JP2009065509A - Random access signal designation method and communication method, and base station device employing them - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信技術に関し、特に端末装置を接続するためのランダムアクセス信号の指定方法および通信方法ならびにそれらを利用した基地局装置に関する。 The present invention relates to a communication technique, and more particularly to a random access signal designation method and a communication method for connecting a terminal apparatus, and a base station apparatus using them.
無線通信システムのひとつが、IEEE802.16規格、IEEE802.16e規格(以下、これらを「IEEE802.16規格」と総称する)にて標準化された無線MAN(Metropolitan Area Network)システムである。IEEE802.16規格での物理レイヤとして、SC(Single Carrier)、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)が規定されている。例えば、OFDMAに対して、TDMAおよびTDDを組み合わせることが検討されている。このような場合の基本フレームは、下りサブフレーム、TTG(Transmit/Receive Transmission Gap)、上りサブフレーム、RTG(Receive/Transmit Transmission Gap)から構成される(例えば、非特許文献1参照。)。
下りサブフレームの先頭部分には、データ通信を成立させるための信号(以下、「制御信号」という)が配置されている。制御信号には、FCH(Frame Control Header)、DL−MAP(Downlink MAP Message)、UL−MAP(Uplink MAP Message)が含まれるが、これらの詳細は後述する。基地局装置と端末装置との通信が開始される前、基地局装置から報知される制御信号をもとに、端末装置は、通信開始の契機となる信号、例えば、レンジングの要求信号を送信する。このような処理は、ハンドオーバの際も同様になされる。一方、基地局装置と端末装置との通信がなされている間、基地局装置から報知される制御信号をもとに、端末装置は、自らへのデータ信号の割当状況を把握する。そのため、制御信号は、通信を開始するためだけではなく、通信を維持するためにも重要な情報であるといえる。 A signal for establishing data communication (hereinafter referred to as “control signal”) is arranged at the head portion of the downlink subframe. The control signal includes FCH (Frame Control Header), DL-MAP (Downlink MAP Message), and UL-MAP (Uplink MAP Message), which will be described in detail later. Before the communication between the base station apparatus and the terminal apparatus is started, the terminal apparatus transmits a signal that triggers the start of communication, for example, a ranging request signal, based on a control signal broadcast from the base station apparatus. . Such processing is similarly performed during handover. On the other hand, during communication between the base station apparatus and the terminal apparatus, the terminal apparatus grasps the allocation status of the data signal to itself based on the control signal notified from the base station apparatus. Therefore, it can be said that the control signal is important information not only for starting communication but also for maintaining communication.
基地局装置と端末装置との通信がなされている間、基地局装置は、端末装置にバーストを割り当てる。つまり、基地局装置と端末装置とは、バーストを使用しながらユニキャスト通信を実行する。ユニキャストがなされる場合、基地局装置は、当該端末装置に向くように、アンテナ指向性を制御できるので、端末装置における受信特性を向上できる。しかしながら、制御信号のようにブロードキャストがなされる場合、基地局装置は、複数の端末装置にアンテナ指向性を向けるべきであるので、アンテナ指向性を制御できない。その結果、通信での受信特性が向上しても、当該通信よりも重要な情報である制御信号の受信特性は向上しない。このように、ユニキャストとブロードキャストとの通信品質にアンバランスが存在すると、ユニキャストでの受信特性の向上にかかわらず、ブロードキャストでの受信特性によって、通信システムの受信特性が制限されてしまう。 While the base station device and the terminal device are communicating, the base station device assigns bursts to the terminal device. That is, the base station apparatus and the terminal apparatus perform unicast communication using bursts. When unicast is performed, the base station apparatus can control the antenna directivity so as to be suitable for the terminal apparatus, so that the reception characteristics in the terminal apparatus can be improved. However, when broadcasting is performed as in the case of a control signal, the base station apparatus should direct antenna directivity to a plurality of terminal apparatuses, and thus cannot control the antenna directivity. As a result, even if the reception characteristic in communication is improved, the reception characteristic of the control signal, which is information more important than the communication, is not improved. Thus, if there is an imbalance in communication quality between unicast and broadcast, the reception characteristics of the communication system are limited by the reception characteristics of the broadcast regardless of the improvement of the reception characteristics of unicast.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユニキャストとブロードキャストとの通信品質のアンバランスの影響を低減する通信技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a communication technique that reduces the influence of an imbalance in communication quality between unicast and broadcast.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームを規定する基地局装置であって、ランダムアクセス信号を端末装置に送信させるバーストを指定するための制御信号をひとつの下りサブフレームの中で少なくともふたつ生成する生成部と、生成部において生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信する送信部と、送信部から送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに1対1で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信する受信部と、受信部と送信部との動作を制御する制御部とを備える。制御部は、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にする。 In order to solve the above problems, a base station apparatus according to an aspect of the present invention defines a frame formed by a downlink subframe including a plurality of bursts and an uplink subframe including a plurality of bursts. A base station apparatus that generates at least two control signals in one downlink subframe for designating a burst for transmitting a random access signal to a terminal apparatus, and at least two controls generated by the generation section A burst that is specified by each of a transmitter that transmits signals while allocating them to different bursts in a downlink subframe, and at least two control signals transmitted from the transmitter, and each control signal is assigned to a burst. In bursts in uplink subframes that are correlated one-to-one, random addresses from terminal devices Comprising a receiver for receiving a Seth signal, and a control section for controlling the operations of the receiver and transmitter. The control unit makes the antenna directivity control common in the corresponding combinations of the burst to which the control signal is assigned and the burst to which the random access signal is assigned.
この態様によると、制御信号とランダムアクセス信号との対応した組合せを複数生成し、各組合せにおいてアンテナの指向性制御を共通にするので、ブロードキャストであっても上下リンク共通にアンテナの指向性を制御できる。 According to this aspect, a plurality of combinations corresponding to the control signal and the random access signal are generated, and the antenna directivity control is made common in each combination. it can.
送信部は、各ランダムアクセス信号を割り当てたバーストの上りサブフレームにおける配置と対称になるように、下りサブフレームにおいて、各制御信号を割り当てたバーストを配置してもよい。この場合、制御信号とランダムアクセス信号とに対するバーストの配置を共通にするので、ランダムアクセス信号の割当に関する情報の送信を省略できる。 The transmission unit may arrange the bursts to which the control signals are allocated in the downlink subframe so as to be symmetrical with the arrangement of the bursts to which the random access signals are allocated in the uplink subframe. In this case, since the burst arrangement for the control signal and the random access signal is made common, it is possible to omit transmission of information relating to the allocation of the random access signal.
伝搬環境を測定する測定部をさらに備えてもよい。送信部は、測定部での測定結果に応じて、各制御信号を割り当てたバーストの配置を決定してもよい。この場合、伝搬環境に応じて各制御信号を割り当てるので、伝搬環境に適するように各制御信号を割り当てることができる。 You may further provide the measurement part which measures a propagation environment. The transmission unit may determine the arrangement of bursts to which each control signal is assigned according to the measurement result of the measurement unit. In this case, since each control signal is assigned according to the propagation environment, each control signal can be assigned so as to be suitable for the propagation environment.
送信部は、下りサブフレームの先頭部分のバーストにも制御信号を配置しており、受信部におけるランダムアクセス信号の受信状況に応じて、下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置した制御信号以外の制御信号の送信頻度を調節してもよい。この場合、ランダムアクセス信号の受信状況に応じて、制御信号の送信頻度を調節するので、伝送効率の低下を抑制できる。 The transmission unit also arranges the control signal in the burst at the beginning of the downlink subframe, and other than the control signal arranged in the burst at the beginning of the downlink subframe depending on the reception status of the random access signal in the reception unit. The transmission frequency of the control signal may be adjusted. In this case, since the transmission frequency of the control signal is adjusted according to the reception status of the random access signal, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency.
