JP6799020B2 - Suppression of beam pattern generation in a virtual cell configuration consisting of multiple sector cells - Google Patents
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Description
本発明は、移動通信の基地局、無線中継局又は地上のデジタル放送装置などで形成される複数のセクタセルからなる仮想セル構成におけるビームパターン生成抑制に関するものである。 The present invention relates to suppressing beam pattern generation in a virtual cell configuration composed of a plurality of sector cells formed by a mobile communication base station, a wireless relay station, a digital broadcasting device on the ground, or the like.
従来、移動通信システムの基地局で複数のセクタセルを形成する場合、セクタセルの境界エリアでは隣接セクタセルからの干渉信号により通信品質（例えばＳＩＮＲ）が劣化する。そのため、複数のセクタセルで仮想的な同一セルを構成する仮想セル構成により、セクタセルの境界エリアでの干渉を改善する技術が知られている。 Conventionally, when a plurality of sector cells are formed in a base station of a mobile communication system, the communication quality (for example, SINR) deteriorates in the boundary area of the sector cells due to interference signals from adjacent sector cells. Therefore, there is known a technique for improving interference in the boundary area of sector cells by a virtual cell configuration in which a plurality of sector cells form virtually the same cell.
仮想セル構成では、いくつかの送信信号（例えば共通の制御信号）についてセクタセル間で同一信号を送信するため、セクタセル間のアンテナの距離が短い（アンテナ間相関が高い）場合、特定のビームパターン（合成アンテナ利得パターン）が発生し、特定の角度において弱電界エリアが発生してしまう。この弱電界エリアの発生を抑制するために、各セクタセルの送信アンテナから送信される信号に付加する周波数オフセットをランダマイズする周波数オフセット送信ダイバーシチが知られている（非特許文献１参照）。 In the virtual cell configuration, the same signal is transmitted between sector cells for several transmission signals (for example, a common control signal). Therefore, when the distance between the antennas between the sector cells is short (the correlation between antennas is high), a specific beam pattern (for example, a common control signal) is transmitted. A combined antenna gain pattern) is generated, and a weak electric field area is generated at a specific angle. In order to suppress the generation of this weak electric field area, a frequency offset transmission diversity that randomizes the frequency offset added to the signal transmitted from the transmission antenna of each sector cell is known (see Non-Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の周波数オフセット送信ダイバーシチでは、セクタセルの送信アンテナごとに付加する周波数オフセットをデジタル的にランダム発生させて信号に付加するための追加デジタル回路構成（非特許文献１の図２における「Ｒａｎｄｏｍ Ｎｕｍｂｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ」及び「Ａｄｄｉｎｇ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｏｆｆｓｅｔ」参照）が必要になるという課題がある。 However, in the conventional frequency offset transmission diversity, an additional digital circuit configuration for digitally randomly generating a frequency offset to be added to each transmission antenna of the sector cell and adding it to the signal (“Random” in FIG. 2 of Non-Patent Document 1). There is a problem that "Number Generator" and "Adding Frequency Offset") are required.
本発明の一態様に係る無線装置は、複数のセクタセルからなる仮想セルを構成し前記複数のセクタセルそれぞれの下りリンクで送信される信号の全てまたは一部がセクタセル間で同一となる仮想セル構成方式を用いる無線装置であって、前記複数のセクタセルのそれぞれに対応するように、送信対象の中間周波数信号と局部発振信号とを混合して高周波の送信信号を生成する送信信号生成部と、所定の目標周波数で前記局部発振信号を発生して前記送信信号生成部に供給する局部発振部とを個別に備える。
前記無線装置において、前記複数の局部発振部で発生する前記局部発振信号の周波数同期処理に用いる基準信号を発生する基準信号発生部と、前記複数の局部発振部に対して前記基準信号発生部の基準信号を互いに時間をずらして供給する基準信号供給部と、を備えてもよい。
また、前記無線装置において、前記複数の局部発振部それぞれにおける前記局部発振信号の目標周波数は互いに異なる周波数に設定され、前記複数の局部発振部で発生する前記局部発振信号の周波数同期処理に用いる基準信号を発生する基準信号発生部と、前記複数の局部発振部に対して前記基準信号発生部の基準信号を同時に供給する基準信号供給部と、を備えてもよい。
The wireless device according to one aspect of the present invention is a virtual cell configuration method in which a virtual cell composed of a plurality of sector cells is configured, and all or a part of signals transmitted on the downlink of each of the plurality of sector cells are the same among the sector cells. A transmission signal generator that mixes an intermediate frequency signal to be transmitted and a local oscillation signal to generate a high-frequency transmission signal, and a predetermined transmission signal generator so as to correspond to each of the plurality of sector cells. A local oscillation unit that generates the local oscillation signal at a target frequency and supplies the transmission signal generation unit is individually provided.
In the wireless device, a reference signal generation unit that generates a reference signal used for frequency synchronization processing of the local oscillation signal generated by the plurality of local oscillation units, and a reference signal generation unit for the plurality of local oscillation units. A reference signal supply unit for supplying reference signals at different times may be provided.
Further, in the wireless device, the target frequencies of the local oscillation signals in each of the plurality of local oscillation units are set to different frequencies, and a reference used for frequency synchronization processing of the local oscillation signals generated in the plurality of local oscillation units. A reference signal generation unit that generates a signal and a reference signal supply unit that simultaneously supplies the reference signal of the reference signal generation unit to the plurality of local oscillation units may be provided.
また、前記無線装置において、前記送信信号は、前記複数のセルに在圏する複数の端末装置が前記無線装置に接続するために各端末装置にＯＦＤＭ伝送により送信される共通信号であってもよい。ここで、前記ＯＦＤＭ伝送により送信される送信信号は、ＰＣＦＩＣＨ（Physical Control Format Indicator Channel）の下りリンク制御情報のフォーマット指示情報、ＰＨＩＣＨ（Physical HARQ Indicator Channel）の下りリンクデータ送達確認情報信号、ＰＤＣＣＨ（Physical Downlink Control Channel）の下りリンク制御情報信号、セル参照信号、同期信号、システム情報信号の少なくとも一つを含んでもよい。 Further, in the wireless device, the transmission signal may be a common signal transmitted by OFDM transmission to each terminal device in order for a plurality of terminal devices located in the plurality of cells to connect to the wireless device. .. Here, the transmission signal transmitted by the OFDM transmission includes format instruction information of downlink control information of PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel), downlink data delivery confirmation information signal of PHICH (Physical HARQ Indicator Channel), and PDCCH (PDCCH). It may include at least one of a downlink control information signal, a cell reference signal, a synchronization signal, and a system information signal of the Physical Downlink Control Channel.
また、前記無線装置は、移動通信の基地局、前記基地局で送受信される信号を中継する無線中継局又はデジタル放送装置であってもよい。また、前記無線装置は、地上又は海上に固定配置され、又は、地上又は海上を移動する移動体に組み込まれているものであってもよい。前記無線中継局はリピーターであってもよい。 Further, the wireless device may be a mobile communication base station, a wireless relay station that relays signals transmitted / received by the base station, or a digital broadcasting device. Further, the wireless device may be fixedly arranged on the ground or the sea, or may be incorporated in a moving body moving on the ground or the sea. The wireless relay station may be a repeater.
