JP2014165611A - Radio communication system and communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の送信局又は複数の受信局が連携して通信を行う技術に関する。 The present invention relates to a technique in which a plurality of transmitting stations or a plurality of receiving stations perform communication in cooperation.
無線通信端末数の増加や、端末において扱うコンテンツの大容量化に伴い、無線通信の伝送速度の向上と通信品質の改善とが求められている。その解決のための技術として、複数の送信局や受信局が連携して通信を行う複数局連携通信技術及びシステムが検討されている。 With an increase in the number of wireless communication terminals and an increase in the capacity of content handled in the terminals, it is required to improve the transmission speed of wireless communication and improve communication quality. As a technique for solving the problem, a multi-station cooperative communication technique and system in which a plurality of transmitting stations and receiving stations perform communication in cooperation have been studied.
複数局の連携方法として、例えば、下りリンク伝送においては、各基地局で同一の信号を送信する簡単な複数局送信ダイバーシチから、各基地局が連携して信号処理を行うことによる、ビームフォーミングや、プリコーディングなど、幅広い連携が検討されている(非特許文献1、2参照)。これらの複数基地局連携を行う際に重要となるのは、各基地局間の時刻や、発振周波数などの同期精度や、各基地局と端末局との間の伝搬路状態である。連携する基地局の中に、同期精度の低い基地局が含まれると、連携の効果が劣化するだけでなく、場合によっては伝送特性が劣化することが考えられる。また、端末局との間の伝搬路状態が劣化した基地局は、連携から除外するなど、状況に応じて適応的な基地局連携を行うことで、伝送特性を改善できると考えられる。 As a cooperation method of multiple stations, for example, in downlink transmission, beam processing or baseband processing is performed by performing signal processing in cooperation with each base station from simple multi-station transmission diversity in which each base station transmits the same signal. Wide cooperation such as precoding has been studied (see Non-Patent Documents 1 and 2). What is important when these base station cooperations are performed is the time between the base stations, the synchronization accuracy such as the oscillation frequency, and the propagation path state between the base stations and the terminal stations. If a base station with low synchronization accuracy is included in the cooperating base stations, it is conceivable that not only the cooperation effect is degraded, but also the transmission characteristics are degraded in some cases. In addition, it is considered that transmission characteristics can be improved by performing base station cooperation adaptively according to the situation, such as excluding a base station whose propagation path state with a terminal station has deteriorated from the cooperation.
図19は、従来技術の複数局連携伝送の一例を示すブロック図である。ネットワーク1000には、基地局101、102、103が有線で接続されている。基地局101、102、103は、基地局群配下の端末局である端末局201、202に対して連携ダイバーシチによる無線通信を行う。このとき、基地局101、102、103は、各基地局と端末局との間の伝搬路の状態や、基地局間の時刻、または周波数などの同期精度に関わらず、常に連携送信を行う。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of conventional multi-station cooperative transmission.
このように、従来の複数基地局連携伝送では、基地局101、102、103と端末局201、202との間の伝搬路状態、各基地局101、102、103における時刻及び周波数の同期精度などに関わらず、ある一定範囲の基地局が常に連携して伝送を行なっていた。そのため、例えば、端末局201、202と基地局101、102、103の間の距離が広がり、端末局における受信電力が低下した場合や、連携した基地局101、102、103の中に同期精度の低い基地局が含まれる場合など、基地局101、102、103の連携伝送による効果が劣化した状態であっても送信を続けてしまい、システム全体の送信電力が増大する一方で、伝送特性の改善幅が小さくなる、もしくは伝送特性が劣化してしまうという問題があった。
Thus, in the conventional multi-base station cooperative transmission, the propagation path state between the
上記事情に鑑み、本発明は、複数の送信局又は複数の受信局が連携して通信する方式において、不適合な連携に伴う伝送特性の劣化を抑え、連携効果の低下を抑える技術を提供することを目的としている。 In view of the above circumstances, the present invention provides a technique for suppressing deterioration of the cooperation effect by suppressing deterioration of transmission characteristics due to incompatible cooperation in a system in which a plurality of transmitting stations or a plurality of receiving stations communicate in cooperation. It is an object.
本発明の一態様は、複数の送信局装置が受信局装置に対して同一の周波数を用いて同時に信号を連携送信する通信システムであって、前記受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定部と、前記測定部における測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、前記受信局装置への連携送信を行うように複数の前記送信局装置を制御する制御部と、を備える無線通信システムである。 One aspect of the present invention is a communication system in which a plurality of transmitting station devices simultaneously transmit signals to a receiving station device using the same frequency, and the transmission station device is provided between the receiving station device and each transmitting station device. A measuring unit that measures characteristics and a transmitting station device that satisfies a condition based on a measurement result in the measuring unit are determined, and when there are a plurality of transmitting station devices that satisfy the condition, cooperative transmission to the receiving station device is performed. And a control unit that controls a plurality of the transmitting station devices to perform the wireless communication system.
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記測定部は、前記受信局装置における各送信局装置との間の受信強度、周波数オフセット又は時刻オフセットのうち少なくとも一つの値を前記特性として測定する。 One aspect of the present invention is the above-described wireless communication system, wherein the measurement unit obtains at least one value of a reception intensity, a frequency offset, and a time offset between each receiving station apparatus and each transmitting station apparatus. Measure as a characteristic.
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記制御部は、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合に、前記複数の送信局装置が異なる巡回シフト量を用いるように制御する。 One aspect of the present invention is the above wireless communication system, wherein the control unit controls the plurality of transmission station apparatuses to use different cyclic shift amounts when there are a plurality of transmission station apparatuses that satisfy the condition. To do.
本発明の一態様は、複数の受信局装置が送信局装置から同一の周波数を用いて同時に信号を連携受信する通信システムであって、前記送信局装置と各受信局装置との間の特性を測定する測定部と、前記測定部における測定結果に基づいて条件を満たす受信局装置を判定し、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合には、前記送信局装置からの連携受信を行うように複数の前記受信局装置を制御する制御部と、を備える無線通信システムである。 One aspect of the present invention is a communication system in which a plurality of receiving station apparatuses simultaneously receive signals from a transmitting station apparatus using the same frequency, and the characteristics between the transmitting station apparatus and each receiving station apparatus are Based on the measurement unit to be measured and the reception station device that satisfies the condition based on the measurement result in the measurement unit, and when there are a plurality of reception station devices that satisfy the condition, cooperative reception from the transmission station device is performed. And a control unit that controls a plurality of the receiving station devices.
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記測定部は、前記送信局装置における各受信局装置との間の受信強度、周波数オフセット又は時刻オフセットのうち少なくとも一つの値を前記特性として測定する。 One aspect of the present invention is the above-described wireless communication system, wherein the measurement unit obtains at least one value of reception intensity, frequency offset, and time offset between each transmitting station apparatus and each receiving station apparatus. Measure as a characteristic.
本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記制御部は、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合に、前記複数の受信局装置が連携して最大比合成による受信処理を行うように制御する。 One aspect of the present invention is the above wireless communication system, in which the control unit receives a reception process based on maximum ratio combining in cooperation with the plurality of receiving station apparatuses when there are a plurality of receiving station apparatuses that satisfy the condition. Control to do.
本発明の一態様は、複数の送信局装置が受信局装置に対して同一の周波数を用いて同時に信号を連携送信する通信システムが行う通信方法であって、前記受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定ステップと、測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、前記受信局装置への連携送信を行うように複数の前記送信局装置を制御する制御ステップと、を有する通信方法である。 One aspect of the present invention is a communication method performed by a communication system in which a plurality of transmitting station apparatuses simultaneously transmit signals to a receiving station apparatus using the same frequency, and the receiving station apparatus and each transmitting station apparatus A measurement step for measuring the characteristics between the transmission station device and the transmission station device satisfying the condition based on the measurement result, and when there are a plurality of transmission station devices satisfying the condition, cooperative transmission to the reception station device is performed. And a control step of controlling a plurality of the transmitting station devices so as to be performed.
本発明の一態様は、複数の受信局装置が送信局装置から同一の周波数を用いて同時に信号を連携受信する通信システムが行う通信方法であって、前記送信局装置と各受信局装置との間の特性を測定する測定ステップと、測定結果に基づいて条件を満たす受信局装置を判定し、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合には、前記送信局装置からの連携受信を行うように複数の前記受信局装置を制御する制御ステップと、を有する通信方法である。 One aspect of the present invention is a communication method performed by a communication system in which a plurality of receiving station apparatuses simultaneously receive signals from a transmitting station apparatus using the same frequency, and the transmission station apparatus and each receiving station apparatus A measuring step for measuring a characteristic between the receiving station apparatus and a receiving station apparatus satisfying the condition based on the measurement result, and when there are a plurality of receiving station apparatuses satisfying the condition, cooperative reception from the transmitting station apparatus is performed. And a control step for controlling a plurality of the receiving station devices.
本発明により、複数の送信局又は複数の受信局が連携して通信する方式において、不適合な連携に伴う伝送特性の劣化を抑え、連携効果の低下を抑えることが可能となる。 According to the present invention, in a method in which a plurality of transmitting stations or a plurality of receiving stations communicate in cooperation, it is possible to suppress deterioration in transmission characteristics due to incompatible cooperation and to suppress a decrease in cooperation effect.
