JP2012222398A - Distributed antenna network system and channel allocation method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a distributed antenna network system that can uniquely determine a channel to be selected in a distributed antenna system.SOLUTION: A central processing center 10 measures an average interference power of each distributed antenna for all channels (step S10), stores the average interference powers of all the channels after sorting them in ascending order of power in an interference table (step S11). A radio terminal 13 measures the average reception powers of beacons from distributed antennas located in the vicinity when a communication request occurs (step S12), and determines an antenna cluster and its cluster head based on the amplitude of the beacon average reception powers (step S13). The central processing center 10 allocates a channel which is unused and has the smallest interference power to communication (step S14) and starts communication.

Description

本発明は、多数のアンテナが通信エリアに分散配置された分散アンテナネットワークシステム、及びチャネル割当方法に関する。   The present invention relates to a distributed antenna network system in which a large number of antennas are distributed in a communication area, and a channel allocation method.

移動無線通信では、多数の基地局をサービスエリア内に配置し、十分に距離の離れた基地局で同一のチャネルを再利用することで、限られた数のチャネルを有効利用している。どのようにチャネルを各基地局に割り当てるかは、チャネル割り当てと呼ばれている。良く知られているのが、固定チャネル割り当て(FCA)である(例えば非特許文献1参照)。FCAでは、利用可能な全チャネルを複数のグループに分け、各チャネルグループを異なる基地局へ割り当てる。   In mobile radio communication, a limited number of channels are effectively used by arranging a large number of base stations in a service area and reusing the same channel at base stations sufficiently distant from each other. How to assign a channel to each base station is called channel assignment. Well-known is fixed channel allocation (FCA) (see Non-Patent Document 1, for example). In FCA, all available channels are divided into a plurality of groups, and each channel group is assigned to a different base station.

図10(a)〜(c)は、各々、チャネルグループ数N=3、4、及び7のFCAの例を示す概念図である。図10(a)〜(c)に示すように、チャネルグループ数Nを多くすればするほど、同一のチャネルグループを用いる基地局は、十分離れるようになる。ゆえに、同一チャネル干渉が十分弱くなり、通信品質が向上する。しかしながら、チャネルグループ当たり(つまり基地局当たり)のチャネル数が少なくなるから、チャネル利用効率は、低下してしまう。   FIGS. 10A to 10C are conceptual diagrams illustrating examples of FCAs with channel group numbers N = 3, 4, and 7, respectively. As shown in FIGS. 10A to 10C, as the number N of channel groups is increased, base stations using the same channel group are sufficiently separated. Therefore, co-channel interference becomes sufficiently weak and communication quality is improved. However, since the number of channels per channel group (that is, per base station) decreases, the channel utilization efficiency decreases.

一方、チャネルグループ数を少なくすれば、基地局当たりのチャネル数は多くなる。しかしながら、同一のチャネルグループを用いる基地局間距離が近くなるから、強い同一チャネル干渉を受けることになるので、所要通信品質を満たさなくなる確率が増加してしまう。そこで、所要通信品質を満たしつつ、できるだけ多くのチャネルを各基地局に割り当てることが必要になるが、トラフィックは、時々刻々変動するし、電波伝搬環境は、場所に依存するため、FCAでチャネル利用効率を最大化するのは、きわめて困難である。   On the other hand, if the number of channel groups is reduced, the number of channels per base station increases. However, since the distance between the base stations using the same channel group becomes close, strong co-channel interference is received, so that the probability that the required communication quality is not satisfied increases. Therefore, it is necessary to allocate as many channels as possible to each base station while satisfying the required communication quality. However, the traffic varies from moment to moment, and the radio wave propagation environment depends on the location. Maximizing efficiency is extremely difficult.

そこで、トラフィックの変動、及び周囲の伝搬環境に適応して所要通信品質を満たすよう動的にチャネルを割り当てる集中制御型動的チャネル割り当て(DCA)が数多く提案された。しかしながら、中央制御センタの演算量が膨大であり、実用的でないという問題があった。この問題を解決するために、各基地局が自律的にチャネル割り当てを行う自律分散制御型DCAが研究されてきた。その中にチャネル棲み分けを用いる自律分散DCAがある(例えば非特許文献2参照)。   Therefore, many centralized control type dynamic channel assignment (DCA) has been proposed in which channels are dynamically allocated so as to satisfy required communication quality by adapting to traffic fluctuations and surrounding propagation environments. However, the calculation amount of the central control center is enormous and there is a problem that it is not practical. In order to solve this problem, an autonomous distributed control type DCA in which each base station autonomously assigns a channel has been studied. Among them, there is an autonomous distributed DCA that uses channel segregation (see, for example, Non-Patent Document 2).

チャネル棲み分けでは、基地局毎に全チャネルの過去の干渉状態を表す優先度テーブルを用意する。チャネル割り当ての都度、優先度順位が最高のチャネルを選択し、そのチャネルの干渉を測定し、干渉量が許容値以下かどうか判定する。もし、干渉量が許容値以下であれば、そのチャネルを割り当てる。そうでなければ、次に優先度の高いチャネルを選択し、干渉量が許容値以下かどうか判定し、もし、干渉量が許容値以下であれば、そのチャネルを割り当てる。そうでなければ、干渉量が許容値以下のチャネルが見つかるまで、この操作を繰り返す。   In channel segregation, a priority table representing past interference states of all channels is prepared for each base station. Each time a channel is assigned, the channel with the highest priority is selected, the interference of the channel is measured, and it is determined whether the amount of interference is less than the allowable value. If the amount of interference is less than the allowable value, the channel is assigned. Otherwise, the channel with the next highest priority is selected, and it is determined whether or not the interference amount is less than or equal to the allowable value. If the interference amount is less than or equal to the allowable value, the channel is assigned. Otherwise, this operation is repeated until a channel whose interference amount is less than or equal to the allowable value is found.

割り当てに成功したチャネル(つまり、干渉量が許容値以下)、及び不成功(つまり、干渉量が許容値以上)であったチャネルの優先度順位を所定の計算式で更新する(詳しくは非特許文献2参照)。このチャネル棲み分けは、各基地局が自律分散でありながら動的にチャネル割り当てが行える。   Update the priority order of channels that have been successfully allocated (that is, the amount of interference is less than or equal to the allowable value) and channels that have been unsuccessful (that is, the amount of interference is greater than or equal to the allowable value) with a predetermined calculation formula. Reference 2). This channel segregation enables dynamic channel allocation while each base station is autonomously distributed.

