JP2018074544A - Base station device and radio communication system - Google Patents

Base station device and radio communication system Download PDF

Info

Publication number
JP2018074544A
JP2018074544A JP2016216431A JP2016216431A JP2018074544A JP 2018074544 A JP2018074544 A JP 2018074544A JP 2016216431 A JP2016216431 A JP 2016216431A JP 2016216431 A JP2016216431 A JP 2016216431A JP 2018074544 A JP2018074544 A JP 2018074544A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radio wave
antenna array
base station
wave reflection
reflection box
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2016216431A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6652482B2 (en
Inventor
健 平賀
Takeshi Hiraga
健 平賀
遼 宮武
Ryo Miyatake
遼 宮武
大誠 内田
Hiromasa Uchida
大誠 内田
和徳 赤羽
Kazunori Akaha
和徳 赤羽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2016216431A priority Critical patent/JP6652482B2/en
Publication of JP2018074544A publication Critical patent/JP2018074544A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6652482B2 publication Critical patent/JP6652482B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a base station device capable of preventing abrupt deterioration of transmission quality due to positional displacement of antenna array.SOLUTION: The base station device includes: a radio wave reflection box constituted of a material which reflects radio wave, in which an opening is formed in a part; and an antenna array which is constituted of plural antenna elements which are stored inside of the radio wave reflection box, and which is disposed so that the beam direction is oriented to a direction different from the opening.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、ＭＩＭＯ伝送に関する。   The present invention relates to MIMO transmission.

ミリ波等の高い周波数帯を用いて近距離で短時間のうちに大容量のデータファイルの無線伝送を実施する「タッチアンドゲット」の無線通信システムでは、ユーザが端末装置を意図的に基地局装置に近接させる無線伝送を実施する（例えば、非特許文献１参照）。そのため、通信距離は数ｃｍとなる。伝送レートを向上させる手法としては、ＭＩＭＯ（Multiple-input and multiple-output）伝送技術の適用が有効である。特に、こうした利用形態の無線通信システムにおける近距離かつ見通しのある電波伝搬環境でＭＩＭＯ伝送を行う場合、送信機及び受信機のアンテナアレーを構成する各アンテナ素子間の伝搬経路長差を利用してＭＩＭＯ伝送を行う「見通しＭＩＭＯ」の伝送状態となる。   In a "touch and get" wireless communication system that performs wireless transmission of large-capacity data files in a short distance in a short time using a high frequency band such as millimeter waves, a user intentionally uses a terminal device as a base station. Wireless transmission to be brought close to the device is performed (for example, see Non-Patent Document 1). Therefore, the communication distance is several centimeters. As a technique for improving the transmission rate, it is effective to apply a MIMO (Multiple-input and multiple-output) transmission technique. In particular, when performing MIMO transmission in a short-distance and line-of-sight radio wave propagation environment in a wireless communication system of such usage, the propagation path length difference between the antenna elements constituting the antenna array of the transmitter and the receiver is used. The transmission state is “line-of-sight MIMO” in which MIMO transmission is performed.

見通しＭＩＭＯにおいて、伝送路容量は、アンテナアレーの配置に大きな影響を受ける（例えば、特許文献１〜３参照）。図１０は、アンテナアレーの配置が理想的な場合の一例を示す図である。図１１は、アンテナアレーの配置にずれが生じている場合の一例を示す図である。無線通信システム１０００は、端末装置１と、基地局装置２とを備える。端末装置１は、複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレー１１を備える。基地局装置２は、複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレー２１を備える。   In line-of-sight MIMO, the transmission path capacity is greatly affected by the arrangement of the antenna array (see, for example, Patent Documents 1 to 3). FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an ideal arrangement of antenna arrays. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a case where a deviation occurs in the arrangement of antenna arrays. The wireless communication system 1000 includes a terminal device 1 and a base station device 2. The terminal device 1 includes an antenna array 11 including a plurality of antenna elements. The base station apparatus 2 includes an antenna array 21 composed of a plurality of antenna elements.

端末装置１のアンテナアレー１１と、基地局装置２のアンテナアレー２１とは正面で向かい合い、アンテナアレー間の電波伝搬環境が見通し伝搬環境となる。見通し伝搬環境においてＭＩＭＯ伝送を実施し高い伝送路容量を得るには、アンテナアレーの素子間隔として伝送距離に応じて最適な間隔を設定すればよい。このような、見通し伝搬環境におけるＭＩＭＯ伝送の手法を見通しＭＩＭＯと記載する。見通しＭＩＭＯでアンテナの素子間隔が最適であれば、ＭＩＭＯ伝送路は互いに直交に近い状態となり、ｉ.ｉ.ｄ.伝送路を超える高い容量が得られる。   The antenna array 11 of the terminal device 1 and the antenna array 21 of the base station device 2 face each other in the front, and the radio wave propagation environment between the antenna arrays becomes the line-of-sight propagation environment. In order to carry out MIMO transmission in a line-of-sight propagation environment and obtain a high transmission path capacity, an optimal interval may be set according to the transmission distance as the element interval of the antenna array. Such a MIMO transmission technique in a line-of-sight propagation environment is referred to as line-of-sight MIMO. If the element spacing of the antenna is optimal in line-of-sight MIMO, the MIMO transmission paths are nearly orthogonal to each other, and a high capacity exceeding the iid transmission path can be obtained.

一方、図１１に示すように、端末装置１の配置にずれがあり、アンテナアレー２１とアンテナアレー１１とが正面で向かい合わないような状態になると、見通しＭＩＭＯ伝送路応答の直交性が劣化し空間相関が増大するため、結果的に伝送路容量が小さくなる。これは、変調信号を伝送する際に符号誤り率（ＢＥＲ：Bit Error Rate）が増大する原因となる。   On the other hand, as shown in FIG. 11, when the arrangement of the terminal device 1 is shifted and the antenna array 21 and the antenna array 11 do not face each other in the front, the orthogonality of the line-of-sight MIMO transmission line response deteriorates and the space Since the correlation increases, the transmission path capacity is consequently reduced. This causes an increase in the bit error rate (BER) when transmitting the modulated signal.

特許第５７５９４２７号公報Japanese Patent No. 5759427 特許第５７７０６９１号公報Japanese Patent No. 5770691 特開２０１４−２３９３９１号公報JP 2014-239391 A

“Analyses of Antenna Displacement in Short-Range ＭＩＭＯ Transmission over Millimeter-Wave”, IEICE Transactions on Communications 94-B,NO. 10, OCTOBER 2011, p.2891-2895“Analyses of Antenna Displacement in Short-Range MIMO Transmission over Millimeter-Wave”, IEICE Transactions on Communications 94-B, NO. 10, OCTOBER 2011, p.2891-2895

上記のように、見通しＭＩＭＯでは、アンテナアレーの配置が理想的な場合、高い伝送路容量を得ることができる一方、アンテナアレーの位置関係が理想的な状態からずれた場合にはＭＩＭＯ伝送路を構成する各伝送経路の間の空間相関が急激に増大して伝送路容量が極端に劣化してしまうという問題があった。   As described above, in line-of-sight MIMO, a high transmission path capacity can be obtained when the antenna array is ideally arranged. On the other hand, when the positional relationship of the antenna array deviates from the ideal state, the MIMO transmission path is There is a problem in that the spatial correlation between the respective transmission paths constituting abruptly increases and the transmission path capacity is extremely deteriorated.

上記事情に鑑み、本発明は、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化を低減することができる技術の提供を目的としている。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a technique capable of reducing abrupt deterioration of transmission quality due to a position shift of an antenna array.

本発明の一態様は、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部が設けられた電波反射箱と、前記電波反射箱の内部に備えられる、複数のアンテナ素子で構成され、ビーム方向が前記開口部と異なる方向に向くように設置されたアンテナアレーと、を備える基地局装置である。   One aspect of the present invention is composed of a radio wave reflection box that is made of a material that reflects radio waves and that is provided with a portion of an opening, and a plurality of antenna elements that are provided inside the radio wave reflection box. Is an antenna array installed so as to face in a direction different from the opening.

本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記電波反射箱の内壁面には凹凸がある。   One aspect of the present invention is the above-described base station apparatus, in which an inner wall surface of the radio wave reflection box has irregularities.

本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記アンテナアレーを構成する各アンテナ素子は、前記電波反射箱の内部に一部又全てが異なる向きで分散して配置される。   One aspect of the present invention is the above-described base station apparatus, wherein each of the antenna elements constituting the antenna array is distributed in a part or all in different directions inside the radio wave reflection box.

