JP2017118321A

JP2017118321A - 基地局装置

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Publication number: JP2017118321A
Application number: JP2015251748A
Authority: JP
Inventors: 薫塚本; Kaoru Tsukamoto
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2017-06-29
Anticipated expiration: 2035-12-24
Also published as: JP6359004B2

Abstract

【課題】コストが増加するのを防止しつつ送信ダイバーシチ効果を得ることが可能な基地局装置を得ること。
【解決手段】本発明にかかる基地局装置１は、予め決められた方向に移動する移動局に向けて送信する送信信号を生成する変調装置１０と、送信信号を送信するアンテナ１２−１と、送信信号を送信するアンテナ１２−２と、を備え、アンテナ１２−１の設置位置とアンテナ１２−２の設置位置の、移動局の移動方向と平行な方向の位置の差である設置オフセットを、送信信号が変調装置１０からアンテナ１２−１へ伝送されるまでの伝送時間と、送信信号が変調装置１０からアンテナ１２−２へ伝送されるまでの伝送時間と、送信信号の帯域幅とに基づいて決定した距離とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、複数のアンテナを用いて無線通信を行う基地局装置に関する。

移動体無線通信システムにおいて伝送品質を向上させる技術として、送信ダイバーシチ技術がある。送信ダイバーシチ技術としては、例えば、特許文献１および特許文献２で開示された方法、具体的には、複数の送信アンテナから送信される送信信号にそれぞれ異なる遅延量を付加することでマルチパスを発生させ、空間ダイバーシチ効果、パスダイバーシチ効果、周波数ダイバーシチ効果などを得る方法が存在する。また、非特許文献１では、送信信号に時空間符号化（ＳＴＢＣ：ＳｐａｃｅＴｉｍｅＢｌｏｃｋＣｏｄｅ）などの符号化を施す送信ダイバーシチ技術が開示されている。

特許第５１８３７９８号公報特許第４４０２１５１号公報

大鐘武雄・小川恭孝著「わかりやすいＭＩＭＯシステム技術」オーム社、ｐ．８７−９４

しかしながら、特許文献１および特許文献２で開示されている、送信信号に遅延を与えてマルチパスを発生させる送信ダイバーシチ技術では、遅延を与えるための回路が必要となりコストが増大するという問題があった。例えば、特許文献１で開示された発明では、変調部と送信アンテナとの間に遅延器を備える必要があり、コストが増大する。また、非特許文献１で開示されている、ＳＴＢＣを適用した送信ダイバーシチでは、送信アンテナ本数を３以上とすると、符号化率は１未満となり、伝送効率が低下するといった課題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストが増加するのを防止しつつ送信ダイバーシチ効果を得ることが可能な基地局装置を得ることを目的とする。

また、送信アンテナの本数を３以上とした場合でも伝送効率が低下することのない基地局装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる基地局装置は、予め決められた方向に移動する移動局に向けて送信する送信信号を生成する信号生成部と、送信信号を送信する第１のアンテナと、送信信号を送信する第２のアンテナと、を備える。また、基地局装置の第１のアンテナの設置位置と第２のアンテナの設置位置の、移動局の移動方向と平行な方向の位置の差を、送信信号が信号生成部から第１のアンテナへ伝送されるまでの伝送時間と、送信信号が信号生成部から第２のアンテナへ伝送されるまでの伝送時間と、送信信号の帯域幅とに基づいて決定した距離とする。

本発明にかかる基地局装置によれば、コストを増加させずに送信ダイバーシチ効果を得ることができる、という効果を奏する。

実施の形態１にかかる基地局装置を適用した無線通信システムの構成例を示す図実施の形態１にかかる基地局装置の構成例を示す図実施の形態２にかかる基地局装置の構成例を示す図

