JP3964855B2 - Wireless communication system, wireless control method, control device, and terminal device - Google Patents
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Description
この発明は、無線通信システムに関し、特に直交周波数分割多重方式（ＯＦＤＭ）を使用するセルラーシステムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a cellular system using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM).
ＯＦＤＭシステムでは、複数のサブキャリアを用いて通信を行うため、通信帯域の一部の帯域で極端に伝送路状態が悪化するいわゆるノッチ状態が発生した場合に、そのノッチ周波数に該当するサブキャリアがまるごと受信できなくなるという欠陥がある。これを解決するために、受信サブキャリアの伝送路特性を測定し、その逆特性を送信サブキャリアにかけることで、ノッチ状態の補償・補完を行うものもある（例えば、特許文献１参照）。 In the OFDM system, since communication is performed using a plurality of subcarriers, when a so-called notch state in which the transmission path state deteriorates extremely in a part of the communication band occurs, the subcarrier corresponding to the notch frequency is determined. There is a defect that it is impossible to receive the whole. In order to solve this problem, there is a technique that compensates and complements the notch state by measuring the transmission path characteristics of the reception subcarrier and applying the inverse characteristics to the transmission subcarrier (see, for example, Patent Document 1).
ノッチ状態とは、サブキャリア信号の受信時の電力が所定の閾値以下になった状態を呼ぶこととする。
しかしながら、上記の従来技術は、上りと下りで伝送路特性が一致する必要があるため、上下の周波数帯域が同じＴＤＤ方式のシステムでしか適用できないという問題があった。さらに送信サブキャリアに逆特性をかけるための除算回路がサブキャリアと同数必要となり、端末及び基地局の回路規模が大きくなるという欠陥もあった。 However, the above prior art has a problem that it can only be applied to a system of the TDD system in which the upper and lower frequency bands are the same because the transmission path characteristics need to match in the uplink and the downlink. In addition, the same number of division circuits as for the subcarriers for applying the inverse characteristics to the transmission subcarriers are required, and the circuit scale of the terminal and the base station is increased.
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、ＯＦＤＭ変調を行うセルラーシステムなどの無線通信システムにおいて、端末側に負担をかけずに、伝送路状態により受信電力が落ち込んだサブキャリアに対して、電力の補償を容易に行うための無線通信システム、無線通信制御方法、基地局、端末、複数の基地局に接続してこれら複数の基地局に対し制御を行う制御装置を提供することを目的とする。 Therefore, in view of the above-described problems, the present invention, in a wireless communication system such as a cellular system that performs OFDM modulation, does not place a burden on the terminal side, and the power of a subcarrier whose reception power is reduced due to a transmission path state is reduced. It is an object of the present invention to provide a wireless communication system, a wireless communication control method, a base station, a terminal, and a control device that performs control on the plurality of base stations by performing compensation.
本発明は、基地局と端末との間で複数のサブキャリア信号からなるマルチキャリア信号を用いて通信を行う無線通信システムであって、前記端末は、複数の基地局のうちの１つである第１の基地局から送信された前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を測定する手段と、測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を前記第１の基地局へ送信する手段とを具備し、前記複数の基地局に接続された制御装置は、前記第１の基地局を介して、前記端末で測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を取得する手段と、前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する手段と、前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号を用いて当該送信データを送信するよう前記第２の基地局を制御する制御手段とを具備する。 The present invention is a wireless communication system that performs communication using a multicarrier signal including a plurality of subcarrier signals between a base station and a terminal, wherein the terminal is one of the plurality of base stations. Means for measuring the signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal transmitted from the first base station, and transmitting the measured signal power value of each subcarrier signal to the first base station And a control device connected to the plurality of base stations, via the first base station, obtains a signal power value of each subcarrier signal measured by the terminal; When detecting the subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station, home Means for selecting, from among the other base stations, a second base station having a free subcarrier signal in the same frequency band as the subcarrier signal whose signal power value is equal to or less than the threshold; from the first base station; Control means for controlling the second base station to transmit the transmission data using the empty subcarrier signal while maintaining transmission of transmission data to the terminal by the multi-carrier signal. .
本発明は、基地局と端末との間で複数のサブキャリア信号からなるマルチキャリア信号を用いて通信を行う無線通信システムであって、前記端末は、複数の基地局のうちの１つである第１の基地局から送信された前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を測定する手段と、測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を前記マルチキャリア信号を用いて前記第１の基地局へ送信する手段とを具備し、前記複数の基地局に接続された制御装置は、前記第１の基地局を介して、前記端末で測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を取得する手段と、前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する手段と、前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号に前記端末宛ての送信データを当該第１の端末に割り当てられた拡散符号を用いて多重化して送信するよう前記第２の基地局を制御する制御手段とを具備する。 The present invention is a wireless communication system that performs communication using a multicarrier signal including a plurality of subcarrier signals between a base station and a terminal, wherein the terminal is one of the plurality of base stations. Means for measuring the signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal transmitted from the first base station, and the measured signal power value of each subcarrier signal using the multicarrier signal; A control device connected to the plurality of base stations, the signal power of each subcarrier signal measured by the terminal via the first base station. Means for obtaining a value, and detecting a subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal is equal to or less than a predetermined threshold in the multicarrier signal transmitted from the first base station. A second base station having a free subcarrier signal in the same frequency band as the subcarrier signal having the signal power value equal to or lower than the threshold is selected from other base stations among the plurality of base stations. And transmitting data addressed to the terminal to the empty subcarrier signal while maintaining transmission of transmission data to the terminal by the multicarrier signal from the first base station And control means for controlling the second base station so as to multiplex and transmit using the spread code.
本発明によれば、端末側に負担をかけずに、受信電力が落ち込んだサブキャリアに対して電力の補償が容易に行える。 According to the present invention, power can be easily compensated for subcarriers in which received power is reduced without imposing a burden on the terminal side.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
（第１の実施形態）
図１は、本実施形態に係るシステムであって、各基地局が形成する通信エリア（セル・セクタ）内に存在する移動通信端末間で基地局を介して通信を行うシステムの概略構成例を示したものである。図１に示すシステムは、例えば、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重orthogonal frequency division multiplexing）などの複数のサブキャリア信号からなるマルチキャリア信号（広帯域無線信号）を用いるマルチキャリア移動通信システムであって、基地局と移動通信端末（以下、簡単に端末と呼ぶ）との間で複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を用いてデータの送受信を行うようになっている。ここでは、ＯＦＤＭマルチキャリア移動通信システムの場合を例にとり説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic configuration example of a system according to the present embodiment, which performs communication between mobile communication terminals existing in a communication area (cell sector) formed by each base station via a base station. It is shown. The system shown in FIG. 1 is a multicarrier mobile communication system that uses a multicarrier signal (broadband radio signal) composed of a plurality of subcarrier signals such as OFDM (orthogonal frequency division multiplexing). And mobile communication terminals (hereinafter simply referred to as terminals), data is transmitted and received using a multicarrier signal composed of a plurality of subcarriers. Here, a case of an OFDM multicarrier mobile communication system will be described as an example.
