JP7547859B2 - Topology calculation device, terminal, communication system, topology calculation method, and topology calculation program - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信において、端末の高速移動に伴うドップラーシフトを補償する技術に関する。 The present invention relates to a technology for compensating for Doppler shifts that occur when a terminal moves at high speed in wireless communication.

移動無線通信においてデータシンボルを高精度に復調するためには、高精度なチャネル推定を実現することが重要である。特に新幹線やリニアモーターカー等の高速移動環境下では、ドップラーシフトに起因してチャネル推定精度が大きく劣化することがある。 In order to demodulate data symbols with high accuracy in mobile wireless communications, it is important to achieve high-precision channel estimation. In particular, in high-speed moving environments such as bullet trains and linear motor cars, channel estimation accuracy can be significantly degraded due to Doppler shift.

そこで、チャネル補間において、パイロットシンボルを用いた自動周波数制御(Automatic Frequency Control:AFC)によって、ドップラーシフト量を推定することがある。 Therefore, in channel interpolation, the amount of Doppler shift may be estimated by automatic frequency control (AFC) using pilot symbols.

ドップラーシフトを補償する自動周波数制御技術の一例が、特許文献1に開示されている。特許文献1に記載の移動無線通信システムは、基地局と移動局とを含む。基地局は、基地局の位置情報を記憶する自局位置情報記憶部を有する。基地局は、基地局の位置情報を含む送信データを移動局へ送信する。移動局は、ドップラー効果計算部と、内部発振器とを含む。ドップラー効果計算部は、自己が取得した移動局の位置情報、速度情報、移動方向情報と、送信データに含められた基地局の位置情報とを基に、送信データのドップラー効果による周波数誤差を計算する。内部発振器は、送信データの周波数のドップラー効果による周波数誤差を補正した周波数信号を発振する。上述した構成の結果、特許文献1に記載の移動無線通信システムでは、移動局がドップラー効果による、送信データの周波数の誤差を補正した周波数追従を行う。 An example of an automatic frequency control technique that compensates for Doppler shift is disclosed in Patent Document 1. The mobile wireless communication system described in Patent Document 1 includes a base station and a mobile station. The base station has a local station position information storage unit that stores the position information of the base station. The base station transmits transmission data including the position information of the base station to the mobile station. The mobile station includes a Doppler effect calculation unit and an internal oscillator. The Doppler effect calculation unit calculates the frequency error of the transmission data due to the Doppler effect based on the position information, speed information, and moving direction information of the mobile station that it has acquired and the position information of the base station included in the transmission data. The internal oscillator oscillates a frequency signal that has been corrected for the frequency error of the transmission data due to the Doppler effect. As a result of the above-mentioned configuration, in the mobile wireless communication system described in Patent Document 1, the mobile station performs frequency tracking that corrects the frequency error of the transmission data due to the Doppler effect.

又、ドップラーシフトを補償する技術の一例が、特許文献2に開示されている。特許文献2に記載のマルチキャリア受信装置は、複数のサブキャリアについてパイロットシンボル受信信号により推定されるチャネル特性に基づいてデータシンボル位置のチャネル特性を第1次チャネル推定値として演算する。そして、マルチキャリア受信装置は、該第1次チャネル推定値に基づいて各データシンボル受信信号をチャネル補償して復号する。そして、マルチキャリア受信装置は、その復号信号により推定される各シンボル位置におけるチャネル再推定値に重みを付けて加算して所定シンボル位置におけるチャネル特性を第2次チャネル推定値として演算する。上述した構成の結果、特許文献2に記載のマルチキャリア受信装置は、周波数選択性フェージングが存在し、ドップラー周波数変動を受ける動的なフェージングが存在する環境下においても、チャネル推定値を得る。 An example of a technique for compensating for Doppler shift is disclosed in Patent Document 2. The multicarrier receiving device described in Patent Document 2 calculates channel characteristics at a data symbol position as a primary channel estimate based on channel characteristics estimated by a pilot symbol reception signal for multiple subcarriers. The multicarrier receiving device then performs channel compensation and decoding of each data symbol reception signal based on the primary channel estimate. The multicarrier receiving device then weights and adds the channel re-estimates at each symbol position estimated by the decoded signal to calculate channel characteristics at a predetermined symbol position as a secondary channel estimate. As a result of the above-mentioned configuration, the multicarrier receiving device described in Patent Document 2 obtains a channel estimate even in an environment where frequency selective fading and dynamic fading subject to Doppler frequency fluctuations exist.

特開2014-160891号公報JP 2014-160891 A 特開2004-364094号公報JP 2004-364094 A

一般的に、端末の移動速度が速くなるほどドップラー効果による位相の回転量が大きくなる。そのため、高速移動環境下においてドップラー効果による位相の回転量が一定値(例えば、2π)を超えた場合、位相を正しく推定することが困難になる。例えば、特許文献1及び2に記載の技術では、ドップラー効果による位相の回転量が大きい場合に位相を正しく推定する方法が開示されていない。このような場合、自動周波数制御におけるチャネル推定精度が著しく劣化するという問題がある。 In general, the faster the terminal moves, the greater the amount of phase rotation due to the Doppler effect. Therefore, in a high-speed moving environment, if the amount of phase rotation due to the Doppler effect exceeds a certain value (e.g., 2π), it becomes difficult to correctly estimate the phase. For example, the techniques described in Patent Documents 1 and 2 do not disclose a method for correctly estimating the phase when the amount of phase rotation due to the Doppler effect is large. In such cases, there is a problem in that the accuracy of channel estimation in automatic frequency control deteriorates significantly.

チャネル推定精度が劣化するという問題を解決する方法として、一般的に、パイロットシンボルの挿入間隔を短くすることが考えられる(例えば、特許文献2の段落[0059]における記載を参照)。しかしながら、パイロットシンボルの挿入間隔を短くすると、伝送データの中でパイロットシンボルが占める比率が大きくなる結果、伝送効率が低下するという問題がある。 As a method for solving the problem of deterioration in channel estimation accuracy, it is generally considered to shorten the interval at which pilot symbols are inserted (see, for example, the description in paragraph [0059] of Patent Document 2). However, when the interval at which pilot symbols are inserted is shortened, the proportion of pilot symbols in the transmission data increases, resulting in a problem of reduced transmission efficiency.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、無線通信においてドップラーシフトが大きい場合にも、伝送信号の中にパイロット信号が占める比率を増加させることなく、ドップラーシフトに対応する位相差を正しく計算することを主たる目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and its main objective is to correctly calculate the phase difference corresponding to the Doppler shift without increasing the ratio of pilot signals to the transmission signal, even when the Doppler shift is large in wireless communication.

本発明の一態様において、位相計算装置は、端末が存在した第1位置を表す情報、端末の移動の後に端末が存在した第2位置を表す情報、及び端末と無線通信を行う基地局が存在する第3位置を表す情報に基づいて、移動の方向を計算する移動方向計算手段と、計算された方向、移動のときの端末の速さを表す情報、無線通信に使用されるキャリアの周波数を表す情報、及びキャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期を表す情報に基づいて、キャリアを受信した際の移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信したキャリアにおける位相差を計算するドップラーシフト計算手段とを含む。位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい。 In one aspect of the present invention, the phase calculation device includes a movement direction calculation means for calculating a direction of movement based on information representing a first position where the terminal was located, information representing a second position where the terminal was located after the terminal moved, and information representing a third position where a base station that performs wireless communication with the terminal is located, and a Doppler shift calculation means for calculating a phase difference in a received carrier corresponding to a Doppler shift caused by movement when the carrier is received based on the calculated direction, information representing the speed of the terminal when moving, information representing the frequency of the carrier used in wireless communication, and information representing the repetition period of a pilot signal modulated on the carrier. The range of possible values of the number of rotations representing the phase difference is greater than one rotation.

本発明の一態様において、端末は、位相計算装置と、データ信号復調手段とを含む。位相計算装置は、端末が存在した第1位置を表す情報、端末の移動の後に端末が存在した第2位置を表す情報、及び端末と無線通信を行う基地局が存在する第3位置を表す情報に基づいて、移動の方向を計算する移動方向計算手段と、計算された方向、移動のときの端末の速さを表す情報、無線通信に使用されるキャリアの周波数を表す情報、及びキャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期を表す情報に基づいて、キャリアを受信した際の移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信したキャリアにおける位相差を計算するドップラーシフト計算手段とを含む。位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい。端末は、チャネル推定手段と、チャネル補間手段と、データ信号復調手段とを含む。チャネル推定手段は、基地局から受信したパイロット信号のチャネルを推定する。チャネル補間手段は、位相計算装置によって計算された位相差の計算結果、及びチャネル推定手段によって推定されたパイロット信号のチャネルの推定結果に基づいて、基地局から受信されたデータ信号のチャネルを推定する。データ信号復調手段は、チャネル補間手段によって推定されたデータ信号のチャネルの推定結果に基づいて、データ信号を復調する。 In one aspect of the present invention, a terminal includes a phase calculation device and a data signal demodulation means. The phase calculation device includes a movement direction calculation means for calculating a direction of movement based on information representing a first position where the terminal was located, information representing a second position where the terminal was located after the terminal moved, and information representing a third position where a base station that performs wireless communication with the terminal is located, and a Doppler shift calculation means for calculating a phase difference in a received carrier corresponding to a Doppler shift caused by movement when the carrier is received based on the calculated direction, information representing the speed of the terminal when moving, information representing the frequency of a carrier used in wireless communication, and information representing a repetition period of a pilot signal modulated on the carrier. The range of possible values of the number of rotations representing the phase difference is greater than one rotation. The terminal includes a channel estimation means, a channel interpolation means, and a data signal demodulation means. The channel estimation means estimates the channel of a pilot signal received from a base station. The channel interpolation means estimates the channel of a data signal received from a base station based on the calculation result of the phase difference calculated by the phase calculation device and the estimation result of the channel of the pilot signal estimated by the channel estimation means. The data signal demodulation means demodulates the data signal based on the estimation result of the channel of the data signal estimated by the channel interpolation means.