また、前記無線装置は、気球、ドローン、ソーラープレーンタイプ又は飛行船タイプ等のＨＡＰＳ（高高度プラットフォーム局）、人工衛星などの上空に位置する浮揚体又は飛行体に組み込まれているものであってもよい。ここで、前記無線装置は、地上又は海面との間の所定のセル形成目標空域に３次元セルを形成し、前記セル形成目標空域の高度は１０［ｋｍ］以下であってもよい。前記浮揚体又は飛行体は、自律制御又は外部からの制御により所定高度の空域に位置するように制御されるものであってもよい。前記浮揚体又は飛行体は、気球、ドローン、ソーラープレーンタイプ又は飛行船タイプ等のＨＡＰＳ（高高度プラットフォーム局）、人工衛星などであってもよい。また、前記浮揚体又は飛行体は、１００［ｋｍ］以下の高度に位置するものであってもよい。 Further, even if the wireless device is incorporated in a floating body or an air body located in the sky such as a balloon, a drone, a HAPS (high altitude platform station) such as a solar plane type or an airship type, or an artificial satellite. Good. Here, the wireless device may form a three-dimensional cell in a predetermined cell formation target airspace between the ground and the sea surface, and the altitude of the cell formation target airspace may be 10 [km] or less. The floating body or the flying body may be controlled so as to be located in an airspace at a predetermined altitude by autonomous control or external control. The floating body or flying body may be a balloon, a drone, a HAPS (high altitude platform station) such as a solar plane type or an airship type, an artificial satellite, or the like. Further, the floating body or the flying body may be located at an altitude of 100 [km] or less.
また、本発明の他の態様に係る通信システムは、前記いずれかの無線装置を複数備える。 Further, the communication system according to another aspect of the present invention includes a plurality of the above-mentioned wireless devices.
本発明によれば、複数のセクタセルのそれぞれに対応するように個別に設けられた複数の基準信号発生部で発生したランダムな周波数誤差を有する基準信号と、送信対象の中間周波数信号とに基づいて、送信信号生成部により高周波の送信信号を生成するため、複数のセクタセルそれぞれの下りリンクで送信される複数の送信信号がランダムな周波数差を有する。よって、複数のセクタセルからなる仮想セル構成におけるビームパターンに起因した弱電界エリアの発生を抑制できる。しかも、セクタセルの数に応じて、ランダムな周波数差を有する送信信号を生成するためにアナログ処理可能な基準信号発生部を追加していけばよく、周波数オフセットをデジタル的にランダム発生させて付加するデジタル処理部を必要としないため、簡易な構成にすることができる。 According to the present invention, a reference signal having a random frequency error generated by a plurality of reference signal generators individually provided so as to correspond to each of the plurality of sector cells and an intermediate frequency signal to be transmitted are used. Since the transmission signal generation unit generates a high-frequency transmission signal, a plurality of transmission signals transmitted on the downlink of each of the plurality of sector cells have a random frequency difference. Therefore, it is possible to suppress the generation of a weak electric field area due to the beam pattern in the virtual cell configuration including a plurality of sector cells. Moreover, a reference signal generator capable of analog processing may be added in order to generate a transmission signal having a random frequency difference according to the number of sector cells, and a frequency offset is digitally randomly generated and added. Since it does not require a digital processing unit, it can have a simple configuration.
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は、本発明の実施形態に係る基地局１０を中心として形成される仮想セル（以下「広域セル」という。）１００の一例を示す説明図である。本実施形態の無線装置としての基地局１０は、複数のセクタセル１０１，１０２，１０３からなる広域セル１００を形成し、各セクタセル１０１，１０２，１０３の下りリンクで直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）伝送により送信される信号の全てまたは一部がセクタセル間で同一となる仮想セル構成方式を用いる。図１において、基地局１０は、互いに異なる３方向に指向性を有する３つのビームで形成される３つのセクタセル（以下、実施形態において「セクタ」という。）１０１，１０２，１０３それぞれに位置する端末装置７０に信号を送信する。セクタ１０１，１０２，１０３はそれぞれ、基地局１０で個別に送信制御可能な通信サービス提供エリアである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of a virtual cell (hereinafter referred to as “wide area cell”) 100 formed around a base station 10 according to an embodiment of the present invention. The base station 10 as a wireless device of the present embodiment forms a wide area cell 100 composed of a plurality of sector cells 101, 102, 103, and is transmitted by orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) at the downlink of each sector cell 101, 102, 103. A virtual cell configuration method is used in which all or part of the transmitted signal is the same between sector cells. In FIG. 1, the base station 10 is a terminal located in each of three sector cells (hereinafter, referred to as “sectors” in the embodiment) 101, 102, and 103 formed by three beams having directivity in three different directions. A signal is transmitted to the device 70. Sectors 101, 102, and 103 are communication service providing areas that can be individually controlled by the base station 10.
なお、以下の実施形態では、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）方式の信号を送信する移動体通信の基地局１０の場合について説明するが、本発明は、複数のセクタからなる広域セルを形成するものであれば、ＯＦＤＭ以外の方式の信号を送信する基地局や、基地局以外の無線装置（例えば、リピーターなどの無線中継装置、衛星デジタル放送装置、地上デジタル放送装置など）にも適用できる。また、広域セルやそれを形成するセクタは地上又は海上などに２次元状に形成してもよいし、地上や海上の上空の空間に３次元状に形成してもよい。また、広域セルを構成するセクタの数は２であってもよいし、４以上であってもよい。 In the following embodiment, the case of the mobile communication base station 10 that transmits a signal of the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) method will be described, but the present invention forms a wide area cell composed of a plurality of sectors. If so, it can be applied to a base station that transmits a signal of a method other than OFDM and a wireless device other than the base station (for example, a wireless relay device such as a repeater, a satellite digital broadcasting device, a terrestrial digital broadcasting device, etc.). Further, the wide area cell and the sector forming the wide area cell may be formed two-dimensionally on the ground or the sea, or may be formed three-dimensionally in the space above the ground or the sea. Further, the number of sectors constituting the wide area cell may be 2 or 4 or more.
また、端末装置７０は、移動通信の携帯電話機やスマートフォンなどのユーザ装置としての移動局であってもよいし、自動車やドローンなどの移動体に組み込まれたモジュール状の移動局であってもよい。端末装置７０は、ＩｏＴ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ ｏｆ Ｔｈｉｎｇｓ）向けデバイスの端末装置であってもよい。 Further, the terminal device 70 may be a mobile station as a user device such as a mobile phone or a smartphone for mobile communication, or may be a modular mobile station incorporated in a mobile body such as an automobile or a drone. .. The terminal device 70 may be a terminal device of a device for IoT (Internet of Things).
図１は、基地局１０を中心として形成される広域セル１００を上方から見た図である。基地局１０は、互いに１２０°ずつ離れた方向Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３に指向性の中心を有する３つのビームで３つのセクタ１０１，１０２，１０３を形成する。各ビームの指向性中心方向Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３の角度φｄｉｒ［°］は図中の上方向を基準にした角度であり、右回転方向が＋（プラス）の角度、左回転方向が−（マイナス）の角度である。 FIG. 1 is a view of the wide area cell 100 formed around the base station 10 as viewed from above. The base station 10 forms three sectors 101, 102, 103 with three beams having directivity centers in directions B1, B2, and B3 separated from each other by 120 °. The angles φ dir [°] of the directivity center directions B1, B2, and B3 of each beam are angles based on the upward direction in the figure, the clockwise rotation direction is a + (plus) angle, and the left rotation direction is-(. Minus) angle.