図１において、基地局Ｘ、Ｙ、１５２〜１５４は、それぞれマルチキャリア移動通信システムの基地局であり、端末ＴＥａ〜ＴＥｃは、それぞれマルチキャリア移動通信システムの端末である。基地局Ｘ、Ｙは、セル制御装置１００に接続され、セル制御装置１００は、基幹ネットワーク１１０に接続されている。セル制御装置１００は、基幹ネットワーク１１０を介して、他の基地局１５２や他のセル制御装置１５１と通信を行う。基地局Ｘは通信エリア１０１を形成し、基地局Ｙは通信エリア１０２を形成する。通信エリア１０１と通信エリア１０２は一部重複している。また、基地局１５２は通信エリア１０３を形成し、基地局１５３は通信エリア１０４を形成し、基地局１５４は通信エリア１０５を形成する。基地局１５３と基地局１５４はセル制御装置１５１に接続されている。基地局１５２とセル制御装置１５１は、基幹ネットワーク１１０に接続されている。
In FIG. 1, base stations X, Y, 152 to 154 are each a base station of a multicarrier mobile communication system, and terminals TEa to TEc are terminals of a multicarrier mobile communication system, respectively. The base stations X and Y are connected to the
図１のシステムは、例えば、８つのサブキャリア信号（サブキャリア）からなるマルチキャリア信号（ＯＦＤＭ信号）により通信を行うものとする。ここでは、８つのサブキャリアの識別情報として「１」〜「８」の番号を用い、この番号を用いて各サブキャリアをサブキャリア（１）〜（８）と表す。各通信エリア内の端末には、８つのサブキャリアのうちの一部の複数のサブキャリアが割り当てられ、この割り当てられたサブキャリアで当該通信エリアを形成する基地局との間で通信を行う。例えば、図１では、端末ＴＥａはサブキャリア（１）〜（３）を用いて基地局Ｘとの間で通信を行う。また、端末ＴＥｂはサブキャリア（４）〜（５）を用いて基地局Ｙとの間で通信を行い、端末ＴＥｃはサブキャリア（６）〜（８）を用いて基地局Ｙとの間で通信を行う。 The system shown in FIG. 1 performs communication using, for example, a multicarrier signal (OFDM signal) composed of eight subcarrier signals (subcarriers). Here, numbers “1” to “8” are used as identification information of the eight subcarriers, and each subcarrier is represented as subcarriers (1) to (8) using this number. A terminal in each communication area is assigned some subcarriers out of the eight subcarriers, and performs communication with the base stations forming the communication area using the assigned subcarriers. For example, in FIG. 1, terminal TEa communicates with base station X using subcarriers (1) to (3). The terminal TEb communicates with the base station Y using the subcarriers (4) to (5), and the terminal TEc communicates with the base station Y using the subcarriers (6) to (8). Communicate.
端末ＴＥａは、通信エリア１０１と通信エリア１０２の重複するエリアに存在し、基地局Ｘと基地局Ｙの両方からのマルチキャリア信号を受信することが可能である。一方、端末ＴＥｂと端末ＴＥｃは、通信エリア１０２内に存在する。
The terminal TEa is present in an area where the
セル制御装置１００、１５１は、それぞれ、隣接する通信エリアを形成する（あるいは一部重複する通信エリアを形成する）複数の基地局を接続して、これら複数の基地局と基幹ネットワーク１１０との間のインターフェースを司るようになっている。具体的には、これら複数の基地局の通信エリア内に存在する端末が他の基地局の通信エリアに存在する通信相手との間で通信を行うために、基幹ネットワーク１１０のプロトコルを用いてデータ転送を行う。さらに、これら接続された複数の基地局のそれぞれが、その通信エリア内の端末と通信を行う際に用いるサブキャリアの番号と、各端末により測定された各サブキャリアの受信電力値を記憶し、これらを基に、後述するように、端末と基地局との間の伝送路の状況に応じて、端末側で高品質で安定した受信が行えるようにするための制御を行うようになっている。
Each of the
図４は、端末ＴＥａ〜ＴＥｃの構成例を示したものである。端末は、基地局からのマルチキャリア信号（この場合ＯＦＤＭ下り信号）をアンテナ３０１で受信すると、周波数変換部３０２でＲＦ（radio frequency）からＩＦ、ＩＦからベースバンド信号（ＢＢ）の周波数へと周波数変換処理を行う。その後、ＡＤ変換部３０３によってデジタル信号に変換した受信信号は、Ｓ／Ｐ変換部３０４でシリアルデータから、ＦＦＴ窓の幅と同じ幅の並列データに変換される。当該並列データからはガードインターバル除去部３０５でガードインターバルが除去される。その後、ＦＦＴ部３０６で高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、周波数領域に変換され、８つのサブキャリア信号が抽出される。
FIG. 4 shows a configuration example of the terminals TEa to TEc. When the terminal receives a multi-carrier signal (in this case, an OFDM downlink signal) from the base station via the
サブキャリア電力測定部３０７は、抽出された各サブキャリア信号の電力を測定し、測定結果であるサブキャリア電力情報を変調部３１０に出力する。一方各サブキャリア信号は、Ｐ／Ｓ変換部３０８に出力され、並列データから直列データに変換されて、復調された受信データとして、コントローラ３００へ渡される。なお、８つのサブキャリア信号のうち当該端末が受信すべきサブキャリア以外のサブキャリアは、サブキャリア電力測定部３０７で電力測定を行った後のいずれかの処理部で切り捨てる。例えば、端末ＴＥａの場合、端末ＴＥａにはサブキャリア（１）〜（３）が割り当てられているから、それ以外の以外のサブキャリアは端末ＴＥａには必要ないので切り捨てる。
Subcarrier
コントローラ３００から出力される送信データは変調部３１０へ入力する。変調部３１０には、サブキャリア電力測定部３０７から出力されたサブキャリア電力情報も入力する。変調部３１０では、当該送信データと当該サブキャリア電力情報を含む直列データを並列データに変換（Ｓ／Ｐ変換）してから、逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）を施し（周波数領域から時間領域へと変換し）、当該端末に割り当てられたサブキャリアに重畳する。そしてガードインターバルを追加した後に直列の信号に変換し出力する。変調部３１０から出力されたデジタル信号はＤＡ変換部３１１でアナログ信号（ベースバンド信号）に変換され、周波数変換部３１２でＲＦに変換し、アンテナ３０１から基地局へと送出される。
Transmission data output from the
サブキャリア電力情報は、各端末で受信されたＯＦＤＭ信号の各サブキャリアの信号電力の測定値が含まれている。 The subcarrier power information includes a measured value of the signal power of each subcarrier of the OFDM signal received at each terminal.
図３は、基地局Ｘ、Ｙ、１５２〜１５４の構成例を示したものである。 FIG. 3 shows a configuration example of the base stations X and Y, 152 to 154.
基地局は、当該基地局の通信エリア内に存在する各端末からのマルチキャリア信号（この場合上りＯＦＤＭ信号）をアンテナ２０１で受信すると、周波数変換部２０２でＲＦからベースバンド信号の周波数に変換した後、ＡＤ変換部２０３でアナログ信号からデジタル信号へ変換し、復調部２０４へ出力する。復調部２０４では、入力された直列の信号をＦＦＴ窓の幅と同じ幅の並列データに変換し、当該並列データからガードインターバルを除去した後に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、周波数領域に変換され、８つのサブキャリア信号が抽出される。各サブキャリア信号を並列データから直列データに変換して、復調された受信データとして、コントローラ２００へ渡される。この受信データには、サブキャリア電力情報と送信データが含まれているので、コントローラ２００は、サブキャリア電力情報と送信データとをセル制御装置へ送信する。
When the base station receives a multicarrier signal (in this case, an uplink OFDM signal) from each terminal existing in the communication area of the base station by the
コントローラ２００から出力される端末への送信データは、Ｓ／Ｐ変換部２１０で並列データに変換される。サブキャリア選択部２１１では当該送信データを重畳するサブキャリアを選択し（例えば、基地局はその通信エリア内の各端末に割り当てられたサブキャリアの番号を記録したリストを記憶して、このリストを基にサブキャリアを選択する。また、後述するように、セル制御装置から指示されたサブキャリアを選択する。）、ＩＦＦＴ部２１２において、当該並列データに対し逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）を施し（周波数領域から時間領域へと変換し）、当該端末に対し選択された（割り当てられた）サブキャリアに重畳される。そして、ガードインターバル追加部２１３において、サブキャリア信号にガードインターバルを追加した後に、Ｐ／Ｓ変換部２１４で直列の信号に変換される。Ｐ／Ｓ変換部２１４から出力されるデジタル信号はＤＡ変換部２１５でアナログ信号（ベースバンド信号）に変換され、周波数変換部２１６２でＲＦに変換し、アンテナ２０１から端末へと送出される。
Transmission data to the terminal output from the
図２は、セル制御装置１００の構成例を示したものである。なお、ここでは、セル制御装置１００の構成について説明するが、他のセル制御装置（例えば、セル制御装置１５１）も同様である。
FIG. 2 shows a configuration example of the
図２に示すように、セル制御装置１００は、サブキャリア管理部１２１とデータ経路スイッチ１２２と記憶部１２３とから構成されている。
As shown in FIG. 2, the
データ経路スイッチ１２２には、基地局Ｘ、Ｙが接続され、これら各基地局から送信された、各端末から送信された送信データとサブキャリア電力情報がデータ経路スイッチ１２２から入力し、さらに、サブキャリア管理部１２１へ渡される。
The data path switch 122 is connected to base stations X and Y, and transmission data and subcarrier power information transmitted from each terminal and transmitted from each base station are input from the data path switch 122. Passed to the
