KR100413151B1

KR100413151B1 - 기지국 장치 및 안테나 제어 방법

Info

Publication number: KR100413151B1
Application number: KR10-2001-7006165A
Authority: KR
Inventors: 준이치 아이자와; 오사무 가토; 미츠루 우에스기; 다케시 아키야마
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 1999-09-17
Filing date: 2000-09-18
Publication date: 2003-12-31
Also published as: WO2001022621A1; JP2001156687A; CN1321375A; JP3581282B2; KR20010081019A; US6931238B1; AU7314600A; EP1133080A1; CN1152487C

Abstract

무선부(103)는, 변조된 송신 데이터 A∼D에, 각각 주파수 fA∼fD의 반송파를 곱하여 주파수 변환한 후, 전환 스위치(104)에 출력한다. 전환 스위치(104)는 무선부(103)의 주파수 변환부 fA∼fD와 안테나 A∼D의 접속 전환을 행한다. 타이밍 제어부(105)는, 타이머(106)에 미리 설정된 시간 간격으로, 전환 제어부(107)에 대하여 타이밍 제어 신호를 출력한다. 전환 제어부(107)는, 스위칭 패턴 기억부(108)에 미리 설정된, 안테나 A∼D와 각 주파수 변환부 fA∼fD의 접속 대응 관계를 나타내는 스위칭 패턴에 따라서, 전환 스위치(104)의 전환 제어를 행한다.

Description

기지국 장치 및 안테나 제어 방법{RADIO COMMUNICATION DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING ANTENNAS}

업무용 무선 통신 시스템과 같은, 하나의 기지국이 복수의 N개의 이동국에 대해서 각각 다른 정보를 송신하는 1:N 통신 시스템에서는, 기지국이 복수의 안테나를 구비하여, 동시에 각각의 안테나로부터 다른 정보를 복수의 이동국에 대해서 송신한다.

이 경우, 종래의 기지국 장치는 하나의 안테나로부터 한 종류의 정보만을 송신한다. 도 1은 종래의 기지국 장치에 구비된 복수의 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면이다.

도 1에 도시하는 바와 같이 기지국 장치는 복수의 안테나(지금 여기서는 안테나 수를 「4」로 함)를 구비한다. 기지국 장치는, 안테나 A로부터 반송파 주파수 fA로 송신 데이터 A를, 안테나 B로부터는 반송파 주파수 fB로 송신 데이터 B를,안테나 C로부터는 반송파 주파수 fC로 송신 데이터 C를, 안테나 D로부터는 반송파 주파수 fD로 송신 데이터 D를 각각 동시에 송신한다.

그러나, 종래의 기지국 장치에 있어서는, 수신측인 이동국의 안테나 수가 1개인 경우, 다이버시티 효과가 얻어지지 않는다는 문제가 있다. 즉, 수신측인 이동국의 안테나 수가 복수이면, 스페이스 다이버시티에 의해 다이버시티 효과를 얻을 수 있지만, 통상 이동국의 안테나 수는 1개이면, 이 경우에는 다이버시티 효과가 얻어지지 않는다. 특히 페이딩 속도가 느린 경우에는, 수신 레벨이 저하되는 구간이 장시간에 걸치기 때문에, 다이버시티 효과를 얻을 수 없다.

발명의 개시

본 발명의 목적은, 복수의 안테나를 구비한 하나의 송신측이 복수의 N개의 수신측에 대해서 각 안테나로부터 각각 다른 정보를 송신하는 1:N 통신 시스템에 있어서 사용되는 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법으로서, 수신측의 안테나 수가 1개인 경우이더라도 우수한 다이버시티 효과를 얻을 수 있는 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 복수 종류의 송신 데이터를 무선 통신 장치에 구비된 복수의 안테나간에서 시간과 동시에 점차 전환하여 송신하도록 했다.

본 발명은 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 관한 것으로, 특히 복수의 안테나를 구비한 무선 통신 장치 및 복수의 안테나의 제어 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 기지국 장치에 구비된 복수의 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면,

도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 스위칭 패턴 기억부에 미리 설정된 스위칭 패턴의 일례를 도시하는 도면,

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면,

도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면,

도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 스위칭 패턴 기억부에 미리 설정된 스위칭 패턴의 일례를 나타내는 도면,

도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면,

도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,

도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 스위칭 패턴 기억부에 미리 설정된 스위칭 패턴의 일례를 도시하는 도면,

도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 각 신디사이저가 반송주파수를 전환하는 타이밍을 도시하는 도면,

도 11은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면,

도 12는 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도,

도 13은 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치의 각 신디사이저가 반송 주파수를 전환하는 타이밍을 도시하는 도면,

도 14는 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면이다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시예에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

(실시예 1)

본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법은, 복수 종류의 송신 데이터를 각각 특정한 반송파 주파수로 주파수 변환하여, 무선 통신 장치에 구비된 복수의 안테나간에서 시간과 동시에 송신 데이터를 점차 전환하여 송신하는 것이다.

