JP7012797B2 - Remote transmit unit, remote receive unit and remote unit - Google Patents
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Description
特許法第３０条第２項適用 開催日：令和１年１０月４日、集会名：一般社団電子情報通信学会 通信ソサイエティ ＭＩＫＡ ２０１９、開催場所：北海道大学Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Law Date: October 4, 1st year of Reiwa, Meeting name: Institute of Electronics, Information and Communication Engineers Communication Society MIKA 2019, Venue: Hokkaido University
特許法第３０条第２項適用 開催日：令和１年１１月４日、集会名：ＳｍａｒｔＣｏｍ ２０１９－Ｔｈｅ ６ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｓｍａｒｔ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ、開催場所：ラトガーズ大学 イン アンド カンファレンス センターApplication of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Date: November 4, 1st year of Reiwa, Meeting name: SmartCom 2019-The 6th International Workshop on Smart Wireless Communications, Venue: Rutgers University In and Conference Center
特許法第３０条第２項適用 開催日：令和１年１１月２２日、集会名：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｆｏｒｕｍ ＷｉｎｎＣｏｍｍ ２０１９、開催場所：アトキンソンホールApplication of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act Date: November 22, 1st year of Reiwa, Meeting name: Willless Innovation Forum WinnComm 2019, Venue: Atkinson Hall
本発明は、リモート送信ユニット、リモート受信ユニット及びリモートユニットに関する。 The present invention relates to a remote transmitting unit, a remote receiving unit and a remote unit.
第５世代移動通信方式の技術仕様の標準化に際して、第４世代の１０００倍の通信スピードの実現を目指すｅＭＢＢ(enhanced Mobile Broadband)と並んで実現目標の一つとされたｍＭＴＣ(massive Machine Type Communication)を実現するためには、１台の基地局に対して、数千台の端末との通信を可能にする必要がある。 In standardizing the technical specifications of the 5th generation mobile communication system, we have set the mMTC (massive Machine Type Communication), which is one of the realization goals, along with the eMBB (enhanced Mobile Broadband), which aims to achieve 1000 times the communication speed of the 4th generation. In order to realize this, it is necessary to enable communication with thousands of terminals for one base station.
通信速度の向上のためには、周波数、タイムスロット、送信電力等の限られた無線リソースの最適化を要する。この送信電力やＳ／Ｎの最適化を図る手段として、多数のアンテナエレメントの集合体として構築されるアレーアンテナを利用し、通信を必要とする端末にビームを集中させるビームフォーミング技術が知られている（特許文献１参照）。 In order to improve the communication speed, it is necessary to optimize limited radio resources such as frequency, time slot, and transmission power. As a means for optimizing the transmission power and S / N, a beamforming technology that concentrates a beam on a terminal that requires communication by using an array antenna constructed as an aggregate of a large number of antenna elements is known. (See Patent Document 1).
しかしながら、第５世代移動通信方式の仕様である３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Program)Ｒｅｌｅａｓｅ１５～１７で規定されているビームフォーミングでは、基地局に割当てられる１００ＭＨｚ～数百ＭＨｚの帯域全体が一つのビームとして制御されるので、ある瞬間においては特定の１方向のみにビームを振り向けることしかできない。 However, in the beamforming specified in 3GPP (3rd Generation Partnership Program) Releases 15 to 17, which is the specification of the 5th generation mobile communication system, the entire band of 100 MHz to several hundred MHz assigned to the base station is controlled as one beam. Therefore, at a certain moment, the beam can only be directed in one specific direction.
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであって、同一タイムスロットにおいてスペクトラムを分割してそれぞれを個別の端末に向けたビームを形成することができるリモート送信ユニット、リモート受信ユニット及びリモートユニットを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and is a remote transmission unit, a remote reception unit, and a remote transmission unit capable of dividing a spectrum in the same time slot to form a beam directed to an individual terminal. The purpose is to provide a remote unit.
