JP2018037958A - Communication method and communication system - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To control the beam phase of an antenna with higher accuracy in the case of dividing functions of a base station between a device assuming signal processing and a device assuming wireless communication.SOLUTION: A communication method is executed by a wireless communication system including a signal processing device, i.e. a device for executing signal processing among functions of a base station and a plurality of wireless communication devices, i.e. devices for executing wireless communication of the functions of the base station. The communication method includes the steps of: measuring a propagation delay time between the signal processing device and the wireless communication devices for each of the wireless communication devices; and correcting differences of the propagation delay time among the wireless communication devices according to measurement results.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、信号処理装置と複数の無銭通信装置とを備えた通信システムにおける通信技術に関する。   The present invention relates to a communication technique in a communication system including a signal processing device and a plurality of moneyless communication devices.

無線通信システムの基地局の機能を、信号処理を担う装置(Central node:CN)と、無線通信を担う装置(Remote node:RN)とに分割することが検討されている。このように、基地局の機能を物理的に離れた複数の装置で構成することで、基地局構築の柔軟性を高めることが期待されている。また、無線システムの帯域拡大のために、RNに超多素子アンテナを搭載することも検討されている。   Dividing the function of a base station of a wireless communication system into a device that handles signal processing (Central node: CN) and a device that handles wireless communication (Remote node: RN) has been studied. Thus, it is expected to increase the flexibility of base station construction by configuring the base station function with a plurality of physically separated devices. In order to expand the band of the wireless system, it is also considered to mount a super multi-element antenna on the RN.

近年の移動通信システムでは、Centralized/Cloud-Radio Access Network(C−RAN)アーキテクチャの適用が進められている。C−RANアーキテクチャには、RNの小型化による基地局設置の柔軟性向上が期待されている。さらに、信号処理の集約による基地局間連携機能(Coordinated multi-point transmission and reception:CoMP)の高性能化も期待されている。C−RANにおけるCNとRNとの間の光リンク部分は、モバイルフロントホール(Mobile Front-haul:MFH)と呼ばれる。現行のMFHでは、Common Public Radio Interface(CPRI)と呼ばれる伝送インターフェイスが用いられることが多い。なぜなら、CPRIは、無線信号のIQサンプリングデータまで伝送するため、RNの構成を簡素化できるというメリットがあるからである。   In recent mobile communication systems, application of Centralized / Cloud-Radio Access Network (C-RAN) architecture has been promoted. The C-RAN architecture is expected to improve the flexibility of base station installation by reducing the size of the RN. Further, high performance of the coordinated multi-point transmission and reception (CoMP) function is expected due to the aggregation of signal processing. The optical link part between CN and RN in C-RAN is called Mobile Front-haul (MFH). In the current MFH, a transmission interface called Common Public Radio Interface (CPRI) is often used. This is because CPRI has a merit that the configuration of the RN can be simplified because it transmits up to IQ sampling data of a radio signal.

一つの例として、1台のCNに対して32台のRNが接続されたMFH網を想定する。CNが32台のRNと、それぞれ2本の光ファイバによって接続される。2本の光ファイバのうち、1本は上り通信に用いられ、他の1本は下り通信に用いられる。なお、上りはRNからCNの方向を示し、下りはCNからRNの方向を示す。また、全ての光ファイバにおいて、同一の波長を用いて伝送される構成を想定する。無線端末(User equipment:UE)は、アンテナを2つ備えている。無線端末は、例えばRN1及びRN32のCoMPによって無線伝送性能を高めることが出来る。   As an example, an MFH network in which 32 RNs are connected to one CN is assumed. The CN is connected to 32 RNs by two optical fibers. Of the two optical fibers, one is used for uplink communication and the other one is used for downlink communication. Note that uplink indicates the direction from RN to CN, and downlink indicates the direction from CN to RN. Also, a configuration is assumed in which all optical fibers are transmitted using the same wavelength. A radio terminal (User equipment: UE) includes two antennas. The wireless terminal can improve the wireless transmission performance by, for example, CoMP of RN1 and RN32.

無線トラフィックの急増に対し、高速化を目的として、複数のキャリア周波数帯を用いることや、信号の多値度を高めることが検討されてきた。今後は、より高いキャリア周波数帯を併せて用いることや、超多素子アンテナによる高精度なビーム制御及び空間多重度の増加が等が求められている。特に、異なるRNの超多素子アンテナ間での高精度な協調ビームフォーミングにより電波の利得を確保することで、高い無線通信性能を得ることが期待されている。   In response to the rapid increase in wireless traffic, it has been studied to use a plurality of carrier frequency bands and increase the multilevel of signals for the purpose of speeding up. In the future, it is required to use a higher carrier frequency band, to achieve high-accuracy beam control with a multi-element antenna, and to increase spatial multiplexing. In particular, it is expected that high radio communication performance can be obtained by ensuring the gain of radio waves by highly accurate cooperative beamforming between super-element antennas of different RNs.

上記のように、無線区間の伝送速度が従来よりも遙かに高くなるような状況下においては、CPRIのようなインターフェイスに基づく従来の光張り出し方式では、MFHの所要帯域が膨大になってしまうおそれがある。そのため、CNとRNとの間の機能分離によって必要容量を低下させ、経済性を担保する必要がある。   As described above, under the situation where the transmission speed in the wireless section is much higher than the conventional one, the conventional optical projection method based on the interface such as the CPRI requires an enormous bandwidth for the MFH. There is a fear. For this reason, it is necessary to reduce the required capacity by functional separation between CN and RN and to ensure economic efficiency.

ここで、CN及びRNの機能分割方式の1つとして、MAC−PHYと呼ばれる方式がある。また、CoMPをより効果的に行うには、複数のRN間で高精度な時刻同期・周波数同期が必要である。そのため、Precision Time Protocol(PTP)やSynchronous Ethernet(SyncE)といった技術が用いられてきた。以下、MAC−PHYの従来の技術について説明する。ただし、CN及びRNの間で行われる通信のうち、本発明に関する説明において必要最小限の構成や動作について説明する。   Here, there is a method called MAC-PHY as one of the function division methods of CN and RN. Further, in order to perform CoMP more effectively, highly accurate time synchronization / frequency synchronization is required between a plurality of RNs. Therefore, techniques such as Precision Time Protocol (PTP) and Synchronous Ethernet (SyncE) have been used. Hereinafter, a conventional technique of MAC-PHY will be described. However, among the communications performed between the CN and the RN, the minimum configuration and operation necessary in the description of the present invention will be described.

図10は、PTPを用いたMAC−PHYにおけるCN800の構成の例を示す図である。CN800は、Media Access Control(MAC)層以上の機能を有する。CN800は、媒体変換器(Media converter:MC)801、無線信号処理部802、多重分離器810−3、多重分離器810−4、多重分離器810−5、全地球測位システム(Global positioning system:GPS)レシーバ803、クロック供給モジュール(Clock supplying module:CSM)804、PTP処理部805、RN−PTP処理部806、内部時計807及びSyncE処理部808を有する。無線信号処理部802は、PDCP層処理部811、RLC層処理部812、MAC層処理部813、スケジューリング制御部814及び多重分離器810−2を有する。   FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the configuration of the CN 800 in MAC-PHY using PTP. The CN 800 has functions higher than the Media Access Control (MAC) layer. The CN 800 includes a media converter (MC) 801, a radio signal processing unit 802, a demultiplexer 810-3, a demultiplexer 810-4, a demultiplexer 810-5, a global positioning system (Global positioning system). GPS) receiver 803, clock supplying module (CSM) 804, PTP processing unit 805, RN-PTP processing unit 806, internal clock 807, and SyncE processing unit 808. The radio signal processing unit 802 includes a PDCP layer processing unit 811, an RLC layer processing unit 812, a MAC layer processing unit 813, a scheduling control unit 814, and a demultiplexer 810-2.

