が別の無線機と別の無線リ
ンクによって接続する場合、前記別の無線リンクにおけ
る同期の確立においては、前記下位の無線機が前記上位
の無線機の動作を行い、前記別の無線機が前記下位の無
線機の動作を行うことを特徴とするものである。
In the radio access system according to the present invention, when the subordinate radio is connected to another radio by another radio link, the subordinate radio is used to establish synchronization in the another radio link. The wireless device operates as the upper wireless device, and the other wireless device operates as the lower wireless device.

【0022】このような構成によれば、送信タイミング
の同期が確立した無線機と、送信タイミングの同期が確
立していない無線機の間で、同期の確立を繰り返し実施
することにより、メッシュ型ネットワークに構成されて
いる全無線ノードの送信タイミングの同期を確立するこ
とが可能となる。
According to this structure, the mesh type network is realized by repeatedly establishing the synchronization between the wireless device having the transmission timing synchronization established and the wireless device having the transmission timing synchronization not established. It is possible to establish synchronization of transmission timings of all wireless nodes configured in the above.

【0023】また、本発明は、2つの無線機毎の無線リ
ンクで構成されるネットワークに接続する無線機におい
て、前期無線リンクで接続される2つの無線機のうち、
基準となる送信タイミングを生成する上位の無線機、ま
たは前記上位の無線機の送信タイミングに従って自機の
送信タイミングを再生する下位の無線機として動作する
無線機であって、前記上位の無線機である場合、前記下
位の無線機との送信タイミングの同期の確立において、
同期パターンを含む第1の無線信号を前記下位の無線機
に送信し、前記下位の無線機から受信した無線信号に基
づいて無線リンクによる伝搬遅延量を計測し、計測した
前記伝搬遅延量に基づく補正信号を前記下位の無線機へ
送信し、前記下位の無線機である場合、前記上位の無線
機との送信タイミングの同期の確立において、前記第1
の無線信号を受信し、同期パターンを含む第2の無線信
号を前記上位の無線機へ送信し、前記上位の無線機から
受信した前記補正信号に従って自機の送信タイミングの
補正を行うことを特徴とするものである。
Further, according to the present invention, in a radio connected to a network composed of radio links of two radios, among the two radios connected by the radio link in the previous term,
A high-order radio that generates a reference transmission timing, or a radio that operates as a low-order radio that reproduces its own transmission timing according to the transmission timing of the high-order radio, In some cases, in establishing transmission timing synchronization with the lower radio,
A first radio signal including a synchronization pattern is transmitted to the lower radio, the propagation delay amount by the radio link is measured based on the radio signal received from the lower radio, and the propagation delay is measured. When the correction signal is transmitted to the lower radio and the lower radio is established, the first signal is transmitted when the transmission timing is synchronized with the upper radio.
Is received, a second wireless signal including a synchronization pattern is transmitted to the upper radio, and the transmission timing of its own is corrected according to the correction signal received from the upper radio. It is what

【0024】このような構成によれば、上位の無線機か
ら通知された値に従って下位の無線機が自機の送信タイ
ミングを補正するため、上位の無線機への同期の確立を
容易に行うことができる。
With such a configuration, the lower radios correct their own transmission timings according to the value notified from the upper radios, so that it is easy to establish synchronization with the upper radios. You can

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。本実施の形態では、
無線アクセスシステムの一例として、図10に示したメ
ッシュ型TDD無線アクセスシステムについて説明す
る。図1は、本発明の実施の形態に係るTDD無線アク
セスシステムの構成の一例を示すブロック図である。図
1に示すように、メッシュ状に配置された無線ノード1
00〜400は無線リンク500で接続されており、メ
ッシュ型ネットワークを構成している。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment,
As an example of the wireless access system, the mesh type TDD wireless access system shown in FIG. 10 will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a TDD radio access system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, wireless nodes 1 arranged in a mesh shape
00 to 400 are connected by a wireless link 500 and form a mesh type network.

【0026】無線ノード100〜400には、接続され
ている他の無線ノードと対向した指向性アンテナが各方
向に取り付けられている。図1に示すTDD無線アクセ
スシステムにおいて無線ノード間の送信タイミングの同
期を確立する場合、無線ノード間で送信タイミングの授
受を行うことから上位の無線ノードと下位の無線ノード
という関係が発生する。ここで、上位の無線ノードは、
自ノードで生成もしくは再生した送信タイミングを用
い、下位の無線ノードは、上位の無線ノードの送信タイ
ミングに合わせた送信タイミングを用いるという関係に
ある。図1において、無線ノード中の「上」は上位の無
線ノードを表し、無線ノード中の「下」は下位の無線ノ
ードを表す。下位の無線ノードは送信タイミングの同期
を行い、送信タイミングを自ノードで再生した後、他の
リンクにおいては上位の無線ノードとして、さらに下位
の無線ノードに対して送信タイミングの同期を確立す
る。このような同期確立処理を各無線ノードに対して実
施することにより、メッシュ型TDD無線アクセスシス
テムの全無線ノードにわたって送信タイミングの同期が
確立できることになる。
Each of the wireless nodes 100 to 400 is provided with a directional antenna facing each other connected wireless node in each direction. When establishing transmission timing synchronization between wireless nodes in the TDD wireless access system shown in FIG. 1, since transmission timings are exchanged between the wireless nodes, a relationship between an upper wireless node and a lower wireless node occurs. Here, the upper wireless node is
There is a relationship that the transmission timing generated or reproduced by the own node is used, and the lower wireless node uses the transmission timing matched with the transmission timing of the upper wireless node. In FIG. 1, “upper” in the wireless nodes represents a higher wireless node, and “lower” in the wireless nodes represents a lower wireless node. The lower wireless node synchronizes the transmission timing, reproduces the transmission timing in its own node, and then establishes the synchronization of the transmission timing with the lower wireless node as the upper wireless node in another link. By performing such synchronization establishment processing for each wireless node, it is possible to establish synchronization of transmission timings over all the wireless nodes of the mesh type TDD wireless access system.

