JP4465003B2 - Transmitting apparatus and transmitting method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce transmission power and to reduce an apparatus size by transmitting signals, which do not adopt variable directivity transmission, distributively from respective antennas of an array antenna in the case of performing the variable directivity transmission only to partial terminal equipment. <P>SOLUTION: A signal adopting the variable directivity transmission is multiplied by weight coefficients for respective antennas 101 to 103 by a multiplier 152 and the multiplied results are outputted to respective synthesizing circuits 155 to 157. The first signal out of signals not adopting the variable directivity transmission is outputted to the synthesizing circuit 155, the second signal is outputted to the synthesizing circuit 156, the third signal is outputted to the synthesizing circuit 157, and the fourth signal is outputted to the synthesizing circuit 155. The inputted signals are respectively synthesized by respective synthesizing circuits 155 to 157 and respective synthesized signals are wirelessly modulated by respective radio parts 104 to 106, and respective modulated signals are respectively transmitted from respective antennas 101 to 103. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、下り回線において、アダプティブアレイアンテナにより指向性送信を行うディジタル無線通信システムに用いられる送信装置及び送信方法に関する。   The present invention relates to a transmission apparatus and a transmission method used in a digital radio communication system that performs directional transmission using an adaptive array antenna in a downlink.

携帯電話や自動車電話等のディジタル無線通信システムは、通信エリアをセルに分割し、各セルに1つの基地局装置を置き、この基地局装置に対し複数の端末装置が同時通信を行うセルラーシステムを採用している。近年、セルラーシステムが急速に普及し、システム利用者が急増してきたため、1つのセルにおけるチャネル容量の増大を図ることが重要な課題となっている。   A digital wireless communication system such as a mobile phone or a car phone has a cellular system in which a communication area is divided into cells, one base station device is placed in each cell, and a plurality of terminal devices simultaneously communicate with the base station device. Adopted. In recent years, cellular systems have rapidly spread and the number of system users has increased rapidly, so it has become an important issue to increase channel capacity in one cell.

チャネル容量の増大を図る技術の一つとして、アダプティブアレイアンテナがある。「ディジタル移動通信のための波形等化技術」(堀越 淳 監修、(株)トリケップス)等に記載されているように、アダプティブアレイアンテナは、複数アンテナで構成されるアレイアンテナの各アンテナ出力に振幅・位相シフトを加えて合成することによりアレイの指向性が形成されることを利用して、所定の制御アルゴリズムに基づいて、各アンテナ出力の重み係数を決定し、周囲の状態の変化に適応しながら指向性を制御する技術である。   One technique for increasing the channel capacity is an adaptive array antenna. As described in “Waveform equalization technology for digital mobile communications” (supervised by Satoshi Horikoshi, Trikeps Co., Ltd.), an adaptive array antenna has an amplitude at each antenna output of an array antenna composed of multiple antennas.・ By using the fact that the directivity of the array is formed by adding a phase shift and combining, the weighting factor of each antenna output is determined based on a predetermined control algorithm and adapted to changes in the surrounding conditions. It is a technology that controls directivity.

アダプティブアレイアンテナを上り回線に適用し、他セルからの干渉を取り除いて受信品質を向上させることにより、上り回線のチャネル容量の増大を図ることができる。   By applying the adaptive array antenna to the uplink and removing the interference from other cells to improve the reception quality, it is possible to increase the channel capacity of the uplink.

また、アダプティブアレイアンテナを下り回線に適用し、基地局装置が目的とする端末装置からの信号到来方向を推定し、推定した方向に指向性送信を行うことにより、回線品質を維持したまま基地局装置からの送信電力を小さくでき、他端末装置への干渉も低減できるので、下り回線のチャネル容量の増大を図ることができる。   In addition, the adaptive array antenna is applied to the downlink, the base station apparatus estimates the signal arrival direction from the target terminal apparatus, and performs directional transmission in the estimated direction, thereby maintaining the channel quality while maintaining the channel quality. Since transmission power from the apparatus can be reduced and interference with other terminal apparatuses can be reduced, it is possible to increase the channel capacity of the downlink.

ここで、下り回線において、基地局装置が通信を行うすべての端末装置に対し信号到来方向を推定し、指向性送信を行うとすると信号処理量が増大し、装置規模が大きくなる問題が生じる。   Here, in the downlink, if the direction of signal arrival is estimated for all terminal apparatuses with which the base station apparatus performs communication and directional transmission is performed, the amount of signal processing increases, resulting in a problem that the apparatus scale increases.

このため、基地局装置に搭載されている従来の送信装置は、高速のデータ伝送を行う端末装置もしくは大きい送信電力を必要とする端末装置など1部の端末装置に対しアレイアンテナを用いて指向性送信を行い、他の端末装置に対しアレイアンテナと別個に用意されたアンテナあるいはアレイアンテナの中の1本を用いてセクタ送信やオムニ送信等の指向性の無い送信(以下、「無指向性送信」という)を行っている。   For this reason, the conventional transmission apparatus mounted on the base station apparatus uses the array antenna for directivity with respect to one terminal apparatus such as a terminal apparatus that performs high-speed data transmission or a terminal apparatus that requires large transmission power. Non-directional transmission such as sector transmission or omni transmission using an antenna prepared separately from the array antenna or one of the array antennas for other terminal devices (hereinafter referred to as “omnidirectional transmission”). ").