なお、以下の説明(実施形態の説明を含む)において、四角で示される各機能ブロックについては、左が入力を示し、右が出力(機能又は動作の実行結果)を示す。また、矢印は、信号の伝達方向を示す。CN800は、光ファイバによって、上位装置及び複数台(例えば32台)のRNに、イーサネット(登録商標)等のネットワークで接続される。   In the following description (including the description of the embodiment), for each functional block indicated by a square, the left indicates input and the right indicates output (function or operation execution result). An arrow indicates a signal transmission direction. The CN 800 is connected to a host device and a plurality of (for example, 32) RNs by an optical fiber via a network such as Ethernet (registered trademark).

上位装置から無線区間用の信号が光ファイバ上で伝送され、MC801を介して受信される。MC801は、光信号と電気信号との間で信号を変換する。電気信号は、例えばUTPケーブルを伝送媒体とした電気信号として変換される。無線信号処理部802は、主信号及びスケジューリング情報に対しそれぞれ所定の処理を実行する。無線信号処理部802は、処理が実行された主信号及びスケジューリング情報を多重し無線信号を生成する。   A signal for a wireless section is transmitted from the host device on the optical fiber and received via the MC 801. The MC 801 converts a signal between an optical signal and an electric signal. The electric signal is converted as an electric signal using, for example, a UTP cable as a transmission medium. The radio signal processing unit 802 performs predetermined processing on the main signal and scheduling information. The radio signal processing unit 802 multiplexes the processed main signal and scheduling information to generate a radio signal.

多重分離器810−3は、無線信号とPTP信号とを多重する。PTPに関しては、PTP over UDP over IPv4、PTP over UDP over IPv6、PTP over Ethernet等の仕組みが規定されている。また、これらの仕組みのうちいずれのPTPが用いられているか識別するためのIDが規定されている。そのため、通信品質を損なうことなく、機能分割時にパケット化された無線信号とPTP信号との多重分離が実現可能である。   The demultiplexer 810-3 multiplexes the radio signal and the PTP signal. For PTP, mechanisms such as PTP over UDP over IPv4, PTP over UDP over IPv6, and PTP over Ethernet are defined. Also, an ID for identifying which PTP is used among these mechanisms is defined. Therefore, it is possible to realize demultiplexing of the radio signal and the PTP signal that are packetized at the time of the function division without impairing the communication quality.

CNが有するGPSレシーバ803は、基準となる時刻情報をGPS衛星から受信する。GPSレシーバ803は、PTPにおけるグランドマスタ(Grand master:GM)として機能する。多重分離器810−4は、PTPの上り信号を多重し、下り信号を分離する。PTP処理部805は、CNにおいてPTPプロトコルに関する一連の処理を行う。例えば、PTP処理部805は、GPSレシーバ803から出力される信号に基づいて、内部時計807の時刻を更新する。また、PTP処理部805は、RN900(CN800のスレーブ)とのネゴシエーションにより、RN900との時刻同期を確立する。RN−PTP処理部806には、多重分離器810−3、810−4及び810−5を介して、RN900からPTP信号が入力される。RN−PTP処理部806は、PTP処理部805に信号を出力する。   A GPS receiver 803 included in the CN receives time information serving as a reference from a GPS satellite. The GPS receiver 803 functions as a grand master (GM) in PTP. The demultiplexer 810-4 multiplexes the PTP upstream signal and separates the downstream signal. The PTP processing unit 805 performs a series of processes related to the PTP protocol in the CN. For example, the PTP processing unit 805 updates the time of the internal clock 807 based on a signal output from the GPS receiver 803. Further, the PTP processing unit 805 establishes time synchronization with the RN 900 by negotiation with the RN 900 (a slave of the CN 800). The RN-PTP processing unit 806 receives a PTP signal from the RN 900 via the demultiplexers 810-3, 810-4, and 810-5. The RN-PTP processing unit 806 outputs a signal to the PTP processing unit 805.

SyncE処理部808は、同期イーサネットの仕組みを用いて高い周波数同期性能を確保する。SyncE処理部808は、CSM804から供給されるクロック信号を基に、基準周波数信号を生成する。SyncE処理部808は、基準周波数信号について、イーサネットの信号速度に周波数変換する。多重分離器810−5は、信号を多重し、光信号をRN900へ送信する。   The SyncE processing unit 808 ensures high frequency synchronization performance using a synchronous Ethernet mechanism. The SyncE processing unit 808 generates a reference frequency signal based on the clock signal supplied from the CSM 804. The SyncE processing unit 808 converts the frequency of the reference frequency signal to an Ethernet signal speed. The demultiplexer 810-5 multiplexes the signal and transmits the optical signal to the RN 900.

図11は、PTPを用いたMAC−PHYにおけるRN900の構成の例を示す図である。RN900は、物理層機能(Physical layer media dependent:PHY)を有する。図11に示すように、RNは、多重分離器910−6、多重分離器910−7、多重分離器910−9、無線信号処理部901、中間周波数帯処理部(Intermediate frequency:IF)902、局在発振器(Local oscillator:LO)903、PTP処理部904、内部時計905、SyncE処理部906、ミキサ907を有する。無線信号処理部901は、多重分離器910−8、符号化/復号化処理部911、変復調処理部912、MIMO処理部913、FFT/iFFT処理部914及びPHY制御部915を有する。なお、CN800に接続されるRN900について図11は一例を示しているが、CN800に接続されるRN900の全てが図11に示される構成を有していてもよい。各RNは、光ファイバを介してCNに接続される。RN900が備えるアンテナは、多数(例えば256)個のアンテナ素子を有してもよい。IF902、LO903及びミキサ907は、RN900が備えるアンテナが備えるアンテナ素子の数と同じ数設けられる。すなわち、IF902、LO903及びミキサ907はアンテナ素子毎に設けられる。   FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the configuration of the RN 900 in MAC-PHY using PTP. The RN 900 has a physical layer function (Physical layer media dependent: PHY). As shown in FIG. 11, the RN includes a demultiplexer 910-6, a demultiplexer 910-7, a demultiplexer 910-9, a radio signal processing unit 901, an intermediate frequency band processing unit (Intermediate frequency: IF) 902, A local oscillator (LO) 903, a PTP processing unit 904, an internal clock 905, a SyncE processing unit 906, and a mixer 907 are included. The radio signal processing unit 901 includes a demultiplexer 910-8, an encoding / decoding processing unit 911, a modulation / demodulation processing unit 912, a MIMO processing unit 913, an FFT / iFFT processing unit 914, and a PHY control unit 915. 11 shows an example of the RN 900 connected to the CN 800, but all of the RN 900 connected to the CN 800 may have the configuration shown in FIG. Each RN is connected to the CN via an optical fiber. The antenna included in the RN 900 may include a large number (for example, 256) of antenna elements. The IFs 902, LOs 903, and mixers 907 are provided in the same number as the number of antenna elements included in the antenna included in the RN 900. That is, the IF 902, the LO 903, and the mixer 907 are provided for each antenna element.

