JPH09247060A - 送信空間ダイバーシティ制御方法及び送信空間ダイバーシティ装置 - Google Patents
送信空間ダイバーシティ制御方法及び送信空間ダイバーシティ装置Info
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- JPH09247060A JPH09247060A JP8049787A JP4978796A JPH09247060A JP H09247060 A JPH09247060 A JP H09247060A JP 8049787 A JP8049787 A JP 8049787A JP 4978796 A JP4978796 A JP 4978796A JP H09247060 A JPH09247060 A JP H09247060A
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- Radio Transmission System (AREA)
- Time-Division Multiplex Systems (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 送信と受信でキャリア周波数が異なる通信方
式においても効果的な送信空間ダイバーシティを行う。 【解決手段】 基地局の２つのアンテナ１、２及び受信
機３、４により、端末局１０からの信号を受信し、受信
空間ダイバーシティ制御信号発生回路６で比較し受信レ
ベルの高い方をスイッチ回路８で切り替え出力するよう
な受信空間ダイバーシティ制御を行う。また、前記受信
空間ダイバーシティ制御信号を、送信機５の出力を前記
アンテナの一方で送信する送信空間ダイバーシティ制御
に利用する。端末局は、受信レベルが低下したときアン
テナの切替方向の反転を要求する信号を基地局に送信
し、基地局は前記アンテナ切替の要求信号により前記受
信空間ダイバーシティ制御信号を反転する。
式においても効果的な送信空間ダイバーシティを行う。 【解決手段】 基地局の２つのアンテナ１、２及び受信
機３、４により、端末局１０からの信号を受信し、受信
空間ダイバーシティ制御信号発生回路６で比較し受信レ
ベルの高い方をスイッチ回路８で切り替え出力するよう
な受信空間ダイバーシティ制御を行う。また、前記受信
空間ダイバーシティ制御信号を、送信機５の出力を前記
アンテナの一方で送信する送信空間ダイバーシティ制御
に利用する。端末局は、受信レベルが低下したときアン
テナの切替方向の反転を要求する信号を基地局に送信
し、基地局は前記アンテナ切替の要求信号により前記受
信空間ダイバーシティ制御信号を反転する。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、送信空間ダイバ
ーシティに関し、特に、送受異周波信号の双方向通信方
式に使用して好適な送信空間ダイバーシティ方法及び送
信空間ダイバーシティ装置に関する。
ーシティに関し、特に、送受異周波信号の双方向通信方
式に使用して好適な送信空間ダイバーシティ方法及び送
信空間ダイバーシティ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】無線通信方式においては、送受信局間で
の電波伝搬障害による通信品質の劣化を防止する目的で
ダイバーシティ方式が採用される。
の電波伝搬障害による通信品質の劣化を防止する目的で
ダイバーシティ方式が採用される。
【０００３】特に、アンテナが障害物によって隠れるシ
ャドーイング、直接波と反射波との合成減衰によるマル
チパスフェージング等の影響による電波伝搬障害が生起
する伝搬路においては、通常その対策として受信空間ダ
イバーシティ方式が利用される。
ャドーイング、直接波と反射波との合成減衰によるマル
チパスフェージング等の影響による電波伝搬障害が生起
する伝搬路においては、通常その対策として受信空間ダ
イバーシティ方式が利用される。
【０００４】ところが、近年の移動通信方式のように１
基地局に対して複数端末局が通信を行う時間分割多元接
続（ＴＤＭＡ）無線通信方式等においては、端末局装置
の小型化、経済化等の要請から受信空間ダイバーシティ
方式が利用できない場合があり、このような場合は送信
側に複数のアンテナを設置し、端末局がより良い品質で
受信できるアンテナを選択して送信する送信空間ダイバ
ーシティ方式が採用される。
基地局に対して複数端末局が通信を行う時間分割多元接
続（ＴＤＭＡ）無線通信方式等においては、端末局装置
の小型化、経済化等の要請から受信空間ダイバーシティ
方式が利用できない場合があり、このような場合は送信
側に複数のアンテナを設置し、端末局がより良い品質で
受信できるアンテナを選択して送信する送信空間ダイバ
ーシティ方式が採用される。
【０００５】図５はこのような送信空間ダイバーシティ
方式を移動通信用ＴＤＭＡ通信方式に適用した従来例で
ある（特開平５−２９９９２号公報）。
方式を移動通信用ＴＤＭＡ通信方式に適用した従来例で
ある（特開平５−２９９９２号公報）。
【０００６】同図の回路は、送受信兼用の２つのアンテ
ナ２１，２２と、それぞれ対応する受信機２３，２４
と、受信信号の誤り率検出回路２９，３０と、誤りビッ
ト比較回路２６と、受信出力選択スイッチ２８及び送信
機２５とその出力の切替スイッチ２７で構成されてい
る。この空間ダイバーシティ方式では、一周波数の信号
を所定の周期で交互に送受信し基地局で受信ダイバーシ
