JP5593869B2 - Radio base station apparatus, mobile communication system, communication method thereof, and program - Google Patents
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Description
本発明は、無線基地局装置、移動体通信システム、その通信方法及びプログラムに関する。特に、Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ通信を行う無線基地局装置に関する。 The present invention relates to a radio base station apparatus, a mobile communication system, a communication method thereof, and a program. In particular, the present invention relates to a radio base station apparatus that performs Pre-Rake communication.
携帯電話システム等の移動体通信システムにおいては、送信側である基地局と受信側である携帯電話等の移動局との間にある障害物により無線波が反射して届くことが多く、このように１つの無線波が複数のパスを経由して届く現象はマルチパスと呼ばれる。このマルチパスの影響により移動局における受信レベルが低下する。 In a mobile communication system such as a mobile phone system, radio waves are often reflected by an obstacle between a base station on the transmitting side and a mobile station such as a mobile phone on the receiving side. A phenomenon in which one radio wave arrives via a plurality of paths is called multipath. Due to this multipath effect, the reception level at the mobile station decreases.
そこで、マルチパスを単一のパスに分離して、全ての信号を主信号として処理することで受信感度を向上させるＲａｋｅ合成受信機が開発された。Ｒａｋｅとは熊手を意味し、複数のパスの信号を集めて処理することに由来する。Ｒａｋｅ受信では、全てのパスをまとめて処理するため受信性能が向上するという利点はあるものの、Ｒａｋｅ受信を行うための回路が移動局に必要であり、移動局の回路規模が増大することや消費電力が増加するデメリットが生じる。 Therefore, a Rake combining receiver has been developed that improves reception sensitivity by separating multipaths into a single path and processing all signals as main signals. Rake means a rake, and is derived from collecting and processing signals from a plurality of paths. Although Rake reception has the advantage of improving reception performance because all paths are processed together, a circuit for performing Rake reception is required for the mobile station, which increases the circuit scale and consumption of the mobile station. There is a disadvantage that the power increases.
このような問題を回避するため、Ｒａｋｅ信号の合成を基地局で行う技術が開発された。それが、Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ通信方式である。移動体通信システムにおいては、基地局と移動局との送受信の切り替えには上り回線と下り回線で異なる周波数を用いるＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式と、同じ周波数を用いながら送受信を短い時間で切り替えるＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式が存在する。送受信で同じ周波数を用いるＴＤＤ方式では、上り回線と下り回線で同じ周波数を用いているため基地局から移動局に送信された信号のマルチパス特性と、移動局から基地局に送信された信号のマルチパス特性は同じものと推定することができる。したがって、基地局から移動局に信号を送信する際に、予め把握したマルチパス特性を考慮して信号を送信すれば、移動局においては特別な処理を必要とせず、受信感度を向上させることができる。 In order to avoid such a problem, a technique for combining Rake signals at a base station has been developed. That is the Pre-Rake communication method. In a mobile communication system, FDD (Frequency Division Duplex) using different frequencies for uplink and downlink for switching transmission / reception between a base station and a mobile station, and TDD for switching transmission / reception in a short time while using the same frequency. There is a (Time Division Duplex) method. In the TDD scheme that uses the same frequency for transmission and reception, the same frequency is used for uplink and downlink, so the multipath characteristics of the signal transmitted from the base station to the mobile station, and the signal transmitted from the mobile station to the base station Multipath characteristics can be estimated to be the same. Therefore, when transmitting a signal from the base station to the mobile station, if the signal is transmitted in consideration of the multipath characteristics grasped in advance, the mobile station can improve reception sensitivity without requiring special processing. it can.
具体的には、移動局から基地局にパイロット信号等を送信することで実現する。これは、基地局と移動局間でのマルチパス特性を基地局で把握するためである。基地局ではこのパイロット信号と、複数のパスを経由した信号を受信するため、これらの信号が基地局と移動局との間のマルチパス特性を表していると推定することができる。基地局ではこの推定したマルチパス特性を利用し、基地局側からマルチパスの影響を打ち消すような信号を合成して、移動局にデータの送信をする。移動局では、受信した信号のうち受信レベルが突出したものだけを利用することでＲａｋｅ受信が不要となる。 Specifically, this is realized by transmitting a pilot signal or the like from the mobile station to the base station. This is because the base station grasps the multipath characteristics between the base station and the mobile station. Since the base station receives this pilot signal and signals passing through a plurality of paths, it can be estimated that these signals represent multipath characteristics between the base station and the mobile station. The base station uses this estimated multipath characteristic, synthesizes a signal that cancels the multipath effect from the base station side, and transmits data to the mobile station. In the mobile station, Rake reception is not necessary by using only the received signal whose reception level is prominent.
このように、Ｒａｋｅ合成機能を送信側で行うＰｒｅ−Ｒａｋｅ通信と呼ばれる手法が知られている。このＰｒｅ−Ｒａｋｅ通信方式を用いることにより、受信側での処理を軽減することができる。 Thus, a technique called Pre-Rake communication in which a Rake combining function is performed on the transmission side is known. By using this Pre-Rake communication method, processing on the receiving side can be reduced.