本発明に係るリモート送信ユニットは、複数のアンテナエレメントを有するリモート送信ユニットであって、ビームフォーミング制御信号から前記各アンテナエレメントに対応した振幅・位相制御信号を抽出する送信ビームフォーミング制御信号分配部と、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)入力ポイント数を統一する送信ＣＰ除去部と、前記ＦＦＴ入力ポイント数を統一した前記ＯＦＤＭ変調信号をＦＦＴ処理し、前記ＯＦＤＭ変調信号をサブキャリア毎の１次変調信号に分離する送信ＦＦＴ部と、送信ユニット部と、を備え、前記送信ユニット部は、分離した前記１次変調信号と、抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する送信サブキャリア振幅・位相制御部と、前記乗算信号をＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)処理する送信ＩＦＦＴ部と、ＩＦＦＴ処理した前記乗算信号にサイクリックプレフィックスを付加し、ＯＦＤＭ変調信号を生成する送信ＣＰ付加部と、生成した前記ＯＦＤＭ変調信号をアナログベースバンド信号に変換するＤＡＣ部と、変換した前記アナログベースバンド信号をＲＦ（Radio Frequency）信号に周波数変換し、増幅して、前記アンテナエレメントに供給する周波数変換増幅部と、を有することを特徴とする。 The remote transmission unit according to the present invention is a remote transmission unit having a plurality of antenna elements, and is a transmission beam forming control signal distribution unit that extracts an amplitude / phase control signal corresponding to each antenna element from a beam forming control signal. , The transmission CP remover that removes the cyclic prefix from the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation signal and unifies the number of FFT (Fast Fourier Transform) input points, and the OFDM modulated signal that unifies the number of FFT input points. A transmission FFT unit and a transmission unit unit which are processed and separated into a primary modulation signal for each subcarrier are provided, and the transmission unit unit includes the separated primary modulation signal and the extracted primary modulation signal. A transmission subcarrier amplitude / phase control unit that generates a multiplication signal obtained by multiplying the amplitude / phase control signal by a complex number for each subcarrier, a transmission OFDM unit that processes the multiplication signal by IFF (Inverse Fast Fourier Transform), and an IFF processing. A transmission CP addition unit that adds a cyclic prefix to the multiplied signal to generate an OFDM modulated signal, a DAC unit that converts the generated OFDM modulated signal into an analog baseband signal, and the converted analog baseband signal. It is characterized by having a frequency conversion amplification unit that converts a frequency into an RF (Radio Frequency) signal, amplifies it, and supplies it to the antenna element.
前記リモート送信ユニットにおいて、前記送信ユニット部を複数備え、前記各送信ユニット部の前記周波数変換増幅部から前記アンテナエレメントに前記ＲＦ信号が供給されることを特徴とする。 The remote transmission unit is provided with a plurality of transmission unit units, and the RF signal is supplied to the antenna element from the frequency conversion amplification unit of each transmission unit unit.
本発明に係るリモート受信ユニットは、複数のアンテナエレメントを有するリモート受信ユニットであって、ビームフォーミング制御信号から前記各アンテナエレメントに対応した振幅・位相制御信号を抽出する受信ビームフォーミング制御信号分配部と、受信ユニット部と、を備え、前記受信ユニット部は、前記アンテナエレメントから送信されたＲＦ信号を増幅し、アナログベースバンド信号に変換する増幅周波数変換部と、変換した前記アナログベースバンド信号をサンプリングし、ディジタルＩ－Ｑ信号に変換するＡＤＣ部と、前記ディジタルＩ－Ｑ信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ入力ポイント数を統一する受信ＣＰ除去部と、前記ＦＦＴ入力ポイント数を統一した前記ディジタルＩ－Ｑ信号をＦＦＴ処理し、前記ディジタルＩ－Ｑ信号をサブキャリア毎の１次変調信号に分離する受信ＦＦＴ部と、分離した前記１次変調信号と、抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する受信サブキャリア振幅・位相制御部と、有し、生成した乗算信号を加算する加算部と、加算した前記乗算信号をＩＦＦＴ処理する受信ＩＦＦＴ部と、ＩＦＦＴ処理した前記乗算信号にサイクリックプレフィックスを付加し、ＯＦＤＭ変調信号を生成する受信ＣＰ付加部と、を備えることを特徴とする。 The remote receiving unit according to the present invention is a remote receiving unit having a plurality of antenna elements, and is a receiving beam forming control signal distribution unit that extracts an amplitude / phase control signal corresponding to each antenna element from a beam forming control signal. The receiving unit unit includes an amplification frequency conversion unit that amplifies the RF signal transmitted from the antenna element and converts it into an analog baseband signal, and the receiving unit unit samples the converted analog baseband signal. The ADC unit that converts the digital IQ signal into a digital IQ signal, the receiving CP removal unit that removes the cyclic prefix from the digital IQ signal and unifies the number of FFT input points, and the FFT input point unifying the number of FFT input points. The reception FFT unit that performs FFT processing on the digital IQ signal and separates the digital IQ signal into a primary modulation signal for each subcarrier, the separated primary modulation signal, and the extracted amplitude / phase control signal. A reception subcarrier amplitude / phase control unit that generates a multiplication signal multiplied by a complex number for each subcarrier, an addition unit that has and adds the generated multiplication signal, and a reception IFFT that performs IFFT processing on the added multiplication signal. It is characterized by including a unit and a reception CP addition unit that adds a cyclic prefix to the dpi-processed multiplication signal and generates an OFDM modulated signal.
前記リモート受信ユニットにおいて、前記受信ユニット部を複数備え、前記各受信ユニット部の前記増幅周波数変換部が前記アンテナエレメントから前記ＲＦ信号を受信することを特徴とする。 The remote receiving unit includes a plurality of receiving unit units, and the amplified frequency conversion unit of each receiving unit unit receives the RF signal from the antenna element.
