JP2007134844A - 複数基地局を用いた伝送路マルチ化システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】伝送路マルチ化における信号処理を各基地局装置では行わず、各基地局装置における信号処理部を複数の基地局装置を制御する基地局制御局の場所に集約し、そこで複数基地局分の伝送路マルチ化における信号処理を一括して行う。
【選択図】図4
Description
基地局装置(401)は例えばインターネット(205)、基地局制御局(204)を介して情報源からのユーザデータを受け取り、基地局装置(401)内に含まれる符号化処理部によって符号化処理を行う。符号化処理で生成された符号化データは、伝送路マルチ化を実現するため、複数のアンテナ装置(402,403)から送信するようにアンテナ数分の情報群に分割する分配処理が行われる。分配処理機能は基地局装置(401)に含まれる機能であり、図には記載されていない。分配された信号は銅線、光ファイバなどの有線やミリ波を使ったFWA(Fixed Wireless Access)方式などの高速な無線回線などを用いて接続されている複数の場所に設置されたアンテナ装置(402,403)に入力され、アンテナ装置(402)とアンテナ装置(403)のアンテナからそれぞれ空中に送信される。本図では説明を簡易にするためにミキサやフィルタ、アンプなどで構成される無線部(RF部:Radio Frequency Unit)は省略している。省略されたRF部では、上記で生成した各アンテナから送信されたベースバンド信号を変調する。RF部に含まれるD/A変換や無線周波数変換などの処理を経てアンテナから送信可能な無線周波数の情報に変換される。なお、このRF部は、アンテナ装置(402,403)、または基地局装置(401)のいずれに含めてもよい。
端末装置(301)は端末装置を有するユーザからの送信データに対し、端末装置(301)内に含まれる符号化処理部によって符号化処理を行う。符号化処理で生成された符号化データは、伝送路マルチ化を実現するため、端末装置(301)が有する複数のアンテナ装置から送信するようにアンテナ数分の情報群に分割する分配処理が行われる。分配処理機能は端末装置(301)に含まれる機能であり、図には記載されていない。分配された信号は端末装置(301)の複数のアンテナからそれぞれ空中に送信される。本図では説明を簡易にするためにミキサやフィルタ、アンプなどで構成される無線部(RF部:Radio Frequency Unit)は省略している。省略されたRF部では、上記で生成した各アンテナから送信されたベースバンド信号を変調する。RF部に含まれるD/A変換や無線周波数変換などの処理を経てアンテナから送信可能な無線周波数の情報に変換される。
201…サービスエリア、202…端末、203…基地局、204…基地局制御局、205…インターネット網、
301…端末、302…基地局装置#1と端末間の伝搬路、303…基地局装置#2と端末間の伝搬路、
401…基地局装置、402…アンテナ#1装置、403…アンテナ#2装置、404…基地局装置とアンテナ装置との間の接続線、
501…アンテナ、502…Tower Top Amplifier、503…電/光変換、504…光/電変換、505…帯域制限フィルタ、506…ケーブル、507…アンテナ装置間を分配するスイッチ、508…無線部、509…ベースバンド信号処理部、
601…トレーニング系列、602…データ系列、
701…トレーニング系列の全体、702…共通パイロット信号、703…アンテナ装置識別子、704…トレーニング系列、
801…無線器、802…変調器、803…トレーニング系列とデータ系列を切替えるスイッチ、804…トレーニング系列、805…伝送路マルチ化重み付け部、806…符号化部、807…伝送路マルチ化重み付け算出部、
901…アンテナ装置識別子の含まれたトレーニング系列、902…アンテナ装置内のアンテナ重み付け部、903…アンテナ装置間のアンテナ重み付け部、904…伝送路マルチ化重み付け部、
1001…復調部、1002…トレーニング系列とデータ系列を切替えるスイッチ、1003…伝搬路推定部、1004…伝送路マルチ化復元部、1005…復号部、
1101…トレーニング系列とデータ系列を切替えるスイッチ、1102…アンテナ装置識別子の含まれたトレーニング系列、1103…伝搬路推定部、1104…伝送路マルチ化復元部、
