JP4632863B2 - Wireless communication system and wireless communication method - Google Patents

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Description

本発明は、無線通信システム、移動通信装置、アダプティブアレー無線基地局及び無線通信方法に関する。   The present invention relates to a radio communication system, a mobile communication device, an adaptive array radio base station, and a radio communication method.

従来、移動通信装置と、この移動通信装置との間で無線通信回線を介して接続される、複数のアンテナ素子を備えたアダプティブアレー無線基地局と、で構成された無線通信システムでは、例えば、フレーム同期のためのユニークワード（以下、ＵＷと示す。なお、ＵＷは、トレーニングシーケンスと同じ意味をもつ）を用いた信号を、移動通信装置からアダプティブアレー無線基地局へ送信している。そして、このような無線通信システムでは、通信品質を維持するために、アダプティブアレー無線基地局において、移動通信装置からの信号伝搬状況に基づいて、予め最適なＵＷパターンを算出し、算出したＵＷパターンを移動通信装置に通知するとともに、移動通信装置は、このＵＷパターンに基づいたＵＷを使ってアダプティブアレー無線基地局と通信する、といった方法が考えられている（特許文献１参照）。
特開２００２−２７１８４６号公報 Conventionally, in a radio communication system configured with a mobile communication device and an adaptive array radio base station including a plurality of antenna elements connected via a radio communication line between the mobile communication device, for example, A signal using a unique word for frame synchronization (hereinafter referred to as UW. UW has the same meaning as the training sequence) is transmitted from the mobile communication device to the adaptive array radio base station. In such a radio communication system, in order to maintain communication quality, an adaptive array radio base station calculates an optimal UW pattern in advance based on the signal propagation status from the mobile communication device, and calculates the calculated UW pattern. In addition, the mobile communication device may communicate with an adaptive array radio base station using UW based on the UW pattern (see Patent Document 1).
JP 2002-271446 A

ところで、特許文献１に記載されたような無線通信システムでは、アダプティブアレー無線基地局から移動通信装置へ、予めＵＷパターンを通知しなければならないので、このような通知を行うと、信号伝送効率が損なわれてしまう。また、信号伝搬状況が良くても、アンテナがまだ収束していない可能性があり、この場合は、シーケンス長が長いＵＷが必要であるにも拘わらず、誤ってシーケンス長が短いＵＷを生成してしまう。このため、アンテナの収束特性が悪くなるおそれがある。さらに、アダプティブアレー無線基地局には、移動通信装置へＵＷパターンを通知するための通知手段が必要になるため、設備コストが高くなってしまう。  By the way, in the wireless communication system as described in Patent Document 1, the UW pattern must be notified in advance from the adaptive array wireless base station to the mobile communication device. It will be damaged. Also, even if the signal propagation condition is good, the antenna may not yet converge. In this case, a UW with a short sequence length is erroneously generated even though a UW with a long sequence length is required. End up. For this reason, there exists a possibility that the convergence characteristic of an antenna may worsen. Furthermore, since the adaptive array radio base station requires a notification means for notifying the mobile communication device of the UW pattern, the equipment cost becomes high.

そこで、本発明は、移動通信装置から送信される信号のフレーム数に応じて、該移動通信装置で自律的にＵＷのシーケンス長を調整するとともに、アダプティブアレー無線基地局において、移動通信装置からの信号に含まれるＵＷに基づいて、アンテナの収束制御を行うことができるように構成することによって、信号伝送効率を高め、設備コストも抑えることができる無線通信システムを提供することを目的としている。   Therefore, the present invention autonomously adjusts the UW sequence length in the mobile communication device according to the number of frames of the signal transmitted from the mobile communication device, and at the adaptive array radio base station, An object of the present invention is to provide a wireless communication system that can increase the signal transmission efficiency and suppress the equipment cost by configuring the antenna so that the convergence control of the antenna can be performed based on the UW included in the signal.

また、本発明は、当該無線通信システムで行われる無線通信方法を提供することを目的としている。   Another object of the present invention is to provide a wireless communication method performed in the wireless communication system.

上記課題を達成するための本発明の無線通信システムは、移動通信装置（例えば、携帯移動端末）と、この移動通信装置との間で無線通信回線を介して接続される、複数のアンテナ素子を備えた無線基地局と、で構成された無線通信システムであって、前記移動通信装置は、送信したフレーム数に応じてシーケンス長を変えた第１のトレーニングシーケンス（オリジナルのトレーニングシーケンス。以下、同じ）を生成するトレーニングシーケンス生成手段、を備え、前記無線基地局は、前記アンテナ素子で受信された前記移動通信装置からの受信信号から第２のトレーニングシーケンス（受信過程で損失等されたトレーニングシーケンス。以下、同じ）を検出するトレーニングシーケンス検出手段と、前記トレーニングシーケンス検出手段で検出された前記第２のトレーニングシーケンスに基づいて、前記第１のトレーニングシーケンス（レプリカのトレーニングシーケンス。以下、同じ）を推定するトレーニングシーケンス推定手段と、前記推定された第１のトレーニングシーケンスと前記第２のトレーニングシーケンスとの前記アンテナ素子に対応する誤差が最小になるように重み係数を算出する重み係数算出手段（例えば、最小二乗誤差法を用いるもの）と、を備えていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, a wireless communication system of the present invention includes a plurality of antenna elements connected via a wireless communication line between a mobile communication device (for example, a portable mobile terminal) and the mobile communication device. The mobile communication device includes a first training sequence (original training sequence; the same applies hereinafter) in which the sequence length is changed in accordance with the number of transmitted frames. Training sequence generation means for generating a second training sequence (a training sequence lost in the reception process, etc.) from the received signal from the mobile communication device received by the antenna element. The same applies hereinafter) Training sequence detection means, and the training sequence detection means Based on the detected second training sequence, training sequence estimation means for estimating the first training sequence (replica training sequence; the same applies hereinafter), the estimated first training sequence and the first training sequence Weight coefficient calculation means (for example, using a least square error method) for calculating a weight coefficient so that an error corresponding to the antenna element with respect to the training sequence of 2 is minimized. Is.