図２は、図１の２つのセクタ１０１，１０２それぞれを形成する第一アンテナ１９４（１）及び第二アンテナ１９４（２）それぞれのビームの指向特性２１１〜２１４及び受信特性（合成アンテナ利得パターン）２１０，２２０を模式的に示した説明図である。 FIG. 2 shows the directivity characteristics 211 to 214 and the reception characteristics (combined antenna gain pattern) of the beams of the first antenna 194 (1) and the second antenna 194 (2) forming the two sectors 101 and 102 of FIG. 1, respectively. It is explanatory drawing which shows 210, 220 schematically.
図２（ａ）のビームの指向特性２１１、２１２に示すように基地局１０の第一アンテナ１９４（１）及び第二アンテナ１９４（２）それぞれから互いに異なる信号をセクタ１０１，１０２に送信する場合は、各セクタ１０１，１０２に送信される信号が互いに異なるため、特定の角度に弱電界エリアができる合成アンテナ利得パターンは発生しない。 When transmitting signals different from each other to sectors 101 and 102 from the first antenna 194 (1) and the second antenna 194 (2) of the base station 10 as shown in the directivity characteristics 211 and 212 of the beam in FIG. 2 (a). Since the signals transmitted to the sectors 101 and 102 are different from each other, the combined antenna gain pattern in which a weak electric field area is formed at a specific angle does not occur.
前述の図１に示すように、互いに隣り合うセクタの境界のエリアであるセクタ境界エリア（セル境界エリア）Ａ１２，Ａ２３，Ａ３１では、各セクタのアンテナ指向性の中心方向と比較してアンテナ利得が低く、端末装置の受信レベルが低下するため、広域セル１００のカバレッジ圏外となりやすい。そこで、各セクタ１０１，１０２，１０３に在圏するすべての端末装置７０への共通信号について基地局１０から同一信号を送信することで仮想的に広域セル１００を構築する仮想セル構成が有効である。 As shown in FIG. 1 described above, in the sector boundary areas (cell boundary areas) A12, A23, and A31, which are the boundary areas of adjacent sectors, the antenna gain is higher than that in the central direction of the antenna directivity of each sector. Since it is low and the reception level of the terminal device is lowered, it tends to be out of the coverage range of the wide area cell 100. Therefore, a virtual cell configuration that virtually constructs a wide area cell 100 by transmitting the same signal from the base station 10 to all the terminal devices 70 in each sector 101, 102, 103 is effective. ..
しかしながら、仮想セル構成時において基地局１０から同一周波数ｆｔの同一信号（例えば共通の制御信号）を各セクタ１０１，１０２に送信する場合、特定の角度に弱電界エリアを有する合成アンテナ利得パターンが発生するおそれがある。 However, when the same signal of the same frequency ft (for example, a common control signal) is transmitted from the base station 10 to the sectors 101 and 102 in the virtual cell configuration, a combined antenna gain pattern having a weak electric field area at a specific angle is generated. There is a risk of
例えば、図２（ｂ）の仮想セル構成のビームの指向特性２１１、２１３に示すように、基地局１０の第一アンテナ１９４（１）及び第二アンテナ１９４（２）それぞれから同一周波数ｆｔの同一信号（例えば共通の制御信号）をセクタ１０１，１０２に送信する場合、セクタ１０１，１０２のセクタ境界において同一周波数の同一信号が合成されることにより、特定の角度に弱電界エリア２１０ａを有する合成アンテナ利得パターン２１０が発生するおそれがある。 For example, as shown in the directional characteristics 211 and 213 of the beam of the virtual cell configuration of FIG. 2B, the same frequency ft is the same from each of the first antenna 194 (1) and the second antenna 194 (2) of the base station 10. When a signal (for example, a common control signal) is transmitted to sectors 101 and 102, a composite antenna having a weak electric field area 210a at a specific angle is formed by synthesizing the same signal of the same frequency at the sector boundary of the sectors 101 and 102. Gain pattern 210 may occur.
特に、本実施形態のＨＡＰＳ６０や衛星通信に利用可能な人工衛星等、上空から地上に向けてサービスエリアを構築する通信システムでは、上空のＨＡＰＳ６０や人工衛星等の無線中継装置に設置するアンテナは設置面積に制限があるため、アンテナ間距離が小さくなる。したがって、セクタがオーバーラップする境界エリア部分で上記特定の角度に弱電界エリアを有する合成アンテナ利得パターンが発生しやすい。また、地上セルラシステムにおいても、各セクタを形成するアンテナ間の距離が小さく、各セクタのカバーエリアが重なる（オーバーラップする）境界エリア部分では、上記特定の角度に弱電界エリアを有する合成アンテナ利得パターンが発生しやすい。 In particular, in a communication system that constructs a service area from the sky to the ground, such as the HAPS60 of the present embodiment and an artificial satellite that can be used for satellite communication, an antenna to be installed in a wireless relay device such as the HAPS60 or the artificial satellite in the sky is installed. Due to the limited area, the distance between antennas is small. Therefore, a combined antenna gain pattern having a weak electric field area at the specific angle is likely to occur in the boundary area portion where the sectors overlap. Further, also in the terrestrial cellular system, the distance between the antennas forming each sector is small, and the combined antenna gain having a weak electric field area at the specific angle in the boundary area portion where the cover areas of the sectors overlap (overlap). Patterns are likely to occur.
そこで、本実施形態では、図２（ｃ）の仮想セル構成のビームの指向特性２１１、２１４に示すように、基地局１０の第一アンテナ１９４（１）及び第二アンテナ１９４（２）それぞれから互いに異なる周波数ｆｔ（１），ｆｔ（２）で同一信号（例えば共通の制御信号）をセクタ１０１，１０２に送信している。このように互いに異なる周波数ｆｔ（１），ｆｔ（２）で同一信号をセクタ１０１，１０２に送信することにより、セクタ１０１，１０２のセクタ境界における合成アンテナ利得パターン２２０には弱電界エリアが発生しにくくなり、仮想セル構成における特定のビームパターンに起因した弱電界エリアの発生を抑制できる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in the directivity characteristics 211 and 214 of the beam having the virtual cell configuration of FIG. 2C, the first antenna 194 (1) and the second antenna 194 (2) of the base station 10 are used. The same signal (for example, a common control signal) is transmitted to sectors 101 and 102 at different frequencies ft (1) and ft (2). By transmitting the same signal to the sectors 101 and 102 at different frequencies ft (1) and ft (2) in this way, a weak electric field area is generated in the combined antenna gain pattern 220 at the sector boundary of the sectors 101 and 102. It becomes difficult, and the generation of a weak electric field area due to a specific beam pattern in the virtual cell configuration can be suppressed.
図３は、図１の２つのセクタ１０１，１０２それぞれを形成するビームの指向特性２０１，２０２、各セクタ１０１，１０２に向けて同一信号を同一周波数で送信したときの受信特性２１０、及び各セクタ１０１，１０２に向けて同一信号を互いに異なる周波数で送信したときの受信特性２２０それぞれの一例を示すグラフである。この図３のグラフは、コンピュータシミュレーションの結果である。表１に、図３におけるシミュレーション諸元を示す。 FIG. 3 shows the directivity characteristics 201 and 202 of the beams forming the two sectors 101 and 102 of FIG. 1, the reception characteristics 210 when the same signal is transmitted to each sector 101 and 102 at the same frequency, and each sector. It is a graph which shows an example of each reception characteristic 220 when the same signal is transmitted to 101, 102 at different frequencies. The graph of FIG. 3 is the result of computer simulation. Table 1 shows the simulation specifications in FIG.