本発明の別の態様もまた、基地局装置である。この装置は、複数のバーストが含まれたフレームを規定する基地局装置であって、第1の制御信号および複数の第2の制御信号を生成する生成部と、生成部において生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信する送信部とを備える。生成部は、第1の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含める。 Another aspect of the present invention is also a base station apparatus. This apparatus is a base station apparatus that defines a frame including a plurality of bursts, a generation unit that generates a first control signal and a plurality of second control signals, and a first unit that is generated by the generation unit A transmission unit that arranges the control signal in a burst at the head portion of the frame and transmits a plurality of second control signals in different bursts. The generation unit includes at least part of the information of the first control signal in each of the plurality of second control signals.
この態様によると、第1の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含めるので、第1の制御信号および複数の第2の制御信号の存在によってブローキャストの品質を向上できる。 According to this aspect, since at least part of the information of the first control signal is included in each of the plurality of second control signals, the broadcast quality is determined by the presence of the first control signal and the plurality of second control signals. Can be improved.
本発明のさらに別の態様もまた、基地局装置である。この装置は、複数のバーストが含まれたフレームを繰り返し規定する基地局装置であって、第1の制御信号および複数の第2の制御信号を生成する生成部と、生成部において生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信する送信部とを備える。生成部は、第1の制御信号が配置されたフレームに関する情報を第1の制御信号に含め、第1の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含める。 Yet another aspect of the present invention is also a base station apparatus. This apparatus is a base station apparatus that repeatedly defines a frame including a plurality of bursts, a generation unit that generates a first control signal and a plurality of second control signals, and a first unit generated by the generation unit And a transmission unit for transmitting the second control signal while arranging the second control signals in different bursts. The generation unit includes information on a frame in which the first control signal is arranged in the first control signal, and information on a frame subsequent to the frame in which the first control signal is arranged in the plurality of second control signals. Include in each.
この態様によると、第1の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含めるので、複数の第2の制御信号に割り当てるバーストの配置の自由度を向上できる。 According to this aspect, since information on a frame subsequent to the frame in which the first control signal is arranged is included in each of the plurality of second control signals, the freedom of arrangement of bursts assigned to the plurality of second control signals The degree can be improved.
送信部の動作を制御する制御部をさらに備えてもよい。制御部は、複数の第2の制御信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御を異なるようにしてもよい。この場合、複数の第2の制御信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御を異なるようにするので、ブローキャストの品質を向上できる。 You may further provide the control part which controls operation | movement of a transmission part. The control unit may perform different antenna directivity control for each of the plurality of second control signals. In this case, since the antenna directivity control for each of the plurality of second control signals is made different, the quality of the broadcast can be improved.
本発明のさらに別の態様は、ランダムアクセス信号の指定方法である。この方法は、複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームが規定されており、ランダムアクセス信号を端末装置に送信させるバーストを指定するための制御信号をひとつの下りサブフレームの中で少なくともふたつ生成するステップと、生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信するステップと、送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに1対1で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信するステップとを備える。送信するステップと受信するステップとでは、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にする。 Yet another aspect of the present invention is a method for specifying a random access signal. In this method, a frame formed by a downlink subframe including a plurality of bursts and an uplink subframe including a plurality of bursts is defined, and a burst for transmitting a random access signal to a terminal device is specified. Generating at least two control signals in one downlink subframe, transmitting at least two generated control signals while assigning them to different bursts in the downlink subframe, and at least two transmitted signals. Receiving a random access signal from a terminal device in a burst specified in each of the control signals and in a burst in an uplink subframe corresponding to the burst to which each control signal is assigned on a one-to-one basis; Is provided. In the transmitting step and the receiving step, antenna directivity control is made common in a corresponding combination of a burst to which a control signal is assigned and a burst to which a random access signal is assigned.
本発明のさらに別の態様は、通信方法である。この方法は、第1の制御信号および複数の第2の制御信号を生成するステップと、複数のバーストが含まれたフレームを規定しており、生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備える。生成するステップは、第1の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含める。 Yet another embodiment of the present invention is a communication method. In this method, a step of generating a first control signal and a plurality of second control signals and a frame including a plurality of bursts are defined, and the generated first control signal is applied to a head portion of the frame. Arranging in a burst and transmitting a plurality of second control signals while arranging them in different bursts. The generating step includes at least part of the information of the first control signal in each of the plurality of second control signals.
本発明のさらに別の態様もまた、通信方法である。この方法は、第1の制御信号および複数の第2の制御信号を生成するステップと、複数のバーストが含まれたフレームを繰り返し規定しており、生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備える。生成するステップは、第1の制御信号が配置されたフレームに関する情報を第1の制御信号に含め、第1の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含める。 Yet another embodiment of the present invention is also a communication method. In this method, a step of generating a first control signal and a plurality of second control signals and a frame including a plurality of bursts are repeatedly specified, and the generated first control signal is used as a head portion of the frame. And transmitting a plurality of second control signals while arranging them in different bursts. In the generating step, information on a frame in which the first control signal is arranged is included in the first control signal, and information on a frame subsequent to the frame in which the first control signal is arranged is included in the plurality of second controls. Include in each of the signals.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、ユニキャストとブロードキャストとの通信品質のアンバランスの影響を低減できる。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of imbalance in communication quality between unicast and broadcast.
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、IEEE802.16規格のごとく、周波数方向にOFDMAを実行しながら、時間方向にTDMAを実行する通信システムに関する。基地局装置は、下りサブフレームと上りサブフレームとをもとに、フレームを規定し、下りサブフレームの先頭部分に制御信号を配置するとともに、上りサブフレームにレンジング領域を配置する。端末装置は、基地局装置から報知された制御信号を受信すると、パラメータを取得する。また、端末装置は、取得したパラメータを利用しながら、レンジング領域において、ランダムアクセス信号としてのレンジング要求を送信する。その後、基地局装置と端末装置との間においてネットワークエントリのための処理がなされ、両者は、通信を実行する。一方、基地局装置から報知された制御信号を受信できない端末装置は、レンジング要求を送信できないので、基地局装置と通信できない。これに対応するために、本実施例に係る基地局装置は、次の処理を実行する。 Before describing the present invention in detail, an outline will be described. An embodiment of the present invention relates to a communication system that performs TDMA in the time direction while performing OFDMA in the frequency direction as in the IEEE 802.16 standard. The base station apparatus defines a frame based on the downlink subframe and the uplink subframe, arranges a control signal at the head portion of the downlink subframe, and arranges a ranging area in the uplink subframe. When receiving the control signal notified from the base station apparatus, the terminal apparatus acquires parameters. In addition, the terminal device transmits a ranging request as a random access signal in the ranging area while using the acquired parameter. Thereafter, processing for network entry is performed between the base station device and the terminal device, and both perform communication. On the other hand, since a terminal device that cannot receive a control signal broadcast from the base station device cannot transmit a ranging request, it cannot communicate with the base station device. In order to cope with this, the base station apparatus according to the present embodiment executes the following processing.
