JP3864785B2 - Multiple access communication system, multiple access communication method, radio base station apparatus, radio mobile station apparatus - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の移動端末が１つの基地局と同時に通信を行なうための多元接続通信システム及び多元接続通信方法に係り、特に、セル内外での干渉を除去してキャパシティ（通信容量）を拡張したマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、極力短い周波数繰り返しで運用してキャパシティを増大させるマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法に係り、特に、非拡散方式により１周波数繰り返しを実現してキャパシティを増大させるマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
移動体通信は、そもそも電磁波の発見に由来し、その後、船舶・航空機や列車に対する通信の必要性から研究開発が進められてきた。さらに通信する対象が自動車や人なども拡大してきた。伝送データも、電信や電話だけでなく、コンピュータ・データや、画像などのマルチメディア・コンテンツも伝送することができるようになってきた。
【０００４】
最近では、製造技術の向上などにより、移動体端末の小型化、低価格化が急速に進んでいる。また、情報通信サービスの拡充などにより、携帯電話のように移動体端末はパーソナライズ化していきている。さらに、通信の自由化や通信料金の引き下げなどにより、ユーザ層がますます拡大してきている。
【０００５】
移動体通信は、車載電話や携帯電話などの移動局が最寄の基地局を見つけて、移動局〜基地局間で電波のやり取りをすることを基本とする。１つの基地局からの電波が届く通信可能範囲のことを、「セル（Ｃｅｌｌ）」と呼ぶ。セルは、通常、基地局アンテナを中心とした所定半径の円となる。そして、セルを隙間なく配置していくことにより、通信サービス・エリアが構成される。
【０００６】
図６には、セルラーシステムに代表されるような複数の基地局によりサービス・エリアを面展開する移動体無線通信システムにおけるセル構成を模式的に図解している。ある一定の場所間隔に基地局（図示しない）を設置して、同図に示すように、各基地局が提供する複数のセルを途切れなく敷設していくことによって、広域的なサービス・エリアが構築される。
【０００７】
このように移動体通信システムがセルを使用しているのは、セル中にしか基地局の電波がと届かないようにすることで、他のセルでも同じ周波数を繰り返して使用して、限られた周波数資源を有効に利用できることや、セルに区切ることにより、通信のための電波出力を小さくして、通常はバッテリ駆動の携帯機として実装される移動体の小型化や省電力化を図ること、などのメリットがあるからである。最近では、携帯電話ユーザ数の増加などにより、ますますセルの小型化が進められている。
【０００８】
ところで、１つのセル内には複数の移動端末が存在し、これらが１つの基地局と同時に通信することになる。すなわち、基地局側から見れば、多元接続（マルチプル・アクセス）、すなわち無線信号を多重化して、どの信号がどのユーザのものかを検出する必要がある（マルチ・ユーザ・ディテクション）。
【０００９】
従来、無線通信における多元接続技術としては、時間分割多重（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）や、第２世代のＰＤＣ（Personal Digital Cellular）において採用されている周波数分割多重（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）、同第３世代において採用されている符号分割多重（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）などが知られている。
【００１０】
ＴＤＭＡは、通信チャンネルを時間軸上のタイム・スロットであらかじめ分割しておき、同時に通信する各移動端末毎に異なるタイム・スロットを割り当てる通信方式であり、ディジタル方式が前提である。日本国内のディジタル携帯電話方式では３チャンネル又は６チャンネルの時分割多重を行なう。
【００１１】
また、ＦＤＭＡは、同時に通信する各移動端末間で（すなわち通話チャンネル毎に）異なる周波数を割り当てることにより通信を行なう方式である。すなわち、通信に用いるチャンネルを周波数軸上で多数並べて、空いているチャンネルを適宜割り当てて使用する。ＦＤＭＡは、アナログ、デジタルいずれの通信方式にも対応することができる。日本国内では、アナログ方式の自動車電話及び携帯電話にＦＤＭＡが採用されている。
【００１２】
また、ＣＤＭＡは、スペクトル拡散を用いて広い周波数を複数の移動端末で共用する方式である。移動端末は、通信の都度、スペクトル拡散用の拡散系列が割り当てられ、この拡散系列により通信信号を拡散して送信する。移動端末が共通の周波数を用いるので、自局にとって他局の通信信号はすべて干渉になり、干渉の中から受信信号を取り出す性能が受信レベルを大きく左右する。
【００１３】
移動体通信が急速且つ広汎に普及し、同じセル内に多数の移動局が存在するような無線通信環境下においては、少ない資源でいかにして通信容量（キャパシティ）を拡大するかが最大の課題となる。
【００１４】
ここで、上述した各多元接続方式について、マルチ・ユーザ・ディテクション並びにキャパシティ（通信容量）の問題について考察する。
【００１５】
ＦＤＭＡは、周波数分割のため問題はない。しかしながら、１セルに収容できるユーザ数は、使用可能な周波数帯域を分割してできたチャンネル数を上限とするので少ない。また、同じ周波数を隣接するセル間で繰り返すことは不可能であり、通信サービス全体としてもキャパシティが小さい。
【００１６】
また、ＣＤＭＡは、直交、並びに擬似直交符号からなる拡散系列を用いて符号分割を行なうが、セル内のユーザは同じ周波数を共有するので、他のユーザの信号はすべて干渉波となる。基地局側では各移動端末に対して使用する拡散系列を知ることができるので、基地局は各ユーザの信号を検出することができるが、逆に、移動端末側では他の移動端末が使用する拡散系列を知り得ないので、ユーザの検出は実現しない。また、拡散系列がすべて直交していればよいが直交していない成分は干渉成分となるので、擬似直交符号が作るチャンネルの数に対して収容できるユーザ数は少ない。また、ＣＤＭＡは拡散により広い周波数帯域を使用してしまうので、１周波数繰り返しが実現できても、キャパシティは小さい。
【００１７】
他方、図６に示したように小規模なセルが隙間なく配置してなるサービス・エリア内では、移動局がセル間を移動することに伴って、接続先となる基地局を変更しなければならなくなる。このような移動局の接続基地局の切り替えのことを、「ハンド・オーバー」又は「ハンドオフ」と呼ぶ。
【００１８】
図７には、移動局がハンドオフする様子を模式的に図解している。同図の上段では、基地局ＢＳ−Ａは移動局ＭＳ−Ｘと通信し、また、基地局ＢＳ−Ｂは移動局ＭＳ−Ｙと通信している。
【００１９】
ここで、移動局ＭＳ−Ｙが基地局ＢＳ−Ａ側のセルに近づくにつれ、移動局ＭＳ−Ｙは基地局ＢＳ−Ａからの送信信号をも受信できるようになる。通常は、この時点でハンドオフの手順を開始して、基地局ＢＳ−Ａは移動局ＭＳ−Ｙをセル内に収容するための準備を始める（図７中段）。
【００２０】
その後、移動局ＭＳ−Ｙが完全にＢＳ−Ａの所管エリアすなわちセル内に突入すると、移動局ＭＳ−Ｙは接続基地局をＢＳ−Ａに変更し、最終的に移動局ＭＳ−Ｙは基地局ＢＳ−Ａに収容される（図７下段）。
【００２１】
従来の非拡散系のセルラーシステムとしては、ＴＤＭＡによる多元接続を行うものが広く知られている。ＴＤＭＡあるいはＦＤＭＡにより多元接続を行う通信システムにおいては、異なる周波数資源を隣接する又は近隣の各基地局に配置している。このため、ハンドオフにより接続基地局が変更されると、使用する周波数資源を変更することによりチャネルを提供している。ここで、図８を参照しながら隣接する基地局間における周波数資源アサインについて説明する。
【００２２】
図８において、網掛け表示された部分が上記の基地局ＢＳ−Ａにアサインされている周波数資源であり、網掛けされていない部分が上記の基地局ＢＳ−Ｂにアサインされている周波数資源であるとする。ここでは、説明の簡素化のため、３ＴＤＭＡ構造で４個の周波数チャネルがこれら２つの基地局に割り当てられている場合を想定している。この場合、各基地局とも６チャネルまで収容可能である。
【００２３】
各基地局は、ある移動局から通信を行いたい旨の連絡が到来したとき、自基地局にアサインされた周波数資源の中から未使用であるものを使用する。図７に示した例で言えば、基地局ＢＳ−Ａが移動局ＭＳ−Ｘとの通信に周波数資源ＣＨ（０，０）を用いており、且つ、基地局ＢＳ−Ｂが移動局ＭＳ−Ｙとの通信に周波数資源ＣＨ（１，０）を使用していているとする。
【００２４】
このとき、移動局ＭＳ−Ｙがハンドオフする際には、基地局ＢＳ−Ａは、未使用のチャネルすなわちＣＨ（０，１）、ＣＨ（０，２）、ＣＨ（２，０）、ＣＨ（２，１）、ＣＨ（２，２）のうちいずれかを選択する。そして、移動局ＭＳ−Ｙは、基地局ＢＳ−Ａと通信を開始する際に、周波数チャネル並びタイムスロットを基地局ＢＳ−Ａから指示されたものに変更する。
【００２５】
このように非拡散系の移動体無線通信システムにおいては、ハンドオフ時に通信に用いる周波数資源を変更する作業が強要されており、これを即時的に行えない場合には回線断などが生じる危険性がある。
【００２６】
また、同一の周波数資源を隣接する基地局間で用いると混信することから、通信システムに割り当てられた周波数資源を分割してアサインする必要がある。このため、各基地局で使用可能な周波数資源が制限されてしまい、通信システム全体のキャパシティが制限されるという問題がある。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、セル内外での干渉を除去してキャパシティを増大させることができる、優れたマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法を提供することにある。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、極力短い周波数繰り返しで運用してキャパシティを増大させることができる、優れたマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法を提供することにある。
