JP2015104019A

JP2015104019A - 基地局、主基地局、移動局、制御局、無線通信システムおよび無線通信方法

Info

Publication number: JP2015104019A
Application number: JP2013244292A
Authority: JP
Inventors: 進二増田; Shinji Masuda; 佐野　裕康; Hiroyasu Sano; 裕康佐野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2013-11-26
Filing date: 2013-11-26
Publication date: 2015-06-04
Anticipated expiration: 2033-11-26
Also published as: JP6214358B2

Abstract

【課題】同じ信号を同じ周波数で複数の基地局から送信する場合に、受信側において適応等化処理不要でビート干渉を軽減する信号を送信可能な基地局を得ること。【解決手段】通信エリアに他の基地局を有する主基地局、主基地局の通信エリア内の不感地帯を含むエリアを通信エリアとする基地局、移動局、および各基地局を制御する制御局を含む無線通信システムにおける基地局３０であって、主基地局と同一信号を送信する場合に、送信フレーム毎に異なる位相回転量を付与する位相オフセット部１０６と、位相回転された送信フレームを送信する無線処理部１０２と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、主基地局、移動局および制御局とともに無線通信システムを構成する基地局に関する。

従来、無線通信システムでは、同じ信号を同じ周波数で複数のアンテナまたは複数の基地局から送信する場合、各基地局のエリアが重複する場所で各送信信号の位相が逆相で合成されると、受信電力が低下するいわゆるビート干渉が発生する。移動局は、ビート干渉が発生する場所において、エリア内でありながら基地局からの信号が受信できない状況が連続して発生する。

ビート干渉に対して、例えば、下記特許文献１では、同一基地局の２つのアンテナからタイミングの異なる信号を送信し、ビート干渉の発生を低減し、受信側では適応等化処理を行い、タイミングの異なる信号を分離、合成する技術が開示されている。さらに、複数の基地局から送信する場合に、基地局間で異なる周波数偏差を与えて送信し、各送信信号の位相が逆相で合成される時間を少なくし、受信性能を改善する方法が提案されている。

特開２００２−３０００９７号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、基地局の２つのアンテナからタイミングの異なる信号を送信するため、受信側では処理が複雑な適応等化処理が必要である、という問題があった。また、基地局からは周波数偏差を与えて送信するため、周波数偏差に対する耐性が低い方式では受信側において受信性能が劣化する、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同じ信号を同じ周波数で複数の基地局から送信する場合に、受信側において適応等化処理不要でビート干渉を軽減する信号を送信可能な基地局を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、通信エリアに他の基地局を有する主基地局、前記主基地局の通信エリア内の不感地帯を含むエリアを通信エリアとする基地局、移動局、および各基地局を制御する制御局を含む無線通信システムにおける前記基地局であって、前記主基地局と同一信号を送信する場合に、送信フレーム毎に異なる位相回転量を付与する位相オフセット手段と、位相回転された送信フレームを送信する無線処理手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、同じ信号を同じ周波数で複数の基地局から送信する場合に、受信側において適応等化処理不要でビート干渉を軽減する信号を送信できるという効果を奏する。

図１は、実施の形態１の無線通信システムの構成例を示す図である。図２は、実施の形態１の主基地局の構成例を示す図である。図３は、実施の形態１の従基地局の構成例を示す図である。図４は、実施の形態１の移動局の構成例を示す図である。図５は、実施の形態１の無線通信システムにおける無線通信方法を示すフローチャートである。図６は、実施の形態２の従基地局の構成例を示す図である。図７は、位相オフセット部で記憶する送信フレーム番号、位相回転角度およびＡＣＫ／ＮＡＣＫの関係を示す図である。図８は、実施の形態３の無線通信システムの構成例を示す図である。図９は、実施の形態４の無線通信システムの構成例を示す図である。図１０は、実施の形態４の主基地局の構成例を示す図である。図１１は、実施の形態４の２アンテナの従基地局の構成例を示す図である。図１２は、実施の形態４の１アンテナの従基地局の構成例を示す図である。図１３は、実施の形態４の移動局の構成例を示す図である。