前述のように、各セクタ１０１，１０２，１０３に在圏するすべての端末装置７０への共通信号について基地局１０から同一信号を送信することで仮想的に広域セル１００を構築するセル仮想化が有効である。しかしながら、すべてのセクタ１０１，１０２，１０３に向けて同一周波数で同一信号を送信した場合、各セクタのアンテナの配置に応じて位相合成による特定の合成アンテナパターンが出現し、平均的な合成アンテナ利得は向上するものの、特定のエリアにおいて位相が逆相で合成され受信レベルが逆に低下するケースが生じるおそれがある。例えば、図３の受信特性２１０に示すように、角度φｄｉｒ＝０°近傍のセクタ境界エリアＡ１２（図１参照）において、周期的に受信レベルが大きく低下する特定の合成アンテナパターンが生じるおそれがある。 As described above, cell virtualization that virtually constructs a wide area cell 100 by transmitting the same signal from the base station 10 for a common signal to all terminal devices 70 in each sector 101, 102, 103. It is valid. However, when the same signal is transmitted to all sectors 101, 102, 103 at the same frequency, a specific composite antenna pattern by phase synthesis appears according to the arrangement of the antennas in each sector, and the average composite antenna gain. However, in a specific area, the phases may be combined in opposite phases and the reception level may decrease. For example, as shown in the reception characteristic 210 of FIG. 3, in the sector boundary area A12 (see FIG. 1) near the angle φ dir = 0 °, there is a possibility that a specific composite antenna pattern in which the reception level drops significantly periodically may occur. is there.
上記特定の合成アンテナパターンの発生を抑制するために、本実施形態では、互いに隣接するセルの下りリンク信号間に周波数差（周波数オフセット）を付与している。このように周波数差を付与することにより、例えば図３の受信特性２２０に示すように角度φｄｉｒ＝０°近傍のセクタ境界エリアＡ１２（図１参照）において、周期的に受信レベルが大きく低下する特定の合成アンテナパターンの発生を抑制することができる。 In this embodiment, in order to suppress the occurrence of the specific synthetic antenna pattern, a frequency difference (frequency offset) is added between the downlink signals of cells adjacent to each other. By adding the frequency difference in this way, for example, as shown in the reception characteristic 220 of FIG. 3, the reception level is periodically greatly reduced in the sector boundary area A12 (see FIG. 1) near the angle φ dir = 0 °. It is possible to suppress the occurrence of a specific composite antenna pattern.
図４は、本実施形態の基地局１０において周波数差が付与される信号・チャネルを含むリソースブロック４００の一構成例を示す説明図である。図４の例では、波線４０１で囲んだ７種類の信号及びチャネル（ＣＲＳ：セル参照信号、ＰＤＣＣＨ：物理下りリンク制御チャネル、ＰＨＩＣＨ：物理ハイブリッドＡＱＲ指示チャネル、ＰＣＦＩＣＨ：物理制御フォーマット指示チャネル、ＳＳＳ：セカンダリー同期信号，ＰＳＳ：プリマリー同期信号、ＰＢＣ：物理ブロードキャストチャネル）について、前記ＯＦＤＭチャネルの同一信号に対する周波数差の付与の有無を判断して制御してもよい。また、周波数差を付与する同一信号は、ＰＣＦＩＣＨの下りリンク制御情報のフォーマット指示情報、ＰＨＩＣＨの下りリンクデータ送達確認情報信号、ＰＤＣＣＨの下りリンク制御情報信号、セル参照信号（ＣＲＳ）、同期信号（ＰＳＳ，ＳＳＳ）、システム情報信号（ＭＩＢ，ＳＩＢ）の少なくとも一つであってもよい。また、周波数差を付与する同一信号は、ＰＤＳＣＨ（物理下りシェアドチャネル）の信号であってもよい。 FIG. 4 is an explanatory diagram showing a configuration example of a resource block 400 including a signal / channel to which a frequency difference is applied in the base station 10 of the present embodiment. In the example of FIG. 4, seven types of signals and channels surrounded by wavy lines 401 (CRS: cell reference signal, PDCCH: physical downlink control channel, PHICH: physical hybrid AQR instruction channel, PCFICH: physical control format instruction channel, SSS: The secondary synchronization signal, PSS: primary synchronization signal, PBC: physical broadcast channel) may be controlled by determining whether or not a frequency difference is added to the same signal of the OFDM channel. Further, the same signal that imparts a frequency difference includes a format instruction information of the downlink control information of PCFICH, a downlink data delivery confirmation information signal of PHICH, a downlink control information signal of PDCCH, a cell reference signal (CRS), and a synchronization signal ( It may be at least one of PSS, SSS) and system information signal (MIB, SIB). Further, the same signal that imparts the frequency difference may be a PDSCH (physical downlink shared channel) signal.
図５は、本実施形態の６セクタ方式の基地局１０におけるセクタ間に付与する周波数差（周波数オフセット）の一例を示す説明図である。図５の例では、基地局１０は、互いに異なる６方向に指向性を有する６つのビームで形成される６つのセクタ１０１〜１０６それぞれに位置する端末装置７０に信号を送信する。ここで、セクタ間の周波数差が大きすぎると通信品質に影響を及ぼすため、各セクタに対して適切な周波数の割り当てが必要である。図５の６セクタ方式の基地局１０では、セクタ間の隣接関係を考慮し、セクタ間の周波数差があまり大きくなりすぎないように、周方向で互いに隣接する隣接セクタ間に所定の最大周波数以下の範囲内の周波数差Ｄｆ（＝１００［Ｈｚ］）を付与している。この周波数差Ｄｆ（＝１００［Ｈｚ］）を付与セル間に付与するように、各セクタに周波数オフセットΔｆ（０［Ｈｚ］又は１００［Ｈｚ］）を設定している。キャリアの基準周波数（例えば２［ＧＨｚ］）に周波数オフセットΔｆ（０［Ｈｚ］又は１００［Ｈｚ］）を加算した周波数が、各セクタにおける送信信号の周波数になる。 FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a frequency difference (frequency offset) applied between sectors in the base station 10 of the 6-sector system of the present embodiment. In the example of FIG. 5, the base station 10 transmits a signal to the terminal device 70 located in each of the six sectors 101 to 106 formed by six beams having directivity in six different directions. Here, if the frequency difference between sectors is too large, the communication quality is affected, so it is necessary to allocate an appropriate frequency to each sector. In the 6-sector base station 10 of FIG. 5, in consideration of the adjacency between sectors, the frequency is equal to or less than a predetermined maximum frequency between adjacent sectors adjacent to each other in the circumferential direction so that the frequency difference between the sectors does not become too large. The frequency difference Df (= 100 [Hz]) within the range of is given. A frequency offset Δf (0 [Hz] or 100 [Hz]) is set for each sector so that the frequency difference Df (= 100 [Hz]) is given between the given cells. The frequency obtained by adding the frequency offset Δf (0 [Hz] or 100 [Hz]) to the carrier reference frequency (for example, 2 [GHz]) is the frequency of the transmission signal in each sector.
