JP6637910B2 - Moving cell base station and mobile - Google Patents
Moving cell base station and mobile Download PDFInfo
- Publication number
- JP6637910B2 JP6637910B2 JP2017002191A JP2017002191A JP6637910B2 JP 6637910 B2 JP6637910 B2 JP 6637910B2 JP 2017002191 A JP2017002191 A JP 2017002191A JP 2017002191 A JP2017002191 A JP 2017002191A JP 6637910 B2 JP6637910 B2 JP 6637910B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- base station
- directional antenna
- moving
- wireless communication
- moving cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、無線通信装置及びその無線通信装置を備えた移動体に関するものである。 The present invention relates to a wireless communication device and a moving object including the wireless communication device.
従来、移動可能な車両(自動車)などの移動体に搭載される移動通信や放送受信などの無線通信装置の車載アンテナにおいては、スリーブアンテナなどの水平面内無指向性アンテナ(以下「オムニアンテナ」ともいう。)が多用されている(例えば、特許文献1、2参照)。
2. Description of the Related Art Conventionally, in-vehicle antennas for wireless communication devices such as mobile communication and broadcast reception mounted on a movable body such as a movable vehicle (automobile), are omnidirectional antennas in a horizontal plane such as a sleeve antenna (hereinafter referred to as “omni antennas”). (See, for example,
上記オムニアンテナが多用されている理由は、無線通信装置が搭載された移動体の向きと移動通信や放送受信など電波の受信(送信)の方向とが変化することや、その移動体を中心とした移動通信の電波の到来方向(放射方向)の分布がJakesモデルで近似できるように全方位でほぼ一様になることに起因している。また、同様な理由により、マクロセル基地局のような固定配置の基地局の場合と比較して短い距離で通信品質向上のための空間ダイバーシチが可能となる。このため、移動体に搭載される車載アンテナではオムニアンテナを素子アンテナとして複数設けた空間ダイバーシチ構成が主流である。 The reason that the omni antenna is often used is that the direction of a mobile body equipped with a wireless communication device and the direction of radio wave reception (transmission) such as mobile communication and broadcast reception change, This is because the distribution of the arrival direction (radiation direction) of the radio wave of mobile communication becomes almost uniform in all directions so that it can be approximated by the Jakes model. Further, for the same reason, spatial diversity for improving communication quality can be achieved in a shorter distance as compared with the case of a fixedly arranged base station such as a macrocell base station. For this reason, a space diversity configuration in which a plurality of omni antennas are provided as element antennas in a vehicle-mounted antenna mounted on a moving body is mainly used.
しかしながら、上記従来のオムニアンテナを用いて無線通信装置が搭載された移動体の移動に伴う通信品質向上のためのドップラーダイバーシチを利用しようとすると、無線通信装置を搭載した移動体の移動に伴って発生する無線通信の受信信号におけるドップラー周波数シフトが広がり(例えば、最大ドップラー周波数の2倍に広がり)、無線通信のスループットが低下するおそれがある。 However, when trying to use Doppler diversity for improving the communication quality accompanying the movement of the moving object equipped with the wireless communication device using the conventional omni antenna, the movement of the moving object equipped with the wireless communication device is accompanied by the movement of the moving object equipped with the wireless communication device. The Doppler frequency shift in the generated received signal of the wireless communication is widened (for example, twice as large as the maximum Doppler frequency), and the throughput of the wireless communication may be reduced.
本発明の一態様に係る無線通信装置は、移動体に装着可能な無線通信装置であって、前記移動体が主に移動する主移動方向を基準にして互いに異なる複数の方向に指向性を有する複数の指向性アンテナと、前記移動体の移動時に前記複数の指向性アンテナそれぞれに対応する複数のドップラー周波数シフトを検出する周波数シフト検出部と、前記複数のドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記複数の指向性アンテナそれぞれを介した受信信号及び送信信号の少なくとも一方を処理する複数の信号処理部と、を備える。
前記無線通信装置において、前記複数の指向性アンテナは、前記移動体の主移動方向に向いた指向性を有する前方指向性アンテナと、前記移動体の主移動方向とは逆方向に向いた指向性を有する後方指向性アンテナとを含み、前記周波数シフト検出部は、前記移動体の移動時に前記前方指向性アンテナ及び前記後方指向性アンテナそれぞれに対応する2つのドップラー周波数シフトを検出し、前記信号処理部は、前記前方指向性アンテナに対応するドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記前方指向性アンテナを介した受信信号及び送信信号の少なくとも一方を処理する前方指向性アンテナ用の信号処理部と、前記後方指向性アンテナに対応するドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記後方指向性アンテナを介した受信信号及び送信信号の少なくとも一方を処理する後方指向性アンテナ用の信号処理部とを有してもよい。
また、前記無線通信装置において、前記複数の指向性アンテナは、前記移動体の主移動方向と交差する方向における一方の側方に指向性を有する第1の側方指向性アンテナと、前記移動体の他の側方に指向性を有する第2の側方指向性アンテナとを有し、前記周波数シフト検出部は、前記移動体の移動時に前記第1の側方指向性アンテナ及び前記第2の側方指向性アンテナそれぞれに対応する2つのドップラー周波数シフトを検出し、前記信号処理部は、前記第1の側方指向性アンテナに対応するドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記第1の側方指向性アンテナを介した受信信号及び送信信号の少なくとも一方を処理する第1の側方指向性アンテナ用の信号処理部と、前記第2の側方指向性アンテナに対応するドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記第2の側方指向性アンテナを介した受信信号及び送信信号の少なくとも一方を処理する第2の側方指向性アンテナ用の信号処理部とを有してもよい。
また、前記無線通信装置において、前記信号処理部は、前記ドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように前記受信信号及び前記送信信号の少なくとも一方の周波数を変換するものであってもよい。
また、前記無線通信装置は、移動通信システムの固定配置の基地局との間でバックホール回線の無線通信を行う移動型の基地局、移動通信システムの基地局と無線通信する移動局、又は、放送送信局から送信された放送電波を受信する放送受信装置であってもよい。
また、前記無線通信装置が装着可能な移動体は、乗用車、バス、トラック若しくは自動二輪車を含む自動車、線路上を走行する鉄道車両、航空機又は船舶であってもよい。
A wireless communication device according to one embodiment of the present invention is a wireless communication device that can be mounted on a mobile object, and has directivity in a plurality of different directions with respect to a main movement direction in which the mobile object mainly moves. A plurality of directional antennas, a frequency shift detection unit that detects a plurality of Doppler frequency shifts corresponding to each of the plurality of directional antennas when the mobile body moves, based on a detection result of the plurality of Doppler frequency shifts, A plurality of signal processing units for processing at least one of a reception signal and a transmission signal via each of the plurality of directional antennas so as to compensate for the Doppler frequency shift.
In the wireless communication device, the plurality of directional antennas include a forward directional antenna having directivity directed in a main movement direction of the moving object, and a directivity directed in a direction opposite to the main movement direction of the moving object. The frequency shift detecting unit detects two Doppler frequency shifts corresponding to the front directional antenna and the rear directional antenna when the moving body moves, and performs the signal processing. The unit processes at least one of a reception signal and a transmission signal via the front directional antenna based on a detection result of the Doppler frequency shift corresponding to the front directional antenna so as to compensate for the Doppler frequency shift. A signal processing unit for a forward directional antenna, and a detection result of a Doppler frequency shift corresponding to the backward directional antenna. Zui, as to compensate for the Doppler frequency shift may have a signal processing unit for the rear directional antenna for processing at least one of the received signal and the transmitted signal via the rear directional antenna.