また、本発明の無線通信システムは、前記移動通信装置が、送信したフレーム数をカウントするフレームカウント手段と、前記フレームカウント手段でカウントされたフレーム数が閾値よりも大きい場合にはシーケンス長が短いトレーニングシーケンスを生成し、前記閾値よりも小さい場合にはシーケンス長が長いトレーニングシーケンスを生成するトレーニングシーケンス生成手段と、を備えていることを特徴とするものである。 In the radio communication system of the present invention, the mobile communication device counts the number of frames transmitted, and the sequence length is short when the number of frames counted by the frame count unit is larger than a threshold. Training sequence generation means for generating a training sequence and generating a training sequence having a long sequence length when the training sequence is smaller than the threshold value.

また、本発明の無線通信システムは、前記移動通信装置が、前記フレームカウント手段でカウントされたフレーム数を所定時間経過後にゼロにする制御手段を備えている、ことを特徴とするものである。   The radio communication system of the present invention is characterized in that the mobile communication device includes control means for setting the number of frames counted by the frame count means to zero after elapse of a predetermined time.

また、本願の移動通信装置は、複数のアンテナ素子を備えた無線基地局との間で無線通信回線を介して接続される移動通信装置であって、送信したフレーム数に応じてシーケンス長を変えたオリジナルのトレーニングシーケンスを生成するトレーニングシーケンス生成手段、を備える。 The mobile communication device of the present application is a mobile communication device connected via a wireless communication line to a wireless base station having a plurality of antenna elements, and the sequence length is changed according to the number of transmitted frames. Training sequence generation means for generating an original training sequence.

また、本願の無線基地局は、移動通信装置との間で無線通信回線を介して接続される、複数のアンテナ素子を備えたものであって、前記アンテナ素子で受信された前記移動通信装置からの受信信号からトレーニングシーケンスを検出するトレーニングシーケンス検出手段と、前記トレーニングシーケンス検出手段で検出されたトレーニングシーケンスに基づいて、前記移動通信装置で生成されるオリジナルのトレーニングシーケンスのレプリカを推定するトレーニングシーケンス推定手段と、前記推定されたレプリカのトレーニングシーケンスと前記受信信号から検出されたトレーニングシーケンスとの前記アンテナ素子に対応する誤差が最小になるようにて重み係数を算出する重み係数算出手段と、を備えていることを特徴とするものである。 The radio base station of the present application, are connected via a wireless communication link with the mobile communication device, there is provided with a plurality of antenna elements, the mobile communications device received in the previous SL antenna elements A training sequence detecting means for detecting a training sequence from the received signal from the training sequence, and a training sequence for estimating a replica of the original training sequence generated by the mobile communication device based on the training sequence detected by the training sequence detecting means Estimating means, and weight coefficient calculating means for calculating a weight coefficient so that an error corresponding to the antenna element between the estimated replica training sequence and the training sequence detected from the received signal is minimized. It is characterized by having .

また、本発明の無線通信方法は、移動通信装置と、複数のアンテナ素子を備えた無線基地局との間で行われる無線通信方法であって、前記移動通信装置における、送信したフレーム数に応じてシーケンス長を変えた第１のトレーニングシーケンスを生成するステップを含み、前記無線基地局における、前記アンテナ素子で受信された前記移動通信装置からの受信信号から第２のトレーニングシーケンスを検出するステップと、前記検出された第２のトレーニングシーケンスに基づいて、前記第１のトレーニングシーケンスを推定するステップと、前記推定された第１のトレーニングシーケンスと前記第２のトレーニングシーケンスとの前記アンテナ素子に対応する誤差が最小になるように重み係数を算出するステップと、を含むことを特徴とするものである。 The radio communication method of the present invention is a radio communication method performed between a mobile communication device and a radio base station provided with a plurality of antenna elements, according to the number of transmitted frames in the mobile communication device. Generating a first training sequence having a different sequence length, and detecting a second training sequence from a received signal from the mobile communication device received by the antenna element in the radio base station; , Estimating the first training sequence based on the detected second training sequence, corresponding to the antenna elements of the estimated first training sequence and the second training sequence Calculating a weighting factor so that the error is minimized, and Is shall.

また、本発明の無線通信方法は、前記移動通信装置においては、送信したフレーム数をカウントするステップと、カウントされたフレーム数が閾値よりも大きい場合にはシーケンス長が短い第１のトレーニングシーケンスを生成し、前記閾値よりも小さい場合にはシーケンス長が長い第１のトレーニングシーケンスを生成するステップと、を含むことを特徴とするものである。 In the wireless communication method of the present invention, the mobile communication device includes a step of counting the number of transmitted frames, and a first training sequence having a short sequence length when the counted number of frames is larger than a threshold. Generating a first training sequence having a long sequence length if it is smaller than the threshold value.