これにより、信号処理部の装置規模をさほど増大させることなく、チャネル容量の増大を図ることができる。また、指向性送信を行うことにより、指向性送信のみを行うアレイアンテナにおける送信電力を低減できる。   As a result, the channel capacity can be increased without significantly increasing the device scale of the signal processing unit. Further, by performing directional transmission, it is possible to reduce transmission power in an array antenna that performs only directional transmission.

しかしながら、上記従来の送信装置では、無指向性送信する信号を複数合成して1本のアンテナから送信するため、このアンテナにおける送信電力は低減されない。よって、無線部の増幅動作時におけるダイナミックレンジを抑えることができず、大型で発熱量が大きい増幅器を使用しなければならないという問題を有する。   However, in the conventional transmission apparatus, a plurality of signals to be omnidirectionally transmitted are combined and transmitted from one antenna, so the transmission power at this antenna is not reduced. Therefore, there is a problem in that the dynamic range during the amplification operation of the radio unit cannot be suppressed, and a large-sized amplifier that generates a large amount of heat must be used.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、一部の端末装置に対してのみ指向性送信を行う基地局装置において、無線部での増幅器における必要電力を抑え、装置規模の小型化を図ることができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a point, and in a base station apparatus that performs directional transmission only to a part of terminal apparatuses, the required power in the amplifier in the radio unit is suppressed, and the apparatus scale is reduced. It is an object of the present invention to provide a transmission device and a transmission method that can be achieved.

本発明の送信装置は、複数のアンテナと、第1信号を前記複数のアンテナから指向性送信するために前記複数のアンテナと同数の信号成分に分割する分割手段と、前記第1信号の各信号成分に対して指向性を形成するための重み付けを行う重み付け手段と、第2信号を前記複数のアンテナのいずれか1つに割振る割振り手段と、同一のアンテナから送信する第1信号の信号成分と第2信号とを合成する合成手段と、前記合成手段が合成した信号を前記各アンテナから無線送信する無線送信手段と、を具備する構成を採る。 The transmitting apparatus of the present invention includes a plurality of antennas, a dividing unit that divides the first signal into the same number of signal components as the plurality of antennas in order to transmit directional transmission from the plurality of antennas, and each signal of the first signal Weighting means for weighting components to form directivity, allocation means for allocating the second signal to any one of the plurality of antennas, and signal components of the first signal transmitted from the same antenna And a second signal, and a wireless transmission means for wirelessly transmitting the signals synthesized by the synthesis means from the antennas.

また、本発明の送信装置は、複数のアンテナと、第1信号を前記複数のアンテナから指向性送信するために前記複数のアンテナと同数の信号成分に分割する分割手段と、前記第1信号の各信号成分に対して指向性を形成するための重み付けを行う重み付け手段と、セクター送信を行う複数の第2信号をそれぞれ前記複数のアンテナのいずれか1つに割振る割振り手段と、同一のアンテナから送信する第1信号の信号成分と第2信号とを合成する合成手段と、前記合成手段が合成した信号を前記各アンテナから無線送信する無線送信手段と、を具備する構成を採る。 The transmitting apparatus of the present invention includes a plurality of antennas, a dividing unit that divides the first signal into the same number of signal components as the plurality of antennas in order to transmit directional transmission from the plurality of antennas, Weighting means for weighting each signal component to form directivity, allocation means for allocating a plurality of second signals for sector transmission to any one of the plurality of antennas, and the same antenna The signal processing apparatus includes a combining unit that combines the signal component of the first signal transmitted from the second signal and a second signal, and a wireless transmission unit that wirelessly transmits the signal combined by the combining unit from each antenna.

本発明の送信方法は、第1信号を前記複数のアンテナから指向性送信するためにアンテナと同数の信号成分に分割して前記第1信号の各信号成分に対して指向性を形成するための重み付けを行う重み付け工程と、第2信号を前記アンテナのいずれか1つに割振る割振り工程と、同一のアンテナから送信する第1信号成分と第2信号とを合成する合成工程と、合成した信号を前記各アンテナから無線送信する無線送信工程と、を有する方法を採る。 In the transmission method of the present invention, in order to transmit a first signal from the plurality of antennas in a directional manner, the first signal is divided into the same number of signal components as the antennas, and directivity is formed for each signal component of the first signal . A weighting step of performing weighting, an allocation step of allocating the second signal to any one of the antennas, a combining step of combining the first signal component and the second signal transmitted from the same antenna, and the combined signal Wireless transmission step of wirelessly transmitting from each of the antennas.