本発明の一態様において、通信システムは、端末と、基地局とを含む。端末は、位相計算装置と、データ信号復調手段とを含む。位相計算装置は、端末が存在した第1位置を表す情報、端末の移動の後に端末が存在した第2位置を表す情報、及び端末と無線通信を行う基地局が存在する第3位置を表す情報に基づいて、移動の方向を計算する移動方向計算手段と、計算された方向、移動のときの端末の速さを表す情報、無線通信に使用されるキャリアの周波数を表す情報、及びキャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期を表す情報に基づいて、キャリアを受信した際の移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信したキャリアにおける位相差を計算するドップラーシフト計算手段とを含む。位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい。端末は、チャネル推定手段と、チャネル補間手段と、データ信号復調手段とを含む。チャネル推定手段は、基地局から受信したパイロット信号のチャネルを推定する。チャネル補間手段は、位相計算装置によって計算された位相差の計算結果、及びチャネル推定手段によって推定されたパイロット信号のチャネルの推定結果に基づいて、基地局から受信されたデータ信号のチャネルを推定する。データ信号復調手段は、チャネル補間手段によって推定されたデータ信号のチャネルの推定結果に基づいて、データ信号を復調する。基地局は、パイロット信号及びデータ信号を送信する。 In one aspect of the present invention, a communication system includes a terminal and a base station. The terminal includes a phase calculation device and a data signal demodulation means. The phase calculation device includes a movement direction calculation means for calculating a direction of movement based on information representing a first position where the terminal was located, information representing a second position where the terminal was located after the terminal moved, and information representing a third position where a base station that performs wireless communication with the terminal is located, and a Doppler shift calculation means for calculating a phase difference in a received carrier corresponding to a Doppler shift caused by movement when the carrier is received based on the calculated direction, information representing the speed of the terminal when moving, information representing the frequency of a carrier used in wireless communication, and information representing a repetition period of a pilot signal modulated on the carrier. The size of the range of possible values of the number of rotations representing the phase difference is greater than one rotation. The terminal includes a channel estimation means, a channel interpolation means, and a data signal demodulation means. The channel estimation means estimates the channel of a pilot signal received from a base station. The channel interpolation means estimates the channel of a data signal received from a base station based on the calculation result of the phase difference calculated by the phase calculation device and the estimation result of the channel of the pilot signal estimated by the channel estimation means. The data signal demodulation means demodulates the data signal based on the channel estimation result of the data signal estimated by the channel interpolation means. The base station transmits the pilot signal and the data signal.

本発明の一態様において、位相計算方法は、端末が存在した第1位置を表す情報、端末の移動の後に端末が存在した第2位置を表す情報、及び端末と無線通信を行う基地局が存在する第3位置を表す情報に基づいて、移動の方向を計算し、計算された方向、移動のときの端末の速さを表す情報、無線通信に使用されるキャリアの周波数を表す情報、及びキャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期を表す情報に基づいて、キャリアを受信した際の移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信したキャリアにおける位相差を計算する。位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい。 In one aspect of the present invention, the phase calculation method calculates the direction of movement based on information representing a first position where the terminal was located, information representing a second position where the terminal was located after the terminal moved, and information representing a third position where a base station that wirelessly communicates with the terminal is located, and calculates a phase difference in the received carrier that corresponds to a Doppler shift caused by the movement when the carrier is received based on the calculated direction, information representing the speed of the terminal when moving, information representing the frequency of the carrier used in wireless communication, and information representing the repetition period of a pilot signal modulated on the carrier. The range of possible values of the number of rotations representing the phase difference is greater than one rotation.

本発明の一態様において、位相計算プログラムは、位相計算装置が備えるコンピュータに、端末が存在した第1位置を表す情報、端末の移動の後に端末が存在した第2位置を表す情報、及び端末と無線通信を行う基地局が存在する第3位置を表す情報に基づいて、移動の方向を計算する移動方向計算処理と、計算された方向、移動のときの端末の速さを表す情報、無線通信に使用されるキャリアの周波数を表す情報、及びキャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期を表す情報に基づいて、キャリアを受信した際の移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信したキャリアにおける位相差を計算するドップラーシフト計算処理とを実行させる。位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい。 In one aspect of the present invention, the phase calculation program causes a computer included in the phase calculation device to execute a movement direction calculation process that calculates the direction of movement based on information representing a first position where the terminal was located, information representing a second position where the terminal was located after the terminal moved, and information representing a third position where a base station that wirelessly communicates with the terminal is located, and a Doppler shift calculation process that calculates a phase difference in a received carrier that corresponds to a Doppler shift caused by movement when the carrier is received, based on the calculated direction, information representing the speed of the terminal when moving, information representing the frequency of the carrier used in wireless communication, and information representing the repetition period of a pilot signal modulated on the carrier. The range of possible values of the number of rotations that represents the phase difference is greater than one rotation.

本発明によれば、無線通信において、ドップラーシフトが大きい場合にも、伝送信号の中にパイロット信号が占める比率を増加させることなく、ドップラーシフトに対応する位相差を正しく計算できるという効果がある。 The present invention has the advantage that, in wireless communication, even when the Doppler shift is large, the phase difference corresponding to the Doppler shift can be correctly calculated without increasing the ratio of the pilot signal to the transmission signal.

本発明の第1実施形態における通信システムの構成の一例を示すブロックである。1 is a block diagram showing an example of a configuration of a communication system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における基地局の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a base station in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における送信側無線通信部の構成の一例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of a configuration of a wireless communication transmitter unit in the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態における端末の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a terminal according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における受信側無線通信部の構成の一例を示すブロック図である。2 is a block diagram showing an example of a configuration of a wireless communication receiving unit in the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態における位相計算部の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a configuration of a phase calculation unit in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における位相計算部の動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation of a phase calculation unit in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における位相計算部の動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing an operation of a phase calculation unit in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における端末の動作を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing the operation of a terminal in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態におけるリソースブロックの一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a resource block in the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態における通信システムの構成の一例を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an example of a configuration of a communication system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態における端末の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of a configuration of a terminal according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態における基地局の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of a base station in a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態における位相計算装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a configuration of a phase calculation device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態における位相計算装置の動作環境である通信システムの構成の一例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a configuration of a communication system which is an operating environment of a topology calculation device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態における位相計算装置の構成の一例を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing an example of a configuration of a phase calculation device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態における位相計算装置の動作を示すフローチャートである。13 is a flowchart showing an operation of a phase calculation device according to the fourth embodiment of the present invention. 本発明の各実施形態における位相計算装置を実現可能なハードウェア構成の一例を示すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing an example of a hardware configuration capable of realizing a phase calculation device according to each embodiment of the present invention.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、すべての図面において、同等の構成要素には同じ符号を付し、適宜説明を省略する。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態について説明する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In all the drawings, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted as appropriate.
First Embodiment
A first embodiment of the present invention will be described.

本実施形態における構成について説明する。 The configuration of this embodiment is explained below.

図1は、本発明の第1実施形態における通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図1に示すように、本実施形態の通信システム100は、基地局200と端末300とを含む。以下では、基地局200から端末300への下り信号(ダウンリンク)について説明し、端末300から基地局200への上り信号(アップリンク)については説明を省略する。基地局200と端末300は無線通信で接続されている。 Fig. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication system in a first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 1, the communication system 100 of this embodiment includes a base station 200 and a terminal 300. Below, a description will be given of downstream signals (downlink) from the base station 200 to the terminal 300, and an explanation of upstream signals (uplink) from the terminal 300 to the base station 200 will be omitted. The base station 200 and the terminal 300 are connected by wireless communication.

図2は、本発明の第1実施形態における基地局200の構成の一例を示すブロック図である。図2に示すように、基地局200は、チャネル制御部210と送信側無線通信部220とを含む。 FIG. 2 is a block diagram showing an example of the configuration of a base station 200 in the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the base station 200 includes a channel control unit 210 and a transmitting wireless communication unit 220.

チャネル制御部210は、チャネルを推定するために、あらかじめ決められた設定に従って、既知のパターンであるパイロットシンボル(パイロット信号の一例)をリソースブロックに対して離散的に配置する。又、チャネル制御部210は、送信すべきデータを入力して、データシンボル(データ信号の一例)をリソースブロックに配置する。チャネル制御部210は、データシンボルやパイロットシンボル等を含むリソースブロック(送信データ)を送信側無線通信部220へ出力する。データシンボルは、送信すべきデータ(ビット列、音声データ、映像データ等)を変調したシンボルである。送信すべきデータは、例えば、サーバ又は他端末のデータを中継するプロセスによって供給される。 In order to estimate the channel, the channel control unit 210 discretely places pilot symbols (an example of a pilot signal), which is a known pattern, in the resource block according to a predetermined setting. The channel control unit 210 also inputs the data to be transmitted and places data symbols (an example of a data signal) in the resource block. The channel control unit 210 outputs a resource block (transmission data) including data symbols, pilot symbols, etc., to the transmitting side wireless communication unit 220. The data symbols are symbols obtained by modulating the data to be transmitted (bit strings, audio data, video data, etc.). The data to be transmitted is supplied, for example, by a process that relays data from a server or another terminal.