Further, in the wireless communication device, the plurality of directional antennas include a first side directional antenna having directivity on one side in a direction intersecting a main movement direction of the moving body; A second side directional antenna having directivity on the other side, and wherein the frequency shift detection unit is configured to control the first side directional antenna and the second side directional antenna when the moving body moves. Detecting two Doppler frequency shifts corresponding to the respective lateral directional antennas, wherein the signal processing unit performs the Doppler frequency shift based on a detection result of the Doppler frequency shift corresponding to the first lateral directional antenna; And a signal processing unit for a first side directional antenna that processes at least one of a reception signal and a transmission signal via the first side directional antenna so as to compensate for the second side directional antenna. Processing at least one of a reception signal and a transmission signal via the second side directional antenna based on a detection result of the Doppler frequency shift corresponding to the directional antenna so as to compensate for the Doppler frequency shift. A signal processing unit for the second side directional antenna.
In the wireless communication device, the signal processing unit may convert at least one frequency of the reception signal and the transmission signal based on a detection result of the Doppler frequency shift so as to compensate for the Doppler frequency shift. It may be.
Further, the wireless communication apparatus is a mobile base station that performs wireless communication of a backhaul line with a fixedly arranged base station of a mobile communication system, a mobile station that performs wireless communication with a base station of a mobile communication system, or A broadcast receiving device that receives a broadcast wave transmitted from a broadcast transmitting station may be used.
Further, the moving body to which the wireless communication device can be mounted may be a car, including a passenger car, a bus, a truck, or a motorcycle, a railroad vehicle running on a track, an aircraft, or a ship.
本発明の他の態様に係る移動体は、前記無線通信装置のいずれかを備える移動体である。前記移動体は、乗用車、バス、トラック若しくは自動二輪車を含む自動車、線路上を走行する鉄道車両、航空機又は船舶であってもよい。 A moving object according to another aspect of the present invention is a moving object including any of the wireless communication devices. The moving object may be an automobile including a passenger car, a bus, a truck, or a motorcycle, a railroad vehicle running on a track, an aircraft, or a ship.
本発明によれば、無線通信のスループット低下を抑制しつつドップラーダイバーシチを利用して通信品質の向上を図ることができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to improve communication quality by using Doppler diversity while suppressing a decrease in throughput of wireless communication.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1〜3はそれぞれ、本発明の一実施形態に係る移動体に組み込まれた無線通信装置(移動型の基地局)を含む通信システムの一例を示す説明図である。本実施形態の通信システムは、セルラー方式の移動通信網10に接続された固定基地局20と、移動体である自動車(乗用車、トラック、バスなど)40に搭載される無線通信装置としての移動型の基地局(以下「ムービングセル基地局」という。)30と、ムービングセル基地局30を管理する管理装置60とを備える。なお、本実施形態では、移動体が自動車40である場合について説明するが、本実施形態における移動体は、自動車のほか、線路上を走行する鉄道車両、航空機又は船舶であってもよい。また、図1の通信システムは、固定基地局20がマクロセル基地局の例であるが、固定基地局20はスモールセル基地局などであってもよい。管理装置60は、単一のサーバなどのコンピュータ装置で構成してもよいし、複数のサーバなどのコンピュータ装置が互いに連携して処理するように構成してもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 to 3 are explanatory diagrams each showing an example of a communication system including a wireless communication device (mobile base station) incorporated in a mobile object according to an embodiment of the present invention. The communication system according to the present embodiment includes a
図1の通信システムにおいて、ムービングセル基地局30は、自動車40の少なくとも外側の周辺エリアおよび自動車40の車内をカバーする移動型のセル(以下「ムービングセル」という。)30Aを形成し、そのムービングセル30A内に位置する移動局としてのユーザ装置50と、固定基地局20、固定基地局20がエリアカバーするエリア20Aに在圏するユーザ装置又は他の移動体に設置された他の基地局との間の通信を中継する。ムービングセル30Aは、自動車40の外側の周辺エリアと、自動車40の内側エリアとを含んでもよい。ムービングセル30Aのセル径は例えば100mであり、20m以下〜50m以下であってもよい。
In the communication system of FIG. 1, the moving
ムービングセル基地局30は、基地局装置300と、固定基地局20又は他の移動体に設置された他のムービングセル基地局30との間で無線通信を行うための複数の第1アンテナ311、312と、基地局装置300が形成するムービングセル30Aにおいて移動通信の一般ユーザが使用するユーザ装置50と無線通信を行う第2アンテナ315とを備える。第1アンテナ311,312及び第2アンテナ315は、自動車40の本体、例えばフロントグリル、ボディ背面部、バンパー部、屋根の平面部分、他の用途のアンテナが組み込まれた屋根後部のシャークアンテナ部、又はピラー部分に設けられている。第1アンテナ311,312及び第2アンテナ315は、共用のアンテナでもよい。
The moving
第1アンテナ311,312は、自動車40が主に移動する主移動方向を基準にして互いに異なる複数の方向に単指向性を有する複数の指向性アンテナである。図示の例において、複数の第1アンテナ311,312のうち、一方の第1アンテナ311は、自動車40の主移動方向である前方向Fに向いた指向性を有する前方指向性アンテナであり、他方の第1アンテナ312は、自動車40の主移動方向とは逆方向である後方向Bに向いた指向性を有する後方指向性アンテナである。第1アンテナ311,312はそれぞれ、例えばパッチアンテナやマイクロストリップアンテナ等の平面アンテナで構成してもよい。
The
