專利名稱：無線通信系統(tǒng)、基站和數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線通信系統(tǒng)，更加具體地講，涉及通過多個基站協(xié)
調(diào)向同一終端并行發(fā)送數(shù)據(jù)來增大系統(tǒng)吞吐量(thrcmghput)的無線通信系 統(tǒng)、基站和數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨通信速度的高速化，在無線LAN及移動通信系統(tǒng)中，采 用可以提高頻率利用效率的MIMO (Multiple Input Multiple Output:多輸入 多輸出)技術(shù)。MIMO是由發(fā)送站利用多個天線并行發(fā)送數(shù)據(jù)，由接收站 利用多個天線接收從發(fā)送裝置發(fā)送的數(shù)據(jù)。
在發(fā)送站和接收站一對一通信的無線通信系統(tǒng)中，作為將無線傳輸路 徑具有的通信容量發(fā)揮到最大限度的方式，已經(jīng)知道有固有模式傳輸方式。 在固有模式傳輸方式中，對表示發(fā)送接收天線之間的無線傳輸路徑特性的 信道矩陣H進(jìn)行固有分解(Singular Value Decomposition:奇異值分解)， 對發(fā)送向量信號和接收向量信號加權(quán)計算通過固有分解得到的矩陣，由此 將傳輸路徑具有的容量發(fā)揮到最大限度。
但是，固有模式傳輸方式需要將接收側(cè)測定的信道信息反饋給發(fā)送側(cè)， 所以不適合無線傳輸路徑的變動比較大的通信環(huán)境。固有模式傳輸方式適 合于例如像無線LAN那樣、以無線傳輸路徑的變動比較小的準(zhǔn)靜態(tài)通信環(huán) 境為前提的無線通信系統(tǒng)的通信速度提高。
關(guān)于一個發(fā)送站和多個接收站進(jìn)行通信的一對N的無線通信(BC: Broadcast Channel:廣播信道)、以及多個發(fā)送站和一個接收站進(jìn)行通信的 M對一的無線通信(MAC: Multiple Access Channel:多接入信道)中的通 信容量，從信息理論的觀點出發(fā)進(jìn)行了許多研究。
關(guān)于BC的通信容量，例如已被非專利文獻(xiàn)1記載的Dirty Paper Coding (臟紙編碼)賦予系統(tǒng)容量的上限的方式、和非專利文獻(xiàn)2證明。但是，尚未得知用于實現(xiàn)系統(tǒng)容量的上限的具體手段。并且，Dirty Paper Coding 在發(fā)送側(cè)不能瞬時掌握接收側(cè)測定的信道信息時不成立，但在將接收側(cè)測 定的信道信息通過反饋鏈路通知發(fā)送側(cè)的情況下，由于信道變動而加大性 能惡化，所以難以實現(xiàn)BC通信容量的上限。
并且，已經(jīng)公知BC通信容量受到發(fā)送站具有的天線數(shù)量的限制。非專 利文獻(xiàn)3公開了一種概念，通過多個發(fā)送站協(xié)同進(jìn)行Dirty Paper Coding, 提高系統(tǒng)整體的吞吐量。但是，在該文獻(xiàn)中，以發(fā)送接收定時完全同步的 理想通信系統(tǒng)作為前提，對于考慮了在實際應(yīng)用中產(chǎn)生的發(fā)送站與接收站 之間的信號傳輸延遲的、可以實現(xiàn)的協(xié)調(diào)控制，則并未公開。
非專禾lj文獻(xiàn)1Writing on dirty paper, IEEE Trans. Inform. Theory, Vol.29， issue 3， May 1983, M. Costa著，IEEE發(fā)行，pp,440， FIG.l, "Variation of Gaussian-Shannon channel"
非專利文獻(xiàn)2W. Yu and J.M. Cioffi， "Sum capacity of Gaussian vector broadcast channels", IEEE Trans. Inform. Theory, Vol.50， No.9， pp, 1875-1892, Sept.200非專禾U文獻(xiàn)3S. Shamai and B. Zaidel， "Enhancing the cellular downlink capacity via co-processing at the transmitting end", in Proceedings of 正EE Vehicular Tech. Conf., May 2001-Spring, pp. 1745-1749.
在利用發(fā)送站和接收站之間的虛擬的并行傳輸路徑的MIMO方式的無 線通信系統(tǒng)中，從發(fā)送站的多個天線并行發(fā)送的信號的一部分由位于發(fā)送 站和接收站之間的壁等反射并到達(dá)接收站，所以從發(fā)送站在相同定時發(fā)送 的并行信號，作為路徑因每個發(fā)送天線而不同并具有傳輸延遲時間差的并 行信號，到達(dá)接收站的多個天線。因此，在MIMO方式的無線通信系統(tǒng)中， 為了吸收因信號路徑而不同的傳輸延遲時間的偏差，在信號接收期間的前 頭定義被稱為保護(hù)間隔(guardinterval)的時間幅度，在接收站中，將保護(hù)間 隔內(nèi)到達(dá)的信號串作為發(fā)送站并行發(fā)送的信號串來處理，并進(jìn)行MIMO接 收處理。
但是，例如在使位于較遠(yuǎn)位置的第l、第2發(fā)送站協(xié)作，從這些發(fā)送站 向一個接收站發(fā)送了 MIMO并行信號時，由于第1發(fā)送站的天線組與第2 發(fā)送站的天線組之過保護(hù)間隔的傳輸延遲時間差，存在不能在接收站側(cè)進(jìn)行MIMO接收處理 的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種無線通信系統(tǒng)和發(fā)送定時控制方法，通 過協(xié)調(diào)控制多個發(fā)送站，能夠以較高吞吐量并行發(fā)送發(fā)給同一接收站的數(shù) 據(jù)。
本發(fā)明的其他目的在于，提供一種無線通信系統(tǒng)和發(fā)送定時控制方法， 使從多個發(fā)送站并行發(fā)送給同一接收站的數(shù)據(jù)能夠以允許范圍內(nèi)的時間差 到達(dá)接收站。
本發(fā)明的另外其他目的在于，提供一種無線基站，其與其他基站協(xié)作 控制發(fā)送定時，以便將接收站中的信號接收定時的偏差范圍控制在保護(hù)間 隔內(nèi)，向一個或多個接收站發(fā)送數(shù)據(jù)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，在無線通信系 統(tǒng)中使用，在該系統(tǒng)中，分別具有多個天線的第1發(fā)送站和第2發(fā)送站協(xié) 作， 一系列的TDMA時隙向同一接收站并行發(fā)送數(shù)據(jù)信號，其特征在于，
所述第2發(fā)送站在先于數(shù)據(jù)發(fā)送期間的延遲時間測定期間內(nèi)，檢測所 述第1、第2發(fā)送站之間以及所述第1、第2發(fā)送站與所述接收站之間的信 號傳輸延遲時間，
所述第2發(fā)送站根據(jù)在所述延遲時間測定期間內(nèi)檢測的信號傳輸延遲 時間，計算發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)的發(fā)送定時的調(diào)整量，
所述第1發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙中，在時隙 基準(zhǔn)定時發(fā)送發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)，
所述第2發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙中，在由時 隙基準(zhǔn)定時和所述調(diào)整量確定的發(fā)送定時，發(fā)送發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)。
更加具體地講，所述延遲時間測定期間包括第1 TDMA時隙和第2 TDMA時隙。
在所述第l TDMA時隙中，所述第1發(fā)送站在時隙基準(zhǔn)定時向所述接 收站發(fā)送同步控制信號，所述接收站在接收所述同步控制信號后經(jīng)過規(guī)定 時間T的時間點，向所述第1發(fā)送站發(fā)送響應(yīng)信號。所述第2發(fā)送站在所述第l TDMA時隙，檢測所述第l發(fā)送站發(fā)送的同步控制信號的接收時刻 和所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號的接收時刻，存儲表示所述第l TDMA時隙 的基準(zhǔn)定時與所述同步控制信號的接收時刻之間的時間差的第1時間信息、 和表示所述同步控制信號與所述響應(yīng)信號之間的接收時刻時間差的第2時 間信息。