図６は、本実施形態の上空に配置された複数の基地局それぞれから３次元的な広域セル５００〜５６０を形成している様子の一例を示す説明図である。図６では、広域セル５００〜５２０を形成する上空の基地局５０〜５２のみ図示しているが、他の広域セル５３０〜５６０について上空の基地局で形成されている。また、図６では、広域セル５００〜５６０の地上又は海上におけるセルのフットプリント状のエリアのみ図示しているが、そのフットプリント状のエリアと基地局との間には円錐状又は角錐状などの立体的な形状を有する３次元的な広域セルが形成されている。 FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of forming three-dimensional wide area cells 500 to 560 from each of a plurality of base stations arranged in the sky of the present embodiment. In FIG. 6, only the base stations 50 to 52 in the sky forming the wide area cells 500 to 520 are shown, but the other wide area cells 530 to 560 are formed by the base stations in the sky. Further, in FIG. 6, only the footprint-like area of the cells on the ground or at sea of the wide-area cells 500 to 560 is shown, but there is a conical or pyramidal shape between the footprint-like area and the base station. A three-dimensional wide-area cell having a three-dimensional shape is formed.
図６において、第１の基地局５０は空中浮揚型の通信中継装置としてのソーラープレーンタイプの高高度プラットフォーム局（ＨＡＰＳ）６０に設けられている。第２の基地局５１は無人飛行船タイプのＨＡＰＳ６１に設けられている。第３の基地局５２は、係留気球（係留型のＨＡＰＳ）６２に設けられている。各基地局５０〜５２は、所定高度の空域に位置して、所定高度のセル形成目標空域に３次元的なセル（３次元エリア）を形成する。基地局５０、５１が設けられたＨＡＰＳ６０，６１は、例えば、自律制御又は外部から制御により地面又は海面から１００［ｋｍ］以下の高高度の空域（浮揚空域）に浮遊あるいは飛行して位置するように制御される浮揚体（例えば、ソーラープレーン、飛行船）に搭載されている。ＨＡＰＳ６０，６１の位置する空域は、例えば、高度が１１［ｋｍ］以上及び５０［ｋｍ］以下の成層圏の空域である。この空域は、気象条件が比較的安定している高度１５［ｋｍ］以上２５［ｋｍ］以下の空域であってもよく、特に高度がほぼ２０［ｋｍ］の空域であってもよい。 In FIG. 6, the first base station 50 is provided on a solar-powered high-altitude platform station (HAPS) 60 as an airborne communication relay device. The second base station 51 is provided on the unmanned airship type HAPS 61. The third base station 52 is provided on the mooring balloon (mooring type HAPS) 62. Each base station 50 to 52 is located in an airspace at a predetermined altitude, and forms a three-dimensional cell (three-dimensional area) in the cell formation target airspace at a predetermined altitude. The HAPS 60, 61 provided with the base stations 50, 51 are positioned so as to float or fly in a high altitude airspace (floating airspace) of 100 [km] or less from the ground or sea surface by autonomous control or external control, for example. It is mounted on a floating body controlled by (for example, a solar plane, an airship). The airspace in which HAPS60, 61 is located is, for example, a stratospheric airspace having an altitude of 11 [km] or more and 50 [km] or less. This airspace may be an airspace with an altitude of 15 [km] or more and 25 [km] or less in which the weather conditions are relatively stable, and in particular, an airspace with an altitude of approximately 20 [km].
例えば、図６の３次元的な広域セル５００〜５６０において、その広域セル５００〜５６０の複数のセクタのうち、隣接セクタ間では所定の最大周波数差以下の範囲内の周波数差を付与する。更に、隣接する広域セル間においても、所定の最大周波数差以下の範囲内の周波数差を付与してもよい。非隣接セクタ間では、前記最大周波数差以下の範囲内の周波数差を付与するか、又は周波数差を付与しなくてもよい。 For example, in the three-dimensional wide area cells 500 to 560 of FIG. 6, among the plurality of sectors of the wide area cells 500 to 560, a frequency difference within a range equal to or less than a predetermined maximum frequency difference is given between adjacent sectors. Further, a frequency difference within a range equal to or less than a predetermined maximum frequency difference may be imparted between adjacent wide area cells. Between non-adjacent sectors, a frequency difference within the range equal to or less than the maximum frequency difference may be given, or no frequency difference may be given.
図７は、本実施形態に係る２セクタ構成の基地局１０の主要部の一構成例を示すブロック図である。他の基地局５０〜５２についても同様に構成することができる。図７において、基地局１０は、送信機１９０を有するとともに、セクタの数に対応させて複数のアンテナ１９４（１）、１９４（２）と複数の送信信号生成部としての混合器１９１（１）、１９１（２）と複数の局部発振部としての局部発振器１９２（１）、１９２（２）と複数の高周波増幅器１９３（１）、１９３（２）とを備える。 FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a main part of the base station 10 having a two-sector configuration according to the present embodiment. The other base stations 50 to 52 can be configured in the same manner. In FIG. 7, the base station 10 has a transmitter 190, a plurality of antennas 194 (1) and 194 (2) corresponding to the number of sectors, and a mixer 191 (1) as a plurality of transmission signal generators. , 191 (2), local oscillators 192 (1) and 192 (2) as a plurality of local oscillators, and a plurality of high frequency amplifiers 193 (1) and 193 (2).
アンテナ１９４（１）、１９４（２）は、セクタごとに生成された所定周波数の送信信号の電波を各セクタに向けてビーム状に放射する。アンテナ１９４（１）、１９４（２）は、各セクタに共通のアンテナで構成してもよいし、セクタごとに独立した複数のアンテナで構成してもよい。また、図示の例は、各セクタのアンテナの本数が１本の場合の例であるが、各セクタのアンテナの本数は複数であってもよい。すなわち、一つのセクタに対して複数本のアンテナを設けてもよい。 The antennas 194 (1) and 194 (2) radiate a radio wave of a transmission signal having a predetermined frequency generated for each sector in a beam shape toward each sector. The antennas 194 (1) and 194 (2) may be configured by an antenna common to each sector, or may be configured by a plurality of independent antennas for each sector. Further, the illustrated example is an example in which the number of antennas in each sector is one, but the number of antennas in each sector may be plural. That is, a plurality of antennas may be provided for one sector.
送信機１９０は、複数のセクタそれぞれに対する送信対象の各種信号を生成する。送信機１９０は、例えばベースバンドユニットなどを有する。ベースバンドユニットは、所定の無線伝送方式（例えば３ＧＰＰのＬＴＥ、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、５Ｇなどで規定されている無線伝送方式）に基づいて送信データを変調することにより、セクタごとに送信対象の同一信号の中間周波数信号を生成する。 The transmitter 190 generates various signals to be transmitted for each of the plurality of sectors. The transmitter 190 has, for example, a baseband unit and the like. The baseband unit modulates the transmission data based on a predetermined wireless transmission system (for example, a wireless transmission system defined by LTE, LTE-Advanced, 5G, etc. of 3GPP), thereby performing the same signal to be transmitted for each sector. Generates an intermediate frequency signal.