【0027】次に、本発明の実施の形態に係るTDD無
線アクセスシステムにおける無線ノードの構成について
図2を用いて説明する。なお、本実施の形態における無
線機とは無線ノードのことである。ここでは説明のた
め、図1に示した無線ノード100と無線ノード200
を例にとって説明する。図2は、本発明の実施の形態に
係る無線ノードの構成の一例を示すブロック図である。
図2に示すように、無線ノード100は、指向性アンテ
ナ101と、送受切替部102と、受信RF(Radio Fr
equency)部103と、受信IF(Intermediate Freque
ncy)部104と、受信BB(Base Band)部105と、
クロック部106と、制御部107と、ユーザー端末1
08と、送信BB部109と、送信IF部110と、送
信RF部111から構成される。無線ノード100と無
線ノード200はそれぞれ同等の機能と設備を有してお
り、それぞれ指向性アンテナ101,201を用いて無
線伝送を行う。
Next, the configuration of the wireless node in the TDD wireless access system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The wireless device in this embodiment is a wireless node. Here, for the sake of explanation, the wireless node 100 and the wireless node 200 shown in FIG.
Will be described as an example. FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of the wireless node according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 2, the wireless node 100 includes a directional antenna 101, a transmission / reception switching unit 102, and a reception RF (Radio Fr).
equency) unit 103 and a reception IF (Intermediate Frequent)
ncy) section 104, reception BB (Base Band) section 105,
Clock unit 106, control unit 107, and user terminal 1
08, a transmission BB unit 109, a transmission IF unit 110, and a transmission RF unit 111. The wireless node 100 and the wireless node 200 have equivalent functions and facilities, and perform wireless transmission using the directional antennas 101 and 201, respectively.

【0028】次に、本発明の実施の形態に係るメッシュ
型TDD無線アクセスシステムにおける無線ノードの動
作について図2を用いて説明する。まず、無線ノード2
00における指向性アンテナ201から送信された無線
信号は、無線ノード100における指向性アンテナ10
1で受信され、送受切替部102によって受信RF部1
03へ出力される。無線信号は、受信RF部103でI
F信号に変換され、受信IF部104でベースバンド信
号に変換され、受信BB部105でデータ復調され、受
信データとして制御部107へ出力される。
Next, the operation of the wireless node in the mesh type TDD wireless access system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, the wireless node 2
The radio signal transmitted from the directional antenna 201 in the wireless communication node 00 in
1 is received, and the transmission / reception switching unit 102 receives the reception RF unit 1
It is output to 03. The wireless signal is received by the receiving RF unit 103.
The signal is converted into an F signal, converted into a baseband signal in the reception IF unit 104, data demodulated in the reception BB unit 105, and output to the control unit 107 as reception data.

【0029】クロック部106は、各部へクロックの供
給を行うとともに、送信タイミングの再生等を行う。具
体的には、クロック部106は常時、受信信号に基づい
て送信タイミングの再生を行い、再生された送信タイミ
ングは無線ノード100内で使用することができる。
The clock section 106 supplies a clock to each section and reproduces the transmission timing. Specifically, the clock unit 106 always reproduces the transmission timing based on the received signal, and the reproduced transmission timing can be used in the wireless node 100.

【0030】制御部107は、送受信データの処理やメ
ッシュ型TDD無線アクセスシステムの網情報に適応し
た動作の制御を行う。具体的に制御部107は、受信デ
ータに含まれている宛先情報を読み取り自ノード宛の情
報である場合にはユーザー端末108へ信号を出力し、
他の無線ノード宛の情報である場合には中継局として送
信BB部109へ信号を出力するという制御を行う。ま
た制御部107は、ユーザー端末108からの送信デー
タを受け取り、送信BB部109へ出力する。
The control unit 107 controls processing of transmitted / received data and operation adapted to the network information of the mesh type TDD radio access system. Specifically, the control unit 107 reads the destination information included in the received data and outputs a signal to the user terminal 108 when the destination information is the information addressed to the own node,
If the information is addressed to another wireless node, control is performed to output a signal to the transmission BB unit 109 as a relay station. Further, the control unit 107 receives the transmission data from the user terminal 108 and outputs it to the transmission BB unit 109.

【0031】また、自ノードが上位の無線ノードである
場合、制御部107は、無線ノード間における送信タイ
ミングの同期確立処理において、下位の無線ノードと同
期を図るための無線信号として同期信号を生成し、生成
した同期信号を下位の無線ノードへ送信する指示を行
う。その後、下位の無線ノードから受信した応答信号よ
り無線リンクによる伝搬遅延量を計測し、計測した伝搬
遅延量に基づく補正信号を下位の無線ノードに送信する
指示を行う。一方、自ノードが下位の無線ノードである
場合、無線ノード間における送信タイミングの同期確立
処理において、制御部107は、上位の無線ノードから
の同期信号を受信し、伝搬遅延量を計測するための無線
信号として応答信号を生成し、生成した応答信号を上位
の無線ノードへ送信する指示を行う。その後、上位の無
線ノードから受信した補正信号に従って自ノードの送信
タイミングの補正を行う。なお、本実施の形態における
第1の無線信号とは同期信号のことであり、第2の無線
信号とは応答信号のことである。
When the own node is an upper wireless node, the control unit 107 generates a synchronization signal as a wireless signal for synchronizing with the lower wireless node in the process of establishing the synchronization of the transmission timing between the wireless nodes. Then, an instruction to transmit the generated synchronization signal to the lower wireless node is issued. After that, the propagation delay amount by the wireless link is measured from the response signal received from the lower wireless node, and an instruction to send the correction signal based on the measured propagation delay amount to the lower wireless node is issued. On the other hand, when the own node is a lower wireless node, the control unit 107 receives the synchronization signal from the upper wireless node and measures the propagation delay amount in the process of establishing synchronization of the transmission timing between the wireless nodes. A response signal is generated as a wireless signal, and an instruction to transmit the generated response signal to the upper wireless node is issued. After that, the transmission timing of the own node is corrected according to the correction signal received from the upper wireless node. Note that the first wireless signal in this embodiment is a synchronization signal and the second wireless signal is a response signal.