以下に、本発明の実施の形態にかかる基地局装置を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる基地局装置を適用した無線通信システムの構成例を示す図である。本実施の形態にかかる基地局装置が無線通信を行う対象の移動局は、鉄道車両、自動車など、予め決められた方向に移動する移動体に搭載された無線通信装置、または、この移動体の利用者が携帯している無線通信装置、すなわち、移動体とともに移動する無線通信装置を想定する。

図１は、本実施の形態にかかる基地局装置が道路上の移動局と通信する場合を想定した無線通信システムの構成例を示している。

図１に示した無線通信システム１００は、基地局装置１₁および１₂を含んで構成され、基地局装置１₁および１₂は、略直線の道路である移動局走路２０上の移動局２₁〜２₃と無線通信を行う。なお、以降の説明において、基地局装置１₁および１₂に共通の構成、動作等を説明する場合など基地局を区別する必要が無い場合には基地局装置１₁および１₂を総称して基地局装置１と記載する。同様に、移動局２₁〜２₃を移動局２と記載する場合がある。図１では基地局装置１が２台の場合の構成を示しているが一例であり基地局装置１の台数はこれに限定されない。また、本実施の形態では移動局走路２０を略直線の道路として説明するが、略直線の線路などでもよい。

基地局装置１は、移動局２へ送信する信号を生成する信号生成部である変調装置１０と、アンテナ１２−１および１２−２とを備える。なお、図１では受信系の構成を省略している。変調装置１０は、図示を省略した上位装置などの外部の装置から受け取ったデータまたは基地局装置１内で生成されたデータを変調して送信信号を生成し、アンテナ１２−１および１２−２へ出力する。アンテナ１２−１および１２−２は、移動局走路２０に沿って設置され、変調装置１０から入力された送信信号を無線信号に変換して送信する。アンテナ１２−１および１２−２は、移動局走路２０を挟んで、移動局走路２０の両脇に、すなわち移動局２の移動方向に直交する方向の異なる端部に、それぞれ設置されている。なお、図１に示した配置は一例である。アンテナ１２−１および１２−２が移動局走路２０に沿って設置されていればよく、変調装置１０など、基地局装置１のその他の構成要素については移動局走路２０から離れて設置されていてもよい。

基地局装置１について、図２を用いてさらに詳しく説明する。図２は、実施の形態１にかかる基地局装置１の構成例を示す図である。なお、図２では、図１に示した構成要素と同じ構成要素に同一の符号を付している。図２では、アンテナ１２−１および１２−２の設置位置の関係についても示している。

変調装置１０は、移動局２への送信データを規定の変調方式、例えば、ＱＰＳＫ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＰｈａｓｅＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）などの変調方式で変調して送信信号を生成する。変調装置１０で生成された送信信号は、信号線１１−１を介してアンテナ１２−１へ入力されるとともに、信号線１１−２を介してアンテナ１２−２へ入力される。信号線１１−１および１１−２は、同軸ケーブル、光ファイバなど、送信信号を伝送できる有線ケーブルであればよく、媒体は問わない。また、信号線１１−１の信号線長と信号線１１−２の信号線長とは同一とする。なお、信号線１１−１の長さは、変調装置１０の出力端からアンテナ１２−１の入力端までの長さ、信号線１１−２の長さは、変調装置１０の出力端からアンテナ１２−２の入力端までの長さとする。