ティ及び送信ダイバーシティを行う方式を採用してい
る。
ナ２１，２２と、それぞれ対応する受信機２３，２４
と、受信信号の誤り率検出回路２９，３０と、誤りビッ
ト比較回路２６と、受信出力選択スイッチ２８及び送信
機２５とその出力の切替スイッチ２７で構成されてい
る。この空間ダイバーシティ方式では、一周波数の信号
を所定の周期で交互に送受信し基地局で受信ダイバーシ
ティ及び送信ダイバーシティを行う方式を採用してい
る。
【０００７】移動局では基地局に対する割り当てられた
タイムスロットで基地局に対し誤り検出符号化を行い、
基地局では、上り回線の信号をアンテナ２１，２２で受
け、それぞれ対応する受信機２３，２４、誤り検出回路
２９，３０等の２つの受信系統で受信する。誤りビット
比較回路２６は両系統の受信ビット誤り率を比較し、誤
り率が少ないアンテナからの受信信号を選択スイッチ２
８で出力する受信空間ダイバーシティ制御を行う。ま
た、移動局宛の送信開始時に、直前の受信信号で少ない
誤り率の受信機側のアンテナを選択する送信ダイバーシ
ティ制御を行う。本方式は、周波数選択性フェージング
による波形歪の影響が少ないアンテナを選択することを
特徴としているが、上り信号と下り信号の互いの相関が
高く伝搬路の可逆性が成り立つ同一周波数の送受信方式
が前提となっている。
タイムスロットで基地局に対し誤り検出符号化を行い、
基地局では、上り回線の信号をアンテナ２１，２２で受
け、それぞれ対応する受信機２３，２４、誤り検出回路
２９，３０等の２つの受信系統で受信する。誤りビット
比較回路２６は両系統の受信ビット誤り率を比較し、誤
り率が少ないアンテナからの受信信号を選択スイッチ２
８で出力する受信空間ダイバーシティ制御を行う。ま
た、移動局宛の送信開始時に、直前の受信信号で少ない
誤り率の受信機側のアンテナを選択する送信ダイバーシ
ティ制御を行う。本方式は、周波数選択性フェージング
による波形歪の影響が少ないアンテナを選択することを
特徴としているが、上り信号と下り信号の互いの相関が
高く伝搬路の可逆性が成り立つ同一周波数の送受信方式
が前提となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来の送信空間ダイバーシティ方式においては、受信と
送信に同一キャリア周波数を用いることを条件に上述の
ような制御を行うものであるが、送信と受信のキャリア
周波数が異なるＦＤＤ（周波数分割全二重）通信方式を
採用する場合、又はＴＤＤ（時間分割全二重）通信方式
ではあるが送信と受信のキャリア周波数が一致している
とは限らないシステムにおいては、キャリアによってマ
ルチパスフェージングの生じ方が異なるため、前述の制
御方法によっては有効な空間ダイバーシティの効果は得
られない。
従来の送信空間ダイバーシティ方式においては、受信と
送信に同一キャリア周波数を用いることを条件に上述の
ような制御を行うものであるが、送信と受信のキャリア
周波数が異なるＦＤＤ（周波数分割全二重）通信方式を
採用する場合、又はＴＤＤ（時間分割全二重）通信方式
ではあるが送信と受信のキャリア周波数が一致している
とは限らないシステムにおいては、キャリアによってマ
ルチパスフェージングの生じ方が異なるため、前述の制
御方法によっては有効な空間ダイバーシティの効果は得
られない。
【０００９】このことを、図６によりマルチパスフェー
ジング発生時の直接波と反射波との干渉について説明す
ると、送信点と受信点の間の距離をｘ＝５０ｍとし、中
間点に反射板があり、反射板との角度がθ＝２０°と
し、反射板での反射係数を１とすると、受信地点での波
長差は、直接波と反射波との距離差及び信号波長から求
められるので、例えば、送信周波数が２０．１０ＧＨｚ
の場合は、送受信地点間の波長が直接波で約３３５０．
００波長、反射波で約３５６５．００波長となりその波
長差は約２１５．００波長となることにより、前記直接
波と反射波はほぼ完全に同相合成されることが分かる。
一方、送信周波数が１９．９６ＨＧｚの場合は、送受信
地点間の波長が直接波で約３３２６．６７波長、反射波
で約３５４０．１６波長となり、その波長差は約２１
３．４９波長となることより、この直接波と反射波はほ
ぼ完全に反転位相合成されることが分かる。よって、２
波によるフェージングにおいても、２０ＧＨｚ付近にお
ける１４０ＭＨｚの周波数離れにおいて合成される直接
波と反射波の位相が一致するとは言えないことより、マ
ルチパスフェージングに関しては送受信のキャリア周波
数が異なる場合、受信空間ダイバーシティ結果を送信空
間ダイバーシティ制御に用いるような従来例の空間ダイ
バーシティ方式を採用しても通信品質を改善することは
到底望めなかった。このため送受信のキャリア周波数が
異なる場合には前記送信空間ダイバーシティ方式は採用
されていなかった。
ジング発生時の直接波と反射波との干渉について説明す
ると、送信点と受信点の間の距離をｘ＝５０ｍとし、中
間点に反射板があり、反射板との角度がθ＝２０°と
し、反射板での反射係数を１とすると、受信地点での波
長差は、直接波と反射波との距離差及び信号波長から求
められるので、例えば、送信周波数が２０．１０ＧＨｚ
の場合は、送受信地点間の波長が直接波で約３３５０．
００波長、反射波で約３５６５．００波長となりその波
長差は約２１５．００波長となることにより、前記直接
波と反射波はほぼ完全に同相合成されることが分かる。