また、第1アンテナ311、312は、複数のアンテナエレメントを用いたビームフォーミング機能を有してもよい。また、本実施形態では、第2アンテナ315としてオムニアンテナを用いているが、第2アンテナ315は、第1アンテナと同様に前方指向性アンテナと後方指向性アンテナとで構成してもよい。この場合、第2アンテナ315は、アンテナビームの数及び方向を制御可能なビームフォーミング機能を有するものであってもよい。
Further, the
図1において、基地局装置300は例えば自動車40のトランクの中、ダッシュボードの内部、シートの下側などに設置される。基地局装置300は、自装置内に電源(バッテリー)を備えてもよいが、自動車40側のバッテリーから電力の供給を受けてもよい。自動車40側のバッテリーから電力の供給を受ける場合、バッテリーから基地局装置300への電力の供給は、バッテリーへの充電が停止される自動車40の駆動停止(OFF)から所定時間(例えば1時間)が経過したときに自動停止されるようにしてもよい。
In FIG. 1, a
また、図1の通信システムにおいて、ムービングセル基地局30は、固定基地局20の無線中継局として機能するリピーター機能を有するものであってもよい。また、ムービングセル基地局30は、他の基地局と識別可能な基地局識別情報(セルID)が割り当てられ、固定基地局20を介して移動通信網10のバックホール回線に接続することができる機能を有してもよい。
In the communication system of FIG. 1, the moving
図2は、自動車40に搭載されたムービングセル基地局30が、衛星局(人工衛星)20を介して地上と通信を行う固定基地局としての衛星基地局22と、ユーザ装置50との通信を中継する通信システムの構成例である。
FIG. 2 shows that a moving
また、図3は、自動車40に搭載されたムービングセル基地局30が、係留気球23に設けた係留気球中継局(無線中継局)24を介して地上と通信を行う固定基地局25と、ユーザ装置50との通信を中継する通信システムの構成例である。
Also, FIG. 3 shows that a moving
図4〜図6はそれぞれ、本実施形態に係るムービングセル基地局30の基地局装置300の構成例を示すブロック図である。
図4において、ムービングセル基地局30の基地局装置300は、自動車40に設置可能に構成され、第1アンテナ311,312を介して固定基地局20又は他の移動体に設置された他の基地局装置との間で無線通信を行う第1無線通信部302と、第2アンテナ315を介してユーザ装置50との間で無線通信を行う第2無線通信部304と、中継制御部306とを備える。中継制御部306は、自動車40の少なくとも外側の周辺エリアにムービングセル30Aを形成し、ムービングセル30A内に位置するユーザ装置50と固定基地局20又は他の移動体に設置された他の基地局装置との間の通信を中継するように、第1無線通信部302及び第2無線通信部304を制御する。
4 to 6 are block diagrams each illustrating a configuration example of the
In FIG. 4,
基地局装置300は、自装置内に電源(バッテリー)を備えてもよいが、図5に示すように自動車40側のバッテリー41から電力の供給を受けてもよい。この場合、バッテリー41から自基地局装置への電力の供給は、バッテリー41の充電残容量が所定容量以下にならないように、バッテリー41への充電が停止される自動車40のキーOFF(駆動停止)から所定時間(例えば1時間)が経過したときに自動停止するように制御してもよい。この自動停止するまでの時間は、バッテリー41の充電残容量などに基づいて設定してもよい。
The
ムービングセル基地局30において、固定基地局20との間の無線通信に用いる周波数帯と、ユーザ装置50との間の無線通信に用いる周波数帯とは互いに異なってもよい。例えば、固定基地局20との間の無線通信に用いる周波数帯として、第5世代の移動通信システムで用いられる28GHz帯、5GHz帯又は4.2GHz帯を用い、ユーザ装置50との間の無線通信に用いる周波数帯として2.6GHz帯、700MHz帯又は2GHz帯を用いてもよい。このように互いに異なる周波数帯を用いることにより、ムービングセル基地局30は、固定基地局20との無線通信とユーザ装置50との無線通信との間の干渉を回避しながら各無線通信を確実に行うことができる。
In the moving
また、ムービングセル基地局30の基地局装置300は、第1無線通信部302の固定基地局20に対する送信電力及び受信感度がユーザ装置50の固定基地局20に対する送信電力及び受信感度よりも高くなるように構成してもよい。この場合、ユーザ装置50が通信可能な固定基地局20のセル20Aのセル境界のエリアやその近傍の圏外エリアにおいて、ムービングセル基地局30は、固定基地局20との間でより高い通信品質で通信することができ、そのエリアにムービングセル30Aを形成することができる。従って、固定基地局20のセル20Aにおいて局所的なトラフィックのオフロードを確実に行うことができるともに、固定基地局20の数を増やすことなく移動通信のエリアを実質的に拡張できる。また、ムービングセル基地局30は、複数の固定基地局20と同時に接続し、複数の回線を設定し、ムービングセル基地局30と固定基地局20の間の回線の容量を大きくしてもよい(複数固定基地局サイトによる回線アグリゲーションによる固定基地局群とムービングセル基地局との間の回線容量の増大)。
In the
また、固定基地局20からの電波強度が弱い登山道や登山口の駐車場においても、その登山道を走行している自動車40や登山口の駐車場に駐車している自動車40に搭載されているムービングセル基地局30により、その自動車40の周辺にムービングセル30Aを形成できる。従って、登山道沿いにいるユーザや登山口の駐車場及びその周辺にいるユーザは、ムービングセル基地局30を介して移動通信サービスを利用することができる。
Further, even in a mountain road or a parking lot at a mountain entrance where the radio wave intensity from the fixed
中継制御部306は、基地局装置300が無線中継局(リピーター)として機能するように制御するものであってもよい。また、中継制御部306は、他の基地局と識別可能な基地局識別情報(セルID)が割り当てられ、固定基地局20を介して移動通信網10のバックホール回線に接続するように制御するものであってもよい。
また、中継制御部306は、次のように固定基地局20に対する自局30の移動に伴う第1ハンドオーバ処理と、自局30とユーザ装置50との間の相対移動に伴う第2ハンドオーバ処理とを同時並列処理可能に構成してもよい。例えば、中継制御部306は、複数の固定基地局20のセル20Aをまたがって自局30が移動するときに自局30による移動通信網10との接続を継続するハンドオーバー処理を行い、自局30に対してユーザ装置50が相対的に移動するときにユーザ装置50による移動通信網10との接続を継続するハンドオーバー処理を行うように制御してもよい。このようなダブルハンドオーバ処理により、自局30の移動に伴ってムービングセル30Aが形成される場合でも、ムービングセル30Aに在圏するユーザ装置50の移動通信網10への接続が切断されるのを回避できる。
Further, the
また、中継制御部306は、自局30によるムービングセル形成のON/OFF又はムービングセル形成時の送信電力を制御してもよい。この制御は、例えば、自局30の位置情報、自局30の姿勢情報、自局30の移動速度、自局30の周辺に位置する自動車40に設けられた他の基地局装置で形成される周辺セルの状況及び外部からの制御情報の少なくとも一つに基づいて行ってもよい。例えば、中継制御部306は、移動通信網10を介して管理装置60から受信した制御情報に基づいて、ムービングセル形成のON/OFF又はムービングセル形成時の送信電力を制御してもよい。ここで、自局30の位置情報、自局30の姿勢情報、自局30の移動速度などは、自局30の基地局装置300や自動車40の本体に設けられたGPS受信装置や方位センサの出力に基づいて判断したり、自局30の位置登録情報に基づいて判断したりすることができる。
Further,
また、本実施形態に通信システムにおいて、固定基地局20の配置などに基づいて、自動車40の移動経路(例えば道路)上に、ユーザ端末50との無線通信で用いる周波数として同一周波数が隣り合わないように複数のゾーンを設定しておいてもよい。各ゾーンのサイズは、例えば複数のムービングセルが互いに重複しないように配置可能な程度のサイズに設定される。また、各ゾーンの長さは例えば50m〜1kmである。そして、このような複数のゾーンが設定された状態で、中継制御部306は、複数のゾーンごとに、自局30が位置するゾーンに設定されている周波数を用いてユーザ装置50と無線通信を行うように制御してもよい。例えば、中継制御部306は、上記複数のゾーンのいずれかのゾーン内に自動車40に入ったときに、自動車40が入ったゾーンに設定されている所定の周波数を用いてユーザ装置50と無線通信を行うように制御する。このようにゾーンごとに所定の周波数を用いてユーザ装置50と無線通信を行うことにより、各ゾーンを準静的なセルとみなすことができ、ユーザ端末50によるハンドオーバー処理の頻度を低減して負担を抑制できる。
Further, in the communication system according to the present embodiment, the same frequency as the frequency used in the wireless communication with the
また、ムービングセル基地局30の第2アンテナ370にビームフォーミング機能を持たせ、中継制御部306は、第2アンテナ370で形成されるビームの方向及び数の少なくとも一方を制御してもよい。このビームの方向などの制御は、例えば、自局30の位置情報、自局30の姿勢情報、自局30の移動速度、自局30の周辺に位置する自動車などの移動体に設けられた他の基地局装置で形成される周辺セルの状況及び外部からの制御情報の少なくとも一つに基づいて行うことができる。ここで、自局30の位置情報、自局30の姿勢情報、自局30の移動速度などは、自局30の基地局装置300や自動車40の本体に設けられたGPS受信装置や方位センサの出力に基づいて判断したり、自局30の位置登録情報に基づいて判断したりすることができる。特に、中継制御部306は、駐車場などで自局30と周辺の他の自動車に搭載された他のムービングセル基地局との間で連携して互いに異なる方向にビームを形成することにより、自局30と他のムービングセル基地局とで一つのセルを形成するように制御してもよい。この複数のムービングセル基地局による連携制御は、例えば、ムービングセル基地局を管理する管理装置60から移動通信網10を介して受信した制御情報に基づいて行うことができる。この制御情報は、例えば各ムービングセル基地局の位置情報や姿勢情報に基づいて決定される。