本発明に係るリモートユニットは、リモート送信ユニットと、リモート受信ユニットとを備えることを特徴とする。 The remote unit according to the present invention is characterized by including a remote transmission unit and a remote reception unit.
本発明のリモート送信ユニット、リモート受信ユニット及びリモートユニットでは、同一タイムスロット内においても割当てられたリソース毎に複数の個別の端末向けのビームを形成することができる。 In the remote transmission unit, remote reception unit, and remote unit of the present invention, a beam for a plurality of individual terminals can be formed for each allocated resource even within the same time slot.
＜基地局１０の構成＞
以下に、本発明の実施形態に係る基地局１０、リモート送信ユニット２００及びリモート受信ユニット３００を実施するための形態（以下、「実施形態」という）について、図面を用いて説明する。図１は、本発明の実施形態に係る基地局１０の説明図であり、図２は、リモート送信ユニット２００の説明図であり、図３は、リモート受信ユニット３００の説明図である。
<Configuration of
Hereinafter, embodiments (hereinafter, referred to as “embodiments”) for implementing the
基地局１０は、リモートユニット１００(Remote Unit)、分散ノード４００(Distributed Unit)及び集約ノード５００(Central Unit)を備える。リモートユニット１００は、アンテナエレメント１０２、リモート送信ユニット２００及びリモート受信ユニット３００を備える。ここで、アンテナエレメント１０２は、アンテナエレメント１０２－１、１０２－２・・・・１０２－ｎと複数のアレイアンテナから構成される。
The
＜リモート送信ユニット２００の構成＞
リモート送信ユニット２００は、送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２、送信ＣＰ除去部２０４、送信ＦＦＴ部２０６及び送信ユニット部２１０を備える。
<Configuration of
The
送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２は、周波数領域のＩ－Ｑ信号であるビームフォーミング(BF：Beam Forming)制御信号から各アンテナエレメント１０２に対応した振幅・位相制御信号を抽出する手段である。
The transmission beamforming control
送信ＣＰ除去部２０４は、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)入力ポイント数を統一する手段である。
The transmission
送信ＦＦＴ部２０６は、ベースバンドの時間領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号をＦＦＴ処理し、すなわち、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、前記ＯＦＤＭ変調信号をサブキャリア毎の、例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の１次変調信号に分離する手段である。
The
送信ユニット部２１０は、送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２、送信ＩＦＦＴ部２１４、送信ＣＰ付加部２１６、ＤＡＣ部２１８及び周波数変換増幅部２２０を備える。また、送信ユニット部２１０は、アンテナエレメント１０２に対応する数が設けられている。すなわち、送信ユニット部２１０は、送信ユニット部２１０－１、２１０－２・・・・２１０－ｎと複数ある。
The
送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２は、ＯＦＤＭ変調信号のサブキャリアから分離したサブキャリア毎の１次変調信号と、ビームフォーミング制御信号から抽出した振幅・位相制御信号（振幅・位相変換ベクトル）とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する手段である。 The transmission subcarrier amplitude / phase control unit 212 includes a primary modulation signal for each subcarrier separated from the subcarriers of the OFDM modulation signal, and an amplitude / phase control signal (amplitude / phase conversion vector) extracted from the beam forming control signal. Is a means to generate a multiplication signal obtained by multiplying by a complex number for each subcarrier.
送信ＩＦＦＴ部２１４は、受信した信号をＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)処理し、すなわち、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する手段である。
The
送信ＣＰ付加部２１６は、受信した信号にサイクリックプレフィックスを付加し、ＯＦＤＭ変調信号を生成する手段である。
The transmission
ＤＡＣ部２１８は、受信したＯＦＤＭ変調信号をアナログベースバンド信号に変換する手段である。
The
周波数変換増幅部２２０は、アナログベースバンド信号をＲＦ（Radio Frequency）信号に周波数変換し、増幅する手段である。
The frequency
＜リモート受信ユニット３００の構成＞
リモート受信ユニット３００は、受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２、受信ユニット部３１０、加算部３２２、受信ＩＦＦＴ部３２４及び受信ＣＰ付加部３２６を備える。