一方、送信周波数が１９．９６ＨＧｚの場合は、送受信
地点間の波長が直接波で約３３２６．６７波長、反射波
で約３５４０．１６波長となり、その波長差は約２１
３．４９波長となることより、この直接波と反射波はほ
ぼ完全に反転位相合成されることが分かる。よって、２
波によるフェージングにおいても、２０ＧＨｚ付近にお
ける１４０ＭＨｚの周波数離れにおいて合成される直接
波と反射波の位相が一致するとは言えないことより、マ
ルチパスフェージングに関しては送受信のキャリア周波
数が異なる場合、受信空間ダイバーシティ結果を送信空
間ダイバーシティ制御に用いるような従来例の空間ダイ
バーシティ方式を採用しても通信品質を改善することは
到底望めなかった。このため送受信のキャリア周波数が
異なる場合には前記送信空間ダイバーシティ方式は採用
されていなかった。
【００１０】そこで、本発明の目的は、送信と受信のキ
ャリア周波数が異なる場合においても良好な空間ダイバ
ーシティ特性を持つ送信空間ダイバーシティ方法及び空
間ダイバーシティ装置を提供することにある。
ャリア周波数が異なる場合においても良好な空間ダイバ
ーシティ特性を持つ送信空間ダイバーシティ方法及び空
間ダイバーシティ装置を提供することにある。
【００１１】また、本発明の他の目的は、ＴＤＭＡ無線
通信方式における送信空間ダイバーシティ方法及び空間
ダイバーシティ装置を提供することにある。
通信方式における送信空間ダイバーシティ方法及び空間
ダイバーシティ装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の送信空間ダイバ
ーシティ制御方法は、受信空間ダイバーシティ制御信号
を送信空間ダイバーシティの複数のアンテナ切替制御に
利用する送信空間ダイバーシティ制御方法において、相
手局が送信する相手局受信品質情報に基づき前記送信空
間ダイバーシティ制御信号を切り替えることを特徴とす
る。また、前記送信空間ダイバーシティ制御方法を、送
受兼用の２つのアンテナを有する基地局と複数の端末局
とからなる多方向多元接続通信方式における送信空間ダ
イバーシティ制御に適用したことを特徴とする。
ーシティ制御方法は、受信空間ダイバーシティ制御信号
を送信空間ダイバーシティの複数のアンテナ切替制御に
利用する送信空間ダイバーシティ制御方法において、相
手局が送信する相手局受信品質情報に基づき前記送信空
間ダイバーシティ制御信号を切り替えることを特徴とす
る。また、前記送信空間ダイバーシティ制御方法を、送
受兼用の２つのアンテナを有する基地局と複数の端末局
とからなる多方向多元接続通信方式における送信空間ダ
イバーシティ制御に適用したことを特徴とする。
【００１３】また、本発明の送信空間ダイバーシティ制
御方法は、送受兼用の２つのアンテナを有する基地局と
複数の端末局とからなるＴＤＭＡ通信方式における送信
空間ダイバーシティ制御方法において、前記各端末局は
受信信号から受信品質情報を検出して前記基地局に送信
し、前記基地局は、複数の端末局毎に受信空間ダイバー
シティ制御信号を送信空間ダイバーシティ制御信号と
し、前記各端末局から受信された端末局受信品質情報に
基づき前記各送信空間ダイバーシティ制御信号の反転又
は非反転の制御を行うことを特徴とする。
御方法は、送受兼用の２つのアンテナを有する基地局と
複数の端末局とからなるＴＤＭＡ通信方式における送信
空間ダイバーシティ制御方法において、前記各端末局は
受信信号から受信品質情報を検出して前記基地局に送信
し、前記基地局は、複数の端末局毎に受信空間ダイバー
シティ制御信号を送信空間ダイバーシティ制御信号と
し、前記各端末局から受信された端末局受信品質情報に
基づき前記各送信空間ダイバーシティ制御信号の反転又
は非反転の制御を行うことを特徴とする。
【００１４】そして、前記ＴＤＭＡ通信における送信空
間ダイバーシティ制御方法を行うために直接使用する装
置として、本発明の基地局空間ダイバーシティ装置は、
送受兼用の２つのアンテナを有する基地局と複数の端末
局とからなるＴＤＭＡ通信方式の基地局空間ダイバーシ
ティ装置において、端末局毎の受信空間ダイバーシティ
制御信号を発生する受信空間ダイバーシティ制御手段
と、前記受信空間ダイバーシティ制御信号を送信空間ダ
イバーシティ制御信号として前記端末局毎に前記アンテ
ナを切り替える送信空間ダイバーシティ制御手段と、端
末局の送信タイムスロットから端末局受信品質情報を受
信する品質情報受信手段と、前記端末局受信品質情報に
より前記送信空間ダイバーシティ制御信号の反転又は非
反転の制御を行う反転制御手段とを有することを特徴と
する。
間ダイバーシティ制御方法を行うために直接使用する装
置として、本発明の基地局空間ダイバーシティ装置は、
送受兼用の２つのアンテナを有する基地局と複数の端末
局とからなるＴＤＭＡ通信方式の基地局空間ダイバーシ
ティ装置において、端末局毎の受信空間ダイバーシティ
制御信号を発生する受信空間ダイバーシティ制御手段
と、前記受信空間ダイバーシティ制御信号を送信空間ダ
イバーシティ制御信号として前記端末局毎に前記アンテ
ナを切り替える送信空間ダイバーシティ制御手段と、端
末局の送信タイムスロットから端末局受信品質情報を受
信する品質情報受信手段と、前記端末局受信品質情報に
より前記送信空間ダイバーシティ制御信号の反転又は非
反転の制御を行う反転制御手段とを有することを特徴と
する。
【００１５】更に、本発明の端末局空間ダイバーシティ
装置は、送受兼用の２つのアンテナを有する基地局と複
