JP2011101438A - Mobile communication system, and base station device and mobile station device used in the same - Google Patents

Mobile communication system, and base station device and mobile station device used in the same Download PDF

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哲宏 二見
Morihiko Minowa
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a mobile communication system capable of ensuring stable reception quality, both in a transmitting station and in a receiving station, even under a high-speed moving environment. <P>SOLUTION: A phase error detecting section 506 of a base station device 100 detects a phase error caused by Doppler shift in a received wave from a mobile station device 200. A phase rotating section 1 rotates a phase of a transmission symbol in a baseband region to cancel Doppler shift generated on downlink from the base station 100 to the mobile station device 200, based on the phase error detected by the phase error detecting section 506. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動通信システムにかかわり、特に、ドップラーシフトを補償する機能を備える移動通信システム、基地局装置、移動局装置に係わる。   The present invention relates to a mobile communication system, and particularly relates to a mobile communication system, a base station apparatus, and a mobile station apparatus having a function of compensating for Doppler shift.

移動通信システムにおいては、よく知られているように、ドップラー効果によるドップラーシフトが発生する。すなわち、移動局と基地局との間の距離が小さくなる方向に移動局が移動すると、送信局(移動局または基地局の一方)から送信される信号の周波数よりも、受信局(移動局または基地局の他方)により受信される信号の周波数の方が高くなる。反対に、移動局と基地局との間の距離が大きくなる方向に移動局が移動すると、送信局から送信される信号の周波数よりも、受信局により受信される信号の周波数の方が低くなる。よって、受信局は、ドップラーシフトを吸収または補償して信号を再生する必要がある。   In a mobile communication system, as is well known, a Doppler shift occurs due to the Doppler effect. That is, when the mobile station moves in a direction in which the distance between the mobile station and the base station decreases, the receiving station (mobile station or mobile station The frequency of the signal received by the other of the base stations is higher. Conversely, when the mobile station moves in a direction in which the distance between the mobile station and the base station increases, the frequency of the signal received by the receiving station becomes lower than the frequency of the signal transmitted from the transmitting station. . Therefore, the receiving station needs to absorb or compensate for the Doppler shift and reproduce the signal.

図21は、従来の移動通信システムの構成を示す図である。ここでは、ドップラーシフトに関連する構成および動作について説明する。
基地局装置500は、アンテナ素子501、分波器(サーキュレータ)502、直交復調部503、電圧制御発振器(VCO:Voltage Control Oscillator)504、上りリンク用周波数シンセサイザ505、位相誤差検出部506、同期検波部507、復号部508、符号化部509、フレーム生成部510、多重部511、下りリンク用周波数シンセサイザ512、直交変調部513を備える。そして、基地局装置500は、VCO504および下りリンク用周波数シンセサイザ512を利用して、予め決められた固有の無線周波数で移動局600へデータを送信する。また、基地局装置500は、位相誤差検出部506を利用して移動局装置600からの受信波の周波数誤差(周波数オフセット)を検出し、その誤差を補償しながらデータを再生する。
FIG. 21 is a diagram showing a configuration of a conventional mobile communication system. Here, the configuration and operation related to the Doppler shift will be described.
The base station device 500 includes an antenna element 501, a duplexer (circulator) 502, a quadrature demodulator 503, a voltage controlled oscillator (VCO) 504, an uplink frequency synthesizer 505, a phase error detector 506, a synchronous detector. 507, decoding section 508, encoding section 509, frame generation section 510, multiplexing section 511, downlink frequency synthesizer 512, and orthogonal modulation section 513. Base station apparatus 500 uses VCO 504 and downlink frequency synthesizer 512 to transmit data to mobile station 600 at a predetermined specific radio frequency. Also, base station apparatus 500 detects a frequency error (frequency offset) of a received wave from mobile station apparatus 600 using phase error detection section 506, and reproduces data while compensating for the error.

移動局装置600は、アンテナ素子601、サーキュレータ602、直交変調部603、同期検波部604、復号部605、ハンドオーバ制御部606、位相誤差検出部607、自動周波数制御(AFC:Automatic Frequency Control)部608、VCO609、下りリンク用周波数シンセサイザ610、符号化部611、フレーム生成部612、上りリンク用周波数シンセサイザ613、直交復調部614を備える。AFC部608は、基地局装置500からの受信波の周波数誤差(周波数オフセット)がゼロに収束するように、VCO609の入力電圧を制御する。そして、移動局装置600は、VCO609が生成するクロックを利用して、受信データを再生するとともに、送信データを送信する。   The mobile station device 600 includes an antenna element 601, a circulator 602, an orthogonal modulation unit 603, a synchronous detection unit 604, a decoding unit 605, a handover control unit 606, a phase error detection unit 607, an automatic frequency control (AFC) unit 608. , A VCO 609, a downlink frequency synthesizer 610, an encoding unit 611, a frame generation unit 612, an uplink frequency synthesizer 613, and an orthogonal demodulation unit 614. The AFC unit 608 controls the input voltage of the VCO 609 so that the frequency error (frequency offset) of the received wave from the base station apparatus 500 converges to zero. Then, the mobile station device 600 uses the clock generated by the VCO 609 to reproduce the received data and transmit the transmission data.

ここで、移動局が列車(特に、新幹線等の高速で走行する列車)あるいは自動車と共に高速で移動し、かつ、その列車または自動車の走行経路の沿線において移動局と基地局との間で伝搬路が見通し内となるような場所(移動局と基地局との間で直接波が送受信されるような場所)に基地局が設置されている環境を想定する。このような環境下では、従来の移動通信システムにおける周波数制御は、図22に示すようになる。なお、図22では、説明を簡単にするために、上り/下り周波数を区別せず「fc」として記述するが、上り/下り周波数が異なる場合でも同様の問題が存在する。   Here, the mobile station moves at a high speed together with a train (especially a train that travels at a high speed such as the Shinkansen) or an automobile, and the propagation path between the mobile station and the base station along the travel route of the train or the automobile. Assume an environment in which a base station is installed in a place where is in line of sight (a place where a direct wave is transmitted and received between the mobile station and the base station). Under such an environment, the frequency control in the conventional mobile communication system is as shown in FIG. In FIG. 22, in order to simplify the explanation, the uplink / downlink frequency is not distinguished and described as “fc”, but the same problem exists even when the uplink / downlink frequency is different.

見通し内伝搬路では、移動局および基地局はそれぞれ直接波を受信するため、ドップラーシフトは周波数オフセットと等価になる。このため、移動局は、ドップラーシフトを含む無線周波数に追従したAFC制御を行うこととなる。   In the line-of-sight propagation path, since the mobile station and the base station each receive a direct wave, the Doppler shift is equivalent to a frequency offset. Therefore, the mobile station performs AFC control that follows the radio frequency including the Doppler shift.

図22において、移動局(MS)が基地局(BTS1)に近づく場合、移動局のアンテナ端における受信波の周波数は、ドップラーシフト分だけ高い周波数となる。このため、この受信波に対するAFC制御の結果、移動局が信号を受信するために使用する周期波の周波数(下りリンク周波数)は、「fc+fd」に制御される。ここで、「fc」は搬送波の基準周波数であり、「fd」はドップラーシフト周波数である。なお、理想的なAFC制御が実行されると、直交復調後に移動局が受ける周波数オフセットはゼロとなる。   In FIG. 22, when the mobile station (MS) approaches the base station (BTS1), the frequency of the received wave at the antenna end of the mobile station is a frequency that is higher by the Doppler shift. For this reason, as a result of the AFC control for the received wave, the frequency (downlink frequency) of the periodic wave used by the mobile station to receive the signal is controlled to “fc + fd”. Here, “fc” is the reference frequency of the carrier wave, and “fd” is the Doppler shift frequency. When ideal AFC control is executed, the frequency offset received by the mobile station after quadrature demodulation is zero.

ここで、従来の移動通信システムでは、図21を参照しながら説明したように、データを送信するための搬送波の周波数(上りリンク周波数)として、AFC制御により得られた下りリンク周波数と同じ周波数が使用される。このため、上りリンク周波数も「fc+fd」に制御される。そして、移動局から周波数「fc+fd」の電波が送信されると、上りリンクにおいても同様のドップラーシフトが加わるため、基地局(BTS1)における受信波の周波数は「fc+2fd」となる。すなわち、基地局における直交復調後の周波数オフセットは、ドップラーシフトの2倍となる。   Here, in the conventional mobile communication system, as described with reference to FIG. 21, the same frequency as the downlink frequency obtained by AFC control is used as the frequency of the carrier wave for transmitting data (uplink frequency). used. For this reason, the uplink frequency is also controlled to “fc + fd”. When a radio wave having the frequency “fc + fd” is transmitted from the mobile station, the same Doppler shift is applied in the uplink, so the frequency of the received wave at the base station (BTS1) is “fc + 2fd”. That is, the frequency offset after quadrature demodulation in the base station is twice the Doppler shift.

移動局(MS)が基地局(BTS1)の近傍を通過する際には、移動局が基地局に近づく状態から移動局が基地局から遠ざかる状態に変化するため、ドップラーシフトの極性が短時間の内に反転することとなる。このときのドップラーシフトfdの変動は、下式により表すことができる。なお、「v」は移動局の移動速度、「c」は光の速度、「x」は基地局(BTS1)から移動局の移動経路への垂直距離、「t」は移動局が基地局(BTS1)の近傍を通過する時刻を基準とした経過時間、「θ(t)」は移動局の移動方向から基地局(BTS1)を見た場合の仰角を意味する。   When the mobile station (MS) passes near the base station (BTS1), the mobile station changes from the state approaching the base station to the state where the mobile station moves away from the base station. Will be reversed. The fluctuation of the Doppler shift fd at this time can be expressed by the following equation. “V” is the moving speed of the mobile station, “c” is the speed of light, “x” is the vertical distance from the base station (BTS1) to the moving path of the mobile station, and “t” is the base station ( Elapsed time based on the time passing through the vicinity of BTS1), “θ (t)” means an elevation angle when the base station (BTS1) is viewed from the moving direction of the mobile station.

Figure 2011101438
Figure 2011101438

図23は、上記計算式により得られたドップラーシフトの変動を示す図である。移動局の移動速度が速くなるほどドップラーシフトの変動幅が大きくなる。また、基地局から移動局の移動経路への垂直距離が小さくなるほど、ドップラーシフトはより短い時間内に変化することになる。   FIG. 23 is a diagram showing the variation of the Doppler shift obtained by the above calculation formula. As the moving speed of the mobile station increases, the fluctuation range of the Doppler shift increases. Also, the smaller the vertical distance from the base station to the mobile station travel path, the more the Doppler shift will change in a shorter time.

例えば、fc=2GHz、v=300km/h、x=50mとした場合、移動局における受信周波数は、数秒程度の間に「2G+600」Hzから「2G−600」Hzへ急激に変動するので、移動局における周波数オフセットを最小にするためには、AFC制御の時定数を高速にする必要がある。ただし、AFC制御の時定数を高速にすることは、位相誤差検出の雑音に対する平均時間を短くし、かつ、周波数制御の制御ステップを粗くすることに相当するため、AFC制御の高速化と周波数制御の精度とは互いにトレードオフの関係になるという問題がある。   For example, when fc = 2 GHz, v = 300 km / h, and x = 50 m, the reception frequency at the mobile station rapidly changes from “2G + 600” Hz to “2G−600” Hz in about several seconds. In order to minimize the frequency offset in the station, it is necessary to increase the time constant of AFC control. However, increasing the time constant of AFC control corresponds to shortening the average time for phase error detection noise and roughening the control step of frequency control. There is a problem that there is a trade-off relationship with the accuracy of.

この問題を解決するために、例えば、特許文献1においては、通信状況に応じてAFC帯域及び追従速度を可変にする技術が提案されている。しかし、この構成を導入すると、移動局のAFC制御回路が複雑化するという問題がある。   In order to solve this problem, for example, Patent Document 1 proposes a technique for changing the AFC band and the tracking speed according to the communication status. However, when this configuration is introduced, there is a problem that the AFC control circuit of the mobile station becomes complicated.

さらに、移動局におけるAFC制御が理想的に行われたとしても、基地局はドップラーシフトの2倍に相当する周波数オフセットを受ける。このため、上述のケースの場合、基地局における受信周波数は、数秒程度の間に「2G+1200」Hzから「2G−1200」Hzへ2400Hzも変動してしまう。従って、基地局の周波数補償(位相誤差検出の結果に基づく同期検波時の周波数補償処理)における高速化の要求は、移動局における条件より更に厳しいものとなる。   Further, even if AFC control is ideally performed in the mobile station, the base station receives a frequency offset corresponding to twice the Doppler shift. For this reason, in the case described above, the reception frequency at the base station fluctuates by 2400 Hz from “2G + 1200” Hz to “2G-1200” Hz in about several seconds. Therefore, the demand for higher speed in the frequency compensation of the base station (frequency compensation processing at the time of synchronous detection based on the result of phase error detection) becomes more severe than the conditions in the mobile station.

ところが基地局は、通常、移動局の周波数安定性に起因する0.1ppm程度の周波数誤差を補償するように設計されているに過ぎない。ここで、fc=2GHzとすると、補償可能な周波数誤差は、±200Hz程度である。よって、見通し内伝搬路における高速移動環境という特殊な条件下での受信品質を確保するためには、基地局は、通常の設計の6倍もの補償レンジをもつ周波数補償回路を実装しなければならない。さらに、高速追従を実現するためには、周波数の補償精度を犠牲にしなければならない。   However, the base station is usually only designed to compensate for a frequency error of about 0.1 ppm due to the frequency stability of the mobile station. Here, when fc = 2 GHz, the frequency error that can be compensated is about ± 200 Hz. Therefore, in order to ensure the reception quality under the special condition of the high-speed moving environment in the line-of-sight propagation path, the base station must implement a frequency compensation circuit having a compensation range six times that of a normal design. . Furthermore, in order to realize high-speed tracking, frequency compensation accuracy must be sacrificed.

続いて、図22において、移動局(MS)が基地局(BTS1)の通信エリアから基地局(BTS2)の通信エリアへ移動することにより発生するハンドオーバを想定する。ここで、第2世代および第3世代の携帯電話システムで採用されているCDMA方式におけるソフトハンドオーバ(SHO)を想定する。CDMAでは、互いに隣接するセルで同じ周波数を使用できる。このため、移動局は、複数の基地局からの信号を最大比合成しながらレファレンスセルを切り替える(すなわち、ソフトハンドオーバ)ことができる。   Next, in FIG. 22, a handover that occurs when the mobile station (MS) moves from the communication area of the base station (BTS1) to the communication area of the base station (BTS2) is assumed. Here, a soft handover (SHO) in the CDMA system adopted in the second generation and third generation mobile phone systems is assumed. In CDMA, the same frequency can be used in cells adjacent to each other. For this reason, the mobile station can switch the reference cell (that is, soft handover) while combining the signals from a plurality of base stations with the maximum ratio.

しかし、従来の移動局(MS)は、ある1つの受信周波数に対してしかAFC制御を行うことができない。このため、移動局は、通常、レファレンスセルの受信周波数のみに対してAFC制御を行う。そうすると、図22に示すように、基地局(BTS1)がレファレンスセルである期間は、上り/下り周波数は「fc−fd」に制御され、レファレンスセルが基地局(BTS1)から基地局(BTS2)に切り替わった後は、上り/下り周波数は「fc+fd」に制御されることになる。すなわち、移動局は、ハンドオーバ区間においては、ドップラーシフトの2倍に相当する周波数差を持った1組の受信波について最大比合成を行うことになる。この結果、ソフトハンドオーバによるダイバーシチ利得が得られないばかりか、合成しない場合よりもかえって受信品質が劣化してしまう可能性もある。   However, a conventional mobile station (MS) can perform AFC control only for a certain reception frequency. For this reason, the mobile station normally performs AFC control only on the reception frequency of the reference cell. Then, as shown in FIG. 22, during the period in which the base station (BTS1) is the reference cell, the uplink / downlink frequency is controlled to “fc−fd”, and the reference cell is changed from the base station (BTS1) to the base station (BTS2). After switching to, the up / down frequency is controlled to “fc + fd”. That is, the mobile station performs maximum ratio combining for a set of received waves having a frequency difference corresponding to twice the Doppler shift in the handover interval. As a result, diversity gain by soft handover cannot be obtained, and reception quality may be deteriorated as compared with the case of not combining.

