JP2009141832A

JP2009141832A - 通信システム、受信端末機および無線基地局

Info

Publication number: JP2009141832A
Application number: JP2007318018A
Authority: JP
Inventors: Takuya Ebitani; 拓也海老谷
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-12-10
Filing date: 2007-12-10
Publication date: 2009-06-25

Abstract

【課題】構成を簡素化し且つ容易な方法でビートの問題および遅延波の問題を解消できる通信システムを提供する。
【解決手段】この通信システムは、複局同時送信により送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂを送信する共に、複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂを送信する複数の無線基地局１ａ，１ｂと、各無線基地局１ａ，１ｂから送信された同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂの周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出し、その検出結果を用いて、各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信された送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂの周波数偏差およびその遅延波の遅延を補正する受信端末機３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の無線基地局と受信端末機との間で行われる複局同時送信に関する技術に関するものである。

複局同時送信では、複数の無線基地局から同一内容の送信信号が同一周波数で同時に送信される。

しかし実際には、受信端末機側では、各無線基地局から複局同時送信された送信信号は、それらの周波数に差が生じて同一周波数にならない場合があり、その周波数の差によりビートが発生するという問題がある。また各無線基地局からの送信信号毎にマルチパスによる遅延波が発生し、それら遅延波により受信障害が生じる場合があるという問題もある。

上記のビートの問題を解決する技術としては、各無線基地局のアンテナにアダプティブアレーアンテナを適用し、各無線基地局のアンテナの少なくとも１つに受信端末機からの希望波の到来方向を推定する方向探知機能を設け、その受信端末機の位置情報を他の無線基地局に知らせ、１つの無線基地局のアンテナは、受信端末機の方向にビームを形成し、他の無線基地局のアンテナは、受信端末機の方向にヌルを形成することで、受信端末機側でのビートの問題を解決する技術（第１従来技術）が知られている（特許文献１）。

また上記の遅延波の問題を解決する技術としては、受信端末機において、例えばレイク受信器を用いて希望波と遅延波との間の遅延時間を補正して合成することで、遅延波の問題を解決する技術（第２従来技術）が知られている。

特開平１１−３０８０３７号公報

しかし上記の第１従来技術では、各無線基地局にアダプティブアレーアンテナを設置する必要があり、且つ少なくとも１つの無線基地局に方向探知機能を設ける必要があるので、システム構成の複雑化およびコスト増を招くという問題点がある。

また上記の第２従来技術では、各無線基地局から複局同時送信された送信信号の遅延波を一度に検出することになるので、遅延波の数に応じて遅延器を多数設ける必要があり、そのため、構成の複雑化およびコスト増を招くという問題点がある。

そこでこの発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、構成を簡素化し且つ容易な方法でビートの問題および遅延波の問題を解消できる通信システム、受信端末機および無線基地局を提供する事を目的とする。

上記課題を解決する為に、本発明の第１の形態は、複局同時送信により送信信号を送信すると共に、複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に同期信号を送信する複数の無線基地局と、前記各無線基地局から送信された前記同期信号の周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出し、その検出結果を用いて、前記各無線基地局から複局同時送信された前記送信信号の周波数偏差およびその遅延波の遅延を補正する受信端末機とを備えるものである。

本発明の第１の形態によれば、各無線基地局からの同期信号を用いて、事前に各無線基地局から複局同時送信される送信信号の周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出するが、その際、各無線基地局からの同期信号は、互いに異なるタイミングで送信されるので、それら各同期信号を１つずつ個別に捕捉してその周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出できる。これにより周波数偏差検出部および遅延波検出部の構成として同期信号１つ分の回路構成を備えるだけで足り、回路構成の簡素化が図れる。

また各無線基地局は、複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に同期信号を送信するだけなので、従来の様に各無線基地局にアダプティブアレーアンテナを設置する必要が無く、よって構成の簡素化およびシステム動作の容易化が図れる。よって、構成を簡素化し且つ容易な方法でビートの問題および遅延波の問題を解消できる。

実施の形態１．
この実施の形態に係る通信システムは、図１の様に、複局同時送信により同一内容の送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂを送信する複数（図１では２つ）の無線基地局１ａ，１ｂと、各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信された送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂを受信する受信端末機３とを備えている。

各無線基地局１ａ，１ｂは、複局同時送信により送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂを送信する共に、複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂを送信する。

無線基地局１ａ（１ｂ）は、例えば図２の様に、変調部４と、同期信号生成部５と、送信部６とを備えている。変調部４では、送信信号ＴＸ２ａ（ＴＸ２ｂ）が変調され、その変調された送信信号ＴＸ２ａ（ＴＸ２ｂ）は、送信部６から複局同時送信により送信される。また同期信号生成部５では、同期信号ＴＸ１ａ（ＴＸ１ｂ）が生成され、その生成された同期信号ＴＸ１ａ（ＴＸ１ｂ）は、送信部６から複局同時送信以外のタイミングで且つ同期信号ＴＸ１ｂ（ＴＸ１ａ）の送信と異なるタイミングで定期的に送信される。

