JP2013187833A - Transmission device and transmission frame configuration method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信装置及び送信フレーム構成方法に関する。 The present invention relates to a transmission apparatus and a transmission frame configuration method.
直交周波数分割多重方式(OFDM)の通信システムでは、OFDMシンボル間に所定のガードインターバル(GI)が設けられる。このため、受信装置は、GI内に収まる遅延波が存在してもシンボル間干渉(ISI)及びサブキャリア間干渉(ICI)の影響を受けずに、送信装置から送信されたOFDMシンボルを受信できる。しかしながら、GI長を無制限に長くすることはできないため、送信装置と受信装置との間におけるOFDMシンボルの伝搬遅延がGI長を超えるような場合には、ISIが問題となる。 In an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication system, a predetermined guard interval (GI) is provided between OFDM symbols. For this reason, the receiving apparatus can receive the OFDM symbol transmitted from the transmitting apparatus without being affected by inter-symbol interference (ISI) and inter-subcarrier interference (ICI) even if there is a delayed wave that falls within the GI. . However, since the GI length cannot be increased indefinitely, ISI becomes a problem when the OFDM symbol propagation delay between the transmission device and the reception device exceeds the GI length.
そこで、このような問題を解決するため、連続する2以上のOFDMシンボルが同一の場合、偶数番OFDMシンボル及びGIの位相を、奇数番OFDMシンボル及びGIの位相に連続させた送信フレームを生成する方法が知られている(例えば、特許文献1)。このような方法によれば、当該OFDMシンボルをGIとして用いることができるため、GI長を拡大した場合と等価的な効果が得られる。 Therefore, in order to solve such a problem, when two or more consecutive OFDM symbols are the same, a transmission frame is generated in which the even-numbered OFDM symbol and the GI phase are continuous with the odd-numbered OFDM symbol and the GI phase. A method is known (for example, Patent Document 1). According to such a method, since the OFDM symbol can be used as a GI, an effect equivalent to the case where the GI length is expanded can be obtained.
しかしながら、上述した従来の送信フレームの生成方法では、連続する2以上のOFDMシンボルの境界を基準として、OFDMシンボル及びGIが対称となるように構成される(特許文献1の図2など参照)ため、従来の汎用的なOFDMの送信フレーム構成との互換性の点で課題がある。また、GIが付加される位置の切替処理或いは偶数番OFDMシンボルの位相シフトなどの追加処理が必要(特許文献1の図8など参照)となり、送信装置の回路構成が複雑となる問題がある。 However, in the conventional transmission frame generation method described above, the OFDM symbol and the GI are configured to be symmetric with respect to a boundary between two or more consecutive OFDM symbols (see FIG. 2 in Patent Document 1). However, there is a problem in compatibility with the conventional general-purpose OFDM transmission frame configuration. In addition, there is a problem that the circuit configuration of the transmission apparatus becomes complicated because additional processing such as switching of the position where the GI is added or phase shift of even-numbered OFDM symbols is required (see FIG. 8 of Patent Document 1).
そこで、本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、通常のガードインターバル長ではシンボル間干渉の影響を抑制できない程度の長遅延を有するマルチパス環境においても、OFDMシンボル長やガードインターバル長などの基本パラメータの変更や回路構成の複雑化を回避しつつ、シンボル間干渉の影響を低減し得る送信装置及び送信フレーム構成方法の提供を目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of such a situation, and even in a multipath environment having a long delay such that the effect of intersymbol interference cannot be suppressed with a normal guard interval length, the OFDM symbol length and the guard An object of the present invention is to provide a transmission apparatus and a transmission frame configuration method capable of reducing the influence of intersymbol interference while avoiding changes in basic parameters such as interval length and complication of circuit configuration.