【００２９】
本発明のさらなる目的は、非拡散方式により１周波数繰り返しを実現してキャパシティを増大させることができる、優れたマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法を提供することにある。
【００３０】
本発明のさらなる目的は、ハンドオフ時に回線断などの危険が生じない、非拡散方式の優れたマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、各基地局が１以上の移動局と通信可能なセルが隣接又は近接して存在するマルチセル・マルチユーザ構成の多元接続通信システム又は多元接続通信方法であって、
隣接する又は近隣のセル同士で空間的、時間的並びに周波数が同一のチャンネルが共用されており、
受信側の局は、セル内及びセル外の送信側の各局からの到来信号をいずれも希望信号とみなして複数ユーザの検出を行う、
ことを特徴とする多元接続通信システム又は多元接続通信方法である。
【００３２】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【００３３】
本発明の第１の側面に係る多元接続通信システム又は多元接続通信方法によれば、受信側の局は、セル内及びセル外の送信側の各局からの到来信号をいずれも希望信号とみなして検出するので、隣接又は近隣のセル同士で空間的、時間的並びに周波数が同一のチャンネルが共用することができる。
【００３４】
したがって、１周波数繰り返しによるマルチセル構成を実現することができ、周波数の利用効率が高まるとともに、同じ利用効率においてはキャパシティ（通信容量）が拡大する。
【００３５】
ここで、送信側の局は非拡散方式で送信信号を送出するようにしてもよい。非拡散方式で無線通信を行うことから、１つのチャンネルが使用する周波数帯域が小さくて済むので、周波数の利用効率が高まる。この結果、例えばＣＤＭＡのような通信方式に比し、キャパシティが拡大する。
【００３６】
また、受信側の局は、例えばＳＩＣ（Successive Interference Cancellaer）などの干渉除去技術を適用して、各信号の検出すなわちマルチユーザ・ディテクションを行うようにしてもよい。ＳＩＣは、セル内及びセル外の送信側の各局から送信され且つ各伝搬特性を経て伝搬された到来信号と雑音との和からなる受信信号を、受信電力が大きい順に復調して、且つ、自身の信号をキャンセルする処理を繰り返すことにより、受信したすべての信号を検出することができる。
【００３７】
なお、セル内とは、自分（移動局）が属している（又は登録されている）基地局のセル範囲のことを言う。セルの境界にいる場合のみならず、他局からの干渉は小さくなるが、セルの中央部に存在する場合にも、マルチユーザ・ディテクションは行なわれる。「自分宛ての信号」と「それ以外の信号」という捉え方もできる。移動局がセルの周縁に存在し、ハンドオフしようとしているときは、２つの基地局からの自分宛ての信号と、それ以外の信号をいずれも希望信号として受信することになる。（稀なケースであるが、２以上の基地局からの信号を受信することも有り得る。）
【００３８】
また、本発明の第２の側面は、各基地局が通信可能なセルが隣接又は近接して存在するマルチセル・マルチユーザ構成の多元接続通信システム又は多元接続通信方法であって、
隣接する又は近隣のセル同士で空間的、時間的並びに周波数が同一のチャンネルが共用されており、
基地局及び移動局はそれぞれ、セル内及びセル外の送信側の各局からの到来信号をいずれも希望信号とみなして複数ユーザの検出を行い、
基地局は、他の基地局のセルからハンドオフしてくる移動局のために新たな周波数資源を割り当てることなく、前記の複数ユーザの検出により該移動局からの信号の受信を続行する、
ことを特徴とする多元接続通信システム又は多元接続通信方法である。
【００３９】
本発明の第２の側面に係る多元接続通信システム又は多元接続通信方法によれば、無線通信の受信側においてマルチユーザ・ディテクションを行うことを前提とすることにより、非拡散方式であっても基地局へアサインする周波数資源を分割する必要がなくなり、この結果、通信システム全体のキャパシティが制限されるという問題を解消することができる。
【００４０】
また、本発明の第２の側面に係る多元接続通信システム又は多元接続通信方法によれば、１周波数繰り返しの実現により、ハンドオフに起因する通信チャネル切り替えを行わないで済む。この結果、ハンドオフに要する処理過程数を減らすことが可能となり、ハンドオフを高い成功率でスムーズに行うことが可能となる。
【００４１】
さらに、移動局は、前記の複数ユーザの検出により得られる受信信号の品位の劣化が予期される場合に，通信中の基地局に対して自移動局に割り当てられている周波数資源の変更を要求するようにしてもよい。すなわち、移動局における受信状況が芳しくない場合に通信チャネル切り替えを行うことにより、セル境界などに位置する移動局においても好適な通信品位にてサービスを提供することが可能となる。
【００４２】
また、本発明の第３の側面は、各基地局が通信可能なセルが隣接又は近接して存在するマルチセル・マルチユーザ構成の多元接続通信環境下で動作する無線基地局装置であって、
自セル内及びセル外の各移動局からの到来信号をいずれも希望信号とみなして複数ユーザの検出を行うとともに、
他の基地局のセルからハンドオフしてくる移動局のために新たな周波数資源を割り当てることなく、前記の複数ユーザの検出により該移動局からの信号の受信を続行する、
ことを特徴とする無線基地局装置である。
【００４３】
本発明の第３の側面に係る無線基地局装置は、本発明の第２の側面に係る多元接続の無線通信環境下で動作することができる。この無線基地局装置は、自セル内及びセル外の各移動局からの到来信号をいずれも希望信号とみなして複数ユーザの検出を行うことにより、１周波数繰り返しを実現する。また、他の基地局のセルからハンドオフしてくる移動局のために新たな周波数資源を割り当てることなく、前記の複数ユーザの検出により該移動局からの信号の受信を続行することにより、ハンドオフに起因する通信チャネル切り替えを行わないで済む。この結果、ハンドオフに要する処理過程数を減らすことが可能となり、ハンドオフを高い成功率でスムーズに行うことが可能となる。
【００４４】
また、本発明の第３の側面に係る無線基地局装置は、通信中の移動局から使用周波数資源の変更要求を受信したことに応答して、新たな周波数資源を割り当てるようにしてもよい。すなわち、移動局における受信状況が芳しくない場合に通信チャネル切り替えを行うことにより、セル境界などに位置する移動局においても好適な通信品位にてサービスを提供することが可能となる。
【００４５】
また、本発明の第４の側面は、各基地局が通信可能なセルが隣接又は近接して存在するマルチセル・マルチユーザ構成の多元接続通信環境下で動作する無線移動局装置であって、
セル内及びセル外の移動局からの到来信号をいずれも希望信号とみなして複数ユーザの検出を行う、
ことを特徴とする無線移動局装置である。
【００４６】
本発明の第４の側面に係る無線移動局装置は、本発明の第２の側面に係る多元接続の無線通信環境下で動作することができる。この無線移動局装置は、セル内及びセル外の各基地局からの到来信号をいずれも希望信号とみなして複数ユーザの検出を行うことにより、１周波数繰り返しを実現する。
【００４７】
本発明の第２の側面に係る多元接続の無線通信環境下では、基地局は、複数ユーザの検出により該移動局からの信号の受信を続行することにより、ハンドオフに起因する通信チャネル切り替えを行わないようになっている。これに対し移動局は、複数ユーザの検出により得られる受信信号の品位の劣化が予期される場合に，通信中の基地局に対して自移動局に割り当てられている周波数資源の変更を要求するようにしてもよい。すなわち、移動局における受信状況が芳しくない場合に通信チャネル切り替えを行うことにより、セル境界などに位置する移動局においても好適な通信品位にてサービスを提供することが可能となる。
【００４８】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００４９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００５０】
Ａ．多元接続システムにおけるマルチユーザ・ディテクション
図１には、本実施形態に係るマルチセル多元接続通信システムの構成を模式的に示している。
【００５１】
図１に示す例では、説明の簡素化と図面の錯綜を回避するために、１つのセル内に各１台の移動端末しか描いていないが、実際には多数の移動端末がセル内に存在していてもよい。また、セルＸ及びセルＹの周りにもさらに隣接するセルが多数配置されて、より広大な通信サービス・エリアが構成されているものと理解されたい。
【００５２】
図示のマルチセル多元接続通信システム上では、基地局ＢＳ−Ｘの通信可能範囲であるセルＸ内に１台の移動端末ＭＳ−Ａが存在するとともに、基地局ＢＳ−Ｙによって提供されるセルＹ内に１台の移動端末ＭＳ−Ｂが存在する。ここで、セルＸ及びセルＹは隣接して配置しているものとする。
【００５３】
また、図示のマルチセル多元接続通信システムでは、多元接続に拡散系列を用いない（すなわちＣＤＭＡを行なわない）非拡散方式を採用している。１周波数繰り返しなど、小さな周波数繰り返し数で移動体通信を運用した場合、同一チャンネル干渉が起こる。まず、このマルチセル多元接続通信システム全体での通信オペレーションについて説明する。
【００５４】
但し、互いに隣接又は近い位置に配置されたセルＸ、Ｙの基地局であるＢＳ−Ｘ、ＢＳ−Ｙはともに同じ周波数ｆ1を用いて、同一時刻に移動局と接続できるものとする。
【００５５】
図示の時刻には、基地局ＢＳ−Ｘには移動局ＭＳ−Ａが属し、基地局ＢＳ−Ｙには移動局ＭＳ−Ｂが属している。いずれの基地局〜移動局の間でも、同一周波数を使用し、同一時刻に接続状態にある。
【００５６】
下り回線で移動局ＭＳ−Ａが受信する信号は、自ら属している基地局ＢＳ−ＸからＭＳ−Ａに送信され伝播特性ＨXAで到達する信号(希望波)と、セル外の基地局ＢＳ−Ｙから他の移動局ＭＳ−Ｂ宛てに送信され伝播特性ＨYAでＭＳ−Ａに届く信号(干渉波)との和になる。
【００５７】
同様に、移動局ＭＳ−Ｂが受信する信号は、基地局ＢＳ−Ｙから移動局ＭＳ−Ｂに送信され伝播特性ＨYBで移動局ＭＳ−Ｂに届く信号(希望波)と、セル外の基地局ＢＳ−Ｘから他の移動局ＭＳ−Ａ宛てに送信され伝播特性ＨXBでＭＳ−Ｂに届く信号(干渉波)の和になる。
【００５８】