本発明における、トレーニングシーケンスの生成方法としては、予め所定のシーケンス長で設定された複数のトレーニングシーケンス（シーケンス長が長いトレーニングシーケンスと、シーケンス長が短いトレーニングシーケンス）を、移動通信装置の記憶部に記憶保持しておき、無線基地局へ送信したフレーム数に応じて、当該記憶部から、対応するシーケンス長のトレーニングシーケンスを抽出する、といった方法や、演算手段を用いて、前記無線基地局へ送信したフレーム数に応じて、所定のシーケンス長を有するようにトレーニングシーケンスを算出する、といった方法をとる。 In the present invention, as a training sequence generation method, a plurality of training sequences (a training sequence having a long sequence length and a training sequence having a short sequence length) set in advance with a predetermined sequence length are stored in the storage unit of the mobile communication device. Using a method such as extracting a training sequence having a corresponding sequence length from the storage unit according to the number of frames transmitted to the radio base station , or calculating means, and transmitting to the radio base station depending on the number of frames to calculate a training sequence so as to have a predetermined sequence length, employ a method such.

移動通信装置は、無線基地局へ送信したフレーム数に応じて、自律的に、トレーニングシーケンスのシーケンス長を調整することができるので、トレーニングシーケンスの生成にあたり、従来のようなアダプティブアレー無線基地局からのトレーニングシーケンスに関する情報の通知は必要ない。したがって、従来に比べて信号伝送効率を高めることができる。 The mobile communication device can autonomously adjust the sequence length of the training sequence according to the number of frames transmitted to the radio base station. Notification of information about the training sequence is not required. Therefore, the signal transmission efficiency can be increased as compared with the conventional case.

また、本発明によれば、例えば、シーケンス長が長いトレーニングシーケンスと、シーケンス長が短いトレーニングシーケンスとを用いるが、この場合、シーケンス長が長いトレーニングシーケンスを用いて移動通信装置から無線基地局へ信号を送信したときには、無線基地局におけるアンテナの収束が確実に行われることになる。これに対し、シーケンス長が短いトレーニングシーケンスを用いた場合には、より多くのデータを移動通信装置から無線基地局へ送信することができる。 Further, according to the present invention, for example, a long training sequence is the sequence length, but the sequence length used a short training sequence, in this case, the mobile communication device or al-free linear base station sequence length with a long training sequence when you send a signal to would convergence of antenna in free line the base station is ensured. In contrast, if the sequence length is used a short training sequence may be transmitted more data to the mobile communication device or al-free line base station.

以上のように構成された本発明の無線通信システム及び無線通信方法によれば、移動通信装置と無線基地局との信号伝送効率を向上させることができるとともに、設備コストの低減を図ることができる。また、無線基地局のアンテナの収束特性を損なわずに、移動通信装置から無線基地局へデータを送信することができる。 According to the radio communication system and radio communication method of the present invention configured as described above, it is possible to improve the signal transmission efficiency between the mobile communications device and the non linear base station, it is possible to reduce the equipment cost it can. Further, without impairing the convergence characteristics of the non-linear base station antenna can transmit the data to the mobile communication device or al-free line base station.

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて詳細に説明する。  The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の無線通信システムにおける移動通信装置３の構成を示した概略ブロック図である。  FIG. 1 is a schematic block diagram showing the configuration of the mobile communication device 3 in the wireless communication system of the present invention.

アダプティブアレーアンテナ１が備えられた無線基地局２を介して、音声、文字、画像等のデータを送受信する携帯移動端末（移動通信装置）３には、アンテナ４と、このアンテナ４に接続されたｄｏｗｎ／ｕｐコンバータ５と、トレーニングシーケンス生成部（トレーニングシーケンス生成手段）６と、トレーニングシーケンス生成部６に制御信号を出力する制御部７と、トレーニングシーケンス生成部６で生成されたオリジナルのトレーニングシーケンス（第１のトレーニングシーケンス）と音声、文字、画像等の送信用データの信号とを組み立てて送信信号を生成するトレーニングシーケンス組立部８と、が備えられている（図１参照）。  A portable mobile terminal (mobile communication device) 3 that transmits and receives data such as voice, text, and images via a radio base station 2 equipped with an adaptive array antenna 1 is connected to an antenna 4 and the antenna 4. The down / up converter 5, the training sequence generation unit (training sequence generation means) 6, the control unit 7 that outputs a control signal to the training sequence generation unit 6, and the original training sequence generated by the training sequence generation unit 6 ( The first training sequence) and a training sequence assembly unit 8 that generates transmission signals by assembling transmission data signals such as voice, characters, and images (see FIG. 1).

トレーニングシーケンス生成部６は、無線基地局２のアダプティブアレーアンテナ１のアレー重み係数制御に用いるオリジナルのトレーニングシーケンスを生成するもので、このトレーニングシーケンス生成部６では、無線基地局２への送信信号のフレーム数に応じて、シーケンス長が長いトレーニングシーケンス（例えば、１６シンボル〜６４シンボルで構成されたトレーニングシーケンス）や、シーケンス長が短いトレーニングシーケンス（例えば、４シンボル〜８シンボルで構成されたトレーニングシーケンス）が生成される。  The training sequence generation unit 6 generates an original training sequence used for array weight coefficient control of the adaptive array antenna 1 of the radio base station 2. In this training sequence generation unit 6, the transmission signal to the radio base station 2 is transmitted. Depending on the number of frames, a training sequence with a long sequence length (for example, a training sequence composed of 16 symbols to 64 symbols) or a training sequence with a short sequence length (for example, a training sequence composed of 4 symbols to 8 symbols) Is generated.