本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記開口部に前記アンテナアレーが前記開口部を見通す方向に対して放射又は受信する電波と直交する偏波の電波のみを通過するスリット板を備える。   One aspect of the present invention is the above-described base station apparatus, wherein the slit passes through only the radio wave having a polarization orthogonal to the radio wave radiated or received in the direction in which the antenna array looks through the opening. Provide a plate.

本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記開口部の内側又は外側に、誘電体で作られたレンズをさらに備える。   One aspect of the present invention is the above-described base station apparatus, further comprising a lens made of a dielectric material inside or outside the opening.

本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記電波反射箱の内部に設置され、電波を反射するとともに、状態を変化させることが可能な構造物と、前記電波反射箱の内部に設置され、前記アンテナアレーから送信された試験信号を受信する観測用アンテナと、前記観測用アンテナで受信された前記試験信号に基づいて遅延広がり又は空間相関を測定し、該測定の結果から前記構造物の状態を変化させる制御を行う伝搬観測回路と、をさらに備える。   One aspect of the present invention is the above-described base station apparatus, which is installed inside the radio wave reflection box, reflects a radio wave, and can change the state, and the inside of the radio wave reflection box And an observation antenna that receives a test signal transmitted from the antenna array, and measures a delay spread or a spatial correlation based on the test signal received by the observation antenna. A propagation observation circuit that performs control to change the state of the structure.

本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記電波反射箱の内部に設置され、電波を反射するとともに、状態を変化させることが可能な構造物と、前記アンテナアレーで受信された試験信号に基づいて遅延広がり又は空間相関を測定し、該測定の結果から前記構造物の状態を変化させる制御を行う伝搬観測回路と、をさらに備え、前記アンテナアレーは、自装置と通信を行う端末装置に備えられる複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレーから送信された前記試験信号を受信する。   One aspect of the present invention is the above-described base station apparatus, which is installed inside the radio wave reflection box, reflects a radio wave, and is capable of changing the state, and is received by the antenna array. A propagation observing circuit that measures delay spread or spatial correlation based on the measured test signal and performs control to change the state of the structure from the result of the measurement, and the antenna array communicates with its own device. The test signal transmitted from an antenna array including a plurality of antenna elements provided in a terminal device to be performed is received.

本発明の一態様は、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部が設けられた電波反射箱と、前記電波反射箱の内部に備えられる、複数のアンテナ素子で構成され、ビーム方向が前記開口部と異なる方向に向くように設置されたアンテナアレーと、を備える基地局装置と、前記開口部に向かい合うように配置されている、複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレーを備える端末装置と、を備える無線通信システムである。   One aspect of the present invention is composed of a radio wave reflection box that is made of a material that reflects radio waves and that is provided with a portion of an opening, and a plurality of antenna elements that are provided inside the radio wave reflection box. A base station apparatus provided with an antenna array installed in a direction different from the opening, and a terminal provided with an antenna array composed of a plurality of antenna elements arranged so as to face the opening A wireless communication system.

本発明により、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化を低減することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce abrupt deterioration of transmission quality due to a position shift of an antenna array.

第１の実施形態における無線通信システム１００のシステム構成を表す構成図である。1 is a configuration diagram illustrating a system configuration of a wireless communication system 100 according to a first embodiment. 伝送路容量と、端末装置１０のアンテナアレー１０１の位置の関係を示す模式図である。3 is a schematic diagram showing a relationship between a transmission path capacity and a position of an antenna array 101 of a terminal device 10. FIG. 第２の実施形態における無線通信システム１００ａのシステム構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the system configuration | structure of the radio | wireless communications system 100a in 2nd Embodiment. 第３の実施形態における無線通信システム１００ｂのシステム構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the system configuration | structure of the radio | wireless communications system 100b in 3rd Embodiment. 第４の実施形態における無線通信システム１００ｃのシステム構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the system configuration | structure of the radio | wireless communications system 100c in 4th Embodiment. 第５の実施形態における無線通信システム１００ｄのシステム構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the system configuration | structure of the radio | wireless communications system 100d in 5th Embodiment. 第６の実施形態における無線通信システム１００ｅのシステム構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the system configuration | structure of the radio | wireless communications system 100e in 6th Embodiment. 第７の実施形態における無線通信システム１００ｆのシステム構成を表す構成図である。It is a block diagram showing the system configuration | structure of the radio | wireless communications system 100f in 7th Embodiment. 各実施形態における無線通信システムの適用例を示す図である。It is a figure which shows the example of application of the radio | wireless communications system in each embodiment. アンテナアレーの配置が理想的な場合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example when arrangement | positioning of an antenna array is ideal. アンテナアレーの配置にずれが生じている場合の一例を示す図である。It is a figure which shows an example in case the shift | offset | difference has arisen in arrangement | positioning of an antenna array.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態における無線通信システム１００のシステム構成を表す構成図である。無線通信システム１００は、端末装置１０及び基地局装置２０を備える。端末装置１０と基地局装置２０とは、ミリ波等の高い周波数帯を用いて近距離で通信を行う。
端末装置１０は、ユーザによって携帯される通信装置である。端末装置１０は、例えばスマートフォン、携帯電話、タブレット端末、ノートパソコン、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器等の情報処理装置を用いて構成される。端末装置１０は、アンテナアレー１０１を備える。アンテナアレー１０１は、複数のアンテナ素子で構成される。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a system configuration of a wireless communication system 100 according to the first embodiment. The wireless communication system 100 includes a terminal device 10 and a base station device 20. The terminal apparatus 10 and the base station apparatus 20 communicate at a short distance using a high frequency band such as millimeter waves.
The terminal device 10 is a communication device carried by a user. The terminal device 10 is configured using an information processing device such as a smartphone, a mobile phone, a tablet terminal, a notebook computer, a personal computer, or a game device. The terminal device 10 includes an antenna array 101. The antenna array 101 is composed of a plurality of antenna elements.

基地局装置２０は、端末装置１０との間で無線通信を行う。無線通信には、無線ＬＡＮ（Local Area Network）が用いられてもよいし、Ｗｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）（登録商標）が用いられてもよい。基地局装置２０は、電波反射箱２０１及びアンテナアレー２０２を備える。電波反射箱２０１は、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部２０３が設けられている。例えば、電波反射箱２０１は、内壁が導体等で構成される。アンテナアレー２０２は、複数のアンテナ素子で構成される。なお、アンテナアレー２０２は、電波反射箱２０１内に備えられる。   The base station device 20 performs wireless communication with the terminal device 10. For wireless communication, a wireless local area network (LAN) may be used, or Wi-Fi (wireless fidelity) (registered trademark) may be used. The base station apparatus 20 includes a radio wave reflection box 201 and an antenna array 202. The radio wave reflection box 201 is made of a material that reflects radio waves, and an opening 203 is provided in a part thereof. For example, the radio wave reflection box 201 has an inner wall made of a conductor or the like. The antenna array 202 is composed of a plurality of antenna elements. The antenna array 202 is provided in the radio wave reflection box 201.

アンテナアレー２０２は、放射指向性の強い方向（以下「ビーム方向」と記載）を開口部２０３に向けて設置するのではなく、図１に示すように、開口部２０３とは別の方向に向けて設置するか、又は、アンテナアレー２０２のビーム方向に電波反射箱２０１の壁があるように設置し、アンテナアレー１０１との間に見通し電波伝搬が無いようにするのがよい。
第１の実施形態では、端末装置１０は、アンテナアレー１０１が開口部２０３に向かい合うように配置される。 The antenna array 202 does not have a direction with a strong radiation directivity (hereinafter referred to as “beam direction”) directed toward the opening 203 but is directed in a direction different from the opening 203 as shown in FIG. Or installed so that the wall of the radio wave reflection box 201 is in the beam direction of the antenna array 202 so that there is no line-of-sight propagation between the antenna array 101 and the antenna array 101.
In the first embodiment, the terminal device 10 is arranged so that the antenna array 101 faces the opening 203.

以上のように構成された無線通信システム１００によれば、端末装置１０又は基地局装置２０のいずれかのアンテナアレーから放射された電波が、電波反射箱２０１において多数回反射したのち他方のアンテナアレーに到達するため、ＭＩＭＯ伝送路としては各伝搬経路における伝送路応答の間の相関が小さくなる。これにより、端末装置１０と基地局装置２０のアンテナアレーの位置ずれの大きさが増大したとしても伝送品質が急激に劣化してしまうことが無い。そのため、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化を低減することが可能になる。   According to the radio communication system 100 configured as described above, the radio wave radiated from the antenna array of either the terminal device 10 or the base station device 20 is reflected many times in the radio wave reflection box 201 and then the other antenna array. Therefore, as a MIMO transmission line, the correlation between transmission line responses in each propagation path becomes small. Thereby, even if the magnitude of the positional deviation between the antenna arrays of the terminal apparatus 10 and the base station apparatus 20 increases, the transmission quality does not deteriorate rapidly. For this reason, it is possible to reduce abrupt deterioration of transmission quality due to the positional deviation of the antenna array.

