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收發(fā)機(jī)及收發(fā)方法

文檔序號(hào):7960703閱讀:139來源:國知局
專利名稱:收發(fā)機(jī)及收發(fā)方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及無線通信的技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及多個(gè)收發(fā)機(jī)在同一頻帶進(jìn)行通信的移動(dòng)通信系統(tǒng)所使用的收發(fā)機(jī)及收發(fā)方法。
背景技術(shù)
以往,在多個(gè)收發(fā)機(jī)共用一個(gè)頻帶進(jìn)行通信的方法中有帶有沖突避免功能的載波偵聽多址(CSMA/CACarrier Sense Multiple Access withCollision Avoidance)方式,這種方式例如也可以在無線LAN(Local AreaNetwork,局域網(wǎng))中使用。在CSMA/CA中,收發(fā)機(jī)在開始數(shù)據(jù)的發(fā)送之前,確認(rèn)其它的用戶是否已在進(jìn)行通信,在未進(jìn)行通信的情況下,才可以由該收發(fā)機(jī)開始進(jìn)行發(fā)送。例如可以通過測(cè)量周邊的干擾電平來進(jìn)行其它的用戶是否在進(jìn)行通信的確認(rèn)。如果其它的用戶已在進(jìn)行通信,則禁止數(shù)據(jù)的發(fā)送,在經(jīng)過了一定的時(shí)間后(例如,經(jīng)過隨機(jī)確定的時(shí)間后),再次嘗試進(jìn)行發(fā)送。
圖1表示一般的CSMA/CA方式的收發(fā)機(jī)。如圖所示,由接收功率測(cè)量部測(cè)量干擾電平,確定發(fā)送的可否。如上所述,在CSMA/CA方式中,在某一用戶正在通信的期間內(nèi),其它的用戶不能進(jìn)行通信。從而,該方式在進(jìn)行實(shí)時(shí)通信或流傳輸?shù)鹊那闆r下,可能導(dǎo)致大到無法允許的延遲。進(jìn)而,在用戶數(shù)增多時(shí),可能根據(jù)用戶的環(huán)境而禁止長時(shí)間通信。
另一方面,還提出了下述技術(shù)同時(shí)將不同的信號(hào)進(jìn)行空間復(fù)用而發(fā)送,由接收機(jī)側(cè)利用傳輸路徑(信道)的不同來分離各信號(hào)(關(guān)于這種技術(shù),例如參照非專利文獻(xiàn)1。)。利用該技術(shù)時(shí),可以允許多個(gè)收發(fā)機(jī)在同一時(shí)間進(jìn)行通信。在該情況下,如圖2所示,考慮到各收發(fā)機(jī)當(dāng)然與通信對(duì)方之間為同步,但與非通信對(duì)方之間為不同步的狀況。但是,這多個(gè)收發(fā)機(jī)相互不同步地進(jìn)行通信時(shí),導(dǎo)致由各收發(fā)機(jī)發(fā)送的導(dǎo)頻碼元(或?qū)ьl信道)的檢測(cè)精度或信道估計(jì)精度非常惡化。從而,各收發(fā)機(jī)的通信如圖3的A-A’、B-B’所示,最好相互同步。進(jìn)而,包含收發(fā)機(jī)A-A’的通信組1和包含收發(fā)機(jī)C-C’的另一通信組2接近或融合的情況下,最好通信組1、2內(nèi)的所有收發(fā)機(jī)同步。通過各收發(fā)機(jī)相互同步地進(jìn)行通信,可以提高空間復(fù)用后的信號(hào)的分離精度,提高系統(tǒng)整體的容量。另外,關(guān)于該情況下的同步,最好為不僅是幀同步而碼元也同步。
為了使多個(gè)收發(fā)機(jī)相互同步,也可以利用全球定位系統(tǒng)(GPS,GlobalPositioning System),還可以從預(yù)定的通信設(shè)備發(fā)送信標(biāo)(beacon)這樣的某些同步信號(hào)。但是,使用GPS的方法對(duì)室內(nèi)或視野不好的環(huán)境等中的通信是不利的。此外,在發(fā)送某些同步信號(hào)的情況下,不僅需要其所需的設(shè)備投資,而且導(dǎo)致在電波所達(dá)不到的地區(qū)無法確保同步。
關(guān)于這一點(diǎn),在專利文獻(xiàn)1中,如圖4所示,預(yù)先設(shè)定基準(zhǔn)的基站A,其它的基站B、C與該基準(zhǔn)的基站A取得同步,從而調(diào)節(jié)各收發(fā)機(jī)的發(fā)送定時(shí)。但是,在該方法中,由于作為移動(dòng)站的收發(fā)機(jī)的通信對(duì)方被固定為基站,所以例如,在自組織網(wǎng)絡(luò)(ad hoc network)這樣的網(wǎng)絡(luò)中不能直接應(yīng)用該技術(shù)。此外,在變化多端的移動(dòng)通信環(huán)境下,難以事先固定地設(shè)定多個(gè)基站內(nèi)、值得成為基準(zhǔn)的最佳的基站。此外,專利文獻(xiàn)1中說明的同步是幀同步,不要求實(shí)現(xiàn)碼元同步這樣的更精密的同步。但是,為了良好地執(zhí)行上述的信號(hào)分離,不僅需要幀同步,還需要碼元同步。
關(guān)于取得碼元同步,在專利文獻(xiàn)2中,說明了碼分多址(CDMACode Division Multiple Access)方式中的發(fā)送定時(shí)的調(diào)節(jié)方法。但是,該情況下的同步如圖5所示,是某個(gè)基站及其下屬的移動(dòng)站之間的同步,不是在移動(dòng)站之間取得同步。
日本特開平10-190562號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開2004-297756號(hào)公報(bào)[非專利文獻(xiàn)1]Hiromasa Fujii,et al.,“A Turbo Equalizer withSimplified MMSE Filtering for MIMO Channel Signal Transmission”,2003IEEE58th Vehicular Technology Conference VTC2003-Fall

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題是提供根據(jù)通信狀況而自主地調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)的收發(fā)機(jī)以及收發(fā)方法。
在本發(fā)明中,使用了多個(gè)收發(fā)機(jī)在同一頻帶進(jìn)行通信的移動(dòng)通信系統(tǒng)中所使用的收發(fā)機(jī)。收發(fā)機(jī)具有檢測(cè)來自通信對(duì)方的對(duì)于預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)的單元;檢測(cè)來自非通信對(duì)方的對(duì)于非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)的單元;根據(jù)對(duì)于預(yù)期信號(hào)以及非預(yù)期信號(hào)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的同步定時(shí)導(dǎo)出誤差信息的單元;作成包含所述誤差信息在內(nèi)的反饋信號(hào)的單元;根據(jù)從所述通信對(duì)方接收到的控制信號(hào),更新包含所述反饋信號(hào)在內(nèi)的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送定時(shí)的單元;以及按照更新后的發(fā)送定時(shí)將所述發(fā)送信號(hào)發(fā)送給所述通信對(duì)方的單元。
根據(jù)本發(fā)明,可以根據(jù)通信狀況而自主地調(diào)節(jié)收發(fā)機(jī)的發(fā)送定時(shí)。


圖1是表示現(xiàn)有的收發(fā)機(jī)的方框圖。
圖2是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖3是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖4是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在根據(jù)基準(zhǔn)基站進(jìn)行通信的情況的圖。
圖5是表示下屬的收發(fā)機(jī)在根據(jù)基站進(jìn)行通信的情況的圖。