基地局装置は、制御信号に含まれた情報のうちの少なくとも一部を含んだ信号(以下、「D信号」という)を生成する。基地局装置は、下りサブフレームにおいて、アンテナ指向性を変えながら、複数のD信号を送信する。一方、基地局装置は、下りサブフレームにおけるD信号に割り当てたバーストの配置と対称になるように、上りサブフレームにおいて、複数のランダムアクセス信号(以下、「R信号」)のそれぞれに対するバーストを配置する。ここで、R信号の機能は、レンジング要求と同様である。また、基地局装置は、対応したD信号とR信号に対して、アンテナ指向性を共通にする。端末信号は、制御信号を受信できなくても、いずれかのD信号を受信できる可能性を有する。例えば、当該端末装置の存在方向へのアンテナ指向性をもって送信されたD信号が、当該端末装置に受信されやすくなる。端末装置は、受信したD信号に対応したバーストにて、R信号を送信する。D信号でのバーストとR信号でのバーストとにおいて、アンテナ指向性が共通であるので、端末装置から送信されたR信号は、基地局装置に受信されやすくなる。 The base station apparatus generates a signal including at least a part of the information included in the control signal (hereinafter referred to as “D signal”). The base station apparatus transmits a plurality of D signals while changing the antenna directivity in the downlink subframe. On the other hand, the base station apparatus arranges bursts for each of a plurality of random access signals (hereinafter referred to as “R signals”) in the uplink subframe so as to be symmetrical to the arrangement of bursts assigned to the D signal in the downlink subframe. To do. Here, the function of the R signal is the same as the ranging request. Further, the base station apparatus makes the antenna directivity common to the corresponding D signal and R signal. The terminal signal has a possibility of receiving any D signal even if it cannot receive the control signal. For example, a D signal transmitted with antenna directivity in the direction in which the terminal device exists is easily received by the terminal device. The terminal device transmits the R signal in a burst corresponding to the received D signal. Since the antenna directivity is common between the burst of the D signal and the burst of the R signal, the R signal transmitted from the terminal apparatus is easily received by the base station apparatus.
図1は、本発明の実施例に係る通信システム100の構成を示す。通信システム100は、基地局装置10、端末装置12と総称される第1端末装置12a、第2端末装置12bを含む。ここでは、ひとつの基地局装置10とふたつの端末装置12とを示しているが、基地局装置10や端末装置12の数はこれに限定されない。
FIG. 1 shows a configuration of a
基地局装置10は、複数のバーストが含まれた下りサブフレームと、複数のバーストが含まれた上りサブフレームとによって形成されたフレームを規定する。フレームの構成の詳細は後述するが、フレームは、繰り返し配置される。基地局装置10は、下りサブフレームおよび上りサブフレームに含まれたバーストを端末装置12に割り当てることによって、端末装置12と通信する。ここで、新たな端末装置12にバーストを割り当てるための動作は、ネットワークエントリ処理と呼ばれる。
The
なお、図示しない複数の基地局装置10が設置される場合、端末装置12は、複数の基地局装置10との間でハンドオーバ処理を実行する。ハンドオーバ先の基地局装置10が新たな端末装置12にバーストを割り当てるための動作も、ネットワークエントリ処理と呼ばれる。基地局装置10は、複数のアンテナを備えていてもよいが、図を簡単にするために、ここでは、ひとつのアンテナのみを記載する。端末装置12は、基地局装置10によって割り当てられたバーストにて、基地局装置10と通信する。
When a plurality of base station devices 10 (not shown) are installed, the
図2(a)−(b)は、通信システム100の比較対象となる通信システムでのフレームフォーマットを示す。図2(a)の縦軸は周波数に相当し、横軸は時間に相当する。また、前述のごとく、OFDMAが使用されているので、縦軸の周波数はサブキャリアに対応する。図2(a)に示されるように、ひとつのフレームは、下りサブフレーム、TTG、上りサブフレーム、RTGによって形成される。下りサブフレームは、プリアンブル、つまり既知信号によって開始される。プリアンブルに続いて、FCHが配置される。FCHには、プロファイル情報として、DLFP(Downlink Frame Prefix)、DL−MAPのMCS(Modulation and Coding Scheme)レベル、DL−MAPの長さが含まれる。
2A to 2B show frame formats in a communication system to be compared with the
DL−MAPには、当該下りサブフレームに含まれた各下りバーストの位置情報および変調方式などのマップ情報が含まれている。ここで、バーストとは、周波数および時間の組合せによって特定されるデータ領域であり、端末装置12等に割り当てる帯域の単位である。そのため、下りバーストの位置情報は、周波数および時間の組合せによって示される。また、UL−MAPには、当該上りサブフレームに含まれた各上りバーストの位置情報および変調方式などのマップ情報が含まれている。これらに続いて、下りサブフレームには、複数の下りバーストが含まれている。複数の下りバーストの配置は、DL−MAPにしたがっている。
The DL-MAP includes map information such as position information and modulation scheme of each downlink burst included in the downlink subframe. Here, the burst is a data area specified by a combination of frequency and time, and is a unit of band allocated to the
各下りバーストは、端末装置12に割り当てられ、基地局装置10から端末装置12へのユニキャスト通信が実現される。また、下りバーストに、報知情報等の制御信号が割り当てられることもある。その場合、当該下りバーストにて、基地局装置10からのブロードキャスト通信が実現される。上りサブフレームも、下りサブフレームと同様に、複数の上りバーストが含まれている。また、レンジング領域が配置されており、レンジング領域において、端末装置12は、基地局装置10にレンジングの要求を送信する。
Each downlink burst is assigned to the
図2(b)は、図2(a)と同様にフレームの構成を示す。ここでは、基地局装置10がAAS(Adaptive Array Antenna System)に対応する場合のフレームの構成を示す。AASでは、物理的に分離された複数のアンテナに、それぞれ位相および振幅を重みづけした送信信号を給電することによって、各アンテナから輻射した送信波を輻射面にて空間合成し、特定の方向に電界分布の強い部分と弱い部分とを形成する。図2(b)での下りサブフレームと上りサブフレーム中のAAS領域において、基地局装置10は、AASを実行する。なお、AAS領域にも、複数の下りバーストおよび複数の上りバーストが配置される。
FIG. 2 (b) shows the structure of the frame as in FIG. 2 (a). Here, the configuration of a frame when the
また、図2(b)には、主マップと副マップが含まれる。主マップは、AASを適用しない下りバーストおよび上りバーストについてのマップ情報に相当し、副マップは、AASを適用する下りバーストおよび上りバーストについてのマップ情報に相当する。また、上りサブフレームには、チャネル情報が含まれいる。チャネル情報は、端末装置12において測定された無線伝送路特性に関する情報であり、基地局装置10においてAASを実行する際に使用される。以下の説明では、ユニキャスト通信の通信品質を向上させるために、AASの適用を前提とするが、説明の簡単化のために図2(a)のフレーム構成をもとにする。
FIG. 2B includes a main map and a sub map. The main map corresponds to map information about downlink bursts and uplink bursts to which AAS is not applied, and the sub map corresponds to map information about downlink bursts and uplink bursts to which AAS is applied. Further, channel information is included in the uplink subframe. The channel information is information related to the wireless transmission path characteristics measured by the