上記効果について図２を用いて説明する。図２は、伝送路容量と、端末装置１０のアンテナアレー１０１の位置（図２では、端末位置と表記）の関係を示す模式図である。図２において、端末位置＝０で示す位置が中心（基地局装置２０のアンテナアレー２０２と、端末装置１０のアンテナアレー１０１とが位置ずれがなく正面で向かう位置）を表し、矢印３０で示す方向に向かうほど基地局装置２０のアンテナアレー２０２と、端末装置１０のアンテナアレー１０１との位置ずれが大きいことを表す。   The above effect will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing the relationship between the transmission path capacity and the position of the antenna array 101 of the terminal device 10 (denoted as the terminal position in FIG. 2). In FIG. 2, the position indicated by terminal position = 0 represents the center (the position where the antenna array 202 of the base station apparatus 20 and the antenna array 101 of the terminal apparatus 10 face in front without any positional deviation), and the direction indicated by the arrow 30 It shows that the position shift of the antenna array 202 of the base station apparatus 20 and the antenna array 101 of the terminal device 10 is so large that it goes to.

通常の無線通信システムの場合、遷移線３１に示すように、見通しＭＩＭＯの伝送特性となるため、端末装置１０を中心に配置した場合には最大の伝送路容量が得られるが、端末位置がずれるにしたがい伝送路容量が急激に低下する。
一方、本発明における無線通信システム１００の場合、遷移線３２に示すように、端末装置１０が中心（端末位置＝０を、端末装置１０のアンテナアレー１０１の中心が開口部２０３の中心にある状態と定義する）の場合には、従来の無線通信システムに比べてやや低い伝送路容量となる。この理由は以下の通りである。見通しＭＩＭＯの特徴は、背景技術の説明で述べた通り、図１０で示したような、端末装置１のアンテナアレー１１と、基地局装置２のアンテナアレー２１とが正面で向かい合う理想的な状態では、マルチパスに富んだ環境でのＭＩＭＯの平均的容量（i.i.d.伝送路での容量）を超える伝送路容量が得られる点にある。したがって、本発明によるＭＩＭＯ伝送（マルチパスに富んだ環境でのＭＩＭＯ伝送）では、従来の無線通信システム（見通しＭＩＭＯ）よりもやや低い伝送路容量となる。しかし、端末位置がずれても空間相関の大きさは大きくは変わらない（理想的なｉ.ｉ.ｄ.伝送路が実現できていれば相関は変わらない）ため、端末位置のずれ、つまり基地局装置２０のアンテナアレー２０２と、端末装置１０のアンテナアレー１０１との位置ずれによる伝送路容量の劣化は従来の無線通信システムに比べて小さく抑えられる。 In the case of a normal wireless communication system, as shown by the transition line 31, the transmission characteristic of line-of-sight MIMO is obtained. Therefore, when the terminal apparatus 10 is arranged at the center, the maximum transmission path capacity is obtained, but the terminal position is shifted. As a result, the transmission line capacity rapidly decreases.
On the other hand, in the case of the wireless communication system 100 according to the present invention, as indicated by the transition line 32, the terminal device 10 is at the center (terminal position = 0, and the center of the antenna array 101 of the terminal device 10 is at the center of the opening 203. In this case, the transmission path capacity is slightly lower than that of the conventional wireless communication system. The reason is as follows. As described in the description of the background art, the line-of-sight MIMO has a feature in an ideal state where the antenna array 11 of the terminal device 1 and the antenna array 21 of the base station device 2 face each other as shown in FIG. A transmission path capacity exceeding the average capacity of MIMO (capacity in an iid transmission path) in an environment rich in multipaths is obtained. Therefore, the MIMO transmission according to the present invention (MIMO transmission in a multipath rich environment) has a slightly lower transmission path capacity than the conventional wireless communication system (line-of-sight MIMO). However, even if the terminal position is deviated, the magnitude of the spatial correlation does not change greatly (the correlation does not change if an ideal i.i.d. transmission path is realized). The degradation of the transmission path capacity due to the positional deviation between the antenna array 202 of the station apparatus 20 and the antenna array 101 of the terminal apparatus 10 can be suppressed as compared with the conventional wireless communication system.

＜変形例＞
端末装置１０は、開口部２０３を塞ぐように配置されてもよい。
端末装置１０にも電波反射箱を設けて、電波反射箱内にアンテナアレー１０１を備えられるように構成されてもよい。 <Modification>
The terminal device 10 may be arranged so as to close the opening 203.
The terminal device 10 may be provided with a radio wave reflection box, and the antenna array 101 may be provided in the radio wave reflection box.

（第２の実施形態）
図３は、第２の実施形態における無線通信システム１００ａのシステム構成を表す構成図である。第２の実施形態では、電波反射箱の内壁面には凹凸が設けられ、端末装置の表面の一部に電波を反射する反射素材が設けられる。無線通信システム１００ａは、端末装置１０ａ及び基地局装置２０ａを備える。
端末装置１０ａは、アンテナアレー１０１及び反射素材１０２を備える。アンテナアレー１０１は、複数のアンテナ素子で構成される。反射素材１０２は、できるだけ反射率の高い素材で構成されることが望ましい。反射素材１０２は、端末装置１０ａの表面の一部に設けられる。 (Second Embodiment)
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating a system configuration of the wireless communication system 100a according to the second embodiment. In 2nd Embodiment, an unevenness | corrugation is provided in the inner wall surface of a radio wave reflection box, and the reflective material which reflects a radio wave is provided in a part of surface of a terminal device. The wireless communication system 100a includes a terminal device 10a and a base station device 20a.
The terminal device 10 a includes an antenna array 101 and a reflective material 102. The antenna array 101 is composed of a plurality of antenna elements. The reflective material 102 is preferably made of a material having as high a reflectance as possible. The reflective material 102 is provided on a part of the surface of the terminal device 10a.

基地局装置２０ａは、電波反射箱２０１ａ及びアンテナアレー２０２を備える。電波反射箱２０１ａは、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部２０３が設けられている。また、電波反射箱２０１ａの内壁面には凹凸２０１−１が設けられる。凹凸２０１−１は、例えば丸めたのち展開したアルミ箔等を利用して構成される。なお、アンテナアレー２０２は、図１でも示したように、ビーム方向を開口部２０３に向けて設置するのではなく、開口部２０３とは別の方向に向けて設置するか、又は、アンテナアレー２０２のビーム方向に電波反射箱２０１ａの壁があるように設置し、アンテナアレー１０１との間に見通し電波伝搬が無いようにするのがよい。   The base station apparatus 20a includes a radio wave reflection box 201a and an antenna array 202. The radio wave reflection box 201a is made of a material that reflects radio waves, and an opening 203 is provided in part. Further, an unevenness 201-1 is provided on the inner wall surface of the radio wave reflection box 201a. The unevenness 201-1 is configured by using, for example, an aluminum foil that is rolled after being rolled. As shown in FIG. 1, the antenna array 202 is not installed with the beam direction facing the opening 203, but is installed with a direction different from the opening 203, or the antenna array 202 is arranged. It is preferable that the radio wave reflection box 201a be placed in the beam direction so that there is no line-of-sight radio wave propagation with the antenna array 101.

以上のように構成された無線通信システム１００ａによれば、電波反射箱２０１ａ内に凹凸２０１−１が設けられる。これにより、凹凸がない場合に比べてより電波が乱反射される。したがって、ＭＩＭＯ伝送路としては各伝搬経路における伝送路応答の間の相関が小さくなる。これにより、端末装置１０ａと基地局装置２０ａのアンテナアレーの位置ずれの大きさが増大したとしても伝送品質が急激に劣化してしまうことが無い。そのため、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化を低減することが可能になる。   According to the wireless communication system 100a configured as described above, the unevenness 201-1 is provided in the radio wave reflection box 201a. Thereby, radio waves are more irregularly reflected than when there is no unevenness. Therefore, as a MIMO transmission line, the correlation between transmission line responses in each propagation path becomes small. Thereby, even if the magnitude of the positional deviation between the antenna arrays of the terminal device 10a and the base station device 20a increases, the transmission quality does not deteriorate rapidly. For this reason, it is possible to reduce abrupt deterioration of transmission quality due to the positional deviation of the antenna array.