本発明の第1の特徴は、OFDMシンボルと、前記OFDMシンボルの所定部分を複製したガードインターバルとを複数含む送信フレームの構成を制御する送信フレーム制御部を備える直交周波数分割多重方式に従った送信装置であって、前記送信フレーム制御部は、前記ガードインターバルの長さが前記OFDMシンボルの長さの1/Nであり、前記OFDMシンボルを構成するサブキャリアの周波数が基底周波数のN×M倍であって、N及びMが自然数であるサブキャリアを選択し、選択した前記サブキャリアに対して、連続する2以上の前記OFDMシンボルに同一の変調シンボルを割り当てることによって等価的に拡張された拡張ガードインターバルを含む前記送信フレームを用いることを要旨とする。 A first feature of the present invention is that transmission according to an orthogonal frequency division multiplexing system includes a transmission frame control unit that controls a configuration of a transmission frame including a plurality of OFDM symbols and guard intervals obtained by duplicating a predetermined portion of the OFDM symbol. The transmission frame control unit is configured such that the guard interval length is 1 / N of the OFDM symbol length, and the frequency of subcarriers constituting the OFDM symbol is N × M times the base frequency. An extension extended equivalently by selecting a subcarrier in which N and M are natural numbers, and assigning the same modulation symbol to two or more consecutive OFDM symbols for the selected subcarrier. The gist is to use the transmission frame including a guard interval.
本発明の第2の特徴は、送信シンボルと、前記OFDMシンボルの所定期間を複製したガードインターバルとを複数含む送信フレームを送信する通信装置における送信フレーム構成方法であって、前記ガードインターバルの長さが前記OFDMシンボルの長さの1/Nであり、前記OFDMシンボルを構成するサブキャリアの周波数が基底周波数のN×M倍であって、N及びMが自然数であるサブキャリアを選択するステップと、選択した前記サブキャリアに対して、連続する2以上の前記OFDMシンボルに同一の変調シンボルを割り当てることによって等価的に拡張された拡張ガードインターバルを含む前記送信フレームを用いるステップとを有することを要旨とする。 A second feature of the present invention is a transmission frame configuration method in a communication apparatus that transmits a transmission frame including a plurality of transmission symbols and a guard interval obtained by duplicating a predetermined period of the OFDM symbol, and the length of the guard interval. Selecting a subcarrier in which N is 1 / N of the length of the OFDM symbol, the frequency of subcarriers constituting the OFDM symbol is N × M times the base frequency, and N and M are natural numbers; And using the transmission frame including an extended guard interval that is equivalently extended by assigning the same modulation symbol to two or more consecutive OFDM symbols for the selected subcarrier. And
本発明の特徴によれば、通常のガードインターバル長ではシンボル間干渉の影響を抑制できない程度の長遅延を有するマルチパス環境においても、OFDMシンボル長やガードインターバル長などの基本パラメータの変更や回路構成の複雑化を回避しつつ、シンボル間干渉の影響を低減し得る送信装置及び送信フレーム構成方法を提供することができる。 According to the features of the present invention, even in a multipath environment having a long delay that cannot suppress the effect of intersymbol interference with a normal guard interval length, the basic parameters such as the OFDM symbol length and the guard interval length can be changed and the circuit configuration can be obtained. Thus, it is possible to provide a transmission apparatus and a transmission frame configuration method that can reduce the influence of intersymbol interference while avoiding the complexity of.
次に、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。 Next, an embodiment of the present invention will be described. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, it should be noted that the drawings are schematic and ratios of dimensions and the like are different from actual ones.
したがって、具体的な寸法などは以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Accordingly, specific dimensions and the like should be determined in consideration of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.