圖6是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖7是表示基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的方框圖。
圖8是表示圖7所示的收發(fā)機(jī)的目標(biāo)同步定時(shí)確定部的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖9是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖10是表示圖7所示的收發(fā)機(jī)的目標(biāo)同步定時(shí)確定部的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖11是表示基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的收發(fā)方法的流程圖。
圖12是表示由收發(fā)機(jī)A’、B’觀測(cè)到的接收信號(hào)的定時(shí)的圖(c=1)。
圖13是表示由收發(fā)機(jī)A’、B’觀測(cè)到的接收信號(hào)的定時(shí)的圖(c=0.5)。
圖14是表示基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的方框圖。
圖15是表示圖14所示的收發(fā)機(jī)的目標(biāo)同步定時(shí)確定部的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖16是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖17是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖18是表示由收發(fā)機(jī)A’、B’觀測(cè)到的接收信號(hào)的定時(shí)的圖。
圖19A是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖19B是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖19C是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖19D是表示多個(gè)收發(fā)機(jī)在進(jìn)行通信的情況的圖。
圖20A是表示保護(hù)間隔長度和信道脈沖響應(yīng)值之間的關(guān)系的圖。
圖20B是表示保護(hù)間隔長度和信道脈沖響應(yīng)值之間的關(guān)系的圖。
圖20C是表示保護(hù)間隔長度和信道脈沖響應(yīng)值之間的關(guān)系的圖。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明的一種方式中,收發(fā)機(jī)在通信開始前以及通信中監(jiān)視周邊的通信狀況,檢測(cè)來自通信對(duì)方的預(yù)期信號(hào)以及來自非通信對(duì)方的非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)。如果在通信開始前,則確定初始的同步定時(shí),如果在通信中,則確定同步目標(biāo)的定時(shí)。計(jì)算對(duì)于預(yù)期信號(hào)以及非預(yù)期信號(hào)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的同步定時(shí)的加權(quán)平均值,作成包含由加權(quán)平均值確定的誤差信息在內(nèi)的反饋信號(hào)。收發(fā)機(jī)根據(jù)從通信對(duì)方接收到的控制信號(hào),更新向通信對(duì)方發(fā)送包含反饋信號(hào)在內(nèi)的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送定時(shí)。收發(fā)機(jī)相互對(duì)反饋信號(hào)進(jìn)行通信,向通信對(duì)方指示調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)。調(diào)節(jié)的量(移動(dòng)量)至少根據(jù)誤差信息來確定。加權(quán)平均值中的權(quán)重系數(shù)被設(shè)定為使預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)接近使非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)向預(yù)期信號(hào)側(cè)移動(dòng)后的定時(shí)。即,由于收發(fā)機(jī)A、A’,收發(fā)機(jī)B、B’調(diào)節(jié)它們的發(fā)送定時(shí),期待非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)τB將來向預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)τA側(cè)變更,確定收發(fā)機(jī)A’向通信對(duì)方A指示的誤差信息。
本發(fā)明的一種方式的收發(fā)機(jī)在通信中檢測(cè)來自通信對(duì)方的預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和來自非通信對(duì)方的非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)之間的定時(shí)差,將根據(jù)定時(shí)差導(dǎo)出的同步誤差反饋給通信對(duì)方。作為一例,同步誤差表示比定時(shí)差短的期間。也可以通過將定時(shí)差乘以(N-1)/N來計(jì)算比定時(shí)差短的期間(N表示同時(shí)進(jìn)行通信的收發(fā)機(jī)數(shù)量)。例如,通信對(duì)方將發(fā)送定時(shí)調(diào)節(jié)從本終端向?qū)Ψ酵ㄖ耐秸`差那么多(反饋信號(hào)所示的期間),從而可以期待減小在該本終端觀測(cè)到的定時(shí)差或同步誤差。通過在收發(fā)機(jī)之間相互反饋這樣的同步誤差,即使不使用固定基準(zhǔn)的基站等這樣的通信設(shè)備,也可以在收發(fā)機(jī)之間自主地適當(dāng)確定發(fā)送定時(shí)。從而,最好該收發(fā)機(jī)局部地構(gòu)成自組織網(wǎng)絡(luò)。
在與通信對(duì)方的通信開始前,也可以根據(jù)由非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)導(dǎo)出的同步目標(biāo)定時(shí)確定發(fā)送定時(shí)。在與通信對(duì)方的通信中,也可以基于從通信對(duì)方接收到的控制信號(hào)所示的期間以及同步目標(biāo)定時(shí)來確定發(fā)送定時(shí)。此外,在與通信對(duì)方的通信中,也可以基于通信所使用的發(fā)送定時(shí)、所述控制信號(hào)所示的期間以及同步目標(biāo)定時(shí)來確定發(fā)送定時(shí)。
也可以在所述定時(shí)差變得比預(yù)定值短之前,停止數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送,僅發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)。由此,可以盡可能減小該收發(fā)機(jī)周邊的收發(fā)機(jī)(非通信對(duì)方的收發(fā)機(jī))受到的干擾。
在本發(fā)明的一種方式中,收發(fā)機(jī)還具有輸出表示非通信對(duì)方的收發(fā)機(jī)的通信狀況的通信狀況信號(hào)的通信狀況識(shí)別部,計(jì)算加權(quán)平均值的單元具有目標(biāo)同步定時(shí)確定部,其基于通信狀況信號(hào),對(duì)對(duì)于所述預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)以及對(duì)于所述非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)進(jìn)行加權(quán)平均,計(jì)算同步目標(biāo)的定時(shí);同步定時(shí)誤差確定部,其計(jì)算預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)以及同步目標(biāo)的定時(shí)之間的定時(shí)差;以及反饋信號(hào)生成部,其生成表示所述定時(shí)差的反饋信號(hào)。在本方式中,也可以將計(jì)算出的定時(shí)差直接反饋給通信對(duì)方,用于通信對(duì)方調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)。
