WO2004070980A1 - 送信装置及び送信方法 - Google Patents

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WO2004070980A1
WO2004070980A1 PCT/JP2004/001193 JP2004001193W WO2004070980A1 WO 2004070980 A1 WO2004070980 A1 WO 2004070980A1 JP 2004001193 W JP2004001193 W JP 2004001193W WO 2004070980 A1 WO2004070980 A1 WO 2004070980A1
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transmission data
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PCT/JP2004/001193
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Kenichi Miyoshi
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2646—Arrangements specific to the transmitter only using feedback from receiver for adjusting OFDM transmission parameters, e.g. transmission timing or guard interval length
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
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    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
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    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0667—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal
    • H04B7/0673—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of delayed versions of same signal using feedback from receiving side

Definitions

  • the present invention relates to a transmitting apparatus and a transmitting method, and for example, relates to a transmitting apparatus and a transmitting method for transmitting data in which a guard interval is inserted by an OFDM scheme.
  • the OFDM scheme is being studied. Since OFDM has a low symbol rate for each carrier, it is strong against multipath even if OFDM alone is applied. However, by introducing a guard interval, it becomes even stronger against multipath.
  • the guard interval can be realized by copying the waveform after the symbol data to the beginning of the symbol data. As a result, in OFDM communication, a signal can be correctly received for a delayed wave shorter than the guard interval length. However, since the guard interval does not have a role as the data section, the shorter the guard interval, the higher the transmission speed.
  • a system for transmitting an OFDM signal with directivity has been studied.
  • the base station transmits a signal with directivity in the direction of arrival of a signal arriving from a mobile station. If there are multiple directions of arrival, transmission is performed in the direction in which the received power from the mobile station is the highest, or transmission is performed in each direction with multiple directivities.
  • a signal transmitted with a plurality of directivities in this manner can obtain a path diversity effect on the receiving side, and thus can obtain good-quality data with few errors.
  • the guard interval is sufficiently longer than when transmitted with a single directivity. If the delay time difference is not It is possible to go beyond the scope of Dinterval.
  • a guard with the same length as the maximum arrival time among the arrival times for each directivity from the transmission of data to the reception of the other party by receiving data.
  • An object of the present invention is to provide a transmission system capable of improving a transmission rate by shortening the length of a guard interval in a wireless communication system to which a system for transmitting a directivity signal to an OFDM signal is applied. And a transmission method.
  • the purpose is to determine the length of the guard interval and the delay time for each directivity when transmitting transmission data, based on the arrival time information for each directivity from when data is transmitted to when the communication partner receives it. This can be achieved by setting, inserting a guard interval of the set length into the transmission data, and transmitting the same transmission data with multiple directivities by the set delay time.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a state in which a signal is transmitted directionally from a base station apparatus to a mobile station.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating transmission timing when the guard interval is Tb
  • FIG. 4 is a diagram illustrating reception timing when the guard interval is Tb
  • FIG. 5 is a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a mobile station according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a base station device 100 including the transmitting device according to the first embodiment.
  • Modulation section 101 modulates transmission data and outputs the result to SZP conversion section 102.
  • the S / P converter 102 converts the transmission data input from the modulator 101 from a serial data format to a parallel data format, and outputs the converted data to IFFT ⁇ IO3.
  • IFFT section 103 performs inverse fast Fourier transform processing on the transmission data input from S / P conversion section 102 and outputs the result to P / S conversion section 104.
  • P / S conversion section 104 converts the transmission data input from IFFT section 103 from the parallel data format to the serial data format and outputs the data to GI insertion section 105.
  • the GI insertion unit 105 inserts a guard interval of the length determined by the GI length determination unit 117 into the transmission data input from the P / S conversion unit 104, and outputs the data to the data duplication unit 106.
  • Data duplication section 106 duplicates the transmission data input from GI input section 105 so as to form two streams, and outputs the data to delay adding sections 107-1 and 107-2. Sending data The data is transmitted with different directivities for each system.
  • the delay adding sections 107-1 and 107-2 set the transmission data input from the data duplication section 106 with the delay time determined by the delay time determination section 116, and then to the weight multiplication sections 108-1 and 108-2. Output.
  • Weight multiplying sections 108-1 and 108-2 which are transmission means, have the largest desired signal reception power input from directional receiving section 114 to the transmission data input from delay adding sections 107-1 and 107-2. Weighting is performed based on the directivity information, and two sets of transmission data are output to adders 109-1 to 109-4 having the same number as the number of antennas.
  • Adders 109—1 to: L 09—4 adds the two sets of transmission data input from the weight multiplication units 108—1 and 108—2, and outputs them to the transmission RF unit 1 1 0—1 to 1 10 14 I do.
  • Transmit RF unit 1 10— 1 to: L 10—4 is used for up-converting the transmit data input from adder 109—1 to 109—4 from baseband frequency to radio frequency, amplifying it, and sharing it. Output to the unit 1 1 1—1 to 1 1 1—4.
