JP2008187369A - Communication method, and radio communication device - Google Patents

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JP2008187369A JP2007018212A JP2007018212A JP2008187369A JP 2008187369 A JP2008187369 A JP 2008187369A JP 2007018212 A JP2007018212 A JP 2007018212A JP 2007018212 A JP2007018212 A JP 2007018212A JP 2008187369 A JP2008187369 A JP 2008187369A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that spatial/temporal continuities of radio wave propagation path characteristics of signal in up time slot and those of signal in down time slot decrease and communication quality decreases as the moving speed of a terminal becomes faster. <P>SOLUTION: A radio communication device (100) has an information acquiring unit (120) which acquires information regarding the moving speed of the other device and a slot allocating unit (130) which selects and allocates an up time slot and a down time slot according to the acquired information on the other device. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、通信方法および無線通信装置に関する。   The present invention relates to a communication method and a wireless communication apparatus.

タイムスロットを使う従来の時分割システムは、例えば、TDMA-TDD(時分割多元接続−時分割複信)通信方式を用いているPHS(Personal Handy phone System)やiBurst(登録商標)などのシステムがあり、それぞれ”ARIB STD-28(ARIB)”や”High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC-2005-032(ATIS/ANSI)”で規定されている。このようなTDMA-TDDシステムを使った現行の規格や通信システムでは、上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、下りタイムスロットにおける時系列上の順番とが等しい(上り下りスロット順序同期方式)一対のタイムスロットが、各端末に割り当てられる。   Conventional time division systems that use time slots include systems such as PHS (Personal Handy phone System) and iBurst (registered trademark) that use the TDMA-TDD (Time Division Multiple Access-Time Division Duplex) communication method. Yes, each is specified in “ARIB STD-28 (ARIB)” and “High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC-2005-032 (ATIS / ANSI)”. In current standards and communication systems using such a TDMA-TDD system, the time sequence in the upstream time slot is equal to the time sequence in the downstream time slot (upstream / downstream slot order synchronization method). Are assigned to each terminal.

上述した従来の通信システムでは、例えば、基地局が受信した上りタイムスロット信号から得た何らかの制御情報に基づき、この上りタイムスロット信号と対をなす下りタイムスロット信号に何らかの調整(例えば、アンテナ重畳係数の調整など)をして、調整後の信号を端末に送信する。これは、上りタイムスロット信号の電波伝搬経路特性と、下りタイムスロット信号のそれとに空間的/時間的な連続性がある(即ち、アップリンクの電波伝播環境とダウンリンクのそれとをほぼ同一である)と仮定した制御である。このような制御は、端末が静止している場合、或いは、徒歩や低速な交通機関に乗車中などの場合には、十分な実用性がある。
特開平成10-257009号
In the conventional communication system described above, for example, on the basis of some control information obtained from the uplink time slot signal received by the base station, some adjustment (for example, antenna superposition coefficient) is made to the downlink time slot signal paired with this uplink time slot signal. ) And send the adjusted signal to the terminal. This is because there is spatial / temporal continuity between the radio wave propagation path characteristics of the upstream time slot signal and that of the downstream time slot signal (that is, the radio wave propagation environment of the uplink and that of the downlink are almost the same). ). Such control is sufficiently practical when the terminal is stationary, or when walking or getting on low-speed transportation.
JP-A-10-257009

しかしながら、端末が高速で移動する場合には、基地局が受信した上りタイムスロット信号から得た指向性の制御情報(例えば、アダプティブアレイアンテナのアンテナ重畳係数)に基づき、この上りタイムスロット信号と対をなす下りタイムスロット信号の指向性を調整しても、上りタイムスロットと下りタイムスロットとの間の時間差Δtの間に、端末が相当の距離を移動してしまい、基地局が指向性を適切に制御することができなくなる場合がある。その結果、端末の受信レベルが低減したり、受信エラー発生の確率が高くなったり、フェージングが発生したりするなど通信品質が低下する問題があった。即ち、端末の移動速度が速くなるほど、上りタイムスロット信号の電波伝搬経路特性と、下りタイムスロット信号のそれとの空間的/時間的な連続性が低下し(即ち、電波伝搬環境の変化に追随できなくなる)、通信品質が低下する場合があった。   However, when the terminal moves at a high speed, the base station and the uplink time slot signal are not matched with the directivity control information obtained from the uplink time slot signal received by the base station (for example, the antenna superposition coefficient of the adaptive array antenna). Even if the directivity of the downlink time slot signal is adjusted, the terminal moves a considerable distance during the time difference Δt between the uplink time slot and the downlink time slot, and the base station appropriately adjusts the directivity. In some cases, it becomes impossible to control. As a result, there has been a problem that the communication quality deteriorates, such as the reception level of the terminal being reduced, the probability of occurrence of a reception error increasing, or fading occurring. That is, as the moving speed of the terminal increases, the radio wave propagation path characteristics of the upstream time slot signal and the spatial / temporal continuity with that of the downstream time slot signal decrease (that is, the radio wave propagation environment can be tracked). Communication quality may be reduced.

そこで、本発明の目的は、端末の移動速度に応じて、上りタイムスロット信号の電波伝搬経路特性と、下りタイムスロット信号のそれとの連続性を確保するように(即ち、電波伝搬環境の変化に追随するように)、上りと下りのタイムスロットを選択して割り当て、通信品質の低下を防止する技法(通信方法および無線通信装置)を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to ensure the continuity between the radio wave propagation path characteristic of the upstream time slot signal and that of the downstream time slot signal according to the moving speed of the terminal (that is, to the change of the radio wave propagation environment). It is to provide a technique (a communication method and a radio communication apparatus) that selects and assigns uplink and downlink time slots and prevents a deterioration in communication quality.

上述した諸課題を解決すべく、第1の発明による通信方法は、
他の装置との無線通信において、複数のタイムスロットを有する時分割多元接続/時分割複信方式を使用し、上りタイムスロットの信号に基づいて下りタイムスロットの信号を制御する無線通信装置における通信方法であって、
前記他の装置における移動速度に関する情報(移動速度、或いは、電波伝播経路におけるフェージング量、最大ドップラー周波数など)を取得する取得ステップと、
前記他の装置の前記取得した情報に応じて、(空きスロットから)前記上りタイムスロットおよび前記下りタイムスロットを選択して割り当てる割当ステップと、
を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the communication method according to the first invention is:
Communication in a wireless communication device that uses a time division multiple access / time division duplex method having a plurality of time slots and controls a signal in a downstream time slot based on an upstream time slot signal in wireless communication with another device A method,
An acquisition step of acquiring information on the moving speed in the other device (moving speed, fading amount in the radio wave propagation path, maximum Doppler frequency, etc.);
An allocation step of selecting and assigning the uplink time slot and the downlink time slot (from an empty slot) according to the acquired information of the other device;
Have

また、第2の発明による通信方法は、
前記割当ステップが、
前記取得した情報の移動速度が速い前記他の装置ほど、前記上りタイムスロットと、前記下りタイムスロットとの間の時間差が短くなるように、前記上りタイムスロットおよび前記下りタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする。
The communication method according to the second invention is
The assigning step comprises:
Select and assign the uplink time slot and the downlink time slot so that the time difference between the uplink time slot and the downlink time slot becomes shorter as the other device having a higher moving speed of the acquired information. ,
It is characterized by that.

また、第3の発明による通信方法は、
前記上りタイムスロットの時系列上の順番と、前記下りタイムスロットの時系列上の順番とが等しいタイムスロット対が、複数有り、
前記割当ステップが、
前記取得した情報の移動速度が速い前記他の装置ほど、前記上りタイムスロットと、前記下りタイムスロットとの間の時間差が短くなるように、前記複数のタイムスロット対から1つのタイムスロット対を選択して割り当てる、
ことを特徴とする。
The communication method according to the third invention is
There are a plurality of time slot pairs in which the time sequence of the upstream time slot is equal to the time sequence of the downstream time slot,
The assigning step comprises:
One time slot pair is selected from the plurality of time slot pairs so that the time difference between the upstream time slot and the downstream time slot becomes shorter as the other device having a higher moving speed of the acquired information. Assign
It is characterized by that.

また、第4の発明による通信方法は、
前記上りタイムスロットの時間間隔と、前記下りタイムスロットの時間間隔とが異なる(上り下り時間非対称タイムスロット方式である)、
ことを特徴とする。
A communication method according to the fourth invention is:
The time interval of the uplink time slot is different from the time interval of the downlink time slot (uplink / downlink time asymmetric time slot method),
It is characterized by that.

上述したように本発明の解決手段を方法として説明してきたが、本発明はこれらに実質的に相当する装置、プログラム、プログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものであり、本発明の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。   As described above, the solution of the present invention has been described as a method. However, the present invention can be realized as a device, a program, and a storage medium storing the program substantially corresponding to these, and the scope of the present invention. It should be understood that these are also included.

例えば、本発明を装置として実現させた第5の発明による無線通信装置(基地局装置など)は、
他の装置との無線通信において、複数のタイムスロットを有する時分割多元接続/時分割複信方式を使用し、上りタイムスロットの信号に基づいて下りタイムスロットの信号を制御する無線通信装置であって、
前記他の装置における移動速度に関する情報(移動速度、或いは、電波伝播経路におけるフェージングの量、最大ドップラー周波数など)を取得する情報取得部と
前記他の装置の前記取得した情報に応じて、(空きスロットから)前記上りタイムスロットおよび前記下りタイムスロットを選択して割り当てるスロット割当部と、
を有する。
For example, a wireless communication apparatus (base station apparatus or the like) according to the fifth aspect of the present invention that realizes the present invention as an apparatus
A wireless communication device that uses a time division multiple access / time division duplex method having a plurality of time slots in wireless communication with other devices and controls a signal in a downstream time slot based on an upstream time slot signal. And
According to the information acquisition unit for acquiring information about the moving speed in the other device (moving speed, fading amount in radio wave propagation path, maximum Doppler frequency, etc.) and the acquired information of the other device (free A slot allocation unit that selects and allocates the uplink time slot and the downlink time slot (from the slot);
Have

本発明によれば、端末の移動速度に応じて、上りタイムスロット信号の電波伝搬経路特性と、下りタイムスロット信号のそれとの連続性を確保するように、上りと下りのタイムスロットを選択して割り当て、通信品質の低下を抑止することができる。即ち、端末の移動状態に応じて、アップリンクとダウンリンクとの間の電波伝搬環境の変化に適正に追随する制御が可能になり、より安定した通信を提供することが可能となる。   According to the present invention, the uplink and downlink time slots are selected according to the moving speed of the terminal so as to ensure the continuity between the radio wave propagation path characteristics of the uplink time slot signal and that of the downlink time slot signal. Allocation and deterioration of communication quality can be suppressed. That is, according to the movement state of the terminal, it is possible to appropriately follow the change in the radio wave propagation environment between the uplink and the downlink, and it is possible to provide more stable communication.