同步目標(biāo)的定時(shí)也可以被設(shè)定為與通信對(duì)方以及非通信對(duì)方有關(guān)的多個(gè)同步定時(shí)的相加平均值或算術(shù)平均值。此外,同步目標(biāo)的定時(shí)也可以被設(shè)定為使用接收信號(hào)功率對(duì)與通信對(duì)方以及非通信對(duì)方有關(guān)的多個(gè)同步定時(shí)進(jìn)行加權(quán)平均而得到的值。在本說明書、權(quán)利要求書以及附圖中,‘加權(quán)平均值’的術(shù)語不僅用作權(quán)重系數(shù)各不相同的情況下的平均值的概念,還用作包含權(quán)重系數(shù)一律相等的算術(shù)平均值或相加平均值的概念。
圖6表示在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中假設(shè)的通信狀況,假設(shè)在已在進(jìn)行通信的收發(fā)機(jī)B、B’附近,收發(fā)機(jī)A、A’開始新的通信。各收發(fā)機(jī)具有同樣的結(jié)構(gòu)以及功能。
圖7表示收發(fā)機(jī)的功能方框圖,圖示的收發(fā)機(jī)也可以用于圖6所示的某個(gè)收發(fā)機(jī)。典型地,收發(fā)機(jī)700設(shè)在移動(dòng)站中,但也可以設(shè)在其它的裝置中。收發(fā)機(jī)700具有數(shù)據(jù)/導(dǎo)頻分離部702、數(shù)據(jù)信號(hào)檢測(cè)部704、預(yù)期信號(hào)用的同步定時(shí)檢測(cè)部706、通信狀況識(shí)別部708、目標(biāo)同步定時(shí)確定部710、同步定時(shí)誤差確定部712、控制信號(hào)生成部714、控制信號(hào)檢測(cè)部720、發(fā)送定時(shí)確定部722、數(shù)據(jù)碼元生成部730、導(dǎo)頻碼元生成部732、復(fù)用部734、以及發(fā)送部736。
數(shù)據(jù)/導(dǎo)頻分離部702將由天線接收到的信號(hào)中、導(dǎo)頻信號(hào)和此外的數(shù)據(jù)信號(hào)分離,將它們分別輸出。導(dǎo)頻信號(hào)是表示在發(fā)送側(cè)以及接收側(cè)預(yù)先已知的內(nèi)容的信號(hào)。數(shù)據(jù)信號(hào)包含由控制信道或數(shù)據(jù)信道傳輸?shù)膬?nèi)容。
數(shù)據(jù)信號(hào)檢測(cè)部704從接收信號(hào)中檢測(cè)出來自通信對(duì)方的數(shù)據(jù)信道,將其輸出以進(jìn)行進(jìn)一步的解調(diào)。在接收信號(hào)中不僅包含來自通信對(duì)方的信號(hào)(預(yù)期信號(hào))、還包含來自非通信對(duì)方的信號(hào)(干擾信號(hào)或非預(yù)期信號(hào))。通信對(duì)方是指想要進(jìn)行信息傳輸?shù)挠脩艋蜓b置。例如,在圖6所示的例子中,對(duì)于收發(fā)機(jī)A的通信對(duì)方是收發(fā)機(jī)A’,收發(fā)機(jī)B、B’成為非通信對(duì)方。是否為通信對(duì)方是相對(duì)的概念,例如,對(duì)于收發(fā)機(jī)B’的通信對(duì)方是收發(fā)機(jī)B,收發(fā)機(jī)A、A’是非通信對(duì)方。數(shù)據(jù)信號(hào)檢測(cè)部704使用在該技術(shù)領(lǐng)域中已知的信號(hào)分離方法將預(yù)期信號(hào)和干涉信號(hào)進(jìn)行分離,適當(dāng)?shù)靥崛☆A(yù)期信號(hào)。信號(hào)分離法例如也可以是可在MIMO多重方式中使用的最大似然法(MLDMaximum Likelihood Detection)、最小均方法(LMSLeast Mean Square)、BLAST法(BLASTBell Laboratories LayeredSpace Time,貝爾實(shí)驗(yàn)室分層空時(shí)結(jié)構(gòu))等。
預(yù)期信號(hào)用的同步定時(shí)檢測(cè)部706檢測(cè)來自通信對(duì)方的與預(yù)期信號(hào)有關(guān)的同步定時(shí),并輸出。同步定時(shí)也可以涉及到接收定時(shí)。該同步定時(shí)檢測(cè)部706在與通信對(duì)方的通信開始前不輸出有意義的信號(hào)。檢測(cè)出的預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)被提供給數(shù)據(jù)信號(hào)檢測(cè)部704以及同步定時(shí)誤差確定部712。
圖8是表示預(yù)期信號(hào)用的同步定時(shí)檢測(cè)部706的結(jié)構(gòu)例的方框圖。為了便于說明,假設(shè)收發(fā)機(jī)700是圖6的收發(fā)機(jī)A’。在該情況下,通信對(duì)方是收發(fā)機(jī)A,來自收發(fā)機(jī)A的信號(hào)是預(yù)期信號(hào)。接收信號(hào)中是否含有預(yù)期信號(hào)可以利用導(dǎo)頻信號(hào)來進(jìn)行判別。如圖所示,由相關(guān)度取得部802計(jì)算與收發(fā)機(jī)A有關(guān)的導(dǎo)頻信號(hào)和接收信號(hào)之間的相關(guān)度,由定時(shí)確定部804判別與預(yù)期信號(hào)有關(guān)的同步定時(shí)。該同步定時(shí)也可以是例如相關(guān)度輸出中的頭通道的定時(shí)。由于通道的大小(振幅)取決于功率,所以也可以選擇最先超過預(yù)定值的通道作為頭通道。另外,該情況下的同步定時(shí)表示碼元同步定時(shí)以及幀同步定時(shí)。關(guān)于碼元同步,在使用了正交頻分復(fù)用(OFDMOrthogonal Frequency Division Multiplexing)方式的情況下,可以代替導(dǎo)頻信號(hào)或另外利用保護(hù)間隔的內(nèi)容與碼元的一部分相等的性質(zhì)。在采用CDMA方式的情況下,也可以代替導(dǎo)頻信號(hào)或另外使用擴(kuò)頻碼來計(jì)算碼元同步定時(shí)。
圖7的通信狀況識(shí)別部708基于輸入其中的接收信號(hào),識(shí)別或監(jiān)視周圍的收發(fā)機(jī)的通信狀況。這樣的通信狀況可以通過測(cè)量接收信號(hào)的干擾電平來掌握。通信狀況識(shí)別部708在本終端(收發(fā)機(jī)700)未進(jìn)行發(fā)送時(shí),接收本裝置也可以利用的頻帶的信號(hào),測(cè)量接收功率,從而可以識(shí)別通信狀況(是否實(shí)際在進(jìn)行通信等)。各收發(fā)機(jī)在通信中相互傳輸對(duì)于每個(gè)收發(fā)機(jī)不同的導(dǎo)頻信號(hào)時(shí),通信狀況識(shí)別部708可以對(duì)于每個(gè)收發(fā)機(jī)區(qū)分測(cè)量干擾電平。通過檢測(cè)導(dǎo)頻信號(hào),如后所述,要開始通信的收發(fā)機(jī)可以與通信中的收發(fā)機(jī)取得同步。
目標(biāo)同步定時(shí)確定部710檢測(cè)或計(jì)算同步目標(biāo)的定時(shí)τT,并輸出。例如,在圖6所示的例子中,收發(fā)機(jī)A’在通信開始前檢測(cè)收發(fā)機(jī)B或B’的同步定時(shí)。在該情況下,把收發(fā)機(jī)B、B’的同步定時(shí)作為同步目標(biāo)的定時(shí)而輸出。另外,在采用了收發(fā)中利用同一頻率的時(shí)分雙工(TDDTime Division Duplexing)方式的情況下,由于適當(dāng)?shù)乜刂屏送ㄐ欧较?,所以例如收發(fā)機(jī)A’可能只在通信開始前檢測(cè)收發(fā)機(jī)B的同步定時(shí)。