이하, 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 대해서 도 2∼도 4를 이용하여 설명한다. 도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선통신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다.

도 2에 나타내는 무선 통신 장치에 있어서, 부호화부(101)는 4종류의 송신 데이터 A∼D를 부호화한다. 변조부(102)는 부호화된 송신 데이터 A∼D에 대하여 소정의 변조 처리를 실시한다. 무선부(103)는, 변조된 송신 데이터 A∼D에, 각각 주파수 fA∼fD의 반송파를 곱하여 주파수 변환한 후, 전환 스위치(104)에 출력한다. 전환 스위치(104)는 무선부(103)의 각 주파수 변환부 fA∼fD와 안테나 A∼D의 접속 전환을 행한다.

여기서, 본 실시예에 따른 무선 통신 장치가 4개의 주파수 변환부 fA∼fD와 4개의 안테나 A∼D를 구비하여 구성되어 있는 것은, 본 실시예에 따른 무선 수신 장치가 4개의 통신 상대 A∼D에 대하여 송신 데이터 A∼D(통신 상대 A에 대해서는 송신 데이터 A)를 각각 송신하기 위해서이다. 즉, 본 실시예에서는, 하나의 무선 통신 장치가 4개의 안테나로부터 4개의 통신 상대에 대해서 각각 다른 데이터를 송신하는 1:4의 통신 시스템에 있어서 사용되는 무선 통신 장치를 상정(想定)하고 있다.

타이밍 제어부(105)는, 타이머(106)에 미리 설정된 시간 간격으로, 전환 제어부(107)에 대하여 타이밍 제어 신호를 출력한다. 전환 제어부(107)는, 스위칭 패턴 기억부(108)에 미리 설정된, 안테나 A∼D와 각 주파수 변환부 fA∼fD의 접속 대응 관계를 나타내는 스위칭 패턴에 따라서, 전환 스위치(104)의 전환 제어를 행한다.

이어서, 상기 구성을 갖는 무선 통신 장치의 동작에 대하여 설명한다. 도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 스위칭 패턴 기억부에 미리 설정된 스위칭 패턴의 일례를 도시하는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면이다.

변조부(102)에 의해서 소정의 변조 처리가 실시된 송신 데이터 A∼D는 무선부(103)에 출력된다. 그리고, 송신 데이터 A∼D는, 무선부(103)의 각각의 주파수 변환부 fA∼fD에 의해서, 주파수 fA∼fD의 반송파를 곱하여 주파수 fA∼fD로 각각 주파수 변환된 후, 전환 스위치(104)에 출력된다.

타이머(106)에는 소정의 시간이 미리 설정되어 있고, 이 일정한 시간 간격으로 타이밍 제어부(105)가 전환 제어부(107)에 타이밍 제어 신호를 출력한다. 구체적으로는, 타이머(106)에는, 도 4에 나타내는 바와 같은 시간 T가 미리 설정되어 있다. 즉, 타이밍 제어부(105)는 시간 T1, T2, T3, T4, …에서 타이밍 제어 신호를 출력한다.

이 타이밍 제어 신호에 따라서, 전환 제어부(107)가 스위칭 패턴 기억부(108)를 참조하여, 전환 스위치(104)의 전환 제어를 행한다. 구체적으로는, 스위칭 패턴 기억부(108)에는, 미리 도 3에 나타내는 바와 같은 스위칭 패턴이 설정되어 있고, 전환 제어부(107)는 타이밍 제어 신호가 출력되는 회수로, 패턴 1∼4를 점차 참조해 간다. 즉, 전환 제어부(107)는, 시각 T1에서는 패턴 1을 참조하고, 이 패턴에 따라 전환 스위치(104)를 전환한다. 마찬가지로, 전환 제어부(107)는, 시각 T2에서는 패턴 2, 시각 T3에서는 패턴 3, 시각 T4에서는 패턴 4를 참조하여, 각각의 패턴에 따라서 전환 스위치(104)를 전환한다. 또, 시각 T5에서는, 전환 제어부(107)는 다시 패턴 1을 참조하고, 이하와 마찬가지의 동작을 반복한다.