  • the duplexer 11 1—1 to 1 1 1—4 transmits the transmit data input from the transmit RF section 1 10—1 to 1 10—4 in a directional manner from the antenna 1 1 2—1 to 1 1 2—4.
  • Antenna 1 12—1 to 1 1 2—4 Received signals are output to the receiving RF section 1 13—1—: L13_4.
  • Reception RF section 113-1 to L13-4 performs processing such as down-conversion of the received data input from the duplexer 1 1 1 1 1 to 1 1 1 to 4 from radio frequency to baseband frequency. And outputs it to the directivity receiving unit 114.
  • the directional receiving unit 114 forms two directivities using the received data input from the receiving RF units 113-1 to 113-4, and performs reception processing with the formed directivity. Then, among the results of the directivity reception, the directivity with the highest desired wave reception power is selected, and information on the selected directivity is output to weight multiplying sections 108-1 and 108-2. In addition, the directional receiver 114 receives the reception data after performing the reception processing. Output to the interval calculation section 1 15.
  • the arrival time calculating unit 115 which is an arrival time information acquiring unit, transmits the signal from the communication partner to the base station device 100 based on the reception data input from the directivity receiving unit 114.
  • 0 calculates the arrival time until the signal is received, and outputs information on the calculated arrival time to the GI length determining unit 117 and the delay time determining unit 116.
  • the delay time determination unit 116 determines the relative delay time (transmission time) of the transmission data to be transmitted in each directivity based on the arrival time information of the two directivities input from the arrival time calculation unit 115. Delay time).
  • the delay time determination section 116 controls the delay addition sections 107-1, 107-2 so that the delay time determined for each directivity is set.
  • the delay time is the same as the difference between the arrival times of the two directivities, and is set to the transmission data transmitted with the directivity having the shorter arrival time.
  • the GI length determining unit 117 selects the shorter of the two directivity arrival times based on the arrival time information input from the arrival time calculator 115, and selects the selected arrival time.
  • the time information is output to the GI input unit 105.
  • base station apparatus 100 has the configuration shown in FIG. 1, and mobile station 201, which is a communication partner, is a conventional general mobile station.
  • the same data transmitted from base station apparatus 100 with directivity A (first directivity) and directivity B (second directivity) is transmitted to reflectors 202 such as a building. And the light reaches mobile station 201.
  • the transmission data transmitted from base station 100 with directivity A and the transmission data transmitted with directivity B are different arrival times T a (first arrival time) and T b (second arrival time). (Arrival time)
  • the mobile station 201 is reached at (T a> T b).
  • the length of the guidance interval of the transmission data transmitted from the base station apparatus 100 is set to the arrival time Tb of the directivity B having a short arrival time. It is possible. That is, the reception data of the directivity A and the directivity B received by the mobile station 201 shows that the delay time of the delayed wave with respect to the preceding wave is longer than that of the guardinterpal even if the length of the guard interval is Tb. Therefore, no inter-symbol interference occurs. The reason will be described below.
  • FIGS. 3 and 4 are diagrams showing transmission timing and reception timing when the guard interval is Tb in the case of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating transmission timing in the base station apparatus
  • FIG. 4 is a diagram illustrating reception timing in the mobile station.
  • the horizontal axis is time.
  • the base station apparatus sets the transmission timing of the transmission data 302 transmitted by the directivity B to the transmission timing of the transmission data 301 transmitted by the directivity A by T a ⁇ Delay by Tb. That is, the transmission data 302 of the directivity B is the time Tt at which the transmission data 301 of the directivity A is transmitted. Is transmitted at a time T t delayed from T a — T b.
  • the transmission data 301 transmitted with the directivity A is the time Tr. It reaches the mobile station at time T r 2 reaches time T a elapses from.
  • the transmission data 302 transmitted in the directionality B is the time Tr. Arrives at the mobile station after the elapse of the arrival time Tb from the base station apparatus. Therefore, when the delay time Ta—Tb set by the base station apparatus is calculated, the time difference is Nichijiki Tr. It reaches the mobile station at time T r 2 reaches time T a elapses from.
  • the GI insertion unit inserts the smaller one of the arrival times of the respective directivities as a guardinterpal.
  • the delay addition unit delays the transmission data transmitted with the directivity with a short arrival time by the difference between the arrival times of the directivities, so Since the time difference does not exceed the range of the guard interval, there is no interference between symbols, and the length of the guard interval can be shortened and the transmission speed can be improved.
  • a circuit for adjusting the delay time difference conventionally required on the receiving side so as to be within the range of the guard interper becomes unnecessary. The configuration can be made as simple as possible, and the size of the receiver can be reduced as compared with the conventional case.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a base station device 500 including the transmitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a mobile station that is a communication partner of the transmitting device according to the second embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of 600.
  • Base station apparatus 500 according to Embodiment 2 of the present invention is different from base station apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention shown in FIG.
