JPH0744490B2 - One frequency alternating communication system for mobile communication - Google Patents
One frequency alternating communication system for mobile communicationInfo
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- JPH0744490B2 JPH0744490B2 JP1273331A JP27333189A JPH0744490B2 JP H0744490 B2 JPH0744490 B2 JP H0744490B2 JP 1273331 A JP1273331 A JP 1273331A JP 27333189 A JP27333189 A JP 27333189A JP H0744490 B2 JPH0744490 B2 JP H0744490B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、基地局と移動局との間で単一周波数の信号を
交互に送受信する移動通信方式において、基地局で受信
ダイバーシチおよび送信ダイバーシチを実現して通信品
質の改善を図った移動通信用一周波数交互通信方式に関
する。The present invention relates to a mobile communication system for alternately transmitting and receiving a signal of a single frequency between a base station and a mobile station, and the present invention relates to a receive diversity and a transmit diversity at the base station. The present invention relates to a one-frequency alternating communication system for mobile communication that realizes the above and improves communication quality.
第7図は、基地局と移動局との間で単一周数数の信号を
交互に送受信する移動通信方式を説明する概念図であ
る。FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a mobile communication system in which signals of a single frequency are alternately transmitted and received between a base station and a mobile station.
図において、基地局71は、ダイバーシチ用に複数(ここ
では2本)の送受信兼用のアンテナ731、732と、1台
の受信機と、1台の送信機とを有する。移動局75は、小
型化のために1本の送受信兼用のアンテナ77と、1台の
受信機と、1台の送信機とを有する。In the figure, a base station 71 has a plurality (here, two) of antennas 73 1 and 73 2 for both transmission and reception for diversity, one receiver, and one transmitter. The mobile station 75 has one antenna 77 for both transmission and reception, one receiver, and one transmitter for downsizing.
基地局71のアンテナ731あるいはアンテナ732から送信
される搬送波周波数f1の信号は、移動局75のアンテナ
77に受信される。また、移動局75のアンテナ77から送信
される搬送波周波数f1の信号は、基地局71のアンテナ
731およびアンテナ732に受信され、その一方が選択さ
れる。すなわち、基地局71では複数のアンテナの受信レ
ベルの中で、それが最大となるアンテナからの受信信号
を復調する選択ダイバーシチが行われる構成である。Antenna 73 1 or the signal of the carrier frequency f 1 to be transmitted from the antenna 73 2 of the base station 71, mobile station 75 antenna
Received at 77. Further, the signal of the carrier frequency f 1 transmitted from the antenna 77 of the mobile station 75 is the antenna of the base station 71.
73 received 1 and the antenna 73 2, one of which is selected. That is, in the base station 71, among the reception levels of the plurality of antennas, selection diversity is performed to demodulate the reception signal from the antenna having the maximum reception level.
なお、基地局71と移動局75が単一周波数で双方向の通信
を行う移動通信方式は、第8図に示すように、所定の送
信時間Tで交互に送信するプレストーク通信である。こ
こで、移動局75から基地局71に対する信号を上り信号と
し、基地局71から移動局75に対する信号を下り信号とす
る。The mobile communication system in which the base station 71 and the mobile station 75 perform bidirectional communication at a single frequency is press talk communication in which transmission is performed alternately at a predetermined transmission time T, as shown in FIG. Here, the signal from the mobile station 75 to the base station 71 is an upstream signal, and the signal from the base station 71 to the mobile station 75 is a downstream signal.
第9図は、基地局および移動局の要部構成を示すブロッ
ク図である。なお、(a)は基地局を示し、(b)は移
動局を示す。FIG. 9 is a block diagram showing a main configuration of a base station and a mobile station. In addition, (a) shows a base station and (b) shows a mobile station.
図において、基地局の送信機81および受信機82には、ス
イッチ制御回路83により切り換え制御される高周波スイ
ッチ84、85を介してアンテナ861、862が接続される。
移動局の送信機91および受信機92には、スイッチ制御回
路93により切り換え制御される高周波スイッチ94を介し
てアンテナ96が接続される。なお、高周波スイッチ84、
94は送受信切換え信号に応じて切り換えられ、高周波ス
イッチ85はアンテナ切換え信号により切り換えられる。In the figure, antennas 86 1 and 86 2 are connected to a transmitter 81 and a receiver 82 of a base station via high frequency switches 84 and 85 which are switched and controlled by a switch control circuit 83.
An antenna 96 is connected to a transmitter 91 and a receiver 92 of the mobile station via a high frequency switch 94 which is switch-controlled by a switch control circuit 93. The high frequency switch 84,
94 is switched according to the transmission / reception switching signal, and the high frequency switch 85 is switched according to the antenna switching signal.
