JP3979761B2 - Radio base station, radio base station communication method and recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動局への送信信号を異なる指向性パターンで空間多重化して送出するアダプティブアレー方式等の無線基地局及び当該無線基地局が移動局との間で行う通信方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、移動通信において利用者の急激な増大によって周波数資源が飽和してきており、この解決策として空間多重方式が注目されている。空間多重方式とは、アダプティブアレー装置を用いて、複数の移動局に対して互いに異なる指向性パターンを形成することにより、同一周波数で同時刻に複数の移動局の送受信信号を多重化する通信方式である。
【0003】
アダプティブアレー装置を備えた無線基地局では、複数の移動局からの多重された受信信号から個々の移動局ごとの受信信号を分離するために、アンテナごとの受信信号に対して振幅と位相を調整するための重み係数を各移動局ごとに算出する。重み係数の算出方法としては、最小2乗誤差法(Minimum Mean Square Error:MMSE)が用いられる。つまり、アンテナごとの受信信号に当該アンテナ用の重み係数を乗じた値と参照信号との誤差の総和が最小になるようにして重み係数が算出される。ここで、参照信号としては、既知の信号、例えば、PHSではシンボル列を構成するPR(プリアンブル)やUW(ユニークワード)が用いられる。
【0004】
なお、アダプティブアレー方式や空間多重化方式については、「アレーアンテナによる適応信号処理」(菊間信良著、科学技術出版)や「パス分割多元接続(PDMA)移動通信方式」(信学技報RCS93-84(1994-01),pp37-44)に詳しく記載されているので、ここではこれ以上の詳細な説明を省略する。
ところで、上記参照信号は、空間多重により無線接続される移動局ごとに異なる値であれば、重み係数の算出や信号の分離はなんら問題なく行えるが、例えば、PHSでは、上記のPRやUWは、すべての移動局で共通のものを用いるため、シンボル列を受信するタイミングが近接した場合には、多重化された受信信号から、移動局ごとのシンボル列を正常に分離することができないという不具合が生じる。このような不具合を回避するため、無線基地局では、シンボル列の受信タイミング差が一定時間以上となるような移動局のセットを選択して、当該選択した移動局のセットに対して空間多重を行うこととしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、当初、受信タイミング差が一定時間以上になるようにうまく空間多重されていたとしても、多重化された移動局のセットのうちの少なくとも1台の移動局が移動することによって、当該移動局と無線基地局との間の信号の伝播環境に変化が生じる。その結果、無線基地局において当該移動局からのシンボル列の受信タインミングが変化し、他の移動局のシンボル列との受信タイミング差が一定時間以下に近接してしまうことがある。かかる場合には、移動局ごとのシンボル列を分離できなくなり、通話不能に陥ることになる。
【0006】
そこで、本発明は、空間多重された移動局からのシンボル列の受信タイミングが近接して将来通話不能に至る可能性があるときに、通話不能に陥ってしまうことを回避する無線基地局及び無線基地局の通信方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上記の問題を解決するため、本発明は、複数の所望移動局への送信信号を異なる指向性パターンで空間多重して送出し、前記送信信号を移動局が受信してから一定時間後に当該移動局が送信する信号を受信する無線基地局であって、前記移動局から送られる信号中のシンボル列の受信タイミングを特定するタイミング特定手段と、特定した受信タイミングの差が第1の時間未満となるような2台の移動局を探索する手段と、前記探索した2台の移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間以上に変化するように、前記2台の移動局のうちの少なくとも一方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを調整するタイミング調整手段とを備えたことを特徴とする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本実施の形態は、移動局からのシンボル列を受信するタイミングが所定時間未満に近接したときに、当該タイミングが所定時間以上となるように、これらの移動局へ送信するシンボル列のタイミングを調整する機能を備えた無線基地局に関する。
【0010】
以下、図面を参照して、本実施の形態について説明する。
(無線基地局の構成)
図1は、本発明の実施形態における無線基地局の主要部の構成を示すブロック図である。
本無線基地局は、無線部11、21、31、41と、アンテナ10、20、30、40と、モデム部60と、制御部80と、ベースバンド部70と、信号処理部50とを備える。
(無線部11)
無線部11は、送信部12と、受信部13とから構成される。送信部12は、信号処理部50から入力されるベースバンド信号(シンボル列)を中間周波数信号(以後、IF信号と略す)にまで変調し、IF信号を高周波信号(以後、RF信号と略す)に変換し送信出力レベルにまで増幅してアンテナ10に出力する。受信部13は、アンテナ10からの受信信号をIF信号にまで変換し、ベースバンド信号(シンボル列)に復調する。
【0011】
無線部21、31、41は、無線部11と同じ構成なので説明を省略する。
(モデム部60)
モデム部60は、ベースバンド信号をπ/4シフトQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)方式により変復及び復調を行う。
(制御部80)
制御部80は、具体的にはCPU及びメモリで構成され、本無線基地局全体をの制御、特に、制御チャネルを介して移動局から発信を受けたとき、及び網からの着信を受けたとき、移動局に対して通信チャネルを割当てる。図2は、割当て管理テーブルの一例を示す。同図の割当て管理テーブルにおいて、横方向は時分割による通信チャネルを、縦方向はパス分割による多重化を示している。欄内のPS−A〜PS―Dは割当てられている移動局を示す。同図では。PS―A、PS−C、及びPS−Dとが時分割多重され、PS―AとPS―Bとが空間多重されている状態を示している。
(ベースバンド部70)
ベースバンド部70は、図外の網(公衆網又は自営網)と接続し、電話網90との間でベースバンド信号の接続を行う。
【0012】
また、ベースバンド部70は、時分割多重化処理を行う。図3は、時分割多重を行うためのTDMA/TDDフレームの説明図を示す。ここでは、いわゆるPHS電話システムのTDMA/TDDフレームを示している。同図において、T0〜T3は送信タイムスロット、R0〜R3は受信タイムスロットである。制御チャネル(図中CCH)は、送信タイムスロットと受信タイムスロットのペア(T0、R0)により構成される。また、通信チャネルTCH1、TCH2及びTCH3は、(T1、R1)、(T2、R2)、(T3、R3)のペアによりそれぞれを構成する。通信チャネルTCH1、TCH2及びTCH3は、時分割による区別であるが、各通信チャネルは、さらに空間多重により複数の通信チャネルが形成される。
(信号処理部50)
信号処理部50は、プログラマブルなディジタルシグナルプロセッサを中心に構成され、信号調整部51と、クロック生成部52と、送出タイミング調整部53と、受信タイミング特定部54とを有する。
【0013】
クロック生成部52は、空間多重する移動局(ユーザ)ごとに固有のクロックを発生し、それぞれを信号調整部51に送る。本実施の形態では、説明の簡略化のため空間多重するユーザ数を2つとするので、クロック生成部52は、ユーザA用のクロックTAとユーザB用のクロックTBを生成する。クロック生成部52は、送出タイミング制御部53から送出タイミングの通知を受けると、通知された送出タイミングと一致するようにクロックの生成タイミングを調整する。この際、クロック生成部52は、次の時刻の送信タイムスロットで、クロックの生成タイミングを通知された送出タイミングに一致するように一度に変更するのではなく、現在のクロックの生成タイミングから通知された送出タイミングとなるまで、送信タイムスロットごとに一定量Δtcずつ生成タイミングを変化させる。これは、無線基地局からシンボル列の送信タイミングが急激に変化すると移動局においてシンボル列をうまく受信できなくなる場合があること及びPHS規格との整合性を考慮したものである。
【0014】
信号調整部51は、無線部11、21、31、41から入力されるシンボル列から、ユーザごとのシンボル列を生成してモデム部60に出力するとともに、モデム部60から送られるユーザごとのシンボル列から、無線部11、21、31、41ごとのシンボル列を生成して無線部11、21、31、41へ出力する。図4は、信号調整部51の構成を示す図である。同図に示すように、信号調整部51は、空間多重するユーザごとにユーザ処理部51a、51bを備える。同図のX1〜X4及びS1〜S4は、信号線や端子を示すが、説明の便宜上、当該信号線や端子が入出力されるシンボル列名をも示すものとする。X1〜X4は、無線部11、21、31、41から信号調整部51へ送られるシンボル列を示し、S1〜S4は、信号調整部51から無線部11、21、31、41へ送られるシンボル列を示す。
【0015】
ユーザ処理部51aは、無線部11、21、31、41からシンボル列X1〜X4の入力を受付ける。ユーザ処理部51aは、これらのシンボル列からユーザAのシンボル列Uaを生成して、モデム部60に出力する。
また、ユーザ処理部51aは、モデム部60からユーザAのシンボル列Uaの入力を受付ける。ユーザ処理部51aは、このシンボル列から無線部11、21、31、41へのシンボル列Sa1〜Sa4を生成して、それぞれのシンボル列を各無線部へ出力する。他のユーザ処理部51bも、同様にして各無線部へシンボル列Sb1〜Sb4を出力する。その結果、無線部11には、各ユーザ処理部からのシンボル列Sa1とSb1とが加算されたシンボル列S1(=Sa1+Sb1)が送られることになる。
【0016】
次に、ユーザ処理部による処理の詳細について説明する。図5は、ユーザ処理部51aの構成を示す図である。
ウエイト算出部55は、移動局との通信を開始してから最初の数個の受信タイムスロットにおいて、シンボル列中の既知の部分であるPR(プリアンブル)とUW(ユニークワード)のシンボルを用いてウエイトを算出する。すなわち、ウエイト算出部55は、無線部11、21、31、41から送られるシンボル列X1〜X4と、参照信号発生部506から送られる固定のシンボル列Dを用いて、E=D−(Wa1×X1+Wa2×X2+Wa3×X3+Wa4×X4)を最小化するように、ウエイトWa1〜Wa4を算出する。このようにして一旦算出されたウエイトWa1〜Wa4は、それ以降のその受信タイムスロットでのシンボル列の受信において、及びその受信タイムスロットのペアとなる送信タイムスロットにおいて初期値として用いられる。