以降、諸図面を参照しながら、本発明の実施態様を詳細に説明するが、本発明の原理・構成の説明に先立ち、本発明が対象とする通信システム、タイムスロット構成などを説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Prior to description of the principle and configuration of the present invention, a communication system, a time slot configuration and the like targeted by the present invention will be described.

<適応型アンテナアレイ>
本発明が対象とする通信システムの一例として適応型アンテナアレイシステム(Adaptive Array Antenna System)を説明する。複数のアンテナ素子を持つ適応型のアンテナアレイは典型的には基地局に実装される。基地局に実装すると、アップリンク受信波に含まれる干渉波を抑圧する事が可能であると共に、受信によるアンテナ重みを導く事により所望波の到来経路を推定する事が可能となる。また、適応アンテナアレイは推定する無線端末に対してSINR(Signal to Interference and Noise Ration)が最大に、かつそれ以外では信号が抑圧されるよう送信アンテナ重みを設定する事により、通信品質を確保しながら、リンク容量を飛躍的に増大させる事ができる為、昨今研究が盛んになってきている。実際に運用されている例としては、”High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032(ATIS/ANSI)”に準拠するiBurst(登録商標)システム等がある。
<Adaptive antenna array>
As an example of a communication system targeted by the present invention, an adaptive antenna array system will be described. An adaptive antenna array having a plurality of antenna elements is typically implemented in a base station. When implemented in the base station, it is possible to suppress the interference wave included in the uplink reception wave and to estimate the arrival path of the desired wave by deriving the antenna weight by reception. The adaptive antenna array also ensures communication quality by setting the transmit antenna weight so that SINR (Signal to Interference and Noise Ration) is maximized for the wireless terminal to be estimated and the signal is suppressed otherwise. However, since the link capacity can be drastically increased, research has become active recently. As an example of actual operation, there is an iBurst (registered trademark) system that conforms to “High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC-2005-032 (ATIS / ANSI)”.

<TDMA-TDDとアンテナアレイ>
TDMA-TDD方式は無線端末から基地局へのアップリンク方向のチャネルと、基地局から無線端末へのダウンリンク方向のチャネルが、同一周波数を用いて行なわれる為、受信で得たアンテナウエイトを理論上送信に用いる事が可能である。このため、アンテナアレイを用いた性能向上が得られやすいという利点を持つ。つまり、短期間においては同一周波数帯において、任意の地点と他の任意の地点間の伝播経路において、伝達経路自体と伝播特性に連続性があると仮定し、アップリンクの受信で得た伝達経路に合致したアンテナ重畳係数をダウンリンク送信に利用可能であるとする。一般にこの仮定は、推定に用いる受信信号(上りタイムスロット信号)と送信信号(下りタイムスロット信号)との間隔(時間差)が短く、かつ無線端末の移動速度が遅い場合に十分な実用性を持つ。
<TDMA-TDD and antenna array>
The TDMA-TDD system uses the same frequency for the uplink channel from the radio terminal to the base station and the downlink channel from the base station to the radio terminal, so the antenna weight obtained by reception is theoretically calculated. It can be used for top transmission. For this reason, it has the advantage that the performance improvement using an antenna array is easy to be obtained. In other words, in the same frequency band in a short period, it is assumed that there is continuity between the transmission path itself and the propagation characteristics in the propagation path between an arbitrary point and other arbitrary points, and the transmission path obtained by uplink reception It is assumed that the antenna superposition coefficient matching the above can be used for downlink transmission. In general, this assumption has sufficient practicality when the interval (time difference) between the received signal (uplink time slot signal) and the transmission signal (downlink time slot signal) used for estimation is short and the moving speed of the wireless terminal is slow. .

<アンテナ重みの取得方法>
アンテナ重みとしてはWinner解がよく知られていて、Winner解を得る方法としてトレーニング信号(参照信号)と受信アンテナアレイからの受信信号との平均二乗誤差(MSE: Mean Square Error)を最小にする適応アルゴリズムによる逐次更新がよく用いられる事が知られている。この適応アルゴリズムとしてはLMS(Least Mean Square)アルゴリズムがよく用いられる。LMSアルゴリズムには既知のトレーニング信号が必要となるが、これは一般に基地局と無線端末で共有する既知のトレーニング信号パターンを、無線端末がアップリンク信号の先頭もしくは末尾、もしくはその両方に付与して、基地局では既知のパターンをトレーニング信号として使う方法がよく用いられる。
<TDMA-TDDの上り下りスロットの非対称性の利点>
一般のユーザーにおけるインターネットの用途としては、例えばWEBの閲覧やサーバーにある動画・音声ストリーミングファイルの閲覧といったものがある。このようないわゆる、サーバ−クライアント型コネクションにおいてはアップリンク方向のデータ量に比べてダウンリンク方向のデータ量が非常に多い特徴を持つ場合が多い。このような場合、例えばADSLや特表2006-501768に見られるように、アップリンク方向の帯域とダウンリンク方向の帯域を非対称にして、ダウンリンク方向の帯域をより多くする事が実際のユーザーに対する利便性を増す事が知られている。
<Method for obtaining antenna weight>
The Winner solution is well known as the antenna weight, and the method of obtaining the winner solution is to minimize the mean square error (MSE) between the training signal (reference signal) and the received signal from the receiving antenna array. It is known that sequential updating by an algorithm is often used. As this adaptive algorithm, the LMS (Least Mean Square) algorithm is often used. A known training signal is required for the LMS algorithm. This is because the wireless terminal generally assigns a known training signal pattern shared between the base station and the wireless terminal to the beginning or end of the uplink signal, or both. In a base station, a method of using a known pattern as a training signal is often used.
<Advantage of Asymmetry of Up / Down Slot of TDMA-TDD>
Examples of the use of the Internet for general users include browsing the web and browsing video / audio streaming files on a server. Such so-called server-client type connections often have a feature that the amount of data in the downlink direction is much larger than the amount of data in the uplink direction. In such a case, for example, as seen in ADSL and Special Table 2006-501768, the bandwidth in the uplink direction and the bandwidth in the downlink direction are made asymmetrical so that the bandwidth in the downlink direction is increased. It is known to increase convenience.

ただし、TDMA-TDD多元多重方式は、アップリンク方向とダウンリンク方向が同じ周波数を用いるために、アップリンク方向とダウンリンク方向のスロットが時間的に重ならないようにしなければならない。その為、アップリンク方向とダウンリンク方向を交互に繰り返して1フレームを構成する場合、基地局から一定距離をはなれた無線端末と接続する事が困難になる欠点を持つ。つまり、基地局が定める受信位置に無線端末の送信信号が到達するためには、無線端末は距離に応じて先行して送信信号を発射する必要がある。特表2006-501768号では、図2に示すように、アップリンクを3つ、ダウンリンクを3つ、それぞれ連続して配置し、ダウンリンクスロットのグループとアップリンク方向のグループの間に拡張されたガードタイムを設け、無線端末が基地局からの距離が離れている場合、無線端末はアップリンク方向の送信信号を時間的に前進させて発射する余地を設けるフレーム構造が提案されている。   However, since the TDMA-TDD multiple multiplexing scheme uses the same frequency in the uplink direction and the downlink direction, it is necessary to prevent the slots in the uplink direction and the downlink direction from overlapping in time. Therefore, when one frame is formed by alternately repeating the uplink direction and the downlink direction, it has a drawback that it is difficult to connect to a wireless terminal that is separated from the base station by a certain distance. That is, in order for the transmission signal of the wireless terminal to reach the reception position defined by the base station, the wireless terminal needs to emit the transmission signal in advance according to the distance. In Special Table 2006-501768, as shown in Fig. 2, three uplinks and three downlinks are arranged in succession, and are expanded between the downlink slot group and the uplink direction group. A frame structure has been proposed in which, when a guard time is provided and the wireless terminal is far from the base station, the wireless terminal has room to advance and transmit a transmission signal in the uplink direction in time.

図2は、”High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032(ATIS/ANSI)”で提案されるフレーム構成図である。図に示すようにフレームは論理的に区切られ、アップリンク/ダウンリンクはそれぞれ3個ずつのTDMA-TDDスロットを構成する。   FIG. 2 is a frame configuration diagram proposed in “High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC-2005-032 (ATIS / ANSI)”. As shown in the figure, the frames are logically divided, and the uplink / downlink constitutes three TDMA-TDD slots each.

無線端末はダウンリンク受信スロットを基準にアップリンク送信タイミングを決定するために、図2は、図3のように書き換える事ができる。アップリンク送信信号を無線端末のアンテナ端から発射した場合、基地局との距離に応じて遅延する事となる。電波の伝播速度を300000Km/secとした場合、基地局からのダウンリンク信号が無線端末のアンテナ端に到達したタイミングを基準にした場合、基地局との距離150m当り1μsec早く送信すればアップリンク送信信号は基地局のアンテナ端に正しいタイミングで到達する事になる為、無線端末の位置が基地局から12.6Kmにある場合は、無線端末はアップリンク送信タイミングを84μsec早く送信すると基地局のアップリンク受信タイミングに合致するタイミングで到着させる事ができる。この場合の無線端末のアンテナ端でのタイミングを図4に示す。   The wireless terminal can rewrite FIG. 2 as shown in FIG. 3 in order to determine the uplink transmission timing based on the downlink reception slot. When the uplink transmission signal is emitted from the antenna end of the wireless terminal, it is delayed according to the distance from the base station. When the propagation speed of radio waves is 300000Km / sec, based on the timing when the downlink signal from the base station arrives at the antenna end of the wireless terminal, uplink transmission is possible by transmitting 1μsec earlier per 150m distance from the base station Since the signal arrives at the antenna end of the base station at the correct timing, if the position of the wireless terminal is 12.6 Km from the base station, the wireless terminal will transmit the uplink transmission timing 84 μsec earlier, the uplink of the base station It can arrive at a timing that matches the reception timing. FIG. 4 shows the timing at the antenna end of the wireless terminal in this case.