  • a reception timing information extraction unit 503 is provided instead of the arrival time calculation unit 115. Parts having the same configuration as in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the modulation section 501 modulates the pilot signal 1 and outputs the modulated signal to the weight multiplication sections 108-1 and 108-12.
  • Pilot signal 1 and pilot signal 2 are pilot signals having different bit patterns. Note that the pilot signal is not limited to the case where each bit pattern has a different bit pattern, but can be any different pilot signal as long as the pilot signal and data can be distinguished.
  • the reception timing information extraction unit 503 serving as arrival time information means extracts reception timing information (information of arrival time) for each directivity from the reception data input from the directivity reception unit 114, and performs a GI length determination unit. Output to 1 17 and delay time determination section 1 16.
  • the reception timing information indicates that the pilot signal 1 and the pilot signal 2 have different directivities. At the same time, and information on the timing at which the communication partner receives pilot signal 1 and pilot signal 2.
  • the antenna 601 outputs a plurality of directional reception data to the duplexer 602 and transmits the transmission data output from the duplexer 602.
  • the reception data received by antenna 61 includes a pilot signal 1 and a pilot signal 2 transmitted from base station device 5 ⁇ 0. Further, the transmission data transmitted by antenna 61 includes reception timing information that is information on the difference between the reception timing of pilot signal 1 and the reception timing of pilot signal 2.
  • the duplexer 602 separates the reception data and the transmission data, and outputs the reception data received by the antenna 601 to the radio reception unit 603 and also inputs the reception data from the radio transmission unit 607.
  • the transmission data is transmitted from the antenna 601.
  • Radio receiving section 603 down-converts the received data input from duplexer 602 from a radio frequency to a baseband frequency and outputs the result to demodulating section 604.
  • Demodulation section 604 demodulates the reception data input from radio reception section 603 to obtain reception data and outputs the demodulation result to reception timing detection section 605.
  • the reception timing detection section 605 detects the reception timing in the directivity of the pilot signal 1 and the directivity of the pilot signal 2 from the reception data input from the wireless reception section 603, and has detected it.
  • the reception timing information for each directivity is output to modulation section 606.
  • Modulation section 606 modulates the transmission data including the reception timing information input from reception timing detection section 605 and outputs the result to wireless transmission section 607.
  • Radio transmitting section 607 up-converts the transmission data input from modulating section 606 from a baseband frequency to a radio frequency, and outputs the result to duplexer 602.
  • Radio transmitting section 607 up-converts the transmission data input from modulating section 606 from a baseband frequency to a radio frequency, and outputs the result to duplexer 602.
  • the pilot signal 1 and the pilot signal 2 are modulated by the modulators 501 and 502. And weighted by the weight multiplication units 108-1 and 108-8-2, and then transmitted simultaneously with different directivities. At this time, base station apparatus 500 transmits pilot signal 1 with directivity A and pilot signal 2 with directivity B.
  • mobile station 600 having received pilot signal 1 and pilot signal 2, detects reception timing for directivity A and directivity B in reception timing detection section 605, and detects the detected reception timing.
  • the timing information is included in the transmission data and transmitted to the base station apparatus 500.
  • the base station apparatus 500 that has received the reception data including the reception timing information extracts reception timing information from the reception data in the reception timing information extraction unit 503, and the GI length determination unit 117
  • the maximum delay time of the directivity B which is the smallest of the maximum delay times in the directivity, is selected as the GI length, and the GI insertion unit 105 sets the guard interval of the same time as the delay time of the directivity B to the directivity A.
  • directivity B to be inserted in the transmission data to be transmitted.
  • the delay adding sections 107-1 and 107-2 determine the transmission time T t of the transmission data of the directivity A for the transmission data of the directivity B based on the reception timing information. Then, a delay time of T a-T b is set, and the transmission data is transmitted with directivity A and directivity B. Note that the method of setting the guard interval and the method of setting the delay time of the transmission data are the same as those in the first embodiment, and a detailed description thereof will be omitted.
  • the pilot 1, the directivity of transmitting signals and the directivity of transmitting data accurately match.
  • the length of the guard interval is determined based on the information on the arrival time detected using the pilot signal.
  • An interval can be inserted.
  • the arrival time of each directivity can be determined based on the reception timing at the mobile station of the pilot signal transmitted from the base station apparatus.
  • the present invention can also be applied to a base station apparatus that communicates with a mobile station that does not transmit data with a high degree of transmission.
  • directivity A and directivity B Although the same transmission data is transmitted with the two directivities, the present invention is not limited to this, and the same transmission data may be transmitted with three or more directivities. In this case, no intersymbol interference occurs even if the guard interval inserted in the transmission data transmitted in all directivities is the same as the arrival time of the shortest directivity.
  • the same transmission data is transmitted with different directivities.
  • the present invention is not limited to this, and different transmission data may be transmitted with different directivities. May be.
  • Embodiments 1 and 2 above a case has been described where the mobile station does not transmit with directivity, but the present invention is not limited to this, and the mobile station also transmits with directivity. And you're good too.