また、上り回線で基地局ＢＳ−Ｘが受信する信号は、セル内の移動局ＭＳ−Ａから基地局ＢＳ−Ｘ宛てに送信され伝播特性ＨAXで基地局ＢＳ−Ｘに届く信号(希望波)と、セル外の移動局ＭＳ−Ｂから他の基地局ＢＳ−Ｙ宛てに送信され伝播特性ＨBXで基地局ＢＳ−Ｘに届く信号(干渉波)の和になる。
【００５９】
同様に、基地局ＢＳ−Ｙが受信する信号は、セル内の移動局ＭＳ−Ｂから基地局ＢＳ−Ｙ宛てに送信され伝播特性ＨBYで基地局ＢＳ−Ｙに届く信号(希望波)と、セル外の移動局ＭＳ−Ａから他の基地局ＢＳ−Ｘ宛てに送信され伝播特性ＨAYで基地局ＢＳ−Ｙに届く信号(干渉波)の和になる。
【００６０】
本実施形態に係るマルチセル多元接続通信システムにおいては、隣り合うセル同士で拡散系列を用いずに同一周波数を用いているので、いずれの基地局〜移動局間における下り回線及び上り回線の双方において、隣り合う基地局・移動局は互いに干渉を与え、希望信号の受信を妨げることになる。
【００６１】
本実施形態においては、基地局及び移動局は、セル内からの希望信号だけでなく、セル外からの干渉信号も希望信号とみなして、マルチユーザ・ディテクションを行なう点に特徴がある。以下、下り回線で移動局ＭＳ−Ａが受信処理を行なう場合を例にとって説明する。
【００６２】
図２には、移動局ＭＳ−Ａが受信するチャンネル構成を模式的に示している。図１を参照しながら既に説明したように、移動局ＭＳ−Ａは、下り回線において、自ら属している基地局ＢＳ−Ｘからの希望信号と、セル外の基地局ＢＳ−Ｙから他の移動局ＭＳ−Ｂ宛てに送信された干渉信号を受信する。
【００６３】
基地局ＢＳ−Ｘは、送信情報ＩXA（００１）を送信する際、送信機（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｘ）１１によって変調並びにアップコンバートなどの信号処理を行なって、送信信号ＴXA（００２）に変換して、送出する。
【００６４】
一方、基地局ＢＳ−Ｙは、送信情報ＩYB（０１１）を送信する際、送信機（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｙ）２１によって変調並びにアップコンバートなどの信号処理を行なって、送信信号ＴYB（０１２）に変換して、送出する。
【００６５】
送信信号ＴXA（００２）は伝搬特性ＨXAを経て移動局ＢＳ−Ｘに伝搬され、送信信号ＴYB（０１２）は伝搬特性ＨYAを経て移動局ＢＳ−Ｘに伝搬され、また、これらの途中で熱雑音ｎｏｉｓｅが加わる。この結果、移動局ＭＳ−Ａにおいて受信される受信信号ＲA（０２０）は以下の通りとなる。
【００６６】
【数１】
この受信信号ＲAを受信する受信側（この場合は移動局ＭＳ−Ａ）は、２つの情報源である基地局ＢＳ−Ｘ及びＢＳ−Ｙの情報をともに検出するため、ユーザ数を２とみなした場合の干渉キャンセルを行なう。
【００６８】
図３には、２つの送信信号ＲXA及びＲYAと雑音の和からなる受信信号ＲAを受信する受信機側の機能構成を模式的に示している。
【００６９】
受信機側は、受信信号ＲA（０２０）からユーザ検出を行なうマルチユーザ検出器（ＭＵＤ：Multi-User Detection Entity）３１と、受信信号から取り出された２つの信号を硬判定して送信情報ＩXA及びＩYBを推定する硬判定器３２，３３とで構成される。
【００７０】
マルチユーザ検出器３１は、ユーザ数を２とみなした場合の干渉キャンセルを行なう。一般に、受信信号の強いユーザがより信頼性が高いと推定される。本実施形態では、受信信号の強度を基にマルチユーザ・ディテクションを行なう手法の１つとして、ＳＩＣ（Successive Interference Cancellation）を適用する。ＳＩＣは、受信電力が大きい順に復調して、且つ、自身の信号をキャンセルする処理を繰り返すことにより、受信したすべての信号を検出することを可能にする技術である。
【００７１】
図４には、ＳＩＣを適用して構成されたマルチユーザ検出器３１の内部構成を詳細に示している。
【００７２】
図示の通り、マルチユーザ検出器３１は、伝搬特性ＨXAを基に受信信号ＲAを補正して、復調並びに軟判定（あるいは硬判定）して基地局ＢＳ−Ｘからの送信信号ＴXAを推定するフィルタ（Ｄｅｍｏｄ Ａ）４１と、送信信号ＴXAの推定結果を基に基地局ＢＳ−Ｘからの受信信号を全受信信号から引き算処理する干渉キャンセラ（ＩＣ：Interference Cancelleration）４２と、この干渉キャンセル結果を伝搬特性ＨYAを基に補正して、復調並びに軟判定（あるいは硬判定）して基地局ＢＳ−Ｙからの送信信号ＴYBを推定するフィルタ（Ｄｅｍｏｄ Ｂ）４３と、送信信号ＴYBの推定結果を基に基地局ＢＳ−Ｙからの受信信号を引き算処理する干渉キャンセラ（ＩＣ）４４とを干渉除去処理の基本単位として構成されている。そして、信号処理の精度や処理コストなどを勘案して、この基本単位の繰り返し個数が決められる。
【００７３】
以下、このマルチユーザ検出器３１の動作特性について説明する。
【００７４】
各伝搬路を経てＲAを受信すると（ステップＳ１）、フィルタ４１−１は、伝搬特性ＨXAの推定値を用いて、基地局ＢＳ−Ｘから当該移動局ＭＳ−Ａへの送信信号ＴXAのレプリカ（０２１）を出力する（ステップＳ２）。
【００７５】
基地局ＢＳ−Ｘから当該移動局ＭＳ−Ａへの送信信号ＴXAのレプリカ（０２１）は、乗算器４５−１により伝搬特性ＨXAの推定値と掛け合わされて、基地局ＢＳ−Ｘから移動局ＭＳ−Ａへの伝送路出力のレプリカ（０２２）が生成される（ステップＳ３）。
【００７６】
基地局ＢＳ−Ｘから移動局ＭＳ−Ａへの伝送路出力のレプリカ（０２２）は、移動局ＭＳ−Ｂにとっての干渉成分である。干渉キャンセラ４２−１は、受信信号ＲA（０２０）から干渉成分であるレプリカ（０２２）を引き算して、その引き算結果（０２３）をフィルタ４３−１に入力する（ステップＳ４）。
【００７７】
フィルタ４３−１は、伝搬特性ＨYBの推定値を用いて、基地局ＢＳ−Ｙから当該移動局ＭＳ−Ｂへの送信信号ＴYBのレプリカ（０２４）を出力する（ステップＳ５）。
【００７８】
基地局ＢＳ−Ｙから当該移動局ＭＳ−Ｂへの送信信号ＴYBのレプリカ（０２４）は、乗算器４６−１により伝搬特性ＨYBの推定値と掛け合わされて、基地局ＢＳ−Ｙから移動局ＭＳ−Ｂへの伝送路出力のレプリカ（０２５）が生成される（ステップＳ６）。
【００７９】
基地局ＢＳ−Ｙから移動局ＭＳ−Ｂへの伝送路出力のレプリカ（０２５）は、移動局ＭＳ−Ａにとっての干渉成分である。干渉キャンセラ４４−１は、干渉キャンセラ４２−１の引き算結果（０２３）から干渉成分であるレプリカ（０２５）を引き算する（ステップＳ７）。
【００８０】
そして、基地局ＢＳ−Ｘから移動局ＭＳ−Ａへの伝送路出力のレプリカ（０２２）と干渉キャンセラ４４−１の引き算結果（０２６）が加算器４７−２によって加算されて、次段の干渉除去処理単位４０−２への入力（０２７）となり、同様の干渉除去処理が繰り返し実行される（ステップＳ８）。
【００８１】
干渉除去処理の繰り返し回数が所定数Ｎに到達したら、移動局ＭＳ−Ａのフィルタ４１−Ｎの出力（０２８）を、復号器・復調器（Ｄｅｃｏｄｅｒ Ａ）５１に入力して、移動局ＭＳ−Ａへの送信情報ＩXAのレプリカ（０４０）を出力する（ステップＳ９）。
【００８２】
また同様にして、基地局ＭＳ−Ｂのフィルタ４３−Ｎの出力（０３０）を復号器・復調器（Ｄｅｃｏｄｅｒ Ｂ）５２に入力して、移動局ＭＳ−Ｂへの送信情報ＩYBのレプリカ（０４１）を出力する（ステップＳ１０）。
【００８３】
上述したステップＳ１〜Ｓ１０までのマルチユーザ・ディテクション（ＭＵＤ）の処理が終了したら、各基地局ＢＳ−Ｘ及びＢＳ−Ｙからの情報信号のレプリカ（０４０）及び（０４１）を硬判定処理して、それぞれを（０４２）及び（０４３）とする（ステップＳ１１）。
【００８４】
移動局ＭＳ−Ａは、（０４２）及び（０４３）のうち、ＩXAの判定値（０４１）を利用する（ステップＳ１２）。同様に、移動局ＭＳ−Ｂ側では、（０４２）及び（０４３）のうち、ＩYBの判定値（０４３）を利用する。
【００８５】
したがって、各基地局ＢＳ−Ｘ及びＢＳ−Ｙは、同じ周波数ｆ1を用いているが、同一時刻に各移動局ＭＳ−Ａ及びＭＳ−Ｂと接続することができる。すなわち、１周波数繰り返しを実現することができるので、キャパシティが大幅に増大する。また、拡散系列を用いない非拡散方式を用いることから、使用する周波数帯域が小さくて済むことからも、キャパシティの増大を期待することができる。
【００８６】
なお、移動局ＭＳ−Ａは、自分が属するセルの基地局ＢＳ−Ｘからの受信信号だけでなく、隣接するセルの基地局ＢＳ−Ｙからの受信信号もともに希望信号として送信情報を取り出すようにしているので、移動局がセル間を移る際にハンドオフ（基地局の切り替え）を的確に扱うことができる。
【００８７】
また、上述したマルチユーザ・ディテクションの説明は、基地局から移動局への下り回線を例に採ったが、移動局から基地局へ向かう上り回線の場合であっても、各基地局が同様にＳＩＣなどの干渉キャンセル方法を実装することにより、マルチユーザ・ディテクションを実現することができる。
【００８８】
なお、本実施形態において、セル内とは、自分（移動局）が属している（又は登録されている）基地局のセル範囲のことを言う。セルの境界にいる場合のみならず、他局からの干渉は小さくなるが、セルの中央部に存在する場合にも、マルチユーザ・ディテクションは行なわれる。「自分宛ての信号」と「それ以外の信号」という捉え方もできる。移動局がセルの周縁に存在し、ハンドオフしようとしているときは、２つの基地局からの自分宛ての信号と、それ以外の信号をいずれも希望信号として受信することになる。（稀なケースであるが、２以上の基地局からの信号を受信することも有り得る。）
【００８９】
Ｂ．ハンドオフ
次いで、本実施形態に係る多元接続通信システムにおける移動局のセル間移動に伴うハンドオフ動作について説明する。
【００９０】
上述したように、基地局並び移動局の受信機では、同一の周波数資源上で受信された複数の信号を各々別個に復調する手段が備わっており、マルチ・ユーザディテクションが行われている。また、マルチユーザ・ディテクションにより、同一の周波数資源を用いて到来する複数の無線チャネルを受信し復号することから、複数ユーザが同一の周波数資源を共有することが可能となっている。
【００９１】
以下では、図７に示したような状況をトレースしながら，基地局によるハンドオフ動作について説明する。なお、説明の便宜上、各基地局ＢＳ−Ａ並びにＢＳ−Ｂはそれぞれ図８に示した周波数資源のすべてを利用可能なものとする。
【００９２】
基地局ＢＳ−Ａは、移動局ＭＳ−Ｘと周波数資源ＣＨ（０，０）を用いて通信中であり、また、基地局ＢＳ−Ｂは移動局ＭＳ−Ｙと周波数資源ＣＨ（０，０）を用いて通信中である（図７上段）。