図1は、本発明の一実施態様による無線通信装置のブロック図である。図に示すように、無線通信装置100は、装置全体の制御を司る制御部110と、情報取得部(速度情報取得部)120と、スロット割当部130、通信部140、記憶部150、アンテナANTとを具える。制御部110は、他の装置との無線通信において、複数のタイムスロットを有する時分割多元接続/時分割複信方式を使用し、上りタイムスロットの信号に基づいて下りタイムスロットの信号を制御する。情報取得部(速度情報取得部)120は、他の装置毎に、当該他の装置における移動速度情報を取得する。この「移動速度情報」とは、自装置と通信相手の他の装置との相対的な移動速度に関する情報であり、自装置が基地局装置であって静止している場合は、他の装置の移動速度そのものである。この移動速度情報は、自装置で取得してもよいし、通信相手側で測定された移動速度情報を、当該通信相手から受信してもよい。移動速度の算出手法は後で詳細に説明する。また、スロット割当部130は、他の装置毎の移動速度情報に応じて、空きスロットから前記上りタイムスロットおよび前記下りタイムスロットを選択して割り当てる。通信部140は、スロット割当部130が割り当てたスロット対を使用して、アンテナANTを介して他の装置(端末)と通信を行う。   FIG. 1 is a block diagram of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the wireless communication device 100 includes a control unit 110 that controls the entire device, an information acquisition unit (speed information acquisition unit) 120, a slot allocation unit 130, a communication unit 140, a storage unit 150, an antenna ANT. With. The control unit 110 uses a time division multiple access / time division duplex method having a plurality of time slots in radio communication with other devices, and controls the signals of the downlink time slots based on the signals of the uplink time slots. . The information acquisition unit (speed information acquisition unit) 120 acquires movement speed information in the other device for each other device. This “moving speed information” is information relating to the relative moving speed between the own apparatus and another apparatus with which it is communicating, and when the own apparatus is a base station apparatus and is stationary, It is the moving speed itself. This movement speed information may be acquired by the own apparatus, or movement speed information measured on the communication partner side may be received from the communication partner. A method for calculating the moving speed will be described in detail later. Further, the slot allocation unit 130 selects and allocates the uplink time slot and the downlink time slot from the empty slots according to the moving speed information for each other device. The communication unit 140 communicates with other devices (terminals) via the antenna ANT using the slot pairs assigned by the slot assignment unit 130.

スロット割当部130は、例えば、表1のような、記憶部150に格納されている上下スロット時間差テーブルを参照する。表1は、本発明が着目する時間差を説明するための仮想スロット構成であり、各スロットやガードタイムの時間間隔は仮想のものであり、さらに実際には、周波数帯別、多重空間番号別にスロット対が存在する。表1の3つのスロット対は全て空きスロット対であり、上りタイムスロットの時間間隔は500μs、下りタイムスロットの時間間隔は1000μs、ガードタイムは100μsであると仮定する。スロット割当部130は、このテーブルを参照して、端末の移動速度が、所定の第1の閾値よりも大きい端末には時間差が最も短いスロット対U1-D1を選択して、当該端末に割り当てる。このスロット対は、上下スロット時間差が最も短いため、この3つのスロット対の中では、端末の移動速度が大きい場合でも、最も電波伝搬環境の変動を受けにくい(フェージング耐性が最も高い)通信品質が高いスロット対である。一方、端末の移動速度が、所定の第2の閾値よりも小さい端末には、スロット割当部130は、時間差が最も長いスロット対U3-D3を選択して、当該端末に割り当てる。このスロット対は、上下スロット時間差が最も長いため、この3つのスロット対の中では、移動速度が大きくなれば電波伝搬環境の変動を最も受け易いスロット対であるが、この端末は移動速度が小さいため通信品質が低下する可能氏が低いため問題はない。   The slot allocation unit 130 refers to an upper and lower slot time difference table stored in the storage unit 150 as shown in Table 1, for example. Table 1 shows a virtual slot configuration for explaining the time difference to which the present invention is focused. The time interval of each slot and guard time is virtual, and actually, the slot is classified by frequency band and multiple space number. There are pairs. It is assumed that all three slot pairs in Table 1 are empty slot pairs, the time interval of the upstream time slot is 500 μs, the time interval of the downstream time slot is 1000 μs, and the guard time is 100 μs. The slot allocation unit 130 refers to this table, selects a slot pair U1-D1 having the shortest time difference for a terminal whose moving speed is larger than a predetermined first threshold, and allocates the selected terminal to the terminal. Since the slot pair has the shortest time difference between the upper and lower slots, the communication quality is the least susceptible to fluctuations in the radio wave propagation environment (highest fading resistance) among the three slot pairs even when the moving speed of the terminal is high. High slot pair. On the other hand, for a terminal whose moving speed of the terminal is smaller than the predetermined second threshold, the slot assignment unit 130 selects the slot pair U3-D3 having the longest time difference and assigns it to the terminal. Since this slot pair has the longest time difference between the upper and lower slots, among these three slot pairs, the slot pair is most susceptible to fluctuations in the radio wave propagation environment as the moving speed increases, but this terminal has a low moving speed. Therefore, there is no problem because the possibility that the communication quality is lowered is low.

Figure 2008187369
Figure 2008187369

表1のような上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、下りタイムスロットにおける時系列上の順番とが等しい「上り下りスロット順序同期方式」のタイムスロット対が、各端末に割り当てられるものと仮定する。しかしながら、本発明は、このような「上り下りスロット順序同期方式」に限定されず、上りタイムスロットにおける時系列上の順番と、下りタイムスロットにおける時系列上の順番とが必ずしも等しくない「上り下りスロット順序非同期方式」を採用する場合であっても適用可能である。即ち、表2は、「上り下りスロット順序非同期方式」であり、時間差が最も短いタイムスロット対U3-D1では、上下スロットの時間差が600μsであるため、表1における最もフェージング耐性が高い(速度耐性が高い)スロット対U3-D1の約1/3の時間差であるため、より速い移動速度であっても優れた通信品質を提供することが可能なスロット対である。   It is assumed that a time slot pair of “uplink / downlink slot order synchronization scheme” in which the time-series order in the uplink time slot and the time-series order in the downlink time slot are the same as shown in Table 1 is assigned to each terminal. To do. However, the present invention is not limited to such an “uplink / downlink slot order synchronization method”, and the time-series order in the uplink time slot is not necessarily equal to the time-series order in the downlink time slot. The present invention is applicable even when the “slot order asynchronous method” is adopted. That is, Table 2 shows the “ascending / descending slot order asynchronous method”, and the time slot pair U3-D1 having the shortest time difference has the highest fading tolerance (speed tolerance) in Table 1 because the time difference between the upper and lower slots is 600 μs. Since the time difference is about 1/3 of the slot pair U3-D1, the slot pair can provide excellent communication quality even at a higher moving speed.

Figure 2008187369
Figure 2008187369

<無線端末の移動速度の取得>
移動速度の取得方法を説明する。基地局と無線端末の相対速度を得る方法として、基地局側で無線端末の移動速度を得る方法と無線端末側で無線端末の移動速度を計測する方法とがある。基地局側で無線端末との相対速度を知る方法として、信号の到達タイミングより求める方法がある。”High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032(ATIS/ANSI)”では、無線端末は基地局の送信するダウンリンク信号に同期させるために、基地局の送信する報知情報チャンネルバーストを定期的にモニタリングして、受信位置を調整する。無線端末は受信位置決定後、基地局との距離に応じたアップリンク送信タイミングを知るために、コンフィギュレーションチャネルバーストを基地局に送信する。基地局はコンフィギュレーションチャネルバーストの受信位置から、本来のアップリンク受信位置との差分情報を含むコンフィギュレーションバーストを無線端末に返信する。無線端末は基地局から得た差分情報を元に送信タイミングの調整を行なう。この時基地局は、同一無線端末の差分情報から当該無線端末の自基地局との距離を得る事ができ、かつ、この差分情報を過去複数回に渡って記録する制御を行い、その時間的変化を調べる事により、当該無線端末の基地局からの相対速度を得る事ができる。この時間的な差分情報は無線端末でも共有している為、相対速度の情報取得部は、無線端末側でも容易に実施可能である。
<Acquisition of moving speed of wireless terminal>
A method for acquiring the moving speed will be described. As a method for obtaining the relative speed between the base station and the wireless terminal, there are a method for obtaining the moving speed of the wireless terminal on the base station side and a method for measuring the moving speed of the wireless terminal on the wireless terminal side. As a method of knowing the relative speed with the wireless terminal on the base station side, there is a method of obtaining from a signal arrival timing. In "High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032 (ATIS / ANSI)", the radio terminal transmits broadcast information transmitted by the base station to synchronize with the downlink signal transmitted by the base station. Monitor the channel burst periodically to adjust the receiving position. After determining the reception position, the wireless terminal transmits a configuration channel burst to the base station in order to know the uplink transmission timing according to the distance from the base station. The base station returns a configuration burst including difference information from the reception position of the configuration channel burst to the original uplink reception position to the wireless terminal. The wireless terminal adjusts the transmission timing based on the difference information obtained from the base station. At this time, the base station can obtain the distance from the base station of the wireless terminal from the difference information of the same wireless terminal, and performs control to record the difference information for a plurality of times in the past. By examining the change, the relative speed from the base station of the wireless terminal can be obtained. Since the time difference information is shared by the wireless terminals, the relative speed information acquisition unit can be easily implemented on the wireless terminal side.

<無線リソースの配分方法>
TDMA-TDDを用いる通信方法では、トラフィックチャネルに用いる無線リソースはTDMA-TDDスロットと周波数チャネルにより決定される。つまり、TDMA-TDDにより時間的に3多重されていて、周波数チャネルが8個使用可能である場合は、24のトラフィックチャネルを用意できる。ただし、TDMA-TDD方式では基地局との同期用チャネルが必要で、一つ以上の無線リソースが例えば報知情報チャネルとして用いられ、トラフィックチャネルとして使用できない事が多い。これらトラフィックチャネルのうち、未使用状態であるトラフィックチャネルを用いる事ができる。未使用状態の判定方法としては、無線端末側でアップリンク無線チャネルリソースの干渉波測定を行い、測定RSSI(Received Signal Strength Indicator)が閾値以下であれば未使用であると判断してトラフィックチャネルの開始リクエスト信号を発射する方法がある。”ARIB STD-28(ARIB)”で規定されるようにスロット付きALOHAアルゴリズムを用いるとより衝突時の再リソース選択がスムースに行なわれる可能性が高くなる事が知られている。
<Radio resource allocation method>
In a communication method using TDMA-TDD, radio resources used for a traffic channel are determined by a TDMA-TDD slot and a frequency channel. In other words, 24 traffic channels can be prepared when 3 times are multiplexed by TDMA-TDD and 8 frequency channels can be used. However, the TDMA-TDD scheme requires a channel for synchronization with a base station, and one or more radio resources are used as, for example, a broadcast information channel and cannot be used as a traffic channel in many cases. Among these traffic channels, traffic channels that are not used can be used. As a method of determining the unused state, the radio terminal side measures the interference wave of the uplink radio channel resource. There is a way to fire a start request signal. It is known that the use of the slotted ALOHA algorithm as defined in “ARIB STD-28 (ARIB)” increases the possibility of smooth re-resource selection during a collision.