一方、最近では、1ギガビット/秒を超える超高速無線通信技術の開発が要求されている。このような超高速無線通信では、送信電力を実用的な値に保ったままでは、伝搬損失、シャドウイング損失や、マルチパスフェージングによる通信品質の劣化により、通信可能な距離がかなり短くなり、基地局のごく近傍でしか超高速無線通信を行うことができない。そこで最近では、図11に示すように、基地局の代わりに、中央処理センタ1を用い、その周辺に光ファイバ2、2、…などで接続された多数のアンテナ3、3、…を空間的に分散配置し、それらを介して、中央処理センタ1と無線端末4とが通信を行う分散アンテナネットワーク(DAN:例えば非特許文献3参照)、または分散アンテナシステムが活発に研究されている。   On the other hand, recently, development of ultrahigh-speed wireless communication technology exceeding 1 gigabit / second is required. In such ultra-high-speed wireless communication, if the transmission power is kept at a practical value, the communication distance becomes considerably short due to communication loss due to propagation loss, shadowing loss, and deterioration of communication quality due to multipath fading. Only high-speed wireless communication can be performed in the immediate vicinity of the station. Therefore, recently, as shown in FIG. 11, a central processing center 1 is used instead of a base station, and a large number of antennas 3, 3,. Distributed antenna networks (DAN: see non-patent document 3, for example) or a distributed antenna system in which the central processing center 1 and the wireless terminal 4 communicate with each other are actively researched.

無線端末4の近くにいくつかの分散アンテナが見つかるから、低送信電力でも所要品質を確保することができる。また、複数の分散アンテナ3、3、…を用いたダイバーシチ送受信を行うことにより、所要通信品質を確保するために必要となる所要送信電力をさらに低減することができる。所要送信電力が低減されれば、同一チャネル干渉が低減されるので、より近くで同一チャネルを再利用することができることになる。   Since several distributed antennas are found near the wireless terminal 4, the required quality can be ensured even with low transmission power. Moreover, the required transmission power required in order to ensure required communication quality can further be reduced by performing diversity transmission / reception using the plurality of distributed antennas 3, 3,. If the required transmission power is reduced, co-channel interference is reduced, so that the same channel can be reused closer.

W.C. Jakes, Jr., Microwave Mobile Communications, Wiley, 1974.W.C.Jakes, Jr., Microwave Mobile Communications, Wiley, 1974. Y. Furuya and Y. Akaiwa,“Channel Segregation, A Distributed Adaptive Channel Allocation Scheme for Mobile Communication Systems,”IEICE Trans., Vol.E 74, No.6, pp.1531-1537, June 1991.Y. Furuya and Y. Akaiwa, “Channel Segregation, A Distributed Adaptive Channel Allocation Scheme for Mobile Communication Systems,” IEICE Trans., Vol.E 74, No.6, pp.1531-1537, June 1991. F. Adachi, K. Takeda, T. Obara, and T. Yamamoto,“Recent Advances in Single-carrier Frequency-domain Equalization and Distributed Antenna Network,”IEICE Trans. Fundamentals, Vol.E93-A, No.11, pp.2201-2211, Nov. 2010.F. Adachi, K. Takeda, T. Obara, and T. Yamamoto, “Recent Advances in Single-carrier Frequency-domain Equalization and Distributed Antenna Network,” IEICE Trans. Fundamentals, Vol. E93-A, No. 11, pp .2201-2211, Nov. 2010. 松川隆介,松田大輝,武田一樹,安達文幸,“時空間符号化送受信ダイバーシチを用いる下りリンク分散アンテナネットワークのBER分布,”信学会総合大会,B-5-118,p.550,2010年3月.Ryusuke Matsukawa, Daiki Matsuda, Kazuki Takeda, Fumiyuki Adachi, “BER Distribution of Downlink Distributed Antenna Network Using Space-Time Coded Transmit / Receive Diversity,” IEICE General Conference, B-5-118, p.550, March 2010 . K. Takeda and F. Adachi,“Frequency-domain MMSE Channel Estimation for Frequency-domain Equalization of DS-CDMA Signals,”IEICE Trans. Commun., Vol.E90-B, No.7, pp.1746-1753, July 2007.K. Takeda and F. Adachi, “Frequency-domain MMSE Channel Estimation for Frequency-domain Equalization of DS-CDMA Signals,” IEICE Trans. Commun., Vol.E90-B, No.7, pp.1746-1753, July 2007.

ところで、これまで、DANにおけるチャネル割り当てに関して、検討は行われていなかった。DANでは、無線端末毎に複数の分散アンテナ(これをアンテナクラスタと呼ぶ)を選択するため、従来のチャネル棲み分けアルゴリズムをそのまま用いると、アンテナクラスタ内の各分散アンテナの優先度テーブルの内容が異なることになるため、アンテナクラスタにどのチャネルを割り当てるか決定することができないという問題がある。   By the way, until now, the channel allocation in DAN has not been studied. In DAN, since a plurality of distributed antennas (called antenna clusters) are selected for each wireless terminal, if the conventional channel segregation algorithm is used as it is, the contents of the priority table of each distributed antenna in the antenna cluster are different. Therefore, there is a problem that it is impossible to determine which channel is assigned to the antenna cluster.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、分散アンテナシステムにおいても、チャネル割り当てに関わる制御負荷を各中央処理センタに分散させつつ、トラフィックの変動、及び周囲伝搬環境に適応する、選択すべきチャネルを一意に決定することができる分散アンテナネットワークシステム、及びチャネル割当方法を提供することにある。   The present invention has been made in consideration of such circumstances, and the purpose of the present invention is to distribute the control load related to channel assignment to each central processing center in the distributed antenna system, and to change the traffic and the surroundings. Disclosed is a distributed antenna network system that can uniquely determine a channel to be selected and a channel allocation method that are suitable for a propagation environment.

上述した課題を解決するために、本発明は、無線端末と、地理的に広範囲に分散して配置された複数のアンテナからなる分散アンテナと、当該分散アンテナを介して前記無線端末と通信を行う中央処理センタとにより構成される分散アンテナネットワークシステムであって、前記無線端末は、前記分散アンテナの中から、前記中央処理センタとの通信を行うために使用するアンテナの集合であるアンテナクラスタを選択するアンテナクラスタ選択手段と、前記アンテナクラスタ選択手段によって選択された前記アンテナクラスタの中から1つのアンテナをクラスタヘッドとして選択するクラスタヘッド選択手段とを備え、前記中央処理センタは、前記分散アンテナを構成する各アンテナについて、複数のチャネルのそれぞれにおいて測定された干渉状況を記録する干渉管理手段と、前記無線端末から通信要求があった場合に、当該無線端末が選択したクラスタヘッドの干渉状況を前記干渉管理手段から取得して、当該クラスタヘッドの干渉状況によりチャネルの1つを選択するチャネル選択手段とを備えることを特徴とする分散アンテナネットワークシステムである。   In order to solve the above-described problem, the present invention communicates with a wireless terminal, a distributed antenna composed of a plurality of antennas distributed in a wide geographical range, and the wireless terminal via the distributed antenna. A distributed antenna network system including a central processing center, wherein the wireless terminal selects an antenna cluster that is a set of antennas used for communication with the central processing center from the distributed antennas Antenna cluster selection means, and cluster head selection means for selecting one antenna as a cluster head from the antenna clusters selected by the antenna cluster selection means, and the central processing center constitutes the distributed antenna Measured for each of the multiple channels for each antenna When there is a communication request from the wireless terminal and an interference management unit that records an interference state, the interference state of the cluster head selected by the wireless terminal is acquired from the interference management unit, and the interference state of the cluster head A distributed antenna network system comprising channel selection means for selecting one of the channels.