以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。
A.第1実施形態
図1は、本発明の第1実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。図1において、第1実施形態の無線通信システムは、ネットワーク1000に有線により接続される送信局装置としての3つの基地局1001、1002、1003と、送信局装置と無線通信する受信局装置としての2つの端末局2001、2002とを備えている。基地局1001、1002、1003群は、同一の周波数を用いて基地局配下の端末局2001、2002群に対し、データ下りリンク伝送を行う。すなわち、基地局1001〜1003は、それぞれの共通配下(セル内)の端末局2001、2002に対してデータ信号を送信する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
A. First Embodiment FIG. 1 is a block diagram showing a configuration example of a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, the wireless communication system according to the first embodiment includes three
なお、図示の例では、ネットワーク1000に接続される3つの基地局1001、1002、1003と、2つの端末局2001、2002という構成としたが、これに限らず、複数の基地局、複数の端末局で構成されていても良い。
In the illustrated example, the configuration includes three
また、説明を簡単にするため、基地局1001〜1003のそれぞれのアンテナ素子数は、A(A≧1、Aは整数)本、端末局2001、2002のアンテナ素子数は、B(B≧1、Bは整数)本とする。但し、基地局が2つ以上であって且つ端末局が1つ以上の場合においても本実施形態は適用可能であり、基地局のアンテナ素子数と、端末局のアンテナ素子数とがそれぞれ異なっても良い。
For simplicity of explanation, the number of antenna elements of each of the
第1実施形態では、まず、基地局1001は、既知信号フレーム(以下、「サウンディングフレーム」という。)を、端末局2001、2002宛に無線伝送する。サウンディングフレームは、自基地局と端末局群との間のRSSI(received signal strength indication:受信信号強度)値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定するための信号である。
端末局2001、2002は、基地局1001から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局1001と自端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定する。但し、基地局1001からサウンディングフレームを受信できない場合、端末局2001、2002は、基地局1001との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値として、測定不能を表す値を保持する。
In the first embodiment, first, the
The
基地局1002は、基地局1001と同様に、サウンディングフレームを、端末局2001、2002宛に無線伝送する。端末局2001、2002は、基地局1002から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局1002と自端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定する。但し、基地局1002からサウンディングフレームを受信できない場合、端末局2001、2002は、基地局1002との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値として、測定不能を表す値を保持する。
Similar to the
基地局1003は、基地局1001と同様に、サウンディングフレームを、端末局2001、2002宛に無線伝送する。端末局2001、2002は、基地局1003から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局1003と自端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定する。但し、基地局1003からサウンディングフレームを受信できない場合、端末局2001、2002は、基地局1003との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値として、測定不能を表す値を保持する。
Similar to the
その後、端末局2001、2002は、基地局1001〜1003にそれぞれフィードバック信号を無線伝送する。フィードバック信号には、取得した各基地局1001〜1003との間のRSSI値、各基地局1001〜1003の時刻オフセット値、各基地局1001〜1003の周波数オフセット値が含まれる。
Thereafter, the
基地局1001〜1003は、端末局2001、2002からフィードバックされた、RSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を用いて、自基地局が各端末局に対してそれぞれ基地局連携伝送を行うか否かを設定するとともに、連携送信の際の自基地局のパラメータを設定する。
The
第1実施形態では、基地局1001、1002、1003がそれぞれ設定する自基地局のパラメータとして、端末局2001、2002群からRSSI値を取得していれば、それに基づいて自基地局の送信電力を定め、端末局2001、2002群から時刻オフセット値を取得していれば、それに基づいて自基地局の送信タイミングを定める。例えば、端末局2001、2002で受信したサウンディングフレームのRSSI値が十分に大きく、所要SNR(signal-to-noise power ratio:信号対雑音電力比)を十分に満たすと考えられる場合には、基地局の送信電力を低減する。また、自基地局時刻が端末局2001、2002、またはRSSI値が最も大きい基地局の時刻に対して時刻オフセット値が存在した場合には、その時刻オフセット値を軽減するように送信タイミングを調整する。
In the first embodiment, if the RSSI value is acquired from the
また、ここで各基地局1001〜1003が端末局2001、2002群から時刻オフセット値、または周波数オフセット値を取得していれば、各基地局1001〜1003においてそれぞれ時刻、または周波数を調整することも可能である。
In addition, here, if each
基地局1001〜1003は、自基地局が各端末局2001、2002に対して、それぞれ基地局連携伝送を行うか否か判定するとともに、送信の際の自基地局のパラメータの設定を行い、端末局2001、2002に対して2台以上の基地局送信する場合には連携送信を行い、1台の基地局が送信する場合には基地局単体送信を行う。
The
基地局1001〜1003が連携して伝送する場合には、偏波ダイバーシチ、STBC(space time block code)などの時空間符号化、遅延ダイバーシチ、巡回シフトダイバーシチなどを、基地局1001〜1003において伝搬チャネル情報を利用しない手法として用いることができる。また、ビームフォーミング、プリコーディングなどの基地局連携信号処理を行う場合、各基地局1001〜1003でチャネル情報や、キャリブレーション処理などが必要となる。
When the
<変形例>
端末局2001及び2002は、基地局1001〜1003からサウンディングフレームを受信できない場合、サウンディングフレームを受信できなかった基地局との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定しないように構成されても良い。
端末局2001及び2002が送信するフィードバック信号には、RSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を符号化した値が含まれても良い。端末局2001及び2002が送信するフィードバック信号には、RSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を用いて導出された判定値が含まれても良い。
判定値は、各基地局1001〜1003がそれぞれ連携伝送を行うか否かを表す値である。端末局2001及び2002が、連携伝送を行う基地局を選択する手法としては、以下のような手法がある。RSSI値が閾値Pth以上となる基地局を選択する手法。端末局を基準とした時刻オフセット値が閾値tth以下となる基地局を選択する手法。RSSI値が最大の基地局を基準とした時刻オフセット値が閾値tth以下となる基地局を選択する手法。端末局を基準とした周波数オフセット値が閾値fth以下となる基地局を選択する手法。RSSI値が最大の基地局を基準とした周波数オフセット値が閾値fth以下となる基地局を選択する手法。また、判定値は、他の手法によって導出されても良い。また、閾値Pth、tth、fthは、予め端末局の所要電力などに基づいて端末局毎に定められても良いし、通信状況や伝搬路の状態に応じて適応的に設定されても良い。
<Modification>
If the
The feedback signals transmitted by the
The determination value is a value indicating whether each of the
A−1.第1実施形態の数式表現
以下、一例として、基地局1001〜1003が端末局2001、2002に対してサウンディングフレームを送信し、自基地局がそれぞれ各端末局2001、2002に対してそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定値を端末局2001、2002からフィードバックとして受けた結果を基に、端末局群に対して、それぞれ3つの基地局1001〜1003で連携した巡回シフトダイバーシチ(CSD:cyclic shift diversity)伝送を行う場合を考える。
A-1. Mathematical Expression of First Embodiment Hereinafter, as an example,
i(i=1、2、3)がそれぞれ基地局1001、1002、1003に対応したインデックス、j(j=1、2)がそれぞれ端末局2001、2002に対応したインデックスを表すとき、端末局jが基地局iから受信する受信信号ベクトルyj、iは、数式(1)のように表せる。
When i (i = 1, 2, 3) represents an index corresponding to the
但し、tは時間のインデックス、pは遅延波のインデックス、Nmaxは最大遅延パス数、Hj、i(t,p)は基地局iから端末局jへのB×Aのチャネル行列、δj、iは基地局iから端末局jへの送信信号の巡回シフト量、xj、i(t−p−δj、i)は基地局iから端末局jへのA×1送信信号ベクトル、njは端末局jにおけるB×1雑音ベクトルを表す。 Where t is a time index, p is a delay wave index, N max is the maximum number of delay paths, H j, i (t, p) is a B × A channel matrix from the base station i to the terminal station j, δ j and i are cyclic shift amounts of transmission signals from the base station i to the terminal station j, and x j and i (tp−δ j, i ) are A × 1 transmission signal vectors from the base station i to the terminal station j. , N j represents the B × 1 noise vector at terminal station j.
基地局1001〜1003がサウンディングフレームを伝送するとき、巡回シフト量0で宛先端末局毎に、それぞれ別のタイミングで送信するため、端末局2001は、y1、1、y1、2、y1,3をそれぞれ独立して受信し、端末局2002は、y2、1、y2、2、y2,3をそれぞれ独立して受信する。
When the
また、基地局1001〜1003がCSD伝送するとき、宛先端末局毎に異なる巡回シフト量でxj、iを生成し、宛先端末局毎に別のタイミングで、各基地局1001〜1003が同時送信する。端末局2001、2002では、自端末局宛に送信された信号成分が合成されて受信される。各端末局2001、2002における受信信号は、数式(2)のように表せる。
Further, when the
端末局2001、2002では、それぞれ受信した受信信号に対してA×B受信ウェイト行列Wj(t)を乗じることで、送信データを得る。以下に、各端末局2001、2002における受信ウェイト行列の算出を説明する。なお、第1実施形態では、送信信号xj,iは、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)変調を行うものとするが、OFDM変調以外にもシングルキャリア変調であってもよい。また、遅延波の最大遅延量δは、OFDMのGI(guard interval)を超えないものとし、OFDMサブキャリア毎に本操作を行うものとする。
The
基地局1001、1002、1003から送信されたCSD信号を受信した端末局2001、2002は、OFDM復調を行う。GIを超えない遅延波信号成分は、全て通常の信号成分と見なせるため、OFDM復調後の受信信号yj´(t)は、数式(3)のように表せる。
The
但し、H´j,i(t)は、Hj,i(t,p)の遅延波成分の和のB×A行列、x´j,i(t)は、xj,i(t−p−δj,i)の遅延波成分の和のB×1行列、n´は、B×1のOFDM復調信号に含まれる雑音成分ベクトル、Hj´(t)は、H´j,i(t)の各基地局1001、1002、1003から受信される信号成分の和のB×A行列、xj´(t)は、x´j,i(t)の各基地局1001、1002、1003から受信される信号成分の和のB×1ベクトルを表す。
However, H ′ j, i (t) is a B × A matrix of the sum of delayed wave components of H j, i (t, p), and x ′ j, i (t) is x j, i (t− p−δ j, i ), the B × 1 matrix of the sum of the delayed wave components, n ′ is the noise component vector included in the B × 1 OFDM demodulated signal, and H j ′ (t) is H ′ j, i The B × A matrix of the sum of the signal components received from each
受信信号内に含まれるパイロット信号などの既知信号成分を用いてHj´(t)を推定し、受信ウェイトの一例としてZF(zero-forcing)規範の受信ウェイト行列Wj(t)を生成すると、数式(4)のように表される。 When H j ′ (t) is estimated using a known signal component such as a pilot signal included in the reception signal, a reception weight matrix W j (t) of ZF (zero-forcing) standard is generated as an example of the reception weight. , Expressed as Equation (4).
但し、[・]Hはエルミート転置行列、[・]−1は逆行列を表す。受信ウェイト行列Wj(t)を受信信号yj´(t)に乗じることで、B×1所望信号ベクトルxj´(t)を得る。また、受信ウェイト行列としては、ZF規範以外にも最大非合成(MRC)や、平均二乗誤差最小化(MMSE)などの線形分離規範、または最尤検出(MLD)や、sphere decodingなどの非線形分離規範などを用いても良い。 However, [·] H represents a Hermitian transpose matrix and [·] −1 represents an inverse matrix. By multiplying the reception weight matrix W j (t) by the reception signal y j ′ (t), a B × 1 desired signal vector x j ′ (t) is obtained. In addition to the ZF criterion, the reception weight matrix may be a linear separation criterion such as maximum non-synthesis (MRC), mean square error minimization (MMSE), or nonlinear separation such as maximum likelihood detection (MLD) or sphere decoding. Norms and the like may be used.
A−2.第1実施形態における基地局構成
図2は、第1実施形態における基地局1001の内部構成を示す概略ブロック図である。以下、フィードバック信号に判定値が含まれる場合の構成について説明する。なお、第1実施形態における基地局1002、1003の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、基地局1001についてのみ説明する。
A-2. Base Station Configuration in First Embodiment FIG. 2 is a schematic block diagram showing the internal configuration of the
図2に示すように、基地局1001は、制御信号生成部3001と、送信信号生成部3002と、無線部3003−1〜3003−Aと、アンテナ素子3004−1〜3004−Aと、受信信号復調部3005と、送信判定部3006とを備えている。制御信号生成部3001は、サウンディングフレームや、無線通信を行うための制御信号を生成し、送信信号生成部3002へ出力する。送信信号生成部3002は、ネットワーク1000、制御信号生成部3001、または送信判定部3006から受信される信号を入力として、ベースバンドで送信信号を生成し、無線部3003−1〜3003−Aに出力する。ここで、送信信号の生成方法としては、例えば、以下の参考文献1に示されるような方法を用いることもできる。
As shown in FIG. 2, the
(参考文献1) “IEEE Standard for Information technology- Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,” IEEE Std 802.11TM-2012, March 2012. (Reference 1) “IEEE Standard for Information technology- Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks-Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications,” IEEE Std 802.11TM -2012, March 2012.