在圖6中,在作為收發(fā)機(jī)A、A’的非通信對(duì)方中僅存在收發(fā)機(jī)B、B’,但也可以存在更多的非通信對(duì)方。在該情況下,目標(biāo)同步定時(shí)確定部710基于測(cè)量出的多個(gè)同步定時(shí),輸出同步目標(biāo)的一個(gè)定時(shí)。例如,如圖9所示,在存在多個(gè)收發(fā)機(jī)的情況下,目標(biāo)同步定時(shí)確定部710例如也可以如圖10所示那樣構(gòu)成。在該情況下,分別通過相關(guān)度取得部102-1~N以及定時(shí)確定部104-1~N對(duì)每個(gè)導(dǎo)頻信號(hào)(每個(gè)收發(fā)機(jī))檢測(cè)同步定時(shí)。檢測(cè)出的多個(gè)同步定時(shí)也可以輸入給目標(biāo)同步定時(shí)調(diào)節(jié)部106,例如,通過將它們進(jìn)行平均,從而輸出一個(gè)同步定時(shí)。平均一般是加權(quán)平均(在本說明書中加權(quán)平均也包括權(quán)重系數(shù)一律相等的相加平均(或算術(shù)平均))。更一般的是,同步目標(biāo)的定時(shí)也可以用多個(gè)同步定時(shí)的線性結(jié)合來表現(xiàn)。在本實(shí)施例中,成為線性結(jié)合的對(duì)象的多個(gè)同步定時(shí)是非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí),但在后述的實(shí)施例中也可以不僅包含非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)還包含預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)。
圖7的同步定時(shí)誤差確定部712計(jì)算關(guān)于預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和同步目標(biāo)的定時(shí)之間的差分ΔT。對(duì)該差分乘以任意的系數(shù)(0<c<1),輸出作為誤差信號(hào)cΔT。
控制信號(hào)生成部714作成控制信號(hào),該控制信號(hào)包含誤差信號(hào)cΔT。把控制信號(hào)輸入給復(fù)用部734,以將其反饋給通信對(duì)方。在本實(shí)施例中,收發(fā)機(jī)利用控制信號(hào)向通信對(duì)方請(qǐng)求將通信對(duì)方的發(fā)送定時(shí)提前或延遲誤差信號(hào)所示的期間。即,收發(fā)機(jī)根據(jù)來自各自的通信對(duì)方的請(qǐng)求調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)。
控制信號(hào)檢測(cè)部720檢測(cè)從通信對(duì)方接收到的數(shù)據(jù)信號(hào)中所包含的控制信道。如上所述,各個(gè)收發(fā)機(jī)具有同樣的結(jié)構(gòu)以及功能。從而,由控制信號(hào)檢測(cè)部720檢測(cè)出的控制信道包含在通信對(duì)方側(cè)測(cè)量出的表示校正完成的定時(shí)差的信息cΔT’,該誤差信息被提供給發(fā)送定時(shí)確定部722。ΔT和ΔT’是否相同取決于收發(fā)機(jī)的通信環(huán)境或位置關(guān)系。
發(fā)送定時(shí)確定部722基于來自目標(biāo)同步定時(shí)確定部710的同步目標(biāo)的定時(shí)、和/或來自控制信號(hào)檢測(cè)部720的校正完成的定時(shí)差,確定或更新發(fā)送定時(shí)。例如,在通信開始前,基于同步目標(biāo)的定時(shí)確定發(fā)送定時(shí)。在通信中,也可以將發(fā)送定時(shí)調(diào)節(jié)校正完成的定時(shí)差那么多。或者,也可以考慮校正完成的定時(shí)差和同步目標(biāo)的定時(shí)兩者而調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)。此外,也可以考慮本終端和通信對(duì)方之間的距離或本終端和非通信對(duì)方之間的距離所引起的信號(hào)的傳播延遲而確定發(fā)送定時(shí)。
數(shù)據(jù)碼元生成部730形成構(gòu)成數(shù)據(jù)信道的內(nèi)容的數(shù)據(jù)碼元。
導(dǎo)頻碼元生成部732作成與收發(fā)機(jī)有關(guān)的導(dǎo)頻碼元(導(dǎo)頻信道),提供給復(fù)用部734。導(dǎo)頻碼元也可以事先存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中,還可以根據(jù)需要來計(jì)算。
復(fù)用部734對(duì)控制信道、導(dǎo)頻信道以及(根據(jù)需要)數(shù)據(jù)信道進(jìn)行復(fù)用,作成發(fā)送信號(hào)。使用時(shí)間復(fù)用、頻率復(fù)用或碼復(fù)用中的一種或一種以上的方法來進(jìn)行復(fù)用。
發(fā)送部736根據(jù)由發(fā)送定時(shí)確定部722確定的發(fā)送定時(shí),發(fā)送來自復(fù)用部734的發(fā)送信號(hào)。
圖11表示由基于本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的圖7的收發(fā)機(jī)700進(jìn)行的方法的流程圖。在步驟111中,由通信狀況識(shí)別部708監(jiān)視周圍的通信狀況。
在步驟112中,在檢測(cè)出對(duì)于一個(gè)或一個(gè)以上的非通信對(duì)方的收發(fā)機(jī)的一個(gè)或一個(gè)以上的同步定時(shí)的情況下,確定一個(gè)同步目標(biāo)的定時(shí)。
在步驟113中,確定發(fā)送定時(shí)。如果是在與通信對(duì)方的通信開始前,則按照同步目標(biāo)的定時(shí)來確定發(fā)送定時(shí)。如果處于通信中,則基于從通信對(duì)方反饋來的控制信號(hào)(所示的校正后的定時(shí)差),確定發(fā)送定時(shí)。在該情況下,不僅可以考慮控制信號(hào),還可以考慮同步目標(biāo)的定時(shí)。在不存在非通信對(duì)方或非通信對(duì)方未進(jìn)行通信的情況下,不指定應(yīng)作為同步目標(biāo)的特定的定時(shí),收發(fā)機(jī)可以自由地確定發(fā)送定時(shí)。
在步驟114中,按照所確定的發(fā)送定時(shí)發(fā)送發(fā)送信號(hào)。發(fā)送信號(hào)通過步驟115至步驟118來作成。這些步驟的全部或一部分也可以與步驟111至113同時(shí)進(jìn)行,還可以在不同的時(shí)間進(jìn)行。
在步驟115中,在同步定時(shí)誤差確定部712中,計(jì)算預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和同步目標(biāo)的定時(shí)之間的定時(shí)差ΔT。
在步驟116中,對(duì)計(jì)算出的定時(shí)差進(jìn)行校正。具體地說,對(duì)計(jì)算出的定時(shí)差ΔT乘以某一系數(shù)c(0<c<1)(c×ΔT),校正定時(shí)差。導(dǎo)入這樣的系數(shù)c來校正定時(shí)差是由于如下的原因。例如,假設(shè)在如圖6所示的通信環(huán)境中,由收發(fā)機(jī)A’、B’觀測(cè)到的來自通信對(duì)方以及非通信對(duì)方的信號(hào)的頭通道成為如圖12上側(cè)所示。即,假設(shè)在收發(fā)機(jī)A’、B’中的任意一個(gè)中,均在來自收發(fā)機(jī)A的通道的定時(shí)τA之后,觀測(cè)到來自收發(fā)機(jī)B的通道的定時(shí)τB=τA+ΔT。收發(fā)機(jī)A’所計(jì)算的定時(shí)差是ΔT。假設(shè)各收發(fā)機(jī)要相互同步。假設(shè)收發(fā)機(jī)A’向收發(fā)機(jī)A請(qǐng)求使發(fā)送定時(shí)延遲未校正的定時(shí)差ΔT時(shí),此后收發(fā)機(jī)A’在τA+ΔT的定時(shí)接收來自收發(fā)機(jī)A的通道。另一方面,假設(shè)收發(fā)機(jī)B’所計(jì)算的定時(shí)差也是ΔT。假設(shè)收發(fā)機(jī)B’向收發(fā)機(jī)B請(qǐng)求使發(fā)送定時(shí)提前未校正的定時(shí)差ΔT時(shí),此后收發(fā)機(jī)B’在τB-ΔT的定時(shí)接收來自收發(fā)機(jī)B的通道。其結(jié)果是,如圖12下側(cè)所示,由收發(fā)機(jī)A’、B’進(jìn)行的通信依然為不同步的狀態(tài)。