【0017】
ウエイト算出部55は、シンボル列を受信する際に、上記のように算出されたウエイトWa1〜Wa4を出力し、乗算器521〜524及び加算器504によって、ユーザAへのシンボル列Ua(=Wa1×X1+Wa2×X2+Wa3×X3+Wa4×X4)が生成される。生成されたユーザAへのシンボル列Uaは、モデム部60へ送られる。
【0018】
また、シンボル列を送信する際には、モデム部60から送られるユーザAへのシンボル列Uaは、一旦、バッファ507に格納される。バッファ507は、クロック生成部52で生成したクロックTAに従って、シンボル列Uaを出力する。ウエイト算出部53は、前述のように算出されたウエイトWa1〜Wa4をクロックTAに従って出力する。乗算器581〜584のそれぞれは、シンボル列UaとウエイトWa1〜Wa4とを乗算して、乗算結果であるシンボル列Sa1(=Wa1×Ua)、Sa2(=Wa2×Ua)、Sa3(=Wa3×Ua)、Sa4(=Wa4×Ua)を無線部11、21、31、41へ出力する。
【0019】
ユーザ処理部51bのウエイト算出部も、同様にしてウエイトの算出とシンボルを送受信する際のウエイトの出力を行い、ユーザ処理部51bのバッファはクロックTBに従ってユーザBへのシンボル列Ubを出力する。ここで、クロック生成部52がクロックTBをクロックTAよりもΔtSだけ遅れて生成した場合には、ユーザ処理部51bから出力されるシンボル列Sb1〜Sb4は、ユーザ処理部51aから出力されるSa1〜Sa4よりも、ΔtSだけ遅れたものとなる。
【0020】
このように、無線基地局において、ユーザ(移動局)へ送信するシンボル列の送出タイミングを変えることにより、移動局では、シンボル列の受信時刻が変化し、当該受信時刻から一定時間経過後に無線基地局にシンボル列に送出するので、無線基地局では、移動局からのシンボル列の受信タイミングを変えることができる。
(受信タイミング特定部54)
受信タイミング特定部54は、シンボル列を受信する受信タイムスロットの開始時刻を基準とした、シンボル列を構成する先頭のシンボル点を受信する相対時刻をシンボル列の受信タイミングとして特定する。
【0021】
図6(a)は、ユーザA、Bへのシンボル列の送出タイミングの例を示す。同図に示すように、無線基地局からは、T1スロットにおいて、ユーザAへのシンボル列とユーザBへのシンボル列とをT1スロット内の同一のタイミングで送信しているものとする。つまり、ユーザAへのシンボル列の送出タイミングをtSa、ユーザBへのシンボル列の送出タイミングtSbとすると、tSa=tSbが成立している。
【0022】
図6(b)は、ユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。同図に示すように、無線基地局では、同図(a)に示したT1スロットの対となるR1スロットにおいて、ユーザAからのシンボル列とユーザBからのシンボル列とを異なる受信タイミングtRa、tRbで受信している。これは、無線基地局と移動局との間のシンボル列の伝送時間が移動局ごとに相違することによる。このように、空間多重された移動局からのシンボル列の受信タイミングが一定時間以上離れていることによって、シンボル列の分離が可能となっている。
(送出タイミング調整部53)
送出タイミング調整部53は、受信タイミング特定部54で特定された各ユーザからのシンボル列の受信タイミングtRaとtRbより、受信タイミング差ΔtR(=|tRb−tRa|)を算出する。
【0023】
そして、送出タイミング調整部53は、算出した受信タイミング差ΔtRが、閾値Δtmin以上ならば、これまでと同一のタイミングでシンボル列を送出しても、シンボル列の分離が可能なので調整を行わない。ここで、閾値とは、移動局ごとのシンボル列が分離できる最低限の時間差よりもマージンを加えた値である。受信タイミング差が閾値未満のときには、その後にさらに受信タイミング差が小さくなると分離できなくなる危険性がある。
【0024】
一方、送出タイミング調整部53は、ΔtRが閾値Δtmin未満ならば、ユーザが移動することによって、ΔtRが小さくなった場合には、ユーザごとのシンボル列が分離できなくなる危険性があるので、送出タイミングを変更することによって受信タイミング差が広がるようにする。つまり、ΔtminとΔtRとの差分であるΔtS(=Δtmin−ΔtR)を算出し、当該ΔtsだけユーザAと又はユーザBへのシンボル列の送出タイミングを変更する。そして、送出タイミング調整部53は、各ユーザのシンボル列の末尾のシンボルの受信時刻と受信スロットの終了時刻との時間差tEa、tEbを算出する。そして、送出タイミング調整部53は、以下の(A1)〜(A4)の基準でシンボル列の送出タイミングを算出する。ここで、tSa’とtSb’とは、それぞれユーザAとユーザBへのシンボル列の変更後の送出タイミングを示す。
(A1)tRa≧ΔtS、かつtEb<ΔtSならば(図7(a)に示す。)、tSa’=tSa―ΔtS、tSb’=tSbとする(図7(b)に示す。)。
【0025】
つまり、受信タイミングが早い方をさらに早くすることのできる最長時間tRaがΔtS以上で、かつ受信タイミングが遅い方をさらに遅くすることのできる最長時間tEbがΔtS未満のときには、受信タイミングが早い方のユーザへのシンボル列の送出タイミングをΔtSだけ早くする。
(A2)tRa<ΔtS、かつtEb≧ΔtSならば(図8(a)に示す。)、tSa’=tSa、tSb’=tsb+ΔtSとする(図8(b)に示す。)。
【0026】
つまり、受信タイミングが早い方をさらに早くすることのできる最長時間tRaがΔtS未満で、かつ受信タイミングが遅い方をさらに遅くすることのできる最長時間tEbがΔtS以上のときには、受信タイミングが遅い方のユーザへのシンボル列の送出タイミングをΔtSだけ遅くする。
(A3)tRa≧ΔtS、tEb≧ΔtS、かつtRa≧tEbならば(図9(a)に示す。)、tSa’=tSa―ΔtS、tSb’=tSbとする(図9(b)に示す。)。
【0027】
つまり、受信タイミングが早い方をさらに早くすることのできる最長時間tRaがΔtS以上で、かつ受信タイミングが遅い方をさらに遅くすることのできる最長時間tEbがΔtS以上であって、tRaがtEb以上のときには、受信タイミングが早い方のユーザへのシンボル列の送出タイミングをΔtSだけ早くする。
(A4)tRa≧ΔtS、tEb≧ΔtS、かつtRa<tEbならば(図10(a)に示す。)、tSa’=tSa、tSb’=tSb+ΔtSとする(図10(b)に示す。)。
【0028】
つまり、受信タイミングが早い方をさらに早くすることのできる最長時間tRaがΔtS以上で、かつ受信タイミングが遅い方をさらに遅くすることのできる最長時間tEbがΔtS以上であって、tRaがtEb未満のときには、受信タイミングが遅い方のユーザへのシンボル列の送出タイミングをΔtSだけ遅くする。
【0029】
送出タイミング調整部53は、上述のようにして送出タイミングが変更された場合には、変更された送出タイミングをクロック再生部52に通知する。
次に、上述の基準に従って送出タイミングが変更されると、最終的にどのように受信タイミングが変化するかについて説明する。
図7(c)は、図7(b)で示す送出タイミングでユーザAとユーザBへシンボル列を送出した後の対応する受信スロットにおける、ユーザAとユーザBとからのシンボル列の受信タイミングを示す。同図に示すように、ユーザAへのシンボル列の送出タイミングをΔts早くしたことにより、ユーザAからのシンボル列の受信タイミングtRa’もΔtsだけ早くなる。つまり、tRa’=tRa―Δts=tRa―(Δtmin―ΔtR)=tRb―Δtminとなり、ユーザAのシンボル列の受信タイミングとユーザBのシンボル列の受信タイミングの差ΔtR’はΔtminとなり、ユーザAのシンボル列とユーザBのシンボル列との分離が安全にできるようになる。
【0030】
図8(c)は、図8(b)で示す送出タイミングでユーザAとユーザBへシンボル列を送出した後の対応する受信スロットにおける、ユーザAとユーザBとからのシンボル列の受信タイミングを示す。同図に示すように、ユーザBへのシンボル列の送出タイミングをΔtsだけ遅くしたことにより、ユーザBからのシンボル列の受信タイミングtRb’もΔtsだけ遅くなる。つまり、tRb’=tRb+Δts=tRb+(Δtmin―ΔtR)=tRa+Δtminとなり、ユーザAのシンボル列の受信タイミングとユーザBのシンボル列の受信タイミングの差ΔtR’はΔtminとなり、ユーザAのシンボル列とユーザBのシンボル列との分離が安全にできるようになる。
【0031】
図9(c)は、図9(b)で示す送出タイミングでユーザAとユーザBへシンボル列を送出した後の対応する受信スロットにおける、ユーザAとユーザBとからのシンボル列の受信タイミングを示す。同図に示すように、ユーザAへのシンボル列の送出タイミングをΔtsだけ早くしたことにより、ユーザAからのシンボル列の受信タイミングtRa’もΔtsだけ早くなる。つまり、tRa’=tRa―Δts=tRa―(Δtmin―ΔtR)=tRb―Δtminとなり、ユーザAのシンボル列の受信タイミングとユーザBのシンボル列の受信タイミングの差ΔtR’はΔtminとなり、ユーザAのシンボル列とユーザBのシンボル列との分離が安全にできるようになる。
【0032】
図10(c)は、図10(b)で示す送出タイミングでユーザAとユーザBへシンボル列を送出した後の対応する受信スロットにおける、ユーザAとユーザBとからのシンボル列の受信タイミングを示す。同図に示すように、ユーザBへのシンボル列の送出タイミングをΔtsだけ遅くしたことにより、ユーザBからのシンボル列の受信タイミングtRb’もΔtsだけ遅くなる。つまり、tRb’=tRb+Δts=tRb+(Δtmin―ΔtR)=tRa+Δtminとなり、ユーザAのシンボル列の受信タイミングとユーザBのシンボル列の受信タイミングの差ΔtR’はΔtminとなり、ユーザAのシンボル列とユーザBのシンボル列との分離が安全にできるようになる。
<送出タイミングの調整動作>
本実施の形態に係る無線基地局におけるシンボル列の送出タイミング制御の動作について説明する。図11は、シンボル列の送出タイミング制御の動作手順を示すフローチャートである。
【0033】
まず、信号調整部51のユーザ処理部51a、51bは、無線部11、21、31、41からのシンボル列に基いて、それぞれユーザAのシンボル列とユーザBのシンボル列とを生成する(ステップS1000)。
受信タイミング特定部54は、ユーザAのシンボル列の受信タイミングtRaと、ユーザBのシンボル列の受信タイミングtRbを特定する(ステップS1002)。
【0034】
次に、送出タイミング調整部53は、受信タイミング差ΔtR=|tRb―tRa|を算出し、ΔtRとΔtminの大きさを比較する。送出タイミング調整部53は、ΔtRがΔtmin以上ならば、送出タイミングを変える必要がないので、タイミングの調整を行わない(ステップS1003)。
一方、送出タイミング調整部53は、ΔtRがΔtmin未満ならば、受信タイミング差ΔtRがΔtmin以上に変るように、上述した(A1)〜(A4)の基準に従って送出タイミングを算出し、当該送出タイミングをクロック生成部52に通知する(ステップS1003、S1004)。