(1)無線通信システムの全体概略構成
図1は、本実施形態に係る無線通信システム1の全体概略構成図である。図1に示すように、無線通信システム1は、形成するセルのサイズが異なる複数種類の基地局と、移動局400とによって構成される。具体的には、無線通信システム1は、スーパー大ゾーン基地局100、大ゾーン基地局200A, 200B、及びマクロ基地局300A,300Bを含む。また、無線通信システム1では、直交周波数分割多重方式(OFDM)が用いられる。例えば、無線通信システム1は、3rd Generation Partnership Project(3GPP)において規定されるLong Term Evolution(LTE)に準拠した移動体通信システムである。
(1) Overall Schematic Configuration of Radio Communication System FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram of a
スーパー大ゾーン基地局100は、通常の基地局とは異なり、セル半径が100km程度のセルC1を形成する。スーパー大ゾーン基地局100は、例えば、複数の移動局400に対してブロードキャスト(またはマルチキャスト)するような情報の送信や、被災時における通信の確保に好適に用い得る。本実施形態において、スーパー大ゾーン基地局100は、直交周波数分割多重方式に従った送信装置を構成する。
Unlike a normal base station, the super large
大ゾーン基地局200Aは、セルC1よりもセル半径が小さいセル(セル半径が1〜7km程度)を形成する。マクロ基地局300Aは、大ゾーン基地局200Aが形成するセルよりもさらにセル半径が小さいセル(セル半径が〜1km程度)を形成する。
The large
移動局400は、存在する位置または受信する情報種別に応じて、スーパー大ゾーン基地局100、大ゾーン基地局200A, 200B、及びマクロ基地局300A,300Bの何れの基地局から送信された送信フレームを受信する。本実施形態において、移動局400は、受信装置を構成する。
The
(2)送信装置の機能ブロック構成
図2は、本実施形態において送信装置を構成するスーパー大ゾーン基地局100の機能ブロック構成図である。図2に示すように、スーパー大ゾーン基地局100は、スケジューラ部101、S/P及びMUX部103、送信フレーム制御部105、IFFT部107、GI付加部109及び無線送信部111を備える。
(2) Functional Block Configuration of Transmitting Device FIG. 2 is a functional block configuration diagram of the super large
スケジューラ部101は、入力された情報の所定の無線リソース(周波数領域及び時間領域)へのスケジューリングを実行する。
The
S/P及びMUX部103は、スケジューラ部101を介して入力された情報の直並列変換を実行するとともに、誤り訂正符号処理や変調処理を施し、複数のサブキャリアを出力する。
The S / P and
送信フレーム制御部105は、S/P及びMUX部103から出力された複数のサブキャリアから構成されるOFDMシンボルと、当該OFDMシンボルの所定部分を複製したガードインターバルとを複数含む送信フレームの構成を制御する。
The transmission
特に、本実施形態では、送信フレーム制御部105は、GI付加部109によってOFDMシンボルに付加されるガードインターバルの長さが当該OFDMシンボルの長さの1/N(N=自然数)であり、かつ当該OFDMシンボルを構成するサブキャリアの周波数が基底周波数のN×M倍(M=自然数)である任意のサブキャリアを選択する。より具体的には、送信フレーム制御部105は、当該OFDMシンボルを構成するサブキャリアの角周波数が基底角周波数ωのN×M倍である任意のサブキャリアを選択する。
In particular, in this embodiment, the transmission
さらに、送信フレーム制御部105は、選択したサブキャリアに対して、連続する2以上のOFDMシンボルに同一の変調シンボル、具体的には同一の情報を割り当てる。
Furthermore, transmission
このような送信フレーム制御部105の処理によって、ガードインターバル長が等価的に拡張された拡張ガードインターバルを構成でき、スーパー大ゾーン基地局100は、拡張ガードインターバルを含む送信フレームを用いることができる。なお、本実施形態に係る送信フレームの構成については、さらに後述する。
By such processing of the transmission
IFFT部107は、S/P及びMUX部103から出力されたサブキャリアに逆フーリエ変換(IFFT)を施し、OFDMシンボルを生成する。
IFFT
GI付加部109は、送信フレーム制御部105からの制御に基づいて、OFDMシンボルに、当該OFDMシンボルの所定部分を複製したガードインターバルを付加する。特に、本実施形態では、GI付加部109は、送信フレーム制御部105からの制御に基づいて、通常のガードインターバルよりも時間が長い拡張ガードインターバルを付加することができる。
Based on the control from transmission
無線送信部111は、GI付加部109から出力された送信フレームに対してD/A変換、アップコンバート及び増幅処理などを施し、当該処理が施された無線信号をアンテナから送信する。
なお、スーパー大ゾーン基地局100は、スーパー大ゾーン基地局100と移動局400との間における伝搬環境を判定する伝搬環境判定部113を備えてもよい。具体的には、伝搬環境判定部113は、スーパー大ゾーン基地局100と移動局400との間におけるOFDMシンボル(マルチパス)の遅延分散に基づいて、当該伝搬環境を判定する。
The super large
また、伝搬環境判定部113が備えられる場合、送信フレーム制御部105は、スーパー大ゾーン基地局100と移動局400との間におけるマルチパスの遅延分散が所定の閾値よりも大きいと伝搬環境判定部113によって判定された場合、上述した拡張ガードインターバルを含む送信フレームを用いることができる。
In addition, when the propagation
(3)送信フレームの構成
次に、スーパー大ゾーン基地局100から送信される送信フレームの構成について説明する。
(3) Configuration of Transmission Frame Next, the configuration of the transmission frame transmitted from the super large
図3(a)及び(b)は、本実施形態に係る送信フレーム及びOFDMシンボルの概略基本構成の説明図である。図3(a)に示すように、本実施形態では、拡張ガードインターバルを実現するために、通常のガードインターバルの長さ(図中のTGI)がOFDMシンボルの長さ(図中のTsymbol)の1/4(つまり、N=4)に設定される。さらに、OFDMシンボルを構成する基底角周波数ωの4倍(N=4, M=1)の周波数(図中のej4ωt)であるサブキャリアが選択される。 3A and 3B are explanatory diagrams of a schematic basic configuration of a transmission frame and an OFDM symbol according to this embodiment. As shown in FIG. 3A, in this embodiment, in order to realize the extended guard interval, the length of the normal guard interval (T GI in the figure) is the length of the OFDM symbol (T symbol in the figure). ) 1/4 (that is, N = 4). Further, a subcarrier having a frequency (e j4ωt in the figure ) that is four times (N = 4, M = 1) the base angular frequency ω constituting the OFDM symbol is selected.