相對(duì)于此,假設(shè)收發(fā)機(jī)A’向收發(fā)機(jī)A請(qǐng)求使發(fā)送定時(shí)延遲校正后的定時(shí)差c×ΔT時(shí),此后收發(fā)機(jī)A’在τA+c×ΔT=τA+ΔT/2的定時(shí)接收來自收發(fā)機(jī)A的通道(在本例中,設(shè)為c=1/2。)。另一方面,假設(shè)收發(fā)機(jī)B’向收發(fā)機(jī)B請(qǐng)求使發(fā)送定時(shí)提前校正后的定時(shí)差c×ΔT時(shí),此后收發(fā)機(jī)B’在τB-c×ΔT=(τA+ΔT)-c×ΔT=τA+ΔT/2的定時(shí)接收來自收發(fā)機(jī)A的通道。從而,如圖13下側(cè)所示,由收發(fā)機(jī)A’、B’進(jìn)行的通信適當(dāng)?shù)赝?。系?shù)c的值不一定是1/2,也可以是小于1的任意的有理數(shù)。這是因?yàn)橥ㄟ^對(duì)定時(shí)差乘以小于1的有理數(shù),可以使實(shí)際移動(dòng)的發(fā)送定時(shí)小于未修整的定時(shí)差,可以期待下次測(cè)量的定時(shí)差變小。這樣,在本實(shí)施例中,在使各收發(fā)機(jī)接收信號(hào)的定時(shí)同步時(shí),將調(diào)節(jié)非預(yù)期信號(hào)的發(fā)送定時(shí)考慮在內(nèi),調(diào)節(jié)預(yù)期信號(hào)的發(fā)送定時(shí)。即,通過估計(jì)非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)(τB)將來向預(yù)期信號(hào)側(cè)移動(dòng)(被校正)而確定向預(yù)期信號(hào)的發(fā)送對(duì)方(例如A)指示的誤差信號(hào)(cΔT)。
在圖11的步驟117中,作成包含表示校正后的定時(shí)差的誤差信號(hào)cΔT在內(nèi)的反饋信號(hào)(控制信號(hào)或控制信道)。該反饋信號(hào)由通信對(duì)方的收發(fā)機(jī)中的控制信號(hào)檢測(cè)部720進(jìn)行檢測(cè),在通信對(duì)方的收發(fā)機(jī)調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)時(shí)使用。
在步驟118中,由復(fù)用部734對(duì)控制信道、導(dǎo)頻信道以及數(shù)據(jù)信道進(jìn)行復(fù)用,作成發(fā)送信號(hào)。該發(fā)送信號(hào)由說明過的步驟114在適當(dāng)?shù)陌l(fā)送定時(shí)發(fā)送給通信對(duì)方。另外,也可以在收發(fā)機(jī)之間確保適當(dāng)?shù)耐街?,禁止?fù)用部734中的數(shù)據(jù)信道的復(fù)用,僅將控制信道以及導(dǎo)頻信道發(fā)送給通信對(duì)方。在同步建立后,通過傳輸包含數(shù)據(jù)信道在內(nèi)的發(fā)送信號(hào),可以盡可能減少對(duì)非通信對(duì)方的通信帶來的干擾?;蛘?,也可以在數(shù)據(jù)信道的發(fā)送之前,發(fā)送預(yù)定次數(shù)的導(dǎo)頻信號(hào)。
在上述實(shí)施例中,由頭通道來確定預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)、成為同步目標(biāo)的定時(shí)的基礎(chǔ)的非通信對(duì)方的通信的同步定時(shí)。這從收發(fā)機(jī)中的結(jié)構(gòu)以及運(yùn)算處理的簡(jiǎn)化等觀點(diǎn)出發(fā)是優(yōu)選的。但是,由頭通道的定時(shí)確定這些定時(shí)在本發(fā)明中不是必需的。例如也可以如下式所示,通過由各通道的接收功率進(jìn)行了加權(quán)平均的定時(shí)τn表現(xiàn)同步定時(shí)。
τn=Σm{|hn(m)|2×τmn}/Σm|hn(m)|2]]>其中,下標(biāo)‘n’表示關(guān)于收發(fā)機(jī)n的數(shù)量,|hn(m)|表示由收發(fā)機(jī)n接收的第m個(gè)通道的電場(chǎng)振幅的估計(jì)值。利用這樣考慮了通道的功率分布的同步定時(shí)τn時(shí),例如在OFDM方式中,可以最佳地確定碼元定時(shí),以使超過保護(hù)間隔而到來的通道所引起的干擾最小化。在CDMA方式中,例如,可以優(yōu)化Rake合成的范圍。
圖14表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的收發(fā)機(jī)的方框圖。關(guān)于圖7已經(jīng)說明過的要素標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào),省略重復(fù)的說明。在本實(shí)施例中,預(yù)期信號(hào)用的同步定時(shí)檢測(cè)部706的輸出不僅輸入給同步定時(shí)誤差計(jì)算部712,還輸入給目標(biāo)同步定時(shí)確定部142。
圖15表示目標(biāo)同步定時(shí)確定部142的細(xì)節(jié),大致與圖10所示的結(jié)構(gòu)相同,不同點(diǎn)在于也可以由目標(biāo)同步定時(shí)調(diào)節(jié)部基于預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)來調(diào)節(jié)定時(shí)。
本實(shí)施例中的收發(fā)機(jī)的動(dòng)作大致與圖11中說明的動(dòng)作相同,但步驟112和步驟116中的處理大不相同。步驟111中,由通信狀況識(shí)別部708來監(jiān)視周圍的通信狀況。
在步驟112中,在檢測(cè)出對(duì)于一個(gè)或一個(gè)以上的非通信對(duì)方的收發(fā)機(jī)的一個(gè)或一個(gè)以上的同步定時(shí)的情況下,確定一個(gè)同步目標(biāo)的定時(shí)。與通信開始前不同,通信中所導(dǎo)出的同步目標(biāo)的定時(shí)不僅考慮對(duì)于非預(yù)期信號(hào)的一個(gè)或一個(gè)以上的同步定時(shí),還考慮預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)而進(jìn)行確定。例如,假設(shè)在如圖6所示的通信環(huán)境下,由收發(fā)機(jī)A’、B’觀測(cè)到的來自通信對(duì)方以及非通信對(duì)方的信號(hào)如圖12上側(cè)所示。對(duì)于收發(fā)機(jī)A’,預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)是τA,非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)是τB=τA+ΔT。與這些同步定時(shí)τA、τB有關(guān)的信息被輸入給圖15的目標(biāo)同步定時(shí)調(diào)節(jié)部151。在實(shí)施例1中,需要注意不輸入定時(shí)τA。作為一例,目標(biāo)同步定時(shí)調(diào)節(jié)部151計(jì)算預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)τA和非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)τB的相加平均,將其作為同步目標(biāo)的定時(shí)τT而輸出。
τT=(τA+τB)/2=τA+ΔT/2在步驟113中,基于同步目標(biāo)的定時(shí)τT,確定發(fā)送定時(shí)tTX。如果在與通信對(duì)方的通信開始前,當(dāng)然要根據(jù)與非通信對(duì)方有關(guān)的同步定時(shí)τB來確定發(fā)送定時(shí)。如果處于通信中,則根據(jù)控制信號(hào)(從通信對(duì)方通報(bào)的誤差信息)來確定發(fā)送定時(shí)?;蛘?,也可以除了控制信號(hào)之外還考慮同步目標(biāo)的定時(shí)(τT=τA+ΔT/2)來確定發(fā)送定時(shí)。在后者的情況下,例如,也可以通過對(duì)來自目標(biāo)同步定時(shí)確定部142以及控制信號(hào)檢測(cè)部720兩者的指示內(nèi)容進(jìn)行平均,確定發(fā)送定時(shí)的調(diào)節(jié)量。在不存在非通信對(duì)方或非通信對(duì)方未進(jìn)行通信的情況下,不指定應(yīng)作為同步目標(biāo)的特定的定時(shí),收發(fā)機(jī)A、A’可以自由地確定發(fā)送定時(shí)。
在步驟114中,按所確定的發(fā)送定時(shí)發(fā)送發(fā)送信號(hào)。