ところで、トレーニングシーケンス生成部６でのオリジナルのトレーニングシーケンスの生成は、例えば、予めシーケンス長が長いトレーニングシーケンスとシーケンス長が短いトレーニングシーケンスとをメモリ等の記憶手段（図示せず）に記憶保持しておき、適宜いずれか一のトレーニングシーケンスを抽出することによって行う。なお、無線基地局２で正確にトレーニングシーケンスを検出するために、本実施の形態では、異なるシーケンス長のトレーニングシーケンスが直交する関係であることが前提となる。  By the way, in the generation of the original training sequence in the training sequence generation unit 6, for example, a training sequence having a long sequence length and a training sequence having a short sequence length are stored and held in advance in a storage means (not shown) such as a memory. Then, any one training sequence is extracted as appropriate. In addition, in order to detect a training sequence correctly in the wireless base station 2, in this Embodiment, it is a premise that the training sequences of different sequence lengths are orthogonal.

制御部７には、送信信号のフレーム数をカウントするためのカウント部（フレームカウント手段）９と、このカウント部９でカウントされたフレーム数と比較するための閾値（所定のフレーム数）が予め設定されている比較部１０と、が備えられている。  The control unit 7 has a counting unit (frame counting means) 9 for counting the number of frames of the transmission signal and a threshold value (predetermined number of frames) for comparing with the number of frames counted by the counting unit 9 in advance. And a comparison unit 10 that is set.

トレーニングシーケンス組立部８では、オリジナルのトレーニングシーケンスと音声、文字、画像等のデータとがフレーム毎に組み立てられて送信信号が形成され、ｄｏｗｎ／ｕｐコンバータ５を経由して、高周波数に変調された後、アンテナ４から無線基地局２へ送信されることとなる。  In the training sequence assembly unit 8, the original training sequence and data such as voice, characters, and images are assembled for each frame to form a transmission signal, which is modulated to a high frequency via the down / up converter 5. Thereafter, the signal is transmitted from the antenna 4 to the radio base station 2.

図２は、制御部７の制御フローチャートである。なお、フローチャートの（Ｓ１）から（Ｓ１６）は、制御の各ステップ処理を示す。  FIG. 2 is a control flowchart of the control unit 7. In addition, (S1) to (S16) in the flowchart show each step process of control.

本発明の無線通信システムにおける携帯移動端末３では、以下のような制御が行われる。まず、携帯移動端末３から無線基地局２への通信要求、あるいは、無線基地局２からの通信要求があった場合（Ｓ１：通信要求）、携帯移動端末３と無線基地局２との間でリンク（接続）が確立される（Ｓ２：リンクの確立）。  In the mobile mobile terminal 3 in the wireless communication system of the present invention, the following control is performed. First, when there is a communication request from the mobile mobile terminal 3 to the radio base station 2 or a communication request from the radio base station 2 (S1: communication request), between the mobile mobile terminal 3 and the radio base station 2 A link (connection) is established (S2: link establishment).

リンクが確立された後は、携帯移動端末３から無線基地局２へ音声、文字、画像等のデータを含む信号が送信されることになるが、この場合、携帯移動端末３では、以下のような制御が行われる。  After the link is established, a signal including data such as voice, text, and image is transmitted from the mobile mobile terminal 3 to the radio base station 2. In this case, the mobile mobile terminal 3 Control is performed.

（１）音声、文字、画像等のデータを含む送信信号のフレーム数が、カウント部９でカウントされる（Ｓ３：ｆｃは、ｆｒａｍｅ ｃｏｕｎｔｅｒの略で、これは、フレーム数と同義である。）。なお、リンクの確立後、最初の信号を送信するにあたっては、送信信号のフレーム数は０であるとカウントされる。 (1) The number of frames of a transmission signal including data such as voice, characters, and images is counted by the counting unit 9 (S3: fc is an abbreviation for frame counter, which is synonymous with the number of frames). . Note that when the first signal is transmitted after the link is established, the number of frames of the transmission signal is counted as zero.

（２）比較部１０において、カウント部９でカウントされた送信信号のフレーム数と、予め設定された閾値１と、が比較される（Ｓ４）。閾値１は、例えば、利用するアダプティブアレーアンテナの収束速度や、システムの要求する性能によって決定されている。 (2) The comparison unit 10 compares the number of frames of the transmission signal counted by the counting unit 9 with a preset threshold value 1 (S4). The threshold value 1 is determined by, for example, the convergence speed of the adaptive array antenna to be used and the performance required by the system.

（３）比較の結果、カウント部９でカウントされた送信信号のフレーム数が、閾値１よりも大きい場合には、トレーニングシーケンス生成部６で、シーケンス長が短いオリジナルのトレーニングシーケンスが生成され（Ｓ５）、フレーム数が閾値１よりも小さい場合には、同様にトレーニングシーケンス生成部６で、シーケンス長が長いオリジナルのトレーニングシーケンスが生成される（Ｓ６）。 (3) As a result of the comparison, when the number of frames of the transmission signal counted by the counting unit 9 is larger than the threshold 1, the training sequence generating unit 6 generates an original training sequence having a short sequence length (S5 In the case where the number of frames is smaller than the threshold value 1, the training sequence generation unit 6 similarly generates an original training sequence having a long sequence length (S6).

なお、無線基地局２のアダプティブアレーアンテナが収束している場合には、フレーム数が多い送信信号を無線基地局２へ送信することができる。したがって、このような場合には、オリジナルのトレーニングシーケンスを短くすることによって、より多くのデータを送信することが可能となる。これに対し、無線基地局２のアダプティブアレーアンテナが収束していない場合には、少ないフレーム数の送信信号が無線基地局２へ送信されることになる。したがって、このような場合には、オリジナルのトレーニングシーケンスを長くすることによって、無線基地局２のアダプティブアレーアンテナを確実に収束させることができる。  When the adaptive array antenna of the radio base station 2 has converged, a transmission signal having a large number of frames can be transmitted to the radio base station 2. Therefore, in such a case, it is possible to transmit more data by shortening the original training sequence. On the other hand, when the adaptive array antenna of the radio base station 2 has not converged, a transmission signal with a small number of frames is transmitted to the radio base station 2. Therefore, in such a case, the adaptive array antenna of the radio base station 2 can be reliably converged by lengthening the original training sequence.

