JP5079189B2 - 多ビームセルラ無線基地局、移動機及びスペクトラム拡散信号送信方法 - Google Patents

多ビームセルラ無線基地局、移動機及びスペクトラム拡散信号送信方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5079189B2
JP5079189B2 JP2001115422A JP2001115422A JP5079189B2 JP 5079189 B2 JP5079189 B2 JP 5079189B2 JP 2001115422 A JP2001115422 A JP 2001115422A JP 2001115422 A JP2001115422 A JP 2001115422A JP 5079189 B2 JP5079189 B2 JP 5079189B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
channel
dedicated
base station
radio base
common
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2001115422A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2002314481A (ja
Inventor
良男 武内
隆 井上
明 山口
良晃 天野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KDDI Corp
Original Assignee
KDDI Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KDDI Corp filed Critical KDDI Corp
Priority to JP2001115422A priority Critical patent/JP5079189B2/ja
Priority to US10/115,016 priority patent/US7116650B2/en
Publication of JP2002314481A publication Critical patent/JP2002314481A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5079189B2 publication Critical patent/JP5079189B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/24Cell structures
    • H04W16/28Cell structures using beam steering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スペクトル拡散信号によって通信を行うディジタルセルラ移動通信等に用いられるセルラ無線基地局装置等に関する。
【0002】
【従来の技術】
セルラ移動体通信の基地局において、個々の移動機宛の各個別チャネル毎に送信アンテナの指向性を制御して送信する方式が考えられている。
【0003】
図9は、指向性制御をしたときのビームの展開図である。基地局901は、移動機(1)902及び移動機(2)903に対して、それぞれ指向性を制御した個別ビーム904及び905によって個別チャネル信号を送信している。同時に、固定の指向性パターンを持つ共通ビーム906によって、サービスエリア内の複数の移動機に共通の信号(共通チャネル信号)を送信している。
【0004】
図10は、個別チャネルの指向性を制御する場合の従来のセルラ無線基地局装置の構成図である。共通チャネル送信部1001は、固定ビームアンテナ1011に接続され、アンテナ1011から共通チャネル信号が送信される。ここでアンテナ1011は、固定の指向性パターン(図9の共通ビーム906の指向性パターンに相当)を持っている。また個別チャネル送信部1002〜1004は、個別ビーム形成部1020に接続され、それぞれの個別チャネル毎に移動機宛の指向性が制御されてアンテナ1021〜1023から送信される。例えば図10の個別チャネル送信部(1)1002から図9の移動機(1)に対して送信を行うのであれば、m素子アレイアンテナ1021〜1023から送信されるビームの指向性が図9における個別ビーム(1)904となるように個別ビーム形成部1020において、個別チャネル送信部(1)1002からの信号の重み付けを行う。スペクトル拡散信号によって通信を行うディジタルセルラ移動通信の場合、図10において共通チャネル信号及び個別チャネル信号は同一周波数で常時送信されている。
【0005】
例えば特開平9-252266に開示されているCDMAセルラ無線基地局装置等におけるパイロットチャネル、通信チャネル(パイロットシンボルを含む)がここで述べている共通チャネル、個別チャネルにそれぞれ相当する。また例えばIMT-2000の方式の一つであるcdma2000方式(3GPP2 C.S0002-A,1999年12月15日)では、Pilotチャネル、Syncチャネルなどが共通チャネルに相当し、Trafficチャネル、Auxiliary Pilotチャネルなどが個別チャネルに相当する。
【0006】
図11は、個別チャネルの指向性を制御する場合の従来のセルラ無線移動機装置の構成図である。ここで基地局から送信される信号は直接拡散によりスペクトル拡散されているものとし、個別チャネルは、情報を伝送する個別トラヒックチャネルと、既知パターンの信号を伝送する個別パイロットチャネル(特開平9-252266におけるパイロットシンボル、cdma2000方式におけるAuxiliary Pilotに相当)から構成されるものとする。
【0007】