ここで、移動局が送信する上り信号の送信時間T内で
は、移動局の高周波スイッチ94は送信機91側に、基地局
の高周波スイッチ84は受信機82側に切り換えられる。ま
た、基地局が送信する下り信号の送信時間T内では、基
地局の高周波スイッチ84は送信機81側に、移動局の高周
波スイッチ94は受信機92側に切り換えられる。また、基
地局の高周波スイッチ85は、各アンテナ861、862に受
信される信号の受信レベルが大きい方に切り換えられ
る。Here, within the transmission time T of the upstream signal transmitted by the mobile station, the high frequency switch 94 of the mobile station is switched to the transmitter 91 side, and the high frequency switch 84 of the base station is switched to the receiver 82 side. Further, within the transmission time T of the downlink signal transmitted by the base station, the high frequency switch 84 of the base station is switched to the transmitter 81 side, and the high frequency switch 94 of the mobile station is switched to the receiver 92 side. Further, the high frequency switch 85 of the base station is switched to the one in which the reception level of the signal received by each of the antennas 86 1 and 86 2 is higher.
以下、高周波スイッチ85の切り換え動作について説明す
る。The switching operation of the high frequency switch 85 will be described below.
第10図は、一つの信号区間内で送受信される上り信号お
よび下り信号のフレーム構成を示す。FIG. 10 shows a frame structure of an upstream signal and a downstream signal transmitted / received in one signal section.
上り信号および下り信号の信号長は送信時間Tに対応
し、プリアンブル信号、情報信号およびポストアンブル
信号により構成される。なお、プリアンブル信号および
ポストアンブル信号には、送信情報は含まれない。The signal lengths of the upstream signal and the downstream signal correspond to the transmission time T, and are composed of a preamble signal, an information signal and a postamble signal. Note that transmission information is not included in the preamble signal and the postamble signal.
基地局では、上り信号のプリアンブル信号の受信時間t
1内で、スイッチ制御回路83が高周波スイッチ85を交互
に切り換え、受信機82で検出された各受信レベルの大き
い方のアンテナを選択する受信ダイバーシチが行われ
る。At the base station, the reception time t of the uplink preamble signal
1 , the switch control circuit 83 alternately switches the high-frequency switch 85, and reception diversity is performed to select the antenna with the higher reception level detected by the receiver 82.
一方、移動局のアンテナは一つであるので、送信側で適
するアンテナを選択する送信ダイバーシチが行われる。
すなわち、基地局では、上り信号のポストアンブル信号
の受信時間t3内で、スイッチ制御回路83が高周波スイ
ッチ85を交互に切り換え、各受信レベルを検出してその
大きい方のアンテナを選択する。なお、この送信ダイバ
ーシチは、フェージングの変動が緩慢である条件のもと
で、上り信号に続く下り信号について伝搬路の相関が十
分に高い伝搬路の可逆性を利用し、基地局に受信される
上り信号のポストアンブル信号の受信レベルが大きいア
ンテナから送信される下り信号が、移動局での受信レベ
ルも大きいと見做すものである。On the other hand, since the mobile station has only one antenna, transmission diversity is performed to select an appropriate antenna on the transmission side.
That is, in the base station, the switch control circuit 83 alternately switches the high frequency switch 85 within the reception time t 3 of the postamble signal of the upstream signal, detects each reception level, and selects the antenna with the larger one. Note that this transmission diversity is received by the base station under the condition that the fluctuation of fading is slow, by utilizing the reversibility of the propagation path in which the correlation of the propagation path is sufficiently high for the downlink signal following the uplink signal. It is considered that a downlink signal transmitted from an antenna having a high reception level of an upstream postamble signal has a high reception level at a mobile station.
このように、基地局では、上り信号のプリアンブル信号
を用いて受信ダイバーシチを行い、同様に上り信号のポ
ストアンブル信号を用いて下り信号に対する送信ダイバ
ーシチを行う。なお、各ダイバーシチは、上り信号およ
び下り信号の周波数が同一であり、フェージングピッチ
が上り信号あるいは下り信号の送信時間(信号長)Tよ
りも十分に大きければ、有効に作用しかなりの効果を発
揮する。In this way, the base station performs reception diversity using the preamble signal of the uplink signal and similarly performs transmission diversity for the downlink signal using the postamble signal of the uplink signal. It should be noted that each diversity works effectively and exerts a considerable effect as long as the frequencies of the upstream signal and the downstream signal are the same and the fading pitch is sufficiently larger than the transmission time (signal length) T of the upstream signal or the downstream signal. To do.
ところが、基地局あるいは移動局における受信レベル
が、上り信号あるいは下り信号の送信時間Tの間に、選
択されたアンテナを用いた方が相対的に下がる場合には
その効果は大幅に減少する。However, when the reception level at the base station or the mobile station is relatively lowered during the transmission time T of the upstream signal or the downstream signal by using the selected antenna, the effect is significantly reduced.
第11図は、基地局および移動局における各受信レベルが
逆転する場合を説明する図である。FIG. 11 is a diagram explaining a case where the reception levels at the base station and the mobile station are reversed.