なお、ドップラーシフトを考慮した他の移動通信システムについては、例えば、特許文献2に記載されている。また、ハンドオーバ時のAFC制御に係わる技術は、例えば、特許文献3に記載されている。   Note that another mobile communication system in consideration of the Doppler shift is described in Patent Document 2, for example. A technique related to AFC control at the time of handover is described in Patent Document 3, for example.

特開2002−101012号公報JP 2002-101012 A 特開平10−200471号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-200471 特開平11−355826号公報JP-A-11-355826

本発明の目的は、高速移動環境においても送信局および受信局双方において安定した受信品質を確保できる移動通信システムを提供することである。   An object of the present invention is to provide a mobile communication system capable of ensuring stable reception quality in both a transmitting station and a receiving station even in a high-speed moving environment.

本発明の基地局装置は、移動局との間で無線波を送受信する装置であって、前記移動局からの受信波の周波数オフセットを検出する検出手段と、前記検出手段により検出された周波数オフセットに基づいて、前記移動局への無線リンクにおいて発生するドップラーシフトをキャンセルするように、その移動局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、を有する。   A base station apparatus according to the present invention is an apparatus for transmitting and receiving radio waves to and from a mobile station, the detecting means for detecting a frequency offset of a received wave from the mobile station, and the frequency offset detected by the detecting means And a frequency control means for controlling a transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the mobile station so as to cancel a Doppler shift occurring in a radio link to the mobile station.

移動局が高速移動することに伴うドップラーシフトは、上りリンクおよび下リンクの双方向で発生するので、従来の移動通信システムでは、ドップラーシフトの2倍の周波数オフセットが発生していた。これに対して本発明の基地局装置を導入すれば、下りリンクのドップラーシフトがキャンセルされる。よって、周波数オフセットは、ドップラーシフト相当に抑えられる。   Since the Doppler shift accompanying the mobile station moving at a high speed occurs in both the uplink and the downlink, a frequency offset twice as large as the Doppler shift has occurred in the conventional mobile communication system. On the other hand, if the base station apparatus of the present invention is introduced, the downlink Doppler shift is canceled. Therefore, the frequency offset is suppressed to be equivalent to a Doppler shift.

本発明の移動局装置は、基地局との間で無線波を送受信する装置であって、前記基地局における受信波の周波数オフセットに基づいて作成される周波数制御情報を受信する受信手段と、前記周波数制御情報に基づいて、前記基地局における受信波の周波数オフセットをキャンセルするように、前記基地局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、を有する。   The mobile station apparatus of the present invention is an apparatus for transmitting and receiving radio waves to and from a base station, and receiving means for receiving frequency control information created based on a frequency offset of a received wave in the base station, Frequency control means for controlling the transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the base station so as to cancel the frequency offset of the received wave at the base station based on the frequency control information.

本発明の移動局装置を導入すれば、上りリンクのドップラーシフトがキャンセルされ、基地局装置における周波数オフセットがゼロになる。一方、移動局装置は、ドップラーシフトに追従してAFC制御を行う構成であれば、周波数オフセットは発生しない。したがって、この場合、基地局および移動局の双方において周波数オフセットをゼロにすることができる。   If the mobile station apparatus of the present invention is introduced, the uplink Doppler shift is canceled, and the frequency offset in the base station apparatus becomes zero. On the other hand, if the mobile station apparatus is configured to perform AFC control following the Doppler shift, no frequency offset is generated. Therefore, in this case, the frequency offset can be zero at both the base station and the mobile station.

上記構成の基地局装置または移動局装置によれば、ドップラーシフトによる影響を回避または抑制できるので、高速移動環境においても安定した通信品質の確保が可能となる。
本発明の移動通信システムは、移動局および複数の基地局を備え、各基地局にそれぞれ設けられ、前記移動局からの受信波の周波数オフセットに基づいて周波数制御情報を作成する作成手段と、前記移動局に設けられ、1または複数の基地局において作成された前記周波数制御情報に基づいて、基地局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、を有する。そして、移動局がハンドオーバ状態であるときは、周波数制御手段は、受信品質が最も良好な基地局からの周波数制御情報に基づいて前記送信周波数を制御するようにしてもよいし、あるいは、各基地局からの信号の受信品質に応じてそれらの基地局からの周波数制御情報を重み付け合成した結果に基づいて前記送信周波数を制御するようにしてもよい。
According to the base station apparatus or mobile station apparatus having the above configuration, the influence of Doppler shift can be avoided or suppressed, so that stable communication quality can be ensured even in a high-speed moving environment.
The mobile communication system of the present invention includes a mobile station and a plurality of base stations, each provided in each base station, and creating means for creating frequency control information based on a frequency offset of a received wave from the mobile station, Frequency control means provided in the mobile station for controlling the transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the base station based on the frequency control information created in one or a plurality of base stations. When the mobile station is in the handover state, the frequency control means may control the transmission frequency based on frequency control information from the base station with the best reception quality, or each base station The transmission frequency may be controlled based on the result of weighted synthesis of frequency control information from those base stations in accordance with the reception quality of signals from the stations.

上記移動通信システムによれば、高速移動環境におけるハンドオーバ時においても、より好適な周波数制御を実現することが可能となる。   According to the mobile communication system, it is possible to realize more suitable frequency control even during handover in a high-speed moving environment.

本発明によれば、無線リンクにおいて発生するドップラーシフトをキャンセルするように、或いは受信局における周波数オフセットをキャンセルするように送信局の送信周波数を制御するので、高速移動環境においても、送信局および受信局双方の受信品質を改善できる。これにより、上りリンク及び下りリンク共に安定した通信品質を実現することが可能となる。   According to the present invention, the transmission frequency of the transmitting station is controlled so as to cancel the Doppler shift that occurs in the radio link or cancel the frequency offset in the receiving station. The reception quality of both stations can be improved. This makes it possible to realize stable communication quality for both uplink and downlink.

第1の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mobile communication system of 1st Embodiment. 位相誤差検出部の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a phase error detection part. 位相回転部の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of a phase rotation part. 第1の実施形態の移動通信システムにおける周波数制御を説明する図である。It is a figure explaining the frequency control in the mobile communication system of 1st Embodiment. 位相回転部の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of a phase rotation part. 第2の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mobile communication system of 2nd Embodiment. 周波数制御コマンドを送信するスロットのフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the format of the slot which transmits a frequency control command. フレーム生成部の動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining operation | movement of a flame | frame production | generation part. 周波数制御のシーケンスを説明する図である。It is a figure explaining the sequence of frequency control. 第2の実施形態の移動通信システムにおける周波数制御を説明する図(その1)である。It is FIG. (1) explaining the frequency control in the mobile communication system of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の移動通信システムにおける周波数制御を説明する図(その2)である。It is FIG. (2) explaining the frequency control in the mobile communication system of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mobile communication system of 3rd Embodiment. 第3の実施形態の周波数制御部の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the frequency control part of 3rd Embodiment. 第4の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mobile communication system of 4th Embodiment. 第5〜第7の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the mobile communication system of 5th-7th embodiment. 第5の実施形態の同期検波部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the synchronous detection part of 5th Embodiment. 第5の実施形態において使用される伝搬路推定部の実施例である。It is an Example of the propagation path estimation part used in 5th Embodiment. 第6の実施形態の同期検波部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the synchronous detection part of 6th Embodiment. 第7の実施形態の同期検波部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the synchronous detection part of 7th Embodiment. 第7の実施形態において使用される伝搬路推定部の実施例である。It is an Example of the propagation path estimation part used in 7th Embodiment. 従来の移動通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional mobile communication system. 従来の移動通信システムにおける周波数制御を示す図である。It is a figure which shows the frequency control in the conventional mobile communication system. ドップラーシフトの変動を示す図Diagram showing fluctuation of Doppler shift

図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。なお、以下の説明では、移動局から基地局へ信号を伝送するパスを「上りリンク」と呼び、基地局から移動局へ信号を伝送するパスを「下りリンク」と呼ぶことにする。
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。図1において、基地局装置100は、図21に示したアンテナ素子501、分波器(サーキュレータ)502、直交復調部503、電圧制御発振器(VCO:Voltage Control Oscillator)504、上りリンク用周波数シンセサイザ505、位相誤差検出部506、同期検波部507、復号部508、符号化部509、フレーム生成部510、多重部511、下りリンク用周波数シンセサイザ512、直交変調部513に加えて、位相回転部1を備える。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, a path for transmitting a signal from the mobile station to the base station is referred to as “uplink”, and a path for transmitting a signal from the base station to the mobile station is referred to as “downlink”.
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication system according to the first embodiment. In FIG. 1, the base station apparatus 100 includes an antenna element 501, a duplexer (circulator) 502, a quadrature demodulator 503, a voltage control oscillator (VCO) 504, and an uplink frequency synthesizer 505 shown in FIG. 21. In addition to the phase error detection unit 506, the synchronous detection unit 507, the decoding unit 508, the encoding unit 509, the frame generation unit 510, the multiplexing unit 511, the downlink frequency synthesizer 512, and the quadrature modulation unit 513, the phase rotation unit 1 Prepare.

アンテナ素子501より入力された受信信号は、サーキュレータ502において送信信号と分波された後、直交復調部503においてベースバンド信号にダウンコンバートされる。ここで、VCO504は、基準クロックを生成し、上りリンク用周波数シンセサイザ505は、PLL制御の下で基準クロックからシステム固有の周波数を持った周期波(例えば、正弦波)を生成する。そして、直交復調部503は、受信信号にその周期波を乗算することによってベースバンド信号を得る。   The reception signal input from the antenna element 501 is demultiplexed from the transmission signal by the circulator 502 and then down-converted to a baseband signal by the orthogonal demodulation unit 503. Here, the VCO 504 generates a reference clock, and the uplink frequency synthesizer 505 generates a periodic wave (for example, a sine wave) having a system-specific frequency from the reference clock under PLL control. Then, the orthogonal demodulation unit 503 obtains a baseband signal by multiplying the received signal by the periodic wave.

位相誤差検出部506は、ベースバンド信号に予め多重されている既知の信号(パイロット信号)について時間相関を取ることにより、周波数オフセット(すなわち、基地局装置100における基準周波数と、移動局装置200からの受信波の周波数との誤差)を検出する。なお、周波数オフセットは、移動局ごとに検出することができる。   The phase error detection unit 506 performs time correlation on a known signal (pilot signal) multiplexed in advance on the baseband signal, thereby obtaining a frequency offset (that is, the reference frequency in the base station apparatus 100 and the mobile station apparatus 200). Error with the received wave frequency). The frequency offset can be detected for each mobile station.

同期検波部507は、上述の周波数オフセットを補償しながらパイロット信号を同相加算することで伝搬路変動の推定値を算出する。そして、その推定値に周波数オフセットに相当する位相回転を加えた結果の複素共役を、上記ベースバンド信号に乗算する。これにより、伝搬路で生じた位相回転及び周波数オフセットに起因する位相回転が補償される。   The synchronous detection unit 507 calculates an estimated value of propagation path fluctuation by performing in-phase addition of pilot signals while compensating for the above-described frequency offset. Then, the baseband signal is multiplied by the complex conjugate resulting from adding the phase rotation corresponding to the frequency offset to the estimated value. Thereby, the phase rotation caused by the propagation path and the phase rotation caused by the frequency offset are compensated.

復号部508は、同期検波後の受信シンボルに対して、デインタリーブ、誤り訂正復号等の復号処理を行い、最終的な受信データ系列を出力する。
一方、データを送信するための変調処理は以下の通りである。すなわち、符号化部509は、各移動局の送信データ系列に対して、誤り訂正符号化、インタリーブ等の符号化処理を行う。フレーム生成部510は、符号化されたデータを所定のフレームフォーマット内に時間多重する。位相回転部1は、送信先の移動局ごとに、位相誤差検出部506からの指示に従って、フレーム生成部510から出力されるベースバンド信号の位相を回転させる。多重部512は、位相回転部1の出力信号を総加算する。そして、多重後のベースバンド信号は、直交変調部513においてRF帯にアップコンバードされ、サーキュレータ502において受信信号と分波された後、アンテナ素子501より空間に送出される。ここで、アップコンバートのために使用される搬送波は、VCO504および下りリンク用周波数シンセサイザ512により生成される。なお、TDD(Time Division Duplex)システムでは、上りリンク/下りリンクの無線周波数は互いに同じあり、FDD(Frequency Division Duplex)システムでは、上りリンク/下りリンクの無線周波数は互いに所定帯域だけ離れている。
Decoding section 508 performs decoding processing such as deinterleaving and error correction decoding on the received symbols after synchronous detection, and outputs a final received data sequence.
On the other hand, the modulation processing for transmitting data is as follows. That is, encoding section 509 performs encoding processing such as error correction encoding and interleaving on the transmission data sequence of each mobile station. The frame generation unit 510 time-multiplexes the encoded data within a predetermined frame format. The phase rotation unit 1 rotates the phase of the baseband signal output from the frame generation unit 510 in accordance with an instruction from the phase error detection unit 506 for each transmission destination mobile station. Multiplexer 512 totalizes the output signals of phase rotation unit 1. The multiplexed baseband signal is up-converted to an RF band by the orthogonal modulation unit 513, demultiplexed from the received signal by the circulator 502, and then transmitted to the space from the antenna element 501. Here, the carrier wave used for up-conversion is generated by the VCO 504 and the downlink frequency synthesizer 512. In a TDD (Time Division Duplex) system, the uplink / downlink radio frequencies are the same, and in an FDD (Frequency Division Duplex) system, the uplink / downlink radio frequencies are separated from each other by a predetermined band.

図2は、位相誤差検出部506の一例を示す図である。位相誤差検出部506には、パイロット信号が入力される。まず、互いに隣接するシンボル間の相関(すなわち、時間相関)が計算される。続いて、Nシンボル分の相関値の平均値が計算される。そして、この平均値に対してアークタンジェント演算を行うことにより、1シンボル当りの位相誤差θが得られる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the phase error detection unit 506. A pilot signal is input to the phase error detector 506. First, the correlation between adjacent symbols (ie, time correlation) is calculated. Subsequently, an average value of correlation values for N symbols is calculated. Then, by performing arctangent calculation on this average value, a phase error θ per symbol is obtained.

図3は、位相回転部1の動作を説明する図である。ここでは、BPSK変調でデータが伝送されるものとする。また、各シンボル(1または0)は、図3(a)に示すように、「0」または「π」が割り当てられる。そして、変調データは、周波数foの搬送波で送信されるものとする。   FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the phase rotation unit 1. Here, it is assumed that data is transmitted by BPSK modulation. Each symbol (1 or 0) is assigned “0” or “π” as shown in FIG. Then, it is assumed that the modulated data is transmitted using a carrier wave having a frequency fo.

ここで、図3(b)に示すように、ベースバンド領域において送信シンボルの位相に位相θ1(θ1>0)を加えると、搬送波のスペクトルは、その位相θ1に対応する周波数f1だけシフトする。すなわち、搬送波の周波数は、実質的に、「fo+f1」になる。一方、図3(c)に示すように、ベースバンド領域において送信シンボルの位相に位相θ2(θ2<0)を加えると、搬送波のスペクトルは、その位相θ2に対応する周波数f2だけシフトする。すなわち、搬送波の周波数は、実質的に、「fo−f2」になる。このように、ベースバンド領域において送信シンボルの位相を回転させることは、搬送波の周波数をシフトさせることと等価である。   Here, as shown in FIG. 3B, when the phase θ1 (θ1> 0) is added to the phase of the transmission symbol in the baseband region, the carrier spectrum is shifted by the frequency f1 corresponding to the phase θ1. That is, the frequency of the carrier wave is substantially “fo + f1”. On the other hand, as shown in FIG. 3C, when the phase θ2 (θ2 <0) is added to the phase of the transmission symbol in the baseband region, the spectrum of the carrier wave is shifted by the frequency f2 corresponding to the phase θ2. That is, the frequency of the carrier wave is substantially “fo−f 2”. Thus, rotating the phase of the transmission symbol in the baseband region is equivalent to shifting the frequency of the carrier wave.