【0035】
クロック生成部52は、送出タイミング調整部53より新たな送出タイミングの通知を受けたときには、現在のクロックの生成タイミングから、通知された送出タイミングとなるまで、送信タイムスロットごとに、順次Δtcずつずらしてクロックを生成し、信号調整部51は、クロック生成部52が生成したクロックに従って、ユーザA及びユーザBへのシンボル列を送出する(ステップS1005、S1006)。
【0036】
受信タイミング差ΔtRがΔtmin以上のとき又はクロックが通知された送出タイミングと一致した後は、クロック生成部52は、クロックの生成タイミングを変更することなく、前回と同一のタイミングでクロックを生成し続け、信号調整部51は、クロック生成部52が生成したクロックに従って、ユーザA及びユーザBへのシンボル列を送出する(ステップS1007)。
<まとめ>
以上のように、本実施の形態に係る無線基地局では、ユ−ザからのシンボル列の受信タイミングが近接したときに、ユーザへのシンボル列の送出タイミングを変えることで受信タイミングの差を広げるので、近い将来にユーザからのシンボル列を分離できなくなり通話不能に陥る可能性のあるときに、通話不能にならないように前もって対処することが可能となる。
<変形例>
なお、本発明は、上記の実施形態に限定するものではなく、以下の変形例も当然に想定するところである。
(1)送出タイミングの変更について
本実施の形態では、1台の移動局(ユーザ)へのシンボル列の送出タイミングを変更するものとしたが、これに限定するものではなく、2台の移動局へのシンボル列の送出タイミングを変更するものとしてもよい。例えば、送信タイムスロットの範囲内で、受信タイミングが早い方の移動局へのシンボル列の送出タイミングをαだけ早くし、受信タイミングが遅い方の移動局へのシンボル列の送出タイミングを(Δts―α)だけ遅くするものとしてもよい。
(2)送出タイミングの変更量について
本実施の形態では、受信タイミング差ΔtRが閾値Δtmin未満のときに、受信タイミング差がΔtminに変るように、Δts(=Δtmin―ΔtR)を算出して送出タイミングを調整したが、これに限定するものではなく、受信タイミング差ΔtRがΔtminよりも幾分大きめになるようにΔts(=Δtmin―ΔtR+α)を算出して送出タイミングを調整するものとしてもよい。これによって、受信タイミングを変えても、ユーザが引き続き移動することによって受信タイミングが再度近接する可能性がある場合にも、送出タイミングを再調整する処理を省略することができる。
(3)その他の受信タイミングを変化させる方法について
本実施の形態では、移動局において無線基地局からのシンボル列を受信したタイミングから一定時間経過後に無線基地局に対してシンボル列を送出する性質を利用して、無線基地局では、移動局へのシンボル列の送出タイミングを変えることによって、移動局からのシンボル列の受信タイミングを変えることとしたが、これに限定するものではない。例えば、無線基地局から移動局に対してシンボル列を送出するタイミングを指示する信号を送るものとしてもよい。
(4)受信タイミングについて
本実施の形態では、受信タイムスロットの開始時刻から、シンボル列の先頭を受信する時刻までの時間を受信タイミングとして特定したが、これに限定するものではない。例えば、受信タイムスロットの開始時刻から、UW(ユニークワード)のうちの特定のシンボル点を受信するまでの相対時刻や、或いはその他のシンボル点を受信するまでの相対時刻を受信タイミングとして特定してもよい。
(5)タイムスロットの枠を超えた送受信について
本実施の形態では、現在使用している送出用タイムスロットで、送出シンボル列を送出でき、かつ現在使用している受信用タイムスロットで移動局からのシンボル列を受信できるという条件を満たす範囲で、送出タイミングを調整したが、これに限定するものではない。シンボル列の送受信に重なりあう時間がなければ、隣接するタイムスロットにまたがってシンボル列を送受信することとなるような送出タイミングの調整であってもよい。また、信号調整部において、別個のタイムスロットで送受信するユーザのシンボル列が重なった場合でも分離できる機能を付加するものとすれば、隣接するタイムスロットのシンボル列と重なりあうこととなるような送出タイミングの調整であってもよい。
【0039】
【発明の効果】
本発明の無線基地局は、複数の移動局への送信信号を異なる指向性パターンで空間多重して送出し、前記送信信号を移動局が受信してから一定時間後に当該移動局が送信する信号を受信する無線基地局であって、移動局から送られる信号中のシンボル列の受信タイミングを特定するタイミング特定手段と、特定した受信タイミングの差が第1の時間未満となるような2台の移動局を探索する手段と、前記探索した2台の移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間以上に変化するように、前記2台の移動局のうちの少なくとも一方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを調整するタイミング調整手段とを備えたことを特徴とする。
【0040】
これにより、空間多重された移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間未満に近接して分離できなくなり通話不能に至る可能性があるときに、当該移動局へのシンボル列の送出タイミングを調整することにより、当該移動局からのシンボル列の受信タイミングの差を第1の時間以上に変えるので、移動局ごとにシンボル列の分離ができなくなって通話不能になるのを回避することができる。
【0041】
ここで、前記タイミング調整手段は、前記第1の時間と受信タイミング差との差分時間を算出する手段を含み、前記2台の移動局のうちの受信タイミングが早い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを早くする時間と、前記2台の移動局のうちの受信タイミングが遅い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを遅くする時間の合計時間が前記差分時間以上となるように送出タイミングを調整することを特徴とすることができる。
【0042】
これにより、第1の時間と受信タイミング差との差分時間を算出し、移動局へのシンボル列の送出タイミングを当該差分時間分以上の時間だけ変更するので、移動局からのシンボル列の受信タイミング差は、当該差分時間以上増加して第1の時間以上とすることができる。
ここで、前記無線基地局は、時分割されたタイムスロットで送受信する手段を含み、前記タイミング特定手段は、受信用タイムスロットの開始からシンボル列の先頭を受信するまでの相対時刻を受信タイミングとして特定し、前記タイミング調整手段は、前記第1の時間と受信タイミング差との差分時間を算出する手段を含み、前記2台の移動局のうちの受信タイミングが早い方の受信タイミングが前記差分時間以上のときには、当該受信タイミングが早い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを少なくとも差分時間分だけ早くして送出タイミングを調整することを特徴とすることができる。
【0043】
これにより、受信する時刻が早い方の移動局からのシンボル列の先頭を受信する時刻と受信用タイムスロットの開始時刻とが差分時間以上離れているときには、受信する時刻が早い方の移動局へのシンボル列の送出タイミングを差分時間以上早くすることで、当該移動局からのシンボル列の受信タイミングが差分時間以上早くなり、2台の移動局からの受信タイミング差を第1の時間以上とすることができる。
【0044】
ここで、前記無線基地局は、時分割されたタイムスロットで送受信する手段を含み、前記タイミング特定手段は、受信用タイムスロットの開始からシンボル列の末端を受信するまでの相対時刻を受信タイミングとして特定し、前記タイミング調整手段は、前記2台の移動局のうちの受信タイミングが遅い方の移動局の受信タイミングから前記受信用スロットの終了までの時間を残余時間として算出する手段と、前記第1の時間と受信タイミング差との差分時間を算出する手段とを含み、前記残余時間が前記差分時間以上のときには、当該受信タイミングが遅い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを少なくとも差分時間分だけ遅らせて送出タイミングを調整することを特徴とすることができる。
【0045】
これにより、受信する時刻が遅い方の移動局からのシンボル列の末端を受信する時刻と受信用タイムスロットの終了時刻とが差分時間以上離れているときには、受信する時刻が遅い方の移動局へのシンボル列の送出タイミングを差分時間以上遅くすることで、当該移動局からのシンボル列の受信タイミングが差分時間以上遅くなり、2台の移動局からの受信タイミング差を第1の時間以上とすることができる。
【0046】
ここで、前記無線基地局は、時分割されたタイムスロットで送受信する手段を含み、前記タイミング特定手段は、受信用タイムスロットの開始からシンボル列の先頭を受信するまでの相対時刻を受信タイミングとして特定し、前記タイミング調整手段は、前記2台の移動局のうちの受信タイミングの遅い方の移動局からのシンボル列の末端を受信してから前記受信用スロットの終了までの時間を残余時間として算出する手段と、前記第1の時間と受信タイミング差との差分時間を算出する手段とを含み、前記受信タイミングが前記差分時間以上で、かつ前記残余時間以上のときには、受信タイミングが早い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを少なくとも差分時間分だけ早くし、前記残余時間が前記差分時間以上で、かつ前記受信タイミング以上のときには、受信タイミングが遅い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを少なくとも差分時間分だけ遅くして送出タイミングを調整することを特徴とすることができる。
【0047】
これにより、受信用タイムスロットの開始時刻から、受信する時刻が早い方の移動局からのシンボル列の先頭を受信する時刻までの空き時間スペースと、受信する時刻が遅い方の移動局からのシンボル列の末端を受信する時刻から受信用タイムスロットの終了時刻までの空き時間スペースとを比較し、当該空き時間スペースの長い方の時間スペースを利用するので、より長時間分の送出タイミングの差、従って受信タイミング差を確保することができ、シンボルを分離しやすくなる。
【0048】
ここで、前記タイミング調整手段は、前記調整された送出タイミングとなるまで、送信用タイムスロットごとに順次、一定量ずつ送出タイミングを変化させることを特徴とすることができる。
これにより、無線基地局では、シンボル列の送出タイミングを少しずつ変更するので、移動局において、シンボル列の受信タイミングの急激な変化に追従できないような事態を回避することができる。
【0049】