<Configuration of remote
The
受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２は、送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２と同様の機能を有する手段である。
The receive beamforming control
受信ユニット部３１０は、増幅周波数変換部３１２、ＡＤＣ部３１４、受信ＣＰ除去部３１６、受信ＦＦＴ部３１８及び受信サブキャリア振幅・位相制御部３２０を備える。また、受信ユニット部３１０は、アンテナエレメント１０２に対応する数が設けられている。すなわち、受信ユニット部３１０は、受信ユニット部３１０－１、３１０－２・・・・３１０－ｎと複数有する。
The
増幅周波数変換部３１２は、受信したＲＦ信号を増幅し、アナログベースバンド信号に変換する手段である。
The amplification
ＡＤＣ部３１４は、受信したアナログベースバンド信号をサンプリングし、ディジタルＩ－Ｑ信号に変換する手段である。
The
受信ＣＰ除去部３１６は、受信したディジタルＩ－Ｑ信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ入力ポイント数を統一する手段である。
The reception
受信ＦＦＴ部３１８は、受信したディジタルＩ－Ｑ信号をＦＦＴ処理し、すなわち、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、前記ディジタルＩ－Ｑ信号をサブキャリア毎の１次変調信号に分離する手段である。
The
受信サブキャリア振幅・位相制御部３２０は、送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２と同様の機能を有する手段である。加算部３２２は、各受信ユニット部３１０から受信した信号を加算する手段である。受信ＩＦＦＴ部３２４は、送信ＩＦＦＴ部２１４と同様の機能を有する手段である。受信ＣＰ付加部３２６は、送信ＣＰ付加部２１６と同様の機能を有する手段である。
The reception subcarrier amplitude /
＜リモート送信ユニット２００の動作の説明＞
次に、リモート送信ユニット２００の動作について、図２、図４を用いて説明する。図４は、リモート送信ユニット２００の処理手順の説明図である。
<Explanation of operation of
Next, the operation of the
送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２は、分散ノード４００から送信された周波数領域のＩ－Ｑ信号であるビームフォーミング制御信号を受信する（ステップＳ１）。送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２は、受信した前記ビームフォーミング制御信号から、各アンテナエレメント１０２に対応した振幅・位相制御信号を抽出し、送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２に送信する（ステップＳ２）。
The transmission beamforming control
送信ＣＰ除去部２０４は、分散ノード４００から送信されたベースバンドの時間領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号を受信する（ステップＳ３）。送信ＣＰ除去部２０４は、受信した前記ＯＦＤＭ変調信号からサイクリックプレフィックスを除去し、固定サイズのＦＦＴ処理に合わせるために、ＦＦＴ入力ポイント数を前記固定サイズに統一し、処理後のＯＦＤＭ変調信号を送信ＦＦＴ部２０６に送信する（ステップＳ４）。ここで、固定サイズは、例えば、２０４８ｐｔである。
The transmission
送信ＦＦＴ部２０６は、受信した前記ＯＦＤＭ変調信号をＦＦＴ処理し、サブキャリア毎の１次変調信号に分離し、送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２に送信する（ステップＳ５）。
The
送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２は、受信した前記１次変調信号と、送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２が抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算し、生成した乗算信号を送信ＩＦＦＴ部２１４に送信する（ステップＳ６）。
The transmission subcarrier amplitude / phase control unit 212 generated the received primary modulation signal by multiplying the amplitude / phase control signal extracted by the transmission beamforming control
送信ＩＦＦＴ部２１４は、受信した前記乗算信号をＩＦＦＴ処理し、送信ＣＰ付加部２１６に送信する（ステップＳ７）。
The transmission IFFT
送信ＣＰ付加部２１６は、受信したＩＦＦＴ処理した前記乗算信号にサイクリックプレフィックスを付加し、ＯＦＤＭフレームを構築し、生成したＯＦＤＭ変調信号をＤＡＣ部２１８に送信する（ステップＳ８）。
The transmission
ＤＡＣ部２１８は、受信した前記ＯＦＤＭ変調信号をアナログベースバンド信号に変換し、周波数変換増幅部２２０に送信する（ステップＳ９）。
The
周波数変換増幅部２２０は、受信した前記アナログベースバンド信号をＲＦ信号に周波数変換し、増幅して、アンテナエレメント１０２に供給する（ステップＳ１０）。なお、必要に応じて、ＢＰＦ(Band Pass Filter)又は、ＬＰＦ(Low Pass Filter)を挿入してスプリアス成分を除去しても良い。
The frequency
また、送信ユニット部２１０－１から生成されたＲＦ信号は、アンテナエレメント１０２－１に供給されるように、各送信ユニット部２１０で生成されたＲＦ信号が、対応する各アンテナエレメント１０２、すなわち、アンテナエレメント１０２－１、１０２－２・・・・１０２－ｎに供給される。
Further, the RF signal generated by the