図11において、アンテナ1101により受信された信号は、無線受信部1102でダウンコンバートされる。そして、共通チャネルについては、共通チャネル拡散符号1111により相関回路1112で逆拡散され、チップ同期回路1113において、符号位相毎のパワーを積分する(フィルタリング)することにより、チップ同期信号を出力する。このチップ同期信号を用いて、個別チャネルの相関回路1122における個別トラヒックチャネル拡散符号1121との逆拡散の符号位相、並びに相関回路1126における個別パイロットチャネル拡散符号1125との逆拡散の符号位相を決定する。また、他セルが同じ共通チャネル拡散符号1111を使用し、かつ符号位相をずらして共通チャネルを送信するシステムの場合には、相関回路1112の出力から他セルモニタ回路1114により、異なる符号位相の共通チャネルの受信レベルを測定することにより、他セル信号レベル情報を得ることができる。
【0008】
個別パイロットチャネルについては、個別パイロットチャネル拡散符号1125により相関回路1126で逆拡散され、その出力から伝送路推定回路1127により伝送路特性情報(キャリア位相情報)を検出して個別トラヒックチャネルの検波回路1123に伝える。個別トラヒックチャネルについては、個別トラヒックチャネル拡散符号1121により相関回路1122で逆拡散した信号を、上記伝送路推定回路1127から供給される伝送路特性情報をもとに検波回路1123において同期検波し、データ判定回路1124で判定して復調し、復調データを出力する。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
以上のようにスペクトル拡散信号によって通信を行う従来のセルラ無線基地局装置等では、共通チャネルと個別チャネルが同一の周波数で同時に送信されているため、共通ビームと個別ビームが重なって送信されるエリアにおいて、共通ビームと個別ビームの間で相互に干渉が生ずる。共通チャネルと個別チャネルを直交する拡散符号で拡散することにより相互の干渉を低減することも可能であるが、マルチパスによる干渉は避けられず、基地局において個別チャネルの送信アンテナ指向性制御を行うことを想定すると、共通チャネル信号と個別チャネル信号の伝搬経路が異なるために伝搬遅延にずれが生ずることにより、共通チャネルと個別チャネル相互間のマルチパス干渉は更に大きいものとなる。
【0010】
そこで、本発明は、このような従来技術の問題点を解決するためのものであり、セルラ無線基地局において個別チャネルの指向性制御を行う場合に、共通チャネルと個別チャネルとの相互干渉をなくすことができる多ビームセルラ無線基地局及び移動機を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、1台以上の移動機に対してスペクトル拡散信号を送信する多ビームセルラ無線基地局において、共通チャネルを、指向性パターンが予め定まっている共通ビームで送信する第1のアンテナと、移動機毎の個別チャネルを、指向性パターンが該移動機毎に形成される個別ビームで送信する第2のアンテナと、共通ビームの送信時間区間と個別ビームの送信時間区間とが、周期スロット内で重ならないように切り替える切替手段とを有し、共通ビームと個別ビームとを同一周波数で送信するものである。これにより、基地局から送信する共通ビームと個別ビーム間の相互干渉をなくすことができる。
【0012】
本発明の他の実施形態によれば、周期スロット毎に、送信対象となる移動機の変更に応じて、第2のアンテナから送信される個別ビームの指向性パターンを適応的に形成する個別ビーム形成手段を更に有することも好ましい。
【0013】
本発明の他の実施形態によれば、共通チャネルは、共通パイロットチャネルを有し、個別チャネルは、個別トラヒックチャネル及び個別パイロットチャネルを有し、切替手段は、移動機毎の個別トラヒックチャネル及び個別パイロットチャネルを時間的に同期させて送信することも好ましい。
【0014】
本発明の他の実施形態によれば、移動機毎の個別パイロットチャネル及び個別トラヒックチャネルを相互に直交する符号によって拡散する手段を更に有することも好ましい。
【0015】
本発明の他の実施形態によれば、共通チャネルは、共通パイロットチャネルを有し、個別チャネルは、個別トラヒックチャネル及び個別パイロットチャネルを有し、切替手段は、移動機毎の個別トラヒックチャネル及び個別パイロットチャネルを、時間的に重なることなく、時分割多重化して送信することも好ましい。
【0016】
本発明の他の実施形態によれば、複数の個別チャネルを、同一の拡散符号によって拡散する手段を更に有することも好ましい。
【0017】
本発明の移動局によれば、前述した多ビームセルラ無線基地局(請求項3から5に相当するもの)と通信するものであって、受信したビームを、周期スロット同期信号に基づいて共通チャネルと個別チャネルとに切り替える切替手段を有するものである。
【0018】
本発明の移動機の他の実施形態によれば、受信した個別パイロットチャネルから伝送路特性を推定する手段と、該推定した伝送路特性を利用した個別チャネルの復調手段とを更に有することも好ましい。
【0019】
本発明のセルラ無線基地局システムによれば、前述の多ビームセルラ無線基地局(請求項3から5に相当するもの)と、共通チャネル及び個別チャネルを同一指向性パターンのビームで送信する1ビームセルラ無線基地局とを有するものであって、1ビームセルラ無線基地局は、多ビームセルラ無線基地局から送信される信号のデータ形式について、個別パイロットチャネルの部分は個別トラヒックチャネルを送信し、その他の部分は同じデータ形式の信号を送信するものである。
【0020】
本発明のセルラ無線基地局システムの他の実施形態によれば、多ビームセルラ無線基地局から送信される移動機毎の個別トラヒックチャネルの信号に含まれる情報の伝送速度と、1ビームセルラ無線基地局から送信される移動機毎の個別トラヒックチャネルの信号に含まれる情報の伝送速度とが等しくなるようにすることも好ましい。