本発明は、上記の発明において、前記干渉管理手段は、前記分散アンテナを構成する各アンテナについて、複数のチャネルのそれぞれにおいて測定された干渉電力を記録し、前記チャネル選択手段は、前記無線端末が選択したクラスタヘッドの干渉電力を前記干渉管理手段から取得し、当該クラスタヘッドの干渉電力が最小のチャネルであって、かつ、当該無線端末が選択したアンテナクラスタの中で使用されていないチャネルを選択することを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, the interference management means records the interference power measured in each of a plurality of channels for each antenna constituting the distributed antenna, and the channel selection means The interference power of the selected cluster head is acquired from the interference management means, and a channel that has the minimum interference power of the cluster head and is not used in the antenna cluster selected by the wireless terminal is selected. It is characterized by doing.

本発明は、上記の発明において、前記アンテナクラスタ選択手段は、前記分散アンテナの中から、受信電力が大きいものから順番に前記アンテナクラスタとして選択することを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the above invention, the antenna cluster selection means selects the antenna clusters in order from the distributed antennas in descending order of reception power.

本発明は、上記の発明において、前記クラスタヘッド選択手段は、前記アンテナクラスタの中から受信電力が最も大きいものを前記クラスタヘッドとして選択することを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the cluster head selecting means selects, as the cluster head, one having the highest received power from the antenna cluster.

また、上述した課題を解決するために、本発明は、無線端末と、地理的に広範囲に分散して配置された複数のアンテナからなる分散アンテナと、当該分散アンテナを介して前記無線端末と通信を行う中央処理センタとにより構成される分散アンテナネットワークシステムにおけるチャネル割当方法であって、前記無線端末が、前記分散アンテナの中から、前記中央処理センタとの通信を行うために使用するアンテナの集合であるアンテナクラスタを選択するアンテナクラスタ選択ステップと、前記無線端末が、前記アンテナクラスタ選択ステップで選択された前記アンテナクラスタの中から1つのアンテナをクラスタヘッドとして選択するクラスタヘッド選択ステップとを含み、前記中央処理センタが、前記分散アンテナを構成する各アンテナについて、複数のチャネルのそれぞれにおいて測定された干渉状況を記録する干渉管理ステップと、前記中央処理センタが、前記無線端末から通信要求があった場合に、当該無線端末が選択したクラスタヘッドの干渉状況を前記干渉管理ステップで記録した中から取得して、当該クラスタヘッドの干渉状況によりチャネルの1つを選択するチャネル選択ステップとを含むことを特徴とするチャネル割当方法である。   In order to solve the above-described problems, the present invention communicates with a wireless terminal, a distributed antenna including a plurality of antennas distributed in a wide geographical area, and the wireless terminal via the distributed antenna. A channel allocation method in a distributed antenna network system configured by a central processing center that performs communication, wherein the wireless terminal uses a set of antennas used for communication with the central processing center from among the distributed antennas An antenna cluster selection step of selecting an antenna cluster, and a cluster head selection step in which the wireless terminal selects one antenna as a cluster head from the antenna clusters selected in the antenna cluster selection step, The central processing center has each antenna constituting the distributed antenna. An interference management step for recording an interference situation measured in each of a plurality of channels, and when the central processing center receives a communication request from the wireless terminal, the interference situation of the cluster head selected by the wireless terminal Is obtained from the information recorded in the interference management step, and includes a channel selection step of selecting one of the channels according to the interference status of the cluster head.

本発明は、上記の発明において、前記干渉管理ステップは、前記分散アンテナを構成する各アンテナについて、複数のチャネルのそれぞれにおいて測定された干渉電力を記録し、前記チャネル選択ステップは、前記無線端末が選択したクラスタヘッドの干渉電力を前記干渉管理ステップで記録した中から取得し、当該クラスタヘッドの干渉電力が最小のチャネルであって、かつ、当該無線端末が選択したアンテナクラスタの中で使用されていないチャネルを選択することを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, the interference management step records the interference power measured in each of a plurality of channels for each antenna constituting the distributed antenna, and the channel selection step is performed by the wireless terminal. The interference power of the selected cluster head is obtained from the recorded in the interference management step, and the interference power of the cluster head is the channel with the minimum interference and is used in the antenna cluster selected by the wireless terminal. It is characterized by selecting no channel.

本発明は、上記の発明において、前記アンテナクラスタ選択ステップは、前記分散アンテナの中から、受信電力が大きいものから順番に前記アンテナクラスタとして選択することを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the above invention, the antenna cluster selection step selects the antenna clusters in order from the distributed antennas in descending order of reception power.

本発明は、上記の発明において、前記クラスタヘッド選択ステップは、前記アンテナクラスタの中から受信電力が最も大きいものを前記クラスタヘッドとして選択することを特徴とする。   The present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, the cluster head selecting step selects the cluster head having the highest received power from the antenna clusters as the cluster head.

この発明によれば、各分散アンテナが過去の干渉電力の履歴に基づいて干渉テーブルを作成し、干渉の小さいチャネルを選択して割り当てを行うことにより、チャネル割り当てに関わる制御負荷を各中央処理センタに分散させつつ、トラフィックの変動、及び周囲伝搬環境に適応する、干渉の小さいチャネルを割り当てることができる。   According to the present invention, each distributed antenna creates an interference table based on the past history of interference power, selects a channel with low interference, and performs allocation, thereby assigning a control load related to channel allocation to each central processing center. It is possible to allocate a low-interference channel that adapts to traffic fluctuations and the surrounding propagation environment.

本発明による、DANを用いる実施形態のモデルの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the model of embodiment using DAN by this invention. 本実施形態による、干渉テーブル作成、及びチャネル割り当て動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating interference table preparation and channel allocation operation | movement by this embodiment. 上述したステップS14におけるDANのチャネル割り当て動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the channel allocation operation | movement of DAN in step S14 mentioned above. 本実施形態による、下りリンクの伝送のための中央処理センタ10の送信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmitter of the central processing center 10 for downlink transmission by this embodiment. 本実施形態による、下りリンクの伝送のための無線端末13の受信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the receiver of the radio | wireless terminal 13 for downlink transmission by this embodiment. 本実施形態による、上りリンクの伝送のための無線端末13の送信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the transmitter of the radio | wireless terminal 13 for uplink transmission by this embodiment. 本実施形態による、中央処理センタ10の受信装置110の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the receiver 110 of the central processing center 10 by this embodiment. 本計算機シミュレーションで用いる数値計算諸元を示す図である。It is a figure which shows the numerical calculation specification used by this computer simulation. 上述した計算機シミュレーション結果である、パケット発生確率Ptransの関数としてプロットした平均チャネル容量を示す図であるIt is a figure which shows the average channel capacity plotted as a function of packet generation probability Ptrans which is a computer simulation result mentioned above. 固定チャネル割り当て(FCA)の例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the example of fixed channel allocation (FCA). 従来の分散アンテナネットワーク(DAN)の構成を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the structure of the conventional distributed antenna network (DAN).

