JP5546295B2 - 無線通信システムおよび基地局制御装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかる無線通信システムの実施の形態1の構成例を示す図である。図示したように、本実施の形態の無線通信システムは、指令局1、複数の基地局2−1〜2−n、統括制御装置3および移動局4により構成される。なお、基地局2−1〜2−nは同一機能を有する。そのため、以下の説明においては、各基地局で共通の動作を説明する場合など、基地局を識別することなく説明を行う場合には、基地局2−1〜2−nを総称して基地局2と記載する。
下りデータの送信では、指令局1が基地局2へ下り送信データを出力し、指令局1から下り送信データを受け取った場合、基地局2では、遅延付加部23が、同期クロック生成部22が生成した同期タイミングに対して、統括制御装置3から指示された遅延量だけ遅延させた送信クロックタイミングを出力する。送信処理部24は、送信クロックタイミングにあわせ、指令局1から入力された下り送信データに基づいて変調信号を生成し、RF部25およびアンテナ27経由で送信する。
上りデータの送信では、移動局4が無線変調信号を送信し、この移動局4から送信された無線変調信号は、基地局2において、アンテナ27より受信され、RF部25を経て受信処理部26に入力される。受信処理部26では、入力された信号を復調し、必要に応じて復号化し、上り受信データとして、指令局1に向けて出力する。この受信処理部26には、同期クロック生成部22が生成した同期タイミングも入力されている。受信処理部26では、復調・復号の処理と平行し、移動局からの受信信号について、同期タイミングを基準とした受信タイミング(同期タイミングとの差で示した受信タイミング、以下「上り受信タイミング」と記載する)を測定する。受信処理部26は、測定した上り受信タイミングを、移動局4から受信した無線変調信号の受信レベルとともに、統括制御装置3へ報告する。
先の実施の形態1では、移動局の受信タイミングに対する伝搬遅延の影響が大きい場合を想定した無線通信システムについて説明した。しかし、例えば、狭いエリアを対象にした無線通信システムや、通信の伝送レートが低くシンボル時間長が長いために、同期タイミングに付加する遅延量に対して伝搬遅延が無視できるような無線通信システムを想定する場合には、実施の形態1よりも簡単な構成で実現することができる。本実施の形態では、実施の形態1の無線通信システムと共通する部分の説明を省略する。
先の実施の形態1および2では移動局4が送信する上り信号の各基地局での受信結果に基づいて、統括制御装置が、各基地局に指示する遅延量(各基地局の送信タイミング)を調整する無線通信システムを説明したが、このように構成した場合、送信を行っていない移動局の受信品質を改善することはできない。一方、実際の運用では、エリア内に複数の移動局が存在し、一部の移動局が積極的に送信を行い、他の移動局は送信せずに待機している状態が考えられる。そこで、本実施の形態では、送信せずに待機している移動局に対しても、効果が得られるような無線通信システム(実施の形態1で説明した無線通信システムの変形例)について説明する。なお、本実施の形態の無線通信システムの構成は実施の形態1と同様である(図1参照)。本実施の形態では、実施の形態1,2の無線通信システムと共通する部分の説明を省略する。
先の実施の形態1〜3では、統括制御装置が、移動局の受信推定で信号間の相互干渉発生条件を検出した場合、基地局に指示する遅延量を更新することにより受信品質を向上させる無線通信システムについて説明した。これに対して、本実施の形態では、基地局に指示する遅延量を変更するのに加え、基地局に指示する送信電力も変更することで受信品質を向上させる無線通信システムについて説明する。なお、本実施の形態の無線通信システムの構成は実施の形態1と同様である(図1参照)。本実施の形態では、実施の形態1〜3の無線通信システムと共通する部分の説明を省略する。
先の実施の形態4では、基地局の送信タイミング調整だけで特定条件下における受信品質向上を実現しようとすると他の条件下での受信品質が悪影響を受ける場合に、他への悪影響とならない範囲で送信タイミングを調整するとともに送信電力を増大させて受信品質向上を実現する無線通信システムについて説明した。これに対して、本実施の形態では、基地局に指示する遅延量を変更するとともにアンテナの指向性を変更することで受信品質を向上させる無線通信システムについて説明する。本実施の形態では、先の実施の形態1〜4の無線通信システムと共通する部分の説明を省略する。