多重分離器910−6は、CN800から受信された信号を、SyncE信号と主信号(すなわち、無線信号とPTP信号)とに分離する。多重分離器910−7は、無線信号とPTP信号とに分離される。PTP処理部904は、CNのRN−PTP処理部806との間で、多重分離器910−6、910−7及び910−9を介して通信を行うことによってPTPネゴシエーションを行う。   The demultiplexer 910-6 separates the signal received from the CN 800 into a SyncE signal and a main signal (that is, a radio signal and a PTP signal). The demultiplexer 910-7 is demultiplexed into a radio signal and a PTP signal. The PTP processing unit 904 performs PTP negotiation with the RN-PTP processing unit 806 of the CN by performing communication via the demultiplexers 910-6, 910-7, and 910-9.

無線信号処理部901は、主信号及びスケジューリング情報に対しそれぞれ所定の処理を実行する。処理の実行により生成された信号は、IF902、LO903及びミキサ907を介して無線信号としてUEに対し送信される。   The radio signal processing unit 901 performs predetermined processing on the main signal and scheduling information. A signal generated by executing the process is transmitted to the UE as a radio signal via the IF 902, the LO 903, and the mixer 907.

宮本健司ほか,“将来無線アクセスに向けた基地局機能分割方式の提案” 信学技報, vol.105, no.123, CS2015-15, pp. 33-38, 2015年7月.Kenji Miyamoto et al. “Proposal of base station function division method for future wireless access” IEICE Technical Report, vol.105, no.123, CS2015-15, pp. 33-38, July 2015. IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems (IEEE Std 1588-2008)IEEE Standard for a Precision Clock Synchronization Protocol for Networked Measurement and Control Systems (IEEE Std 1588-2008) ITU-T Recommendation G.826x seriesITU-T Recommendation G.826x series 吉田誠史 他, “シンクロナスイーサ技術を適用した集合型メディアコンバータ装置の開発” 信学論B, Vol. J96-B, No.3, pp. 310-320, 2013.Seiji Yoshida et al., “Development of a collective media converter using synchronous Ethernet technology” IEICE B, Vol. J96-B, No.3, pp. 310-320, 2013.

今後は、複数基地局からの協調ビームフォーミングによって高速伝送特性を確保することが期待されている。その際には、高い時刻同期や周波数同期に加えて、各アンテナ素子から出射されるビームの位相も高精度に制御することが必要である。しかしながら、C−RAN構成のMFHにおいて、そのようなビーム位相の高精度制御手段がない。そのため、無線区間における通信特性に制限が生じるという課題があった。   In the future, high-speed transmission characteristics are expected to be secured by cooperative beamforming from multiple base stations. In that case, in addition to high time synchronization and frequency synchronization, it is necessary to control the phase of the beam emitted from each antenna element with high accuracy. However, in the MFH of the C-RAN configuration, there is no such high-precision beam phase control means. For this reason, there is a problem that the communication characteristics in the wireless section are limited.

上記事情に鑑み、本発明は、基地局の機能を信号処理を担う装置と無線通信を担う装置とに分割する場合において、アンテナのビーム位相をより高い精度で制御することを可能とする技術の提供を目的としている。   In view of the above circumstances, the present invention is a technique that enables the beam phase of an antenna to be controlled with higher accuracy when the function of a base station is divided into a device that handles signal processing and a device that handles wireless communication. The purpose is to provide.

本発明の一態様は、基地局の機能のうち信号処理を行う装置である信号処理装置と、基地局の機能のうち無線通信を行う装置である無線通信装置と、を備え、前記無線通信装置を複数台備える無線通信システムが行う通信方法であって、前記信号処理装置と前記複数の無線通信装置との間の伝搬遅延時間を各無線通信装置毎に測定するステップと、測定結果に応じて、前記無線通信装置間の前記伝搬遅延時間の差を補正するステップと、を有する通信方法である。   One aspect of the present invention includes a signal processing device that is a device that performs signal processing among the functions of a base station, and a wireless communication device that is a device that performs wireless communication among the functions of a base station, and the wireless communication device A communication method performed by a wireless communication system including a plurality of wireless communication devices, measuring a propagation delay time between the signal processing device and the plurality of wireless communication devices for each wireless communication device, and depending on a measurement result Correcting a difference in the propagation delay time between the wireless communication devices.

本発明の一態様は、基地局の機能のうち信号処理を行う装置である信号処理装置と、基地局の機能のうち無線通信を行う装置である無線通信装置と、を備え、前記無線通信装置を複数台備える無線通信システムが行う通信方法であって、前記信号処理装置が、前記複数台の無線通信装置のアンテナ素子のビーム位相を制御するための値を有する情報を前記複数台の無線通信装置に対して送信するステップと、前記無線通信装置は、前記ビーム位相を制御するための値に応じて、自装置が備えるアンテナ素子のビーム位相を制御するステップと、を有する通信方法である。   One aspect of the present invention includes a signal processing device that is a device that performs signal processing among the functions of a base station, and a wireless communication device that is a device that performs wireless communication among the functions of a base station, and the wireless communication device A communication method performed by a wireless communication system including a plurality of wireless communication systems, wherein the signal processing device transmits information having a value for controlling a beam phase of antenna elements of the plurality of wireless communication devices. A communication method comprising: transmitting to a device; and controlling the beam phase of an antenna element included in the device according to a value for controlling the beam phase.

本発明の一態様は、基地局の機能のうち信号処理を行う装置である信号処理装置と、基地局の機能のうち無線通信を行う装置である無線通信装置と、を備え、前記無線通信装置を複数台備える無線通信システムであって、前記信号処理装置と前記複数の無線通信装置との間の伝搬遅延時間を各無線通信装置毎に測定する測定部と、測定結果に応じて、前記無線通信装置間の前記伝搬遅延時間の差を補正する補正部と、を備える通信システムである。   One aspect of the present invention includes a signal processing device that is a device that performs signal processing among the functions of a base station, and a wireless communication device that is a device that performs wireless communication among the functions of a base station, and the wireless communication device A wireless communication system comprising: a measuring unit that measures a propagation delay time between the signal processing device and the plurality of wireless communication devices for each wireless communication device; and depending on a measurement result, the wireless communication system A correction unit that corrects a difference in the propagation delay time between communication devices.

本発明の一態様は、基地局の機能のうち信号処理を行う装置である信号処理装置と、基地局の機能のうち無線通信を行う装置である無線通信装置と、を備え、前記無線通信装置を複数台備える無線通信システムであって、前記信号処理装置は、前記複数台の無線通信装置のアンテナ素子のビーム位相を制御するための値を有する情報を前記複数台の無線通信装置に対して送信する位相制御部を備え、前記無線通信装置は、前記ビーム位相を制御するための値に応じて、自装置が備えるアンテナ素子のビーム位相を制御する位相制御部を備える、を通信システムである。   One aspect of the present invention includes a signal processing device that is a device that performs signal processing among the functions of a base station, and a wireless communication device that is a device that performs wireless communication among the functions of a base station, and the wireless communication device A plurality of wireless communication systems, wherein the signal processing device transmits information having a value for controlling a beam phase of antenna elements of the plurality of wireless communication devices to the plurality of wireless communication devices. The communication system includes a phase control unit for transmitting, and the wireless communication device includes a phase control unit for controlling a beam phase of an antenna element included in the device according to a value for controlling the beam phase. .