図3は、本発明の第1実施形態における送信側無線通信部220の構成の一例を示すブロック図である。図3に示すように、送信側無線通信部220は、D/A変換器510(Digital to Analog変換器)、搬送波発振器520、乗算器530、増幅器540、アンテナ550等を含む。送信側無線通信部220は、電波を介して、受信側無線通信部310(後述)へ、チャネル制御部210から入力したデータシンボル(データ信号の一例)やパイロットシンボル等を含む送信データを送信する。送信側無線通信部220は、データシンボルやパイロットシンボル等を無線送信する一般的な送信回路である。そこで、送信側無線通信部220の構成の更なる詳細の説明を省略する。 Figure 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the transmitting wireless communication unit 220 in the first embodiment of the present invention. As shown in Figure 3, the transmitting wireless communication unit 220 includes a D/A converter 510 (Digital to Analog converter), a carrier oscillator 520, a multiplier 530, an amplifier 540, an antenna 550, and the like. The transmitting wireless communication unit 220 transmits transmission data including data symbols (an example of a data signal) and pilot symbols input from the channel control unit 210 to the receiving wireless communication unit 310 (described later) via radio waves. The transmitting wireless communication unit 220 is a general transmission circuit that wirelessly transmits data symbols, pilot symbols, and the like. Therefore, further detailed explanation of the configuration of the transmitting wireless communication unit 220 is omitted.

図4は、本発明の第1実施形態における端末300の構成の一例を示すブロック図である。図4に示すように、端末300は、受信側無線通信部310と、チャネル推定部320と、位相計算部400と、チャネル補間部330と、データシンボル復調部340とを含む。 Fig. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of a terminal 300 in the first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 4, the terminal 300 includes a receiving side wireless communication unit 310, a channel estimation unit 320, a phase calculation unit 400, a channel interpolation unit 330, and a data symbol demodulation unit 340.

図5は、本発明の第1実施形態における受信側無線通信部310の構成の一例を示すブロック図である。図5に示すように、受信側無線通信部310は、A/D変換器610(Analog to Digital変換器)、搬送波発振器620、乗算器630、増幅器640、アンテナ650等を含む。受信側無線通信部310は、電波を介して、送信側無線通信部220からデータシンボルやパイロットシンボル等の受信を行う。受信側無線通信部310は、自動周波数制御機能を有し、無線受信したデータシンボルやパイロットシンボル等を出力する一般的な受信回路である。そこで、受信側無線通信部310の構成の更なる詳細の説明を省略する。受信側無線通信部310は、データシンボルやパイロットシンボル等を含む受信データを、データシンボル復調部340及びチャネル推定部320へ出力する。 Figure 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the receiving wireless communication unit 310 in the first embodiment of the present invention. As shown in Figure 5, the receiving wireless communication unit 310 includes an A/D converter 610 (Analog to Digital converter), a carrier oscillator 620, a multiplier 630, an amplifier 640, an antenna 650, and the like. The receiving wireless communication unit 310 receives data symbols, pilot symbols, and the like from the transmitting wireless communication unit 220 via radio waves. The receiving wireless communication unit 310 is a general receiving circuit that has an automatic frequency control function and outputs data symbols, pilot symbols, and the like received by radio. Therefore, further detailed explanation of the configuration of the receiving wireless communication unit 310 is omitted. The receiving wireless communication unit 310 outputs received data including data symbols, pilot symbols, and the like to the data symbol demodulation unit 340 and the channel estimation unit 320.

チャネル推定部320は、受信側無線通信部310からパイロットシンボルを入力し、入力したパイロットシンボルのチャネル推定値をチャネル補間部330へ出力する。 The channel estimation unit 320 inputs pilot symbols from the receiving wireless communication unit 310 and outputs the channel estimation value of the input pilot symbols to the channel interpolation unit 330.

位相計算部400は、端末300及び基地局200の位置(例えば、緯度、経度、及び高度)に関する情報を保持する。そして、位相計算部400は、保持している端末300及び基地局200の位置に関する情報に基づいて、端末300の移動に伴いドップラーシフトに起因して変化する、受信されたパイロットシンボルの位相を計算する。そして、位相計算部400は、計算した位相をチャネル補間部330へ出力する。ここで、位相計算部400は、端末300及び基地局200の位置に関する情報を、必要に応じて、センサーから取得してもよいし、ネットワークを経由して取得してもよい。 The phase calculation unit 400 holds information about the positions (e.g., latitude, longitude, and altitude) of the terminal 300 and the base station 200. Then, based on the held information about the positions of the terminal 300 and the base station 200, the phase calculation unit 400 calculates the phase of the received pilot symbol, which changes due to Doppler shift as the terminal 300 moves. Then, the phase calculation unit 400 outputs the calculated phase to the channel interpolation unit 330. Here, the phase calculation unit 400 may obtain the information about the positions of the terminal 300 and the base station 200 from a sensor or via a network, as necessary.

チャネル補間部330は、チャネル推定部320から入力したパイロットシンボルのチャネル推定値と、位相計算部400から入力したパイロットシンボルの位相とに基づいて、データシンボルのチャネル推定値を補間する。チャネル補間部330は、補間したチャネルをデータシンボル復調部340へ出力する。 The channel interpolation unit 330 interpolates the channel estimation value of the data symbol based on the channel estimation value of the pilot symbol input from the channel estimation unit 320 and the phase of the pilot symbol input from the phase calculation unit 400. The channel interpolation unit 330 outputs the interpolated channel to the data symbol demodulation unit 340.

データシンボル復調部340は、受信側無線通信部310から入力したデータシンボルと、チャネル補間部330から入力した、補間したチャネルとに基づいて、送信元のシンボルを復調する。具体的には、データシンボル復調部340は、受信したデータシンボルをチャネル推定値で除算することで、伝送路で受けた影響を取り除き、送信元のシンボルを復調する。そして、データシンボル復調部340は、送信元のデータを出力する。送信元のデータは、例えば、アプリケーションプログラムのプロセスによって処理される。 The data symbol demodulation unit 340 demodulates the source symbol based on the data symbol input from the receiving side wireless communication unit 310 and the interpolated channel input from the channel interpolation unit 330. Specifically, the data symbol demodulation unit 340 removes the influence of the transmission path by dividing the received data symbol by the channel estimation value, and demodulates the source symbol. The data symbol demodulation unit 340 then outputs the source data. The source data is processed, for example, by a process of an application program.

図6は、本発明の第1実施形態における位相計算部400の構成の一例を示すブロック図である。図6に示すように、位相計算部400は、パラメータ取得部410と、位置情報取得部420と、位置情報格納部430と、移動方向計算部440と、速度情報取得部450と、ドップラーシフト計算部460とを含む。 Figure 6 is a block diagram showing an example of the configuration of the phase calculation unit 400 in the first embodiment of the present invention. As shown in Figure 6, the phase calculation unit 400 includes a parameter acquisition unit 410, a position information acquisition unit 420, a position information storage unit 430, a movement direction calculation unit 440, a speed information acquisition unit 450, and a Doppler shift calculation unit 460.

パラメータ取得部410は、キャリア周波数及び基地局200の位置情報を取得する。パラメータ取得部410は、取得したキャリア周波数をドップラーシフト計算部460へ出力し、取得した基地局200の位置情報を移動方向計算部440へ出力する。パラメータ取得部410は、例えば、キャリア周波数と基地局200の位置情報を、端末300が通信エリアで接続開始した際に得られる報知情報から取得する。基地局200の位置情報は、例えば、GPS(Global Positioning System)等の測位システムを用いて取得されてもよいし、基地局200が設置されている場所に関する情報(緯度及び経度、住所等)に基づいて取得されてもよい。 The parameter acquisition unit 410 acquires the carrier frequency and the location information of the base station 200. The parameter acquisition unit 410 outputs the acquired carrier frequency to the Doppler shift calculation unit 460, and outputs the acquired location information of the base station 200 to the movement direction calculation unit 440. The parameter acquisition unit 410 acquires, for example, the carrier frequency and the location information of the base station 200 from notification information obtained when the terminal 300 starts connection in a communication area. The location information of the base station 200 may be acquired using a positioning system such as GPS (Global Positioning System), or may be acquired based on information on the location where the base station 200 is installed (latitude and longitude, address, etc.).

位置情報取得部420は、端末300の位置情報を取得する。位置情報取得部420は、取得した位置情報を移動方向計算部440及び位置情報格納部430へ出力する。位置情報は、例えば、端末300の位置を管理するシステム(例えば、GPSや基地局測位等を用いた測位システム)から取得されてもよいし、端末300が属する通信エリアの識別番号等に基づいて取得されてもよい。又は、位置情報は、端末300が有する加速度センサー若しくは速度センサー等を用いて算出されてもよい。 The location information acquisition unit 420 acquires location information of the terminal 300. The location information acquisition unit 420 outputs the acquired location information to the movement direction calculation unit 440 and the location information storage unit 430. The location information may be acquired, for example, from a system that manages the location of the terminal 300 (for example, a positioning system using GPS or base station positioning, etc.), or may be acquired based on an identification number of the communication area to which the terminal 300 belongs. Alternatively, the location information may be calculated using an acceleration sensor or a speed sensor, etc., that the terminal 300 has.