また、本発明は、複数の移動局への送信信号を異なる指向性パターンで空間多重して送出し、前記送信信号を移動局が受信してから一定時間後に当該移動局が送信する信号を受信する無線基地局の通信方法であって、移動局から送られる信号中のシンボル列の受信タイミングを特定するステップと、特定した受信タイミングの差が第1の時間未満となるような2台の移動局を探索するステップと、前記探索した2台の移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間以上に変化するように、前記2台の移動局のうちの少なくとも一方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを調整するステップとを含むことを特徴とする。
【0050】
これにより、空間多重された移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間未満に近接して分離できなくなり通話不能になる可能性があるときに、当該移動局へのシンボル列の送出タイミングを調整することにより、当該移動局からのシンボル列の受信タイミングの差を第1の時間以上にするので、移動局ごとにシンボル列の分離ができなくなって通話不能になるのを回避することができる。
【0051】
また、本発明は、複数の移動局への送信信号を異なる指向性パターンで空間多重して送出し、前記送信信号を移動局が受信してから一定時間後に当該移動局が送信する信号を受信する無線基地局を制御するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、移動局から送られる信号中のシンボル列の受信タイミングを特定するステップと、特定した受信タイミングの差が第1の時間未満となるような2台の移動局を探索するステップと、前記探索した2台の移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間以上に変化するように、前記2台の移動局のうちの少なくとも一方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを調整するステップとをコンピュータに実行させるプログラムを記録したことを特徴とする。
【0052】
これにより、空間多重された移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間未満に近接して分離できなくなり通話不能に陥る可能性があるときに、当該移動局へのシンボル列の送出タイミングを調整することにより、当該移動局からのシンボル列の受信タイミングの差を第1の時間以上にするので、移動局ごとにシンボル列の分離ができなくなって通話不能になるのを回避することができる。
【0053】
以上のように、本発明によって、空間多重化による通信方式の普及に際して大きな障害となっていた通話不能に陥る問題が解消されるので、その実用的効果は極めて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態における無線基地局の主要部の構成を示すブロック図である。
【図2】割当て管理テーブルの一例を示す。
【図3】時分割多重を行うためのTDMA/TDDフレームの説明図である。
【図4】信号調整部51の構成を示す図である。
【図5】ユーザ処理部51aの構成を示す図である。
【図6】図6(a)は、ユーザA、Bへのシンボル列の送出タイミングの例を示す。
図6(b)は、ユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。
【図7】図7(a)は、ユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。図7(b)は、ユーザA、Bへのシンボル列の調整された送出タイミングの例を示す。
図7(c)は、送出タイミング調整後におけるユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。
【図8】図8(a)は、ユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。図8(b)は、ユーザA、Bへのシンボル列の調整された送出タイミングの例を示す。
図8(c)は、送出タイミング調整後におけるユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。
【図9】図9(a)は、ユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。図9(b)は、ユーザA、Bへのシンボル列の調整された送出タイミングの例を示す。
図9(c)は、送出タイミング調整後におけるユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。
【図10】図10(a)は、ユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。
図10(b)は、ユーザA、Bへのシンボル列の調整された送出タイミングの例を示す。
図10(c)は、送出タイミング調整後におけるユーザA、Bからのシンボル列の受信タイミングの例を示す。
【図11】シンボル列の送出タイミング制御の動作手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
10、20、30、40 アンテナ
11、21、31、41 無線部
12 送信部
13 受信部
50 信号処理部
51 信号調整部
51a ユーザ処理部
52 クロック生成部
53 送出タイミング調整部
54 受信タイミング特定部
60 モデム部
70 ベースバンド部
80 制御部
90 電話網[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio base station such as an adaptive array system that spatially multiplexes and transmits a transmission signal to a mobile station with different directivity patterns, and a communication method performed by the radio base station with a mobile station.
[0002]
[Prior art]
In recent years, frequency resources have been saturated due to a rapid increase in users in mobile communications, and the spatial multiplexing method has attracted attention as a solution. Spatial multiplexing is a communication method that multiplexes transmission and reception signals of a plurality of mobile stations at the same frequency at the same time by forming different directivity patterns for the plurality of mobile stations using an adaptive array device. It is.
[0003]
In a radio base station equipped with an adaptive array device, the amplitude and phase of the received signal for each antenna are adjusted to separate the received signal for each mobile station from the multiplexed received signals from multiple mobile stations. A weighting coefficient for performing the calculation is calculated for each mobile station. As a method for calculating the weighting factor, a minimum mean square error (MMSE) method is used. That is, the weighting factor is calculated so that the sum of errors between the value obtained by multiplying the received signal for each antenna by the weighting factor for the antenna and the reference signal is minimized. Here, as the reference signal, a known signal, for example, PR (preamble) or UW (unique word) constituting a symbol string is used in PHS.
[0004]
For adaptive array systems and spatial multiplexing systems, see “Adaptive signal processing using array antennas” (by Nobuyoshi Kikuma, published by Science and Technology Publications) and “Path Division Multiple Access (PDMA) mobile communication systems” (RSG93- 84 (1994-01), pp 37-44), and detailed description thereof is omitted here.