以下に、本発明にかかる基地局の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本実施の形態の無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１は、通信エリアとして主局エリア１０Ａを形成する主基地局１０と、移動局２０と、通信エリアとして従局エリア３０Ａを形成する従基地局３０と、制御局４０と、から構成される。主基地局１０の主局エリア１０Ａの中に、移動局２０および従基地局３０がある。移動局２０は、従局エリア３０Ａを除く主局エリア１０Ａでは主基地局１０と通信可能である。また、移動局２０は、従局エリア３０Ａにおいて、主局不感地帯３０Ｂでは従基地局３０と通信可能であり、主局従局重複エリア３０Ｃでは主基地局１０および従基地局３０と通信可能である。

主基地局１０および従基地局３０は、制御局４０からの制御に基づいて、制御局４０から受け取ったデータを移動局２０に無線で送信するとともに、移動局２０から無線で受信したデータを制御局４０に送信する。

移動局２０は、主基地局１０および従基地局３０を介して、または、主基地局１０、従基地局３０のいずれかを介して、制御局４０との間でデータを送受信する。

制御局４０は、１つ以上の基地局（ここでは、主基地局１０および従基地局３０）と接続し、移動局２０との間でやりとりするデータを送受信するとともに、各基地局（主基地局１０および従基地局３０）を制御する。制御局４０は、移動局２０に送信するデータを主基地局１０および従基地局３０に送信する。さらに、制御局４０は、従基地局３０に対して位相回転情報を送信する。

つぎに、主基地局１０の構成および動作について説明する。図２は、本実施の形態の無線通信システムを構成する主基地局の構成例を示す図である。主基地局１０は、符号化部１００と、変調部１０１と、無線処理部１０２と、アンテナ１０３と、復調部１０４と、復号部１０５と、を備える。

主基地局１０において、符号化部１００は、制御局４０より受信した送信データに対して誤り訂正符号化する。本実施の形態では、誤り訂正符号化の方法は特定の方法に限定するものではなく、従来同様の一般的な方法でよい。変調部１０１は、誤り訂正符号化されたデータを変調する。本実施の形態では、変調方式は特定の方式に限定するものではなく、従来同様の一般的な方式でよい。無線処理部１０２は、変調されたデータである変調シンボルをＲＦ信号に変換し、アンテナ１０３から移動局２０へ送信する。

また、無線処理部１０２は、アンテナ１０３を介して移動局２０から受信したＲＦ信号をベースバンド信号に変換する。復調部１０４は、無線処理部１０２で変換されたベースバンド信号を復調する。復号部１０５は、復調後の信号に対して誤り訂正復号し、受信データを得る。

つぎに、従基地局３０の構成および動作について説明する。図３は、本実施の形態の無線通信システムを構成する従基地局の構成例を示す図である。従基地局３０は、符号化部１００と、変調部１０１と、無線処理部１０２と、アンテナ１０３と、復調部１０４と、復号部１０５と、位相オフセット部１０６と、を備える。

符号化部１００から復号部１０５の動作は主基地局１０と同様である。主基地局１０と従基地局３０との違いは、従基地局３０に位相オフセット部１０６が追加されている点である。ここでは、位相オフセット部１０６の動作について説明する。

位相オフセット部１０６は、制御局４０からの位相回転情報に基づいて、変調部１０１から出力される変調シンボルを位相回転し、位相回転シンボルを出力する。例えば、位相回転情報が位相回転周期Ｔを表す場合、変調シンボルに付与する位相回転量は、次の式（１）で表すことができる。

ｓｒ_n＝ｓ_nｅｘｐ（ｊ２πｉ／Ｔ） …（１）

ここで、ｓ_nは複素表記された変調シンボル、ｊは虚数単位、ｉは送信フレーム番号、ｓｒ_nは複素表記された位相回転シンボルである。

従基地局３０では、無線処理部１０２は、位相オフセット部１０６において位相回転された変調シンボルである位相回転シンボルをＲＦ信号に変換し、アンテナ１０３から移動局２０へ送信する。ここでは、送信フレームに付与される位相回転量は２π／位相回転周期［ｒａｄ］単位となる。なお、式（１）から分かるように、位相回転シンボルｓｒ_nは、変調シンボルｓ_nに対して送信フレーム番号ｉによって異なる位相回転量が付与される。これにより、従基地局３０では、送信フレーム毎に異なる位相回転量を付与して送信することができる。

つぎに、移動局２０の構成および動作について説明する。図４は、本実施の形態の無線通信システムを構成する移動局の構成例を示す図である。移動局２０は、符号化部２００と、変調部２０１と、無線処理部２０２と、アンテナ２０３と、復調部２０４と、復号部２０５と、を備える。