また、図３に示すように、端末装置１０ａの表面には反射素材１０２が設けられる。このように構成されることによって、端末装置１０ａの表面で電波を反射させることができ、いったん開口部２０３から漏れた電波を再び電波反射箱２０１ａの中に戻すことができる。これにより、電波は反射を繰り返すため、より空間相関の低いＭＩＭＯ伝送路応答を作り出すことが可能になる。そのため、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化をさらに低減することが可能になる。   Moreover, as shown in FIG. 3, the reflective material 102 is provided in the surface of the terminal device 10a. With this configuration, radio waves can be reflected on the surface of the terminal device 10a, and radio waves that have once leaked from the opening 203 can be returned to the radio wave reflection box 201a again. As a result, since radio waves are repeatedly reflected, it is possible to create a MIMO transmission line response with lower spatial correlation. For this reason, it is possible to further reduce the rapid deterioration of the transmission quality due to the positional deviation of the antenna array.

＜変形例＞
第２の実施形態は、第１の実施形態と同様に変形例されてもよい。 <Modification>
The second embodiment may be modified similarly to the first embodiment.

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態における無線通信システム１００ｂのシステム構成を表す構成図である。第３の実施形態では、基地局装置が備えるアンテナアレーを構成する各アンテナ素子が電波反射箱の中に一部又全てが異なる向きで分散して配置される。無線通信システム１００ｂは、端末装置１０及び基地局装置２０ｂを備える。端末装置１０は、第１の実施形態における端末装置１０と同様の構成であるため説明を省略する。 (Third embodiment)
FIG. 4 is a configuration diagram illustrating a system configuration of a wireless communication system 100b according to the third embodiment. In the third embodiment, a part or all of the antenna elements constituting the antenna array included in the base station apparatus are distributed in different directions in the radio wave reflection box. The radio communication system 100b includes a terminal device 10 and a base station device 20b. Since the terminal device 10 has the same configuration as the terminal device 10 in the first embodiment, a description thereof will be omitted.

基地局装置２０ｂは、電波反射箱２０１及びアンテナアレー２０２を備える。電波反射箱２０１は、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部２０３が設けられている。アンテナアレー２０２は、複数のアンテナ素子２０２−ｎ（ｎは２以上の整数）で構成される。第３の実施形態におけるアンテナアレー２０２を構成する各アンテナ素子２０２−ｎは、図４に示すように電波反射箱２０１内に互いに離して設置される。なお、各アンテナ素子２０２−ｎの偏波の向きはランダムでよい。   The base station apparatus 20b includes a radio wave reflection box 201 and an antenna array 202. The radio wave reflection box 201 is made of a material that reflects radio waves, and an opening 203 is provided in a part thereof. The antenna array 202 includes a plurality of antenna elements 202-n (n is an integer of 2 or more). The antenna elements 202-n constituting the antenna array 202 in the third embodiment are installed apart from each other in the radio wave reflection box 201 as shown in FIG. Note that the polarization direction of each antenna element 202-n may be random.

以上のように構成された無線通信システム１００ｂによれば、各アンテナ素子２０２−ｎが電波反射箱２０１内に分散して配置される。各アンテナ素子２０２−ｎは、電波反射箱２０１内の小さいエリアにまとめて配置、整列するよりも電波反射箱２０１内に互いに離して設置したほうが、空間相関の低いＭＩＭＯ伝送路応答特性を期待することができる。そして、この時の偏波の向きをランダムにしたほうが空間相関のさらに低いＭＩＭＯ伝送路応答特性を期待できる。そのため、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化を低減することが可能になる。   According to the wireless communication system 100 b configured as described above, the antenna elements 202-n are distributed and arranged in the radio wave reflection box 201. Each antenna element 202-n is expected to have a MIMO transmission path response characteristic having a low spatial correlation when arranged apart from each other in the radio wave reflection box 201 rather than being arranged and aligned in a small area in the radio wave reflection box 201. be able to. In addition, if the direction of polarization at this time is random, it is possible to expect a MIMO transmission line response characteristic having a lower spatial correlation. For this reason, it is possible to reduce abrupt deterioration of transmission quality due to the positional deviation of the antenna array.

＜変形例＞
第３の実施形態は、第１の実施形態と同様に変形例されてもよい。 <Modification>
The third embodiment may be modified similarly to the first embodiment.

（第４の実施形態）
図５は、第４の実施形態における無線通信システム１００ｃのシステム構成を表す構成図である。第４の実施形態では、基地局装置が、電波反射箱の開口部にスリット板（偏光板）２０４を備え、アンテナアレー２０２ｃが放射又は受信する電波と直交する偏波の電波のみを透過する。無線通信システム１００ｃは、端末装置１０ｃ及び基地局装置２０ｃを備える。 (Fourth embodiment)
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating a system configuration of a wireless communication system 100c according to the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the base station apparatus includes a slit plate (polarizing plate) 204 at the opening of the radio wave reflection box, and transmits only the radio wave having a polarization orthogonal to the radio wave radiated or received by the antenna array 202c. The radio communication system 100c includes a terminal device 10c and a base station device 20c.

端末装置１０ｃは、アンテナアレー１０１ｃ及び反射素材１０２を備える。アンテナアレー１０１ｃは、複数のアンテナ素子で構成される。アンテナアレー１０１ｃは、特定の偏波の電波のみを放射する、又は、特定の偏波の電波のみを受信する。本実施形態では、アンテナアレー１０１ｃは、水平偏波の電波のみを放射する又は水平偏波の電波のみを受信する。反射素材１０２は、できるだけ反射率の高い素材で構成されることが望ましい。反射素材１０２は、端末装置１０ａの表面の一部に設けられるが、必ずしも設けなくてもよい。   The terminal device 10 c includes an antenna array 101 c and a reflective material 102. The antenna array 101c is composed of a plurality of antenna elements. The antenna array 101c radiates only radio waves having a specific polarization or receives only radio waves having a specific polarization. In the present embodiment, the antenna array 101c radiates only horizontally polarized radio waves or receives only horizontally polarized radio waves. The reflective material 102 is preferably made of a material having as high a reflectance as possible. The reflective material 102 is provided on a part of the surface of the terminal device 10a, but it is not always necessary.

基地局装置２０ｃは、電波反射箱２０１、アンテナアレー２０２ｃ及びスリット板２０４を備える。電波反射箱２０１は、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部２０３が設けられている。アンテナアレー２０２ｃは、複数のアンテナ素子で構成される。アンテナアレー２０２ｃは、少なくとも開口部２０３を見通す方向に対しては、アンテナアレー１０１ｃが受信する電波と直交する偏波の電波のみを放射する、又は、アンテナアレー１０１ｃが放射する電波と直交する偏波の電波のみを受信する。本実施形態では、アンテナアレー２０２ｃは、少なくとも開口部２０３を見通す方向に対しては、垂直偏波の電波のみを放射する又は垂直偏波の電波のみを受信する。スリット板２０４は、アンテナアレー２０２ｃが開口部２０３を見通す方向に対して放射又は受信する電波と直交する偏波の電波のみを通過する。本実施形態では、スリット板２０４は、水平偏波の電波のみを通過する。   The base station apparatus 20c includes a radio wave reflection box 201, an antenna array 202c, and a slit plate 204. The radio wave reflection box 201 is made of a material that reflects radio waves, and an opening 203 is provided in a part thereof. The antenna array 202c is composed of a plurality of antenna elements. The antenna array 202c radiates only a polarized wave orthogonal to the radio wave received by the antenna array 101c or a polarized wave orthogonal to the radio wave radiated by the antenna array 101c at least in the direction of looking through the opening 203. Only receive the signal. In the present embodiment, the antenna array 202c radiates only vertically polarized radio waves or receives only vertically polarized radio waves in at least the direction through which the opening 203 is seen. The slit plate 204 passes only the polarized radio wave orthogonal to the radio wave radiated or received with respect to the direction in which the antenna array 202 c looks through the opening 203. In the present embodiment, the slit plate 204 passes only horizontally polarized radio waves.