リモート送信ユニット２００は、複数のアンテナエレメント１０２を有するリモート送信ユニット２００であって、ビームフォーミング制御信号から前記各アンテナエレメント１０２に対応した振幅・位相制御信号を抽出する送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２と、時間領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ入力ポイント数を統一する送信ＣＰ除去部２０４と、前記ＦＦＴ入力ポイント数を統一した前記ＯＦＤＭ変調信号をＦＦＴ処理し、前記ＯＦＤＭ変調信号をサブキャリア毎の１次変調信号に分離する送信ＦＦＴ部２０６と、送信ユニット部２１０と、を備え、前記送信ユニット部２１０は、分離した前記１次変調信号と、抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２と、前記乗算信号をＩＦＦＴ処理する送信ＩＦＦＴ部２１４と、ＩＦＦＴ処理した前記乗算信号にサイクリックプレフィックスを付加し、ＯＦＤＭ変調信号を生成する送信ＣＰ付加部２１６と、生成した前記ＯＦＤＭ変調信号をアナログベースバンド信号に変換するＤＡＣ部２１８と、変換した前記アナログベースバンド信号をＲＦ信号に周波数変換し、増幅して、前記アンテナエレメント１０２に供給する周波数変換増幅部２２０と、を有する。
The
前記リモート送信ユニット２００において、前記送信ユニット部２１０を複数備え、前記各送信ユニット部２１０の前記周波数変換増幅部２２０から前記アンテナエレメント１０２に前記ＲＦ信号が供給される。
The
リモート送信ユニット２００によれば、同一タイムスロット内においても割当てられたリソース毎に複数の個別の端末向けのビームを形成することができる。
According to the
＜リモート受信ユニット３００の動作の説明＞
次に、リモート受信ユニット３００の動作について、図３、図５を用いて説明する。図５は、リモート受信ユニット３００の処理手順の説明図である
<Explanation of operation of
Next, the operation of the
受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２は、分散ノード４００から送信されたビームフォーミング制御信号を受信する（ステップＳ１１）。受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２は、受信した前記ビームフォーミング制御信号から、各アンテナエレメント１０２に対応した振幅・位相制御信号を抽出し、受信ユニット部３１０に送信する（ステップＳ１２）。
The received beamforming control
増幅周波数変換部３１２は、アンテナエレメント１０２から送信されたＲＦ信号を増幅し、アナログベースバンド信号に変換し、ＡＤＣ部３１４に送信する（ステップＳ１３）。
The amplification
ＡＤＣ部３１４は、受信したアナログベースバンド信号をサンプリングし、時間領域の信号であるディジタルＩ－Ｑ信号に変換し、受信ＣＰ除去部３１６に送信する（ステップＳ１４）。
The
受信ＣＰ除去部３１６は、受信した前記ディジタルＩ－Ｑ信号からサイクリックプレフィックスを除去し、固定サイズのＦＦＴ処理に合わせるために、ＦＦＴ入力ポイント数を前記固定サイズに統一し、処理後のディジタルＩ－Ｑ信号を受信ＦＦＴ部３１８に送信する（ステップＳ１５）。ここで、固定サイズは、例えば、２０４８ｐｔである。
The receiving
受信ＦＦＴ部３１８は、受信したディジタルＩ－Ｑ信号をＦＦＴ処理し、各サブキャリア毎の１次変調信号に分離し、受信サブキャリア振幅・位相制御部３２０に送信する（ステップＳ１６）。
The
受信サブキャリア振幅・位相制御部３２０は、受信した前記１次変調信号と、受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２が抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算し、生成した乗算信号を加算部３２２に送信する（ステップＳ１７）。
The reception subcarrier amplitude /
加算部３２２は、各受信ユニット部３１０、すなわち、受信ユニット部３１０－１、３１０－２・・・・３１０－ｎから送信された乗算信号を加算し、受信ＩＦＦＴ部３２４に送信する（ステップＳ１８）。
The
受信ＩＦＦＴ部３２４は、受信した加算した乗算信号をＩＦＦＴ処理し、受信ＣＰ付加部３２６に送信する（ステップＳ１９）。
The
受信ＣＰ付加部３２６は、受信したＩＦＦＴ処理した前記乗算信号にサイクリックプレフィックスを付加し、ＯＦＤＭフレームを構築し、生成した時間領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号を分散ノード４００に送信する（ステップＳ２０）。
The reception
リモート受信ユニット３００は、複数のアンテナエレメント１０２を有するリモート受信ユニット３００であって、ビームフォーミング制御信号から前記各アンテナエレメント１０２に対応した振幅・位相制御信号を抽出する受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２と、受信ユニット部３１０と、を備え、前記受信ユニット部３１０は、前記アンテナエレメント１０２から送信されたＲＦ信号を増幅し、アナログベースバンド信号に変換する増幅周波数変換部３１２と、変換した前記アナログベースバンド信号をサンプリングし、ディジタルＩ－Ｑ信号に変換するＡＤＣ部３１４と、前記ディジタルＩ－Ｑ信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ入力ポイント数を統一する受信ＣＰ除去部３１６と、前記ＦＦＴ入力ポイント数を統一した前記ディジタルＩ－Ｑ信号をＦＦＴ処理し、前記ディジタルＩ－Ｑ信号をサブキャリア毎の１次変調信号に分離する受信ＦＦＴ部３１８と、分離した前記１次変調信号と、抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する受信サブキャリア振幅・位相制御部３２０と、有し、生成した乗算信号を加算する加算部３２２と、加算した前記乗算信号をＩＦＦＴ処理する受信ＩＦＦＴ部３２４と、ＩＦＦＴ処理した前記乗算信号にサイクリックプレフィックスを付加し、時間領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号を生成する受信ＣＰ付加部３２６と、を備える。
The
前記リモート受信ユニット３００において、前記受信ユニット部３１０を複数備え、前記各受信ユニット部３１０の前記増幅周波数変換部３１２が前記アンテナエレメント１０２から前記ＲＦ信号を受信する。