移動局２０において、無線処理部２０２は、アンテナ２０３を介して、主基地局１０、従基地局３０、または主基地局１０および従基地局３０の両方から受信したＲＦ信号をベースバンド信号に変換する。復調部２０４は、無線処理部２０２で変換されたベースバンド信号を復調する。復号部２０５は、復調後の信号に対して誤り訂正復号し、受信データを得る。

また、移動局２０からデータを送信する場合、符号化部２００が、送信データに対して誤り訂正符号化する。本実施の形態では、誤り訂正符号化の方法は特定の方法に限定するものではなく、従来同様の一般的な方法でよい。変調部２０１は、誤り訂正符号化されたデータを変調する。本実施の形態では、変調方式は特定の方式に限定するものではなく、従来同様の一般的な方式でよい。無線処理部２０２は、変調されたデータである変調シンボルをＲＦ信号に変換し、アンテナ２０３から、主基地局１０、従基地局３０、または主基地局１０および従基地局３０の両方に送信する。

主基地局１０および従基地局３０では、それぞれ、移動局２０から受信した信号を無線処理部１０２でベースバンド信号に変換し、復調部１０４で復調し、復号部１０５で誤り訂正復号し、受信データを得て制御局４０に送信する。

図５は、本実施の形態の無線通信システムにおける無線通信方法を示すフローチャートである。まず、無線通信システム１において、制御局４０が、従基地局３０に対して位相回転情報を送信する（ステップＳ１）。従基地局３０では、位相オフセット部１０６が、制御局４０からの位相回転情報に基づいて、送信フレームに付与する位相回転量を決定する（ステップＳ２）。そして、従基地局３０では、位相オフセット部１０６が、送信フレーム毎に異なる位相回転量を付与して、無線処理部１０２、アンテナ１０３を介して送信フレームを送信する（ステップＳ３）。

なお、上記では、主基地局１０と従基地局３０の機能明確化のため、主基地局１０と従基地局３０のそれぞれ構成を異なる構成で説明したが、主基地局１０の構成は従基地局３０と同じでもよく、その場合、制御局４０から主基地局１０にも位相回転情報を送ることになる。その位相回転情報を位相回転なし、すなわち位相回転周期Ｔ＝１とすれば、上記と同様に機能する。

また、主基地局１０と従基地局３０の無線処理とアンテナ以外の機能を制御局４０に配置し、主基地局１０と制御局４０間、従基地局３０と制御局４０間で送受する信号を、無線処理部１０２の入出力信号とするよう構成してもよい。

無線通信システム１において、従基地局３０は、主基地局１０の信号が届きにくい不感地帯をカバーするために設置される。従基地局３０については、送信電力を必要最低限で送信するが、不感地帯をなくすためには、主基地局１０の通信エリアと重複する通信エリアが生じることが避けられない。重複エリアでは、主基地局１０と従基地局３０の信号が合成されるが、それぞれの信号の位相が逆相で合成されることで信号電力が小さくなるビート干渉が発生すると、移動局２０で信号を受信できない場所が発生することがある。

そのため、本実施の形態では、無線通信システム１において、従基地局３０は、送信信号を送信フレーム毎に位相回転することとした。これにより、ビート干渉が発生する時間を少なくし、移動局２０において連続して受信できない状況を回避することができる。また、移動局２０では、複雑な適応等化処理を行うことなく受信処理を行うことができる。

実施の形態２．
本実施の形態の無線通信システム１の構成は実施の形態１と同様であるが、従基地局３０および移動局２０の動作が異なる。そのため、実施の形態１と異なる部分について説明する。

本実施の形態では、移動局２０は、従基地局３０から送信された送信フレームに対して、正しく受信できたか否かを示す送達確認であるＡＣＫ／ＮＡＣＫを従基地局３０へ送信する。移動局２０においてＡＣＫ／ＮＡＣＫを送信する方法は従来同様の一般的な方法でよい。

図６は、本実施の形態の従基地局の構成例を示す図である。実施の形態１（図３参照）の従基地局３０と比較すると、復号部１０５および位相オフセット部１０６に替えて、復号部３０５および位相オフセット部３０６を備える点が異なる。

復号部３０５は、復調部１０４での復調後の信号に対して誤り訂正復号し、受信データを得る。さらに、復号部３０５は、移動局２０から送信されたＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報を位相オフセット部３０６へ出力する。