このように選択したサブキャリアに対して、連続する2以上のOFDMシンボルに同一の変調シンボル(同一の情報)を割り当てる。このような処理によって、OFDMシンボル(Tsymbol)の部分がガードインターバルとして等価的に拡張された拡張ガードインターバルを含む送信フレームを構成できる(「OK」と示されている図3(a)の上から3番目の構成を参照)。なお、上述したTGI=1/N・Tsymbol、及びサブキャリアの角周波数が基底角周波数ωのN×M倍である条件を満たさないと、図3(a)に「NG」と示したフレーム構成のように、OFDMシンボルと、ガードインターバルとの位相が一致(連続)しないため、等価的に拡張された拡張ガードインターバルとして用い得ない。 For the selected subcarriers, the same modulation symbol (same information) is assigned to two or more consecutive OFDM symbols. By such processing, a transmission frame including an extended guard interval in which the OFDM symbol (T symbol ) portion is equivalently extended as a guard interval can be configured (upper part of FIG. 3 (a) shown as “OK”). To the third configuration). Note that “NG” is shown in FIG. 3A if T GI = 1 / N · T symbol and the condition that the angular frequency of the subcarrier is N × M times the base angular frequency ω are not satisfied. As in the frame configuration, since the phase of the OFDM symbol and the guard interval do not match (continuous), it cannot be used as an extended guard interval that is equivalently extended.
図3(b)は、TGI=1/4・Tsymbol、M=1とした場合、4サブキャリア間隔で等価的な拡張ガードインターバルを生成可能となる状態を示している。 FIG. 3B shows a state where an equivalent extended guard interval can be generated at intervals of 4 subcarriers when T GI = 1/4 · T symbol and M = 1.
(4)周波数リソースの割当例
図4は、上述した送信フレーム構成を用いた場合における周波数リソースの割当例を示す。図4に示すように、無線通信システム1が利用可能なシステム帯域の内、特定周波数領域B1にのみ、上述した送信フレーム構成を用いたOFDM信号を適用する。
(4) Frequency Resource Allocation Example FIG. 4 shows an example of frequency resource allocation when the transmission frame configuration described above is used. As shown in FIG. 4, an OFDM signal using the above-described transmission frame configuration is applied only to a specific frequency region B1 in a system band that can be used by the
なお、LTEの場合、下りリンクでは、割当サブキャリア数が12サブキャリア(1リソースブロック(1RB))の整数倍という制限がある。そこで、スーパー大ゾーン基地局100(送信フレーム制御部105)は、選択したサブキャリアが含まれる特定周波数領域B1におけるサブキャリアの電力密度を、特定周波数領域B1以外の非特定周波数領域B2におけるサブキャリアの電力密度よりも高くなるようにしてもよい。 In the case of LTE, in the downlink, there is a limitation that the number of assigned subcarriers is an integral multiple of 12 subcarriers (1 resource block (1RB)). Therefore, super large zone base station 100 (transmission frame control unit 105) determines the power density of the subcarriers in specific frequency region B1 including the selected subcarrier as subcarriers in non-specific frequency region B2 other than specific frequency region B1. The power density may be higher.