在所述第2 TDMA時隙，所述第2發(fā)送站在時隙基準(zhǔn)定時向所述接收 站發(fā)送同步控制信號，所述接收站在接收所述同步控制信號后經(jīng)過規(guī)定時 間T的吋間點，向所述第2發(fā)送站發(fā)送響應(yīng)信號。所述第2發(fā)送站在所述 第2 TDMA時隙，測定從發(fā)送所述同步控制信號起到接收所述接收部發(fā)送 的響應(yīng)信號為止的時間差，根據(jù)表示該時間差的第3時間信息和所述第1、 第2時間信息，計算所述發(fā)送定時的調(diào)整量。
例如，在把所述第1時間信息表示的時間差設(shè)為Tab、把第2時間信息 表示的時間差設(shè)為Tl、把第3時間信息表示的時間差設(shè)為T2時，所述發(fā) 送定時的調(diào)整量由Tab— (T2—T1)來表示。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法也可以適用于第1發(fā)送站和第2發(fā)送 站協(xié)作向多個接收站并行發(fā)送數(shù)據(jù)信號的情況。
該情況時，所述第2發(fā)送站在先于數(shù)據(jù)發(fā)送期間的延遲時間測定期間 內(nèi)，檢測所述第1、第2發(fā)送站之間以及所述第1、第2發(fā)送站與所述各個 接收站之間的信號傳輸延遲時間，
所述第2發(fā)送站根據(jù)在所述延遲時間測定期間內(nèi)檢測的信號傳輸延遲 時間，計算每個所述接收站的數(shù)據(jù)發(fā)送定時的調(diào)整量，
所述第1發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙中，在時隙 基準(zhǔn)定時發(fā)送發(fā)給所述各個接收站的數(shù)據(jù)，
所述第2發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙中，在由時 隙基準(zhǔn)定時和所述發(fā)送定時調(diào)整量確定的按每個接收站而不同的發(fā)送定 時，發(fā)送發(fā)給所述各個接收站的數(shù)據(jù)。
具體地講，在所述延遲時間測定期間包括第1 TDMA時隙和第2 TDMA 時隙的情況下，在所述第1 TDMA時隙中，所述第1發(fā)送站在時隙基準(zhǔn)定 時發(fā)送同步控制信號，接收到所述同步控制信號的所述各個接收站在經(jīng)過 按每個接收站而不同的各自的等待時間的時間點，向所述第1發(fā)送站發(fā)送
10響應(yīng)信號。所述第2發(fā)送站檢測所述第1發(fā)送站發(fā)送的同步控制信號的接 收時刻和來自所述各個接收站的響應(yīng)信號的接收時刻，存儲表示所述第1 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時與所述同步控制信號的接收時刻之間的時間差的第 1時間信息、和按所述每個接收站表示所述同步控制信號與響應(yīng)信號之間的 時間差的第2時間信息。
在所述第2 TDMA時隙，所述第2發(fā)送站在時隙基準(zhǔn)定時發(fā)送同步控 制信號，接收到所述同步控制信號的各個接收站在經(jīng)過所述各自的等待時 間的時間點，向所述第2發(fā)送站發(fā)送響應(yīng)信號，所述第2發(fā)送站測定從發(fā) 送所述同步控制信號起到接收來自所述各個接收站的響應(yīng)信號為止的時間 差。所述第2發(fā)送站按所述每個接收站，根據(jù)表示從發(fā)送所述同步控制信 號起到接收響應(yīng)信號為止的時間差的第3時間信息和所述第1、第2時間信 息，計算所述發(fā)送定時的調(diào)整量。
在本發(fā)明的一個實施例中，所述第1發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的 各個TDMA時隙，在時隙基準(zhǔn)定時，發(fā)送所述數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號，所述第2 發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙，檢測時隙基準(zhǔn)定時與所 述導(dǎo)頻信號的接收時刻之間的時間差，把該時間差作為所述Tab的最新值， 計算在下一個TDMA時隙應(yīng)該適用的發(fā)送定時的調(diào)整量。
本發(fā)明提供一種基站，連接到基站控制裝置，并與連接到所述基站控 制裝置的其他基站協(xié)作，而且具有在一系列的TDMA時隙向接收站并行發(fā) 送數(shù)據(jù)的多個天線，其特征在于，該基站具有
用于在被所述基站控制裝置指定為主基站時，在先于數(shù)據(jù)發(fā)送期間的 延遲時間測定期間內(nèi)的第l TDMA時隙的基準(zhǔn)定時，向所述接收站發(fā)送同 步控制信號，而在被所述基站控制裝置指定為從基站時，在所述延遲時間 測定期間內(nèi)的第2 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時，向所述接收站發(fā)送同步控制信 號的單元；
用于在被所述基站控制裝置指定為從基站時，在所述延遲時間測定期 間內(nèi)的第l TDMA時隙，檢測所述其他基站發(fā)送的同步控制信號的接收時 刻和所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號的接收時刻，并在存儲器中存儲第1時間 信息和第2時間信息，而在所述第2 TDMA時隙，檢測從發(fā)送所述同步控 制信號起到接收所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號為止的時間差，并把表示該時間差的第3時間信息存儲在所述存儲器中的單元，其中該第1時間信息表 示所述第1 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時與所述同步控制信號的接收時刻之間的 時間差，該第2時間信息表示所述同步控制信號與響應(yīng)信號之間的接收時 刻時間差；
用于根據(jù)存儲在所述存儲器中的第l、第2、第3時間信息，計算發(fā)給 所述接收站的數(shù)據(jù)發(fā)送定時的調(diào)整量，并存儲在所述存儲器中的單元；和
發(fā)送定時控制部，在被所述基站控制裝置指定為主基站時，在向所述 接收站發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送期間中包含的各個TDMA時隙中，在時隙基準(zhǔn) 定時發(fā)送發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)，而在被所述基站控制裝置指定為從基站 時，在向所述接收站發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送期間中包含的各個TDMA時隙中， 在由時隙基準(zhǔn)定時和所述存儲器表示的調(diào)整量確定的發(fā)送定時，發(fā)送發(fā)給 所述接收站的數(shù)據(jù)。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，在多個發(fā)送站(基站)協(xié)作向同一接收站并行發(fā)送數(shù)據(jù) 時，可以使到達(dá)接收站的并行數(shù)據(jù)信號的接收定時的偏差在由保護(hù)間隔定 義的允許范圍內(nèi)同步。因此，根據(jù)本發(fā)明，接收站可以對接收數(shù)據(jù)信號進(jìn) 行正常的MIMO信號處理。并且，通過使多個發(fā)送站協(xié)作，可以增加在數(shù) 據(jù)發(fā)送中使用的有實效的天線數(shù)量，所以能夠改善系統(tǒng)整體的吞吐量。


圖1是表示適用本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的一例的圖。 圖2是說明兩個基站協(xié)作發(fā)送數(shù)據(jù)信號時的問題點的圖。 圖3是說明本發(fā)明涉及的多個基站的協(xié)調(diào)控制所需要的延遲時間測定 的圖。
圖4是表示延遲期間測定期間與基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間的關(guān)系的圖。 圖5是說明從兩個基站向一個終端發(fā)送數(shù)據(jù)時的基于本發(fā)明的發(fā)送定 時控制的圖。
圖6是表示在延遲期間測定期間執(zhí)行的通信序列的第1實施例的圖。 圖7是表示在延遲期間測定期間執(zhí)行的通信序列的第2實施例的圖。 圖8是說明從兩個基站向多個終端發(fā)送數(shù)據(jù)時的基于本發(fā)明的發(fā)送定
12時控制的圖。
圖9是表示基站10的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。 圖10是表示終端50的一個實施例的結(jié)構(gòu)圖。 圖11是說明本發(fā)明的效果的圖。 符號說明