次に、ステップ５あるいはステップ６により生成されたオリジナルのトレーニングシーケンスと、無線基地局２へ送信するデータとを、トレーニングシーケンス組立部８で組み立てる（Ｓ７）。組み立てられた信号は順次、ｄｏｗｎ／ｕｐコンバータ５を経由して、アンテナ４から無線基地局２へ送信されることになる（Ｓ８：１フレーム送信）。  Next, the original training sequence generated in step 5 or step 6 and the data to be transmitted to the radio base station 2 are assembled by the training sequence assembly unit 8 (S7). The assembled signals are sequentially transmitted from the antenna 4 to the radio base station 2 via the down / up converter 5 (S8: 1 frame transmission).

基地局との接続を切断する場合には、リンク切断のステップを経ることになるが（Ｓ１０）、未送信データがある場合には（Ｓ９）、ステップ３以降の処理が繰り返される。  When the connection with the base station is disconnected, the link disconnection step is performed (S10). When there is untransmitted data (S9), the processing after step 3 is repeated.

ステップ１０において、例えば、携帯移動端末３からの切断要求があると、携帯移動端末３と無線基地局２との間のリンクが切断されることになる（Ｓ１１）。また、ステップ１０において、リンクの切断が行われない場合には、携帯移動端末３の制御部７に予め備えられたタイマー１１が起動するとともに（Ｓ１２）、タイマー１１の起動中において、送信信号の有無が制御部７で判断される（Ｓ１３）。  In step 10, for example, when there is a disconnection request from the mobile mobile terminal 3, the link between the mobile mobile terminal 3 and the radio base station 2 is disconnected (S11). If the link is not disconnected in step 10, the timer 11 provided in advance in the control unit 7 of the portable mobile terminal 3 is activated (S12), and the transmission signal is Presence / absence is determined by the control unit 7 (S13).

そして、ステップ１３において、特に送信信号がないと判断され、さらに、例えば、携帯移動端末３からの切断要求があった場合には（Ｓ１４）、携帯移動端末３と無線基地局２との間のリンクが切断される（Ｓ１１）。  In step 13, it is determined that there is no transmission signal. Further, for example, when there is a disconnection request from the mobile mobile terminal 3 (S 14), between the mobile mobile terminal 3 and the radio base station 2. The link is disconnected (S11).

また、ステップ１３において、送信信号が有ると判断された場合には、制御部７で、タイマー１１の起動時間の値と、予め設定された閾値２（例えば、５０ｍｓを示す値）とが比較される（Ｓ１５）。そして比較の結果、前記タイマー１１の起動時間の値が閾値２よりも大きい場合には、カウント部９で先にカウントされて記録されているフレーム数がクリアされ（Ｓ１６）、その後、ステップ３以降の処理が繰り返される。これに対し、前記タイマー１１の起動時間の値が閾値２よりも小さい場合には、ステップ３以降の処理が繰り返される。このようにして、一定時間経過後にカウント部９に記録されているフレーム数をクリアにすることにより、時間の経過とともに変化する送信環境に適応的に対応することができる。  If it is determined in step 13 that there is a transmission signal, the control unit 7 compares the value of the activation time of the timer 11 with a preset threshold 2 (for example, a value indicating 50 ms). (S15). As a result of the comparison, when the value of the activation time of the timer 11 is larger than the threshold value 2, the number of frames previously counted and recorded by the count unit 9 is cleared (S16), and thereafter, after step 3 The process is repeated. On the other hand, when the value of the activation time of the timer 11 is smaller than the threshold value 2, the processes after step 3 are repeated. In this way, by clearing the number of frames recorded in the counting unit 9 after a certain time has elapsed, it is possible to adaptively cope with a transmission environment that changes with the passage of time.

図３は、本発明の無線通信システムにおける無線基地局２の受信系モジュールの構成を示した概略ブロック図である。  FIG. 3 is a schematic block diagram showing the configuration of the receiving system module of the radio base station 2 in the radio communication system of the present invention.

無線基地局２には、アダプティブアレーアンテナを構成する複数のアンテナ素子１２と、このアンテナ素子１２に接続されたｄｏｗｎコンバータ１３と、バッファー部１４と、重み制御部１５と、重み付け合成部１６と、トレーニングシーケンス検出部１７（トレーニングシーケンス検出手段）と、参照信号制御部１８（トレーニングシーケンス推定手段）と、減算部１９と、が備えられている。  The radio base station 2 includes a plurality of antenna elements 12 constituting an adaptive array antenna, a down converter 13 connected to the antenna elements 12, a buffer unit 14, a weight control unit 15, a weighting synthesis unit 16, A training sequence detection unit 17 (training sequence detection unit), a reference signal control unit 18 (training sequence estimation unit), and a subtraction unit 19 are provided.

複数のアンテナ素子１２でそれぞれ受信された携帯移動端末３からの信号は、ｄｏｗｎコンバータ１３によってベースバンドに変更（Ｘ１〜Ｘｎ）され、バッファー部１４を経て、重み付け合成部１６へ出力される。重み付け合成部１６は、ｄｏｗｎコンバータ１３からの各信号Ｘ１〜Ｘｎに、重み制御部１５からのアレー重み係数（Ｗ１〜Ｗｎ）をそれぞれ乗じて重み付け合成する（図４参照）。重み付け合成部１６で重み付け合成された信号Ｓは、アレー出力信号として出力されるとともに、減算部１９に入力される。  Signals from the portable mobile terminal 3 received by the plurality of antenna elements 12 are changed to basebands (X1 to Xn) by the down converter 13 and output to the weighting / synthesizing unit 16 through the buffer unit 14. The weighting synthesis unit 16 multiplies the signals X1 to Xn from the down converter 13 by the array weight coefficients (W1 to Wn) from the weight control unit 15 to perform weighting synthesis (see FIG. 4). The signal S weighted and synthesized by the weighting synthesizer 16 is output as an array output signal and also input to the subtractor 19.