【0032】送信データは、送信BB部109でデータ
変調されてベースバンド信号に変換され、送信IF部1
10でIF信号に変換され、送信RF部111でRF信
号に変換され、送受切替部102によって指向性アンテ
ナ101へ出力され、無線信号として指向性アンテナ1
01から送信される。以上が無線ノードの動作である。
The transmission data is modulated in the transmission BB unit 109 and converted into a baseband signal, and the transmission IF unit 1
10, an RF signal is converted into an IF signal, a transmission RF unit 111 converts it into an RF signal, and the transmission / reception switching unit 102 outputs it to the directional antenna 101, and the directional antenna 1 as a radio signal.
Sent from 01. The above is the operation of the wireless node.

【0033】次に、本発明の実施の形態に係るTDD無
線アクセスシステムにおいて送受信される無線信号のフ
レームフォーマットについて図3を用いて説明する。図
3の上段はフレームフォーマットを示し、図3の下段は
送受信タイミングを示す。1つのフレームは、無線信号
とガードタイム(GT)から構成されている。無線信号
は制御信号とデータからなる。制御信号は、フレーム同
期を確立する際に必要な同期パターンを含み、データの
前に位置する。伝搬距離による遅延を吸収する目的で、
無線信号の後にはガードタイムが設定される。送受信タ
イミングを表す信号がHiであれば送信区間を表し、立
ち上がりは送信タイミングを表す。送受信タイミングを
表す信号がLowであれば受信区間を表し、立ち下がり
は受信タイミングを表す。
Next, a frame format of a radio signal transmitted / received in the TDD radio access system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The upper part of FIG. 3 shows the frame format, and the lower part of FIG. 3 shows the transmission / reception timing. One frame is composed of a radio signal and a guard time (GT). The radio signal is composed of a control signal and data. The control signal includes a synchronization pattern necessary for establishing frame synchronization, and is located before the data. In order to absorb the delay due to the propagation distance,
A guard time is set after the radio signal. If the signal indicating the transmission / reception timing is Hi, it indicates the transmission section, and the rising edge indicates the transmission timing. If the signal indicating the transmission / reception timing is Low, it indicates the reception section, and the falling edge indicates the reception timing.

【0034】次に、無線ノード間における送信タイミン
グの同期確立処理について図4と図5を用いて説明す
る。図4は、無線ノード間における送信タイミングの同
期確立処理の一例を示すシーケンスである。図5は、無
線ノード間における送信タイミングの同期確立処理の一
例を示すタイムチャートである。図5の各ステップにお
いて、上段は無線ノードで送受信される無線信号を表
し、下段は無線ノードの送受信タイミングを表す。ま
た、無線信号のうち、Txは送信信号を表し、Rxは受
信信号を表す。
Next, a process of establishing synchronization of transmission timing between wireless nodes will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a sequence showing an example of a process of establishing synchronization of transmission timing between wireless nodes. FIG. 5 is a time chart showing an example of transmission timing synchronization establishment processing between wireless nodes. In each step of FIG. 5, the upper part represents the wireless signal transmitted / received by the wireless node, and the lower part represents the transmission / reception timing of the wireless node. Further, of the wireless signals, Tx represents a transmission signal and Rx represents a reception signal.

【0035】送信タイミングの同期が未確立である無線
ノード間において、送信タイミングの同期を確立する場
合、両無線ノード間で指向性アンテナの方位調整を行っ
た後、上位の無線ノードから下位の無線ノードに対して
送信タイミングの同期確立処理を実施する。ここで、上
位と下位の関係は、例えば先に設置された方を上位の無
線ノードとする。まず上位の無線ノードは、同期信号を
下位の無線ノードへ送信する(S1)。ここで上位の無
線ノードは、両局間における伝搬遅延が全くないと仮定
し、図5のステップ1に示すように、同期信号を下位の
無線ノードへ送信した後に、下位の無線ノードから送信
される応答信号に含まれる同期パターンのタイミングを
推定することができる。ここで推定したタイミングを同
期パターン検出推定タイミングaとする。
When the transmission timing synchronization is established between the wireless nodes for which the transmission timing synchronization has not been established, the azimuth adjustment of the directional antenna is performed between the two wireless nodes, and then the upper radio node is set to the lower radio node. The transmission timing synchronization establishment process is executed for the node. Here, regarding the relationship between the upper and lower layers, for example, the one installed first is the upper wireless node. First, the upper wireless node transmits a synchronization signal to the lower wireless node (S1). Here, assuming that there is no propagation delay between both stations, the upper radio node transmits the synchronization signal to the lower radio node and then the lower radio node, as shown in step 1 of FIG. The timing of the synchronization pattern included in the response signal can be estimated. The timing estimated here is defined as a synchronization pattern detection estimation timing a.

【0036】一方、下位の無線ノードは、受信した同期
信号より送信タイミングを再生するが、伝搬遅延量の補
正を行っていないため上位の無線ノードの送信タイミン
グとはずれが生じる。ここで言う送信タイミングは、図
5のステップ1に示すように、Txの先頭を送信タイミ
ングとして取り扱うこととする。下位の無線ノードは、
同期パターンを含む応答信号を、再生した送信タイミン
グで上位の無線ノードへ送信する(S2)。
On the other hand, the lower wireless node reproduces the transmission timing from the received synchronization signal, but since it does not correct the propagation delay amount, it deviates from the upper wireless node transmission timing. As for the transmission timing here, as shown in step 1 of FIG. 5, the beginning of Tx is treated as the transmission timing. The lower wireless nodes are
The response signal including the synchronization pattern is transmitted to the upper wireless node at the reproduced transmission timing (S2).