或いは、特定周波数領域B1におけるサブキャリアの電力密度を高くする一方、非特定周波数領域B2におけるサブキャリアの送信を停止するようにしてもよい。さらに、上述した送信フレームの構成方法は、LTEの上りリンクにおいて用いられているDFT-spread OFDMと組み合わせてもよい。 Alternatively, the subcarrier transmission in the non-specific frequency region B2 may be stopped while the power density of the subcarrier in the specific frequency region B1 is increased. Furthermore, the transmission frame configuration method described above may be combined with DFT-spread OFDM used in the LTE uplink.
(5)作用・効果
上述したスーパー大ゾーン基地局100によれば、TGIがTsymbolの1/Nであり、当該OFDMシンボルを構成する角周波数が基底角周波数ωのN×M倍であるサブキャリアに対して、連続する2以上のOFDMシンボルに同一の変調シンボルを割り当てることによって等価的に拡張された拡張ガードインターバルを含む送信フレームが用いられる。
(5) Operation / Effect According to the super large
すなわち、TGI、つまり、ガードインターバル長を適切に設定することによって、連続するOFDMシンボルに同一変調シンボルを割り当てた場合におけるOFDMシンボル間の位相連続条件が周波数領域において周期的に満たされるため、このような特徴を活用することによって、OFDMシンボル長やガードインターバル長などの基本パラメータの変更や回路構成の複雑化を回避できる。 That is, by appropriately setting the T GI , that is, the guard interval length, the phase continuity condition between OFDM symbols when the same modulation symbol is allocated to consecutive OFDM symbols is periodically satisfied in the frequency domain. By utilizing such features, changes in basic parameters such as OFDM symbol length and guard interval length and complexity of the circuit configuration can be avoided.
また、このような送信フレーム構成によれば、ガードインターバルを容易に拡張できるため、通常のガードインターバル長ではシンボル間干渉(ISI)の影響を抑制できない程度の長遅延を有するマルチパス環境においても確実にISIの影響を低減し得る。特に、上述した実施形態のように、セル半径が100kmにも及ぶスーパー大ゾーン基地局からOFDM信号を受信する場合に顕著となるISIを効果的に低減し得る。 In addition, according to such a transmission frame configuration, the guard interval can be easily extended, so that it is reliable even in a multipath environment having a long delay that the influence of inter-symbol interference (ISI) cannot be suppressed with the normal guard interval length. The effect of ISI can be reduced. In particular, as in the above-described embodiment, ISI that becomes noticeable when an OFDM signal is received from a super large zone base station having a cell radius as long as 100 km can be effectively reduced.
(6)その他の実施形態
上述したように、本発明の一実施形態を通じて本発明の内容を開示したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、本発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態が明らかとなろう。
(6) Other Embodiments As described above, the contents of the present invention have been disclosed through one embodiment of the present invention. However, it is understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. should not do. From this disclosure, various alternative embodiments will be apparent to those skilled in the art.
図5は、本発明の変更例に係る周波数リソースの割当例を示す図である。図5に示すように、スーパー大ゾーン基地局100(送信フレーム制御部105)は、選択したサブキャリアが含まれる特定周波数領域B1と、当該サブキャリアが含まれない非特定周波数領域B2との間に所定の帯域幅を有するガードバンドGBを設けた送信フレームを構成する。このようなガードバンドGBを設けることによって、隣接するサブキャリアからのサブキャリア間干渉を低減できる。 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of frequency resource allocation according to the modification of the present invention. As shown in FIG. 5, the super large zone base station 100 (transmission frame control unit 105) performs communication between a specific frequency region B1 that includes the selected subcarrier and a non-specific frequency region B2 that does not include the subcarrier. A transmission frame is provided in which a guard band GB having a predetermined bandwidth is provided. By providing such a guard band GB, interference between subcarriers from adjacent subcarriers can be reduced.
また、さらにサブキャリア間干渉を低減する観点から、ガードバンドGBに隣接する非特定周波数領域B2におけるサブキャリアの電力密度は、特定周波数領域B1におけるサブキャリアの電力密度よりも低くなるようにしてもよい。また、特定周波数領域B1内においても、上述した拡張ガードインターバルを含まない送信フレームでは、当該サブキャリアの電力密度を低くし、周波数繰り返しを用いずに基地局周辺に位置する移動局との通信に、対応するサブキャリアを用いてもよい。 Further, from the viewpoint of further reducing the interference between subcarriers, the power density of the subcarriers in the non-specific frequency region B2 adjacent to the guard band GB may be lower than the power density of the subcarriers in the specific frequency region B1. Good. Also in the specific frequency region B1, in the transmission frame that does not include the extended guard interval described above, the power density of the subcarrier is reduced, and communication with mobile stations located around the base station is not performed without using frequency repetition. Corresponding subcarriers may be used.