第11図(a)は、基地局の各アンテナの受信レベルの変
化を示す。基地局では、上り信号のプリアンブル信号の
受信時間t1で、各アンテナ861、862の受信レベルr
1、r2を比較する。ここでは受信レベルr1が大きい
ので、アンテナ861が選択される受信ダイバーシチが行
われる。ところが、上り信号の送信時間(信号長)Tの
間に、図に示すように受信レベルr1とr2の逆転が生
ずることがある。FIG. 11 (a) shows changes in the reception level of each antenna of the base station. The base station receives the reception level r of each antenna 86 1 and 86 2 at the reception time t 1 of the preamble signal of the uplink signal.
1 and r 2 are compared. Here, since the reception level r 1 is large, the reception diversity in which the antenna 86 1 is selected is performed. However, during the transmission time (signal length) T of the upstream signal, the reception levels r 1 and r 2 may be reversed as shown in the figure.
また、第11図(b)は、基地局の各アンテナから送信し
た信号の移動局における予想受信レベルの変化を示す。
基地局では、上り信号のポストアンブル信号の受信時間
t3で、各アンテナ861、862の受信レベルr1、r2
を比較する。ここでは受信レベルr2が大きくなってい
るので、下り信号の送信にはアンテナ862が選択される
送信ダイバーシチが行われる。移動局では、基地局のア
ンテナ762から送された下り信号が受信されるが、その
推定される受信レベルr2は下り信号の送信時間(信号
長)Tの間に、図に示すように、予想される受信レベル
r1との逆転が生ずることがある。Further, FIG. 11 (b) shows a change in the expected reception level at the mobile station of the signal transmitted from each antenna of the base station.
In the base station, the reception levels r 1 and r 2 of the antennas 86 1 and 86 2 are received at the reception time t 3 of the postamble signal of the uplink signal.
To compare. Here, since the reception level r 2 is high, transmission diversity is performed in which the antenna 86 2 is selected for transmitting the downlink signal. In the mobile station is the downlink signal sent from the antenna 76 2 of the base station is received, during the estimated reception level r 2 is the downstream signal transmission time (signal length) T, as shown in FIG. However, a reversal of the expected reception level r 1 may occur.
このように、従来の受信ダイバーシチおよび送信ダイバ
ーシチでは、送信時間Tの間はアンテナがそれぞれ固定
になるので、第11図に示す受信レベルが逆転する状況に
おいてはダイバーシチ効果が減少する問題点があった。As described above, in the conventional receive diversity and transmit diversity, since the antennas are fixed during the transmission time T, there is a problem that the diversity effect is reduced in the situation where the reception level shown in FIG. 11 is reversed. .
本発明は、上り信号あるいは下り信号の送信時間に対応
する1フレーム信号を受信している間の受信品質の劣化
を最小限に抑え、ダイバーシチ効果を有効に引き出すこ
とができる移動通信用一周数交互通信方式を提供するこ
とを目的とする。INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is intended to minimize the deterioration of the reception quality while receiving one frame signal corresponding to the transmission time of the upstream signal or the downstream signal, and to effectively bring out the diversity effect. The purpose is to provide a communication method.
第1図は、本発明方式の原理構成を示すブロック図であ
る。FIG. 1 is a block diagram showing the principle configuration of the method of the present invention.
本発明は、送受信兼用の複数のアンテナを有する基地局
と、送受信兼用の1本のアンテナを有する移動局との間
で、単一周波数の信号を所定の周期で交互に送受信し、
基地局で受信レベルの高いアンテナを用いて受信を行う
受信ダイバーシチ、および受信レベルの高いアンテナを
用いて次の移動局宛ての送信を行う送信ダイバーシチを
行う移動通信用一周波数交互通信方式において、基地局
には、複数のアンテナに対応した複数の受信機と、各受
信機の受信レベルが最大となる受信機を逐次選択する受
信ダイバーシチ制御手段と、送信時に前記受信レベルが
最大となる受信機に対応したアンテナを選択するととも
に、各受信レベルの所定時間後の値を予測し、逐次各予
測値が最大となるアンテナを選択する送信ダイバーシチ
制御手段とを備えて構成する。The present invention alternately transmits and receives a signal of a single frequency in a predetermined cycle between a base station having a plurality of antennas for both transmission and reception and a mobile station having one antenna for both transmission and reception,
In the one-frequency alternating communication method for mobile communication, the base station performs reception diversity using an antenna with a high reception level, and transmission diversity using the antenna with a high reception level to transmit to the next mobile station. The station has a plurality of receivers corresponding to a plurality of antennas, a reception diversity control means for sequentially selecting a receiver having the maximum reception level of each receiver, and a receiver having the maximum reception level at the time of transmission. The transmission diversity control means is configured to select a corresponding antenna, predict the value of each reception level after a predetermined time, and successively select the antenna having the maximum predicted value.
本発明は、基地局の受信ダイバーシチでは、複数のアン
テナに対応した各受信機における受信レベルを逐次モニ
タすることができ、その最大となる受信機を用いて受信
処理を行うことが可能になるので、受信期間中は常に最
高の受信レベルを確保することができる。According to the present invention, in the reception diversity of the base station, it is possible to successively monitor the reception level at each receiver corresponding to a plurality of antennas, and it becomes possible to perform the reception process using the maximum receiver. , The highest reception level can always be secured during the reception period.