サブキャリア管理部１２１は、上記送信データはそのまま基幹ネットワーク１１０を通して、当該送信データの宛先の端末の存在する通信エリアの基地局へ送信される。サブキャリア管理部１２１は、各端末のサブキャリア電力情報を基に、サブキャリア管理リストに更新する。
The
例えば、セル制御装置１００には、基地局Ｘ、Ｙが接続されているので、これら各基地局と通信を行っている端末ＴＥａ〜ＴＥｃのそれぞれからは、図６に示すようなサブキャリア電力情報が得られる。図６に示すように、各端末から送信されるサブキャリア電力情報には、当該端末で測定された受信サブキャリアの電力値（単位ｄＢ）が含まれている。なお、図６では、端末ＴＥａ〜ＴＥｃのそれぞれのサブキャリア電力情報をまとめて、テーブル形式で表している。
For example, since base stations X and Y are connected to the
セル制御装置１００の記憶部１２３に記憶されているサブキャリア電力リストを図７に示す。図７に示すように、サブキャリア電力リストには、各サブキャリアについて、当該セル制御装置１００に接続されている基地局Ｘ、Ｙで利用されているサブキャリアと、各基地局Ｘ、Ｙの通信を行っている各端末ＴＥａ〜ＴＥｃのそれぞれに割り当てられているサブキャリアと各端末で測定されたサブキャリア信号の電力値が記録されている。サブキャリア管理部１２１は、例えば、ここでは、図６に示したサブキャリア電力情報を基に、当該サブキャリア電力情報に含まれている電力値をサブキャリア管理リストに記録する。
A subcarrier power list stored in the
このように、サブキャリア管理リストは、セル制御装置１００に接続されている基地局について、サブキャリアごとに、当該サブキャリアを使って通信している端末の識別情報が記録されており、さらに、各端末で測定された各サブキャリア信号の電力値が記録されている。このサブキャリア管理リストを基に、サブキャリア管理部１２１は、端末ＴＥａ〜ＴＥｃのそれぞれで通信に用いられているサブキャリア信号のなかにノッチ状態のサブキャリアがあるか否かをチェックし、ノッチ状態のサブキャリアを検出したときには、当該サブキャリアの信号電力を補償するための補完用のサブキャリアを送信する基地局の選択および当該選択された基地局に対する制御を行うようになっている。
As described above, the subcarrier management list records, for each subcarrier, the identification information of the terminal that is communicating using the subcarrier for the base station connected to the
セル制御装置１００のサブキャリア管理部１２１では、例えば、端末Ａで受信すべきサブキャリア（３）がノッチ状態であるとき、基地局Ｙからのサブキャリアで補完するかを決定し、補完する場合にはデータ経路スイッチ１２２に対して、基地局Ｘに送っている端末ＴＥａ宛ての送信データを、基地局Ｙにも送るように指示する。補完を行うかどうかの判断は、本システムの仕様で定められた通信精度を最低限満たすために必要な電力値を閾値として、それをサブキャリア電力が下回るかどうかで判断する。基地局Ｙのコントローラ２００は、端末ＴＥａ宛ての送信データを受け取り、セル制御装置１００に指示されたように、サブキャリア選択部２１１で補完用のサブキャリアを選択させ、補完用のサブキャリアで送信するデータと他の端末へのデータとを一緒にＩＦＦＴ部２１２へ渡す。例えば、この場合、基地局Ｙがサブキャリア（３）で端末ＴＥａへの送信を行う。これにより、無線通信システム全体の伝送容量を大きく損なうことなしに端末ＴＥａのサブキャリア（３）の伝送路特性を補完することで受信精度を向上させることが可能となる。
In the
ここでノッチ状態のサブキャリアの検出と、その補完について、図５、図９を参照して説明する。 Here, detection of notched subcarriers and their complement will be described with reference to FIGS.
前述したように、基地局Ｘに接続している端末ＴＥａは、サブキャリア（１）〜（３）を利用して基地局Ｘと通信を行っている（図５（ｂ）参照）。また、基地局Ｙに接続している端末ＴＥｂはサブキャリア（４）〜（５）を利用して基地局Ｙと通信を行い、基地局Ｙに接続している端末ＴＥｃはサブキャリア（６）〜（８）を利用して基地局Ｙと通信を行う（図５（ｃ）参照）。 As described above, the terminal TEa connected to the base station X communicates with the base station X using the subcarriers (1) to (3) (see FIG. 5B). The terminal TEb connected to the base station Y communicates with the base station Y using the subcarriers (4) to (5), and the terminal TEc connected to the base station Y is the subcarrier (6). Communication with the base station Y is performed using (8) to (8) (see FIG. 5C).
このとき、図５（ａ）に示すように、端末ＴＥａ（のサブキャリア電力測定部３０７）で測定された基地局Ｘからの下りＯＦＤＭ信号のサブキャリア（３）の信号電力が所定の閾値よりも低かったとする。すなわち、セル制御装置１００において、基地局Ｘと端末ＴＥａとの間の通信に用いられているサブキャリア（３）がノッチ状態であることが検出されると、セル制御装置１００では、図７に示したサブキャリア管理リストを参照して、（セル制御装置１００に接続されている複数の基地局のうち）基地局Ｘ以外の基地局（この場合、基地局Ｙ）でノッチ状態のサブキャリアと同じ周波数帯のサブキャリア（すなわち、サブキャリア（３））が未使用であるか否かをチェックする。基地局Ｙでサブキャリア（３）が未使用であるときには、セル制御装置１００は、当該基地局Ｙからのサブキャリア（３）を基地局Ｘからのサブキャリア（３）の補完用のサブキャリアとして選択する。基地局Ｙでは、基地局Ｘからサブキャリア（３）により端末ＴＥａへ送信するデータと同じデータを、この補完用のサブキャリア（サブキャリア（３））で送信する。
At this time, as shown in FIG. 5A, the signal power of the subcarrier (3) of the downlink OFDM signal from the base station X measured by the terminal TEa (its subcarrier power measurement unit 307) is lower than a predetermined threshold. Is also low. That is, when the
一般にＯＦＤＭ変調方式は、図９に示すように、ＩＦＦＴ後の信号の後半をコピーして前に付加することでガードインターバルを構成する。これにより、受信側はマルチパスによる遅延波があっても、隣接シンボルが干渉しない部分をＦＦＴで周波数領域に変換することで、簡単にマルチパスを合成して復調することが可能である。そしてこのガードインターバルはマルチパスの遅延より長く設定されることが多く、これは端末と基地局のそれぞれのクロックずれなどに起因する位相ずれなどよりはるかに長い。 In general, in the OFDM modulation scheme, as shown in FIG. 9, a guard interval is formed by copying the second half of the signal after IFFT and adding it to the front. As a result, even if there is a delayed wave due to multipath, the receiving side can easily synthesize and demodulate multipath by converting the portion where adjacent symbols do not interfere into the frequency domain by FFT. The guard interval is often set longer than the multipath delay, which is much longer than the phase shift caused by the clock shift between the terminal and the base station.
上記例の場合、端末ＴＥａでは、基地局ＸからのＯＦＤＭ信号の他に、基地局ＹからのＯＦＤＭ信号も受信することができ、しかも、端末ＴＥａで受信する基地局ＸからのＯＦＤＭ信号と基地局ＹからのＯＦＤＭ信号との遅延が上記ガードインターバルより短い場合には、端末ＴＥａからは基地局ＹからのＯＦＤＭ信号はマルチパスの１つとしてみえることになる。従って、基地局Ｘからサブキャリア（３）により端末ＴＥａへ送信するデータと同じデータを、基地局Ｙからのサブキャリア（３）でも送信することにより、端末ＴＥａでは、基地局Ｘからのサブキャリア（３）と基地局Ｙからのサブキャリア（３）との合成信号を受信することになり、その結果、端末ＴＥａでは、所望の（所定の閾値以上の）電力値のサブキャリア信号が得られることになる。すなわち、基地局Ｘからのサブキャリア（３）の信号電力を基地局Ｙからのサブキャリア（３）で補完できることになる。ＯＦＤＭ変調方式では、厳密な位相同期を意識せず容易に端末ＴＥａへのサブキャリア補完が可能となる。 In the case of the above example, the terminal TEa can receive the OFDM signal from the base station Y in addition to the OFDM signal from the base station X. Moreover, the terminal TEa receives the OFDM signal from the base station X and the base station received by the terminal TEa. When the delay from the OFDM signal from the station Y is shorter than the guard interval, the terminal TEa sees the OFDM signal from the base station Y as one of the multipaths. Therefore, by transmitting the same data as the data transmitted from the base station X to the terminal TEa by the subcarrier (3) also by the subcarrier (3) from the base station Y, the terminal TEa transmits the subcarrier from the base station X. As a result, a combined signal of (3) and the subcarrier (3) from the base station Y is received. As a result, the terminal TEa can obtain a subcarrier signal having a desired power value (above a predetermined threshold). It will be. That is, the signal power of the subcarrier (3) from the base station X can be complemented by the subcarrier (3) from the base station Y. In the OFDM modulation scheme, subcarrier interpolation to the terminal TEa can be easily performed without being aware of strict phase synchronization.