ここで、非特許文献１及び非特許文献２において、基地局側でＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成を行うための手法が開示されている。また、非特許文献１に直接拡散方式におけるＰｒｅ−Ｒａｋｅ通信方式が提案され、無線伝搬路の遅延プロファイルに応じて送信信号に時間的な広がりを持たせ、スケーリングを行うことによって、移動局の構成を複雑にすることなく、理論的にＲａｋｅ合成を適用した場合と同等の誤り率特性が得られることが開示されている。さらに加えて、非特許文献２では、超広帯域通信方式におけるＰｒｅ−Ｒａｋｅ通信方式の適用が提案され、超広帯域通信方式においても、Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ通信方式の適用が有効であることが示されている。
Here, Non-Patent
以下の分析は、本発明の観点からなされたものである。 The following analysis has been made from the viewpoint of the present invention.
ここで、基地局においてＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成するには、伝搬路情報から得られる遅延プロファイルが必要である。しかし、移動体通信システムにおいては、移動局の位置は時間と共に変化するため、この遅延プロファイルの位相情報は時々刻々と変化する。 Here, in order to generate the Pre-Rake composite signal in the base station, a delay profile obtained from the propagation path information is required. However, in the mobile communication system, since the position of the mobile station changes with time, the phase information of the delay profile changes every moment.
例えば、図２に示すように、ｔ１の時点で移動局から送信されたパイロット信号を基に遅延プロファイルの推定を行ったものとする。基地局では、この遅延プロファイルを用いて送信すべきデータからＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成し、移動局に送信することになるが、実際にデータの送信するｔ２の時点においては、移動局はｔ１の時点から移動していることがあるため、実際のマルチパス特性はｔ１の時点のものと同一とは限らない。そのため、あるタイミングにおいて推定された遅延プロファイルと、所望の送信タイミングにおける遅延プロファイルとの間に時間変動による位相差が生じる場合には、伝搬路における最大比合成効果が低下することから誤り率特性が劣化する。 For example, as shown in FIG. 2, it is assumed that the delay profile is estimated based on the pilot signal transmitted from the mobile station at time t1. In the base station, a Pre-Rake combined signal is generated from the data to be transmitted using this delay profile and transmitted to the mobile station. At time t2 when the data is actually transmitted, the mobile station receives t1. The actual multipath characteristics are not always the same as those at the time t1. Therefore, if a phase difference due to time variation occurs between the delay profile estimated at a certain timing and the delay profile at the desired transmission timing, the maximum ratio combining effect in the propagation path is reduced, so that the error rate characteristic is to degrade.
以上のとおり、従来技術には、解決すべき問題点が存在する。 As described above, there are problems to be solved in the prior art.
本発明の一側面において、無線伝搬路の時間変動が起きる環境下で伝送誤りの少ない無線基地局、移動体通信システム、その通信方法及びプログラムが、望まれる。 In one aspect of the present invention, a radio base station, a mobile communication system, a communication method thereof, and a program with less transmission errors in an environment in which time fluctuation of the radio propagation path occurs are desired.
本発明の第１の視点によれば、受信信号から推定した第１の遅延プロファイルの各パスと、過去に前記推定をした第２の遅延プロファイルの各パスと、の相関値から通信路の位相回転量を推定する位相回転推定部を備え、前記位相回転量に基づき位相の補償をした第１の遅延プロファイルと、送信データとから生成したＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を送信する無線基地局装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, the phase of the communication path is determined from the correlation value between each path of the first delay profile estimated from the received signal and each path of the second delay profile estimated in the past. Provided is a radio base station apparatus that includes a phase rotation estimation unit that estimates a rotation amount, and transmits a pre-rake combined signal generated from transmission data and a first delay profile that is phase-compensated based on the phase rotation amount Is done.
本発明の第２の視点によれば、第１の視点における無線基地局装置を有する移動体通信システムが提供される。 According to the 2nd viewpoint of this invention, the mobile communication system which has a radio base station apparatus in a 1st viewpoint is provided.
本発明の第３の視点によれば、受信信号から推定した第１の遅延プロファイルの各パスと、過去に前記推定をした第２の遅延プロファイルと、の各パスの相関値から通信路の位相回転量を推定する位相回転推定工程と、前記位相回転量に基づき前記第１の遅延プロファイルの位相を補償する工程と、前記位相を補償した第１の遅延プロファイルと、送信データとからＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成し、送信する工程と、を含む無線通信方法が提供される。 According to a third aspect of the present invention, and each path of the first delay profile estimated from the received signal, the second delay profile and, the phase of the channel from the correlation value of each path by the estimated past Pre-Rake from the phase rotation estimation step for estimating the rotation amount, the step of compensating the phase of the first delay profile based on the phase rotation amount, the first delay profile compensated for the phase, and the transmission data. Generating and transmitting a composite signal. A wireless communication method is provided.
本発明の第４の視点によれば、受信信号から推定した第１の遅延プロファイルの各パスと、過去に前記推定をした第２の遅延プロファイルの各パスと、の相関値から通信路の位相回転量を推定する位相回転推定処理と、前記位相回転量に基づき前記第１の遅延プロファイルの位相を補償する処理と、前記位相を補償した第１の遅延プロファイルと、送信データとからＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成し、送信する処理と、を無線基地局装置を構成するコンピュータに実行させるプログラムが提供される。
According to the fourth aspect of the present invention, the phase of the communication path is determined from the correlation value between each path of the first delay profile estimated from the received signal and each path of the second delay profile estimated in the past. Pre-Rake from phase rotation estimation processing for estimating the amount of rotation, processing for compensating the phase of the first delay profile based on the amount of phase rotation, the first delay profile compensated for the phase, and transmission data There is provided a program for causing a computer constituting a radio base station apparatus to execute a process of generating and transmitting a combined signal.