  • transmission data is weighted by the weight multiplication unit and transmitted with directivity, but the present invention is not limited to this, and transmission data is weighted. Instead, it may be transmitted with directivity.
  • the present invention it is possible to improve the transmission rate by shortening the length of a guard interval in a wireless communication system to which a system that transmits a OFDM signal with directivity is applied. it can.
  • the present invention relates to a transmission device and a transmission method, and is suitable for use in, for example, a transmission device and a transmission method for transmitting data in which a guard interval is inserted by an OFDM scheme.

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Abstract

ＧＩ挿入部１０５は、送信データにガードインターバルを挿入する。遅延付加部１０７−１、１０７−２は、送信データに遅延時間を設定する。到達時間算出部１１５は、各指向性の受信データより通信相手からデータが送信されて受信するまでの到達時間を指向性毎に求める。遅延時間決定部１１６は、２つの指向性にて送信される送信データの到達時間差を算出して、到達時間が小さい方の指向性にて送信する送信データに対して、算出した到達時間差を遅延時間として設定する。ＧＩ長決定部１１７は、求めた到達時間の内の最も小さい到達時間をガードインターバルとして設定する。これにより、ＯＦＤＭ信号に指向性を設けて送信するシステムを適用した無線通信システムにおいて、ガードインターバルの長さを短くすることにより伝送速度を向上させることができる。

Description

明 細 騫 送信装置及び送信方法 技術分野
本発明は、 送信装置及び送信方法に関し、 例えばガードインターバルを揷入 したデータを O F DM方式にて送信する送信装置及び送信方法に関する。 背景技術
移動体通信システムにおいて、 O F DM方式が検討されている。 O F DMは、 キヤリァ毎のシンポルレートが低いため、 O F DMを適用するだけでもマルチ パスに強いが、 ガードィンターバルを導入することによりさらにマルチパスに 強くなる。 ガードインターバルは、 シンボルデ一タの後の部分の波形を、 その シンボルデータの先頭にコピーすることで実現することができる。 これにより、 O F DM通信においては、 ガードインターバル長よりも短い遅延波に対しては、 信号を正しく受信することができる。 ただし、 ガードインターバルは、 データ 部としての役割は有していないため、 できる限り短い方が伝送速度は向上する。 一方、 O F DM信号に指向性を設けて送信するシステムも検討されている。 指向性を設けて送信するシステムでは、 基地局は移動局から到来する信号の到 来方向に向けて指向性を向けて信号を送信する。 到来方向が複数ある場合には、 最も移動局からの受信電力が高い方向に送信したり、複数の指向性を向けてそ れぞれの方向に送信したりする。 このように複数の指向性を向けて送信された 信号は、 受信側にてパスダイバーシチ効果を得ることができるため、 誤りの少 ない良好な品質のデータを得ることができる。
し力 し、 複数の指向性にて送信された信号は、 各経路における到来波には大 きな遅延時間差を生じるため、 単一の指向性にて送信する場合に比べて充分長 いガードインターバルを送信データに揷入しておかないと、 遅延時間差がガー ドィンターバルの範囲を超えてしまう可能性がある。 遅延時間差がガードィン ターバルの範囲を超えてしまうことがないように、 データを送信してから通信 相手が受信するまでの指向性毎の到達時間の中の最大の到達時間と同一の長 さのガードインターバルを挿入して送信する方式がある。 この方式によれば、 各経路における到来波に大きな遅延時間差を生じる場合であっても、 遅延時間 差がガードィンターバルの範囲内になるため、 シンボル間干渉が生ずることは ない。
しかしながら、 従来の送信装置及び送信方法においては、 複数の指向性を向 けてデータを送信する場合には、 各指向性の到達時間の中の最大の到達時間と 同一の長さのガードィンターバルを挿入するので、 常に最大の到達時間に合わ せてガードィンターバルを設計する必要があり、 単一の指向性にて送信するシ ステムに比較して、 ガードインターバルの長さが長くなつてしまうという問題 がある。 発明の開示