本発明により、基地局の機能を信号処理を担う装置と無線通信を担う装置とに分割する場合において、アンテナのビーム位相をより高い精度で制御することが可能となる。   The present invention makes it possible to control the beam phase of the antenna with higher accuracy when the function of the base station is divided into a device responsible for signal processing and a device responsible for wireless communication.

本実施形態における通信システムのシステム構成を示す図である。It is a figure which shows the system configuration | structure of the communication system in this embodiment. RN200が備えるアンテナの具体例を示す図である。It is a figure which shows the specific example of the antenna with which RN200 is provided. CN100の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of CN100. RN200の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of RN200. 本実施形態の通信システムにおける処理の流れを示すシーケンスチャートである。It is a sequence chart which shows the flow of a process in the communication system of this embodiment. 拡張されたPTPフレームのフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the format of the extended PTP frame. 拡張されたPTPフレームのフォーマットを示す図である。It is a figure which shows the format of the extended PTP frame. 異なるアンテナ素子数におけるビームの相対利得の、ビームの位相ずれ依存性を示す。The dependence of the relative gain of the beam at different numbers of antenna elements on the phase shift of the beam is shown. 変形例の無線通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radio | wireless communications system of a modification. PTPを用いたMAC−PHYにおけるCN800の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of CN800 in MAC-PHY using PTP. PTPを用いたMAC−PHYにおけるRN900の構成の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a structure of RN900 in MAC-PHY using PTP.

図1は、本実施形態における通信システムのシステム構成を示す図である。通信システムは、CN100と、複数台のRN200と、を備える。CN100は、基地局の機能のうち信号処理を担う装置(信号処理装置)である。RN200は、基地局の機能のうち無線通信を担う装置(無線通信装置)である。図1の例では、通信システムは32台のRN200(200−1、200−2、・・・、200−32)を備える。なお、RNの台数は32台に限定される必要は無い。UE(ユーザ端末)300は、複数台のRN200と通信する。CN100は、光ファイバによって、上位装置及び複数台(例えば32台)のRN200に、イーサネットで接続される。   FIG. 1 is a diagram showing a system configuration of a communication system in the present embodiment. The communication system includes CN 100 and a plurality of RNs 200. CN 100 is a device (signal processing device) that performs signal processing among the functions of the base station. The RN 200 is a device (wireless communication device) responsible for wireless communication among the functions of the base station. In the example of FIG. 1, the communication system includes 32 RNs 200 (200-1, 200-2,..., 200-32). Note that the number of RNs need not be limited to 32. UE (user terminal) 300 communicates with a plurality of RNs 200. The CN 100 is connected to the host device and a plurality of (for example, 32) RNs 200 by Ethernet using an optical fiber.

図2は、RN200が備えるアンテナの具体例を示す図である。RN200が備えるアンテナは、多数(例えば256)個のアンテナ素子29を有してもよい。
図3は、CN100の構成の例を示す図である。CN100は、MC101、無線信号処理部102、GPS103、内部時計104、PTP処理部105、位相制御部106、位相情報取得部107、CSM108、StncE処理部109、複数の多重分離器110(110−3、110−4、110−5、110−10及び110−11)及びRN−PTP取得部115を備える。
FIG. 2 is a diagram illustrating a specific example of an antenna included in the RN 200. The antenna included in the RN 200 may include a large number (for example, 256) of antenna elements 29.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the CN 100. The CN 100 includes an MC 101, a radio signal processing unit 102, a GPS 103, an internal clock 104, a PTP processing unit 105, a phase control unit 106, a phase information acquisition unit 107, a CSM 108, a StncE processing unit 109, and a plurality of demultiplexers 110 (110-3). 110-4, 110-5, 110-10, and 110-11) and an RN-PTP acquisition unit 115.

MC101は、上位装置から送信された光信号を受信する。MC101は、光信号と電気信号との間で信号を変換する。電気信号は、例えばUTPケーブルを伝送媒体とした電気信号として変換される。   The MC 101 receives an optical signal transmitted from a host device. The MC 101 converts a signal between an optical signal and an electric signal. The electric signal is converted as an electric signal using, for example, a UTP cable as a transmission medium.

無線信号処理部102は、主信号及びスケジューリング情報に対しそれぞれ所定の処理を実行する。無線信号処理部102は、例えばPDCP層処理部111、RLC層処理部112、MAC層処理部113、スケジューリング制御部114及び多重分離器110−2を備える。PDCP層処理部111は、主信号に対して、Packet Data Convergence Protocol(PDCP)に関する処理を行う。RLC層処理部112は、主信号に対して、Radio Link Control(RLC)に関する処理を行う。MAC層処理部113は、主信号に対して、Media Access Control(MAC)に関する処理を行う。
多重分離器110−2は、PDCP層処理部111、RLC層処理部112、MAC層処理部113及びスケジューリング制御部114によって処理が実行された主信号及びスケジューリング情報を多重し無線信号を生成する。
The radio signal processing unit 102 performs predetermined processing on the main signal and scheduling information. The radio signal processing unit 102 includes, for example, a PDCP layer processing unit 111, an RLC layer processing unit 112, a MAC layer processing unit 113, a scheduling control unit 114, and a demultiplexer 110-2. The PDCP layer processing unit 111 performs processing related to Packet Data Convergence Protocol (PDCP) on the main signal. The RLC layer processing unit 112 performs processing related to Radio Link Control (RLC) on the main signal. The MAC layer processing unit 113 performs processing related to Media Access Control (MAC) on the main signal.
The demultiplexer 110-2 multiplexes the main signal and the scheduling information processed by the PDCP layer processing unit 111, the RLC layer processing unit 112, the MAC layer processing unit 113, and the scheduling control unit 114, and generates a radio signal.

GPSレシーバ103は、基準となる時刻情報をGPS衛星から受信する。GPSレシーバ103は、PTPにおけるグランドマスタ(Grand master:GM)として機能する。
内部時計104は、CN100の各機能部に対し、時刻を示す信号を出力する。
The GPS receiver 103 receives reference time information from a GPS satellite. The GPS receiver 103 functions as a grand master (GM) in PTP.
The internal clock 104 outputs a signal indicating the time to each functional unit of the CN 100.

PTP処理部105は、CN100においてPTPプロトコルに関する一連の処理を行う。この処理において、PTP処理部105は、CN100と各RN200との間の伝搬遅延時間をRN200毎に測定し、測定結果に応じて、各RN200との伝搬遅延時間の差を補正する。この補正によって、各RN200との時刻同期が確立される。例えば、PTP処理部105は、GPSレシーバ103から出力される信号に基づいて、内部時計104の時刻を更新する。また、PTP処理部105は、RN200(CN100のスレーブ)とのネゴシエーションにより、RN200との時刻同期を確立する。   The PTP processing unit 105 performs a series of processes related to the PTP protocol in the CN 100. In this processing, the PTP processing unit 105 measures the propagation delay time between the CN 100 and each RN 200 for each RN 200, and corrects the difference in propagation delay time with each RN 200 according to the measurement result. By this correction, time synchronization with each RN 200 is established. For example, the PTP processing unit 105 updates the time of the internal clock 104 based on a signal output from the GPS receiver 103. In addition, the PTP processing unit 105 establishes time synchronization with the RN 200 by negotiation with the RN 200 (slave of the CN 100).