無線部3003−i(iは1以上A以下の整数)は、送信信号生成部3002から出力されたアンテナ素子ごとのベースバンド信号を無線信号に変換し、アンテナ素子3004−iから送信する。また、無線部3003−iは、アンテナ素子3004−iで受信された無線信号を、ベースバンド信号に変換し、受信信号復調部3005に出力する。
The radio unit 3003-i (i is an integer of 1 or more and A or less) converts the baseband signal for each antenna element output from the transmission
受信信号復調部3005は、無線部3003−1〜3003−Aから入力されたベースバンド信号を復調し、データ信号を送信判定部3006、およびネットワーク1000に出力する。送信判定部3006は、受信信号復調部3005から入力された、端末局2001、または端末局2002から送信された自基地局が各宛先端末局毎にそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定値を用いて、基地局1001がCSD伝送を行うか否か、およびCSD伝送の巡回シフト量を決定し、その結果を送信信号生成部3002に出力する。送信信号生成部3002は、送信判定部3006により出力された送信判定結果、および巡回シフト量を用いてCSD伝送を行う。
Reception
A−3.第1実施形態における端末局構成
図3は、第1実施形態における端末局2001の内部構成を示す概略ブロック図である。以下、フィードバック信号に判定値が含まれる場合の構成について説明する。なお、第1実施形態における端末局2002の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、端末局2001についてのみ説明する。
A-3. Terminal Station Configuration in the First Embodiment FIG. 3 is a schematic block diagram showing the internal configuration of the
図2に示すように、端末局2001は、アンテナ素子4001−1〜4001−Bと、無線部4002−1〜4002−Bと、送信信号生成部4003と、制御信号生成部4004と、受信信号復調部4005と、受信感度測定部4006と、時刻オフセット測定部4007と、周波数オフセット測定部4008と、フィードバック信号生成部4009とを備えている。
As illustrated in FIG. 2, the
アンテナ素子4001−1〜4001−B、無線部4002−1〜4002−B、制御信号生成部4004、および受信信号復調部4005は、それぞれ、図2に示すアンテナ素子3004−1〜3004−A、無線部3003−1〜3003−A、制御信号生成部3001、受信信号復調部3005と同様の機能を有する。
The antenna elements 4001-1 to 4001-B, the radio units 4002-1 to 4002-B, the control
受信感度測定部4006は、無線部4002−1〜4002−Bより出力された受信信号から、基地局1001、または基地局1002、または基地局1003から送信され、自端末局で受信した信号の受信感度を測定する。受信感度測定部4006は、受信感度として受信強度(RSSI値)を測定し、サウンディングフレームを送信した基地局のID(identification data、ここでは便宜上、符号1001〜1003とする)と共に保存する。RSSI値の測定法としては、従来の無線LANのように、ビーコンを用いて測定することもできるし、サウンディングフレームなどの既知信号を用いて測定することもできる。また、受信感度として、RSSI値の代わりに、受信CNR(carrier-to-noise power ratio:搬送波対雑音電力比)や、受信SNRを測定してもよい。また、これらRSSI、受信CNR、受信SNRのうち任意の組み合わせを用いてもよい。受信感度測定部4006は、測定したRSSI値と基地局のIDとをフィードバック信号生成部4009に出力する。
The reception
時刻オフセット測定部4007は、無線部4002−1〜4002−Bより出力された受信信号から、基地局1001〜1003と自端末局との時刻のずれ(オフセット)を測定し、サウンディングフレームを送信した基地局のIDと共に保存する。時刻オフセットの測定方法としては、例えば、受信信号先頭の立ち上がり部分の入力時刻を利用することができる。また、時刻オフセットを測定する際の基準として、自端末局の時刻を利用せず、外部の時刻や、クロック信号などを用いてもよい。時刻オフセット測定部4007は、測定した時刻オフセット値と基地局IDとをフィードバック信号生成部4009に出力する。
The time offset
周波数オフセット測定部4008は、無線部4002−1〜4002−Bより出力された受信信号から、基地局1001、または基地局1002、または基地局1003と自端末局との発振周波数のオフセットを測定し、サウンディングフレームを送信した基地局のIDと共に保存する。発振周波数のオフセットの測定方法としては、従来の無線LANのように、ビーコンを用いて測定することもできるし、サウンディングフレームなどの既知信号を用いて測定することもできる。また、周波数オフセットを測定する際の基準として、自端末局の発振周波数を利用せず、発振周波数の真値を用いてもよい。周波数オフセット測定部4008は、測定した周波数オフセット値と基地局IDとをフィードバック信号生成部4009に出力する。
The frequency offset
フィードバック信号生成部4009は、基地局1001〜1003から自端末局宛に送信されたサウンディングフレームのRSSI値、各基地局と自端末局の時刻オフセット値、各基地局と自端末局の周波数オフセット値、および基地局IDとを受け取り、各基地局が自端末局に対して伝送を行うか否かの判定値を求め、基地局IDと共にフィードバック信号として送信信号生成部4003に出力する。
The feedback
送信信号生成部4003は、制御信号生成部4004から受ける信号と、フィードバック信号生成部4009から受けるフィードバック信号とを入力として、ベースバンドで送信信号を生成する。送信信号生成部4003は、無線部4002−1〜4002−B、アンテナ素子4001−1〜4001−Bを経由して、基地局1001、1002、1003へフィードバックフレームを送信する。
Transmission
A−4.第1実施形態における通信手順
図4は、第1実施形態における通信手順の一例を示すフレームシーケンス図である。以下、第1実施形態における通信手順を、図2〜図4を参照して説明する。
A-4. Communication Procedure in First Embodiment FIG. 4 is a frame sequence diagram illustrating an example of a communication procedure in the first embodiment. Hereinafter, the communication procedure in 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIGS.
まず、基地局1001の制御信号生成部3001は、サウンディングフレームを生成し、送信信号生成部3002は、生成されたサウンディングフレームをベースバンドの信号に変換する。無線部3003−1〜3003−Aは、送信信号生成部3002が生成したベースバンド信号のサウンディングフレームを無線信号に変換する。アンテナ素子3004−1〜3004−Aは、時刻t1のタイミングでサウンディングフレーム501を端末局2001、2002宛に送信する。
First, the control
端末局2001、2002は、アンテナ素子4001−1〜4001−Bによりサウンディングフレーム501を受信する。無線部4002−1〜4002−Bは、アンテナ素子4001−1〜4001−Bが受信したサウンディングフレーム501をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部4005、受信感度測定部4006、時刻オフセット測定部4007、および周波数オフセット測定部4008に出力する。
The
端末局2001、2002において、受信感度測定部4006は、サウンディングフレーム501を受信すると、ベースバンド信号のサウンディングフレーム501からRSSI値を測定し、該測定したRSSI値を、基地局1001のIDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する。
In the
また、時刻オフセット測定部4007は、サウンディングフレーム501を受信すると、ベースバンド信号のサウンディングフレーム501から時刻オフセット値を測定し、該測定した時刻オフセット値を、基地局1001のIDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する。
When receiving the sounding
また、周波数オフセット測定部4008は、サウンディングフレーム501を受信すると、ベースバンド信号のサウンディングフレーム501から周波数オフセット値を測定し、該測定した周波数オフセット値を、基地局1001のIDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する。
In addition, when receiving the sounding
次に、基地局1002は、基地局1001がサウンディングフレーム501を送信したときと同様の処理を行い、時刻t2のタイミングでサウンディングフレーム502を端末局2001、2002宛に送信する。サウンディングフレーム502を受信した端末局2001、2002は、サウンディングフレーム501を受信したときと同様の処理を行う。これにより、端末局2001、2002は、サウンディングフレーム502を用いて、基地局1002との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、基地局1002のIDと共にフィードバック信号生成部4009へ出力する。
Next, the
次に、基地局1003は、基地局1001がサウンディングフレーム501を送信したときと同様の処理を行い、時刻t3のタイミングでサウンディングフレーム503を端末局2001、2002宛に送信する。サウンディングフレーム503を受信した端末局2001、2002は、サウンディングフレーム501、およびサウンディングフレーム502を受信したときと同様の処理を行う。これにより、端末局2001、2002は、サウンディングフレーム503を用いて、基地局1003との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、基地局1003のIDと共にフィードバック信号生成部4009へ出力する。
Next, the
端末局2001、2002のフィードバック信号生成部4009は、基地局1001〜1003から受信したサウンディングフレームのRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、及び各基地局のIDを用いて、各基地局が自端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値を求める。端末局2001、2002において、それぞれの送信信号生成部4003は、各基地局が自端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値を、基地局1001〜1003へフィードバックするため、ベースバンド信号のフィードバックフレーム504、またはフィードバックフレーム505を生成する。次に、それぞれの無線部4002−1〜4002−Bは、送信信号生成部4003が生成したベースバンド信号のフィードバックフレーム504、またはフィードバックフレーム505を無線信号に変換する。
The
端末局2001は、アンテナ素子4001−1〜4001−Bにより、時刻t4のタイミングで、フィードバックフレーム504を基地局1001、1002、1003宛に送信する。一方、端末局2002は、アンテナ素子4001−1〜4001−Bにより、時刻t5のタイミングで、フィードバックフレーム505を基地局1001〜1003宛に送信する。
The
このようにして、端末局2001で求めた、各基地局が端末局2001に対して連携伝送を行うか否かの判定値は、時刻t4のタイミングでフィードバックフレーム504として基地局1001〜1003にフィードバックされる。また、端末局2002で求めた、各基地局が端末局2001に対して連携伝送を行うか否かの判定値は、時刻t5のタイミングでフィードバックフレーム505として基地局1001〜1003にフィードバックされる。
In this way, the determination value as to whether or not each base station performs cooperative transmission with respect to the
基地局1001〜1003は、各々、アンテナ素子3004−1〜3004−Aによりフィードバックフレーム504、505を受信する。無線部3003−1〜3003−Bは、アンテナ素子3004−1〜3004−Bが受信したフィードバックフレーム504、505をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部3005へ出力する。基地局1001〜1003の受信信号復調部3005は、ベースバンド信号のフィードバックフレーム504、505を復調して端末局2001、2002で算出された、各基地局が各端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値を取得し、送信判定部3006に出力する。
基地局1001〜1003において、送信判定部3006は、端末局2001、2002からフィードバックされた、各基地局が各端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値から、自基地局が端末局2001、端末局2002に対して連携伝送を行うか否かを判定し、巡回シフト量を予め定めた表から算出した各端末局に対する巡回シフト量δ1,1〜δ3,2を算出し、送信信号生成部3002に出力する。
In the
基地局1001〜1003の送信信号生成部3002は、ネットワーク1000から入力された送信データに、送信判定部3006から入力された巡回シフト量を用いて、数式(1)に従って、データ送信信号を生成する。送信信号生成部3002において生成されたデータ送信信号は、無線部3003−1〜3003−A、およびアンテナ素子3004−1〜3004−Aを介して送信される。
Transmission
基地局1001から端末局2001宛には、データフレーム506−1として、時刻t6のタイミングで送信され、基地局1001から端末局2002宛には、データフレーム507−1として、時刻t7のタイミングで送信される。同様に、基地局1002から端末局2001宛には、データフレーム506−2として、時刻t6のタイミングで送信され、基地局1002から端末局2002宛には、データフレーム507−2として、時刻t7のタイミングで送信される。さらに、基地局1003から端末局2001宛には、データフレーム506−3として、時刻t6のタイミングで送信され、基地局1003から端末局2002宛には、データフレーム507−3として、時刻t7のタイミングで送信される。
A data frame 506-1 is transmitted from the
なお、上記説明では、基地局1001〜1003がサウンディングフレーム501〜503を送信してから、端末局2001、2002がフィードバックフレーム504、505を送信しているが、必ずしも上記フレームシーケンスである必要はない。例えば、基地局1001からサウンディングフレーム501を端末局2001、2002宛に送信し、その直後に、端末局2001、2002がそのサウンディングフレーム501を用いて推定した、基地局1001が自端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定値を、基地局1001にフィードバックする。その後、基地局1002が基地局1001と同様に、サウンディングフレーム502を送信し、各端末局からフィードバックフレームを受信し、その後、基地局1003が基地局1001、および基地局1003と同様に、サウンディングフレーム503を送信し、各端末局からフィードバックフレームを受信するようにしても良い。このようにしても、図4に示すフレームシーケンスと同様のやり取りを実現することができる。
In the above description, the
また、端末局2001、2002が、フィードバック信号生成部4009において各基地局が自端末局に対して連携伝送を行うか否かの判定を行わずに、測定したRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも1つ以上をフィードバック信号として送信信号生成部4003に出力することもできる。基地局1001〜1003は、端末局2001、2002から、各端末局において測定した各基地局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも1つ以上のフィードバックを受けると、それぞれ取得した情報を基に自基地局が各端末局宛に連携伝送を行うか否かを判定するとともに、巡回シフト量などの連携伝送におけるパラメータを設定することができる。
Further, the
A−5.信号処理手順例
図5は、第1実施形態の端末局2001が各基地局へフィードバックする処理手順例を表すフローチャートである。以下、フィードバック信号に判定値が含まれる場合の処理手順例について説明する。なお、端末局2002においても、同様の処理を行う。
A-5. Example of Signal Processing Procedure FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of a processing procedure in which the
端末局2001において、無線部4002−1〜4002−Bは、アンテナ素子4001−1〜4001−Bにより、基地局1001〜1003から受信したビーコンや、サウンディングフレームなどの既知信号をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部4005、受信感度測定部4006、時刻オフセット測定部4007、および周波数オフセット測定部4008に出力する。
In the
受信感度測定部4006は、無線部4002−1〜4002−Bから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局1001〜1003との間のRSSI値を測定し、基地局のID(1001〜1003)と共にフィードバック信号生成部4009に出力する(ステップS10−1)。なお、前述したようにRSSI値の代わりに、SNRや、CNRを測定してもよい。
The reception
また、時刻オフセット測定部4007は、無線部4002−1〜4002−Bから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局1001〜1003と自端末局との時刻オフセット値を測定し、基地局IDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する(ステップS10−2)。
The time offset
また、周波数オフセット測定部4008は、無線部4002−1〜4002−Bから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局1001〜1003と自端末局との周波数オフセット値を測定し、基地局IDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する(ステップS10−3)。
Also, the frequency offset
次に、端末局2001において、全基地局1001〜1003から情報を取得したか否かを判定し(ステップS11)、サウンディングフレームを送信する全ての基地局1001〜1003に対して終了するまで、上記の測定と出力の処理(ステップS10−1〜S10−3)を繰り返す(ステップS11のNO)。
Next, in the
一方、サウンディングフレームを送信する全ての基地局1001〜1003に対して、測定と出力の処理(ステップS10−1〜S10−3)が終了した場合には(ステップS11のYES)、フィードバック信号生成部4009は、受信感度測定部4006、時刻オフセット測定部4007、および周波数オフセット測定部4008から入力されたRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも1つ以上の情報を用いて、各基地局1001〜1003が自端末局宛に連携伝送を行うか否かの判定を行う。
On the other hand, when measurement and output processing (steps S10-1 to S10-3) is completed for all
フィードバック信号生成部4009は、予め定めた自端末局に対して各基地局がそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定に用いる情報(判定基準)として、入力されたRSSI値、時刻オフセット値、または周波数オフセット値のいずれを用いるか判定する(ステップS12)。
The feedback
RSSI値を用いる場合は、RSSI値が閾値Pth以上となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する(ステップS13−1)。時刻オフセット値を用いる場合は、時刻オフセット値が閾値tth以下となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する(ステップS13−2)。周波数オフセット値を用いる場合は、周波数オフセット値が閾値fth以下となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する(ステップS13−3)。 When using the RSSI value, the base station the RSSI value becomes the threshold value P th or more is determined to perform the associated transmission addressed to its own terminal station (step S13-1). When using the time offset value, the base station having the time offset value equal to or less than the threshold value t th is determined to perform cooperative transmission to the terminal station (step S13-2). When the frequency offset value is used, the base station having the frequency offset value equal to or smaller than the threshold f th is determined to perform cooperative transmission addressed to the terminal station (step S13-3).