本発明の送信装置及び送信方法によれば、アレイアンテナの各アンテナに無指向性送信信号を振り分けることができるので、各アンテナの送信電力を分散し、送信電力が他に比べて突出して大きいアンテナをなくすことができ、無線部における増幅器の小型化を図ることができる。これは、信号増幅時の位相回転幅が小さくなることでもあり、アダプティブアレイアンテナに必要な無線部キャリブレーションの簡易化にも効果的となる。   According to the transmission apparatus and the transmission method of the present invention, since an omnidirectional transmission signal can be distributed to each antenna of an array antenna, the transmission power of each antenna is distributed, and the transmission power is larger than the others. The amplifier in the radio unit can be reduced in size. This also means that the phase rotation width at the time of signal amplification is reduced, and it is effective for simplifying the radio unit calibration required for the adaptive array antenna.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明にかかる送信装置を搭載した基地局装置を含む無線通信システムを示すシステム図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a system diagram showing a radio communication system including a base station apparatus equipped with a transmission apparatus according to the present invention.

図1の基地局装置11は、通信の中継器の役割を果たし、端末装置から無線送信された信号を処理して外部ネットワーク21に無線又は有線送信し、外部ネットワーク21から無線又は有線送信された信号を処理して各端末装置に無線送信する。   The base station apparatus 11 of FIG. 1 plays the role of a communication repeater, processes a signal wirelessly transmitted from the terminal apparatus, and transmits the signal to the external network 21 wirelessly or via a wired transmission. The signal is processed and wirelessly transmitted to each terminal device.

ここで、図1の基地局装置11は、3本のアンテナ101、102、103を有し、5台の端末装置と同時通信を行い、端末装置1、端末装置2、端末装置3及び端末装置4に対して無指向性送信を行い、端末装置5に対して指向性送信を行なうものとする。   Here, the base station apparatus 11 in FIG. 1 includes three antennas 101, 102, and 103, and performs simultaneous communication with five terminal apparatuses. The terminal apparatus 1, the terminal apparatus 2, the terminal apparatus 3, and the terminal apparatus 4, omnidirectional transmission is performed, and directional transmission is performed to the terminal device 5.

(実施の形態1)
図2は、実施の形態1にかかる基地局装置の構成を示すブロック図である。図2に示す基地局装置11は、3本のアンテナ101、102、103と、無線部104、105、106と、送信部107と、受信部108と、信号処理部109、110、111、112、113とから主に構成される。送信部107は、重み係数制御部151と、乗算回路152、153、154と、合成回路155、156、157とを有する。
(Embodiment 1)
FIG. 2 is a block diagram of a configuration of the base station apparatus according to the first embodiment. The base station apparatus 11 shown in FIG. 2 includes three antennas 101, 102, and 103, radio units 104, 105, and 106, a transmission unit 107, a reception unit 108, and signal processing units 109, 110, 111, and 112. , 113. The transmission unit 107 includes a weight coefficient control unit 151, multiplication circuits 152, 153, 154, and synthesis circuits 155, 156, 157.

無線部104は、アンテナ101に受信された高周波信号をベースバンド信号に変換して受信部108に出力し、また、合成回路155から入力したベースバンド信号を高周波信号に変換してアンテナ101から無線送信する。無線部105は、アンテナ102に受信された高周波信号をベースバンド信号に変換して受信部108に出力し、また、合成回路156から入力したベースバンド信号を高周波信号に変換してアンテナ102から無線送信する。無線部106は、アンテナ103に受信された高周波信号をベースバンド信号に変換して受信部108に出力し、また、合成回路157から入力したベースバンド信号を高周波信号に変換してアンテナ103から無線送信する。   The radio unit 104 converts the high-frequency signal received by the antenna 101 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the reception unit 108, and converts the baseband signal input from the synthesis circuit 155 into a high-frequency signal and transmits the radio signal from the antenna 101. Send. The radio unit 105 converts the high frequency signal received by the antenna 102 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the reception unit 108, and converts the baseband signal input from the synthesis circuit 156 into a high frequency signal and transmits the radio signal from the antenna 102. Send. The radio unit 106 converts the high frequency signal received by the antenna 103 into a baseband signal and outputs the baseband signal to the reception unit 108, and also converts the baseband signal input from the synthesis circuit 157 into a high frequency signal and transmits the radio signal from the antenna 103. Send.

送信部107は、各信号処理部から入力した各端末装置に対する送信信号を分散し、合成して、各無線部に出力する。受信部108は、各無線部から入力したベースバンド信号を復調して各端末装置からの受信信号を取り出して合成し、各信号処理部に出力する。また、受信部108は、指向性受信された端末装置5からの受信信号(以下、「第5受信信号」という)の到来方向を推定し、到来方向に関する情報を信号処理部113に出力する。   The transmission unit 107 distributes, combines, and outputs the transmission signals for the terminal devices input from the signal processing units to the radio units. The receiving unit 108 demodulates the baseband signal input from each radio unit, extracts and synthesizes the received signal from each terminal device, and outputs the combined signal to each signal processing unit. Further, the receiving unit 108 estimates the arrival direction of the reception signal (hereinafter referred to as “fifth reception signal”) from the terminal device 5 that has been directionally received, and outputs information related to the arrival direction to the signal processing unit 113.