位置情報格納部430は、端末300の過去の位置情報を格納する。位置情報格納部430は、格納している位置情報を移動方向計算部440へ出力する。 The location information storage unit 430 stores past location information of the terminal 300. The location information storage unit 430 outputs the stored location information to the movement direction calculation unit 440.

移動方向計算部440は、端末300の移動方向を計算する。移動方向計算部440は、計算した移動方向をドップラーシフト計算部460へ出力する。 The moving direction calculation unit 440 calculates the moving direction of the terminal 300. The moving direction calculation unit 440 outputs the calculated moving direction to the Doppler shift calculation unit 460.

速度情報取得部450は、端末300の移動速度(移動の速さ)を取得する。速度情報取得部450は、取得した移動速度をドップラーシフト計算部460へ出力する。移動速度は、例えば、端末300が有する加速度センサー若しくは速度センサー等から取得されてもよい。又は、移動速度は、端末300の位置を管理するシステム(例えば、GPSや基地局測位等を用いた測位システム)から取得されてもよい。 The speed information acquisition unit 450 acquires the moving speed (moving speed) of the terminal 300. The speed information acquisition unit 450 outputs the acquired moving speed to the Doppler shift calculation unit 460. The moving speed may be acquired, for example, from an acceleration sensor or a speed sensor that the terminal 300 has. Alternatively, the moving speed may be acquired from a system that manages the position of the terminal 300 (for example, a positioning system that uses GPS, base station positioning, etc.).

ドップラーシフト計算部460は、ドップラーシフトを計算する。ドップラーシフト計算部460は、計算したドップラーシフトをチャネル補間部330へ出力する。 The Doppler shift calculation unit 460 calculates the Doppler shift. The Doppler shift calculation unit 460 outputs the calculated Doppler shift to the channel interpolation unit 330.

本実施形態における動作について説明する。 The operation of this embodiment will be explained.

図7及び図8は、本発明の第1実施形態における位相計算部400の動作を示すフローチャートである。 Figures 7 and 8 are flowcharts showing the operation of the phase calculation unit 400 in the first embodiment of the present invention.

まず、パラメータ取得部410は、基地局200の位置情報(位置O)を取得し、取得した位置情報を移動方向計算部440へ出力する(ステップS110)。 First, the parameter acquisition unit 410 acquires the position information (position O) of the base station 200 and outputs the acquired position information to the movement direction calculation unit 440 (step S110).

次に、位置情報取得部420は、端末300の現在の位置情報(位置P)を取得し、取得した位置情報を移動方向計算部440へ出力する(ステップS120)。 Next, the location information acquisition unit 420 acquires the current location information (position P) of the terminal 300 and outputs the acquired location information to the movement direction calculation unit 440 (step S120).

次に、位置情報格納部430は、過去の端末300の位置情報(位置P’)を取得し、取得した位置情報を移動方向計算部440へ出力する(ステップS130)。ここで、上記ステップS110乃至S130の処理順は任意であってよい。 Next, the position information storage unit 430 acquires past position information (position P') of the terminal 300, and outputs the acquired position information to the movement direction calculation unit 440 (step S130). Here, the processing order of the above steps S110 to S130 may be arbitrary.

次に、移動方向計算部440は、例えば、式(1)を用いて端末300の移動方向θを計算する(ステップS140)。ここで、移動方向θとは、角P’OPのことである。

Figure 0007547859000001
Next, the moving direction calculation unit 440 calculates the moving direction θ m of the terminal 300 using, for example, equation (1) (step S140). Here, the moving direction θ m refers to the angle P′OP.
Figure 0007547859000001

ここで、OPは位置Oと位置Pの距離、OP’は位置Oと位置P’の距離、PP’は位置Pと位置P’の距離である。又、移動方向θは、例えば、弧度法(単位:ラジアン)で表現されてもよいし、度数法(単位:度)で表現されてもよいし、回転数(単位:回転)で表現されてもよい。以下では、移動方向θが、弧度法で表現され、0(ラジアン)以上且つπ(ラジアン)未満の値を取る場合を例に説明する。 Here, OP is the distance between position O and position P, OP' is the distance between position O and position P', and PP' is the distance between position P and position P'. The moving direction θm may be expressed, for example, in radian measure (unit: radian), in degree measure (unit: degree), or in number of rotations (unit: rotation). In the following, an example will be described in which the moving direction θm is expressed in radian measure and takes a value equal to or greater than 0 (radian) and less than π (radian).

次に、移動方向計算部440は、算出した端末300の移動方向をドップラーシフト計算部460へ出力する(ステップS150)。 Next, the movement direction calculation unit 440 outputs the calculated movement direction of the terminal 300 to the Doppler shift calculation unit 460 (step S150).

次に、位置情報取得部420は、端末300の現在の位置情報を位置情報格納部430へ保存する(ステップS160)。位置情報格納部430に保存されている端末300の現在の位置情報の初期値は、端末300の通信開始時に得られた端末300の位置情報や人が手動で設定した端末300の座標等であってもよい。尚、上記ステップS150乃至S160の処理順は任意であってよい。 Next, the location information acquisition unit 420 stores the current location information of the terminal 300 in the location information storage unit 430 (step S160). The initial value of the current location information of the terminal 300 stored in the location information storage unit 430 may be the location information of the terminal 300 obtained when the terminal 300 starts communication, or the coordinates of the terminal 300 manually set by a person. Note that the processing order of the above steps S150 to S160 may be arbitrary.

次に、パラメータ取得部410は、キャリア周波数情報(キャリア周波数f)を取得し、取得したキャリア周波数情報をドップラーシフト計算部460へ出力する(ステップS210)。 Next, the parameter acquisition unit 410 acquires carrier frequency information (carrier frequency f c ), and outputs the acquired carrier frequency information to the Doppler shift calculation unit 460 (step S210).

次に、速度情報取得部450は、端末300の現在の速度情報(速度v)を取得し、取得した速度情報をドップラーシフト計算部460へ出力する(ステップS220)。ここで、上記ステップS210乃至S220の処理順は任意であってよい。 Next, the speed information acquisition unit 450 acquires the current speed information (speed v) of the terminal 300 and outputs the acquired speed information to the Doppler shift calculation unit 460 (step S220). Here, the processing order of the above steps S210 to S220 may be arbitrary.

次に、ドップラーシフト計算部460は、例えば、式(2)を用いてドップラーシフトに対応する位相差θ(以下、単に「ドップラーシフト」とも称す)を計算する(ステップS230)。

Figure 0007547859000002
Next, the Doppler shift calculation unit 460 calculates a phase difference θ d (hereinafter also simply referred to as a “Doppler shift”) corresponding to the Doppler shift using, for example, equation (2) (step S230).
Figure 0007547859000002

ここで、cは光速であり、vは端末の移動の速さであり、Tは移動方向又は端末の移動の速さの計算周期(以下では、予め決められた定数であることとする)である。又、ドップラーシフトθは、例えば、弧度法で表現されてもよいし、度数法で表現されてもよいし、回転数で表現されてもよい。以下では、ドップラーシフトθが、弧度法で表現される場合を例に説明する。又、ドップラーシフトθは、例えば、0(ラジアン)以上の値を取ることとし、例えば、2π(ラジアン)以上の値も取り得る。 Here, c is the speed of light, v is the speed of movement of the terminal, and Ts is the calculation period of the direction of movement or the speed of movement of the terminal (hereinafter, assumed to be a predetermined constant). Also, the Doppler shift θd may be expressed, for example, in radian measure, in degree measure, or in number of rotations. In the following, an example will be described in which the Doppler shift θd is expressed in radian measure. Also, the Doppler shift θd may take a value of 0 (radian) or more, for example, and may take a value of 2π (radian) or more.

次に、ドップラーシフト計算部460は、算出したドップラーシフトを表す情報をチャネル補間部330へ出力する(ステップS240)。 Next, the Doppler shift calculation unit 460 outputs information representing the calculated Doppler shift to the channel interpolation unit 330 (step S240).

図9は、本発明の第1実施形態における端末300の動作を示すフローチャートである。 Figure 9 is a flowchart showing the operation of the terminal 300 in the first embodiment of the present invention.

まず、チャネル推定部320は、受信したパイロットシンボルに基づいて、パイロットシンボルのチャネル推定値θを算出して、チャネル補間部330へ出力する(ステップS310)。ここで、チャネル推定値θは、0(ラジアン)以上且つ2π(ラジアン)未満であることとする。尚、本実施形態では、チャネル推定値として位相にのみ着目する。 First, the channel estimation unit 320 calculates a channel estimation value θp of the pilot symbol based on the received pilot symbol, and outputs the calculated value to the channel interpolation unit 330 (step S310). Here, the channel estimation value θp is set to be equal to or greater than 0 (radian) and less than 2π (radian). In this embodiment, only the phase is considered as the channel estimation value.

次に、チャネル推定部320は、例えば、式(3)を用いてパイロットシンボルの真のチャネル推定値θ’を算出する(ステップS320)。

Figure 0007547859000003
Next, the channel estimation unit 320 calculates the true channel estimation value θ′ p of the pilot symbol using, for example, equation (3) (step S320).
Figure 0007547859000003

ここで、[]は小数点以下の切り捨てを表す。第1項のチャネル推定値に加え、第2項で位相の回転数の整数部分を加算することによって、真のチャネル推定値が得られる。ここで、真のチャネル推定値θ’は、0(ラジアン)以上の値を取り、例えば、2π(ラジアン)以上の値も取り得る。 Here, [ ] indicates truncation to the nearest whole number. A true channel estimate is obtained by adding the integer part of the phase rotation number in the second term to the channel estimate in the first term. Here, the true channel estimate θ′ p takes a value of 0 (radian) or more, and can take a value of 2π (radian) or more, for example.