図５は、トレーニングシーケンス検出部１７の構成を示した概略ブロック図である。  FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the training sequence detection unit 17.

トレーニングシーケンス検出部１７は、ｄｏｗｎコンバータ１３から出力された一のアンテナ素子１２からの受信信号αが入力されるように構成されていて（図３参照）、当該受信信号αに含まれるトレーニングシーケンス（第２のトレーニングシーケンス）を検出する。なお、受信信号αに含まれるトレーニングシーケンスは、携帯移動端末３から送信された信号に含まれるオリジナルのトレーニングシーケンスが、受信の過程で劣化（損失等）したものである。このトレーニングシーケンス検出部１７は、受信信号αが各々入力される第１の相関器２０及び第２の相関器２１と、第１の相関器２０及び第２の相関器２１からの各信号が入力される比較器２２と、が備えられている。  The training sequence detection unit 17 is configured to receive a reception signal α from one antenna element 12 output from the down converter 13 (see FIG. 3), and a training sequence ( 2nd training sequence) is detected. Note that the training sequence included in the reception signal α is a deterioration (loss or the like) of the original training sequence included in the signal transmitted from the mobile mobile terminal 3 during the reception process. The training sequence detector 17 receives the signals from the first correlator 20 and the second correlator 21 to which the received signal α is input, and the signals from the first correlator 20 and the second correlator 21. Comparator 22 is provided.

第１の相関器２０には、シーケンス長が長い相関計算用のトレーニングシーケンス、第２の相関器２１には、シーケンス長が短い相関計算用のトレーニングシーケンスがそれぞれ記憶保持されていて、各相関器２０、２１でそれぞれ、相関計算用のトレーニングシーケンスと受信信号αとの相関が計算される。そして、第１の相関器２０で、相関のピーク値Ａが算出されるとともに、第２の相関器２１で、相関のピーク値Ｂが算出されると、各算出結果の信号が比較器２２へ出力される。  The first correlator 20 stores a correlation calculation training sequence with a long sequence length, and the second correlator 21 stores a correlation calculation training sequence with a short sequence length. 20 and 21, the correlation between the training sequence for correlation calculation and the received signal α is calculated. When the first correlator 20 calculates the correlation peak value A and the second correlator 21 calculates the correlation peak value B, the signal of each calculation result is sent to the comparator 22. Is output.

比較器２２では、第１の相関器２０における相関のピーク値Ａと第２の相関器２１における相関のピーク値Ｂとが比較され、ピーク値Ａ＞ピーク値Ｂの場合には、受信信号αに含まれているトレーニングシーケンスが長いシーケンス長であると判断されるとともに、ピーク値Ａ＜ピーク値Ｂの場合には、受信信号αに含まれているトレーニングシーケンスが短いシーケンス長であると判断される。そして、このような判断によって得られた、トレーニングシーケンス情報（シーケンス長が長いトレーニングシーケンスか、シーケンス長が短いトレーニングシーケンスかの情報）は、比較器２２から参照信号制御部１８へ出力される（図３参照）。
参照信号制御部１８では、トレーニングシーケンス検出部１７からのトレーニングシーケンス情報に基づいて、携帯移動端末３のトレーニングシーケンス生成部６で生成されるトレーニングシーケンス（第１のトレーニングシーケンス）のレプリカとなるトレーニングシーケンス（第１のトレーニングシーケンス：後述するアレー重み係数を制御する際の参照信号として用いるもの）が推定（算出）される。 The comparator 22 compares the correlation peak value A in the first correlator 20 with the correlation peak value B in the second correlator 21, and if peak value A> peak value B, the received signal α Is determined to have a long sequence length, and when peak value A <peak value B, it is determined that the training sequence included in received signal α has a short sequence length. The The training sequence information (information on whether the training sequence has a long sequence length or a training sequence with a short sequence length) obtained by such determination is output from the comparator 22 to the reference signal control unit 18 (see FIG. 3).
In the reference signal control unit 18, based on the training sequence information from the training sequence detection unit 17, a training sequence that is a replica of the training sequence (first training sequence) generated by the training sequence generation unit 6 of the mobile mobile terminal 3. (First training sequence: one used as a reference signal when controlling an array weighting coefficient to be described later) is estimated (calculated).

レプリカとなるトレーニングシーケンスの推定は、携帯移動端末３のトレーニングシーケンス生成部６と同様に行う。すなわち、予めシーケンス長が長いトレーニングシーケンス（第１のトレーニングシーケンス）とシーケンス長が短いトレーニングシーケンス（第１のトレーニングシーケンス）とをメモリ等の記憶手段（図示せず）に予め記憶保持しておき、トレーニングシーケンス検出部１７からのトレーニングシーケンス情報に基づいて、適宜いずれか一のトレーニングシーケンスを抽出することによって行う。  The training sequence serving as a replica is estimated in the same manner as the training sequence generation unit 6 of the mobile mobile terminal 3. That is, a training sequence having a long sequence length (first training sequence) and a training sequence having a short sequence length (first training sequence) are stored in advance in storage means (not shown) such as a memory, Based on the training sequence information from the training sequence detector 17, any one of the training sequences is appropriately extracted.