IO基站；20基站控制裝置；22網(wǎng)關(guān)；50終端；11、 51無線部；12、 51調(diào)制解調(diào)器部；13、 53接收部；14、 54發(fā)送定時控制部；15、 55復(fù)用 電路；16、 56導(dǎo)頻生成部；17、 57發(fā)送部；18、 58控制部；19站間接口； 110、 510天線;131、 531MIMO解調(diào)器;132、 532P/S轉(zhuǎn)換器;133、 533 糾錯解碼器；171、 571糾錯編碼器；172、 572復(fù)用電路；173、 573 S/P轉(zhuǎn) 換器；174、 574MIMO調(diào)制器；181、 581信號分離電路；182、 582導(dǎo)頻信 號處理部；184、 584主控制部；183延遲控制信息文件。
具體實施例方式
以下，參照

本發(fā)明的實施例。 圖1表示適用本發(fā)明的無線通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的一例。 這里示出的無線通信系統(tǒng)包括連接網(wǎng)絡(luò)NW的基站控制裝置20—1; 通過線路21連接基站控制裝置20 —1的多個基站10 (IOA、 IOB、)； 和與這些基站通信的多個終端50 (50—1、 50—2、…)?；?0和終端 50具有多個天線。基站控制裝置20—1管理其屬下的多個基站10A、10B、…， 使幾個基站協(xié)作以基站協(xié)調(diào)控制模式與終端進(jìn)行通信。
圖1表示在某個時間點，基站IOA和10B協(xié)作并以協(xié)調(diào)控制模式向終 端50—1和50—3發(fā)送數(shù)據(jù)的狀態(tài)。這樣，通過使多個基站協(xié)作向終端發(fā) 送數(shù)據(jù)，可以增加發(fā)送天線的數(shù)量，提高系統(tǒng)整體的吞吐量。
各個終端50的天線接收從基站IOA、 10B通過多個天線并行發(fā)送的數(shù) 據(jù)信號。作為從天線的接收信號中分離所期望的信號的方法，例如采用連 續(xù)干擾抵消法(Successive Interference Cancel)。在Successive Interference Cancel中，對從接收狀態(tài)最好的天線輸出的編碼信號進(jìn)行解碼，獲得最初 的數(shù)據(jù)信號。將最初的數(shù)據(jù)信號再編碼并從接收信號中去除，剩下除最初 的數(shù)據(jù)信號之外的信號成分。因此，通過重復(fù)進(jìn)行剩下來的信號的解碼、再編碼、以及從接收信號中去除再編碼信號，可以分離出所期望的數(shù)據(jù)信 號。
基站控制裝置20—1通過網(wǎng)關(guān)(GW)22連接其他基站控制裝置20—2。 多個基站控制裝置可以通過交換各自屬下的基站的狀態(tài)信息，避免在所屬 的基站控制裝置不同的基站之間的干擾。另外，根據(jù)需要在多個基站控制 裝置之間進(jìn)行協(xié)調(diào)控制，可以使所屬的基站控制裝置不同的多個基站協(xié)作 動作。
下面，參照圖2，說明基站IOA和10B協(xié)作向終端50 — l并行發(fā)送數(shù) 據(jù)時的問題點。在此，假設(shè)在基站10A向終端50 — 1發(fā)送數(shù)據(jù)信號Sal、 基站10B向終端50—2發(fā)送數(shù)據(jù)信號Sbl時，在基站IOA和10B之間存在 同步誤差Te。
從基站10A發(fā)送的數(shù)據(jù)信號Sal像直接波和反射波那樣沿著不同路徑 (多路徑)到達(dá)終端50—1。在圖2中，數(shù)據(jù)信號Sal成為具有時間差的數(shù) 據(jù)信號Sal (1) 、 Sal (2)到達(dá)終端50—1。 Ta表示數(shù)據(jù)信號Sal的傳輸 延遲時間。
作為可以提高對于由多路徑引起的錯誤的耐受性的無線通信方式，已 經(jīng)知道有正交頻分復(fù)用 OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing)。在OFDM的解調(diào)處理中，為了避免信號的解調(diào)單位即碼元 之間的干擾，在發(fā)送碼元之間設(shè)定了無信號期間GI (保護(hù)間隔)。保護(hù)間 隔是考慮到基站與終端之間的距離、及由于存在于基站周圍的反射物等形 成的信號傳輸路徑的時間差等而設(shè)計的，所以可以假定基于路徑差異的數(shù) 據(jù)信號Sal (1)和Sal (2)的傳輸延遲差被控制在由保護(hù)間隔GI定義的 允許時間幅度內(nèi)。
基站10B發(fā)送給終端50—1的數(shù)據(jù)信號Sbl也經(jīng)過不同路徑成為信號 Sbl (3)和Sbl (4)，到達(dá)終端50—1。 Tb表示數(shù)據(jù)信號Sbl的傳輸延遲 時間。
另外，在基站10A和10B之間存在同步誤差Te時，如果也考慮傳輸 延遲時間Ta、 Tb的時間差，則數(shù)據(jù)信號Sal和Sbl的時間差Td超過保護(hù) 間隔GI的可能性增大。尤其在像無線LAN系統(tǒng)那樣、基站10A和10B不 同步運行的無線通信系統(tǒng)中，由于基站之間的同步誤差Te比較大，所以基
14站10A和10B即使在邏輯上同時發(fā)送發(fā)給同一終端50—1的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)信 號Sal和Sbl在終端50—1的接收定時也有可能大幅度偏移。該情況下， 由于數(shù)據(jù)信號Sal和Sbl相互作為干擾成分起作用，所以在Successive Interference Cancel那樣的方法中，終端50—1不能從接收信號中分離出所 期望的信號。
圖3是說明本發(fā)明涉及的多個基站的協(xié)調(diào)控制所需要的延遲時間測定 的圖。
在此，基站10A作為主基站與作為從基站的基站10B互相協(xié)作，從基 站10B調(diào)整發(fā)給終端50—1的信號發(fā)送定時(同步控制)，以使來自基站 10A的發(fā)送信號與來自基站10B的發(fā)送信號同時到達(dá)終端50—1。但是，此 處說明的同步控制也可以擴(kuò)展為把多個終端作為對象的數(shù)據(jù)的發(fā)送定時控 制，例如，在圖1所示的終端50—1和50—3雙方中，用于使來自基站10A 的發(fā)送信號與來自基站10B的發(fā)送信號的接收定時一致的發(fā)送定時控制。
在本實施例中，各個基站10在固定周期的TDMA時隙與終端通信。 該情況吋，各個基站例如按照NTP (Network Time Protocol:網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議) 等通信協(xié)議，使基站定時器同步，按照基站定時器生成各自的TDMA時隙， 在TDMA時隙的區(qū)段中不需要像保護(hù)間隔那樣的高精度同步。
以下，關(guān)于本發(fā)明的一個實施例，說明如圖4所示把TDMA時隙1和 TDMA時隙2用作延遲時間測定期間、把TDMA時隙3和TDMA時隙4 用作基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間的同步控制。在此，為了簡化起見，利用兩個TDMA 時隙表示基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間，但在實際應(yīng)用中，基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間由任意 數(shù)量的一系列TDMA時隙構(gòu)成。
從基站10B在延遲時間測定期間內(nèi)，對于成為與主基站10A的協(xié)調(diào)控 制的對象的一個或多個終端，測定同步控制所需要的延遲時間。在延遲時 間測定期間，不僅從基站10B，主基站IOA也可以測定同步控制所需要的 延遲時間。
在延遲時間測定期間，例如在TDMA時隙1從主基站10A向終端50 一l發(fā)送SYNC導(dǎo)頻信號(步驟1)，接收到該信號的終端50—1在經(jīng)過預(yù) 先確定的等待時間T的時間點，返回SYNC響應(yīng)信號(步驟2)。
從基站10B在TDMA時隙1中，監(jiān)視主基站10A發(fā)送的SYNC導(dǎo)頻信號和終端50—1發(fā)送的SYNC響應(yīng)信號，測定SYNC導(dǎo)頻信號的接收時 刻t (Rxl)與SYNC響應(yīng)信號的接收時刻t (Rx2)之間的時間差T1。
在TDMA時隙2，由從基站10B向終端50—1發(fā)送SYNC導(dǎo)頻信號(步 驟3)，接收到該信號的終端50—1在經(jīng)過等待時間T時，返回SYNC響 應(yīng)信號(步驟4)。從基站lOB測定SYNC導(dǎo)頻信號的接收時刻t (T") 與SYNC響應(yīng)信號的接收時刻t (Rx4)之間的時間差T2。
從基站10B利用在延遲時間測定期間測定的T2與Tl之間的時間差A(yù)T (二T2—T1)，調(diào)整在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間發(fā)給終端50 — 1的信號的發(fā)送定 時，由此，實現(xiàn)終端50—可以同時接收來自基站10A、 IOB的發(fā)送信號的 同步控制。