アンテナアレイを用いた空間多重を基地局側に実装する場合では、基地局側の管理によりトラフィックチャネルを空間多重数分倍加する事ができ、無線端末側での干渉波測定は無意味になる場合がある。そのような場合は、干渉波測定を行なわず、無線端末は単にランダムで選定した無線リソースのアップリンクトラフィックチャネルを用いて、スロット付きALOHAアルゴリズムに従いトラフィックチャネル確立要求信号を送信する。基地局側では無線リソースが空いている場合はトラフィックチャネルを開く制御を行なう。”High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032(ATIS/ANSI)”では、トラフィックチャネル確立の為の信号と、トラフィックチャネルの空間多重数3のそれぞれのトラフィックチャネルでトレーニング信号パターンを分ける事により、空間多重を実現させている。   When implementing spatial multiplexing using an antenna array on the base station side, the traffic channel can be doubled by the number of spatial multiplexing by the management of the base station, and interference wave measurement on the wireless terminal side is meaningless There is. In such a case, the wireless terminal transmits a traffic channel establishment request signal according to the slotted ALOHA algorithm using the uplink traffic channel of the radio resource selected at random without performing interference wave measurement. On the base station side, control is performed to open a traffic channel when radio resources are available. In “High Capacity-Spatial Division Multiple Access (HC-SDMA) WTSC- 2005-032 (ATIS / ANSI)”, the traffic channel establishment signal and the training signal on each traffic channel of traffic channel spatial multiplexing number 3 Spatial multiplexing is realized by dividing patterns.

基地局はアップリンク方向の受信スロットの受信信号に含まれるトレーニング信号を元に、対応するダウンリンク方向の送信スロットにおける送信アンテナの重畳係数を決定するが、1つのTDMA-TDDフレームにおいて送信スロットと受信スロットでは他のチャネルのスロットが存在する為、時間的にギャップを含む事になり、ダウンリンク方向における送信アンテナの重畳係数の決定に誤りが含まれる理由となる。   The base station determines the superposition coefficient of the transmission antenna in the corresponding transmission slot in the downlink direction based on the training signal included in the reception signal in the reception slot in the uplink direction. In one TDMA-TDD frame, Since there are slots of other channels in the reception slot, a gap is included in time, which is the reason why an error is included in the determination of the superposition coefficient of the transmission antenna in the downlink direction.

その時間的なギャップは、各スロットで均一では無い為、時間的ギャップが少ないスロットと時間的ギャップが大きいスロットでは、例えば、送信アンテナの重畳係数によるビームフォーミングの性能に差が現れる事となる。これは、無線端末の移動速度が速い場合に問題が生じる。無線端末が移動する場合は基地局との相対速度の影響によりドップラーフェージングの影響が発生する。ドップラーフェージングは無線端末の移動速度が速ければ速いほど大きくなるので、受信により得た送信重畳係数を用いてダウンリンク信号を送信しても、無線端末に最適な信号を送信できる可能性が低下してしまう。また、アップリンクスロットとダウンリンクスロットの時間差が、1645μsecの場合、時速240Km/Hourの場合11cm移動する事になるが、これが一番条件の悪いアップリンクスロット3からダウンリンクスロット3では18cmの移動距離となる。移動距離が長いほど伝達パスの特性が変質している可能性が高くなる。つまり、後に来るスロット程、条件の悪い情報を参照している事になり、フェージングの影響により受信により得た送信重畳係数を用いてダウンリンク信号を送信しても無線端末が最適な信号を受信できる可能性が低下してしまうことになる。   Since the time gap is not uniform in each slot, for example, a difference in beam forming performance due to a superposition coefficient of a transmission antenna appears between a slot with a small time gap and a slot with a large time gap. This causes a problem when the moving speed of the wireless terminal is fast. When the wireless terminal moves, the influence of Doppler fading occurs due to the influence of the relative speed with the base station. Since Doppler fading increases as the moving speed of a wireless terminal increases, the possibility that an optimal signal can be transmitted to the wireless terminal decreases even if a downlink signal is transmitted using the transmission superposition coefficient obtained by reception. End up. In addition, if the time difference between the uplink slot and the downlink slot is 1645 μsec, it moves 11 cm when the speed is 240 Km / Hour, but this is 18 cm in the downlink slot 3 from the worst slot uplink slot 3 Distance. The longer the moving distance, the higher the possibility that the characteristics of the transmission path are altered. In other words, the slot that comes later refers to information with poor conditions, and the wireless terminal receives the optimal signal even if the downlink signal is transmitted using the transmission superposition coefficient obtained by reception due to the influence of fading. This reduces the possibility of being able to do it.

本発明では、移動速度が速い無線端末に対して、よりフェージングに強い(速度耐性が高い)タイムスロットを割り振ることにより、より高速な移動を行なっても、無線端末が最適な信号を受信できる可能性を高くする事ができる。移動速度が小さい無線端末や、基地局との距離が短い無線端末は、移動速度増大によるフェージングの影響が少ないため、よりフェージングに弱いタイムスロットに割り当てても問題なく、この事により、移動速度の速い無線端末が将来接続する場合にフェージングに強いスロットを確保する事ができる。フェージングに強い(即ち、速度耐性が高い)スロットとフェージングに弱いスロットの混在が避けられないシステムで有る場合、当然フェージングに強いスロットはフェージングに弱いスロットに対して高い価値を持つ。よって用途や課金による区別の対象にすると、より木目細かいサービスを提供する事ができる。   In the present invention, by assigning a time slot that is more resistant to fading (high speed tolerance) to a wireless terminal with a fast moving speed, it is possible for the wireless terminal to receive an optimum signal even when moving at a higher speed The sex can be increased. Wireless terminals with a low moving speed and wireless terminals with a short distance to the base station are less affected by fading due to an increase in moving speed, so there is no problem even if they are assigned to time slots that are weaker to fading. When a fast wireless terminal is connected in the future, a slot strong against fading can be secured. In a system where it is inevitable to mix slots that are resistant to fading (that is, speed tolerance) and slots that are vulnerable to fading, the slots that are resistant to fading naturally have higher value than slots that are vulnerable to fading. Therefore, if the object is to be distinguished by usage or billing, a more detailed service can be provided.

次に、実施例1として、具体的な無線通信システムに本発明を適用した場合の詳細な構成・原理を説明する。本発明を適用する無線通信システムの一例として、図5のようなシステムを考える。基地局200には2本のアンテナ素子で構成されるアンテナアレイがあり、無線端末300との間でデジタル無線経路を確立させる。チャネルモデルとしては、基地局200と無線端末300との間には多数の散乱体が分布していて、周波数非選択性の多重伝播路が形成されているものと仮定する。無線端末300は、携行によって移動可能である事により、無線端末300と基地局200との多重伝播路はそれぞれ異なるドップラー周波数を有する事となる。   Next, as Embodiment 1, a detailed configuration and principle when the present invention is applied to a specific wireless communication system will be described. As an example of a wireless communication system to which the present invention is applied, consider a system as shown in FIG. The base station 200 has an antenna array composed of two antenna elements, and establishes a digital radio path with the radio terminal 300. As a channel model, it is assumed that a large number of scatterers are distributed between the base station 200 and the radio terminal 300 and a frequency non-selective multiple propagation path is formed. Since the wireless terminal 300 can move by carrying, the multiple propagation paths between the wireless terminal 300 and the base station 200 have different Doppler frequencies.

図6は、実施例1による基地局200の無線部構成を示すブロック図である。図に示すように、基地局200は、基準クロック生成部210、ウェイトコントローラ220、ベースバンドプロセッサ230、チャネル推定部240、移動速度算出部250、アナログデジタルコンバータADC1、ADC2、デジタルアナログコンバータDAC1,DAC2を具える。基地局200は、基準クロック生成部210により生成された基準クロックを元に、無線に関係する基準周波数生成及び、TDMA-TDDフレーム構造に関係するタイミングを生成する。二本のアンテナANT1およびANT2は、アダプティブアレイアンテナ部AAAを構成し、共に送信及び受信に兼用される。送信受信の信号はサーキュレータC1、C2により分配される。無論TDMA-TDD方式を用いるので、送信と受信は同時に行なわれることは無い。   FIG. 6 is a block diagram illustrating a radio unit configuration of the base station 200 according to the first embodiment. As shown in the figure, the base station 200 includes a reference clock generation unit 210, a weight controller 220, a baseband processor 230, a channel estimation unit 240, a moving speed calculation unit 250, analog-digital converters ADC1, ADC2, digital-analog converters DAC1, DAC2. With Based on the reference clock generated by the reference clock generation unit 210, the base station 200 generates reference frequency generation related to radio and timing related to the TDMA-TDD frame structure. The two antennas ANT1 and ANT2 constitute an adaptive array antenna unit AAA, and are both used for transmission and reception. Transmit / receive signals are distributed by circulators C1 and C2. Of course, since the TDMA-TDD method is used, transmission and reception are not performed simultaneously.

トラフィックチャネルの受信時において、各アンテナ素子となるアンテナANT1、ANT2には希望波と干渉波が重畳されて受信される。ウェイトコントローラ220は各アンテナ素子が設定する受信周波数、設定タイムスロットで受信した信号をアナログデジタルコンバータADC1、ADC2により標本化した後、整合フィルタMF1、MF2を適応し、アンテナアレイ出力データとする。ベースバンドプロセッサ230は希望波に含まれるはずのトレーニング信号パターンをチャネル推定部240に渡す。チャネル推定部240は、トレーニング信号パターンを用いてチャネル推定を行なう事ができる。アップリンクにおける希望波の先頭部分にはトレーニング信号が含まれる為、チャネル推定部240はチャネル推定にこれを用いる。チャネル推定部240がチャネル推定に用いた各アンテナの重み係数は一旦ベースバンドプロセッサ230のメモリ領域(図示せず)に格納される。この格納されたアンテナの重み係数は同一チャネルのダウンリンク送信時に送信アンテナの重み係数として再利用される。   During reception of the traffic channel, the desired wave and the interference wave are superimposed and received on the antennas ANT1 and ANT2 serving as the antenna elements. The weight controller 220 samples the signals received at the reception frequency and the set time slot set by each antenna element by the analog-digital converters ADC1 and ADC2, and then applies the matched filters MF1 and MF2 to obtain antenna array output data. The baseband processor 230 passes the training signal pattern that should be included in the desired wave to the channel estimation unit 240. The channel estimation unit 240 can perform channel estimation using the training signal pattern. Since the training signal is included in the head portion of the desired wave in the uplink, the channel estimation unit 240 uses this for channel estimation. The weighting factor of each antenna used for channel estimation by the channel estimation unit 240 is temporarily stored in a memory area (not shown) of the baseband processor 230. The stored antenna weighting factor is reused as the transmission antenna weighting factor during downlink transmission of the same channel.