本実施形態は、この原理を利用し、セル制御装置１００は、自身に接続されている基地局から送信されるＯＦＤＭ信号ならば、端末ＴＥａが受信できるものと仮定し、図１の場合、端末ＴＥａは、基地局Ｘと基地局ＹとからのＯＦＤＭ信号を受信できるので、上述したように、基地局Ｘからのサブキャリア（３）の信号電力を基地局Ｙからのサブキャリア（３）で補完できる。
This embodiment uses this principle, and it is assumed that the
なお、端末と基地局との間で送受信されるデータは、８つのサブキャリアのうち当該端末に割り当てられた複数のサブキャリアに分割して送信される場合と、分割せずに当該割り当てられた複数のサブキャリアのそれぞれで同じデータを送信する場合とがあるが、本実施形態では、いずれの場合も適用可能であり、いずれか一方に限定するものではない。 In addition, the data transmitted / received between the terminal and the base station are divided into a plurality of subcarriers allocated to the terminal among the eight subcarriers and transmitted without being divided. In some cases, the same data is transmitted in each of a plurality of subcarriers. However, in this embodiment, either case is applicable, and the present invention is not limited to either one.
次に、図１０〜図１１に示すフローチャートを参照して、図１のシステムにおける制御手順について説明する。ここでは、端末ＴＥａと基地局Ｘとの間の通信に利用しているサブキャリア（３）にノッチ状態が生じた場合を例にとり説明する。 Next, a control procedure in the system of FIG. 1 will be described with reference to flowcharts shown in FIGS. Here, a case where a notch state occurs in the subcarrier (3) used for communication between the terminal TEa and the base station X will be described as an example.
端末ＴＥａは、ＯＦＤＭ信号を受信して、各サブキャリアの信号電力を測定し（ステップＳ１）、サブキャリア毎の電力測定値を含む図６に示したようなサブキャリア電力情報を通信相手への送信データとともにサブキャリア（１）〜（３）を用いて基地局Ｘへ送信する（ステップＳ２）。基地局Ｘは、端末ＴＥａから送信されたＯＦＤＭ信号を受信し（ステップＳ３）、復調して（ステップＳ４）、サブキャリア（１）〜（３）で送信されてきたサブキャリア電力情報と送信データを得ると、これらをセル制御装置１００へ送信する。
The terminal TEa receives the OFDM signal, measures the signal power of each subcarrier (step S1), and transmits the subcarrier power information as shown in FIG. 6 including the power measurement value for each subcarrier to the communication partner. It transmits to base station X using subcarrier (1)-(3) with transmission data (step S2). The base station X receives the OFDM signal transmitted from the terminal TEa (step S3), demodulates (step S4), and transmits the subcarrier power information and transmission data transmitted on the subcarriers (1) to (3). Are transmitted to the
一方、基地局Ｙも、基地局Ｘと同様にして、サブキャリア（４）〜（５）からは端末ＴＥｂから送信された送信データとサブキャリア電力情報を得、サブキャリア（６）〜（８）からは端末ＴＥｃから送信された送信データとサブキャリア電力情報を得るので、それらをセル制御装置１００へ送信する。
On the other hand, similarly to the base station X, the base station Y obtains transmission data and subcarrier power information transmitted from the terminal TEb from the subcarriers (4) to (5), and obtains subcarriers (6) to (8). ) Obtains transmission data and subcarrier power information transmitted from the terminal TEc, and transmits them to the
セル制御装置１００では、基地局Ｘ、Ｙのそれぞれから送信された（各端末からの）送信データとサブキャリア電力情報を受信すると（図１１のステップＳ１１）、送信データは当該送信データの宛先に対応する基地局あるいはセル制御装置へ転送する（ステップＳ１２）。また、受信した図６に示すようなサブキャリア電力情報を基に、図７に示すようにサブキャリア電力リストを更新する（ステップＳ１３）。
When
サブキャリア管理部１２１は、サブキャリア管理リストを基に、各端末に割り当てられているサブキャリアのなかに、当該端末で測定された電力値が予め定められた閾値Ｔｈ１（例えば、「−１０ｄＢ」）以下であるようなサブキャリア、すなわち、ノッチ状態のサブキャリアがあるか調べる（ステップＳ１４）。この場合、図７からも明らかなように、端末ＴＥａで測定されたサブキャリア（３）の電力値は「−１５ｄＢ」であり、上記閾値Ｔｈ１より低い。従って、ステップＳ１５へ進み、サブキャリア電力リストから、セル制御装置１００に接続されている基地局Ｘ以外の基地局（この場合、基地局Ｙ）に、サブキャリア（３）と同じ周波数帯の未使用のサブキャリア（すなわち、番号「３」のサブキャリア）を探索する。この場合、図７からも明らかなように、基地局Ｙでのサブキャリア（３）は未使用であるので、当該サブキャリア（３）を補完用のサブキャリアとして選択する（ステップＳ１６）。
Based on the subcarrier management list, the
図８は、基地局Ｙでのサブキャリア（３）が端末ＴＥａが受信する基地局Ｘでのサブキャリア（３）の補完用のサブキャリアとして選択されたときにサブキャリア管理部１２１により更新されたサブキャリア電力リストの一例を示したものである。図８に示したサブキャリア電力リストでは、基地局Ｙでのサブキャリア（３）が端末ＴＥａのための補完用のサブキャリアとして選択された旨が記録されている。
FIG. 8 is updated by the
セル制御装置１００は、基地局Ｙへ番号「３」のサブキャリアを補完用のサブキャリアとして使用する旨を通知し（ステップＳ１７）、基地局Ｘへ端末ＴＥａ宛ての送信データを送信するとともに、基地局Ｙにも送信する（ステップＳ１８）。
The
基地局Ｙでは、セル制御装置１００から、サブキャリア（３）を補完用のサブキャリアとして使用する旨の通知を受信し（ステップＳ１９）、さらに、端末ＴＥａ宛ての送信データを受信する（ステップＳ２０）。これらを受けて、基地局Ｙのコントローラ２００は、端末ＴＥａ宛ての送信データを送信するために、サブキャリア選択部２１１にサブキャリア（３）を選択させ、端末ＴＥａ宛ての送信データをＩＦＦＴ部２１２でＩＦＦＴを施し、当該サブキャリア（３）に端末ＴＥａ宛ての送信データを重畳する。そして、前述したように、サブキャリア信号にガードインターバルを追加した後に、直列の信号、さらにアナログ信号（ベースバンド信号）、ＲＦに変換されて、アンテナ２０１から端末ＴＥａへと送出される（ステップＳ２１）。
The base station Y receives a notification from the
なお、本実施形態では、端末と基地局との間で送受信されるデータは、８つのサブキャリアのうち当該端末に割り当てられた複数のサブキャリアに分割して送信される場合と、分割せずに当該割り当てられた複数のサブキャリアのそれぞれで同じデータをコピーして送信する場合とがある。前者の場合、ステップＳ１８で、セル制御装置１００から基地局Ｙへ送信される端末ＴＥａ宛ての送信データは、サブキャリア（３）で送信する部分のみでもよい。あるいは、基地局Ｘへ送信した端末ＴＥａ宛ての送信データと同じものであってもよいが、この場合には、基地局Ｙでは、受け取った端末ＴＥａ宛ての送信データのうち、サブキャリア（３）で送信すべきもののみを送信する。一方、後者の場合、ステップＳ１８で、セル制御装置１００から基地局Ｙへ送信される端末ＴＥａ宛ての送信データは、基地局Ｘへ送信した端末ＴＥａ宛ての送信データと同じ、全データであり、基地局Ｙは、受け取った端末ＴＥａ宛ての送信データを全てサブキャリア（３）で送信する。
In this embodiment, data transmitted / received between a terminal and a base station is divided into a plurality of subcarriers assigned to the terminal among eight subcarriers and transmitted, and is not divided. In some cases, the same data is copied and transmitted on each of the assigned subcarriers. In the former case, the transmission data addressed to the terminal TEa transmitted from the
以上説明したように、上記実施形態によれば、基地局Ｘ、Ｙに接続されたセル制御装置１００は、これら基地局を介して、複数の端末ＴＥａ〜ＴＥｃのそれぞれで測定された、複数のサブキャリア信号のそれぞれの信号電力値を取得し、基地局Ｘと端末ＴＥａとの間の通信に用いられているマルチキャリア信号のうち端末ＴＥａが送受信するデータを伝送する複数のサブキャリア（１）〜（３）のなかに、端末ＴＥａで測定された信号電力値が予め定められた閾値以下である第１のサブキャリア信号（サブキャリア（３））を検知したとき、基地局Ｙからも、当該第１のサブキャリア信号と同じ周波数帯で空きのサブキャリア信号を用いて端末ＴＥａ宛ての送信データを送信させることにより、端末ＴＥａでは、基地局Ｘから送信されたサブキャリア（３）と基地局Ｙから送信されたサブキャリア（３）との合成信号を受信することになり、その結果、端末ＴＥａでは、所望の（所定の閾値以上の）電力値のサブキャリア信号が得られることになり、端末ＴＥａでの受信品質の改善が図れる。
As described above, according to the above-described embodiment, the
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、基地局から端末への下り回線において、ＯＦＤＭ変調を行い、ＣＤＭＡ（code division multiple access）方式でユーザ多重しているシステム（例えば、ＯＦＣＤＭ(orthogonal frequency and code division multiplexing)方式のシステム）を想定する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a system that performs OFDM modulation in a downlink from a base station to a terminal and performs user multiplexing using a code division multiple access (CDMA) system (for example, an orthogonal frequency and code division multiplexing (OFCDM) system) System).