By the way, if the reference signal has a different value for each mobile station wirelessly connected by spatial multiplexing, the weighting factor can be calculated and the signal can be separated without any problem. For example, in PHS, the above PR and UW are Since all mobile stations use a common one, the symbol sequence for each mobile station cannot be normally separated from the multiplexed received signal when the timing for receiving the symbol sequence is close Occurs. In order to avoid such a problem, the radio base station selects a set of mobile stations such that the reception timing difference between the symbol sequences is equal to or longer than a certain time, and performs spatial multiplexing on the selected set of mobile stations. To do.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if the reception timing difference is initially spatially multiplexed so that the reception timing difference is equal to or longer than a certain time, at least one mobile station in the set of multiplexed mobile stations moves, so that the mobile station Change occurs in the signal propagation environment between the mobile station and the radio base station. As a result, the reception timing of the symbol sequence from the mobile station may change in the radio base station, and the reception timing difference from the symbol sequence of another mobile station may be close to a certain time or less. In such a case, it becomes impossible to separate the symbol string for each mobile station, and the call cannot be made.
[0006]
Therefore, the present invention provides a radio base station and a radio that avoid a situation in which a call cannot be made when there is a possibility that a call cannot be made in the future because reception timings of symbol sequences from spatially multiplexed mobile stations are close. An object is to provide a communication method of a base station.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention provides:A radio base station that receives signals transmitted from a plurality of desired mobile stations by spatially multiplexing with different directivity patterns and transmitting the transmission signals after a certain period of time after the mobile station receives the transmission signals. A timing specifying unit for specifying a reception timing of a symbol string in a signal transmitted from the mobile station, and a unit for searching for two mobile stations such that a difference between the specified reception timings is less than a first time. And a symbol sequence transmitted to at least one of the two mobile stations so that a difference in reception timing of the symbol sequences from the two searched mobile stations changes to a first time or more. And a timing adjusting means for adjusting the transmission timing.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present embodiment, when the timing for receiving a symbol string from a mobile station is close to less than a predetermined time, the timing of the symbol string transmitted to these mobile stations is adjusted so that the timing becomes equal to or longer than the predetermined time. The present invention relates to a radio base station having a function to perform.
[0010]
Hereinafter, the present embodiment will be described with reference to the drawings.
(Configuration of radio base station)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a radio base station in the embodiment of the present invention.
The radio base station includes
(Radio unit 11)
The
[0011]
Since the
(Modem unit 60)
The
(Control unit 80)
The
(Baseband part 70)
The
[0012]
The
(Signal processing unit 50)
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
In addition, the
[0016]
Next, details of processing by the user processing unit will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of the
The weight calculation unit 55 uses the PR (preamble) and UW (unique word) symbols, which are known parts in the symbol sequence, in the first few reception time slots after starting communication with the mobile station. Calculate the weight. That is, the weight calculation unit 55 uses E = D− (Wa1) using the symbol sequences X1 to X4 sent from the
[0017]
The weight calculation unit 55 outputs the weights Wa1 to Wa4 calculated as described above when receiving the symbol sequence, and the
[0018]
Further, when transmitting a symbol string, the symbol string Ua for the user A sent from the
[0019]
Similarly, the weight calculation unit of the
[0020]
In this way, by changing the transmission timing of the symbol string transmitted to the user (mobile station) in the radio base station, the reception time of the symbol string changes in the mobile station, and the radio base station after a certain time has elapsed from the reception time. Since it is transmitted to the station as a symbol string, the radio base station can change the reception timing of the symbol string from the mobile station.
(Reception timing specifying unit 54)
The reception
[0021]
FIG. 6A shows an example of the transmission timing of the symbol string to the users A and B. As shown in the figure, it is assumed that the radio base station transmits the symbol sequence for user A and the symbol sequence for user B at the same timing in the T1 slot in the T1 slot. That is, if the symbol string transmission timing to the user A is tSa and the symbol string transmission timing tSb to the user B is tSA = tSb.