移動速度算出部250は、基地局200と無線端末300との間の相対速度(基地局は静止しているため無線端末の絶対速度となる)を算出するために、追加されたもので本発明では基地局もしくは無線端末のいずれかに存在する必要がある。この部分に関しては後で詳細に説明する。無線端末300ではアンテナアレイを用いない為、次に示すようにシンプルな構成となる。   The moving speed calculation unit 250 is added to calculate the relative speed between the base station 200 and the wireless terminal 300 (the base station is stationary and becomes the absolute speed of the wireless terminal). Then, it needs to exist in either the base station or the wireless terminal. This part will be described in detail later. Since the radio terminal 300 does not use an antenna array, it has a simple configuration as shown below.

図7は、実施例1による無線端末300の無線部構成を示すブロック図である。図に示すように、無線端末300は、基準クロック生成部310、ベースバンドプロセッサ330、移動速度算出部350、アナログデジタルコンバータADC3、ADC2、およびデジタルアナログコンバータDAC3を具える。無線端末300はアンテナANT3は一本のみ有し、送信と受信で兼用される。無論TDMA-TDD方式を用いている為、送信と受信が同時に行なわれることは無い。受信時、アンテナ端に到着したダウンリンク受信信号はサーキュレータC3を経てアナログデジタルコンバータADC3に送られ標本化される。標本化されたインターフェイス(IF)信号はベースバンドプロセッサ330に送られ、検波復調され、データ信号として処理される。送信に関してはベースバンドプロセッサ330内部のデータは送信インターフェイス(IF)信号に変調され、デジタルアナログコンバータDAC3によりアナログ信号に変換された後、サーキュレータC3を経てアンテナANT3に送られ発射される。   FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless unit of the wireless terminal 300 according to the first embodiment. As shown in the figure, the wireless terminal 300 includes a reference clock generation unit 310, a baseband processor 330, a moving speed calculation unit 350, analog-digital converters ADC3, ADC2, and a digital-analog converter DAC3. The wireless terminal 300 has only one antenna ANT3 and is used for both transmission and reception. Of course, since the TDMA-TDD method is used, transmission and reception are not performed simultaneously. At the time of reception, the downlink reception signal arriving at the antenna end is sent to the analog-digital converter ADC3 through the circulator C3 and sampled. The sampled interface (IF) signal is sent to the baseband processor 330, detected and demodulated, and processed as a data signal. Regarding transmission, data in the baseband processor 330 is modulated into a transmission interface (IF) signal, converted into an analog signal by the digital-analog converter DAC3, and then sent to the antenna ANT3 through the circulator C3 and emitted.

基地局と同様、移動速度算出部350は、基地局と無線端末の相対速度を算出するために、追加されたもので本発明では基地局もしくは無線端末のいずれかに存在する必要がある。この部分に関しては後で詳細に説明する。   Similar to the base station, the moving speed calculation unit 350 is added to calculate the relative speed between the base station and the wireless terminal, and in the present invention, it needs to exist in either the base station or the wireless terminal. This part will be described in detail later.

送信時は、ベースバンドプロセッサ330からの送信データ信号に対して受信時にチャネル推定に用いたアンテナ重み係数を乗算する事により各アンテナの重みを変える。重み係数の乗算された信号はDAC3によりアナログデータに変換後、サーキュレータC3によりアンテナ出力へと導かれる。   At the time of transmission, the weight of each antenna is changed by multiplying the transmission data signal from the baseband processor 330 by the antenna weight coefficient used for channel estimation at the time of reception. The signal multiplied by the weight coefficient is converted into analog data by the DAC 3 and then guided to the antenna output by the circulator C3.

次に無線リソースに関して説明する。TDMA-TDDフレームは5msecを1フレームとし、3多重とする。周波数チャネルは625KHz幅であり、8周波数チャネルを用いる事ができ、5MHzを占有する。周波数の低い順にf0〜f7とし、スロット1〜スロット3の組み合わせで24個のチャネルを形成する。ここで、f0とスロット0の組み合わせを0chとし、表3のようにチャネル番号を割り当てる。0chは報知情報チャネル用に予約される。また、4chはトラフィックチャネル確立要求用に予約される。基地局は1ch〜3ch及び、5ch〜23chまでの22個のチャネルリソースを管理し、無線端末からのトラフィックチャネル確立要求を全ての4chで監視し、チャネルチャネルリソースをトラフィックチャネルに割り当てる   Next, radio resources will be described. The TDMA-TDD frame has 5 msec as 1 frame and is multiplexed 3 times. The frequency channel is 625KHz wide, 8 frequency channels can be used and occupies 5MHz. 24 channels are formed by combining slots 1 to 3 with f0 to f7 in ascending order of frequency. Here, the combination of f0 and slot 0 is 0ch, and channel numbers are assigned as shown in Table 3. 0ch is reserved for the broadcast information channel. 4ch is reserved for a traffic channel establishment request. The base station manages 22 channel resources from 1ch to 3ch and 5ch to 23ch, monitors traffic channel establishment requests from wireless terminals in all 4ch, and allocates channel channel resources to traffic channels

Figure 2008187369
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Figure 2008187369
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また、基地局と無線端末の間で交換されるチャネル信号の種類は表4の通りである。無線端末にはシステムでユニークに割り振られた無線端末IDを有し、すべてのアップリンクチャネルのインフォメーションシンボルに無線端末IDを載せる。基地局は無線端末IDにより無線端末を管理し、無線端末は無線基地局からのダウンリンクチャネルに無線端末IDが含まれている場合、当該無線端末宛の無線端末IDであるか否かを判断する。また、ダウンリンクチャネルで用いる信号フォーマットは図8に示すように1種類となる。   Table 4 shows the types of channel signals exchanged between the base station and the wireless terminal. The wireless terminal has a wireless terminal ID uniquely assigned by the system, and the wireless terminal ID is placed on the information symbols of all uplink channels. The base station manages the wireless terminal based on the wireless terminal ID. When the wireless terminal includes the wireless terminal ID in the downlink channel from the wireless base station, the wireless terminal determines whether the wireless terminal ID is addressed to the wireless terminal. To do. Further, the signal format used in the downlink channel is one type as shown in FIG.

報知情報チャネルは、既知のトレーニングシーケンスパターン、既知のインフォメーションシンボルを持ち、一フレームおきに報知情報チャネルの送信を行なう。無線端末はf0をモニタリングし、急峻なエネルギーの増加点から受信信号のキャプチャをはじめ、既知のインフォメーションシンボルとの相関が高い信号を報知情報チャネルである事を認識しそのタイミングを記憶部(図示せず)に格納する。報知情報チャネル受信後は受信スロット位置の調整を行ない、基地局との同期を試みる。基地局と無線端末は報知情報チャネルの送信しているフレームを偶数フレーム、報知情報チャネルの送信していないフレームを奇数フレームと判断する。   The broadcast information channel has a known training sequence pattern and a known information symbol, and transmits the broadcast information channel every other frame. The wireless terminal monitors f0, captures the received signal from the point where the energy increases sharply, recognizes that the signal having a high correlation with a known information symbol is a broadcast information channel, and stores its timing in a storage unit (not shown). Stored). After receiving the broadcast information channel, the reception slot position is adjusted, and synchronization with the base station is attempted. The base station and the wireless terminal determine that the frame transmitting the broadcast information channel is an even frame and the frame not transmitting the broadcast information channel is an odd frame.

無線端末300は報知情報チャネルを受信し、受信スロット位置の調整を行なった後、0chの奇数フレームを用いてコンフィギュレーション要求チャネルを送信する。次に示すのはアップリンクにおけるコンフィギュレーション要求チャネルで用いる信号のフォーマットを図9に示す。   The wireless terminal 300 receives the broadcast information channel, adjusts the reception slot position, and then transmits the configuration request channel using the 0ch odd frame. The following shows the signal format used in the configuration request channel in the uplink.

アップリンクにおけるコンフィギュレーション要求チャネルは末尾に比較的大きなガードタイムが追加された、アップリンクスロットに対して小さな信号となる。この結果、無線端末300が基地局200との距離が離れていても、基地局のアップリンク受信スロット内に収まる。従って、基地局200は無線端末300がアップリンクのコンフィギュレーション要求チャネルの送信タイミングを前進させなくても、受信する事ができる。基地局200はコンフィギュレーション要求チャネルを受信した場合、インフォメーションシンボルに、本来の受信位置からの遅延時間値を載せて返信するとともに、コンフィギュレーション要求チャネルを送信して来た、無線端末300のIDと現在の時刻と遅延時間値を記憶する。   The configuration request channel in the uplink is a small signal for the uplink slot with a relatively large guard time added at the end. As a result, even if the wireless terminal 300 is far from the base station 200, the wireless terminal 300 is within the uplink reception slot of the base station. Therefore, the base station 200 can receive even if the radio terminal 300 does not advance the transmission timing of the uplink configuration request channel. When the base station 200 receives the configuration request channel, the base station 200 returns the information symbol with a delay time value from the original reception position, and returns the ID and the ID of the wireless terminal 300 that has transmitted the configuration request channel. Store the current time and delay value.

無線端末300は、コンフィギュレーション要求チャネルに対する返信を受信した場合、当該信号のインフォメーションシンボルに含まれる本来の受信位置からの遅延時間値と現在の時刻を記憶するとともに、アップリンク送信信号の遅延時間を相殺させるために、送信信号の送信位置を前進させる。以上の処理により、基地局200に対して無線端末の同期処理が完了するが、無線端末300の基準クロックは基地局の基準クロックと非同期である為、徐々にずれて行く事となる。また、移動により受信スロット位置と送信スロット位置とは、ずれて行く事となる。この二つの理由による同期ズレを回避するために、例えば、5秒毎に無線端末300は、基地局200に対してコンフィギュレーション要求チャネルを送信し、上記処理を繰り返す。   When receiving a reply to the configuration request channel, the radio terminal 300 stores the delay time value from the original reception position included in the information symbol of the signal and the current time, and sets the delay time of the uplink transmission signal. In order to cancel, the transmission position of the transmission signal is advanced. With the above processing, the synchronization processing of the wireless terminal is completed with respect to the base station 200. However, since the reference clock of the wireless terminal 300 is asynchronous with the reference clock of the base station, it gradually shifts. Further, the reception slot position and the transmission slot position are shifted due to the movement. In order to avoid synchronization shift due to these two reasons, for example, the wireless terminal 300 transmits a configuration request channel to the base station 200 every 5 seconds and repeats the above processing.