次に、チャネル補間部330は、データシンボルのチャネル推定値を補間する(ステップS330)。チャネル補間部330は、例えば、式(4)を用いて、パイロットシンボルの推定値θとθp+1の間にあるN個のデータシンボルのチャネル推定値θ’p,nを算出する。

Figure 0007547859000004
Next, the channel interpolation unit 330 interpolates channel estimates of the data symbols (step S330). The channel interpolation unit 330 calculates channel estimates θ′ p,n of N data symbols between the pilot symbol estimates θ p and θ p+1 , for example, using equation (4).
Figure 0007547859000004

このとき、データシンボルのチャネル推定値の補間は、他の手法を用いて行われてもよい。 In this case, the channel estimates of the data symbols may be interpolated using other techniques.

データシンボル復調部340は、受信側無線通信部310を介して得られたデータシンボルと、チャネル補間部330によって補間されたチャネル推定値とに基づいて、送信元のシンボルを復調する(ステップS340)。 The data symbol demodulation unit 340 demodulates the source symbol based on the data symbol obtained via the receiving wireless communication unit 310 and the channel estimation value interpolated by the channel interpolation unit 330 (step S340).

図10は、本発明の第1実施形態におけるリソースブロックの一例を示す模式図である。尚、図10では簡略化のためリソースブロックのうち時間方向にのみシンボルを配置している。図10に示すように、受信した各データシンボルに対応して、式(4)に示したチャネル推定値θ’p,nが補間される。 Fig. 10 is a schematic diagram showing an example of a resource block in the first embodiment of the present invention. For simplification, in Fig. 10, symbols are arranged only in the time direction in the resource block. As shown in Fig. 10, the channel estimation value θ' p,n shown in equation (4) is interpolated corresponding to each received data symbol.

以上説明したように、本実施形態の通信システム100では、移動方向計算部440は、基地局200の位置情報と端末300の位置情報とを用いて、端末300の移動方向を算出する。そして、ドップラーシフト計算部460は、端末300の移動方向と移動速度とを用いて、ドップラーシフトθを算出する。ここで、一般的な手法で得られるチャネル推定におけるパイロットシンボルの推定値θのとりうる範囲は0≦θ<2πである。そのため、ドップラーシフトθが大きい場合に、算出したドップラーシフトをそのままチャネル推定の補間に使用すると補間精度が劣化する可能性がある。しかしながら、チャネル推定部320は、式(3)に示す様に、ドップラーシフトθが2π以上の場合であっても、真のチャネル推定値θ’を算出する。そして、チャネル補間部330は、真のチャネル推定値θ’を用いて、データシンボルのチャネル推定値θ’p,nを算出する。そして、データシンボル復調部340は、データシンボルのチャネル推定値θ’p,nを用いて、送信元のシンボルを復調する。 As described above, in the communication system 100 of this embodiment, the moving direction calculation unit 440 calculates the moving direction of the terminal 300 using the position information of the base station 200 and the position information of the terminal 300. Then, the Doppler shift calculation unit 460 calculates the Doppler shift θ d using the moving direction and moving speed of the terminal 300. Here, the possible range of the estimated value θ p of the pilot symbol in the channel estimation obtained by the general method is 0≦θ p <2π. Therefore, when the Doppler shift θ d is large, if the calculated Doppler shift is used as it is for the interpolation of the channel estimation, the interpolation accuracy may be deteriorated. However, as shown in formula (3), the channel estimation unit 320 calculates the true channel estimation value θ′ p even when the Doppler shift θ d is 2π or more. Then, the channel interpolation unit 330 calculates the channel estimation value θ′ p ,n of the data symbol using the true channel estimation value θ′ p. Then, the data symbol demodulation section 340 demodulates the source symbol using the channel estimation value θ′ p,n of the data symbol.

又、本実施形態の通信システム100では、ドップラーシフトθが2π以上になり得る場合であっても、チャネル推定精度の劣化を抑制するために、パイロットシンボルの繰り返し周期を短くする必要がない。つまり、伝送データの中でパイロットシンボルが占める比率が大きくならないので、伝送効率が低下しない。 In addition, in the communication system 100 of the present embodiment, even if the Doppler shift θd can be 2π or more, there is no need to shorten the repetition period of pilot symbols in order to suppress deterioration of channel estimation accuracy. In other words, the ratio of pilot symbols to the transmission data does not increase, so the transmission efficiency does not decrease.

従って、本実施形態の通信システム100には、無線通信においてドップラーシフトが大きい場合にも、伝送信号の中にパイロット信号が占める比率を増加させることなく、ドップラーシフトに対応する位相差を正しく計算できるという効果がある。 Therefore, the communication system 100 of this embodiment has the advantage that, even when the Doppler shift is large in wireless communication, the phase difference corresponding to the Doppler shift can be correctly calculated without increasing the ratio of the pilot signal to the transmission signal.

又、本実施形態の通信システム100では、式(3)に示す様に、ドップラーシフトθは、位相の回転数の整数部分の算出のみに利用される。従って、本実施形態の通信システム100には、端末300の、位置情報又は移動速度の、精度又は取得頻度が低い場合であっても、チャネル推定精度の劣化を抑制することができるという効果がある。 In the communication system 100 of this embodiment, the Doppler shift θd is used only for calculating the integer part of the number of phase rotations as shown in formula (3). Therefore, the communication system 100 of this embodiment has an advantage that it is possible to suppress deterioration of the channel estimation accuracy even when the accuracy or frequency of acquisition of the location information or moving speed of the terminal 300 is low.

一般的に、通信機は1つの搬送波発振器しか含まない。例えば、特許文献1に記載の技術では、ドップラーシフトが1つの内部発振器(搬送波発振器)に入力され、その内部発振機がドップラーシフトを補正した周波数信号を発振する。そのため、通信機が1対n(nは2以上の整数)通信をしている場合に、ある通信機に関するドップラーシフトの補正が別の通信機との通信に悪影響を与える恐れがある。一方、本実施形態の通信システム100では、位相計算部400によって計算されたドップラーシフトはチャネル補間部330に入力される。そのため、本実施形態の通信システム100では、ドップラーシフトを各通信機に合わせてフィードバックすることが可能である。
(第2実施形態)
本発明の第1実施形態を基本とする、本発明の第2実施形態について説明する。第1実施形態は基地局から端末へのダウンリンクの通信に関するのに対して、本実施形態は端末から基地局へのアップリンクの通信に関する。尚、本実施形態は単独で用いられてもよいし、第1実施形態と組み合わせて用いられてもよい。
Generally, a communication device includes only one carrier oscillator. For example, in the technology described in Patent Document 1, the Doppler shift is input to one internal oscillator (carrier oscillator), and the internal oscillator oscillates a frequency signal with the Doppler shift corrected. Therefore, when communication devices are communicating one to n (n is an integer of 2 or more), the correction of the Doppler shift for one communication device may adversely affect communication with another communication device. On the other hand, in the communication system 100 of this embodiment, the Doppler shift calculated by the phase calculation unit 400 is input to the channel interpolation unit 330. Therefore, in the communication system 100 of this embodiment, it is possible to feed back the Doppler shift to each communication device.
Second Embodiment
A second embodiment of the present invention will be described based on the first embodiment of the present invention. The first embodiment relates to downlink communication from a base station to a terminal, whereas the second embodiment relates to uplink communication from a terminal to a base station. This embodiment may be used alone or in combination with the first embodiment.

本実施形態における構成について説明する。 The configuration of this embodiment is explained below.

図11は、本発明の第1実施形態における通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図11に示すように、本実施形態の通信システム101は、基地局201と端末301とを含む。基地局201と端末301は無線通信で接続されている。以下では、端末301から基地局201への上り信号(アップリンク)について説明し、基地局201から端末301への下り信号(ダウンリンク)については説明を省略する。 Fig. 11 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication system in the first embodiment of the present invention. As shown in Fig. 11, the communication system 101 of this embodiment includes a base station 201 and a terminal 301. The base station 201 and the terminal 301 are connected by wireless communication. In the following, an upstream signal (uplink) from the terminal 301 to the base station 201 will be described, and a description of a downstream signal (downlink) from the base station 201 to the terminal 301 will be omitted.

図12は、本発明の第2実施形態における端末301の構成の一例を示すブロック図である。図12に示すように、端末301は、チャネル制御部210と、送信側無線通信部221と、位相計算部400とを含む。 Fig. 12 is a block diagram showing an example of the configuration of a terminal 301 in the second embodiment of the present invention. As shown in Fig. 12, the terminal 301 includes a channel control unit 210, a transmitting side wireless communication unit 221, and a phase calculation unit 400.

送信側無線通信部221は、電波を介して、受信側無線通信部311(後述)へ、チャネル制御部210及び位相計算部400から入力したデータシンボルやパイロットシンボル等を含む送信データを送信する。ここで、データシンボルは、位相計算部400によって算出されたドップラーシフト(端末301の移動に伴いドップラーシフトに起因して変化する、受信されたパイロットシンボルの位相)の情報を含む。送信側無線通信部221のその他の構成は、第1実施形態における送信側無線通信部220の構成と同様である。 The transmitting wireless communication unit 221 transmits transmission data including data symbols and pilot symbols input from the channel control unit 210 and the phase calculation unit 400 to the receiving wireless communication unit 311 (described later) via radio waves. Here, the data symbols include information on the Doppler shift calculated by the phase calculation unit 400 (the phase of the received pilot symbol that changes due to the Doppler shift as the terminal 301 moves). The other configurations of the transmitting wireless communication unit 221 are the same as those of the transmitting wireless communication unit 220 in the first embodiment.