位相制御部106は、メッセージを各RN200と送受信することによって、各RN200におけるアンテナ素子のビーム位相を制御する。このメッセージは、例えばPTPフレームを拡張することによって定義されてもよい。また、位相制御部106は、無線信号処理部102のスケジューリング制御部114から、無線区間(RN200とUE300との間の通信区間)のスケジューリング情報を取得する。また、位相制御部106は、内部時計104と接続されており、時刻情報を取得する。位相制御部106は、PTP処理部105と接続されており、PTPに関する制御信号を取得する。   The phase control unit 106 controls the beam phase of the antenna element in each RN 200 by transmitting / receiving a message to / from each RN 200. This message may be defined, for example, by extending a PTP frame. Further, the phase control unit 106 acquires scheduling information of a radio section (a communication section between the RN 200 and the UE 300) from the scheduling control unit 114 of the radio signal processing unit 102. Further, the phase control unit 106 is connected to the internal clock 104 and acquires time information. The phase control unit 106 is connected to the PTP processing unit 105 and acquires a control signal related to PTP.

位相情報取得部107は、受信されるメッセージに基づいて、各RN200の各アンテナ素子の位相情報を取得する。
CSM108は、イーサネットの通信経路から取得される信号に基づいて、クロック信号を生成する。CSM108は、生成されたクロック信号をSyncE処理部109に出力する。
The phase information acquisition unit 107 acquires phase information of each antenna element of each RN 200 based on the received message.
The CSM 108 generates a clock signal based on a signal acquired from the Ethernet communication path. The CSM 108 outputs the generated clock signal to the SyncE processing unit 109.

SyncE処理部109は、CSM108から供給されるクロック信号に基づいて基準周波数信号を生成する。SyncE処理部109は、基準周波数信号に基づいてSyncEに関する処理を実行する。
RN−PTP取得部115は、RN200からPTP信号が入力される。RN−PTP取得部115は、入力されたPTP信号をPTP処理部105に出力する。
The SyncE processing unit 109 generates a reference frequency signal based on the clock signal supplied from the CSM 108. The SyncE processing unit 109 executes processing related to SyncE based on the reference frequency signal.
The RN-PTP acquisition unit 115 receives a PTP signal from the RN 200. The RN-PTP acquisition unit 115 outputs the input PTP signal to the PTP processing unit 105.

図4は、RN200の構成の例を示す図である。RN200は、無線信号処理部201、IF202、LO203、ミキサ204、PTP処理部206、内部時計207、SyncE処理部208、位相検出部221、位相制御部222及び複数の多重分離器210(210−6、210−7、210−9、210−11及び210−13)を備える。
無線信号処理部201は、主信号及びスケジューリング情報に対しそれぞれ所定の処理を実行する。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the configuration of the RN 200. The RN 200 includes a radio signal processing unit 201, IF 202, LO 203, a mixer 204, a PTP processing unit 206, an internal clock 207, a SyncE processing unit 208, a phase detection unit 221, a phase control unit 222, and a plurality of demultiplexers 210 (210-6). 210-7, 210-9, 210-11 and 210-13).
The radio signal processing unit 201 performs predetermined processing on the main signal and scheduling information.

IF202は、中間周波数帯処理部である。LO203は、局在発信器である。ミキサ204は、IF202及びLO203から出力される信号に対して処理を行う。IF202、LO203及びミキサ204は、RN200のアンテナが備えるアンテナ素子の数と同じ数設けられる。すなわち、IF202、LO203及びミキサ204はアンテナ素子毎に設けられる。IF202、LO203及びミキサ204は、無線信号処理部201によって出力された信号を、アンテナ素子を介して無線信号として送出する。   IF 202 is an intermediate frequency band processing unit. LO203 is a localized transmitter. The mixer 204 performs processing on signals output from the IF 202 and the LO 203. The same number of IF 202, LO 203, and mixer 204 as the number of antenna elements provided in the antenna of RN 200 is provided. That is, the IF 202, the LO 203, and the mixer 204 are provided for each antenna element. The IF 202, the LO 203, and the mixer 204 send out the signal output by the wireless signal processing unit 201 as a wireless signal via the antenna element.

PTP処理部206は、RN200においてPTPプロトコルに関する一連の処理を行う。例えば、PTP処理部206は、CN100(RN200のマスタ−)とネゴシエーションすることによって、内部時計207の時刻をマスターに同期させる。
内部時計207は、RN200の各機能部に対し、時刻を示す信号を出力する。
SyncE処理部208は、基準周波数信号に基づいてSyncEに関する処理を実行する。
位相検出部221は、RN200が有するIF202及びLO203のビーム位相の位相情報を検出する。
位相制御部222は、位相検出部221によって検出された位相情報を取得する。位相制御部222は、取得された各アンテナ素子の位相情報を所定のメッセージに格納し、CN100に送る。
The PTP processing unit 206 performs a series of processes related to the PTP protocol in the RN 200. For example, the PTP processing unit 206 synchronizes the time of the internal clock 207 with the master by negotiating with the CN 100 (the master of the RN 200).
The internal clock 207 outputs a signal indicating time to each function unit of the RN 200.
The SyncE processing unit 208 executes processing related to SyncE based on the reference frequency signal.
The phase detector 221 detects the phase information of the beam phase of the IF 202 and the LO 203 that the RN 200 has.
The phase control unit 222 acquires the phase information detected by the phase detection unit 221. The phase control unit 222 stores the acquired phase information of each antenna element in a predetermined message and sends it to the CN 100.

図5は、本実施形態の通信システムにおける処理の流れを示すシーケンスチャートである。図5に示される例では、CN100には2台のRN200(200−1及び200−2)が接続されている。ただし、CN100に接続されるRN200の台数は2台に限定されない。   FIG. 5 is a sequence chart showing the flow of processing in the communication system of the present embodiment. In the example illustrated in FIG. 5, two RNs 200 (200-1 and 200-2) are connected to the CN 100. However, the number of RNs 200 connected to the CN 100 is not limited to two.

まず、CN100の位相制御部106は、RN200−1及びRN200−2に対して、それぞれPhaseget_Req_1及びPhaseget_Req_2というメッセージを送る。Phaseget_Reqというメッセージは、CN100がRN200に対して、RN200が有する各アンテナ素子のビーム位相情報をCNに通知することを指示するためのメッセージである。RN200の位相制御部222は、受け取ったPhaseget_Reqに応じて、自装置の各アンテナ素子のビーム位相情報を取得する。そして、RN200の位相制御部222は、Phaseget_Respメッセージに自装置のビーム位相情報を格納してCN100に対して送る。すなわち、RN200−1及びRN200−2が、それぞれPhaseget_Resp_1及びPhaseget_Resp_2をCN100に対して送る。   First, the phase control unit 106 of the CN 100 sends messages “Phaseget_Req_1” and “Phaseget_Req_2” to the RN 200-1 and the RN 200-2, respectively. The message Phaseget_Req is a message for the CN 100 to instruct the RN 200 to notify the CN of the beam phase information of each antenna element included in the RN 200. The phase control unit 222 of the RN 200 acquires the beam phase information of each antenna element of the own device according to the received Phaseget_Req. Then, the phase control unit 222 of the RN 200 stores the beam phase information of its own device in the Phaseget_Resp message and sends it to the CN 100. That is, RN 200-1 and RN 200-2 send Phaseget_Resp_1 and Phaseget_Resp_2 to CN 100, respectively.