信号処理部109は、受信部108から入力した端末装置1からの受信信号(以下、「第1受信信号」という)を復号して外部ネットワークに出力し、また、外部ネットワークから入力した端末装置1に対する送信信号(以下、「第1送信信号」という)を符号化して変調し、合成回路155に出力する。   The signal processing unit 109 decodes the received signal from the terminal device 1 (hereinafter referred to as “first received signal”) input from the receiving unit 108 and outputs the decoded signal to the external network, and the terminal device 1 input from the external network. A transmission signal (hereinafter referred to as “first transmission signal”) is encoded and modulated, and output to the synthesis circuit 155.

信号処理部110は、受信部108から入力した端末装置2からの受信信号(以下、「第2受信信号」という)を復号して外部ネットワークに出力し、また、外部ネットワークから入力した端末装置2に対する送信信号(以下、「第2送信信号」という)を符号化して変調し、合成回路156に出力する。   The signal processing unit 110 decodes the reception signal from the terminal device 2 (hereinafter referred to as “second reception signal”) input from the reception unit 108 and outputs the decoded signal to the external network, and the terminal device 2 input from the external network. A transmission signal (hereinafter referred to as “second transmission signal”) is encoded and modulated, and is output to the synthesis circuit 156.

信号処理部111は、受信部108から入力した端末装置3からの受信信号(以下、「第3受信信号」という)を復号して外部ネットワークに出力し、また、外部ネットワークから入力した端末装置3に対する送信信号(以下、「第3送信信号」という)を符号化して変調し、合成回路157に出力する。   The signal processing unit 111 decodes the reception signal from the terminal device 3 (hereinafter referred to as “third reception signal”) input from the reception unit 108 and outputs the decoded signal to the external network, and the terminal device 3 input from the external network. A transmission signal (hereinafter referred to as “third transmission signal”) is encoded and modulated, and output to the synthesis circuit 157.

信号処理部112は、受信部108から入力した端末装置4からの受信信号(以下、「第4受信信号」という)を復号して外部ネットワークに出力し、また、外部ネットワークから入力した端末装置4に対する送信信号(以下、「第4送信信号」という)を符号化して変調し、合成回路155に出力する。   The signal processing unit 112 decodes the reception signal from the terminal device 4 (hereinafter referred to as “fourth reception signal”) input from the reception unit 108 and outputs the decoded signal to the external network, and the terminal device 4 input from the external network. A transmission signal (hereinafter referred to as “fourth transmission signal”) is encoded and modulated, and output to the synthesis circuit 155.

信号処理部113は、受信部108から入力した第5受信信号を復号して外部ネットワークに出力し、また、外部ネットワークから入力した端末装置5に対する送信信号(以下、「第5送信信号」という)を符号化して変調し、各乗算回路に平行に出力する。また、信号処理部113は、受信部108から入力した到来方向に関する情報を重み係数制御部151に出力する。   The signal processing unit 113 decodes the fifth reception signal input from the reception unit 108 and outputs the decoded signal to the external network. Also, the signal processing unit 113 transmits a transmission signal to the terminal device 5 input from the external network (hereinafter referred to as “fifth transmission signal”). Are modulated and output in parallel to each multiplication circuit. In addition, the signal processing unit 113 outputs information on the arrival direction input from the reception unit 108 to the weighting coefficient control unit 151.

重み係数制御部151は、信号処理部113から入力した到来方向に関する情報に基づいて各アンテナ出力の重み係数を算出し、算出した重み係数を各乗算回路に出力する。乗算回路152は、第5送信信号に重み係数制御部151から入力した重み係数を乗算して合成回路155に出力する。乗算回路153は、第5送信信号に重み係数制御部151から入力した重み係数を乗算して合成回路156に出力する。乗算回路154は、第5送信信号に重み係数制御部151から入力した重み係数を乗算して合成回路157に出力する。   The weighting factor control unit 151 calculates the weighting factor of each antenna output based on the information regarding the arrival direction input from the signal processing unit 113, and outputs the calculated weighting factor to each multiplication circuit. The multiplier circuit 152 multiplies the fifth transmission signal by the weight coefficient input from the weight coefficient control unit 151 and outputs the result to the synthesis circuit 155. The multiplier circuit 153 multiplies the fifth transmission signal by the weight coefficient input from the weight coefficient control unit 151 and outputs the result to the synthesis circuit 156. The multiplier circuit 154 multiplies the fifth transmission signal by the weight coefficient input from the weight coefficient control unit 151 and outputs the result to the synthesis circuit 157.