ＯＦＣＤＭ方式の場合、基地局からのデータはＯＦＤＭ信号のサブキャリアごとに直交符号（拡散符号）をもちいて拡散されており、各サブキャリア内に各端末へのチャネルが積み重なったイメージで送信されている（例えば、図１３（ａ）（ｂ）参照）。このため、拡散符号を用いることで１つのサブキャリアに複数の端末への送信データを多重化することが可能である。 In the OFCDM system, data from the base station is spread for each subcarrier of the OFDM signal using an orthogonal code (spreading code), and is transmitted in an image in which channels to each terminal are stacked in each subcarrier. (For example, see FIGS. 13A and 13B). For this reason, it is possible to multiplex transmission data to a plurality of terminals on one subcarrier by using spreading codes.
システム全体の構成例を図１２に示す。なお、図１２において図１と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。すなわち、図１２では、通信エリア１０１には、端末ＴＥａのほかに、端末ＴＥｂ、ＴＥｃが存在しており、それらが基地局Ｘと通信を行い、通信エリア１０２には、端末ＴＥｄ、ＴＥｅが存在し、これらが基地局Ｙと通信を行っている。
A configuration example of the entire system is shown in FIG. In FIG. 12, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described. That is, in FIG. 12, in addition to the terminal TEa, the terminals TEb and TEc exist in the
各端末ＴＥａ〜ＴＥｅは、図１３に示すようにサブキャリアごとに拡散符号を用いて多重されている。ここでのＯＦＤＭ信号は、例えば４つのサブキャリア（サブキャリア（１）〜サブキャリア（４）からなり、それぞれ異なる３つの拡散符号を用いて最大３ユーザのデータを４つのサブキャリアのそれぞれに拡散して多重化する場合を示している。基地局Ｘは端末ＴＥａ〜ＴＥｃと通信しており、基地局Ｙは端末ＴＥｄと端末ＴＥｅと通信を行っている。各端末への通信チャネルは異なる拡散符号が割り当てられているため干渉しない。 Each terminal TEa to TEe is multiplexed using a spreading code for each subcarrier as shown in FIG. The OFDM signal here is composed of, for example, four subcarriers (subcarrier (1) to subcarrier (4)), and spreads data of a maximum of three users to each of the four subcarriers using three different spreading codes. The base station X communicates with the terminals TEa to TEc, and the base station Y communicates with the terminals TEd and TEe.The communication channels to each terminal are spread differently. There is no interference because the code is assigned.
図１４は、第２の実施形態に係る基地局Ｘ、Ｙ、１５２〜１５４の構成例を示したものである。なお、図３と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。すなわち、図１４では、各サブキャリアに異なる拡散符号で複数の（例えばここでは最大３つの）端末それぞれへのデータを拡散して多重するため、サブキャリア選択部２１１とＩＦＦＴ部２１２の間に各サブキャリアに対応した複数の拡散符号発生器２２１−１〜２２１−ｎと、乗算器２２２−１〜２２２−ｎが設けられている。なお、ここでは、サブキャリアが全部で４つであるので、例えばｎ＝４とする。
FIG. 14 shows a configuration example of the base stations X, Y, 152 to 154 according to the second embodiment. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to FIG. 3 and an identical part, and only a different part is demonstrated. That is, in FIG. 14, each subcarrier is spread and multiplexed with data (for example, a maximum of three in this case) by using different spreading codes, so that each subcarrier is divided between the
このような構成により、基地局は、当該基地局の通信エリア内に存在する各端末からのマルチキャリア信号をアンテナ２０１で受信すると、周波数変換部２０２でＲＦからベースバンド信号の周波数に変換した後、ＡＤ変換部２０３でアナログ信号からデジタル信号へ変換し、復調部２０４へ出力する。復調部２０４では、入力された直列の信号をＦＦＴ窓の幅と同じ幅の並列データに変換し、当該並列データからガードインターバルを除去した後に、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、周波数領域に変換され、４つのサブキャリア信号が抽出される。各サブキャリアから各端末に割り当てられている拡散符号を用いて復調した後に、各サブキャリア信号を並列データから直列データに変換して、復調された受信データとして、コントローラ２００へ渡される。この受信データには、各端末からのサブキャリア電力情報と送信データが含まれているので、コントローラ２００は、サブキャリア電力情報と送信データとをセル制御装置へ送信する。
With such a configuration, when the base station receives the multicarrier signal from each terminal existing in the communication area of the base station by the
一方、コントローラ２００から出力される各端末への送信データは、Ｓ／Ｐ変換部２１０で並列データに変換される。サブキャリア選択部２１１では当該送信データを重畳するサブキャリアを選択し（例えば、ここでは、４つの全サブキャリアを選択する）、拡散符号発生器２２１−１〜２２１−４と、乗算器２２２−１〜２２２−４で各端末に割り当てられた拡散符号で各サブキャリアに拡散した後、ＩＦＦＴ部２１２において、当該並列データに対し逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）を施し（周波数領域から時間領域へと変換し）、各サブキャリアに重畳される。そして、ガードインターバル追加部２１３において、サブキャリア信号にガードインターバルを追加した後に、Ｐ／Ｓ変換部２１４で直列の信号に変換される。Ｐ／Ｓ変換部２１４から出力されるデジタル信号はＤＡ変換部２１５でアナログ信号（ベースバンド信号）に変換され、周波数変換部２１６２でＲＦに変換し、アンテナ２０１から端末へと送出される。
On the other hand, transmission data output from the
図１５は、第２の実施形態に係る端末ＴＥａ〜ＴＥｅの構成例を示したものである。なお、図１５において、図４と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。すなわち、図１５では、各サブキャリアには異なる拡散符号で複数の（例えばここでは最大３つの）端末それぞれへのデータを拡散して多重されているため、各サブキャリアから、当該端末に割り当てられている拡散符号で変調されている当該端末宛てのデータを復調するために、ＦＦＴ部３０６とサブキャリア電力測定部３０７の間に各サブキャリアに対応した複数の拡散符号発生器３２１−１〜３２１−ｎと、乗算器３２２−１〜３２２−ｎが設けられている。なお、ここではサブキャリアの数は４つなので、例えばｎ＝４とする。
FIG. 15 shows a configuration example of the terminals TEa to TEe according to the second embodiment. In FIG. 15, the same parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and only different parts will be described. That is, in FIG. 15, each subcarrier is multiplexed by spreading data to each of a plurality of terminals (for example, a maximum of three in this case) with different spreading codes, so that each subcarrier is assigned to that terminal. A plurality of spreading code generators 321-1 to 321 corresponding to the respective subcarriers between the