端末301のその他の構成は、第1実施形態における基地局200の構成と同様である。 The other configuration of the terminal 301 is similar to the configuration of the base station 200 in the first embodiment.

図13は、本発明の第2実施形態における基地局201の構成の一例を示すブロック図である。図13に示すように、基地局201は、受信側無線通信部311と、チャネル推定部320と、チャネル補間部330と、データシンボル復調部340とを含む。 Fig. 13 is a block diagram showing an example of the configuration of a base station 201 in the second embodiment of the present invention. As shown in Fig. 13, the base station 201 includes a receiving side wireless communication unit 311, a channel estimation unit 320, a channel interpolation unit 330, and a data symbol demodulation unit 340.

受信側無線通信部311は、電波を介して、送信側無線通信部221からデータシンボルやパイロットシンボル等の受信を行う。受信側無線通信部311は、送信側無線通信部221から受信したデータシンボルに含まれるドップラーシフトの情報をチャネル補間部330へ出力する。受信側無線通信部311は、データシンボルやパイロットシンボル等を含む受信データを、データシンボル復調部340、チャネル推定部320、及びチャネル補間部330へ出力する。 The receiving wireless communication unit 311 receives data symbols, pilot symbols, and the like from the transmitting wireless communication unit 221 via radio waves. The receiving wireless communication unit 311 outputs Doppler shift information contained in the data symbols received from the transmitting wireless communication unit 221 to the channel interpolation unit 330. The receiving wireless communication unit 311 outputs received data including data symbols, pilot symbols, and the like to the data symbol demodulation unit 340, the channel estimation unit 320, and the channel interpolation unit 330.

チャネル補間部330は、チャネル推定部320から入力したパイロットシンボルのチャネル推定値と、受信側無線通信部311から入力した受信データに含まれるドップラーシフトの情報とに基づいて、データシンボルのチャネル推定値を補間する。チャネル補間部330は、補間したチャネルをデータシンボル復調部340へ出力する。
受信側無線通信部311のその他の構成は、第1実施形態における受信側無線通信部310の構成と同様である。
The channel interpolation unit 330 interpolates a channel estimation value of a data symbol based on the channel estimation value of the pilot symbol input from the channel estimation unit 320 and information on the Doppler shift included in the received data input from the receiving side radio communication unit 311. The channel interpolation unit 330 outputs the interpolated channel to the data symbol demodulation unit 340.
Other configurations of the wireless communication receiver 311 are similar to those of the wireless communication receiver 310 in the first embodiment.

基地局201のその他の構成は、第1実施形態における端末300の構成と同様である。 The rest of the configuration of the base station 201 is the same as the configuration of the terminal 300 in the first embodiment.

本実施形態における動作について説明する。 The operation of this embodiment will be explained.

本実施形態の通信システム101は、ドップラーシフトが送信側(端末301)で計算されることを除いて、第1実施形態と同様に動作する。 The communication system 101 of this embodiment operates in the same manner as the first embodiment, except that the Doppler shift is calculated on the transmitting side (terminal 301).

以上説明したように、本実施形態の通信システム101では、ドップラーシフトが送信側(端末301)で計算されることを除いて、第1実施形態と同様に動作する。従って、本実施形態の通信システム101には、第1実施形態と同様な効果がある。
(第3実施形態)
本発明の第1実施形態又は第2実施形態を基本とする、本発明の第3実施形態について説明する。第1実施形態及び第2実施形態では計測された端末の位置及び速さに基づいてドップラーシフトが計算されるのに対して、本実施形態では端末が存在している航走体の位置及び速さに基づいてドップラーシフトが計算される。
As described above, the communication system 101 of this embodiment operates in the same manner as the first embodiment, except that the Doppler shift is calculated on the transmitting side (terminal 301). Therefore, the communication system 101 of this embodiment has the same effects as the first embodiment.
Third Embodiment
A third embodiment of the present invention will be described below, which is based on the first or second embodiment of the present invention. In the first and second embodiments, the Doppler shift is calculated based on the measured position and speed of the terminal, whereas in this embodiment, the Doppler shift is calculated based on the position and speed of the underwater vehicle on which the terminal is present.

本実施形態における構成について説明する。 The configuration of this embodiment is explained below.

図14は、本発明の第3実施形態における位相計算装置402の構成の一例を示すブロック図である。図14に示すように、本実施形態における位相計算装置402は、パラメータ取得部410と、運行情報取得部472と、位置情報格納部430と、移動方向計算部440と、ドップラーシフト計算部460とを含む。位相計算装置402は、第1実施形態及び第2実施形態における位相計算部400を代替する装置である。即ち、第1実施形態及び第2実施形態における位相計算部400の位置情報取得部420及び速度情報取得部450の代わりに、本実施形態では運行情報取得部472が使用される。 Figure 14 is a block diagram showing an example of the configuration of a phase calculation device 402 in the third embodiment of the present invention. As shown in Figure 14, the phase calculation device 402 in this embodiment includes a parameter acquisition unit 410, an operation information acquisition unit 472, a position information storage unit 430, a moving direction calculation unit 440, and a Doppler shift calculation unit 460. The phase calculation device 402 is a device that replaces the phase calculation unit 400 in the first and second embodiments. That is, in this embodiment, the operation information acquisition unit 472 is used instead of the position information acquisition unit 420 and the speed information acquisition unit 450 of the phase calculation unit 400 in the first and second embodiments.

運行情報取得部472は、端末が存在している航走体(列車、航空機、衛星等)の運行情報を保持する。運行情報取得部472は、例えば、鉄道会社や宇宙航空会社等の運行管理システムと連携することによって、端末と共に移動している航走体のリアルタイムの位置情報及び速度情報を格納している。運行情報取得部472は、航走体の位置情報を端末の位置情報として位置情報格納部430へ出力する。又、運行情報取得部472は、航走体の速度情報を端末の速度情報としてドップラーシフト計算部460へ出力する。ここで、例えば、端末における電波の受信範囲(セル)を限定することによって、端末と航走体の移動(位置及び速さ)を一致させてもよい。 The operation information acquisition unit 472 holds operation information of the watercraft (train, airplane, satellite, etc.) on which the terminal is present. The operation information acquisition unit 472 stores real-time position information and speed information of the watercraft moving with the terminal, for example, by linking with an operation management system of a railway company, a space airline, etc. The operation information acquisition unit 472 outputs the position information of the watercraft to the position information storage unit 430 as the position information of the terminal. The operation information acquisition unit 472 also outputs the speed information of the watercraft to the Doppler shift calculation unit 460 as the speed information of the terminal. Here, for example, the movement (position and speed) of the terminal and the watercraft may be matched by limiting the radio wave reception range (cell) of the terminal.

位相計算装置402のその他の構成及び動作は、第1実施形態及び第2実施形態における位相計算部400の構成及び動作と同じである。 The rest of the configuration and operation of the phase calculation device 402 is the same as the configuration and operation of the phase calculation unit 400 in the first and second embodiments.

以上説明したように、本実施形態における位相計算装置402は、第1実施形態及び第2実施形態における位相計算部400と同様に動作する。従って、本実施形態における位相計算装置402には、無線通信においてドップラーシフトが大きい場合にも、伝送信号の中にパイロット信号が占める比率を増加させることなく、ドップラーシフトに対応する位相差を正しく計算できるという効果がある。 As described above, the phase calculation device 402 in this embodiment operates in the same manner as the phase calculation unit 400 in the first and second embodiments. Therefore, the phase calculation device 402 in this embodiment has the effect of being able to correctly calculate the phase difference corresponding to the Doppler shift without increasing the ratio of the pilot signal to the transmission signal, even when the Doppler shift is large in wireless communication.

更に、本実施形態における位相計算装置402は、第1実施形態及び第2実施形態における、位置情報取得部420及び速度情報取得部450を含まない。従って、本実施形態における位相計算装置402には、端末のGPSや加速度センサー等を使用できない場合であっても、ドップラーシフトに対応する位相差を正しく計算できるという効果がある。
(第4実施形態)
本発明の各実施形態の基本である、本発明の第4実施形態について説明する。
Furthermore, the phase calculation device 402 in this embodiment does not include the position information acquisition unit 420 and the speed information acquisition unit 450 in the first and second embodiments. Therefore, the phase calculation device 402 in this embodiment has an advantage that it can correctly calculate a phase difference corresponding to a Doppler shift even when the GPS, acceleration sensor, etc. of the terminal cannot be used.
Fourth Embodiment
A fourth embodiment of the present invention, which is the basis of each embodiment of the present invention, will be described.

本実施形態における構成について説明する。 The configuration of this embodiment is explained below.