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
本発明は、地理的に分散して配置した複数のアンテナを介して中央処理サーバと無線端末が無線通信を行う分散アンテナシステムに関するチャネル割当技術である。
従来、自律型DCA(Dynamic Channel Assignment)では、アンテナが周囲の干渉状況をチャネルごとに測定して、その中から干渉電力の低いチャネルを選択していた。この方法を分散アンテナシステムに適用すると、各アンテナが地理的に離れているため、アンテナごとに干渉状況が異なり、選択すべきチャネルが一意に定まらないという問題があった。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The present invention is a channel assignment technique related to a distributed antenna system in which a central processing server and wireless terminals perform wireless communication via a plurality of antennas that are geographically distributed.
Conventionally, in Autonomous DCA (Dynamic Channel Assignment), an antenna measures a surrounding interference state for each channel, and a channel with low interference power is selected from among them. When this method is applied to a distributed antenna system, each antenna is geographically separated, so that there is a problem in that an interference situation differs for each antenna and a channel to be selected cannot be uniquely determined.

本発明では、無線端末が中央処理サーバとの通信に用いるアンテナを、受信電力の高いものから順番に選択してアンテナクラスタを生成する。また、その中から最も受信電力の高いものをクラスタヘッドとして選択する。中央処理サーバは、クラスタヘッドを含めて全てのアンテナの干渉状況を管理しており、クラスタヘッドにおいて干渉電力が最も低く、かつ、アンテナクラスタの中で使用されていないチャネルを選択して割り当てる。このような構成とすることで、分散アンテナシステムにおいても、自律型DCAのチャネル割り当てに関わる制御負荷を各中央処理センタに分散させつつ、トラフィックの変動、及び周囲伝搬環境に適応して、干渉の小さいチャネルを割り当てて通信することができるという効果を有する。   In the present invention, an antenna cluster is generated by selecting an antenna used by a wireless terminal for communication with the central processing server in descending order of reception power. Among them, the one with the highest received power is selected as the cluster head. The central processing server manages the interference state of all antennas including the cluster head, and selects and assigns a channel that has the lowest interference power in the cluster head and is not used in the antenna cluster. With this configuration, even in a distributed antenna system, the control load related to the channel assignment of autonomous DCA is distributed to each central processing center, while adapting to traffic fluctuations and the surrounding propagation environment, It has the effect that a small channel can be allocated and communicated.

図1は、本発明による、DANを用いる実施形態のモデルの一例を示す概念図である。本実施形態で想定するネットワークは、図1に示すように、セル内に存在するU個の無線端末13に対して、セル毎に配置されているNtotal(≧1)本の分散アンテナ11を具備する中央処理センタ10がNtotalのうち、Nt(≦Ntotal)本のアンテナを選択し、それを用いて同時送受信するものである。但し、分散アンテナ11と中央処理センタ10との間は、光ファイバ12や、メタルファイバなどの有線で接続されているものとする。 FIG. 1 is a conceptual diagram showing an example of a model of an embodiment using DAN according to the present invention. As shown in FIG. 1, the network assumed in the present embodiment includes N total (≧ 1) distributed antennas 11 arranged for each cell with respect to U radio terminals 13 existing in the cell. of central processing center 10 comprising of N total, select Nt (≦ N total) antennas, is to simultaneous transmission and reception using it. However, it is assumed that the distributed antenna 11 and the central processing center 10 are connected by wire such as an optical fiber 12 or a metal fiber.

以下では、Ntotal本の分散アンテナのうちのN本の分散アンテナ(アンテナクラスタ15と呼ぶ)とU個の無線端末13とが同時送受信するものとして説明する。 In the following description, it is assumed that N t distributed antennas (referred to as antenna cluster 15) of the N total distributed antennas and U radio terminals 13 transmit and receive simultaneously.

図2は、本実施形態による、干渉テーブル作成、及びチャネル割り当て動作を説明するためのフローチャートである。無線端末13から通信要求がある度、アンテナクラスタ選択とクラスタヘッドとを決定し、チャネル割り当てを行う。チャネル割り当てのために用いられるのが、干渉テーブルである。干渉テーブルを以下のようにして定期的に更新する。   FIG. 2 is a flowchart for explaining interference table creation and channel allocation operations according to this embodiment. When there is a communication request from the wireless terminal 13, the antenna cluster selection and the cluster head are determined, and channel assignment is performed. An interference table is used for channel assignment. Update the interference table periodically as follows.

各分散アンテナでは、常に利用可能な全てのチャネルについて平均干渉電力を測定する(ステップS10)。一次フィルタによる平均干渉電力の計算法について示す。一次フィルタでは、一つ前のタイムスロットにおいて測定した干渉電力に忘却係数β(0≦β≦1)を乗算する。また、一つ前のタイムスロットにおいて計算したフィルタ出力(平均干渉電力)に(1−β)を乗算する。そして、その和をフィルタ出力として出力する。βを大きくするほど、平均化時間を短く、βを小さくするほど、平均化時間を長くすることになる。そして、全てのチャネルの平均干渉電力を、電力の小さい順に並べ替えて干渉テーブルに格納する(ステップS11)。この操作をタイムスロット毎に繰り返し、干渉テーブルを更新する。   Each distributed antenna always measures the average interference power for all available channels (step S10). The calculation method of the average interference power by the primary filter will be described. The primary filter multiplies the interference power measured in the previous time slot by a forgetting factor β (0 ≦ β ≦ 1). Also, the filter output (average interference power) calculated in the previous time slot is multiplied by (1-β). Then, the sum is output as a filter output. The larger β is, the shorter the averaging time is, and the smaller β is, the longer the averaging time is. Then, the average interference power of all the channels is rearranged in order of increasing power and stored in the interference table (step S11). This operation is repeated for each time slot to update the interference table.

次に、ある無線端末13に送信パケットが発生し、通信要求が発生すると、まず、多数の分散アンテナの中から、その無線端末13と通信を行うアンテナクラスタ15(N本の分散アンテナ)と、その中心となるクラスタヘッドとを選択する。このアンテナ選択のために、全ての分散アンテナ11から周期的にビーコンを送信する方法を用いることができる。 Next, when a transmission packet is generated in a certain wireless terminal 13 and a communication request is generated, first, an antenna cluster 15 (N t distributed antennas) that communicates with the wireless terminal 13 is selected from a number of distributed antennas. The cluster head that is the center is selected. For this antenna selection, a method of periodically transmitting beacons from all the distributed antennas 11 can be used.

各端末13は、自分の周辺に存在している分散アンテナ11からのビーコンの平均受信電力(長時間平均受信電力(無線端末13との距離に基づく選択になる)、短時間平均受信電力、あるいは瞬時受信電力)を測定する(ステップS12)。   Each terminal 13 receives the average received power of the beacons from the distributed antennas 11 present in the vicinity of the terminal 13 (long-term average received power (which is selected based on the distance from the wireless terminal 13), short-time average received power, or (Instant received power) is measured (step S12).

次に、各端末は、ビーコン平均受信電力の大きさに基づいて、自分と通信を行うアンテナクラスタ15(N本の分散アンテナ)と、クラスタヘッド(N本の分散アンテナの中の1本)とを決定し、チャネル割り当てのために、その結果を中央処理センタ10に通知する(通信要求パケットのヘッドに、この情報を格納すればよい)(ステップS13)。 Next, each terminal has an antenna cluster 15 (N t distributed antennas) that communicates with itself, and a cluster head (one of N t distributed antennas) based on the magnitude of the average beacon received power. And the result is notified to the central processing center 10 for channel allocation (this information may be stored in the head of the communication request packet) (step S13).