このような構成により、端末ＴＥａ〜ＴＥｅでは、アンテナ３０１でマルチキャリア信号を受信すると、周波数変換部３０２でＲＦ（radio frequency）からＩＦ、ＩＦからベースバンド信号（ＢＢ）の周波数へと周波数変換処理を行う。その後、ＡＤ変換部３０３によってデジタル信号に変換した受信信号は、Ｓ／Ｐ変換部３０４でシリアルデータから、ＦＦＴ窓の幅と同じ幅の並列データに変換される。当該並列データからはガードインターバル除去部３０５でガードインターバルが除去される。その後、ＦＦＴ部３０６で高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を施し、周波数領域に変換され、４つのサブキャリア信号が抽出される。拡散符号発生器３２１−１〜２２１−４と、乗算器３２２−１〜３２２−４で、各サブキャリアから当該端末宛てのデータを復調した後にサブキャリア電力測定部３０７で各サブキャリア信号の電力を測定し、測定結果であるサブキャリア電力情報を変調部３１０に出力する。一方各サブキャリア信号は、Ｐ／Ｓ変換部３０８に出力され、並列データから直列データに変換されて、復調された受信データとして、コントローラ３００へ渡される。
With this configuration, when the terminals TEa to TEe receive a multicarrier signal with the
一方、コントローラ３００から出力される送信データは変調部３１０へ入力する。変調部３１０には、サブキャリア電力測定部３０７から出力されたサブキャリア電力情報も入力する。変調部３１０では、当該送信データと当該サブキャリア電力情報を含む直列データを並列データに変換（Ｓ／Ｐ変換）してから、当該端末に割り当てられた拡散符号で各サブキャリアに拡散した後、逆ＦＦＴ（ＩＦＦＴ）を施し（周波数領域から時間領域へと変換し）、各サブキャリアに重畳する。そしてガードインターバルを追加した後に直列の信号に変換し出力する。変調部３１０から出力されたデジタル信号はＤＡ変換部３１１でアナログ信号（ベースバンド信号）に変換され、周波数変換部３１２でＲＦに変換し、アンテナ３０１から基地局へと送出される。
On the other hand, transmission data output from the
第１の実施形態と同様に、端末ＴＥａが基地局Ｙに近い基地局Ｘのエリア境界付近にいると想定する。端末ＴＥａ〜ＴＥｃは第１の実施形態と同様に、基地局Ｘからデータ受信と各サブキャリアの電力を測定し、サブキャリア電力情報をセル制御装置１００に伝達する。端末ＴＥａ、基地局Ｘ、基地局Ｙ、セル制御装置１００の処理動作は図１０、図１１に示すフローチャートとほぼ同様である。異なる部分についてのみ、以下説明する。
As in the first embodiment, it is assumed that the terminal TEa is near the area boundary of the base station X close to the base station Y. Similarly to the first embodiment, the terminals TEa to TEc receive data from the base station X, measure the power of each subcarrier, and transmit the subcarrier power information to the
セル制御装置１００は、図１１のステップＳ１３において、各端末から送信されたサブキャリア電力情報から図１６に示すようなサブキャリア電力リストを作成する。図１７に示すサブキャリア電力リストについて、図７に示した電力リストと異なる点についてのみ説明する。第１の実施形態と異なるのは、各サブキャリアには、最大３ユーザ（端末）のデータが多重化されている点である。従って、図１６に示すサブキャリア電力リストでは、各サブキャリアには、当該サブキャリアに多重化されている端末の識別情報と、当該端末で測定されたサブキャリア信号の電力値が記録されている。
In step S13 of FIG. 11, the
このとき、図１７（ａ）に示すように、端末ＴＥａ（のサブキャリア電力測定部３０７）で測定された基地局Ｘからのサブキャリア（３）の信号電力が所定の閾値よりも低かったとする。すなわち、セル制御装置１００において、基地局Ｘと端末ＴＥａとの間の通信に用いられているサブキャリア（３）がノッチ状態であることが検出されると（図１１のステップＳ１４）、セル制御装置１００では、図１６に示したサブキャリア管理リストを参照して、（セル制御装置１００に接続されている複数の基地局のうち）基地局Ｘ以外の基地局（この場合、基地局Ｙ）でノッチ状態のサブキャリアと同じ周波数帯のサブキャリア（すなわち、サブキャリア（３））に空きがあるか否か、さらに、端末ＴＥａに割り当てられている拡散符号が使用されていないかをチェックする（ステップＳ１５）。基地局Ｙでサブキャリア（３）に空きがあり、さらに、端末ＴＥａに割り当てられている拡散符号が基地局Ｙで使用されていないときには、セル制御装置１００は、当該基地局Ｙからのサブキャリア（３）を基地局Ｘからのサブキャリア（３）の補完用のサブキャリアとして選択する（ステップＳ１６）。基地局Ｙでは、基地局Ｘからサブキャリア（３）により端末ＴＥａへ送信するデータと同じデータを、端末ＴＥａに予め割り当てられている拡散符号を用いて変調して、当該補完用のサブキャリア（サブキャリア（３））で送信する。
At this time, as shown in FIG. 17A, it is assumed that the signal power of the subcarrier (3) from the base station X measured by the terminal TEa (its subcarrier power measurement unit 307) is lower than a predetermined threshold. . That is, when
なお、ここでは、説明の簡単のために、セル制御装置１００に接続されている複数の基地局では、それぞれ各端末に異なる拡散符号を割り当てるものとする（複数の端末で同じ拡散符号が割り当てられることがないものとする）。
Here, for simplicity of explanation, it is assumed that a plurality of base stations connected to
この場合、セル制御装置１００のサブキャリア管理部１２１は、図１６に示したようなサブキャリア管理リストを基に、各端末で測定された電力値が予め定められた閾値Ｔｈ１（例えば、「−１０ｄＢ」）以下であるようなサブキャリア、すなわち、ノッチ状態のサブキャリアがあるか調べる（ステップＳ１４）。この場合、図１６からも明らかなように、端末ＴＥａで測定されたサブキャリア（３）の電力値は「−１５ｄＢ」であり、上記閾値Ｔｈ１より低い。従って、ステップＳ１５へ進み、サブキャリア電力リストから、セル制御装置１００に接続されている基地局Ｘ以外の基地局（この場合、基地局Ｙ）に、空きのあるサブキャリア（３）が存在するかを探索する。この場合、図１６からも明らかなように、基地局Ｙでのサブキャリア（３）には空きがあるので、当該サブキャリア（３）を補完用のサブキャリアとして選択する（ステップＳ１６）。
In this case, the
図１８は、基地局Ｙでのサブキャリア（３）が端末ＴＥａが受信する基地局Ｘでのサブキャリア（３）の補完用のサブキャリアとして選択されたときにサブキャリア管理部１２１により更新されたサブキャリア電力リストの一例を示したものである。図１８に示したサブキャリア電力リストでは、基地局Ｙでのサブキャリア（３）が端末ＴＥａのための補完用のサブキャリアとして選択された旨が記録されている。
FIG. 18 is updated by the
セル制御装置１００は、データ経路スイッチ１２２を介して、基地局Ｙへ番号「３」のサブキャリアを補完用のサブキャリアとして使用する旨と、端末ＴＥａで使用している拡散符号を通知し（ステップＳ１７）、基地局Ｘへ端末ＴＥａ宛ての送信データを送信するとともに、基地局Ｙにも送信する（ステップＳ１８）。
The
基地局Ｙでは、セル制御装置１００から、サブキャリア（３）を補完用のサブキャリアとして使用する旨の通知と、端末ＴＥａで使用している拡散符号の通知を受信し（ステップＳ１９）、さらに、端末ＴＥａ宛ての送信データを受信する（ステップＳ２０）。これらを受けて、基地局Ｙのコントローラ２００は、端末ＴＥａ宛ての送信データを送信するために、端末ＴＥａ宛ての送信データを当該端末ＴＥａの拡散符号を用いて変調するとともに、ＩＦＦＴ部２１２でＩＦＦＴを施し、当該サブキャリア（３）に端末ＴＥａ宛ての送信データを重畳する。そして、前述したように、サブキャリア信号にガードインターバルを追加した後に、直列の信号、さらにアナログ信号（ベースバンド信号）、ＲＦに変換されて、アンテナ２０１から端末ＴＥａへと送出される（ステップＳ２１）。
The base station Y receives from the cell controller 100 a notification that the subcarrier (3) is used as a complementary subcarrier and a notification of the spreading code used in the terminal TEa (step S19). The transmission data addressed to the terminal TEa is received (step S20). In response to this, the
なお、セル制御装置１００に接続されている複数の基地局のそれぞれが別個にそのエリア内の各端末に拡散符号を割り当てる場合には、複数の端末で同じ拡散符号が割り当てられることがあり得る。この場合には、セル制御装置１００は、サブキャリア電力リストにさらに、各端末に割り当てられている拡散符号を記録しておく必要がある。そして、基地局Ｙのサブキャリア（３）に空きがあり、さらに、端末ＴＥａで使用している拡散符号が基地局Ｙと通信している端末で使用されていないときに、当該サブキャリア（３）を補完用のサブキャリアとして選択すればよい。
When each of a plurality of base stations connected to
このようにして、無線通信システム全体の伝送容量を大きく損なうことなしに端末Ａのサブキャリア（３）の伝送路特性を補完することで受信精度を向上させることが可能となる。 In this way, it is possible to improve reception accuracy by complementing the transmission path characteristics of the subcarrier (3) of the terminal A without greatly impairing the transmission capacity of the entire wireless communication system.