図15は、本発明の第4実施形態における位相計算装置の動作環境である通信システム105の構成の一例を示すブロック図である。図15に示すように、本実施形態の通信システム105は、基地局205と端末305とを含む。基地局205と端末305は無線通信で接続されている。無線通信に使用されるキャリアは周波数f(予め決められた値)を有することとする。又、キャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期は周期T(予め決められた値)であることとする。又、基地局205が存在する位置を第1位置Oで表すこととする。又、端末305が存在した位置を第1位置P’で表し、端末305の移動の後に端末305が存在した位置を第2位置Pで表すこととする。又、移動のときの端末305の速さを速さvで表すこととする。端末305は、位相計算装置405を含む。 FIG. 15 is a block diagram showing an example of the configuration of a communication system 105 which is an operating environment of a phase calculation device in a fourth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 15, the communication system 105 of this embodiment includes a base station 205 and a terminal 305. The base station 205 and the terminal 305 are connected by wireless communication. The carrier used for wireless communication has a frequency f c (a predetermined value). The repetition period of the pilot signal modulated on the carrier is a period T s (a predetermined value). The position where the base station 205 exists is represented by a first position O. The position where the terminal 305 existed is represented by a first position P', and the position where the terminal 305 existed after the terminal 305 moved is represented by a second position P. The speed of the terminal 305 during the movement is represented by a speed v. The terminal 305 includes a phase calculation device 405.

図16は、本発明の第4実施形態における位相計算装置405の構成の一例を示すブロック図である。図16に示すように、本実施形態の位相計算装置405は、移動方向計算部445と、ドップラーシフト計算部465とを含む。 Figure 16 is a block diagram showing an example of the configuration of a phase calculation device 405 in the fourth embodiment of the present invention. As shown in Figure 16, the phase calculation device 405 of this embodiment includes a moving direction calculation unit 445 and a Doppler shift calculation unit 465.

本実施形態における動作について説明する。 The operation of this embodiment will be explained.

図17は、本発明の第4実施形態における位相計算装置405の動作を示すフローチャートである。 Figure 17 is a flowchart showing the operation of the phase calculation device 405 in the fourth embodiment of the present invention.

移動方向計算部445は、第1位置P’、第2位置P、及び第3位置Oを表す情報に基づいて、移動の方向を計算する(ステップS510)。 The movement direction calculation unit 445 calculates the direction of movement based on the information representing the first position P', the second position P, and the third position O (step S510).

ドップラーシフト計算部465は、移動方向計算部445によって計算された方向、速さv、周波数f、及び周期Tを表す情報に基づいて、キャリアを受信した際の移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信したキャリアにおける位相差を計算する(ステップS520)。ここで、位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい(位相差は1回転より大きい値も取り得る)。 The Doppler shift calculation unit 465 calculates the phase difference in the received carrier corresponding to the Doppler shift caused by the movement when the carrier was received, based on the information representing the direction, speed v, frequency f c , and period T s calculated by the movement direction calculation unit 445 (step S520). Here, the range of possible values of the number of rotations representing the phase difference is larger than one rotation (the phase difference can also take a value larger than one rotation).

以上説明したように、本実施形態の位相計算装置405では、移動方向計算部445が端末305の移動の方向を計算する。そして、ドップラーシフト計算部465は、計算された移動の方向及び速さvを表す情報等に基づいて、ドップラーシフトに対応する、受信したキャリアにおける位相差を計算する。ここで、ドップラーシフト計算部465は、ドップラーシフトに対応する位相差を表す回転数が1回転以上の場合であっても、位相差を計算できる。そのため、ドップラーシフト計算部465では、位相差を正しく計算するために、パイロット信号の繰り返し周期Tを短くする必要がない。従って、本実施形態の位相計算装置405には、無線通信においてドップラーシフトが大きい場合にも、伝送信号の中にパイロット信号が占める比率を増加させることなく、ドップラーシフトに対応する位相差を正しく計算できるという効果がある。 As described above, in the phase calculation device 405 of this embodiment, the moving direction calculation unit 445 calculates the direction of movement of the terminal 305. Then, the Doppler shift calculation unit 465 calculates the phase difference in the received carrier corresponding to the Doppler shift based on the information representing the calculated moving direction and speed v. Here, the Doppler shift calculation unit 465 can calculate the phase difference even when the number of rotations representing the phase difference corresponding to the Doppler shift is one rotation or more. Therefore, the Doppler shift calculation unit 465 does not need to shorten the repetition period Ts of the pilot signal in order to correctly calculate the phase difference. Therefore, the phase calculation device 405 of this embodiment has the effect of correctly calculating the phase difference corresponding to the Doppler shift without increasing the ratio of the pilot signal to the transmission signal even when the Doppler shift is large in wireless communication.

尚、ドップラーシフト計算部465は、位相差を表す回転数の整数部分を計算して、位相差の計算結果としてもよい。この場合には、位相差を表す回転数の小数部分は、受信側無線通信手段(例えば、受信側無線通信部310、311)の自動周波数制御機能によって処理される。 The Doppler shift calculation unit 465 may calculate the integer part of the number of rotations representing the phase difference as the calculation result of the phase difference. In this case, the decimal part of the number of rotations representing the phase difference is processed by the automatic frequency control function of the receiving wireless communication means (e.g., the receiving wireless communication units 310 and 311).

又、移動方向計算部445は、端末305の測位を行う測位システムから第1位置P’及び第2位置Pを表す情報を取得してもよい。又、移動方向計算部445は、端末305が有する加速度センサー若しくは速度センサー、又は測位システムから端末305の速さvを表す情報を取得してもよい。 The moving direction calculation unit 445 may also obtain information representing the first position P' and the second position P from a positioning system that performs positioning of the terminal 305. The moving direction calculation unit 445 may also obtain information representing the speed v of the terminal 305 from an acceleration sensor or a speed sensor that the terminal 305 has, or from the positioning system.

又、移動方向計算部445は、第1位置P’、第2位置P、及び端末305の速さvを表す情報として、端末305が存在する航走体の位置を管理する運行管理システムから航走体の位置及び速さに関する情報を取得してもよい。 In addition, the movement direction calculation unit 445 may obtain information regarding the position and speed of the watercraft from a traffic management system that manages the position of the watercraft on which the terminal 305 is located, as information representing the first position P', the second position P, and the speed v of the terminal 305.

図18は、本発明の各実施形態における位相計算部400並びに位相計算装置402及び405(以下、「位相計算装置等」と称す)を実現可能なハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 Figure 18 is a block diagram showing an example of a hardware configuration capable of realizing the phase calculation unit 400 and phase calculation devices 402 and 405 (hereinafter referred to as "phase calculation devices, etc.") in each embodiment of the present invention.

位相計算装置等901は、記憶装置902と、CPU(Central Processing Unit)903と、キーボード904と、モニタ905と、I/O(Input/Output)装置908とを備え、これらが内部バス906によって接続されている。記憶装置902は、位相計算装置等901のCPU903の動作プログラムを格納する。CPU903は、位相計算装置等901の全体を制御し、記憶装置902に格納された動作プログラムを実行し、I/O装置908によって位相計算装置等901のプログラムの実行やデータの送受信を行なう。尚、上記の位相計算装置等901の内部構成は一例である。位相計算装置等901は、必要に応じて、キーボード904、モニタ905を接続する装置構成であってもよい。 The phase calculation device etc. 901 includes a storage device 902, a CPU (Central Processing Unit) 903, a keyboard 904, a monitor 905, and an I/O (Input/Output) device 908, which are connected by an internal bus 906. The storage device 902 stores the operation program of the CPU 903 of the phase calculation device etc. 901. The CPU 903 controls the entire phase calculation device etc. 901, executes the operation program stored in the storage device 902, and executes the program of the phase calculation device etc. 901 and transmits and receives data via the I/O device 908. Note that the above internal configuration of the phase calculation device etc. 901 is an example. The phase calculation device etc. 901 may be configured to connect the keyboard 904 and monitor 905 as necessary.

上述した本発明の各実施形態における位相計算装置等901は、専用の装置によって実現してもよいが、I/O装置908が外部との通信を実行するハードウェアの動作以外は、コンピュータ(情報処理装置)によっても実現可能である。この場合、係るコンピュータは、記憶装置902に格納されたソフトウェア・プログラムをCPU903に読み出し、読み出したソフトウェア・プログラムをCPU903において実行する。上述した各実施形態の場合、係るソフトウェア・プログラムには、上述したところの、図6、14、16に示した、位相計算装置等の各部の機能を実現可能な記述がなされていればよい。但し、これらの各部には、適宜ハードウェアを含むことも想定される。そして、このような場合、係るソフトウェア・プログラム(コンピュータ・プログラム)は、本発明を構成すると捉えることができる。更に、係るソフトウェア・プログラムを格納した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体も、本発明を構成すると捉えることができる。 The topology calculation device etc. 901 in each of the above-mentioned embodiments of the present invention may be realized by a dedicated device, but other than the operation of the hardware in which the I/O device 908 executes communication with the outside, it can also be realized by a computer (information processing device). In this case, the computer reads the software program stored in the storage device 902 into the CPU 903 and executes the read software program in the CPU 903. In the case of each of the above-mentioned embodiments, the software program only needs to have a description capable of implementing the functions of each part of the topology calculation device etc. shown in Figures 6, 14, and 16 described above. However, it is also assumed that each of these parts includes appropriate hardware. In such a case, the software program (computer program) can be considered to constitute the present invention. Furthermore, a computer-readable storage medium in which the software program is stored can also be considered to constitute the present invention.

以上、本発明を、上述した各実施形態およびその変形例によって例示的に説明した。しかしながら、本発明の技術的範囲は、上述した各実施形態およびその変形例に記載した範囲に限定されない。当業者には、係る実施形態に対して多様な変更又は改良を加えることが可能であることは明らかである。そのような場合、係る変更又は改良を加えた新たな実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれ得る。そしてこのことは、特許請求の範囲に記載した事項から明らかである。 The present invention has been described above by way of example with reference to the above-mentioned embodiments and their modifications. However, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above-mentioned embodiments and their modifications. It is clear to those skilled in the art that various modifications or improvements can be made to the embodiments. In such cases, new embodiments incorporating such modifications or improvements may also be included in the technical scope of the present invention. This is clear from the matters described in the claims.