具體地講，從基站10B按照圖5所示，把TDMA時隙3中來自主基站 10A的導(dǎo)頻信號Pa的接收定時t2作為基準(zhǔn)，在比其超前AT的定時tO，發(fā) 送發(fā)給終端50—1的信號Slb。主基站10A在表示TDMA時隙3的開始的 基準(zhǔn)定時tl，發(fā)送發(fā)給終端50—1的數(shù)據(jù)信號Sal。該數(shù)據(jù)信號Sal在傳輸 延遲時間Ta之后被終端50—1接收。
在把主基站10A與終端50 — 1之間的距離設(shè)為Dl、把光速設(shè)為c時， Ta為Dl/c。與此相同，在把從基站10B與終端50—1之間的距離設(shè)為D2 時，從基站10B在定時t0發(fā)送的數(shù)據(jù)信號Sbl在傳輸延遲時間Tb=D2/c 之后被終端50—1接收。在把主基站10A與從基站10B的距離設(shè)為D12時， 主基站10A的導(dǎo)頻信號Pa到達(dá)從基站10B所需要的時間Tab為D12/c。
因此，把在TDMA時隙3的開始時刻tl從主基站10A發(fā)送的導(dǎo)頻信 號Pa被從基站10B接收的時刻t2作為基準(zhǔn)，從基站10B如果在偏移AT-Tb—Ta+Tab= (D2/c) — (Dl/c) + (D12/c)的定時tO發(fā)送數(shù)據(jù)信號Sbl， 則可以吸收在圖2中說明的傳輸延遲時間差和同步誤差，使數(shù)據(jù)信號Sal 和Sbl在終端50—1的接收定時一致。Tab的值可以在延遲時間測定期間測 定。AT與在延遲時間測定期間測定的T2和Tl之間的時間差一致，這通過 以下說明可知。
圖6表示在延遲時間測定期間執(zhí)行的通信序列的一個實施例。 在TDMA時隙1，主基站10A在時隙基準(zhǔn)定時向終端50—l發(fā)送同步 控制信號(SYNC導(dǎo)頻)(SQ01)。終端50—1若接收SYNC導(dǎo)頻(S51)，則在經(jīng)過一定時間T時，向主基站IOA返回SYNC響應(yīng)(SQ02、 S52)。 從基站IOB監(jiān)聽主基站10A與終端50—l之間的發(fā)送接收信號，存儲SYNC 導(dǎo)頻的接收時刻和SYNC響應(yīng)的接收時刻(Sl 1 、 S12)，計算時間差Tl (B)， 并存儲其值(S13)。另一方面，主基站10A也計算從發(fā)送SYNC導(dǎo)頻起 到接收到SYNC響應(yīng)為止的時間差T2 (A)，并存儲其值。在此，括號內(nèi) 的A、 B是為了區(qū)分測定時間差T1、 T2的基站而賦予的。
Tl (B)和T2 (A)的值可以利用下式(1)和(2)表示。
Tl (B) = (Dl/c) +T+ (D2/c) — (D12/c)......式(1)
T2 (A) = (Dl/c) X2+T ......式(2)
在TDMA時隙2，由從基站10B向終端50 — 1發(fā)送同步控制信號(SYNC 導(dǎo)頻)(SQ03)，存儲SYNC導(dǎo)頻的發(fā)送時刻(S14)。終端50—1若接 收SYNC導(dǎo)頻(S53)，則在經(jīng)過一定時間T時，向從基站10B發(fā)送SYNC 響應(yīng)(SQ04、 S54)。從基站10B接收SYNC響應(yīng)并存儲該接收時刻(S15)， 并計算從發(fā)送SYNC導(dǎo)頻起到接收到SYNC響應(yīng)為止的時間差T2 (B)禾口 AT二T2—T1的值(S16)。
主基站IOA把從基站10B發(fā)送的SYNC導(dǎo)頻的接收時刻與終端50 — 1 發(fā)送的SYNC響應(yīng)的接收時刻之差，存儲為T1 (A)。
T2 (B)和T1 (A)的值可以利用下式(3)和(4)表示。
T2 (B) = (D2/c) X2+T ......式(3)
Tl (A) = (D2/c) +T+ (Dl/c) — (D12/c)
=T1 (B) ……式(4)
根據(jù)式(3)和(1)可以得到下式(5)。 T2 (B) —T1 (B) = (D2/c) — (Dl/c) + (D12/c)
二Tb—Ta+Tab (=AT) ......式(5)
艮P，可知，可以把來自主基站10A的導(dǎo)頻信號Pa的接收時刻t2作為 基準(zhǔn)，使來自從基站10B的數(shù)據(jù)信號Sbl的發(fā)送定時t0僅偏移AT二T2— Tl即可。另夕卜，數(shù)據(jù)信號的發(fā)送定時tO根據(jù)Tab的值、與Tb和Ta之間的 大小關(guān)系，有時會在TDMA時隙3的基準(zhǔn)定時tl前面，有時也會在其后面。
從基站10B為了在導(dǎo)頻信號Pa的接收時刻t2之前發(fā)送數(shù)據(jù)信號Sbl， 需要事前預(yù)測TDMA時隙3中的導(dǎo)頻信號接收時刻t2。在本實施例中，各個基站10為了生成具有固定時隙長度的TDMA時隙，可以利用在此前的 時隙接收的導(dǎo)頻信號的接收定時，預(yù)測下一個時隙中的導(dǎo)頻信號的接收定 時。
例如，從基站IOB存儲延遲時間測定期間的TDMA時隙1中的來自基 站IOA的SYNC導(dǎo)頻的接收時刻、與TDMA時隙1的基準(zhǔn)定時(開始時刻) 之間的時間差Tab,向TDMA時隙3的基準(zhǔn)定時加算Tab,由此可以預(yù)測 TDMA時隙3中的導(dǎo)頻接收定時t2。在本發(fā)明中，從兩個基站IOA、 10B 并行發(fā)送的數(shù)據(jù)信號只要在終端50 — 1的保護(hù)間隔的時間幅度內(nèi)同步即可， 所以在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間的各個TDMA時隙中，適用在延遲時間測定期間 撿測的時間差Tab也能夠獲得充足的效果。
與此相同，在主基站10A側(cè)，也把從TDMA時隙2的基準(zhǔn)定時起、到 從基站10B所發(fā)送的SYNC導(dǎo)頻的接收時刻為止的經(jīng)過時間存儲為Tba。 在圖5中，把基站IOA設(shè)為同步控制中的主基站，把基站10B設(shè)為從基站， 在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間，主基站10A在TDMA時隙的基準(zhǔn)定時tl發(fā)送數(shù)據(jù) 信號，從基站10B在利用AT調(diào)整后的定時tO發(fā)送數(shù)據(jù)，但也可以在主基 站10A側(cè)計算AT二T2 (A) —Tl (A),所以可以利用AT和Tba的值調(diào)整 數(shù)據(jù)發(fā)送定時。因此，在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間的中途，可以切換主基站和從 基站，使基站IOB在基準(zhǔn)定時發(fā)送數(shù)據(jù)，使基站IOA在利用AT調(diào)整后的定 時發(fā)送數(shù)據(jù)。
另外，主基站IOA在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙，與在基 準(zhǔn)定時tl發(fā)送的數(shù)據(jù)信號Sal同步發(fā)送導(dǎo)頻信號Pa，從基站10B根據(jù)上述 導(dǎo)頻信號Pa的接收時刻和時隙的基準(zhǔn)定時，計算新的時間差Tab，并在下 一個TDMA時隙利用該時間差。這樣，通過使用最新的值作為時間差Tab， 可以實現(xiàn)跟蹤主基站IOA和從基站10B中的時隙周期變動的同步控制。
在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間，主基站10A也可以不在各個TDMA時隙的基準(zhǔn) 定時tl發(fā)送導(dǎo)頻信號Pa，而是從數(shù)據(jù)信號Sal的前頭(時隙基準(zhǔn)定時tl) 起延遲固定的偏置時間后發(fā)送導(dǎo)頻信號Pa。在導(dǎo)頻信號Pa的發(fā)送時刻包括 與TDMA時隙的前頭之間的偏置時，從基站10B通過從上述導(dǎo)頻信號的接 收時刻中減去偏置值，可以計算正確的傳輸延遲時間Tab。
在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間發(fā)送的導(dǎo)頻信號Pa可以是與在延遲期間測定期間發(fā)送的SYNC導(dǎo)頻相同的信號，也可以是與SYNC導(dǎo)頻不同的格式的信號。 并且，導(dǎo)頻信號Pa的發(fā)送偏置的值可以根據(jù)每個基站而不同。該情況下， 作為導(dǎo)頻信號Pa的發(fā)送源的主基站利用周期地發(fā)送的信標(biāo)(beacon)信號等， 將自身適用的偏置的值告知從基站。也可以取代利用定期的信標(biāo)信號來告 知偏置值，而改由基站向應(yīng)該進(jìn)行基站協(xié)調(diào)的其他基站詢問偏置值。
圖7表示本發(fā)明的第2實施例，表示使來自基站10A、 IOB的發(fā)送信號 在兩個終端50—1、 50—2中同步時，在延遲時間測定期間執(zhí)行的通信序列。 在此，把基站10B使終端50—i的接收信號同步所需要的時間差Tl 、 T2表 述為Tl (iB) 、 T2 (iB)。