位相回転部1は、位相誤差検出部506からの指示に従って、バースバンド領域において送信シンボルの位相を回転させる。この結果、搬送波の送信周波数は、周波数オフセットに応じて制御されることになる。ここで、位相誤差検出部506は、移動局ごとに周波数オフセットを検出し、位相回転部1は、移動局ごとに搬送波の送信周波数を制御することができる。   The phase rotation unit 1 rotates the phase of the transmission symbol in the burst band region in accordance with an instruction from the phase error detection unit 506. As a result, the transmission frequency of the carrier wave is controlled according to the frequency offset. Here, the phase error detection unit 506 can detect the frequency offset for each mobile station, and the phase rotation unit 1 can control the transmission frequency of the carrier wave for each mobile station.

図1に戻る。移動局装置200は、基本的に図21に示した移動局600と同じであり、アンテナ素子601、サーキュレータ602、直交変調部603、同期検波部604、復号部605、ハンドオーバ制御部606、位相誤差検出部607、自動周波数制御(AFC:Automatic Frequency Control)部608、VCO609、下りリンク用周波数シンセサイザ610、符号化部611、フレーム生成部612、上りリンク用周波数シンセサイザ613、直交復調部614を備える。ここで、AFC部608、同期検波部604、ハンドオーバ制御部606以外の動作は、基本的に基地局装置100と同様であるため、説明を省略する。   Returning to FIG. The mobile station apparatus 200 is basically the same as the mobile station 600 shown in FIG. 21, and includes an antenna element 601, a circulator 602, an orthogonal modulation unit 603, a synchronous detection unit 604, a decoding unit 605, a handover control unit 606, a phase error. A detection unit 607, an automatic frequency control (AFC) unit 608, a VCO 609, a downlink frequency synthesizer 610, an encoding unit 611, a frame generation unit 612, an uplink frequency synthesizer 613, and an orthogonal demodulation unit 614 are provided. Here, operations other than the AFC unit 608, the synchronous detection unit 604, and the handover control unit 606 are basically the same as those of the base station apparatus 100, and thus the description thereof is omitted.

AFC部608は、位相誤差検出部607において検出された周波数オフセットがゼロに収束するようにVCO609の入力電圧を制御する。すなわち、移動局装置200の下り周波数(下りリンク用周波数シンセサイザ610から直交復調部603に与えられる周期波の周波数)が、基地局装置100からの受信波の周波数に一致するように周波数の引き込み動作が行われる。上記AFC制御の結果、理想的には、ベースバンド信号の周波数オフセットはゼロになる。このため、同期検波部604は、伝搬路推定値に基づく伝搬路の位相回転補償のみを行う。   The AFC unit 608 controls the input voltage of the VCO 609 so that the frequency offset detected by the phase error detection unit 607 converges to zero. That is, the frequency pull-in operation so that the downlink frequency of mobile station apparatus 200 (the frequency of the periodic wave given from downlink frequency synthesizer 610 to orthogonal demodulation section 603) matches the frequency of the received wave from base station apparatus 100. Is done. As a result of the AFC control, the frequency offset of the baseband signal is ideally zero. For this reason, the synchronous detection unit 604 performs only phase rotation compensation of the propagation path based on the propagation path estimation value.

なお、TDDまたはFDDのいずれのシステムにおいても、上りリンク/下りリンクの周波数差は一定の関係となる。このため、上述のAFC制御において、一般に、1個のVCO(実施例では、VCO609)が生成する基準クロックが、上りリンク/下りリンク双方の周波数シンセサイザ(610、613)に供給される。すなわち、上りリンク/下りリンク周波数に対するAFC制御が同時に実施されることとなる。   In either TDD or FDD system, the uplink / downlink frequency difference has a fixed relationship. For this reason, in the above-described AFC control, generally, a reference clock generated by one VCO (in the embodiment, VCO 609) is supplied to both uplink / downlink frequency synthesizers (610, 613). That is, AFC control for uplink / downlink frequencies is performed simultaneously.

ハンドオーバ制御部606は、当該移動局と接続している基地局およびその周辺の基地局から送信される制御信号の直交復調データを利用して、基地局ごとに受信品質(受信電力、受信SIR等)を測定する。そして、当該移動局の移動に追従して、随時、受信品質が最大となる基地局(レファレンスセル)の切り替え(ハンドオーバ)を行う。ハンドオーバ時には、複数の基地局からの信号を同時に受信することになる。このとき、位相誤差検出部607は、ハンドオーバ制御部606からレファレンスセルのIDを通知してもらうことより、レファレンスセルの受信波に対する周波数オフセットを検出する。よって、ハンドオーバ時には、レファレンスセルの受信波に対してAFC制御が行われる。   The handover control unit 606 uses the orthogonal demodulation data of the control signal transmitted from the base station connected to the mobile station and the surrounding base stations, and receives the reception quality (reception power, reception SIR, etc.) for each base station. ). Then, following the movement of the mobile station, switching (handover) of the base station (reference cell) that maximizes the reception quality is performed at any time. During handover, signals from a plurality of base stations are received simultaneously. At this time, the phase error detection unit 607 detects the frequency offset with respect to the received wave of the reference cell by receiving the ID of the reference cell from the handover control unit 606. Therefore, at the time of handover, AFC control is performed on the received wave of the reference cell.

上記構成の移動通信システムにおいて、基地局装置100の位相回転部1は、上述したように、位相誤差検出部506が検出した周波数オフセットに基づいて、基地局装置100から移動局装置200への下りリンクにおいて発生するドップラーシフトをキャンセルするように、下りリンクベースバンド信号の位相回転を行う。すなわち、下りリンクの各シンボルに対して、検出した周波数オフセットに相当する位相の逆位相を複素乗算することにより位相回転が実行される。例えば、位相誤差検出部506により検出された周波数オフセットが「θ1」であれば、下りリンクの各シンボルの位相は「−θ1」だけ回転させられる。   In the mobile communication system configured as described above, the phase rotation unit 1 of the base station apparatus 100 is configured to transmit the downlink from the base station apparatus 100 to the mobile station apparatus 200 based on the frequency offset detected by the phase error detection unit 506 as described above. The phase rotation of the downlink baseband signal is performed so as to cancel the Doppler shift that occurs in the link. That is, phase rotation is performed by complexly multiplying each downlink symbol by an antiphase of a phase corresponding to the detected frequency offset. For example, if the frequency offset detected by the phase error detection unit 506 is “θ1”, the phase of each downlink symbol is rotated by “−θ1”.

なお、上述の位相回転は、送信先(すなわち、移動局)毎に行われる。このため、周波数オフセットをキャンセルする処理は、個別チャネルに対して行われる。すなわち、基地局装置100における下りリンクの周波数制御の実施は、移動局の発呼に起因して個別チャネルの通信が開始された後に開始される。   The phase rotation described above is performed for each transmission destination (that is, mobile station). For this reason, the process of canceling the frequency offset is performed on the individual channel. That is, the implementation of downlink frequency control in the base station apparatus 100 is started after the communication on the dedicated channel is started due to the call of the mobile station.

図4は、第1の実施形態の移動通信システムにおける周波数制御を説明する図である。ここでは、移動局(MS)が経路301に沿って速度vで移動し、基地局(BTS1)および基地局(BTS2)の近傍を通過するものとする。また、基地局(BTS1)および基地局(BTS2)から経路301への垂直距離はxであるものとする。さらに、システム固有の搬送波周波数は、foであるものとする。   FIG. 4 is a diagram illustrating frequency control in the mobile communication system according to the first embodiment. Here, it is assumed that the mobile station (MS) moves along the path 301 at the speed v and passes near the base station (BTS1) and the base station (BTS2). Further, the vertical distance from the base station (BTS1) and the base station (BTS2) to the path 301 is x. Furthermore, the carrier frequency unique to the system is assumed to be fo.

第1の実施形態のシステムでは、各基地局がドップラーシフトに起因する周波数オフセットを検出し、その周波数オフセットに基づいて下りリンクの送信周波数を制御する。なお、移動局は、本発明の周波数制御のために特別な機能を備えている必要はない。   In the system of the first embodiment, each base station detects a frequency offset due to a Doppler shift, and controls a downlink transmission frequency based on the frequency offset. Note that the mobile station does not need to have a special function for the frequency control of the present invention.

図4において、各基地局は、常時、共通チャネルを利用して制御信号を同報している。すなわち、移動局は、個別チャネルの発呼の開始に先立って、基地局(BTS1)からの共通チャネルの受信波に対してAFC制御を行っている。このとき、移動局が検出する受信波の周波数は、「fc+fd」である。なお、「fd」は、ドップラーシフトに起因する周波数である。そうすると、このAFC制御により、移動局から基地局(BTS1)へ応答信号を返送するための送信周波数も「fc+fd」となる。そして、基地局(BTS1)が検出する受信波の周波数は、「fc+2fd」となる。すなわち、基地局(BTS1)における周波数オフセットΔfoは「2fd」である。したがって、基地局(BTS1)は、移動局からの発呼を検出すると、まず、「−Δfo/2」に相当する位相回転を下りリンクベースバンド信号に加えることで周波数制御を開始する。すなわち、基地局(BTS1)は、「fc−fd」に相当する周波数で下りリンク信号を送信する。   In FIG. 4, each base station always broadcasts a control signal using a common channel. That is, the mobile station performs AFC control on the reception wave of the common channel from the base station (BTS1) prior to the start of the outgoing call of the dedicated channel. At this time, the frequency of the received wave detected by the mobile station is “fc + fd”. Note that “fd” is a frequency resulting from the Doppler shift. Then, by this AFC control, the transmission frequency for returning the response signal from the mobile station to the base station (BTS1) is also “fc + fd”. The frequency of the received wave detected by the base station (BTS1) is “fc + 2fd”. That is, the frequency offset Δfo in the base station (BTS1) is “2fd”. Therefore, when the base station (BTS1) detects a call from the mobile station, first, the base station (BTS1) starts frequency control by adding a phase rotation corresponding to “−Δfo / 2” to the downlink baseband signal. That is, the base station (BTS1) transmits a downlink signal at a frequency corresponding to “fc−fd”.

そうすると、下りリンク上でドップラーシフト周波数が加わるので、移動局における受信波の周波数は「fc」になる。すなわち、ドップラーシフトfdがキャンセルされている。移動局は、個別チャネルの通信開始後は、個別チャネルの受信波に対してAFC制御を行う。よって、移動局における上りリンク周波数および下りリンク周波数は、AFC制御の時定数に相当する時間内に「fc」に収束する。この結果、移動局が受ける周波数オフセットはゼロとなり、理想的な受信環境が実現する。   Then, since the Doppler shift frequency is added on the downlink, the frequency of the received wave at the mobile station becomes “fc”. That is, the Doppler shift fd is cancelled. After starting communication on the dedicated channel, the mobile station performs AFC control on the received wave on the dedicated channel. Therefore, the uplink frequency and the downlink frequency in the mobile station converge to “fc” within a time corresponding to the time constant of AFC control. As a result, the frequency offset received by the mobile station is zero, and an ideal reception environment is realized.

なお、基地局の受信波には、片道分のドップラーシフト(すなわち、fd)が残存することになるが、周波数制御を行わない場合に比べて、周波数オフセットは半分に抑圧される。   Note that a one-way Doppler shift (that is, fd) remains in the received wave of the base station, but the frequency offset is suppressed by half compared to the case where frequency control is not performed.

上述のAFC制御の収束時間が「τ(秒)」であるものとすると、基地局は、周波数制御を開始したときから「τ」が経過するまでの期間は、搬送波周波数fcに対して「−Δfo/2」を加える周波数制御を継続する。そして、「τ」が経過した後は、搬送波周波数fcに対して「−Δf(t)」を加える動的な周波数制御に切り替える。ここで、「−Δf(t)」は、位相誤差検出部506によって所定の周期で検出される位相誤差に対応する周波数である。すなわち、基地局は、移動局の移動に伴って動的に変化する「−Δf(t)」に相当する位相回転を送信シンボルに加える。したがって、図4に示すように、移動局が基地局(BTS1)の近傍を通過する際にドップラーシフトの極性が変化しても、基地局の送信周波数をその変動に追従させることができるので、移動局における周波数オフセットをゼロに維持することが可能となる。   Assuming that the convergence time of the above-described AFC control is “τ (seconds)”, the base station performs “−” with respect to the carrier frequency fc during the period from when the frequency control is started until “τ” elapses. The frequency control for adding “Δfo / 2” is continued. Then, after “τ” has elapsed, switching to dynamic frequency control is performed in which “−Δf (t)” is added to the carrier frequency fc. Here, “−Δf (t)” is a frequency corresponding to the phase error detected by the phase error detection unit 506 at a predetermined period. That is, the base station adds a phase rotation corresponding to “−Δf (t)” that dynamically changes as the mobile station moves to the transmission symbol. Therefore, as shown in FIG. 4, even if the polarity of the Doppler shift changes when the mobile station passes in the vicinity of the base station (BTS1), the base station transmission frequency can follow the fluctuation. The frequency offset at the mobile station can be maintained at zero.

移動局(MS)が基地局(BTS1)から遠ざかり、基地局(BTS2)に近づく区間では、基地局(BTS1)および基地局(BTS2)がソフトハンドオーバ状態となる。そうすると、基地局(BTS2)は、「−Δf(t)」を利用して周波数制御を開始する。このとき、基地局(BTS1)による周波数制御が行われているので、移動局の送信周波数は「fc」に維持されている。このため、基地局(BTS2)における周波数オフセットは、片道分のドップラーシフト(すなわち、fd)に相当する。よって、基地局(BTS2)は、このドップラーシフトを打ち消すような位相回転を下りベースバンド信号に加えることで、移動局における基地局(BTS2)からの受信波も基地局(BTS1)からの受信波と同様に、周波数オフセットがゼロに制御される。   In a section where the mobile station (MS) moves away from the base station (BTS1) and approaches the base station (BTS2), the base station (BTS1) and the base station (BTS2) are in the soft handover state. Then, the base station (BTS2) starts frequency control using “−Δf (t)”. At this time, since the frequency control by the base station (BTS1) is performed, the transmission frequency of the mobile station is maintained at “fc”. For this reason, the frequency offset in the base station (BTS2) corresponds to a one-way Doppler shift (ie, fd). Therefore, the base station (BTS2) adds a phase rotation that cancels this Doppler shift to the downlink baseband signal, so that the received wave from the base station (BTS2) in the mobile station is also received from the base station (BTS1). As with, the frequency offset is controlled to zero.

このように、第1の実施形態においては、移動局においていずれの基地局からの受信波の周波数オフセットもゼロになるように下りリンク信号の周波数制御が行われる。したがって、移動局は、ソフトハンドオーバ時には、それぞれドップラーシフトが実質的にゼロである複数の受信波を合成することができるので、受信品質の劣化を回避することが可能となる。なお、従来技術においては、図22を参照しながら説明したように、ハンドオーバ時には周波数が正側にシフトした受信波および負側にシフトした受信波が合成されていたので、受信品質が劣化していた。   Thus, in the first embodiment, the frequency control of the downlink signal is performed in the mobile station so that the frequency offset of the received wave from any base station becomes zero. Therefore, the mobile station can synthesize a plurality of received waves, each of which has a substantially zero Doppler shift, during soft handover, thereby avoiding deterioration in reception quality. In the prior art, as described with reference to FIG. 22, since the received wave whose frequency is shifted to the positive side and the received wave whose frequency is shifted to the negative side are combined at the time of handover, the reception quality is deteriorated. It was.

上記移動通信システムにおける一つの構成例として、自局Aは基地局に該当し、相手局Bは移動局に該当するものとする。上記構成によれば、高速移動環境におけるソフトハンドオーバ時においても、ハンドオーバ中の基地局が各々、着目する移動局に対してドップラーシフトをキャンセルするよう送信周波数を制御するため、移動局では従来例のようにドップラーシフトの極性が異なる受信波を合成することがなくなり、受信品質の劣化を回避することが可能となる。   As one configuration example in the mobile communication system, it is assumed that the local station A corresponds to a base station and the counterpart station B corresponds to a mobile station. According to the above configuration, even during soft handover in a high-speed mobile environment, each base station in handover controls the transmission frequency so as to cancel the Doppler shift for the mobile station of interest. Thus, it is no longer necessary to synthesize received waves having different Doppler shift polarities, and it is possible to avoid degradation of reception quality.