【００９３】
ここで、移動局ＭＳ−Ｙは移動して、基地局ＢＳ−Ａからの送信信号も受信できるようになる（図７中段）。そして、移動局ＭＳ−Ｙにおいては、基地局ＢＳ−Ｂから移動局ＭＳ−Ｙ宛てに送信されてくる信号に加え、基地局ＢＳ−Ａから移動局ＭＳ−Ｘ宛てに送信されてくる信号も加算された状態で受信することになる。
【００９４】
このとき、移動局ＭＳ−Ｙの受信機においては、マルチユーザ・ディテクション（前述）を行うことにより、基地局ＢＳ−Ｂから移動局ＭＳ−Ｙ宛ての信号を復号するとともに、基地局ＢＳ−Ａから他の移動局ＭＳ−Ｘ宛ての信号も同様に復号するが、同一チャネル干渉に起因する信号劣化は生じない。
【００９５】
その後、移動局ＭＳ−Ｙはさらに基地局ＢＳ−Ａの近傍に移動して、最終的に基地局ＢＳ−Ａのセル内に収容されることになる。基地局ＢＳ−Ａでは、移動局ＭＳ−Ｙとの通信チャネルとして元のＣＨ（０，０）を継続して割り当てる。すなわち、接続基地局の変更に伴うチャネルの変更を行わない。
【００９６】
このとき、基地局ＢＳ−Ａの受信機では、移動局ＭＳ−Ｘからの信号と移動局ＭＳ−Ｙからの信号の両方を受信するが、マルチユーザ・ディテクション（前述）を行っているので、移動局ＭＳ−Ｘからの信号と移動局ＭＳ−Ｙからの信号の両方を受信復号することが可能であり、問題とはならない。
【００９７】
また、基地局は、通常移動局よりも小型化や少消費電流化の制約が少ないため、移動局よりも高精度のマルチユーザ・ディテクション処理を行うことができるので、受信信号の取り扱いに困ることはほとんどない。
【００９８】
さらに、この後の処理について、図５を参照しながら説明することにする。
【００９９】
図８上段では、移動局ＭＳ−Ｘ並びに移動局ＭＳ−Ｙが同一の周波数資源ＣＨ（０，０）を用いて基地局ＢＳ−Ａと通信中である場合を想定している。この後、基地局ＢＳ−Ａのセル内に新たな移動局ＭＳ−Ｚが収容された場合を考える。ここで、移動局ＭＳ−Ｚには、移動局ＭＳ−Ｘや移動局ＭＳ−Ｙの通信に対して既に割り当てている周波数資源ＣＨ（０，０）を割り当てることが決定されたとする。
【０１００】
基地局ＢＳ−Ａが移動局ＭＳ−Ｚと通信を開始すると、基地局ＢＳ−Ａの受信機においては、周波数資源ＣＨ（０，０）における受信信号として、各移動局ＭＳ−Ｘ、ＭＳ−Ｙ、並びにＭＳ−Ｚからそれぞれ送信された信号が加算されたものが到達する。基地局ＢＳ−Ａにおいては、ＳＩＣなどの高精度のマルチユーザ・ディテクション処理（前述）を利用して、これらの受信信号を分離、復号することができる。
【０１０１】
一方、各移動局ＭＳ−Ｘ、ＭＳ−Ｙ、並びにＭＳ−Ｚにおいても同様に、基地局ＢＳ−Ａから各移動局ＭＳ−Ｘ、ＭＳ−Ｙ、並びにＭＳ−Ｚ宛てに送信された各信号を受信することになるが、同様にマルチユーザ・ディテクション処理によりこれらの信号について分離、復号を試みる。
【０１０２】
ここで、移動局ＭＳ−Ｘの受信機の性能が低い場合や、移動先のセルにおいて同じ周波数を他の移動局が集中的に使用している場合などには、移動局ＭＳ−Ｘは自移動局宛てに送信されてきた信号の復号精度が悪くなってくる。移動局ＭＳ−Ｘは、このような受信信号の品位の低下をトリガにして、基地局ＢＳ−Ａに対して、自分の通信に割り当てられている周波数資源の変更をリクエストする。
【０１０３】
基地局ＢＳ−Ａは、かかるリクエストに応答して、自基地局で使用可能な他の周波数資源を検索して、移動局ＭＳ−Ｘとの間で用いる新たな周波数資源を割り当てる。
【０１０４】
上述したような手順を実行することにより、より精度の高いマルチユーザ・ディテクション装置を備える移動局は、自移動局で使用する周波数資源を変更することなくハンドオフを行うことが可能となり、より高いクオリティのサービスを享受することが可能となる。
【０１０５】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１０６】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、セル内外での干渉を除去してキャパシティを増大させることができる、優れたマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法を提供することができる。
【０１０７】
また、本発明によれば、極力短い周波数繰り返しで運用してキャパシティを増大させることができる、優れたマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法を提供することができる。
【０１０８】
また、本発明によれば、非拡散方式により１周波数繰り返しを実現するとともにセル内・セル外の干渉を除去することによりキャパシティを増大させることができる、優れたマルチセル多元接続通信システム及びマルチセル多元接続通信方法を提供することができる。
【０１０９】
本発明によれば、無線通信の受信側においてマルチユーザ・ディテクションを行うことを前提とすることにより、非拡散方式であっても基地局へアサインする周波数資源を分割する必要がなくなり、この結果，通信システム全体のキャパシティが制限されるという問題を解消することができる。
【０１１０】
また、本発明によれば、１周波数繰り返しの実現により、ハンドオフに起因する通信チャネル切り替えを行わないこととした。この結果、ハンドオフに要する処理過程数を減らすことが可能となり、ハンドオフを高い成功率でスムーズに行うことが可能となる。
【０１１１】
さらに、移動局における受信状況が芳しくない場合に通信チャネル切り替えを行うことにより、セル境界などに位置する移動局においても好適な通信品位にてサービスを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態に係るマルチセル多元接続通信システムの構成を模式的に示した図である。
【図２】移動局ＭＳ−Ａが受信するチャンネル構成を模式的に示した図である。
【図３】２つの送信信号ＲXA及びＲYAと雑音の和からなる受信信号ＲAを受信する受信機側の機能構成を模式的に示した図である。
【図４】ＳＩＣを適用して構成されたマルチユーザ検出器３１の内部構成を詳細に示した図である。
【図５】本実施形態に係るチャンネル管理方式を説明するための図である。
【図６】複数の基地局によりサービス・エリアを面展開する移動体無線通信システムにおけるセル構成を模式的に示した図である。
【図７】移動局がハンドオフする様子を模式的に示した図である。
【図８】非拡散方式により多元接続を行う通信システムにおける周波数資源アサインを説明するための図である。
【符号の説明】
１１，２１…送信機
３１…マルチユーザ検出器
３２，３３…硬判定器
４１，４３…フィルタ
４２，４４…干渉キャンセラ（ＩＣ）
４５，４６…乗算器
４７…加算器
５１，５２…復号器・復調器[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a multiple access communication system and a multiple access communication method for allowing a plurality of mobile terminals to communicate simultaneously with one base station, and in particular, to eliminate interference inside and outside a cell to reduce capacity (communication capacity). The present invention relates to an extended multi-cell multiple access communication system and a multi-cell multiple access communication method.
[0002]
More particularly, the present invention relates to a multi-cell multiple-access communication system and a multi-cell multiple-access communication method that increase capacity by operating at as short a frequency repetition as possible. The present invention relates to a multi-cell multiple-access communication system and a multi-cell multiple-access communication method.
[0003]
[Prior art]
Mobile communications originated from the discovery of electromagnetic waves in the first place, and since then research and development has been promoted due to the necessity of communications with ships, aircraft and trains. In addition, automobiles and people have been expanded to communicate. As for transmission data, not only telegraph and telephone but also computer data and multimedia contents such as images can be transmitted.
[0004]
Recently, mobile terminals have been rapidly reduced in size and price due to improvements in manufacturing technology. In addition, with the expansion of information and communication services, mobile terminals are becoming personalized like mobile phones. In addition, the user base has been expanding due to the liberalization of communications and the reduction of communication charges.