図3は、通信システム100におけるネットワークエントリ手順を示すシーケンス図である。まず、下りリンクおよび上りリンクでのパラメータの取得処理がなされる。基地局装置10は、DL MAPとDCD(Downlink Channel Descriptor)を報知する(S10)。DCDは、下りシンクの物理レイヤ特性を規定するMACメッセージであり、基地局装置10がサポートする物理レイヤのプロファイル情報を格納する。このようなDCDは、基地局装置10から定期的にブロードキャスト送信される。また、基地局装置10は、UL MAPとUCD(Uplink Channel Descriptor)を報知する(S12)。UCDは、DCDと同様に規定される。
FIG. 3 is a sequence diagram showing a network entry procedure in the
次に、初期レンジング処理がなされる。端末装置12は、基地局装置10にRNG−REQ(Ranging Request)を送信する(S14)。ここで、RNG−REQは、図2(a)−(b)でのレンジング領域にて送信される。基地局装置10は、端末装置12にRNG−RSP(Ranging Response)を送信する(S16)。このような初期レンジング処理によって、端末装置12の送信タイミングの調節や送信電力の調節がなされる。なお、送信タイミングの調節や送信電力の調節を実行するための処理として、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。次に、基本機能確認処理がなされる。端末装置12は、基地局装置10にSBC−REQ(SS Basic Capability Request)を送信する(S18)。基地局装置10は、端末装置12にSBC−RSP(SS Basic Capability Response)を送信する(S20)。
Next, an initial ranging process is performed. The
次に、端末認証および鍵交換処理がなされる。端末装置12は、基地局装置10にPKM−REQ(Privacy Key Management Request)を送信する(S22)。基地局装置10は、端末装置12にPKM−RSP(Privacy Key Management Response)を送信する(S24)。次に、登録処理がなされる。端末装置12は、基地局装置10にREG−REQ(Registration Request)を送信する(S26)。基地局装置10は、端末装置12にREG−RSP(Registration Response)を送信する(S28)。次に、IP設定処理がなされる。基地局装置10と端末装置12は、IP(Internet Protocol)設定に関する情報を交換する(S30)。時刻情報設定、追加機能パラメータ取得がなされた後に、基地局装置10と端末装置12とは、データ通信を実行する(S32)。
Next, terminal authentication and key exchange processing are performed. The
図4は、基地局装置10の構成を示す。基地局装置10は、アンテナ20と総称される第1アンテナ20a、第2アンテナ20b、第Nアンテナ20n、RF部22と総称される第1RF部22a、第2RF部22b、第NRF部22n、ベースバンド処理部24、制御部26を含む。
FIG. 4 shows the configuration of the
RF部22は、受信動作として、図示しない端末装置12からアンテナ20を介して、無線周波数帯域の信号を受信する。ここで、無線周波数帯域の信号は、OFDM信号、つまりマルチキャリア信号である。RF部22は、無線周波数帯域の信号を周波数変換および直交検波することによって、ベースバンドの信号を生成し、ベースバンドの信号をベースバンド処理部24へ出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分とによって形成されているので、ふたつの信号線によって示されるべきであるが、図面を明瞭にするために、ここではベースバンドの信号をひとつの信号線によって示す。なお、RF部22には、図示しないLNA(Low Noise Amplifier)、AD(Analog−Digital)変換器も含まれる。
The
RF部22は、送信動作として、ベースバンド処理部24からベースバンドの信号を受けつける。ここで、ベースバンドの信号も、OFDM信号、つまりマルチキャリア信号である。RF部22は、ベースバンドの信号を直交変調および周波数変換することによって、無線周波数帯域の信号を生成し、無線周波数帯域の信号をアンテナ20へ出力する。なお、RF部22には、図示しないPA(Power Amplifier)、DA(Digital−Analog)変換器も含まれる。
The
ベースバンド処理部24は、受信動作として、複数のRF部22からのベースバンドのOFDM信号を入力する。ベースバンドのOFDM信号は、時間領域の信号であるので、ベースバンド処理部24は、FFT(Fast Fourier Transform)によって、時間領域の信号を周波数領域に変換する。また、ベースバンド処理部24は、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を図示しない端末装置12単位、つまり上りバースト単位に実行する。上りバーストが複数のサブキャリアにて構成される場合、ベースバンド処理部24は、サブキャリア単位にアダプティブアレイ信号処理を実行してもよい。なお、アダプティブアレイ信号処理として、公知の技術が使用されればよいので、ここでは詳細な説明を省略するが、ベースバンド処理部24は、ウエイトベクトルを導出し、ウエイトベクトルをもとにアダプティブアレイ信号処理を実行する。また、ベースバンド処理部24は、アダプティブアレイ信号処理がなされたOFDM信号を復調する。ここで、復調は、サブキャリア単位でなされる。ベースバンド処理部24は、復調した信号を図示しないネットワーク等へ出力する。
The
また、ベースバンド処理部24は、送信動作として、図示しないネットワークからデータを受けつけ、データを変調することによって、周波数領域のOFDM信号を生成する。ベースバンド処理部24は、周波数領域のOFDM信号に対して、ウエイトベクトルによる分散処理、つまりアンテナの指向性制御を実行する。また、ベースバンド処理部24は、周波数領域のOFDM信号に対して、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)を実行することによって、周波数領域の信号を時間領域に変換する。さらに、ベースバンド処理部24は、時間領域のOFDM信号をRF部22に出力する。なお、以上の説明は、AASを適用すべきバーストにおける処理であり、AASを適用しないバーストにおける処理の説明は、後述する。
In addition, as a transmission operation, the
制御部26は、RF部22およびベースバンド処理部24の処理を制御する。制御部26は、通信システム100でのフレームを規定する。図5(a)−(b)は、基地局装置10でのフレームフォーマットを示す。図5(a)は、図2(a)−(b)と同様に示されており、下りサブフレームの先頭部分に、プリアンブル、FCH、DL MAP、UL MAPが配置されている。これらに続いて、複数の下りバーストが配置されているが、図5(a)においては記載を省略している。
The
制御部26は、FCH、DL MAP、UL MAP、その他の報知信号を生成する。前述のごとく、これらの情報は、制御信号と総称される。また、制御部26は、「D1」から「DM」と示される複数のD信号を生成する。ここで、複数のD信号のそれぞれは、同一の内容によって形成されており、制御部26は、制御信号の少なくとも一部の情報、例えばUL MAPに関する情報を複数のD信号のそれぞれに含める。制御部26は、制御信号を下りサブフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数のD信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに配置する。具体的に説明すると、図5(a)の下りサブフレームにおいて、複数のD信号は、所定のサブキャリアまたはバーストに、時間をずらしながら配置されている。また、AASを可能にするために、各D信号の先頭部分には、プリアンブルが配置されている。
The
また、制御部26は、上りサブフレームにおいて、「R1」から「RM」と示される複数のR信号を受信するためのバーストを規定する。ここで、複数のR信号のそれぞれは、図示しない端末装置12から送信されており、レンジングを要求するためのRNG−REQと同様の信号といえる。そのため、R信号は、ランダムアクセス信号である。なお、図5(a)には示されていないが、上りサブフレームにおいて、レンジング領域は別途設けられてもよい。ここで、各D信号に割り当てたバーストと、各R信号に割り当てたバーストとは、1対1で対応づけられている。具体的には、D1信号を割り当てたバーストとR1信号を割り当てたバーストとが対応づけられている。ここで、D信号を受信した端末装置12は、対応したR信号を送信するとの規則が規定されているものとする。例えば、D1信号を受信した端末装置12は、R1信号を送信する。つまり、制御部26は、上りサブフレームにおいて、各R信号を割り当てたバーストの配置と対称になるように、下りサブフレームにおいて、各D信号を割り当てたバーストを配置する。
In addition, the
以上のことを考慮すると、D信号は、R信号を端末装置12に送信させるバーストを指定するための信号ともいえる。また、R信号は、複数のD信号のそれぞれにて指定したバーストに配置されているともいえる。このように複数のD信号を配置した後、制御部26は、ベースバンド処理部24に対して、各D信号に対して異なったアンテナ指向性を生成するように指示する。図6(a)−(c)は、制御部26において生成されるアンテナ指向性を示し、これらは水平面におけるアンテナ指向特性に相当する。図6(a)では、「P1」の方向にアンテナ利得の最大部分が向いており、図6(b)および(c)では、「P2」および「P3」の方向にアンテナ利得の最大部分が向いている。図5(a)に戻る。このように、アンテナ利得の最大部分の方向が異なるように、複数種類のアンテナ指向性を生成する技術が、「ディザリング」である。制御部26は、複数のD信号に対してディザリングを適用することによって、D信号ごとに異なったアンテナ指向性を実現する。具体的に、ベースバンド処理部24は、ディザリングを実現するようなウエイトベクトルを各D信号に乗算する。
Considering the above, it can be said that the D signal is a signal for designating a burst for transmitting the R signal to the