【0037】次に、上位の無線ノードは、図5のステッ
プ2に示すように、受信した応答信号に含まれる同期パ
ターンから同期パターン検出タイミングbを求め、同期
パターン検出推定タイミングaとの差より無線リンクに
おける片道伝搬路の伝搬遅延量Δ=(b−a)/2を算
出する。ここで、まず上位の無線ノードが計測する(b
−a)は往復伝搬路の伝搬遅延量であり、片道伝搬路の
伝搬遅延量はその値を半分にしたΔ=(b−a)/2と
して求める。もし往復伝搬路の伝搬遅延量(b−a)が
割り切れないような値となった場合には、切り上げても
切り捨ててもよいものとする。上位の無線ノードは、下
位の無線ノードにおける送信タイミングを補正するよう
伝搬遅延量Δを補正信号として下位の無線ノードへ送信
する(S3)。
Next, as shown in step 2 of FIG. 5, the upper wireless node obtains the synchronization pattern detection timing b from the synchronization pattern included in the received response signal, and based on the difference from the synchronization pattern detection estimated timing a. Propagation delay amount Δ = (b−a) / 2 of the one-way propagation path in the wireless link is calculated. Here, first, the upper wireless node measures (b
-A) is the propagation delay amount of the round-trip propagation path, and the propagation delay amount of the one-way propagation path is calculated as Δ = (ba) / 2, which is half the value. If the propagation delay amount (ba) of the round-trip propagation path becomes a value that cannot be divided, it may be rounded up or rounded down. The upper wireless node transmits the propagation delay amount Δ as a correction signal to the lower wireless node so as to correct the transmission timing of the lower wireless node (S3).

【0038】一方、下位の無線ノードは、図5のステッ
プ3に示すように、受信した補正信号に従って伝搬遅延
量Δだけ送信タイミングを前に補正する。これにより下
位の無線ノードは、上位の無線ノードへの同期の確立を
行うことができる。図4に示すように、伝搬遅延量の補
正後、送信タイミングを半シンボル分前にシフトする処
理を行うが、この処理については後述するジッタ対策に
おいて説明する。上位の無線ノードと送信タイミングの
同期を確立した下位の無線ノードは、この送信タイミン
グを用いて他の無線ノードと通信を行う。下位の無線ノ
ードは、上位の無線ノードと無線リンクで接続されてい
るが、この時点で送信タイミングの同期が確立していな
い他の無線ノードに対して、上位の無線ノードとして送
信タイミングの同期確立処理を行う。このような処理
を、送信タイミングの同期が確立した無線ノードと、送
信タイミングの同期が確立していない無線ノードの間で
繰り返し実施することにより、メッシュ型ネットワーク
に構成されている全無線ノードの送信タイミングの同期
を確立することが可能となる。
On the other hand, the lower radio node corrects the transmission timing by the propagation delay amount Δ in advance according to the received correction signal, as shown in step 3 of FIG. As a result, the lower wireless node can establish synchronization with the upper wireless node. As shown in FIG. 4, after the propagation delay amount is corrected, a process of shifting the transmission timing by half a symbol is performed. This process will be described in a countermeasure against jitter described later. The lower wireless node, which has established the synchronization of the transmission timing with the upper wireless node, communicates with other wireless nodes using this transmission timing. The lower-level wireless node is connected to the upper-level wireless node by a wireless link, but the transmission timing synchronization is established as the upper-level wireless node with respect to other wireless nodes for which transmission timing synchronization has not been established at this point. Perform processing. By repeatedly performing such processing between a wireless node for which transmission timing synchronization has been established and a wireless node for which transmission timing synchronization has not been established, transmission of all wireless nodes configured in the mesh network is performed. It becomes possible to establish timing synchronization.

【0039】図3のフレームフォーマットに示すガード
タイムは、往復伝搬路において許容できる最大の遅延量
に相当するため、往復伝搬路の伝搬遅延量(b−a)が
ガードタイム以下でないと送信タイミングの同期は確立
しない。往復伝搬路の伝搬遅延量(b−a)がガードタ
イムより小さい場合は、図3のフレームフォーマットを
用いて送信タイミングの同期を確立することができる
が、往復伝搬路の伝搬遅延量(b−a)がガードタイム
より大きい場合には、上位の無線ノードにおける送信区
間と受信区間の重複が生じてしまうため通信に障害が発
生してしまう。
Since the guard time shown in the frame format of FIG. 3 corresponds to the maximum delay amount that can be tolerated in the round-trip propagation path, if the propagation delay amount (ba) of the round-trip propagation path is not less than the guard time, the transmission timing is changed. No synchronization is established. If the propagation delay amount (ba) of the round trip propagation path is smaller than the guard time, the transmission timing synchronization can be established using the frame format of FIG. If a) is longer than the guard time, the transmission section and the reception section of the upper wireless node will overlap and communication failure will occur.

【0040】ここで、往復伝搬路の伝搬遅延量(b−
a)がガードタイムより大きい場合の送信タイミングの
同期確立処理について図6を用いて説明する。図6のス
テップ1は図5のステップ1と同じであるが、図6のス
テップ2において往復伝搬路の伝搬遅延量(b−a)が
ガードタイムよりも大きくなっている点が異なる。往復
伝搬路の伝搬遅延量(b−a)がガードタイム以上にな
ると、図6のステップ2に示すように、上位の無線ノー
ドにおける受信区間が送信区間と重複することが想定さ
れ、通信に障害が発生する。
Here, the propagation delay amount (b-
A process for establishing synchronization of transmission timing when a) is longer than the guard time will be described with reference to FIG. Step 1 in FIG. 6 is the same as step 1 in FIG. 5, except that in step 2 in FIG. 6, the propagation delay amount (ba) of the round-trip propagation path is larger than the guard time. When the propagation delay amount (ba) of the round-trip propagation path is equal to or longer than the guard time, it is assumed that the reception section in the upper wireless node overlaps with the transmission section as shown in step 2 of FIG. Occurs.