[0005]
Mobile communication is based on the fact that mobile stations such as in-vehicle phones and mobile phones find the nearest base station and exchange radio waves between the mobile station and the base station. A communicable range within which radio waves from one base station can reach is called a “cell”. The cell is usually a circle with a predetermined radius centered on the base station antenna. And a communication service area is comprised by arrange | positioning a cell without gap.
[0006]
FIG. 6 schematically illustrates a cell configuration in a mobile radio communication system in which a service area is expanded by a plurality of base stations represented by a cellular system. By installing base stations (not shown) at certain fixed intervals and laying a plurality of cells provided by each base station seamlessly as shown in the figure, a wide service area can be obtained. Built.
[0007]
In this way, the mobile communication system uses a cell only by repeatedly using the same frequency in other cells by making the radio waves of the base station reach only in the cell. The frequency output for communication can be reduced by making effective use of the available frequency resources and dividing into cells, thereby reducing the size and power consumption of mobile units normally mounted as battery-powered portable devices. This is because there are merits such as. Recently, cell size has been increasingly reduced due to an increase in the number of mobile phone users.
[0008]
By the way, there are a plurality of mobile terminals in one cell, and these communicate with one base station at the same time. That is, when viewed from the base station side, multiple access (multiple access), that is, it is necessary to multiplex radio signals and detect which signal belongs to which user (multi-user detection).
[0009]
Conventionally, as a multiple access technique in wireless communication, time division multiple access (TDMA) and frequency division multiple access (FDMA) employed in second generation PDC (Personal Digital Cellular) are known. There are known code division multiple access (CDMA) adopted in the third generation.
[0010]
TDMA is a communication method in which a communication channel is divided in advance by time slots on the time axis, and a different time slot is assigned to each mobile terminal that communicates at the same time, and a digital method is assumed. Digital in JapanMobile phoneIn the telephone system, time division multiplexing of 3 channels or 6 channels is performed.
[0011]
In addition, FDMA is a system in which communication is performed by assigning different frequencies between mobile terminals that communicate simultaneously (that is, for each call channel). That is, a large number of channels used for communication are arranged on the frequency axis, and vacant channels are appropriately assigned and used. FDMA can handle both analog and digital communication systems. In Japan, FDMA has been adopted for analog car phones and mobile phones.
[0012]
CDMA is a scheme in which a wide frequency is shared by a plurality of mobile terminals using spread spectrum. Each time a mobile terminal performs communication, a spread sequence for spread spectrum is assigned, and a communication signal is spread by this spread sequence and transmitted. Since the mobile terminal uses a common frequency, all communication signals of other stations become interference for the own station, and the performance of extracting the received signal from the interference greatly affects the reception level.
[0013]
In a wireless communication environment where mobile communication has spread rapidly and widely, and there are many mobile stations in the same cell, how to increase communication capacity (capacity) with the least amount of resources is the biggest. It becomes a problem.
[0014]
Here, the problems of multi-user detection and capacity (communication capacity) will be considered for each of the multiple access methods described above.
[0015]
FDMA has no problem because of frequency division. However, the number of users that can be accommodated in one cell is small because the upper limit is the number of channels obtained by dividing the usable frequency band. Further, it is impossible to repeat the same frequency between adjacent cells, and the capacity of the entire communication service is small.
[0016]
In CDMA, code division is performed using spreading sequences including orthogonal and quasi-orthogonal codes. However, since users in a cell share the same frequency, all other users' signals become interference waves. Since the base station can know the spreading sequence to be used for each mobile terminal, the base station can detect each user's signal, but on the other hand, the mobile terminal uses other mobile terminals. Since the spreading sequence cannot be known, user detection is not realized. In addition, it is sufficient that the spreading sequences are all orthogonal, but the non-orthogonal component becomes an interference component, so that the number of users that can be accommodated is small with respect to the number of channels created by the pseudo orthogonal code. In addition, since CDMA uses a wide frequency band due to spreading, the capacity is small even if one-frequency repetition can be realized.
[0017]
On the other hand, in a service area in which small cells are arranged without gaps as shown in FIG. 6, the base station that is the connection destination must be changed as the mobile station moves between cells. No longer. Such switching of the connection base station of the mobile station is called “hand over” or “hand off”.
[0018]
FIG. 7 schematically illustrates how the mobile station performs handoff. In the upper part of the figure, the base station BS-A communicates with the mobile station MS-X, and the base station BS-B communicates with the mobile station MS-Y.
[0019]
Here, as the mobile station MS-Y approaches the cell on the base station BS-A side, the mobile station MS-Y can also receive a transmission signal from the base station BS-A. Normally, the handoff procedure is started at this point, and the base station BS-A starts preparations for accommodating the mobile station MS-Y in the cell (middle stage in FIG. 7).
[0020]
Thereafter, when the mobile station MS-Y has completely entered the BS-A's jurisdiction area or cell, the mobile station MS-Y changes the connection base station to BS-A, and finally the mobile station MS-Y It is accommodated in the station BS-A (lower part of FIG. 7).
[0021]
As a conventional non-spreading cellular system, one that performs multiple access by TDMA is widely known. In a communication system that performs multiple access by TDMA or FDMA, different frequency resources are arranged in adjacent or neighboring base stations. For this reason, when the connected base station is changed by handoff, the channel is provided by changing the frequency resource to be used. Here, frequency resource assignment between adjacent base stations will be described with reference to FIG.
[0022]
In FIG. 8, the shaded portion is the frequency resource assigned to the base station BS-A, and the non-shaded portion is the frequency resource assigned to the base station BS-B. Suppose there is. Here, for simplification of explanation, the 3TDMA structure is 4PiecesAre assumed to be assigned to these two base stations. In this case, each base station can accommodate up to 6 channels.
[0023]
Each base station uses an unused frequency resource assigned to its own base station when a notification indicating that communication is desired from a certain mobile station arrives. In the example shown in FIG. 7, the base station BS-A uses the frequency resource CH (0, 0) for communication with the mobile station MS-X, and the base station BS-B is the mobile station MS-X. It is assumed that the frequency resource CH (1, 0) is used for communication with Y.
[0024]
At this time, when the mobile station MS-Y performs handoff, the base station BS-A transmits an unused channel, that is, CH (0,1), CH (0,2), CH (2, 0), CH (2, 1), CH (2, 2) is selected. Then, when the mobile station MS-Y starts communication with the base station BS-A, the mobile station MS-Y changes the frequency channel arrangement time slot to that indicated by the base station BS-A.
[0025]
As described above, in a non-spreading mobile radio communication system, work for changing frequency resources used for communication at the time of handoff is compulsory, and there is a risk of line disconnection or the like if this cannot be performed immediately. is there.
[0026]
In addition, if the same frequency resource is used between adjacent base stations, it causes interference, so it is necessary to divide and assign the frequency resource allocated to the communication system. For this reason, the frequency resource which can be used in each base station is limited, and there is a problem that the capacity of the entire communication system is limited.
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an excellent multi-cell multiple-access communication system and multi-cell multiple-access communication method that can increase the capacity by removing interference inside and outside the cell.
[0028]
A further object of the present invention is to provide an excellent multi-cell multiple-access communication system and multi-cell multiple-access communication method capable of increasing the capacity by operating with a frequency repetition as short as possible.
[0029]
A further object of the present invention is to provide an excellent multi-cell multiple-access communication system and multi-cell multiple-access communication method that can increase the capacity by realizing one-frequency repetition by a non-spreading method.
[0030]
A further object of the present invention is to provide a multi-cell multiple access communication system and a multi-cell multiple access communication method that are superior in non-spreading method and do not cause danger such as line disconnection during handoff.
[0031]
[Means and Actions for Solving the Problems]
The present invention has been made in consideration of the above problems, and a first aspect of the present invention is a multi-cell / multi-user configuration in which cells in which each base station can communicate with one or more mobile stations are adjacent or close to each other. A multiple access communication system or multiple access communication method of
Adjacent or neighboring cells share the same spatial, temporal and frequency channels,
The receiving side station detects a plurality of users by regarding the incoming signal from each of the transmitting side stations inside and outside the cell as a desired signal.
A multiple access communication system or a multiple access communication method.
[0032]
However, “system” here refers to a logical collection of a plurality of devices (or functional modules that realize specific functions), and each device or functional module is in a single housing. It does not matter whether or not.
[0033]
According to the multiple access communication system or the multiple access communication method according to the first aspect of the present invention, the receiving-side station regards the incoming signals from the transmitting-side stations inside and outside the cell as desired signals. As a result of detection, channels having the same spatial, temporal and frequency can be shared between adjacent or neighboring cells.
[0034]
Therefore, a multi-cell configuration by one-frequency repetition can be realized, frequency use efficiency increases, and capacity (communication capacity) increases at the same use efficiency.
[0035]
Here, the transmitting station may transmit a transmission signal by a non-spreading method. Since wireless communication is performed by the non-spreading method, the frequency band used by one channel can be reduced, and the frequency utilization efficiency is increased. As a result, the capacity is increased as compared with a communication system such as CDMA.
[0036]
Further, the receiving station may detect each signal, that is, perform multi-user detection by applying an interference cancellation technique such as SIC (Successive Interference Cancellaer). The SIC demodulates the received signal, which is the sum of the incoming signal and the noise transmitted from each station on the transmitting side inside and outside the cell and propagated through each propagation characteristic, in descending order of reception power, and By repeating the process of canceling the signal, it is possible to detect all received signals.
[0037]
The term “in a cell” refers to a cell range of a base station to which the user (mobile station) belongs (or is registered). Interference from other stations is reduced not only when the cell is at the boundary of the cell, but multiuser detection is also performed when the cell exists in the center of the cell. It can also be understood as “signals addressed to you” and “other signals”. When the mobile station exists in the periphery of the cell and is about to handoff, both the signals addressed to itself from the two base stations and other signals are received as desired signals. (In rare cases, signals from two or more base stations may be received.)
[0038]
The second aspect of the present invention is a multiple access communication system or multiple access communication method of a multicell / multiuser configuration in which cells that can communicate with each base station are adjacent or close to each other.