位相オフセット部３０６は、制御局４０からの位相回転情報に基づいて、変調部１０１から出力される変調シンボルを位相回転し、位相回転シンボルを出力する。このとき、位相オフセット部３０６では、送信フレーム番号とその送信フレーム番号の位相回転角度を記憶する。さらに、位相オフセット部３０６は、移動局２０からのＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報を復号部３０５から得て、ＮＡＣＫだったフレーム番号に対応する位相回転角度を使用しない制御を行う。

図７は、位相オフセット部３０６で記憶する送信フレーム番号、位相回転角度およびＡＣＫ／ＮＡＣＫの関係を示す図である。図７（ａ）は、従基地局３０から最初に送信した際の送信フレーム番号とその送信フレームの位相回転角度を表す。一例として、位相回転周期Ｔが「３」の場合について説明する。図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す位相回転角度で従基地局３０から送信フレームを送信した時に移動局２０において正しく受信できたか（ＡＣＫ）、できなかったか（ＮＡＣＫ）を示す。図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示す結果を受けた後、従基地局３０から次に送信フレームを送信する時の送信例であり、移動局２０で正しく受信できなかった位相回転角度２π／３を使用せず、その直前の角度をそのまま用いていることを示す。

従基地局３０では、位相オフセット部３０６において、図７（ｃ）に示すように、移動局２０で正しく受信できなかった位相回転角度を使用せずに直前の角度をそのまま用いるという処理を繰り返すと、最終的に使用する位相回転角度が１つになることも考えられる。この場合、位相オフセット部３０６は、最終的に使用する１つの位相回転角度でもＮＡＣＫとなる時は、位相回転角度を初期の値（図７（ａ））に戻す、または、一定時間経過後に位相回転角度を初期の値（図７（ａ））に戻す。

以上説明したように、本実施の形態では、無線通信システム１において、従基地局３０は、送信信号を送信フレーム毎に位相回転し、さらに、主基地局１０および従基地局３０の通信エリアが重複するエリアで移動局２０が正しく送信フレームを受信できない位相回転角度を使用しないこととした。これにより、ビート干渉の影響をさらに少なくすることができ、移動局２０において連続して受信できない状況を回避することができる。また、移動局２０では、複雑な適応等化処理を行うことなく受信処理を行うことができる。

実施の形態３．
図８は、本実施の形態の無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１ａは、通信エリアとして主局エリア１０Ａを形成する主基地局１０と、移動局２０と、通信エリアとして従局エリア３０Ａを形成する従基地局３０と、通信エリアとして従局エリア３１Ａを形成する従基地局３１と、制御局４１と、から構成される。実施の形態１（図１参照）に対して、従基地局３１が追加されている。主基地局１０の主局エリア１０Ａの中に、移動局２０および従基地局３０，３１がある。

移動局２０は、従局エリア３０Ａ，３１Ａを除く主局エリア１０Ａでは主基地局１０と通信可能である。また、移動局２０は、従局エリア３０Ａにおいて、主局不感地帯３０Ｂでは従基地局３０と通信可能であり、主局従局重複エリア３０Ｃでは主基地局１０および従基地局３０と通信可能であり、さらに、主局従局重複エリア３０Ｃのうち従基地局３１の通信エリアとも重複する主局従局重複エリア３０Ｄでは主基地局１０および従基地局３０，３１と通信可能である。また、移動局２０は、従局エリア３１Ａにおいて、主局不感地帯３１Ｂでは従基地局３１と通信可能であり、主局従局重複エリア３１Ｃでは主基地局１０および従基地局３１と通信可能であり、さらに、主局従局重複エリア３１Ｃのうち従基地局３０の通信エリアとも重複する主局従局重複エリア３１Ｄでは主基地局１０および従基地局３０，３１と通信可能である。

なお、本実施の形態における従基地局３０，３１の構成は、実施の形態１（図３参照）または実施の形態２（図６参照）と同じでよい。

制御局４１は、１つ以上の基地局（ここでは、主基地局１０および従基地局３０，３１）と接続し、移動局２０との間でやりとりするデータを送受信するとともに、各基地局（主基地局１０および従基地局３０，３１）を制御する。制御局４１は、移動局２０に送信するデータを主基地局１０および従基地局３０，３１に送信する。さらに、制御局４１は、従基地局３０，３１に対して位相回転情報を送信する。このとき、制御局４１から与える位相回転情報を、従基地局３０と従基地局３１とで異なるものを与えてもよい。