【0041】この障害を避けるために、その前の伝搬遅
延量の計測において往復伝搬路の伝搬遅延量(b−a)
がガードタイムを超えていたら、下位の無線ノードが送
信する応答信号のうちデータ部分をガードタイム分以上
短くして送信タイミングの同期を確立することが有効で
ある。図6のステップ2’に示すように、下位の無線ノ
ードにおける応答信号を短くすると、上位の無線ノード
における受信区間と送信区間の重複を避けることができ
る。
In order to avoid this obstacle, the propagation delay amount (ba) of the round-trip propagation path in the measurement of the propagation delay amount before that.
If is longer than the guard time, it is effective to shorten the data portion of the response signal transmitted by the lower wireless node by the guard time or more to establish the synchronization of the transmission timing. As shown in step 2 ′ of FIG. 6, by shortening the response signal in the lower wireless node, it is possible to avoid the overlapping of the reception section and the transmission section in the upper wireless node.

【0042】また、この障害を避けるために、その前の
伝搬遅延量の計測において往復伝搬路の伝搬遅延量(b
−a)がガードタイムを超えていたら、下位の無線ノー
ドが送信する応答信号を制御信号のみにして送信タイミ
ングの同期を確立することが有効である。この場合の送
信タイミングの同期確立処理について図7を用いて説明
する。図7のステップ1は図5のステップ1と同じであ
る。図7では、図7のステップ2に示すように、下位の
無線ノードが送信する応答信号を、同期パターンを含ん
だ制御信号のみにしている。結果として図6で説明した
場合と同様、上位の無線ノードにおける受信区間と送信
区間の重複を避けることができるとともに、下位の無線
ノードは、図7のステップ3に示すように、受信した補
正信号に従って伝搬遅延量Δだけ送信タイミングを前に
補正する。以上、図6と図7で示した手順により、往復
伝搬路の伝搬遅延量(b−a)がガードタイムより大き
い場合であっても、送信タイミングの同期確立処理を行
うことが可能となる。
Further, in order to avoid this obstacle, in the measurement of the propagation delay amount before that, the propagation delay amount (b
If -a) exceeds the guard time, it is effective to use only the control signal as the response signal transmitted by the lower radio node to establish the synchronization of the transmission timing. The transmission timing synchronization establishment processing in this case will be described with reference to FIG. Step 1 in FIG. 7 is the same as step 1 in FIG. In FIG. 7, as shown in step 2 of FIG. 7, the response signal transmitted by the lower wireless node is only the control signal including the synchronization pattern. As a result, as in the case described with reference to FIG. 6, it is possible to avoid duplication of the reception section and the transmission section in the upper radio node, and the lower radio node, as shown in step 3 of FIG. Accordingly, the transmission timing is corrected in advance by the propagation delay amount Δ. As described above, according to the procedure shown in FIGS. 6 and 7, it is possible to perform the transmission timing synchronization establishment process even when the propagation delay amount (ba) of the round-trip propagation path is larger than the guard time.

【0043】次に、メッシュ型TDD無線アクセスシス
テムで生じるジッタ対策について説明する。下位の無線
ノードは、送信タイミングの同期を確立する際、低雑音
で安定した信号を生成するために自ノードのシンボルク
ロックを源振とするため、送信タイミングの調整を施し
ても1リンク毎に1シンボル以内のジッタが生じてしま
う。
Next, countermeasures against jitter occurring in the mesh type TDD radio access system will be described. When establishing synchronization of transmission timing, the subordinate wireless node uses the symbol clock of its own node as the source oscillation in order to generate a stable signal with low noise. Therefore, even if transmission timing is adjusted, Jitter within 1 symbol occurs.

【0044】図8は、メッシュ型TDD無線アクセスシ
ステムにおいて送信タイミングの再生により発生するジ
ッタの一例を示す図である。以下、説明のため、上位の
無線ノードから順番に、無線ノードA、無線ノードB、
無線ノードC、無線ノードDとする。まず、上位の無線
ノードAは下位の無線ノードBに対して自ノードの送信
タイミングを渡す。無線ノードBは、自ノードのシンボ
ルクロックを源振とし、無線ノードAから受信した送信
タイミングに従って自ノードの送信タイミングを再生す
る。
FIG. 8 is a diagram showing an example of jitter generated by reproduction of transmission timing in the mesh type TDD radio access system. Hereinafter, for the sake of explanation, the wireless nodes A, B,
Radio node C and radio node D. First, the upper wireless node A passes the transmission timing of its own node to the lower wireless node B. The wireless node B uses the symbol clock of its own node as a source oscillation and reproduces the transmission timing of its own node according to the transmission timing received from the wireless node A.

【0045】ここで、無線ノードBにおける送信タイミ
ングは、シンボルクロックの立ち上がりでサンプルされ
るため、受信した送信タイミングに対して図8に示すよ
うなずれが発生する。このずれというものは固定ではな
く、正しい送信タイミングから最大1シンボル遅延する
ジッタが、各無線ノードで送信タイミングを再生する度
に生じてしまう。無線ノードBの送信タイミングをさら
に下位の無線ノードCを渡し、無線ノードCが自ノード
のシンボルクロックを源振とし、無線ノードBから受信
した送信タイミングに従って送信タイミングを再生する
と、さらに最大1シンボル遅延するジッタを生じてしま
う。結果として、無線ノードDで受信される送信タイミ
ングは、正しい送信タイミングから最大2シンボル遅延
するジッタが生じてしまう。このジッタは送信タイミン
グの再生の方法上、最上位の無線ノードの送信タイミン
グから遅延する方向へ増えていく。
Here, since the transmission timing in the wireless node B is sampled at the rising edge of the symbol clock, a shift as shown in FIG. 8 occurs with respect to the received transmission timing. This deviation is not fixed, and jitter that is delayed by a maximum of one symbol from the correct transmission timing is generated every time the transmission timing is reproduced by each wireless node. When the transmission timing of the wireless node B is passed to a lower wireless node C and the wireless node C uses the symbol clock of its own node as the source oscillation and reproduces the transmission timing according to the transmission timing received from the wireless node B, a maximum delay of 1 symbol is further delayed. Jitter will occur. As a result, the transmission timing received by the wireless node D has a maximum delay of 2 symbols from the correct transmission timing. Due to the method of reproducing the transmission timing, this jitter increases from the transmission timing of the highest wireless node in the delay direction.