本発明は、無線通信において高速移動端末のドップラーシフトの影響を補正する用途において利用できる。 The present invention can be used to correct the effects of Doppler shift in fast-moving terminals in wireless communications.

100、101、105 通信システム
200、201、205 基地局
210 チャネル制御部
220、221 送信側無線通信部
300、301、305 端末
310、311 受信側無線通信部
320 チャネル推定部
330 チャネル補間部
340 データシンボル復調部
400 位相計算部
402、405 位相計算装置
410 パラメータ取得部
420 位置情報取得部
430 位置情報格納部
440、445 移動方向計算部
450 速度情報取得部
460、465 ドップラーシフト計算部
472 運行情報取得部
510 D/A変換器
520 搬送波発振器
530 乗算器
540 増幅器
550 アンテナ
610 A/D変換器
620 搬送波発振器
630 乗算器
640 増幅器
650 アンテナ
901 位相計算装置等
902 記憶装置
903 CPU
904 キーボード
905 モニタ
906 内部バス
908 I/O装置
100, 101, 105 Communication system 200, 201, 205 Base station 210 Channel control unit 220, 221 Transmitting side wireless communication unit 300, 301, 305 Terminal 310, 311 Receiving side wireless communication unit 320 Channel estimation unit 330 Channel interpolation unit 340 Data symbol demodulation unit 400 Phase calculation unit 402, 405 Phase calculation device 410 Parameter acquisition unit 420 Position information acquisition unit 430 Position information storage unit 440, 445 Moving direction calculation unit 450 Speed information acquisition unit 460, 465 Doppler shift calculation unit 472 Operation information acquisition unit 510 D/A converter 520 Carrier wave oscillator 530 Multiplier 540 Amplifier 550 Antenna 610 A/D converter 620 Carrier oscillator 630 Multiplier 640 Amplifier 650 Antenna 901 Phase calculation device etc. 902 Storage device 903 CPU
904 Keyboard 905 Monitor 906 Internal bus 908 I/O device

Claims (9)

端末が存在した第1位置を表す情報、前記端末の移動の後に前記端末が存在した第2位置を表す情報、及び前記端末と無線通信を行う基地局が存在する第3位置を表す情報に基づいて、前記移動の方向を計算する移動方向計算手段と、
計算された前記方向、前記移動のときの前記端末の速さを表す情報、前記無線通信に使用されるキャリアの周波数を表す情報、及び前記キャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期を表す情報に基づいて、前記キャリアを受信した際の前記移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信した前記キャリアにおける位相差を計算するドップラーシフト計算手段と
を備え、
前記位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい
位相計算装置。
a movement direction calculation means for calculating a direction of the movement based on information representing a first position where the terminal was located, information representing a second position where the terminal was located after the terminal moved, and information representing a third position where a base station that wirelessly communicates with the terminal is located;
a Doppler shift calculation means for calculating a phase difference in the received carrier, which corresponds to a Doppler shift caused by the movement when the carrier is received, based on the calculated direction, information representing the speed of the terminal during the movement, information representing the frequency of a carrier used in the wireless communication, and information representing a repetition period of a pilot signal modulated on the carrier,
A phase calculation device in which the range of possible values of the number of rotations representing the phase difference is greater than one rotation.
前記ドップラーシフト計算手段は、前記回転数の整数部分を計算して、前記位相差の計算結果とする
請求項1に記載の位相計算装置。
2. The phase calculation device according to claim 1, wherein said Doppler shift calculation means calculates an integer part of said rotation number as a calculation result of said phase difference.
前記移動方向計算手段は、前記端末の測位を行う測位システムから前記第1位置及び前記第2位置を表す情報を取得し、前記端末が有する加速度センサー若しくは速度センサー、又は前記測位システムから前記端末の速さを表す情報を取得する
請求項1又は2に記載の位相計算装置。
3. The phase calculation device according to claim 1, wherein the moving direction calculation means acquires information representing the first position and the second position from a positioning system that performs positioning of the terminal, and acquires information representing the speed of the terminal from an acceleration sensor or a speed sensor possessed by the terminal, or from the positioning system.
前記移動方向計算手段は、前記第1位置、前記第2位置、及び前記端末305の速さを表す情報として、前記端末が存在する航走体の位置を管理する運行管理システムから前記航走体の位置及び速さに関する情報を取得する
請求項1乃至3の何れか1項に記載の位相計算装置。
The phase calculation device according to any one of claims 1 to 3, wherein the movement direction calculation means acquires information regarding the position and speed of the underwater vehicle from a traffic management system that manages the position of the underwater vehicle on which the terminal is located, as information representing the first position, the second position, and the speed of the terminal 305.
請求項1乃至4の何れか1項に記載の位相計算装置と、
前記基地局から受信した前記パイロット信号のチャネルを推定するチャネル推定手段と、
前記位相計算装置によって計算された前記位相差の計算結果、及び前記チャネル推定手段によって推定された前記パイロット信号のチャネルの推定結果に基づいて、前記基地局から受信されたデータ信号のチャネルを推定するチャネル補間手段と、
前記チャネル補間手段によって推定された前記データ信号のチャネルの推定結果に基づいて、前記データ信号を復調するデータ信号復調手段と
を備えた端末。
A phase calculation device according to any one of claims 1 to 4,
a channel estimation means for estimating a channel of the pilot signal received from the base station;
a channel interpolation means for estimating a channel of a data signal received from the base station based on a result of the phase difference calculated by the phase calculation device and a result of the estimation of the channel of the pilot signal estimated by the channel estimation means;
a data signal demodulation means for demodulating the data signal based on the result of the estimation of the channel of the data signal estimated by the channel interpolation means.
請求項5に記載の端末と、
前記パイロット信号及び前記データ信号を送信する前記基地局と
を備えた通信システム。
A terminal according to claim 5;
and a base station transmitting the pilot signal and the data signal.
前記端末は、前記端末から前記基地局へのアップリンクにおいても別の前記パイロット信号及び別の前記データ信号を送信し、
前記アップリンクにおける前記別の前記データ信号は、前記位相計算装置によって計算された前記位相差の計算結果を含み、
前記基地局は、前記端末から受信した前記位相差の計算結果に基づいて、前記アップリンクについて、前記別の前記パイロット信号及び前記別の前記データ信号のチャネルを推定し、推定結果に基づいて前記別の前記データ信号を復調する
請求項6に記載の通信システム。
The terminal also transmits another of the pilot signals and another of the data signals in an uplink from the terminal to the base station;
the other data signal in the uplink includes a calculation result of the phase difference calculated by the phase calculation device,
The communication system according to claim 6, wherein the base station estimates channels of the other pilot signal and the other data signal for the uplink based on the calculation result of the phase difference received from the terminal, and demodulates the other data signal based on the estimation result.
端末が存在した第1位置を表す情報、前記端末の移動の後に前記端末が存在した第2位置を表す情報、及び前記端末と無線通信を行う基地局が存在する第3位置を表す情報に基づいて、前記移動の方向を計算し、
計算された前記方向、前記移動のときの前記端末の速さを表す情報、前記無線通信に使用されるキャリアの周波数を表す情報、及び前記キャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期を表す情報に基づいて、前記キャリアを受信した際の前記移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信した前記キャリアにおける位相差を計算する
位相計算方法であって、
前記位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい
位相計算方法。
calculating a direction of the movement based on information representing a first position where the terminal was located, information representing a second position where the terminal was located after the terminal moved, and information representing a third position where a base station that wirelessly communicates with the terminal is located;
A phase calculation method for calculating a phase difference in a received carrier, which corresponds to a Doppler shift caused by the movement when the carrier is received, based on the calculated direction, information representing a speed of the terminal during the movement, information representing a frequency of a carrier used in the wireless communication, and information representing a repetition period of a pilot signal modulated on the carrier, the method comprising:
A phase calculation method in which the range of possible values of the number of rotations representing the phase difference is greater than one rotation.
位相計算装置が備えるコンピュータに、
端末が存在した第1位置を表す情報、前記端末の移動の後に前記端末が存在した第2位置を表す情報、及び前記端末と無線通信を行う基地局が存在する第3位置を表す情報に基づいて、前記移動の方向を計算する移動方向計算処理と、
計算された前記方向、前記移動のときの前記端末の速さを表す情報、前記無線通信に使用されるキャリアの周波数を表す情報、及び前記キャリアの上で変調されたパイロット信号の繰り返し周期を表す情報に基づいて、前記キャリアを受信した際の前記移動に起因するドップラーシフトに対応する、受信した前記キャリアにおける位相差を計算するドップラーシフト計算処理と
を実行させる位相計算プログラムであって、
前記位相差を表す回転数の取り得る値の範囲の大きさは1回転より大きい
位相計算プログラム。
The computer of the topology calculation device has
a movement direction calculation process for calculating a direction of the movement based on information representing a first position where the terminal was located, information representing a second position where the terminal was located after the terminal moved, and information representing a third position where a base station that wirelessly communicates with the terminal is located;
a Doppler shift calculation process for calculating a phase difference in the received carrier corresponding to a Doppler shift caused by the movement when the carrier is received, based on the calculated direction, information representing the speed of the terminal during the movement, information representing the frequency of a carrier used in the wireless communication, and information representing a repetition period of a pilot signal modulated on the carrier,
A phase calculation program in which the range of possible values of the number of rotations representing the phase difference is greater than one rotation.
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