以上のように構成された無線通信システム１００ｃによれば、基地局装置２０ｃのスリット板２０４は、１方向の偏波のみ（図５では水平偏波のみ）を透過させ、交差偏波（図５では垂直偏波）を電波反射箱２０１内で反射させる。偏波が垂直から水平に回るほど、電波反射箱２０１内で多くの回数反射した電波のみスリット板２０４を通過できるので、多数の多重反射により空間相関の大幅な低下が見込まれる。これにより、端末装置１０と基地局装置２０のアンテナアレーの位置ずれの大きさが増大したとしても伝送品質が急激に劣化してしまうことが無い。そのため、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化を低減することが可能になる。   According to the radio communication system 100c configured as described above, the slit plate 204 of the base station apparatus 20c transmits only one direction of polarization (only horizontal polarization in FIG. 5) and cross polarization (FIG. 5). , Vertical polarization) is reflected in the radio wave reflection box 201. As the polarization rotates from the vertical to the horizontal, only the radio wave reflected many times in the radio wave reflection box 201 can pass through the slit plate 204, so that the spatial correlation is expected to be significantly reduced due to the multiple multiple reflections. Thereby, even if the magnitude of the positional deviation between the antenna arrays of the terminal apparatus 10 and the base station apparatus 20 increases, the transmission quality does not deteriorate rapidly. For this reason, it is possible to reduce abrupt deterioration of transmission quality due to the positional deviation of the antenna array.

また、無線通信システム１００ｃでは、端末装置１０ｃのアンテナアレー１０１ｃで受信されない交差偏波成分は開口部２０３から放射されないため、その分のエネルギーの無駄を省くことができる効果が見込める。   Further, in the radio communication system 100c, since the cross polarization component not received by the antenna array 101c of the terminal device 10c is not radiated from the opening 203, it is possible to expect an effect that energy waste can be saved.

＜変形例＞
第４の実施形態は、第１の実施形態と同様に変形例されてもよい。
本実施形態では、アンテナアレー１０１ｃが特定の偏波の電波として水平偏波の電波のみを放射又は受信する構成を示し、アンテナアレー２０２ｃが、少なくとも開口部２０３を見通す方向に対しては、垂直偏波の電波のみを放射又は受信する構成を示したが、これに限定される必要はない。例えば、アンテナアレー１０１ｃが、特定の偏波の電波として垂直偏波の電波のみを放射又は受信する構成で、アンテナアレー２０２ｃが、少なくとも開口部２０３を見通す方向に対しては、水平偏波の電波のみを放射又は受信する構成であってもよい。このように構成される場合、スリット板２０４は、垂直偏波の電波のみを通過するように構成される。 <Modification>
The fourth embodiment may be modified similarly to the first embodiment.
This embodiment shows a configuration in which the antenna array 101c emits or receives only a horizontally polarized wave as a specific polarized wave, and the antenna array 202c is at least vertically polarized with respect to the direction through which the opening 203 is seen. Although a configuration in which only a radio wave is emitted or received is shown, it is not necessary to be limited to this. For example, the antenna array 101c radiates or receives only a vertically polarized radio wave as a specific polarized radio wave, and the antenna array 202c is a horizontally polarized radio wave at least in a direction looking through the opening 203. It may be configured to radiate or receive only. When configured in this way, the slit plate 204 is configured to pass only vertically polarized radio waves.

（第５の実施形態）
図６は、第５の実施形態における無線通信システム１００ｄのシステム構成を表す構成図である。第５の実施形態では、基地局装置が、開口部の内側に、誘電体で作られたレンズを備え、電波反射箱内から開口部に向かう電波を端末装置のアンテナアレーに集束する。無線通信システム１００ｄは、端末装置１０ｃ及び基地局装置２０ｄを備える。端末装置１０ｃは、第４の実施形態における端末装置１０ｃと同様の構成であるため説明を省略する。 (Fifth embodiment)
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating a system configuration of a wireless communication system 100d according to the fifth embodiment. In the fifth embodiment, a base station apparatus includes a lens made of a dielectric inside the opening, and focuses radio waves from the inside of the radio wave reflection box toward the opening to the antenna array of the terminal apparatus. The radio communication system 100d includes a terminal device 10c and a base station device 20d. Since the terminal device 10c has the same configuration as the terminal device 10c in the fourth embodiment, the description thereof is omitted.

基地局装置２０ｄは、電波反射箱２０１、アンテナアレー２０２ｃ、スリット板２０４及びレンズ２０５を備える。電波反射箱２０１は、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部２０３が設けられている。アンテナアレー２０２ｃは、複数のアンテナ素子で構成される。アンテナアレー２０２ｃは、少なくとも開口部２０３を見通す方向に対しては、アンテナアレー１０１ｃが受信する電波と直交する偏波の電波のみを放射する、又は、アンテナアレー１０１ｃが放射する電波と直交する偏波の電波のみを受信する。本実施形態では、アンテナアレー２０２ｃは、少なくとも開口部２０３を見通す方向に対しては、垂直偏波の電波のみを放射する又は垂直偏波の電波のみを受信する。スリット板２０４は、アンテナアレー２０２ｃが開口部２０３を見通す方向に対して放射又は受信する電波と直交する偏波の電波のみを通過する。本実施形態では、スリット板２０４は、水平偏波の電波のみを通過する。レンズ２０５は、誘電体で構成され、電波反射箱２０１内の電波を集束する。   The base station apparatus 20d includes a radio wave reflection box 201, an antenna array 202c, a slit plate 204, and a lens 205. The radio wave reflection box 201 is made of a material that reflects radio waves, and an opening 203 is provided in a part thereof. The antenna array 202c is composed of a plurality of antenna elements. The antenna array 202c radiates only a polarized wave orthogonal to the radio wave received by the antenna array 101c or a polarized wave orthogonal to the radio wave radiated by the antenna array 101c at least in the direction of looking through the opening 203. Only receive the signal. In the present embodiment, the antenna array 202c radiates only vertically polarized radio waves or receives only vertically polarized radio waves in at least the direction through which the opening 203 is seen. The slit plate 204 passes only the polarized radio wave orthogonal to the radio wave radiated or received with respect to the direction in which the antenna array 202 c looks through the opening 203. In the present embodiment, the slit plate 204 passes only horizontally polarized radio waves. The lens 205 is made of a dielectric and focuses the radio wave in the radio wave reflection box 201.

以上のように構成された無線通信システム１００ｄによれば、レンズ２０５により電波反射箱２０１内から開口部２０３に向かう電波を、アンテナアレー１０１ｃのほうに集中させることができる。
また、電波反射箱２０１の多重反射で生じるスリットへの入射角が大きい信号をレンズ２０５により曲げ、信号の進行方向を端末側に限定することで、受信信号のＳＮ比向上が見込まれる。 According to the wireless communication system 100d configured as described above, it is possible to concentrate radio waves from the radio wave reflection box 201 toward the opening 203 by the lens 205 toward the antenna array 101c.
Further, a signal with a large incident angle to the slit caused by multiple reflection of the radio wave reflection box 201 is bent by the lens 205, and the signal traveling direction is limited to the terminal side, so that the SN ratio of the received signal can be improved.

＜変形例＞
第５の実施形態は、第４の実施形態と同様に変形例されてもよい。
レンズ２０５は、開口部２０３の外側に配置されてもよい。 <Modification>
The fifth embodiment may be modified similarly to the fourth embodiment.
The lens 205 may be disposed outside the opening 203.

（第６の実施形態）
図７は、第６の実施形態における無線通信システム１００ｅのシステム構成を表す構成図である。第６の実施形態では、基地局装置が、電波を反射するとともに、位置や向き、形状等の状態を変化させることが可能な導体の構造物（チューナー）を電波反射箱内に備え、自装置内で送信された試験信号に基づいて空間相関がより低くなるように導体の構造物の位置や向き、形状等のチューナーの状態を変化させる。無線通信システム１００ｅは、端末装置１０及び基地局装置２０ｅを備える。端末装置１０は、第１の実施形態における端末装置１０と同様の構成であるため説明を省略する。 (Sixth embodiment)
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a system configuration of a wireless communication system 100e according to the sixth embodiment. In the sixth embodiment, a base station apparatus includes a conductor structure (tuner) capable of reflecting a radio wave and capable of changing a position, orientation, shape, and the like in a radio wave reflection box. The tuner state such as the position, orientation, and shape of the conductor structure is changed so that the spatial correlation becomes lower based on the test signal transmitted within. The radio communication system 100e includes a terminal device 10 and a base station device 20e. Since the terminal device 10 has the same configuration as the terminal device 10 in the first embodiment, a description thereof will be omitted.