ここで、アンテナクラスタ15の決定方法は、以下の例では、Ntotal本の分散アンテナ11から、受信信号電力の大きい順に、N本アンテナを選択することを考えている。但し、予め中央処理センタ10で決定しておいた受信信号電力の閾値を超えるようなアンテナ全てをアンテナクラスタとして選択することもできるし、あるいはその両方を併せて用いることも可能である。 Here, as a method for determining the antenna cluster 15, in the following example, it is considered that N t antennas are selected from the N total distributed antennas 11 in descending order of received signal power. However, it is possible to select all antennas that exceed the threshold value of the received signal power determined in advance by the central processing center 10 as antenna clusters, or both of them can be used together.

また、クラスタヘッドは、本実施形態では、選択したN本のアンテナの中で最大の受信電力であったアンテナを選択するものとしているが、N本のアンテナの中から任意に1本アンテナを選択しても良い。また,受信電力の代わりに,信号電力対雑音電力比(Signal-to-noise power ratio; SNR)であったり,信号電力対干渉・雑音電力比(Signal-to-interference plus noise power ratio; SINR)を算出してそれを用いても良い.すなわち、本願では、「受信電力」は信号電力対雑音電力比、信号電力対干渉・雑音電力比を包含する。 Also, the cluster head in the present embodiment, it is assumed to select the antenna was the largest received power in the N t antennas selected, one antenna from among the N t antennas optionally May be selected. In addition, instead of the received power, the signal power-to-noise power ratio (SNR), or the signal power-to-interference plus noise power ratio (SINR) May be used. That is, in the present application, “reception power” includes a signal power to noise power ratio and a signal power to interference / noise power ratio.

次に、中央処理センタ10でチャネルの割り当てを行うが、チャネル割り当てでは、クラスタヘッドが保有する干渉テーブルを参照し、未使用チャネルの中で干渉電力が最小のチャネルを選択し、そのチャネルを通信に割り当て(ステップS14)、その後、通信を開始する。   Next, the central processing center 10 performs channel allocation. In channel allocation, referring to an interference table held by the cluster head, a channel with the smallest interference power is selected from unused channels, and the channel is communicated. (Step S14), and then communication is started.

図3は、上述したステップS14におけるDANのチャネル割り当て動作を説明するためのフローチャートである。クラスタヘッドでは、まず、干渉テーブルから干渉電力が最小のチャネルを選択する(ステップS141)。次に、上記チャネルがアンテナクラスタ内で使用中かどうかを判定し(ステップS142)、使用中でなければ、そのチャネルを割り当てる(ステップS143)。   FIG. 3 is a flowchart for explaining the DAN channel assignment operation in step S14 described above. The cluster head first selects a channel with the smallest interference power from the interference table (step S141). Next, it is determined whether or not the channel is in use in the antenna cluster (step S142). If not, the channel is assigned (step S143).

一方、上記チャネルが使用中の場合には、クラスタヘッドで保有する干渉テーブルで未選択のチャネルがあるかどうかを判定し(ステップS144)、未選択のチャネルがなければ、その一定期間を待機した後(ステップS145)、ステップS141に戻ってチャネル選択を再開する。   On the other hand, if the channel is in use, it is determined whether there is an unselected channel in the interference table held by the cluster head (step S144), and if there is no unselected channel, it waits for a certain period. After (step S145), the process returns to step S141 to resume channel selection.

一方、干渉テーブルで未選択のチャネルがあった場合には、干渉テーブルから次に干渉電力が小さいチャネルを選択し(ステップS146)、ステップS142からのフローを再度行う。   On the other hand, if there is an unselected channel in the interference table, the channel with the next smallest interference power is selected from the interference table (step S146), and the flow from step S142 is performed again.

なお、ステップS14のようなチャネルを割り当てにおける無線端末13の優先順としては、例えば、通信を要求してきた順に割り当てたり、受信信号電力が大きい順に割り当てたり、QoS(Quality of service)が高い順であったり、ランダムに割り当ててもよい。   Note that the priority order of the wireless terminals 13 in assigning channels as in step S14 is, for example, assigned in the order in which communication is requested, assigned in the order in which received signal power is larger, or in the order of higher QoS (Quality of service). Or may be assigned at random.

なお、時分割複信のシステムの場合には、下りリンク(中央処理センタ10から無線端末13への通信)と上りリンク(無線端末13から中央処理センタ10への通信)とのチャネルは、同一周波数を用い、周波数分割複信のシステムの場合には、下りリンクと上りリンクとのチャネルが一対一で対応しているため、下りリンク用のチャネル割り当てを行えば十分である。   In the case of a time division duplex system, the downlink (communication from the central processing center 10 to the wireless terminal 13) and the uplink (communication from the wireless terminal 13 to the central processing center 10) have the same channel. In the case of a frequency division duplex system using frequencies, the downlink and uplink channels have a one-to-one correspondence, and therefore it is sufficient to assign downlink channels.

アンテナクラスタの選択とチャネル割り当てとが終了後、下りリンク送信では、中央処理センタ10で無線端末13への送信信号を生成し、アンテナクラスタ15内の全ての分散アンテナ11、…からダイバーシチ送信する。ここで、送信ダイバーシチ(非特許文献4参照)のために、アンテナクラスタ15と端末13間のチャネル利得の推定を行う。   After the selection of the antenna cluster and the channel assignment are completed, in downlink transmission, a transmission signal to the wireless terminal 13 is generated in the central processing center 10, and diversity transmission is performed from all the distributed antennas 11 in the antenna cluster 15. Here, the channel gain between the antenna cluster 15 and the terminal 13 is estimated for transmission diversity (see Non-Patent Document 4).

チャネル推定法には、既知信号(パイロット)を周期的に伝送してチャネル推定するパイロット信号に基づくチャネル推定(非特許文献5参照)を用いることができる。無線端末13では、アンテナクラスタ15内の全ての分散アンテナ11、…から送信された信号を受信し、受信信号検出を行う。一方、上りリンク送信では、無線端末13で送信信号を生成し、アンテナクラスタ15内の全ての分散アンテナ11、…で受信する。分散アンテナ11の受信信号を光ファイバ12を用いて中央処理センタ10へ伝送し、ダイバーシチ合成した後、受信信号検出を行う。   As the channel estimation method, channel estimation (see Non-Patent Document 5) based on a pilot signal that performs channel estimation by periodically transmitting a known signal (pilot) can be used. The wireless terminal 13 receives signals transmitted from all the distributed antennas 11 in the antenna cluster 15 and performs reception signal detection. On the other hand, in uplink transmission, a transmission signal is generated by the radio terminal 13 and received by all the distributed antennas 11 in the antenna cluster 15. The reception signal of the distributed antenna 11 is transmitted to the central processing center 10 using the optical fiber 12, and after diversity combining, the reception signal is detected.