The
リモート受信ユニット３００によれば、同一タイムスロット内においても割当てられたリソース毎に複数の個別の端末向けのビームを形成することができる。
According to the
＜基地局１０Ａの構成＞
以下に、本発明の他の実施形態に係る基地局１０Ａ、リモート送信ユニット２００Ａ及びリモート受信ユニット３００Ａを実施するための形態について、図面を用いて説明する。図６は、本発明の他の実施形態に係る基地局１０Ａの説明図であり、図７は、リモート送信ユニット２００Ａの説明図であり、図８は、リモート受信ユニット３００Ａの説明図である。
<Configuration of
Hereinafter, embodiments for implementing the
基地局１０Ａは、リモートユニット１００Ａ、分散ノード４００及び集約ノード５００を備える。リモートユニット１００Ａは、アンテナエレメント１０２、リモート送信ユニット２００Ａ及びリモート受信ユニット３００Ａを備える。なお、リモートユニット１００Ａは、Ｏ－ＲＡＮ Alliance（Open Radio Access Network Alliance）準拠のシステムである。
The
＜リモート送信ユニット２００Ａの構成＞
リモート送信ユニット２００Ａは、送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２及び送信ユニット部２１０Ａを備える。リモート送信ユニット２００Ａは、リモート送信ユニット２００に対して、リモート送信ユニット２００が備える送信ＣＰ除去部２０４及び送信ＦＦＴ部２０６を備えていない。また、送信ユニット部２１０Ａは、送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２Ａ、送信ＩＦＦＴ部２１４、送信ＣＰ付加部２１６、ＤＡＣ部２１８及び周波数変換増幅部２２０を備える。なお、リモート送信ユニット２００Ａが備える送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２は、リモート送信ユニット２００が備える送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２と同様であり、また、送信ユニット部２１０Ａが備える送信ＩＦＦＴ部２１４、送信ＣＰ付加部２１６、ＤＡＣ部２１８及び周波数変換増幅部２２０は、送信ユニット部２１０が備える送信ＩＦＦＴ部２１４、送信ＣＰ付加部２１６、ＤＡＣ部２１８及び周波数変換増幅部２２０と同様であり、その構成の説明については省略する。さらに、送信ユニット部２１０Ａは、アンテナエレメント１０２に対応する数が設けられている。すなわち、送信ユニット部２１０Ａは、送信ユニット部２１０Ａ－１、２１０Ａ－２・・・・２１０Ａ－ｎと複数ある。
<Configuration of
The
送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２Ａは、ベースバンドの時間領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号を受信し、受信したＯＦＤＭ変調信号と、ビームフォーミング制御信号から抽出した振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する手段である。
The transmission subcarrier amplitude /
＜リモート受信ユニット３００Ａの構成＞
リモート受信ユニット３００Ａは、受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２、受信ユニット部３１０及び加算部３２２を備える。リモート受信ユニット３００Ａは、リモート受信ユニット３００に対して、リモート受信ユニット３００が備える受信ＩＦＦＴ部３２４及び受信ＣＰ付加部３２６を備えていない。なお、リモート受信ユニット３００Ａが備える受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２、受信ユニット部３１０及び加算部３２２は、リモート受信ユニット３００が備える受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２、受信ユニット部３１０及び加算部３２２と同様であり、その構成の説明については省略する。
<Configuration of
The
＜リモート送信ユニット２００Ａの動作の説明＞
次に、リモート送信ユニット２００Ａの動作について、図７、図９を用いて説明する。図９は、リモート送信ユニット２００Ａの処理手順の説明図である。
<Explanation of operation of
Next, the operation of the
送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２は、分散ノード４００から送信された周波数領域のＩ－Ｑ信号であるビームフォーミング制御信号を受信する（ステップＳ１）。送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２は、受信した前記ビームフォーミング制御信号から、各アンテナエレメント１０２に対応した振幅・位相制御信号を抽出し、送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２Ａに送信する（ステップＳ２）。
The transmission beamforming control
送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２Ａは、分散ノード４００から送信されたベースバンドの時間領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号を受信する（ステップＳ３ａ）。
The transmission subcarrier amplitude /
送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２Ａは、受信したＯＦＤＭ変調信号と、送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２が抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算し、生成した乗算信号を送信ＩＦＦＴ部２１４に送信する（ステップＳ６ａ）。
The transmission subcarrier amplitude /
以降のリモート送信ユニット２００Ａの処理手順は、リモート送信ユニット２００の処理手順であるステップＳ７～ステップＳ１０と同様であるので説明を省略する。