受信端末機３は、各無線基地局１ａ，１ｂから送信された同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂの周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出し、その検出結果を用いて、各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信された送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂの周波数偏差およびその遅延波の遅延を補正する。

受信端末機３は、図３の様に、同期捕捉部８と、周波数偏差検出部９と、遅延波検出部１０と、復調部１１とを備えている。

同期捕捉部８では、各無線基地局１ａ，１ｂから送信された同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂ、送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂおよびそれらの遅延波が同期捕捉される。周波数偏差検出部９では、同期捕捉部８で同期捕捉された同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂの周波数偏差が検出され、その検出結果が同期捕捉部８および復調部１１に出力される。遅延波検出部１０では、同期捕捉部８で捕捉された同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂの遅延波の遅延時間が検出され、その検出結果が同期捕捉部８および復調部１１に出力される。尚、同期捕捉部８および復調部１１では、周波数偏差検出部９および遅延波検出部１０からの上記の検出結果は、後に各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信される送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂの周波数偏差およびその遅延波と見なされる。

また同期捕捉部８では、周波数偏差検出部９および遅延波検出部１０からの上記の検出結果を用いて、各無線基地局１ａ，１ｂから送信された送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂおよびそれらの遅延波が同期捕捉される。即ち周波数偏差検出部９の検出結果から、各無線基地局１ａ，１ｂから送信される送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂの正確な周波数が特定されて正確に送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂが同期捕捉される。他方、遅延波検出部の検出結果から、各送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂの遅延波の到達時刻が正確に特定されて正確に遅延波が同期捕捉される。

そして復調部１１では、周波数偏差検出部９および遅延波検出部１０からの上記の検出結果を用いて、同期捕捉部８で同期捕捉された送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂに対し、それらの周波数偏差が無くなる様に補正（周波数オフセット）が行われると共に、それらの遅延波に対し、それらの遅延が無くなる様に補正が行われ、その後、それら各送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂとそれらの遅延波とが互いに合成され、その合成信号が復調されて後段の処理部（不図示）に出力される。

次に図４および図５に基づき、この通信システムの動作を説明する。

まずステップＳ１で、無線基地局１ａから同期信号ＴＸ１ａが複局同時送信以外のタイミングで送信される（図５の状態Ａ）。

そしてステップＳ２で、受信端末機３において、無線基地局１ａから送信されたその同期信号ＴＸ１ａが同期捕捉されて、その同期信号ＴＸ１ａの周波数偏差およびその遅延波の遅延時間が検出される。

またステップＳ３で、無線基地局１ｂから同期信号ＴＸ１ｂが複局同時送信以外のタイミングで且つ同期信号ＴＸ１ａの送信と異なるタイミングで送信される（図５の状態Ｂ）。

そしてステップＳ４で、受信端末機３において、無線基地局１ｂから送信された同期信号ＴＸ１ｂが同期捕捉されて、その同期信号ＴＸ１ｂの周波数偏差およびその遅延波の遅延時間が検出される。

そしてステップＳ５で、各無線基地局１ａ，１ｂによる複局同時送信が無ければ、ステップＳ１に戻ってステップＳ１〜Ｓ４が繰り返される。この様にして、各無線基地局１ａ，１ｂから、同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂが複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に送信される。

他方、ステップＳ５で、各無線基地局１ａ，１ｂから送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂが複局同時送信されると（図５の状態Ｃ）、ステップＳ６に進み、受信端末機３において、ステップＳ２，Ｓ３で検出された周波数偏差および遅延時間（定期的に何回も検出されている場合は最も新しく検出されたもの）に基づき、それら各送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂおよびそれらの遅延波が同期捕捉される。そして更にテップＳ２，Ｓ３で検出された周波数偏差および遅延時間（定期的に何回も検出されている場合は最も新しく検出されたもの）に基づき、同期捕捉されたそれら各送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂに対し、それらの周波数偏差が一致する様に補正が行われる（これによりビートの問題が解決される）と共に、同期捕捉されたそれらの遅延波に対し、遅延が無くなる様に補正が行われる（これにより遅延波の問題が解決される）。そして、補正されたそれら各送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂおよび遅延波は、互いに合成された後に復調され、後段の処理部（不図示）に出力される。そしてステップＳ１に戻って上記の処理が繰り返される。

この様にして、各無線基地局１ａ，１ｂにより複局同時送信が行われ、受信端末機３で複局同時送信された送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂがビートおよび遅延波の問題が生じること無く受信される。