전환 스위치(104)의 이러한 전환 동작에 의해, 안테나 A∼D 사이에서, 반송파 주파수 fA∼fD의 송신 데이터 A∼D가 점차 전환되어 송신된다. 구체적으로는, 도 4에 도시하는 바와 같이 시각 T1에서는, 안테나 A로부터 반송파 주파수 fA의 송신 데이터 A가, 안테나 B로부터는 반송파 주파수 fB의 송신 데이터 B가, 안테나 C로부터는 반송파 주파수 fC의 송신 데이터 C가, 안테나 D로부터는 반송파 주파수 fD의 송신 데이터 D가 각각 동시에 송신된다.

이어서, 시간 T2에서는, 안테나 A로부터는 반송파 주파수 fD의 송신 데이터 D가, 안테나 B로부터는 반송파 주파수 fA의 송신 데이터 A가, 안테나 C로부터는 반송파 주파수 fB의 송신 데이터 B가, 안테나 D로부터는 반송파 주파수 fC의 송신 데이터 C가 각각 동시에 송신된다.

이후 마찬가지로 해서, 도 4에 도시하는 바와 같이 각 시각 Tn에 있어서, 안테나 A∼D 사이에서, 반송파 주파수 fA∼fD의 송신 데이터 A∼D가 점차 전환되어 송신된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 의하면, 복수 종류의 송신 데이터를 각각 특정한 반송파 주파수로 주파수 변환하여, 무선 통신 장치에 구비된 복수의 안테나간에서 시간과 함께 송신 데이터를 점차 전환하여 송신하기 때문에, 수신측에서는, 임의의 안테나로부터 송신된 데이터의 수신 레벨이 저하했다고 해도, 다음 시각에는 다른 안테나로부터 송신된 동일한 종류의데이터를 수신할 수 있다. 따라서, 수신 레벨이 저하되는 비율이 감소하기 때문에, 수신측의 안테나 수가 1개인 경우이더라도 우수한 다이버시티 효과를 얻을 수 있다. 또한, 페이딩 속도가 느린 경우이더라도, 다음 시간에는 다른 안테나로부터 송신된 동일한 종류의 데이터를 수신할 수 있기 때문에, 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

(실시예 2)

본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법이 실시예 1과 다른 점은, 스위칭 패턴의 반복 주기를 FEC(Forward Error Correction)의 시간 인터리브 길이에 일치시킨 점이다.

이하, 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 대해서 도 5를 이용하여 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면이다.

여기서, 「FEC의 시간 인터리브 길이」란, 컨볼루션 부호화된 데이터를 분할하여 송신할 때의 분할 주기의 것이다.

스위칭 패턴 기억부(108)에는, 컨볼루션 부호화된 데이터의 분할 수와 스위칭 패턴의 수가 일치하도록, 스위칭 패턴이 설정되어 있다. 구체적으로는, 예컨대 분할 수가 「4」라고 하면, 스위칭 패턴은 도 3에 도시하는 바와 같이 패턴 1∼4의 4개의 패턴이 설정된다.

또한, 타이머(106)에는, 스위칭 패턴의 반복 주기가 FEC의 시간 인터리브 길이 TI로 되도록, 미리 시간 T가 설정되어 있다. 즉, 예컨대 송신 데이터의 종류가 A∼D의 4개인 경우에는, 시각 T가 시간 인터리브 길이 TI의 4분의 1로 설정된다.

따라서, 도 5에 도시하는 바와 같이 시각 T1에서의 스위칭 패턴과, 시간 T5, 즉, 시간 T1로부터 시간 인터리브 길이 TI가 경과한 시각의 스위칭 패턴과 동일해진다. 이하, 시간 인터리브 길이 TI를 스위칭 패턴의 반복 주기로 하여, 점차 전환 스위치(104)의 전환 제어가 행해진다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 의하면, 복수 종류의 송신 데이터를 각각 특정한 반송파 주파수로 주파수 변환하여, 무선 통신 장치에 구비된 복수의 안테나간에서 시간과 함께 점차 전환하여 송신함과 동시에, 스위칭 패턴의 반복 주기를 FEC의 시간 인터리브 길이에 일치시키기 때문에, 복수의 안테나로부터 송신하는 것에 의한 오류의 랜덤화에 부가하여, 인터리브 효과에 의한 오류의 랜덤화도 얻을 수 있다. 따라서, 수신측의 안테나 수가 1개인 경우이더라도 우수한 다이버시티 효과를 얻을 수 있음과 동시에, 실시예 1에 비해 오류 정정 능력을 향상시킬 수 있다.

(실시예 3)

본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법이 실시예 1과 다른 점은, 스위칭 패턴을 안테나간의 상관이 낮은 안테나끼리 송신 데이터의 전환이 행해지도록 설정하는 점이다.