図5は、位相回転部1の動作を説明するフローチャートである。このフローチャートの処理は、例えば、所定周期で繰り返し実行される。
ステップS1では、個別チャネルで通信が行われているか否かを調べる。個別チャネルでなければ、周波数制御を行わずに処理を終了する。ステップS2では、ハンドオーバ状態であるか否かを調べる。ハンドオーバ状態でなければ、ステップS3において、周波数制御を開始したときから「τ」が経過したか否かを調べる。ここで、周波数制御は、例えば、移動局からの発呼に際して開始される。「τ」は、上述したように、移動局のAFC制御の収束時間に相当する。そして、周波数制御の開始から「τ」が経過していないときは、ステップS4において、ベースバンド領域で下りリンク信号に「−Δfo/2」に相当する位相回転を加える。ここで、「Δfo」は、周波数制御を行わない状態で検出された周波数オフセットであり、ドップラーシフトの2倍に相当する。一方、周波数制御の開始から「τ」が経過した後は、ステップS5において、ベースバンド領域で下りリンク信号に「−Δf(t)」に相当する位相回転を加える。ここで、「Δf(t)」は、移動局においてAFC制御が収束した後に検出された周波数オフセットであり、動的に変化する値である。なお、対象となっている移動局がハンドオーバ状態であったときは、ステップS5が実行される。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the operation of the phase rotation unit 1. The process of this flowchart is repeatedly executed at a predetermined cycle, for example.
In step S1, it is checked whether or not communication is being performed on an individual channel. If it is not an individual channel, the process is terminated without performing frequency control. In step S2, it is checked whether or not it is in a handover state. If not in the handover state, in step S3, it is checked whether or not “τ” has elapsed since the start of the frequency control. Here, the frequency control is started, for example, when a call is made from a mobile station. As described above, “τ” corresponds to the convergence time of AFC control of the mobile station. When “τ” has not elapsed since the start of frequency control, in step S4, a phase rotation corresponding to “−Δfo / 2” is added to the downlink signal in the baseband region. Here, “Δfo” is a frequency offset detected without performing frequency control, and corresponds to twice the Doppler shift. On the other hand, after “τ” has elapsed from the start of frequency control, in step S5, a phase rotation corresponding to “−Δf (t)” is applied to the downlink signal in the baseband region. Here, “Δf (t)” is a frequency offset detected after the AFC control converges in the mobile station, and is a value that dynamically changes. When the target mobile station is in the handover state, step S5 is executed.

このように、第1の実施形態においては、移動局における周波数オフセットをゼロにすることができる。また、基地局における周波数オフセットは、従来のシステムと比較して半分になる。さらに、ハンドオーバ時、周波数オフセットのない複数の受信波を合成することができる。よって、移動局および基地局の双方(特に、移動局)において受信品質が向上する。   Thus, in the first embodiment, the frequency offset in the mobile station can be made zero. Also, the frequency offset at the base station is halved compared to the conventional system. Furthermore, a plurality of received waves without frequency offset can be synthesized at the time of handover. Therefore, reception quality is improved in both the mobile station and the base station (particularly, the mobile station).

なお、上記システムにおいて、基地局装置100は、ドップラーシフトの2倍に相当する位相回転を送信シンボルに与えるようにしてもよい。この場合、例えば、移動局が基地局に近づく期間は、基地局の送信周波数は「fc−2fd」となり、移動局の受信周波数は「fc−fd」となる。そうすると、AFC制御により移動局の送信周波数は「fc−fd」になる。よって、基地局の受信周波数は「fc」となる。基地局装置においてこのような位相回転(すなわち、周波数制御)を行えば、移動局においてドップラーシフトに相当する周波数オフセットが残るものの、基地局における周波数オフセットをゼロにすることができる。
<第2の実施形態>
図6は、第2の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。図6に示す基地局装置110は、図21に示した従来の基地局装置500と比較すると、周波数制御(FC:Frequency Control)コマンド生成部11が追加されている。また、フレーム生成部12は、図21に示すフレーム生成部510が有する機能に加え、FCコマンド生成部11により生成された周波数制御コマンドをフレーム内の所定領域に書き込む機能を備えている。
In the system described above, the base station apparatus 100 may apply a phase rotation equivalent to twice the Doppler shift to the transmission symbol. In this case, for example, during the period in which the mobile station approaches the base station, the transmission frequency of the base station is “fc−2fd”, and the reception frequency of the mobile station is “fc−fd”. Then, the transmission frequency of the mobile station becomes “fc−fd” by AFC control. Therefore, the reception frequency of the base station is “fc”. If such phase rotation (that is, frequency control) is performed in the base station apparatus, the frequency offset corresponding to the Doppler shift remains in the mobile station, but the frequency offset in the base station can be made zero.
<Second Embodiment>
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of the mobile communication system according to the second embodiment. Compared with the conventional base station apparatus 500 shown in FIG. 21, the base station apparatus 110 shown in FIG. 6 has a frequency control (FC) command generator 11 added thereto. Further, the frame generation unit 12 has a function of writing the frequency control command generated by the FC command generation unit 11 in a predetermined area in the frame in addition to the function of the frame generation unit 510 shown in FIG.

一方、移動局装置210は、図21に示す従来の構成に加えて、下りリンク用VCO21、上りリンク用VCO22、および基地局から送られてくる周波数コマンドに従って上りリンク用VCO22を制御する周波数制御部23を備える。そして、周波数コマンドを受信している期間は、上りリンク用VCO22の周波数は、下りリンク用VCO21とは独立して制御される。なお、下りリンク用VCO21は、基本的に、図1に示すVCO609と同じものである。   On the other hand, in addition to the conventional configuration shown in FIG. 21, the mobile station apparatus 210 controls a downlink VCO 21, an uplink VCO 22, and a frequency control unit that controls the uplink VCO 22 according to a frequency command transmitted from the base station. 23. During the period in which the frequency command is received, the frequency of the uplink VCO 22 is controlled independently of the downlink VCO 21. The downlink VCO 21 is basically the same as the VCO 609 shown in FIG.

まず、周波数制御コマンド(以下、FCコマンド)について説明する。基地局装置110が備える周波数制御コマンド生成部11は、位相誤差検出部506が検出した移動局毎の周波数オフセットに基づいて、対応する移動局に送信すべきFCコマンドを生成する。FCコマンドは、基地局における受信波に含まれている周波数オフセットをキャンセルするための制御信号であり、以下のようにして生成される。
1.周波数の上昇/低下のみを指示する2値の信号(1ビット情報)
位相誤差検出部506が検出した周波数オフセットΔfの符号に基づいて以下のようにFCコマンドが生成される。
(1)Δf<0のとき:FCコマンド=0(移動局は、送信周波数を「a(Hz)」だけ上げる
(2)Δf≧0のとき:FCコマンド=1(移動局は、送信周波数を「a(Hz)」だけ下げる
なお、周波数制御ステップaは、予め決められた固定値である。
2.周波数の上昇/低下の指示、および周波数の制御ステップを指示する符号を含む多値信号
予め用意されている閾値を用いて位相誤差検出部506が検出したΔfの大きさを判定し、その判定結果を表すFCコマンドが生成される。
(1)Δf≦−f3のとき:FCコマンド=+3(移動局は、送信周波数を「3b(Hz)」だけ上げる)
(2)−f3<Δf≦−f2のとき:FCコマンド=+2(移動局は、送信周波数を「2b(Hz)」だけ上げる)
(3)−f2<Δf≦−f1のとき:FCコマンド=+1(移動局は、送信周波数を「b(Hz)」だけ上げる)
(4)−f1<Δf<f1のとき:FCコマンド=0(移動局は、送信周波数を変えない)
(5)f1≦Δf<f2のとき:FCコマンド=−1(移動局は、送信周波数を「b(Hz)」だけ下げる)
(6)f2≦Δf<f3のとき:FCコマンド=−2(移動局は、送信周波数を「2b(Hz)」だけ下げる)
(7)f3≦Δfのとき:FCコマンド=−3(移動局は、送信周波数を「3b(Hz)」だけ下げる)
なお、閾値f1〜閾値f3、および周波数制御ステップbは、予め定められた固定値である。
3.位相誤差検出部506により検出された周波数オフセットを量子化した値、および符号を含む多値信号
(1)Δf<0のとき:移動局は、送信周波数を「Δf(Hz)」だけ上げる
(2)Δf≧0のとき:移動局は、送信周波数を「Δf(Hz)」だけ下げる
なお、上述の3つのコマンド形式を比較すると、移動局における周波数制御の収束時間は、形式1が最も長く、形式3が最も短い。一方、下りリンクに対するFCコマンドのオーバヘッドは、形式1が最も小さく、形式3が最も大きい。すなわち、収束時間とオーバヘッドとは、互いにトレードオフ関係になる。よって、FCコマンドの形式の選択は、システムが想定する移動速度の上限値や信号を伝搬するキャリア周波数帯の大きさ等に応じて適切に選択されることが望ましい。
First, frequency control commands (hereinafter referred to as FC commands) will be described. Based on the frequency offset for each mobile station detected by the phase error detector 506, the frequency control command generator 11 provided in the base station apparatus 110 generates an FC command to be transmitted to the corresponding mobile station. The FC command is a control signal for canceling the frequency offset included in the received wave at the base station, and is generated as follows.
1. Binary signal (1 bit information) indicating only frequency increase / decrease
Based on the sign of the frequency offset Δf detected by the phase error detector 506, an FC command is generated as follows.
(1) When Δf <0: FC command = 0 (the mobile station increases the transmission frequency by “a (Hz)” (2) When Δf ≧ 0: FC command = 1 (the mobile station sets the transmission frequency The frequency control step a is decreased by “a (Hz)”, and is a predetermined fixed value.
2. Multi-level signal including a code for instructing frequency increase / decrease and a frequency control step A magnitude of Δf detected by the phase error detector 506 is determined using a threshold value prepared in advance, and the determination result An FC command representing is generated.
(1) When Δf ≦ −f3: FC command = + 3 (the mobile station increases the transmission frequency by “3b (Hz)”)
(2) When −f3 <Δf ≦ −f2: FC command = + 2 (the mobile station increases the transmission frequency by “2b (Hz)”)
(3) When −f2 <Δf ≦ −f1: FC command = + 1 (the mobile station increases the transmission frequency by “b (Hz)”)
(4) When -f1 <Δf <f1: FC command = 0 (the mobile station does not change the transmission frequency)
(5) When f1 ≦ Δf <f2: FC command = −1 (the mobile station lowers the transmission frequency by “b (Hz)”)
(6) When f2 ≦ Δf <f3: FC command = −2 (the mobile station lowers the transmission frequency by “2b (Hz)”)
(7) When f3 ≦ Δf: FC command = −3 (the mobile station lowers the transmission frequency by “3b (Hz)”)
Note that the threshold f1 to the threshold f3 and the frequency control step b are predetermined fixed values.
3. When the value obtained by quantizing the frequency offset detected by the phase error detection unit 506 and the multilevel signal (1) Δf <0 including the sign: The mobile station increases the transmission frequency by “Δf (Hz)” (2 ) When Δf ≧ 0: The mobile station lowers the transmission frequency by “Δf (Hz)”. In addition, when the above three command formats are compared, the convergence time of frequency control in the mobile station is the longest in format 1. Format 3 is the shortest. On the other hand, the overhead of the FC command for the downlink is the smallest in format 1 and the largest in format 3. That is, the convergence time and the overhead are in a trade-off relationship with each other. Therefore, it is desirable that the FC command format is appropriately selected in accordance with the upper limit value of the moving speed assumed by the system, the size of the carrier frequency band for transmitting the signal, and the like.

上述のようにして生成されるFCコマンドは、フレーム生成部12において、図7に示すフォーマットAのスロット内の所定の領域に時間多重され、対応する移動局へ送信される。スロットとは、送信フォーマットの最小単位であり、このスロット時間が周波数制御の繰返し周期に該当する。図7において「NPILOT」は、パイロット信号のビット数である。「NFC」は、FCコマンドのビット数である。「NDATA」は、符号化データのビット数である。なお、このフォーマットは、後述する第3〜第7の実施形態においても同じである。 The FC command generated as described above is time-multiplexed in a predetermined area in the format A slot shown in FIG. 7 in the frame generation unit 12 and transmitted to the corresponding mobile station. A slot is a minimum unit of a transmission format, and this slot time corresponds to a repetition period of frequency control. In FIG. 7, “N PILOT ” is the number of bits of the pilot signal. “N FC ” is the number of bits of the FC command. “N DATA ” is the number of bits of encoded data. This format is the same in the third to seventh embodiments described later.

図8は、フレーム生成部13の動作を説明するフローチャートである。この処理は、所定の周期で繰り返し実行される。ステップS11では、検出された周波数オフセットの絶対値が閾値α以上であるか否かを調べる。そして、周波数オフセットの絶対値が閾値α以上であれば、ステップS12において保護段カウンタをインクリメントする。そうでない場合は、ステップS13において、保護段カウンタをリセットする。ステップS14では、保護段カウンタのカウント値が閾値β以上であるか否かを調べる。そして、保護段カウンタのカウント値が閾値β以上であれば、ステップS15において、図7に示すフォーマットAを選択する。そうでない場合は、ステップS16において、図7に示すフォーマットBを選択する。なお、このフローチャートの処理は、後述する第3〜第7の実施形態においても実施される。   FIG. 8 is a flowchart for explaining the operation of the frame generation unit 13. This process is repeatedly executed at a predetermined cycle. In step S11, it is checked whether or not the detected absolute value of the frequency offset is greater than or equal to the threshold value α. If the absolute value of the frequency offset is greater than or equal to the threshold value α, the protection stage counter is incremented in step S12. If not, the protection stage counter is reset in step S13. In step S14, it is checked whether or not the count value of the protection stage counter is equal to or greater than the threshold value β. If the count value of the protection stage counter is equal to or greater than the threshold value β, the format A shown in FIG. 7 is selected in step S15. Otherwise, in step S16, format B shown in FIG. 7 is selected. The process of this flowchart is also implemented in third to seventh embodiments described later.

このように、周波数オフセットが所定の閾値よりも大きい状態が所定時間以上継続すると、FCコマンドを含むフォーマットAが選択され、周波数制御が有効になる。一方、それ以外の期間は、FCコマンドを含まないフォーマットBが選択され、周波数制御が無効になる。選択したフォーマットの種別は、例えば、制御信号に多重して移動局に通知される。これにより、移動局は、周波数制御の有効/無効を認識することができる。   As described above, when the state in which the frequency offset is larger than the predetermined threshold continues for a predetermined time or longer, the format A including the FC command is selected, and the frequency control is enabled. On the other hand, during the other period, the format B that does not include the FC command is selected, and the frequency control becomes invalid. The selected format type is, for example, multiplexed with the control signal and notified to the mobile station. Thereby, the mobile station can recognize the validity / invalidity of the frequency control.

上記方式によれば、ドップラーシフトに対する周波数補償が必要となる環境下でのみ周波数制御を有効とすることができる。したがって、システム全体として、統計多重的に、周波数制御信号のフィードバック送信に伴う電力の消費や他局への干渉雑音を最小限に抑えることが可能となる。   According to the above method, frequency control can be made effective only in an environment where frequency compensation for Doppler shift is required. Therefore, as a whole system, it is possible to minimize power consumption and interference noise to other stations associated with feedback transmission of frequency control signals in a statistically multiplexed manner.

なお、上述のようにして2種類のフォーマットを併用するのではなく、図7に示すフォーマットAのみを使用して同様の機能を実現することもできる。例えば、周波数オフセットの絶対値が継続して閾値αを越えたときは、所定の電力でFCコマンドを送信し、それ以外の場合には、FCコマンドを送信すべきタイミングでDTX送信(送信電力をゼロにする(=−∞[dBm]))を行う。この場合、移動局は、FCコマンドの受信レベルをモニタすることで、周波数制御の有効/無効を認識することができるので、フォーマット識別のための制御情報が不要となる。   Note that the same function can be realized by using only the format A shown in FIG. 7 instead of using the two formats together as described above. For example, when the absolute value of the frequency offset continues to exceed the threshold value α, the FC command is transmitted with a predetermined power. In other cases, the DTX transmission (transmission power is reduced at the timing at which the FC command is transmitted). Set to zero (= -∞ [dBm]). In this case, since the mobile station can recognize the validity / invalidity of the frequency control by monitoring the reception level of the FC command, control information for format identification becomes unnecessary.