Further, the second antenna 370 of the moving
また、図6に示すように、基地局装置300は、ユーザ装置50、固定基地局20又は周辺の移動体の基地局装置との間で送受信するデータを処理するデータ処理部310を備え、データ処理部310を各種用途に用いて、ムービングセル基地局30を移動可能なローカルデータセンターとして機能させてもよい。
As shown in FIG. 6, the
例えば、データ処理部310は、ユーザ装置50、固定基地局20若しくは周辺の自動車などの移動体の基地局装置に提供する提供情報、自局30を備える自動車40が位置するエリアに関するエリア情報のデータ、そのエリアの地図情報のデータ、エリアのナビゲーション用データ、エリアでの自動車40の移動体の自動運転用データ、自動車40で撮影された静止画又は動画の画像データ、周辺の自動車等の移動体で撮影された静止画又は動画の画像データ、周辺の自動車等の移動体に設けられた基地局装置で撮影された静止画又は動画の画像データ、及び自局30に接続しているユーザ装置50で撮影された静止画又は動画の画像データの少なくとも一つのデータを生成、記憶部308へ保存又は記憶部308から読み出してもよい。この場合、中継制御部306は、ユーザ装置50、固定基地局20若しくは周辺の移動体の基地局装置からの要求に応じて又は自律的に前記少なくとも一つのデータを、ユーザ装置50、固定基地局20若しくは周辺の自動車などの移動体の基地局装置との間で送信又は受信するように制御する。
For example, the
このように構成されたデータ処理部310及び中継制御部306を有することにより、ムービングセル基地局30は、例えば、移動通信網10側のサーバからダウンロードしたエリア情報をムービングセル30Aに在圏するユーザ装置50に送信したり、ユーザ装置50や自動車40本体が独自に取得したエリア情報を受信して自局30内に保存したり移動通信網10側のサーバへアップロードしたりしてもよい。また、ムービングセル基地局30は、移動通信網10側のサーバからダウンロードした周辺のエリアの詳しいナビゲーション用データや自動運転用データを、ムービングセル30Aに在圏するユーザ装置50として機能する自動車40本体のナビゲーションシステムや自動運転システムに送信してもよい。また、ムービングセル基地局30は、ユーザ装置50や自動車40本体が独自に取得したナビゲーション用データや自動運転用データのための周辺道路などの情報を受信して自局30内に保存したり、その受信した情報に基づいてナビゲーション用データや自動運転用データを生成したり、前記受信した情報または前記生成したナビゲーション用データや自動運転用データを移動通信網10側のサーバへアップロードしたりしてもよい。
By having the
また、前記データは、自局30を備えた自動車40の移動を介して運搬される運搬対象のデータ(例えば、緊急性を要しないインターネットなどで購入した大容量の書籍や映画のデータ)であってもよい。この場合、データ処理部310は、ユーザ装置50、固定基地局20若しくは周辺の自動車などの移動体の基地局装置との間で送受信する運搬対象のデータの記憶部308に対する保存及び読み出しを行う。また、中継制御部306は、ユーザ装置50、固定基地局20若しくは周辺の移動体の基地局装置からの要求に応じて又は自律的に運搬対象のデータを、ユーザ装置50、固定基地局20若しくは周辺の移動体の基地局装置から受信し、自局30を備える自動車40が所定の位置まで移動した後、ユーザ装置50、固定基地局20若しくは周辺の移動体の基地局装置からの要求に応じて又は自律的に、運搬対象のデータをユーザ装置50、固定基地局20若しくは周辺の移動体の基地局装置に送信するように制御する。以上の制御により、移動体通信網10を介さずに例えば緊急性を有しない大容量の書籍や映画のデータを所定の運搬先に運搬することができるため、移動体通信網10の負荷を抑制することができる。
Further, the data is data to be transported via the movement of the
なお、上記データの運搬は、ムービングセル基地局30を搭載した一台の自動車40で行ってもよいし、ムービングセル基地局30を搭載した複数の自動車40が連携して順次運搬を転送しながら行うようにしてもよい。複数の自動車40間のデータの転送は、複数の自動車40それぞれに搭載されたムービングセル基地局30間の直接通信で行ってもよいし、固定基地局20を介した通信で行ってもよい。
The transportation of the data may be performed by one
また、図4〜図6のムービングセル基地局30の基地局装置300において、第1無線通信部302は固定基地局20と対をなす端末装置(制御装置及びデータ変復調装置を含む)で構成し、第2無線通信部304は、固定基地局20の基地局装置と同様な基地局装置で構成してもよい。
In the
次に、上記構成の通信システムにおける自動車40に搭載したムービングセル基地局30のドップラーダイバーシチ機能について説明する。
Next, the Doppler diversity function of the moving
図7(a)は比較例に係る移動中の自動車40に組み込まれた無線通信装置に到来している固定基地局からの電波の分布(到来波分布)を模式的に示した説明図である。また、図7(b)及び(c)はそれぞれ、同無線通信装置が組み込まれた自動車の停止中及び移動中にオムニアンテナ(オムニアンテナ)319によって受信される受信信号の周波数分布の一例を示す説明図である。図7(a)中の破線に示す円900は、固定基地局から送信された電波が自動車40の無線通信装置に到達する無線伝搬を古典的な移動通信伝搬理論のJakesモデルで近似するときの散乱リングである。また、散乱リング900上に分布している黒丸909は、自動車40の無線通信装置のオムニアンテナ319で受信される電波を発している散乱点である。オムニアンテナ319は、水平面内において当該アンテナを中心とした円形の無指向特性319Aを有しているため、散乱リング900上のすべての散乱点909から到来する電波を受信する。しかも、散乱リング900上の全方位の各散乱点909から到来する電波の強度はほぼ一様になる。このJakesモデルに近似できる到来波分布のように全方位から到来する電波の強度がほぼ一様になる現象は、電波を反射・散乱するビル等の建物が多い市街地だけでなく郊外でも確認されている。
FIG. 7A is an explanatory diagram schematically showing a distribution (arriving wave distribution) of a radio wave from a fixed base station arriving at a wireless communication device incorporated in a moving
従来、自動車電話などの車載アンテナにおいては、スリーブアンテナなどのオムニアンテナが多用されている。これは、無線通信装置が搭載された自動車などの移動体を中心とした到来波分布が前述のようにJakesモデルに基づく全方向からほぼ一様となることに起因している。また、同様な理由により、マクロセル基地局のような固定配置の基地局の場合と比較して短い距離で通信品質向上のための空間ダイバーシチが可能となる。このため、従来の自動車などの移動体に搭載される車載アンテナではオムニアンテナを素子アンテナとして複数設けた空間ダイバーシチ構成が主流である。しかしながら、次に示すように、オムニアンテナを用いると、ドップラー効果による周波数のシフト(以下、「ドップラー周波数シフト」という。)による周波数の広がりΔfDが最大ドップラー周波数シフトfDの2倍となり、無線通信のスループットが低下したり、受信回路及び受信信号の演算が複雑になったりするおそれがあるという課題がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, omni antennas such as sleeve antennas are frequently used in in-vehicle antennas such as car phones. This is due to the fact that the arrival wave distribution around a moving object such as an automobile equipped with a wireless communication device is substantially uniform from all directions based on the Jakes model as described above. Further, for the same reason, spatial diversity for improving communication quality can be achieved in a shorter distance as compared with the case of a fixedly arranged base station such as a macrocell base station. For this reason, a space diversity configuration in which a plurality of omni antennas are provided as element antennas is mainly used in a conventional in-vehicle antenna mounted on a moving body such as an automobile. However, as shown below, when the omni-antenna is used, the frequency spread Δf D due to the frequency shift due to the Doppler effect (hereinafter referred to as “Doppler frequency shift”) is twice the maximum Doppler frequency shift f D , and There are problems that the communication throughput may be reduced and that the operation of the receiving circuit and the received signal may be complicated.