本実施形態では、信号伝送としてN個のサブキャリアを用いる直交周波数分割多重(OFDM)による信号伝送を行うものとする。各チャネルは、N個の直交サブキャリアの中のいくつかの直交サブキャリア群から構成される。以下では、上り下りリンクの送受信方法について説明する。 In the present embodiment, it is assumed that signal transmission by orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) using N c subcarriers is performed as signal transmission. Each channel is composed of several orthogonal subcarrier groups among Nc orthogonal subcarriers. Hereinafter, an uplink / downlink transmission / reception method will be described.

まず、下りリンクの送受信方法について説明する。
図4は、本実施形態による、下りリンクの伝送のための中央処理センタ10の送信装置の構成を示すブロック図である。中央処理センタ10の送信装置100は、無線端末#1〜#Uに対する、データ変調回路100−1、…、100−U、送信重み乗算回路102−1、…102−U、NポイントIFFT103−1、…、103−U、及び周波数マッピング回路101を備えている。データ変調回路100−1、…、100−Uは、無線端末#u(u=1〜U)へ送信する2値送信情報ブロックをM個のデータ変調シンボルに変換する。
First, a downlink transmission / reception method will be described.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission apparatus of the central processing center 10 for downlink transmission according to the present embodiment. The transmission apparatus 100 of the central processing center 10 has data modulation circuits 100-1,..., 100-U, transmission weight multiplication circuits 102-1,... 102-U, Nc point IFFT 103- for the wireless terminals # 1 to #U. , 103-U and a frequency mapping circuit 101 are provided. The data modulation circuits 100-1,..., 100-U convert the binary transmission information block to be transmitted to the radio terminal #u (u = 1 to U) into M u data modulation symbols.

周波数マッピング回路101は、M個のデータ変調シンボルを、M個の直交サブキャリア位置に割り当て、その複製をN個作成する。送信重み乗算回路102−1、…102−Uは、M個の直交サブキャリアの一つ一つに複素重みを乗算する送信等化を行う。NポイントIFFT回路103−1、…、103−Uは、時間領域信号に変換して、N本の分散アンテナ#1〜#Nからそれぞれ送信する。 Frequency mapping circuit 101, a M u number of data modulation symbols, assigned to M u orthogonal subcarriers position, the replicating the N t created. The transmission weight multiplication circuits 102-1,... 102-U perform transmission equalization by multiplying each of the M u orthogonal subcarriers by a complex weight. N c point IFFT circuit 103-1, ..., 103-U is converted into a time domain signal and transmitted from N t book distributed antenna #. 1 to # N t.

図5は、本実施形態による、下りリンクの伝送のための無線端末13の受信装置の構成を示すブロック図である。無線端末13(#u:u=1〜U)は、各々、その受信装置130−u(u=1〜U)として、NポイントIFFT131−u、周波数デマッピング回路132−u、及び信号検出回路133−uを備えている。NcポイントFFT回路131−uは、受信信号を周波数領域信号に変換する。周波数デマッピング回路131−uは、N個のサブキャリアのうち、無線端末13(#u)に割当てられた周波数位置の成分のみを抽出する。信号検出回路133−uは、2値情報ブロックを得る。 FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving device of the wireless terminal 13 for downlink transmission according to the present embodiment. Each of the wireless terminals 13 (#u: u = 1 to U) has an N c point IFFT 131-u, a frequency demapping circuit 132-u, and a signal detector as the receiving device 130-u (u = 1 to U). A circuit 133-u is provided. The Nc point FFT circuit 131-u converts the received signal into a frequency domain signal. The frequency demapping circuit 131-u extracts only the component at the frequency position allocated to the radio terminal 13 (#u) from the Nc subcarriers. The signal detection circuit 133-u obtains a binary information block.

次に、上りリンクの送受信方法について説明する。
図6は、本実施形態による、上りリンクの伝送のための無線端末13の送信装置の構成を示すブロック図である。無線端末13(#u:u=1〜U)は、各々、その送信装置140−u(u=1〜U)として、データ変調回路141−u、周波数マッピング回路142−u、及びNポイントIFFT回路143−uを備えている。データ変調回路141−uは、中央処理センタ10へ送信する2値送信情報ブロックをM個のデータ変調シンボルに変換する。周波数マッピング回路142−uは、M個のデータ変調シンボルを、M個の直交サブキャリア位置に割り当て、それ以外の位置にはゼロを挿入する。NcポイントIFFT回路143−uは、時間領域信号に変換して送信する。
Next, an uplink transmission / reception method will be described.
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission apparatus of the wireless terminal 13 for uplink transmission according to the present embodiment. Each of the wireless terminals 13 (#u: u = 1 to U) has a data modulation circuit 141-u, a frequency mapping circuit 142-u, and N c points as its transmission device 140-u (u = 1 to U). An IFFT circuit 143-u is provided. Data modulation circuit 141-u converts the binary transmission information block to be transmitted to the central processing center 10 to M u number of data modulation symbols. Frequency mapping circuit 142-u is a M u number of data modulation symbols, assigned to M u orthogonal subcarriers position, inserting zeros in the other position. The Nc point IFFT circuit 143-u converts to a time domain signal and transmits it.

図7は、本実施形態による、中央処理センタ10の受信装置110の構成を示すブロック図である。中央処理センタ10の受信装置110は、NポイントFFT回路110−u(u=1〜U)、受信重み乗算回路111−u、ダイバーシチ合成回路112、周波数デマッピング回路113−u、及び信号検出回路114−uを備えている。 FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the receiving device 110 of the central processing center 10 according to this embodiment. The reception device 110 of the central processing center 10 includes an Nc point FFT circuit 110-u (u = 1 to U), a reception weight multiplication circuit 111-u, a diversity combining circuit 112, a frequency demapping circuit 113-u, and a signal detection. A circuit 114-u is provided.

NcポイントFFT回路110−uは、N個の分散アンテナ#1〜#Nからなるアンテナクラスタで受信されたN個の受信信号を周波数領域信号に変換する。受信重み乗算回路111−uは、分散アンテナ#1〜#Nの直交サブキャリア毎に、複素重みを乗算する受信等化を行う。 Nc-point FFT circuits 110-u converts the N t received signal received by the antenna clusters of the N t distributed antenna #. 1 to # N t in the frequency-domain signal. Reception weight multiplying circuit 111-u, for each orthogonal subcarriers distributed antenna #. 1 to # N t, performs reception equalization multiplying the complex weights.

ダイバーシチ合成回路112は、N個の分散アンテナ#1〜#Nで受信された各サブキャリア成分を合成する。周波数デマッピング回路114−uは、無線端末#uに割当てられたM個の直交サブキャリア成分を抽出する。信号検出回路114−uは、2値情報ブロックを得る。 Diversity combining circuit 112 combines the respective subcarrier components received by the N t distributed antenna #. 1 to # N t. The frequency demapping circuit 114-u extracts M u orthogonal subcarrier components allocated to the radio terminal #u. The signal detection circuit 114-u obtains a binary information block.