アンテナ１２−１および１２−２は指向性を持つ指向性アンテナとする。アンテナ１２−１は、信号線１１−１を介して入力された送信信号を無線信号に変換し、移動局走路２０と平行な方向に放射する。アンテナ１２−２は、信号線１１−２を介して入力された送信信号を無線信号に変換し、移動局走路２０と平行な方向に放射する。アンテナ１２−１および１２−２の指向性方向は図２における右方向とし、基地局装置１は自装置の右側に存在する移動局２と通信を行うものとする。例えば、図１に示した無線通信システム１００において、基地局装置１₁のアンテナ１２−１および１２−２の指向性方向は、基地局装置１₁から基地局装置１₂へ向かう方向であり、基地局装置１₁は移動局２₁および２₂と通信を行うものとする。基地局装置１₂のアンテナ１２−１および１２−２の指向性方向も同様であり、基地局装置１₂は移動局２₃と通信を行うものとする。アンテナ１２−１および１２−２から送信された無線信号の放射角、すなわち、無線信号の指向性方向に対する拡がりを示す角度である放射角は移動局走路２０を１つのアンテナでカバーできる角度とする。具体的には、特定の基地局装置１と通信を行う移動局２に対し、この基地局装置１のアンテナ１２−１から送信された無線信号およびアンテナ１２−２から送信された無線信号の双方が到達するようにする。例えば、図１に示した無線通信システム１００において、基地局装置１₂のアンテナ１２−１および１２−２から送信される無線信号の放射角は、これらのアンテナ１２−１および１２−２の各々から放射された無線信号の双方が移動局２₃に到達可能な設定とする。アンテナ１２−１から送信される無線信号の放射角とアンテナ１２−２から送信される無線信号の放射角とは同じであることが望ましいが異なっていてもよい。

また、上述したように、アンテナ１２−１および１２−２は移動局走路２０を挟んで設置される。ここで、送信信号の帯域幅をＢＷ［Ｈｚ］、光速をｃ［ｍ／ｓ］とすると、アンテナ１２−１および１２−２の、移動局２の移動方向と平行な方向（図２の左右方向）についての設置オフセットをｃ／ＢＷ［ｍ］以上とする。移動局２の移動方向と平行な方向についての設置オフセットとは、移動局２の移動方向と平行な方向の位置の差である。ｃ／ＢＷは、アンテナ１２−１および１２−２から送信される無線信号の帯域幅の逆数（１／帯域幅）の時間長に相当する距離、具体的には、無線信号が帯域幅の逆数で示される時間において伝搬する距離である。図２では、一例として、アンテナ１２−２をアンテナ１２−１の右側に、アンテナ１２−１からｃ／ＢＷ［ｍ］以上離して設置している。

以上説明したように、本実施の形態にかかる基地局装置１では、送信ダイバーシチを行う２本のアンテナ１２−１および１２−２を、移動局走路２０を挟んで配置し、移動局２の移動方向に沿って、１／ＢＷ（帯域幅）の時間長に相当する距離以上ずらして設置することとした。これにより、変調装置１０で生成され、基地局装置１の２本のアンテナから放射された各送信信号が、１／ＢＷの時間長以上の時間差を持って移動局２に到達する。したがって、送信信号に対して遅延を付加するためのアナログ回路またはデジタル回路を使用することなくマルチパス環境を構築することができ、コストを増加させずに送信ダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、以上の説明では、説明を簡単化するために、信号線１１−１の信号線長と信号線１１−２の信号線長が同一であるものとしたが、これに限る必要はなく、信号線長が異なっていても構わない。例えば、信号線１１−１の伝送遅延、すなわち送信信号が変調装置１０からアンテナ１２−１へ伝送されるまでの伝送時間がＴ１［ｓ］、信号線１１−２の伝送遅延、すなわち送信信号が変調装置１０からアンテナ１２−２へ伝送されるまでの伝送時間がＴ２［ｓ］（Ｔ１＜Ｔ２）の場合、アンテナ１２−１とアンテナ１２−２の設置オフセットを、ｃ×（Ｔ２−Ｔ１＋１／ＢＷ）［ｍ］以上とする。一例として、図２において、アンテナ１２−２をアンテナ１２−１の右側に、アンテナ１２−１からｃ×（Ｔ２−Ｔ１＋１／ＢＷ）［ｍ］以上離して設置する。これにより、アンテナ１２−１から放射された送信信号がアンテナ１２−２から放射された送信信号に対して１／ＢＷの時間長以上遅延して移動局２に到着することになり、上述した効果と同様の効果が得られる。