以上説明したように、上記第２の実施形態によれば、基地局Ｘ、Ｙに接続されたセル制御装置１００は、これら基地局を介して、複数の端末ＴＥａ〜ＴＥｅのそれぞれで測定された、複数のサブキャリア信号のそれぞれの信号電力値を取得し、基地局Ｘと端末ＴＥａとの間の通信に用いられているマルチキャリア信号のうち端末ＴＥａが送受信するデータを伝送する複数のサブキャリア（１）〜（４）のなかに、端末ＴＥａで測定された信号電力値が予め定められた閾値以下である第１のサブキャリア信号（サブキャリア（３））を検知したとき、基地局Ｙからも、当該第１のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号（サブキャリア（３））に端末ＴＥａ宛ての送信データを端末ＴＥａに割り当てられた拡散符号を用いて多重化して送信させることにより、端末ＴＥａでは、基地局Ｘから送信されたサブキャリア（３）と基地局Ｙから送信されたサブキャリア（３）との合成信号を受信することになり、その結果、端末ＴＥａでは、所望の（所定の閾値以上の）電力値のサブキャリア信号が得られることになり、端末ＴＥａでの受信品質の改善が図れる。
As described above, according to the second embodiment, the
特に、ＯＦＤＭ方式とＯＦＣＤＭ方式とを比較すると、ＯＦＣＤＭ方式の方がより多くの端末データを多重化することができ、チャネル割り当ての柔軟性が高いため、通信システム全体の伝送容量を大きく損なうことなく、より効果的に電力補償が行える。 In particular, comparing the OFDM system and the OFCDM system, the OFCDM system can multiplex more terminal data and has higher channel allocation flexibility, so that the transmission capacity of the entire communication system is not significantly impaired. Thus, power compensation can be performed more effectively.
Ｘ、Ｙ…基地局、ＴＥａ〜ＴＥｅ…端末、１００、１５１…セル制御装置、１０１〜１０５…通信エリア（セル）、１２１…サブキャリア管理部、１２２…データ経路スイッチ、１２３…記憶部、２００、３００…コントローラ、２０１、３０１…アンテナ、２０２、３０２…周波数変換部、２０３、３０３…ＡＤ変換部、２０４…復調部、２１０…Ｓ／Ｐ変換部、２１１…サブキャリア選択部、２１２…ＩＦＦＴ部、２１３…ガードインターバル追加部、２１４…Ｐ／Ｓ変換部、２１５、３１１…ＤＡ変換部、２１６、３１２…周波数変換部、３０４…Ｓ／Ｐ変換部、３０５…ガードインターバル除去部、３０６…ＦＦＴ部、３０７…サブキャリア電力測定部、３０８…Ｐ／Ｓ変換部、３１０…変調部、２２１−１〜２２１−ｎ…拡散符号発生器、２２２−１〜２２２−ｎ…乗算器、３２１−１〜３２１−ｎ…拡散符号発生器、３２２−１〜３２２−ｎ…乗算器。 X, Y ... base station, TEa to TEe ... terminal, 100, 151 ... cell control device, 101-105 ... communication area (cell), 121 ... subcarrier management unit, 122 ... data path switch, 123 ... storage unit, 200 , 300 ... controller, 201, 301 ... antenna, 202, 302 ... frequency converter, 203, 303 ... AD converter, 204 ... demodulator, 210 ... S / P converter, 211 ... subcarrier selector, 212 ... IFFT , 213... Guard interval addition unit, 214... P / S conversion unit, 215, 311... DA conversion unit, 216, 312 ... frequency conversion unit, 304... S / P conversion unit, 305. FFT unit, 307, subcarrier power measurement unit, 308, P / S conversion unit, 310, modulation unit, 221-1 to 221-n, spreading code Raw device, 222-1 to 222-n ... multipliers, 321-1 to 321-n ... spreading code generator, 322-1 to 322-n ... multiplier.
Claims (8)
複数の基地局に接続された制御装置を有し、
前記端末は、前記複数の基地局のうちの１つである第１の基地局から送信された前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を測定する手段と、
測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を前記第１の基地局へ送信する手段とを具備し、
前記制御装置は、
前記第１の基地局を介して、前記端末で測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を取得する手段と、
前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する手段と、
前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号を用いて当該送信データを送信するよう前記第２の基地局を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system that performs communication between a base station and a terminal using a multicarrier signal including a plurality of subcarrier signals,
Having a control device connected to a plurality of base stations,
The terminal measures a signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal transmitted from a first base station that is one of the plurality of base stations;
Means for transmitting the measured signal power value of each subcarrier signal to the first base station,
The controller is
Means for obtaining a signal power value of each subcarrier signal measured by the terminal via the first base station;
When detecting the subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station, Means for selecting, from among the other base stations, a second base station having an empty subcarrier signal in the same frequency band as the subcarrier signal having the signal power value equal to or lower than the threshold;
Controlling the second base station to transmit the transmission data using the empty subcarrier signal while maintaining transmission of transmission data to the terminal by the multicarrier signal from the first base station A wireless communication system.
複数の基地局に接続された制御装置を有し、
前記端末は、前記複数の基地局のうちの１つである第１の基地局から送信された、当該端末宛ての送信データが当該端末に割り当てられた拡散符号を用いて多重化されている前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を測定する手段と、
測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を前記第１の基地局へ送信する手段とを具備し、
前記制御装置は、
前記第１の基地局を介して、前記端末で測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を取得する手段と、
前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する手段と、
前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号に前記端末宛ての送信データを当該端末に割り当てられた拡散符号を用いて多重化して送信するよう前記第２の基地局を制御する制御手段とを具備したことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system that performs communication between a base station and a terminal using a multicarrier signal including a plurality of subcarrier signals,
Having a control device connected to a plurality of base stations,
In the terminal, the transmission data addressed to the terminal transmitted from the first base station which is one of the plurality of base stations is multiplexed using a spreading code assigned to the terminal. Means for measuring the signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal;
Means for transmitting the measured signal power value of each subcarrier signal to the first base station,
The controller is
Means for obtaining a signal power value of each subcarrier signal measured by the terminal via the first base station;
When detecting the subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station, Means for selecting, from among the other base stations, a second base station having an empty subcarrier signal in the same frequency band as the subcarrier signal having the signal power value equal to or lower than the threshold;
While maintaining transmission of transmission data to the terminal by the multicarrier signal from the first base station, a transmission code addressed to the terminal is used for the empty subcarrier signal, and a spreading code assigned to the terminal is used. And a control means for controlling the second base station so as to multiplex and transmit.