本発明の各視点によれば、伝搬路に時間変動がある環境下においても、通信誤り率の低いＰｒｅ−Ｒａｋｅ通信が実現できる。 According to each aspect of the present invention, Pre-Rake communication with a low communication error rate can be realized even in an environment where there is a time variation in the propagation path.
はじめに、図１を用いて本発明の概要について説明する。上述のとおり、Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ通信に対応した基地局においては、移動局に対してデータ送信を行う際に遅延プロファイルを用いてＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成し、データの送出を行う。この際に、遅延プロファイルを推定した時点と実際にデータの送信を行う時点ではタイムラグが存在し、その間に移動局が移動することで各パスの位相回転量が変化している可能性がある。 First, the outline of the present invention will be described with reference to FIG. As described above, a base station that supports Pre-Rake communication generates a Pre-Rake composite signal using a delay profile when transmitting data to a mobile station, and transmits data. At this time, there is a time lag between the time when the delay profile is estimated and the time when data is actually transmitted, and there is a possibility that the phase rotation amount of each path changes due to the movement of the mobile station during that time.
そこで、基地局において、過去の遅延プロファイルの各パスからデータの送信を行おうとする時点での位相回転量を推定し、その推定値に基づいて遅延プロファイルの位相を補償する。その結果、無線伝播路の時間変動に追従したＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号が生成可能であり、通信誤り率の低減が実現できる。 Therefore, the base station estimates the amount of phase rotation at the time when data is transmitted from each path of the past delay profile, and compensates the phase of the delay profile based on the estimated value. As a result, it is possible to generate a Pre-Rake composite signal that follows the time variation of the radio propagation path, and to realize a reduction in communication error rate.
［第１の実施形態］
次に、本発明の第１の実施形態について、図３を用いてより詳細に説明する。図３に示す移動体通信システムは、基地局１及び移動局２から構成されている。
[First Embodiment]
Next, the first embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. The mobile communication system shown in FIG. 3 includes a
基地局１は、送信信号生成部１０、送受信切り替え部２０、遅延プロファイル推定部３０、位相回転推定部４０、遅延プロファイル記憶部５０、位相補償部６０、Ｒａｋｅ受信部７０、復号部８０、Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ合成部９０から構成されている。
The
送信信号生成部１０は、基地局１から移動局２に対して送信したいデータを情報ビットとして受け付け、その情報ビットに対応した変調信号を生成する。
The transmission signal generation unit 10 receives data to be transmitted from the
送受信切り替え部２０では、基地局１における送信動作と受信動作とを切り替える。ここで、無線通信システムでは同時送受信の実現が必要であり、その実現には、通信経路を時間軸で細かく区分し、送信と受信を高速に切り替える、ＴＤＤ切り替え方式が採用される。上述の通り、Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ通信においては基地局側と移動局側でのマルチパスの経路が同じことが前提となるので、送受信に使われる周波数は共通のものでなければならないためである。
The transmission /
遅延プロファイル推定部３０は、移動局２から基地局１に対して送信されたパイロット信号等を基に、どの程度の遅れを持ったマルチパスであるかといった無線伝搬路の遅延プロファイルを推定する。この推定した遅延プロファイルは、遅延プロファイル推定部３０から、位相回転推定部４０、遅延プロファイル記憶部５０、位相補償部６０、Ｒａｋｅ受信部７０、の各部に出力される。
The delay
位相回転推定部４０では、遅延プロファイル記憶部５０に記憶されている１推定タイミング前の遅延プロファイルと、遅延プロファイル推定部３０において推定された遅延プロファイルとの相関を計算する。その結果に基づき、単位時間あたりの位相回転量を計算する。
The phase
遅延プロファイル記憶部５０は、遅延プロファイル推定部３０で推定した遅延プロファイルを記憶する。また、位相回転推定部４０の要求に応じて過去に推定された遅延プロファイルを出力する。
The delay
位相補償部６０は、位相回転推定部４０において推定された位相補償量に基づいて、遅延プロファイル推定部３０において推定された遅延プロファイルの各パスを補償する。その補償は、実際に送信データを送信するタイミングに応じて行う。
The
Ｒａｋｅ受信部７０では、送受信切り替え部２０を経由して受信した受信信号と、遅延プロファイル推定部３０において推定された遅延プロファイルから受信信号に対してＲａｋｅ合成処理を行う。
The
復号部８０では、Ｒａｋｅ受信部７０でＲａｋｅ合成された受信信号から、情報ビットを取得する。
The
Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ合成部９０は、送信信号生成部１０からの入力と、位相補償部６０から出力される位相を補償した後の遅延プロファイルを用いて、Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成する。
The
以上が、基地局１の構成である。次に、移動局２の構成について説明する。
The above is the configuration of the
移動局２は、送信信号生成部１００、送受信切り替え部１１０、復号部１２０から構成されている。送信信号生成部１００は情報ビットに対応した変調信号を生成する。送受信切り替え部１１０は、移動局２の送信動作と受信動作とを切り替える。基地局１の送受信切り替え部２０と同様にＴＤＤ方式により送受信を切り替える。復号部１２０では、基地局１から送信され、移動局２で受信したＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号から、情報ビットを取り出す。
The
以上が、移動局２の構成である。基地局１においてＰｒｅ−Ｒａｋｅ送信を行うため、移動局２ではＲａｋｅ受信は必要とせず、移動局２の回路規模を小さくすることができる。
The above is the configuration of the
次に、基地局１の動作を図４、図５を用いて説明する。図４は、位相回転量を算出する処理を示したフローチャートである。
Next, the operation of the
ステップＳ１では、移動局２から基地局１への上り通信におけるパイロット信号等を利用することにより、無線伝搬路の遅延プロファイルを推定する。遅延プロファイルの推定は上述の通り、遅延プロファイル推定部３０により行われる。推定された遅延プロファイルは、以下の式（１）で表現することが可能である。
ただし、Ｈは複素数、τは各パスの遅延時間、ｉは遅延パスの通し番号、ｊはｊ回目の推定を表す。
In step S1, the delay profile of the radio propagation path is estimated by using a pilot signal or the like in uplink communication from the
Here, H is a complex number, τ is a delay time of each path, i is a serial number of the delay path, and j is a j-th estimation.