以上の様に構成された通信システムによれば、各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂを送信し、受信端末機３において、各無線基地局１ａ，１ｂからの前記各同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂの周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出し、その検出結果を用いて、各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信された送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂの周波数偏差およびその遅延波の遅延を補正する。

即ち各無線基地局１ａ，１ｂからの同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂを用いて、事前に各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信される送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂの周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出するが、その際、各無線基地局１ａ，１ｂからの同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂは、互いに異なるタイミングで送信されるので、それら各同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂを１つずつ個別に同期捕捉してその周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出できる。これにより周波数偏差検出部９および遅延波検出部１０の構成として同期信号１つ分の回路構成を備えるだけで足り、回路構成の簡素化が図れる。この点につき、従来では、各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信される送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂをほぼ一度に同期捕捉し、ほぼ一度にそれらの周波数偏差およびそれらの遅延波の遅延時間を検出するので、例えば遅延器が多数必要になるなど回路構成が複雑化していた。

また同期捕捉部８は、周波数偏差検出部９で検出された同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂの周波数偏差および遅延波検出部１０で検出された同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂの遅延波の遅延時間を用いて、各無線基地局１ａ，１ｂから複局同時送信される送信信号ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂおよびそれらの遅延波を同期捕捉するので、精度良く同期捕捉できる。

また各無線基地局１ａ，１ｂは、複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に同期信号ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂを送信するだけなので、従来の様に各無線基地局１ａ，１ｂにアダプティブアレーアンテナを設置する必要が無く、よって構成の簡素化およびシステム動作の容易化が図れる。

よって、この通信システムによれば、構成を簡素化し且つ容易な方法でビートの問題および遅延波の問題を解消できる。

この発明の活用例としては、複局同時送信を行う通信システム等、複数の無線基地局から同一内容の送信信号を同一周波数で同時に送信する可能性のある通信システムに利用できる。

実施の形態１に係る通信システムの構成概略図である。無線基地局１ａ，１ｂの構成概略図である。受信端末機３の構成概略図である。実施の形態１に係る通信システムの動作を説明する図である。各無線基地局１ａ，１ｂの送信タイミングおよび受信端末機３の受信タイミングを説明する図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ無線基地局、３受信端末機、４変調部、５同期信号生成部、６送信部、８同期捕捉部、９周波数偏差検出部、１０遅延波検出部、１１復調部、ＴＸ１ａ，ＴＸ１ｂ複局同時送信時外の送信される同期信号、ＴＸ２ａ，ＴＸ２ｂ複局同時送信時の送信信号。

Claims

複局同時送信により送信信号を送信すると共に、複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に同期信号を送信する複数の無線基地局と、
前記各無線基地局から送信された前記同期信号の周波数偏差およびその遅延波の遅延時間を検出し、その検出結果を用いて、前記各無線基地局から複局同時送信された前記送信信号の周波数偏差およびその遅延波の遅延を補正する受信端末機と、
を備えることを特徴とする通信システム。
複数の無線基地局から複局同時送信された送信信号、前記複数の無線基地局から複局同時送信以外のタイミングで且つ互いに異なるタイミングで定期的に送信された同期信号、およびそれらの遅延波を受信する受信端末機であって、
前記複数の無線基地局から送信された信号を同期捕捉する同期捕捉部と、
前記同期捕捉部で同期捕捉された前記同期信号の周波数偏差を検出する周波数偏差検出部と、
前記同期捕捉部で同期捕捉された前記同期信号の遅延波の遅延時間を検出する遅延波検出部と、
前記周波数偏差検出部で検出された前記同期信号の周波数偏差および前記遅延波検出部で検出された前記同期信号の遅延波の遅延時間を用いて、前記同期捕捉部で捕捉された前記送信信号の周波数偏差およびその遅延波の遅延を補正する復調部と、
を備えることを特徴とする受信端末機。
前記同期捕捉部は、前記周波数偏差検出部で検出された前記同期信号の周波数偏差および前記遅延波検出部で検出された前記同期信号の遅延波の遅延時間を用いて、前記各無線基地局から複局同時送信される送信信号およびそれらの遅延波を同期捕捉することを特徴とする請求項２に記載の受信端末機。
複局同時送信により送信信号を送信すると共に、複局同時送信以外のタイミングで定期的に同期信号を送信する複数の無線基地局であって、
送信信号を変調する変調部と、
同期信号を生成する同期信号生成部と、
前記変調部で変調された前記送信信号を複局同時送信時に送信すると共に、前記同期信号生成部で生成された前記同期信号を複局同時送信以外のタイミングで定期的に送信する送信部と、
を備えることを特徴とする無線基地局。