前記端末において、第１の基地局から送信された前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を測定する第１のステップと、
前記第１の基地局を含む複数の基地局に接続された制御装置において、
前記端末から前記各サブキャリア信号の信号電力値を取得する第２のステップと、
前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの前記第１の基地局を除く他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する第３のステップと、
前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号を用いて当該送信データを送信するよう前記第２の基地局を制御する第４のステップと、
を有することを特徴とする無線通信制御方法。 A wireless communication control method for performing communication using a multicarrier signal composed of a plurality of subcarrier signals between a base station and a terminal,
In the terminal, a first step of measuring a signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal transmitted from a first base station;
In a control apparatus connected to a plurality of base stations including the first base station,
A second step of obtaining a signal power value of each subcarrier signal from the terminal;
When detecting the subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station, The second base station having a free subcarrier signal in the same frequency band as the subcarrier signal whose signal power value is equal to or lower than the threshold is selected from other base stations excluding the first base station. A third step;
Controlling the second base station to transmit the transmission data using the empty subcarrier signal while maintaining transmission of transmission data to the terminal by the multicarrier signal from the first base station A fourth step to:
A wireless communication control method comprising:
前記端末において、第１の基地局から送信された、当該端末宛ての送信データが当該端末に割り当てられた拡散符号を用いて多重化されている前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を測定する第１のステップと、
前記第１の基地局を含む複数の基地局に接続された制御装置において、
前記端末から前記各サブキャリア信号の信号電力値を取得する第２のステップと、
前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの前記第１の基地局を除く他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する第３のステップと、
前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号に前記端末宛ての送信データを当該端末に割り当てられた拡散符号を用いて多重化して送信するよう前記第２の基地局を制御する第４のステップとを有することを特徴とする無線通信制御方法。 A wireless communication control method for performing communication using a multicarrier signal composed of a plurality of subcarrier signals between a base station and a terminal,
In the terminal, the signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal transmitted from the first base station and multiplexed with the transmission data addressed to the terminal using the spreading code assigned to the terminal A first step of measuring
In a control apparatus connected to a plurality of base stations including the first base station,
A second step of obtaining a signal power value of each subcarrier signal from the terminal;
When detecting the subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station, The second base station having a free subcarrier signal in the same frequency band as the subcarrier signal whose signal power value is equal to or lower than the threshold is selected from other base stations excluding the first base station. A third step;
While maintaining transmission of transmission data to the terminal by the multicarrier signal from the first base station, a transmission code addressed to the terminal is used for the empty subcarrier signal, and a spreading code assigned to the terminal is used. And a fourth step of controlling the second base station to multiplex and transmit.
前記端末で測定された、前記複数の基地局のうちの１つである第１の基地局から送信された前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を取得する手段と、
前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する手段と、
前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号を用いて当該送信データを送信するよう前記第２の基地局を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする制御装置。 A control device connected to a plurality of base stations that communicate with a terminal using a multicarrier signal composed of a plurality of subcarrier signals,
Means for obtaining a signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal transmitted from a first base station that is one of the plurality of base stations, measured by the terminal;
When detecting the subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station, Means for selecting, from among the other base stations, a second base station having an empty subcarrier signal in the same frequency band as the subcarrier signal having the signal power value equal to or lower than the threshold;
Controlling the second base station to transmit the transmission data using the empty subcarrier signal while maintaining transmission of transmission data to the terminal by the multicarrier signal from the first base station Control means to
A control device comprising:
前記端末で測定された、前記複数の基地局のうちの１つである第１の基地局から送信された、当該端末宛ての送信データが当該端末に割り当てられた拡散符号を用いて多重化されている前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を取得する手段と、
前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する手段と、
前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号に前記端末宛ての送信データを当該端末に割り当てられた拡散符号を用いて多重化して送信するよう前記第２の基地局を制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする制御装置。 A control device connected to a plurality of base stations that communicate with a terminal using a multicarrier signal composed of a plurality of subcarrier signals,
The transmission data addressed to the terminal and transmitted from the first base station, which is one of the plurality of base stations, measured by the terminal is multiplexed using the spreading code assigned to the terminal. means for obtaining a signal power value of each subcarrier signal of which said multicarrier signal,
When detecting the subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station, Means for selecting, from among the other base stations, a second base station having an empty subcarrier signal in the same frequency band as the subcarrier signal having the signal power value equal to or lower than the threshold;
While maintaining transmission of transmission data to the terminal by the multicarrier signal from the first base station, a transmission code addressed to the terminal is used for the empty subcarrier signal, and a spreading code assigned to the terminal is used. Control means for controlling the second base station to multiplex and transmit,
A control device comprising:
（ｂ）複数のサブキャリア信号からなるマルチキャリア信号を用いて前記端末装置と通信を行う複数の基地局と、 (B) a plurality of base stations that communicate with the terminal device using a multicarrier signal composed of a plurality of subcarrier signals;
（ｃ）前記複数の基地局に接続されて、 (C) connected to the plurality of base stations;
前記端末装置で測定された、前記複数の基地局のうちの１つである第１の基地局から送信された前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を取得する手段と、 Means for obtaining a signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal transmitted from a first base station that is one of the plurality of base stations, measured by the terminal device;
前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末装置で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する手段と、 The plurality of base stations when detecting a subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal apparatus is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station Means for selecting a second base station having a free subcarrier signal in the same frequency band as that of the subcarrier signal having the signal power value equal to or lower than the threshold value from among the other base stations.
前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末装置への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号を用いて当該送信データを送信するよう前記第２の基地局を制御する制御手段と、 The second base station is configured to transmit the transmission data using the empty subcarrier signal while maintaining transmission of transmission data to the terminal device by the multicarrier signal from the first base station. Control means for controlling;
を備えた制御装置と、を含む無線通信システムにおける前記端末装置であって、 A terminal device in a wireless communication system including a control device comprising:
前記第１の基地局から送信された前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を測定する手段と、 Means for measuring a signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal transmitted from the first base station;
測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を前記第１の基地局へ送信する手段と、を具備したことを特徴とする端末装置。 Means for transmitting the measured signal power value of each subcarrier signal to the first base station.
（ｂ）複数のサブキャリア信号からなるマルチキャリア信号を用いて前記端末装置と通信を行う複数の基地局と、 (B) a plurality of base stations that communicate with the terminal device using a multicarrier signal composed of a plurality of subcarrier signals;
（ｃ）前記複数の基地局に接続されて、 (C) connected to the plurality of base stations;
前記端末装置で測定された、前記複数の基地局のうちの１つである第１の基地局から送信された、当該端末装置宛ての送信データが当該端末装置に割り当てられた拡散符号を用いて多重化されている前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を取得する手段と、 The transmission data addressed to the terminal device, transmitted from the first base station that is one of the plurality of base stations, measured by the terminal device, using the spreading code assigned to the terminal device Means for obtaining a signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal being multiplexed;
前記第１の基地局から送信される前記マルチキャリア信号のなかに前記端末装置で測定された前記信号電力値が予め定められた閾値以下であるサブキャリア信号を検知したとき、前記複数の基地局のうちの他の基地局のなかから、前記信号電力値が前記閾値以下のサブキャリア信号と同じ周波数帯の空きのサブキャリア信号をもつ第２の基地局を選択する手段と、 The plurality of base stations when detecting a subcarrier signal in which the signal power value measured by the terminal apparatus is equal to or less than a predetermined threshold among the multicarrier signals transmitted from the first base station Means for selecting a second base station having a free subcarrier signal in the same frequency band as that of the subcarrier signal having the signal power value equal to or lower than the threshold value from among the other base stations.
前記第１の基地局からの前記マルチキャリア信号による前記端末装置への送信データの送信を維持しながら、前記空きのサブキャリア信号に前記端末装置宛ての送信データを当該端末装置に割り当てられた拡散符号を用いて多重化して送信するよう前記第２の基地局を制御する制御手段と、 A spread in which transmission data addressed to the terminal device is assigned to the empty subcarrier signal while maintaining transmission of transmission data to the terminal device by the multicarrier signal from the first base station. Control means for controlling the second base station to multiplex and transmit using a code;
を備えた制御装置と、を含む無線通信システムにおける前記端末装置であって、 A terminal device in a wireless communication system including a control device comprising:
前記第１の基地局から送信された、当該端末装置宛ての送信データが当該端末装置に割り当てられた拡散符号を用いて多重化されている前記マルチキャリア信号の各サブキャリア信号の信号電力値を測定する手段と、 The signal power value of each subcarrier signal of the multicarrier signal, which is transmitted from the first base station and is transmitted using the spreading code assigned to the terminal device, is transmitted to the terminal device. Means for measuring;
測定された前記各サブキャリア信号の信号電力値を前記第１の基地局へ送信する手段と、 Means for transmitting the measured signal power value of each subcarrier signal to the first base station;
を具備したことを特徴とする端末装置。 A terminal device comprising:
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