【0021】
本発明の移動機によれば、前述のセルラ無線基地局システムと通信するものであって、信号の送信元であるセルラ無線基地局が、多ビーム無線基地局であるか又は1ビーム無線基地局であるかを識別する識別手段を有し、その識別に応じて受信信号を処理するものである。
【0022】
本発明のスペクトラム拡散信号送信方法によれば、共通チャネルを、指向性パターンが予め定まっているアンテナビームである共通ビームで、周期スロット毎に一定時間に渡って送信する第1の段階と、各移動機に対応する個別チャネルを、該各移動機に対して指向性パターンを適応的に形成するアンテナビームである個別ビームで、周期スロット毎に一定時間以外の時間に渡って送信する第2の段階とを有し、同一周波数で送信される共通チャネルと個別チャネルとが、時間的に重ならないようにしたものである。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【0024】
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態による多ビームセルラ無線基地局の構成図である。同図において、101は共通チャネル送信部、102は個別チャネル送信部(1)、103は個別チャネル送信部(2)、104は個別チャネル送信部(n)、111は固定ビームアンテナ、120は個別ビーム形成部、121はアンテナアレイ(1)、122はアンテナアレイ(2)、123はアンテナアレイ(m)、130は同期スイッチ部、131はスイッチ(1)、132はスイッチ(2)、133はスイッチ(3)、134はスイッチ(m+1)、140は切替タイミング制御部である。
【0025】
図1の多ビームセルラ無線基地局の動作について説明する。共通チャネル送信部101は、スペクトル拡散された共通チャネルの信号を送出し、スイッチ(1)131が閉じているときのみ固定ビームアンテナ111から共通チャネル信号が送信される。固定ビームアンテナ111は、当該基地局装置によりサービスすべきエリア全体をカバーするようなビームパターンを持ち、サービスエリア内の全移動機がこのアンテナから送信された信号を受信できるため、アンテナ111のビームをここでは共通ビームと呼ぶ。図1は、nチャネル(n≧1)の個別チャネルが同時に送信される場合を示しており、個別チャネル送信部(1)102はある特定の移動機宛のスペクトル拡散された個別チャネル信号を送出し、個別ビーム形成部120において個別チャネル信号に対して当該移動機宛の個別ビームを形成するための重み付けがなされてm素子のアンテナアレイ(1)121〜アンテナアレイ(m)123のそれぞれに対して出力される。これらの出力信号は、スイッチ(2)132〜スイッチ(m+1)134が閉じられているときのみそれぞれ対応するアンテナアレイから送信される。個別チャネル送信部(2)103〜個別チャネル送信部(n)104から送出されるそれぞれ異なる個別チャネル信号についても同様の動作が行われる。切替タイミング制御部140は、スイッチ(1)〜スイッチ(m+1)134の切替タイミングを制御するもので、スイッチ(1)131が閉じている時間と、スイッチ(2)132〜スイッチ(m+1)134が閉じている時間が重ならないようにタイミングを同期させて切替えるように制御を行う。
【0026】
図1では、共通ビームを専用の固定ビームアンテナ111から送信しているが、専用の固定ビームアンテナを用いずに、m素子アレイアンテナ121〜123を用いて共通ビームを形成して送信してもよい。また、図1では、アレイアンテナを用いて個別ビームの指向性制御を行っているが、アンテナビームの指向性制御可能なアンテナであれば、いずれのアンテナであっても図1におけるアレイアンテナの代わりに用いることができる。
【0027】
図2は、図1の多ビームセルラ無線基地局によって送信される各チャネルの信号フォーマットである。同図では、一定周期(スロット)毎に、スロットの先頭区間で共通チャネル信号が送信され、スロットの残りの区間で個別チャネル信号が送信されることを示している。ここで共通チャネルとしては例えば共通パイロットチャネルが送信される。共通パイロットチャネルはセル内の全移動機が受信してチップやスロットなどのタイミングを同期するために用いられ、またセルの識別のために利用されることもある。さらに個別チャネルは、情報を伝送するための個別トラヒックチャネルと、トラヒックチャネルの復調のための参照信号等に利用するために既知パターンの信号を伝送する個別パイロットチャネルから構成されている。図2においては個別トラヒックチャネルと個別パイロットチャネルの両者は同時に送信される。この場合個別トラヒックチャネル信号と個別パイロットチャネル信号を区別できるように、別々の符号で拡散することが考えられ、相互の干渉を低減するために相互に直交する符号を用いてもよい。
【0028】
図3は、図2の信号フォーマットの別の例として、個別パイロットチャネルと個別トラヒックチャネル信号を時分割で送信する信号フォーマットである。各チャネルの時分割のタイミングは、図3に示されるタイミングに限定されない。
【0029】
なお、共通チャネルを送信するタイミングは、図2及び図3のようにスロットの先頭区間に限定されず、個別チャネルの送信タイミングと重ならないタイミングであれば任意のタイミングで(場合によっては複数の区間で)送信してもよい。同様に、個別チャネルを送信するタイミングについても、共通チャネルの送信タイミングと重ならないタイミングであれば任意のタイミングで送信してもよい。
【0030】
以上に説明した実施の形態において、共通チャネルと個別チャネルの送信電力はいずれも任意に設定することができる。また、図2及び図3に示したように、個別チャネルが個別トラヒックチャネルと個別パイロットチャネルから構成される場合、それぞれのチャネルの送信電力はやはり任意に設定することができる。