為了使來自基站IOA、 10B的發(fā)送信號在終端50 — 1中同步，基站10B 所需要的時間差Tl (1B) 、 T2 (2B)，通過從基站10B在SQ01 SQ04 執(zhí)行在圖5中說明的步驟S11 S16得到。并且，為了使來自基站IOA、 10B 的發(fā)送信號在終端50—2中同步所需要的時間差T1 (2B) 、 T2 (2B)，也 可以利用與T1 (1B) 、 T2 (1B)相同的方法得到。
艮P，針對從主基站10A發(fā)送的SYNC導(dǎo)頻信號，終端50—2在預(yù)定時 間后返回SYNC響應(yīng)(SQ12)，針對由從基站10B發(fā)送的SYNC導(dǎo)頻信號， 終端50—2在預(yù)定時間后返回SYNC響應(yīng)(SQ14)即可。該情況時，為了 避免終端50—1返回的SYNC響應(yīng)與終端50—2返回的SYNC響應(yīng)沖突， 使終端50—2在與終端50—1的等待時間T不同的等待時間返回SYNC響 應(yīng)。
在圖7中，把終端50—1的等待時間設(shè)定為T，把終端50—2的等待時 間設(shè)定為2T。各個終端的等待時間例如可以在利用關(guān)聯(lián)消息(association message)使終端連接基站時，由基站控制裝置明示地分配即可。各個終端也 可以利用與終端ID的值相對應(yīng)的固有的等待時間。
還可以把避免從多個終端發(fā)送的響應(yīng)包的沖突所需要的微小時隙時間 設(shè)為T，把終端中的響應(yīng)包的發(fā)送等待時間設(shè)為kT，在將kT的最大值控制 為TDMA時隙的范圍內(nèi)，利用相同隨機(jī)數(shù)確定k。但是，各個終端必須在 延遲時間差測定期間內(nèi)使k的值保持一定值。
在延遲時間測定期間，與從基站10B相同，主基站10A也可以獲取終 端50—1用的延遲時間信息T1 (1A) 、 Tl (2A)、和終端50—2用的延
19遲時間信息Tl (2A) 、 T2 (2A)，所以在向多個終端發(fā)送數(shù)據(jù)時，可以 在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間內(nèi)切換主基站和從基站。
在本實施例中，基站10B (10A)在接收SYNC響應(yīng)時，識別所接收的 SYNC響應(yīng)中包含的終端ID，將延遲時間信息T1 (i) 、 T2 (i)與終端50 一i的ID對應(yīng)起來加以存儲。
圖8表示在第2實施例的基站協(xié)調(diào)控制期間中向終端50—1、 50—2的 數(shù)據(jù)發(fā)送。
主基站10A在TDMA時隙3的基準(zhǔn)定時tl ，發(fā)送發(fā)給終端50— 1的數(shù) 據(jù)信號Sal和發(fā)給終端50—2的數(shù)據(jù)信號Sa2。數(shù)據(jù)信號Sal在傳輸延遲時 間Tal之后被終端50—1接收，數(shù)據(jù)信號Sa2在傳輸延遲時間Ta2之后被 終端50—2接收。
從基站10B與在圖4中說明的第1實施例相同，把來自主基站10A的 導(dǎo)頻信號Pa的接收時刻t2作為基準(zhǔn)，發(fā)給終端50—1的數(shù)據(jù)信號Sbl是在 偏離了AT (1) =T2 (IB) —T1 (IB)的定時t01發(fā)送，而發(fā)給終端50—2 的數(shù)據(jù)信號Sb2是在偏離了AT (2) 二T2 (2B) —T1 (2B)的定時t02發(fā)送。
數(shù)據(jù)信號Sbl在傳輸延遲時間Tbl之后被終端50—1接收，根據(jù)在圖 5中說明的原理，在終端50—l與數(shù)據(jù)信號Sal同步。同樣，數(shù)據(jù)信號Sb2 在傳輸延遲時間Tb2之后被終端50—2接收，并在終端50—2與數(shù)據(jù)信號 Sa2同步。在終端50 — 1 (50—2)，從基站IOA、 10B分別發(fā)送的數(shù)據(jù)信號 的接收定時在保護(hù)間隔的時間幅度內(nèi)一致，所以可以通過Successive Interference Cancel去除干擾成分，解碼所期望的信號Sal、 Sbl (Sa2、 Sb2)。
圖9表示具有本發(fā)明的同步控制功能的基站10 (IOA、 IOB、…)的一 個實施例。
基站10包括:具有用于發(fā)送接收無線信號的多個天線1 IO( 110a l 10d) 的無線部ll;連接無線部11的調(diào)制解調(diào)器部12;連接調(diào)制解調(diào)器部12的 控制部18和站間接口 19。
無線部11包括連接天線110 (110a 110d)的具有發(fā)送接收切換功 能的共用器lll (Ula llld);連接共用器lll (111a llld)的接收器 ,112 (112a 112d)和發(fā)送器113 (113a 113d)。接收器112i (i=a d)
20對來自天線llOi的接收信號進(jìn)行濾波處理并轉(zhuǎn)換為基帶頻帶的模擬信號， 然后轉(zhuǎn)換(A/D轉(zhuǎn)換)為數(shù)字信號，輸出給調(diào)制解調(diào)器部12。另一方面， 發(fā)送器113i (i=a d)把從調(diào)制解調(diào)器部12輸出的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換(D/A轉(zhuǎn) 換)為模擬信號，進(jìn)行頻帶的轉(zhuǎn)換和功率放大，然后輸出給共用器llli。
調(diào)制解調(diào)器部12包括從無線部11的多個接收器112a 112d并行輸 入接收信號的接收部13;連接無線部11的多個發(fā)送器U3a 113d的發(fā)送 定時控制部14;連接發(fā)送定時控制部14的復(fù)用電路15;連接復(fù)用電路15 的導(dǎo)頻生成部16和發(fā)送部17。
接收部13包括MIMO解調(diào)器131、并行/串行(P/S)轉(zhuǎn)換器132和糾 錯解碼器133。并且，發(fā)送部17包括多個糾錯解碼器171 (171a 171c); 對糾錯解碼器171a 171c的輸出進(jìn)行復(fù)用的復(fù)用電路172;把從復(fù)用電路 172輸出的串行信號轉(zhuǎn)換為并行信號的S/P轉(zhuǎn)換器173;連接S/P轉(zhuǎn)換器173 的MIMO調(diào)制器174。
從無線部的接收器112a 112d輸出的接收信號并行輸入調(diào)制解調(diào)器部 12的接收部13，通過MIMO解調(diào)器131復(fù)原分配給多個天線的來自多個終 端的發(fā)送信號。被復(fù)原的對應(yīng)于多個天線的數(shù)量的信號通過P/S轉(zhuǎn)換器132 被轉(zhuǎn)換為可以解碼的數(shù)據(jù)，通過糾錯解碼器133實施糾錯解碼處理后，作 為接收數(shù)據(jù)輸出給控制部18。
在控制部18，通過信號分離電路1S1從由接收部13輸出的接收信號中 分離控制信號、用戶數(shù)據(jù)、SYNC導(dǎo)頻和SYNC響應(yīng)信號?？刂菩盘栞斎?主控制部184，被實施對應(yīng)于控制信號的協(xié)議處理。用戶數(shù)據(jù)輸入站間接口 19，在復(fù)用電路192中與從主控制部184輸出的控制信號復(fù)用后，發(fā)送給 基站控制裝置20。 SYNC導(dǎo)頻和SYNC響應(yīng)信號輸入導(dǎo)頻信號處理部182。
控制部18具有用于存儲SYNC導(dǎo)頻和SYNC響應(yīng)信號的接收時刻的延 遲控制信息文件183。在延遲控制信息文件中也存儲著同步控制所需要的時 刻信息、時間差信息(AT)、表示基站是否正在以協(xié)調(diào)控制模式動作的控 制模式信息。主控制部184根據(jù)來自基站控制裝置20的控制信號接收到控 制模式信息時，將其存儲在延遲控制信息文件183中。通過參照上述控制 模式信息，判定基站IO是應(yīng)該作為協(xié)調(diào)控制中的主基站IOA動作、還是應(yīng) 該作為從基站IOB動作。
21從基站控制裝置20接收的數(shù)據(jù)，通過站間接口 19的信號分離電路191 被分離為按終端劃分的多個數(shù)據(jù)流。按每個終端分離的數(shù)據(jù)流輸入發(fā)送部 17的糾錯編碼器171b、 171c，在各個糾錯編碼器中，被轉(zhuǎn)換為附加了糾錯 用的冗長代碼的編碼數(shù)據(jù)。在圖中示出了數(shù)據(jù)流的數(shù)量為2的情況，但在 數(shù)據(jù)流數(shù)量為3以上時，只要增加糾錯編碼器的數(shù)量即可。
在主控制部184生成的發(fā)給終端的控制信號，通過糾錯編碼器171a被 轉(zhuǎn)換為附加了糾錯用的冗長代碼的編碼數(shù)據(jù)。糾錯編碼器171a 171c的輸 出在復(fù)用電路172中被復(fù)用后，輸入S/P轉(zhuǎn)換器173。 S/P轉(zhuǎn)換器173把復(fù) 用電路172的輸出信號S/P轉(zhuǎn)換為多串信號，以便可以向多個天線110a 110d分配發(fā)送信號。從S/P轉(zhuǎn)換器173輸出的并行信號輸入MIMO調(diào)制器 174，被調(diào)制成為可以在各個終端中進(jìn)行MIMO解調(diào)。MIMO調(diào)制器174 可以適用例如線性處理及Tomlinson-Harashima Precoding(湯姆林森-哈拉希 瑪預(yù)編碼)等公知的調(diào)制方法。