また、制御部26は、D信号を割り当てたバーストと、R信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にする。例えば、制御部26は、D1信号を送信する際のアンテナ指向性と、R1信号を受信する際のアンテナ指向性とを共通にする。本実施例において、基地局装置10は、レンジング領域においてRGN−REQを受信することもあり、R信号においてRGN−REQを受信することもある。後者の場合であっても、これに続く処理は、図3と同様であればよいので、ここでは説明を省略する。
Further, the
図5(b)に示されたフレームは、図5(a)と同様に形成されている。図5(b)において、複数のD信号および複数のR信号は、周波数が異なるように配置されている。なお、それ以外は、図5(a)と同一であるので、ここでは、説明を省略する。図4に戻る。ネットワークエントリが終了すると、制御部26は、所定のバーストを端末装置12に割り当てる。制御部26は、前述のごとく、割り当てたバーストに関する情報をDL−MAPおよびUL−MAPに含める。一方、制御部26は、レンジング領域ではなく、R信号によってRNG−REQを受信した端末装置12に対して、当該端末装置12へ割り当てられたバーストの中に、将来のDL MAP、UL MAPを含めてもよい。
The frame shown in FIG. 5B is formed in the same manner as in FIG. In FIG.5 (b), several D signal and several R signal are arrange | positioned so that a frequency may differ. The rest of the configuration is the same as that shown in FIG. Returning to FIG. When the network entry ends, the
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it is realized by a program having a communication function loaded in the memory. Describes functional blocks realized by collaboration. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図7は、端末装置12の構成を示す。端末装置12は、アンテナ30、RF部32、ベースバンド処理部34、制御部36を含む。アンテナ30、RF部32、ベースバンド処理部34、制御部36は、図4のアンテナ20、RF部22、ベースバンド処理部24、制御部26に対応した動作を実行する。ここでは、異なった部分を中心に説明する。ネットワークエントリとして、制御部36は、RF部32、ベースバンド処理部34を介して、下りサブフレームの先頭部分に配置された制御信号を受信すると、図3に示されたシーケンスを実行する。一方、制御部36は、RF部32、ベースバンド処理部34を介して、下りサブフレームの先頭部分に配置された制御信号を受信せず、D信号を受信すると、D信号に対応したR信号にて、RNG−REQを送信する。その後の処理は、図3と同様である。
FIG. 7 shows the configuration of the
ここで、制御部36が、複数のD信号を受信する場合、RF部32は、複数のD信号のそれぞれに対する受信電力を測定する。制御部36は、複数の受信電力のうち、最大の受信電力を選択する。また、制御部36は、選択した受信電力に対応したD信号を特定するとともに、当該D信号に対応したR信号を送信する。なお、複数のD信号を受信する場合、制御部36は、複数のD信号のそれぞれに対応したR信号を送信してもよい。つまり、制御部36は、複数のR信号を送信する。その際、図示しない基地局装置10の制御部26は、複数のR信号のうちのひとつを選択する。
Here, when the
また、ネットワークエントリの終了後、制御部36は、RF部32、ベースバンド処理部34を介して、DL MAP、UL MAPを取得し、自らに割り当てられたバーストを把握する。端末装置12は、割り当てられたバーストにおいて、OFDM信号を受信したり、送信したりする。なお、レンジング領域ではなく、R信号によってRNG−REQを送信した場合、割り当てられたバーストの中に、将来のDL MAP、UL MAPが含まれてもよい。
Further, after the network entry is completed, the
以上の構成による通信システム100の動作を説明する。図8は、基地局装置10によるネットワークエントリ手順を示すフローチャートである。図8は、図3のステップ10からステップ14に相当する。制御部26は、制御信号を生成する(S50)とともに、制御信号をもとに、複数のD信号を生成する(S52)。制御部26は、下りサブフレームの先頭部分に制御信号を配置するとともに、指向性パターンに対応づけながら複数のD信号を配置する(S54)。また、制御部26は、複数のD信号のそれぞれに対してR信号を対応づけて配置する。RF部22、ベースバンド処理部24が、レンジング領域あるいはR信号にて、ランダムアクセス信号を受信すると(S56のY)、制御部26は、ネットワークエントリ処理を続行する(S58)。一方、RF部22、ベースバンド処理部24が、レンジング領域あるいはR信号にて、ランダムアクセス信号を受信しなければ(S56のN)、処理は終了される。また、ステップ50からの処理が繰り返し実行される。
The operation of the
図9は、端末装置12によるネットワークエントリ手順を示すフローチャートである。RF部32、ベースバンド処理部34が下りサブフレームの先頭部分の制御信号を受信すれば(S70のY)、制御部36は、ベースバンド処理部34、RF部32を介して、レンジング領域にてランダムアクセス信号を送信する(S72)。一方、RF部32、ベースバンド処理部34が下りサブフレームの先頭部分の制御信号を受信せず(S70のN)、D信号を受信すれば(S74のY)、制御部36は、ベースバンド処理部34、RF部32を介して、受信したD信号に対応したR信号を送信する(S76)。その後、制御部36は、ネットワークエントリ処理を続行する(S78)。一方、D信号を受信しなければ(S74のN)、処理は終了される。
FIG. 9 is a flowchart showing a network entry procedure by the
本実施例の変形例を説明する。実施例において、下りサブフレームの先頭部分に制御信号が配置されるとともに、下りサブフレームに複数のD信号が配置されている。また、複数のD信号に対してディザリングを適用することによって、端末装置12でのD信号の受信確率が向上される。しかしながら、D信号にも、制御信号の一部の内容が含まれているので、これは、制御信号の一部の内容が繰り返し報知されていることに相当する。その結果、データを送信するための帯域が減少してしまう。変形例は、端末装置12におけるD信号の受信確率の向上を維持しながらも、データを送信するための帯域の減少を抑制することを目的とする。
A modification of this embodiment will be described. In the embodiment, the control signal is arranged at the head portion of the downlink subframe, and a plurality of D signals are arranged in the downlink subframe. In addition, by applying dithering to a plurality of D signals, the reception probability of the D signals at the
変形例に係る通信システム100は、図1と同様のタイプであり、基地局装置10は、図4と同様のタイプであり、端末装置12は、図7と同様のタイプである。そのため、これらについては、実施例との差異を中心に説明する。基地局装置10の制御部26は、図5(a)−(b)のようなフレームを規定する。制御部26は、RF部22、ベースバンド処理部24を介して、所定の期間内におけるR信号の受信回数を測定する。また、制御部26は、受信回数の比較対象となるしきい値を記憶する。
The
図10は、本発明の変形例に係る制御部26において記憶されるテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、しきい値欄200、送信頻度欄202が含まれている。しきい値欄200には、「A1」、「A2」のごとく、複数のしきい値が含まれている。ここでは、上段になるほど、つまり「A1」に近いほど値が大きくなるものとする。また、各しきい値に対応づけられながら、送信頻度欄202には、「B1」、「B2」のごとく、複数の送信頻度の値が含まれている。ここで、送信頻度とは、D信号およびR信号を配置する頻度に相当し、D信号およびR信号が配置されたフレームの割合ともいえる。また、上段になるほど、つまり「B1」に近いほど値が大きくなるものとする。
FIG. 10 shows a data structure of a table stored in the
制御部26は、測定した受信回数と、しきい値欄200に含まれた複数のしきい値とを比較し、「受信回数>しきい値」の関係を満たすしきい値を選択し、選択したしきい値のうち、最大値を特定する。また、制御部26は、特定したしきい値に対応した送信頻度の値を送信頻度欄202から抽出する。制御部26は、抽出した送信頻度の値に応じて、D信号およびR信号をフレームに配置する。例えば、抽出した送信頻度の値が「1/2」であれば、制御部26は、ふたつのフレームのうちのひとつにD信号とR信号とを配置する。つまり、制御部26は、R信号の受信状況に応じて、下りサブフレームでのD信号の送信頻度を調節する。
The
図11は、本発明の変形例に係る基地局装置10による送信頻度変更の手順を示すフローチャートである。制御部26は、RF部22、ベースバンド処理部24を介して、R信号を受信すると、R信号の受信頻度を測定する(S90)。制御部26は、測定結果としきい値とを比較する(S92)。比較結果より、送信頻度を現在の値から変更すべきであれば(S94のY)、制御部26は、D信号の送信頻度を変更する(S96)。一方、比較結果より、送信頻度を現在の値から変更すべきでなければ(S94のN)、制御部26は、処理を終了する。
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure for changing the transmission frequency by the
本実施例の別の変形例を説明する。別の変形例に係る基地局装置10も、実施例と同様に、複数のD信号に対してディザリングを適用する。しかしながら、別の変形例に係る基地局装置10は、予め伝搬環境を測定することによって、他の基地局装置10が存在する方向を推定する。また、基地局装置10は、推定した方向(以下、「存在方向」という)にアンテナ指向性が向かないようにディザリングを実行する。さらに、基地局装置10は、他の周波数にも別のD信号を配置し、別のD信号に対するアンテナ指向性を存在方向へ向かせる。