また、以上の説明では、各基地局装置１のアンテナ１２−１および１２−２は、図２の右方向に電波を放射することとしたが、これに限る必要はない。各基地局装置１のアンテナ１２−１および１２−２が逆方向すなわち図２の左方向に電波を放射するようにしても、移動局２で観測されるアンテナ１２−１からの受信信号とアンテナ１２−２からの受信信号との到来時間差は１／ＢＷの時間長以上となるため、上述した効果と同様の効果が得られる。

また、以上の説明では、アンテナ１２−１および１２−２を移動局走路２０の両脇に設置することとしたが、片側に設置する構成としてもよい。この場合も上記と同様に、アンテナ１２−１および１２−２から放射された同一の信号が移動局２に到着する時間の差が１／ＢＷの時間長以上となるように、アンテナ１２−１および１２−２を設置する。具体的には、送信信号の帯域幅をＢＷ［Ｈｚ］、光速をｃ［ｍ／ｓ］としたとき、アンテナ１２−１および１２−２の設置オフセットがｃ／ＢＷ［ｍ］以上となるようにアンテナ１２−１および１２−２を設置する。これにより送信ダイバーシチ効果を得ることができる。

また、変調装置１０が生成する送信信号が、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式、シングルキャリア周波数分割多元接続（ＳＣ−ＦＤＭＡ：ＳｉｎｇｌｅＣａｒｒｉｅｒ−ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式などのブロック伝送方式の送信信号の場合、各シンボルに付加されるガードインターバル長をＧ［ｓ］とすると、移動局２におけるアンテナ１２−１からの受信信号とアンテナ１２−２からの受信信号との到来時間差が、１／ＢＷ［ｓ］以上かつＧ［ｓ］未満となるように、上述したアンテナ１２−１とアンテナ１２−２の設置オフセットを設定する。なお、信号線１１−１の信号線長と信号線１１−２の信号線長が異なる場合には、信号線１１−１の伝送遅延と信号線１１−２の伝送遅延の差を考慮して設置オフセットの設定範囲を調整する。

これにより、移動局２におけるアンテナ１２−１からの受信信号とアンテナ１２−２からの受信信号との到来時間差をガードインターバル長未満にすることができるため、ブロック伝送方式を適用した無線通信システムにおいて、シンボル間干渉を抑圧しつつ、送信ダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、以上の説明では、アンテナ１２−１および１２−２は、指向性方向が移動局走路２０と平行となるように設定される、すなわち、移動局走路２０と平行な方向に電波を放射するものとしたが、これに限る必要はない。アンテナ１２−１および１２−２の一方または双方が移動局走路２０に対して角度をつけて電波を放射するようにした場合でも同様の効果を得ることができる。ただし、各アンテナからの各電波の放射方向が移動局経路２０の外側すなわち移動局２が存在する可能性のある方向から外れた方向を向かないように設定し、１台の移動局２に各アンテナから放射された電波の双方が到達するようにする。

また、アンテナ１２−１および１２−２が指向性アンテナであるものとして説明したが、アンテナ１２−１および１２−２は無指向性アンテナであってもよい。アンテナ１２−１および１２−２が無指向性アンテナの場合にも同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
次に、実施の形態２の基地局装置を説明する。なお、基地局装置のアンテナの設置場所は、実施の形態１と同様に、予め決められた方向に移動する移動局の移動局走路沿いとする。

図３は、実施の形態２にかかる基地局装置の構成例を示す図である。本実施の形態の基地局装置１ａは、変調装置１０ａおよびアンテナ１２−３〜１２−６を備える。アンテナ１２−３〜１２−６は、それぞれ、信号線１１−３〜１１−６を介して変調装置１０ａに接続されている。信号線１１−３〜１１−６は実施の形態１の基地局装置１を構成していた信号線１１−１および１１−２と同様に、同軸ケーブル、光ファイバなどの有線ケーブルである。信号線１１−３〜１１−６の各信号線長は同一とする。アンテナ１２−３および１２−５は実施の形態１の基地局１を構成していたアンテナ１２−１および１２−２に対応しており、第１のアンテナおよび第２のアンテナである。アンテナ１２−４および１２−６は第３のアンテナおよび第４のアンテナである。