1201…基地局装置の端末側とのインタフェースの物理層、1202…基地局装置の端末側とのインタフェースのMAC層、1203…基地局装置の端末側とのインタフェースのチャネル割当層、1204…基地局装置の呼制御層、1205…基地局装置の基地局制御装置側とのインタフェースの物理層、1206…基地局装置の基地局制御装置側とのインタフェースのMAC層、1207…基地局装置の基地局制御装置側とのインタフェースの第三層、1208…基地局装置と基地局制御装置の接続線、1209…基地局制御装置の物理層、1210…基地局制御装置のMAC層、1211…基地局制御装置の第三層、1212…基地局制御装置と通信相手先まで接続線、1213…通信相手(相手側装置)の物理層、1214…通信相手(相手側装置)のMAC層、1215…通信相手(相手側装置)の第三層、1216…通信相手(相手側装置)の呼制御層、1217…通信相手(相手側装置)のアプリケーション層、1218…基地局装置、1219…基地局制御装置、1220…通信相手(相手側通信装置)、1221…通信元(端末装置)の物理層、1222…通信元(端末装置)のMAC層、1223…通信元(端末装置)のチャネル割当層と第三層、1224…通信元(端末装置)の呼制御層、1225…通信元(端末装置)のアプリケーション層、1226…通信元の端末装置、
1301…呼を確立するまでの制御フロー、1302…アンテナ装置選択処理、1303…複数アンテナ装置の選択処理、1304…下り回線の通信中状態、1305…アンテナ#1装置から送信されるデータ系列、1306…アンテナ#2装置から送信されるデータ系列、1307…端末における伝搬路推定処理、1308…下り回線での伝送路マルチ化のフィードバック処理単位、
1401…呼を確立するまでの制御フロー、1402…応答処理、1403…複数アンテナ装置の選択処理、
1501…着信時における呼の確立フロー、1502…基地局で受信を選択したアンテナ装置の情報、1503…端末装置における伝送路マルチ化のためのデータ分配、1504…上り回線の通信中状態、1505…端末から送信されアンテナ#1装置にて受信されるデータ系列、1506…端末から送信されアンテナ#2装置にて受信されるデータ系列、1507…基地局装置における伝搬路推定処理、1508…端末側における伝送路マルチ化の重み付け更新処理、1509…使用するアンテナ装置の選択更新処理、1510…上り回線での伝送路マルチ化のフィードバック処理単位、
1610…発信時における呼の確立フロー。
Claims (18)
- 基地局装置と端末装置を含む無線通信システムにおいて、端末装置は複数のアンテナとベースバンド信号処理部とを有し、基地局装置は、地理的に離れた場所に位置し、それぞれが1以上のアンテナを有する複数のアンテナ装置と、該複数のアンテナ装置と接続されるベースバンド信号処理部とを有し、該ベースバンド信号処理部において信号処理される送受信信号を前記複数のアンテナの複数のアンテナから送受信することにより前記端末装置の複数のアンテナとの間でMIMO通信を行うことを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1記載の無線通信システムであって、
前記基地局装置のベースバンド信号処理部と前記複数のアンテナ装置とは、光ファイバにより接続され、
該基地局装置のベースバンド信号処理部は、前記複数のアンテナ装置が受信した受信信号の増幅、および送信信号の増幅を行う増幅器と、前記アンテナ装置へ転送する送信信号を電気信号から光信号に変換する電/光変換器と、前記アンテナ装置から受信される受信信号を光信号から電気信号に変換する光/電変換器を有することを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1または請求項2に記載の無線通信システムにおいて、MIMO通信のために、前記基地局装置のベースバンド信号処理部から前記複数のアンテナ装置の各アンテナの少なくとも指向性を制御する制御信号を伝送し、前記基地局装置から前記端末装置に対しては各アンテナ装置から別々のトレーニング系列をそれぞれ送信し、該端末装置から該基地局装置に対してはトレーニング系列のトレーニング結果を含む伝搬路情報を送信することを特徴とする無線通信システム。
- 請求項3に記載の無線通信システムにおいて、前記トレーニング系列は前記複数のアンテナ装置の各アンテナにおいてすべて異なっており、かつ、各トレーニング系列のパターンはお互いに低い相互相関であることを特徴とする無線通信システム。
- 請求項3に記載の無線通信システムにおいて、前記トレーニング系列は一つのアンテナ装置内の複数のアンテナ間ではすべて異なっており、かつ、各パターンはお互いに低い相互相関であることを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1記載の無線通信システムであって、無線回線のチャネル割当は基地局装置で行うことを特徴とする無線通信システム。