Another modification of the present embodiment will be described. Similarly to the embodiment, the
別の変形例に係る通信システム100は、図1と同様のタイプであり、基地局装置10は、図4と同様のタイプであり、端末装置12は、図7と同様のタイプである。そのため、これらについては、実施例との差異を中心に説明する。制御部26は、使用していないバーストにおいて、周囲の伝搬環境を測定する。例えば、制御部26は、ベースバンド処理部24に対して、使用していないバーストにおいて受信した信号をもとに、ウエイトベクトルを計算させる。例えば、ベースバンド処理部24は、受信した信号に含まれたプリアンブルを使用することによって、ウエイトベクトルを導出する。また、制御部26は、ベースバンド処理部24において導出したウエイトベクトルと、予め記憶した複数種類のディザリング用のウエイトベクトルのそれぞれとの相関値を計算する。
A
制御部26は、相関値がしきい値よりも大きいディザリング用のウエイトベクトルを除外し、残ったウエイトベクトルをD信号の送信およびR信号の受信に使用する。これらの使用は、前述の通りなされればよいので、ここでは説明を省略する。制御部26は、別の周波数でも、ベースバンド処理部24に周囲の伝搬環境を測定させる。除外したディザリング用のウエイトベクトルと、測定したウエイトベクトルとの相関値との比較をもとに、可能であれば、制御部26は、除外したディザリング用のウエイトベクトルをD信号の送信およびR信号の受信に使用する。このように、制御部26は、測定結果に応じて、各D信号を割り当てたバーストの配置を決定する。
The
図12は、本発明の別の変形例に係るフレームフォーマットを示す。図12は、図5(a)−(b)と同様に示される。しかしながら、D信号は、D1信号が配置された周波数だけではなく、D1’信号が配置された周波数にも配置される。例えば、D1信号が配置された周波数において、制御部26は、存在方向に他の基地局装置10の存在を認識する。その際、制御部26は、存在方向の周辺へアンテナ指向性が向かないように、D1信号からDM信号のアンテナ指向性を制御する。一方、D1’信号が配置された周波数において、制御部26は、存在方向に他の基地局装置10の存在を認識しない。その際、制御部26は、D1信号からDM信号に対して使用されていないアンテナ指向性を使用しながら、D1’信号からDM’信号を送信する。また、R1信号からRM信号、R1’信号からRM’信号に対しても同様のアンテナ指向性が使用される。
FIG. 12 shows a frame format according to another modification of the present invention. FIG. 12 is shown similarly to FIGS. 5 (a)-(b). However, the D signal is arranged not only at the frequency at which the D1 signal is arranged, but also at the frequency at which the D1 'signal is arranged. For example, at the frequency where the D1 signal is arranged, the
本実施例のさらに別の変形例を説明する。これまでは、ネットワークエントリ処理におけるD信号およびR信号の配置を説明していた。さらに別の変形例は、ネットワークエントリ処理が終了した後の端末装置12、つまり基地局装置10と通信している端末装置12に対する制御信号、特にDL MAPおよびUL MAPの報知に関する。前述のごとく、基地局装置10によって割り当てられたバーストに関する情報は、DL MAPおよびUL MAPに含まれているので、通信中も端末装置12は、DL MAPおよびUL MAPを受信しなければならない。
Another modification of the present embodiment will be described. So far, the arrangement of the D signal and the R signal in the network entry processing has been described. Still another modified example relates to notification of control signals, particularly DL MAP and UL MAP, to the
データ信号はユニキャスト通信されるので、データ信号にはAASを適用できるが、DL MAPおよびUL MAPはブロードキャスト通信されるので、DL MAP等にはAASを適用できない。その結果、端末装置12と基地局装置10との通信可能な距離は、ブロードキャスト通信の可能エリアに限定されてしまう。そのため、さらに別の変形例では、D信号に、DL MAPおよびUL−MAPを格納する。以下では、説明を明瞭にするために、DL MAPのみを説明の対象とする。
Since the data signal is unicasted, AAS can be applied to the data signal. However, since DL MAP and UL MAP are broadcasted, AAS cannot be applied to DL MAP or the like. As a result, the communicable distance between the
さらに別の変形例に係る通信システム100は、図1と同様のタイプであり、基地局装置10は、図4と同様のタイプであり、端末装置12は、図7と同様のタイプである。そのため、これらについては、実施例との差異を中心に説明する。制御部26は、DL MAPを生成するが、これから送信するフレームを第iフレームとする場合、フレームiよりもひとつ後段に送信すべき第i+1フレームに対するDL MAPを生成する。つまり、制御部26は、送信対象のフレームよりも後段に配置すべきフレームに対するDL MAPを予め生成する。そのため、第iフレームに対するDL MAPは、既に生成されている。
A
また、制御部26は、既に生成した第iフレームに対するDL MAPを制御信号に含め、第i+1フレームに対するDL MAPを複数のD信号のそれぞれに含める。つまり、制御部26は、第iフレームに対するDL MAPを下りサブフレームの先頭部分に配置し、第i+1フレームに対するDL MAPを下りサブフレームの先頭部分よりも後方に配置する。なお、これまでと同様に、複数のD信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御は、異なるようになされる。
In addition, the
ここでは、D信号に対するDL MAPをこのようにすることの理由を説明する。制御信号に含められるDL MAPは、MAPの対象となる下りバーストよりも前に配置される。そのため、端末装置12は、当該DL MAPを受信し、その内容を把握した後でも、同一の下りサブフレームに含まれた下りバーストを受信できる。一方、複数のD信号は、MAPの対象となる下りバーストよりも後に配置されることがある。その際、制御信号と同様に、送信対象の下りバーストに対するDL MAPがD信号に含まれるとする。端末装置12は、当該DL MAPを受信し、その内容を把握したときに、対象となる下りバーストを既に削除してしまっていることもある。その結果、端末装置12は、同一の下りサブフレームに含まれた下りバーストを受信できない。このような課題を解決するために、さらに別の変形例では、前述のように、D信号に対するDL MAPを決定する。
Here, the reason for making DL MAP for the D signal in this way will be described. The DL MAP included in the control signal is arranged before the downlink burst that is the target of the MAP. Therefore, the
図13は、本発明のさらに別の変形例に係るフレームフォーマットを示す。図13は、図5(a)−(b)と同様に示される。図13では、第iフレームと第i+1フレームのごとく、複数のフレームが示されている。第iフレームでの下りサブフレームの先頭部分に、第iフレームに対するDL MAP(図13において「DL MAP(i)」と表記)が配置される。また、これに続いて第i+1フレームに対するDL MAPを含んだD信号(図13において「D(i+1)」と表記)が配置される。さらに、第i+1フレームでの下りサブフレームの先頭部分に、第i+1フレームに対するDL MAP(図13において「DL MAP(i+1)」と表記)が配置される。また、これに続いて第i+2フレームに対するDL MAPを含んだD信号(図13において「D(i+2)」と表記)が配置される。 FIG. 13 shows a frame format according to still another modification of the present invention. FIG. 13 is shown similarly to FIGS. 5 (a)-(b). In FIG. 13, a plurality of frames are shown such as the i-th frame and the (i + 1) -th frame. A DL MAP (denoted as “DL MAP (i)” in FIG. 13) for the i-th frame is arranged at the beginning of the downlink subframe in the i-th frame. Following this, a D signal (indicated as “D (i + 1)” in FIG. 13) including the DL MAP for the (i + 1) th frame is arranged. Furthermore, DL MAP (denoted as “DL MAP (i + 1)” in FIG. 13) for the (i + 1) th frame is arranged at the beginning of the downlink subframe in the (i + 1) th frame. Following this, a D signal (indicated as “D (i + 2)” in FIG. 13) including DL MAP for the i + 2th frame is arranged.