이하, 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 대해서 도 6 및 도 7을 이용하여 설명한다. 도 6은 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 스위칭 패턴 기억부에 미리 설정된 스위칭 패턴의 일례를 도시하는 도면이다. 도 7은 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면이다.

여기서, 「안테나간의 상관」이란 안테나간의 상호 상관인 것이다. 상기 실시예 1에서는, 안테나간의 상관의 정도를 고려하지 않고서 전환을 행하고 있었기 때문에, 안테나를 전환하여 송신 데이터를 송신하더라도, 전환 전(前)과 마찬가지의 페이딩이 발생하는 것도 고려된다.

안테나간의 상관이 낮으면, 각각의 안테나로부터 송신된 데이터는, 수신측에서는 각각의 전파 경로를 거쳐 온 것처럼 보인다. 따라서, 어떤 안테나로부터 송신된 데이터의 수신 레벨이 저하되어 있었다고 해도, 안테나간의 상관이 낮은 다른 안테나로부터 송신된 동일한 종류의 데이터의 수신 레벨은 저하되어 있지 않은 것이 고려된다.

그래서, 본 실시예에서는, 스위칭 패턴을 안테나간의 상관이 낮은 안테나간에서 송신 데이터의 전환이 행해지는 패턴으로서, 스위칭 패턴 기억부(108)에 설정한다.

구체적으로는, 도 7에 있어서, 예컨대, 안테나 A와 안테나 D가, 또한 안테나 B와 안테나 C가 각각 안테나간의 상관이 낮은 안테나의 조합이라고 하면, 스위칭 패턴은 도 6에 나타내는 바와 같이 된다. 즉, 스위칭 패턴은, 안테나간의 상관이 낮은 안테나 A와 안테나 D 사이에서 송신 데이터 A와 D의 전환이 행해지고, 또한,안테나간의 상관이 낮은 안테나 B와 안테나 C 사이에서 송신 데이터 B와 C의 전환이 실행되도록 설정된다.

따라서, 도 7에 도시하는 바와 같이 전환 제어부(107)는, 시각 T1에서는 도 6에 나타내는 패턴 1에 따라서 전환 스위치(104)의 전환 제어를 행하고, 시각 T2에서는 도 6에 나타내는 패턴 2에 따라서 전환 스위치(104)의 전환 제어를 행한다. 그리고, 시각 T3에서는, 전환 제어부(107)는, 다시 도 6에 나타내는 패턴 1에 따라서 전환 스위치(104)의 전환 제어를 행한다. 이후, 마찬가지의 동작이 반복된다.

이렇게 하여 전환 제어가 행해진 결과, 도 7에 도시하는 바와 같이 시각 T1에서는, 안테나 A로부터는 반송파 주파수 fA의 송신 데이터 A가, 안테나 B로부터는 반송파 주파수 fB의 송신 데이터 B가, 안테나 C로부터는 반송파 주파수 fC의 송신 데이터 C가, 안테나 D로부터는 반송파 주파수 fD의 송신 데이터 D가 각각 동시에 송신된다.

이어서, 시각 T2에서는, 안테나 A로부터는 반송파 주파수 fD의 송신 데이터 D가, 안테나 B로부터는 반송파 주파수 fC의 송신 데이터 C가, 안테나 C로부터는 반송파 주파수 fB의 송신 데이터 B가, 안테나 D로부터는 반송파 주파수 fA의 송신 데이터 A가 각각 동시에 송신된다.

이후 마찬가지로 해서, 도 7에 도시하는 바와 같이 각 시각 Tn에서, 상관이 낮은 안테나간, 즉 안테나 A와 안테나 D 사이에서 송신 데이터 A와 D의 전환이 행해지고, 안테나 B와 안테나 C 사이에서 송신 데이터 B와 C의 전환이 행해진다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 의하면, 복수 종류의 송신 데이터를 각각 특정한 반송파 주파수로 주파수 변환하여, 무선 통신 장치에 구비된 복수의 안테나사이에서 시간과 함께 점차 전환하여 송신함과 동시에, 스위칭 패턴을 안테나간의 상관이 낮은 안테나끼리 송신 데이터의 전환이 행해지도록 설정한다. 이 때문에, 실시예 1에 비해 다이버시티 효과를 얻을 수 있는 확실성을 높일 수 있음과 동시에, 오류 정정 능력을 향상시킬 수 있다.

(실시예 4)

본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법이 실시예 1과 다른 점은, 복수 종류의 송신 데이터를 고주파의 반송파 주파수로 변환하기 전에, 디지털의 베이스밴드의 상태로 각 안테나에 대해서 점차 할당하는 점이다.