変調装置１０ａは、時空間ブロック符号化（ＳＴＢＣ：ＳｐａｃｅＴｉｍｅＢｌｏｃｋＣｏｄｅ）、差動時空間ブロック符号化（ＤＳＴＢＣ：ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳＴＢＣ）、空間周波数ブロック符号化（ＳＦＢＣ：ＳｐａｃｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＢｌｏｃｋＣｏｄｅ）、差動空間周波数ブロック符号化（ＤＳＦＢＣ：ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌＳＦＢＣ）などの、符号化率が１の２ブランチ送信ダイバーシチ符号化された２系統の送信信号を生成する。送信ダイバーシチ符号化方式はどのような方式でもよく、例えば、ＳＴＢＣ方式ではＡｌａｍｏｕｔｉ符号など、既存の符号化方式を用いることができる。

変調装置１０ａで生成された２系統の送信信号のうち一方は、信号線１１−３を介してアンテナ１２−３へ入力されるとともに、信号線１１−５を介してアンテナ１２−５へ入力される。２系統の送信信号のうち他方は、信号線１１−４を介してアンテナ１２−４へ入力されるとともに、信号線１１−６を介してアンテナ１２−６へ入力される。したがって、アンテナ１２−３および１２−５からは同一信号が送信され、アンテナ１２−４および１２−６からは同一信号が送信される。

アンテナ１２−Ｍ（Ｍ：３〜６）は、実施の形態１の基地局装置１が備えているアンテナ１２−１および１２−２と同様に、指向性を持つ指向性アンテナである。アンテナ１２−Ｍは、信号線１１−Ｍを介して入力された送信信号を無線信号に変換し、移動局走路２０と平行な方向に放射する。

アンテナ１２−３および１２−４は物理的に異なる２つのアンテナでもよいし、偏波共用アンテナのように１つの筐体に実装されるアンテナでもよい。同様に、アンテナ１２−５および１２−６は物理的に異なる２つのアンテナでもよいし、偏波共用アンテナのように１つの筐体に実装されるアンテナでもよい。この場合、基地局装置１ａは、例えば、第１のアンテナとしてアンテナ１２−３および１２−４を備え、第２のアンテナとしてアンテナ１２−５および１２−６を備える、２アンテナ構成の基地局となる。偏波共用アンテナを使用した場合には装置を小型化することができる。また、アンテナ１２−３とアンテナ１２−４が物理的に異なる２つのアンテナであり、かつ、同一偏波のアンテナである場合は、アンテナ１２−３とアンテナ１２−４は送信信号の波長の１／２以上、距離を離して設置する。アンテナ１２−５とアンテナ１２−６が物理的に異なる２つのアンテナであり、かつ、同一偏波のアンテナである場合は、アンテナ１２−５とアンテナ１２−６は送信信号の波長の１／２以上、距離を離して設置する。ここで、アンテナ１２−Ｍの指向性方向は図３における右方向とし、基地局装置１ａは自身の右側に存在する移動局２と通信を行うものとする。

アンテナ１２−３および１２−４の組とアンテナ１２−５および１２−６の組は、移動局走路２０を挟んで設置される。また、送信信号の帯域幅をＢＷ［Ｈｚ］、光速をｃ［ｍ／ｓ］とすると、アンテナ１２−３および１２−５の、図示しない移動局の移動方向と平行な方向（図３の左右方向）についての設置オフセットをｃ／ＢＷ［ｍ］以上とする。同様に、アンテナ１２−４および１２−６の、移動局の移動方向と平行な方向についての設置オフセットをｃ／ＢＷ［ｍ］以上とする。図３では、一例として、アンテナ１２−５をアンテナ１２−３の右側に、アンテナ１２−３からｃ／ＢＷ［ｍ］以上離して設置している。また、アンテナ１２−６をアンテナ１２−４の右側に、アンテナ１２−４からｃ／ＢＷ［ｍ］以上離して設置している。