また、基地局の送信ダイバーシチでは、送信に切り換わ
る直前の各受信レベルが最大であるアンテナを選択して
送信を開始する一方で、送信時間内の各時刻における各
受信レベルの値を予測し、逐次各予測値が最大となるア
ンテナを選択することにより、基地局の送信期間中は移
動局に常に最高の受信レベルを確保させることが可能と
なる。Further, in the transmission diversity of the base station, each reception level immediately before switching to transmission is selected and the transmission is started while selecting the antenna, while predicting the value of each reception level at each time within the transmission time, By sequentially selecting the antenna with the maximum predicted value, the mobile station can always have the highest reception level during the transmission period of the base station.
以下、図面に基づいて本発明の実施例について詳細に説
明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第2図は、本発明方式による基地局の一実施例構成を示
すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a base station according to the method of the present invention.
図において、複数(ここでは2本)の送受信兼用のアン
テナ211、212には、高周波スイッチ22を介して送信機
23が接続され、また連動して切り換えられる高周波スイ
ッチ24を介してそれぞれ受信機251、252が接続され
る。In the figure, a plurality in the antennas 21 1, 21 2 of both transmission and reception of (here two), the transmitter via the high-frequency switch 22
23 are connected, and receivers 25 1 and 25 2 are connected via a high-frequency switch 24 which is switched in conjunction with each other.
各受信機251、252から出力される受信機IF(中間周波
数)信号a1、a2は、その受信レベルの検出および比
較を行うレベル検出回路26と、受信レベルの過去および
現在の値から所定時間後の移動局の受信レベルを推定す
るレベル予測回路27に入力される。レベル検出回路26が
出力する制御信号bおよび各受信機251、252から出力
される復調信号c1、c2が入力される切換えスイッチ
28は、制御信号bに応じて各復調信号c1、c2のいず
れか一方を選択して出力する。The receiver IF (intermediate frequency) signals a 1 and a 2 output from the receivers 25 1 and 25 2 are level detection circuits 26 that detect and compare their reception levels, and past and present values of the reception levels. Is input to the level prediction circuit 27 that estimates the reception level of the mobile station after a predetermined time. Changeover switch demodulated signal c 1, c 2 the level detection circuit 26 is output from the control signal b and the receivers 25 1, 25 2 outputs is inputted
28 selects and outputs one of the demodulated signals c 1 and c 2 according to the control signal b.
レベル予測回路27が出力する下り信号の送信アンテナを
選択し、所定時間後に送信アンテナを切り換える制御信
号d、および送受信切換え信号eが入力されるスイッチ
制御回路29は、送受信切換え信号eに応じて高周波スイ
ッチ22、24をそれぞれ交互に、送信機23と各アンテナ21
1、212、あるいは受信機251、252とアンテナ211、
212との接続に切り換え、制御信号dに応じて送信機23
とアンテナ211あるいはアンテナ212との相互切り換え
を行う。The switch control circuit 29, which selects the transmission antenna of the downlink signal output by the level prediction circuit 27 and switches the transmission antenna after a predetermined time and the transmission / reception switching signal e, is input to the switch control circuit 29. The switches 22 and 24 are switched alternately, and the transmitter 23 and each antenna 21
1 , 21 2 , or receivers 25 1 , 25 2 and antenna 21 1 ,
21 Switch to the connection with 2 and transmit 23 according to the control signal d.
And the antenna 21 1 or the antenna 21 2 are mutually switched.
本発明の特徴とするところは、複数のアンテナに対応し
て受信機(本実施例では、二つの受信機251、252)を
備え、各上り信号の受信レベルから伝搬路の可逆性を利
用して移動局の受信レベルの推定により下り信号を送信
するアンテナを選択し、さらに、信号長T内における移
動局の各受信レベルを予測し、それらが交差する時点で
下り信号を送信するアンテナを切り換える送信ダイバー
シチを行うところにある。A feature of the present invention is that a receiver (in this embodiment, two receivers 25 1 and 25 2 ) corresponding to a plurality of antennas is provided, and the reversibility of the propagation path is determined from the reception level of each upstream signal. An antenna that transmits a downlink signal is selected by estimating the reception level of the mobile station by using the antenna, the reception level of the mobile station within the signal length T is predicted, and the downlink signal is transmitted when they intersect. This is where transmission diversity is performed to switch between.
なお、受信ダイバーシチでは、各アンテナに対応する複
数の受信機を用いて、各アンテナに受信される上り信号
の受信レベルを常時モニタし、その高い方の受信機出力
を逐次選択する構成であるので、受信レベル(通信品
質)の劣化を最小限に抑えることができる。また、従来
の受信ダイバーシチおよび送信ダイバーシチでは、一つ
の受信機で上り信号のプリアンブル信号およびポストア
ンブル信号をそれぞれ交互に受信してその一つを選択す
る方式であるが、本発明方式では、受信レベル検出のた
めのプリアンブル信号およびポストアンブル信号が不要
であるので、信号長Tのすべてを情報信号とすることが
できる。In addition, in the reception diversity, by using a plurality of receivers corresponding to each antenna, the reception level of the upstream signal received by each antenna is constantly monitored, and the higher receiver output is sequentially selected. , It is possible to minimize the deterioration of the reception level (communication quality). In the conventional receive diversity and transmit diversity, one receiver alternately receives the preamble signal and the postamble signal of the upstream signal and selects one of them. Since the preamble signal and the postamble signal for detection are unnecessary, the entire signal length T can be used as the information signal.