合成回路155は、信号処理部109、信号処理部112及び乗算回路152から入力した信号を合成して無線部104に出力する。合成回路156は、信号処理部110及び乗算回路153から入力した信号を合成して無線部105に出力する。合成回路157は、信号処理部111及び乗算回路154から入力した信号を合成して無線部106に出力する。   The combining circuit 155 combines the signals input from the signal processing unit 109, the signal processing unit 112, and the multiplication circuit 152 and outputs the combined signal to the wireless unit 104. The combining circuit 156 combines the signals input from the signal processing unit 110 and the multiplication circuit 153 and outputs the combined signals to the wireless unit 105. The combining circuit 157 combines the signals input from the signal processing unit 111 and the multiplication circuit 154 and outputs the combined signals to the wireless unit 106.

次に、図2の基地局装置11における各端末装置からの受信信号の流れについて説明する。   Next, the flow of received signals from each terminal apparatus in the base station apparatus 11 of FIG. 2 will be described.

アンテナ101から受信された信号は、無線部104により高周波信号からベースバンド信号に変換され、受信部108に出力される。同様に、アンテナ102から受信された信号は無線部105により高周波信号からベースバンド信号に変換され、アンテナ103から受信された信号は無線部106により高周波信号からベースバンド信号に変換され、それぞれ受信部108に出力される。   A signal received from the antenna 101 is converted from a high frequency signal to a baseband signal by the radio unit 104 and output to the receiving unit 108. Similarly, a signal received from the antenna 102 is converted from a high frequency signal to a baseband signal by the radio unit 105, and a signal received from the antenna 103 is converted from a high frequency signal to a baseband signal by the radio unit 106, respectively. It is output to 108.

そして、受信部108にて、各無線部からのベースバンド信号は復調処理されて、各端末装置からの受信信号が取り出され、それぞれアダプティブアレイアンテナ処理を含むダイバーシチ合成が行われ、さらに、指向性受信された第5受信信号の到来方向が推定される。   The receiving unit 108 demodulates the baseband signal from each radio unit, extracts the received signal from each terminal device, performs diversity combining including adaptive array antenna processing, and further directivity. The direction of arrival of the received fifth received signal is estimated.

第1受信信号は信号処理部109により復号され、外部のネットワークシステムに送信される。同様に、第2受信信号は信号処理部110により復号され、第3受信信号は信号処理部111により復号され、第4受信信号は信号処理部112により復号され、第5受信信号は信号処理部113により復号され、それぞれ外部のネットワークシステムに送信される。   The first received signal is decoded by the signal processing unit 109 and transmitted to an external network system. Similarly, the second received signal is decoded by the signal processing unit 110, the third received signal is decoded by the signal processing unit 111, the fourth received signal is decoded by the signal processing unit 112, and the fifth received signal is decoded by the signal processing unit. The data is decrypted by 113 and transmitted to an external network system.

また、受信部108にて推定された到来方向に関する情報は、信号処理部113を経由して重み係数制御部151に出力される。そして、重み係数制御部151にて、到来方向に関する情報に基づき、第5送信信号の重み係数が算出され、算出された重み係数が乗算回路152、153、154に出力される。   Further, the information regarding the arrival direction estimated by the receiving unit 108 is output to the weighting coefficient control unit 151 via the signal processing unit 113. Then, the weighting factor control unit 151 calculates the weighting factor of the fifth transmission signal based on the information related to the arrival direction, and outputs the calculated weighting factor to the multiplying circuits 152, 153, and 154.

次に、図2の基地局装置11における各端末装置に対する送信信号の流れについて説明する。   Next, the flow of transmission signals for each terminal apparatus in the base station apparatus 11 of FIG. 2 will be described.

第1送信信号は、信号処理部109にて符号化され、変調され、合成回路155に出力される。第2送信信号は、信号処理部110にて符号化され、変調され、合成回路156に出力される。第3送信信号は、信号処理部111にて符号化され、変調され、合成回路157に出力される。第4送信信号は、信号処理部112にて符号化され、変調され、合成回路155に出力される。   The first transmission signal is encoded and modulated by the signal processing unit 109 and output to the synthesis circuit 155. The second transmission signal is encoded and modulated by the signal processing unit 110 and output to the synthesis circuit 156. The third transmission signal is encoded and modulated by the signal processing unit 111 and output to the synthesis circuit 157. The fourth transmission signal is encoded and modulated by the signal processing unit 112 and output to the synthesis circuit 155.

第5送信信号は、信号処理部113にて符号化され、変調される。変調された第5送信信号は、乗算回路152にてアンテナ101に対する重み係数が乗算されて合成回路155に出力される。同様に、変調された第5送信信号は、乗算回路153にてアンテナ102に対する重み係数が乗算されて合成回路156に出力され、乗算回路154にてアンテナ103に対する重み係数が乗算されて合成回路157に出力される。   The fifth transmission signal is encoded and modulated by the signal processing unit 113. The modulated fifth transmission signal is multiplied by a weighting factor for the antenna 101 by the multiplication circuit 152 and output to the synthesis circuit 155. Similarly, the modulated fifth transmission signal is multiplied by the weighting coefficient for the antenna 102 by the multiplication circuit 153 and output to the combining circuit 156, and is multiplied by the weighting coefficient for the antenna 103 by the multiplication circuit 154. Is output.