次に、計算機シミュレーションで評価した本発明手法の効果について説明する。
図1に示すような、各セル内に7本の分散アンテナを配置する分散アンテナネットワークを仮定(Ntotal=7)し、モンテカルロ数値計算により、下りリンクの平均チャネル容量特性を求める。図8は、本計算機シミュレーションで用いる数値計算諸元を示す図である。総チャネル数を3チャネルとし、上述した実施形態では、アンテナクラスタを構成する分散アンテナ数をN本とし、その中の1つをクラスタヘッドとしたが、ここでは、N=1本としている(つまり、クラスタヘッドの選択は不要)。
Next, the effect of the method of the present invention evaluated by computer simulation will be described.
Assuming a distributed antenna network in which seven distributed antennas are arranged in each cell as shown in FIG. 1 (N total = 7), the average channel capacity characteristic of the downlink is obtained by Monte Carlo numerical calculation. FIG. 8 is a diagram showing numerical calculation specifications used in the computer simulation. The total number of channels is 3, and in the above-described embodiment, the number of distributed antennas constituting an antenna cluster is N t, and one of them is a cluster head, but here, N t = 1. (In other words, there is no need to select a cluster head).

また、無線端末13の位置は、図1の領域内にランダムであるものとする。各無線セル内にU個の無線端末13が存在しており、それぞれPtransの確率で、各タイムスロットにおいてパケットが発生するものとしている。上述した実施形態では、N個のサブキャリアを用いるOFDM伝送を仮定したが、ここでは、その中の1個のサブキャリアだけに注目した計算機シミュレーションを行っている。 Further, it is assumed that the position of the wireless terminal 13 is random within the area of FIG. It is assumed that there are U radio terminals 13 in each radio cell, and packets are generated in each time slot with a probability of P trans . In the above-described embodiment, it is assumed that OFDM transmission using Nc subcarriers is performed, but here, a computer simulation focusing on only one subcarrier among them is performed.

したがって、チャネルは、周波数非選択性ブロックレイリーフェージングチャネルを仮定している。送信重みは,ゼロフォーシング(ZF)重みを用いている。また、チャネル推定は理想としている。なお、干渉リミテッドチャネル、すなわち、雑音の影響は、干渉に比べて十分に小さく、無視できるものと仮定している。   Therefore, the channel assumes a frequency non-selective block Rayleigh fading channel. The transmission weight is a zero forcing (ZF) weight. Channel estimation is ideal. It is assumed that the influence of an interference limited channel, that is, noise, is sufficiently small compared to interference and can be ignored.

図9は、上述した計算機シミュレーション結果である、パケット発生確率Ptransの関数としてプロットした平均チャネル容量を示す図である。固定チャネル割り当て(FCA)を用いるときと、チャネル棲み分けを用いる自律分散DCAとの平均チャネル容量を比較している。FCAを用いるときのチャネルグループ数は、N=3としている。総チャネル数を3チャネルとしているので、各無線セルに割り当てられるチャネルは、1チャネルのみとなり、当該セルに含まれる全ての分散アンテナに同一のチャネルが割り当てられることになる。 FIG. 9 is a diagram showing the average channel capacity plotted as a function of the packet occurrence probability P trans , which is the result of the computer simulation described above. It compares the average channel capacity when using fixed channel assignment (FCA) with autonomous distributed DCA using channel segregation. The number of channel groups when using FCA is N = 3. Since the total number of channels is three, only one channel is assigned to each radio cell, and the same channel is assigned to all distributed antennas included in the cell.

FCAでは、同一チャネル間の干渉が小さくなるよう設計はされているものの、各セルへ割り当てられるチャネルが少ないために、パケット送信を要求する無線端末数がチャネル数を上回ってしまうことが頻繁に生じる。このため、各タイムスロットで伝送を行える無線端末数に制限が生じてしまう。   Although FCA is designed to reduce interference between the same channels, the number of wireless terminals that request packet transmission frequently exceeds the number of channels because there are few channels allocated to each cell. . This limits the number of wireless terminals that can transmit in each time slot.

一方、自律分散DCAでは、各セルでパケット送信を要求する無線端末数が総チャネル数を超えない限り、チャネル割り当てを行うことができる。この結果、FCAに比べて平均チャネル容量が向上する。チャネル容量の向上効果は、パケットトラフィック(U×Ptrans)が高いほど大きくなる。例えば、無線セル当たりのユーザ数がU=3で、パケット発生確率がPtrans=1.0のとき、自律分散DCAは、FCAよりも11bps/Hz程度チャネル容量が増加することが分かる。 On the other hand, in the autonomous distributed DCA, channel allocation can be performed as long as the number of wireless terminals that request packet transmission in each cell does not exceed the total number of channels. As a result, the average channel capacity is improved as compared with FCA. The effect of improving the channel capacity increases as the packet traffic (U × P trans ) increases. For example, when the number of users per radio cell is U = 3 and the packet generation probability is P trans = 1.0, it can be seen that the channel capacity of the autonomous distributed DCA is increased by about 11 bps / Hz compared to the FCA.

上述した実施形態によれば、各分散アンテナが過去の干渉電力の履歴に基づいて干渉テーブルを作成し、干渉の小さいチャネルを選択して割り当てを行うことにより、チャネル割り当てに関わる制御負荷を各中央処理センタに分散させつつ、トラフィックの変動、及び周囲伝搬環境に適応する、干渉の小さいチャネルを割り当てて通信することができる。   According to the above-described embodiment, each distributed antenna creates an interference table based on the history of past interference power, selects a channel with low interference, and performs allocation, thereby controlling the control load related to channel allocation at each center. It is possible to perform communication by allocating a channel with low interference adapted to traffic fluctuations and surrounding propagation environments while being distributed to processing centers.

10 中央処理センタ
11 分散アンテナ
12 光ファイバ
13 無線端末
100 中央処理センタの送信装置
100−1〜100−U データ変調回路
101 周波数マッピング回路
102−1〜102−U 送信重み乗算回路
103−1〜103−U NポイントIFFT
130−1〜130−U 無線端末#1〜#Uの受信装置
131−1〜131−U NポイントIFFT
132−1〜132−U 周波数マッピング回路
133−1〜133−U 信号検出回路
141−1〜141−U データ変調回路
141−2〜142−U 周波数マッピング回路
142−1〜142−U NポイントIFFT
110 中央処理センタの受信装置
110−1〜110−U NポイントIFFT
111−1〜111−U 受信重み乗算回路
112 ダイバーシチ合成回路
113−1〜113−U 周波数デマッピング回路
114−1〜114−U 信号検出回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Central processing center 11 Distributed antenna 12 Optical fiber 13 Wireless terminal 100 Central processing center transmitter 100-1 to 100-U Data modulation circuit 101 Frequency mapping circuit 102-1 to 102-U Transmission weight multiplication circuit 103-1 to 103 -U N c point IFFT
130-1 to 130-U Receiving devices 131-1 to 131-U N c point IFFT of wireless terminals # 1 to #U
132-1 to 132-U frequency mapping circuit 133-1 to 133-U signal detection circuit 141-1 to 141-U data modulation circuit 141-2~142-U frequency mapping circuit 142-1 to 142-U N c point IFFT
110 Central Processing Center Receiver 110-1 to 110-UN C Point IFFT
111-1 to 111-U reception weight multiplication circuit 112 diversity combining circuit 113-1 to 113-U frequency demapping circuit 114-1 to 114-U signal detection circuit