推定された遅延プロファイルは、遅延プロファイル記憶部５０に送信する（ステップＳ２）。 The estimated delay profile is transmitted to the delay profile storage unit 50 (step S2).
続いて、ステップＳ３において、各パスにおける遅延プロファイル推定部３０の出力と、遅延プロファイル記憶部５０に記録された遅延プロファイルとの相関を算出する。相関の算出は以下の式（２）により行う。
上記の式（２）で求めた各パスの相関値から、単位時間あたりの位相回転量を算出する（ステップＳ４）。単位時間あたりの位相回転量は以下の式（３）により求めることができる。
ただし、ΔＴｅｓｔは、位相回転量算出のインターバルである。
A phase rotation amount per unit time is calculated from the correlation value of each path obtained by the above equation (2) (step S4). The amount of phase rotation per unit time can be obtained by the following equation (3).
However, ΔTest is an interval for calculating the phase rotation amount.
ステップＳ５では、ステップＳ４で求めた位相回転量を位相補償部６０に出力する。送信側の基地局１においては、一定間隔で、ステップＳ１乃至ステップＳ５までの処理を継続して実行する。
In step S5, the phase rotation amount obtained in step S4 is output to the
続いて、基地局１からデータを送信する際の処理について説明する。図５は、位相補償の処理を示したフローチャートである。
Next, processing when data is transmitted from the
ステップＳ６において、直前の遅延プロファイル推定時と、実際にデータを送信しようとしている時点との時間差ΔＴｔｘを算出する。このΔＴｔｘを算出する処理は、位相補償部６０にて行う。
In step S6, a time difference ΔTtx between the previous delay profile estimation time and the time when data is actually transmitted is calculated. The process for calculating ΔTtx is performed by the
続いて、ステップＳ７において、上記位相補償部６０で求めた時間差ΔＴｔｘを用いて遅延プロファイルの補償を行う。補償後の遅延プロファイルは、以下の式（４）で表すことができる。
次に、補償後の遅延プロファイルをＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成部９０に送る（ステップＳ８）。Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ合成部９０は、位相補償部６０からの補償後の遅延プロファイルを用いて送信信号生成部１０で生成された信号からＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成する。その後、送受信切り替え部２０を介してＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号は移動局２に送信される。
Next, the compensated delay profile is sent to the Pre-Rake combiner 90 (step S8). The
移動局２においては、基地局１において各パスにおける信号の伝搬路情報に基づいて予め信号処理が施されたＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を受信できるため複雑な復号処理を必要としない。また、遅延プロファイルの推定時と信号送信時の位相変化も考慮されＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号が生成されているため、より受信感度の向上が期待できる。
Since the
以上のように、無線伝搬路に時間変動がある環境下において、遅延プロファイルの位相補償を行わない場合と比較をすれば、より誤り率の小さいＰｒｅ−Ｒａｋｅ通信が可能となり、移動体通信システムにおける通信品質の向上に寄与する。 As described above, Pre-Rake communication with a smaller error rate becomes possible if compared with the case where phase compensation of the delay profile is not performed in an environment where there is a time variation in the wireless propagation path. Contributes to improved communication quality.
また、遅延プロファイルを補償して通信をすることは、移動体通信システムへの適用だけではなく、各ノード間での自律的な情報通信により周辺環境へリアルタイムな対応が求められるセンサーネットワーク等の用途にも適用可能である。 In addition, communication with compensated delay profile is not only applied to mobile communication systems, but also used in sensor networks that require real-time response to the surrounding environment through autonomous information communication between nodes. It is also applicable to.