【0031】
また、スロット毎に個別チャネル送信先移動機を変更することも可能であり、その場合は、送信先移動機の変更があったときに移動機に応じた個別ビームを再度形成する。さらに、スロット毎に使用する個別チャネル数を変更してもよい。
【0032】
個別ビームが複数ある場合に、それぞれの個別ビームが異なる方向に指向性を持っているならば、それらの複数の個別ビームに送信する複数の個別チャネル信号をスペクトル拡散するための符号として同一の符号を用いることもできる。
【0033】
以上のように、第1の実施の形態によれば、共通ビームで送信される共通チャネルと個別ビームで送信される個別チャネルの送信が時間的に重ならないため、共通ビームと個別ビームの間の干渉をなくすことができる。さらに、例えば共通ビームで共通パイロットチャネルが送信されセルの識別にも利用される場合は、特に近接基地局で同一周波数を使用するセルラシステム(CDMAセルラシステム等)において基地局間で送信タイミングを同期させているならば、近接基地局の個別ビームによる共通パイロットチャネルへの干渉がなくなるため、移動機が受信する共通パイロットチャネル信号の品質が大幅に向上し、周辺基地局のサーチが容易になる。また、同様に、個別チャネル信号に対する共通チャネルからの干渉が大幅に軽減するため、個別チャネルの送信電力を低減でき、または個別ビームによるカバーエリアを広げることができる。
【0034】
<第2の実施の形態>
図4は、本発明の第2の実施の形態によるセルラ無線移動機装置の構成図である。図4において、401はアンテナ、402は無線受信部、403はスイッチ、410は共通チャネル処理部、411は共通チャネル拡散符号、412は相関回路、413はチップ/スロット同期回路、414は他セルモニタ回路、420は個別チャネル処理部、421は個別トラヒックチャネル拡散符号、422は相関回路、423は検波回路、424はデータ判定回路、425は個別パイロットチャネル拡散符号、426は相関回路、427は伝送路推定回路である。
【0035】
図4のセルラ無線移動機装置の動作について説明する。ここでは受信する信号のフォーマットは、図2に従っているものとする。アンテナ401により受信された信号は、無線受信部402でダウンコンバートされ、スイッチ403を経由して共通チャネル処理部410または個別チャネル処理部420に入力される。スイッチ403は、スロット同期信号に基づいてスロットと同期するタイミングで、共通チャネル信号を受信しているときは共通チャネル処理部に接続し、個別チャネル信号を受信しているときは個別チャネル処理部に接続するように接続先を切替える。そして、共通チャネルについては、共通チャネル拡散符号411により相関回路412で逆拡散され、それをもとにチップ/スロット同期回路413において、チップ同期信号、スロット同期信号を抽出して出力する。このチップ同期信号を用いて、個別チャネルの相関回路422における個別トラヒックチャネル拡散符号421との逆拡散の符号位相、並びに相関回路426における個別パイロットチャネル拡散符号425との逆拡散の符合位相を決定する。また、他セルが同じ共通チャネル拡散符号411を使用し、かつ符号位相をずらして共通チャネルを送信するシステムの場合には、相関回路412の出力から他セルモニタ回路414により、異なる符号位相の共通チャネルの受信レベルを測定することにより、他セル信号レベル情報を得ることができる。
【0036】
個別パイロットチャネルについては、個別パイロットチャネル拡散符号425により相関回路426で逆拡散され、その出力から伝送路推定回路427により伝送路特性情報(キャリア位相情報)を検出して個別トラヒックチャネルの検波回路423に伝える。個別トラヒックチャネルについては、個別トラヒックチャネル拡散符号421により相関回路422で逆拡散した信号を、上記伝送路推定回路427から供給される伝送路特性情報をもとに検波回路423において同期検波し、データ判定回路424で判定して復調し、復調データを出力する。
【0037】
なお、チップ同期信号/スロット同期信号を得るためには必ずしも共通チャネル信号を利用する必要はなく、個別チャネルの相関回路出力等からチップ同期信号/スロット同期信号を得てもよい。また、他セルが同じ共通チャネル拡散符号411を使用しかつ符号位相をずらして共通チャネルを送信するシステムではない場合は、他セル信号レベル情報を得るための構成は不要である。
【0038】
以上の説明は、個別トラヒックチャネルが単一の拡散符号で拡散されている場合に対応しているが、複数の拡散符号で拡散されて多重されている場合は、個別トラヒックチャネル拡散符号421,相関回路422,検波回路423,データ判定回路424を複数設けて、それぞれの拡散符号毎に処理を行うことで対応することができる。
【0039】
受信信号のフォーマットが図2と異なる場合であっても、基地局が共通チャネルを共通ビームでスロット毎にスロット内一定時間にわたって送信し、1つ又は複数の個別チャネルを個別ビームで、共通ビームと重ならないタイミングで共通ビームと同一周波数で送信しているのであれば、受信する信号に応じて対応する回路を動作させることにより復調までの動作を達成できる。
【0040】
以上のように、第2の実施の形態によれば、基地局が共通チャネルを共通ビームでスロット毎にスロット内一定時間にわたって送信し、1つ又は複数の個別チャネルを個別ビームで、共通ビームと重ならないタイミングで共通ビームと同一周波数で送信する場合に、当該移動機宛の個別トラヒックチャネルを正確に同期検波して復調することが可能となる。
【0041】
<第3の実施の形態>