이하, 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 대해서 도 8∼도 11을 이용하여 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 1과 동일한 구성에는 동일의 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

도 8에 나타내는 무선 통신 장치에 있어서, 전환 스위치(701)는 변조부(102)와 무선부(702)의 각 신디사이저 S1∼S4의 접속 전환을 행한다.

전환 제어부(703)는, 스위칭 패턴 기억부(704)에 미리 설정된, 송신 데이터 A∼D와 각 신디사이저 S1∼S4의 대응 관계를 나타내는 스위칭 패턴에 따라서, 전환 스위치(701)의 전환 제어를 행한다.

여기서, 본 실시예에 따른 무선 통신 장치가 4개의 신디사이저 S1∼S4와 4개의 안테나 A∼D를 구비하여 구성되어 있는 것은, 본 실시예에 따른 무선 수신 장치가 4개의 통신 상대 A∼D에 대해서 송신 데이터 A∼D(통신 상대 A에 대해서는 송신 데이터 A)를 각각 송신하기 때문이다. 즉, 본 실시예에서는, 하나의 무선 통신 장치가 4개의 안테나로부터 4개의 통신 상대에 대해서 각각 다른 데이터를 송신하는 1:4의 통신 시스템에 있어서 사용되는 무선 통신 장치를 상정하고 있다.

이어서, 상기 구성을 갖는 무선 통신 장치의 동작에 대해서 설명한다. 도 9는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 스위칭 패턴 기억부에 미리 설정된 스위칭 패턴의 일례를 도시하는 도면이다. 도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 각 신디사이저가 반송 주파수를 전환하는 타이밍을 도시하는 도면이다. 또한, 도 11은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면이다.

변조부(102)에 의해서 소정의 변조 처리가 실시된 송신 데이터 A∼D는 베이스밴드의 상태로 전환 스위치(701)에 출력된다. 따라서, 송신 데이터 A∼D는, 반송파 주파수로 변환되기 전의 베이스밴드의 상태로, 각 안테나 A∼D에 할당되게 된다.

타이밍 제어부(105)로부터 출력되는 타이밍 제어 신호에 따라서, 전환 제어부(703)가, 스위칭 패턴 기억부(704)를 참조하여, 전환 스위치(701)의 전환 제어를 행한다. 구체적으로는, 스위칭 패턴 기억부(704)에는 도 9에 나타내는 바와 같은 스위칭 패턴이 미리 설정되어 있고, 전환 제어부(703)는 타이밍 제어 신호가 출력되는 회수로, 패턴 1∼4를 점차 참조해 간다. 즉, 전환 제어부(703)는, 시각 T1에서는 패턴 1을 참조하여, 이 패턴에 따라서 전환 스위치(701)를 전환한다. 마찬가지로, 전환 제어부(703)는, 시각 T2에서는 패턴 2, 시각 T3에서는 패턴 3, 시각 T4에서는 패턴 4를 참조하여 각각의 패턴에 따라서 전환 스위치(701)를 전환한다. 또, 시각 T5에서는, 전환 제어부(703)는 다시 패턴 1을 참조하여, 이하와 마찬가지의 동작을 반복한다.

이러한 동작에 의해, 시각 T1에서는, 송신 데이터 A가 신디사이저 S1에, 송신 데이터 B가 신디사이저 S2에, 송신 데이터 C가 신디사이저 S3에, 송신 데이터 D가 신디사이저 S4에 각각 입력된다. 또한, 시각 T2에서는, 송신 데이터 D가 신디사이저 S1에, 송신 데이터 A가 신디사이저 S2에, 송신 데이터 B가 신디사이저 S3에, 송신 데이터 C가 신디사이저 S4에 각각 입력된다. 이하 마찬가지로, 각 신디사이저에 입력되는 송신 데이터가 점차 전환된다.

또한, 타이밍 제어부(105)로부터 출력되는 타이밍 제어 신호에 따라서, 전환 제어부(703)가 신디사이저 S1∼S4의 반송파 주파수의 전환 제어를 행한다. 구체적으로는, 도 10에 나타내는 바와 같은 타이밍으로, 반송파 주파수의 전환 제어가 행해진다.

즉, 시각 T1에서는, 신디사이저 S1이 반송파 주파수 fA로, 신디사이저 S2가 반송파 주파수 fB로, 신디사이저 S3이 반송파 주파수 fC로, 신디사이저 S4가 반송파 주파수 fD로, 입력된 송신 데이터를 각각 주파수 변환한다. 또한, 시각 T2에서는, 신디사이저 S1이 반송파 주파수 fD로, 신디사이저 S2가 반송파 주파수 fA로, 신디사이저 S3이 반송파 주파수 fB로, 신디사이저 S4가 반송파 주파수 fC로, 입력된 송신 데이터를 각각 주파수 변환한다. 시각 T3 이후는 마찬가지의 동작이 반복된다.