例えば、自動車40が停止しているときは、固定基地局から送信された電波が各散乱点909を介してオムニアンテナ319に到達して受信された受信信号910の周波数は、図7(b)に示すように固定基地局から送信された電波の中心周波数fCになる。また、自動車40が前方向Fに移動している移動中は、図7(c)に示すように、ドップラー効果により、自動車40の移動方向である前方向Fに位置する散乱点から自動車40に向かう電波の受信信号の周波数は+fDだけシフトし、自動車40の移動方向とは逆方向である後方向に位置する散乱点から自動車40に向かう電波の受信信号の周波数は−fDだけシフトする。その結果、オムニアンテナ319で受信される受信信号919のドップラー周波数シフトによる周波数fCの広がりΔfDが最大ドップラー周波数シフトfDの2倍(2fD)となる。
For example, when the
また、上記Jakesモデルの散乱リング900上の各散乱点909における散乱は互いに異なる散乱プロセスであるために、複数の散乱点909で散乱された電波を個別に受信するブランチ(個別受信系)間相関は極めて低い。
Since the scattering at each
そこで、本実施形態では、上記課題を解決するために、上記Jakesモデルの散乱リング900上の各散乱点909における散乱は互いに異なる散乱プロセスである点に着目し、互いに異なる複数の散乱点で散乱された電波のドップラー周波数シフトごとに単指向性アンテナを割り当てた複数の個別受信系(以下「ダイバーシチブランチ」という。)を持つ構成にすることにより、ドップラー周波数シフトによる周波数fCの広がりΔfDによるスループットの低下を抑制しつつ、回路規模が小さく効果的なダイバーシチ効果を得ている。特に、本実施形態では、各ダイバーシチブランチで受信する受信信号のドップラー周波数シフトが、固定基地局から送信された電波の中心周波数fCから一方向(プラス方向又はマイナス方向)にシフトしたドップラー周波数シフトになるように各ダイバーシチブランチを構成しているので、ダイバーシチ効果に加えて、受信信号の復調処理が容易であり、受信回路規模が小さく高い復調性能が得られるという効果も得られる。
Therefore, in the present embodiment, in order to solve the above-described problem, attention is paid to the fact that the scattering at each
図8(a)は本実施形態に係る移動中の自動車に組み込まれたムービングセル基地局30に到来している固定基地局20からの電波の分布(到来波分布)を模式的に示した説明図である。また、図8(b)は同ムービングセル基地局30の移動中に前方指向性アンテナ311及び後方指向性アンテナ312によって受信される受信信号の911、912の周波数分布の一例を示す説明図である。
FIG. 8A is a diagram schematically illustrating a distribution (arriving wave distribution) of radio waves from the fixed
図8の実施形態において、前述のJakesモデルによると、前進するムービングセル基地局30を搭載した自動車40の前方向Fから到来する到来波の受信信号は、ドップラー効果により周波数が高い方にシフトする。逆に自動車40の後方向から到来する到来波の受信信号は、ドップラー効果により周波数が低い方にシフトする。これらの前方向及び後方向からの到来波それぞれを専用に受信する空間フィルタである単指向性アンテナ311,312を自動車40の前後にそれぞれ設置してダイバーシチブランチとしている。各ダイバーシチブランチで受信される到来波のドップラー周波数シフトfDによる周波数広がりΔfDは、図8(b)に示すように前述の比較例に比べると狭いため、受信信号の復調処理が容易であり、受信回路規模が小さく高い復調性能が得られ、受信特性が改善する。
In the embodiment of FIG. 8, according to the Jakes model described above, the received signal of the arriving wave arriving from the forward direction F of the
なお、図8の例では、固定基地局20からの電波を受信する場合について示しているが、アンテナ311、312は送受信の相関性があるため、固定基地局20へ電波を送信する場合についても同様の効果がある。
Although the example of FIG. 8 illustrates a case where a radio wave from the fixed
図9は、本実施形態に係るドップラーダイバーシチ機能を有するムービングセル基地局30の基地局装置300における第1無線通信部302の一構成例を示すブロック図である。
図9において、第1無線通信部302は、前方指向性アンテナ311に接続された第1の高周波信号処理部320Aと、後方指向性アンテナ312にされた第2の高周波信号処理部320Bと、ベースバンド処理部326とを備えている。第1の高周波信号処理部320A及び第2の高周波信号処理部320Bはそれぞれ、送受共用器(DUP:Duplexer)321A,Bと、受信電力増幅器322A,Bと、周波数シフト検出部323A,Bと、送信電力増幅器324A,Bと、周波数変換部325A,Bとを備える。
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the first
9, a first
周波数シフト検出部323A,Bはそれぞれ、自動車40の移動時に前方指向性アンテナ311及び後方指向性アンテナ312に対応するドップラー周波数シフトfDを検出する。このドップラー周波数シフトfDの検出は、固定基地局20から受信したセル参照信号の受信結果に基づいて行ってもよい。
Frequency
また、周波数変換部325A,Bはそれぞれ、ドップラー周波数シフトfDの検出結果に基づいて、そのドップラー周波数シフトfDを補償するように、前方指向性アンテナ311及び後方指向性アンテナ312それぞれを介した受信信号及び送信信号を処理する信号処理部として機能する。例えば、周波数変換部325A,Bはそれぞれ、前記ドップラー周波数シフトfDの検出結果に基づいて、そのドップラー周波数シフトfDを補償するように受信信号及び送信信号の周波数を変換する。
Further, each of the
本例において、周波数変換部325Aは、ドップラー周波数シフトfDの検出結果に基づいて、前方指向性アンテナ311で受信され受信電力増幅器322Aで増幅された受信信号の周波数fR(=fC+fD)を元の周波数fCにシフト変換し、更に、高周波の周波数fCのアナログの受信信号を、所定の中間周波数のデジタルの受信信号Rに変換してベースバンド処理部326に出力する。また、周波数変換部325Aは、ベースバンド処理部326から受けた中間周波数のデジタルの送信信号Tを高周波の周波数fCのアナログの送信信号に変換し、更に、ドップラー周波数シフトfDの検出結果に基づいて、送信信号の周波数fCを周波数fT(=fC−fD)にシフト変換して送信電力増幅器324Aに出力する。
In this example, the
また、本例において、周波数変換部325Bは、ドップラー周波数シフトfDの検出結果に基づいて、後方指向性アンテナ312で受信され受信電力増幅器322Bで増幅された受信信号の周波数fR(=fC−fD)を元の周波数fCにシフト変換し、更に、高周波の周波数fCのアナログの受信信号を、所定の中間周波数のデジタルの受信信号Rに変換してベースバンド処理部326に出力する。また、周波数変換部325Bは、ベースバンド処理部326から受けた中間周波数のデジタルの送信信号Tを高周波の周波数fCのアナログの送信信号に変換し、更に、ドップラー周波数シフトfDの検出結果に基づいて、送信信号の周波数fCを周波数fT(=fC+fD)にシフト変換して送信電力増幅器324Bに出力する。
Further, in the present embodiment, the
なお、上記ドップラー周波数シフトfDの検出結果に基づく周波数変換は、受信信号及び送信信号のいずれか一方について行ってもよい。 The frequency conversion based on the detection result of the Doppler frequency shift f D can be performed on either the received signal and the transmitted signal.