本発明の目的は、 O F DM信号に指向性を設けて送信するシステムを適用し た無線通信システムにおいて、 ガードィンターバルの長さを短くすることによ り伝送速度を向上させることができる送信装置及び送信方法を提供すること である。
この目的は、 データを送信してから通信相手が受信するまでの指向性毎の到 達時間の情報に基づいて、 ガードインターバルの長さと送信データを送信する 際の指向性毎の遅延時間とを設定し、 設定した長さのガードインターバルを送 信データに挿入するとともに設定した遅延時間により同一の送信データを複 数の指向性にて送信することにより達成することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施の形態 1に係る基地局装置の構成を示すプロック図、 図 2は、 基地局装置から移動局へ信号を指向性送信する状態を説明する模式 図、
図 3は、 ガードィンターバルが T bの場合の送信タイミングを示す図、 図 4は、 ガ^"ドィンターバルが T bの場合の受信タイミングを示す図、 図 5は、 本発明の実施の形態 2に係る基地局装置の構成を示すブロック図、 及び
図 6は、 本発明の実施の形態 2に係る移動局の構成を示すプロック図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態について、 図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態 1 )
図 1は、 本実施の形態 1に係る送信装置を備えた基地局装置 100の構成を 示す図である。
変調部 101は、 送信データを変調して SZP変換部 102へ出力する。 S/P変換部 102は、 変調部 101から入力した送信データをシリアルデ ータの形式からパラレルデータの形式に変換して I FFT^ I O 3へ出力す る。
I F FT部 103は、 S/P変換部 102から入力した送信データを逆高速 フーリエ変換処理して P/S変換部 104へ出力する。
P/S変換部 104は、 I FFT部 103から入力した送信データをパラレ ルデータ形式からシリアルデータ形式へ変換して G I挿入部 105へ出力す る。
G I挿入部 105は、 P/S変換部 104から入力した送信データに G I長 決定部 1 17にて決定した長さのガードインターバルを揷入してデータ複製 部 106へ出力する。
データ複製部 106は、 G I揷入部 105から入力した送信データが 2系列 になるように複製して遅延付加部 107— 1、 107— 2へ出力する。 送信デ ータは、 系統毎に異なる指向性にて送信されるものである。
遅延付加部 107— 1、 107— 2は、 データ複製部 106から入力した送 信データに遅延時間決定部 1 16にて決定した遅延時間を設定してウェイト 乗算部 108— 1、 108— 2へ出力する。
送信手段であるウェイト乗算部 108— 1、 108— 2は、 遅延付加部 10 7— 1、 107— 2から入力した送信データに、 指向性受信部 1 14から入力 した所望波受信電力が最も大きい指向性の情報に基づいて重み付けして、 2系 統の送信データをアンテナの本数と同じ数の加算器 109— 1〜 109— 4 へ各々出力する。
加算器 109— 1〜： L 09— 4は、 ウェイト乗算部 108— 1、 108— 2 から入力した 2系統の送信データを加算して送信 R F部 1 1 0— 1〜 1 10 一 4へ出力する。
送信 RF部 1 10— 1〜： L 10— 4は、加算器 109— 1〜 109— 4から 入力した送信データをベースバンド周波数から無線周波数へアップコンバー ド等の処理を施して増幅して共用器 1 1 1— 1〜1 1 1—4へ出力する。
共用器 11 1— 1〜1 1 1一 4は、 送信 RF部 1 10— 1~1 10— 4から 入力した送信データをアンテナ 1 1 2— 1〜1 1 2— 4から指向性送信する とともに、 アンテナ 1 12— 1〜1 1 2— 4にて受信した受信信号を受信 RF 部 1 1 3— 1〜： L 1 3 _ 4へ出力する。
受信 RF部 1 13— 1〜； L 13— 4は、 共用器 1 1 1一 1〜1 1 1—4力 ら 入力した受信データを無線周波数からベースバンド周波数へダウンコンバー ト等の処理を施して指向性受信部 1 14へ出力する。
指向性受信部 1 14は、 受信 R F部 1 13— 1〜 113— 4から入力した受 信データを用いて 2つの指向性を形成し、 形成した指向性で受信処理を行う。 そして、 指向性受信した結果の中で所望波受信電力が最も大きい指向性を選択 し、 選択した指向性の情報をウェイト乗算部 108— 1、 108— 2へ出力す る。 また、 指向性受信部 1 14は、 受信処理を行った後に受信データを到達時 間算出部 1 1 5へ出力する。
到達時間情報取得手段である到達時間算出部 1 1 5は、 指向性受信部 1 1 4 カ ら入力した受信データより、 通信相手が信号を送信してから基地局装置 1 0
0がその信号を受信するまでの到達時間を算出して、 算出した到達時間の情報 を G I長決定部 1 1 7と遅延時間決定部 1 1 6へ出力する。