導(dǎo)頻生成部16在由控制信號處理部184指示的定時生成SYNC導(dǎo)頻信 號。由導(dǎo)頻生成部16生成的SYNC導(dǎo)頻信號和從發(fā)送部17的MIMO調(diào)制 器174輸出的數(shù)據(jù)信號，在復(fù)用電路15中被復(fù)用后，輸出給發(fā)送定時控制 部14。
發(fā)送定時控制部14具有TDMA時隙(TDMA幀)的生成功能，參照 存儲在延遲控制信息文件183中的控制模式信息，在基站正以基站協(xié)調(diào)模 式動作時，在TDMA時隙的開始定時(基準(zhǔn)定時)，將時隙序號和時刻tl 通知給控制部18的主控制部184 (信號Cl)。主控制部184把由發(fā)送定時 控制部14通知的TDMA時隙的開始時刻tl存儲在延遲控制信息文件183 中，用于計算基站之間的延遲期間Tab。
控制部18的導(dǎo)頻信號處理部182若從信號分離電路181接收到SYNC 導(dǎo)頻，則將SYNC導(dǎo)頻的接收時刻與發(fā)送源基站的ID對應(yīng)起來存儲在延遲 控制信息文件183中。并且，若接收到SYNC響應(yīng)信號，則將發(fā)送源終端 的ID和接收時刻，與上述SYNC導(dǎo)頻的發(fā)送源基站的ID對應(yīng)起來存儲在 延遲控制信息文件183中，將SYNC響應(yīng)的接收通知給主控制部184。
被通知SYNC響應(yīng)接收的主控制部184，參照延遲控制信息文件183 計算SYNC導(dǎo)頻的接收時刻與SYNC響應(yīng)信號的接收時刻的時間差，判定
22自身的控制模式。
在控制模式為主基站時，主控制部184把SYNC導(dǎo)頻的接收時刻與 SYNC響應(yīng)信號的接收時刻的時間差設(shè)為Tl或T2，存儲在延遲控制信息文 件183中，根據(jù)TDMA時隙2的開始時刻和在TDMA時隙2接收的SYNC 導(dǎo)頻的接收時刻，計算Tba的值，將其存儲在延遲控制信息文件183中。 并且，在Tl的值被確定時，計算時間差A(yù)T (二T2—T1)，并存儲在延遲 控制信息文件183中。
在控制模式為從基站時，主控制部184把SYNC導(dǎo)頻的接收時刻與 SYNC響應(yīng)信號的接收時刻的時間差設(shè)為Tl或T2，存儲在延遲控制信息文 件183中，根據(jù)TDMA時隙1的開始時刻和在TDMA時隙1接收的SYNC 導(dǎo)頻的接收時刻，計算Tab的值，將其存儲在延遲控制信息文件183中。 并且，在T2的值被確定的時間點，計算時間差A(yù)T (=T2—T1)，并存儲 在延遲控制信息文件183中。
發(fā)送定時控制部14參照存儲在延遲控制信息文件183中的控制模式信 息，在自身成為協(xié)調(diào)控制中的主基站時，在基站協(xié)調(diào)發(fā)送期間的各個TDMA 時隙，在圖5所示的基站10A的發(fā)送定時tl，向無線部11輸出復(fù)用電路 15的輸出數(shù)據(jù)，在自身成為從基站時，在調(diào)整時間后的發(fā)送定時tO，向無 線部11輸出復(fù)用電路15的輸出。
如在圖7中說明的那樣，在把多個終端作為同步控制的對象時，例如 可以在發(fā)送部17的復(fù)用電路172中根據(jù)圖8所示的AT (1)與AT (2)之 間的時間差，對發(fā)給各個終端的數(shù)據(jù)信號調(diào)整時間即可。
例如圖8所示，在發(fā)給終端50—1的數(shù)據(jù)信號Sbl的調(diào)整時間AT (1) =T2 (1) —Tl (1)大于發(fā)給終端50—2的數(shù)據(jù)信號Sb2的調(diào)整時間AT (2) =T2 (2) —T1 (2)時，在相當(dāng)于At二AT (1) —AT (2)的期間，在數(shù)據(jù) 信號Sb2的前面插入偽(durrany)數(shù)據(jù)。
具體地講，例如在向糾錯編碼器171b提供數(shù)據(jù)信號Sbl、向糾錯編碼 器171c提供數(shù)據(jù)信號Sb2時，在數(shù)據(jù)信號Sbl的最初的At期間，在復(fù)用電 路172中取代糾錯編碼器171c的輸出，而將0信號串與數(shù)據(jù)信號Sbl復(fù)用， 在經(jīng)過At期間后，將從糾錯編碼器171c輸出的數(shù)據(jù)信號Sb2與數(shù)據(jù)信號 SM復(fù)用。該情況時，發(fā)送定時控制部14可以在根據(jù)AT (1)的值調(diào)整后的定時tO，將復(fù)用電路15的輸出信號輸出給無線部11即可。
也可以取代控制糾錯編碼器171b、 171c的輸出，而在糾錯編碼器171b、
171c的前段配置緩沖存儲器，按照At二AT (1) —AT (2)，控制由緩沖存
儲器向糾錯編碼器171b、 171c的數(shù)據(jù)供給。
在前者的情況下，當(dāng)用發(fā)送部17的復(fù)用電路172調(diào)整數(shù)據(jù)流之間的相
位時，由發(fā)送定時控制部14控制復(fù)用電路172，而在后者的情況下，當(dāng)在
糾錯編碼器171b、 171c的前段調(diào)整數(shù)據(jù)信號之間的相位時，由主控制部184
控制來自緩沖存儲器的數(shù)據(jù)的讀出即可。 圖10表示終端50的一個實施例。
各個終端50包括無線部51、連接無線部51的調(diào)制解調(diào)器部52、連接 調(diào)制解調(diào)器部52的控制部58和編解碼器(CODEC) 59。
無線部51的天線數(shù)量比基站數(shù)量少，在本實施例中，無線部51具有 兩個天線510a、 510b。在天線510a (5賜)上，通過共用器511a (511b) 連接著接收器512a (512b)和發(fā)送器513a (513b)。
調(diào)制解調(diào)器部52與基站相同，包括從無線部51的接收器512a、 512b 并行輸入接收信號的接收部53;連接無線部51的發(fā)送器513a、 513b的發(fā) 送定時控制部54;連接發(fā)送定時控制部54的復(fù)用電路55;連接復(fù)用電路 55的導(dǎo)頻生成部56和發(fā)送部57。
接收部53包括MIMO解調(diào)器531、 P/S轉(zhuǎn)換器532和糾錯解碼器533， 發(fā)送部57包括糾錯解碼器571a、 571b;復(fù)用這些糾錯解碼器的輸出的復(fù) 用電路572;連接復(fù)用電路572的S/P轉(zhuǎn)換器573;連接S/P轉(zhuǎn)換器573的 MIMO調(diào)制器574。
編解碼器(CODEC) 59連接未圖示的語音通話功能部，通過便攜電話 進(jìn)行規(guī)定的語音編碼/解碼處理。從語音通話功能部輸出的語音信號在編解 碼器59編碼后，輸入糾錯解碼器571b。
控制部58包括連接接收部53的信號分離電路581;連接信號分離電 路581的導(dǎo)頻信號處理部582和主控制部(處理器)584;通過內(nèi)部總線585 連接主控制部(處理器)584的儲存器583;和連接內(nèi)部總線585的外部接 口 586。在外部接口 586上連接著未圖示的顯示裝置及輸入鍵盤等輸入輸出 裝置。在儲存器583中存儲著主控制部584執(zhí)行的各種應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)。
24信號分離電路581識別從接收部53輸出的信號的種類，語音信號輸出 給編解碼器59， SYNC導(dǎo)頻輸出給導(dǎo)頻信號處理部582，語音之外的用戶 數(shù)據(jù)和控制信號輸出給主控制部584。主控制部584若接收到控制信號，則 執(zhí)行對應(yīng)于控制信號的協(xié)議處理，若接收到用戶數(shù)據(jù)，則執(zhí)行對應(yīng)于接收 數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序。例如，在從調(diào)制解調(diào)器部52輸入動態(tài)圖像數(shù)據(jù)時，主控 制部584按照MPEG等圖像解碼程序(routine)解碼接收數(shù)據(jù)之后，通過接口 586輸出到顯示畫面上。也可以在將接收數(shù)據(jù)暫且存儲在儲存器中后進(jìn)行圖 像的解碼。并且，圖像的解碼也可以通過專用的硬件執(zhí)行。
在本實施例中，可以由發(fā)送定時控制部54根據(jù)傳輸延遲來調(diào)整從終端 發(fā)送給基站的數(shù)據(jù)的發(fā)送定時。調(diào)整發(fā)送定時所需要的延遲控制信息與基 站10相同，通過導(dǎo)頻信號處理部582和主控制部584存儲在儲存器583中。 如果不需要對應(yīng)于傳輸延遲的數(shù)據(jù)發(fā)送定時調(diào)整，則不需要在儲存器583 中存儲延遲控制信息。