第3図は、基地局の受信レベル情報をもとに推定した移
動局の受信レベル推定値1、2の波形の一例を示す
図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of waveforms of the mobile station reception level estimation values 1 and 2 estimated based on the reception level information of the base station.
図において、基地局の受信終了時刻と移動局の受信開始
時刻はほぼ等しく、移動局の受信開始時刻tbにおける
受信レベルは、伝搬路の可逆性から基地局の受信終了時
刻tbにおける受信レベルに等しい。In the figure, the reception end time of the base station and the reception start time of the mobile station are almost equal, and the reception level at the reception start time t b of the mobile station is the reception level at the reception end time t b of the base station due to the reversibility of the propagation path. be equivalent to.
なお、移動局の受信レベル推定値1、2は、時刻t
bで1<2であり、時刻tb+τで1<2から
1>2に逆転する(ただし、0<τ<T)とすれ
ば、レベル予測回路27はスイッチ制御回路29に対して、
時刻tbで高周波スイッチ24を受信機側から切り離し、
tb≦t<tb+τで高周波スイッチ22をアンテナ212
側に選択し、また、tb+τ≦t≦tcで高周波スイッ
チ22をアンテナ211側に切り換える制御信号bを送出す
る。Note that the reception level estimated values 1 and 2 of the mobile station are
b in a 1 <2, from 1 <2 at the time t b + τ
If it is reversed to 1 > 2 (provided that 0 <τ <T), the level prediction circuit 27 tells the switch control circuit 29 that
At time t b , the high frequency switch 24 is disconnected from the receiver side,
t b ≦ t <t b + τ antenna 21 2 of the high-frequency switch 22 in
And the control signal b for switching the high frequency switch 22 to the antenna 21 1 side is transmitted when t b + τ ≦ t ≦ t c .
第4図は、レベル予測回路27の構成例を示すブロック図
である。FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of the level prediction circuit 27.
図において、各受信機251、252から出力される受信機
IF信号a1、a2は、各微分回路311、312に入力さ
れ、過去の受信レベルを基に現在(tb)の受信レベル
の傾き(微係数)を求め、各微分回路311、312の出力
と受信機IF信号a1、a2とを演算回路33に取り込み、
移動局の受信レベル推定値1、2が交差する時間τ
を求める構成である。In the figure, the receivers output from the receivers 25 1 and 25 2
The IF signals a 1 and a 2 are input to the differentiating circuits 31 1 and 3 12, and the gradient (derivative coefficient) of the current (t b ) receiving level is calculated based on the past receiving levels, and the differentiating circuits 31 1 , 31 2 and the receiver IF signals a 1 and a 2 into the arithmetic circuit 33,
Time τ at which the mobile station reception level estimates 1 and 2 intersect
Is a configuration for obtaining.
第5図は、移動局の受信レベル推定値1、2が交差
する時間τの算出原理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the calculation principle of the time τ at which the reception level estimated values 1 and 2 of the mobile station intersect.
時刻tbにおける基地局の各アンテナに対応する受信レ
ベルをr1(tb)、r2(tb)とすると、移動局の
受信レベルは上述したように各々t1(tb)、r
2(tb)に等しいといえる。また、基地局の各受信レ
ベルから求められる時刻tbにおける微係数r1′(t
b)、r2′(tb)も同様に等しい。Assuming that the reception levels corresponding to the antennas of the base station at time t b are r 1 (t b ) and r 2 (t b ), the reception levels of the mobile station are t 1 (t b ), r as described above.
It can be said that it is equal to 2 (t b ). Further, a differential coefficient r 1 ′ (t at time t b obtained from each reception level of the base station
b ) and r 2 ′ (t b ) are also equal.
ここで、基地局の各アンテナ211、212から送信した信
号が、移動局に受信されたときの受信レベルが交差する
時刻tb+τにおける受信レベルr1(tb+τ)、r
2(tb+τ)は、 r1(tb+τ)=r1(tb)+r1′(tb)・τ
…(1) r2(tb+τ)=r2(tb)+r2′(tb)・τ
…(2) に近似され、r1(tb+τ)=r2(tb+τ)であ
るので、移動局の受信レベルが交差する時間τは、 として求めることができる。Wherein each antenna 21 1 of the base station, 21 2 signal transmitted from the reception level at the time t b + tau reception level when being received by the mobile station crosses r 1 (t b + τ) , r
2 (t b + τ) is r 1 (t b + τ) = r 1 (t b ) + r 1 ′ (t b ) · τ
(1) r 2 (t b + τ) = r 2 (t b ) + r 2 ′ (t b ) · τ
Since it is approximated to (2) and r 1 (t b + τ) = r 2 (t b + τ), the time τ at which the reception level of the mobile station crosses is Can be asked as
すなわち、レベル予測回路27では、微分回路311、312
および演算回路33により、受信機IF信号a1、a2およ
びその微分値を演算することにより、基地局の各アンテ
ナに対応する移動局の受信レベルの交差する時間τを推
定する。That is, in the level prediction circuit 27, differentiating circuits 31 1 , 31 2
By calculating the receiver IF signals a 1 and a 2 and their differential values by the arithmetic circuit 33, the time τ at which the reception levels of the mobile stations corresponding to the respective antennas of the base station intersect is estimated.