本発明では、基地局と無線端末の相対速度を算出する相対速度算出部(情報取得部)を、基地局もしくは無線端末のいずれかが備えなければならない。本実施例で基地局200と無線端末300とに追加される、移動速度算出部250、350は前記差分情報を元に移動速度の算出を行なう。   In the present invention, either the base station or the wireless terminal must include a relative speed calculation unit (information acquisition unit) that calculates the relative speed between the base station and the wireless terminal. In this embodiment, the moving speed calculation units 250 and 350 added to the base station 200 and the wireless terminal 300 calculate the moving speed based on the difference information.

基地局200は、同一無線端末の「差分情報」から当該無線端末の自基地局との距離を得る事ができ、かつこの差分情報を過去複数回に渡って記録する制御を行い、その時間的変化を調べる事により、当該無線端末と基地局との間の「相対的な移動速度」を得る事ができる。差分情報は、基地局200と無線端末300とで共有している為、相対速度の取得操作を行う手段は無線端末300側に設けることも可能である。基地局トラフィックチャネルの開始は無線端末300がトラフィックチャネル開始要求チャネル信号を送信する事から始める。アップリンク方向においては、トラフィックチャネル開始要求信号もトラフィックチャネル信号も図10に示す信号フォーマットとなる。   The base station 200 can obtain the distance from the base station of the wireless terminal from the “difference information” of the same wireless terminal, and performs control to record the differential information over the past several times. By examining the change, the “relative movement speed” between the wireless terminal and the base station can be obtained. Since the difference information is shared between the base station 200 and the wireless terminal 300, means for performing a relative speed acquisition operation can be provided on the wireless terminal 300 side. The start of the base station traffic channel starts when the wireless terminal 300 transmits a traffic channel start request channel signal. In the uplink direction, both the traffic channel start request signal and the traffic channel signal have the signal format shown in FIG.

トレーニングシーケンスパターンには2種類あり、それぞれT0、T1とする。トラフィックチャネル開始チャネル信号はT0が固定的に用いられ、トラフィックチャネルにはT1が固定的に用いられる。無線端末はトラフィックチャネル開始チャネル信号のインフォメーションシンボルに無線端末のIDと現在の速度値を含めて4chを用いて送信を行なう。基地局は空いているチャネルリソースがある場合は、空いているチャネルリソースを当該IDの無線端末のために確保し、インフォメーションシンボルに無線リソースのチャネル番号を含めてトラフィックチャネル許可信号を送信する。基地局がトラフィックチャネル許可信号を送信し、かつ、無線端末が当該信号を受信した場合、次のフレームにおいて、トラフィックチャネル許可信号に含まれるチャネル番号の無線リソースを用いてトラフィックチャネルを開く。   There are two types of training sequence patterns, T0 and T1, respectively. As the traffic channel start channel signal, T0 is fixedly used, and T1 is fixedly used for the traffic channel. The wireless terminal transmits the information symbol of the traffic channel start channel signal using the 4ch including the wireless terminal ID and the current speed value. When there is a free channel resource, the base station reserves a free channel resource for the wireless terminal having the ID, and transmits a traffic channel permission signal including the channel number of the wireless resource in the information symbol. When the base station transmits a traffic channel permission signal and the wireless terminal receives the signal, in the next frame, the traffic channel is opened using the radio resource of the channel number included in the traffic channel permission signal.

次に、TDMA-TDDフレームについて説明する。図11(a)はTDMA-TDDフレームの一例となる。1フレームは3多重されていて、アップリンク・ダウンリンクともに3つのスロットに分けられている。アップリンクスロットは一つの時間配分は545μsecとなっていて、3つのアップリンクスロットが連続する。アップリンクスロットの後方にはアップリンク・ダウンリンク間のガードタイム10μsecが設けられ、ダウンリンクスロットのグループが続く。ダウンリンクスロットは一つの時間配分は1090μsecとなっており、アップリンクスロットの倍の時間配分になっている。ダウンリンクスロットもまたアップリンクスロットと同様、3つが連続する構成となる。最初のアップリンクスロットと最初のダウンリンクスロットがペア「スロット対」となり、一つの双方向チャネルを形成する。二番目及び三番目のアップリンク・ダウンリンクスロットのペアも同様となる。   Next, the TDMA-TDD frame will be described. FIG. 11A is an example of a TDMA-TDD frame. One frame is multiplexed three times and is divided into three slots for both uplink and downlink. In the uplink slot, one time distribution is 545 μsec, and three uplink slots are continuous. A guard time of 10 μsec between uplink and downlink is provided behind the uplink slot, and a group of downlink slots follows. In the downlink slot, one time distribution is 1090 μsec, which is twice the time distribution of the uplink slot. Similarly to the uplink slot, the downlink slot has a configuration in which three are continuous. The first uplink slot and the first downlink slot form a pair “slot pair” to form one bidirectional channel. The same goes for the second and third uplink / downlink slot pairs.

ここで、各アップリンク・ダウンリンクスロット間の時間差に着目する。図11(b)に示すように、最初のアップリンク・ダウンリンクスロットのペア「スロット対」は1645μsecとなっている。つまり、アップリンク受信の際にチャネル推定に用いたアンテナ係数は1645μsec後に送信アンテナ係数として用いられる事になる。これが、図11(c)に示すように、二番目のアップリンク・ダウンリンクスロットペアでは2190μsecに、図11(d)に示すよう三番目では2735μsecに広がってゆく事が判る。ここで、60Km/Hour、120Km/Hour、180Km/Hour、240Km/Hour、において1645μsec、2190μsec、2735μsecの各期間での移動距離を次の表に示す。   Here, attention is paid to the time difference between each uplink and downlink slot. As shown in FIG. 11B, the first uplink / downlink slot pair “slot pair” is 1645 μsec. That is, the antenna coefficient used for channel estimation during uplink reception is used as a transmission antenna coefficient after 1645 μsec. As shown in FIG. 11C, it can be seen that the second uplink / downlink slot pair extends to 2190 μsec, and the third uplink as shown in FIG. 11D extends to 2735 μsec. Here, the movement distance in each period of 1645 μsec, 2190 μsec, and 2735 μsec at 60 Km / Hour, 120 Km / Hour, 180 Km / Hour, and 240 Km / Hour is shown in the following table.

Figure 2008187369
Figure 2008187369

仮にキャリア周波数が2GHzの場合、240Km/hourでは二番目のスロットで1波長相当分も移動してしまう。また三番目のスロットでは1波長を大きく越える分を移動してしまうため、多重伝播路が形成されている環境では伝播経路そのものが変わってしまう可能性が非常に高くなる。それに対して、一番目のスロットは未だ1波長程は移動していない為、伝播経路特性の変質は否めないものの、受信スロットによるアップリンク受信時のチャネル推定に用いたアンテナ重み係数を送信時に用いる価値が高いといえる。   If the carrier frequency is 2 GHz, the second slot moves by one wavelength equivalent at 240 km / hour. In addition, since the third slot moves by a portion that greatly exceeds one wavelength, there is a very high possibility that the propagation path itself will change in an environment where multiple propagation paths are formed. On the other hand, since the first slot has not moved by about one wavelength yet, the quality of the propagation path characteristics cannot be denied, but the antenna weighting factor used for channel estimation at the time of uplink reception by the reception slot is used at the time of transmission. It can be said that the value is high.

速度に応じて、基地局200のベースバンドプロセッサ230が、第1から第3のスロットを割り当てる方法の一例として、図12に示すフローチャートに従う方法を説明する。このフローチャートは120Km/Hour以上の高速移動を行なっている無線端末に対してフェージング耐性の高いスロットを割り当てる事を目標としている。   A method according to the flowchart shown in FIG. 12 will be described as an example of a method in which the baseband processor 230 of the base station 200 allocates the first to third slots according to the speed. This flowchart aims to assign a slot with high fading resistance to a wireless terminal moving at a high speed of 120 km / hour or higher.

先ず、ステップS10にて、端末の移動速度が120Km/Hour以上であるか否かを確認する。120Km/Hourを超えている場合は、ステップS11に進み、第1スロットに空きがあるか否かを確認し、空きがある場合は第1スロットの空きスロットのなかからランダムに一つの空きスロットを選択しトラフィックチャネルに割り当てる(ステップS12)。ステップS11で第1スロットのグループに空きスロットが無いと判定された場合は、ステップS13に進み、第2スロットに空きがあるか否かを確認し、空きがある場合は第2スロットの空きスロットのなかからランダムに一つの空きスロットを選択しトラフィックチャネルに割り当てる(ステップS14)。ステップS13で第2スロットのグループにも空きスロットが無いと判定された場合は、ステップS15に進み、第3スロットに空きがあるか否かを確認し、空きがある場合は第3スロットの空きスロットのなかからランダムに一つの空きスロットを選択しトラフィックチャネルに割り当てる(ステップS16)。   First, in step S10, it is confirmed whether or not the moving speed of the terminal is 120 km / hour or more. If it exceeds 120Km / Hour, the process proceeds to step S11, where it is confirmed whether or not there is an empty slot in the first slot. If there is an empty slot, one empty slot is randomly selected from the empty slots in the first slot. Select and assign to a traffic channel (step S12). If it is determined in step S11 that there is no empty slot in the group of the first slot, the process proceeds to step S13 to check whether there is an empty slot in the second slot. One empty slot is selected at random from the above and assigned to the traffic channel (step S14). If it is determined in step S13 that there is no empty slot in the group of the second slot, the process proceeds to step S15 to check whether there is an empty slot in the third slot. One empty slot is randomly selected from the slots and assigned to the traffic channel (step S16).