例えば、従基地局３０の位相回転周期をＴ、従基地局３１の位相回転周期を−Ｔとする。この場合、実施の形態１で示した式（１）で位相回転角度を計算すると、従基地局３０と従基地局３１とでは位相回転方向がお互いに逆方向となる。従基地局３０では、送信フレームに付与される位相回転量は２π／位相回転周期［ｒａｄ］単位となり、従基地局３１では、送信フレームに付与される位相回転量は−２π／位相回転周期［ｒａｄ］単位となる。

以上説明したように、本実施の形態では、無線通信システム１ａにおいて、従基地局３０，３１は、送信信号を送信フレーム毎に位相回転することとした。また、従基地局３０，３１において、お互いに異なる位相回転量を付与することができる。これにより、主基地局１０、従基地局３０，３１の３つの基地局の通信エリアが重複する場合においても、ビート干渉が発生する時間を少なくし、移動局２０において連続して受信できない状況を回避することができる。また、移動局２０では、複雑な適応等化処理を行うことなく受信処理を行うことができる。

なお、本実施の形態では、無線通信システム１ａとして、１つの主基地局１０および２つの従基地局３０，３１から構成される場合について説明したが、これに限定するものではなく、従基地局を３つ以上にすることも可能である。

また、実施の形態１に基づいて説明したが、これに限定するものではなく、実施の形態２にも適用可能である。

実施の形態４．
本実施の形態では、基地局および移動局が複数のアンテナを備える場合について説明する。

図９は、本実施の形態の無線通信システムの構成例を示す図である。無線通信システム１ｂは、通信エリアとして主局エリア１１Ａを形成する主基地局１１と、移動局２１と、通信エリアとして従局エリア３２Ａを形成する従基地局３２と、通信エリアとして従局エリア３３Ａを形成する従基地局３３と、制御局４２と、から構成される。主基地局１１の主局エリア１１Ａの中に、移動局２１および従基地局３２，３３がある。

移動局２１は、従局エリア３２Ａ，３３Ａを除く主局エリア１１Ａでは主基地局１１と通信可能である。また、移動局２１は、従局エリア３２Ａにおいて、主局不感地帯３２Ｂでは従基地局３２と通信可能であり、主局従局重複エリア３２Ｃでは主基地局１１および従基地局３２と通信可能であり、さらに、主局従局重複エリア３２Ｃのうち従基地局３３の通信エリアとも重複する主局従局重複エリア３２Ｄでは主基地局１１および従基地局３２，３３と通信可能である。また、移動局２１は、従局エリア３３Ａにおいて、主局不感地帯３３Ｂでは従基地局３３と通信可能であり、主局従局重複エリア３３Ｃでは主基地局１１および従基地局３３と通信可能であり、さらに、主局従局重複エリア３３Ｃのうち従基地局３２の通信エリアとも重複する主局従局重複エリア３３Ｄでは主基地局１１および従基地局３２，３３と通信可能である。

本実施の形態では、主基地局１１、移動局２１、従基地局３２が複数のアンテナを有しており、各局において、送信ダイバーシチおよび受信ダイバーシチを適用する場合について説明する。ここでは、一例として、各局が複数のアンテナから送信する方法として時空間符号化を用いる場合について説明するが、これに限定するものではない。

主基地局１１および従基地局３２，３３は、制御局４２からの制御に基づいて、制御局４２から受け取ったデータを移動局２１に無線で送信するとともに、移動局２１から無線で受信したデータを制御局４２に送信する。

移動局２１は、主基地局１１および従基地局３２，３３を介して、または、主基地局１１、従基地局３２，３３のいずれかを介して、制御局４２との間でデータを送受信する。

制御局４２は、１つ以上の基地局（ここでは、主基地局１１および従基地局３２，３３）と接続し、移動局２１との間でやりとりするデータを送受信するとともに、各基地局（主基地局１１および従基地局３２，３３）を制御する。制御局４２は、移動局２１に送信するデータを主基地局１１および従基地局３２，３３に送信する。さらに、制御局４２は、従基地局３２，３３に対して位相回転情報を送信する。制御局４２は、従基地局３２に送信する位相回転情報については、従基地局３２のアンテナ数分送信する。

つぎに、主基地局１１の構成および動作について説明する。図１０は、本実施の形態の無線通信システムを構成する主基地局の構成例を示す図である。主基地局１１は、符号化部１００と、変調部１０１と、２つの無線処理部１０２と、２つのアンテナ１０３と、復調部１０４と、復号部１０５と、時空間符号化部１０７と、時空間復号部１０８と、を備える。主基地局１１は、２つのアンテナでデータを送受信する。