遅延時間決定部 1 1 6は、 到達時間算出部 1 1 5から入力した 2つの指向性 の到達時間の情報に基づいて、 各指向性にて送信する送信データの相対的な遅 延時間 （送信遅延時間） を決定する。 遅延時間決定部 1 1 6は、 指向性毎に決 定した遅延時間が設定されるように遅延付加部 1 0 7— 1、 1 0 7 - 2を制御 する。 遅延時間は、 2つの指向性の各到達時間の差と同一時間であり、 到達時 間が小さい方の指向性にて送信する送信データに設定される。
G I長決定部 1 1 7は、 到達時間算出部 1 1 5から入力した到達時間の情報 に基づいて、 2つの指向性の到達時間の内で到達時間が小さい方を選択して、 選択した到達時間の情報を G I揷入部 1 0 5へ出力する。
次に、 指向性毎の遅延時間の設定方式について、 図 2〜図 5を用いて説明す る。
図 2において、 基地局装置 1 0 0は図 1に示した構成を有しており、 通信相 手である移動局 2 0 1は従来の一般的な移動局である。 また、 基地局装置 1 0 0から指向性 A (第 1指向性） と指向性 B (第 2指向性） にて送信された同一 のデータは、 ビル等の反射物 2 0 2、 2 0 3により反射して移動局 2 0 1に到 達する。 この場合、 基地局装置 1 0 0から指向性 Aにて送信された送信データ と指向性 Bにて送信された送信データは、異なる到達時間 T a (第 1到達時間）、 T b (第 2到達時間） （T a〉T b ) にて移動局 2 0 1へ到達する。 この場合 において、 基地局装置 1 0 0から指向性 Bにて送信する送信データの送信タイ ミングを指向性 Aにて送信する送信データの送信タイミングよりも T a— T bだけ遅延させることにより、 基地局装置 1 0 0から送信する送信デ タのガ 一ドィンターバルの長さを到達時間が小さい指向性 Bの到達時間 T bにする ことが可能である。 即ち、 移動局 2 0 1にて受信される指向性 Aと指向性 Bの 受信データは、 ガードィンタ一バルの長さを T bにしても先行波に対する遅延 波の遅延時間がガードィンターパルよりも短くなるため、 シンボル間干渉が生 じることはない。 以下にその理由を説明する。
図 3及び図 4は、 図 2の場合において、 ガードインターバルを T bにした場 合の送信タイミングと受信タイミングを示す図である。 図 3は、 基地局装置に おける送信タイミングを示す図であり、 図 4は、 移動局における受信タイミン グを示す図である。 図 3及び図 4において、 横軸は時間である。
図 3に示すように、 基地局装置は、 指向性 Aにて送信する送信データ 3 0 1 の送信タイミングに対して指向性 Bにて送信する送信データ 3 0 2の送信タ ィミングを T a— T bだけ遅延させる。即ち、指向性 Bの送信データ 3 0 2は、 指向性 Aの送信データ 3 0 1を送信する時刻 T t。から T a— T bだけ遅延し た時刻 T tェに送信される。
そして、 図 4に示すように、 指向性 Aにて送信された送信データ 3 0 1は、 時刻 T r。から到達時間 T a経過して時刻 T r 2に移動局に到達する。 また、指 向性 Bにて送信された送信データ 3 0 2は、 時刻 T r。から到達時間 T b経過 して移動局に到達するので、 基地局装置にて設定した遅延時間 T a— T bを力 Π 算すると、日寺刻 T r。から到達時間 T a経過して時刻 T r 2に移動局に到達する。 結局、 指向性 Aにて送信した送信データ 3 0 1と指向性 Bにて送信した送信 データ 3 0 2とは同じ時刻 T r 2に到達するので、 指向性 Aのガードィンター バルと指向性 Bのガードィンターバルは互いの遅延時間差がガードィンター バルの範囲内を超えることがないため、 送信データのガードインターバルの長 さを T bにしてもシンボノレ間干渉を生じることはない。
このように、 本実施の形態 1の送信装置及び送信方法によれば、 G I挿入部 は、 各指向性の到達時間の内の小さレ、方の到達時間をガードィンターパルとし て揷入するとともに、 遅延付加部は、 到達時間が小さい指向性にて送信する送 信データを各指向性の到達時間の差分だけ遅延させるので、 受信データの遅延 時間差がガードィンターバルの範囲を超えることがないためにシンボル間干 渉を生じることがなく、 ガードィンターバルの長さを短くすることができて伝 送速度を向上させることができる。 また、 本実施の形態 1の送信装置及び送信 方法によれば、 従来受信側に必要であった遅延時間差がガードィンターパ の 範囲内になるように調整する回路が不要になるので、 受信機の回路を極力簡単 な構成にすることができ、 従来に比べて受信機を小型化することができる。
(実施の形態 2 )
図 5は、 本実施の形態 2に係る送信装置を備えた基地局装置 5 0 0の構成を 示す図であり、 図 6は、 本実施の形態 2に係る送信装置の通信相手である移動 局 6 0 0の構成を示す図である。
本発明の実施の形態 2に係る基地局装置 5 0 0は、 図 1に示す本発明の実施 の形態 1に係る基地局装置 1 0 0において、 変調部 5 0 1及び変調部 5 0 2を 追加し、 且つ、 到達時間算出部 1 1 5の代わりに受信タイミング情報抽出部 5 0 3を有している。 なお、 図 1と同一構成である部分は同一の符号を付してそ の説明は省略する。