Claims (8)

無線端末と、地理的に広範囲に分散して配置された複数のアンテナからなる分散アンテナと、当該分散アンテナを介して前記無線端末と通信を行う中央処理センタとにより構成される分散アンテナネットワークシステムであって、
前記無線端末は、
前記分散アンテナの中から、前記中央処理センタとの通信を行うために使用するアンテナの集合であるアンテナクラスタを選択するアンテナクラスタ選択手段と、
前記アンテナクラスタ選択手段によって選択された前記アンテナクラスタの中から1つのアンテナをクラスタヘッドとして選択するクラスタヘッド選択手段とを備え、
前記中央処理センタは、
前記分散アンテナを構成する各アンテナについて、複数のチャネルのそれぞれにおいて測定された干渉状況を記録する干渉管理手段と、
前記無線端末から通信要求があった場合に、当該無線端末が選択したクラスタヘッドの干渉状況を前記干渉管理手段から取得して、当該クラスタヘッドの干渉状況によりチャネルの1つを選択するチャネル選択手段とを備える
ことを特徴とする分散アンテナネットワークシステム。
A distributed antenna network system comprising a wireless terminal, a distributed antenna comprising a plurality of antennas distributed geographically over a wide range, and a central processing center that communicates with the wireless terminal via the distributed antenna There,
The wireless terminal is
Antenna cluster selection means for selecting an antenna cluster that is a set of antennas used for performing communication with the central processing center from among the distributed antennas;
Cluster head selection means for selecting one antenna as a cluster head from the antenna clusters selected by the antenna cluster selection means;
The central processing center is
Interference management means for recording the interference state measured in each of a plurality of channels for each antenna constituting the distributed antenna;
Channel selection means for obtaining the interference status of the cluster head selected by the radio terminal from the interference management means and selecting one of the channels according to the interference status of the cluster head when there is a communication request from the radio terminal A distributed antenna network system.
前記干渉管理手段は、
前記分散アンテナを構成する各アンテナについて、複数のチャネルのそれぞれにおいて測定された干渉電力を記録し、
前記チャネル選択手段は、
前記無線端末が選択したクラスタヘッドの干渉電力を前記干渉管理手段から取得し、当該クラスタヘッドの干渉電力が最小のチャネルであって、かつ、当該無線端末が選択したアンテナクラスタの中で使用されていないチャネルを選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の分散アンテナネットワークシステム。
The interference management means includes
For each antenna constituting the distributed antenna, record the interference power measured in each of a plurality of channels,
The channel selection means includes
The interference power of the cluster head selected by the wireless terminal is acquired from the interference management means, and the interference power of the cluster head is the channel with the minimum interference and is used in the antenna cluster selected by the wireless terminal. 2. The distributed antenna network system according to claim 1, wherein a non-existing channel is selected.
前記アンテナクラスタ選択手段は、
前記分散アンテナの中から、受信電力が大きいものから順番に前記アンテナクラスタとして選択する
ことを特徴とする請求項1に分散アンテナネットワークシステム。
The antenna cluster selection means includes
The distributed antenna network system according to claim 1, wherein the antenna clusters are selected from the distributed antennas in descending order of reception power.
前記クラスタヘッド選択手段は、
前記アンテナクラスタの中から受信電力が最も大きいものを前記クラスタヘッドとして選択する
ことを特徴とする請求項1に記載の分散アンテナネットワークシステム。
The cluster head selecting means includes
The distributed antenna network system according to claim 1, wherein the antenna cluster having the highest received power is selected as the cluster head.
無線端末と、地理的に広範囲に分散して配置された複数のアンテナからなる分散アンテナと、当該分散アンテナを介して前記無線端末と通信を行う中央処理センタとにより構成される分散アンテナネットワークシステムにおけるチャネル割当方法であって、
前記無線端末が、前記分散アンテナの中から、前記中央処理センタとの通信を行うために使用するアンテナの集合であるアンテナクラスタを選択するアンテナクラスタ選択ステップと、
前記無線端末が、前記アンテナクラスタ選択ステップで選択された前記アンテナクラスタの中から1つのアンテナをクラスタヘッドとして選択するクラスタヘッド選択ステップとを含み、
前記中央処理センタが、前記分散アンテナを構成する各アンテナについて、複数のチャネルのそれぞれにおいて測定された干渉状況を記録する干渉管理ステップと、
前記中央処理センタが、前記無線端末から通信要求があった場合に、当該無線端末が選択したクラスタヘッドの干渉状況を前記干渉管理ステップで記録した中から取得して、当該クラスタヘッドの干渉状況によりチャネルの1つを選択するチャネル選択ステップとを含む
ことを特徴とするチャネル割当方法。
In a distributed antenna network system including a wireless terminal, a distributed antenna including a plurality of antennas arranged in a geographically dispersed manner, and a central processing center that communicates with the wireless terminal via the distributed antenna A channel allocation method,
An antenna cluster selection step of selecting an antenna cluster that is a set of antennas used by the wireless terminal to perform communication with the central processing center from the distributed antennas;
The wireless terminal includes a cluster head selection step of selecting one antenna as a cluster head from the antenna clusters selected in the antenna cluster selection step;
An interference management step in which the central processing center records an interference situation measured in each of a plurality of channels for each antenna constituting the distributed antenna;
When there is a communication request from the wireless terminal, the central processing center acquires the interference status of the cluster head selected by the wireless terminal from the recorded in the interference management step, and depends on the interference status of the cluster head. And a channel selection step of selecting one of the channels.
前記干渉管理ステップは、
前記分散アンテナを構成する各アンテナについて、複数のチャネルのそれぞれにおいて測定された干渉電力を記録し、
前記チャネル選択ステップは、
前記無線端末が選択したクラスタヘッドの干渉電力を前記干渉管理ステップで記録した中から取得し、当該クラスタヘッドの干渉電力が最小のチャネルであって、かつ、当該無線端末が選択したアンテナクラスタの中で使用されていないチャネルを選択する
ことを特徴とする請求項5に記載のチャネル割当方法。
The interference management step includes
For each antenna constituting the distributed antenna, record the interference power measured in each of a plurality of channels,
The channel selection step includes:
The interference power of the cluster head selected by the wireless terminal is acquired from the recording in the interference management step, and the channel is the channel with the minimum interference power of the cluster head, and the antenna cluster is selected by the wireless terminal. The channel allocation method according to claim 5, wherein a channel that is not used in is selected.
前記アンテナクラスタ選択ステップは、
前記分散アンテナの中から、受信電力が大きいものから順番に前記アンテナクラスタとして選択する
ことを特徴とする請求項5にチャネル割当方法。
The antenna cluster selection step includes:
6. The channel assignment method according to claim 5, wherein the antenna clusters are selected from the distributed antennas in descending order of reception power.
前記クラスタヘッド選択ステップは、
前記アンテナクラスタの中から受信電力が最も大きいものを前記クラスタヘッドとして選択する
ことを特徴とする請求項5に記載のチャネル割当方法。
The cluster head selection step includes:
The channel allocation method according to claim 5, wherein the antenna cluster having the highest received power is selected as the cluster head.
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