[0022]
FIG. 6B shows an example of the reception timing of symbol strings from the users A and B. As shown in the figure, the radio base station receives different reception timings tRa for the symbol string from the user A and the symbol string from the user B in the R1 slot which is a pair of the T1 slot shown in FIG. Receiving at tRb. This is because the transmission time of the symbol sequence between the radio base station and the mobile station differs for each mobile station. In this way, the symbol strings can be separated by the reception timing of the symbol strings from the spatially multiplexed mobile stations being separated by a certain time or more.
(Sending timing adjustment unit 53)
The transmission
[0023]
If the calculated reception timing difference ΔtR is equal to or greater than the threshold value Δtmin, the transmission
[0024]
On the other hand, if ΔtR is less than the threshold value Δtmin, there is a risk that the symbol sequence for each user cannot be separated if ΔtR becomes small due to the movement of the user. To make the reception timing difference widen. That is, ΔtS (= Δtmin−ΔtR), which is the difference between Δtmin and ΔtR, is calculated, and the transmission timing of the symbol string to the user A or the user B is changed by Δts. Then, the transmission
(A1) If tRa ≧ ΔtS and tEb <ΔtS (shown in FIG. 7A), tSa ′ = tSa−ΔtS and tSb ′ = tSb (shown in FIG. 7B).
[0025]
In other words, when the longest time tRa that can be earlier in the earlier reception timing is ΔtS or more and the longest time tEb that can be further delayed in the later reception timing is less than ΔtS, the earlier reception timing The transmission timing of the symbol string to the user is advanced by ΔtS.
(A2) If tRa <ΔtS and tEb ≧ ΔtS (shown in FIG. 8A), then tSa ′ = tSa and tSb ′ = tsb + ΔtS (shown in FIG. 8B).
[0026]
That is, when the longest time tRa that can be advanced earlier in the earlier reception timing is less than ΔtS and the longest time tEb that can be further delayed in the later received timing is greater than or equal to ΔtS, The transmission timing of the symbol string to the user is delayed by ΔtS.
(A3) If tRa ≧ ΔtS, tEb ≧ ΔtS, and tRa ≧ tEb (shown in FIG. 9A), tSa ′ = tSa−ΔtS and tSb ′ = tSb (shown in FIG. 9B). ).
[0027]
That is, the longest time tRa that can be made earlier with the earlier reception timing is ΔtS or more, the longest time tEb that can be made later with the later reception timing is more than ΔtS, and tRa is more than tEb. Sometimes, the transmission timing of the symbol string to the user whose reception timing is earlier is advanced by ΔtS.
(A4) If tRa ≧ ΔtS, tEb ≧ ΔtS, and tRa <tEb (shown in FIG. 10A), then tSa ′ = tSa and tSb ′ = tSb + ΔtS (shown in FIG. 10B).
[0028]
That is, the longest time tRa that can be made earlier with the earlier reception timing is ΔtS or more, and the longest time tEb that can be made later with the later reception timing is more than ΔtS, and tRa is less than tEb. Sometimes, the transmission timing of the symbol string to the user whose reception timing is later is delayed by ΔtS.
[0029]
When the transmission timing is changed as described above, the transmission
Next, how the reception timing finally changes when the transmission timing is changed according to the above-described standard will be described.
FIG. 7C shows the reception timing of the symbol strings from the user A and the user B in the corresponding reception slot after the symbol strings are transmitted to the user A and the user B at the transmission timing shown in FIG. Show. As shown in the figure, the symbol string reception timing tRa 'from the user A is also advanced by Δts because the symbol string transmission timing to the user A is advanced by Δts. That is, tRa ′ = tRa−Δts = tRa− (Δtmin−ΔtR) = tRb−Δtmin, and the difference ΔtR ′ between the reception timing of the user A symbol sequence and the reception timing of the user B symbol sequence is Δtmin. It is possible to safely separate the symbol sequence from the user B symbol sequence.
[0030]
FIG. 8C shows the reception timing of the symbol sequences from the user A and the user B in the corresponding reception slot after the symbol sequences are transmitted to the user A and the user B at the transmission timing shown in FIG. Show. As shown in the drawing, the symbol string reception timing tRb 'from the user B is also delayed by Δts by delaying the transmission timing of the symbol string to the user B by Δts. That is, tRb ′ = tRb + Δts = tRb + (Δtmin−ΔtR) = tRa + Δtmin, and the difference ΔtR ′ between the reception timing of the user A symbol sequence and the reception timing of the user B symbol sequence is Δtmin, and the user A symbol sequence and the user B Can be safely separated from the symbol string.
[0031]
FIG. 9C shows the reception timings of the symbol sequences from the user A and the user B in the corresponding reception slots after the symbol sequences are transmitted to the user A and the user B at the transmission timing shown in FIG. 9B. Show. As shown in the figure, the symbol string reception timing tRa ′ from the user A is also advanced by Δts because the symbol string transmission timing to the user A is advanced by Δts. That is, tRa ′ = tRa−Δts = tRa− (Δtmin−ΔtR) = tRb−Δtmin, and the difference ΔtR ′ between the reception timing of the user A symbol sequence and the reception timing of the user B symbol sequence is Δtmin. It is possible to safely separate the symbol sequence from the user B symbol sequence.
[0032]
FIG. 10C shows the reception timing of the symbol sequences from the user A and the user B in the corresponding reception slot after the symbol sequences are transmitted to the user A and the user B at the transmission timing shown in FIG. Show. As shown in the drawing, the symbol string reception timing tRb 'from the user B is also delayed by Δts by delaying the transmission timing of the symbol string to the user B by Δts. That is, tRb ′ = tRb + Δts = tRb + (Δtmin−ΔtR) = tRa + Δtmin, and the difference ΔtR ′ between the reception timing of the user A symbol sequence and the reception timing of the user B symbol sequence is Δtmin, and the user A symbol sequence and the user B Can be safely separated from the symbol string.
<Sending timing adjustment operation>
An operation of symbol string transmission timing control in the radio base station according to the present embodiment will be described. FIG. 11 is a flowchart showing an operation procedure of symbol sequence transmission timing control.
[0033]
First, the
The reception
[0034]
Next, the transmission
On the other hand, if ΔtR is less than Δtmin, the transmission
[0035]
When the
[0036]
When the reception timing difference ΔtR is equal to or greater than Δtmin, or after it coincides with the transmission timing notified of the clock, the
<Summary>
As described above, the radio base station according to the present embodiment widens the difference in reception timing by changing the transmission timing of the symbol sequence to the user when the reception timing of the symbol sequence from the user is close. Therefore, when there is a possibility that the symbol string from the user cannot be separated and the call cannot be made in the near future, it becomes possible to cope in advance so as not to make the call impossible.
<Modification>
In addition, this invention is not limited to said embodiment, Of course, the following modifications are also assumed naturally.
(1) About change of sending timing
In this embodiment, the transmission timing of the symbol string to one mobile station (user) is changed. However, the present invention is not limited to this, and the transmission timing of the symbol string to two mobile stations is changed. It may be changed. For example, within the range of the transmission time slot, the transmission timing of the symbol string to the mobile station with the earlier reception timing is advanced by α, and the transmission timing of the symbol string to the mobile station with the later reception timing is (Δts− It may be delayed by α).
(2) Change in sending timing
In the present embodiment, Δts (= Δtmin−ΔtR) is calculated and the transmission timing is adjusted so that the reception timing difference changes to Δtmin when the reception timing difference ΔtR is less than the threshold value Δtmin. However, the present invention is limited to this. Instead, the transmission timing may be adjusted by calculating Δts (= Δtmin−ΔtR + α) so that the reception timing difference ΔtR is somewhat larger than Δtmin. As a result, even if the reception timing is changed, even if the reception timing is likely to approach again due to continued movement of the user, the process of readjusting the transmission timing can be omitted.
(3) Other methods of changing reception timing
In the present embodiment, the radio base station uses the property of transmitting a symbol string to the radio base station after a certain time has elapsed from the timing at which the mobile station received the symbol string from the radio base station. However, the present invention is not limited to this, although the reception timing of the symbol sequence from the mobile station is changed by changing the transmission timing of the symbol sequence. For example, a signal instructing the timing for transmitting a symbol string may be sent from a radio base station to a mobile station.