符号化部１００から復号部１０５の動作は実施の形態１の主基地局１０（図２参照）と同様である。実施の形態１の主基地局１０との違いは、時空間符号化部１０７および時空間復号部１０８が追加され、無線処理部１０２およびアンテナ１０３が２つずつある点である。主基地局１１では、無線処理部１０２およびアンテナ１０３を２つ備えているが、無線処理部１０２およびアンテナ１０３のそれぞれの動作は実施の形態１と同様である。ここでは、時空間符号化部１０７および時空間復号部１０８の動作について説明する。

時空間符号化部１０７は、変調部１０１から出力される変調シンボルに対して、時空間符号化を行う。時空間符号化部１０７は、時空間符号化方法として、例えば、ＡｌａｍｏｕｔｉのＳＴＢＣ（Space Time Block Coding）、ＴａｒｏｋｈのＤＳＴＢＣ（Differential Space Time Block Coding）などを用い、２アンテナ分の送信シンボルを出力する。

時空間符号化部１０８は、各無線処理部１０２から出力される各受信ベースバンド信号に対して、それぞれ送信側で行った時空間符号化に対応する復号処理を行った後、合成して復調部１０４へ出力する。なお、無線通信システム１ｂでは、主基地局１１、移動局２１、従基地局３２，３３において、使用する時空間符号化方法は既知とする。

つぎに、従基地局３２の構成および動作について説明する。図１１は、本実施の形態の無線通信システムを構成する２アンテナの従基地局の構成例を示す図である。従基地局３２は、符号化部１００と、変調部１０１と、２つの無線処理部１０２と、２つのアンテナ１０３と、復調部１０４と、復号部１０５と、位相オフセット部１０６ａ，１０６ｂと、時空間符号化部１０７と、時空間復号部１０８と、を備える。従基地局３２は、２つのアンテナでデータを送受信する。

従基地局３２において、図１０に示す主基地局１１との違いは、時空間符号化部１０７の出力それぞれに位相オフセット部１０６ａ，１０６ｂが追加されている点である。位相オフセット部１０６ａ，１０６ｂの動作は、実施の形態１における前述の位相オフセット部１０６の動作と同様である。

このとき、制御局４２は、位相オフセット部１０６ａ，１０６ｂのそれぞれに対して位相回転情報ａ，ｂを送信する。位相回転情報ａ，ｂについては、同じ値としても異なる値としてもよい。

つぎに、従基地局３３の構成および動作について説明する。図１２は、本実施の形態の無線通信システムを構成する１アンテナの従基地局の構成例を示す図である。従基地局３３は、符号化部１００と、変調部１０１と、無線処理部１０２と、アンテナ１０３と、復調部１０４と、復号部１０５と、位相オフセット部１０６ａと、時空間符号化部１０７と、時空間復号部１０８と、を備える。従基地局３３は、１つのアンテナでデータを送受信する。

従基地局３３において、図１１に示す従基地局３２との違いは、アンテナ１０３が１つとなり、それに対応する位相オフセット部１０６ｂおよび無線処理部１０２が省略されている点である。その他については動作も含めて図１１に示す従基地局３３と同様である。

１アンテナの従基地局３３は、主基地局１１から送信される複数の信号のうちの一つの信号を送信することになる。従基地局では、アンテナ数を減らしても不感地帯をカバーするために十分な性能を得られる場合、アンテナ数および各アンテナに対応するブロックを減らすことができ、装置のコストを低減することができる。

つぎに、移動局２１の構成および動作について説明する。図１３は、本実施の形態の無線通信システムを構成する移動局の構成例を示す図である。移動局２１は、符号化部２００と、変調部２０１と、２つの無線処理部２０２と、２つのアンテナ２０３と、復調部２０４と、復号部２０５と、時空間符号化部２０７と、時空間復号部２０８と、を備える。移動局２１は、２つのアンテナでデータを送受信する。

符号化部２００から復号部２０５の動作は実施の形態１の移動局２０（図４参照）と同様である。実施の形態１の移動局２０との違いは、時空間符号化部２０７および時空間復号部２０８が追加され、無線処理部２０２およびアンテナ２０３が２つずつある点である。移動局２１では、無線処理部２０２およびアンテナ２０３を２つ備えているが、無線処理部２０２およびアンテナ２０３のそれぞれの動作は実施の形態１と同様である。また、時空間符号化部２０７の動作は前述の時空間符号化部１０７の動作と同様であり、時空間復号部２０８の動作は前述の時空間復号部１０８の動作と同様である。