また、送信フレーム制御部105は、連続する第1所定数のOFDMシンボルに同一の変調シンボルを割り当てた第1サブキャリア群と、第1所定数よりも小さい第2所定数の前記OFDMシンボルに同一の変調シンボルを割り当てた第2サブキャリア群と、同一の変調シンボルが連続しない単独サブキャリアとを混在させる場合、第2サブキャリア群のサブキャリア割当位置が、単独サブキャリアの割当位置よりも第1サブキャリア群に接近した状態となる送信フレームを構成することが好ましい。
Further, transmission
具体的には、3シンボル(第1所定数)連結して送るサブキャリアと、2シンボル(第2所定数)連結して送るサブキャリアと、連結せずに送るサブキャリアとが特定周波数領域B1内において混在する場合、上述したようなサブキャリア間干渉を低減するため、3シンボル連結して送信する第1サブキャリア群の周囲に2シンボル連結して送信する第2サブキャリア群を配置することが好ましい。なお、特定周波数領域B1と非特定周波数領域B2とは他の種別の基地局によって用いられてもよい。例えば、特定周波数領域B1はスーパー大ゾーン基地局100によって用いられ、非特定周波数領域B2はマクロ基地局300A, 300Bによって用いられてもよい。また、ガードバンドGBの領域は,未使用とするのではなく、電力密度を抑えた状態で移動局400との通信に使用してもよい。
Specifically, a subcarrier to be transmitted by concatenating 3 symbols (first predetermined number), a subcarrier to be transmitted by concatenating 2 symbols (second predetermined number), and a subcarrier to be transmitted without being concatenated are specified frequency region B1 In order to reduce inter-subcarrier interference as described above, a second subcarrier group that is transmitted by linking two symbols is arranged around the first subcarrier group that is transmitted by linking three symbols. Is preferred. The specific frequency region B1 and the non-specific frequency region B2 may be used by other types of base stations. For example, the specific frequency region B1 may be used by the super large
また、通常のOFDM信号は、帯域外輻射(隣接サブキャリアへの漏洩電力)を抑えるため、各OFDMシンボルに対して、時間軸上において前記送信シンボルの振幅を制御する時間ウインドウ処理を適用している。図6は、時間ウインドウ処理が適用された送信フレームの概略構成を示す。 In addition, in order to suppress out-of-band radiation (leakage power to adjacent subcarriers), a normal OFDM signal applies time window processing for controlling the amplitude of the transmission symbol on the time axis to each OFDM symbol. Yes. FIG. 6 shows a schematic configuration of a transmission frame to which time window processing is applied.
上述したような実施形態に係る送信フレーム構成において時間ウインドウ処理が適用されると、時間ウインドウ乗算区間がガードインターバルと見なされるため、適用される時間ウインドウの形状によっては、OFDM信号の受信品質が劣化する可能性がある。 When time window processing is applied in the transmission frame configuration according to the above-described embodiment, the time window multiplication interval is regarded as a guard interval, so that the reception quality of the OFDM signal is degraded depending on the shape of the applied time window. there's a possibility that.