［第２の実施形態］
続いて、第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図６は第２の実施形態に係る移動体通信システム全体のブロック図である。図６において図３と同一構成要素には、同一の符号を表し、その説明を省略する。本実施形態においては、図３の移動体通信システムにタップ係数決定部１３０を追加している。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram of the entire mobile communication system according to the second embodiment. 6, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the present embodiment, a tap
本実施形態においては、遅延プロファイル記憶部５０で記録された遅延プロファイルのうち、過去Ｍ（Ｍは整数；以下、同じ）回の遅延プロファイル推定情報を記録しておき、
位相回転推定部４０において、以下の式（５）により、複数回の相関値の平均化を行う。
In the phase
ここで、上記の式（５）による平均は過去の遅延プロファイルに重みを持たせて行う。その際の重みは、タップ係数決定部１３０により決定され、適応的に平均化フィルタのタップ係数を決定する。例えば、タップ係数決定部１３０において、推定された位相回転量に対する閾値を予め複数定めておき、位相回転量と閾値を比較することによって、位相回転量が含まれる範囲を決定する。その結果、位相回転が高速と判断される範囲に位相回転量が含まれる場合には、時間変動への追従性を高めるため、直前の相関値が大きな重みとなるようにタップ係数を割り当てる。つまり、移動局の移動する速さは徒歩で移動している時と新幹線などの交通手段で移動している時では大きく異なり、移動の速さ（位相回転量）を考慮して過去に推定した遅延プロファイルの影響を決定するほうがより精度の高い補償が行えるからである。
Here, the averaging by the above equation (5) is performed by giving a weight to the past delay profile. The weight at that time is determined by the tap
即ち、位相回転が高速であれば、単位時間あたりの移動局の移動量は大きく、位相の変化が遅延プロファイルに与える影響は、過去の位相変化よりも直前の位相変化の方が相対的に大きいと考えられる。逆に、位相回転が低速と判断される範囲であれば、位相回転量の推定値を平準化するため、過去の相関値に対してもタップ係数を大きく割り当てる。 That is, if the phase rotation is fast, the amount of movement of the mobile station per unit time is large, and the influence of the phase change on the delay profile is relatively greater in the immediately preceding phase change than in the past phase change. it is conceivable that. On the other hand, if the phase rotation is determined to be a low speed, the estimated value of the phase rotation amount is leveled, so that a large tap coefficient is also assigned to the past correlation value.
ここで、各タップの係数は、閾値によって作られる範囲に応じて、予めテーブル化して保有しておくものとする。例えば、図７のように、位相回転量が属する範囲とその時のタップ係数の関係を規定しておく。若しくは、位相回転量に比例してタップ係数を算出するような規則を定めておいても良い。なお、その他の動作は、第１の実施形態の場合と同様である。 Here, it is assumed that the coefficient of each tap is stored in advance as a table according to the range created by the threshold. For example, as shown in FIG. 7, the relationship between the range to which the phase rotation amount belongs and the tap coefficient at that time is defined. Alternatively, a rule for calculating the tap coefficient in proportion to the phase rotation amount may be set. Other operations are the same as those in the first embodiment.
本実施形態によれば、複数回の相関処理を用いるため、より正確な位相回転量の算出が可能となる。 According to this embodiment, since multiple correlation processes are used, more accurate calculation of the phase rotation amount is possible.
［第３の実施形態］
続いて、第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図８が第３の実施形態に係る移動体通信システム全体のブロック図である。図８において図３と同一構成要素には、同一の符号を表し、その説明を省略する。本実施形態では、図３の移動体通信システムに忘却係数決定部１４０を追加している。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 8 is a block diagram of the entire mobile communication system according to the third embodiment. In FIG. 8, the same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. In this embodiment, a forgetting factor determination unit 140 is added to the mobile communication system of FIG.
本実施形態では、位相回転推定部４０において、過去の相関量を記録しておき、忘却平均によって平均化することにより、位相回転量を求めることとする。即ち、１以下の忘却係数を過去に推定した相関値に乗ずることで過去に推定した相関値の影響を調整する。その位相回転量は以下の式（６）により算出できる。ただし、λは忘却係数であり、０以上、１未満の値を設定する。
このような忘却係数は忘却係数決定部１４０で適応的に決定する。忘却係数決定方法には、以下のようなものが考えられる。第１に、位相回転推定部４０において算出された相関値を、過去に算出された相関値と比較し、その相関値の増加又は減少といった変化が単調ではなくなった場合、忘却係数を０に設定し、平均値をリセットする方法である。さらに、リセット直後は、平均値の収束を早めるため、忘却係数の値を初期値よりも小さく設定し、所定回数の平均化を行った後、忘却係数をデフォルト値に戻す。忘却係数の値は、予めテーブル化して保有する。
Such a forgetting factor is adaptively determined by the forgetting factor determination unit 140. The following can be considered as the forgetting factor determination method. First, the correlation value calculated in the phase
第２に、推定された位相回転量に対する閾値を予め複数定めておき、位相回転量と閾値を比較することによって、位相回転量が含まれる範囲から忘却係数を決定する方法も考えられる。この結果、位相回転が高速と判断される範囲であれば、時間変動への追従性を高めるため、直前の相関値ρｉが大きな重みとなるよう忘却係数を割り当てる。逆に、位相回転が低速と判断される範囲になるほど、位相回転量の推定値を平準化するため、過去の相関値ρｉ−１が大きな重みとなるよう忘却係数を割り当てる。ここで、忘却係数の値は、閾値によって作られる範囲に応じて、予めテーブル化して保有しておくものとする（図９参照）。なお、その他の動作は、第１の実施形態と同様である。 Second, a method of determining a forgetting factor from a range including the phase rotation amount by previously determining a plurality of threshold values for the estimated phase rotation amount and comparing the phase rotation amount and the threshold value is also conceivable. As a result, if the phase rotation is determined to be a high speed, a forgetting factor is assigned so that the immediately preceding correlation value ρi becomes a large weight in order to improve followability to temporal fluctuation. On the contrary, the forgetting factor is assigned so that the past correlation value ρi−1 becomes a greater weight in order to level the estimated value of the phase rotation amount in the range where the phase rotation is determined to be low. Here, it is assumed that the value of the forgetting factor is stored in a table in advance according to the range created by the threshold (see FIG. 9). Other operations are the same as those in the first embodiment.