先の実施の形態1〜5では、すべての基地局が複局同時送信を行う無線通信システムについて説明したが、本実施の形態では、基地局をいくつかのグループに分け、同一グループの基地局が複局同時送信を行う無線通信システムについて説明する。なお、本実施の形態の無線通信システムの構成は実施の形態1と同様である(図1参照)。本実施の形態では、実施の形態1〜5の無線通信システムと共通する部分の説明を省略する。
2−1〜2−n,2a−1〜2a−n 基地局
3 統括制御装置
4 移動局
21,27 アンテナ
22 同期クロック生成部
23 遅延付加部
24 送信処理部
25 RF部
26,26a 受信処理部
Claims (15)
- 同一送信データを同一周波数で送信する複数の基地局と、
前記基地局に対して前記同一送信データの送信タイミングを指示する統括制御装置と、
を備え、
前記基地局は、移動局が送信した信号を受信した場合、少なくとも当該信号の受信レベル情報を含んだ上り信号受信結果を前記統括制御装置へ報告し、
前記統括制御装置は、各基地局における同一移動局からの信号受信レベルに基づいて、送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかを判定し、調整が必要な基地局がある場合、さらに、当該調整が必要な基地局に対して指示する送信タイミングの調整量を決定する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記基地局は、
信号送信タイミングの基準タイミングとして利用する、他の基地局と共通の同期タイミングを生成する同期タイミング生成手段と、
前記同期タイミングおよび前記統括制御装置で決定された送信タイミング調整量に基づいて、前記同一送信データの送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段と、
前記送信タイミング決定手段で決定された送信タイミングで前記同一送信データを送信する送信手段と、
移動局から送信された信号を受信した場合、前記上り信号受信結果を生成して前記統括制御装置へ報告する受信手段と、
を備えることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記統括制御装置は、前記上り信号受信結果に基づいて、当該上り信号受信結果を生成する際に受信した信号の送信元移動局における下り信号受信状態を推定し、さらに、当該推定結果に基づいて、送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかの判断、および送信タイミングの調整が必要な基地局に対して指示する送信タイミング調整量の決定、を行う
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信システム。 - 前記複数の基地局は、移動局に受信品質を測定させる目的で、同一内容の品質測定用データをそれぞれ送信する機能を有し、
前記品質測定用データに基づき測定した受信品質が所定のしきい値以下の場合、その旨を前記基地局へ通知するための送信を行う機能、を有する移動局を収容する
ことを特徴とする請求項1、2または3に記載の無線通信システム。 - 前記統括制御装置は、送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかを判断後、さらに、送信タイミングの調整が必要と判断した基地局が信号を送信する際の送信レベルを調整する必要があるかどうかを前記上り信号受信結果に基づいて判定し、調整が必要と判断した場合には、前記送信タイミングの調整が必要と判断した基地局に対して指示する送信タイミングの調整量および送信レベルの調整量を決定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 前記基地局は、指向性を調整可能なアンテナを備え、
前記統括制御装置は、送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかを判断後、さらに、送信タイミングの調整が必要と判断した基地局が信号を送信する際にアンテナ指向性を調整する必要があるかどうかを前記上り信号受信結果に基づいて判定し、調整が必要と判断した場合には、前記送信タイミングの調整が必要と判断した基地局に対して指示する送信タイミングの調整量およびアンテナ指向性の調整量を決定する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 前記複数の基地局がグループ化されており、各基地局は時分割でグループ毎に同一送信データを同一周波数で送信するように動作する場合、
前記統括制御装置は、まず、全基地局における上り信号受信結果に基づき制御対象の基地局グループを特定し、次に、特定した基地局グループの各基地局における上り信号受信結果に基づいて、当該基地局グループの基地局の中に送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかを判定し、調整が必要な基地局がある場合、さらに、当該調整が必要な基地局に対して指示する送信タイミングの調整量を決定する