一方、レベル予測回路27では、時刻tbで受信レベルの
高い方に対応するアンテナを送信アンテナとして選択す
るようにスイッチ制御回路29に制御信号dを送出し、ま
た算出された時間τが0≦τ≦T(Tは信号長)であれ
ば、時刻tbと同時に演算回路33内のタイマをスタート
させ、時刻tbで+τで送信アンテナを切り換える制御
信号dを送出する。なお、スイッチ制御回路29は、この
制御信号dに応じて高周波スイッチ22に対して、送信機
23に接続されるアンテナ211、212の一つを選択するよ
うに動作する。On the other hand, the level prediction circuit 27 sends the control signal d to the switch control circuit 29 so that the antenna corresponding to the one with the higher reception level at time t b is selected as the transmission antenna, and the calculated time τ is 0 ≦. if τ ≦ T (T is the signal length), time t b at the same time starts a timer in the arithmetic circuit 33, and sends a control signal d to switch the transmitting antennas in at time t b + tau. The switch control circuit 29 responds to the control signal d to the high frequency switch 22 by transmitting the transmitter.
It operates to select one of the antennas 21 1 , 21 2 connected to 23.
なお、ここでは基地局の各アンテナに対応する移動局の
受信レベルの交差する時間τを推定し、時刻tb+τで
送信アンテナを切り換える方式について説明したが、逐
次各受信レベルを推定してその大きい方のアンテナを選
択する方式としても同様である。Here, a method has been described in which the time τ at which the reception level of the mobile station corresponding to each antenna of the base station intersects is estimated and the transmission antenna is switched at time t b + τ. The same applies to the method of selecting the larger antenna.
第6図は、基地局の他の実施例構成を示すブロック図で
ある。FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the base station.
図において、送受信兼用のアンテナ211、212、高周波
スイッチ22、24、送信機23、受信機251、252、レベル
検出回路26、レベル予測回路27、切換えスイッチ28およ
びスイッチ制御回路29の構成は、第2図に示した基地局
の実施例と同様である。In the figure, the antennas 21 1 and 21 2 for both transmission and reception, high frequency switches 22 and 24, transmitter 23, receivers 25 1 and 25 2 , level detection circuit 26, level prediction circuit 27, changeover switch 28 and switch control circuit 29 are shown. The configuration is similar to that of the embodiment of the base station shown in FIG.
本実施例の特徴とするところは、レベル検出回路26の出
力を取り込み、フェージング周波数を検出するフェージ
ング周波数検出回路41を備え、検出されたフェージング
周波数に応じて基地局および移動局の各送信時間T(信
号長)を可変とする構成にある。The feature of the present embodiment is that it includes a fading frequency detection circuit 41 that takes in the output of the level detection circuit 26 and detects a fading frequency, and the transmission time T of each of the base station and the mobile station according to the detected fading frequency. (Signal length) is variable.
すなわち、送信データは符号器43を介して送信機23に入
力されるが、符号器43はフェージング周波数検出回路41
が出力するフェージング周波数信号fに応じた信号長を
設定する。また、符号器43は、移動局に対して上り信号
の信号長を設定する情報を付加する。That is, the transmission data is input to the transmitter 23 via the encoder 43, but the encoder 43 uses the fading frequency detection circuit 41.
Sets the signal length according to the fading frequency signal f output by the. The encoder 43 also adds information for setting the signal length of the upstream signal to the mobile station.
移動局では、この情報に応じた信号長により基地局宛て
の上り信号を送信する。The mobile station transmits an uplink signal addressed to the base station with a signal length according to this information.
なお、本実施例では、切換えスイッチ28で選択された各
受信機251、252の復調信号c1、c2の一方を復号器
45に取り込み受信処理を行うとともに、スイッチ制御回
路29に入力される送受信切換え信号eを符号器43および
復号器45から取り出す構成とする。In this embodiment, one of the demodulated signals c 1 and c 2 of the receivers 25 1 and 25 2 selected by the changeover switch 28 is used as a decoder.
The transmission / reception switching signal e input to the switch control circuit 29 is taken out from the encoder 43 and the decoder 45 while being received in 45 for reception processing.