Adjacent or neighboring cells share the same spatial, temporal and frequency channels,
The base station and the mobile station respectively detect a plurality of users by regarding the incoming signal from each of the transmitting side stations inside and outside the cell as a desired signal,
The base station continues to receive signals from the mobile station by detecting the multiple users without allocating new frequency resources for the mobile station handing off from the cell of another base station.
A multiple access communication system or a multiple access communication method.
[0039]
According to the multiple access communication system or the multiple access communication method according to the second aspect of the present invention, it is assumed that multiuser detection is performed on the receiving side of the wireless communication, so that even in the non-spreading scheme, There is no need to divide the frequency resources assigned to the base station, and as a result, the problem that the capacity of the entire communication system is limited can be solved.
[0040]
Further, according to the multiple access communication system or the multiple access communication method according to the second aspect of the present invention, it is not necessary to perform communication channel switching due to handoff by realizing one frequency repetition. As a result, the number of processing steps required for handoff can be reduced, and handoff can be performed smoothly with a high success rate.
[0041]
Further, the mobile station requests the base station in communication to change the frequency resource allocated to the mobile station when the quality of the received signal obtained by the detection of the plurality of users is expected to deteriorate. You may make it do. That is, by switching the communication channel when the reception status at the mobile station is not good, it is possible to provide a service with suitable communication quality even at a mobile station located at a cell boundary or the like.
[0042]
The third aspect of the present invention is a radio base station apparatus that operates in a multi-cell / multi-user multiple access communication environment in which cells that can communicate with each base station are adjacent or close to each other.
While arriving from each mobile station in the own cell and outside the cell as a desired signal to detect multiple users,
Continue receiving signals from the mobile station by detecting the multiple users without allocating new frequency resources for the mobile station handing off from the cell of another base station.
This is a radio base station apparatus.
[0043]
The radio base station apparatus according to the third aspect of the present invention can operate in a multiple access radio communication environment according to the second aspect of the present invention. This radio base station apparatus realizes one-frequency repetition by detecting a plurality of users by regarding the incoming signals from the mobile stations in and outside the cell as both desired signals. Further, without allocating a new frequency resource for a mobile station handing off from a cell of another base station, the reception of the signal from the mobile station is continued by the detection of the plurality of users. There is no need to switch the communication channel. As a result, the number of processing steps required for handoff can be reduced, and handoff can be performed smoothly with a high success rate.
[0044]
In addition, the radio base station apparatus according to the third aspect of the present invention may allocate a new frequency resource in response to receiving a use frequency resource change request from a mobile station in communication. That is, by switching the communication channel when the reception status at the mobile station is not good, it is possible to provide a service with suitable communication quality even at a mobile station located at a cell boundary or the like.
[0045]
The fourth aspect of the present invention is a wireless mobile station apparatus that operates in a multi-cell / multi-user configuration multiple access communication environment in which cells that can communicate with each base station are adjacent or close to each other.
A plurality of users are detected by regarding the incoming signals from the mobile stations in and outside the cell as desired signals.
This is a wireless mobile station device.
[0046]
The wireless mobile station apparatus according to the fourth aspect of the present invention can operate in a multiple access wireless communication environment according to the second aspect of the present invention. This radio mobile station apparatus realizes one-frequency repetition by detecting a plurality of users by regarding the incoming signals from the base stations inside and outside the cell as desired signals.
[0047]
In the multiple access wireless communication environment according to the second aspect of the present invention, the base station performs communication channel switching due to handoff by continuing to receive signals from the mobile station by detecting multiple users. There is no such thing. On the other hand, the mobile station requests the base station in communication to change the frequency resource allocated to the mobile station when the quality of the received signal obtained by the detection of multiple users is expected to deteriorate. You may do it. That is, by switching the communication channel when the reception status at the mobile station is not good, it is possible to provide a service with suitable communication quality even at a mobile station located at a cell boundary or the like.
[0048]
Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.
[0049]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0050]
A. Multi-user detection in multiple access systems
FIG. 1 schematically shows a configuration of a multi-cell multiple-access communication system according to the present embodiment.
[0051]
In the example shown in FIG. 1, only one mobile terminal is drawn in one cell in order to simplify the explanation and avoid the confusion of the drawings, but in reality, many mobile terminals exist in the cell. You may do it. Also, it should be understood that a larger number of adjacent cells are arranged around the cell X and the cell Y to form a wider communication service area.
[0052]
On the illustrated multi-cell multiple-access communication system, there is one mobile terminal MS-A in the cell X, which is the communicable range of the base station BS-X, and in the cell Y provided by the base station BS-Y. There is one mobile terminal MS-B. Here, it is assumed that the cell X and the cell Y are arranged adjacent to each other.
[0053]
Further, the illustrated multi-cell multiple access communication system employs a non-spreading method that does not use a spreading sequence (that is, does not perform CDMA) for multiple access. When mobile communication is operated with a small number of frequency repetitions such as one frequency repetition, co-channel interference occurs. First, communication operations in the entire multi-cell multiple-access communication system will be described.
[0054]
However, BS-X and BS-Y, which are base stations of cells X and Y arranged adjacent or close to each other, both have the same frequency f.1It is assumed that the mobile station can be connected at the same time using.
[0055]
At the illustrated time, the mobile station MS-A belongs to the base station BS-X, and the mobile station MS-B belongs to the base station BS-Y. Any base station to mobile station use the same frequency and are in a connected state at the same time.
[0056]
A signal received by the mobile station MS-A in the downlink is transmitted from the base station BS-X to which the mobile station MS-A belongs to the MS-A and has a propagation characteristic HXASignal (desired wave) that arrives at the base station BS-Y transmitted from the outside of the cell to another mobile station MS-B, and the propagation characteristics HYAIt becomes the sum with the signal (interference wave) that reaches MS-A.
[0057]
Similarly, a signal received by the mobile station MS-B is transmitted from the base station BS-Y to the mobile station MS-B, and the propagation characteristic HYBAnd a signal (desired wave) that reaches mobile station MS-B and is transmitted from base station BS-X outside the cell to other mobile station MS-A and has propagation characteristics HXBBecomes the sum of the signals (interference waves) reaching MS-B.
[0058]
A signal received by the base station BS-X on the uplink is transmitted from the mobile station MS-A in the cell to the base station BS-X and has a propagation characteristic H.AXAnd a signal (desired wave) that reaches the base station BS-X and the mobile station MS-B outside the cell transmitted to the other base station BS-Y and having a propagation characteristic HBXIs the sum of the signals (interference waves) reaching the base station BS-X.
[0059]
Similarly, a signal received by the base station BS-Y is transmitted from the mobile station MS-B in the cell to the base station BS-Y, and the propagation characteristic HBYAnd a signal (desired wave) that reaches the base station BS-Y and the mobile station MS-A outside the cell transmitted to the other base station BS-X and having a propagation characteristic HAYIs the sum of the signals (interference waves) reaching the base station BS-Y.
[0060]
In the multi-cell multiple-access communication system according to this embodiment, since the same frequency is used without using a spreading sequence between adjacent cells, in both the downlink and the uplink between any base station and mobile station, Adjacent base stations and mobile stations interfere with each other and prevent reception of desired signals.
[0061]
The present embodiment is characterized in that the base station and the mobile station perform multiuser detection by regarding not only a desired signal from within the cell but also an interference signal from outside the cell as a desired signal. Hereinafter, a case will be described as an example where mobile station MS-A performs reception processing on the downlink.
[0062]
FIG. 2 schematically shows a channel configuration received by the mobile station MS-A. As already described with reference to FIG. 1, the mobile station MS-A, in the downlink, receives a desired signal from the base station BS-X to which it belongs and another mobile station from the base station BS-Y outside the cell. An interference signal transmitted to the station MS-B is received.
[0063]
The base station BS-X transmits the transmission information IXAWhen transmitting (001), signal processing such as modulation and up-conversion is performed by the transmitter (Transmitter X) 11 to transmit the transmission signal TXAConvert to (002) and send.
[0064]
On the other hand, the base station BS-Y transmits the transmission information IYBWhen transmitting (011), signal processing such as modulation and up-conversion is performed by the transmitter (Transmitter Y) 21, and the transmission signal TYBConvert to (012) and send.
[0065]
Transmission signal TXA(002) is propagation characteristic HXAIs transmitted to the mobile station BS-X through the transmission signal TYB(012) is propagation characteristic HYAAnd is propagated to the mobile station BS-X, and thermal noise is added along the way. As a result, the received signal R received by the mobile station MS-AA(020) is as follows.
[0066]
[Expression 1]
This received signal RAReceiving side (in this case, the mobile station MS-A) detects both the information of the base stations BS-X and BS-Y, which are two information sources, and therefore the interference when the number of users is assumed to be 2 Cancel.
[0068]
FIG. 3 shows two transmission signals RXAAnd RYASignal R consisting of the sum of noise and
[0069]
The receiver side receives the received signal RAA multi-user detector (MUD) 31 that performs user detection from (020) and two signals extracted from the received signal are hard-determined to transmit information IXAAnd IYBAnd
[0070]
The
[0071]
FIG. 4 shows in detail the internal configuration of the
[0072]
As shown, the
[0073]
Hereinafter, the operation characteristics of the
[0074]
R through each propagation pathA(Step S1), the filter 41-1 transmits the propagation characteristic HXAThe transmission signal T from the base station BS-X to the mobile station MS-A using the estimated value ofXAThe replica (021) is output (step S2).
[0075]
Transmission signal T from the base station BS-X to the mobile station MS-AXAReplica (021) is propagated by the multiplier 45-1 to the propagation characteristic HXAAnd a replica (022) of the transmission path output from the base station BS-X to the mobile station MS-A is generated (step S3).
[0076]
The replica (022) of the transmission line output from the base station BS-X to the mobile station MS-A is an interference component for the mobile station MS-B. The interference canceller 42-1 subtracts the replica (022) that is an interference component from the received signal RA (020), and inputs the subtraction result (023) to the filter 43-1 (step S4).
[0077]
The filter 43-1 has a propagation characteristic HYBThe transmission signal T from the base station BS-Y to the mobile station MS-B using the estimated value ofYBThe replica (024) is output (step S5).
[0078]
Transmission signal T from base station BS-Y to mobile station MS-BYBThe replica (024) of FIG.YBAnd a replica (025) of the transmission line output from the base station BS-Y to the mobile station MS-B is generated (step S6).