以上説明したように、本実施の形態では、空間符号化された２系統の送信ダイバーシチ信号を、それぞれ２本のアンテナに分配し、送信信号系列が異なる２本のアンテナを１組として、異なる組のアンテナ同士を移動局の移動方向に沿って１／ＢＷの時間長に相当する距離以上ずらして設置することとした。これにより、基地局装置の同一信号を送信する２本のアンテナから放射された各送信信号が、１／ＢＷの時間長以上の時間差を持って移動局に到達する。したがって、実施の形態１と同様に、送信信号に対して遅延を付加するためのアナログ回路またはデジタル回路を使用することなくマルチパス環境を構築することができ、コストを増加させずに送信ダイバーシチ効果を得ることができる。また、伝送効率を低下させることなく、４ブランチ分の送信ダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、以上の説明では、説明を簡単化するために、信号線１１−Ｍの各信号線長が全て同一であるものとしたが、これに限る必要はなく、信号線長が異なっていても構わない。例えば、信号線１１−３の伝送遅延、すなわち送信信号が変調装置１０ａからアンテナ１２−３へ伝送されるまでの伝送時間がＴ３［ｓ］、信号線１１−５の伝送遅延、すなわち送信信号が変調装置１０ａからアンテナ１２−５へ伝送されるまでの伝送時間がＴ５［ｓ］（Ｔ３＜Ｔ５）の場合、アンテナ１２−３とアンテナ１２−５の設置オフセットを、ｃ×（Ｔ５−Ｔ３＋１／ＢＷ）［ｍ］以上とする。一例として、図３において、アンテナ１２−５をアンテナ１２−３の右側に、アンテナ１２−３からｃ×（Ｔ５−Ｔ３＋１／ＢＷ）［ｍ］以上離して設置する。これにより、アンテナ１２−３から放射された送信信号がアンテナ１２−５から放射された送信信号に対して１／ＢＷの時間長以上遅延して移動局に到着することになり、上述した効果と同様の効果が得られる。また、信号線１１−４と信号線１１−６についても同様である。なお、アンテナの設置性すなわち各アンテナを設置する際の作業の容易性を考慮すると、信号線１１−３と信号線１１−４は同一信号線長であることが望ましく、また、信号線１１−５と信号線１１−６は同一信号線長であることが望ましい。しかし、これに限る必要はなく、信号線１１−３と信号線１１−４の信号線長が異なっていてもよく、また、信号線１１−５と信号線１１−６の信号線長が異なっていてもよい。

また、以上の説明では、アンテナ１２−Ｍは、図３の右方向に電波を放射することとして説明したが、これに限る必要はない。アンテナ１２−Ｍが逆方向すなわち図３の左方向に電波を放射するようにしても、移動局で観測されるアンテナ１２−３からの受信信号とアンテナ１２−５からの受信信号との到来時間差は１／ＢＷの時間長以上となり、移動局で観測されるアンテナ１２−４からの受信信号とアンテナ１２−６からの受信信号との到来時間差は１／ＢＷの時間長以上となるため、上述した効果と同様の効果が得られる。

また、以上の説明では、アンテナ１２−Ｍを移動局走路２０の両脇に設置することとしたが、片側に設置する構成としてもよい。この場合も上記と同様に、アンテナ１２−Ｍから放射された同一の信号が移動局２に到着する時間の差が１／ＢＷの時間長以上となるように、アンテナ１２−Ｍの各々を設置する。具体的には、送信信号の帯域幅をＢＷ［Ｈｚ］、光速をｃ［ｍ／ｓ］としたとき、アンテナ１２−３および１２−５の設置オフセット、アンテナ１２−４および１２−６の設置オフセットの双方がｃ／ＢＷ［ｍ］以上となるようにアンテナ１２−３〜１２−６を設置する。これにより送信ダイバーシチ効果を得ることができる。