局部発振器１９２（１）、１９２（２）は、セクタ毎に個別に設けられている。局部発振器１９２（１）、１９２（２）はそれぞれ、中間周波数ｆｉ（１），ｆｉ（２）の信号と混合する局部発振信号を生成する。局部発振器１９２（１）、１９２（２）は同じ目標発信周波数が設定されているが、局部発振器１９２（１）、１９２（２）から出力される局部発振信号の周波数ｆＬＯ（１），ｆＬＯ（２）は、局部発振器間で互いに異なる周波数誤差や周波数ドリフトなどにより、ランダムに発生する周波数差（例えば１００［Ｈｚ］程度）だけ互いにずれている。 The local oscillators 192 (1) and 192 (2) are individually provided for each sector. The local oscillators 192 (1) and 192 (2) generate local oscillator signals that mix with the signals of the intermediate frequencies fi (1) and fi (2), respectively. The local oscillators 192 (1) and 192 (2) have the same target transmission frequency, but the frequencies of the local oscillator signals output from the local oscillators 192 (1) and 192 (2) f LO (1), f. LO (2) is deviated from each other by a frequency difference (for example, about 100 [Hz]) that occurs randomly due to different frequency errors and frequency drifts between local oscillators.
混合器１９１（１）、１９１（２）はそれぞれ、送信機１９０から出力された各セクタの送信対象の周波数ｆｉ（１），ｆｉ（２）の中間周波数信号と、局部発振器１９２（１）、１９２（２）から出力された所定の周波数差（例えば１００［Ｈｚ］程度）だけ互いにずれた周波数ｆＬＯ（１），ｆＬＯ（２）の局部発振信号とを混合して、所定の周波数差だけ互いにずれた高周波の周波数ｆｔ（１），ｆｔ（２）の送信信号を生成する。 The mixers 191 (1) and 191 (2) have the intermediate frequency signals of the frequencies fi (1) and fi (2) to be transmitted in each sector output from the transmitter 190, and the local oscillator 192 (1), respectively. A predetermined frequency difference is obtained by mixing the local oscillation signals of frequencies f LO (1) and f LO (2) that are deviated from each other by a predetermined frequency difference (for example, about 100 [Hz]) output from 192 (2). It generates transmission signals with high frequencies ft (1) and ft (2) that are deviated from each other.
高周波増幅器１９３（１）、１９３（２）は、混合器１９１（１）、１９１（２）から出力された所定の周波数差だけ互いにずれた高周波の周波数ｆｔ（１），ｆｔ（２）の送信信号を所定レベルに増幅する。 The high frequency amplifiers 193 (1) and 193 (2) transmit high frequency frequencies ft (1) and ft (2) output from the mixers 191 (1) and 191 (2) and deviated from each other by a predetermined frequency difference. Amplifies the signal to a predetermined level.
図７の構成例によれば、仮想セル構成の互いに隣接する複数のセクタに対して、所定の周波数差だけ互いにずれた高周波の周波数ｆｔ（１），ｆｔ（２）の送信信号を送信することができるので、隣接セクタ間の境界エリアにおいてビームパターンに起因した弱電界エリアの発生を抑制できる。また、セクタの数に対応させて局部発振器を増やせばよく、従来のような周波数オフセットをデジタル的にランダム発生させて付加するデジタル処理部が不要であり、簡易な構成にすることができる。 According to the configuration example of FIG. 7, transmission signals of high frequency frequencies ft (1) and ft (2) deviated from each other by a predetermined frequency difference are transmitted to a plurality of sectors adjacent to each other in the virtual cell configuration. Therefore, it is possible to suppress the generation of a weak electric field area due to the beam pattern in the boundary area between adjacent sectors. Further, the number of local oscillators may be increased according to the number of sectors, and a digital processing unit that digitally randomly generates and adds a frequency offset as in the conventional case is not required, and a simple configuration can be obtained.
一方、図８の参考構成例では、混合器１９１（１）、１９１（２）に用いる局部発振信号が、各セクタに共通の単一の局部発振部としての局部発振器１９２で生成した単一周波数ｆＬＯの信号であるため、仮想セル構成の互いに隣接する複数のセクタに対して、同一の高周波の周波数（ｆｔ（１）＝ｆｔ（２））の送信信号が送信される。従って、隣接セクタ間の境界エリアにおいてビームパターンに起因した弱電界エリアが発生しやすい。 On the other hand, in the reference configuration example of FIG. 8, the local oscillation signal used for the mixers 191 (1) and 191 (2) has a single frequency generated by the local oscillator 192 as a single local oscillator common to each sector. Since it is an f LO signal, a transmission signal having the same high frequency (ft (1) = ft (2)) is transmitted to a plurality of sectors adjacent to each other in the virtual cell configuration. Therefore, a weak electric field area due to the beam pattern is likely to occur in the boundary area between adjacent sectors.
なお、図７の構成例において、隣接セクタ間の送信信号の周波数差が大きくなりすぎると、隣接セクタ間の境界エリアに位置する端末装置７０は通信品質劣化となるおそれがある。そこで、隣接セクタ間の送信信号の周波数差が大きくなりすぎないように、局部発振器１９２（１）、１９２（２）の周波数ドリフトを定期的に抑えるように構成してもよい。これにより、隣接セクタ間の送信信号の周波数差の増大による境界エリアに位置する端末装置７０における通信品質劣化を抑制することができる。 In the configuration example of FIG. 7, if the frequency difference of the transmission signals between the adjacent sectors becomes too large, the terminal device 70 located in the boundary area between the adjacent sectors may deteriorate the communication quality. Therefore, the frequency drift of the local oscillators 192 (1) and 192 (2) may be periodically suppressed so that the frequency difference between the transmitted signals between adjacent sectors does not become too large. As a result, deterioration of communication quality in the terminal device 70 located in the boundary area due to an increase in the frequency difference of the transmission signals between adjacent sectors can be suppressed.
図９は、本実施形態に係る２セクタ構成の基地局１０の主要部の他の構成例を示すブロック図である。なお、図９において、前述の図７と共通の部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
図９の基地局１０は、基準信号発生部としての基準発振器１９５と、基準信号供給部１９６とを更に備える。基準発振器１９５は、局部発振器１９２（１）、１９２（２）の周波数ドリフトを定期的に抑えるための所定の基準周波数ｆ０の基準信号を発生する。基準信号は、例えば、１０ＭＨｚ基準信号でもよいし、ＧＰＳ信号から取得した１ｐｐｓ信号でもよい。基準信号供給部１９６は、局部発振器１９２（１）、１９２（２）に対して、基準発振器１９５の基準周波数ｆ０の基準信号を互いに時間をずらして供給する。局部発振器１９２（１）、１９２（２）はそれぞれ、基準発振器１９５からの基準周波数ｆ０の基準信号に基づいて、局部発振信号の周波数ｆＬＯ（１），ｆＬＯ（２）をドリフト前の目標周波数に戻すように同期処理を定期的に行う。
FIG. 9 is a block diagram showing another configuration example of the main portion of the base station 10 having a two-sector configuration according to the present embodiment. In FIG. 9, the same reference numerals are given to the parts common to those in FIG. 7, and the description thereof will be omitted.
The base station 10 of FIG. 9 further includes a reference oscillator 195 as a reference signal generation unit and a reference signal supply unit 196. The reference oscillator 195 generates a reference signal having a predetermined reference frequency f0 for periodically suppressing the frequency drift of the local oscillators 192 (1) and 192 (2). The reference signal may be, for example, a 10 MHz reference signal or a 1 pps signal acquired from a GPS signal. The reference signal supply unit 196 supplies the local oscillators 192 (1) and 192 (2) with reference signals having a reference frequency f0 of the reference oscillator 195 at different times. The local oscillators 192 (1) and 192 (2) set the frequencies f LO (1) and f LO (2) of the local oscillator signals as targets before drifting, respectively, based on the reference signal of the reference frequency f0 from the reference oscillator 195. Periodically perform synchronization processing to return to the frequency.