基地局装置２０ｅは、電波反射箱２０１、アンテナアレー２０２ｅ、チューナー２０６、観測用アンテナ２０７及び伝搬観測回路２０８を備える。電波反射箱２０１は、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部２０３が設けられている。アンテナアレー２０２ｅは、複数のアンテナ素子で構成される。アンテナアレー２０２ｅは、試験信号を送信する。チューナー２０６は、電波を反射する導体で構成される。チューナー２０６は、伝搬観測回路２０８から出力されたチューナー位置制御信号に含まれる位置情報に応じた位置に移動する。   The base station apparatus 20e includes a radio wave reflection box 201, an antenna array 202e, a tuner 206, an observation antenna 207, and a propagation observation circuit 208. The radio wave reflection box 201 is made of a material that reflects radio waves, and an opening 203 is provided in a part thereof. The antenna array 202e is composed of a plurality of antenna elements. The antenna array 202e transmits a test signal. The tuner 206 is composed of a conductor that reflects radio waves. The tuner 206 moves to a position corresponding to the position information included in the tuner position control signal output from the propagation observation circuit 208.

観測用アンテナ２０７は、アンテナアレー２０２から送信される試験信号を受信する。伝搬観測回路２０８は、観測用アンテナ２０７によって受信された試験信号に基づいて、遅延広がりを測定する。伝搬観測回路２０８は、測定の結果、遅延の広がりが閾値以上である場合、空間相関が低減されていると認識する。伝搬観測回路２０８は、測定の結果、遅延の広がりが閾値未満である場合、空間相関が低減されていないと認識し、チューナー位置制御信号をチューナー２０６に出力することによってチューナー２０６の位置を制御する。チューナー２０６は、チューナー位置制御信号に応じて、位置を変更する。   Observation antenna 207 receives a test signal transmitted from antenna array 202. The propagation observation circuit 208 measures the delay spread based on the test signal received by the observation antenna 207. The propagation observation circuit 208 recognizes that the spatial correlation is reduced when the delay spread is equal to or greater than the threshold value as a result of the measurement. The propagation observation circuit 208 recognizes that the spatial correlation is not reduced when the delay spread is less than the threshold value as a result of measurement, and controls the position of the tuner 206 by outputting a tuner position control signal to the tuner 206. . The tuner 206 changes the position according to the tuner position control signal.

以上のように構成された無線通信システム１００ｅによれば、端末装置１０の表面の電波の反射状態の違いにより、電波反射箱２０１内での空間相関低減の状態が良くない状態になることを解消するために、電波反射箱２０１内で試験信号を送信することによって空間相関がより低くなるような位置にチューナー２０６の位置が制御される。これにより、電波反射箱２０１内で空間相関を低減させることができる。これにより、端末装置１０と基地局装置２０ｅのアンテナアレーの位置ずれの大きさが増大したとしても伝送品質が急激に劣化してしまうことが無い。そのため、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化を低減することが可能になる。なお、本実施形態における手法は、通信に使用する周波数が変更された場合に、それに合わせて、それに適した電波反射状態を作るという効果も見込める。   According to the radio communication system 100e configured as described above, the state of reduction in spatial correlation in the radio wave reflection box 201 due to a difference in radio wave reflection state on the surface of the terminal device 10 is solved. Therefore, the position of the tuner 206 is controlled to a position where the spatial correlation becomes lower by transmitting a test signal in the radio wave reflection box 201. Thereby, the spatial correlation can be reduced in the radio wave reflection box 201. Thereby, even if the magnitude of the positional deviation between the antenna arrays of the terminal device 10 and the base station device 20e increases, the transmission quality does not deteriorate rapidly. For this reason, it is possible to reduce abrupt deterioration of transmission quality due to the positional deviation of the antenna array. Note that the method according to the present embodiment can also be expected to produce a radio wave reflection state suitable for a change in the frequency used for communication.

＜変形例＞
第６の実施形態は、第１の実施形態と同様に変形例されてもよい。
本実施形態では、伝搬観測回路２０８が、チューナー２０６の位置を変更する構成を示したが、伝搬観測回路２０８は、チューナー２０６の向き、又は、形状を変更するように構成されてもよい。チューナー２０６の形状を変更するとは、例えばチューナー２０６が蝶番のような可動部で複数の金属板を連結した構造物、又は、ばねのような構造物である場合に、該構造物を曲げ伸ばし、伸縮等を行うことによって形状を変更することを意味する。
電波反射箱２０１内の内壁面には凹凸が設けられてもよい。このように構成される場合、伝搬観測回路２０８は、凹凸の状態を変化させるように構成されてもよい。 <Modification>
The sixth embodiment may be modified similarly to the first embodiment.
In the present embodiment, the propagation observation circuit 208 is configured to change the position of the tuner 206, but the propagation observation circuit 208 may be configured to change the orientation or shape of the tuner 206. To change the shape of the tuner 206, for example, when the tuner 206 is a structure in which a plurality of metal plates are connected by a movable part such as a hinge, or a structure such as a spring, the structure is bent and stretched. It means that the shape is changed by expanding and contracting.
The inner wall surface in the radio wave reflection box 201 may be provided with unevenness. When configured in this way, the propagation observation circuit 208 may be configured to change the state of the unevenness.

（第７の実施形態）
図８は、第７の実施形態における無線通信システム１００ｆのシステム構成を表す構成図である。第７の実施形態では、基地局装置が、電波を反射するとともに、位置や向き、形状等の状態を変化させることが可能な導体の構造物（チューナー）を電波反射箱内に備え、端末装置から送信された試験信号に基づいて空間相関がより低くなるように導体の構造物の位置や向き、形状等のチューナーの状態を変化させる。無線通信システム１００ｆは、端末装置１０ｆ及び基地局装置２０ｆを備える。 (Seventh embodiment)
FIG. 8 is a configuration diagram illustrating a system configuration of a wireless communication system 100f according to the seventh embodiment. In the seventh embodiment, the base station apparatus includes a conductor structure (tuner) in the radio wave reflection box that reflects radio waves and can change the state of position, orientation, shape, and the like. Based on the test signal transmitted from the tuner, the tuner state such as the position, orientation and shape of the conductor structure is changed so that the spatial correlation becomes lower. The radio communication system 100f includes a terminal device 10f and a base station device 20f.

端末装置１０ｆは、アンテナアレー１０１ｆを備える。アンテナアレー１０１ｆは、複数のアンテナ素子で構成される。アンテナアレー１０１ｆは、試験信号を送信する。
基地局装置２０ｆは、電波反射箱２０１、アンテナアレー２０２及びチューナー２０６を備える。電波反射箱２０１は、電波を反射する材質で構成され、一部に開口部２０３が設けられている。アンテナアレー２０２ｆは、複数のアンテナ素子で構成される。アンテナアレー２０２ｆは、試験信号を受信する。チューナー２０６は、電波を反射する導体で構成される。チューナー２０６は、基地局装置２０ｆの外部に設けられた伝搬観測回路２０８からのチューナー位置制御信号に含まれる位置情報に応じた位置に移動される。 The terminal device 10f includes an antenna array 101f. The antenna array 101f is composed of a plurality of antenna elements. The antenna array 101f transmits a test signal.
The base station device 20f includes a radio wave reflection box 201, an antenna array 202, and a tuner 206. The radio wave reflection box 201 is made of a material that reflects radio waves, and an opening 203 is provided in a part thereof. The antenna array 202f is composed of a plurality of antenna elements. The antenna array 202f receives a test signal. The tuner 206 is composed of a conductor that reflects radio waves. The tuner 206 is moved to a position corresponding to the position information included in the tuner position control signal from the propagation observation circuit 208 provided outside the base station device 20f.

本実施形態では、基地局装置２０ｆは、第６の実施形態とは異なり、観測用アンテナを使用せずにアンテナアレー２０２を使用して、端末装置１０ｆのアンテナアレー１０１ｆから送信される試験信号（既知のトレーニング信号、いわゆるプリアンブルを用いる）を受信する。そして、アンテナアレー２０２によって受信された試験信号に基づいて、伝搬観測回路２０８が遅延広がり及び空間相関を算出する。そして、伝搬観測回路２０８は、算出結果に基づいて、チューナー２０６の位置を調整し、より遅延広がりが大きくなる、又は、より空間相関が小さくなるようにチューナー２０６の位置を設定する。   In the present embodiment, unlike the sixth embodiment, the base station device 20f uses the antenna array 202 without using the observation antenna, and transmits a test signal (from the antenna array 101f of the terminal device 10f ( A known training signal, so-called preamble is used). Then, based on the test signal received by the antenna array 202, the propagation observation circuit 208 calculates the delay spread and the spatial correlation. The propagation observation circuit 208 adjusts the position of the tuner 206 based on the calculation result, and sets the position of the tuner 206 so that the delay spread becomes larger or the spatial correlation becomes smaller.