また、変調装置１０ａが生成する送信信号が、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭＡなどのブロック伝送方式の送信信号の場合、各シンボルに付加されるガードインターバル長をＧ［ｓ］とすると、アンテナ１２−３から放射された送信信号とアンテナ１２−５から放射された送信信号とが移動局に到着する時間の差が１／ＢＷ［ｓ］以上、かつ、アンテナ１２−４から放射された送信信号とアンテナ１２−６から放射された送信信号とが移動局に到着する時間の差が１／ＢＷ［ｓ］以上、かつ、アンテナ１２−Ｍから放射された送信信号のうち移動局に最も早く到着するものと最も遅く到着するものとの時間差がＧ［ｓ］未満となるように、上述したアンテナ１２−３とアンテナ１２−５の設置オフセットおよびアンテナ１２−４とアンテナ１２−６の設置オフセットを設定する。

これにより、移動局２におけるアンテナ１２−Ｍからの各受信信号の到来時間差をガードインターバル長未満にすることができるため、ブロック伝送方式を適用した無線通信システムにおいて、シンボル間干渉を抑圧しつつ、送信ダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、以上の説明では、アンテナ１２−Ｍは、指向性方向が移動局走路２０と平行となるように設定される、すなわち、移動局走路２０と平行な方向に電波を放射するものとしたが、これに限る必要はない。アンテナ１２−Ｍの一部または全てが移動局走路２０に対して角度をつけて電波を放射するようにした場合でも同様の効果を得ることができる。ただし、アンテナ１２−Ｍからの各電波の放射方向が移動局経路２０の外側すなわち移動局が存在する可能性のある方向から外れた方向を向かないように設定し、１台の移動局に各アンテナから放射された電波の双方が到達するようにする。

また、アンテナ１２−Ｍが指向性アンテナであるものとして説明したが、アンテナ１２−Ｍは無指向性アンテナであってもよい。アンテナ１２−Ｍが無指向性アンテナの場合にも同様の効果を得ることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１，１₁，１₂，１ａ基地局装置、２₁，２₂，２₃ 移動局、１０，１０ａ変調装置、１１−１〜１１−６信号線、１２−１〜１２−６アンテナ、２０移動局走路、１００無線通信システム。