最初に、 基地局装置 5 0 0の構成について説明する。
変調部 5 0 1は、 パイ口ット信号 1を変調してウェイト乗算部 1 0 8— 1 、 1 0 8一 2へ出力する。
変調部 5 0 2は、 パイ口ット信号 2を変調してウェイト乗算部 1 0 8— 1 、 1 0 8— 2へ出力する。 パイロット信号 1とパイロット信号 2は、 各々異なる ビットパターンを有するパイ口ット信号である。なお、パイ口ット信号は、各々 異なるビットパターンを有する場合に限らず、 パイロット信号とデータとの区 別ができれば任意の異なるパイ口ット信号にすることができる。
到達時間情報手段である受信タイミング情報抽出部 5 0 3は、 指向性受信部 1 1 4から入力した受信データより指向性毎の受信タイミング情報 （到達時間 の情報） を抽出して G I長決定部 1 1 7と遅延時間決定部 1 1 6へ出力する。 受信タイミング情報は、 パイ口ット信号 1とパイ口ット信号 2を異なる指向性 にて同時に送信して、 通信相手がパイロット信号 1とパイロット信号 2を受信 するタイミングの情報である。
次に、 移動局 6 0 0の構成について、 図 6を用いて説明する。
アンテナ 6 0 1は、複数の指向性の受信データを共用器 6 0 2へ出力すると ともに共用器 6 0 2から出力された送信データを送信する。 アンテナ 6 0 1に て受信する受信データは、 基地局装置 5◦ 0から送信されたパイ口ット信号 1 とパイロット信号 2を含んでいる。 また、 アンテナ 6 0 1にて送信する送信デ ータは、 パイロット信号 1の受信タイミングとパイロット信号 2の受信タイミ ングとの差分の情報である受信タインミング情報を含んでいる。
共用器 6 0 2は、 受信データと送信データを分離するものであり、 アンテナ 6 0 1にて受信した受信データを無線受信部 6 0 3へ出力するとともに、 無線 送信部 6 0 7から入力した送信データをアンテナ 6 0 1より送信する。
無線受信部 6 0 3は、 共用器 6 0 2から入力した受信データを無線周波数か らベースバンド周波数へダウンコンバート等して復調部 6 0 4へ出力する。 復調部 6 0 4は、 無線受信部 6 0 3から入力した受信データを復調して受信 データを得るとともに復調結果を受信タイミング検出部 6 0 5へ出力する。 受信タイミング検出部 6 0 5は、 無線受信部 6 0 3から入力した受信データ よりパイ口ット信号 1の指向性とパイ口ット信号 2の指向性における受信タ ィミングを検出し、 検出した指向性毎の受信タイミング情報を変調部 6 0 6へ 出力する。
変調部 6 0 6は、 受信タイミング検出部 6 0 5から入力した受信タイミング 情報を含む送信データを変調して無線送信部 6 0 7へ出力する。
無線送信部 6 0 7は、 変調部 6 0 6から入力した送信データをベースバンド 周波数から無線周波数へアップコンパ一ト等して共用器 6 0 2へ出力する。 次に、 基地局装置 5 0 0と移動局 6 0 0の動作について、 図 2、 図 5及ぴ図 6を用いて説明する。
パイ口ット信号 1とパイ口ット信号 2は、 変調部 5 0 1、 5 0 2にて変調さ れてウェイト乗算部 1 0 8— 1、 1 0 8— 2にて重み付けされた後に、 異なる 指向性にて同時に送信される。 この時に、 基地局装置 5 0 0は、 パイロット信 号 1は指向性 Aにて送信し、 パイロット信号 2は指向性 Bにて送信する。
次に、 パイロット信号 1とパイロット信号 2を受信した移動局 6 0 0は、 受 信タイミング検出部 6 0 5にて指向性 Aと指向性 Bについての受信タイミン グを検出して、 検出した受信タイミング情報を送信データに含めて基地局装置 5 0 0へ送信する。 受信タイミング情報を含む受信データを受信した基地局装 置 5 0 0は、 受信タイミング情報抽出部 5 0 3にて受信データより受信タイミ ング情報を抽出し、 G I長決定部 1 1 7にて各指向性における最大遅延時間の 内の最も小さい指向性 Bの最大遅延時間を G I長として選択して、 G I挿入部 1 0 5にて指向性 Bの遅延時間と同一時間のガードインターバルを指向性 A と指向性 Bにて送信する送信データに挿入する。また、遅延付加部 1 0 7— 1、 1 0 7— 2は、 受信タイミング情報より指向性 Bの送信データについて、 指向 性 Aの送信データの送信時刻 T t。から T a— T bの遅延時間を設定し、 指向 性 A及び指向性 Bにて送信データを送信する。 なお、 ガードインターバルの設 定方法及び送信データの遅延時間の設定方法については、 上記実施の形態 1と 同一であるので、 詳細な説明は省略する。
このように、 本実施の形態 2の送信装置及び送信方法によれば、 上記実施の 形態 1の効果に加えて、 パイロッ 1、信号を送信する指向性とデータを送信する 指向性が正確に一致するように調整することができるので、 パイ口ット信号を 用いて検出した到達時間の情報に基づいてガードィンターバルの長さを決定 することにより、 誤差の少ない精度の良い長さのガードィンターバルを挿入す ることができる。 また、 本実施の形態 2の送信装置及び送信方法によれば、 基 地局装置から送信したパイ口ット信号の移動局における受信タイミングに基 づいて指向性毎の到達時間が分かるので、 指向性を向けて送信するものでない 移動局と通信する基地局装置にも適用することができる。