次に、フィードバック信号生成部4009は、上記ステップS13−1〜13−3で決定した判定値を、基地局のIDと共に送信信号生成部4003に出力する。送信信号生成部4003は、入力された判定値を用いて、基地局1001〜1003に対して送信するフィードバックフレームをそれぞれ生成し、無線部4002−1〜4002−B、アンテナ素子4001−1〜4001−Bを介して基地局1001〜1003へフィードバック伝送する(ステップS14)。
Next, feedback
なお、以上の説明では、各基地局1001〜1003がネットワーク1000と接続された形態を取っているが、必ずしもネットワーク1000に接続されている必要はなく、それぞれの基地局1001〜1003が独自にデータを生成し、配下の端末局群に信号を送信する無線通信システム、または基地局同士互いに無線伝送によって必要なデータをやり取りする無線通信システムにおいても適用可能である。
In the above description, the
B.第2実施形態
次に、本発明の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態では、第1実施形態との差分を中心に説明し、第1実施形態と同様の部分については説明を省略する。
B. Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described, and the description of the same parts as in the first embodiment will be omitted.
第2実施形態による無線通信システムの構成は、図1に示す第1実施形態の無線通信システムの基地局1001、1002、1003の構成を、各々、後述する図6に示す構成の基地局1101、1102、1103に置き換え、図1に示す第1実施形態の無線通信システムの端末局2001、2002を、各々、後述する図7に示す構成の端末局2101、2102に置き換えたものである。
The configuration of the wireless communication system according to the second embodiment is the same as that of the
第2実施形態では、まず、端末局2101は、RSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定するためのサウンディングフレームを、基地局1101〜1103宛に無線伝送する。基地局1101〜1103は、端末局2101から受信したサウンディングフレームを用いて、端末局2101と自基地局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、基地局1101〜1103は、端末局2101からサウンディングフレームを受信できない場合には、端末局2101との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持する。基地局1101〜1103は、端末局2101からサウンディングフレームを受信できない場合には、端末局2101との間のRSSI値、時刻オフセット値及び周波数オフセット値を測定しないように構成されても良い。
In the second embodiment, first, the
続いて、端末局2102は、端末局2101の場合と同様に、サウンディングフレームを、基地局1101〜1103宛に無線伝送する。基地局1101〜1103は、端末局2102から受信したサウンディングフレームを用いて、端末局2102と自基地局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、端末局2102からサウンディングフレームを受信できない場合には、端末局2102との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
Subsequently, as in the case of the
その後、基地局1101〜1103は、ネットワーク1000を介して、それぞれ自基地局と端末局2101、2102との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を交換する。これにより、各基地局1101〜1103は、各基地局と各端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の情報をそれぞれ取得する。
Thereafter, the
基地局1101〜1103は、取得した全基地局のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の情報を用いて、自基地局が各端末局宛にそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定、および連携送信におけるパラメータの設定を行い、各端末局に対してそれぞれ2台以上の基地局が送信する場合には連携した伝送を行い、1台の基地局が送信する場合には基地局単体による伝送を行う。
The
B−1.第2実施形態における基地局構成
図6は、第2実施形態における基地局1101の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、第2実施形態における基地局1102、1103の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、基地局1101についてのみ説明する。
B-1. Base Station Configuration in Second Embodiment FIG. 6 is a schematic block diagram showing the internal configuration of the
図6に示すように、基地局1101が、図2に示す第1実施形態における基地局1001と異なる点は、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、周波数オフセット測定部3009を新たに備える点、並びに送信判定部3006が受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、および周波数オフセット測定部3009と接続され、かつネットワーク1000と相互接続されている点である。
As shown in FIG. 6, the
端末局2101、2102から送信されたサウンディングフレームは、基地局1101のアンテナ素子3004−1〜3004−A、および無線部3003−1〜3003−Aを経由してベースバンド信号に変換され、受信信号復調部3005、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、および周波数オフセット測定部3009へ出力される。
Sounding frames transmitted from the
受信感度測定部3007は、図3に示す第1実施形態における端末局2001の受信感度測定部4006と同様に、入力されたサウンディングフレームから各端末局2101、2102と自基地局との間のRSSI値を測定し、端末局のID(2101、または2102)と共に送信判定部3006に出力する。
Similar to the reception
時刻オフセット測定部3008は、図3に示す第1実施形態における端末局2001の時刻オフセット測定部4007と同様に、入力されたサウンディングフレームから各端末局と自基地局との間の時刻オフセット値を測定し、端末局のIDと共に送信判定部3006に出力する。
Similar to the time offset
周波数オフセット測定部3009は、図3に示す第1実施形態における端末局2001の周波数オフセット測定部4008と同様に、入力されたサウンディングフレームから各端末局と自基地局との間の周波数オフセット値を測定し、端末局のIDと共に送信判定部3006に出力する。
Similarly to the frequency offset measuring
送信判定部3006は、各端末局と自基地局との間のRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のIDの入力を受け、それらの情報に自基地局のID(1101、または1102、または1103)を付加し、ネットワーク1000を経由して、他の基地局とRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のIDの情報交換を行う。
The
送信判定部3006は、他の基地局からRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のIDの情報を取得し、自基地局が測定した情報と合わせ、自基地局が端末局2101、2102に対して、それぞれ連携伝送を行うか否かの判定、および連携送信を行う際の巡回シフト量などのパラメータの選択を行い、送信信号生成部3002に出力する。連携伝送を行うか否かの判定、およびパラメータ選択の基準は、前述した通りである。
The
送信信号生成部3002は、送信判定部3006により出力された判定値、およびパラメータを用いて連携送信を行う。
The transmission
B−2.第2実施形態における端末局構成
図7は、第2実施形態における端末局2101の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、本実施形態における端末局2102の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、端末局2101についてのみ説明する。
B-2. Terminal Station Configuration in Second Embodiment FIG. 7 is a schematic block diagram showing the internal configuration of the
図7に示すように、端末局2101が、図3に示す第1実施形態の端末局2001と異なる点は、受信感度測定部4006、時刻オフセット測定部4007、周波数オフセット測定部4008、およびフィードバック信号生成部4009を備えていない点である。
As shown in FIG. 7, the
制御信号生成部4004は、サウンディングフレームや、無線通信を行うための制御信号などを生成し、送信信号生成部4003へ出力する。送信信号生成部4003は、制御信号生成部3001から受ける信号を入力として、ベースバンドで送信信号を生成し、無線部4002−1〜4002−Bに出力する。送信信号の生成方法としては、図2に示す第1実施形態における基地局1001と同様である。
The control
無線部4002−1〜4002−Bは、送信信号生成部4003から出力されたアンテナ素子ごとのベースバンド信号を無線信号に変換し、アンテナ素子4001−1〜4001−Bを介して送信する。また、無線部4002−1〜4002−Bは、アンテナ素子アンテナ素子4001−1〜4001−Bで受信された無線信号を、ベースバンド信号に変換し、受信信号復調部4005に出力する。受信信号復調部4005は、無線部4002−1〜4002−Bから入力されたベースバンド信号を復調し、データ信号を出力する。
Radio units 4002-1 to 4002-B convert baseband signals for each antenna element output from transmission
B−3.第2実施形態における通信手順
図8は、第2実施形態における通信手順を示すフレームシーケンス図である。第1実施形態と異なる点は、各端末局が基地局群宛にサウンディングフレームを送信するため、フィードバックフレームの送信が行われない点である。以下、第2実施形態における通信手順を図6〜図8を参照して説明する。
B-3. Communication Procedure in Second Embodiment FIG. 8 is a frame sequence diagram showing a communication procedure in the second embodiment. The difference from the first embodiment is that each terminal station transmits a sounding frame addressed to the base station group, and therefore no feedback frame is transmitted. Hereinafter, a communication procedure in the second embodiment will be described with reference to FIGS.