より具体的には、トレーニングシーケンス検出部１７において、受信信号αに含まれるトレーニングシーケンスが、シーケンス長が長いトレーニングシーケンスであると判断されて、このトレーニングシーケンスに関する情報が参照信号制御部１８に入力された場合には、シーケンス長が長いトレーニングシーケンスが抽出（算出）される。また、トレーニングシーケンス検出部１７において、受信信号αに含まれるトレーニングシーケンスが、シーケンス長が短いトレーニングシーケンスであると判断され、このトレーニングシーケンスに関する情報が参照信号制御部１８に入力された場合には、シーケンス長が短いトレーニングシーケンスが抽出（算出）される。参照信号制御部１８で推定されたトレーニングシーケンスは、参照信号として減算部１９へ出力される（図３参照）。  More specifically, the training sequence detection unit 17 determines that the training sequence included in the received signal α is a training sequence having a long sequence length, and information regarding this training sequence is input to the reference signal control unit 18. In the case of training, a training sequence having a long sequence length is extracted (calculated). Further, when the training sequence detection unit 17 determines that the training sequence included in the received signal α is a training sequence having a short sequence length, and information related to the training sequence is input to the reference signal control unit 18, A training sequence having a short sequence length is extracted (calculated). The training sequence estimated by the reference signal control unit 18 is output to the subtraction unit 19 as a reference signal (see FIG. 3).

減算部１９では、参照信号制御部１８で推定されたトレーニングシーケンス（参照信号）と重み付け合成部１６で重み付け合成された合成信号Ｓに含まれているトレーニングシーケンスとの差（以下、誤差ｅという）が算出され、この計算結果が重み制御部１５へ出力される。  In the subtraction unit 19, the difference between the training sequence (reference signal) estimated by the reference signal control unit 18 and the training sequence included in the synthesized signal S weighted and synthesized by the weighting synthesis unit 16 (hereinafter referred to as error e). And the calculation result is output to the weight control unit 15.

重み制御部１５では、誤差ｅの二乗が最小になるように、複数のアンテナ素子１２からの各信号（Ｘ１〜Ｘｎ）に対する各重み係数（Ｗ１〜Ｗｎ）の制御が行われる。なお、重み制御部１５にて重み係数を制御するためのアルゴリズムとしては、例えば、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）やＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅ）等が用いられる。  The weight control unit 15 controls the weight coefficients (W1 to Wn) for the signals (X1 to Xn) from the plurality of antenna elements 12 so that the square of the error e is minimized. In addition, as an algorithm for controlling the weighting factor in the weight control unit 15, for example, LMS (Least Mean Square), RLS (Recursive Last Square), or the like is used.

重み制御部１５で制御された各重み係数（ｗ１〜ｗｎ）（図示せず）は、重み付け合成部１６へ出力され、制御された各重み係数（ｗ１〜ｗｎ）に基づいて、複数のアンテナ素子１２からの各信号（Ｘ１〜Ｘｎ）について重み付けが行われる。  Each weighting factor (w1 to wn) (not shown) controlled by the weight control unit 15 is output to the weighting synthesis unit 16, and a plurality of antenna elements are based on the controlled weighting factors (w1 to wn). Each signal (X1 to Xn) from 12 is weighted.

このように構成された無線基地局２は、携帯移動端末３で生成されるオリジナルのトレーニングシーケンスに対応する、参照信号（レプリカのトレーニングシーケンス）を適宜推定することができる。したがって、携帯移動端末３が移動する場合等、通信環境の変化に適応的に対応することができる。  The radio base station 2 configured in this way can appropriately estimate a reference signal (replica training sequence) corresponding to the original training sequence generated by the mobile mobile terminal 3. Therefore, it is possible to adaptively cope with changes in the communication environment such as when the mobile mobile terminal 3 moves.

なお、本実施の形態の無線通信システムでは、送信信号のフレーム数に応じて、シーケンス長が長いトレーニングシーケンスとシーケンス長が短いトレーニングシーケンスとの二つのシーケンスを生成するように携帯移動端末３を構成するとともに、二つのシーケンスに基づいて、無線基地局２で重み係数の適応制御を行うようにしているが、本発明はこれに限らず、二以上の異なるシーケンス長のトレーニングシーケンスを用いるようにしてもよい。このように構成した場合には、通信環境により柔軟に対応することが可能となる。  In the radio communication system according to the present embodiment, the mobile mobile terminal 3 is configured to generate two sequences of a training sequence having a long sequence length and a training sequence having a short sequence length, according to the number of frames of the transmission signal. In addition, the wireless base station 2 performs adaptive control of the weighting factor based on the two sequences. However, the present invention is not limited to this, and training sequences having two or more different sequence lengths are used. Also good. When configured in this way, it is possible to flexibly cope with the communication environment.

本発明の無線通信システムにおける移動通信装置の構成を示した概略ブロック図である。It is the schematic block diagram which showed the structure of the mobile communication apparatus in the radio | wireless communications system of this invention. 本発明の無線通信システムにおける移動通信装置での制御について示したフローチャートである。3 is a flowchart showing control in the mobile communication device in the wireless communication system of the present invention. 本発明の無線通信システムにおける無線基地局の受信系モジュールの構成を示した概略ブロック図である。It is the schematic block diagram which showed the structure of the receiving system module of the wireless base station in the radio | wireless communications system of this invention. 重み付け合成部で信号の重み付け合成を行う場合の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing in the case of performing weighted synthesis of signals in a weighted synthesis unit. トレーニングシーケンス検出部の構成を示した概略ブロック図である。It is the schematic block diagram which showed the structure of the training sequence detection part.