本実施形態では、忘却係数を適応的に設定することにより、状況変化に応じた平均化方法の適用が可能となる。 In the present embodiment, it is possible to apply an averaging method according to a change in situation by adaptively setting the forgetting factor.
上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。 A part or all of the above embodiments can be described as in the following supplementary notes, but is not limited thereto.
（付記１）受信信号から推定した第１の遅延プロファイルの各パスと、過去に前記推定をした第２の遅延プロファイルの各パスの相関値から通信路の位相回転量を推定する位相回転推定部を備え、前記位相回転量に基づき位相の補償をした第１の遅延プロファイルと、送信データとから生成したＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を送信する無線基地局装置。 (Additional remark 1) Phase rotation estimation part which estimates the phase rotation amount of a communication path from the correlation value of each path | route of the 1st delay profile estimated from the received signal and each path | pass of the 2nd delay profile estimated in the past. And a pre-rake combined signal generated from transmission data and a first delay profile that is phase-compensated based on the amount of phase rotation.
（付記２）前記第２の遅延プロファイルは前記第１の遅延プロファイルの直前に推定された遅延プロファイルである無線基地局装置。 (Supplementary note 2) The radio base station apparatus, wherein the second delay profile is a delay profile estimated immediately before the first delay profile.
（付記３）前記位相回転推定部は、過去に推定した前記相関値のうちＮ（ただし、Ｎは２以上の整数）個に加重平均係数を乗じ、前記Ｎ個の相関値の平均から前記位相回転量を推定する無線基地局装置。 (Supplementary Note 3) The phase rotation estimation unit multiplies N (where N is an integer of 2 or more) of the correlation values estimated in the past by a weighted average coefficient, and calculates the phase from the average of the N correlation values. A radio base station apparatus that estimates the amount of rotation.
（付記４）前記加重平均係数は所定の規則により定まる無線基地局装置。 (Supplementary Note 4) A radio base station apparatus in which the weighted average coefficient is determined by a predetermined rule.
（付記５）前記位相回転推定部は、最新に推定した第１の相関値と（１−λ）とを乗じた値（λは０以上１未満の忘却係数）と、第１の相関値の直前に推定された第２の相関値と前記忘却係数λとを乗じた値と、を加算する忘却平均により前記相関値を推定する無線基地局装置。 (Supplementary Note 5) The phase rotation estimation unit calculates a value obtained by multiplying the latest estimated first correlation value by (1-λ) (λ is a forgetting factor of 0 or more and less than 1), and the first correlation value A radio base station apparatus that estimates the correlation value by a forgetting average obtained by adding a second correlation value estimated immediately before and a value obtained by multiplying the forgetting coefficient λ.
（付記６）前記第１の相関値と前記第２の相関値の変化が所定のリセット条件を満たす場合、所定のリセット処理を行った後、前記忘却係数λによる忘却平均から前記相関値を推定する無線基地局装置。 (Supplementary Note 6) When a change in the first correlation value and the second correlation value satisfies a predetermined reset condition, after performing a predetermined reset process, the correlation value is estimated from a forgetting average based on the forgetting coefficient λ. A wireless base station device.
（付記７）前記位相回転量と、前記加重平均係数又は前記忘却係数λと、の関係が規定されたテーブルを備える無線基地局装置。 (Additional remark 7) A radio base station apparatus provided with the table in which the relationship between the said amount of phase rotations and the said weighted average coefficient or the said forgetting coefficient (lambda) was prescribed | regulated.
（付記８）前記の無線基地局装置を備える移動体通信システム。 (Additional remark 8) A mobile communication system provided with the said wireless base station apparatus.
（付記９）受信信号から推定した第１の遅延プロファイルの各パスと、過去に前記推定をした第２の遅延プロファイルの各パスの相関値から通信路の位相回転量を推定する位相回転推定工程と、前記位相回転量に基づき前記第１の遅延プロファイルの位相を補償する工程と、前記位相を補償した第１の遅延プロファイルと、送信データとからＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成し、送信する工程と、を含む無線通信方法。 (Additional remark 9) The phase rotation estimation process which estimates the phase rotation amount of a communication path from the correlation value of each path | route of the 1st delay profile estimated from the received signal, and each path | pass of the 2nd delay profile estimated in the past. A step of compensating the phase of the first delay profile based on the amount of phase rotation, a step of generating and transmitting a Pre-Rake composite signal from the first delay profile compensated for the phase and transmission data And a wireless communication method.