まず、端末局2101において、制御信号生成部4004は、サウンディングフレームを生成し、送信信号生成部4003は、生成されたサウンディングフレームをベースバンドの信号に変換する。無線部4002−1〜4002−Bは、送信信号生成部4003が生成したベースバンド信号のサウンディングフレームを無線信号に変換する。アンテナ素子4001−1〜4001−Bは、時刻t1のタイミングでサウンディングフレーム601を、基地局1101〜1103宛に無線伝送する。
First, in the
基地局1101〜1103は、アンテナ素子3004−1〜3004−Aによりサウンディングフレーム601を受信する。無線部3003−1〜3003−Aは、アンテナ素子3004−1〜3004−Aが受信したサウンディングフレーム601をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部3005、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、および周波数オフセット測定部3009に出力する。
基地局1101〜1103において、受信感度測定部3007は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム601から自基地局と端末局2101との間のRSSI値を測定し、該測定した自基地局と端末局2101との間のRSSI値を、端末局のID(2101)と共に送信判定部3006に出力する。
In the
また、時刻オフセット測定部3008は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム601から自基地局と端末局2101との間の時刻オフセット値を測定し、該測定した自基地局と端末局2101との間の時刻オフセット値を、端末局のID(2101)と共に送信判定部3006に出力する。
The time offset measuring
また、周波数オフセット測定部3009は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム601から自基地局と端末局2101との間の周波数オフセット値を測定し、該測定した自基地局と端末局2101との間の周波数オフセット値を、端末局のID(2101)と共に送信判定部3006に出力する。
Also, the frequency offset
次に、端末局2102は、端末局2101がサウンディングフレーム601を送信したときと同様の処理を行い、時刻t2のタイミングでサウンディングフレーム602を基地局1101〜1103宛に無線伝送する。サウンディングフレーム602を受信した基地局1101〜1103は、サウンディングフレーム601を受信したときと同様の処理を行う。これにより、基地局1101〜1103は、サウンディングフレーム602を用いて端末局2102との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、端末局ID(2102)と共に送信判定部3006に出力する。
Next, the
次に、基地局1101〜1103において、送信判定部3006は、端末局2101、2102から受信した、サウンディングフレームから測定した自基地局と端末局2101、2102との間のRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および各端末局のIDの情報に、自基地局のIDを付加し、ネットワーク1000を経由して互いに交換する。その後、送信判定部3006は、取得したRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも1つ以上を用いて、自基地局が各端末局宛に連携伝送を行うか否かを選択するとともに、連携送信を行う際のパラメータを決定する。なお、この選択処理の方法としては、第1実施形態での端末局1101、1102におけるフィードバック信号生成部4009における処理と同様である。
Next, in the
基地局1101〜1103において、送信判定部3006は、自基地局が各端末局宛に連携伝送を行うか否かの判定値、および連携送信を行う際のパラメータを、送信信号生成部3002へ出力する。
In
次に、基地局1101〜1103において、送信信号生成部3002は、ネットワーク1000から入力された送信データ、および送信判定部3006から入力された情報を用いて、数式(1)に従って、データ送信信号を生成し、無線部3003−1〜3003−A、およびアンテナ素子3004−1〜3004−Aを経由して、端末局2101宛には、データフレーム603−1〜603−3として時刻t3のタイミングで送信し、端末局2102宛には、データフレーム604−1〜604−3として時刻t4のタイミングで送信する。
Next, in
なお、上記説明では、基地局1101〜1103が端末局2101、2102からサウンディングフレームを受信し、自基地局と各端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のID(2101,2102)の情報を、全ての端末局2101、2102に対して取得した後で、ネットワーク1000を経由して基地局同士で情報を交換したが、必ずしも上記フレームシーケンスである必要はない。基地局1101〜1103が端末局2101からサウンディングフレームを受信し、自基地局と端末局2101との間のRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局ID(2101)の情報を取得した時点で、端末局2102からのサウンディングフレーム受信を待たずに、基地局間でネットワーク1000を経由して、測定したRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のIDの情報交換を行うこともできる。
In the above description, the
B−4.信号処理手順例
図9は、第2実施形態の基地局1101が基地局連携伝送を行う処理手順例を示すフローチャートである。図示のフローチャートでは、基地局1101において、端末局2101、端末局2102からサウンディングフレームを受信し、ネットワーク1000を経由して基地局間で情報を交換した後、RSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値から少なくともいずれか1つ以上を用いて、基地局1101が各端末局宛に連携伝送を行うか否かの判定を行うとともに、連携送信におけるパラメータの設定を行い、その結果を用いて基地局連携伝送を行う処理手順を示している。なお、基地局1102、1103においても、同様の処理を行う。
B-4. Signal Processing Procedure Example FIG. 9 is a flowchart illustrating a processing procedure example in which the
基地局1101において、無線部3003−1〜3003−Aは、アンテナ素子3004−1〜3004−Aにより端末局2101、2102から受信したビーコンや、サウンディングフレームなどの既知信号をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部3005、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、および周波数オフセット測定部3009に出力する。
In
受信感度測定部3007は、無線部3003−1〜3003−Aから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、自基地局と端末局2101、および端末局2102との間のRSSI値を測定し、端末局ID(2101、2102)と共に送信判定部3006に出力する(ステップS20−1)。ここで、前述したようにRSSI値の代わりに、SNRやCNRを測定してもよい。
The reception
また、時刻オフセット測定部3008は、無線部3003−1〜3003−Aから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、端末局2101、および端末局2102と自基地局と間の時刻オフセット値を測定し、端末局ID(2101、2102)と共に送信判定部3006に出力する(ステップS20−2)。
Also, the time offset measuring
また、周波数オフセット測定部3009は、無線部3003−1〜3003−Aから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、端末局2101、および端末局2102と自基地局との周波数オフセット値を測定し、端末局ID(2101、2102)と共に送信判定部3006に出力する(ステップS20−3)。
Also, the frequency offset
次に、基地局1101において、全端末局から情報を取得したか否かを判定し(ステップS21)、サウンディングフレームを送信する全ての端末局に対して終了するまで、上記の測定と出力の処理(ステップS20−1〜S20−3)を繰り返す(ステップS21のNO)。
Next, the
基地局1101において、送信判定部3006は、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、および周波数オフセット測定部3009から、自基地局と端末局2101、端末局2102との間のRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および端末局のID(2101、2102)の情報入力を受ける。送信判定部3006は、全ての端末局に関する情報を取得後(ステップS21のYES)、ネットワーク1000を経由して、自基地局が取得した自基地局と各端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および各端末局のIDの情報に、自基地局のIDを付加し、その情報を互いに交換する(ステップS22)。
In the
送信判定部3006は、全ての基地局におけるRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および各端末局のIDの情報を取得し、その情報を基に自基地局が各端末局宛に、それぞれ基地局連携伝送を行うか否かを判定するとともに、連携送信を行う際のパラメータの設定を行う。
The
送信判定部3006は、取得したRSSI値、時刻オフセット値、または周波数オフセット値のうち、判定に用いる情報(判定基準)として用いる、少なくとも1つ以上の情報を判定する(ステップS23)。
The
RSSI値を用いる場合は、RSSI値が閾値Pth以上となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する(ステップS24−1)。また、時刻オフセット値を用いる場合は、時刻オフセット値が閾値tth以下となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する(ステップS24−2)。また、周波数オフセット値を用いる場合は、周波数オフセット値が閾値fth以下となる基地局が自端末局宛に連携伝送を行うように決定する(ステップS24−3)。 When using the RSSI value, the base station the RSSI value becomes the threshold value P th or more is determined to perform the associated transmission addressed to its own terminal station (step S24-1). When using the time offset value, the base station having the time offset value equal to or less than the threshold value t th is determined to perform cooperative transmission to the terminal station (step S24-2). Further, when using the frequency offset value, the base station having the frequency offset value equal to or less than the threshold f th is determined to perform cooperative transmission addressed to the own terminal station (step S24-3).
次に、基地局1101の送信判定部3006は、上記ステップS24−1〜24−3で決定した、各基地局がそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定値、および連携送信を行う際のパラメータを、基地局のIDと共に送信信号生成部3002に出力する(ステップS25)。基地局1101の送信信号生成部3002は、ネットワーク1000を経由して、取得した伝送データ、制御信号生成部3001の出力、および送信判定部3006の出力結果を用いて、ベースバンドのCSD伝送フレームを生成し、無線部3003−1〜3003−Aを経て無線信号に変換し、アンテナ素子3004−1〜3004−AからCSD送信を行う。
Next, the
なお、以上の説明では、各基地局1101〜1103がネットワーク1000と接続された形態を取っているが、必ずしもネットワーク1000に接続されている必要はなく、それぞれの基地局1101〜1103が端末局2101、2102から受信したサウンディングフレームによって、独自に自基地局が基地局連携伝送を行うか否かを判定するとともに、連携送信の際のパラメータ設定を行い、配下の端末局群に信号を送信する無線通信システムにおいても適用可能である。
In the above description, the
C.第3実施形態
次に、本発明の第3実施形態について説明する。
図10は、第3実施形態による無線通信システムの構成例を示すブロック図である。
図10に示すように、第3実施形態の無線通信システムは、ネットワーク1000に有線により接続される受信局装置としての3つの基地局1201、1202、1203と、受信局装置と無線通信する送信局装置としての2つの端末局2201、2202とを備えている。端末局2201、2202は、同一の周波数を用いて基地局1201、1202、1203群に対して、データの上りリンク伝送を行う。すなわち、基地局1201〜1203は、それら基地局の共通配下(セル内)の端末局である端末局2201、2202からデータ信号を受信する。
C. Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the third embodiment.
As shown in FIG. 10, the wireless communication system according to the third embodiment includes three
なお、図示の例では、説明を簡単にするため、ネットワーク1000に接続される3つの基地局1201、1202、1203と、2つの端末局2201、2202という構成としたが、これに限らず、複数の基地局、複数の端末局で構成されていてもよい。
In the illustrated example, for the sake of simplicity, the configuration includes three
また、説明を簡単にするため、第1実施形態、および第2実施形態と同様に、基地局1201〜1203のそれぞれのアンテナ素子数は、A(A≧1、Aは整数)本、端末局2201、2202のアンテナ素子数は、B(B≧1、Bは整数)本とする。但し、基地局が2つ以上、および端末局が1つ以上の場合においても本実施形態は適用可能であり、基地局のアンテナ素子数、および端末局のアンテナ素子数がそれぞれ異なっても良い。
In addition, for the sake of simplicity, as in the first and second embodiments, the number of antenna elements of each of the
第3実施形態では、まず、基地局1201は、自基地局と各端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定するためのサウンディングフレームを、端末局2201、2202宛に無線伝送する。端末局2201、2202は、基地局1201から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局1201と自端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、基地局1201からサウンディングフレームを受信できない場合には、基地局1201との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
In the third embodiment, first, the
続いて、基地局1202は、基地局1201と同様に、サウンディングフレームを端末局2201、2202宛に無線伝送する。端末局2201、2202は、基地局1202から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局1202と自端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、基地局1202からサウンディングフレームを受信できない場合には、基地局1202との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
Subsequently, similarly to the
続いて、同様に基地局1203もサウンディングフレームを、端末局2201、2202宛に無線伝送し、端末局2201、2202は、基地局1203から受信したサウンディングフレームを用いて、基地局1203と自端末局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、基地局1203からサウンディングフレームを受信できない場合には、基地局1203との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
Subsequently, similarly, the
その後、端末局2201、2202は、基地局1201〜1203宛にそれぞれデータフレームを無線伝送する。送信するデータフレームには、所望データ信号、フィードバック信号として自端末局と各基地局1201〜1203との間のRSSI値、各基地局1201〜1203の時刻オフセット値、各基地局1201〜1203の周波数オフセット値、またはそれらの測定値に対してコードブック表などを用いて符号化した値、またはそれらの情報を用いて算出した、各基地局1201〜1203が自端末局からのデータフレームに対して、それぞれ連携受信を行うか否かの判定値が含まれる。
Thereafter, the
各基地局1201〜1203がそれぞれ連携受信を行うか否かを測定値から判定するときの算出法としては、RSSI値が閾値Pth以上となる基地局を選択する手法、端末局を基準とした時刻オフセット値が閾値tth以下となる基地局を選択する手法、RSSI値が最大の基地局を基準とした時刻オフセット値が閾値tth以下となる基地局を選択する手法、端末局を基準とした周波数オフセット値が閾値fth以下となる基地局を選択する手法、RSSI値が最大の基地局を基準とした周波数オフセット値が閾値fth以下となる基地局を選択する手法などが考えられる。また、RSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の中から、複数の情報や、閾値を組み合わせて算出しても良い。また、閾値Pth、tth、fthも、予め端末局の所要電力などに基づいて端末局毎に定めることができるほか、通信状況、または伝搬路の状態に応じて適応的に設定することもできる。
As a calculation method when determining whether or not each
基地局1201〜1203は、端末局2201、2202から送信されたデータフレームを受信、復調し、データフレームに含まれるフィードバック信号を用いて、自基地局が各データフレームに対して、それぞれ基地局連携受信を行うか否か、および連携受信の際の自基地局のパラメータを設定し、受信処理を行う。
The
基地局1201〜1203がそれぞれ設定する自基地局のパラメータとして、受信したデータフレームの受信SNRを用いて最大比合成のウェイトを設定し、端末局2201、2202との間の時刻オフセット値、および周波数オフセット値を用いて、自基地局の受信タイミングを定めたり、時刻や、周波数を調整したりすることができる。各基地局1201〜1203は、端末局2201、2202から受ける信号に対して2台以上の基地局で受信する場合には連携受信を行い、1台の基地局のみが受信する場合は単体受信を行う。
As a parameter of the base station set by each of the
また、複数の基地局が連携して受信するとき、選択合成、閾値合成、最大比合成、等利得合成などのダイバーシチなどの連携手法を用いることができる。また、複数の基地局にわたるアンテナアレー受信や、空間等化などの基地局連携信号処理を行う場合、各基地局間でチャネル情報の交換や、キャリブレーション処理などが必要となる。 In addition, when a plurality of base stations receive in cooperation, a cooperative method such as diversity such as selective combining, threshold combining, maximum ratio combining, and equal gain combining can be used. In addition, when performing base station cooperation signal processing such as antenna array reception and spatial equalization over a plurality of base stations, it is necessary to exchange channel information between each base station, calibration processing, and the like.
C−1.第3実施形態の数式表現
以下、一例として、基地局1201〜1203が端末局2201、2202に対してサウンディングフレームを送信し、各端末局2201、2202からのデータフレーム送信信号に含まれる、各基地局がそれぞれデータフレームに対して連携受信を行うか否かの判定値を基に、各端末局2201、2202からのデータフレームに対して、それぞれ3つの基地局1201〜1203で連携した最大比合成受信を行う場合を考える。
C-1. Mathematical Expression of Third Embodiment Hereinafter, as an example, the
各基地局1201〜1203から端末局2201、2202群宛に伝送するサウンディングフレーム、および各端末局2201、2202から基地局1201〜1203群宛に伝送するデータフレームは、数式(1)に示す通り、送信局および受信局毎に、それぞれ独立した信号として受信される。
The sounding frame transmitted from each
端末局jから送信されたデータ伝送信号を、3つの基地局1201〜1203が最大比合成によって連携受信するとき、基地局iにおける受信信号は、数式(5)のように表される。
When the three
但し、tは時間のインデックス、pは遅延波のインデックス、Nmaxは最大遅延パス数、Hi、j(t,p)は端末局jから基地局iへのA×Bのチャネル行列、xi、j(t−p)は端末局jから基地局iへのB×1送信信号ベクトル、niは基地局iにおけるA×1雑音ベクトルを表す。 Where t is a time index, p is a delay wave index, N max is the maximum number of delay paths, H i, j (t, p) is an A × B channel matrix from the terminal station j to the base station i, x i, j (t-p) is B × 1 transmitted signal vector from the terminal station j to the base station i, the n i represents an a × 1 noise vector at the base station i.