[0079]
A transmission line output replica (025) from the base station BS-Y to the mobile station MS-B is an interference component for the mobile station MS-A. The interference canceller 44-1 subtracts the replica (025) that is an interference component from the subtraction result (023) of the interference canceller 42-1 (step S7).
[0080]
Then, the replica (022) of the transmission path output from the base station BS-X to the mobile station MS-A and the subtraction result (026) of the interference canceller 44-1 are added by the adder 47-2, and the next stage interference It becomes an input (027) to the removal processing unit 40-2, and the same interference removal processing is repeatedly executed (step S8).
[0081]
When the number of repetitions of the interference cancellation process reaches a predetermined number N, the output (028) of the filter 41-N of the mobile station MS-A is input to the decoder / demodulator (Decoder A) 51, and the mobile station MS- Information I sent to AXAReplica of (040) Is output (step S9).
[0082]
Similarly, the output (030) of the filter 43-N of the base station MS-B is input to the decoder / demodulator (Decoder B) 52 to transmit information I to the mobile station MS-B.YBReplica of (041) is output (step S10).
[0083]
When the multi-user detection (MUD) process in steps S1 to S10 is completed, replicas of information signals (040) and (04) from the base stations BS-X and BS-Y are completed.1) For hard decision processing, and2) And (043) (step S11).
[0084]
The mobile station MS-A is (042) And (043), IXAThe determination value (041) is used (step S12). Similarly, on the mobile station MS-B side, (042) And (043), IYBThe determination value (043) is used.
[0085]
Accordingly, each base station BS-X and BS-Y has the same frequency f.1However, it is possible to connect to each mobile station MS-A and MS-B at the same time. That is, since one frequency repetition can be realized, the capacity is greatly increased. In addition, since a non-spreading method that does not use a spreading sequence is used, an increase in capacity can be expected because a small frequency band is used.
[0086]
The mobile station MS-A takes out not only the received signal from the base station BS-X of the cell to which it belongs, but also the received signal from the base station BS-Y of the adjacent cell as the desired signal. Therefore, when the mobile station moves from cell to cell, handoff (switching of the base station) can be handled accurately.
[0087]
In addition, the description of the multiuser detection described above is based on the example of the downlink from the base station to the mobile station. However, the same applies to each base station even in the case of the uplink from the mobile station to the base station. By implementing an interference canceling method such as SIC, multi-user detection can be realized.
[0088]
In the present embodiment, “in a cell” refers to a cell range of a base station to which the user (mobile station) belongs (or is registered). Interference from other stations is reduced not only when the cell is at the boundary of the cell, but multiuser detection is also performed when the cell exists in the center of the cell. It can also be understood as “signals addressed to you” and “other signals”. When the mobile station exists in the periphery of the cell and is about to handoff, both the signals addressed to itself from the two base stations and other signals are received as desired signals. (In rare cases, signals from two or more base stations may be received.)
[0089]
B. Handoff
Next, a handoff operation that accompanies the movement of a mobile station between cells in the multiple access communication system according to the present embodiment will be described.
[0090]
As described above, the receivers of the base station and the mobile station are provided with means for separately demodulating a plurality of signals received on the same frequency resource, and multi-user detection is performed. In addition, since multiple radio channels that arrive using the same frequency resource are received and decoded by multi-user detection, it is possible for multiple users to share the same frequency resource.
[0091]
Hereinafter, the handoff operation by the base station will be described while tracing the situation as shown in FIG. For convenience of explanation, it is assumed that each base station BS-A and BS-B can use all of the frequency resources shown in FIG.
[0092]
The base station BS-A is communicating with the mobile station MS-X and the frequency resource CH (0, 0), and the base station BS-B is in communication with the mobile station MS-Y and the frequency resource CH (0, 0). ) In communication (the upper part of FIG. 7).
[0093]
Here, the mobile station MS-Y moves and can receive a transmission signal from the base station BS-A (middle stage in FIG. 7). In the mobile station MS-Y, in addition to the signal transmitted from the base station BS-B to the mobile station MS-Y, the signal transmitted from the base station BS-A to the mobile station MS-X also includes It is received in the added state.
[0094]
At this time, in the receiver of the mobile station MS-Y, by performing multi-user detection (described above), a signal addressed to the mobile station MS-Y is decoded from the base station BS-B, and the base station BS- Signals destined from A to the other mobile station MS-X are similarly decoded, but signal degradation due to co-channel interference does not occur.
[0095]
Thereafter, the mobile station MS-Y further moves to the vicinity of the base station BS-A and is finally accommodated in the cell of the base station BS-A. In the base station BS-A, the original CH (0, 0) is continuously assigned as a communication channel with the mobile station MS-Y. That is, the channel is not changed according to the change of the connecting base station.
[0096]
At this time, the receiver of the base station BS-A receives both the signal from the mobile station MS-X and the signal from the mobile station MS-Y, but performs multi-user detection (described above). It is possible to receive and decode both the signal from the mobile station MS-X and the signal from the mobile station MS-Y, which is not a problem.
[0097]
In addition, since base stations are less limited in size and current consumption than normal mobile stations, they can perform multi-user detection processing with higher accuracy than mobile stations, making it difficult to handle received signals. There is hardly anything.
[0098]
Further, the subsequent processing will be described with reference to FIG.
[0099]
In the upper part of FIG. 8, it is assumed that the mobile station MS-X and the mobile station MS-Y are communicating with the base station BS-A using the same frequency resource CH (0, 0). Then, consider a case where a new mobile station MS-Z is accommodated in the cell of the base station BS-A. Here, it is assumed that it is determined that the mobile station MS-Z is assigned the frequency resource CH (0, 0) that has already been assigned to the communication of the mobile station MS-X or the mobile station MS-Y.
[0100]
When the base station BS-A starts communication with the mobile station MS-Z, the receiver of the base station BS-A receives each mobile station MS-X, MS- as a received signal in the frequency resource CH (0, 0). Y and the sum of the signals transmitted from MS-Z arrive. In the base station BS-A, these received signals can be separated and decoded using high-precision multi-user detection processing (described above) such as SIC.
[0101]
On the other hand, in each of the mobile stations MS-X, MS-Y, and MS-Z, similarly, each signal transmitted from the base station BS-A to each of the mobile stations MS-X, MS-Y, and MS-Z. In the same way, separation and decoding of these signals are attempted by multi-user detection processing.
[0102]
Here, when the performance of the receiver of the mobile station MS-X is low, or when other mobile stations are intensively using the same frequency in the destination cell, the mobile station MS-X is self-existing. The decoding accuracy of the signal transmitted to the mobile station is deteriorated. The mobile station MS-X requests the base station BS-A to change the frequency resource allocated to its own communication, triggered by such a deterioration in received signal quality.
[0103]
In response to the request, the base station BS-A searches for other frequency resources that can be used in the base station, and allocates new frequency resources to be used with the mobile station MS-X.
[0104]
By performing the procedure as described above, a mobile station equipped with a more accurate multi-user detection device can perform handoff without changing the frequency resource used by the mobile station, and the higher It is possible to enjoy quality service.
[0105]
[Supplement]
The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention. That is, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the contents described in the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims section described at the beginning should be considered.
[0106]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, it is possible to provide an excellent multi-cell multiple-access communication system and multi-cell multiple-access communication method that can increase the capacity by removing interference inside and outside the cell. .
[0107]
Further, according to the present invention, it is possible to provide an excellent multi-cell multiple access communication system and multi-cell multiple access communication method that can be operated with a frequency repetition as short as possible to increase the capacity.
[0108]
In addition, according to the present invention, an excellent multi-cell multiple access communication system and multi-cell multiple capable of realizing one-frequency repetition by a non-spreading method and increasing the capacity by removing interference inside and outside the cell. A connection communication method can be provided.
[0109]
According to the present invention, since it is assumed that multi-user detection is performed on the receiving side of wireless communication, it is not necessary to divide the frequency resources assigned to the base station even in the non-spreading method. Therefore, the problem that the capacity of the entire communication system is limited can be solved.
[0110]
Further, according to the present invention, the communication channel switching due to handoff is not performed by realizing one frequency repetition. As a result, the number of processing steps required for handoff can be reduced, and handoff can be performed smoothly with a high success rate.
[0111]
Further, by switching the communication channel when the reception status at the mobile station is not good, it is possible to provide a service with suitable communication quality even at a mobile station located at a cell boundary or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a multi-cell multiple-access communication system according to the present embodiment.
FIG. 2 is a diagram schematically showing a channel configuration received by mobile station MS-A.
FIG. 3 shows two transmission signals RXAAnd RYASignal R consisting of the sum of noise and noiseAIt is the figure which showed typically the function structure by the side of the receiver which receives.
FIG. 4 is a diagram showing in detail an internal configuration of a
FIG. 5 is a diagram for explaining a channel management method according to the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram schematically showing a cell configuration in a mobile radio communication system in which a service area is expanded by a plurality of base stations.
FIG. 7 is a diagram schematically showing how a mobile station performs handoff.
FIG. 8 is a diagram for explaining frequency resource assignment in a communication system that performs multiple access using a non-spreading scheme;
[Explanation of symbols]
11, 21 ... Transmitter
31 ... Multi-user detector
32, 33 ... Hard discriminator
41, 43 ... Filter
42, 44 ... Interference canceller (IC)
45, 46 ... Multiplier
47 ... Adder
51, 52 ... Decoder / Demodulator
Claims (12)
隣接する又は近隣のセル同士で空間的、時間的並びに周波数が同一のチャンネルが共用されており、
受信側の局は、セル内及びセル外の送信側の各局から送信され且つ各伝搬路を経て伝搬されたすべての到来信号をいずれも希望信号とみなして各到来信号と雑音との和からなる受信信号を受信し、到来信号の受信電力が大きな送信局との伝搬路特性を用いて受信信号を復調して当該送信局からの送信信号を検出とともに、該送信信号から伝搬路特性を基に該当局からの到来信号のレプリカを作成し、該レプリカを受信信号からキャンセルし、前記の到来信号の受信電力が大きな送信局からの送信信号を検出する処理を該レプリカがキャンセルされた受信信号に対して繰り返すことにより、受信したすべての到来信号から送信信号を検出する、
ことを特徴とする多元接続通信システム。A multi-access communication system having a multi-cell / multi-user configuration in which cells capable of communicating with each base station are adjacent or close to each other
Adjacent or neighboring cells share the same spatial, temporal and frequency channels,
The receiving station is made up of the sum of each incoming signal and noise, considering all incoming signals transmitted from each transmitting side station inside and outside the cell and propagated through each propagation path as desired signals. Receives the received signal, demodulates the received signal using the propagation path characteristic with the transmitting station having a large received power of the incoming signal, detects the transmission signal from the transmitting station, and based on the propagation path characteristic from the transmission signal The replica of the incoming signal from the authority is created, the replica is canceled from the received signal, and the process of detecting the transmitted signal from the transmitting station having a large received power of the incoming signal is processed into the received signal with the canceled replica. By detecting the transmitted signal from all received incoming signals by repeating
A multiple access communication system characterized by the above.