このような構成における受信ダイバーシチは、第2図に
示した実施例と同様であり、レベル検出回路26が各アン
テナ211、212に対応する受信機251、252の各受信機
IF信号a1、a2のレベル検出を行う。切換えスイッチ
28は、その検出結果に応じた制御信号bにより、受信レ
ベルの高い方の復調信号を選択して復号器45に送出し、
上り信号情報の再現が行われる。The receiving diversity in such a configuration is the same as that of the embodiment shown in FIG. 2, and the level detecting circuit 26 receives each of the receivers 25 1 and 25 2 corresponding to the antennas 21 1 and 21 2.
The level detection of the IF signals a 1 and a 2 is performed. Changeover switch
28 selects a demodulation signal with a higher reception level by the control signal b corresponding to the detection result and sends it to the decoder 45,
Uplink signal information is reproduced.
一方、フェージング周波数検出回路41は、レベル検出回
路26の出力によりフェージング周波数を検出し、符号器
43にフェージング周波数信号fにより通知する。符号器
43では、フェージング周波数が小さいときには下り信号
の信号長Tを長くし、フェージング周波数が大きいとき
にはその信号長Tを短くする。また、移動局への下り信
号情報にこのフェージング周波数の値を含めて送信し、
上り信号の信号長Tを設定する。On the other hand, the fading frequency detection circuit 41 detects the fading frequency from the output of the level detection circuit 26, and the encoder
Notify 43 by fading frequency signal f. Encoder
At 43, when the fading frequency is low, the signal length T of the downlink signal is lengthened, and when the fading frequency is high, the signal length T is shortened. Also, the fading frequency value is included in the downlink signal information to the mobile station and transmitted,
The signal length T of the upstream signal is set.
すなわち、レベル予測回路27は、上り信号の最後の受信
レベルに応じてスイッチ制御回路29を介して下り信号の
送信アンテナを指定し、上り信号の受信から下り信号の
送信への切り換え後に、符号器43に設定される符号長T
の下り信号を送信機23から高周波スイッチ22および選択
されたアンテナを介して送信する。That is, the level prediction circuit 27 specifies the transmission antenna of the downlink signal via the switch control circuit 29 according to the final reception level of the uplink signal, and after switching from the reception of the uplink signal to the transmission of the downlink signal, the encoder. Code length T set to 43
The downlink signal of is transmitted from the transmitter 23 via the high frequency switch 22 and the selected antenna.
移動局では、この符号長Tの下り信号の受信処理を行
い、再び上り信号を送信するときには通知されたフェー
ジング周波数に応じた符号長Tが設定される。In the mobile station, the downlink signal having the code length T is received, and when transmitting the uplink signal again, the code length T corresponding to the notified fading frequency is set.
基地局と移動局との間では、以上の操作が繰り返されて
単一周波数による双方向の通信が行われるが、フェージ
ング周波数に対応して下り信号および上り信号の信号長
Tを可変とすることにより、フェージング周波数が大き
くなったときのレベル劣化の確率を少なくすることがで
きる。The above operation is repeated between the base station and the mobile station to perform bidirectional communication with a single frequency. However, the signal length T of the downlink signal and the uplink signal should be variable according to the fading frequency. As a result, the probability of level deterioration when the fading frequency becomes high can be reduced.
なお、本実施例においても、可変となった信号長Tの間
で移動局の受信レベルの推定し、基地局の送信アンテナ
を所定の時間に切り換える操作を行うことにより、ダイ
バーシチ効果を最大限に引き出すことができるが、フェ
ージング周波数に応じた信号長Tの変更のみでも所定の
効果を得ることは可能である。Also in this embodiment, the diversity effect is maximized by estimating the reception level of the mobile station during the variable signal length T and performing the operation of switching the transmission antenna of the base station to a predetermined time. Although it can be brought out, it is possible to obtain a predetermined effect only by changing the signal length T according to the fading frequency.
上述したように、本発明は、基地局で複数のアンテナを
介して受信される信号の受信レベルを常時モニタしてダ
イバーシチを行うので、従来レベル検出に用いていたプ
リアンブル信号およびポストアンブル信号が不要とな
り、単位時間当たりの情報伝送量を多くすることができ
る。As described above, according to the present invention, the reception level of the signal received through the plurality of antennas in the base station is constantly monitored to perform diversity, so that the preamble signal and the postamble signal used in the conventional level detection are unnecessary. Therefore, the amount of information transmission per unit time can be increased.
また、基地局では移動局における受信レベルを予測し、
送信時間内に各受信レベルが相対的に入れ換わる場合に
はその都度送信用のアンテナを切り換えることにより、
移動局におけるレベル低下を最小限に抑え、通信品質の
劣化化を低下させることができる。Also, the base station predicts the reception level at the mobile station,
When each reception level is relatively switched within the transmission time, by switching the antenna for transmission each time,
It is possible to minimize the level reduction in the mobile station and reduce the deterioration of communication quality.