基地局2201〜2202では、それぞれ受信した受信信号に対してB×A受信ウェイト行列Wj,i(t)を乗じることで、所望データを得る。以下に、端末局2201、2202における受信ウェイト行列の算出を説明する。なお、本説明では、送信信号xj,iは、OFDM変調を行うものとするが、OFDM変調以外にもシングルキャリア変調であってもよい。また、遅延波の最大遅延量δは、OFDMのGIを超えないものとし、OFDMサブキャリア毎に本操作を行うものとする。
Each of the
端末局2101、2102から送信されたデータフレームを受信した基地局1201〜1203は、OFDM復調を行う。GIを超えない遅延波信号成分は、全て通常の信号成分と見なせるため、OFDM復調後の受信信号yi,j´(t)は、数式(6)のように表せる。
The
但し、H´i,j(t)はHi,j(t,p)の遅延波成分の和のA×B行列、x´i,j(t)はxi,j(t−p)の遅延波成分の和のA×1行列、ni´はA×1のOFDM復調信号に含まれる雑音成分ベクトルを表す。 However, H ′ i, j (t) is an A × B matrix of the sum of delayed wave components of H i, j (t, p), and x ′ i, j (t) is x i, j (tp). An A × 1 matrix of the sum of the delayed wave components, n i ′ represents a noise component vector included in the A × 1 OFDM demodulated signal.
受信信号内に含まれるパイロット信号などの既知信号成分を用いて、Hj´(t)を推定し、受信ウェイトの一例として数式(4)に示すZF規範の受信ウェイト行列Wj,i(t)を用いて等化すると、数式(7)のように表される。 H j ′ (t) is estimated using a known signal component such as a pilot signal included in the received signal, and the received weight matrix W j, i (t ) Is used to express as Equation (7).
但し、n’’iは等化後の信号に含まれるA×1雑音信号成分ベクトルを表す。これにより、信号ベクトルxi、j´(t)を得る。また、受信ウェイト行列としては、ZF規範以外にもMRC、MMSEなどの線形分離規範、またはMLDや、sphere decodingなどの非線形分離規範などを用いることができる。 Here, n ″ i represents an A × 1 noise signal component vector included in the equalized signal. As a result, a signal vector x i, j ′ (t) is obtained. In addition to the ZF criterion, a linear separation criterion such as MRC or MMSE, or a nonlinear separation criterion such as MLD or sphere decoding can be used as the reception weight matrix.
その後、最大非合成においては、各基地局1201〜1203で受信したデータ信号を、送信した端末局2101、2102毎に受信信号のSNRを重み係数として合成する。各端末局2101、2102から送信されたデータ信号を合成受信した所望信号は、数式(8)のにように表される。
Thereafter, in the maximum non-combination, the data signals received by the
但し、γi,jはri,j(t)の受信SNRを表す。これにより、基地局1201〜1203が連携して各端末局2101、2102から受けるデータ送信信号を最大比合成によって受信することができる。
Here, γ i, j represents the received SNR of r i, j (t). As a result, the
C−2.第3実施形態における基地局構成
図11は、第3実施形態における基地局1201の内部構成を示す概略ブロック図である。ここでは、一例として、基地局1201〜1203が端末局2201、2202宛にサウンディングフレームを送信し、端末局2201、2202がサウンディングフレームを用いて、各基地局1201〜1203が自端末局からのデータフレームに対し、それぞれ連携受信を行うか否かの判定値を導出し、その情報を付加して各基地局1201〜1203へデータフレームの送信を行い、基地局1201〜1203が端末局2201、2202から送信されたデータフレームに対して、それぞれ3つの基地局1201、1202、1203で連携して最大非合成受信を行うときを考える。なお、第3実施形態における基地局1202、1203の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、基地局1201についてのみ説明する。
C-2. Base Station Configuration in Third Embodiment FIG. 11 is a schematic block diagram showing the internal configuration of the
図11に示すように、基地局1201は、制御信号生成部3001と、送信信号生成部3002と、無線部3003−1〜3003−Aと、アンテナ素子3004−1〜3004−Aと、受信信号復調部3005と、受信処理部3010とを備えている。制御信号生成部3001は、サウンディングフレームを生成するための制御信号を生成し、送信信号生成部3002へ出力する。送信信号生成部3002は、制御信号生成部3001からの信号を入力として、ベースバンドでサウンディングフレームを生成し、無線部3003−1〜3003−Aに出力する。
As illustrated in FIG. 11, the
無線部3003−i(iは1以上A以下の整数)は、送信信号生成部3002から出力されたアンテナ素子ごとのサウンディングフレームのベースバンド信号を無線信号に変換し、アンテナ素子3004−iから送信する。また、無線部3003−iは、アンテナ素子3004−iで受信された無線信号を、ベースバンド信号に変換し、受信信号復調部3005に出力する。受信信号復調部3005は、無線部3003−1〜3003−Aから入力されたデータフレームのベースバンド信号を復調し、受信処理部3010に出力する。受信処理部3010は、受信信号復調部3005から入力されたデータフレーム信号から、自基地局が基地局連携を行うか否かの判定値とデータ部分とを取得し、ネットワーク1000を介して、基地局同士で取得情報を交換して、各基地局1201〜1203の受信データを最大比合成することで所望のデータ信号を得る。
Radio section 3003-i (i is an integer not less than 1 and not more than A) converts the baseband signal of the sounding frame for each antenna element output from transmission
C−3.第3実施形態における端末局構成
図12は、第3実施形態における端末局2201の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、第3実施形態における端末局2202の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、端末局2201についてのみ説明する。
C-3. Terminal Station Configuration in the Third Embodiment FIG. 12 is a schematic block diagram showing the internal configuration of the
図12に示すように、第3実施形態における端末局2201の構成は、図3に示す第1実施形態における端末局2001の構成とほぼ同様である。端末局2201が端末局2001と異なる点は、受信信号復調部3005を備えていない点、および送信信号生成部4003にデータの入力が加えられた点である。第3実施形態では、端末局2201、2202から基地局1201〜1203に対する上りリンクでのデータ伝送を行うため、端末局2201、2202において、データ受信処理の代わりにデータ送信処理を行う。
As shown in FIG. 12, the configuration of the
端末局2201の送信信号生成部4003は、入力データ、制御信号生成部4004から入力された制御信号、およびフィードバック信号生成部4009から入力されたフィードバック信号を用いて、ベースバンドのデータフレームを生成し、無線部4002−1〜4002−B、アンテナ素子4001−1〜4001−Bを経由して、基地局1201〜1203宛にデータフレームを送信する。
The transmission
C−4.第3実施形態における通信手順
図13は、第3実施形態における通信手順の一例を示すフレームシーケンス図である。以下、第3実施形態における通信手順を、図10〜図13を参照して説明する。
C-4. Communication Procedure in Third Embodiment FIG. 13 is a frame sequence diagram illustrating an example of a communication procedure in the third embodiment. The communication procedure in the third embodiment will be described below with reference to FIGS.
まず、基地局1201の制御信号生成部3001は、サウンディングフレーム701を生成し、送信信号生成部3002は、生成されたサウンディングフレーム701をベースバンドの信号に変換する。無線部3003−1〜3003−Aは、送信信号生成部3002が生成したベースバンド信号のサウンディングフレーム701を無線信号に変換する。アンテナ素子3004−1〜3004−Aは、時刻t1のタイミングでサウンディングフレーム701を端末局2201、2202宛に送信する。
First, the control
端末局2201、2202は、アンテナ素子4001−1〜4001−Bによりサウンディングフレーム701を受信する。無線部4002−1〜4002−Bは、アンテナ素子4001−1〜4001−Bが受信したサウンディングフレーム701をベースバンド信号に変換し、受信感度測定部4006、時刻オフセット測定部4007、および周波数オフセット測定部4008に出力する。
The
端末局2201、2202において、受信感度測定部4006は、サウンディングフレーム701を受信すると、ベースバンド信号のサウンディングフレーム701からRSSI値を測定し、該測定したRSSI値を、基地局1201のIDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する。
In the
また、時刻オフセット測定部4007は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム701から時刻オフセット値を測定し、該時刻オフセット値を、基地局1201のIDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する。
The time offset
また、周波数オフセット測定部4008は、ベースバンド信号のサウンディングフレーム701から周波数オフセット値を測定し、該測定した周波数オフセット値を、基地局1201のIDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する。
Also, the frequency offset
次に、基地局1202は、基地局1201がサウンディングフレーム701を送信したときと同様の処理を行い、時刻t2のタイミングでサウンディングフレーム702を端末局2201、2202宛に送信する。サウンディングフレーム702を受信した端末局2201、2202は、サウンディングフレーム701を受信したときと同様の処理を行う。これにより、端末局2201、2202は、サウンディングフレーム702を用いて、基地局1202との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、基地局1202のIDと共にフィードバック信号生成部4009へ出力する。
Next, the
次に、基地局1203は、基地局1201がサウンディングフレーム701を送信したときと同様の処理を行い、時刻t3のタイミングでサウンディングフレーム703を端末局2201、2202宛に送信する。サウンディングフレーム703を受信した端末局2201、2202は、サウンディングフレーム701、およびサウンディングフレーム702を受信したときと同様の処理を行う。これにより、端末局2201、端末局2202は、サウンディングフレーム703を用いて、基地局1203との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定し、基地局1203のIDと共にフィードバック信号生成部4009へ出力する。
Next, the
端末局2201、2202のフィードバック信号生成部4009は、基地局1201〜1203から受信したサウンディングフレームのRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、および各基地局のIDを用いて、各基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して連携受信を行うか否かを表す判定値を求め、送信信号生成部4003に出力する。
The
端末局2201、2202の送信信号生成部4003は、入力データ、制御信号生成部4004からの入力、およびフィードバック信号生成部4009からの入力を基にデータフレーム704、またはデータフレーム705をベースバンド信号で生成する。無線部4002−1〜4002−Bは、送信信号生成部4003が生成したベースバンド信号のデータフレーム704、またはデータフレーム705を無線信号に変換する。
The
端末局2201は、アンテナ素子4001−1〜4001−Bにより時刻t4のタイミングで、データフレーム704を基地局1201〜1203宛に送信する。また、端末局2202は、アンテナ素子4001−1〜4001−Bにより時刻t5のタイミングで、データフレーム705を基地局1201〜1203宛に送信する。
The
基地局1201〜1203は、アンテナ素子3004−1〜3004−Aによりデータフレーム704、およびデータフレーム705を受信する。無線部3003−1〜3003−Aは、アンテナ素子3004−1〜3004−Aが受信したデータフレーム704、およびデータフレーム705をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部3005へ出力する。受信信号復調部3005は、ベースバンド信号のデータフレーム704、およびデータフレーム705を復調し、受信処理部3010に出力する。
基地局1201〜1203の受信処理部3010は、受信信号復調部3005から入力された各データフレームから、自基地局が各データフレームに対して連携受信を行うか否かの判定値、およびデータ部分を取得し、ネットワーク1000を介して、基地局同士で取得情報の交換を行い、基地局1201〜1203の受信データを最大非合成することで所望のデータ信号を得る。
The
なお、上記説明では、基地局1201〜1203がサウンディングフレーム701〜703を送信した後に、端末局2201、2202がデータフレーム704、705を送信しているが、必ずしも上記フレームシーケンスである必要はない。例えば、各端末局2201、2202から送信するフィードバック信号をデータフレームに含めず、フィードバックフレームとして別のタイミングで送信する場合も、図13に示すフレームシーケンスと同様のやり取りを実現できる。
In the above description, the
また、端末局2201、2202のフィードバック信号生成部4009において、各基地局1201〜1203が自端末局から送信するデータフレームに対して、それぞれ連携受信を行うか否かの判定を行わずに、測定したRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも1つ以上をフィードバック信号として送信信号生成部4003に出力することもできる。そのとき、基地局1201〜1203では、それぞれ取得した情報を基に、各端末局2201、2202から送信されるデータフレーム704、705に対して、自基地局が連携受信を行うか否かの判定を行い、さらに重み付け係数などの連携受信におけるパラメータの設定を行う。
In addition, in the feedback
C−5.信号処理手順例
図14は、第3実施形態の端末局2201がフィードバック信号を出力する処理手順例を示すフローチャートである。図示のフローチャートは、端末局2201において、基地局1201〜1203からサウンディングフレーム701、702、703を受信し、測定したRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値から少なくとも1つ以上を用いて、自端末局が送信するデータフレームに対して、各基地局がそれぞれ連携受信を行うか否かの判定値を導出し、フィードバック信号を出力する処理手順を示している。なお、端末局2202においても、同様の処理を行う。
C-5. Signal Processing Procedure Example FIG. 14 is a flowchart showing a processing procedure example in which the
端末局2201において、無線部4002−1〜4002−Bは、アンテナ素子4001−1〜4001−Bにより、基地局1201〜1203から受信したビーコンや、サウンディングフレームなどの既知信号をベースバンド信号に変換し、受信感度測定部4006、時刻オフセット測定部4007、および周波数オフセット測定部4008に出力する。
In the
受信感度測定部4006は、無線部4002−1〜4002−Bから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局1201〜1203との間のRSSI値を測定し、基地局のID(1201〜1203)と共にフィードバック信号生成部4009に出力する(ステップS30−1)。なお、RSSI値の代わりに、SNRやCNRを測定してもよい。
The reception
また、時刻オフセット測定部4007は、無線部4002−1〜4002−Bから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局1201〜1203と自端末局との時刻オフセット値を測定し、基地局IDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する(ステップS30−2)。
The time offset
また、周波数オフセット測定部4008は、無線部4002−1〜4002−Bから出力されたベースバンドの既知信号を用いて、基地局1201〜1203と自端末局との周波数オフセット値を測定し、基地局IDと共にフィードバック信号生成部4009に出力する(ステップS30−3)。
Further, the frequency offset
次に、端末局2201において、全基地局1201〜1203から情報を取得したか否かを判定し(ステップS31)、サウンディングフレームを送信する全ての基地局1201〜1203に対して終了するまで、上記の測定と出力の処理(ステップS30−1〜S30−3)を繰り返す(ステップS31のNO)。
Next, in the
一方、サウンディングフレームを送信する全ての基地局1201〜1203に対して、測定と出力の処理(ステップS10−1〜S10−3)が終了した場合には(ステップS11のYES)、
On the other hand, when the measurement and output processing (steps S10-1 to S10-3) is completed for all the
端末局2201のフィードバック信号生成部4009は、受信感度測定部4006、時刻オフセット測定部4007、および周波数オフセット測定部4008から入力されたRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくとも1つ以上の情報を用いて、各基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して、それぞれ連携受信を行うか否かの判定を行う。
The feedback
フィードバック信号生成部4009は、予め定めた自端末局に対して、各基地局がそれぞれ連携伝送を行うか否かの判定に用いる情報(判定基準)として、入力されたRSSI値、時刻オフセット値、または周波数オフセット値のいずれを用いるかを判定する(ステップS32)。
The feedback
RSSI値を用いる場合は、RSSI値が閾値Pth以上となる基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する(ステップS33−1)。時刻オフセット値を用いる場合は、時刻オフセット値が閾値tth以下となる基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する(ステップS33−2)。周波数オフセット値を用いる場合は、周波数オフセット値が閾値fth以下となる基地局が自端末局から送信するデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する(ステップS33−3)。 When using the RSSI value, the base station the RSSI value becomes the threshold value P th or more is determined to perform cooperative reception for the data frame to be transmitted from the own terminal station (step S33-1). When using the time offset value, the base station having the time offset value equal to or less than the threshold t th determines to perform cooperative reception on the data frame transmitted from the terminal station (step S33-2). When the frequency offset value is used, the base station having the frequency offset value equal to or less than the threshold f th determines to perform cooperative reception on the data frame transmitted from the terminal station (step S33-3).