また、周波数制御が必要となる環境は、基地局の設置条件(高速幹線の沿線、障害物の有無等)で、ある程度特定できる。このため、周波数制御の要否を動的に判断することなく、基地局の設置条件に従ってフォーマット選択、あるいは、DTX送信による周波数制御の有効/無効制御を行うこともできる。具体的には、例えば、基地局固有の制御パラメータとして周波数制御の有効/無効を事前に設定しておく方法が考えられる。   In addition, the environment where frequency control is required can be specified to some extent by the installation conditions of the base station (along the high-speed trunk line, presence of obstacles, etc.) For this reason, it is also possible to perform format selection or frequency control valid / invalid control by DTX transmission according to the installation conditions of the base station without dynamically determining whether frequency control is necessary. Specifically, for example, a method of setting in advance whether frequency control is enabled / disabled as a control parameter unique to a base station is conceivable.

次に、移動局装置210の動作について説明する。移動局210装置は、復号部605において受信信号を復号することによって上述のFCコマンドを取得する。FCコマンドは、周波数制御部23へ送られる。周波数制御部23は、FCコマンドにより指示される周波数を現在の上りリンク周波数に加算することにより、生成すべき周波数を算出する。例えば、現在の上りリンク周波数が「fcc(Hz)」であるときに、基地局から受信したFCコマンドが「+a(Hz)」を指示していれば、「fcc+a(Hz)」が得られる。同様に、FCコマンドが「−a(Hz)」を指示していれば、「fcc−a(Hz)」が得られる。そして、周波数制御部23は、算出した周波数に対応する制御電圧を生成して上りリンク用VCO22に入力する。   Next, the operation of mobile station apparatus 210 will be described. The mobile station 210 device acquires the above-described FC command by decoding the received signal in the decoding unit 605. The FC command is sent to the frequency control unit 23. The frequency control unit 23 calculates the frequency to be generated by adding the frequency indicated by the FC command to the current uplink frequency. For example, when the current uplink frequency is “fcc (Hz)” and the FC command received from the base station indicates “+ a (Hz)”, “fcc + a (Hz)” is obtained. Similarly, if the FC command indicates “-a (Hz)”, “fcc-a (Hz)” is obtained. Then, the frequency control unit 23 generates a control voltage corresponding to the calculated frequency and inputs the control voltage to the uplink VCO 22.

なお、第2の実施形態の構成では、下りリンク周波数に対する制御方法は従来例と同様であり、FCコマンドは上りリンク周波数の制御のみに使用される。ただし、周波数制御部23にはAFC制御部608からの制御電圧も入力されている。そして、FCコマンドによる周波数制御が無効化される場合には、周波数制御部23は、AFC制御部608からの制御電圧を利用して、上りリンク用VCO22を制御する。この場合、上りリンク周波数および下りリンク周波数は、従来技術と同様に、互いに同じになる。   In the configuration of the second embodiment, the control method for the downlink frequency is the same as in the conventional example, and the FC command is used only for the control of the uplink frequency. However, the control voltage from the AFC control unit 608 is also input to the frequency control unit 23. When the frequency control by the FC command is invalidated, the frequency control unit 23 controls the uplink VCO 22 using the control voltage from the AFC control unit 608. In this case, the uplink frequency and the downlink frequency are the same as in the prior art.

移動局装置210がハンドオーバ状態であり、複数の基地局からFCコマンドを受信しているときは、以下のいずれかの方法で上りリンク用VCO22に入力すべき制御電圧を生成する。なお、ハンドオーバ制御部606は、各周辺基地局からの受信信号の品質をモニタしているものとする。
1.受信品質が最も良好な基地局のFCコマンドのみを選択し、そのFCコマンドのみに従って制御電圧を生成する。
2.複数の基地局から受信したFCコマンドを受信品質で重み付け合成することにより得られる演算結果に従って制御電圧を生成する。例えば、受信SIRで重み付け合成する場合、基地局iのからの信号の受信SIRを「SIRi」、FCコマンドによる周波数制御量を「FCi」とすると、合成後の周波数制御量FCcombは、次式で算出される。
When the mobile station apparatus 210 is in a handover state and receives FC commands from a plurality of base stations, a control voltage to be input to the uplink VCO 22 is generated by any of the following methods. Note that it is assumed that the handover control unit 606 monitors the quality of the received signal from each neighboring base station.
1. Only the FC command of the base station with the best reception quality is selected, and the control voltage is generated according to only the FC command.
2. A control voltage is generated according to a calculation result obtained by weighting and combining FC commands received from a plurality of base stations with reception quality. For example, when performing weighted combining with the received SIR, if the received SIR of the signal from the base station i is “SIR i ” and the frequency control amount by the FC command is “FC i ”, the combined frequency control amount FC comb is It is calculated by the following formula.

Figure 2011101438
Figure 2011101438

図9は、周波数制御のシーケンスを説明する図である。なお、このシーケンスは、後述する第3〜第7の実施形態においても実施される。
まず、基地局から移動局へスロット#Nの下りリンクデータを送信する。この下りリンクデータは、基地局の送信タイミングから下りリンク伝搬路の伝搬遅延(=Tp)だけ遅延したタイミングで移動局により受信される。移動局は、下りリンクデータの受信タイミングからシステム固有の所定時間(=TUL-DL)だけ遅延したタイミングでスロット#Nの上りリンクデータを送信する。基地局は、移動局の送信タイミングから上りリンク伝搬路の伝搬遅延(=Tp)だけ遅延したタイミングで#Nの上りリンクデータを受信する。そうすると、基地局の位相誤差検出部506は、スロット#Nの上りリンクデータに含まれるパイロット信号の時間相関により受信波の周波数オフセットを算出する。そして、FCコマンド生成部11は、算出した周波数オフセットに基づいて、上述したいずれかの方法でFCコマンドを生成する。このとき、パイロット信号を受信したときからFCコマンドが生成されるまでに処理時間Td1が発生する。そして、生成したFCコマンドは、フレーム生成部12によりスロット#N+1の下りリンクデータの所定位置に挿入され、移動局に送信される。
FIG. 9 is a diagram illustrating a frequency control sequence. This sequence is also executed in third to seventh embodiments described later.
First, downlink data of slot #N is transmitted from the base station to the mobile station. This downlink data is received by the mobile station at a timing delayed by the propagation delay (= T p ) of the downlink propagation path from the transmission timing of the base station. The mobile station transmits the uplink data of slot #N at a timing delayed by a predetermined time (= T UL-DL ) specific to the system from the reception timing of the downlink data. The base station receives #N uplink data at a timing delayed by a propagation delay (= T p ) of the uplink propagation path from the transmission timing of the mobile station. Then, phase error detection section 506 of the base station calculates the frequency offset of the received wave based on the time correlation of the pilot signal included in the uplink data of slot #N. Then, the FC command generation unit 11 generates an FC command by any of the methods described above based on the calculated frequency offset. At this time, a processing time T d1 occurs from when the pilot signal is received until the FC command is generated. Then, the generated FC command is inserted into a predetermined position of the downlink data of slot # N + 1 by the frame generation unit 12 and transmitted to the mobile station.

続いて、移動局は、スロット#N+1の下りリンクデータを伝搬遅延(=Tp)だけ遅延したタイミングで受信する。復号部605は、受信したスロットからFCコマンドを復号する。この復号処理に際して処理時間Td2が発生する。そして、復号したFCコマンドは、周波数制御部23において上りリンク用VCO22の発振周波数を制御するための制御電圧に変換される。よって、移動局は、FCコマンドに従って制御された周波数でN+1番目のスロットを送信する。以降、上述の周波数制御をスロット周期で繰り返すことにより、移動局において、下りリンク周波数とは独立して上りリンク周波数を所望の周波数に引き込むことが可能となる。 Subsequently, the mobile station receives the downlink data of slot # N + 1 at a timing delayed by a propagation delay (= T p ). The decoding unit 605 decodes the FC command from the received slot. Processing time T d2 occurs during this decoding process. The decoded FC command is converted into a control voltage for controlling the oscillation frequency of the uplink VCO 22 in the frequency control unit 23. Therefore, the mobile station transmits the (N + 1) th slot at a frequency controlled according to the FC command. Thereafter, by repeating the above-described frequency control at the slot period, the mobile station can draw the uplink frequency to a desired frequency independently of the downlink frequency.

図10および図11は、第2の実施形態の移動通信システムにおける周波数制御を説明する図である。なお、図10および図11に示す制御は、ハンドオーバ区間において互いに異なっている。   10 and 11 are diagrams illustrating frequency control in the mobile communication system according to the second embodiment. Note that the controls shown in FIGS. 10 and 11 are different from each other in the handover interval.

移動局(MS)および基地局(BTS1、BTS2)の相対位置、および移動局と基地局との間の伝搬環境は、図4を参照しながら説明したものと同じであるものとする。移動局は、個別チャネルの発呼開始に先立って、基地局(BTS1)からの共通チャネルの受信波に対してAFC制御を行っている。そして、移動局の発呼時において、基地局(BTS1)の受信波の周波数は、「fc+2fd」である。すなわち、基地局(BTS1)により検出される周波数オフセットΔfoは、ドップラーシフトの2倍に相当する。   Assume that the relative positions of the mobile station (MS) and the base stations (BTS1, BTS2) and the propagation environment between the mobile station and the base station are the same as those described with reference to FIG. The mobile station performs AFC control on the reception wave of the common channel from the base station (BTS1) prior to the start of the outgoing call of the dedicated channel. When the mobile station makes a call, the frequency of the received wave of the base station (BTS1) is “fc + 2fd”. That is, the frequency offset Δfo detected by the base station (BTS1) corresponds to twice the Doppler shift.

基地局装置(BTS1)は、移動局からの発呼を検出すると、FCコマンドを用いた上りリンク周波数の制御を開始する。このとき、FCコマンドは、基地局(BTS1)における周波数オフセットがゼロになるように、移動局に対して送信周波数の制御を指示する。このFCコマンドにより、移動局の送信周波数は「fc−fd」に収束していく。この結果、基地局装置(BTS1)の受信波の周波数は、「fc」になる。すなわち、基地局装置(BTS1)における周波数オフセットはゼロになる。ただし、下りリンクについては、周波数制御は行われない。よって、移動局の受信波の周波数は「fc+fd」になる。すなわち、移動局において補償すべき周波数オフセットは、図22に示した従来技術と同様に、「fd」である。   When the base station apparatus (BTS1) detects a call from the mobile station, the base station apparatus (BTS1) starts control of the uplink frequency using the FC command. At this time, the FC command instructs the mobile station to control the transmission frequency so that the frequency offset in the base station (BTS1) becomes zero. With this FC command, the transmission frequency of the mobile station converges to “fc−fd”. As a result, the frequency of the received wave of the base station apparatus (BTS1) becomes “fc”. That is, the frequency offset in the base station apparatus (BTS1) becomes zero. However, frequency control is not performed for the downlink. Therefore, the frequency of the received wave of the mobile station is “fc + fd”. That is, the frequency offset to be compensated for in the mobile station is “fd” as in the conventional technique shown in FIG.

移動局が基地局装置(BTS1)の近傍を通過する際には、基地局装置(BTS1)における周波数オフセットがゼロにロックされるように、上りリンク周波数についてフィードバック制御が行われる。よって、移動局の送信周波数は、ドップラーシフトの極性変化に追従して、「fc−fd」から「fc+fd」にシフトしていく。   When the mobile station passes near the base station apparatus (BTS1), feedback control is performed on the uplink frequency so that the frequency offset in the base station apparatus (BTS1) is locked to zero. Therefore, the transmission frequency of the mobile station shifts from “fc−fd” to “fc + fd” following the change in polarity of the Doppler shift.

さらに、移動局が基地局装置(BTS1)から遠ざかり、基地局装置(BTS2)に近づいていくと、両基地局はソフトハンドオーバ状態となる。ハンドオーバ状態の制御は、図10および図11において異なる。   Further, when the mobile station moves away from the base station apparatus (BTS1) and approaches the base station apparatus (BTS2), both base stations enter a soft handover state. The control of the handover state is different between FIGS.

図10に示す例では、移動局は、レファレンスセルが基地局装置(BTS1)である期間は、基地局装置(BTS1)からのFCコマンドに従う。よって、移動局の送信周波数は「fc+fd」に維持され、基地局装置(BTS1)における周波数オフセットはゼロのままとなる。ただし、この期間、基地局装置(BTS2)における周波数オフセットは「2fd」である。このとき、基地局装置(BTS1)からの受信信号の品質は良好であるのに対し、基地局装置(BTS2)からの受信信号の品質は低くなる。従って、移動局は、この実施形態では、基地局装置(BTS1)および基地局装置(BTS2)からの信号を合成するのではなく、基地局装置(BTS1)のみからの信号を再生するようにしてもよい。   In the example shown in FIG. 10, the mobile station follows the FC command from the base station apparatus (BTS1) during the period when the reference cell is the base station apparatus (BTS1). Therefore, the transmission frequency of the mobile station is maintained at “fc + fd”, and the frequency offset in the base station apparatus (BTS1) remains zero. However, during this period, the frequency offset in the base station apparatus (BTS2) is “2fd”. At this time, the quality of the received signal from the base station apparatus (BTS1) is good, whereas the quality of the received signal from the base station apparatus (BTS2) is low. Therefore, in this embodiment, the mobile station does not synthesize signals from the base station apparatus (BTS1) and the base station apparatus (BTS2), but reproduces signals from only the base station apparatus (BTS1). Also good.

レファレンスセルが基地局装置(BTS1)から基地局装置(BTS2)に切り替わると、移動局は、基地局装置(BTS2)からのFCコマンドに従う。よって、移動局の送信周波数は、フィードバック制御の時定数に応じた速度で「fc+fd」から「fc−fd」にシフトしていく。この結果、基地局装置(BTS2)における周波数オフセットはゼロになるが、基地局装置(BTS1)における周波数オフセットは「2fd」になる。   When the reference cell is switched from the base station apparatus (BTS1) to the base station apparatus (BTS2), the mobile station follows the FC command from the base station apparatus (BTS2). Therefore, the transmission frequency of the mobile station shifts from “fc + fd” to “fc−fd” at a speed corresponding to the time constant of feedback control. As a result, the frequency offset in the base station apparatus (BTS2) becomes zero, but the frequency offset in the base station apparatus (BTS1) becomes “2fd”.

図11に示す例では、ハンドオーバ区間においては、基地局装置(BTS1)および基地局装置(BTS2)からのFCコマンドが受信品質に従って重み付け合成される。よって、移動局の送信周波数は、「fc+fd」から「fc−fd」へ緩やかにシフトしていくことになる。この結果、レファレンスセルが切り替わるより前に、移動局から遠ざかっていく基地局装置(BTS1)に対する周波数オフセットを早めに低下させることで、移動局に近づいてくる基地局装置(BTS2)に対する周波数オフセットを「2fd」より小さく抑えることができる。したがって、ハンドオーバが発生する基地局間の周波数オフセット配分を最適化することができる。   In the example shown in FIG. 11, in the handover section, FC commands from the base station apparatus (BTS1) and the base station apparatus (BTS2) are weighted and synthesized according to the reception quality. Therefore, the transmission frequency of the mobile station is gradually shifted from “fc + fd” to “fc−fd”. As a result, the frequency offset for the base station apparatus (BTS2) approaching the mobile station is reduced by reducing the frequency offset for the base station apparatus (BTS1) moving away from the mobile station early before the reference cell is switched. It can be kept smaller than “2fd”. Therefore, it is possible to optimize frequency offset allocation between base stations where handover occurs.