数の端末局とからなるＴＤＭＡ通信方式の端末局空間ダ
イバーシティ装置において、受信信号から受信品質情報
を検出する受信品質検出手段と、前記受信品質情報を基
地局向けの自局の送信タイムスロットて送信する品質情
報送信手段とを有することを特徴とする。
装置は、送受兼用の２つのアンテナを有する基地局と複
数の端末局とからなるＴＤＭＡ通信方式の端末局空間ダ
イバーシティ装置において、受信信号から受信品質情報
を検出する受信品質検出手段と、前記受信品質情報を基
地局向けの自局の送信タイムスロットて送信する品質情
報送信手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て詳細に説明する。図１は、端末局と基地局の間に本発
明を適用した場合の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
て詳細に説明する。図１は、端末局と基地局の間に本発
明を適用した場合の一実施の形態を示すブロック図であ
る。
【００１７】図１において、基地局は、メイン（ＭＡＩ
Ｎ）とサブ（ＳＵＢ）の２つの送受兼用のアンテナ１，
２を有し、アンテナ出力のそれぞれを受信する受信機
３，４と、受信機の受信状態を検出し受信空間ダイバー
シティ制御信号を出力する受信空間ダイバーシティ制御
信号発生回路６と、該受信空間ダイバーシティ制御信号
により受信状態が良好な方の受信機の出力を取り出す受
信スイッチ回路８とからなる受信空間ダイバーシティ方
式において、送信機５と、送信機出力を２つのアンテナ
から切り替え送信するための送信スイッチ回路７と、受
信空間ダイバーシティ制御信号発生回路６の出力と端末
局１１側からの端末局受信品質情報に関連する切替要求
信号が入力され送信スイッチ回路７の切替制御信号を出
力する送信空間ダイバーシティ制御信号反転回路９とを
有する。また、端末局は基地局と電波を送受信するアン
テナ１１と、アンテナ出力を受信する受信機１２と、受
信状態を検出し受信回線品質情報に関連し基地局アンテ
ナの切替要求信号を出力する切替要求信号発生回路１３
とから構成されている。
Ｎ）とサブ（ＳＵＢ）の２つの送受兼用のアンテナ１，
２を有し、アンテナ出力のそれぞれを受信する受信機
３，４と、受信機の受信状態を検出し受信空間ダイバー
シティ制御信号を出力する受信空間ダイバーシティ制御
信号発生回路６と、該受信空間ダイバーシティ制御信号
により受信状態が良好な方の受信機の出力を取り出す受
信スイッチ回路８とからなる受信空間ダイバーシティ方
式において、送信機５と、送信機出力を２つのアンテナ
から切り替え送信するための送信スイッチ回路７と、受
信空間ダイバーシティ制御信号発生回路６の出力と端末
局１１側からの端末局受信品質情報に関連する切替要求
信号が入力され送信スイッチ回路７の切替制御信号を出
力する送信空間ダイバーシティ制御信号反転回路９とを
有する。また、端末局は基地局と電波を送受信するアン
テナ１１と、アンテナ出力を受信する受信機１２と、受
信状態を検出し受信回線品質情報に関連し基地局アンテ
ナの切替要求信号を出力する切替要求信号発生回路１３
とから構成されている。
【００１８】本実施の形態の送信空間ダイバーシティの
アンテナ切替制御動作に関連して、まず、送受信局の間
隔ｘ及び反射体方向の角度θに対するマルチフェージン
グの影響について説明する。
アンテナ切替制御動作に関連して、まず、送受信局の間
隔ｘ及び反射体方向の角度θに対するマルチフェージン
グの影響について説明する。
【００１９】マルチパスフェージング発生時の直接波と
反射波との干渉の様子をモデル化した図２において、Ａ
地点からＢ地点までの距離ｘ（直接波の距離）と反射板
を経由する距離（反射波の距離）ｙとの距離差ｙ−ｘ
は、 ｙ−ｘ＝ｘ（１／ｃｏｓθ−１） と表されるから、波長ｉとしたときのＢ地点への到達波
長差Ｈは、 Ｈ＝ｘ（１／ｃｏｓθ−１）／ｉ となり、周波数をＦとすると、前記到達波長差Ｈは、 Ｈ＝ｘ（１／ｃｏｓθ−１）／（３×１０8 ／Ｆ） となる。
反射波との干渉の様子をモデル化した図２において、Ａ
地点からＢ地点までの距離ｘ（直接波の距離）と反射板
を経由する距離（反射波の距離）ｙとの距離差ｙ−ｘ
は、 ｙ−ｘ＝ｘ（１／ｃｏｓθ−１） と表されるから、波長ｉとしたときのＢ地点への到達波
長差Ｈは、 Ｈ＝ｘ（１／ｃｏｓθ−１）／ｉ となり、周波数をＦとすると、前記到達波長差Ｈは、 Ｈ＝ｘ（１／ｃｏｓθ−１）／（３×１０8 ／Ｆ） となる。
【００２０】次に、両信号の位相差をみるために、（Ｈ
の少数点以下−０．５）を求めると、両者の関係は、 〔Ｈの少数点以下−０．５〕 … −０．５〜 ０ 〜＋０．５ 〔位相差〕 … ０°〜１８０°〜０° となる。
の少数点以下−０．５）を求めると、両者の関係は、 〔Ｈの少数点以下−０．５〕 … −０．５〜 ０ 〜＋０．５ 〔位相差〕 … ０°〜１８０°〜０° となる。
【００２１】そこで、下り回線の周波数Ｆ＝２０ＧＨ
ｚ、上り回線の周波数Ｆ′＝２０．１２ＧＨｚとして、
送受信局間隔ｘを０〜５０ｍ、角度θを０〜３０°の範
囲で変化させた場合について、それぞれの絶対値（｜Ｈ
の少数点以下−０．５｜：値が小さいほど２波フェージ
ングによる劣化が大）の差の絶対値を求めると、上り回
線と下り回線の直接波と反射波の各位相差の差が得られ
る。これはフェージングの影響による上りと下りの受信
レベルの差に対応し、これをグラフにプロットすると図
３のようになる。