【0046】メッシュ型TDD無線アクセスシステムに
おいて、送信タイミングの同期を確立していくというこ
とは、再生した送信タイミングを上位の無線ノードの送
信タイミングとして次の下位の無線ノードとの同期を確
立していくことであるため、ホップ数が増大するほど大
きくなっていくジッタは回避することはできない。
In the mesh type TDD radio access system, establishing the synchronization of the transmission timing means that the reproduced transmission timing is used as the transmission timing of the upper radio node to establish the synchronization with the next lower radio node. Therefore, it is unavoidable that the jitter increases as the number of hops increases.

【0047】そこで、このジッタを最小限に抑えるため
に、同期確立処理において、下位の無線ノードの送信タ
イミングを、シンボルクロックの半シンボル分前にシフ
トさせることにより、最上位の無線ノードの送信タイミ
ングを中心として、前後のタイミングにジッタを均等に
配分することが可能となる。以下、図9を用いて詳細に
説明する。図9は、メッシュ型TDD無線アクセスシス
テムにおいてジッタ対策を施した場合の送信タイミング
の再生により発生するジッタの一例を示す図である。ま
ず、上位の無線ノードAは下位の無線ノードBに対して
自ノードの送信タイミングを渡す。無線ノードBは、無
線ノードAから受信した送信タイミングに従って送信タ
イミングを再生する。
Therefore, in order to minimize this jitter, in the synchronization establishment process, the transmission timing of the lower radio node is shifted by a half symbol before the symbol clock, so that the transmission timing of the highest radio node is shifted. It becomes possible to evenly distribute the jitter to the front and rear timings with respect to. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing an example of jitter generated by reproduction of transmission timing when a countermeasure against jitter is taken in the mesh type TDD radio access system. First, the upper wireless node A passes the transmission timing of its own node to the lower wireless node B. The wireless node B reproduces the transmission timing according to the transmission timing received from the wireless node A.

【0048】ここで、無線ノードBは、自ノードのシン
ボルクロックを源振とし、無線ノードAから受信した送
信タイミングに従って送信タイミングを再生するが、こ
のとき送信タイミングをさらに半シンボル分前にシフト
させる。送信タイミングは、無線ノードBにおけるシ
ンボルクロックの立ち上がりが受信した送信タイミング
と一致している場合であり、再生した送信タイミングに
対して半シンボル分前にシフトしている。実際には無線
ノードBにおけるシンボルクロックの立ち上がりが受信
した送信タイミングと一致しないため、送信タイミング
に示すように、無線ノードBで再生される送信タイミ
ングには、受信した送信タイミングを中心として前後最
大1シンボルの幅を持ったジッタが生じる。
Here, the radio node B uses the symbol clock of its own node as the source oscillation and reproduces the transmission timing in accordance with the transmission timing received from the radio node A. At this time, the transmission timing is further shifted by half a symbol. . The transmission timing is a case where the rising edge of the symbol clock in the wireless node B coincides with the received transmission timing, and is shifted by half a symbol before the reproduced transmission timing. Actually, since the rising edge of the symbol clock in the wireless node B does not coincide with the received transmission timing, as shown in the transmission timing, the transmission timing reproduced by the wireless node B has a maximum of 1 before and after the received transmission timing. Jitter with the width of the symbol occurs.

【0049】無線ノードBは送信タイミングをさらに下
位の無線ノードCへ渡す。無線ノードCは、無線ノード
Bと自ノードのシンボルクロックを源振とし、無線ノー
ドBから受信した送信タイミングに従って送信タイミン
グを再生し、同様に送信タイミングを半シンボル分前に
シフトさせる。またさらに下位の無線ノードDにおいて
も同様の動作を行う。この手法を用いてホップ数を増大
させると、図9に示すように、ジッタは最上位の無線ノ
ードの送信タイミングを中心として前後に配分されてい
くことになり、この手法を用いない場合に比べてジッタ
の大きさが約1/2となるため、ホップ数を増大させ
て、より巨大なメッシュ網を構築することが可能とな
る。
The wireless node B passes the transmission timing to the lower wireless node C. The wireless node C uses the symbol clocks of the wireless node B and its own node as the source oscillation, reproduces the transmission timing according to the transmission timing received from the wireless node B, and similarly shifts the transmission timing by half a symbol. The same operation is performed in the lower wireless node D. When this method is used to increase the number of hops, as shown in FIG. 9, the jitter is distributed to the front and back around the transmission timing of the highest-level wireless node, compared to the case where this method is not used. As a result, the magnitude of jitter is reduced to about 1/2, so that the number of hops can be increased and a larger mesh network can be constructed.

【0050】図4において、送信タイミングを半シンボ
ル分前にシフトする処理は一例として伝搬遅延量の補正
後となっているが、この処理の位置は伝搬遅延量の補正
後に限定されるものではない。また、無線ノード内のク
ロック部106は、常時、受信した送信タイミングから
自ノードの送信タイミングを再生するという動作におい
て、送信タイミングを半シンボル分前にシフトする処理
を行っている。
In FIG. 4, the process of shifting the transmission timing by a half symbol is performed after the correction of the propagation delay amount as an example, but the position of this process is not limited to after the correction of the propagation delay amount. . Further, the clock unit 106 in the wireless node constantly performs a process of shifting the transmission timing by half a symbol before in the operation of reproducing the transmission timing of the own node from the received transmission timing.