在步驟115中,在同步定時(shí)誤差確定部712中,計(jì)算預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和同步目標(biāo)的定時(shí)之間的定時(shí)差。在檢測(cè)出預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)的情況下(通信中),該定時(shí)差成為與實(shí)施例1的情況不同的值。例如,在上述例子中,從預(yù)期信號(hào)用的同步定時(shí)檢測(cè)部706輸出τA,從目標(biāo)同步定時(shí)確定部142輸出τT=τA+ΔT/2,所以同步定時(shí)誤差確定部712計(jì)算這些定時(shí)差τT-τA=ΔT/2而輸出。這一點(diǎn)與輸出ΔT作為定時(shí)差的實(shí)施例1的情況不同。
在本實(shí)施例中不執(zhí)行步驟116,計(jì)算出的定時(shí)差ΔT/2直接包含在控制信號(hào)中。在本實(shí)施例中,也在使各收發(fā)機(jī)接收信號(hào)的定時(shí)同步時(shí),將調(diào)節(jié)非預(yù)期信號(hào)的發(fā)送定時(shí)的情況考慮在內(nèi),調(diào)節(jié)預(yù)期信號(hào)的發(fā)送定時(shí)。即,估計(jì)非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)(τB)將來會(huì)向預(yù)期信號(hào)側(cè)移動(dòng)(被校正)而確定向預(yù)期信號(hào)的通信對(duì)方(例如A)指示的誤差信號(hào)。但是,在確定同步目標(biāo)的定時(shí)時(shí),不僅要考慮非預(yù)期信號(hào)還要將預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)考慮在內(nèi),計(jì)算同步目標(biāo)的定時(shí)。從而,在本實(shí)施例中導(dǎo)出的同步目標(biāo)的定時(shí)表示各收發(fā)機(jī)更新了發(fā)送定時(shí)之后期待的同步定時(shí)。因此,在導(dǎo)出向通信對(duì)方請(qǐng)求的發(fā)送定時(shí)的移動(dòng)量時(shí),可在不需要如實(shí)施例1中所使用的乘數(shù)c(0<c<1)的情況下將同步定時(shí)誤差確定部712的輸出內(nèi)容直接反饋給通信對(duì)方。
在步驟117中,作成包含表示定時(shí)差的誤差信號(hào)的反饋信號(hào)。由通信對(duì)方的收發(fā)機(jī)中的控制信號(hào)檢測(cè)部720檢測(cè)該反饋信號(hào)。在通信對(duì)方的收發(fā)機(jī)調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)的時(shí)候使用。
在步驟118中,由復(fù)用部734對(duì)控制信道、導(dǎo)頻信道以及數(shù)據(jù)信道進(jìn)行復(fù)用,作成發(fā)送信號(hào)。該發(fā)送信號(hào)由說明過的步驟114在適當(dāng)?shù)陌l(fā)送定時(shí)發(fā)送給通信對(duì)方。
另外,通過計(jì)算預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)τo和對(duì)于非通信對(duì)方的N-1個(gè)同步定時(shí)τ1、…、τN-1的算術(shù)平均,得到同步目標(biāo)的定時(shí)τT。
τT=(τo+τ1+…+τN-1)/N在該情況下,由同步定時(shí)誤差確定部計(jì)算的定時(shí)差D成為D=τo-τT=(N-1)τo/N-(τ1+…+τN-1)/N。
結(jié)果是,在實(shí)施例1的情況下,相當(dāng)于將系數(shù)c的值設(shè)定為(N-1)/N的情況下的校正后的定時(shí)差。
圖16表示相互通信的四個(gè)收發(fā)機(jī)之間的位置關(guān)系的一例。與圖6中說明過的狀況相同,收發(fā)機(jī)A、A’相互為通信對(duì)方,收發(fā)機(jī)B、B’也相互為通信對(duì)方,對(duì)于收發(fā)機(jī)A、A’,收發(fā)機(jī)B、B’為非通信對(duì)方,對(duì)于收發(fā)機(jī)B、B’,收發(fā)機(jī)A、A’為非通信對(duì)方。圖中,實(shí)線箭頭表示來自通信對(duì)方的預(yù)期信號(hào),虛線箭頭表示來非通信對(duì)方的信號(hào)(對(duì)于與通信對(duì)方的通信的干擾信號(hào))。在圖示的位置關(guān)系中,典型的是如圖12、13的上側(cè)的圖所示,收發(fā)機(jī)A’、B’均在接收到來自收發(fā)機(jī)A的信號(hào)之后,接收到來自收發(fā)機(jī)B的信號(hào)。此外,收發(fā)機(jī)A、B均在接收到來自收發(fā)機(jī)A’的信號(hào)之后,接收到來自收發(fā)機(jī)B’的信號(hào)。從而,在收發(fā)機(jī)A、A’中相互延遲發(fā)送定時(shí),在收發(fā)機(jī)B、B’中相互提前發(fā)送定時(shí),從而可以使各收發(fā)機(jī)的發(fā)送定時(shí)同步。發(fā)送定時(shí)tTX的移動(dòng)量也可以使用實(shí)施例1或3的方法,設(shè)定為例如(τA+τB)/2=ΔT/2。
圖17表示相互通信的四個(gè)收發(fā)機(jī)之間的位置關(guān)系的另一個(gè)例子。在該位置關(guān)系中,如圖18上側(cè)所示,收發(fā)機(jī)A’在接收到來自收發(fā)機(jī)A的信號(hào)之后,接收來自收發(fā)機(jī)B的信號(hào)(收發(fā)機(jī)A在接收到來自收發(fā)機(jī)A’的信號(hào)之后,接收來自收發(fā)機(jī)B’的信號(hào))。從而,收發(fā)機(jī)A、A’要相互延遲發(fā)送定時(shí)。
另一方面,收發(fā)機(jī)B’在接收到來自收發(fā)機(jī)B的信號(hào)之后,接收來自收發(fā)機(jī)A的信號(hào)。收發(fā)機(jī)B在接收到來自收發(fā)機(jī)B’的信號(hào)之后,接收來自收發(fā)機(jī)A’的信號(hào)。從而,收發(fā)機(jī)B、B’也要相互延遲發(fā)送定時(shí)。其結(jié)果是,收發(fā)機(jī)A、A’和收發(fā)機(jī)B、B’都相互延遲發(fā)送定時(shí),如圖18下側(cè)所示,不能使各收發(fā)機(jī)的發(fā)送定時(shí)相互同步。從而,根據(jù)收發(fā)機(jī)的臺(tái)數(shù)和位置關(guān)系,也有不能使所有的收發(fā)機(jī)的發(fā)送定時(shí)準(zhǔn)確地同步的情況。
另外,對(duì)于某一個(gè)收發(fā)機(jī),從一個(gè)或一個(gè)以上的非通信對(duì)方接收的各信號(hào)的功率一般不相等。換言之,在一個(gè)或一個(gè)以上的非預(yù)期信號(hào)中存在對(duì)接收信號(hào)的貢獻(xiàn)度大的信號(hào)和不大的信號(hào)。在本實(shí)施例中,通過用接收功率對(duì)預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)τo以及N-1個(gè)非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)τ1、…、τN-1的N個(gè)同步定時(shí)進(jìn)行加權(quán)平均,來如下地求出同步目標(biāo)的定時(shí)。首先,將由某個(gè)收發(fā)機(jī)測(cè)量的、從收發(fā)機(jī)n接收到的總接收功率設(shè)為pn。
pn=Σm=1M|hn(m)|2]]>這里,m表示指定各個(gè)通道的定時(shí)的參數(shù),為1≤m≤M(所假設(shè)的最大通道數(shù))。|hn(m)|表示第m個(gè)通道的電場(chǎng)振幅的估計(jì)值。通過該總接收功率pn對(duì)N個(gè)同步定時(shí)進(jìn)行加權(quán)平均,從而確定同步目標(biāo)的定時(shí)τ。