Subsequent processing procedures for the
リモート送信ユニット２００Ａは、複数のアンテナエレメント１０２を有するリモート送信ユニット２００Ａであって、ビームフォーミング制御信号から前記各アンテナエレメント１０２に対応した振幅・位相制御信号を抽出する送信ビームフォーミング制御信号分配部２０２と、送信ユニット部２１０Ａと、を備え、前記送信ユニット部２１０Ａは、周波数領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号と、抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する送信サブキャリア振幅・位相制御部２１２と、前記乗算信号をＩＦＦＴ処理する送信ＩＦＦＴ部２１４と、ＩＦＦＴ処理した前記乗算信号にサイクリックプレフィックスを付加し、ＯＦＤＭ変調信号を生成する送信ＣＰ付加部２１６と、生成した前記ＯＦＤＭ変調信号をアナログベースバンド信号に変換するＤＡＣ部２１８と、変換した前記アナログベースバンド信号をＲＦ信号に周波数変換し、増幅して、前記アンテナエレメント１０２に供給する周波数変換増幅部２２０と、を有する。
The
＜リモート受信ユニット３００Ａの動作の説明＞
リモート受信ユニット３００Ａの処理手順は、リモート受信ユニット３００の処理手順であるステップＳ１１～ステップＳ１７と同様であるので説明を省略する。
<Explanation of operation of
Since the processing procedure of the
加算部３２２は、各受信ユニット部３１０、すなわち、受信ユニット部３１０－１、３１０－２・・・・３１０－ｎから送信された乗算信号を加算し、周波数領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号を生成する（ステップＳ１８ａ）。
The
リモート受信ユニット３００Ａは、複数のアンテナエレメント１０２を有するリモート受信ユニット３００Ａであって、ビームフォーミング制御信号から前記各アンテナエレメント１０２に対応した振幅・位相制御信号を抽出する受信ビームフォーミング制御信号分配部３０２と、受信ユニット部３１０と、を備え、前記受信ユニット部３１０は、前記アンテナエレメント１０２から送信されたＲＦ信号を増幅し、アナログベースバンド信号に変換する増幅周波数変換部３１２と、変換した前記アナログベースバンド信号をサンプリングし、ディジタルＩ－Ｑ信号に変換するＡＤＣ部３１４と、前記ディジタルＩ－Ｑ信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ入力ポイント数を統一する受信ＣＰ除去部３１６と、前記ＦＦＴ入力ポイント数を統一した前記ディジタルＩ－Ｑ信号をＦＦＴ処理し、前記ディジタルＩ－Ｑ信号をサブキャリア毎の１次変調信号に分離する受信ＦＦＴ部３１８と、分離した前記１次変調信号と、抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する受信サブキャリア振幅・位相制御部３２０と、有し、生成した乗算信号を加算し、周波数領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号を生成する加算部３２２と、を備える。
The
なお、本発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that various configurations can be adopted without departing from the gist of the present invention.
１０、１０Ａ…基地局
１００、１００Ａ…リモートユニット
１０２…アンテナエレメント
２００、２００Ａ…リモート送信ユニット
２０２…送信ＢＦ制御信号分配部
２０４…送信ＣＰ除去部
２０６…送信ＦＦＴ部
２１０、２１０Ａ…送信ユニット部
２１２、２１２Ａ…送信サブキャリア振幅・位相制御部
２１４…送信ＩＦＦＴ部
２１６…送信ＣＰ付加部
２１８…ＤＡＣ部
２２０…周波数変換増幅部
３００、３００Ａ…リモート受信ユニット
３０２…受信ＢＦ制御信号分配部
３１０…受信ユニット部
３１２…増幅周波数変換部
３１４…ＡＤＣ部
３１６…受信ＣＰ除去部
３１８…受信ＦＦＴ部
３２０…受信サブキャリア振幅・位相制御部
３２２…加算部
３２４…受信ＩＦＦＴ部
３２６…受信ＣＰ付加部
４００…分散ノード
５００…集約ノード
10, 10A ...
Claims (5)
ビームフォーミング制御信号から前記各アンテナエレメントに対応した振幅・位相制御信号を抽出する送信ビームフォーミング制御信号分配部と、
時間領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ(Fast Fourier Transform)入力ポイント数を統一する送信ＣＰ除去部と、
前記ＦＦＴ入力ポイント数を統一した前記ＯＦＤＭ変調信号をＦＦＴ処理し、前記ＯＦＤＭ変調信号をサブキャリア毎の１次変調信号に分離する送信ＦＦＴ部と、
送信ユニット部と、
を備え、
前記送信ユニット部は、
分離した前記１次変調信号と、抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する送信サブキャリア振幅・位相制御部と、
前記乗算信号をＩＦＦＴ(Inverse Fast Fourier Transform)処理する送信ＩＦＦＴ部と、
ＩＦＦＴ処理した前記乗算信号にサイクリックプレフィックスを付加し、ＯＦＤＭ変調信号を生成する送信ＣＰ付加部と、
生成した前記ＯＦＤＭ変調信号をアナログベースバンド信号に変換するＤＡＣ部と、
変換した前記アナログベースバンド信号をＲＦ（Radio Frequency）信号に周波数変換し、増幅して、前記アンテナエレメントに供給する周波数変換増幅部と、
を有することを特徴とするリモート送信ユニット。 A remote transmission unit with multiple antenna elements
A transmission beamforming control signal distribution unit that extracts the amplitude / phase control signal corresponding to each antenna element from the beamforming control signal, and a transmission beamforming control signal distribution unit.