そして、端末局2201のフィードバック信号生成部4009は、上記ステップS33−1〜33−3での決定結果を表す判定値を、基地局1201〜1203のIDと共に送信信号生成部4003にフィードバック信号として出力する(ステップS34)。
Then, the feedback
なお、以上の説明では、各基地局1201〜1203がネットワーク1000と接続された形態を取っているが、必ずしもネットワーク1000に接続されている必要はなく、それぞれの基地局1201〜1203が独自にデータを生成し、配下の端末局群に信号を送信する無線通信システム、または基地局同士互いに無線伝送によって必要なデータをやり取りする無線通信システムにおいても適用可能である。
In the above description, the
D.第4実施形態
次に、本発明の第4実施形態について説明する。なお、第4実施形態では、第3実施形態との差分を中心に説明し、第3実施形態と同様の部分については説明を省略する。
D. Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the fourth embodiment, the difference from the third embodiment will be mainly described, and the description of the same parts as those in the third embodiment will be omitted.
第4実施形態による無線通信システムの構成は、図10に示す第3実施形態の無線通信システムの基地局1201、1202、1203を、それぞれ、後述する図15に示す構成の基地局1301、1302、1303に置き換え、端末局2201、2202を、それぞれ、後述する図16に示す構成の端末局2301、2302に置き換えたものである。
The configuration of the wireless communication system according to the fourth embodiment is that
第4実施形態では、まず、端末局2301は、RSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定するためのサウンディング信号と、データ信号とを含んだデータフレームを、基地局1301〜1303宛に無線伝送する。基地局1301〜1303は、端末局2301から受信したデータフレームに含まれるサウンディング信号を用いて、端末局2301と自基地局との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値を測定する。但し、端末局2301からサウンディングフレームを受信できない場合には、端末局2301との間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値が測定不能であることを示す情報を保持するか、もしくは測定しない。
In the fourth embodiment, first, the
その後、基地局1301〜1303は、ネットワーク1000を介して、測定した自基地局と端末局2101との間のRSSI値、時刻オフセット値、周波数オフセット値、受信SNR、および受信データ信号を交換する。基地局1301〜1303は、取得した情報を用いて、自基地局が各データフレームに対して連携受信を行うか否かの判定、および連携受信におけるパラメータの設定を行い、各端末局に対してそれぞれ2台以上の基地局が受信する場合には連携した受信を行い、1台の基地局が受信する場合には基地局単体による受信を行う。受信動作を行った各基地局では、受信したデータ信号と受信SNRを用いて最大比合成を行い、所望のデータを得る。
Thereafter, the
端末局2302が送信するデータフレームに対しても、送信する端末局2302、および受信する基地局1301〜1303において同様の処理を行い、最大比合成によって所望のデータを得る。
For the data frame transmitted by the terminal station 2302, similar processing is performed in the transmitting terminal station 2302 and the receiving
D−1.第4実施形態における基地局構成
図15は、第4実施形態における基地局1301の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、第4実施形態における基地局1302、1303の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、基地局1301についてのみ説明する。
D-1. Base Station Configuration in Fourth Embodiment FIG. 15 is a schematic block diagram showing the internal configuration of a
図15に示すように、基地局1301が、図11に示す第3実施形態における基地局1201と異なる点は、無線部3003−1〜3003−Aからの出力、および受信処理部3010への入力として、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、および周波数オフセット測定部3009を新たに備える点、制御信号生成部3001、および送信信号生成部3002を備えていない点である。
As shown in FIG. 15, the
端末局2301、2302から送信されたデータフレームは、基地局1301のアンテナ素子3004−1〜3004−A、および無線部3003−1〜3003−Aを経由してベースバンド信号に変換され、受信信号復調部3005、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、および周波数オフセット測定部3009に出力される。
Data frames transmitted from the
受信信号復調部3005は、入力されたデータフレームを復調してサウンディング信号部分とデータ信号部分を取得し、受信処理部3010に出力する。受信感度測定部3007は、図12に示す第3実施形態における端末局2201の受信感度測定部4006と同様に、入力されたデータフレームのサウンディング信号部分から各端末局2301、2302と自基地局との間のRSSI値を測定し、端末局のID(2301、または2302)と共に受信処理部3010に出力する。
Received
時刻オフセット測定部3008は、図12に示す第3実施形態における端末局2201の時刻オフセット測定部4007と同様に、入力されたデータフレームのサウンディング信号部分から各端末局2301、2302と自基地局との間の時刻オフセット値を測定し、端末局のIDと共に受信処理部3010に出力する。
Similar to the time offset
周波数オフセット測定部3009は、図12に示す第3実施形態における端末局2201の周波数オフセット測定部4008と同様に、入力されたデータフレームのサウンディング信号部分から各端末局2301、2302と自基地局との間の周波数オフセット値を測定し、端末局のIDと共に受信処理部3010に出力する。
Similar to the frequency offset
受信処理部3010は、サウンディング信号、データ信号、測定したRSSI値、時刻オフセット値、及び周波数オフセット値の入力を受け、それらの情報、およびサウンディングフレームから測定した受信SNRの中から必要な情報に自基地局のID(1301、または1302、または1303)を付加し、ネットワーク1000を経由して他の基地局と情報交換を行う。また、受信処理部3010は、取得した情報を用いて、自基地局が各データフレームに対して連携受信を行うか否かの判定、および連携受信におけるパラメータの設定を行い、各データフレームに対して2台以上の基地局が受信する場合には連携受信を行い、1台の基地局が受信する場合には基地局単体受信を行う。受信動作を行った各基地局1301〜1303においては、受信したデータ信号と受信SNRを用いて最大比合成を行い、所望のデータを得る。
The
D−2.第4実施形態における端末局構成
図16は、第4実施形態における端末局2301の内部構成を示す概略ブロック図である。なお、第4実施形態における端末局2302の構成も同じものを用いることができることから、ここでは、端末局2301についてのみ説明する。
D-2. Terminal Station Configuration in the Fourth Embodiment FIG. 16 is a schematic block diagram showing the internal configuration of the
図16に示すように、端末局2301が、図12に示す第3実施形態の端末局2201と異なる点は、受信感度測定部4006、時刻オフセット測定部4007、周波数オフセット測定部4008、およびフィードバック信号生成部4009を備えていない点である。
As shown in FIG. 16, the
制御信号生成部4004は、サウンディング信号、および無線通信を行うための制御信号を生成し、送信信号生成部4003へ出力する。送信信号生成部4003は、入力データ、および制御信号生成部4004からの入力信号を用いて、ベースバンドでデータフレームを生成し、無線部4002−1〜4002−Bに出力する。無線部4002−1〜4002−Bはデータフレームのベースバンド信号を無線信号に変換し、アンテナ素子4001−1〜4001−Bから送信する。
The control
D−3.第4実施形態における通信手順
図17は、第4実施形態における通信手順を示すフレームシーケンス図である。以下、第4実施形態における通信手順を、図15〜図17を参照して説明する。
D-3. Communication Procedure in Fourth Embodiment FIG. 17 is a frame sequence diagram showing a communication procedure in the fourth embodiment. Hereinafter, a communication procedure in the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 15 to 17.