(4) Reception timing
In the present embodiment, the time from the start time of the reception time slot to the time when the head of the symbol string is received is specified as the reception timing, but the present invention is not limited to this. For example, the relative time until the reception of a specific symbol point in the UW (unique word) from the start time of the reception time slot or the relative time until the reception of another symbol point is specified as the reception timing. Also good.
(5) Transmission / reception that exceeds the time slot limit
In the present embodiment, as long as the condition that the transmission symbol sequence can be transmitted in the currently used transmission time slot and the symbol sequence from the mobile station can be received in the currently used reception time slot is satisfied. Although the transmission timing is adjusted, the present invention is not limited to this. If there is no time for transmission / reception of symbol sequences, the transmission timing may be adjusted so that symbol sequences are transmitted / received across adjacent time slots. In addition, if a signal adjustment unit is provided with a function that can be separated even when user symbol sequences transmitted and received in separate time slots overlap, transmission that overlaps with symbol sequences of adjacent time slots. It may be timing adjustment.
[0039]
【The invention's effect】
The radio base station of the present invention isA radio base station that transmits signals transmitted to a plurality of mobile stations in a spatially multiplexed manner with different directivity patterns and receives a signal transmitted by the mobile station after a certain period of time after the transmission signal is received by the mobile station. A timing specifying means for specifying a reception timing of a symbol string in a signal transmitted from the mobile station, a means for searching for two mobile stations such that a difference between the specified reception timings is less than a first time, Transmission of a transmission symbol string to at least one of the two mobile stations so that the difference in the reception timing of the symbol string from the two mobile stations searched changes to a first time or more. And a timing adjusting means for adjusting the timing.
[0040]
As a result, when there is a possibility that the difference in the reception timing of the symbol sequence from the spatially multiplexed mobile station cannot be separated close to less than the first time and the call cannot be made, the symbol sequence to the mobile station By adjusting the transmission timing, the difference in the reception timing of the symbol sequence from the mobile station is changed to the first time or more, so that it becomes impossible to separate the symbol sequence for each mobile station and to disable the call. be able to.
[0041]
Here, the timing adjustment means includes means for calculating a difference time between the first time and a reception timing difference, and is a symbol transmitted to the mobile station with the earlier reception timing of the two mobile stations. The total time of the time to advance the transmission timing of the column and the time to delay the transmission timing of the transmission symbol sequence to the mobile station with the later reception timing of the two mobile stations is equal to or greater than the difference time. The transmission timing may be adjusted.
[0042]
As a result, the difference time between the first time and the reception timing difference is calculated, and the transmission timing of the symbol string to the mobile station is changed by a time equal to or longer than the difference time, so the reception timing of the symbol string from the mobile station The difference can be increased by more than the difference time to the first time or more.
Here, the radio base station includes means for transmitting and receiving in time-divided time slots, and the timing specifying means uses the relative time from the start of the reception time slot to the reception of the beginning of the symbol string as the reception timing. The timing adjusting means includes means for calculating a difference time between the first time and a reception timing difference, and the earlier reception timing of the two mobile stations is the difference time. In the above case, the transmission timing can be adjusted by increasing the transmission timing of the transmission symbol string to the mobile station with the earlier reception timing by at least the difference time.
[0043]
As a result, when the time at which the head of the symbol sequence from the mobile station with the earlier reception time is received and the start time of the reception time slot are more than the difference time apart, the mobile station with the earlier reception time is sent to By making the symbol sequence transmission timing earlier than the difference time, the reception timing of the symbol sequence from the mobile station is earlier than the difference time, and the difference in reception timing from the two mobile stations is set to the first time or more. be able to.
[0044]
Here, the radio base station includes means for transmitting and receiving in time-divided time slots, and the timing specifying means uses the relative time from the start of the reception time slot to the reception of the end of the symbol string as the reception timing. The timing adjustment means calculates the time from the reception timing of the mobile station with the later reception timing of the two mobile stations to the end of the reception slot as a remaining time; Means for calculating a difference time between the time of 1 and the reception timing difference, and when the remaining time is equal to or longer than the difference time, at least a difference is made between the transmission timings of the transmission symbol strings to the mobile station having the later reception timing. The transmission timing can be adjusted with a delay of time.
[0045]
As a result, when the time of receiving the end of the symbol string from the mobile station whose reception time is later and the end time of the reception time slot are more than the difference time, the mobile station whose reception time is later By delaying the transmission timing of the symbol sequence for the difference time or more, the reception timing of the symbol sequence from the mobile station is delayed for the difference time or more, and the reception timing difference from the two mobile stations is set to the first time or more. be able to.
[0046]
Here, the radio base station includes means for transmitting and receiving in time-divided time slots, and the timing specifying means uses the relative time from the start of the reception time slot to the reception of the beginning of the symbol string as the reception timing. The timing adjustment means specifies the time from the end of the symbol string from the mobile station with the later reception timing of the two mobile stations to the end of the reception slot as the remaining time. Means for calculating, and means for calculating a difference time between the first time and the reception timing difference, and when the reception timing is equal to or greater than the difference time and equal to or greater than the remaining time, the reception timing that is earlier The transmission timing of the transmission symbol sequence to the mobile station is advanced at least by the difference time, the remaining time is greater than or equal to the difference time, and the reception time is increased. When the above timing may be characterized by adjusting at least difference output timing and delayed by time period the transmission timing of the transmission symbol sequence of the reception timing slower mobile stations.
[0047]
As a result, the free time space from the start time of the reception time slot to the time of receiving the beginning of the symbol string from the mobile station whose reception time is earlier, and the symbol from the mobile station whose reception time is later Compare the free time space from the time of receiving the end of the column to the end time of the reception time slot, and use the longer time space of the free time space, so the transmission timing difference for a longer time, Therefore, a reception timing difference can be ensured and symbols can be easily separated.
[0048]
Here, the timing adjusting means may change the transmission timing by a certain amount sequentially for each transmission time slot until the adjusted transmission timing is reached.
As a result, since the radio base station changes the symbol sequence transmission timing little by little, it is possible to avoid a situation in which the mobile station cannot follow a sudden change in the symbol sequence reception timing.
[0049]
In addition, the present invention provides a transmission signal to a plurality of mobile stations that is spatially multiplexed with different directivity patterns and transmitted, and receives a signal transmitted by the mobile station after a certain period of time after the transmission signal is received by the mobile station. A method of identifying a reception timing of a symbol string in a signal transmitted from a mobile station, and two mobile units whose difference between the identified reception timings is less than a first time At least one of the two mobile stations so that the difference between the step of searching for the station and the reception timing of the symbol string from the searched two mobile stations changes over a first time. Adjusting the transmission timing of the transmission symbol string.
[0050]
As a result, when there is a possibility that the difference in the reception timing of the symbol sequence from the spatially multiplexed mobile station cannot be separated close to the first time and the call cannot be made, the symbol sequence to the mobile station By adjusting the transmission timing, the difference in the reception timing of the symbol sequence from the mobile station is set to the first time or more, so that it becomes impossible to separate the symbol sequence for each mobile station and to disable the call. be able to.
[0051]
In addition, the present invention provides a transmission signal to a plurality of mobile stations that is spatially multiplexed with different directivity patterns and transmitted, and receives a signal transmitted by the mobile station after a certain period of time after the transmission signal is received by the mobile station. A computer-readable recording medium recording a program for controlling a radio base station, wherein a step of specifying a reception timing of a symbol string in a signal transmitted from a mobile station and a difference between the specified reception timing are the first The step of searching for two mobile stations such that the time is less than the time, and the difference between the received timings of the symbol sequences from the two mobile stations searched for are changed to the first time or more. A program for causing a computer to execute a step of adjusting a transmission timing of a transmission symbol string to at least one of the mobile stations is recorded.
[0052]
As a result, when there is a possibility that the difference in the reception timing of the symbol sequence from the spatially multiplexed mobile station cannot be separated close to less than the first time and the call cannot be made. By adjusting the transmission timing, the difference in the reception timing of the symbol sequence from the mobile station is set to the first time or more, so that it becomes impossible to separate the symbol sequence for each mobile station and to disable the call. be able to.