ベースバンド処理部326は、第1の高周波信号処理部320A及び第2の高周波信号処理部320Bから受信したデジタルの受信信号Rから受信対象のデータを生成したり、送信対象御データから第1の高周波信号処理部320A及び第2の高周波信号処理部320Bに送信するデジタルの送信信号Tを生成したりするための各種処理を行う。例えば、ベースバンド処理部326は、直並列変換部(S/P)、並直列変換部(P/S)、デジタル変調部、デジタル復調部等を備える。また、直交周波数分割多重方式(OFDM:Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)で送受信する場合は、ベースバンド処理部326は、更に、ガード期間(GI)除去部、デジタルフーリエ変換(DFT)部、ガード期間(GI)挿入部、デジタル逆フーリエ変換(IDFT)部などを備える。ここで、ベースバンド処理部326における変調方式及び復調方式は特定のものに限定されない。
The
また、第1無線通信部302による伝送方式はマルチキャリア伝送方式でもよいし、シングルキャリア伝送方式でもよい。
Further, the transmission method by the first
図10は、本実施形態に係るドップラーダイバーシチ機能を有するムービングセル基地局30の基地局装置300における第2無線通信部304の一構成例を示すブロック図である。
図10において、第2無線通信部304は、第2アンテナ315に接続された高周波信号処理部340とベースバンド処理部346とを備えている。高周波信号処理部340は、DUP(Duplexer:送受共用器)341と、受信電力増幅器342と、送信電力増幅器344と、周波数変換部345を備える。
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the second
10, the second
なお、図10の第2無線通信部304の例では、ドップラー周波数シフトfDを検出する周波数シフト検出部を備えていないが、第2アンテナ315として前方指向性アンテナ及び後方指向性アンテナを備え、前述の第1無線通信部302と同様に各アンテナに対応させてドップラー周波数シフトfDを検出する周波数シフト検出部と周波数変換部を備え、ドップラー周波数シフトfDを補償するように、前方指向性アンテナ及び後方指向性アンテナそれぞれを介した受信信号及び送信信号を処理してもよい。
In the example of the second
以上、本実施形態によれば、自動車に搭載したムービングセル基地局30において、低価格化を図ることができるとともに、無線通信のスループット低下を抑制しつつドップラーダイバーシチを利用して通信品質を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, in the moving
図11(a)は他の実施形態に係る移動中の自動車40に組み込まれたムービングセル基地局30に到来している固定基地局からの電波の分布(到来波分布)を模式的に示した説明図である。また、図11(b)は同ムービングセル基地局30の移動中に側方指向性アンテナ313、314によって受信される受信信号の周波数分布の一例を示す説明図である。
FIG. 11A schematically shows a distribution (arriving wave distribution) of radio waves from a fixed base station arriving at a moving
図11の実施形態において、前述のようにJakesモデルによると、前進するムービングセル基地局30を搭載した自動車40の前方向Fから到来する到来波の受信信号は、ドップラー効果により周波数が高い方にシフトする。逆に自動車40の後方向から到来する到来波の受信信号は、ドップラー効果により周波数が低い方にシフトする。本実施形態では、これらの前方向及び後方向と交差する左右方向からの到来波それぞれを専用に受信する空間フィルタである単指向性の側方指向性アンテナ313,314を自動車40にそれぞれ設置してダイバーシチブランチとしている。各ダイバーシチブランチで受信される到来波のドップラー周波数シフトfDによる周波数広がりΔfDは、図11(b)に示すように前述の比較例に比べると狭いため、受信信号の復調処理が容易であり、受信回路規模が小さく高い復調性能が得られ、受信特性が改善する。
In the embodiment of FIG. 11, as described above, according to the Jakes model, the received signal of the arriving wave arriving from the front direction F of the
なお、図11の例では、固定基地局20からの電波を受信する場合について示しているが、アンテナ313、314は送受信の相関性があるため、固定基地局20へ電波を送信する場合についても同様の効果がある。
Although the example of FIG. 11 illustrates a case where radio waves from the fixed
図12(a)は更に他の実施形態に係る移動中の自動車40に組み込まれたムービングセル基地局30に到来している固定基地局からの電波の分布(到来波分布)を模式的に示した説明図である。また、図12(b)は同ムービングセル基地局30の移動中に前方指向性アンテナ311、後方指向性アンテナ312及び側方指向性アンテナ313,314によって受信される受信信号の周波数分布の一例を示す説明図である。
FIG. 12A schematically shows a distribution (arriving wave distribution) of radio waves from a fixed base station arriving at a moving
図12の実施形態では、前方向、後方向及び左右方向からの到来波それぞれを専用に受信する空間フィルタである単指向性アンテナ313,314を自動車40にそれぞれ設置してダイバーシチブランチとしている。各ダイバーシチブランチで受信される到来波のドップラー周波数シフトfDによる周波数広がりΔfDは、図12(b)に示すように前述の比較例に比べると狭いため、受信信号の復調処理が容易であり、受信回路規模が小さく高い復調性能が得られ、受信特性が改善する。
In the embodiment shown in FIG. 12,
なお、図12の例では、固定基地局20からの電波を受信する場合について示しているが、アンテナ313、314は送受信の相関性があるため、固定基地局20へ電波を送信する場合についても同様の効果がある。
Although the example of FIG. 12 illustrates a case where a radio wave from the fixed
以上の実施形態では、自動車40に組み込まれた無線通信装置がムービングセル基地局30である場合について説明したが、自動車40に組み込まれる無線通信装置はムービングセル基地局30以外の装置であってもよい。例えば、本発明は、図13に示すように、自動車40に組み込まれた無線通信装置が、自動車40に対して固定配置されたアンテナ511、512とユーザ装置本体500とを有するユーザ装置(移動局)50である場合について同様に適用することができ、同様な効果が得られるものである。
In the above embodiment, the case where the wireless communication device incorporated in the
また、本発明は、自動車40に組み込まれた無線通信装置が、自動車40に対して固定配置された放送受信アンテナと受信装置本体とを有する、放送送信局から送信された放送電波を受信する放送受信装置である場合について同様に適用することができ、同様な効果が得られるものである。 Further, the present invention provides a broadcast system for receiving a broadcast wave transmitted from a broadcast transmitting station, wherein the wireless communication device incorporated in the vehicle has a broadcast receiving antenna fixed to the vehicle and a receiving device main body. The same can be applied to the case of a receiving device, and a similar effect can be obtained.
また、本明細書で説明された処理工程並びに通信システム、無線通信装置、基地局装置及びユーザ装置(移動局装置、ユーザ端末装置、移動機)の構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。例えば、本実施形態の無線通信装置(基地局装置)における処理は、後述のハードウェアに所定のプログラムが読み込まれて実行されたり、後述のハードウェアに予め組み込まれた所定のプログラムが実行されたりすることにより、実現される。 Further, the processing steps described in this specification and the components of the communication system, the wireless communication device, the base station device, and the user device (mobile station device, user terminal device, mobile device) can be implemented by various means. it can. For example, these steps and components may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof. For example, the processing in the wireless communication device (base station device) according to the present embodiment is executed by reading a predetermined program into hardware described below, or executing a predetermined program pre-installed in hardware described later. This is achieved by doing
ハードウェア実装については、実体(例えば、各種無線通信装置、Node B、端末、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置)において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、1つ又は複数の、特定用途向けIC(ASIC)、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、デジタル信号処理装置(DSPD)、プログラマブル・ロジック・デバイス(PLD)、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ(FPGA)、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。 Regarding hardware implementation, means such as a processing unit used for realizing the above steps and components in an entity (for example, various wireless communication devices, Node B, terminal, hard disk drive device, or optical disk drive device) include: One or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processors (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), field programmable gate arrays (FPGAs), processors , A controller, microcontroller, microprocessor, electronic device, other electronic unit designed to perform the functions described herein, a computer, or a combination thereof.