本発明の第1の実施の形態による多ビームセルラ無線基地局と、個別チャネルの指向性制御を行わない1ビームセルラ無線基地局が混在する場合を考える。ここでは、図1の構成の多ビームセルラ無線基地局と、図5に示す構成の1ビームセルラ無線基地局が混在するものとする。図5において、共通チャネルと個別チャネルとは時間の重なりがないように送信され、いずれのチャネルも固定ビームアンテナ511によって同一のビームで送信される。このとき図1の構成のセルラ無線基地局からは、例えば図6に示すように個別パイロットチャネルを含む個別チャネル信号が送信されるものとし、図5に示す1ビームセルラ無線基地局からは図7に示すように個別パイロットチャネルを有しない個別チャネルが送信されるものとする。図6及び図7の信号フォーマットは、個別パイロットチャネルの有無が異なり,それ以外の信号の形式は同等である。
【0042】
図8は、このような場合にセルラ無線基地局からの信号を受信する、本発明の第3の実施の形態による移動機の構成図である。図8において、801はアンテナ、802は無線受信部、803はスイッチ、810は共通チャネル処理部、811は共通チャネル拡散符号、812は相関回路、813はチップ/スロット同期回路、814は他セルモニタ回路、815は伝送路推定回路、820は個別チャネル処理部、821は個別トラヒックチャネル拡散符号、822は相関回路、823は検波回路、824はデータ判定回路、825は個別パイロットチャネル拡散符号、826は相関回路、827は伝送路推定回路である。
【0043】
図8のセルラ無線移動機装置の動作について説明する。本移動機装置宛の信号を送信しているセルラ無線基地局が、図1の構成のものか又は図5の構成のものか本装置は認識しているものとする。また、図1に示す構成のセルラ無線基地局からは共通チャネル及び図6に示すフォーマットの個別チャネル信号が送信され、図5に示す構成の1ビームセルラ無線基地局からは共通チャネル及び図7に示すフォーマットの個別チャネル信号が送信されるものとする。
【0044】
アンテナ801により受信された信号は、無線受信部802でダウンコンバートされ、スイッチ803を経由して共通チャネル処理部810または個別チャネル処理部820に入力される。スイッチ803は、スロット同期信号に基づいてスロットと同期するタイミングで、共通チャネル信号を受信しているときは共通チャネル処理部に接続し、個別チャネル信号を受信しているときは個別チャネル処理部に接続するように接続先を切り替える。そして、共通チャネルについては、共通チャネル拡散符号811により相関回路812で逆拡散され、それをもとにチップ/スロット同期回路813において、チップ同期信号、スロット同期信号を抽出して出力する。このチップ同期信号を用いて、個別チャネルの相関回路822における個別トラヒックチャネル拡散符号821との逆拡散の符号位相、並びに相関回路826における個別パイロットチャネル拡散符号825との逆拡散の符合位相を決定する。また、当該移動機宛の信号を送信しているセルラ無線基地局が図5の構成である場合は、共通チャネルと個別チャネルが同一の共通ビームで送信されていることから、相関回路812の出力から伝送路推定回路815により伝送路特性情報(キャリア位相情報)を検出して個別トラヒックチャネルの検波回路823に伝える。さらに、他セルが同じ共通チャネル拡散符号811を使用し、かつ符号位相をずらして共通チャネルを送信するシステムの場合には、相関回路812の出力から他セルモニタ回路818により、異なる符号位相の共通チャネルの受信レベルを測定することにより、他セル信号レベル情報を得ることができる。
【0045】
当該移動機宛の信号を送信しているセルラ無線基地局が図1の構成である場合は、個別パイロットチャネルについては、個別パイロットチャネル拡散符号825により相関回路826で逆拡散され、その出力から伝送路推定回路827により伝送路特性情報(キャリア位相情報)を検出して個別トラヒックチャネルの検波回路823に伝える。
【0046】
個別トラヒックチャネルについては、個別トラヒックチャネル拡散符号821により相関回路822で逆拡散した信号を、上記伝送路推定回路815または伝送路推定回路827から供給される伝送路特性情報をもとに検波回路823において同期検波し、データ判定回路824で判定して復調し、復調データを出力する。
【0047】
なお、チップ同期信号/スロット同期信号を得るためには必ずしも共通チャネル信号を利用する必要はなく、個別チャネルの相関回路出力等からチップ同期信号/スロット同期信号を得てもよい。また他セルが同じ共通チャネル拡散符号811を使用しかつ符号位相をずらして共通チャネルを送信するシステムではない場合は他セル信号レベル情報を得るための構成は不要である。
【0048】
以上の説明は、個別トラヒックチャネルが単一の拡散符号で拡散されている場合に対応しているが、複数の拡散符号で拡散されて多重されている場合は、個別トラヒックチャネル拡散符号821、相関回路822、検波回路823及びデータ判定回路824を複数設けて、それぞれの拡散符号毎に処理を行うことで対応することができる。
【0049】
受信信号のフォーマットが図6及び図7と異なる場合であっても、基地局が共通チャネルをスロット毎にスロット内一定時間にわたって送信し、1つ又は複数の個別チャネルを、共通チャネルと重ならないタイミングで共通チャネルと同一周波数で送信しているのであれば、受信する信号に応じて対応する回路を動作させることにより復調までの動作を達成できる。
【0050】
個別トラヒックチャネル信号を図6に類するフォーマットで伝送する場合と図7に類するフォーマットで伝送する場合では伝送速度が異なるが、誤り訂正符号化等を行っている場合はその符号化率を調整することによって符号化前/復号後の情報速度を揃えることもできる。
【0051】
以上のように、第3の実施の形態によれば、個別チャネルの指向性を制御する基地局と制御しない基地局が混在する場合に、当該移動機宛の個別トラヒックチャネルを正確に同期検波して復調することが可能となる。また個別チャネルとして個別パイロットチャネルを含む場合と含まない場合で、誤り訂正符号化等の符号化率を調整して符号化前/復号後の個別トラヒックチャネルの情報速度を揃えることによって、個別チャネルの指向性制御の有無によらず、トラヒックチャネルの上位レイヤに対しては同等の物理レイヤを提供することが可能となる。