이러한 동작에 의해, 실시예 1과 마찬가지로, 안테나 A∼D 사이에서, 반송파 주파수 fA∼fD의 송신 데이터 A∼D가 점차 전환되어 송신된다. 구체적으로는, 도 11에 도시하는 바와 같이 실시예 1과 마찬가지로, 각 시각 Tn에 있어서, 안테나 A∼D 사이에서, 반송파 주파수 fA∼fD의 송신 데이터 A∼D가 점차 전환되어 송신된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 의하면, 복수 종류의 송신 데이터를, 고주파의 반송파 주파수로 변환하기 전에, 디지털의 베이스밴드의 상태로 각 안테나에 대해서 점차 할당하기 때문에, 송신 데이터를 반송파 주파수로 변환한 후에 각 안테나에 할당하는 경우에 비해서, 전환 동작에 따라 발생하는 송신 데이터의 전력 파워 등의 손실을 적게 할 수 있다.

(실시예 5)

본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법이 실시예 4와 다른 점은, 하나의 안테나에 대해서 복수의 신디사이저를 구비하고, 하나의 신디사이저가 주파수 변환을 행하고 있는 동안에 다른 신디사이저의 반송파 주파수를 전환하는 점이다.

상기 실시예 4에 따른 무선 통신 장치에서는, 각 안테나 A∼D에 대해 각각 하나의 신디사이저 S1∼S4가 구비되고, 각 안테나에 대응하는 하나의 신디사이저가반송파 주파수를 점차 fA∼fD로 전환해 간다.

그러나, 신디사이저는 아날로그 기기이기 때문에, 신디사이저가 반송파 주파수를 전환하는 데에는 어느 정도의 시간이 필요하다. 즉, 신디사이저가 fA로부터 fB로 반송파 주파수를 전환하는 경우에는, 반송파 주파수가 전환 후의 목표로 하는 반송파 주파수 fB에 수속(收束)하여 안정될 때까지는 어느 정도의 시간이 필요하다. 반송파 주파수가 안정되지 않으면, 무선 통신 장치는 안정한 데이터 송신을 행할 수 없다.

그래서, 본 실시예에서는, 각 안테나에 대해서 복수의 신디사이저를 준비하고, 하나의 신디사이저가 송신 데이터에 대해서 주파수 변환을 행하고 있는 동안에, 다른 신디사이저가 반송파 주파수를 전환하도록 했다. 이것에 의해, 현재 송신 데이터에 대해서 주파수 변환을 행하고 있지 않은 다른 신디사이저는, 충분한 시간을 갖고 반송파 주파수를 전환하게 된다. 따라서, 다른 신디사이저는, 다음에 송신 데이터에 대해서 주파수 변환을 행할 때에는, 안정한 반송파 주파수로 의해 주파수 변환을 행할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 대해서 도 12∼도 14를 이용하여 설명한다. 도 12는 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치의 개략 구성을 나타내는 주요부 블럭도이다. 또, 실시예 4와 동일한 구성에는 동일 부호를 부여하고, 상세한 설명을 생략한다.

도 12에 나타내는 무선 통신 장치에 있어서, 무선부(1101)내에서는, 안테나 A에 대하여 S11과 S12가, 안테나 B에 대하여 S21과 S22가, 안테나 C에 대하여 S31과 S32가, 안테나 D에 대하여 S41과 S42가 각각 준비된다. 즉, 하나의 안테나에 대해 복수의 신디사이저가 준비된다. 또, 본 실시예에서는, 하나의 안테나에 대해서 준비되는 신디사이저를 2개로 했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 하나의 안테나에 대해서 준비되는 신디사이저는 복수이면 좋다.

이어서, 상기 구성을 갖는 무선 통신 장치의 동작에 대하여 설명한다. 도 13은 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치의 각 신디사이저가 반송 주파수를 전환하는 타이밍을 도시하는 도면이다. 또한, 도 14는 본 발명의 실시예 5에 따른 무선 통신 장치의 각 안테나로부터 데이터가 송신되는 모양을 도시하는 도면이다.