なお、図10に示す制御を採用すると、移動局の周波数制御部23の負荷が軽くなる。一方、図11に示す制御を採用すると、レファレンスセルの切替え前後において上りリンク周波数のシフトが滑らかになるので、ハンドオーバ期間中の各基地局および移動局における受信品質が高くなる。
<第3の実施形態>
図12は、第3の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。図12に示す基地局装置120および移動局装置220は、基本的には、第2の実施形態の基地局装置110および移動局装置210と同じである。ただし、第3の実施形態の基地局装置120においては、位相誤差検出部506による検出結果をフレーム生成部12へ送る必要はない。また、第3の実施形態の移動局装置220においては、下りリンク信号をダウンコンバートするための周期波を生成するVCO609は、周波数制御部23が生成する制御電圧により制御される。
When the control shown in FIG. 10 is adopted, the load on the frequency control unit 23 of the mobile station is reduced. On the other hand, when the control shown in FIG. 11 is adopted, the uplink frequency shift is smooth before and after the reference cell switching, so that the reception quality at each base station and mobile station during the handover period becomes high.
<Third Embodiment>
FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of the mobile communication system according to the third embodiment. A base station apparatus 120 and a mobile station apparatus 220 shown in FIG. 12 are basically the same as the base station apparatus 110 and the mobile station apparatus 210 of the second embodiment. However, in the base station device 120 of the third embodiment, it is not necessary to send the detection result by the phase error detection unit 506 to the frame generation unit 12. In the mobile station apparatus 220 of the third embodiment, the VCO 609 that generates a periodic wave for down-converting a downlink signal is controlled by a control voltage generated by the frequency control unit 23.

上記構成のシステムにおいて、FCコマンド生成部11は、第2の実施形態において生成されるコマンドの最上位ビットに周波数制御ON/OFFビット(例えば、0:OFF、1:ON)を追加したFCコマンドを生成する。ここで、「第2の実施形態において生成されるコマンド」は、上述した3種類のコマンドのなかの任意のもの使用することができる。また、周波数制御ON/OFFビットは、第2の実施形態における周波数制御の有効/無効判定と同様に、位相誤差検出部506により検出される周波数オフセットと閾値との比較、もしくは、基地局の設置条件に基づいて生成される。そして、フレーム生成部12は、周波数制御の有効/無効に関わらず、常時、図7に示したフォーマットAに上述のFCコマンドを挿入し、所定の電力で送信する。   In the system configured as described above, the FC command generation unit 11 adds the frequency control ON / OFF bit (for example, 0: OFF, 1: ON) to the most significant bit of the command generated in the second embodiment. Is generated. Here, as the “command generated in the second embodiment”, any of the above-described three types of commands can be used. In addition, the frequency control ON / OFF bit is a comparison between the frequency offset detected by the phase error detection unit 506 and a threshold value, or the installation of a base station, in the same way as the frequency control validity / invalidity determination in the second embodiment. Generated based on conditions. The frame generation unit 12 always inserts the FC command described above into the format A shown in FIG. 7 and transmits it with a predetermined power regardless of whether the frequency control is valid / invalid.

移動局装置220の周波数制御部23は、FCコマンドを受信すると、図13に示すフローチャートに従ってVCO21、22に与える制御電圧を生成する。
図13において、ステップS21では、個別チャネルで通信を行っているか否かを調べる。そして、個別チャネルで通信を行っていれば、ステップS31へ進み、そうでない場合は、ステップS22へ進む。なお、移動局は、個別チャネルで通信を行っていないときは、共通チャネルを介して基地局から制御信号を受信しているものとする。
1.共通チャネルで通信中の場合(ステップS22〜S23)
共通チャネルを介して基地局から制御信号を受信している期間は、移動局は、基本的にFCコマンドを受信しない。よって、この場合、周波数制御部23は、AFC部608により生成される制御電圧をそのまま下りリンク用VCO21および上りリンク用VCO22に入力する。
2.個別チャネルで通信中の場合(ステップS31〜S37)
移動局が発呼し、個別チャネルの通信が開始された以降は、AFC制御による周波数制御機能をFCコマンドを利用した制御で代用することができるので、位相誤差検出部607およびAFC部608へのクロック供給を停止する。これにより、冗長ブロックの電力消費を削減することが可能となる。
When receiving the FC command, the frequency control unit 23 of the mobile station apparatus 220 generates a control voltage to be applied to the VCOs 21 and 22 according to the flowchart shown in FIG.
In FIG. 13, in step S21, it is checked whether or not communication is being performed on an individual channel. If communication is being performed on the dedicated channel, the process proceeds to step S31. If not, the process proceeds to step S22. It is assumed that the mobile station receives a control signal from the base station via the common channel when not communicating on the dedicated channel.
1. When communicating on a common channel (steps S22 to S23)
During a period when the control signal is received from the base station via the common channel, the mobile station basically does not receive the FC command. Therefore, in this case, the frequency control unit 23 inputs the control voltage generated by the AFC unit 608 to the downlink VCO 21 and the uplink VCO 22 as they are.
2. When communicating on an individual channel (steps S31 to S37)
Since the mobile station originates a call and the communication of the individual channel is started, the frequency control function by the AFC control can be substituted by the control using the FC command, so that the phase error detection unit 607 and the AFC unit 608 are connected. Stop clock supply. Thereby, it is possible to reduce the power consumption of the redundant block.

受信したFCコマンドの最上位ビットにより周波数制御のON/OFFを識別する。周波数制御を実行する場合には、互いに異なる上りリンク周波数および下りリンク周波数が生成される。一方、周波数制御を実行しない場合には、上りリンク周波数および下りリンク周波数が互いに同じになる。
2a.周波数制御がON(ステップS33〜S36)
周波数制御を実行する場合には、FCコマンド内の周波数制御情報に従って、上りリンク用VCO22のための制御電圧を生成する。制御電圧の生成は、第2の実施形態と同じである。すなわち、移動局が基地局に近づくときは、送信周波数が「fc−fd」となるように上りリンク用VCO22が制御される。また、移動局が基地局から遠ざかるときは、送信周波数が「fc+fd」となるように上りリンク用VCO22が制御される。このとき、受信周波数は、基準周波数fcに対して送信周波数とは反対の極性のドップラーシフト周波数fdを付加することにより得られる。すなわち、移動局が基地局に近づくときは、受信周波数が「fc+fd」となるように下りリンク用VCO21が制御される。また、移動局が基地局から遠ざかるときは、受信周波数が「fc−fd」となるように下りリンク用VCO21が制御される。
The frequency control ON / OFF is identified by the most significant bit of the received FC command. When performing frequency control, different uplink frequencies and downlink frequencies are generated. On the other hand, when the frequency control is not executed, the uplink frequency and the downlink frequency are the same.
2a. Frequency control is ON (steps S33 to S36)
When performing frequency control, a control voltage for the uplink VCO 22 is generated according to the frequency control information in the FC command. The generation of the control voltage is the same as in the second embodiment. That is, when the mobile station approaches the base station, the uplink VCO 22 is controlled so that the transmission frequency becomes “fc−fd”. Further, when the mobile station moves away from the base station, the uplink VCO 22 is controlled so that the transmission frequency becomes “fc + fd”. At this time, the reception frequency is obtained by adding a Doppler shift frequency fd having a polarity opposite to the transmission frequency to the reference frequency fc. That is, when the mobile station approaches the base station, the downlink VCO 21 is controlled so that the reception frequency becomes “fc + fd”. When the mobile station moves away from the base station, the downlink VCO 21 is controlled so that the reception frequency becomes “fc−fd”.

上記周波数制御によれば、図10または図11に示す上りリンク周波数および下りリンク周波数が得られるので、見通し内の高速移動環境において、基地局および移動局双方の周波数オフセットがゼロになる。また、この構成によれば、AFC制御を行う必要がないので、上りリンク周波数だけでなく下りリンク周波数に対しても高速かつ広帯域な周波数制御が可能となる。さらに、特許文献1に記載のような複雑な可変制御回路は不要である。   According to the above frequency control, the uplink frequency and the downlink frequency shown in FIG. 10 or FIG. 11 are obtained, and therefore the frequency offset of both the base station and the mobile station becomes zero in a high-speed moving environment within the line of sight. Further, according to this configuration, since it is not necessary to perform AFC control, high-speed and wide-band frequency control is possible not only for the uplink frequency but also for the downlink frequency. Furthermore, a complicated variable control circuit as described in Patent Document 1 is unnecessary.

なお、移動局の発呼に起因して基地局の周波数制御が開始されたときから、上りリンク周波数が適正値に収束するまでの期間は、下りリンクの周波数制御は行わない。よって、周波数制御部23は、周波数制御が開始された時から所定時間γが経過するまでの期間は、上りリンク用VCO22の制御電圧のみをFCコマンドに従って更新し、下りリンク用VCO21の制御電圧は更新しない。   In addition, downlink frequency control is not performed during a period from when the base station frequency control is started due to a mobile station call until the uplink frequency converges to an appropriate value. Therefore, the frequency control unit 23 updates only the control voltage of the uplink VCO 22 according to the FC command during the period from when the frequency control is started until the predetermined time γ elapses, and the control voltage of the downlink VCO 21 is Do not update.

また、ハンドオーバ時にハンドオーバ先の基地局からFCコマンドを受信する場合は、所定時間γの監視は不要であり、上述のようにして下りリンク用VCO21および上りリンク用VCO22の双方の制御電圧を更新する。
2b.周波数制御がOFF(ステップS37)
周波数制御部23は、FCコマンド内の周波数制御情報に従って、下りリンク用VCO21および上りリンク用VCO22に対して同一の制御電圧値を出力する。この場合、図21に示す従来のシステムのAFC制御と同じ動作が実現される。
<第4の実施形態>
図14は、第4の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。図14に示す基地局装置130および移動局装置230は、基本的には、第2の実施形態の基地局装置110および移動局装置210と同じである。ただし、第4の実施形態の移動局装置230においては、AFC部608により制御される1つのVCO609が設けられている。また、周波数制御部23からの指示に従ってベースバンド領域において送信シンボルの位相を回転させる位相回転部31を備える。
Also, when receiving an FC command from the handover destination base station at the time of handover, monitoring of the predetermined time γ is unnecessary, and the control voltages of both the downlink VCO 21 and the uplink VCO 22 are updated as described above. .
2b. Frequency control is OFF (step S37)
The frequency control unit 23 outputs the same control voltage value to the downlink VCO 21 and the uplink VCO 22 according to the frequency control information in the FC command. In this case, the same operation as the AFC control of the conventional system shown in FIG. 21 is realized.
<Fourth Embodiment>
FIG. 14 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication system according to the fourth embodiment. The base station apparatus 130 and the mobile station apparatus 230 shown in FIG. 14 are basically the same as the base station apparatus 110 and the mobile station apparatus 210 of the second embodiment. However, in the mobile station apparatus 230 of the fourth embodiment, one VCO 609 controlled by the AFC unit 608 is provided. Further, a phase rotation unit 31 that rotates the phase of the transmission symbol in the baseband region in accordance with an instruction from the frequency control unit 23 is provided.

上記構成の移動局装置230において、周波数制御部23は、FCコマンドによって指示される上りリンク周波数の増減量を用いて更新された周波数を位相回転量θに変換し、この位相回転量θを位相回転部31に与える。位相回転部31は、ベースバンド領域の上りリンク信号に対して「exp(jθ)」を複素乗算する。これにより、ベースバンド領域の上りリンク信号の位相が「θ」だけ回転する。   In the mobile station device 230 configured as described above, the frequency control unit 23 converts the frequency updated using the increase / decrease amount of the uplink frequency indicated by the FC command into the phase rotation amount θ, and converts the phase rotation amount θ to the phase rotation amount θ. The rotation part 31 is given. The phase rotation unit 31 performs complex multiplication of “exp (jθ)” on the uplink signal in the baseband region. As a result, the phase of the uplink signal in the baseband region rotates by “θ”.

上記位相回転により、上りリンク信号の周波数スペクトラムを「θ」に相当する周波数だけシフトさせることと等価な効果が得られる。すなわち、移動局のアンテナ素子601から出力される送信波の周波数は、図10または図11に示した動作例と同様に制御される。   The phase rotation provides an effect equivalent to shifting the frequency spectrum of the uplink signal by a frequency corresponding to “θ”. That is, the frequency of the transmission wave output from the antenna element 601 of the mobile station is controlled similarly to the operation example shown in FIG. 10 or FIG.

このように、第4の実施形態においては、上りリンク/下りリンクのそれぞれに対して個々にVCOを設けることなく、第2の実施形態と同様の制御が実現される。
<第5の実施形態>
図15は、第5の実施形態の移動通信システムの構成を示す図である。図15に示す基地局装置140および移動局装置240は、基本的には、第2の実施形態の基地局装置110および移動局装置210と同じである。ただし、第5の実施形態の移動局装置240においては、同期検波部604の代わりに設けられている同期検波部41は、ハンドオーバ制御部606および周波数制御部23からの指示を考慮して検波動作を行う。
As described above, in the fourth embodiment, the same control as in the second embodiment is realized without individually providing a VCO for each of the uplink and the downlink.
<Fifth Embodiment>
FIG. 15 is a diagram illustrating a configuration of a mobile communication system according to the fifth embodiment. The base station apparatus 140 and the mobile station apparatus 240 shown in FIG. 15 are basically the same as the base station apparatus 110 and the mobile station apparatus 210 of the second embodiment. However, in the mobile station apparatus 240 of the fifth embodiment, the synchronous detection unit 41 provided in place of the synchronous detection unit 604 performs a detection operation in consideration of instructions from the handover control unit 606 and the frequency control unit 23. I do.

図16は、第5の実施形態の同期検波部の構成を示す図である。図16に示すように、同期検波部41は、伝搬路推定部42、複素乗算器43、最大比合成部44、平均区間制御部45を備える。   FIG. 16 is a diagram illustrating a configuration of a synchronous detection unit according to the fifth embodiment. As shown in FIG. 16, the synchronous detection unit 41 includes a propagation path estimation unit 42, a complex multiplier 43, a maximum ratio synthesis unit 44, and an average interval control unit 45.

伝搬路推定部42は、下りリンクの直交復調データに含まれているパイロット信号を同相加算平均することによって、伝搬路推定値(伝搬路変動の推定値)を算出する。また、伝搬路推定部42は、ソフトハンドオーバ時においては、ハンドオーバに係わる複数の基地局との間の伝搬路についてそれぞれ伝搬路推定値を算出する。複素乗算器43は、1または複数の直交復調データに対して、対応する伝搬路推定値の複素共役をそれぞれ乗算する。これにより、1または複数の受信信号のそれぞれについて同期検波が行われる。そして、最大比合成部44は、複数の同期検波結果について最大比合成を実行し、最終的な同期検波データを出力する。   The propagation path estimation unit 42 calculates a propagation path estimated value (estimated propagation path fluctuation value) by performing in-phase addition averaging of pilot signals included in downlink orthogonal demodulated data. Further, the propagation path estimation unit 42 calculates propagation path estimated values for propagation paths between a plurality of base stations involved in handover during soft handover. The complex multiplier 43 multiplies one or a plurality of orthogonal demodulated data by the complex conjugate of the corresponding channel estimation value. Thereby, synchronous detection is performed for each of one or a plurality of received signals. Then, the maximum ratio combining unit 44 executes maximum ratio combining for a plurality of synchronous detection results, and outputs final synchronous detection data.

図17は、第5の実施形態において使用される伝搬路推定部42の実施例である。伝搬路推定部42には、各スロットの先頭に格納されているパイロット信号が所定の周期で次々と入力される。そして、伝搬路推定部42は、連続するN個のパイロット信号について加算平均を計算する。この加算平均の結果は、伝搬路推定値(伝搬路における位相変動の推定値)である。   FIG. 17 is an example of the propagation path estimation unit 42 used in the fifth embodiment. A pilot signal stored at the head of each slot is successively input to the propagation path estimation unit 42 at a predetermined cycle. And the propagation path estimation part 42 calculates an addition average about N continuous pilot signals. The result of the addition averaging is a propagation path estimated value (estimated value of phase fluctuation in the propagation path).

上記動作は、従来技術に属する。これに対して、第5の実施形態における同期検波部41においては、伝搬路推定部42は、平均区間制御部45からの指示に応じて伝搬路推定を行う。   The above operation belongs to the prior art. On the other hand, in the synchronous detection unit 41 in the fifth embodiment, the propagation path estimation unit 42 performs propagation path estimation in accordance with an instruction from the average interval control unit 45.