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 各基地局から移動局までの信号伝搬遅延が前記統括制御装置で決定された送信タイミング調整量に対して無視できないシステム構成の場合、
前記基地局は、前記受信レベル情報、および移動局が送信した信号の受信タイミング情報を前記上り信号受信結果として前記統括制御装置へ報告する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 前記統括制御装置は、
前記上り信号受信結果に加え、さらに、前記特定した基地局と移動局との間の伝搬遅延量に基づいて、前記特定した基地局に対して指示する送信タイミングの調整量を決定する
ことを特徴とする請求項7に記載の無線通信システム。 - 各基地局から移動局までの信号伝搬遅延が前記統括制御装置で決定された送信タイミング調整量に対して無視できるシステム構成の場合、
前記基地局は、前記受信レベル情報を前記上り信号受信結果として前記統括制御装置へ報告する
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の無線通信システム。 - 複数の基地局が同一データを同一周波数で送信する無線通信システムにおいて、前記基地局が前記同一データを送信する際の送信タイミングを決定する基地局制御装置であって、
無線通信システムの状態に応じて、移動局から送信された信号の受信タイミングおよび受信レベル、または移動局から送信された信号の受信レベルを制御対象の基地局から収集する情報収集手段と、
前記情報収集手段で収集された、同一移動局から各基地局が受信した信号のレベルに基づいて、送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかを判定し、調整が必要な基地局がある場合、さらに、当該調整が必要な基地局に対して指示する送信タイミングの調整量を決定する調整量決定手段と、
を備えることを特徴とする基地局制御装置。 - 前記調整量決定手段は、
前記収集された情報に基づいて、当該情報を各基地局が測定する際に受信した信号の送信元移動局における下り信号受信状態を推定し、さらに、当該推定結果に基づいて、送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかの判断、および送信タイミングの調整が必要な基地局に対して指示する送信タイミング調整量の決定、を行う
ことを特徴とする請求項11に記載の基地局制御装置。 - 前記調整量決定手段は、
送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかを判断後、さらに、送信タイミングの調整が必要と判断した基地局が信号を送信する際の送信レベルを調整する必要があるかどうかを前記収集された情報に基づいて判定し、調整が必要と判断した場合には、前記送信タイミングの調整が必要と判断した基地局に対して指示する送信タイミングの調整量および送信レベルの調整量を決定する
ことを特徴とする請求項11または12に記載の基地局制御装置。 - 制御対象の基地局が指向性を調整可能なアンテナを備えている場合、
前記調整量決定手段は、
送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかを判断後、さらに、送信タイミングの調整が必要と判断した基地局が信号を送信する際にアンテナ指向性を調整する必要があるかどうかを前記収集された情報に基づいて判定し、調整が必要と判断した場合には、前記送信タイミングの調整が必要と判断した基地局に対して指示する送信タイミングの調整量およびアンテナ指向性の調整量を決定する
ことを特徴とする請求項11または12に記載の基地局制御装置。 - 制御対象の基地局がグループ化されており、各基地局は時分割でグループ毎に同一送信データを同一周波数で送信するように動作する場合、
前記調整量決定手段は、
まず、前記収集された情報に基づいて、実際の制御対象とする基地局グループを特定し、次に、特定した基地局グループの基地局から前記情報収集手段が収集した情報に基づいて、当該基地局グループの基地局の中に送信タイミングの調整が必要な基地局があるかどうかを判定し、調整が必要な基地局がある場合、さらに、当該調整が必要な基地局に対して指示する送信タイミングの調整量を決定する
ことを特徴とする請求項11〜14のいずれか一つに記載の基地局制御装置。
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