以上のように構成された無線通信システム１００ｆによれば、端末装置１０の表面の電波の反射状態の違いにより、電波反射箱２０１内での空間相関低減の状態が良くない状態になることを解消するために、端末装置１０ｆから送信された試験信号に基づいて、空間相関がより低くなるような位置にチューナー２０６の位置が制御される。これにより、電波反射箱２０１内で空間相関を低減させることができる。これにより、端末装置１０ｆと基地局装置２０ｆのアンテナアレーの位置ずれの大きさが増大したとしても伝送品質が急激に劣化してしまうことが無い。そのため、アンテナアレーの位置ずれによる伝送品質の急激な劣化を低減することが可能になる。なお、本実施形態における手法は、通信に使用する周波数が変更された場合に、それに合わせて、それに適した電波反射状態を作るという効果も見込める。   According to the radio communication system 100f configured as described above, the state of reduction in spatial correlation in the radio wave reflection box 201 due to a difference in radio wave reflection state on the surface of the terminal device 10 is solved. Therefore, based on the test signal transmitted from the terminal device 10f, the position of the tuner 206 is controlled to a position where the spatial correlation becomes lower. Thereby, the spatial correlation can be reduced in the radio wave reflection box 201. Thereby, even if the magnitude of the positional deviation between the antenna arrays of the terminal device 10f and the base station device 20f increases, the transmission quality does not deteriorate rapidly. For this reason, it is possible to reduce abrupt deterioration of transmission quality due to the positional deviation of the antenna array. Note that the method according to the present embodiment can also be expected to produce a radio wave reflection state suitable for a change in the frequency used for communication.

＜変形例＞
第７の実施形態は、第１の実施形態と同様に変形例されてもよい。
本実施形態では、伝搬観測回路２０８が、チューナー２０６の位置を変更する構成を示したが、伝搬観測回路２０８は、チューナー２０６の向き、又は、形状を変更するように構成されてもよい。チューナー２０６の形状を変更するとは、例えばチューナー２０６が蝶番のような可動部で複数の金属板を連結した構造物、又は、ばねのような構造物である場合に、該構造物を曲げ伸ばし、伸縮等を行うことによって形状を変更することを意味する。
電波反射箱２０１内の内壁面には凹凸が設けられてもよい。このように構成される場合、伝搬観測回路２０８は、凹凸の状態を変化させるように構成されてもよい。
チューナー２０６の位置の設定には、試験信号の送信と、チューナーの位置の変更を交互に実施し、最も良いチューナーの状態を採用する、又は、試験信号を送信しながらチューナーの位置を変更し、アンテナアレー２０２で受信された信号を伝搬観測回路２０８で観測する。あるいは、アンテナアレー２０２から試験信号を送信し、アンテナアレー１０１ｆにおける受信信号を用いて遅延広がりや空間相関を測定する方法でもよい。この場合、測定結果を端末装置１０ｆから基地局装置２０ｆに向けて、アンテナアレーを利用した無線通信や別の通信手段を用いて通知する。 <Modification>
The seventh embodiment may be modified similarly to the first embodiment.
In the present embodiment, the propagation observation circuit 208 is configured to change the position of the tuner 206, but the propagation observation circuit 208 may be configured to change the orientation or shape of the tuner 206. To change the shape of the tuner 206, for example, when the tuner 206 is a structure in which a plurality of metal plates are connected by a movable part such as a hinge, or a structure such as a spring, the structure is bent and stretched. It means that the shape is changed by expanding and contracting.
The inner wall surface in the radio wave reflection box 201 may be provided with unevenness. When configured in this way, the propagation observation circuit 208 may be configured to change the state of the unevenness.
The tuner 206 position is set by alternately transmitting a test signal and changing the tuner position, adopting the best tuner state, or changing the tuner position while transmitting the test signal, A signal received by the antenna array 202 is observed by the propagation observation circuit 208. Alternatively, a method may be used in which a test signal is transmitted from the antenna array 202 and the delay spread or spatial correlation is measured using the received signal in the antenna array 101f. In this case, the measurement result is notified from the terminal device 10f to the base station device 20f using wireless communication using an antenna array or another communication means.

図９は、各実施形態における無線通信システムの適用例を示す図である。図９では、適用例として２つ示している。図９（Ａ）では、駅やスタジアム等に設置されている据え置き型の基地局装置、端末装置が密集した環境でのＫｉｏｓｋ型利用での適用例を示している。図９（Ｂ）では、レンタルオフィスブースや会議卓での通信アクセス型利用での適用例を示している。   FIG. 9 is a diagram illustrating an application example of the wireless communication system in each embodiment. In FIG. 9, two application examples are shown. FIG. 9A shows an application example of Kiosk type use in an environment where a stationary base station device and terminal devices installed in a station or a stadium are densely packed. FIG. 9B shows an application example in communication access type use in a rental office booth or a conference table.

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.

本発明は、ミリ波帯を利用した近距離でのＭＩＭＯ伝送により短時間のうちに大容量のデータファイルの無線伝送を実施する無線通信システムに利用可能である。特に、１ＧＨｚを超える広い帯域を利用して数１０〜数１００Ｇｂｉｔ／ｓの極めて高い伝送レートを実施するシステムにおいて有用である。   The present invention is applicable to a wireless communication system that performs wireless transmission of a large capacity data file in a short time by MIMO transmission at a short distance using a millimeter wave band. In particular, it is useful in a system that implements an extremely high transmission rate of several tens to several hundreds Gbit / s using a wide band exceeding 1 GHz.

１０、１０ａ、１０ｃ、１０ｆ…端末装置、 ２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ、２０ｅ、２０ｆ…基地局装置、 １０１、１０１ｃ、１０１ｆ…アンテナアレー、 ２０１，２０１ａ…電波反射箱、 ２０２、２０２ｃ、２０２ｅ…アンテナアレー、 ２０３…開口部、 ２０４…スリット板、 ２０５…レンズ、 ２０６…チューナー、 ２０７…観測用アンテナ、 ２０８…伝搬観測回路 10, 10a, 10c, 10f ... terminal device, 20, 20a, 20b, 20c, 20d, 20e, 20f ... base station device, 101, 101c, 101f ... antenna array, 201, 201a ... radio wave reflection box, 202, 202c, 202e ... Antenna array, 203 ... Opening, 204 ... Slit plate, 205 ... Lens, 206 ... Tuner, 207 ... Observation antenna, 208 ... Propagation observation circuit

Claims (8)