타이밍 제어부(105)로부터 출력되는 타이밍 제어 신호에 따라서, 전환 제어부(703)가 신디사이저 S11∼S42의 반송파 주파수의 전환 제어를 행한다. 구체적으로는, 도 13에 나타내는 바와 같은 타이밍으로, 반송파 주파수의 전환 제어가 행해진다. 또, 안테나 A에 대한 신디사이저 S11 및 S12의 주파수 전환 동작은, 다른 안테나 B∼D에 대한 신디사이저 S21∼S42의 주파수 전환 동작과 마찬가지의 동작으로 되기 때문에, 이하의 설명에서는, 안테나 A에 대한 신디사이저 S11 및 S12의 주파수 전환 동작에 대해서만 설명한다.

시각 T1에서는, 신디사이저 S11이 송신 데이터 A를 반송파 주파수 fA로 주파수 변환한다. 신디사이저 S11이 송신 데이터 A에 대해서 주파수 변환을 행하고 있는 동안에, 신디사이저 S12가 반송파 주파수를 fD로 전환한다.

이어서, 시각 T2에서는, 신디사이저 S12가 송신 데이터 D를 반송파 주파수 fD로 주파수 변환한다. 신디사이저 S12는, 시각 T1에서 충분한 시간을 갖고 반송파 주파수를 fD로 전환할 수 있기 때문에, 시각 T2에서는 신디사이저 S12의 반송파 주파수가 fD로 수속하여, 안정되고 있다. 신디사이저 S12가 주파수 변환을 행하고 있는 동안에, 신디사이저 S11은 반송파 주파수를 fA로부터 fC로 전환한다. 시각 T3 이후는 마찬가지의 동작이 반복된다.

이러한 동작에 의해, 상기 실시예 1 및 4와 마찬가지로, 안테나 A∼D 사이에서, 반송파 주파수 fA∼fD의 송신 데이터 A∼D가 점차 전환되어 송신된다. 구체적으로는, 도 14에 도시하는 바와 같이 상기 실시예 1 및 4와 마찬가지로, 각 시각 Tn에 있어서, 안테나 A∼D 사이에서, 반송파 주파수 fA∼fD의 송신 데이터 A∼D가 점차 전환되어 송신된다.

이와 같이, 본 실시예에 따른 무선 통신 장치 및 안테나 제어 방법에 의하면, 하나의 안테나에 대해서 복수의 신디사이저가 준비되고, 하나의 신디사이저가 주파수 변환을 행하고 있는 동안에 다른 신디사이저가 반송파 주파수를 전환하기 때문에, 현재 송신 데이터에 대해서 주파수 변환을 행하고 있지 않은 다른 신디사이저는, 충분한 시간을 갖고 반송파 주파수를 전환할 수 있다. 따라서, 다른 신디사이저는, 다음에 송신 데이터에 대해서 주파수 변환을 행할 때에는, 안정한 반송파 주파수에 의해 주파수 변화를 행할 수 있다. 따라서, 무선 통신 장치는 안정된 데이터 송신을 행할 수 있다.

또, 상기 실시예 1∼5에 있어서는, 설명의 편의상, 송신 데이터의 종류의 수 및 안테나 수를 4개로 했지만, 송신 데이터의 종류의 수 및 안테나 수는 이것에 한정되지 않는다.

또한, 상기 실시예 1∼5에 있어서는, 설명의 편의상, 안테나 수(안테나 A∼D : 4개)와 송신 데이터의 종류의 수(송신 데이터 A∼D : 4개)를 일치시키고 있지만, 안테나 수와 송신 데이터의 종류의 수는 동일하지 않더라도 좋다. 단지, 안테나 수는 송신 데이터의 종류의 수의 배수 또는 약수인 것으로 한다.

안테나 수가 송신 데이터의 종류의 수의 배수인 경우에는, 어떤 하나의 송신 데이터(예컨대, 송신 데이터 A)가 복수의 안테나(예컨대, 안테나 A와 안테나 B)로부터 동일 시각에 송신되는 것으로 한다. 이와 같이 함으로써, 송신 데이터의 파워가 증가하기 때문에, 오류 정정 능력을 향상시킬 수 있다.

또한, 이 경우, 각각의 송신 데이터에 대하여 균등하게 안테나 수를 할당하는 것은 아니고, 송신 데이터의 우선도(또는 중요도)의 순위에 따라 할당하는 안테나 수를 적절히 변경하는 것도 가능하다. 즉, 우선도가 높은 송신 데이터만큼 할당하는 안테나 수를 많게 하는 것도 가능하다.

구체적으로는, 예컨대 안테나 수가 8개이고, 송신 데이터의 종류의 수가 4개라고 한 경우, 우선도가 높은 송신 데이터에 대해서는 5개의 안테나를 할당하고, 그 이외의 송신 데이터에는 각각 1개의 안테나를 할당하도록 한다. 이것에 의해, 우선도가 높은 송신 데이터의 파워가 보다 증가되기 때문에, 우선도가 높은 송신 데이터에 대한 오류 정정 능력을 더 향상시킬 수 있다.