そこで、スーパー大ゾーン基地局100(送信フレーム制御部105)は、時間ウインドウ処理を実行する場合、時間ウインドウ処理に用いられる窓関数の係数について各時点(すなわち、任意の時点)の和が1となるような送信フレームを構成することが好ましい。つまり、図6に示すOFDMシンボル1の後端と、OFDMシンボル2の前に付加されたガードインターバルとが重複した時間領域A1に時間ウインドウが乗算されない場合と等価となるように、適用する時間ウインドウを設定することが好ましい。
Therefore, when the super large zone base station 100 (transmission frame control unit 105) executes time window processing, the sum of the respective time points (that is, arbitrary time points) is 1 for the coefficient of the window function used for the time window processing. It is preferable to construct such a transmission frame. That is, the time window to be applied is equivalent to the case where the time window is not multiplied by the time region A1 in which the rear end of the
或いは、送信フレーム制御部105は、時間ウインドウ処理を実行する場合、上述した条件に基づいて選択したサブキャリアによって構成されるOFDMシンボルに対しては、複数のOFDMシンボル毎にウインドウ処理を適用し、時間ウインドウ処理が実行された時間信号を合成することによって送信信号を生成してもよい。
Alternatively, when performing the time window process, the transmission
具体的には、特定周波数領域B1に対応する部分と、非特定周波数領域B2に対応する部分とを別個にIFFTを適用して時間信号を生成し、生成された別個の時間信号に対して、上述したように、複数のOFDMシンボル毎にウインドウ処理を適用するか、当該OFDMシンボル毎にウインドウ処理を適用するかを切り替える。 Specifically, the IFFT is applied separately to the portion corresponding to the specific frequency region B1 and the portion corresponding to the non-specific frequency region B2, and a time signal is generated. As described above, whether to apply window processing to each OFDM symbol or whether to apply window processing to each OFDM symbol is switched.
また、上述した実施形態では、スーパー大ゾーン基地局100のセル半径は100km程度であり、大ゾーン基地局200A, 200Bのセル半径は、7km程度であり、マクロ基地局300A, 300Bのセル半径は1km以下程度であるものと説明したが、このような無線通信システム1の場合、基地局や移動局400は、以下のような動作や処理を実行してもよい。
In the embodiment described above, the cell radius of the super large
まず、スーパー大ゾーン基地局100と移動局400との上り方向の通信は送信電力などの制限から現実的ではないため、スーパー大ゾーン基地局100は、ページング専用(文字または音声メッセージなど)や放送(移動局400を使用可能なエリアを報知するなど)などの用途とすることが好ましい。また、上り方向の通信を実現する場合には、複数の移動局または基地局によるマルチホップに通信路の形成が考えられる。
First, because the upstream communication between the super large
また、上り方向の通信可能範囲を広げる1つの方法として、特定の上り方向の無線リソースブロックについては、大ゾーン基地局200A, 200B及びマクロ基地局300A, 300Bによる使用を禁止することによって、セル間干渉を低減するようにしてもよい。或いは、使用サブキャリア数を1つの無線リソースブロック相当に制限するなどにより、当該サブキャリアに電力を集中させ、送信電力密度を向上させてもよい。さらに、当該サブキャリアの繰り返し送信を適用することによって通信可能範囲を拡大させてもよい。
In addition, as one method of extending the uplink communicable range, a specific uplink radio resource block is prohibited between cells by prohibiting use by the large
また、上述したような種別の異なる基地局が混在する場合、基地局の種別毎に用いるサブキャリアを予め固定しておいてもよい。或いは、大ゾーン基地局200A, 200B及びマクロ基地局300A, 300Bは、スーパー大ゾーン基地局100が用いるサブキャリアも含めて全てのサブキャリアを用いてもよい。さらに、このようなサブキャリアの割り当ては、基地局の位置により決定してもよい。例えば、スーパー大ゾーン基地局100の近くに位置するマクロ基地局などはスーパー大ゾーン基地局100からの干渉が強いため、スーパー大ゾーン基地局100が使用するサブキャリアを用いないほうが高い容量を得ることができると考えられる。さらに、スーパー大ゾーン基地局100の近くに位置するマクロ基地局でも全てのサブキャリアを用い得るように、垂直アンテナ指向性(垂直ビームを遠方に向ける、またはスーパー大ゾーン基地局100付近の指向性利得が低くなるようにする)により棲み分けを図ってもよい。
When base stations of different types as described above coexist, subcarriers used for each type of base station may be fixed in advance. Alternatively, the large
なお、上述した実施形態では、種別の異なる基地局が混在していたが、本発明は、スーパー大ゾーン基地局100のみの場合にも勿論適用し得る。また、上述した実施形態では、スーパー大ゾーン基地局100が送信装置を構成する例について説明したが、他の種別の基地局や移動局400が送信装置を構成してもよい。
In the above-described embodiment, base stations of different types are mixed, but the present invention can also be applied to the case of only the super large
このように、本発明は、ここでは記載していない様々な実施の形態などを含むことは勿論である。したがって、本発明の技術的範囲は、上述の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。 As described above, the present invention naturally includes various embodiments that are not described herein. Therefore, the technical scope of the present invention is defined only by the invention specifying matters according to the scope of claims reasonable from the above description.