【0051】以上、本発明の実施の形態に係るメッシュ
型TDD無線アクセスシステムによれば、上位の無線ノ
ードから下位の無線ノードに対して送信タイミングの同
期を確立する際、上位の無線ノードから通知された値に
従って下位の無線ノードが自ノードの送信タイミングを
補正するようにしているので、上位の無線ノードへの同
期の確立を容易に行うことができる。また、下位の無線
ノードが送信タイミングの再生時に、送信タイミングを
さらに半シンボル分前にシフトすることにより、送信タ
イミングの再生により発生するジッタの影響を軽減する
ことができる。
As described above, according to the mesh type TDD radio access system according to the embodiment of the present invention, when the transmission timing synchronization is established from the upper radio node to the lower radio node, the notification is given from the upper radio node. Since the lower wireless node corrects the transmission timing of its own node according to the value thus set, it is possible to easily establish synchronization with the upper wireless node. Further, when the lower wireless node regenerates the transmission timing, the transmission timing is further shifted by a half symbol before, so that it is possible to reduce the influence of the jitter generated by the reproduction of the transmission timing.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上に詳述したように本発明によれば、
例えばメッシュ状に設置される無線ノード間の送信タイ
ミングの同期を容易に確立することができ、高速かつ大
容量で高効率なメッシュ型無線アクセスシステムを構築
することができるという効果を奏する。
As described in detail above, according to the present invention,
For example, it is possible to easily establish transmission timing synchronization between wireless nodes installed in a mesh shape, and to construct a high-speed, large-capacity, highly efficient mesh-type wireless access system.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るTDD無線アクセス
システムの構成の一例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a configuration of a TDD wireless access system according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施の形態に係る無線ノードの構成の
一例を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a wireless node according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施の形態に係るTDD無線アクセス
システムにおいて送受信される無線信号のフレームフォ
ーマットの構成の一例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of a configuration of a frame format of a radio signal transmitted and received in the TDD radio access system according to the embodiment of the present invention.

【図4】無線ノード間における送信タイミングの同期確
立処理の一例を示すシーケンスである。
FIG. 4 is a sequence showing an example of synchronization establishment processing of transmission timing between wireless nodes.

【図5】無線ノード間における送信タイミングの同期確
立処理の一例を示すタイムチャートである。
FIG. 5 is a time chart showing an example of transmission timing synchronization establishment processing between wireless nodes.

【図6】伝搬遅延量がガードタイム量より大きい場合の
無線ノード間における送信タイミングの同期確立処理の
一例を示すタイムチャートである。
FIG. 6 is a time chart showing an example of transmission timing synchronization establishment processing between wireless nodes when the propagation delay amount is larger than the guard time amount.

【図7】伝搬遅延量がガードタイム量より大きい場合の
無線ノード間における送信タイミングの同期確立処理の
他の一例を示すタイムチャートである。
FIG. 7 is a time chart showing another example of transmission timing synchronization establishment processing between wireless nodes when the propagation delay amount is larger than the guard time amount.

【図8】メッシュ型TDD無線アクセスシステムにおい
て送信タイミングの再生により発生するジッタの一例を
示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of jitter generated by reproduction of transmission timing in a mesh type TDD wireless access system.

【図9】メッシュ型TDD無線アクセスシステムにおい
てジッタ対策を施した場合の送信タイミングの再生によ
り発生するジッタの一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of jitter generated by reproduction of transmission timing when a countermeasure against jitter is taken in the mesh type TDD radio access system.

【図10】メッシュ型TDD無線アクセスシステムの構
成の概略の一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a mesh type TDD wireless access system.

【図11】P−MP方式の構成の概略の一例を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a P-MP system.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,200,300,400 無線ノード、500
無線リンク、101,201 指向性アンテナ、10
2 送受切替部、103 受信RF部、104受信IF
部、105 受信BB部、106 クロック部、107
制御部、108 ユーザー端末、109 送信BB
部、110 送信IF部、111 送信RF部。
100, 200, 300, 400 wireless node, 500
Wireless link, 101, 201 directional antenna, 10
2 transmission / reception switching unit, 103 reception RF unit, 104 reception IF
Section, 105 reception BB section, 106 clock section, 107
Control unit, 108 user terminal, 109 transmission BB
Section, 110 transmission IF section, 111 transmission RF section.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ▲高▼橋 勉 東京都中野区東中野三丁目14番20号 株式 会社日立国際電気内 (72)発明者 小西 聡 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号 株式 会社ケイディーディーアイ研究所内 (72)発明者 難波 忍 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号 株式 会社ケイディーディーアイ研究所内 (72)発明者 野本 真一 埼玉県上福岡市大原二丁目1番15号 株式 会社ケイディーディーアイ研究所内 Fターム(参考) 5K047 AA03 BB01 HH42 JJ08 MM38   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor ▲ Taka ▼ Tsutomu Hashi             3-14-20 Higashi-Nakano, Nakano-ku, Tokyo Stocks             Hitachi Kokusai Electric Co., Ltd. (72) Inventor Satoshi Konishi             2-15-1 Ohara, Kamifukuoka City, Saitama Stock             Company CAD Research Institute (72) Inventor Shinobu Namba             2-15-1 Ohara, Kamifukuoka City, Saitama Stock             Company CAD Research Institute (72) Inventor Shinichi Nomoto             2-15-1 Ohara, Kamifukuoka City, Saitama Stock             Company CAD Research Institute F term (reference) 5K047 AA03 BB01 HH42 JJ08 MM38