ｚ、上り回線の周波数Ｆ′＝２０．１２ＧＨｚとして、
送受信局間隔ｘを０〜５０ｍ、角度θを０〜３０°の範
囲で変化させた場合について、それぞれの絶対値（｜Ｈ
の少数点以下−０．５｜：値が小さいほど２波フェージ
ングによる劣化が大）の差の絶対値を求めると、上り回
線と下り回線の直接波と反射波の各位相差の差が得られ
る。これはフェージングの影響による上りと下りの受信
レベルの差に対応し、これをグラフにプロットすると図
３のようになる。
【００２２】同図における記号（イ）の部分は前記絶対
値の差の絶対値＝０であり、上りと下りで伝搬路特性の
相関性がある領域である。一方、記号（ロ）の部分は前
記絶対値の差の絶対値＝０．５であり、相関性が逆の領
域である。また、記号（イ′）（ロ′）で示す前記領域
の中間部分は前記絶対値の差の絶対値が０〜０．５の間
であり、相関性が中間的な領域である。ここで、前記送
受周波数がもっと離れていれば図３の縞模様の数は増加
することになる。
値の差の絶対値＝０であり、上りと下りで伝搬路特性の
相関性がある領域である。一方、記号（ロ）の部分は前
記絶対値の差の絶対値＝０．５であり、相関性が逆の領
域である。また、記号（イ′）（ロ′）で示す前記領域
の中間部分は前記絶対値の差の絶対値が０〜０．５の間
であり、相関性が中間的な領域である。ここで、前記送
受周波数がもっと離れていれば図３の縞模様の数は増加
することになる。
【００２３】同図において、２０．１２ＧＨｚの上り回
線におけるＭＡＩＮ／ＳＵＢアンテナ１、２の最適選択
方向としては、記号（イ）の領域では送信空間ダイバー
シティの制御は受信空間ダイバーシティと同一の制御と
する方が、また、記号（ロ）の領域では送信空間ダイバ
ーシティの制御は受信空間ダイバーシティと逆の制御と
する方がそれぞれ改善の可能性が見込まれる。また、同
図から分かるように端末局は比較的広い範囲で多少移動
しても制御方法は高速に変える必要がない。
線におけるＭＡＩＮ／ＳＵＢアンテナ１、２の最適選択
方向としては、記号（イ）の領域では送信空間ダイバー
シティの制御は受信空間ダイバーシティと同一の制御と
する方が、また、記号（ロ）の領域では送信空間ダイバ
ーシティの制御は受信空間ダイバーシティと逆の制御と
する方がそれぞれ改善の可能性が見込まれる。また、同
図から分かるように端末局は比較的広い範囲で多少移動
しても制御方法は高速に変える必要がない。
【００２４】このことから、マルチパスフェージングに
対応する送信空間ダイバーシティ制御では端末局側の受
信状態に応じてアンテナの受信空間ダイバーシティ制御
をそのまま又は逆に切替制御すると効果的であることが
分かる。
対応する送信空間ダイバーシティ制御では端末局側の受
信状態に応じてアンテナの受信空間ダイバーシティ制御
をそのまま又は逆に切替制御すると効果的であることが
分かる。
【００２５】次に、図１の本発明の実施の形態の動作を
説明する。
説明する。
【００２６】基地局の受信空間ダイバーシティ制御信号
発生回路６は、受信機３、４からＭＡＩＮ／ＳＵＢアン
テナ１、２における電界強度を受信レベルにより検出し
て、受信出力の切替制御を行う受信スイッチ回路８の受
信空間ダイバーシティ制御信号を出力する。また、送信
空間ダイバーシティ制御信号反転回路９は、前記受信空
間ダイバーシティ制御信号を送信空間ダイバーシティ制
御信号に利用して送信機５の出力の送信スイッチ回路７
を切り替え送信時のアンテナの選択制御を行う。
発生回路６は、受信機３、４からＭＡＩＮ／ＳＵＢアン
テナ１、２における電界強度を受信レベルにより検出し
て、受信出力の切替制御を行う受信スイッチ回路８の受
信空間ダイバーシティ制御信号を出力する。また、送信
空間ダイバーシティ制御信号反転回路９は、前記受信空
間ダイバーシティ制御信号を送信空間ダイバーシティ制
御信号に利用して送信機５の出力の送信スイッチ回路７
を切り替え送信時のアンテナの選択制御を行う。
【００２７】端末局は、切替要求信号発生回路１３にお
いて受信機１２の通信品質を監視し、受信状態が悪化す
ると反転要求信号を出力する。また、前記反転要求信号
は端末局と基地局間の所定の通信回線や他の伝送路を介
して基地局に通知する。
いて受信機１２の通信品質を監視し、受信状態が悪化す
ると反転要求信号を出力する。また、前記反転要求信号
は端末局と基地局間の所定の通信回線や他の伝送路を介
して基地局に通知する。
【００２８】基地局は、検出回路１５が前記反転要求信
号を検出すると空間ダイバーシティ制御信号反転回路９
において受信空間ダイバーシティ制御信号を反転し、ア
ンテナを選択するスイッチ回路の切り替え制御の方向を
反対方向に切り替える。送信空間ダイバーシティ制御信
号反転回路９は、具体的には、排他的論理和回路１４を
用いて受信空間ダイバーシティ制御信号と、受信レベル
をレベル判定した２値信号の反転要求信号との論理操作
を行いその論理出力を送信スイッチ回路７の制御信号と
し、前記送信空間ダイバーシティ制御を自動化構成とす
る。
号を検出すると空間ダイバーシティ制御信号反転回路９
において受信空間ダイバーシティ制御信号を反転し、ア
ンテナを選択するスイッチ回路の切り替え制御の方向を
反対方向に切り替える。送信空間ダイバーシティ制御信
号反転回路９は、具体的には、排他的論理和回路１４を
用いて受信空間ダイバーシティ制御信号と、受信レベル
をレベル判定した２値信号の反転要求信号との論理操作
を行いその論理出力を送信スイッチ回路７の制御信号と