無線通信システム１ｂにおいて、従基地局３２，３３は、主基地局１１の信号が届きにくい不感地帯をカバーするために設置される。従基地局３２，３３については、送信電力を必要最低限で送信するが、不感地帯をなくすためには、主基地局１１の通信エリアと重複する通信エリアが生じることが避けられない。重複エリアでは、主基地局１１と従基地局３２，３３の信号が合成されるが、それぞれの信号の位相の関係によって信号電力が小さくなるビート干渉が発生すると、移動局２１で信号を受信できない場所が発生することがある。

そのため、本実施の形態では、無線通信システム１ｂにおいて、従基地局３２，３３は、送信信号を送信フレーム毎に位相回転することとした。これにより、ビート干渉が発生する時間を少なくし、移動局２１において連続して受信できない状況を回避することができる。また、移動局２０では、複雑な適応等化処理を行うことなく受信処理を行うことができる。

さらに、無線通信システム１ｂにおいて、送信ダイバーシチを適用する場合に、主基地局１１から信号を送信するアンテナ数と、従基地局３３から信号を送信するアンテナ数を変更することにより、重複エリアでの合成位相の関係による信号電力低下を防ぐことができる。また、アンテナ数および各アンテナに対応するブロックを減らすことによる、装置コストを低減することができる。

なお、本実施の形態では、主基地局１１より従基地局３３のアンテナ数が少ない場合について説明したが、これに限定するものではなく、従基地局よりも主基地局のアンテナ数を少なくすることも可能である。

また、実施の形態３に基づいて説明したが、これに限定するものではなく、実施の形態２のように従基地局においてＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報を用いる場合にも適用可能である。

以上のように、本発明にかかる基地局は、無線通信システムに有用であり、特に、複数の基地局において通信エリアが重複する場合に適している。

１，１ａ，１ｂ無線通信システム、１０，１１主基地局、２０，２１移動局、３０，３１，３２，３３従基地局、４０，４１，４２制御局、１００，２００符号化部、１０１，２０１変調部、１０２，２０２無線処理部、１０３，２０３アンテナ、１０４，２０４復調部、１０５，２０５，３０５復号部、１０６，１０６ａ，１０６ｂ，３０６位相オフセット部、１０７，２０７時空間符号化部、１０８，２０８時空間復号部。