τ=Σn{pn×τn}/Σnpn]]>其中,τn表示對(duì)于第n個(gè)收發(fā)機(jī)的同步定時(shí)。以功率進(jìn)行了加權(quán)平均的定時(shí)(同步目標(biāo)的定時(shí))τ從接收功率的觀點(diǎn)來看,對(duì)該收發(fā)機(jī)是影響最大的定時(shí)。即使按該定時(shí)接收預(yù)期信號(hào),各收發(fā)機(jī)不嚴(yán)格地同步的情況仍無改變,但按照該定時(shí)例如在可以改善接收特性的方面是有利的。接收特性也可以通過誤幀率或吞吐量等進(jìn)行評(píng)價(jià)。為了計(jì)算這樣的同步目標(biāo)的定時(shí),需要與預(yù)期信號(hào)的功率po以及同步定時(shí)τo有關(guān)的信息,所以本實(shí)施例最好與實(shí)施例3中所說明的方法進(jìn)行組合。
圖19A-D是用于說明使用了接收信號(hào)功率的情況下的發(fā)送定時(shí)校正例的圖。這里,為了方便,說明了在終端B進(jìn)行通信的狀況下,終端A向終端A’開始發(fā)送的情況。終端A’可以通過接收來自終端A以及終端B的信號(hào)來直接觀測(cè)來自這兩個(gè)終端的接收信號(hào)功率。
首先,在來自終端A和終端B的接收信號(hào)功率充分大的情況下,估計(jì)為這些終端位于地理上與終端A’接近的位置。如圖19A的假設(shè)例1所示,在終端A和終端B十分接近的情況下,如果終端A-A’之間的距離以及終端B-A’之間的距離相等、并且終端A-B之間的距離充分短,則由于終端A-B之間的傳輸時(shí)間非常短,終端A按照接收來自終端B的信號(hào)的定時(shí)發(fā)送信號(hào)即可。如圖19B的假設(shè)例2所示,在終端A和終端A’十分接近的情況下,認(rèn)為接收來自終端B的信號(hào)的定時(shí)在A和A’處大致相等,并且由于終端A-A’之間的傳輸時(shí)間非常短,所以終端A按照接收來自終端B的信號(hào)的定時(shí)發(fā)送信號(hào)即可。
如圖19C、D的假設(shè)例3、4所示,在來自終端B以及A’的接收信號(hào)弱到一定程度的情況下、在來自終端A’和終端B的接收功率為相同程度時(shí),理想的發(fā)送定時(shí)取決于與終端A’和終端B之間的距離。如位置1這樣,在終端A’和終端B之間的距離短的情況下,最好是終端A估計(jì)到終端A’的傳播時(shí)間(考慮在內(nèi)),將比接收到來自終端B的信號(hào)的時(shí)間更早的時(shí)刻(提前了所估計(jì)的傳播時(shí)間的時(shí)刻)作為發(fā)送定時(shí)。另一方面,在終端A’位于位置2的情況下,終端A最好將來終端B的接收定時(shí)作為發(fā)送定時(shí)。因此,在終端A可以識(shí)別終端A’和終端B所在的方向的情況下,最好利用這些方向來將接收定時(shí)錯(cuò)開必要的時(shí)間。在終端A無法檢測(cè)終端A’或終端B的方向的情況下,終端A也可以將比來自終端B的接收定時(shí)提前了所估計(jì)的傳播時(shí)間的一半那么多的時(shí)刻作為發(fā)送定時(shí)。進(jìn)而如圖19D的假設(shè)例4所示,在來自終端B和終端A’的接收功率之差大的情況下,估計(jì)為終端B和終端A’之間的距離長。在終端A無法估計(jì)信號(hào)的到來方向的情況下,也可以與假設(shè)例3的情況相比,減少發(fā)送定時(shí)之差。即,也可以將提前了比所估計(jì)的傳播時(shí)間的一半更短的時(shí)間的時(shí)刻設(shè)定為發(fā)送定時(shí)。設(shè)定為提前多短的時(shí)間也可以根據(jù)來自終端A’以及終端B的接收信號(hào)功率之間的差分而確定。
另外,如上所述,根據(jù)終端的地理位置關(guān)系,也存在對(duì)于全部的終端不存在理想的定時(shí)的情況。在這樣的情況下,不希望各終端中的發(fā)送定時(shí)頻繁地大幅變化。在終端A-A’以及B-B’進(jìn)行通信的周邊,還有終端C要開始發(fā)送的情況下,終端C使用終端A、A’、B、B’的前幀中的接收定時(shí)來確定發(fā)送定時(shí)。但是,在終端C發(fā)送信號(hào)時(shí),通信中的終端的發(fā)送定時(shí)以前就與先前幀的發(fā)送定時(shí)相比發(fā)生了變化,所以擔(dān)心會(huì)在與理想狀況相比定時(shí)大幅偏離的情況下接收來自終端C的信號(hào)。這樣的狀況在終端C處于通信中時(shí)也有可能引起。從使多個(gè)發(fā)送定時(shí)收斂于更少的定時(shí)(理想為一個(gè)發(fā)送定時(shí))的觀點(diǎn)出發(fā),發(fā)送定時(shí)不必要地變化是不理想的。
解決該問題的一個(gè)方法是預(yù)先確定容許定時(shí)誤差,如果定時(shí)的偏離在容許定時(shí)誤差的范圍內(nèi),則將定時(shí)的更新量設(shè)為0。即,在反饋的控制信號(hào)中,指示為(不進(jìn)行更新)直接繼續(xù)使用目前的定時(shí)。容許定時(shí)誤差的大小也可以是不產(chǎn)生接收質(zhì)量的劣化或小到可忽略的程度的值。
在采用OFDM方式的情況下,最好保護(hù)間隔長度(期間)內(nèi)含有預(yù)期波和干擾波。因此,也可以根據(jù)包含由終端接收的預(yù)期波和干擾波兩者的信道脈沖響應(yīng)長度(期間)和保護(hù)間隔長度之間的差分是否大于預(yù)定值來調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)。例如,如圖20A的假設(shè)例1所述,在保護(hù)間隔長度比信道脈沖響應(yīng)長度長的情況下,不變更發(fā)送定時(shí),維持原樣。如圖20B、C的假設(shè)例2、3所示,在保護(hù)間隔長度與信道脈沖響應(yīng)長度匹配或比其短的情況下,將發(fā)送定時(shí)變更為更適當(dāng)?shù)亩〞r(shí)。
權(quán)利要求
1.一種收發(fā)機(jī),用于移動(dòng)通信系統(tǒng)中,所述移動(dòng)通信系統(tǒng)允許多個(gè)收發(fā)機(jī)在同一頻帶進(jìn)行通信,該收發(fā)機(jī)具有第一同步定時(shí)檢測(cè)部,被配置成檢測(cè)從對(duì)方收發(fā)機(jī)發(fā)送來的預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí);目標(biāo)同步定時(shí)檢測(cè)部,被配置成檢測(cè)來自非對(duì)方收發(fā)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí),并確定目標(biāo)同步定時(shí);誤差信息確定部,被配置成根據(jù)所述預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和所述目標(biāo)同步定時(shí)確定誤差信息;信號(hào)生成部,被配置成生成包含所述誤差信息的反饋信號(hào);發(fā)送定時(shí)確定部,被配置成根據(jù)從所述對(duì)方收發(fā)機(jī)接收到的控制信號(hào),更新包含所述反饋信號(hào)的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送定時(shí);以及發(fā)送部,被配置成按照所述更新后的發(fā)送定時(shí),把所述發(fā)送信號(hào)發(fā)送到所述對(duì)方收發(fā)機(jī),其中,所述發(fā)送定時(shí)確定部被配置成在開始與所述對(duì)方收發(fā)機(jī)的無線通信之前,根據(jù)由所述目標(biāo)同步定時(shí)檢測(cè)部確定的所述目標(biāo)同步定時(shí)來確定所述發(fā)送定時(shí),并且在與所述對(duì)方收發(fā)機(jī)的無線通信期間,根據(jù)所述目標(biāo)同步定時(shí)和所述控制信號(hào)指示的時(shí)間來確定所述發(fā)送定時(shí)。
2.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī),還具有通信狀況檢測(cè)部,被配置成向所述目標(biāo)同步定時(shí)檢測(cè)部輸出表示所述非對(duì)方收發(fā)機(jī)的通信狀況的通信狀況信號(hào),其中,所述誤差信息確定部計(jì)算所述預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和所述目標(biāo)部定時(shí)之間的定時(shí)差,所述反饋信號(hào)生成部生成指示比所述定時(shí)差更短的期間的所述反饋信號(hào)。
3.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī),其中,所述發(fā)送定時(shí)確定部根據(jù)當(dāng)前選擇的發(fā)送定時(shí)、所述控制信號(hào)中包含的期間和所述目標(biāo)同步定時(shí)中的至少一項(xiàng)來確定所述發(fā)送定時(shí)。