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の原理構成を示すブロック図。 第2図は本発明方式による基地局の一実施例構成を示す
ブロック図。 第3図は基地局の受信レベル情報をもとに推定した移動
局の受信レベル推定値の波形の一例を示す図。 第4図はレベル予測回路の構成例を示すブロック図。 第5図は移動局の受信レベル推定値が交差する時間τの
算出原理を説明する図。 第6図は基地局の他の実施例構成を示すブロック図。 第7図は基地局と移動局との間で単一周波数の信号を交
互に送受信する移動通信方式を説明する概念図。 第8図は基地局と移動局との間の交互通信を説明する
図。 第9図は基地局および移動局の要部構成を示すブロック
図。 第10図は一つの信号区間内で送受信される上り信号およ
び下り信号のフレーム構成を示す図。 第11図は基地局および移動局における各受信レベルが逆
転する場合を説明する図。 21……アンテナ、22、24……高周波スイッチ、23……送
信機、25……受信機、26……レベル検出回路、27……レ
ベル予測回路、28……切換えスイッチ、29……スイッチ
制御回路、31……微分回路、33……演算回路、41……フ
ェージング周波数検出回路、43……符号器、45……復号
器、71……基地局、73……アンテナ、75……移動局、77
……アンテナ、81、91……送信機、82、92……受信機、
83、93……スイッチ制御回路、84、85、94……高周波ス
イッチ、86、96……アンテナ。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing the principle configuration of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of an embodiment of a base station according to the method of the present invention. FIG. 3 is a diagram showing an example of a waveform of a reception level estimated value of a mobile station estimated based on reception level information of a base station. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration example of a level prediction circuit. FIG. 5 is a diagram for explaining the calculation principle of the time τ when the reception level estimated value of the mobile station intersects. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of the base station. FIG. 7 is a conceptual diagram illustrating a mobile communication system in which a single frequency signal is alternately transmitted and received between a base station and a mobile station. FIG. 8 is a diagram for explaining alternating communication between a base station and a mobile station. FIG. 9 is a block diagram showing a main configuration of a base station and a mobile station. FIG. 10 is a diagram showing a frame structure of an upstream signal and a downstream signal transmitted / received in one signal section. FIG. 11 is a diagram illustrating a case where the reception levels of the base station and the mobile station are reversed. 21 …… antenna, 22,24 …… high frequency switch, 23 …… transmitter, 25 …… receiver, 26 …… level detection circuit, 27 …… level prediction circuit, 28 …… changeover switch, 29 …… switch control Circuit, 31 ... Differentiation circuit, 33 ... Arithmetic circuit, 41 ... Fading frequency detection circuit, 43 ... Encoder, 45 ... Decoder, 71 ... Base station, 73 ... Antenna, 75 ... Mobile station , 77
…… Antenna, 81,91 …… Transmitter, 82,92 …… Receiver,
83, 93 …… Switch control circuit, 84,85,94 …… High frequency switch, 86,96 …… Antenna.
Claims (1)
局と、送受信兼用の1本のアンテナを有する移動局との
間で、単一周波数の信号を所定の周期で交互に送受信
し、、基地局で受信レベルの高いアンテナを用いて受信
を行う受信ダイバーシチ、および受信レベルの高いアン
テナを用いて次の移動局宛ての送信を行う送信ダイバー
シチを行う移動通信用一周波数交互通信方式において、 前記基地局には、 前記複数のアンテナに対応した複数の受信機と、 前記各受信機の受信レベルが最大となる受信機を逐次選
択する受信ダイバーシチ制御手段と、 送信時に前記受信レベルが最大となる受信機に対応した
アンテナを選択するとともに、各受信レベルの所定時間
後の値を予測し、逐次各予測値が最大となるアンテナを
選択する送信ダイバーシチ制御手段と を備えたことを特徴とする移動通信用一周波数交互通信
方式。1. A base station having a plurality of antennas for both transmission and reception, and a mobile station having one antenna for both transmission and reception, alternately transmitting and receiving a signal of a single frequency at a predetermined cycle, In the one-frequency alternating communication system for mobile communication that performs reception diversity using a high reception level antenna at a station, and transmission diversity that performs transmission to the next mobile station using a high reception level antenna, the base The station has a plurality of receivers corresponding to the plurality of antennas, a reception diversity control unit that sequentially selects a receiver having the maximum reception level of each of the receivers, and a receiver having the maximum reception level at the time of transmission. Transmit diversity that selects the antenna corresponding to each device, predicts the value of each reception level after a predetermined time, and sequentially selects the antenna with the maximum predicted value A single-frequency alternating communication method for mobile communication, characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP1273331A JPH0744490B2 (en) | 1989-10-20 | 1989-10-20 | One frequency alternating communication system for mobile communication |
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|---|---|
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| JPH0744490B2 true JPH0744490B2 (en) | 1995-05-15 |
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| JPH01173927A (en) * | 1987-12-26 | 1989-07-10 | Nec Corp | Diversity communication equipment |
-
1989
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Non-Patent Citations (1)
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|---|
| 1991年電子情報通信学会秋季大会講演論文集[分冊2通信・エレクトロニクスP.219 |
Also Published As
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|---|---|
| JPH03135233A (en) | 1991-06-10 |
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