合成回路155に入力された信号は合成され、無線部104にて無線変調され、アンテナ101を通して送信される。合成回路156に入力された信号は合成され、無線部105にて無線変調され、アンテナ102を通して送信される。合成回路157に入力された信号は合成され、無線部106にて無線変調され、アンテナ103を通して送信される。   The signals input to the combining circuit 155 are combined, wirelessly modulated by the wireless unit 104, and transmitted through the antenna 101. The signals input to the combining circuit 156 are combined, wirelessly modulated by the wireless unit 105, and transmitted through the antenna 102. The signals input to the combining circuit 157 are combined, wirelessly modulated by the wireless unit 106, and transmitted through the antenna 103.

このように、指向性送信以外の信号をアレイアンテナの各アンテナに分散して送信することにより、アンテナの送信電力を分散できるので、送信電力が他に比べて突出して大きいアンテナがなくなり、無線部における増幅器の規模を小型化できる。また、信号増幅時の位相回転幅が小さくなるので、アダプティブアレイアンテナに必要な無線部キャリブレーションの簡易化にも効果がある。   In this way, signals other than directional transmission are distributed to each antenna of the array antenna and transmitted, so that the transmission power of the antenna can be distributed. The scale of the amplifier can be reduced. In addition, since the phase rotation width at the time of signal amplification becomes small, it is effective in simplifying the radio unit calibration required for the adaptive array antenna.

(実施の形態2)
図3は、実施の形態2にかかる基地局装置の構成を示すブロック図である。なお、図3に示す基地局装置において、図2に示す基地局装置と共通する部分については、図2と同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a block diagram of a configuration of the base station apparatus according to the second embodiment. In the base station apparatus shown in FIG. 3, portions common to the base station apparatus shown in FIG.

図3に示す基地局装置は、図2の基地局装置にスイッチ制御部201と、接続スイッチ202から213とを追加した構成を採る。   The base station apparatus shown in FIG. 3 adopts a configuration in which a switch control unit 201 and connection switches 202 to 213 are added to the base station apparatus of FIG.

スイッチ制御部201は、各信号処理部から入力した各端末装置に対する送信電力と、重み係数151から入力した重み係数に基づいて、各アンテナの送信電力が均一になるように各接続スイッチを制御する。接続スイッチ202から213は、スイッチ制御部201の制御により接続又は切断される。   The switch control unit 201 controls each connection switch so that the transmission power of each antenna is uniform based on the transmission power for each terminal device input from each signal processing unit and the weighting factor input from the weighting factor 151. . The connection switches 202 to 213 are connected or disconnected under the control of the switch control unit 201.

以下、例として、端末装置1に対する送信電力が1.0、端末装置2に対する送信電力が1.5、端末装置3に対する送信電力が1.8、端末装置4に対する送信電力が2.2、端末装置5に対する送信電力が2.0、乗算回路152に出力される重み係数が0.5、乗算回路153に出力される重み係数が0.3、乗算回路154に出力される重み係数が0.2である場合におけるスイッチ制御部201の制御について説明する。   Hereinafter, as an example, the transmission power for the terminal device 1 is 1.0, the transmission power for the terminal device 2 is 1.5, the transmission power for the terminal device 3 is 1.8, the transmission power for the terminal device 4 is 2.2, and the terminal The transmission power to the device 5 is 2.0, the weighting factor output to the multiplication circuit 152 is 0.5, the weighting factor output to the multiplication circuit 153 is 0.3, and the weighting factor output to the multiplication circuit 154 is 0. The control of the switch control unit 201 in the case of 2 will be described.

まず、スイッチ制御部201は、指向性送信信号の送信電力に重み係数を乗算して、指向性送信信号の各アンテナの送信電力を算出する。本例では、アンテナ101の端末装置5に対する送信電力は1.0、アンテナ102の端末装置5に対する送信電力は0.6、アンテナ103の端末装置5に対する送信電力は0.4となる。   First, the switch control unit 201 multiplies the transmission power of the directional transmission signal by a weighting factor to calculate the transmission power of each antenna of the directional transmission signal. In this example, the transmission power of the antenna 101 to the terminal device 5 is 1.0, the transmission power of the antenna 102 to the terminal device 5 is 0.6, and the transmission power of the antenna 103 to the terminal device 5 is 0.4.