ことを特徴とする請求項１に記載の多元接続システム。The transmitting station sends the transmission signal in a non-spreading system.
The multiple access system according to claim 1, wherein:
隣接する又は近隣のセル同士で空間的、時間的並びに周波数が同一のチャンネルが共用されており、Adjacent or neighboring cells share the same spatial, temporal and frequency channels,
受信側の局は、セル内及びセル外の送信側の各局から送信され且つ各伝搬路を経て伝搬されたすべての到来信号をいずれも希望信号とみなして各到来信号と雑音との和からなる受信信号を受信し、到来信号の受信電力が大きな送信局との伝搬路特性を用いて受信信号を復調して当該送信局からの送信信号を検出とともに、該送信信号から伝搬路特性を基に該当局からの到来信号のレプリカを作成し、該レプリカを受信信号からキャンセルし、前記の到来信号の受信電力が大きな送信局からの送信信号を検出する処理を該レプリカがキャンセルされた受信信号に対して繰り返すことにより、受信したすべての到来信号から送信信号を検出する、The receiving station is made up of the sum of each incoming signal and noise, considering all incoming signals transmitted from the transmitting and transmitting stations outside the cell and propagated through the propagation paths as desired signals. Receives the received signal, demodulates the received signal using the propagation path characteristic with the transmitting station having a large received power of the incoming signal, detects the transmission signal from the transmitting station, and based on the propagation path characteristic from the transmission signal The replica of the incoming signal from the authority is created, the replica is canceled from the received signal, and the process of detecting the transmitted signal from the transmitting station having a large received power of the incoming signal is processed into the received signal with the canceled replica. By detecting the transmitted signal from all received incoming signals by repeating
ことを特徴とする多元接続通信方法。A multiple access communication method characterized by the above.
ことを特徴とする請求項３に記載の多元接続方法。The multiple access method according to claim 3.
隣接する又は近隣のセル同士で空間的、時間的並びに周波数が同一のチャンネルが共用されており、Adjacent or neighboring cells share the same spatial, temporal and frequency channels,
基地局及び移動局はそれぞれ、セル内及びセル外の送信側の各局から送信され且つ各伝搬路を経て伝搬されたすべての到来信号をいずれも希望信号とみなして各到来信号と雑音との和からなる受信信号を受信し、到来信号の受信電力が大きな送信局との伝搬路特性を用いて受信信号を復調して当該送信局からの送信信号を検出とともに、該送信信号から伝搬路特性を基に該当局からの到来信号のレプリカを作成し、該レプリカを受信信号からキャンセルし、前記の到来信号の受信電力が大きな送信局からの送信信号を検出する処理を該レプリカがキャンセルされた受信信号に対して繰り返すことにより、受信したすべての到来信号から送信信号を検出し、Each of the base station and the mobile station considers all incoming signals transmitted from the transmitting side stations inside and outside the cell and propagated through the respective propagation paths as desired signals, and sums each incoming signal and noise. The received signal is received, the received signal is demodulated using the propagation path characteristic with the transmission station having a large received power of the incoming signal, the transmission signal from the transmission station is detected, and the propagation path characteristic is determined from the transmission signal. A replica of the incoming signal from the corresponding station is created based on the received signal, the replica is canceled from the received signal, and the process of detecting the transmitted signal from the transmitting station having a large received power of the incoming signal is received with the replica canceled. By repeating for the signal, it detects the transmitted signal from all received incoming signals,
基地局は、他の基地局のセルからハンドオフしてくる移動局のために新たな周波数資源を割り当てることなく、前記の複数ユーザの検出により該移動局からの信号の受信を続行The base station continues to receive signals from the mobile station by detecting the multiple users without allocating new frequency resources for the mobile station handing off from the cell of another base station. する、To
ことを特徴とする多元接続通信システム。A multiple access communication system characterized by the above.
ことを特徴とする請求項５に記載の多元接続通信システム。The multiple access communication system according to claim 5.
隣接する又は近隣のセル同士で空間的、時間的並びに周波数が同一のチャンネルが共用されており、Adjacent or neighboring cells share the same spatial, temporal and frequency channels,
基地局及び移動局はそれぞれ、セル内及びセル外の送信側の各局から送信され且つ各伝搬路を経て伝搬されたすべての到来信号をいずれも希望信号とみなして各到来信号と雑音との和からなる受信信号を受信し、到来信号の受信電力が大きな送信局との伝搬路特性を用いて受信信号を復調して当該送信局からの送信信号を検出とともに、該送信信号から伝搬路特性を基に該当局からの到来信号のレプリカを作成し、該レプリカを受信信号からキャンセルし、前記の到来信号の受信電力が大きな送信局からの送信信号を検出する処理を該レプリカがキャンセルされた受信信号に対して繰り返すことにより、受信したすべての到来信号から送信信号を検出し、Each of the base station and the mobile station considers all incoming signals transmitted from the transmitting side stations inside and outside the cell and propagated through the respective propagation paths as desired signals, and sums each incoming signal and noise. The received signal is received, and the received signal is demodulated using the propagation path characteristic with the transmission station having a large received signal power to detect the transmission signal from the transmission station, and the propagation path characteristic is determined from the transmission signal. A replica of the incoming signal from the corresponding station is created based on the received signal, the replica is canceled from the received signal, and the process of detecting the transmitted signal from the transmitting station having a large received power of the incoming signal is received with the replica canceled. By repeating for the signal, it detects the transmitted signal from all received incoming signals,
基地局は、他の基地局のセルからハンドオフしてくる移動局のために新たな周波数資源を割り当てることなく、前記の複数ユーザの検出により該移動局からの信号の受信を続行する、The base station continues to receive signals from the mobile station by detecting the multiple users without allocating new frequency resources for the mobile station handing off from the cell of another base station.
ことを特徴とする多元接続通信方法。A multiple access communication method characterized by the above.
ことを特徴とする請求項７に記載の多元接続通信方法。The multiple access communication method according to claim 7.
自セル内及びセル外の各移動局から送信され且つ各伝搬路を経て伝搬されたすべての到来信号をいずれも希望信号とみなして各到来信号と雑音との和からなる受信信号を受信し、到来信号の受信電力が大きな送信局との伝搬路特性を用いて受信信号を復調して当該送信局からの送信信号を検出とともに、該送信信号から伝搬路特性を基に該当局からの到来信号のレプリカを作成し、該レプリカを受信信号からキャンセルし、前記の到来信号の受信電力が大きな送信局からの送信信号を検出する処理を該レプリカがキャンセルされた受信信号に対して繰り返すことにより、受信したすべての到来信号から送信信号を検出するとともに、
他の基地局のセルからハンドオフしてくる移動局のために新たな周波数資源を割り当てることなく、前記の複数ユーザの検出により該移動局からの信号の受信を続行する、
ことを特徴とする無線基地局装置。 A radio base station apparatus that operates in a multi-cell / multi-user multiple access communication environment in which cells capable of communicating with each base station are adjacent or close to each other,
Receive all received signals transmitted from the mobile stations in and out of the cell and propagated through the propagation paths as desired signals, and receive a received signal consisting of the sum of each incoming signal and noise, The received signal is demodulated using the propagation path characteristics with the transmitting station having a large received power of the received signal to detect the transmission signal from the transmitting station, and the incoming signal from the corresponding station based on the propagation path characteristics from the transmission signal The replica is canceled from the received signal, and the process of detecting the transmitted signal from the transmitting station having a large received power of the incoming signal is repeated for the received signal from which the replica has been canceled, In addition to detecting the transmitted signal from all received incoming signals ,
Continue receiving signals from the mobile station by detecting the multiple users without allocating new frequency resources for the mobile station handing off from the cell of another base station.
A radio base station apparatus.
ことを特徴とする請求項９に記載の無線基地局装置。The radio base station apparatus according to claim 9.
セル内及びセル外の基地局から送信され且つ各伝搬路を経て伝搬されたすべての到来信号をいずれも希望信号とみなして各到来信号と雑音との和からなる受信信号を受信し、到来信号の受信電力が大きな送信局との伝搬路特性を用いて受信信号を復調して当該送信局からの送信信号を検出とともに、該送信信号から伝搬路特性を基に該当局からの到来信号のレプリカを作成し、該レプリカを受信信号からキャンセルし、前記の到来信号の受信電力が大きな送信局からの送信信号を検出する処理を該レプリカがキャンセルされた受信信号に対して繰り返すことにより、受信したすべての到来信号から送信信号を検出する、All incoming signals transmitted from base stations inside and outside the cell and propagated through each propagation path are regarded as desired signals, and received signals consisting of the sum of each incoming signal and noise are received. The received signal is demodulated using the propagation path characteristic with the transmitting station having a large received power to detect the transmission signal from the transmitting station, and the replica of the incoming signal from the corresponding station based on the propagation path characteristic from the transmission signal The replica is canceled from the received signal, and the process of detecting the transmitted signal from the transmitting station having a large received power of the incoming signal is repeated for the received signal from which the replica is cancelled. Detect the transmitted signal from all incoming signals,
ことを特徴とする無線移動局装置。A wireless mobile station apparatus.
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線移動局装置。The radio mobile station apparatus according to claim 11.
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