【0052】
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【0053】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明の第1の実施形態によれば、共通ビームで送信される共通チャネルと個別ビームで送信される個別チャネルの送信が時間的に重ならないため、共通ビームと個別ビームの間の干渉をなくすことができる。さらに、例えば共通ビームで共通パイロットチャネルが送信されセルの識別にも利用される場合は、特に近接基地局で同一周波数を使用するセルラーシステム(CDMAセルラーシステム等)において基地局間で送信タイミングを同期させているならば、近接基地局の個別ビームによる共通パイロットチャネルへの干渉がなくなるため、移動機が受信する共通パイロットチャネル信号の品質が大幅に向上し、周辺基地局のサーチが容易になる。また同様に個別チャネル信号に対する共通チャネルからの干渉が大幅に軽減するため、個別チャネルの送信電力を低減でき、または個別ビームによるカバーエリアを広げることができる。
【0054】
本発明の第2の実施の形態によれば、基地局が共通チャネルを共通ビームでスロット毎にスロット内一定時間にわたって送信し、1つまたは複数の個別チャネルを個別ビームで、共通ビームと重ならないタイミングで共通ビームと同一周波数で送信する場合に、当該移動機宛の個別トラヒックチャネルを正確に同期検波して復調することが可能となる。
【0055】
本発明の第3の実施の形態によれば、個別チャネルの指向性を制御する基地局と制御しない基地局が混在する場合に、当該移動機宛の個別トラヒックチャネルを正確に同期検波して復調することが可能となる。また、個別チャネルとして個別パイロットチャネルを含む場合と含まない場合で、誤り訂正符号化等の符号化率を調整して符号化前/復号後の個別トラヒックチャネルの情報速度を揃えることによって、個別チャネルの指向性制御の有無によらず、トラヒックチャネルの上位レイヤに対しては同等の物理レイヤを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態における多ビームセルラ無線基地局の構成図である。
【図2】本発明の第1及び第2における第1の送信信号フォーマットである。
【図3】本発明の第1の実施の形態における第2の送信信号フォーマットである。
【図4】本発明の第2の実施の形態における移動機の構成図である。
【図5】本発明の第3の実施の形態のシステムにおける1ビームセルラ無線基地局の構成図である。
【図6】図1の多ビームセルラ無線基地局から送信される個別チャネル信号フォーマットである。
【図7】1ビームセルラ無線基地局から送信される個別チャネル信号フォーマットである。
【図8】本発明の第3の実施の形態のシステムにおける移動機の構成図である。
【図9】共通ビームと個別ビームを説明するビーム展開図である。
【図10】従来の多ビームセルラ無線基地局の構成図である。
【図11】従来の移動機の構成図である。
【符号の説明】
101 共通チャネル送信部
102、103、104 個別チャネル送信部
111 共通ビームを発信するアンテナ
121、122、123 個別ビームを発信するm素子アレイアンテナ
120 個別ビーム形成部
130 同期スイッチ部
131、132、133、134 同期スイッチ部内のスイッチ
140 切替えタイミング制御部
401 受信アンテナ
402 受信部
403 切替部
410 共通チャネル処理部
411 共通チャネル拡散符号
412 相関回路
413 チップ/スロット同期回路
414 他セルモニタ回路
420 個別チャネル処理部
421 個別トラヒックチャネル拡散符号
422 個別トラヒックチャネル用の相関回路
423 検波回路
424 データ判定回路
425 個別パイロットチャネル拡散符号
426 個別パイロットチャネル用の相関回路
427 伝送路推定回路
501 共通チャネル送信部
502、503、504 個別チャネル送信部
511 アンテナ
530 同期スイッチ部
531、532、533、534 同期スイッチ部内のスイッチ
540 切替えタイミング制御部
541 信号合成部
801 受信アンテナ
802 受信部
803 切替部
810 共通チャネル処理部
811 共通チャネル拡散符号
812 相関回路
813 チップ/スロット同期回路
814 他セルモニタ回路
815 伝送路推定回路
820 個別チャネル処理部
821 個別トラヒックチャネル拡散符号
822 個別トラヒックチャネル用の相関回路
823 検波回路
824 データ判定回路
825 個別パイロットチャネル拡散符号
826 個別パイロットチャネル用の相関回路
827 伝送路推定回路
901 セルラ無線基地局
902、903 移動機
904、905 個別ビーム
906 共通ビーム
1001 共通チャネル送信部
1011 共通ビームを発信するアンテナ
1002、1003、1004 個別チャネル送信部
1020 個別ビーム形成部
1021、1022、1023 m素子アレイアンテナ
1101 受信アンテナ
1102 受信部
1110 共通チャネル処理部
1111 共通チャネル拡散符号
1112 相関回路
1113 チップ/スロット同期回路
1114 他セルモニタ回路
1120 個別チャネル処理部
1121 個別トラヒックチャネル拡散符号
1122 個別トラヒックチャネル用の相関回路
1123 検波回路
1124 データ判定回路
1125 個別パイロットチャネル拡散符号
1126 個別パイロットチャネル用の相関回路
1127 伝送路推定回路