このようにして、端末の移動速度が120Km/Hour以上の場合はトラフィックチャネルに割り当てられるスロットの確率が、
第1スロット > 第2スロット > 第3スロット
となるように制御を行なう。120Km/Hour以上の速度での移動端末は、電車もしくは長距離を走る自動車である可能性が高く、当該基地局のエリアに留まり続ける可能性は少ない。よって、このようにフェージングに強いチャネルを優先的に割り当てても、長時間占有される可能性が少ないので問題ない。
In this way, if the mobile speed of the terminal is 120Km / Hour or higher, the probability of the slot allocated to the traffic channel is
Control is performed so that the first slot> the second slot> the third slot. A mobile terminal at a speed of 120 Km / Hour or more is likely to be a train or a car that runs long distance, and is unlikely to remain in the area of the base station. Therefore, even if such a channel that is resistant to fading is preferentially assigned, there is no problem because it is less likely to be occupied for a long time.

ステップS10で端末速度が120Km/Hour未満であると判定された場合はステップS17に進み、さらにステップS17にて端末の移動速度が60Km/Hour以上であると判定された場合(即ち、60Km/Hour以上120Km/Hour未満である)は、全てのスロットのグループの中からランダムに空きスロットを選択し、トラフィックチャネルに割り当てる(ステップS18、S19)。このようにしている理由は、中程度の速度の場合、フェージングに強いスロットを割り当てる意味は有るものの、基地局の移動方法や目的が推定しづらく、長時間当該基地局のエリアに留まり続ける可能性も否定できない。よって、特に選択に重みを与えず、全ての空きスロットからランダムに選択を行なう。   If it is determined in step S10 that the terminal speed is less than 120 Km / Hour, the process proceeds to step S17. If it is determined in step S17 that the moving speed of the terminal is 60 Km / Hour or more (that is, 60 Km / Hour). The above is less than 120 Km / Hour), randomly selecting an empty slot from the group of all slots and assigning it to the traffic channel (steps S18 and S19). The reason for this is that at moderate speeds, it is meaningful to assign slots that are resistant to fading, but it is difficult to estimate the movement method and purpose of the base station, and it may remain in the area of the base station for a long time. Cannot be denied. Therefore, the selection is made randomly from all the empty slots without giving any weight to the selection.

ステップS17にて、端末の移動速度が60Km/Hour未満であると判定された場合は、ステップS20に進み、第3スロットに空きがあるか否かを確認し、空きがある場合は第3スロットの空きスロットのなかからランダムに一つの空きスロットを選択しトラフィックチャネルに割り当てる(ステップS21)。第3スロットのグループに空きスロットが無い場合はステップS22に進み、第2スロットに空きがあるか否かを確認し、空きがある場合は第2スロットの空きスロットのなかからランダムに一つの空きスロットを選択しトラフィックチャネルに割り当てる(ステップS23)。第2スロットのグループにも空きスロットが無い場合は、ステップS24に進み、第1スロットに空きがあるか否かを確認し、空きがある場合は第1スロットの空きスロットのなかからランダムに一つの空きスロットを選択しトラフィックチャネルに割り当てる(ステップS25)。   If it is determined in step S17 that the moving speed of the terminal is less than 60 km / hour, the process proceeds to step S20 to check whether or not there is an empty space in the third slot. One empty slot is randomly selected from the empty slots and assigned to the traffic channel (step S21). If there is no empty slot in the third slot group, the process proceeds to step S22 to check whether there is an empty slot in the second slot. If there is an empty slot, one empty slot is randomly selected from the empty slots in the second slot. A slot is selected and assigned to a traffic channel (step S23). If there is no empty slot in the second slot group, the process proceeds to step S24 to check whether or not there is an empty first slot. If there is an empty slot, a random one is selected from the empty slots in the first slot. One empty slot is selected and assigned to the traffic channel (step S25).

このようにして、端末の移動速度が60Km/Hour未満の場合はトラフィックチャネルに割り当てられるスロットの確率が、
第3スロット > 第2スロット > 第1スロット
となるように制御を行なう。60Km/Hour未満の速度での移動端末では、どのスロットを利用しても移動距離が少ない為、チャネル推定ではそれほど差は出てこない。しかしながら、移動距離が少ないがゆえに長時間当該基地局に留まり、当該スロットを占有し続ける可能性が高く、高速移動に強いスロットを割り当てたくない理由が発生する。積極的に高速移動に弱いスロットを選択する事により、高速移動に強いスロットの使用頻度を下げ、以後に高速移動を行なっている無線端末に対して割り当てる事ができる可能性を高める。いずれにしろ、トラフィックが混んでくると、全ての無線端末は全ての空きチャンネルを選択可能である。
In this way, if the mobile speed of the terminal is less than 60Km / Hour, the probability of the slot allocated to the traffic channel is
Control is performed so that the third slot> the second slot> the first slot. In mobile terminals with a speed of less than 60 km / hour, there is not much difference in channel estimation because the moving distance is small no matter which slot is used. However, since the moving distance is short, there is a high possibility that the user stays in the base station for a long time and continues to occupy the slot. By actively selecting a slot that is vulnerable to high-speed movement, the frequency of use of a slot that is resistant to high-speed movement is reduced, and the possibility that it can be assigned to a wireless terminal that has subsequently moved at high speed is increased. In any case, when traffic is congested, all wireless terminals can select all available channels.

上記無線リソース選択のアルゴリズムは無線端末でも基地局でも実施可能である。どちらを採用するかはシステムにおいて決定すればよく、制御は単に基地局で自らが計算する端末の移動速度値を選択するか、トラフィックチャネル要求信号のインフォメーションシンボルに含まれる端末の移動速度値を選択するかの制御を切り替えるだけで良い。既に運用が開始されている標準規格に従う場合、インフォメーションシンボルの内容を追加する事は困難かもしれない。このような場合は基地局が計算する移動速度値を採用する方が簡便である。別の視点として、無線端末に基地局の発射するダウンリンク報知情報チャネル信号のドップラーシフト量を逐次計算して相対速度を計測可能な計測メカニズムを実装する場合は、トラフィックチャネル要求信号のインフォメーションシンボルに含まれる相対速度値を採用した方が性能面で有利であろう。なお、本発明はこれらの実装にとらわれない。   The radio resource selection algorithm can be implemented by either a radio terminal or a base station. Which one is adopted may be determined by the system, and control is simply performed by selecting the terminal moving speed value calculated by the base station itself, or selecting the terminal moving speed value included in the information symbol of the traffic channel request signal. It is only necessary to switch the control of whether or not. It may be difficult to add the contents of an information symbol if it follows a standard that is already in operation. In such a case, it is easier to adopt the moving speed value calculated by the base station. As another viewpoint, when implementing a measurement mechanism that can measure the relative speed by sequentially calculating the Doppler shift amount of the downlink broadcast information channel signal emitted by the base station to the wireless terminal, the information symbol of the traffic channel request signal It would be advantageous in terms of performance to use the included relative speed value. Note that the present invention is not limited to these implementations.

以上は、「移動速度」を基準にして、異なるフェージング耐性(即ち、異なる速度耐性)を持つスロットを選択して割り当てる方法に関して説明した。しかし、伝送されるデータの性質や、使用するアプリケーションの性質などを基準にして割り当てるスロットを変える事も、サービス提供においては利便性があるであろう。昨今の無線端末は、アプリケーションとして音声の伝送機能とデータの伝送機能を併せ持つ場合がある。音声の伝送の場合はチャネルの伝送が行なわれない場合、再送が行なわれない実装が多く、音声品質の低下に繋がる。しかしながらデータの伝送の場合はARQ(Auto Repeat reQuest)等の制御により、再送される実装が普通に行なわれている。このような実装を選択した場合、データ通信目的でトラフィックチャネルを確立した場合はフェージングに弱いスロットを選択し、音声通信目的でトラフィックチャネルを確立した場合はフェージングに強いスロットを選択するようにすると良い。   The above has described the method of selecting and assigning slots having different fading tolerances (that is, different speed tolerances) on the basis of “movement speed”. However, changing the slot to be assigned based on the nature of the transmitted data and the nature of the application to be used may be convenient in providing the service. A recent wireless terminal may have both a voice transmission function and a data transmission function as an application. In the case of voice transmission, if channel transmission is not performed, there are many implementations in which retransmission is not performed, leading to a reduction in voice quality. However, in the case of data transmission, re-transmission is normally implemented by control such as ARQ (Auto Repeat reQuest). If such an implementation is selected, a slot that is vulnerable to fading is selected when a traffic channel is established for data communication purposes, and a slot that is resistant to fading is selected when a traffic channel is established for voice communication purposes. .

図13は、音声通信とデータ通信を排他的にサポートする無線端末300の構成を示すブロック図である。図に示すように、無線端末300は、音声コーディック360およびデータ通信上位層370をさらに具える。音声通信であるかデータ通信であるかは、上位層からのデータの生成源が、音声コーディック360であるか、データ通信上位層370であるかで、ベースバンドプロセッサ330が区別するよう制御を行なう。無線端末はトラフィックチャネル確立要求チャネル確立時に、上位データの生成源が音声コーディック360である場合は、トラフィックチャネル確立要求チャネルのインフォメーションシンボルの通信種別情報要素に音声通話を意味する情報を載せる。また、無線端末300はトラフィックチャネル確立要求チャネル確立時に、上位データの生成源がデータ通信上位層370である場合は、トラフィックチャネル確立要求チャネルのインフォメーションシンボルの通信種別情報要素にデータ通話を意味する情報を載せる。基地局はトラフィックチャネル確立要求チャネルを受信した際、トラフィックチャネル確立要求チャネルのインフォメーションシンボルの通信種別情報要素を参照し、図14のフローチャートで示すように選択するスロットを決定する。   FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless terminal 300 that exclusively supports voice communication and data communication. As shown in the figure, the wireless terminal 300 further includes a voice codec 360 and a data communication upper layer 370. Whether the communication is voice communication or data communication is controlled so that the baseband processor 330 distinguishes whether the data generation source from the upper layer is the voice codec 360 or the data communication upper layer 370. . When a traffic channel establishment request channel is established, if the higher-level data generation source is the voice codec 360, the wireless terminal places information indicating a voice call in the communication type information element of the information symbol of the traffic channel establishment request channel. In addition, when the wireless terminal 300 establishes the traffic channel establishment request channel and the higher data generation source is the data communication upper layer 370, the information indicating the data call in the communication type information element of the information symbol of the traffic channel establishment request channel Put on. When the base station receives the traffic channel establishment request channel, the base station refers to the communication type information element of the information symbol of the traffic channel establishment request channel and determines the slot to be selected as shown in the flowchart of FIG.