し、前記送信空間ダイバーシティ制御を自動化構成とす
る。
【００２９】このような制御により、基地局では図３の
領域（イ）又は（ロ）の端末局とそれぞれ同相又は逆相
で送受信動作が行われる。また、領域（イ′）（ロ′）
においては、受信レベルに応じて前記送信空間ダイバー
シティ制御の反転が繰り返し生じることも想定される
が、そのような制御が行われても本質的に格別の問題は
ない。
領域（イ）又は（ロ）の端末局とそれぞれ同相又は逆相
で送受信動作が行われる。また、領域（イ′）（ロ′）
においては、受信レベルに応じて前記送信空間ダイバー
シティ制御の反転が繰り返し生じることも想定される
が、そのような制御が行われても本質的に格別の問題は
ない。
【００３０】次に、上述の送信空間ダイバーシティ方式
を１基地局に対して複数の端末局が異周波全二重通信を
行うＴＤＭＡ（時分割多元接続）無線通信方式に適用し
た本発明の他の実施の形態を説明する。
を１基地局に対して複数の端末局が異周波全二重通信を
行うＴＤＭＡ（時分割多元接続）無線通信方式に適用し
た本発明の他の実施の形態を説明する。
【００３１】図４は、ＴＤＭＡ無線通信方式における基
地局及び複数の端末局の間の下り回線及び上り回線の概
念図と上りと下りの制御タイムスロットの信号を示す図
である。
地局及び複数の端末局の間の下り回線及び上り回線の概
念図と上りと下りの制御タイムスロットの信号を示す図
である。
【００３２】基地局から端末局に向かう下り回線は、全
端末局向けの信号である呼制御及びリンク制御等に使用
する下り制御バーストと各端末向けの通信情報を伝送す
る通信バーストを有する。端末局から基地局に向かう上
り回線の各バーストは、回線品質情報を伝送する上り制
御タイムスロットと通信情報を伝送する通信タイムスロ
ットを含んでいる。
端末局向けの信号である呼制御及びリンク制御等に使用
する下り制御バーストと各端末向けの通信情報を伝送す
る通信バーストを有する。端末局から基地局に向かう上
り回線の各バーストは、回線品質情報を伝送する上り制
御タイムスロットと通信情報を伝送する通信タイムスロ
ットを含んでいる。
【００３３】基地局の受信制御動作では、端末局から送
信された信号をバースト単位に受信しその受信レベルを
検出して最適なアンテナを選択する受信空間ダイバーシ
ティ制御を行う。具体的には、各バースト毎に、例え
ば、プリアンブルのキャリア同期パターン部分の受信レ
ベルをＭＡＩＮ／ＳＵＢの両アンテナで交互に検出して
比較し、受信レベルの高い方を判定して受信空間ダイバ
ーシティ制御信号を発生し、この受信空間ダイバーシテ
ィ制御信号によりアンテナ及び受信機を特定してそのバ
ーストの本来の受信を開始する。同様の受信制御動作を
各端末局からのバーストについて行う。
信された信号をバースト単位に受信しその受信レベルを
検出して最適なアンテナを選択する受信空間ダイバーシ
ティ制御を行う。具体的には、各バースト毎に、例え
ば、プリアンブルのキャリア同期パターン部分の受信レ
ベルをＭＡＩＮ／ＳＵＢの両アンテナで交互に検出して
比較し、受信レベルの高い方を判定して受信空間ダイバ
ーシティ制御信号を発生し、この受信空間ダイバーシテ
ィ制御信号によりアンテナ及び受信機を特定してそのバ
ーストの本来の受信を開始する。同様の受信制御動作を
各端末局からのバーストについて行う。
【００３４】各端末局の制御動作では、前記下り回線の
通信バーストを受信して、各端末局での基地局からの信
号の受信レベルを検出して通信回線品質を監視する。例
えば、端末局が受信レベルの低下を検出したとき、基地
局に対して送信空間ダイバーシティ制御信号を反転する
要求信号を基地局向けのバースト信号の制御タイムスロ
ットの制御応答の挿入することで報知する。
通信バーストを受信して、各端末局での基地局からの信
号の受信レベルを検出して通信回線品質を監視する。例
えば、端末局が受信レベルの低下を検出したとき、基地
局に対して送信空間ダイバーシティ制御信号を反転する
要求信号を基地局向けのバースト信号の制御タイムスロ
ットの制御応答の挿入することで報知する。
【００３５】基地局では各端末局からの制御タイムスロ
ットの送信空間ダイバーシティ制御信号の反転要求信号
の状態を監視し、反転要求信号が検出されるとその端末
局への送信タイムスロットにおける受信空間ダイバーシ
ティ制御信号を反転し送信スイッチ回路により送信アン
テナを切り替える制御を行う。
ットの送信空間ダイバーシティ制御信号の反転要求信号
の状態を監視し、反転要求信号が検出されるとその端末
局への送信タイムスロットにおける受信空間ダイバーシ
ティ制御信号を反転し送信スイッチ回路により送信アン
テナを切り替える制御を行う。
【００３６】なお、時間分割多元接続通信方式では、基
地局の送信と受信の各バーストは時間的に異なるから、
受信空間ダイバーシティ制御信号による送信空間ダイバ
ーシティのアンテナ切替のための時間差を調整するため
に各端末局対応の受信空間ダイバーシティ制御信号に対
する遅延手段又は記憶手段を必要とする。
地局の送信と受信の各バーストは時間的に異なるから、
受信空間ダイバーシティ制御信号による送信空間ダイバ
ーシティのアンテナ切替のための時間差を調整するため
に各端末局対応の受信空間ダイバーシティ制御信号に対
する遅延手段又は記憶手段を必要とする。
【００３７】以上説明した実施の形態においては、本発
明を１対１通信方式及びＴＤＭＡ通信方式への適用例で
説明したが、ＦＤＤ通信方式にも好適に使用できること