Claims

予め決められた方向に移動する移動局に向けて送信する送信信号を生成する信号生成部と、
前記送信信号を送信する第１のアンテナと、
前記送信信号を送信する第２のアンテナと、
を備え、
前記第１のアンテナの設置位置と前記第２のアンテナの設置位置の、前記移動局の移動方向と平行な方向の位置の差である設置オフセットを、前記送信信号が前記信号生成部から前記第１のアンテナへ伝送されるまでの伝送時間と、前記送信信号が前記信号生成部から前記第２のアンテナへ伝送されるまでの伝送時間と、前記送信信号の帯域幅とに基づいて決定した距離とする、
ことを特徴とする基地局装置。
前記設置オフセットを、前記送信信号が前記信号生成部から前記第１のアンテナを経由して前記移動局に到達するまでの所要時間と、前記送信信号が前記信号生成部から前記第２のアンテナを経由して前記移動局に到達するまでの所要時間との差が、前記送信信号の帯域幅の逆数で示される時間長以上となる距離とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナを偏波共用アンテナとし、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナの各々は、送信ダイバーシチ符号化された２系統の信号を送信する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
前記信号生成部は、前記送信信号を生成する際に時空間ブロック符号化、差動時空間符号化、空間周波数ブロック符号化または差動空間周波数ブロック符号化を実行する、
ことを特徴とする請求項３に記載の基地局装置。
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナが指向性アンテナであり、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナの指向性方向を同一方向とし、かつ前記指向性方向を前記移動局の移動方向と平行な方向とする、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の基地局装置。
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナは前記移動局が移動する移動局走路の両脇に設置されている、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の基地局装置。
前記信号生成部がブロック伝送方式の送信信号を生成し、
前記設置オフセットを、前記送信信号が前記第１のアンテナ経由で前記移動局に到達するまでの所要時間と前記送信信号が前記第２のアンテナ経由で前記移動局に到達するまでの所要時間との差が前記送信信号の各シンボルに挿入されるガードインターバルの時間長未満となる距離とする、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか一つに記載の基地局装置。
前記送信信号を送信する第３のアンテナと、
前記送信信号を送信する第４のアンテナと、
を備え、
前記信号生成部が生成する前記送信信号を送信ダイバーシチ符号化された２系統の信号とし、
前記第１のアンテナおよび前記第２のアンテナが前記２系統の信号の一方を送信し、
前記第３のアンテナおよび前記第４のアンテナが前記２系統の信号の他方を送信し、
前記第３のアンテナの設置位置と前記第４のアンテナの設置位置の前記設置オフセットを、前記送信信号が前記信号生成部から前記第３のアンテナへ伝送されるまでの伝送時間と、前記送信信号が前記信号生成部から前記第４のアンテナへ伝送されるまでの伝送時間と、前記送信信号の帯域幅とに基づいて決定した距離とする、
ことを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
前記設置オフセットを、前記送信信号が前記信号生成部から前記第１のアンテナを経由して前記移動局に到達するまでの所要時間と、前記送信信号が前記信号生成部から前記第２のアンテナを経由して前記移動局に到達するまでの所要時間との差が、前記送信信号の帯域幅の逆数で示される時間長以上となる距離とする、
ことを特徴とする請求項８に記載の基地局装置。
前記設置オフセットを、前記送信信号が前記信号生成部から前記第３のアンテナを経由して前記移動局に到達するまでの所要時間と、前記送信信号が前記信号生成部から前記第４のアンテナを経由して前記移動局に到達するまでの所要時間との差が、前記送信信号の帯域幅の逆数で示される時間長以上となる距離とする、
ことを特徴とする請求項８または９に記載の基地局装置。
前記信号生成部は、前記送信信号を生成する際に時空間ブロック符号化、差動時空間符号化、空間周波数ブロック符号化または差動空間周波数ブロック符号化を実行する、
ことを特徴とする請求項８、９または１０に記載の基地局装置。
前記第３のアンテナおよび前記第４のアンテナが指向性アンテナであり、
前記第３のアンテナおよび前記第４のアンテナの指向性方向を同一方向とし、かつ前記指向性方向を前記移動局の移動方向と平行な方向とする、
ことを特徴とする請求項８から１１のいずれか一つに記載の基地局装置。
前記第１のアンテナ、前記第２のアンテナ、前記第３のアンテナおよび前記第４のアンテナは前記移動局が移動する移動局走路の両脇に設置され、かつ同一の信号を送信するアンテナ同士は前記移動局走路を挟んで設置されている、
ことを特徴とする請求項８から１２のいずれか一つに記載の基地局装置。
前記信号生成部がブロック伝送方式の送信信号を生成し、
前記設置オフセットを、前記送信信号が前記第１のアンテナ経由で前記移動局に到達するまでの所要時間、前記送信信号が前記第２のアンテナ経由で前記移動局に到達するまでの所要時間、前記送信信号が前記第３のアンテナ経由で前記移動局に到達するまでの所要時間、および前記送信信号が前記第４のアンテナ経由で前記移動局に到達するまでの所要時間、のうち、最長の所要時間と最短の所要時間の差が前記送信信号の各シンボルに挿入されるガードインターバルの時間長未満となる距離とする、
ことを特徴とする請求項８から１３のいずれか一つに記載の基地局装置。
前記ブロック伝送方式を直交周波数分割多重方式またはシングルキャリア周波数分割多元接続方式とする、
ことを特徴とする請求項７または１４に記載の基地局装置。