次に、各アンテナの送信電力が均一になるように無指向性送信信号を送信するアンテナを割り振る。本例では、第1送信信号をアンテナ103から送信し、第2送信信号をアンテナ103から送信し、第3送信信号をアンテナ101から送信し、第4送信信号をアンテナ102から送信する。これにより、アンテナ101の送信電力が2.8、アンテナ102の送信電力が2.8、アンテナ103の送信電力が2.9となり各アンテナの送信電力の格差が最も少なくなる。   Next, antennas that transmit omnidirectional transmission signals are allocated so that the transmission power of each antenna is uniform. In this example, the first transmission signal is transmitted from the antenna 103, the second transmission signal is transmitted from the antenna 103, the third transmission signal is transmitted from the antenna 101, and the fourth transmission signal is transmitted from the antenna 102. As a result, the transmission power of the antenna 101 is 2.8, the transmission power of the antenna 102 is 2.8, the transmission power of the antenna 103 is 2.9, and the difference in transmission power between the antennas is minimized.

最後に、スイッチ制御部201は、アンテナの割り振り結果に基づいて各接続スイッチを制御する。本例では、接続スイッチ204、207、208、212を接続し、他の接続スイッチを切断する。   Finally, the switch control unit 201 controls each connection switch based on the antenna allocation result. In this example, the connection switches 204, 207, 208, and 212 are connected, and the other connection switches are disconnected.

なお、スイッチ制御部201は、各端末装置に対する送信電力、各重み係数の変化に対応して、接続スイッチを適宜制御する。   Note that the switch control unit 201 appropriately controls connection switches in accordance with changes in transmission power and weighting factors for each terminal device.

このように、各アンテナの送信電力が同程度になるように、各アンテナに対して各端末装置に対する送信信号を割り振ることにより、実施の形態1に比べさらに装置の小型化を図ることができる。   Thus, by allocating the transmission signal for each terminal device to each antenna so that the transmission power of each antenna is approximately the same, the size of the device can be further reduced as compared with the first embodiment.

なお、実施の形態2では、指向性送信以外の信号を送信するアンテナの選択をスイッチ切替により行ったが、スイッチ制御部及び接続スイッチの代りに重み係数制御部及び乗算回路を用いて、重み係数制御により行うこともできる。この場合、重み係数制御部は、出力する重み係数の一つを「1」とし、他を「0」とする。乗算回路に重み係数「1」を入力することは接続スイッチを接続することと等価であり、乗算回路に入力した信号がそのまま出力される。また、乗算回路に重み係数「0」を入力することは接続スイッチを切断することと等価であり、乗算回路からは何も出力されない。   In the second embodiment, the antenna for transmitting a signal other than the directional transmission is selected by switch switching. However, instead of using the switch control unit and the connection switch, the weight coefficient control unit and the multiplication circuit are used, It can also be performed by control. In this case, the weight coefficient control unit sets one of the output weight coefficients to “1” and the other to “0”. Inputting the weighting factor “1” to the multiplication circuit is equivalent to connecting a connection switch, and the signal input to the multiplication circuit is output as it is. Also, inputting the weight coefficient “0” to the multiplication circuit is equivalent to disconnecting the connection switch, and nothing is output from the multiplication circuit.

これにより、各信号処理部は、無指向性送信信号又は指向性送信信号のどちらでも処理することができる。具体的には、各信号処理部は、指向性送信信号を処理する場合、重み係数制御部に到来方向に関する情報に基づいて重み係数を出力させ、無指向性送信信号を処理する場合、重み係数制御部に重み係数「1」又は「0」を出力させる。   Thereby, each signal processing part can process either an omnidirectional transmission signal or a directional transmission signal. Specifically, each signal processing unit, when processing a directional transmission signal, causes the weighting factor control unit to output a weighting factor based on information on the arrival direction, and when processing a omnidirectional transmission signal, The control unit is caused to output a weight coefficient “1” or “0”.

なお、本発明は、指向性送信と無指向性送信が混在するシステムであれば適用でき、信号多重分割の方式等によっては限定されない。   Note that the present invention can be applied to any system in which directional transmission and omnidirectional transmission are mixed, and is not limited by a signal multiplex division scheme or the like.

本発明の送信装置を搭載する基地局装置を含む無線通信システムのシステム図System diagram of a wireless communication system including a base station device equipped with the transmission device of the present invention 実施の形態1における基地局装置の構成を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus in the first embodiment 実施の形態2における基地局装置の構成を示すブロック図Block diagram showing a configuration of a base station apparatus in Embodiment 2

符号の説明Explanation of symbols

1、2、3、4、5 端末装置
11 基地局装置
21 外部ネットワーク
101、102、103 アンテナ
104、105、106 無線部
107 送信部
108 受信部
109、110、111、112、113 信号処理部
151 重み係数制御部
152、153、154 乗算回路
155、156、157 合成回路
201 スイッチ制御部
1, 2, 3, 4, 5 Terminal device 11 Base station device 21 External network 101, 102, 103 Antenna 104, 105, 106 Radio unit 107 Transmitting unit 108 Receiving unit 109, 110, 111, 112, 113 Signal processing unit 151 Weight coefficient control unit 152, 153, 154 Multiplication circuit 155, 156, 157 Synthesis circuit 201 Switch control unit

Claims (6)