Claims

通信エリアに他の基地局を有する主基地局、前記主基地局の通信エリア内の不感地帯を含むエリアを通信エリアとする基地局、移動局、および各基地局を制御する制御局を含む無線通信システムにおける前記基地局であって、
前記主基地局と同一信号を送信する場合に、送信フレーム毎に異なる位相回転量を付与する位相オフセット手段と、
位相回転された送信フレームを送信する無線処理手段と、
を備えることを特徴とする基地局。
前記位相オフセット手段は、前記制御局から受信した位相回転情報に基づいて、送信フレームに付与する位相回転量を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局。
前記位相オフセット手段は、前記位相回転情報が位相回転周期の情報の場合に、送信フレームに付与する位相回転量を２π／位相回転周期［ｒａｄ］単位とする、
ことを特徴とする請求項２に記載の基地局。
前記位相オフセット手段は、送信した送信フレームに対する前記移動局からの送達確認を示すＡＣＫ／ＮＡＣＫの情報に基づいて、今後送信する送信フレームに付与する位相回転量を決定する、
ことを特徴とする請求項１，２または３に記載の基地局。
前記位相オフセット手段は、前記ＮＡＣＫに対応する送信フレームに使用した位相回転量は、今後送信する送信フレームに使用しない、
ことを特徴とする請求項４に記載の基地局。
前記制御局が、前記主基地局の通信エリア内にある複数の基地局に対して、各基地局において異なる位相回転量を送信フレームに付与するための位相回転情報を送信する場合、
各基地局の位相オフセット手段は、前記制御局から受信した位相回転情報に基づいて、送信フレームに付与する位相回転量を決定する、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の基地局。
前記主基地局の通信エリア内に２つの基地局がある場合、
一方の基地局の位相オフセット手段は、前記制御局から受信した位相回転周期の情報に基づいて、送信フレームに付与する位相回転量を２π／位相回転周期［ｒａｄ］単位とし、
他方の基地局の位相オフセット手段は、前記制御局から受信した位相回転周期の情報に基づいて、送信フレームに付与する位相回転量を−２π／位相回転周期［ｒａｄ］単位とする、
ことを特徴とする請求項６に記載の基地局。
前記主基地局が複数のアンテナを備え、前記主基地局の通信エリア内の基地局が前記主基地局よりも少ない本数のアンテナを備える場合、
前記基地局は、自局のアンテナと同数の位相オフセット手段および無線処理手段を備え、前記主基地局が複数のアンテナから送信する信号のうち、一部の信号を送信し、
各位相オフセット手段は、前記制御局からそれぞれで受信した位相回転情報に基づいて、送信フレームに付与する位相回転量を決定する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の基地局。
前記主基地局の通信エリア内の基地局が複数のアンテナを備え、前記主基地局が前記基地局よりも少ない本数のアンテナを備える場合、
前記基地局は、自局のアンテナと同数の位相オフセット手段および無線処理手段を備え、
各位相オフセット手段は、前記制御局からそれぞれで受信した位相回転情報に基づいて、送信フレームに付与する位相回転量を決定する、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載の基地局。
さらに、
ＳＴＢＣまたはＤＳＴＢＣを用いて前記位相オフセット手段と同数の送信フレームを生成して出力する時空間符号化手段、
を備え、
前記各位相オフセット手段は、前記時空間符号化手段で生成された送信フレームに対して決定した位相回転量を付与する、
ことを特徴とする請求項８または９に記載の基地局。
通信エリアに他の基地局を有する主基地局、前記主基地局の通信エリア内の不感地帯を含むエリアを通信エリアとする基地局、移動局、および各基地局を制御する制御局を含む無線通信システムにおける前記主基地局であって、
前記基地局が複数のアンテナを備え、前記主基地局が前記基地局よりも少ない本数のアンテナを備える場合、
前記主基地局は、自局のアンテナと同数の無線処理手段を備え、前記基地局が複数のアンテナから送信する信号のうち、一部の信号を送信する、
ことを特徴とする主基地局。
通信エリアに他の基地局を有する主基地局、前記主基地局の通信エリア内の不感地帯を含むエリアを通信エリアとする基地局、移動局、および各基地局を制御する制御局を含む無線通信システムにおける前記移動局であって、
前記基地局から送信フレーム毎に異なる位相回転量が付与された送信フレームを受信した場合、前記送信フレームの送達確認であるＡＣＫ／ＮＡＣＫを前記基地局へ送信する、
ことを特徴とする移動局。
通信エリアに他の基地局を有する主基地局、前記主基地局の通信エリア内の不感地帯を含むエリアを通信エリアとする基地局、移動局、および各基地局を制御する制御局を含む無線通信システムにおける前記制御局であって、
前記主基地局と同一信号を送信する前記基地局に対して、送信フレーム毎に異なる位相回転を付与する位相回転量を決定するために用いる位相回転情報を送信する、
ことを特徴とする制御局。
通信エリアに他の基地局を有する主基地局、前記主基地局の通信エリア内の不感地帯を含むエリアを通信エリアとする基地局、移動局、および各基地局を制御する制御局を含む無線通信システムであって、
前記制御局が、前記主基地局と同一信号を送信する前記基地局に対して、送信フレーム毎に異なる位相回転を付与する位相回転量を決定するために用いる位相回転情報を送信し、
前記基地局が、前記位相回転情報に基づいて、送信フレーム毎に異なる位相回転量を決定し、送信フレーム毎に異なる位相回転量を付与して送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。
通信エリアに他の基地局を有する主基地局、前記主基地局の通信エリア内の不感地帯を含むエリアを通信エリアとする基地局、移動局、および各基地局を制御する制御局を含む無線通信システムの無線通信方法であって、
前記制御局が、前記主基地局と同一信号を送信する前記基地局に対して、送信フレーム毎に異なる位相回転を付与する位相回転量を決定するために用いる位相回転情報を送信する位相回転情報送信ステップと、
前記基地局が、前記位相回転情報に基づいて、送信フレーム毎に異なる位相回転量を決定する位相回転量決定ステップと、
前記基地局が、送信フレーム毎に異なる位相回転量を付与して送信する送信フレーム送信ステップと、
を含むことを特徴とする無線通信方法。