[0053]
As described above, according to the present invention, the problem of being unable to make a call, which has been a major obstacle to the spread of communication systems using spatial multiplexing, is solved, and its practical effect is extremely large.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a main part of a radio base station in an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an example of an allocation management table.
FIG. 3 is an explanatory diagram of a TDMA / TDD frame for performing time division multiplexing.
4 is a diagram showing a configuration of a
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a
FIG. 6A shows an example of the transmission timing of a symbol string to users A and B.
FIG. 6B shows an example of the reception timing of symbol strings from the users A and B.
FIG. 7A shows an example of the reception timing of symbol strings from users A and B. FIG. 7B shows an example of the adjusted transmission timing of the symbol string to the users A and B.
FIG. 7C shows an example of symbol string reception timing from the users A and B after the transmission timing adjustment.
FIG. 8A shows an example of the reception timing of symbol strings from users A and B. FIG. FIG. 8B shows an example of the adjusted transmission timing of the symbol string to the users A and B.
FIG. 8C shows an example of symbol string reception timing from the users A and B after transmission timing adjustment.
FIG. 9A shows an example of the reception timing of symbol strings from users A and B. FIG. FIG. 9B shows an example of the adjusted transmission timing of the symbol string to the users A and B.
FIG. 9C shows an example of the reception timing of the symbol strings from the users A and B after the transmission timing adjustment.
FIG. 10A shows an example of symbol string reception timing from users A and B. FIG.
FIG. 10B shows an example of the adjusted transmission timing of the symbol string to the users A and B.
FIG. 10C shows an example of the reception timing of the symbol string from the users A and B after the transmission timing adjustment.
FIG. 11 is a flowchart showing an operation procedure of symbol string transmission timing control;
[Explanation of symbols]
10, 20, 30, 40 Antenna
11, 21, 31, 41 Radio unit
12 Transmitter
13 Receiver
50 Signal processor
51 Signal adjustment unit
51a User processing unit
52 Clock generator
53 Sending timing adjustment unit
54 Reception timing specifying unit
60 Modem part
70 Baseband part
80 Control unit
90 telephone network
Claims (8)
前記移動局から送られる信号中のシンボル列の受信タイミングを特定するタイミング特定手段と、Timing specifying means for specifying the reception timing of a symbol string in a signal sent from the mobile station;
特定した受信タイミングの差が第1の時間未満となるような2台の移動局を探索する手段と、Means for searching for two mobile stations such that the difference between the identified reception timings is less than the first time;
前記探索した2台の移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間以上に変化するように、前記2台の移動局のうちの少なくとも一方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを調整するタイミング調整手段とTransmission of a transmission symbol string to at least one of the two mobile stations so that the difference in the reception timing of the symbol string from the two mobile stations searched changes to a first time or more. Timing adjustment means for adjusting the timing;
を備えたことを特徴とする無線基地局。A radio base station comprising:
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局。The radio base station according to claim 1.
前記タイミング特定手段は、受信用タイムスロットの開始からシンボル列の先頭を受信するまでの相対時刻を受信タイミングとして特定し、The timing specifying means specifies a relative time from the start of the reception time slot to the reception of the beginning of the symbol string as a reception timing,
前記タイミング調整手段は、前記第1の時間と受信タイミング差との差分時間を算出する手段を含み、前記2台の移動局のうちの受信タイミングが早い方の受信タイミングが前記差分時間以上のときには、当該受信タイミングが早い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを少なくとも差分時間分だけ早くして送出タイミングを調整するThe timing adjusting means includes means for calculating a difference time between the first time and a reception timing difference, and when the reception timing with the earlier reception timing of the two mobile stations is equal to or greater than the difference time. The transmission timing is adjusted by increasing the transmission timing of the transmission symbol string to the mobile station with the earlier reception timing by at least the difference time.
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局。The radio base station according to claim 1.
前記タイミング特定手段は、受信用タイムスロットの開始からシンボル列の末端を受信するまでの相対時刻を受信タイミングとして特定し、The timing specifying means specifies the relative time from the start of the reception time slot to the reception of the end of the symbol string as the reception timing,
前記タイミング調整手段は、前記2台の移動局のうちの受信タイミングが遅い方の移動局の受信タイミングから前記受信用スロットの終了までの時間を残余時間として算出する手段と、前記第1の時間と受信タイミング差との差分時間を算出する手段とを含み、前記残余時間が前記差分時間以上のときには、当該受信タイミングが遅い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを少なくとも差分時間分だけ遅らせて送出タイミングを調整するThe timing adjustment means calculates a time from a reception timing of a mobile station having a later reception timing of the two mobile stations to a termination of the reception slot as a remaining time, and the first time And a means for calculating a difference time between the reception timing difference, and when the remaining time is equal to or greater than the difference time, the transmission timing of the transmission symbol string to the mobile station having the later reception timing is at least the difference time. Adjust sending timing by delaying
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局。The radio base station according to claim 1.
前記タイミング特定手段は、受信用タイムスロットの開始からシンボル列の先頭を受信するまでの相対時刻を受信タイミングとして特定し、The timing specifying means specifies a relative time from the start of the reception time slot to the reception of the beginning of the symbol string as a reception timing,
前記タイミング調整手段は、前記2台の移動局のうちの受信タイミングの遅い方の移動局からのシンボル列の末端を受信してから前記受信用スロットの終了までの時間を残余時間として算出する手段と、前記第1の時間と受信タイミング差との差分時間を算出する手段とを含み、前記受信タイミングが前記差分時間以上で、かつ前記残余時間以上のときには、受信タイミングが早い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを少なくとも差分時間分だけ早くし、前記残余時間が前記差分時間以上で、かつ前記受信タイミング以上のときには、受信タイミングが遅い方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを少なくとも差分時間分だけ遅くして送出タイミングを調整するThe timing adjusting means is means for calculating, as a remaining time, a time from reception of the end of a symbol string from a mobile station having a later reception timing of the two mobile stations until the end of the reception slot. And a means for calculating a difference time between the first time and the reception timing difference, and when the reception timing is equal to or greater than the difference time and equal to or greater than the remaining time, the mobile station with the earlier reception timing When the transmission timing of the transmission symbol sequence is advanced at least by the difference time, and when the remaining time is not less than the difference time and not less than the reception timing, the transmission timing of the transmission symbol sequence to the mobile station with the later reception timing Adjust the sending timing by delaying at least by the difference time
ことを特徴とする請求項1記載の無線基地局。The radio base station according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2〜5のいずれかに記載の無線基地局。The wireless base station according to claim 2, wherein the wireless base station is a wireless base station.
前記移動局から送られる信号中のシンボル列の受信タイミングを特定するステップと、Identifying a reception timing of a symbol string in a signal sent from the mobile station;
特定した受信タイミングの差が第1の時間未満となるような2台の移動局を探索するステップと、Searching for two mobile stations such that the identified difference in reception timing is less than the first time; and
前記探索した2台の移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間以上に変化するように、前記2台の移動局のうちの少なくとも一方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを調整するステップとTransmission of a transmission symbol string to at least one of the two mobile stations so that the difference in the reception timing of the symbol string from the two mobile stations searched changes to a first time or more. Adjusting the timing and
を含むことを特徴とする無線基地局の通信方法。A communication method for a radio base station, comprising:
前記移動局から送られる信号中のシンボル列の受信タイミングを特定するステップと、Identifying a reception timing of a symbol string in a signal sent from the mobile station;
特定した受信タイミングの差が第1の時間未満となるような2台の移動局を探索するステップと、Searching for two mobile stations such that the identified difference in reception timing is less than the first time; and
前記探索した2台の移動局からのシンボル列の受信タイミングの差が第1の時間以上に変化するように、前記2台の移動局のうちの少なくとも一方の移動局への送出シンボル列の送出タイミングを調整するステップとTransmission of a transmission symbol string to at least one of the two mobile stations so that the difference in the reception timing of the symbol string from the two mobile stations searched changes to a first time or more. Adjusting the timing and
をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。The computer-readable recording medium which recorded the program which makes a computer perform.
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