1…無線通信システム
100…スーパー大ゾーン基地局
101…スケジューラ部
103…S/P及びMUX部
105…送信フレーム制御部
107…IFFT部
109…GI付加部
111…無線送信部
113伝搬環境判定部
200A, 200B…大ゾーン基地局
300A, 300B…マクロ基地局
400…移動局
C1…セル
1 ... Wireless communication system
100 ... Super large zone base station
101 ... Scheduler part
103 ... S / P and MUX section
105 ... Transmission frame controller
107… IFFT
109… GI addition part
111 ... Wireless transmitter
113 Propagation environment judgment unit
200A, 200B ... large zone base station
300A, 300B ... Macro base station
400 ... Mobile station
C1 ... cell
Claims (9)
前記送信フレーム制御部は、
前記ガードインターバルの長さが前記OFDMシンボルの長さの1/Nであり、前記OFDMシンボルを構成するサブキャリアの周波数が基底周波数のN×M倍であって、N及びMが自然数であるサブキャリアを選択し、
選択した前記サブキャリアに対して、連続する2以上の前記OFDMシンボルに同一の変調シンボルを割り当てることによって等価的に拡張された拡張ガードインターバルを含む前記送信フレームを用いる送信装置。 A transmission apparatus according to an orthogonal frequency division multiplexing system including a transmission frame control unit that controls a configuration of a transmission frame including a plurality of OFDM symbols and a guard interval obtained by duplicating a predetermined portion of the OFDM symbol,
The transmission frame control unit
The length of the guard interval is 1 / N of the length of the OFDM symbol, the frequency of subcarriers constituting the OFDM symbol is N × M times the base frequency, and N and M are natural numbers. Select a career
A transmission apparatus using the transmission frame including an extended guard interval that is equivalently extended by assigning the same modulation symbol to two or more consecutive OFDM symbols for the selected subcarrier.
前記送信フレーム制御部は、前記送信装置と前記受信装置との間における前記OFDMシンボルの遅延分散が所定の閾値よりも大きいと前記伝搬環境判定部によって判定された場合、前記拡張ガードインターバルを含む前記送信フレームを用いる請求項1に記載の送信装置。 A propagation environment determination unit that determines a propagation environment between the transmission device and a reception device that receives the transmission frame;
The transmission frame control unit includes the extended guard interval when the propagation environment determination unit determines that the delay dispersion of the OFDM symbol between the transmission device and the reception device is greater than a predetermined threshold. The transmission apparatus according to claim 1, wherein a transmission frame is used.
選択した前記サブキャリアによって構成される前記OFDMシンボルに対しては複数の前記OFDMシンボル毎に前記ウインドウ処理を適用し、
前記時間ウインドウ処理が実行された時間信号を合成することによって送信信号を生成する請求項1に記載の送信装置。 When the transmission frame control unit performs time window processing for controlling the amplitude of the transmission symbol on the time axis,
The window processing is applied to each of a plurality of OFDM symbols for the OFDM symbols constituted by the selected subcarriers,
The transmission apparatus according to claim 1, wherein the transmission signal is generated by synthesizing the time signals subjected to the time window processing.
前記ガードインターバルの長さが前記OFDMシンボルの長さの1/Nであり、前記OFDMシンボルを構成するサブキャリアの周波数が基底周波数のN×M倍であって、N及びMが自然数であるサブキャリアを選択するステップと、
選択した前記サブキャリアに対して、連続する2以上の前記OFDMシンボルに同一の変調シンボルを割り当てることによって等価的に拡張された拡張ガードインターバルを含む前記送信フレームを用いるステップと
を有する送信フレーム構成方法。 A transmission frame configuration method in a communication device that transmits a transmission frame including a transmission symbol and a plurality of guard intervals obtained by duplicating a predetermined period of the OFDM symbol,
The length of the guard interval is 1 / N of the length of the OFDM symbol, the frequency of subcarriers constituting the OFDM symbol is N × M times the base frequency, and N and M are natural numbers. Selecting a carrier;
Using the transmission frame including an extended guard interval that is equivalently extended by assigning the same modulation symbol to two or more consecutive OFDM symbols for the selected subcarrier. .
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