なお、 上記実施の形態 1及ぴ実施の形態 2においては、 指向性 Aと指向性 B の 2つの指向性にて同一の送信データを送信することとしたが、 これに限らず、 3つ以上の指向性にて同一の送信データを送信するようにしても良い。 この場 合、全ての指向性にて送信する送信データに挿入するガードィンターバルを到 達時間が最も小さい指向性の到達時間と同一にしても、 シンボル間干渉を生じ ることはない。
また、 上記実施の形態 1及び実施の形態 2においては、 同一の送信データを 異なる指向性にて送信することとしたが、 これに限らず、 異なる送信データを 異なる指向性にて送信するようにしても良い。 また、 上記実施の形態 1及び実 施の形態 2においては、移動局は指向性を向けて送信するものでない場合につ いて説明したが、 これに限らず、 移動局も指向性を向けて送信するようにして 'も良い。
また、 上記実施の形態 1及び実施の形態 2においては、 送信データはウェイ ト乗算部にて重み付けされて指向性を向けて送信されることとしたが、 これに 限らず、 送信データは重み付けされずに指向性を向けて送信されるようにして も良い。
以上説明したように、 本発明によれば、 O F DM信号に指向性を設けて送信 するシステムを適用した無線通信システムにおいて、 ガードィンターバルの長 さを短くすることにより伝送速度を向上させることができる。
本明細書は、 2 0 0 3年 2月 6日出願の特願 2 0 0 3 - 2 9 3 4 0に基づく ものである。 この内容をここに含めておく。
産業上の利用可能性
本発明は、 送信装置及ぴ送信方法に関し、 例えばガードインターバルを揷入 したデータを O F DM方式にて送信する送信装置及び送信方法に用いるに好 適である。

Claims

請求の範囲
1 . 送信データを送信してから通信相手が受信するまでの指向性毎の到達時間 の情報を取得する到達時間情報取得手段と、 前記到達時間の情報に基づいて決 定した長さのガードィンタ一バルを送信データに揷入するガードインターバ
5 ル揷入手段と、 前記到達時間の情報に基づいて前記指向性毎に送信データに送 信遅延時間を設定する送信遅延手段と、同一の送信データを複数の前記指向性 により送信する送信手段と、 を具備する送信装置。
2 . 前記到達時間情報取得手段は、 第 1指向性にて送信する送信データの第 1 到達時間の情報と第 2指向性にて送信する送信データの前記第 1到達時間よ
10 り小さい第 2到達時間の情報とを取得し、 前記ガードィンターバル揷入手段は、 前記第 2到達時間と同一の長さのガードィンターバルを挿入し、 前記送信遅延 手段は、 前記第 2指向性にて送信する送信データの送信タイミングを、 前記第 1指向性にて送信する送信データの送信タイミングに対して前記第 1到達時 間と前記第 2到達時間との差分だけ遅延させる請求の範囲 1記載の送信装置。
15 3 . 前記送信手段は、 前記指向性毎に異なるパイロット信号を送信し、 前記到 達時間情報取得手段は、 パイロット信号を送信してから通信相手が当該パイ口 ット信号を受信するまでの時間の情報を受信信号より抽出することにより前 記到達時間の情報を取得する請求の範囲 1記載の送信装置。
4 . 送信装置を具備する基地局装置であって、 前記送信装置は、 送信データを 送信してから通信相手が受信するまでの指向性毎の到達時間の情報を取得す る到達時間情報取得手段と、 前記到達時間の情報に基づいて決定した長さのガ 一ドィンタ一バルを送信データに挿入するガードィンターバル挿入手段と、 前 記到達時間の情報に基づいて前記指向性毎に送信データに送信遅延時間を設 定する送信遅延手段と、 同一の送信データを複数の前記指向性により送信する
25 送信手段と、 を具備する。
5 . 送信装置を具備する通信端末装置であって、 前記送信装置は、 送信データ を送信してから通信相手が受信するまでの指向性毎の到達時間の情報を取得 する到達時間情報取得手段と、 前記到達時間の情報に基づいて決定した長さの ガードィンターバルを送信データに揷入するガードィンターバル揷入手段と、 前記到達時間の情報に基づいて前記指向性毎に送信データに送信遅延時間を 設定する送信遅延手段と、 同一の送信データを複数の前記指向性により送信す る送信手段と、 を具備する。
6 . 第 1指向性にて送信データを送信してから通信相手が受信するまでの第 1 到達時間を取得するステップと、 第 2指向性にて送信データを送信してから通 信相手が受信するまでの前記第 1到達時間よりも小さい第 2到達時間の情報 を取得するステップと、 前記第 2到達時間と同一の長さのガードインターバル を送信データに揷入するステップと、 前記第 2指向性にて送信する送信データ の送信タイミングを前記第 1指向性にて送信する送信データの送信タイミン グに対して前記第 1到達時間と前記第 2到達時間との差分だけ遅延させるス テツプと、 同一の送信データを複数の前記指向性により送信- を具備する送信方法。
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