4.如權(quán)利要求2所述的收發(fā)機(jī),其中,所述發(fā)送部在所述定時(shí)差小于預(yù)定的值之前,停止數(shù)據(jù)信號(hào)的發(fā)送,僅發(fā)送導(dǎo)頻信號(hào)。
5.如權(quán)利要求2所述的收發(fā)機(jī),其中,所述發(fā)送部在發(fā)送數(shù)據(jù)信號(hào)之前,發(fā)送預(yù)定次數(shù)的導(dǎo)頻信號(hào)。
6.如權(quán)利要求2所述的收發(fā)機(jī),其中,所述誤差信息確定部將所述定時(shí)差乘以(N-1)/N來計(jì)算比所述定時(shí)差短的所述期間,其中N表示同時(shí)在所述頻帶中進(jìn)行通信的收發(fā)機(jī)的數(shù)量。
7.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī),還具有通信狀況檢測(cè)部,被配置成輸出表示所述非對(duì)方收發(fā)機(jī)的通信狀況的通信狀況信號(hào),其中,所述目標(biāo)同步定時(shí)檢測(cè)部基于所述通信狀況信號(hào),對(duì)所述預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和所述非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)進(jìn)行加權(quán)平均,計(jì)算所述目標(biāo)同步定時(shí),所述誤差信息確定部確定所述預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和所述目標(biāo)同步定時(shí)之間的定時(shí)差,并且所述反饋信號(hào)生成部生成表示所述定時(shí)差的反饋信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的收發(fā)機(jī),其中,所述目標(biāo)同步定時(shí)確定部通過所述預(yù)期信號(hào)和所述非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)的算術(shù)平均,來計(jì)算所述目標(biāo)同步定時(shí)。
9.如權(quán)利要求7所述的收發(fā)機(jī),其中,所述目標(biāo)同步定時(shí)確定部使用接收信號(hào)功率電平,對(duì)所述預(yù)期信號(hào)和所述非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)進(jìn)行加權(quán)平均,計(jì)算所述目標(biāo)同步定時(shí)。
10.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī),其中,所述發(fā)送定時(shí)確定部根據(jù)從所述對(duì)方收發(fā)機(jī)起的傳播延遲來調(diào)節(jié)所述發(fā)送定時(shí)。
11.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī),其中,所述發(fā)送定時(shí)確定部根據(jù)接收信號(hào)的到來方向調(diào)節(jié)所述發(fā)送定時(shí)。
12.如權(quán)利要求1所述的收發(fā)機(jī),其中,所述發(fā)送定時(shí)確定部在所述誤差信息指示的定時(shí)誤差大于預(yù)定值的情況下,改變所述發(fā)送定時(shí)。
13.一種移動(dòng)通信系統(tǒng),其包括多個(gè)在同一頻帶中進(jìn)行無線通信的收發(fā)機(jī),所述收發(fā)機(jī)中的至少兩個(gè)各具有第一同步定時(shí)檢測(cè)部,被配置成檢測(cè)從對(duì)方收發(fā)機(jī)發(fā)送來的預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí);第二同步定時(shí)檢測(cè)部,被配置成檢測(cè)來自非對(duì)方收發(fā)機(jī)的一個(gè)或多個(gè)非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí);誤差信息確定部,被配置成根據(jù)所述預(yù)期信號(hào)和所述非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)確定誤差信息;信號(hào)生成部,被配置成生成包含所述誤差信息的反饋信號(hào);發(fā)送定時(shí)確定部,被配置成根據(jù)從所述對(duì)方收發(fā)機(jī)接收到的控制信號(hào),更新包含所述反饋信號(hào)的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送定時(shí);以及發(fā)送部,被配置成按照所述更新后的發(fā)送定時(shí),把所述發(fā)送信號(hào)發(fā)送到所述對(duì)方收發(fā)機(jī)。
14.一種無線發(fā)送方法,應(yīng)用于允許多個(gè)收發(fā)機(jī)在同一頻帶中進(jìn)行通信的移動(dòng)通信系統(tǒng),該方法包括以下步驟檢測(cè)來自對(duì)方收發(fā)機(jī)的預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí);輸出表示非對(duì)方收發(fā)機(jī)的通信狀況的通信狀況信號(hào);基于所述通信狀況信號(hào),對(duì)來自所述非對(duì)方收發(fā)機(jī)的非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)進(jìn)行加權(quán)平均,計(jì)算目標(biāo)同步定時(shí);根據(jù)從所述對(duì)方收發(fā)機(jī)接收到的控制信號(hào)中指示的期間,確定發(fā)送定時(shí);以及按照所述發(fā)送定時(shí),向所述對(duì)方收發(fā)機(jī)發(fā)送包含表示特定期間的反饋信號(hào)在內(nèi)的發(fā)送信號(hào)。
15.如權(quán)利要求14所述的無線發(fā)送方法,其中,所述反饋信號(hào)表示比所述預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和所述目標(biāo)同步定時(shí)之間的定時(shí)差更短的期間。
16.如權(quán)利要求14所述的無線發(fā)送方法,其中,所述反饋信號(hào)表示所述預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)和所述目標(biāo)同步定時(shí)之間的定時(shí)差。
全文摘要
收發(fā)機(jī)及收發(fā)方法。本發(fā)明的課題是提供根據(jù)通信狀況來自主地調(diào)節(jié)發(fā)送定時(shí)的收發(fā)機(jī)。作為解決手段,在移動(dòng)通信系統(tǒng)中,多個(gè)收發(fā)機(jī)在同一頻帶進(jìn)行通信。收發(fā)機(jī)(700)具有檢測(cè)來自通信對(duì)方的預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)的單元(704);檢測(cè)來自非通信對(duì)方的非預(yù)期信號(hào)的同步定時(shí)的單元(708、710);根據(jù)對(duì)于預(yù)期信號(hào)以及非預(yù)期信號(hào)的兩個(gè)或兩個(gè)以上的同步定時(shí)導(dǎo)出誤差信息的單元(706、710、712);作成包含誤差信息在內(nèi)的反饋信號(hào)的單元(714);根據(jù)從通信對(duì)方接收到的控制信號(hào),更新包含反饋信號(hào)的發(fā)送信號(hào)的發(fā)送定時(shí)的單元(720、722);以及按照更新后的發(fā)送定時(shí)將發(fā)送信號(hào)發(fā)送給通信對(duì)方的單元(736)。
文檔編號(hào)H04W56/00GK1856126SQ200610078619
公開日2006年11月1日 申請(qǐng)日期2006年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月26日
發(fā)明者藤井啟正, 杉山隆利, 吉野仁 申請(qǐng)人:株式會(huì)社Ntt都科摩
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