電波を反射する材質で構成され、一部に開口部が設けられた電波反射箱と、
前記電波反射箱の内部に備えられる、複数のアンテナ素子で構成され、ビーム方向が前記開口部と異なる方向に向くように設置されたアンテナアレーと、
を備える基地局装置。 A radio wave reflection box made of a material that reflects radio waves, with an opening provided in part,
An antenna array, which is provided in the radio wave reflection box, is configured with a plurality of antenna elements, and is installed so that a beam direction is different from the opening,
A base station apparatus comprising: 前記電波反射箱の内壁面には凹凸がある、請求項１に記載の基地局装置。   The base station apparatus according to claim 1, wherein an inner wall surface of the radio wave reflection box is uneven. 前記アンテナアレーを構成する各アンテナ素子は、前記電波反射箱の内部に一部又全てが異なる向きで分散して配置される、請求項１に記載の基地局装置。   2. The base station apparatus according to claim 1, wherein each antenna element constituting the antenna array is distributed in a part or all in different directions in the radio wave reflection box. 前記開口部に前記アンテナアレーが前記開口部を見通す方向に対して放射又は受信する電波と直交する偏波の電波のみを通過するスリット板を備える、請求項１に記載の基地局装置。   The base station apparatus of Claim 1 provided with the slit board which passes only the electromagnetic wave of the polarization orthogonal to the electromagnetic wave radiated | emitted or received with respect to the direction which the said antenna array sees the said opening part in the said opening part. 前記開口部の内側又は外側に、誘電体で作られたレンズをさらに備える、請求項４に記載の基地局装置。   The base station apparatus according to claim 4, further comprising a lens made of a dielectric inside or outside the opening. 前記電波反射箱の内部に設置され、電波を反射するとともに、状態を変化させることが可能な構造物と、
前記電波反射箱の内部に設置され、前記アンテナアレーから送信された試験信号を受信する観測用アンテナと、
前記観測用アンテナで受信された前記試験信号に基づいて遅延広がり又は空間相関を測定し、該測定の結果から前記構造物の状態を変化させる制御を行う伝搬観測回路と、
をさらに備える、請求項１に記載の基地局装置。 A structure that is installed inside the radio wave reflection box, reflects the radio wave, and can change the state;
An observation antenna that is installed inside the radio wave reflection box and receives a test signal transmitted from the antenna array;
A propagation observation circuit that measures delay spread or spatial correlation based on the test signal received by the observation antenna, and performs control to change the state of the structure from the measurement result;
The base station apparatus according to claim 1, further comprising: 前記電波反射箱の内部に設置され、電波を反射するとともに、状態を変化させることが可能な構造物と、
前記アンテナアレーで受信された試験信号に基づいて遅延広がり又は空間相関を測定し、該測定の結果から前記構造物の状態を変化させる制御を行う伝搬観測回路と、
をさらに備え、
前記アンテナアレーは、自装置と通信を行う端末装置に備えられる複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレーから送信された前記試験信号を受信する、請求項１に記載の基地局装置。 A structure that is installed inside the radio wave reflection box, reflects the radio wave, and can change the state;
A propagation observation circuit that measures delay spread or spatial correlation based on a test signal received by the antenna array, and performs control to change the state of the structure from the measurement result;
Further comprising
The base station apparatus according to claim 1, wherein the antenna array receives the test signal transmitted from an antenna array including a plurality of antenna elements provided in a terminal apparatus that communicates with the own apparatus. 電波を反射する材質で構成され、一部に開口部が設けられた電波反射箱と、
前記電波反射箱の内部に備えられる、複数のアンテナ素子で構成され、ビーム方向が前記開口部と異なる方向に向くように設置されたアンテナアレーと、
を備える基地局装置と、
前記開口部に向かい合うように配置されている、複数のアンテナ素子で構成されるアンテナアレーを備える端末装置と、
を備える無線通信システム。 A radio wave reflection box made of a material that reflects radio waves, with an opening provided in part,
An antenna array, which is provided in the radio wave reflection box, is configured with a plurality of antenna elements, and is installed so that a beam direction is different from the opening,
A base station device comprising:
A terminal device provided with an antenna array composed of a plurality of antenna elements, arranged to face the opening,
A wireless communication system comprising:
JP2016216431A 2016-11-04 2016-11-04 Base station apparatus and wireless communication system Active JP6652482B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016216431A JP6652482B2 (en) 2016-11-04 2016-11-04 Base station apparatus and wireless communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016216431A JP6652482B2 (en) 2016-11-04 2016-11-04 Base station apparatus and wireless communication system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018074544A true JP2018074544A (en) 2018-05-10
JP6652482B2 JP6652482B2 (en) 2020-02-26

Family

ID=62115913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016216431A Active JP6652482B2 (en) 2016-11-04 2016-11-04 Base station apparatus and wireless communication system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6652482B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018201081A (en) * 2017-05-25 2018-12-20 日本電信電話株式会社 Wireless communication system, wireless communication method, and wireless communication device
EP3839525A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-23 Viavi Solutions Inc. Multi-panel base station test system

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246832A (en) * 2001-02-15 2002-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Communication apparatus
WO2006070478A1 (en) * 2004-12-28 2006-07-06 Fujitsu Limited Wireless communication system
JP2009135559A (en) * 2006-03-17 2009-06-18 Pioneer Electronic Corp Wireless communication device and wireless communication system
JP2009159203A (en) * 2007-12-26 2009-07-16 Kyocera Corp Antenna with dielectric lens
JP2010258514A (en) * 2009-04-21 2010-11-11 Ntt Docomo Inc Indoor mobile communication system
JP2016111439A (en) * 2014-12-03 2016-06-20 日本電信電話株式会社 Radio communication system and radio communication method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002246832A (en) * 2001-02-15 2002-08-30 Matsushita Electric Ind Co Ltd Communication apparatus
WO2006070478A1 (en) * 2004-12-28 2006-07-06 Fujitsu Limited Wireless communication system
JP2009135559A (en) * 2006-03-17 2009-06-18 Pioneer Electronic Corp Wireless communication device and wireless communication system
JP2009159203A (en) * 2007-12-26 2009-07-16 Kyocera Corp Antenna with dielectric lens
JP2010258514A (en) * 2009-04-21 2010-11-11 Ntt Docomo Inc Indoor mobile communication system
JP2016111439A (en) * 2014-12-03 2016-06-20 日本電信電話株式会社 Radio communication system and radio communication method

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
佐々木 克守 KATSUMORI SASAKI: "電波吸収シートを用いた環境制御型電波反射箱 Environment Control Type Reverberation Chamber by Electr", 電子情報通信学会２００８年通信ソサイエティ大会講演論文集１ PROCEEDINGS OF THE 2008 IEICE COMMUNICAT, JPN6019040842, 2 September 2008 (2008-09-02), JP, pages 11, ISSN: 0004139521 *
唐沢 好男 YOSHIO KARASAWA: "電波反射箱型ＭＩＭＯ−ＯＴＡ測定環境 〜その実力と可能性〜 Reverberation Chamber for MIMO-OTA Testi", 電子情報通信学会２０１１年総合大会講演論文集 通信１ PROCEEDINGS OF THE 2011 IEICE GENERAL CONFEREN, JPN6019040839, 28 February 2011 (2011-02-28), JP, pages 11 - 12, ISSN: 0004139520 *
阪口 啓 KEI SAKAGUCHI: "ＭＩＭＯ伝搬特性の測定装置・測定方法・解析方法・モデル化 Measurement, Analysis, and Modeling of MIM", 電子情報通信学会論文誌 （Ｊ８８−Ｂ） 第９号 THE IEICE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS (JAPANESE E, vol. 第J88-B巻, JPN6019040845, 1 September 2005 (2005-09-01), JP, pages 1624 - 1640, ISSN: 0004139522 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018201081A (en) * 2017-05-25 2018-12-20 日本電信電話株式会社 Wireless communication system, wireless communication method, and wireless communication device
EP3839525A1 (en) * 2019-12-19 2021-06-23 Viavi Solutions Inc. Multi-panel base station test system
US11088770B2 (en) 2019-12-19 2021-08-10 Viavi Solutions Inc. Multi-panel base station test system
US11689300B2 (en) 2019-12-19 2023-06-27 Viavi Solutions Inc. Multi-panel base station test system
EP4283315A3 (en) * 2019-12-19 2024-03-27 Viavi Solutions Inc. Multi-panel base station test system

Also Published As

Publication number Publication date
JP6652482B2 (en) 2020-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Perović et al. Channel capacity optimization using reconfigurable intelligent surfaces in indoor mmWave environments
US10972172B2 (en) Method for fast beam sweeping and device discovery in 5G millimeter wave and upper centimeter-wave systems
Rebato et al. Study of realistic antenna patterns in 5G mmwave cellular scenarios
Wang et al. Beam codebook based beamforming protocol for multi-Gbps millimeter-wave WPAN systems
US20190253901A1 (en) Beam steering techniques for external antenna configurations
US7899129B2 (en) Wireless personal area network communication systems, apparatus and methods with fast adaptive beamforming
Torkildson et al. Channel modeling for millimeter wave MIMO
US20210344384A1 (en) Virtual mimo with smart surfaces
US20130002487A1 (en) Control method of radio communication system, radio communication system, and radio communication apparatus
US20140355707A1 (en) Precoder selection method and apparatus for performing hybrid beamforming in wireless communication system
US20200186230A1 (en) Performing receive beamforming in a fifth generation millimeter wave system
Abbasi et al. Performance of a 28 GHz two–stage Rotman lens beamformer for millimeter wave cellular systems
US10862575B2 (en) Compact passive repeater
WO2019179617A1 (en) Antenna arrangement for dual-polarization beamforming
JP6652482B2 (en) Base station apparatus and wireless communication system
Ranvier et al. VNA-based wideband 60 GHz MIMO channel sounder with 3-D arrays
Khalid et al. Capacity and coverage analysis for FD-MIMO based THz band 5G indoor Internet of Things
Di Renzo et al. Catching the 6G Wave by Using Metamaterials: A Reconfigurable Intelligent Surface Paradigm
Zou et al. Step-wisely refinement based beam searching scheme for 60 GHz communications
Kelly et al. Base station antenna selection for LTE networks
US20180343049A1 (en) N-way polarization diversity for wireless access networks
Govenker et al. Outage analysis of mmwave integrated device-to-device communication system under nakagami fading channel
Kataoka et al. Analog decoding method for simplified short-range MIMO transmission
Lawrence et al. Tri‐orthogonal polarization diversity for 5G networks
US20240056130A1 (en) Phase shifts for improving communication via coverage enhancing devices

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20181204

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20191015

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191029

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200106

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200121

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200123

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6652482

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150