Claims (12)

  1. 1台以上の移動機に対してスペクトル拡散信号を送信する多ビームセルラ無線基地局において、
    共通チャネルを、指向性パターンが予め定まっている共通ビームで送信する第1のアンテナと、
    前記移動機毎の個別チャネルを、指向性パターンが該移動機毎に異なる方向に形成される個別ビームで送信する複数の第2のアンテナと、
    前記共通ビームの送信時間区間と前記個別ビームの送信時間区間とが、周期スロット内で重ならないように切り替える切替手段と
    を有し、前記共通ビームと前記個別ビームとを同一周波数で送信すること、および前記第1のアンテナは前記第2のアンテナと共用され、前記共通ビームは前記第2のアンテナを全て使用して送信されることを特徴とする多ビームセルラ無線基地局。
  2. 前記周期スロット毎に、送信対象となる前記移動機の変更に応じて、前記第2のアンテナから送信される前記個別ビームの指向性パターンを適応的に形成する個別ビーム形成手段を更に有することを特徴とする請求項1に記載の多ビームセルラ無線基地局。
  3. 前記共通チャネルは、共通パイロットチャネルを有し、
    前記個別チャネルは、個別トラヒックチャネル及び個別パイロットチャネルを有し、
    前記切替手段は、前記移動機毎の前記個別トラヒックチャネル及び前記個別パイロットチャネルを時間的に同期させて送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の多ビームセルラ無線基地局。
  4. 前記移動機毎の前記個別パイロットチャネル及び前記個別トラヒックチャネルを相互に直交する符号によって拡散する手段を更に有することを特徴とする請求項3に記載の多ビームセルラ無線基地局。
  5. 前記共通チャネルは、共通パイロットチャネルを有し、
    前記個別チャネルは、個別トラヒックチャネル及び個別パイロットチャネルを有し、
    前記切替手段は、前記移動機毎の前記個別トラヒックチャネル及び前記個別パイロットチャネルを、時間的に重なることなく、時分割多重化して送信することを特徴とする請求項1又は2に記載の多ビームセルラ無線基地局。
  6. 前記複数の個別チャネルを、同一の拡散符号によって拡散する手段を更に有することを特徴とする請求項1又は2に記載の多ビームセルラ無線基地局。
  7. 請求項3から5のいずれか1項に記載の多ビームセルラ無線基地局と通信する移動機であって、
    受信したビームを、周期スロット同期信号に基づいて前記共通チャネルと前記個別チャネルとに切り替える切替手段を有することを特徴とする移動機。
  8. 受信した前記個別パイロットチャネルから伝送路特性を推定する手段と、該推定した伝送路特性を利用した前記個別チャネルの復調手段とを更に有することを特徴とする請求項7に記載の移動機。
  9. 請求項3から5のいずれか1項に記載の多ビームセルラ無線基地局と、前記共通チャネル及び前記個別チャネルを同一指向性パターンのビームで送信する1ビームセルラ無線基地局とを有するセルラ無線基地局システムであって、
    前記1ビームセルラ無線基地局は、前記多ビームセルラ無線基地局から送信される信号のデータ形式について、個別パイロットチャネルの部分は前記個別トラヒックチャネルを送信し、その他の部分は同じデータ形式の信号を送信することを特徴とするセルラ無線基地局システム。
  10. 前記多ビームセルラ無線基地局から送信される前記移動機毎の前記個別トラヒックチャネルの信号に含まれる情報の伝送速度と、前記1ビームセルラ無線基地局から送信される前記移動機毎の前記個別トラヒックチャネルの信号に含まれる情報の伝送速度とが等しくなるようにすることを特徴とする請求項9に記載のセルラ無線基地局システム。
  11. 請求項9又は10に記載のセルラ無線基地局システムと通信する移動機であって、
    信号の送信元であるセルラ無線基地局が、前記多ビーム無線基地局であるか又は前記1ビーム無線基地局であるかを識別する識別手段を有し、その識別に応じて受信信号を処理することを特徴とする移動機。
  12. セルラ無線基地局が1台以上の移動機へスペクトル拡散信号を送信するスペクトラム拡散信号送信方法において、
    共通チャネルを、指向性パターンが予め定まっているアンテナビームである共通ビームで、周期スロット毎に一定時間に渡って送信する第1の段階と、
    前記各移動機に対応する個別チャネルを、該各移動機に対して指向性パターンを該移動機毎に異なる方向に適応的に形成するアンテナビームである個別ビームで、前記周期スロット毎に前記一定時間以外の時間に渡って送信する第2の段階とを有し、
    同一周波数で送信される前記共通チャネルと前記個別チャネルとが、時間的に重ならないこと、および前記共通ビームを送信するアンテナは前記個別ビームを送信するアンテナと共用され、前記個別ビームを送信するアンテナは複数存在し、前記共通ビームは前記個別ビームを送信するアンテナを全て使用して送信されることを特徴とするスペクトラム拡散信号送信方法。
JP2001115422A 2001-04-13 2001-04-13 多ビームセルラ無線基地局、移動機及びスペクトラム拡散信号送信方法 Expired - Lifetime JP5079189B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001115422A JP5079189B2 (ja) 2001-04-13 2001-04-13 多ビームセルラ無線基地局、移動機及びスペクトラム拡散信号送信方法
US10/115,016 US7116650B2 (en) 2001-04-13 2002-04-04 Multi-beam cellular base station, mobile station and method for sending spread spectrum signal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001115422A JP5079189B2 (ja) 2001-04-13 2001-04-13 多ビームセルラ無線基地局、移動機及びスペクトラム拡散信号送信方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002314481A JP2002314481A (ja) 2002-10-25
JP5079189B2 true JP5079189B2 (ja) 2012-11-21