（付記１０）前記第２の遅延プロファイルは前記第１の遅延プロファイルの直前に推定された遅延プロファイルである無線通信方法。 (Supplementary note 10) The wireless communication method, wherein the second delay profile is a delay profile estimated immediately before the first delay profile.
（付記１１）前記位相回転推定工程は、過去に推定した前記相関値のうちＮ（ただし、Ｎは２以上の整数）個に加重平均係数を乗じ、前記Ｎ個の相関値の平均から前記位相回転量を推定する無線通信方法。 (Additional remark 11) The said phase rotation estimation process multiplies N (however, N is an integer greater than or equal to 2) among the correlation values estimated in the past by a weighted average coefficient, and calculates the phase from the average of the N correlation values. A wireless communication method for estimating the amount of rotation.
（付記１２）前記位相回転推定工程は、所定の規則により前記加重平均係数を定める工程を含む無線通信方法。 (Supplementary note 12) The wireless communication method, wherein the phase rotation estimation step includes a step of determining the weighted average coefficient according to a predetermined rule.
（付記１３）前記位相回転推定工程は、最新に推定した第１の相関値と（１−λ）とを乗じた値（λは０以上１未満の忘却係数）と、第１の相関値の直前に推定された第２の相関値と前記忘却係数λとを乗じた値と、を加算する忘却平均により前記相関値を推定する無線通信方法。 (Supplementary note 13) In the phase rotation estimation step, a value obtained by multiplying the latest estimated first correlation value by (1-λ) (λ is a forgetting factor of 0 or more and less than 1), and a first correlation value A wireless communication method for estimating a correlation value by a forgetting average obtained by adding a second correlation value estimated immediately before and a value obtained by multiplying the forgetting coefficient λ.
（付記１４）前記第１の相関値と前記第２の相関値の変化が所定のリセット条件を満たす場合、所定のリセット処理を行う工程と、前記忘却係数λによる前記忘却平均から前記相関値を推定する工程と、を含む無線通信方法。 (Supplementary Note 14) When a change in the first correlation value and the second correlation value satisfies a predetermined reset condition, a step of performing a predetermined reset process, and the correlation value from the forgetting average by the forgetting factor λ And a step of estimating.
（付記１５）前記位相回転推定工程は、前記位相回転量と、前記加重平均係数又は前記忘却係数λと、の関係が規定されたテーブルを参照し、前記加重平均係数又は前記忘却係数を定める工程を含む無線通信方法。 (Supplementary Note 15) The phase rotation estimation step is a step of determining the weighted average coefficient or the forgetting factor with reference to a table in which a relationship between the phase rotation amount and the weighted average coefficient or the forgetting factor λ is defined. A wireless communication method including:
（付記１６）受信信号から推定した第１の遅延プロファイルの各パスと、過去に前記推定をした第２の遅延プロファイルの各パスの相関値から通信路の位相回転量を推定する位相回転推定処理と、前記位相回転量に基づき前記第１の遅延プロファイルの位相を補償する処理と、前記位相を補償した第１の遅延プロファイルと、送信データとからＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成し、送信する処理と、を無線基地局装置を構成するコンピュータに実行させるプログラム。 (Supplementary Note 16) Phase rotation estimation processing for estimating the phase rotation amount of the communication path from the correlation value of each path of the first delay profile estimated from the received signal and each path of the second delay profile estimated in the past A process of compensating the phase of the first delay profile based on the phase rotation amount, a process of generating and transmitting a Pre-Rake composite signal from the first delay profile compensated for the phase and transmission data And causing a computer constituting the radio base station apparatus to execute the program.
（付記１７）前記第２の遅延プロファイルは前記第１の遅延プロファイルの直前に推定された遅延プロファイルであるプログラム。 (Supplementary note 17) A program in which the second delay profile is a delay profile estimated immediately before the first delay profile.
（付記１８）前記位相回転推定処理は、過去に推定した前記相関値のうちＮ（ただし、Ｎは２以上の整数）個に加重平均係数を乗じ、前記Ｎ個の相関値の平均から前記位相回転量を推定するプログラム。 (Supplementary Note 18) The phase rotation estimation process is performed by multiplying N (where N is an integer of 2 or more) of the correlation values estimated in the past by a weighted average coefficient, and calculating the phase from the average of the N correlation values. A program that estimates the amount of rotation.
（付記１９）前記位相回転推定処理は、所定の規則により前記加重平均係数を定める処理を実行するプログラム。 (Additional remark 19) The said phase rotation estimation process is a program which performs the process which determines the said weighted average coefficient by a predetermined rule.
（付記２０）前記位相回転推定処理は、最新に推定した第１の相関値と（１−λ）とを乗じた値（λは０以上１未満の忘却係数）と、第１の相関値の直前に推定された第２の相関値と前記忘却係数λとを乗じた値と、を加算する忘却平均により前記相関値を推定するプログラム。 (Supplementary note 20) The phase rotation estimation process includes a value obtained by multiplying the most recently estimated first correlation value and (1-λ) (λ is a forgetting factor of 0 or more and less than 1), and a first correlation value A program for estimating the correlation value by a forgetting average obtained by adding a value obtained by multiplying the second correlation value estimated immediately before and the forgetting factor λ.