A transmission CP remover that removes cyclic prefixes from OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation signals, which are IQ signals in the time domain, and unifies the number of FFT (Fast Fourier Transform) input points.
A transmission FFT unit that performs FFT processing on the OFDM modulated signal having a unified number of FFT input points and separates the OFDM modulated signal into a primary modulated signal for each subcarrier.
Transmission unit and
Equipped with
The transmission unit unit
A transmission subcarrier amplitude / phase control unit that generates a multiplication signal obtained by multiplying the separated primary modulation signal and the extracted amplitude / phase control signal by a complex number for each subcarrier.
A transmission IFFT unit that processes the multiplication signal by IFFT (Inverse Fast Fourier Transform), and
A transmission CP addition unit that adds a cyclic prefix to the IFFT-processed multiplication signal to generate an OFDM modulated signal, and a transmission CP addition unit.
A DAC unit that converts the generated OFDM modulated signal into an analog baseband signal, and
A frequency conversion amplification unit that frequency-converts the converted analog baseband signal into an RF (Radio Frequency) signal, amplifies it, and supplies it to the antenna element.
A remote transmission unit characterized by having.
前記送信ユニット部を複数備え、
前記各送信ユニット部の前記周波数変換増幅部から前記アンテナエレメントに前記ＲＦ信号が供給されることを特徴とするリモート送信ユニット。 In the remote transmission unit according to claim 1 ,
A plurality of transmission unit units are provided.
A remote transmission unit characterized in that the RF signal is supplied to the antenna element from the frequency conversion amplification unit of each transmission unit unit.
ビームフォーミング制御信号から前記各アンテナエレメントに対応した振幅・位相制御信号を抽出する受信ビームフォーミング制御信号分配部と、
受信ユニット部と、
を備え、
前記受信ユニット部は、
前記アンテナエレメントから送信されたＲＦ信号を増幅し、アナログベースバンド信号に変換する増幅周波数変換部と、
変換した前記アナログベースバンド信号をサンプリングし、ディジタルＩ－Ｑ信号に変換するＡＤＣ部と、
前記ディジタルＩ－Ｑ信号からサイクリックプレフィックスを除去し、ＦＦＴ入力ポイント数を統一する受信ＣＰ除去部と、
前記ＦＦＴ入力ポイント数を統一した前記ディジタルＩ－Ｑ信号をＦＦＴ処理し、前記ディジタルＩ－Ｑ信号をサブキャリア毎の１次変調信号に分離する受信ＦＦＴ部と、
分離した前記１次変調信号と、抽出した前記振幅・位相制御信号とをサブキャリア毎に、複素数乗算した乗算信号を生成する受信サブキャリア振幅・位相制御部と、
を有し、
生成した乗算信号を加算し、周波数領域のＩ－Ｑ信号であるＯＦＤＭ変調信号を生成する加算部と、
を備えることを特徴とするリモート受信ユニット。 A remote receiving unit with multiple antenna elements
A received beamforming control signal distribution unit that extracts the amplitude / phase control signal corresponding to each antenna element from the beamforming control signal, and
Receiving unit and
Equipped with
The receiving unit unit
An amplification frequency converter that amplifies the RF signal transmitted from the antenna element and converts it into an analog baseband signal.
An ADC unit that samples the converted analog baseband signal and converts it into a digital IQ signal.
A receive CP removal unit that removes cyclic prefixes from the digital IQ signal and unifies the number of FFT input points.
A receiving FFT unit that performs FFT processing on the digital IQ signal having a unified number of FFT input points and separates the digital IQ signal into a primary modulation signal for each subcarrier.
A reception subcarrier amplitude / phase control unit that generates a multiplication signal obtained by multiplying the separated primary modulation signal and the extracted amplitude / phase control signal by a complex number for each subcarrier.
Have,
An adder that adds the generated multiplication signals to generate an OFDM modulation signal that is an IQ signal in the frequency domain.
A remote receiving unit characterized by being equipped with.
前記受信ユニット部を複数備え、
前記各受信ユニット部の前記増幅周波数変換部が前記アンテナエレメントから前記ＲＦ信号を受信することを特徴とするリモート受信ユニット。 In the remote receiving unit according to claim 3 ,
A plurality of receiving unit units are provided.
A remote receiving unit, wherein the amplified frequency conversion unit of each receiving unit unit receives the RF signal from the antenna element.
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