まず、端末局2301において、制御信号生成部4004は、データフレーム801を生成し、送信信号生成部4003は、データフレーム801をベースバンドの信号に変換する。無線部4001−1〜4003−Bは、送信信号生成部4003が生成したベースバンド信号のデータフレーム801を無線信号に変換する。アンテナ素子4001−1〜4001−Bは、時刻t1のタイミングでデータフレーム801を基地局1301〜1303宛に送信する。
First, in the
基地局1301〜1303は、アンテナ素子3004−1〜3004−Aによりデータフレーム801を受信する。無線部3003−1〜4002−Aは、アンテナ素子3004−1〜3004−Aが受信したデータフレーム801をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部3005、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008,および周波数オフセット測定部3009に出力する。
基地局1301〜1303において、受信感度測定部3007は、ベースバンド信号のデータフレーム801からRSSI値を測定し、該測定したRSSI値を、端末局2301のIDと共に受信処理部3010に出力する。
In
また、時刻オフセット測定部3008は、ベースバンド信号のデータフレーム801から時刻オフセット値を測定し、該測定した時刻オフセット値を、端末局2301のIDと共に受信処理部3010に出力する。
The time offset
また、周波数オフセット測定部3009は、ベースバンド信号のデータフレーム801から周波数オフセット値を測定し、該測定した周波数オフセット値を、端末局2301のIDと共に受信処理部3010に出力する。
Also, the frequency offset
次に、基地局1301〜1303において、受信処理部3010は、サウンディング信号、データ信号、並びに測定したRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の入力を受け、それらの情報、およびサウンディングフレームから測定した受信SNR、自基地局のID(1301、または1302、または1303)を付加し、ネットワーク1000を経由して、他の基地局と情報交換を行う。また、受信処理部3010は、取得した情報を用いて、自基地局が各データフレームに対して連携受信を行うか否かの判定、および連携受信におけるパラメータの設定を行い、各データフレームに対して2台以上の基地局が受信する場合には連携受信を行い、1台の基地局が受信する場合には基地局単体受信を行う。受信動作を行った各基地局1301〜1303においては、受信したデータ信号と受信SNRを用いて最大比合成を行い、所望のデータを得る。
Next, in the
端末局2302も端末局2301と同様の処理を行い、時刻t2のタイミングでデータフレーム802を基地局1031〜1303宛に送信する。データフレーム802を受信した基地局1301〜1303は、データフレーム801を受信したときと同様の処理を行い、最大比合成によって所望のデータを得る。
The terminal station 2302 also performs the same processing as the
なお、上記説明では、各端末局が基地局1301〜1303群に対してサウンディング信号とデータ信号とをまとめてデータフレーム801、802として送信しているが、必ずしも上記フレームシーケンスである必要はない。例えば、サウンディング信号をサウンディングフレームとして別のタイミングで送るときも、図17に示すフレームシーケンスと同様のやり取りを実現できる。
In the above description, each terminal station collectively transmits the sounding signal and the data signal to the
D−4.信号処理手順例
図18は、第4実施形態の基地局1301が最大比合成受信処理を行う処理手順例を示すフローチャートである。図示のフローチャートでは、基地局1301において、端末局2301からのデータフレームを受信し、含まれるサウンディング信号から測定したRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値から少なくとも1つ以上の情報を用いて、自基地局が受信したデータフレームに対して連携受信を行うか否かの判定値を導出し、最大比合成受信処理を行う処理手順例を示している。なお、端末局2302からのデータフレーム802の受信、および基地局1302、1303におけるデータフレーム受信についても同様の処理を行う。
D-4. Signal Processing Procedure Example FIG. 18 is a flowchart illustrating a processing procedure example in which the
基地局1301において、無線部3003−1〜3003−Aは、アンテナ素子3004−1〜3004−Aにより端末局2301から受信したデータフレーム801をベースバンド信号に変換し、受信信号復調部3005、受信感度測定部3007、時刻オフセット測定部3008、および周波数オフセット測定部3009に出力する。
In
受信信号復調部3005は、無線部3003−1〜3003−Aから出力されたベースバンドのデータフレームから受信SNR値の測定、およびデータ信号部分の取得を行い、端末局2301のIDと共に受信処理部3010に出力する(ステップS40−1)。
Received
また、受信感度測定部3007は、無線部3003−1〜3003−Aから出力されたベースバンドのデータフレームに含まれる既知信号を用いて、端末局2301との間のRSSI値を測定し、端末局2301のIDと共に受信処理部3010に出力する(ステップS40−2)。なお、RSSI値の代わりに、SNRやCNRを測定してもよい。
Further, the reception
また、時刻オフセット測定部3008は、無線部3003−1〜3003−Aから出力されたベースバンドデータフレームに含まれる既知信号を用いて、端末局2301との間の時刻オフセット値を測定し、端末局2301のIDと共に受信処理部3010に出力する(ステップS40−3)。
The time offset
また、周波数オフセット測定部3009は、無線部3003−1〜3003−Aから出力されたベースバンドデータフレームに含まれる既知信号を用いて、端末局2301との間の周波数オフセット値を測定し、端末局2301のIDと共に受信処理部3010に出力する(ステップS40−4)。
Further, the frequency offset
次に、基地局1301の受信処理部3010は、入力されたRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値の中から、基地局がデータフレームに対して連携受信を行うか否かの判定に用いる情報(判定基準)を選択する(ステップS41)。
Next, the
受信処理部3010は、連携受信を行うか否かの判定基準にRSSI値を用いる場合には、ネットワーク1000を介して他基地局が持つRSSI値を交換する(ステップS42−1)。受信処理部3010は、連携受信を行うか否かの判定基準に時刻オフセット値を用いる場合には、ネットワーク1000を介して他基地局が持つ時刻オフセット値を交換する(ステップS42−2)。受信処理部3010は、連携受信を行うか否かの判定基準に周波数オフセット値を用いる場合には、ネットワーク1000を介して他基地局が持つ周波数オフセット値を交換する(ステップS42−3)。
When the RSSI value is used as a criterion for determining whether or not to perform cooperative reception, the
次に、受信処理部3010は、取得した情報を用いて自基地局が受信したデータフレームに対して連携受信処理を行うか否かを判定する。判定基準にRSSI値を用いる場合は、自基地局のRSSI値が閾値Pth以上となるデータフレームに対して、連携受信を行うよう決定する(ステップS43−1)。時刻オフセット値を用いる場合は、時刻オフセット値が閾値tth以下となるデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する(ステップS43−2)。周波数オフセット値を用いる場合は、周波数オフセット値が閾値fth以下となるデータフレームに対して連携受信を行うよう決定する(ステップS43−3)。
Next, the
基地局1301の受信処理部3010は、上記ステップS43−1〜43−3における決定結果を表す判定値と受信SNRとに基づいて、受信したデータフレームのデータ部分に対する受信処理、および最大比合成受信のための重み付けを行う(ステップS44)。次に、受信処理部3010は、他の基地局における受信信号処理結果を、ネットワーク1000を介して取得し、自基地局の受信データ処理結果と合わせて最大比合成を行い、所望するデータを得る(ステップS45)。
The
なお、以上の説明では、各基地局1301〜1303がネットワーク1000と接続された形態を取っているが、必ずしもネットワーク1000に接続されている必要はなく、基地局1301〜1303同士が互いに無線伝送によって必要なデータをやり取りする無線通信システムにおいても適用可能である。
In the above description, the
上述した第1乃至第4実施形態によれば、下りリンク伝送においては送信局である基地局がサウンディングフレームを送信し、端末局からフィードバックを受け、または各端末局がサウンディングフレームを送信し、ネットワーク経由で情報交換することで、端末局と各基地局間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくともいずれか1つ以上の情報を用いて、各基地局における自基地局が連携伝送を行うか否かの判定、またその際のパラメータを設定することで、基地局連携伝送を効果的に行うことができる。これにより、基地局1台あたりの連携効果を高めることができ、システム全体の特性改善に繋げることができる。ゆえに、複数の基地局が同時刻・同一周波数で連携送信を行うことで、高いシステムスループットで通信することを可能とする。 According to the first to fourth embodiments described above, in downlink transmission, a base station as a transmitting station transmits a sounding frame and receives feedback from a terminal station, or each terminal station transmits a sounding frame, By exchanging information via, the base station in each base station uses at least one of the RSSI value, the time offset value, and the frequency offset value between the terminal station and each base station. By determining whether or not to perform coordinated transmission and setting the parameters at that time, it is possible to effectively perform base station coordinated transmission. Thereby, the cooperation effect per base station can be heightened and it can lead to the characteristic improvement of the whole system. Therefore, a plurality of base stations can perform high-throughput communication by performing cooperative transmission at the same time and the same frequency.
また、上りリンク伝送においては、送信局である端末局からのサウンディングフレームを受信し、または基地局から送信したサウンディングフレームによって各端末局で求めた情報のフィードバックを受け、ネットワーク経由で情報交換することで、端末局と各基地局間のRSSI値、時刻オフセット値、および周波数オフセット値のうち、少なくともいずれか1つ以上の情報を用いて、各基地局における自基地局が連携受信を行うか否かの判定、またその際のパラメータを設定することで、基地局連携受信を効果的に行うことができる。これにより、基地局1台あたりの連携効果を高めることができ、システム全体の特性改善に繋がる。ゆえに、複数の基地局が同時刻・同一周波数で連携受信を行うことで、高いシステムスループットで通信することを可能とする。 In uplink transmission, a sounding frame is received from a terminal station that is a transmitting station, or information obtained from each terminal station is received by a sounding frame transmitted from a base station, and information is exchanged via a network. Whether the base station in each base station performs cooperative reception using at least one of the RSSI value, the time offset value, and the frequency offset value between the terminal station and each base station. By determining whether or not and setting the parameters at that time, it is possible to effectively perform base station cooperative reception. Thereby, the cooperation effect per base station can be improved and it leads to the characteristic improvement of the whole system. Therefore, a plurality of base stations can perform communication with high system throughput by performing cooperative reception at the same time and the same frequency.
なお、上述した実施形態における基地局1001、1002、1003、1101、1102、1103、1201、1202、1203、1301、1302、1303、端末局2001、2002、2101、2102、2201、2202、2301、2302の各機能部は、専用のハードウェア(例えば、ワイヤードロジック等)により実現されてもよく、各機能部を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウエアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
Note that the
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and includes designs and the like that do not depart from the gist of the present invention.
1000…ネットワーク
1001〜1003、1101〜1103、1201〜1203、1301〜1303 基地局
2001、2002、2101、2102、2201、2202、2301、2302 端末局
3001 制御信号生成部
3002 送信信号生成部
3003−1〜3003−A 無線部
3004−1〜3004−A アンテナ素子
3005 受信信号復調部
3006 送信判定部
3007 受信感度測定部
3008 時刻オフセット測定部
3009 周波数オフセット測定部
3010 受信処理部
4001−1〜4001−B アンテナ素子
4002−1〜4002−B 無線部
4003 送信信号生成部
4004 制御信号生成部
4005 受信信号復調部
4006 受信感度測定部
4007 時刻オフセット測定部
4008 周波数オフセット測定部
4009 フィードバック信号生成部
1000 ...
Claims (8)
前記受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定部と、
前記測定部における測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、前記受信局装置への連携送信を行うように複数の前記送信局装置を制御する制御部と、
を備える無線通信システム。 A communication system in which a plurality of transmitting station apparatuses simultaneously transmit signals to the receiving station apparatus using the same frequency,
A measuring unit for measuring characteristics between the receiving station device and each transmitting station device;
Based on the measurement result in the measurement unit, the transmitting station apparatus that satisfies the condition is determined. When there are a plurality of transmitting station apparatuses that satisfy the condition, the plurality of transmitting stations are configured to perform cooperative transmission to the receiving station apparatus. A control unit for controlling the device;
A wireless communication system comprising:
前記送信局装置と各受信局装置との間の特性を測定する測定部と、
前記測定部における測定結果に基づいて条件を満たす受信局装置を判定し、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合には、前記送信局装置からの連携受信を行うように複数の前記受信局装置を制御する制御部と、
を備える無線通信システム。 A communication system in which a plurality of receiving station devices simultaneously receive signals from a transmitting station device using the same frequency,
A measuring unit for measuring characteristics between the transmitting station device and each receiving station device;
A plurality of receiving stations are determined so as to perform cooperative reception from the transmitting station apparatus when there are a plurality of receiving station apparatuses that satisfy the condition based on a measurement result in the measurement unit and satisfy the condition. A control unit for controlling the device;
A wireless communication system comprising:
前記受信局装置と各送信局装置との間の特性を測定する測定ステップと、
測定結果に基づいて条件を満たす送信局装置を判定し、前記条件を満たす送信局装置が複数ある場合には、前記受信局装置への連携送信を行うように複数の前記送信局装置を制御する制御ステップと、
を有する通信方法。 A communication method performed by a communication system in which a plurality of transmitting station devices simultaneously transmit signals in cooperation with a receiving station device using the same frequency,
A measurement step of measuring characteristics between the receiving station device and each transmitting station device;
Based on the measurement result, a transmitting station apparatus that satisfies the condition is determined, and when there are a plurality of transmitting station apparatuses that satisfy the condition, the plurality of transmitting station apparatuses are controlled to perform cooperative transmission to the receiving station apparatus. Control steps;
A communication method comprising:
前記送信局装置と各受信局装置との間の特性を測定する測定ステップと、
測定結果に基づいて条件を満たす受信局装置を判定し、前記条件を満たす受信局装置が複数ある場合には、前記送信局装置からの連携受信を行うように複数の前記受信局装置を制御する制御ステップと、
を有する通信方法。 A communication method performed by a communication system in which a plurality of receiving station devices simultaneously receive signals from a transmitting station device simultaneously using the same frequency,
A measuring step of measuring characteristics between the transmitting station device and each receiving station device;
Based on the measurement result, a receiving station apparatus that satisfies the condition is determined, and when there are a plurality of receiving station apparatuses that satisfy the condition, the plurality of receiving station apparatuses are controlled to perform cooperative reception from the transmitting station apparatus. Control steps;
A communication method comprising:
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