図９の構成例によれば、上記局部発振器１９２（１）、１９２（２）の定期的な同期処理により、隣接セクタ間の送信信号の周波数差が大きくなりすぎないようになるので、隣接セクタ間の送信信号の周波数差の増大による境界エリアに位置する端末装置７０における通信品質劣化を抑制することができる。しかも、基準信号供給部１９６から局部発振器１９２（１）、１９２（２）への基準信号の供給を互いに時間をずらして行っているので、局部発振器１９２（１）、１９２（２）の同期処理時の周波数誤差等により、同期処理後の局部発振器１９２（１）、１９２（２）から出力される局部発振信号の周波数ｆＬＯ（１），ｆＬＯ（２）にランダムな周波数差が付与できる。従って、仮想セル構成の互いに隣接する複数のセクタに対して、所定の周波数差だけ互いにずれた高周波の周波数ｆｔ（１），ｆｔ（２）の送信信号を送信することができるので、隣接セクタ間の境界エリアにおいてビームパターンに起因した弱電界エリアの発生を抑制できる。 According to the configuration example of FIG. 9, the frequency difference of the transmission signal between the adjacent sectors does not become too large by the periodic synchronization processing of the local oscillators 192 (1) and 192 (2). It is possible to suppress deterioration of communication quality in the terminal device 70 located in the boundary area due to an increase in the frequency difference between the transmitted signals. Moreover, since the reference signal is supplied from the reference signal supply unit 196 to the local oscillators 192 (1) and 192 (2) at different times, the local oscillators 192 (1) and 192 (2) are synchronized. Random frequency differences can be added to the frequencies f LO (1) and f LO (2) of the local oscillator signals output from the local oscillators 192 (1) and 192 (2) after synchronization processing due to the frequency error at the time. .. Therefore, transmission signals of high frequency frequencies ft (1) and ft (2) deviated from each other by a predetermined frequency difference can be transmitted to a plurality of sectors adjacent to each other in the virtual cell configuration, and thus between adjacent sectors. It is possible to suppress the generation of a weak electric field area due to the beam pattern in the boundary area of.
図１０は、本実施形態に係る２セクタ構成の基地局１０の主要部の更に他の構成例を示すブロック図である。なお、図１０において、前述の図７と共通の部分については同じ符号を付し、説明を省略する。
図１０の基地局１０は、基準信号発生部としての基準発振器１９５を更に備える。基準発振器１９５は、局部発振器１９２（１）、１９２（２）の周波数ドリフトを定期的に抑えるための所定の基準周波数ｆ０の基準信号を発生する。局部発振器１９２（１）、１９２（２）はそれぞれ、基準発振器１９５からの基準周波数ｆ０の基準信号に基づいて、局部発振信号の周波数ｆＬＯ（１），ｆＬＯ（２）を、ドリフト前の所定の周波数差を有する互いに異なる目標周波数に戻すように、同期処理を定期的に行う。
FIG. 10 is a block diagram showing still another configuration example of the main portion of the base station 10 having a two-sector configuration according to the present embodiment. In FIG. 10, the same reference numerals are given to the parts common to those in FIG. 7, and the description thereof will be omitted.
The base station 10 of FIG. 10 further includes a reference oscillator 195 as a reference signal generator. The reference oscillator 195 generates a reference signal having a predetermined reference frequency f0 for periodically suppressing the frequency drift of the local oscillators 192 (1) and 192 (2). The local oscillators 192 (1) and 192 (2) set the frequencies f LO (1) and f LO (2) of the local oscillator signal before drifting, respectively, based on the reference signal of the reference frequency f0 from the reference oscillator 195. The synchronization process is periodically performed so as to return to different target frequencies having a predetermined frequency difference.
図１０の構成例によれば、上記局部発振器１９２（１）、１９２（２）の定期的な同期処理により、隣接セクタ間の送信信号の周波数差が大きくなりすぎないようになるので、隣接セクタ間の送信信号の周波数差の増大による境界エリアに位置する端末装置７０における通信品質劣化を抑制することができる。しかも、局部発振器１９２（１）、１９２（２）の同期処理が所定の周波数差が付与された互いに異なる目標周波数に戻すように行われている。従って、仮想セル構成の互いに隣接する複数のセクタに対して、所定の周波数差だけ互いにずれた高周波の周波数ｆｔ（１），ｆｔ（２）の送信信号を送信することができるので、隣接セクタ間の境界エリアにおいてビームパターンに起因した弱電界エリアの発生を抑制できる。 According to the configuration example of FIG. 10, the frequency difference of the transmission signal between the adjacent sectors is prevented from becoming too large by the periodic synchronization processing of the local oscillators 192 (1) and 192 (2). It is possible to suppress deterioration of communication quality in the terminal device 70 located in the boundary area due to an increase in the frequency difference between the transmitted signals. Moreover, the synchronization processing of the local oscillators 192 (1) and 192 (2) is performed so as to return to different target frequencies to which a predetermined frequency difference is applied. Therefore, transmission signals of high frequency frequencies ft (1) and ft (2) deviated from each other by a predetermined frequency difference can be transmitted to a plurality of sectors adjacent to each other in the virtual cell configuration, and thus between adjacent sectors. It is possible to suppress the generation of a weak electric field area due to the beam pattern in the boundary area of.
なお、図７〜図１０はセクタの数が２の場合について例示しているが、セクタの数が３以上の場合も同様に構成することができる。例えば、セクタの数が３の場合についても、セクタごとに局部発振器を個別に設ける。このセクタごとに個別に設けた３つの局部発振器に対して、基準発振器の基準周波数ｆ０の基準信号を互いに時間をずらして供給し、各局部発振器が、基準発振器からの基準周波数ｆ０の基準信号に基づいて、局部発振信号の周波数をドリフト前の目標周波数に戻すように同期処理を定期的に行うようにしてもよい。また、セクタごとに個別に設けた３つの局部発振器の周波数ドリフトを定期的に抑えるための所定の基準周波数ｆ０の基準信号を発生する基準発振器を設け、各局部発振器が、基準発振器からの基準周波数ｆ０の基準信号に基づいて、局部発振信号の周波数を、ドリフト前の所定の周波数差を有する互いに異なる目標周波数に戻すように、同期処理を定期的に行ってもよい。 Although FIGS. 7 to 10 illustrate the case where the number of sectors is 2, the same configuration can be made when the number of sectors is 3 or more. For example, even when the number of sectors is 3, a local oscillator is individually provided for each sector. The reference signals of the reference frequency f0 of the reference oscillator are supplied to the three local oscillators individually provided for each sector at different times, and each local oscillator serves as the reference signal of the reference frequency f0 from the reference oscillator. Based on this, the synchronization process may be periodically performed so as to return the frequency of the local oscillator signal to the target frequency before drifting. Further, a reference oscillator for generating a reference signal having a predetermined reference frequency f0 for periodically suppressing frequency drift of three local oscillators individually provided for each sector is provided, and each local oscillator has a reference frequency from the reference oscillator. Based on the reference signal of f0, the synchronization process may be periodically performed so as to return the frequency of the local oscillator signal to different target frequencies having a predetermined frequency difference before drifting.