- 端末装置と基地局装置とがMIMO通信を行う無線通信システムにおける基地局装置であって、
地理的に離れた場所に位置し、それぞれが1以上のアンテナを有する複数のアンテナ装置と、該複数のアンテナ装置と接続されるベースバンド信号処理部とを有し、
該ベースバンド信号処理部において信号処理される送受信信号を前記複数のアンテナの複数のアンテナから送受信することにより前記端末装置の複数のアンテナとの間でMIMO通信を行うことを特徴とする基地局装置。 - 請求項7記載の基地局装置であって、
前記ベースバンド信号処理部と前記複数のアンテナ装置とは、光ファイバにより接続され、
該ベースバンド信号処理部は、前記アンテナ装置へ転送する送信信号を電気信号から光信号に変換する電/光変換器と、前記アンテナ装置から受信され転送される受信信号を光信号から電気信号に変換する光/電変換器を有することを特徴とする基地局装置。 - 請求項7または8記載の基地局装置であって、
前記ベースバンド処理部は、MIMO通信のために、前記複数のアンテナ装置の各アンテナの指向性を制御し、前記複数のアンテナ装置のそれぞれを介して前記端末装置へトレーニング系列を送信し、該複数のアンテナ装置の少なくともいずれかを介して、該端末装置からのトレーニング結果を含む伝搬路情報を受信することを特徴とする基地局装置。 - 請求項9記載の基地局装置であって、前記トレーニング系列は前記複数のアンテナ装置の各アンテナにおいてすべて異なっており、かつ、各トレーニング系列のパターンはお互いに低い相互相関であることを特徴とする基地局装置。
- 請求項9記載の基地局装置であって、前記トレーニング系列は一つのアンテナ装置内の複数のアンテナ間ではすべて異なっており、かつ、各パターンはお互いに低い相互相関であることを特徴とする基地局装置。
- 請求項7記載の基地局装置であって、
前記基地局装置は、一つ以上の符号化器と複数の変調器とアンテナ毎に異なるトレーニング系列を生成するブロックと、該トレーニング系列とデータ系列を切り替えるスイッチと、複数の無線部と、MIMO通信による送信のための重み付けを計算するブロックとアンテナ毎への重み付けを行うマッピング部とを有することを特徴とする基地局装置。 - 請求項7記載の基地局装置において、前記複数のアンテナ装置から同一の信号を送信する為の共通パイロット信号及び各アンテナ装置を一意に定めることのできる識別子情報を送信することを特徴とする基地局装置。
- 請求項6記載の基地局装置であって、一つ以上の復号化器と複数の復調器とアンテナ毎に異なるトレーニング系列を復号するブロックと、該トレーニング系列とデータ系列を切り替えるスイッチと複数の無線部と、伝搬路推定部と、MIMO通信方式により受信されたデータ系列の復元を行うブロックとを有することを特徴とする基地局装置。
- 請求項15に記載の基地局装置において、複数の位置のアンテナ装置から同一の信号を送信する為の共通パイロット信号及び各アンテナ装置を一意に定めることのできる識別子情報を受信、復号して各アンテナの伝搬路推定を行うことを特徴とする基地局装置。
- 複数のアンテナとベースバンド信号処理部とを有する端末装置と、地理的に離れた場所に位置し、それぞれが1以上のアンテナを有する複数のアンテナ装置と、該複数のアンテナ装置と接続されるベースバンド信号処理部とを有する基地局と、を含む無線通信システムにおける通信方法であって、
前記基地局装置の該ベースバンド信号処理部において一の前記端末装置への送信信号のベースバンド処理を行い、該ベースバンド処理が施された送信信号を前記複数のアンテナ装置へ分配して伝送し、該伝送された送信信号を前記複数のアンテナ装置から該端末装置へMIMO通信により送信することを特徴とする通信方法。 - 請求項16記載の通信方法において、前記端末装置の着信もしくは前記基地局装置から端末装置への通信確立時にはMIMO通信を行わず、まず該端末装置との通信状態の最もよいアンテナ装置と通信を行って少なくとも一つ以上の無線回線を確立し、無線回線の確立後に前記複数のアンテナ装置を用いてMIMO通信を行うことを特徴とする通信方法。
- 請求項16記載の通信方法において、前記端末装置からの発信もしくは前記端末装置から基地局装置への通信確立時にはMIMO通信を行わず、まず該端末装置との通信状態の最もよいアンテナ装置と通信を行って少なくとも一つ以上の無線回線を確立し、無線回線の確立後に前記複数のアンテナ装置を用いてMIMO通信を行うことを特徴とする通信方法。
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