（付記２１）前記第１の相関値と前記第２の相関値の変化が所定のリセット条件を満たす場合、所定のリセット処理と、前記忘却係数λによる前記忘却平均から前記相関値を推定する処理と、を実行するプログラム。 (Supplementary Note 21) When the change of the first correlation value and the second correlation value satisfies a predetermined reset condition, a predetermined reset process and a process of estimating the correlation value from the forgetting average by the forgetting factor λ And a program to execute.
（付記２２）前記位相回転推定処理は、前記位相回転量と、前記加重平均係数又は前記忘却係数λと、の関係が規定されたテーブルを参照し、前記加重平均係数又は前記忘却係数を定める処理を実行するプログラム。 (Additional remark 22) The phase rotation estimation process refers to a table in which the relationship between the phase rotation amount and the weighted average coefficient or the forgetting factor λ is defined, and determines the weighted average coefficient or the forgetting coefficient A program that executes.
なお、上記の特許文献等の各開示を、本書に引用をもって繰り込むものとする。本発明の全開示（請求の範囲を含む）の枠内において、さらにその基本的技術思想に基づいて、実施形態の変更・調整が可能である。また、本発明の請求の範囲の枠内において種々の開示要素の多様な組み合わせないし選択が可能である。すなわち、本発明は、請求の範囲を含む全開示、技術的思想にしたがって当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。 It should be noted that the disclosures of the above patent documents and the like are incorporated herein by reference. Within the scope of the entire disclosure (including claims) of the present invention, the embodiment can be changed and adjusted based on the basic technical concept. Various combinations and selections of various disclosed elements are possible within the scope of the claims of the present invention. That is, the present invention of course includes various variations and modifications that could be made by those skilled in the art according to the entire disclosure including the claims and the technical idea.
１、１ａ、１ｂ 基地局
２ 移動局
１０、１００ 送信信号生成部
２０、１１０ 送受信切り替え部
３０ 遅延プロファイル推定部
４０ 位相回転推定部
５０ 遅延プロファイル記憶部
６０ 位相補償部
７０ Ｒａｋｅ受信部
８０、１２０ 復号部
９０ Ｐｒｅ−Ｒａｋｅ合成部
１３０ タップ係数決定部
１４０ 忘却係数決定部
1, 1a,
Claims (10)
前記位相回転量に基づき位相の補償をした第１の遅延プロファイルと、送信データとから生成したＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を送信することを特徴とする無線基地局装置。 A phase rotation estimation unit that estimates a phase rotation amount of a communication path from a correlation value between each path of the first delay profile estimated from the received signal and each path of the second delay profile estimated in the past; ,
A radio base station apparatus that transmits a pre-rake combined signal generated from transmission data and a first delay profile that is phase-compensated based on the phase rotation amount.
第１の相関値に（１−λ）を乗じた値（λは０以上１未満の忘却係数）と、前記第１の相関値の直前に算出された第２の相関値に前記忘却係数λを乗じた値と、を加算する忘却平均により、前記位相回転量の推定に使用する相関値を算出する請求項１又は２に記載の無線基地局装置。 The phase rotation estimation unit is
And the first correlation value (1-lambda) the multiplied value (lambda is 0 or 1 less than the forgetting factor), the first pre-Symbol forgetting the second correlation value calculated in the immediately preceding correlation value the forgetting averaging adding a value obtained by multiplying the coefficient lambda, the radio base station apparatus according to claim 1 or 2 calculates a correlation value used for estimation of the phase rotation amount.
前記忘却係数λによる忘却平均から前記位相回転量の推定に使用する相関値を算出する請求項５に記載の無線基地局装置。 When a change in the first correlation value and the second correlation value satisfies a predetermined reset condition, after performing a predetermined reset process,
The radio base station apparatus according to 請 Motomeko 5 for calculating a correlation value using the forgetting averaging by the forgetting factor λ in the estimation of the phase rotation amount.
前記位相回転量に基づき前記第１の遅延プロファイルの位相を補償する工程と、
前記位相を補償した第１の遅延プロファイルと、送信データとからＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成し、送信する工程と、
を含むことを特徴とする無線通信方法。 A phase rotation estimation step of estimating a phase rotation amount of the communication path from a correlation value between each path of the first delay profile estimated from the received signal and each path of the second delay profile estimated in the past;
Compensating the phase of the first delay profile based on the amount of phase rotation;
Generating and transmitting a Pre-Rake composite signal from the first delay profile compensated for the phase and transmission data;
A wireless communication method comprising:
前記位相回転量に基づき前記第１の遅延プロファイルの位相を補償する処理と、
前記位相を補償した第１の遅延プロファイルと、送信データとからＰｒｅ−Ｒａｋｅ合成信号を生成し、送信する処理と、
を無線基地局装置を構成するコンピュータに実行させるプログラム。 A phase rotation estimation process for estimating the phase rotation amount of the communication path from the correlation value between each path of the first delay profile estimated from the received signal and each path of the second delay profile estimated in the past;
Compensating the phase of the first delay profile based on the amount of phase rotation;
A process of generating and transmitting a Pre-Rake composite signal from the first delay profile compensated for the phase and transmission data;
A program for causing a computer constituting the radio base station apparatus to execute
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