CN100の位相制御部106は、Phaseget_respの受信によって、各RN200の各アンテナ素子のビーム位相に関する情報を取得する。CN100の位相制御部106は、RN200−1及びRN200−2が有する各アンテナ素子のビーム位相を揃えるために、各アンテナ素子に設定されるべき位相に関する情報を生成する。CN100の位相制御部106は、生成された情報を、Phaseset_req1及びPhaseset_req2メッセージに格納する。CN100の位相制御部106は、Phaseset_req1及びPhaseset_req2メッセージをそれぞれRN200−1及びRN200−2に対して送る。RN200−1及びRN200−2の位相制御部222は、CN100の指示に従って各アンテナ素子の位相を設定する。そして、RN200−1及びRN200−2の位相制御部222は、設定後の位相情報を、それぞれPhaseset_Resp1及びPhaseset_Resp2メッセージに格納し、CN100に対して送る。CN100の位相制御部106は、Phaseset_Resp1及びPhaseset_Resp2メッセージを受信する。CN100の位相制御部106は、受信されたメッセージに基づいて、位相設定後の各RN200の各アンテナ素子の位相に関する情報を取得する。このような処理によって、各RN200の各アンテナ素子の位相(ビーム位相)をより高い精度で制御することが可能となる。   The phase control unit 106 of the CN 100 acquires information on the beam phase of each antenna element of each RN 200 by receiving Phaseget_resp. The phase control unit 106 of the CN 100 generates information on the phase to be set for each antenna element in order to align the beam phases of the antenna elements included in the RN 200-1 and the RN 200-2. The phase control unit 106 of the CN 100 stores the generated information in the Phaseset_req1 and Phaseset_req2 messages. The phase control unit 106 of the CN 100 sends Phaseset_req1 and Phaseset_req2 messages to the RN 200-1 and the RN 200-2, respectively. The phase control unit 222 of the RN 200-1 and the RN 200-2 sets the phase of each antenna element according to the instruction of the CN 100. Then, the phase control units 222 of the RN 200-1 and the RN 200-2 store the set phase information in Phaseset_Resp1 and Phaseset_Resp2 messages, respectively, and send them to the CN 100. The phase control unit 106 of the CN 100 receives the Phaseset_Resp1 and Phaseset_Resp2 messages. The phase control unit 106 of the CN 100 acquires information on the phase of each antenna element of each RN 200 after the phase setting based on the received message. By such processing, the phase (beam phase) of each antenna element of each RN 200 can be controlled with higher accuracy.

次に、送受信されるメッセージにおける位相情報の格納方法について説明する。本実施形態においては、IEEE1588にて規定されているPTPフレームを拡張することによって位相情報をメッセージに格納する。図6及び図7は、拡張されたPTPフレームのフォーマットを示す図である。PTPメッセージはHeader、Body、Suffixという3つのブロックを有する。このうち、Suffixは必ずしも使用する必要はないので説明を割愛する。CN100の多重分離器110−13と、RN200の多重分離器210−11とは、通常のPTPフレームと拡張されたPTPフレームとを多重分離するスイッチのような機能を有する。   Next, a method for storing phase information in transmitted / received messages will be described. In this embodiment, the phase information is stored in the message by extending the PTP frame defined by IEEE 1588. 6 and 7 are diagrams showing the format of the extended PTP frame. The PTP message has three blocks: Header, Body, and Suffix. Of these, Suffix does not necessarily need to be used, so the explanation is omitted. The demultiplexer 110-13 of the CN 100 and the demultiplexer 210-11 of the RN 200 have a function like a switch that demultiplexes a normal PTP frame and an extended PTP frame.

図6に示すように、Headerブロックには多くのフィールドが用意されている。これらのうち、messageTypeというフィールドには、このPTPフレームがどのような性質のメッセージ(例えば、Syncメッセージ、Delay_Req等)であるのかを示す情報が格納される。このフィールドは4ビットの領域である。4ビットで表される値のうち、4、5、6及び7はreservedとして拡張性の余地がある。この4つの値は、それぞれ以下のように定義される。
4:Phaseget_Reqメッセージ
5:Phaseget_Respメッセージ
6:Phaseset_Reqメッセージ
7:Phaseset_Respメッセージ
As shown in FIG. 6, many fields are prepared in the Header block. Among these, the messageType field stores information indicating what kind of message (for example, Sync message, Delay_Req, etc.) this PTP frame is. This field is a 4-bit area. Of the values represented by 4 bits, 4, 5, 6 and 7 are reserved and have room for expandability. These four values are defined as follows.
4: Phaseget_Req message 5: Phaseget_Resp message 6: Phaseset_Req message 7: Phaseset_Resp message

CN100及びRN200の各機能部は、送受信されるメッセージに対し上記値を格納又は参照することによって、互いに送受信されているPTPフレームがどのようなメッセージであるかを判定することが可能となる。   Each functional unit of the CN 100 and the RN 200 can determine what kind of message is the PTP frame being transmitted / received to / from each other by storing or referring to the above value for the message transmitted / received.

次に、図7を用いてBodyブロックに入る情報について説明する。Bodyブロックには、アンテナ素子の位相を制御するための情報が格納される。具体的には、以下に示す5つのフィールドが定義される。   Next, information entering the Body block will be described with reference to FIG. Information for controlling the phase of the antenna element is stored in the Body block. Specifically, the following five fields are defined.

・ID_RN:RN200を識別するためのIDが格納される。値は正の整数で、例えば4byteの幅を持つ。   ID_RN: Stores an ID for identifying the RN 200. The value is a positive integer and has a width of 4 bytes, for example.

・ID_Antenna:各RN200が有するアンテナ素子を識別するためのIDが格納される。値は正の整数で、例えば4byteの幅を持つ。   ID_Antenna: An ID for identifying an antenna element included in each RN 200 is stored. The value is a positive integer and has a width of 4 bytes, for example.

・Phase_Abs:各RN200が有する個々のアンテナ素子のビーム位相を示す情報が格納される。位相は絶対値で表される。位相は、0〜2πの間の位相値として表現される。例えば2byteの幅を持つ。この場合、π/32768の分解能で位相情報を指定することが可能である。   Phase_Abs: Information indicating the beam phase of each antenna element included in each RN 200 is stored. The phase is expressed as an absolute value. The phase is expressed as a phase value between 0 and 2π. For example, it has a width of 2 bytes. In this case, it is possible to specify the phase information with a resolution of π / 32768.

・Phase_Off:RN200が有する各アンテナ素子における現在の位相情報を基に、それに対しての変更量(相対値)を示す。0〜2πの間の位相値として表現される。例えば2byteの幅を持つ。この場合、π/32768の分解能で位相情報を指定することが可能である。   Phase_Off: Indicates the change amount (relative value) relative to the current phase information in each antenna element of the RN 200. Expressed as a phase value between 0 and 2π. For example, it has a width of 2 bytes. In this case, it is possible to specify the phase information with a resolution of π / 32768.