また、ファームウェア及び/又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム(例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード)で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び/又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ/プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び/又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、リードオンリーメモリ(ROM)、不揮発性ランダムアクセスメモリ(NVRAM)、プログラマブルリードオンリーメモリ(PROM)、電気的消去可能PROM(EEPROM)、FLASHメモリ、フロッピー(登録商標)ディスク、コンパクトディスク(CD)、デジタルバーサタイルディスク(DVD)、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、1又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。 Also, with respect to firmware and / or software implementation, any means such as a processing unit that may be used to implement the above components may include programs (eg, procedures, functions, modules, instructions, etc.) that perform the functions described herein. , Etc.). In general, any computer / processor-readable medium that explicitly embodies firmware and / or software code will be implemented by means of a processing unit or the like used to implement the above steps and components described herein. May be used to implement. For example, firmware and / or software code may be stored in a memory, for example, in a control device, and executed by a computer or a processor. The memory may be implemented inside a computer or a processor, or may be implemented outside a processor. The firmware and / or software code includes, for example, a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), a nonvolatile random access memory (NVRAM), a programmable read only memory (PROM), and an electrically erasable PROM (EEPROM). ), A FLASH memory, a floppy disk, a compact disk (CD), a digital versatile disk (DVD), a magnetic or optical data storage device, etc. Good. The code may be executed by one or more computers or processors, and may cause the computers or processors to perform the functional aspects described herein.
また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。 Also, descriptions of the embodiments disclosed herein are provided to enable one of ordinary skill in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to the present disclosure will be readily apparent to those skilled in the art, and the general principles defined herein may be applied to other variations without departing from the spirit or scope of the present disclosure. Therefore, the present disclosure is not limited to the examples and designs described herein, but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.
10 移動通信網
20 固定基地局(マクロセル基地局)
20A 固定基地局のセル(マクロセル)
21 衛星局(人工衛星)
22 固定基地局(衛星地球局)
23 係留気球
24 係留気球中継局
25 固定基地局
30 ムービングセル基地局(移動型の基地局)
30A ムービングセル
40 自動車
41 バッテリー
50 ユーザ装置(移動局)
60 管理装置
300 基地局装置
302 第1無線通信部
304 第2無線通信部
306 中継制御部
308 記憶部
310 データ処理部
311 第1アンテナ(前方指向性アンテナ)
312 第1アンテナ(後方指向性アンテナ)
313 第1アンテナ(右側方指向性アンテナ)
314 第1アンテナ(左側方指向性アンテナ)
315 第2アンテナ
320A,B 第1及び第2の高周波信号処理部
321A,B 送受共用器(DUP)
322A,B 受信電力増幅器
323A,B 周波数シフト検出部
324A,B 送信電力増幅器
325A,B 周波数変換部
326 ベースバンド処理部
10
20A Fixed base station cell (macro cell)
21 satellite stations (artificial satellites)
22 Fixed base station (satellite earth station)
23 Moored
312 1st antenna (backward directional antenna)
313 First antenna (right-directional antenna)
314 1st antenna (left side directional antenna)
315
322A, B Receive
Claims (8)
移動通信システムの固定基地局との間で第1周波数の無線通信を行う第1無線通信部と、
ユーザ装置との間で前記第1周波数とは異なる第2周波数の無線通信を行う第2無線通信部と、
前記移動体の少なくとも外側の周辺エリアにムービングセルを形成し、前記ムービングセル内に位置するユーザ装置と前記固定基地局との間の通信を中継するように、前記第1無線通信部及び前記第2無線通信部を制御する中継制御部と、を備え、
前記第1無線通信部及び前記第2無線通信部はそれぞれ、
前記移動体が主に移動する主移動方向を基準にして互いに異なる複数の方向に単指向性を有する複数の指向性アンテナと、
前記移動体の移動時に前記複数の指向性アンテナそれぞれに対応する複数のドップラー周波数シフトを検出する周波数シフト検出部と、
前記複数のドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記複数の指向性アンテナそれぞれを介した受信信号及び送信信号を処理する複数の信号処理部と、を備え、
前記複数の指向性アンテナは、前記移動体の主移動方向に向いた単指向性を有する前方指向性アンテナと、前記移動体の主移動方向とは逆方向に向いた単指向性を有する後方指向性アンテナと、前記移動体の主移動方向と交差する方向における一方の側方に向いた単指向性を有する第1の側方指向性アンテナと、前記移動体の他の側方に向いた単指向性を有する第2の側方指向性アンテナと、を含み、
前記周波数シフト検出部は、前記移動体の移動時に前記前方指向性アンテナ、前記後方指向性アンテナ、前記第1の側方指向性アンテナ及び前記第2の側方指向性アンテナのそれぞれに対応する4つのドップラー周波数シフトを検出し、
前記信号処理部は、
前記前方指向性アンテナに対応するドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記前方指向性アンテナを介した受信信号及び送信信号を処理する前方指向性アンテナ用の信号処理部と、
前記後方指向性アンテナに対応するドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記後方指向性アンテナを介した受信信号及び送信信号を処理する後方指向性アンテナ用の信号処理部と、
前記第1の側方指向性アンテナに対応するドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記第1の側方指向性アンテナを介した受信信号及び送信信号を処理する第1の側方指向性アンテナ用の信号処理部と、
前記第2の側方指向性アンテナに対応するドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように、前記第2の側方指向性アンテナを介した受信信号及び送信信号を処理する第2の側方指向性アンテナ用の信号処理部と、を有することを特徴とするムービングセル基地局。 A moving cell base station that is mounted on a moving body and forms a mobile cell,
A first wireless communication unit that performs wireless communication of a first frequency with a fixed base station of a mobile communication system
A second wireless communication unit that performs wireless communication with a user device at a second frequency different from the first frequency;
A moving cell is formed in a peripheral area at least outside the moving object, and the first wireless communication unit and the second radio communication unit are configured to relay communication between a user apparatus located in the moving cell and the fixed base station. A relay control unit that controls the wireless communication unit;
The first wireless communication unit and the second wireless communication unit each
A plurality of directional antennas having unidirectionality in a plurality of directions different from each other with reference to a main moving direction in which the moving body mainly moves,
A frequency shift detection unit that detects a plurality of Doppler frequency shifts corresponding to each of the plurality of directional antennas when the moving body moves,
Based on the detection results of the plurality of Doppler frequency shifts, to compensate for the Doppler frequency shift, comprising a plurality of signal processing unit that processes a received signal and a transmission signal via each of the plurality of directional antennas, ,
Said plurality of directional antennas, the rear has a front directional antenna with unidirectional oriented in the main direction of movement of the moving body, the unidirectional to the main movement direction of the movable body facing the opposite direction oriented A directional antenna, a first lateral directional antenna having unidirectional directivity to one side in a direction intersecting the main moving direction of the moving body, and a monolateral antenna facing the other side of the moving body. A second side directional antenna having directivity; and
The frequency shift detection unit, corresponding to each of said front directional antenna during movement of the moving body, before Symbol rear directional antenna, said first side directional antenna and the second lateral directional antenna Detect four Doppler frequency shifts,
The signal processing unit,
On the basis of the detection result of the Doppler frequency shift corresponding to the forward directional antenna, so as to compensate for the Doppler frequency shift, for the forward directional antenna for processing the reception signal and the transmission signal via the forward directional antenna A signal processing unit;
Based on the detection result of the Doppler frequency shift corresponding to the backward directional antenna, to compensate for the Doppler frequency shift, for the backward directional antenna for processing the reception signal and the transmission signal through the backward directional antenna A signal processing unit ;
Before SL based on the detection result of the corresponding Doppler frequency shift in the first side directional antenna, the Doppler frequency shift to compensate the received signal through the first side directional antenna and the transmission signal A signal processing unit for a first lateral directional antenna that processes
Based on the detection result of the Doppler frequency shift corresponding to the second lateral directional antenna, the reception signal and the transmission signal via the second lateral directional antenna are compensated for the Doppler frequency shift. A signal processing unit for processing a second lateral directional antenna for processing.