は明らかである。また、前記実施の形態では受信空間ダ
イバーシティ制御、及び送信空間ダイバーシティ制御信
号の切替要求を相手局の受信レベル等の電界強度に基づ
き行うことで説明したが、電界強度のかわりに復調デー
タの誤り率、端末局の同期／非同期状態又は端末局の同
期断時の受信レベル等、前記事項のいづれかの組合せに
より行うことができる。
明を１対１通信方式及びＴＤＭＡ通信方式への適用例で
説明したが、ＦＤＤ通信方式にも好適に使用できること
は明らかである。また、前記実施の形態では受信空間ダ
イバーシティ制御、及び送信空間ダイバーシティ制御信
号の切替要求を相手局の受信レベル等の電界強度に基づ
き行うことで説明したが、電界強度のかわりに復調デー
タの誤り率、端末局の同期／非同期状態又は端末局の同
期断時の受信レベル等、前記事項のいづれかの組合せに
より行うことができる。
【００３８】また、前記実施の形態では、２つのアンテ
ナの送信空間ダイバーシティにつき説明したが、３つ以
上のアンテナによる送信空間ダイバーシティに適用する
ことができる。例えば、受信空間ダイバーシティ制御に
受信電界強度の強さの優先順位による受信空間ダイバー
シティ制御信号を使用する場合、相手局からの切替要求
信号に対し受信時に選択されたアンテナを最下位の優先
順位に変更するようなアルゴリズムが適用できる。
ナの送信空間ダイバーシティにつき説明したが、３つ以
上のアンテナによる送信空間ダイバーシティに適用する
ことができる。例えば、受信空間ダイバーシティ制御に
受信電界強度の強さの優先順位による受信空間ダイバー
シティ制御信号を使用する場合、相手局からの切替要求
信号に対し受信時に選択されたアンテナを最下位の優先
順位に変更するようなアルゴリズムが適用できる。
【００３９】更に、本発明は送受異周波の通信方式に使
用して好適な送信空間ダイバーシティ効果が得られる
が、伝搬路特性の可逆性のある送受同一周波数を用いる
通信方式においても適用できることは云うまでもない。
用して好適な送信空間ダイバーシティ効果が得られる
が、伝搬路特性の可逆性のある送受同一周波数を用いる
通信方式においても適用できることは云うまでもない。
【００４０】
【発明の効果】本発明によれば、受信空間ダイバーシテ
ィの制御信号を送信空間ダイバーシティの制御信号とし
てこれを相手局の受信品質情報により切り替えてアンテ
ナの選択制御に用いるように構成しているから、マルチ
パスフェージングに対し送信側の回線の品質を受信側の
回線の受信空間ダイバーシティ方式の有する品質と同等
にまで改善することができる。勿論、シャドーイングに
対する送信空間ダイバーシティも前記受信品質情報によ
り確実且つ効果的に機能することは明らかである。
ィの制御信号を送信空間ダイバーシティの制御信号とし
てこれを相手局の受信品質情報により切り替えてアンテ
ナの選択制御に用いるように構成しているから、マルチ
パスフェージングに対し送信側の回線の品質を受信側の
回線の受信空間ダイバーシティ方式の有する品質と同等
にまで改善することができる。勿論、シャドーイングに
対する送信空間ダイバーシティも前記受信品質情報によ
り確実且つ効果的に機能することは明らかである。
【００４１】また、送信空間ダイバーシティ送信信号の
受信側である相手局装置としては、受信品質情報を送る
のみで受信状態を改善できるから、複数のアンテナ等を
用いる受信空間ダイバーシティ装置等、構造的装置は極
力省略又は簡略化することができ、小型化、簡略化、経
済化等を必要とする携帯端末装置を使用する移動通信用
ＴＤＭＡ通信方式に好適である。
受信側である相手局装置としては、受信品質情報を送る
のみで受信状態を改善できるから、複数のアンテナ等を
用いる受信空間ダイバーシティ装置等、構造的装置は極
力省略又は簡略化することができ、小型化、簡略化、経
済化等を必要とする携帯端末装置を使用する移動通信用
ＴＤＭＡ通信方式に好適である。
【００４２】特に、携帯端末装置においては、受信空間
ダイバーシティ効果を充分発揮できるほどのＭＡＩＮ／
ＳＵＢアンテナ距離をとることができないので、端末の
受信空間ダイバーシティより、端末で制御できる基地局
での通信空間ダイバーシティによる効果は顕著である。
ダイバーシティ効果を充分発揮できるほどのＭＡＩＮ／
ＳＵＢアンテナ距離をとることができないので、端末の
受信空間ダイバーシティより、端末で制御できる基地局
での通信空間ダイバーシティによる効果は顕著である。
【００４３】更に、マルチパスフェージングに対して
は、図３に関連して詳述したことから分かるように端末
局は比較的広い範囲で多少移動しても受信品質が変化し
ない。このことはマルチパスフェージングの他の要因の
変化に対しても一般に成り立つことより基地局の切替制
御を高速に切り替える必要がないので、端末局の受信品
質情報の基地局への伝送時間の遅れ等、アンテナの切替
制御の遅れは特段問題とならない点で本発明のダイバー
シティ方式は有利である。
は、図３に関連して詳述したことから分かるように端末
局は比較的広い範囲で多少移動しても受信品質が変化し
ない。このことはマルチパスフェージングの他の要因の
変化に対しても一般に成り立つことより基地局の切替制
御を高速に切り替える必要がないので、端末局の受信品
質情報の基地局への伝送時間の遅れ等、アンテナの切替
制御の遅れは特段問題とならない点で本発明のダイバー
シティ方式は有利である。