・ToD:時刻情報が格納される。時刻情報は、PTPにおける表現形式に準ずる。各RN200が有する各アンテナ素子の位相が同じタイミングで揃うことを目的として使用される。例えば10byteの幅を持つ。RN200は、ToDの値が示す時刻に合わせてアンテナ素子の位相制御を実行する。   ToD: Stores time information. The time information conforms to the expression format in PTP. It is used for the purpose of aligning the phases of the antenna elements of each RN 200 at the same timing. For example, it has a width of 10 bytes. RN 200 performs antenna element phase control in accordance with the time indicated by the value of ToD.

なお、Phase_Abs及びPhase_Offは、排他的に用いられる。例えば、Phase_Absが用いられる場合には、Phase_Offには0が設定される。例えば、Phase_Offが用いられる場合には、Phase_Absには0が設定される。   Note that Phase_Abs and Phase_Off are used exclusively. For example, when Phase_Abs is used, 0 is set in Phase_Off. For example, when Phase_Off is used, 0 is set in Phase_Abs.

なお、上述したように、本実施形態ではビーム位相制御を実現するためのメッセージに拡張されたPTPフレームを用いている。無線通信システム向けの光伝送ネットワークにおいてはもともと高精度な時刻同期機能が求められることから、PTPのようなプロトコルを採用するケースが想定される。したがって、精密なビーム位相制御にPTPフレームを拡張して用いることは、実現性及び経済性という点で好ましいといえる。   As described above, in the present embodiment, a PTP frame extended to a message for realizing beam phase control is used. Since an optical transmission network for a wireless communication system originally requires a highly accurate time synchronization function, a case of adopting a protocol such as PTP is assumed. Therefore, it can be said that it is preferable to extend and use the PTP frame for precise beam phase control in terms of feasibility and economy.

次に、各メッセージの送信処理について詳細に説明する。位相制御部106からPhaseget_ReqメッセージがRN200に対して送信される場合、メッセージは多重分離器110−10、多重分離器110−11、多重分離器110−3及び多重分離器110−5を介して、RN200に送信される。Phaseget_Reqメッセージは、光ファイバを介して伝送され、RN200の多重分離器210−6、多重分離器210−7、多重分離器210−11及び多重分離器210−13を介して位相制御部222に入力される。   Next, transmission processing of each message will be described in detail. When the Phaseget_Req message is transmitted from the phase control unit 106 to the RN 200, the message is transmitted through the demultiplexer 110-10, the demultiplexer 110-11, the demultiplexer 110-3, and the demultiplexer 110-5. Sent to RN 200. The Phaseget_Req message is transmitted through an optical fiber, and is input to the phase controller 222 via the demultiplexer 210-6, demultiplexer 210-7, demultiplexer 210-11, and demultiplexer 210-13 of the RN 200. Is done.

RN200の位相検出部221は、RN200が有するIF202及びLO203の位相情報を検出する。位相制御部222は、位相検出部221によって検出された位相情報を取得する。位相制御部222は、取得された各アンテナ素子の位相情報をPhaseget_Respメッセージに格納し、CN100に送る。Phaseget_Respメッセージは、多重分離器210−13、多重分離器210−11、多重分離器210−7及び多重分離器210−6を経由し、光ファイバを介してCN100に送信される。   The phase detector 221 of the RN 200 detects phase information of the IF 202 and the LO 203 that the RN 200 has. The phase control unit 222 acquires the phase information detected by the phase detection unit 221. The phase control unit 222 stores the acquired phase information of each antenna element in a Phaseget_Resp message and sends it to the CN 100. The Phaseget_Resp message is transmitted to the CN 100 via the optical fiber via the demultiplexer 210-13, the demultiplexer 210-11, the demultiplexer 210-7, and the demultiplexer 210-6.

RN200から送信されたPhaseget_Respメッセージは、CN100の多重分離器110−5、多重分離器110−3、多重分離器110−11及び多重分離器110−10を介して位相情報取得部107に入力される。位相情報取得部107は、受信されたメッセージに基づいて、各RN200の各アンテナ素子の位相を示す情報を取得する。位相情報取得部107は、取得された情報を位相制御部106に対して出力する。   The Phaseget_Resp message transmitted from the RN 200 is input to the phase information acquisition unit 107 via the demultiplexer 110-5, the demultiplexer 110-3, the demultiplexer 110-11, and the demultiplexer 110-10 of the CN 100. . The phase information acquisition unit 107 acquires information indicating the phase of each antenna element of each RN 200 based on the received message. The phase information acquisition unit 107 outputs the acquired information to the phase control unit 106.

位相制御部106は、各アンテナ素子の位相、内部時計104によって提供される時刻情報、スケジューリング制御部114から提供される無線区間のスケジューリング情報、PTP処理部105から提供されるPTP情報、に基づいて、各アンテナ素子に設定されるべき位相の値を決定する。位相制御部106は、決定された位相の値を含むPhaseset_reqメッセージを生成する。そして、位相制御部106は、生成されたメッセージをRN200に送信する。このとき、位相制御部106は、スケジューリング制御部114によって提供される無線区間のスケジューリング情報と、内部時計104によって提供される時刻情報と、に基づいて、RN200による無線信号の送信に影響を与えないようなタイミングを選択してPhaseset_ReqメッセージをRN200に送信する。   The phase control unit 106 is based on the phase of each antenna element, time information provided by the internal clock 104, radio section scheduling information provided from the scheduling control unit 114, and PTP information provided from the PTP processing unit 105. The phase value to be set for each antenna element is determined. The phase control unit 106 generates a Phaseset_req message including the determined phase value. Then, the phase control unit 106 transmits the generated message to the RN 200. At this time, the phase control unit 106 does not affect the transmission of the radio signal by the RN 200 based on the scheduling information of the radio section provided by the scheduling control unit 114 and the time information provided by the internal clock 104. Such a timing is selected and a Phaseset_Req message is transmitted to the RN 200.

Phaseget_Reqメッセージ同様のルートで、Phaseset_Reqメッセージは位相制御部222に入力される。Phaseset_Reqメッセージに格納された情報に基づき、位相制御部222は、IF202及びLO203のビーム位相を制御する。この時、位相制御部222は、IF202及びLO203のビーム位相を直接制御しても良いし、IF202及びLO203のリファレンスクロック用低周波数発振器の位相を制御しても良い。   The Phaseset_Req message is input to the phase control unit 222 through the same route as the Phaseget_Req message. Based on the information stored in the Phaseset_Req message, the phase control unit 222 controls the beam phase of the IF 202 and the LO 203. At this time, the phase control unit 222 may directly control the beam phase of the IF 202 and the LO 203, or may control the phase of the reference clock low-frequency oscillator of the IF 202 and the LO 203.

図8に、異なるアンテナ素子数におけるビームの相対利得の、ビームの位相ずれ依存性を示す。図8は、位相ずれを与えたときに多素子アンテナにより利得がどの程度変化するのが計算した結果を示す。位相ずれの増大と共にビーム利得が減少し、ビーム間の位相ずれをπ/4程度以下にすることで、利得減少が半分程度に抑えられることがわかる。   FIG. 8 shows the beam phase shift dependence of the relative gain of the beam with different numbers of antenna elements. FIG. 8 shows the calculation result of how much the gain is changed by the multi-element antenna when the phase shift is given. It can be seen that the beam gain decreases as the phase shift increases, and the gain decrease can be suppressed to about half by setting the phase shift between beams to about π / 4 or less.