Family

ID=18966327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001115422A Expired - Lifetime JP5079189B2 (ja) 2001-04-13 2001-04-13 多ビームセルラ無線基地局、移動機及びスペクトラム拡散信号送信方法

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7116650B2 (ja)
JP (1) JP5079189B2 (ja)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7363057B2 (en) * 2002-04-03 2008-04-22 Nec Corporation Mobile communication system, mobile station, base station, communication path quality estimation method used for the same
US7263082B1 (en) * 2002-06-28 2007-08-28 Arraycomm, Llc Resolving user-specific narrow beam signals using a known sequence in a wireless communications system with a common pilot channel
TWI349452B (en) * 2002-08-07 2011-09-21 Interdigital Tech Corp Channel switching for support of multlmedia broadcast and multicast services
JP2004235695A (ja) * 2003-01-28 2004-08-19 Evolium Sas Cdma方式移動体無線システムのチャネル切り替え方法、及びcdma方式移動体無線システムの基地局
EP1589684A4 (en) * 2003-01-29 2008-12-10 Mitsubishi Electric Corp MULTI-RADIO COMMUNICATION SYSTEM, TRANSMIT AND RECEIVING DEVICE
US20040252665A1 (en) * 2003-06-11 2004-12-16 Clark Andrew C. Method for increasing wireless communication system capacity
JP4099118B2 (ja) * 2003-08-08 2008-06-11 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 信号伝送装置及び信号伝送方法
WO2005053182A1 (fr) * 2003-11-25 2005-06-09 Zte Corporation Procede et appareil pour la mise en forme de faisceaux dans un systeme de communication a acces multiple par code de repartition
KR100555753B1 (ko) * 2004-02-06 2006-03-03 삼성전자주식회사 원칩 시스템에서 라우터들간의 라우팅 경로 설정 장치 및방법
EP1733498B1 (en) * 2004-04-05 2018-05-16 Intellectual Ventures I LLC Method to enable open loop antenna transmit diversity on channels having dedicated pilots
JPWO2006049282A1 (ja) * 2004-11-08 2008-05-29 松下電器産業株式会社 無線送信装置およびパイロット信号挿入方法
KR100723804B1 (ko) * 2004-12-15 2007-05-31 삼성전자주식회사 스마트 안테나 통신 시스템의 호 절단 방지 장치 및 방법
JP2006287757A (ja) * 2005-04-01 2006-10-19 Ntt Docomo Inc 下りリンクチャネル用の送信装置及び送信方法
FI20055358A0 (fi) * 2005-06-29 2005-06-29 Nokia Corp Antennin suuntauskuvion ohjaus
US8429502B2 (en) * 2005-11-16 2013-04-23 Qualcomm Incorporated Frame format for millimeter-wave systems
US8418040B2 (en) * 2005-11-16 2013-04-09 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for single carrier and OFDM sub-block transmission
US8910027B2 (en) * 2005-11-16 2014-12-09 Qualcomm Incorporated Golay-code generation
US8583995B2 (en) * 2005-11-16 2013-11-12 Qualcomm Incorporated Multi-mode processor
GB0525161D0 (en) * 2005-12-09 2006-01-18 Airspan Networks Inc Antenna system for wireless communications
JP4809689B2 (ja) 2006-02-23 2011-11-09 株式会社日立製作所 無線通信方法、基地局及び無線通信システム
DE102006038826A1 (de) * 2006-08-18 2008-05-15 Nokia Siemens Networks Gmbh & Co.Kg Richtungsabhängige Aussendung von Organisationsinformationen in einem systemübergreifenden Kanal
WO2008023349A2 (en) * 2006-08-23 2008-02-28 Nokia Corporation Pilot design for long term evolution uplink multi-input multi-output antenna system
US8472497B2 (en) * 2007-10-10 2013-06-25 Qualcomm Incorporated Millimeter wave beaconing with directional antennas
CN102143572B (zh) * 2011-01-24 2013-12-11 清华大学 无线通信中基于簇的两阶段分布式天线的频率同步方法
KR101880990B1 (ko) * 2011-11-16 2018-08-24 삼성전자주식회사 다중 안테나 통신 시스템에서 신호 송수신 방법 및 장치
TWI715247B (zh) * 2019-10-16 2021-01-01 國立清華大學 天線陣列的波束調準方法、多波束傳輸系統及裝置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5581260A (en) * 1995-01-27 1996-12-03 Hazeltine Corporation Angular diversity/spaced diversity cellular antennas and methods
JP2934185B2 (ja) 1996-03-15 1999-08-16 松下電器産業株式会社 Cdmaセルラ無線基地局装置および移動局装置および送信方法
JP3358782B2 (ja) * 1996-04-12 2002-12-24 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 受信sir測定装置および送信電力制御装置
JP3308835B2 (ja) * 1996-12-06 2002-07-29 株式会社日立製作所 無線通信システム
US5953325A (en) * 1997-01-02 1999-09-14 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Forward link transmission mode for CDMA cellular communications system using steerable and distributed antennas
US6301238B1 (en) * 1997-01-28 2001-10-09 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Directional-beam generative apparatus and associated method
WO1998037638A2 (en) * 1997-02-24 1998-08-27 At & T Wireless Services, Inc. Highly bandwidth-efficient communications
JP3400310B2 (ja) * 1997-09-05 2003-04-28 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信のチャネル構成方法および移動通信システム
US6529492B1 (en) * 1997-12-30 2003-03-04 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. CDMA radio multiplex transmitting device and a CDMA radio multiplex receiving device
US8504109B2 (en) * 2000-12-11 2013-08-06 Apple Inc. Antenna systems with common overhead for CDMA base stations
US6996418B2 (en) * 2000-12-29 2006-02-07 Nortel Networks Limited Apparatus and method for OFDM data communications
US6847832B2 (en) * 2001-03-09 2005-01-25 Kathrein-Werke Kg System and method for providing phase matching with optimized beam widths

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002314481A (ja) 2002-10-25
US20020177468A1 (en) 2002-11-28
US7116650B2 (en) 2006-10-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5079189B2 (ja) 多ビームセルラ無線基地局、移動機及びスペクトラム拡散信号送信方法
US5970406A (en) Translator for time division multiple access wireless system having selective diversity circuits
US6028852A (en) CDMA cellular radio transmission system
EP0500761B2 (en) Diversity receiver in a cdma cellular telephone system
WO1994010766A1 (en) Code division multiplex access mobile communication system
JPH11298954A (ja) 無線通信方法及び無線通信装置
JPH09307951A (ja) スペクトル拡散通信装置
JPH09508773A (ja) 信頼性のあるハンドオーバ方式を持つ移動通信システム
JP3858433B2 (ja) パイロット信号検出方法及び受信機
US6721367B1 (en) Base station apparatus and radio communication method
JPH10190626A (ja) Cdma受信装置
JP3369489B2 (ja) 無線通信装置及び無線通信方法
JP2001024551A (ja) 通信端末装置及び無線受信方法
KR100693457B1 (ko) 파일럿신호 검출방법 및 무선통신 단말장치
US6999765B2 (en) CDMA type mobile station having first and second receiving portions for rounding off a chip offset temporally early and late
CA2273659A1 (en) Channel estimation apparatus and communication terminal apparatus
JP3622875B2 (ja) パイロツト信号検出装置、パイロツト信号検出方法及び移動通信端末装置
KR20010034353A (ko) 기지국 장치 및 송신 전력 제어 방법
JP2749238B2 (ja) 移動通信用基地局送信装置および移動通信システム
JP3835724B2 (ja) 同期方法及び同期回路
JPH07327263A (ja) 移動体通信装置
JPH06197096A (ja) 移動通信システム
JP3150312B2 (ja) Cdmaセルラ無線基地局装置及び移動局装置及び送信方法及び受信方法
JPH0758665A (ja) スペクトル拡散通信用受信方法及び装置
JP2001016628A (ja) Cdma基地局装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080229

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100614

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100622

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100722

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110412

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20110524

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20110715

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120626

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120829

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5079189

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

EXPY Cancellation because of completion of term