図14は、本発明のさらに別の変形例に係る基地局装置10によるDL−MAPの送信手順を示すフローチャートである。制御部26は、i番目のフレームに関するDL MAPを取得するとともに、i+1番目のフレームに関するDL MAPを生成する(S110)。制御部26は、i番目のフレームに関するDL MAPを下りサブフレームの先頭部分に配置し、i+1番目のフレームに関するDL MAPをD信号に格納する(S112)。
FIG. 14 is a flowchart showing a DL-MAP transmission procedure by the
図15は、本発明のさらに別の変形例に係る端末装置12によるDL−MAPの送信手順を示すフローチャートである。D信号を使用している場合(S130のY)、つまりD信号によってDL MAPを取得している場合、制御部36は、RF部32、ベースバンド処理部34を介して、D信号を受信する(S136)。制御部36は、次の下りサブフレームにおいて受信すべき下りバーストを特定する(S138)。一方、D信号を使用していない場合(S130のN)、制御部36は、RF部32、ベースバンド処理部34を介して、下りサブフレームの先頭部分のDL MAPを受信する(S132)。制御部36は、受信すべき下りバーストを特定する(S134)。
FIG. 15 is a flowchart showing a DL-MAP transmission procedure by the
本発明の実施例によれば、D信号とR信号との対応した組合せを複数生成し、各組合せにおいてアンテナの指向性制御を共通にするので、ブロードキャストであっても上下リンク共通にアンテナの指向性を制御できる。また、D信号とR信号との対応した組合せを複数生成し、各組合せにおいてアンテナの指向性制御を共通にするので、R信号の受信特性をD信号の受信特性と同等にできる。また、D信号とR信号との対応した組合せに対して、ディザリングを実行するので、D信号とR信号との受信特性を向上できる。また、D信号とR信号との受信特性が向上されるので、ブロードキャストの通信品質を向上できる。また、ブロードキャストの通信品質が向上されるので、ユニキャストとブロードキャストとの通信品質のアンバランスの影響を低減できる。 According to the embodiment of the present invention, a plurality of corresponding combinations of the D signal and the R signal are generated, and the antenna directivity control is made common in each combination. You can control gender. In addition, since a plurality of combinations corresponding to the D signal and the R signal are generated and the antenna directivity control is made common in each combination, the reception characteristic of the R signal can be made equal to the reception characteristic of the D signal. In addition, since dithering is executed for the corresponding combination of the D signal and the R signal, the reception characteristics of the D signal and the R signal can be improved. In addition, since the reception characteristics of the D signal and the R signal are improved, the broadcast communication quality can be improved. In addition, since the broadcast communication quality is improved, it is possible to reduce the influence of the communication quality imbalance between unicast and broadcast.
また、ランダムアクセス信号の受信特性が向上されるので、基地局装置によってカバーされるエリアを拡大できる。また、制御信号の少なくとも一部の情報を複数のD信号のそれぞれに含めるので、制御信号および複数のD信号の存在によってブローキャストの品質を向上できる。また、D信号とR信号とに対するバーストの配置を共通にするので、ランダムアクセス信号の割当に関する情報の送信を省略できる。D信号とR信号とに対するバーストの配置を共通にするので、端末装置における処理を簡易にできる。また、伝搬環境に応じて各D信号を割り当てるので、伝搬環境に適するように各D信号を割り当てることができる。また、伝搬環境に応じて各D信号のアンテナ指向性を制御するので、伝搬環境に適するように各D信号を送信できる。 In addition, since the reception characteristics of the random access signal are improved, the area covered by the base station apparatus can be expanded. In addition, since at least part of the information of the control signal is included in each of the plurality of D signals, the broadcast quality can be improved by the presence of the control signal and the plurality of D signals. In addition, since the burst arrangement for the D signal and the R signal is made common, transmission of information relating to the allocation of the random access signal can be omitted. Since the burst arrangement for the D signal and the R signal is made common, processing in the terminal device can be simplified. Moreover, since each D signal is allocated according to the propagation environment, each D signal can be allocated so as to be suitable for the propagation environment. Moreover, since the antenna directivity of each D signal is controlled according to the propagation environment, each D signal can be transmitted so as to be suitable for the propagation environment.
また、R信号の受信状況に応じて、D信号の送信頻度を調節するので、伝送効率の低下を抑制できる。また、R信号の受信状況に応じて、D信号の送信頻度を調節するので、ブロードキャストの通信品質を維持しながらも、伝送効率の低下を抑制できる。また、制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数のD信号のそれぞれに含めるので、複数のD信号に割り当てるバーストの自由度を向上できる。また、制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数のD信号のそれぞれに含めるので、D信号を受信した場合でも後段のフレームを受信できる。また、複数のD信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御を異なるようにするので、ブローキャストの品質を向上できる。 Moreover, since the transmission frequency of D signal is adjusted according to the reception condition of R signal, the fall of transmission efficiency can be suppressed. Moreover, since the transmission frequency of the D signal is adjusted according to the reception status of the R signal, it is possible to suppress a decrease in transmission efficiency while maintaining the broadcast communication quality. In addition, since information on a frame subsequent to the frame in which the control signal is arranged is included in each of the plurality of D signals, the degree of freedom of bursts assigned to the plurality of D signals can be improved. In addition, since information regarding a frame subsequent to the frame in which the control signal is arranged is included in each of the plurality of D signals, the subsequent frame can be received even when the D signal is received. In addition, since the antenna directivity control for each of the plurality of D signals is made different, the quality of the broadcast can be improved.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例において、通信システム100は、OFDMAを採用している。しかしながらこれに限らず、通信システム100は、OFDMAを採用せずに、TDMAのみを採用してもよい。その際、物理レイヤは、OFDMであってもよく、SCであってもよい。本変形例によれば、本発明をさまざまな通信システムに適用できる。つまり、複数のバーストによって形成されるフレームを規定し、フレームの先頭部分にブロードキャストすべき制御信号が配置されていればよい。
In the embodiment of the present invention, the
本発明の実施例において、通信システム100は、D信号とR信号とを1対1で対応づけたうえで、下りサブフレームにおけるD信号の配置と、上りサブフレームにおけるR信号の配置とが対象になるような規定を定める。しかしながらこれに限らず例えば、通信システム100は、下りサブフレームにおけるD信号の配置と、上りサブフレームにおけるR信号の配置とが対象にならないような規定を定めてもよい。この場合、基地局装置10は、D信号の中に、対応したR信号が割り当てられたバーストを特定するための情報を含める。本変形例によれば、下りサブフレームにおけるD信号の配置、あるいは上りサブフレームにおけるR信号の配置の自由度を向上できる。
In the embodiment of the present invention, the
10 基地局装置、 12 端末装置、 20 アンテナ、 22 RF部、 24 ベースバンド処理部、 26 制御部、 30 アンテナ、 32 RF部、 34 ベースバンド処理部、 36 制御部、 100 通信システム。 10 base station apparatus, 12 terminal apparatus, 20 antenna, 22 RF section, 24 baseband processing section, 26 control section, 30 antenna, 32 RF section, 34 baseband processing section, 36 control section, 100 communication system.