(変形例)
本実施形態では、基地局の機能をMAC−PHYで分割する構成について説明したが、基地局の機能をどこで分割するかは限定されない。例えば、基地局の機能を物理層で分割するような方式に対しても、本実施形態を適宜適用しても良い。
(Modification)
In the present embodiment, the configuration in which the base station function is divided by MAC-PHY has been described. However, where the base station function is divided is not limited. For example, the present embodiment may be appropriately applied to a method in which the base station function is divided in the physical layer.

ToDは必ずしも用いられなくてもよい。別の方法としては、位相制御部106にはPTP処理部105の出力が入力され、CN100と各RN200との間の伝搬遅延情報が保持されている。そこで、ToDフィールドは用いずに、伝搬遅延から逆算して位相制御情報をCN100から送信する時刻をずらしてもよい。この場合、RN200は、ビーム位相制御に関するメッセージが届いたら即時に位相制御を実行する。このような形で位相制御のタイミングの同期が制御されてもよい。   ToD is not necessarily used. As another method, the output of the PTP processing unit 105 is input to the phase control unit 106, and propagation delay information between the CN 100 and each RN 200 is held. Therefore, the time at which the phase control information is transmitted from the CN 100 may be shifted by calculating backward from the propagation delay without using the ToD field. In this case, the RN 200 executes the phase control immediately after receiving a message regarding the beam phase control. The synchronization of the timing of phase control may be controlled in this way.

図9は、変形例の無線通信システムの構成を示す図である。図9では、図1に示す構成と、MFHのトポロジーが波長多重型パッシブオプティカルネットワーク(Wavelength division multiplexing passive optical network:WDM-PON)構成である点で異なる。WDM-PONにおいては、複数のRN200(例えば32のRN200)が、互いに異なる固有の波長を割り当てられ、波長フィルタを介してCN100と1対多の構成で接続されている。WDM-PONの場合は、CN100と各RN200との距離に加え、波長もRN200毎に異なる。従って、上りと下りとの伝搬遅延が異なる。この場合、PTP処理部105において、光ファイバ中における伝搬速度の波長依存性から、正確な伝搬遅延を計算することでビーム位相制御時刻を制御することが可能となる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to a modification. 9 is different from the configuration shown in FIG. 1 in that the topology of the MFH is a wavelength division multiplexing passive optical network (WDM-PON) configuration. In the WDM-PON, a plurality of RNs 200 (for example, 32 RNs 200) are assigned different unique wavelengths and are connected to the CN 100 in a one-to-many configuration via a wavelength filter. In the case of WDM-PON, in addition to the distance between the CN 100 and each RN 200, the wavelength also differs for each RN 200. Therefore, the propagation delay differs between upstream and downstream. In this case, the PTP processing unit 105 can control the beam phase control time by calculating an accurate propagation delay from the wavelength dependence of the propagation speed in the optical fiber.

上述した実施形態におけるCN100及びRN200の機能をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能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、実行することによって実現してもよい。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ェアを含むものとする。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。さらに「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を送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その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のように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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よく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすで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であってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。   You may make it implement | achieve the function of CN100 and RN200 in embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be a program for realizing a part of the above-described functions, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system. You may implement | achieve using programmable logic devices, such as FPGA (Field Programmable Gate Array).

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.

100…CN, 200…RN, 300…UE, 106…位相制御部, 107…位相情報取得部, 221…位相検出部, 222…位相制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... CN, 200 ... RN, 300 ... UE, 106 ... Phase control part, 107 ... Phase information acquisition part, 221 ... Phase detection part, 222 ... Phase control part

Claims (4)

基地局の機能のうち信号処理を行う装置である信号処理装置と、基地局の機能のうち無線通信を行う装置である無線通信装置と、を備え、前記無線通信装置を複数台備える無線通信システムが行う通信方法であって、
前記信号処理装置と前記複数の無線通信装置との間の伝搬遅延時間を各無線通信装置毎に測定するステップと、
測定結果に応じて、前記無線通信装置間の前記伝搬遅延時間の差を補正するステップと、
を有する通信方法。
A wireless communication system comprising: a signal processing device that is a device that performs signal processing among the functions of a base station; and a wireless communication device that is a device that performs wireless communication among the functions of the base station. Is a communication method performed by
Measuring a propagation delay time between the signal processing device and the plurality of wireless communication devices for each wireless communication device;
Correcting a difference in the propagation delay time between the wireless communication devices according to a measurement result;
A communication method comprising:
基地局の機能のうち信号処理を行う装置である信号処理装置と、基地局の機能のうち無線通信を行う装置である無線通信装置と、を備え、前記無線通信装置を複数台備える無線通信システムが行う通信方法であって、
前記信号処理装置が、前記複数台の無線通信装置のアンテナ素子のビーム位相を制御するための値を有する情報を前記複数台の無線通信装置に対して送信するステップと、
前記無線通信装置は、前記ビーム位相を制御するための値に応じて、自装置が備えるアンテナ素子のビーム位相を制御するステップと、
を有する通信方法。
A wireless communication system comprising: a signal processing device that is a device that performs signal processing among the functions of a base station; and a wireless communication device that is a device that performs wireless communication among the functions of the base station. Is a communication method performed by
The signal processing device transmitting information having a value for controlling a beam phase of antenna elements of the plurality of wireless communication devices to the plurality of wireless communication devices;
The wireless communication device controls a beam phase of an antenna element included in the device according to a value for controlling the beam phase;
A communication method comprising:
基地局の機能のうち信号処理を行う装置である信号処理装置と、基地局の機能のうち無線通信を行う装置である無線通信装置と、を備え、前記無線通信装置を複数台備える無線通信システムであって、
前記信号処理装置と前記複数の無線通信装置との間の伝搬遅延時間を各無線通信装置毎に測定する測定部と、
測定結果に応じて、前記無線通信装置間の前記伝搬遅延時間の差を補正する補正部と、
を備える通信システム。
A wireless communication system comprising: a signal processing device that is a device that performs signal processing among the functions of a base station; and a wireless communication device that is a device that performs wireless communication among the functions of the base station. Because
A measurement unit that measures a propagation delay time between the signal processing device and the plurality of wireless communication devices for each wireless communication device;
A correction unit that corrects a difference in the propagation delay time between the wireless communication devices according to a measurement result;
A communication system comprising:
基地局の機能のうち信号処理を行う装置である信号処理装置と、基地局の機能のうち無線通信を行う装置である無線通信装置と、を備え、前記無線通信装置を複数台備える無線通信システムであって、
前記信号処理装置は、前記複数台の無線通信装置のアンテナ素子のビーム位相を制御するための値を有する情報を前記複数台の無線通信装置に対して送信する位相制御部を備え、
前記無線通信装置は、前記ビーム位相を制御するための値に応じて、自装置が備えるアンテナ素子のビーム位相を制御する位相制御部を備える、
を通信システム。
A wireless communication system comprising: a signal processing device that is a device that performs signal processing among the functions of a base station; and a wireless communication device that is a device that performs wireless communication among the functions of the base station. Because
The signal processing device includes a phase control unit that transmits information having a value for controlling a beam phase of antenna elements of the plurality of wireless communication devices to the plurality of wireless communication devices,
The wireless communication device includes a phase control unit that controls a beam phase of an antenna element included in the device according to a value for controlling the beam phase.
The communication system.
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