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 複数の無線機でネットワークを構築する
無線アクセスシステムにおいて、 前記複数の無線機のうち、それぞれ2つの無線機は無線
リンクで接続されており、前記2つの無線機のうち、基
準となる送信タイミングを生成する無線機を上位の無線
機とし、前記上位の無線機の送信タイミングに基づいて
自機の送信タイミングを再生する無線機を下位の無線機
とし、 前記無線リンクにおける伝搬遅延量を計測し、前記計測
の結果に基づいて前記下位の無線機の送信タイミングの
補正を行い、前記上位の無線機の送信タイミングへの同
期を確立することを特徴とする無線アクセスシステム。
1. In a wireless access system for constructing a network with a plurality of wireless devices, two wireless devices of each of the plurality of wireless devices are connected by a wireless link, and a standard of the two wireless devices is used. A radio device that generates a transmission timing to be the upper radio device, a radio device that reproduces the transmission timing of the own device based on the transmission timing of the higher radio device is a lower radio device, and a propagation delay in the radio link A radio access system which measures an amount, corrects a transmission timing of the lower radio device based on a result of the measurement, and establishes synchronization with a transmission timing of the upper radio device.
【請求項2】 請求項1に記載の無線アクセスシステム
において、 前記上位の無線機は、同期パターンを含む第1の無線信
号を前記下位の無線機へ送信し、 前記第1の無線信号を受信した前記下位の無線機は、同
期パターンを含む第2の無線信号を前記上位の無線機へ
送信し、 前記第2の無線信号を受信した前記上位の無線機は、前
記第2の無線信号に基づいて前記無線リンクにおける伝
搬遅延量の計測を行い、前記計測の結果に基づく補正信
号を前記下位の無線機へ送信し、 前記補正信号を受信した前記下位の無線機は、前記補正
信号に基づいて送信タイミングを補正し、前記上位の無
線機の送信タイミングへの同期を確立することを特徴と
する無線アクセスシステム。
2. The radio access system according to claim 1, wherein the upper radio transmits a first radio signal including a synchronization pattern to the lower radio and receives the first radio signal. The lower wireless device that has transmitted the second wireless signal including a synchronization pattern to the upper wireless device, and the upper wireless device that has received the second wireless signal changes the second wireless signal to the second wireless signal. Based on the correction signal, the propagation delay amount in the wireless link is measured based on the measurement result, the correction signal based on the measurement result is transmitted to the lower-order radio device, and the lower-order radio device that receives the correction signal is based on the correction signal. A radio access system for correcting the transmission timing to establish synchronization with the transmission timing of the upper radio.
【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の無線ア
クセスシステムにおいて、 前記下位の無線機は、受信した送信タイミングのサンプ
ルを行うシンボルクロックの半シンボル分前に自機の送
信タイミングをシフトさせることを特徴とする無線アク
セスシステム。
3. The radio access system according to claim 1, wherein the lower radio shifts its own transmission timing by a half symbol before a symbol clock for sampling the received transmission timing. A wireless access system characterized by:
【請求項4】 請求項2または請求項3に記載の無線ア
クセスシステムにおいて、 前記無線信号の後に伝搬遅延量を吸収するガードタイム
を備え、 前記下位の無線機は、前記伝搬遅延量が前記ガードタイ
ムを超える場合に、前記第2の無線信号を予め定められ
た長さだけ短くすることを特徴とする無線アクセスシス
テム。
4. The radio access system according to claim 2, further comprising a guard time that absorbs a propagation delay amount after the radio signal, wherein the lower-level radio sets the propagation delay amount to the guard time. A radio access system, wherein when the time is exceeded, the second radio signal is shortened by a predetermined length.
【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の無線アクセスシステムにおいて、 前記下位の無線機が別の無線機と別の無線リンクによっ
て接続する場合、前記別の無線リンクにおける同期の確
立においては、前記下位の無線機が前記上位の無線機の
動作を行い、前記別の無線機が前記下位の無線機の動作
を行うことを特徴とする無線アクセスシステム。
5. The radio access system according to claim 1, wherein when the lower radio connects to another radio by another radio link, synchronization in the another radio link The wireless access system is characterized in that, in establishing the above, the lower radio operates as the higher radio and the other radio operates as the lower radio.
【請求項6】 2つの無線機毎の無線リンクで構成され
るネットワークに接続する無線機において、前期無線リ
ンクで接続される2つの無線機のうち、基準となる送信
タイミングを生成する上位の無線機、または前記上位の
無線機の送信タイミングに従って自機の送信タイミング
を再生する下位の無線機として動作する無線機であっ
て、 前記上位の無線機である場合、前記下位の無線機との送
信タイミングの同期の確立において、同期パターンを含
む第1の無線信号を前記下位の無線機に送信し、前記下
位の無線機から受信した無線信号に基づいて無線リンク
による伝搬遅延量を計測し、計測した前記伝搬遅延量に
基づく補正信号を前記下位の無線機へ送信し、 前記下位の無線機である場合、前記上位の無線機との送
信タイミングの同期の確立において、前記第1の無線信
号を受信し、同期パターンを含む第2の無線信号を前記
上位の無線機へ送信し、前記上位の無線機から受信した
前記補正信号に従って自機の送信タイミングの補正を行
うことを特徴とする無線機。
6. A radio that connects to a network configured by radio links of two radios, and a higher radio that generates a reference transmission timing among the two radios connected by the radio link in the previous period. Or a radio that operates as a subordinate radio that reproduces its own transmission timing according to the transmission timing of the subordinate radio, and when the subordinate radio is the top radio, the transmission with the subordinate radio In establishing timing synchronization, a first radio signal including a synchronization pattern is transmitted to the lower radio, and the propagation delay amount by the radio link is measured based on the radio signal received from the lower radio, and the measurement is performed. The correction signal based on the propagation delay amount is transmitted to the lower radio, and if the lower radio is the lower radio, the synchronization of transmission timing with the upper radio is confirmed. In, the first wireless signal is received, a second wireless signal including a synchronization pattern is transmitted to the upper wireless device, and the transmission timing of the own device is corrected according to the correction signal received from the upper wireless device. A radio that is characterized by performing.
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