符号の説明Explanation of symbols

１：アダプティブアレーアンテナ、
２：無線基地局、
３：携帯移動端末（移動無線装置）、
６：トレーニングシーケンス生成部（トレーニングシーケンス生成手段）、
９：カウント部（フレームカウント手段）、
１０：比較部（比較手段）、
１２：アンテナ素子、
１５：重み制御部（重み係数算出手段）、
１７：トレーニングシーケンス検出部（トレーニングシーケンス検出手段）
１８：参照信号制御部（トレーニングシーケンス推定手段）。

1: Adaptive array antenna,
2: Wireless base station,
3: portable mobile terminal (mobile radio device),
6: Training sequence generation unit (training sequence generation means),
9: Count unit (frame counting means),
10: comparison unit (comparison means),
12: Antenna element,
15: Weight control unit (weight coefficient calculation means),
17: Training sequence detector (training sequence detector)
18: Reference signal control unit (training sequence estimation means).

Claims (6)

移動通信装置と、この移動通信装置との間で無線通信回線を介して接続される、複数のアンテナ素子を備えた無線基地局と、で構成された無線通信システムであって、
前記移動通信装置は、送信したフレーム数に応じてシーケンス長を変えた第１のトレーニングシーケンスを生成するトレーニングシーケンス生成手段、を備え、
前記無線基地局は、前記アンテナ素子で受信された前記移動通信装置からの受信信号から第２のトレーニングシーケンスを検出するトレーニングシーケンス検出手段と、
前記トレーニングシーケンス検出手段で検出された前記第２のトレーニングシーケンスに基づいて、前記第１のトレーニングシーケンスを推定するトレーニングシーケンス推定手段と、
前記推定された第１のトレーニングシーケンスと前記第２のトレーニングシーケンスとの前記アンテナ素子に対応する誤差が最小になるように重み係数を算出する重み係数算出手段と、を備えていることを特徴とする無線通信システム。 A mobile communication device are connected via a radio communication line between the mobile communication device, a non-linear base station including a plurality of antenna elements, in a the radio communication system configured,
The mobile communication device includes training sequence generation means for generating a first training sequence with a sequence length changed according to the number of transmitted frames,
Before cinchona base station includes a training sequence detector for detecting the second training sequence from the received signal from the mobile communication device received by the antenna elements,
Training sequence estimation means for estimating the first training sequence based on the second training sequence detected by the training sequence detection means;
By comprising a weight coefficient calculation means for calculating a weighting coefficient so erroneous difference corresponding to the antenna element is minimized of the the estimated first training sequence and said second training sequence A wireless communication system. 前記移動通信装置は、送信したフレーム数をカウントするフレームカウント手段と、前記フレームカウント手段でカウントされたフレーム数が閾値よりも大きい場合にはシーケンス長が短い第１のトレーニングシーケンスを生成し、前記閾値よりも小さい場合にはシーケンス長が長い第１トレーニングシーケンスを生成するトレーニングシーケンス生成手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。 The mobile communication device generates a first training sequence having a short sequence length when the number of frames counted by the frame count unit is larger than a threshold, and a frame count unit that counts the number of transmitted frames. 2. The wireless communication system according to claim 1, further comprising: a training sequence generation unit configured to generate a first training sequence having a long sequence length when smaller than the threshold value. 前記移動通信装置は、前記フレームカウント手段でカウントされたフレーム数を所定時間経過後にゼロにする制御手段を備えている、ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。   3. The radio communication system according to claim 2, wherein the mobile communication device includes a control unit that sets the number of frames counted by the frame count unit to zero after a predetermined time has elapsed. 移動通信装置と、複数のアンテナ素子を備えた無線基地局との間で行われる無線通信方法であって、A wireless communication method performed between a mobile communication device and a wireless base station including a plurality of antenna elements,
前記移動通信装置における、送信したフレーム数に応じてシーケンス長を変えた第１のトレーニングシーケンスを生成するステップを含み、Generating a first training sequence in which the sequence length is changed according to the number of transmitted frames in the mobile communication device;
前記無線基地局における、前記アンテナ素子で受信された前記移動通信装置からの受信信号から第２のトレーニングシーケンスを検出するステップと、前記検出された第２のトレーニングシーケンスに基づいて、前記第１のトレーニングシーケンスを推定するステップと、Detecting a second training sequence from a received signal from the mobile communication device received by the antenna element in the radio base station, and based on the detected second training sequence, the first training sequence Estimating a training sequence;
前記推定された第１のトレーニングシーケンスと前記第２のトレーニングシーケンスとの前記アンテナ素子に対応する誤差が最小になるように重み係数を算出するステップと、を含むことを特徴とする無線通信方法。Calculating a weighting factor so as to minimize an error corresponding to the antenna element between the estimated first training sequence and the second training sequence. 前記移動通信装置においては、In the mobile communication device,
送信したフレーム数をカウントするステップと、Counting the number of transmitted frames;
カウントされたフレーム数が閾値よりも大きい場合にはシーケンス長が短い第１のトレーニングシーケンスを生成し、前記閾値よりも小さい場合にはシーケンス長が長い第１のトレーニングシーケンスを生成するステップと、Generating a first training sequence with a short sequence length if the counted number of frames is greater than a threshold, and generating a first training sequence with a long sequence length if smaller than the threshold;
を含むことを特徴とする請求項４に記載の無線通信方法。The wireless communication method according to claim 4, further comprising: 前記移動通信装置においては、In the mobile communication device,
カウントされたフレーム数を所定時間経過後にゼロにするステップを含む、Including zeroing the counted number of frames after a predetermined time,
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信方法。The wireless communication method according to claim 5.
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