또한, 안테나 수가 송신 데이터의 종류의 수의 약수인 경우에는, 복수 종류의 송신 데이터(예컨대, 송신 데이터 A와 송신 데이터 B)가 다중화되어, 하나의 안테나(예컨대, 안테나 A)로부터 동일 시각에 송신되는 것으로 한다. 이와 같이 하는 것에 의해, 송신 안테나의 수를 삭감할 수 있기 때문에, 장치 규모를 축소할 수 있다.

또한, 상기 스위칭 패턴은 일례이며, 이것에 한정되는 것이 아니라, 적절히 변경하는 것이 가능하다. 또한, 상기 설명에 있어서는, 스위칭 간격을 일정한 시간 T로서 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 스위칭 간격은 동등 간격이 아니더라도 좋다.

또한, 본 발명은 상기 실시예 1∼5에 한정되지 않고, 여러 가지 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 예컨대, 본 발명에 있어서는, 실시예 1∼5를 적절히 조합하여 실시하더라도 좋다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 복수의 안테나를 구비한 하나의 송신측이 복수의 N개의 수신측에 대해서 각 안테나로부터 각각 다른 정보를 송신하는 1:N 통신 시스템에 있어서, 수신측의 안테나 수가 1개인 경우이더라도 우수한 다이버시티 효과를 얻을 수 있다.

본 명세서는 1999년 9월 17일에 출원된 일본 특허 출원 평성 제 11-263599 호 및 1999년 11월 30일에 출원된 일본 특허 출원 평성 제 11-339411 호에 근거하는 것이다. 이들의 내용은 전부 여기에 포함시켜 둔다.

본 발명은, 업무용 무선 통신 시스템과 같은, 복수의 안테나를 구비한 하나의 송신측이 복수의 N개의 수신측에 대해서 각 안테나로부터 각각 다른 정보를 송신하는 1:N 통신 시스템에 있어서 사용되는 통신 단말 장치나 기지국 장치에 적용하는 것이 가능하다.

Claims

복수의 이동국 장치에 대해 서로 다른 복수의 송신 데이터를 각각 송신하는 복수의 안테나와,

상기 복수의 안테나와 상기 복수의 송신 데이터와의 대응 관계를 나타내는 복수의 패턴을 기억하는 기억 수단과,

상기 복수의 패턴을 반복해서 이용하여 상기 복수의 안테나 각각으로부터 송신되는 송신 데이터를 전환하는 전환 수단을 구비하되,

상기 전환 수단은,

상기 복수의 패턴을 반복하는 주기를 상기 복수의 송신 데이터의 시간 인터리브 길이와 일치시키는

기지국 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 기억 수단은 상관이 낮은 안테나간에서 전환 동작이 행해지는 상기 복수의 패턴을 기억하는 기지국 장치.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 송신 데이터를 서로 다른 주파수로 각각 주파수 변환하는 변환 수단을 더 구비하고,

상기 전환 수단은 상기 변환 수단에 의해 주파수 변환된 후의 송신 데이터에 대해서 전환 동작을 행하는 기지국 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 송신 데이터를 서로 다른 주파수로 각각 주파수 변환하는 변환 수단을 더 구비하고,

상기 전환 수단은 상기 변환 수단에 의해 주파수 변환되기 전의 송신 데이터에 대해서 전환 동작을 행하는 기지국 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 복수의 송신 데이터를 서로 다른 주파수로 각각 주파수 변환하는 변환 수단을 더 구비하고,

상기 변환 수단은 각각의 안테나에 대해서 복수의 신디사이저를 갖고, 하나의 신디사이저가 송신 데이터에 대해서 주파수 변환을 행하는 동안에, 다른 신디사이저의 변환 주파수를 전환하는 기지국 장치.
삭제
삭제
서로 다른 복수의 송신 데이터를 각각 복수의 안테나로부터 송신하는 안테나 제어 방법에 있어서,

상기 복수의 안테나와 상기 복수의 송신 데이터와의 대응 관계를 나타내는 복수의 패턴을 반복해서 이용하여 상기 복수의 안테나 각각으로부터 송신되는 송신 데이터를 전환하는 전환 스텝과,

상기 복수의 안테나 각각으로부터 상기 복수의 데이터를 복수의 이동국 장치에 대해 송신하는 스텝을 구비하되,

상기 전환 스텝은 상기 복수의 패턴을 반복하는 주기를 상기 복수의 송신 데이터의 시간 인터리브 길이와 일치시키는

안테나 제어 방법.
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