複数のアンテナと、
第1信号を前記複数のアンテナから指向性送信するために前記複数のアンテナと同数の信号成分に分割する分割手段と、
前記第1信号の各信号成分に対して指向性を形成するための重み付けを行う重み付け手段と、
第2信号を前記複数のアンテナのいずれか1つに割振る割振り手段と、
同一のアンテナから送信する第1信号の信号成分と第2信号とを合成する合成手段と、
前記合成手段が合成した信号を前記各アンテナから無線送信する無線送信手段と、を具備する送信装置。
Multiple antennas,
Dividing means for dividing the first signal into the same number of signal components as the plurality of antennas for directional transmission from the plurality of antennas;
Weighting means for weighting each signal component of the first signal to form directivity ;
Allocating means for allocating a second signal to any one of the plurality of antennas;
Combining means for combining the signal component of the first signal transmitted from the same antenna and the second signal;
Radio transmitting means for wirelessly transmitting the signals synthesized by the synthesizing means from the antennas.
複数のアンテナと、
第1信号を前記複数のアンテナから指向性送信するために前記複数のアンテナと同数の信号成分に分割する分割手段と、
前記第1信号の各信号成分に対して指向性を形成するための重み付けを行う重み付け手段と、
セクター送信を行う複数の第2信号をそれぞれ前記複数のアンテナのいずれか1つに割振る割振り手段と、
同一のアンテナから送信する第1信号の信号成分と第2信号とを合成する合成手段と、
前記合成手段が合成した信号を前記各アンテナから無線送信する無線送信手段と、を具備する送信装置。
Multiple antennas,
Dividing means for dividing the first signal into the same number of signal components as the plurality of antennas for directional transmission from the plurality of antennas;
Weighting means for weighting each signal component of the first signal to form directivity ;
Allocating means for allocating a plurality of second signals for performing sector transmission to any one of the plurality of antennas;
Combining means for combining the signal component of the first signal transmitted from the same antenna and the second signal;
Radio transmitting means for wirelessly transmitting the signals synthesized by the synthesizing means from the respective antennas.
請求項1又は請求項2に記載の送信装置を搭載して複数の端末装置と無線通信を行うことを特徴とする基地局装置。   A base station apparatus, wherein the transmission apparatus according to claim 1 or 2 is mounted and wireless communication is performed with a plurality of terminal apparatuses. 複数のアンテナと、
第1信号を前記複数のアンテナから指向性送信するために前記複数のアンテナと同数の信号成分に分割する分割手段と、
前記第1信号の各信号成分に対して指向性を形成するための重み付けを行う重み付け手段と、
第2信号を前記複数のアンテナのいずれか1つに割振る割振り手段と、
同一のアンテナから送信する第1信号の信号成分と第2信号とを合成する合成手段と、
前記合成手段が合成した信号を前記各アンテナから無線送信する無線送信手段と、を具備する基地局装置と、
複数の端末装置と、
を具備する無線通信システム。
Multiple antennas,
Dividing means for dividing the first signal into the same number of signal components as the plurality of antennas in order to transmit directional transmission from the plurality of antennas;
Weighting means for weighting each signal component of the first signal to form directivity ;
Allocating means for allocating a second signal to any one of the plurality of antennas;
Combining means for combining the signal component of the first signal transmitted from the same antenna and the second signal;
A base station apparatus comprising: radio transmission means for wirelessly transmitting the signals synthesized by the synthesis means from the antennas;
A plurality of terminal devices;
A wireless communication system comprising:
第1信号を前記複数のアンテナから指向性送信するためにアンテナと同数の信号成分に分割して前記第1信号の各信号成分に対して指向性を形成するための重み付けを行う重み付け工程と、
第2信号を前記アンテナのいずれか1つに割振る割振り工程と、
同一のアンテナから送信する第1信号成分と第2信号とを合成する合成工程と、
合成した信号を前記各アンテナから無線送信する無線送信工程と、を有する送信方法。
A weighting step of dividing the first signal into the same number of signal components as the antennas for directivity transmission from the plurality of antennas, and performing weighting to form directivity for each signal component of the first signal;
Allocating a second signal to any one of the antennas;
A combining step of combining the first signal component and the second signal transmitted from the same antenna;
A wireless transmission step of wirelessly transmitting the combined signal from each of the antennas.
複数のアンテナを有する基地局装置が、第1信号を指向性送信するために前記複数のアンテナと同数の信号成分に分割し、前記第1信号の各信号成分に対して指向性を形成するための重み付けを行い、複数の第2信号をそれぞれ前記複数のアンテナのいずれか1つに割振り、同一のアンテナから送信する第1信号の信号成分と第2信号とを合成し、前記各アンテナから無線送信した信号を、
受信する端末装置。
A base station apparatus having a plurality of antennas divides the first signal into the same number of signal components as the plurality of antennas in order to transmit the first signal, and forms directivity for each signal component of the first signal. performs weighting, Ri allocation plurality of the second signals to one of each of the plurality of antennas, combines the first signal signal component and a second signal to be transmitted from the same antenna, from each of the antennas the radio transmission signal,
The receiving terminal device.
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