終端50按照在圖6中說明的那樣，在從基站接收到SYNC導(dǎo)頻時，需 要在一定時間后發(fā)送SYNC響應(yīng)。在本實施例中，導(dǎo)頻信號處理部582檢 測到SYNC導(dǎo)頻時，將SYNC導(dǎo)頻的發(fā)送源信息和接收時刻存儲在儲存器 583的發(fā)送控制信息區(qū)域中，向主控制部584輸出SYNC響應(yīng)的發(fā)送請求。 主控制部584若從導(dǎo)頻信號處理部582接收到SYNC響應(yīng)的發(fā)送請求，則 參照存儲在儲存器583的發(fā)送控制信息區(qū)域中的SYNC導(dǎo)頻接收時刻，在 經(jīng)過預(yù)定的等待時間T之后的定時，指示導(dǎo)頻生成部56生成SYNC響應(yīng)。 等待時間T是因每個終端而不同的值，被存儲在發(fā)送控制信息區(qū)域中。另 外，當(dāng)在主控制部584中進(jìn)行SYNC導(dǎo)頻的接收時刻的存儲時，可以省略 導(dǎo)頻信號處理部582，直接從信號分離電路581將SYNC導(dǎo)頻通知主控制 部584即可。
根據(jù)本發(fā)明，從分別具有多個天線的多個基站向同一終端發(fā)送的數(shù)據(jù) 信號，通過基站協(xié)調(diào)來進(jìn)行發(fā)送定時控制，所以在終端50中就像從同一基 站并行發(fā)送的數(shù)據(jù)信號那樣，可以把從不同基站并行發(fā)送的數(shù)據(jù)信號作為 接收定時統(tǒng)一到響應(yīng)區(qū)間的時間幅度內(nèi)的并行數(shù)據(jù)信號來加以接收，因此， 可以增大基站側(cè)的看上去的發(fā)送天線數(shù)量，提高系統(tǒng)整體的吞吐量和每個 用戶終端的吞吐量。圖11是表示本發(fā)明的基站協(xié)調(diào)控制的吞吐量增大效果的曲線圖。
在此，假定基站10A和10B分別具有4個天線，用戶終端50 (50—1、 50—2、 50—3、…)也分別具有4個天線的情況。在圖11中，橫軸表示用 戶終端數(shù)量，縱軸表示每一個用戶終端的吞吐量的平均值，該值是通過將 由圖1所示的基站IOA和10B構(gòu)成的無線通信系統(tǒng)的整體吞吐量除以用戶 終端數(shù)量得到的。
如曲線1所示，在基站10A單獨發(fā)送數(shù)據(jù)時(發(fā)送天線數(shù)量4)，在 作為通信對象的用戶終端數(shù)量為4臺時，每一個用戶終端的吞吐量平均值 為10bit/s/Hz，隨著用戶終端數(shù)量增加，每一個用戶終端的吞吐量平均值減 小。相比之下，如曲線2所示，在通過基站控制裝置20a使基站IOA和基 站10B協(xié)作來協(xié)調(diào)控制數(shù)據(jù)發(fā)送時，可以將基站側(cè)的總的發(fā)送天線數(shù)量增 加為8個，所以在作為通信對象的用戶終端數(shù)量為4臺時，可以將每一個 用戶終端的吞吐量平均值增加為20bit/s/Hz。因此，可知，根據(jù)本發(fā)明的基 站協(xié)調(diào)控制，通過增加用于并行發(fā)送數(shù)據(jù)的基站側(cè)的有效天線數(shù)量，可以 增加通信系統(tǒng)整體的吞吐量。
另外，在上述實施例中，在延遲時間測定期間內(nèi)的第1TDMA時隙1， 主基站10A發(fā)送SYNC導(dǎo)頻，在第2 TDMA時隙2，從基站10B發(fā)送SYNC 導(dǎo)頻，由此主基站10A和從基站10B取得同步控制所需要的時間差信息， 但也可以取代SYNC導(dǎo)頻，把基站10A、 IOB在TDMA時隙的基準(zhǔn)定時定 期發(fā)送的其他類型的信號幀作為同步控制信號，請求終端50返回響應(yīng)信號， 從而測定T1、 T2。
權(quán)利要求
1.一種數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，在無線通信系統(tǒng)中使用，在該系統(tǒng)中，分別具有多個天線的第1發(fā)送站和第2發(fā)送站協(xié)作，在一系列的TDMA時隙向同一接收站并行發(fā)送數(shù)據(jù)信號，其特征在于，所述第2發(fā)送站在先于數(shù)據(jù)發(fā)送期間的延遲時間測定期間內(nèi)，檢測所述第1、第2發(fā)送站之間以及所述第1、第2發(fā)送站與所述接收站之間的信號傳輸延遲時間，所述第2發(fā)送站根據(jù)在所述延遲時間測定期間內(nèi)檢測的信號傳輸延遲時間，計算發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)的發(fā)送定時的調(diào)整量，所述第1發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙中，在時隙基準(zhǔn)定時發(fā)送發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)，所述第2發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙中，在由時隙基準(zhǔn)定時和所述調(diào)整量確定的發(fā)送定時，發(fā)送發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，其特征在于， 所述延遲時間測定期間包括第1 TDMA時隙和第2 TDMA時隙， 所述第1發(fā)送站在所述第1 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時向所述接收站發(fā)送同步控制信號，所述接收站在接收所述同步控制信號后經(jīng)過規(guī)定時間T的 時間點，向所述第1發(fā)送站發(fā)送響應(yīng)信號，所述第2發(fā)送站在所述第1 TDMA時隙，檢測所述第1發(fā)送站發(fā)送的 同步控制信號的接收時刻和所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號的接收時刻，存儲 表示所述第1 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時與所述同步控制信號的接收時刻之間 的時間差的第1時間信息、和表示所述同步控制信號與所述響應(yīng)信號之間 的接收吋刻時間差的第2時間信息，所述第2發(fā)送站在所述第2 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時向所述接收站發(fā)送 同步控制信號，所述接收站在接收所述同步控制信號后經(jīng)過規(guī)定時間T的 時間點，向所述第2發(fā)送站發(fā)送響應(yīng)信號，所述第2發(fā)送站在所述第2 TDMA時隙，測定從發(fā)送所述同步控制信 號起到接收所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號為止的時間差，根據(jù)表示該時間差的第3吋間信息和所述第1、第2時間信息，計算所述發(fā)送定時的調(diào)整量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，其特征在于， 在把所述第1時間信息表示的時間差設(shè)為Tab、把所述第2時間信息表示的時間差設(shè)為Tl、把所述第3時間信息表示的時間差設(shè)為T2時，所述 發(fā)送定吋的調(diào)整量由Tab— (T2—T1)來表示。
4. 一種數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，在無線通信系統(tǒng)中使用，在該系統(tǒng)中， 分別具有多個天線的第1發(fā)送站和第2發(fā)送站協(xié)作，在一系列的TDMA時 隙向多個接收站并行發(fā)送數(shù)據(jù)，其特征在于，所述第2發(fā)送站在先于數(shù)據(jù)發(fā)送期間的延遲時間測定期間內(nèi)，檢測所 述第l、第2發(fā)送站之間以及所述第1、第2發(fā)送站與所述各個接收站之間 的信號傳輸延遲時間，所述第2發(fā)送站根據(jù)在所述延遲時間測定期間內(nèi)檢測的信號傳輸延遲 時間，計算每個所述接收站的數(shù)據(jù)發(fā)送定時的調(diào)整量，所述第1發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙中，在時隙 基準(zhǔn)定時發(fā)送發(fā)給所述各個接收站的數(shù)據(jù)，所述第2發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙中，在由時 隙基準(zhǔn)定時和所述發(fā)送定時調(diào)整量確定的按每個接收站而不同的發(fā)送定 時，發(fā)送發(fā)給所述各個接收站的數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，其特征在于， 所述延遲時間測定期間包括第1 TDMA時隙和第2 TDMA時隙， 在所述第l TDMA時隙的基準(zhǔn)定時，所述第1發(fā)送站發(fā)送同步控制信號，接收到所述同步控制信號的所述各個接收站，在經(jīng)過按每個接收站而 不同的各自的等待時間后的時間點，向所述第1發(fā)送站發(fā)送響應(yīng)信號，所述第2發(fā)送站在所述第1 TDMA時隙，檢測所述第1發(fā)送站發(fā)送的 同步控制信號的接收時刻和來自所述各個接收站的響應(yīng)信號的接收時刻， 存儲表示所述第1 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時與所述同步控制信號的接收時刻 之間的時間差的第1時間信息、和按每個所述接收站表示所述同步控制信 號與響應(yīng)信號之間的時間差的第2時間信息，所述第2發(fā)送站在所述第2 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時發(fā)送同步控制信號，接收到所述同步控制信號的所述各個接收站，在經(jīng)過所述各自的等待時間的時間點，向所述第2發(fā)送站發(fā)送響應(yīng)信號，所述第2發(fā)送站在所述第2 TDMA時隙，測定從發(fā)送所述同步控制信 號起到接收來自所述各個接收站的響應(yīng)信號為止的時間差，按每個所述接 收站，根據(jù)表示從發(fā)送所述同步控制信號起到接收響應(yīng)信號為止的時間差 的第3時間信息和所述第1、第2時間信息，計算所述發(fā)送定時的調(diào)整量。