Claims (13)
ランダムアクセス信号を端末装置に送信させるバーストを指定するための制御信号をひとつの下りサブフレームの中で少なくともふたつ生成する生成部と、
前記生成部において生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信する送信部と、
前記送信部から送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに1対1で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信する受信部と、
前記受信部と前記送信部との動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にすることを特徴とする基地局装置。 A base station device that defines a frame formed by a downlink subframe including a plurality of bursts and an uplink subframe including a plurality of bursts,
A generator for generating at least two control signals in one downlink subframe for designating a burst for transmitting a random access signal to a terminal device;
A transmission unit that transmits at least two control signals generated in the generation unit while allocating them to different bursts in a downlink subframe;
In the bursts specified in each of the at least two control signals transmitted from the transmission unit and in the uplink subframe corresponding to the bursts to which the respective control signals are assigned on a one-to-one basis, A receiver for receiving a random access signal;
A control unit that controls operations of the receiving unit and the transmitting unit;
The base station apparatus characterized in that the control unit shares antenna directivity control in a corresponding combination of a burst to which a control signal is assigned and a burst to which a random access signal is assigned.
前記送信部は、前記測定部での測定結果に応じて、各制御信号を割り当てたバーストの配置を決定することを特徴とする請求項1または2に記載の基地局装置。 It further comprises a measurement unit for measuring the propagation environment,
The base station apparatus according to claim 1 or 2, wherein the transmission unit determines an arrangement of bursts to which each control signal is assigned according to a measurement result in the measurement unit.
第1の制御信号および複数の第2の制御信号を生成する生成部と、
前記生成部において生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信する送信部とを備え、
前記生成部は、第1の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含めることを特徴とする基地局装置。 A base station device that defines a frame including a plurality of bursts,
A generator for generating a first control signal and a plurality of second control signals;
A transmission unit that arranges the first control signal generated in the generation unit in a burst at the beginning of a frame and transmits a plurality of second control signals while arranging them in different bursts;
The generation unit includes at least part of information of a first control signal in each of a plurality of second control signals.
第1の制御信号および複数の第2の制御信号を生成する生成部と、
前記生成部において生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信する送信部とを備え、
前記生成部は、第1の制御信号が配置されたフレームに関する情報を第1の制御信号に含め、第1の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含めることを特徴とする基地局装置。 A base station apparatus that repeatedly defines a frame including a plurality of bursts,
A generator for generating a first control signal and a plurality of second control signals;
A transmission unit that arranges the first control signal generated in the generation unit in a burst at the beginning of a frame and transmits a plurality of second control signals while arranging them in different bursts;
The generation unit includes information on a frame in which the first control signal is arranged in the first control signal, and information on a frame subsequent to the frame in which the first control signal is arranged in the plurality of second controls. A base station apparatus which is included in each of signals.
前記制御部は、複数の第2の制御信号のそれぞれに対するアンテナ指向性制御を異なるようにすることを特徴とする請求項5または6に記載の基地局装置。 A control unit for controlling the operation of the transmission unit;
The base station apparatus according to claim 5 or 6, wherein the control unit makes different antenna directivity control for each of a plurality of second control signals.
生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信するステップと、
送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに1対1で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信するステップとを備え、
前記送信するステップと前記受信するステップとでは、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にすることを特徴とするランダムアクセス信号の指定方法。 Control for specifying a burst for transmitting a random access signal to a terminal device, in which a frame formed by a downlink subframe including a plurality of bursts and an uplink subframe including a plurality of bursts is defined. Generating at least two signals in one downstream subframe;
Transmitting the generated at least two control signals while assigning them to different bursts in a downlink subframe;
A random access signal from a terminal device is transmitted in a burst specified by each of at least two transmitted control signals, and in a burst in an uplink subframe corresponding to each of the bursts to which each control signal is assigned. Receiving, and
Random access characterized in that the transmitting and receiving steps share antenna directivity control in a corresponding combination of a burst assigned a control signal and a burst assigned a random access signal. How to specify the signal.
複数のバーストが含まれたフレームを規定しており、生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備え、
前記生成するステップは、第1の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含めることを特徴とする通信方法。 Generating a first control signal and a plurality of second control signals;
A frame including a plurality of bursts is defined, the generated first control signal is arranged in the burst at the head portion of the frame, and the plurality of second control signals are transmitted in different bursts. With steps,
The generating step includes at least part of information of the first control signal in each of the plurality of second control signals.
複数のバーストが含まれたフレームを繰り返し規定しており、生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備え、
前記生成するステップは、第1の制御信号が配置されたフレームに関する情報を第1の制御信号に含め、第1の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含めることを特徴とする通信方法。 Generating a first control signal and a plurality of second control signals;
A frame including a plurality of bursts is repeatedly defined, and the generated first control signal is arranged in the burst at the head portion of the frame, and the plurality of second control signals are arranged in different bursts and transmitted. And a step of
In the generating step, information related to a frame in which the first control signal is arranged is included in the first control signal, and information relating to a frame subsequent to the frame in which the first control signal is arranged A communication method characterized by being included in each of the control signals.
生成した少なくともふたつの制御信号を下りサブフレームでの互いに異なったバーストに割り当てながら送信するステップと、
送信した少なくともふたつの制御信号のそれぞれにて指定したバーストであって、かつ各制御信号を割り当てたバーストに1対1で対応づけた上りサブフレームでのバーストにおいて、端末装置からのランダムアクセス信号を受信するステップとを備え、
前記送信するステップと前記受信するステップとでは、制御信号を割り当てたバーストと、ランダムアクセス信号を割り当てたバーストとの対応した組合せにおいて、アンテナの指向性制御を共通にすることをコンピュータに実行させるプログラム。 Control for specifying a burst for transmitting a random access signal to a terminal device, in which a frame formed by a downlink subframe including a plurality of bursts and an uplink subframe including a plurality of bursts is defined. Generating at least two signals in one downstream subframe;
Transmitting the generated at least two control signals while assigning them to different bursts in a downlink subframe;
A random access signal from a terminal device is transmitted in a burst specified by each of at least two transmitted control signals, and in a burst in an uplink subframe corresponding to each of the bursts to which each control signal is assigned. Receiving, and
In the transmitting step and the receiving step, a program for causing a computer to execute common antenna directivity control in a corresponding combination of a burst assigned a control signal and a burst assigned a random access signal .
複数のバーストが含まれたフレームを規定しており、生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備え、
前記生成するステップは、第1の制御信号の少なくとも一部の情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含めることをコンピュータに実行させるプログラム。 Generating a first control signal and a plurality of second control signals;
A frame including a plurality of bursts is defined, the generated first control signal is arranged in the burst at the head portion of the frame, and the plurality of second control signals are transmitted in different bursts. With steps,
The generating step causes the computer to execute including at least a part of information of the first control signal in each of the plurality of second control signals.
複数のバーストが含まれたフレームを繰り返し規定しており、生成した第1の制御信号をフレームの先頭部分のバーストに配置し、複数の第2の制御信号を互いに異なったバーストに配置しながら送信するステップとを備え、
前記生成するステップは、第1の制御信号が配置されたフレームに関する情報を第1の制御信号に含め、第1の制御信号が配置されたフレームよりも後段のフレームに関する情報を複数の第2の制御信号のそれぞれに含めることをコンピュータに実行させるプログラム。 Generating a first control signal and a plurality of second control signals;
A frame including a plurality of bursts is repeatedly defined, and the generated first control signal is arranged in the burst at the head portion of the frame, and the plurality of second control signals are arranged in different bursts and transmitted. And a step of
In the generating step, information related to a frame in which the first control signal is arranged is included in the first control signal, and information relating to a frame subsequent to the frame in which the first control signal is arranged A program that causes a computer to execute inclusion in each control signal.
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