平均区間制御部45は、移動局がハンドオーバ状態であり、かつ、ハンドオーバに係わる1または複数の基地局において周波数制御が有効状態である場合には、通常時と比較して加算平均時間を短くする旨の指示を伝搬路推定部42に与える。この指示を受信した伝搬路推定部42は、加算平均を行うパイロット信号の数を少なくする。これにより、伝搬路推定の時定数が高速になり、位相補償動作の追従性が高くなる。なお、移動局がハンドオーバ状態でるか否かは、ハンドオーバ制御部606により判断される。また、周波数制御が有効であるか無効であるかは、図7に示すフォーマットA/Bを識別する情報、あるいはFCコマンド領域の受信レベルが閾値を超えているかDTXか、などにより判断される。   When the mobile station is in the handover state and the frequency control is in the effective state in one or a plurality of base stations involved in the handover, the average interval control unit 45 shortens the addition average time as compared with the normal time. An instruction to that effect is given to the propagation path estimation unit 42. Receiving this instruction, the propagation path estimation unit 42 reduces the number of pilot signals to be added and averaged. Thereby, the time constant of propagation path estimation becomes high speed, and the followability of the phase compensation operation becomes high. Note that whether or not the mobile station is in the handover state is determined by the handover control unit 606. Whether the frequency control is valid or invalid is determined by information identifying the format A / B shown in FIG. 7 or whether the reception level of the FC command area exceeds a threshold value or DTX.

ハンドオーバ時には、図10または図11に示すように、移動局から遠ざかる基地局(BTS1)および移動局に近づいてくる基地局(BTS2)の双方から下りリンクデータを受信する。このとき、これらの基地局(BTS1、BTS2)から受信する1組の下りリンク信号の受信周波数は、互いに「2fd 」だけ異なっている。よって、例えば、上述した第2の実施形態に基づく周波数制御を実施した場合には、「2fd」だけ周波数がずれた1組の下りリンク受信データを最大比合成することになるため、ハンドオーバ期間の受信品質が劣化してしまう懸念がある。   At the time of handover, as shown in FIG. 10 or FIG. 11, downlink data is received from both the base station (BTS1) moving away from the mobile station and the base station (BTS2) approaching the mobile station. At this time, the reception frequencies of a set of downlink signals received from these base stations (BTS1, BTS2) differ from each other by “2fd”. Therefore, for example, when the frequency control based on the second embodiment described above is performed, a set of downlink received data whose frequencies are shifted by “2fd” is combined at the maximum ratio. There is a concern that the reception quality deteriorates.

これに対して第5の実施形態によれば、高速移動環境におけるソフトハンドオーバ時には、伝搬路推定の時定数を高速にするので、周波数オフセットに起因する位相回転に追従して位相補償を行うことができる。よって、最大比合成時の品質劣化を抑えることが可能となる。
<第6の実施形態>
第6の実施形態の移動通信システムの構成は、基本的に、図15に示した第5の構成と同じである。ただし、第5および第6の実施形態において、同期検波部41の動作は互いに異なっている。
On the other hand, according to the fifth embodiment, at the time of soft handover in a high-speed moving environment, the time constant for propagation path estimation is increased, so that phase compensation can be performed following phase rotation caused by frequency offset. it can. Therefore, it is possible to suppress quality degradation during the maximum ratio composition.
<Sixth Embodiment>
The configuration of the mobile communication system of the sixth embodiment is basically the same as the fifth configuration shown in FIG. However, in the fifth and sixth embodiments, the operation of the synchronous detector 41 is different from each other.

図18は、第6の実施形態の同期検波部の構成を示す図である。第6の実施形態の同期検波部の構成は、基本的には、第5の実施形態と同じである。ただし、第6の実施形態の同期検波部は、第5の実施形態の平均区間制御部45の代わりに基地局選択部46を備える。   FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration of a synchronous detection unit according to the sixth embodiment. The configuration of the synchronous detection unit of the sixth embodiment is basically the same as that of the fifth embodiment. However, the synchronous detection unit of the sixth embodiment includes a base station selection unit 46 instead of the average interval control unit 45 of the fifth embodiment.

基地局選択部46は、移動局がハンドオーバ状態であり、かつ、ハンドオーバに係わる1または複数の基地局において周波数制御が有効状態である場合には、レファレンスセルに該当する基地局のみを選択する。一方、上記条件が満たされていない期間は、基地局選択部46は、ハンドオーバに係る全ての(または、一部の)基地局を選択する。なお、リファレンスセルの検出は、ハンドオーバ制御部606により行われる。   The base station selection unit 46 selects only the base station corresponding to the reference cell when the mobile station is in the handover state and the frequency control is valid in one or more base stations involved in the handover. On the other hand, during a period in which the above condition is not satisfied, the base station selection unit 46 selects all (or a part of) base stations related to the handover. The reference cell is detected by the handover control unit 606.

伝搬路推定部42は、基地局選択部46により選択された基地局から受信する信号のみについて伝搬路推定および最大比合成を行う。すなわち、上述したハンドオーバ環境下では、リファレンスセルの基地局から受信する信号のみを利用して同期検波が行われる。   The propagation path estimation unit 42 performs propagation path estimation and maximum ratio combining only on the signal received from the base station selected by the base station selection unit 46. That is, in the above-described handover environment, synchronous detection is performed using only signals received from the base station of the reference cell.

従来のシステムにおいては、高速移動環境下でのソフトハンドオーバ時には、互いに周波数が「2fd」だけずれた下りリンク受信データが最大比合成される。このため、このような環境下では、最大比合成を行うことによりかえって受信品質が劣化してしまう懸念がある。これに対して第6の実施形態においては、高速移動環境におけるソフトハンドオーバ時には、最も受信品質の高いレファレンスセルの基地局からの信号のみを利用して検波を行うので、最大比合成に伴う受信品質の劣化を回避することが可能となる。
<第7の実施形態>
第7の実施形態の移動通信システムの構成は、基本的に、図15に示した第5の構成と同じである。ただし、第5および第7の実施形態において、同期検波部41の動作は互いに異なっている。
In the conventional system, at the time of soft handover in a high-speed moving environment, downlink received data whose frequencies are shifted from each other by “2fd” are combined at the maximum ratio. For this reason, in such an environment, there is a concern that the reception quality deteriorates by performing the maximum ratio combining. On the other hand, in the sixth embodiment, at the time of soft handover in a high-speed mobile environment, detection is performed using only the signal from the base station of the reference cell with the highest reception quality. It becomes possible to avoid degradation of the.
<Seventh Embodiment>
The configuration of the mobile communication system of the seventh embodiment is basically the same as the fifth configuration shown in FIG. However, in the fifth and seventh embodiments, the operation of the synchronous detector 41 is different from each other.

図19は、第7の実施形態の同期検波部の構成を示す図である。第7の実施形態の同期検波部41は、図16に示した平均区間制御部45および伝搬路推定部42の代わりに、周波数補償制御部52および伝搬路推定部53を備える。   FIG. 19 is a diagram illustrating a configuration of the synchronous detection unit according to the seventh embodiment. The synchronous detection unit 41 according to the seventh embodiment includes a frequency compensation control unit 52 and a propagation path estimation unit 53 instead of the average interval control unit 45 and the propagation path estimation unit 42 illustrated in FIG.

周波数補償制御部52は、移動局がハンドオーバ状態であり、かつ、ハンドオーバに係わる1または複数の基地局において周波数制御が有効状態である場合には、周波数オフセット補償を実行し、上記条件が満たされない場合には、周波数オフセット補償を実行しない。   The frequency compensation control unit 52 performs frequency offset compensation when the mobile station is in a handover state and frequency control is in an effective state in one or more base stations involved in the handover, and the above condition is not satisfied. In some cases, frequency offset compensation is not performed.

周波数オフセット補償が有効であるときは、周波数補償制御部52は、ハンドオーバに係わる各基地局からの受信波について補償すべき周波数オフセットを伝搬路推定部53に通知する。なお、「補償すべき周波数オフセット」は、各基地局から送られてくるFCコマンドに基づいて周波数制御部23において算出される。そして、伝搬路推定部53は、周波数補償制御部52から通知される周波数オフセットを補償しながら、各基地局との間の伝搬路を推定する。   When the frequency offset compensation is valid, the frequency compensation control unit 52 notifies the propagation path estimation unit 53 of the frequency offset to be compensated for the received wave from each base station involved in the handover. The “frequency offset to be compensated” is calculated in the frequency control unit 23 based on the FC command sent from each base station. And the propagation path estimation part 53 estimates the propagation path between each base station, compensating the frequency offset notified from the frequency compensation control part 52. FIG.

図20は、第7の実施形態において使用される伝搬路推定部の実施例である。伝搬路推定部53は、図17に示した伝搬路推定部42と同様に、パイロット信号の同相加算平均を算出する。但し、伝搬路推定部53においては、周波数オフセットを補償するために、加算平均回路への入力信号に対して「exp(−jnθ)」が乗算され、加算平均回路からの出力信号に対して「exp(jmθ)」が乗算される。ここで、「θ」は、1シンボル当りの位相回転であり、「n」は、着目スロットの先頭シンボルをゼロとする被加算パイロット信号のシンボル位置(nは、着目スロットの先頭から未来方向が正の値となる整数)であり、「m」は、着目スロット内における被検波信号のシンボル位置(m=0〜M−1:Mは、1スロット内のシンボル数)である。   FIG. 20 is an example of a propagation path estimation unit used in the seventh embodiment. The propagation path estimation unit 53 calculates an in-phase addition average of pilot signals, similarly to the propagation path estimation unit 42 illustrated in FIG. However, in the propagation path estimation unit 53, in order to compensate for the frequency offset, the input signal to the averaging circuit is multiplied by “exp (−jnθ)”, and the output signal from the adding average circuit is “ exp (jmθ) "is multiplied. Here, “θ” is the phase rotation per symbol, and “n” is the symbol position of the added pilot signal where the first symbol of the slot of interest is zero (n is the future direction from the beginning of the slot of interest) “M” is the symbol position of the detected signal in the slot of interest (m = 0 to M−1: M is the number of symbols in one slot).

このように、第7の実施形態では、周波数オフセットを補償しながら伝搬路推定を行うので、同相加算による推定精度が高くなる。また、算出した伝搬路推定値に対して周波数オフセット分の位相回転を付加した結果を利用して同期検波を行うので、伝搬路における位相変動と周波数オフセットに起因する位相変動を同時に補償することができる。   As described above, in the seventh embodiment, since propagation path estimation is performed while compensating for the frequency offset, the estimation accuracy by in-phase addition is increased. In addition, since synchronous detection is performed using the result of adding the phase rotation for the frequency offset to the calculated propagation path estimated value, it is possible to simultaneously compensate for the phase fluctuation in the propagation path and the phase fluctuation caused by the frequency offset. it can.

また、第7の実施形態においては、高速移動環境におけるソフトハンドオーバ時には、各基地局において残存する周波数オフセットを補償しながら同期検波が行われるので、最大比合成時の受信品質劣化を完全に回避することが可能となる。   Further, in the seventh embodiment, during soft handover in a high-speed mobile environment, synchronous detection is performed while compensating for the remaining frequency offset in each base station, so that it is possible to completely avoid reception quality degradation during maximum ratio combining. It becomes possible.

このように、第5〜第7の実施形態においては、ハンドオーバに際して移動局において同期検波方式を変更するので、複数の基地局からの受信波についてのドップラーシフトの極性が異なっていても、好適な復調処理を行うことができる。したがって、ハンドオーバ時の受信品質を改善することが可能となる。   As described above, in the fifth to seventh embodiments, since the synchronous detection method is changed in the mobile station at the time of handover, it is preferable even if the Doppler shift polarities for the received waves from the plurality of base stations are different. Demodulation processing can be performed. Therefore, it is possible to improve the reception quality at the time of handover.

なお、第5〜第7の実施形態は、いずれも高速移動環境におけるソフトハンドオーバ時の受信品質劣化を改善する。受信品質の改善効果は、第7の実施形態が最も高く、次いで第5の実施形態、第6の実施形態の順番となる。しかし、受信品質の改善効果が高い実施形態ほど、同期検波部の処理が複雑化する。従って、いずれの実施形態を導入するかは、要求される受信品質のレベルおよび実装上のインパクト(コスト等)に基づいて決定されるべきである。   The fifth to seventh embodiments all improve reception quality degradation during soft handover in a high-speed moving environment. The effect of improving the reception quality is the highest in the seventh embodiment, followed by the fifth embodiment and the sixth embodiment. However, the higher the reception quality improvement effect, the more complicated the processing of the synchronous detection unit. Therefore, which embodiment is to be introduced should be determined based on the required level of reception quality and the impact (cost, etc.) on the implementation.

(付記1)
移動局との間で無線波を送受信する基地局装置であって、
前記移動局からの受信波の周波数オフセットを検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された周波数オフセットに基づいて、前記移動局への無線リンクにおいて発生するドップラーシフトをキャンセルするように、その移動局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、
を有する基地局装置。
(Appendix 1)
A base station device that transmits and receives radio waves to and from a mobile station,
Detecting means for detecting a frequency offset of a received wave from the mobile station;
Frequency control for controlling the transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the mobile station so as to cancel the Doppler shift occurring in the radio link to the mobile station based on the frequency offset detected by the detection means means,
A base station apparatus.

(付記2)
前記周波数制御手段は、前記移動局からの受信信号をダウンコンバートするための周期波の周波数制御とは独立して、前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記1に記載の基地局装置。
(Appendix 2)
The base station apparatus according to appendix 1, wherein the frequency control means controls the transmission frequency independently of frequency control of a periodic wave for down-converting a received signal from the mobile station.

(付記3)
前記周波数制御手段は、前記検出手段により検出された周波数オフセットに対応する位相回転をベースバンド領域において前記移動局への送信シンボルに与えることにより、前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記1に記載の基地局装置。
(Appendix 3)
The frequency control means controls the transmission frequency by giving a phase rotation corresponding to the frequency offset detected by the detection means to a transmission symbol to the mobile station in a baseband region. The base station apparatus as described in.

(付記4)
前記検出手段は、複数の移動局からの受信波の周波数オフセットをそれぞれ検出し、
前記周波数制御手段は、検出された各周波数オフセットに応じて移動局ごとに送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記3に記載の基地局装置。
(Appendix 4)
The detection means detects frequency offsets of received waves from a plurality of mobile stations,
The base station apparatus according to appendix 3, wherein the frequency control means controls the transmission frequency for each mobile station according to each detected frequency offset.

(付記5)
基地局との間で無線波を送受信する移動局装置であって、
前記基地局における受信波の周波数オフセットに基づいて作成される周波数制御情報を受信する受信手段と、
前記周波数制御情報に基づいて、前記基地局における受信波の周波数オフセットをキャンセルするように、前記基地局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、
を有する移動局装置。
(Appendix 5)
A mobile station device that transmits and receives radio waves to and from a base station,
Receiving means for receiving frequency control information created based on a frequency offset of a received wave in the base station;
Frequency control means for controlling a transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the base station so as to cancel a frequency offset of a received wave in the base station based on the frequency control information;
A mobile station apparatus.

(付記6)
前記周波数制御手段は、前記基地局からの受信信号をダウンコンバートするための周期波の周波数制御とは独立して、前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記5に記載の移動局装置。
(Appendix 6)
The mobile station apparatus according to appendix 5, wherein the frequency control means controls the transmission frequency independently of frequency control of a periodic wave for down-converting a received signal from the base station.

(付記7)
前記搬送波を生成するために使用される電圧制御発振器をさらに備え、
前記周波数制御手段は、前記周波数制御情報に基づいて前記電圧制御発振器の入力電圧を制御することにより、前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記5に記載の移動局装置。
(Appendix 7)
Further comprising a voltage controlled oscillator used to generate the carrier;
The mobile station apparatus according to appendix 5, wherein the frequency control unit controls the transmission frequency by controlling an input voltage of the voltage controlled oscillator based on the frequency control information.

(付記8)
前記周波数制御手段は、前記周波数制御情報により指示される位相回転をベースバンド領域において前記基地局への送信シンボルに与えることにより、前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記5に記載の移動局装置。
(Appendix 8)
The movement according to appendix 5, wherein the frequency control means controls the transmission frequency by giving a phase rotation indicated by the frequency control information to a transmission symbol to the base station in a baseband region. Station equipment.