なお、本明細書で説明された処理工程並びに通信システム、無線装置、基地局、無線中継局（リピーター、リピーター子機、リピーター親機）及び端末装置（ユーザ装置移動局、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、本実施形態の基地局等の無線装置における制御・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。 The processing process described in this specification and the components of the communication system, wireless device, base station, wireless relay station (repeater, repeater slave unit, repeater master unit) and terminal device (user device mobile station, mobile device). Can be implemented by various means. For example, these steps and components may be implemented in hardware, firmware, software, or a combination thereof. For example, the control / processing in the wireless device such as the base station of the present embodiment may be executed by loading a predetermined program into the hardware described later or executing a predetermined program preliminarily incorporated in the hardware described later. It is realized 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 to realize the above steps and components in an entity (for example, various wireless communication devices, Node Bs, terminals, hard disk drive devices, or optical disk drive devices) 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 , Controllers, microcontrollers, microprocessors, electronic devices, other electronic units designed to perform the functions described herein, computers, or combinations 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。 For firmware and / or software implementation, the means such as processing units used to implement the above components are programs (eg, procedures, functions, modules, instructions) that perform the functions described herein. , Etc.) may be implemented. In general, any computer / processor readable medium that explicitly embodies the firmware and / or software code is a means such as a processing unit used to implement the steps and components described herein. May be used to implement. For example, the firmware and / or software code may be stored in memory and executed by a computer or processor, for example, in a control device. The memory may be implemented inside the computer or processor, or may be implemented outside the processor. Further, the firmware and / or software code may be, for example, a random access memory (RAM), a read-only memory (ROM), a non-volatile random access memory (NVRAM), a programmable read-only memory (PROM), or an electrically erasable PROM (EEPROM). ), FLASH memory, floppy (registered trademark) discs, compact discs (CDs), digital versatile discs (DVDs), magnetic or optical data storage devices, etc., even if they are stored on a computer- or processor-readable medium. Good. The code may be executed by one or more computers or processors, or the computers or processors may be made to perform the functional embodiments 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, the description of the embodiments disclosed herein is provided to allow one of ordinary skill in the art to manufacture or use the disclosure. Various amendments to this disclosure will be readily apparent to those of skill in the art and the general principles defined herein are applicable to other variations without departing from the spirit or scope of this disclosure. Therefore, this disclosure is not limited to the examples and designs described herein, but should be accepted in the broadest range consistent with the principles and novel features disclosed herein.
１０ 基地局
１１，１２，１３，１４，１５，１６ 基地局
５０，５１，５２ 基地局
６０ ソーラープレーンタイプのＨＡＰＳ
６１ 無人飛行船タイプのＨＡＰＳ
６２ 係留気球
７０ 端末装置
７１ リピーター親機
７２ リピーター子機
９０ 固定基地局
１００ 広域セル
１０１，１０２，１０３ セクタ（セクタセル）
１９０ 送信機
１９１（１），１９１（２） 混合器
１９２（１）、１９２（２） 局部発振器
１９３（１）、１９３（２） 高周波増幅器
１９４（１）、１９４（２） アンテナ
１９５ 基準発振器
１９６ 基準信号供給部
４００ リソースブロック
５００，５１０，５２０，５３０，５４０，５５０，５６０ 広域セル
Ａ１２，Ａ２３，Ａ３１ セクタ境界エリア
Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３ ビームの指向性中心方向
10 Base station 11,12,13,14,15,16 Base station 50,51,52 Base station 60 Solar-powered HAPS
61 Unmanned airship type HAPS
62 Mooring balloon 70 Terminal equipment 71 Repeater master unit 72 Repeater slave unit 90 Fixed base station 100 Wide area cell 101, 102, 103 Sector (sector cell)
190 Transmitter 191 (1), 191 (2) Mixer 192 (1), 192 (2) Local oscillator 193 (1), 193 (2) High frequency amplifier 194 (1), 194 (2) Antenna 195 Reference oscillator 196 Reference signal supply unit 400 Resource block 500, 510, 520, 530, 540, 550, 560 Wide area cell A12, A23, A31 Sector boundary area B1, B2, B3 Directivity center direction of beam
Claims (6)
前記複数のセクタセルのそれぞれに対応するように、送信対象の中間周波数信号と局部発振信号とを混合して高周波の送信信号を生成する送信信号生成部と、所定の目標周波数で前記局部発振信号を発生して前記送信信号生成部に供給する局部発振部とを個別に備え、
同じ目標周波数の設定に対して出力される局部発振信号が、ランダムに発生する周波数差だけ互いにずれているように、前記複数のセクタセルのそれぞれに対応する複数の局部発振器を備えることを特徴とする無線装置。 A wireless device that constitutes a virtual cell composed of a plurality of sector cells and uses a virtual cell configuration method in which all or part of the signals transmitted by the downlinks of the plurality of sector cells are the same among the sector cells.
A transmission signal generator that mixes an intermediate frequency signal to be transmitted and a local oscillation signal to generate a high-frequency transmission signal so as to correspond to each of the plurality of sector cells, and the local oscillation signal at a predetermined target frequency. A local oscillator that is generated and supplied to the transmission signal generator is provided separately .
Local oscillation signal is outputted to set the same target frequency, by a frequency difference generated randomly as offset from one another, and wherein Rukoto comprising a plurality of local oscillators which correspond to each of the plurality of sector cells Wireless device.
前記複数の局部発振部で発生する前記局部発振信号の周波数同期処理に用いる基準信号を発生する基準信号発生部と、
前記複数の局部発振部に対して前記基準信号発生部の基準信号を互いに時間をずらして供給する基準信号供給部と、を備えることを特徴とする無線装置。 In the wireless device of claim 1,
A reference signal generator that generates a reference signal used for frequency synchronization processing of the local oscillation signal generated by the plurality of local oscillators, and a reference signal generator.
A wireless device including a reference signal supply unit that supplies a reference signal of the reference signal generation unit to the plurality of local oscillation units at different times.
前記複数の局部発振部それぞれにおける前記局部発振信号の目標周波数は互いに異なる周波数に設定され、
前記複数の局部発振部で発生する前記局部発振信号の周波数同期処理に用いる基準信号を発生する基準信号発生部と、
前記複数の局部発振部に対して前記基準信号発生部の基準信号を同時に供給する基準信号供給部と、を備えることを特徴とする無線装置。 In the wireless device of claim 1,
The target frequencies of the local oscillation signals in each of the plurality of local oscillation units are set to frequencies different from each other.
A reference signal generator that generates a reference signal used for frequency synchronization processing of the local oscillation signal generated by the plurality of local oscillators, and a reference signal generator.
A wireless device including a reference signal supply unit that simultaneously supplies a reference signal of the reference signal generation unit to the plurality of local oscillation units.
当該無線装置は、移動通信の基地局、前記基地局で送受信される信号を中継する無線中継局、又は、デジタル放送装置であることを特徴とする無線装置。 In any of the wireless devices of claims 1 to 3,
The wireless device is a mobile communication base station, a wireless relay station that relays signals transmitted and received by the base station, or a digital broadcasting device.
地上又は海上に固定配置され、地上又は海上を移動する移動体に組み込まれ、又は、上空に位置する浮揚体又は飛行体に組み込まれていることを特徴とする無線装置。 In any of the wireless devices of claims 1 to 4,
A radio device that is fixedly arranged on the ground or on the sea and is incorporated in a moving body that moves on the ground or in the sea, or is incorporated in a floating body or a flying body located in the sky.
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Applications Claiming Priority (1)
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