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】マルチパスフェージングの影響を説明する図で
ある。
ある。
【図３】上り回線と下り回線との間の伝送路の相関性を
示す図である。
示す図である。
【図４】ＴＤＭＡ無線通信方式における本発明の他の実
施の形態を示す図である。
施の形態を示す図である。
【図５】従来の送信空間ダイバーシティ制御方式を示す
図である。
図である。
【図６】マルチパスフェージングを説明する図である。
１ ＭＡＩＮアンテナ ２ ＳＵＢアンテナ ３，４ 受信機 ５ 送信機 ６ 受信空間ダイバーシティ制御信号発生回路 ７ 送信スイッチ回路 ８ 受信スイッチ回路 ９ 送信空間ダイバーシティ制御信号反転回路 １０ 端末局装置 １１ アンテナ １２ 受信機 １３ 切替要求信号発生回路 １４ 排他的論理和回路 １５ 検出回路 ２１，２２ アンテナ ２３，２４ 受信機 ２５ 送信機 ２６ 誤りビット比較回路 ２７ 送信スイッチ回路 ２８ 受信スイッチ回路 ２９，３０ 誤り検出回路
Claims (5)
- 【請求項１】 受信空間ダイバーシティ制御信号を送信
空間ダイバーシティの複数のアンテナ切替制御に利用す
る送信空間ダイバーシティ制御方法において、相手局が
送信する相手局受信品質情報に基づき前記送信空間ダイ
バーシティ制御信号を切り替えることを特徴とする送信
空間ダイバーシティ制御方法。 - 【請求項２】 送受兼用の２つのアンテナを有する基地
局と複数の端末局とからなる多方向多元接続通信方式に
おける送信空間ダイバーシティ制御に適用したことを特
徴とする請求項１記載の送信空間ダイバーシティ制御方
法。 - 【請求項３】 送受兼用の２つのアンテナを有する基地
局と複数の端末局とからなるＴＤＭＡ通信方式における
送信空間ダイバーシティ制御方法において、前記各端末
局は受信信号から受信品質情報を検出して前記基地局に
送信し、前記基地局は、複数の端末局毎に受信空間ダイ
バーシティ制御信号を送信空間ダイバーシティ制御信号
とし、前記各端末局から受信された端末局受信品質情報
に基づき前記各送信空間ダイバーシティ制御信号の反転
又は非反転の制御を行うことを特徴とする送信空間ダイ
バーシティ制御方法。 - 【請求項４】 送受兼用の２つのアンテナを有する基地
局と複数の端末局とからなるＴＤＭＡ通信方式の基地局
空間ダイバーシティ装置において、端末局毎の受信空間
ダイバーシティ制御信号を発生する受信空間ダイバーシ
ティ制御手段と、前記受信空間ダイバーシティ制御信号
を送信空間ダイバーシティ制御信号として前記端末局毎
に前記アンテナを切り替える送信空間ダイバーシティ制
御手段と、端末局の送信タイムスロットからの端末局受
信品質情報を受信する品質情報受信手段と、前記端末局
受信品質情報により前記送信空間ダイバーシティ制御信
号の反転又は非反転の制御を行う反転制御手段とを有す
ることを特徴とする基地局空間ダイバーシティ装置。 - 【請求項５】 送受兼用の２つのアンテナを有する基地
局と複数の端末局とからなるＴＤＭＡ通信方式の端末局
空間ダイバーシティ装置において、受信信号から受信品
質情報を検出する受信品質検出手段と、前記受信品質情
報を基地局向けの自局の送信タイムスロットで送信する
品質情報送信手段とを有することを特徴とする端末局空
間ダイバーシティ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049787A JP2947157B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 送信空間ダイバーシティ制御方法及び送信空間ダイバーシティ装置 |
| US08/806,279 US5970061A (en) | 1996-03-07 | 1997-02-25 | Transmission space diversity controlling method and transmission space diversity apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8049787A JP2947157B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 送信空間ダイバーシティ制御方法及び送信空間ダイバーシティ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09247060A true JPH09247060A (ja) | 1997-09-19 |
| JP2947157B2 JP2947157B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=12840880
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8049787A Expired - Fee Related JP2947157B2 (ja) | 1996-03-07 | 1996-03-07 | 送信空間ダイバーシティ制御方法及び送信空間ダイバーシティ装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5970061A (ja) |
| JP (1) | JP2947157B2 (ja) |
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