(付記9)
互いに無線波を送受信する第1の無線通信装置および第2の無線通信装置を備える移動通信システムであって、
前記第1の無線通信装置に設けられ、前記第2の無線通信装置からの受信波の周波数オフセットを検出する検出手段と、
前記第1の無線通信装置に設けられ、前記検出手段により検出された周波数オフセットに基づいて、前記第2の無線通信装置への無線リンクにおいて発生するドップラーシフトをキャンセルするように、その第2の無線通信装置へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、
を有する移動通信システム。
(Appendix 9)
A mobile communication system comprising a first wireless communication device and a second wireless communication device that transmit and receive radio waves to and from each other,
Detecting means provided in the first wireless communication device for detecting a frequency offset of a received wave from the second wireless communication device;
The second radio communication device is arranged so as to cancel a Doppler shift occurring in a radio link to the second radio communication device based on the frequency offset provided in the first radio communication device and detected by the detection means. Frequency control means for controlling the transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to a wireless communication device;
A mobile communication system.

(付記10)
互いに無線波を送受信する第1の無線通信装置および第2の無線通信装置を備える移動通信システムであって、
前記第1の無線通信装置に設けられ、前記第2の無線通信装置からの受信波の周波数オフセットを検出する検出手段と、
前記第1の無線通信装置に設けられ、前記検出手段により検出された周波数オフセットをキャンセルするための指示を含む周波数制御情報を作成する作成手段と、
前記第2の無線通信装置に設けられ、前記周波数制御情報に基づいて前記第1の無線通信装置へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、
を有する移動通信システム。
(Appendix 10)
A mobile communication system comprising a first wireless communication device and a second wireless communication device that transmit and receive radio waves to and from each other,
Detecting means provided in the first wireless communication device for detecting a frequency offset of a received wave from the second wireless communication device;
Creating means for creating frequency control information provided in the first wireless communication apparatus and including an instruction for canceling the frequency offset detected by the detecting means;
A frequency control means provided in the second wireless communication device for controlling a transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the first wireless communication device based on the frequency control information;
A mobile communication system.

(付記11)
前記周波数制御手段は、基準周波数に対してドップラーシフト周波数を加算することにより前記送信周波数または前記第1の無線通信装置からの受信信号をダウンコンバートするための周期波の周波数である受信周波数の一方を生成し、前記基準周波数から前記ドップラーシフト周波数を減算することにより前記送信周波数または前記受信周波数の他方を生成する
ことを特徴とする付記10に記載の移動通信システム。
(Appendix 11)
The frequency control means adds one of a Doppler shift frequency to a reference frequency, and receives one of the transmission frequency or a reception frequency that is a frequency of a periodic wave for down-converting a reception signal from the first wireless communication device. 11. The mobile communication system according to appendix 10, wherein the other of the transmission frequency and the reception frequency is generated by subtracting the Doppler shift frequency from the reference frequency.

(付記12)
前記周波数制御情報は、前記送信周波数を上げるか下げるかを指示する2値の情報である
ことを特徴とする付記10に記載の移動通信システム。
(Appendix 12)
The mobile communication system according to appendix 10, wherein the frequency control information is binary information that indicates whether to increase or decrease the transmission frequency.

(付記13)
前記周波数制御情報は、前記送信周波数を上げるか下げるかを指示する2値の情報、および更新ステップを指示する情報を含む
ことを特徴とする付記10に記載の移動通信システム。
(Appendix 13)
11. The mobile communication system according to appendix 10, wherein the frequency control information includes binary information that indicates whether to increase or decrease the transmission frequency, and information that indicates an update step.

(付記14)
前記周波数制御情報は、前記検出手段により検出された周波数オフセットを所定のビット数で表す情報である
ことを特徴とする付記10に記載の移動通信システム。
(Appendix 14)
11. The mobile communication system according to appendix 10, wherein the frequency control information is information that represents a frequency offset detected by the detection unit with a predetermined number of bits.

(付記15)
前記周波数制御手段は、前記検出手段により検出された周波数オフセットが所定時間以上継続してオフセット閾値を超えた場合にのみ、前記搬送波の送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記9〜14のいずれか1つの付記に記載の移動通信システム。
(Appendix 15)
The frequency control means controls the transmission frequency of the carrier wave only when the frequency offset detected by the detection means continues for a predetermined time or longer and exceeds the offset threshold value. A mobile communication system according to any one of the supplementary notes.

(付記16)
前記第1の無線通信装置がドップラーシフトの発生が予測される地域に配置された基地局であり、前記第2の無線通信装置が移動局である場合には、前記周波数制御情報を多重化する領域を持ったスロットが使用され、
前記第1の無線通信装置がドップラーシフトの発生が予測されない地域に配置された基地局であり、前記第2の無線通信装置が移動局である場合には、前記周波数制御情報を多重化する領域を持たないスロットが使用される
ことを特徴とする付記10〜14のいずれか1つの付記に記載の移動通信システム。
(Appendix 16)
When the first wireless communication device is a base station arranged in an area where a Doppler shift is expected to occur and the second wireless communication device is a mobile station, the frequency control information is multiplexed. Slots with areas are used,
When the first wireless communication apparatus is a base station arranged in an area where the occurrence of Doppler shift is not predicted, and the second wireless communication apparatus is a mobile station, an area for multiplexing the frequency control information The mobile communication system according to any one of supplementary notes 10 to 14, wherein a slot that does not have a slot is used.

(付記17)
前記検出手段により検出された周波数オフセットが所定時間以上継続してオフセット閾値を超えたときは、前記周波数制御情報を多重化する領域を持ったスロットが使用され、
前記条件が満たされない期間は、前記周波数制御情報を多重化する領域を持たないスロットが使用される
ことを特徴とする付記10〜14のいずれか1つの付記に記載の移動通信システム。
(Appendix 17)
When the frequency offset detected by the detection means continues for a predetermined time or more and exceeds the offset threshold, a slot having an area for multiplexing the frequency control information is used,
The mobile communication system according to any one of supplementary notes 10 to 14, wherein a slot that does not have an area for multiplexing the frequency control information is used during a period in which the condition is not satisfied.

(付記18)
前記検出手段により検出された周波数オフセットが所定時間以上継続してオフセット閾値を超えたときは、スロット内の予め決められた領域を利用して前記周波数制御情報が送信され、
前記条件が満たされない期間は、前記領域が無信号状態に設定される
ことを特徴とする付記10〜14のいずれか1つの付記に記載の移動通信システム。
(Appendix 18)
When the frequency offset detected by the detection means continues for a predetermined time or more and exceeds the offset threshold, the frequency control information is transmitted using a predetermined area in the slot,
The mobile communication system according to any one of supplementary notes 10 to 14, wherein the region is set to a no-signal state during a period in which the condition is not satisfied.

(付記19)
移動局および複数の基地局を備える移動通信システムであって、
各基地局にそれぞれ設けられ、前記移動局からの受信波の周波数オフセットに基づいて周波数制御情報を作成する作成手段と、
前記移動局に設けられ、1または複数の基地局において作成された前記周波数制御情報に基づいて、基地局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、
を有する移動通信システム。
(Appendix 19)
A mobile communication system comprising a mobile station and a plurality of base stations,
A creation unit that is provided in each base station and creates frequency control information based on a frequency offset of a received wave from the mobile station,
A frequency control means provided in the mobile station for controlling a transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the base station based on the frequency control information created in one or a plurality of base stations;
A mobile communication system.

(付記20)
前記移動局がハンドオーバ状態であるときは、前記周波数制御手段は、受信品質が最も良好な基地局からの周波数制御情報に基づいて前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記19に記載の移動通信システム。
(Appendix 20)
The mobile according to claim 19, wherein when the mobile station is in a handover state, the frequency control means controls the transmission frequency based on frequency control information from a base station having the best reception quality. Communications system.

(付記21)
前記移動局がハンドオーバ状態であるときは、前記周波数制御手段は、各基地局からの信号の受信品質に応じてそれらの基地局からの周波数制御情報を重み付け合成した結果に基づいて前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする付記19に記載の移動通信システム。
(Appendix 21)
When the mobile station is in a handover state, the frequency control means sets the transmission frequency based on the result of weighted synthesis of frequency control information from those base stations according to the reception quality of signals from each base station. 20. The mobile communication system according to appendix 19, wherein the mobile communication system is controlled.

(付記22)
前記移動局は、ハンドオーバ状態であり、且つ、1以上の基地局からの周波数制御情報を利用して送信周波数を制御するときは、受信信号の復調に際して実行される伝搬路推定の時定数を高速にする
ことを特徴とする付記19に記載の移動通信システム。
(Appendix 22)
When the mobile station is in a handover state and uses the frequency control information from one or more base stations to control the transmission frequency, the mobile station uses a fast time constant for propagation path estimation that is performed when demodulating the received signal. The mobile communication system according to appendix 19, characterized in that:

(付記23)
前記移動局は、ハンドオーバ状態であり、且つ、1以上の基地局からの周波数制御情報を利用して送信周波数を制御するときは、受信品質が最も良好な基地局からの受信信号のみを復調する
ことを特徴とする付記19に記載の移動通信システム。
(Appendix 23)
When the mobile station is in a handover state and uses the frequency control information from one or more base stations to control the transmission frequency, the mobile station demodulates only the received signal from the base station with the best reception quality. The mobile communication system according to supplementary note 19, characterized by that.

(付記24)
前記移動局は、ハンドオーバ状態であり、且つ、1以上の基地局からの周波数制御情報を利用して送信周波数を制御するときは、基地局ごとに、前記周波数制御情報に従って周波数オフセットを補償しながら伝搬路推定を行う
ことを特徴とする付記19に記載の移動通信システム。
(Appendix 24)
When the mobile station is in a handover state and controls the transmission frequency using frequency control information from one or more base stations, the base station compensates the frequency offset according to the frequency control information for each base station. The mobile communication system according to appendix 19, wherein propagation path estimation is performed.

1 位相回転部
11 FCコマンド生成部
12 フレーム生成部
21 下りリンク用VCO
22 上りリンク用VCO
23 周波数制御部
31 位相回転部
41 同期検波部
42、53 伝搬路推定部
45 平均区間制御部
46 基地局選択部
52 周波数補償制御部
506 位相誤差検出部
507 同期検波部
606 ハンドオーバ制御部
607 位相誤差検出部
608 AFC部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Phase rotation part 11 FC command generation part 12 Frame generation part 21 Downlink VCO
22 Uplink VCO
23 Frequency control unit 31 Phase rotation unit 41 Synchronous detection unit 42, 53 Propagation path estimation unit 45 Average interval control unit 46 Base station selection unit 52 Frequency compensation control unit 506 Phase error detection unit 507 Synchronous detection unit 606 Handover control unit 607 Phase error Detection unit 608 AFC unit

Claims (7)

基地局との間で無線波を送受信する移動局装置であって、
前記基地局における基準周波数と前記移動局装置からの受信波の周波数との誤差である周波数オフセットに基づいて作成される周波数制御情報を受信する受信手段と、
前記基地局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を、前記周波数制御情報に基づいて、前記基地局における前記周波数オフセットを低下させる周波数に設定するよう制御する周波数制御手段、
を有する移動局装置。
A mobile station device that transmits and receives radio waves to and from a base station,
Receiving means for receiving frequency control information created based on a frequency offset that is an error between a reference frequency in the base station and a frequency of a received wave from the mobile station device;
Frequency control means for controlling to set a transmission frequency of a carrier wave for transmitting a signal to the base station to a frequency that reduces the frequency offset in the base station, based on the frequency control information;
A mobile station apparatus.
前記搬送波を生成するために使用される電圧制御発振器をさらに備え、
前記周波数制御手段は、前記周波数制御情報に基づいて前記電圧制御発振器の入力電圧を制御することにより、前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
Further comprising a voltage controlled oscillator used to generate the carrier;
The mobile station apparatus according to claim 1, wherein the frequency control means controls the transmission frequency by controlling an input voltage of the voltage controlled oscillator based on the frequency control information.
前記周波数制御手段は、前記周波数制御情報により指示される位相回転をベースバンド領域において前記基地局への送信シンボルに与えることにより、前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の移動局装置。
The said frequency control means controls the said transmission frequency by giving the phase rotation instruct | indicated by the said frequency control information to the transmission symbol to the said base station in a baseband area | region. Mobile station device.
互いに無線波を送受信する第1の無線通信装置および第2の無線通信装置を備える移動通信システムであって、
前記第1の無線通信装置に設けられ、前記第1の無線通信装置における基準周波数と前記第2の無線通信装置からの受信波の周波数との誤差である周波数オフセットを検出する検出手段と、
前記第1の無線通信装置に設けられ、前記検出手段により検出された周波数オフセットをキャンセルするための指示を含む周波数制御情報を作成する作成手段と、
前記第2の無線通信装置に設けられ、前記周波数制御情報に基づいて、前記第2の無線通信装置における前記周波数オフセットを低下させる周波数に設定することにより前記第1の無線通信装置へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、
を有する移動通信システム。
A mobile communication system comprising a first wireless communication device and a second wireless communication device that transmit and receive radio waves to and from each other,
Detecting means provided in the first wireless communication device for detecting a frequency offset that is an error between a reference frequency in the first wireless communication device and a frequency of a received wave from the second wireless communication device;
Creating means for creating frequency control information provided in the first wireless communication apparatus and including an instruction for canceling the frequency offset detected by the detecting means;
A signal is provided to the second wireless communication device, and a signal is transmitted to the first wireless communication device by setting the frequency to reduce the frequency offset in the second wireless communication device based on the frequency control information. Frequency control means for controlling the transmission frequency of the carrier wave to
A mobile communication system.
前記周波数制御手段は、基準周波数に対してドップラーシフト周波数を加算することにより前記送信周波数または前記第1の無線通信装置からの受信信号をダウンコンバートするための周期波の周波数である受信周波数の一方を生成し、前記基準周波数から前記ドップラーシフト周波数を減算することにより前記送信周波数または前記受信周波数の他方を生成する
ことを特徴とする請求項4に記載の移動通信システム。
The frequency control means adds one of a Doppler shift frequency to a reference frequency, and receives one of the transmission frequency or a reception frequency that is a frequency of a periodic wave for down-converting a reception signal from the first wireless communication device. The mobile communication system according to claim 4, wherein the other of the transmission frequency and the reception frequency is generated by subtracting the Doppler shift frequency from the reference frequency.
移動局および複数の基地局を備える移動通信システムであって、
各基地局にそれぞれ設けられ、前記各基地局における基準周波数と前記移動局からの受信波の周波数との誤差である周波数オフセットに基づいて周波数制御情報を作成する作成手段と、
前記移動局に設けられ、1または複数の基地局において作成された前記周波数制御情報に基づいて、前記基地局における前記周波数オフセットを低下させる周波数に設定することにより基地局へ信号を送信するための搬送波の送信周波数を制御する周波数制御手段、
を有する移動通信システム。
A mobile communication system comprising a mobile station and a plurality of base stations,
Creating means for creating frequency control information based on a frequency offset that is an error between a reference frequency in each base station and a frequency of a received wave from the mobile station, provided in each base station;
Based on the frequency control information provided in the mobile station and created in one or more base stations, for transmitting a signal to the base station by setting the frequency to reduce the frequency offset in the base station Frequency control means for controlling the transmission frequency of the carrier wave,
A mobile communication system.
前記移動局がハンドオーバ状態であるときは、前記周波数制御手段は、各基地局からの信号の受信品質に応じてそれらの基地局からの周波数制御情報を重み付け合成した結果に基づいて前記送信周波数を制御する
ことを特徴とする請求項6に記載の移動通信システム。
When the mobile station is in a handover state, the frequency control means sets the transmission frequency based on the result of weighted synthesis of frequency control information from those base stations according to the reception quality of signals from each base station. It controls. The mobile communication system of Claim 6 characterized by the above-mentioned.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10200471A (en) * 1996-12-12 1998-07-31 Alcatel Alsthom Co General Electricite Correcting method for doppler effect for radio communication network with mobile object
JP2002030068A (en) * 2000-07-19 2002-01-29 Riken Vitamin Co Ltd Method for purifying lutein fatty acid ester

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10200471A (en) * 1996-12-12 1998-07-31 Alcatel Alsthom Co General Electricite Correcting method for doppler effect for radio communication network with mobile object
JP2002030068A (en) * 2000-07-19 2002-01-29 Riken Vitamin Co Ltd Method for purifying lutein fatty acid ester

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