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，其特征在于， 所述各個接收站使用各個接收站附帶的固有值作為所述各自的等待時間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，其特征在于， 所述各個接收站使用由所述第1發(fā)送站或第2發(fā)送站指定的值，作為所述各自的等待時間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，其特征在于， 所述各個接收站使用依存于隨機(jī)數(shù)的值作為所述各自的等待時間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，其特征在于， 在把所述第1時間信息表示的時間差設(shè)為Tab、把所述第2時間信息表示的時間差設(shè)為Tl、把所述第3時間信息表示的時間差設(shè)為T2時，所述 發(fā)送定時的調(diào)整量由Tab— (T2—T1)來表示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的數(shù)據(jù)發(fā)送定時控制方法，其特征在于， 所述第1發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙，在時隙基準(zhǔn)定時，發(fā)送所述數(shù)據(jù)和導(dǎo)頻信號，所述第2發(fā)送站在所述數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙，檢測時隙 基準(zhǔn)定時與所述導(dǎo)頻信號的接收時刻之間的時間差，把該時間差作為所述 Tab的最新值，計算在下一個TDMA時隙應(yīng)該適用的發(fā)送定時的調(diào)整量。
11. 一種無線通信系統(tǒng)，由連接到基站控制裝置的多個基站構(gòu)成，各個 基站具有多個天線，由所述基站控制裝置指定的第1基站和第2基站協(xié)作， 在一系列的TDMA時隙向同一接收站并行發(fā)送數(shù)據(jù)，其特征在于，所述第1發(fā)送站具有-在先于數(shù)據(jù)發(fā)送期間的延遲時間測定期間內(nèi)的第1TDMA時隙的基準(zhǔn)定時，向所述接收站發(fā)送同步控制信號的單元；和發(fā)送定時控制部，在向所述接收站發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送期間中包含的 各個TDMA時隙中，在時隙基準(zhǔn)定時發(fā)送發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)，所述第2發(fā)送站具有用于在所述延遲時間測定期間內(nèi)的第1 TDMA時隙，檢測所述第1基 站發(fā)送的同步控制信號的接收時刻和所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號的接收時 刻，并在存儲器中存儲第1時間信息和第2時間信息的單元，其中該第1 時間信息表示所述第1 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時與所述同步控制信號的接收 時刻之間的時間差，該第2時間信息表示所述同步控制信號與響應(yīng)信號之 間的接收時刻時間差；用于在所述延遲時間測定期間內(nèi)的第2 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時，向所述接收站發(fā)送同步控制信號的單元；用于在所述第2 TDMA時隙，檢測從發(fā)送所述同步控制信號起到接收 所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號為止的時間差，并把表示該時間差的第3時間 信息存儲在所述存儲器中的單元；用于根據(jù)存儲在所述存儲器中的第l、第2、第3時間信息，計算發(fā)給 所述接收站的數(shù)據(jù)發(fā)送定時的調(diào)整量，并存儲在所述存儲器中的單元；和發(fā)送定時控制部，在向所述接收站發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送期間中包含的 各個TDMA時隙中，在由時隙基準(zhǔn)定時和所述存儲器表示的調(diào)整量確定的 發(fā)送定吋，發(fā)送發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)。
12. —種基站，連接到基站控制裝置，并與連接到所述基站控制裝置的 其他基站協(xié)作，而且具有在一系列的TDMA時隙向接收站并行發(fā)送數(shù)據(jù)的 多個天線，其特征在于，該基站具有用于在被所述基站控制裝置指定為主基站時，在先于數(shù)據(jù)發(fā)送期間的 延遲時間測定期間內(nèi)的第l TDMA時隙的基準(zhǔn)定時，向所述接收站發(fā)送同 步控制信號，而在被所述基站控制裝置指定為從基站時，在所述延遲時間 測定期間內(nèi)的第2 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時，向所述接收站發(fā)送同步控制信 號的單元；用于在被所述基站控制裝置指定為從基站時，在所述延遲時間測定期間內(nèi)的第l TDMA時隙，檢測所述其他基站發(fā)送的同步控制信號的接收時 刻和所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號的接收時刻，并在存儲器中存儲第1時間 信息和第2時間信息，而在所述第2 TDMA時隙，檢測從發(fā)送所述同步控 制信號起到接收所述接收站發(fā)送的響應(yīng)信號為止的時間差，并把表示該時 間差的第3時間信息存儲在所述存儲器中的單元，其中該第1時間信息表 示所述第1 TDMA時隙的基準(zhǔn)定時與所述同步控制信號的接收時刻之間的 時間差，該第2時間信息表示所述同步控制信號與響應(yīng)信號之間的接收時 刻時間差；用于根據(jù)存儲在所述存儲器中的第l、第2、第3時間信息，計算發(fā)給 所述接收站的數(shù)據(jù)發(fā)送定時的調(diào)整量，并存儲在所述存儲器中的單元；和發(fā)送定時控制部，在被所述基站控制裝置指定為主基站時，在向所述 接收站發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送期間中包含的各個TDMA時隙中，在時隙基準(zhǔn) 定時發(fā)送發(fā)給所述接收站的數(shù)據(jù)，而在被所述基站控制裝置指定為從基站 時，在向所述接收站發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)發(fā)送期間中包含的各個TDMA時隙中， 在由時隙基準(zhǔn)定時和所述存儲器表示的調(diào)整量確定的發(fā)送定時，發(fā)送發(fā)給 所述接收站的數(shù)據(jù)。
全文摘要
提供一種無線通信系統(tǒng)和發(fā)送定時控制方法，可以使從多個發(fā)送站并行發(fā)送給接收站的信號在接收站中同步。在第1、第2發(fā)送站協(xié)作向同一接收站并行發(fā)送數(shù)據(jù)信號的無線通信系統(tǒng)中，第2發(fā)送站在延遲時間測定期間內(nèi)計算發(fā)給接收站的數(shù)據(jù)發(fā)送定時的調(diào)整量，第1發(fā)送站在數(shù)據(jù)發(fā)送期間內(nèi)的各個TDMA時隙，在基準(zhǔn)定時發(fā)送數(shù)據(jù)，第2發(fā)送站在各個TDMA時隙，在由時隙基準(zhǔn)定時和調(diào)整量確定的發(fā)送定時發(fā)送數(shù)據(jù)。
文檔編號H04W56/00GK101541071SQ20081017808
公開日2009年9月23日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者玉木剛 申請人:株式會社日立制作所