図14は、音声通信であるか否かを基準にして、スロットを選択して割り当てるスロット割当方法を示すフローチャートである。図14のステップK10−K16、K20−K25は、図12のステップS10−S16、S20−S25と同様の処理であり、説明は省略する。図14のステップK10は、音声通信か否かを上記の手法によって判定する。音声通信である場合は、ステップK11に進み、音声通信でない場合はステップK20に進む。後の処理は同様である。このようにすれば、音声を用いたアプリケーション(VoIPなど)には、より、フェージング耐性・速度耐性が高い高品位なスロット(スロット対)が、選択され、割り当てられることになる。   FIG. 14 is a flowchart showing a slot allocation method in which slots are selected and allocated based on whether or not voice communication is performed. Steps K10-K16 and K20-K25 in FIG. 14 are the same processes as steps S10-S16 and S20-S25 in FIG. Step K10 in FIG. 14 determines whether or not the voice communication is performed by the above method. If it is voice communication, the process proceeds to step K11, and if it is not voice communication, the process proceeds to step K20. The subsequent processing is the same. In this way, high-quality slots (slot pairs) with higher fading resistance and speed resistance are selected and assigned to applications using voice (such as VoIP).

本発明を諸図面や実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形や修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形や修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各部、各手段、各ステップなどに含まれる機能などは論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段やステップなどを1つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。例えば、実施例では、移動速度情報は差分情報から求める構成で説明したが、以下のような最大ドップラー周波数から求める構成であってもよい。例えば、図1の情報取得部120に、最大ドップラー周波数計算部および移動速度計算部を設ける。最大ドップラー周波数計算部(図示せず)は、他の無線通信端末から受信した信号の周波数から予め既知の基準周波数を減算することによって、装置間の相対的な移動状態を表す最大ドップラー周波数を算出する。また、移動速度計算部(図示せず)が、算出した最大ドップラー周波数から、所定の計算式を使って相対的な移動速度を計算する。このように、移動速度の情報は他の技法や様々な要素から求めることが可能であり、このような構成も本発明の範囲に含まれることに注意されたい。また、実施例では、基地局が受信した上りタイムスロット信号から得た制御情報に基づき、この上りタイムスロット信号と対をなす下りタイムスロット信号の重畳係数(ビームフォーミングの指向性)を調整をして、調整後の信号を端末に送信する構成を示した。しかしながら、重畳係数は単なる一例に過ぎず、例えば、変調方式(ModClass)の変更、送信電力の変更などを行って、調整後の信号を端末に送信することによって、上りタイムスロット信号の電波伝搬経路特性と、下りタイムスロット信号のそれとの連続性を確保するようにして、通信品質を向上させてもよい。   Although the present invention has been described based on the drawings and examples, it should be noted that those skilled in the art can easily make various modifications and corrections based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations and modifications are included in the scope of the present invention. For example, the functions included in each unit, each means, each step, etc. can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of means, steps, etc. can be combined or divided into one. It is. For example, in the embodiment, the configuration in which the moving speed information is obtained from the difference information has been described. However, a configuration in which the moving speed information is obtained from the maximum Doppler frequency as described below may be used. For example, the information acquisition unit 120 in FIG. 1 is provided with a maximum Doppler frequency calculation unit and a movement speed calculation unit. A maximum Doppler frequency calculation unit (not shown) calculates a maximum Doppler frequency representing a relative movement state between devices by subtracting a known reference frequency from a frequency of a signal received from another wireless communication terminal. To do. In addition, a moving speed calculation unit (not shown) calculates a relative moving speed from the calculated maximum Doppler frequency using a predetermined calculation formula. Thus, it should be noted that the moving speed information can be obtained from other techniques and various elements, and such a configuration is also included in the scope of the present invention. Also, in the embodiment, based on the control information obtained from the uplink time slot signal received by the base station, the superposition coefficient (beamforming directivity) of the downlink time slot signal paired with this uplink time slot signal is adjusted. Thus, the configuration for transmitting the adjusted signal to the terminal is shown. However, the superposition coefficient is merely an example, for example, by changing the modulation method (ModClass), changing the transmission power, etc., and transmitting the adjusted signal to the terminal, the radio wave propagation path of the uplink time slot signal Communication quality may be improved by ensuring continuity between the characteristics and that of the downlink time slot signal.

本発明の一実施態様による無線通信装置のブロック図である。1 is a block diagram of a wireless communication device according to an embodiment of the present invention. フレーム構造を示す図である。It is a figure which shows a frame structure. 書き換えたフレーム構造を示す図である。It is a figure which shows the rewritten frame structure. 無線端末のアンテナ端でのタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing in the antenna end of a radio | wireless terminal. 本発明を適用する無線通信システムの一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the radio | wireless communications system to which this invention is applied. 実施例1による基地局200の無線部構成を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a radio unit of a base station 200 according to the first embodiment. 実施例1による無線端末300の無線部構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a configuration of a radio unit of a radio terminal 300 according to the first embodiment. FIG. ダウンリンクチャネルで用いる信号フォーマットを示す図である。It is a figure which shows the signal format used with a downlink channel. アップリンクにおけるコンフィギュレーション要求チャネルで用いる信号のフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the format of the signal used with the configuration request | requirement channel in an uplink. アップリンク方向におけるトラフィックチャネル開始要求信号の信号フォーマットを示す図である。It is a figure which shows the signal format of the traffic channel start request signal in an uplink direction. TDMA-TDDフレームの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a TDMA-TDD frame. スロットを割り当てる方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the method of assigning a slot. 音声通信とデータ通信を排他的にサポートする無線端末300の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the radio | wireless terminal 300 which supports audio | voice communication and data communication exclusively. 音声通信であるか否かを基準にして、スロットを選択して割り当てるスロット割当方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the slot allocation method which selects and allocates a slot on the basis of whether it is audio | voice communication.

符号の説明Explanation of symbols

100 無線通信装置
110 制御部
120 情報取得部(速度情報取得部)
130 スロット割当部
140 通信部
150 記憶部
200 基地局
210 基準クロック生成部
220 ウェイトコントローラ
230 ベースバンドプロセッサ
240 チャネル推定部
250 移動速度算出部
AAA アダプティブアレイアンテナ部
ADC1,ADC2,ADC3 アナログデジタルコンバータ
ANT,ANT1,ANT2,ANT3 アンテナ
C1,C2,C3 サーキュレータ
DAC1,DAC2,DAC3 デジタルアナログコンバータ
MF1,MF2 整合フィルタ
300 無線端末
310 基準クロック生成部
330 ベースバンドプロセッサ
350 移動速度算出部
360 音声コーディック
370 データ通信上位層
100 wireless communication device 110 control unit 120 information acquisition unit (speed information acquisition unit)
130 slot allocation unit 140 communication unit 150 storage unit 200 base station 210 reference clock generation unit 220 weight controller 230 baseband processor 240 channel estimation unit 250 moving speed calculation unit AAA adaptive array antenna unit ADC1, ADC2, ADC3 analog / digital converter ANT, ANT1 , ANT2, ANT3 Antenna C1, C2, C3 Circulator DAC1, DAC2, DAC3 Digital analog converter MF1, MF2 Matched filter 300 Wireless terminal 310 Reference clock generator 330 Baseband processor 350 Moving speed calculator 360 Voice codec 370 Data communication upper layer

Claims (5)

他の装置との無線通信において、複数のタイムスロットを有する時分割多元接続/時分割複信方式を使用し、上りタイムスロットの信号に基づいて下りタイムスロットの信号を制御する無線通信装置における通信方法であって、
前記他の装置における移動速度に関する情報を取得する取得ステップと、
前記他の装置の前記取得した情報に応じて、前記上りタイムスロットおよび前記下りタイムスロットを選択して割り当てる割当ステップと、
を有する通信方法。
Communication in a wireless communication device that uses a time division multiple access / time division duplex method having a plurality of time slots and controls a signal in a downstream time slot based on an upstream time slot signal in wireless communication with another device A method,
An acquisition step of acquiring information about a moving speed in the other device;
An allocation step of selecting and assigning the uplink time slot and the downlink time slot according to the acquired information of the other device;
A communication method.
請求項1に記載の通信方法において、
前記割当ステップが、
前記取得した情報の移動速度が速い前記他の装置ほど、前記上りタイムスロットと、前記下りタイムスロットとの間の時間差が短くなるように、前記上りタイムスロットおよび前記下りタイムスロットを選択して割り当てる、
ことを特徴とする通信方法。
The communication method according to claim 1,
The assigning step comprises:
Select and assign the uplink time slot and the downlink time slot so that the time difference between the uplink time slot and the downlink time slot becomes shorter as the other device having a higher moving speed of the acquired information. ,
A communication method characterized by the above.
請求項1または2に記載の通信方法において、
前記上りタイムスロットの時系列上の順番と、前記下りタイムスロットの時系列上の順番とが等しいタイムスロット対が、複数有り、
前記割当ステップが、
前記取得した情報の移動速度が速い前記他の装置ほど、前記上りタイムスロットと、前記下りタイムスロットとの間の時間差が短くなるように、前記複数のタイムスロット対から1つのタイムスロット対を選択して割り当てる、
ことを特徴とする通信方法。
The communication method according to claim 1 or 2,
There are a plurality of time slot pairs in which the time sequence of the upstream time slot is equal to the time sequence of the downstream time slot,
The assigning step comprises:
One time slot pair is selected from the plurality of time slot pairs so that the time difference between the upstream time slot and the downstream time slot becomes shorter as the other device having a higher moving speed of the acquired information. Assign
A communication method characterized by the above.
請求項1〜3いずれか1項に記載の通信方法において、
前記上りタイムスロットの時間間隔と、前記下りタイムスロットの時間間隔とが異なる、
ことを特徴とする通信方法。
The communication method according to any one of claims 1 to 3,
The time interval of the upstream time slot is different from the time interval of the downstream time slot,
A communication method characterized by the above.
他の装置との無線通信において、複数のタイムスロットを有する時分割多元接続/時分割複信方式を使用し、上りタイムスロットの信号に基づいて下りタイムスロットの信号を制御する無線通信装置であって、
前記他の装置における移動速度に関する情報を取得する情報取得部と
前記他の装置の前記取得した情報に応じて、前記上りタイムスロットおよび前記下りタイムスロットを選択して割り当てるスロット割当部と、
を有する無線通信装置。
A wireless communication device that uses a time division multiple access / time division duplex method having a plurality of time slots in wireless communication with other devices and controls a signal in a downstream time slot based on an upstream time slot signal. And
An information acquisition unit that acquires information on a moving speed in the other device; and a slot allocation unit that selects and assigns the uplink time slot and the downlink time slot according to the acquired information of the other device;
A wireless communication device.
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