前記信号処理部は、前記ドップラー周波数シフトの検出結果に基づいて、該ドップラー周波数シフトを補償するように前記受信信号及び前記送信信号の周波数を変換することを特徴とするムービングセル基地局。 In the moving cell base station of claim 1 ,
The moving cell base station, wherein the signal processing unit converts frequencies of the reception signal and the transmission signal so as to compensate for the Doppler frequency shift based on a detection result of the Doppler frequency shift.
前記第1無線通信部の前記固定基地局に対する送信電力及び受信感度は、前記ユーザ装置の前記固定基地局に対する送信電力及び受信感度よりも高いことを特徴とするムービングセル基地局。 In the moving cell base station according to claim 1 or 2 ,
The moving cell base station, wherein transmission power and reception sensitivity of the first wireless communication unit to the fixed base station are higher than transmission power and reception sensitivity of the user apparatus to the fixed base station.
前記固定基地局に対する自局の移動に伴う第1ハンドオーバ処理と、自局と前記ユーザ装置との間の相対移動に伴う第2ハンドオーバ処理とを行うことを特徴とするムービングセル基地局。 In the moving cell base station according to any one of claims 1 to 3 ,
A moving cell base station, comprising: a first handover process associated with a movement of the own station with respect to the fixed base station; and a second handover process associated with a relative movement between the own station and the user apparatus.
前記第1無線通信部及び前記第2無線通信部それぞれの複数の指向性アンテナはビームフォーミング機能を有することを特徴とするムービングセル基地局。 In the moving cell base station according to any one of claims 1 to 4 ,
A moving cell base station, wherein the plurality of directional antennas of each of the first wireless communication unit and the second wireless communication unit have a beamforming function.
前記移動体は、乗用車、バス、トラック若しくは自動二輪車を含む自動車、線路上を走行する鉄道車両、航空機又は船舶であることを特徴とするムービングセル基地局。 In the moving cell base station according to any one of claims 1 to 5 ,
The moving cell base station, wherein the moving object is a car including a passenger car, a bus, a truck, or a motorcycle, a railcar running on a track, an aircraft, or a ship.
乗用車、バス、トラック若しくは自動二輪車を含む自動車、線路上を走行する鉄道車両、航空機又は船舶であることを特徴とする移動体。 The mobile object according to claim 7 ,
A moving object, which is a car including a passenger car, a bus, a truck, or a motorcycle, a railroad vehicle running on a track, an aircraft, or a ship.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017002191A JP6637910B2 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Moving cell base station and mobile |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017002191A JP6637910B2 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Moving cell base station and mobile |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018113554A JP2018113554A (en) | 2018-07-19 |
JP6637910B2 true JP6637910B2 (en) | 2020-01-29 |
Family
ID=62911426
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017002191A Active JP6637910B2 (en) | 2017-01-10 | 2017-01-10 | Moving cell base station and mobile |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6637910B2 (en) |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03190331A (en) * | 1989-12-19 | 1991-08-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Data receiver |
JPH09284251A (en) * | 1996-04-10 | 1997-10-31 | Jisedai Digital Television Hoso Syst Kenkyusho:Kk | Receiver |
JP2005236678A (en) * | 2004-02-19 | 2005-09-02 | Toyota Motor Corp | Receiver for mobile object |
JP4652846B2 (en) * | 2004-03-11 | 2011-03-16 | パナソニック株式会社 | Communication terminal device and communication relay method |
JP4234667B2 (en) * | 2004-11-30 | 2009-03-04 | 株式会社東芝 | OFDM receiver for mobile |
JP4761845B2 (en) * | 2005-06-10 | 2011-08-31 | パナソニック株式会社 | Mobile radio transmission method, radio transmission apparatus and radio transmission system |
JP5647699B2 (en) * | 2013-01-23 | 2015-01-07 | ソフトバンクモバイル株式会社 | Base station system, mobile base station, server apparatus, mobile base station control method, update method, and computer program |
JP6371391B2 (en) * | 2013-07-30 | 2018-08-08 | ソニー株式会社 | Method for requesting activation of repeater function and user equipment |
JP5750523B1 (en) * | 2014-02-17 | 2015-07-22 | ソフトバンクモバイル株式会社 | Control device, relay device, communication system, program, and control method |
-
2017
- 2017-01-10 JP JP2017002191A patent/JP6637910B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018113554A (en) | 2018-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6498241B2 (en) | Wireless communication apparatus and moving body | |
EP3699885B1 (en) | Method for predicting channel load | |
JP6644660B2 (en) | Base station device, base station, mobile unit, management device, and communication system | |
US11472405B2 (en) | Method and apparatus related to intra-lane position data indicative of a lateral distance to a lane reference point | |
US11700514B2 (en) | Method for a wireless communication from a first transportation vehicle to a road infrastructure station and apparatus for use in a transportation vehicle and adapted transportation vehicle | |
KR101687818B1 (en) | Vehicle, communicating method thereof and wireless communication apparatus therein | |
US9386624B2 (en) | Systems and methods of facilitating portable device communications | |
US20130322330A1 (en) | Communication apparatus and method for group moving object in communication system | |
JP6637910B2 (en) | Moving cell base station and mobile | |
CN115380546A (en) | Vehicle request for sensor data with sensor data filtering conditions | |
JP6563969B2 (en) | Communications system | |
WO2017007025A1 (en) | In-vehicle antenna and in-vehicle communication device | |
WO2020035985A1 (en) | Data transmitting device, and data transmitting method | |
JP2019009530A (en) | Radio communication device, base station device, mobile station device, mobile body, and communication system | |
US8018888B1 (en) | Mobile WLAN repeater system | |
JP7143886B2 (en) | Base station, communication system, communication method, and communication control program | |
US11383724B2 (en) | Method, apparatus and computer program for transferring an execution of a function for a vehicle between a backend entity and the vehicle, method, apparatus and computer program for a vehicle and method, apparatus and computer program for a backend entity | |
JP2018148283A (en) | Base station, management device, and communication system | |
KR102035842B1 (en) | WAVE device and method for receiving GPS thereof based on DSRC | |
JP6541631B2 (en) | Communication system, management apparatus, communication service providing method and charging method | |
KR102656900B1 (en) | Method for preventing signal interference of vehicle supporting c-v2x communication and wave communication and vehicle-mounted device performing method | |
US20230113523A1 (en) | Methods for user equipment for improving position information, apparatus, vehicle and computer program | |
JP5743726B2 (en) | Radio wave emission source detection sensor and lane identification determination method | |
US20220230545A1 (en) | Traffic communication system, roadside device, server, and traffic communication method | |
JP2008252491A (en) | Broadcast wave reception system and software radio |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180119 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190125 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190201 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190314 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190830 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191206 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191223 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6637910 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |