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JP6452597B2 - Base station equipment - Google Patents

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JP6452597B2
JP6452597B2 JP2015234879A JP2015234879A JP6452597B2 JP 6452597 B2 JP6452597 B2 JP 6452597B2 JP 2015234879 A JP2015234879 A JP 2015234879A JP 2015234879 A JP2015234879 A JP 2015234879A JP 6452597 B2 JP6452597 B2 JP 6452597B2
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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。   The present invention relates to a base station apparatus that performs wireless communication using a plurality of antennas.

列車および自動車といった、予め定められた経路上を走行する移動局と基地局とが無線通信を行うことを想定した通信システムでは、非特許文献1に記載されているように、移動局の移動経路に沿って指向性アンテナを具備した基地局を設置し、移動経路に沿った基地局アンテナビームを形成することが好適である。これにより、移動経路に沿った細長いセルを構成することができ、他システムへの干渉を抑圧しつつ、セル長を大きくすることができる。   In a communication system that assumes that a base station and a mobile station traveling on a predetermined route, such as a train and an automobile, perform wireless communication, as described in Non-Patent Document 1, the mobile route It is preferable to install a base station having a directional antenna along the base station to form a base station antenna beam along the movement path. Thereby, a long and narrow cell along the moving path can be formed, and the cell length can be increased while suppressing interference with other systems.

西本浩他、“高速移動体向けミリ波リニアセルの提案”、電子情報通信学会総合大会、B−5−77、2015年3月Hiroshi Nishimoto et al., “Proposal of Millimeter-Wave Linear Cell for High-speed Mobiles”, IEICE General Conference, B-5-77, March 2015

非特許文献1に記載された技術では、移動経路を挟んだ片側にのみ基地局を設置した場合について検討されている。この非特許文献1に記載された構成では、移動局である列車または自動車のすれ違いが発生すると、車体により電波が遮蔽され、基地局が設置されている側の車線と反対側の車線を走行する移動局では基地局からの電波を受信できず、通信が断絶するおそれがある。   In the technique described in Non-Patent Document 1, a case where a base station is installed only on one side across a moving route is being studied. In the configuration described in Non-Patent Document 1, when a train or car that is a mobile station passes, radio waves are shielded by the vehicle body, and travels in a lane on the opposite side of the lane on which the base station is installed. The mobile station cannot receive radio waves from the base station, and communication may be interrupted.

この問題を解決するためには、移動経路を挟んだ両側に基地局および基地局アンテナを設置すればよい。ただし、この場合、基地局および基地局アンテナの数がともに2倍となり、コストが増大する。そこで、移動経路を挟んだ両側には基地局アンテナのみを設置し、1台の基地局から同一信号を移動経路両側の基地局アンテナから送信する構成とすることにより、基地局数の増加を抑圧することができる。ただし、この場合、移動局のすれ違いがなく、1台の移動局が移動経路両側の基地局アンテナからの電波を同時に受信できるとき、移動局の位置によってはビート干渉が発生して通信品質が劣化するおそれがある。   In order to solve this problem, a base station and a base station antenna may be installed on both sides of the moving path. However, in this case, the number of base stations and base station antennas is both doubled, which increases costs. Therefore, by installing only base station antennas on both sides of the movement path and transmitting the same signal from one base station from the base station antennas on both sides of the movement path, the increase in the number of base stations is suppressed. can do. However, in this case, when there is no passing of mobile stations and one mobile station can simultaneously receive radio waves from base station antennas on both sides of the mobile path, beat interference may occur depending on the position of the mobile station, resulting in poor communication quality. There is a risk.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストが増大するのを抑えつつ通信品質を向上させることが可能な基地局装置を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to obtain a base station apparatus capable of improving communication quality while suppressing an increase in cost.

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、ブランチ数が2の送信ダイバーシチ符号化された2系統の信号である第1の信号および第2の信号を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として生成する信号生成部を備える。また、基地局装置は、移動局の移動走路の両脇にそれぞれ設置され、第1の信号を送信する2本の第1のアンテナと、移動局の移動走路の両脇にそれぞれ設置され、第2の信号を送信する2本の第2のアンテナと、を備える。基地局装置の2本の第1のアンテナは互いに直交する偏波で第1の信号を送信し、2本の第2のアンテナは互いに直交する偏波で第2の信号を送信し、移動走路の同じ側に設置されている第1のアンテナの偏波と第2のアンテナの偏波が直交する。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a base station apparatus according to the present invention uses a first signal and a second signal, which are two systems of transmission diversity coded signals having two branches. A signal generation unit that generates a transmission signal to be transmitted to a mobile station moving in a predetermined direction is provided. In addition, the base station apparatus is installed on both sides of the mobile station's mobile runway, and is installed on each side of the mobile station's mobile runway. Two second antennas for transmitting two signals. The two first antennas of the base station apparatus transmit the first signal with mutually orthogonal polarizations, the two second antennas transmit the second signal with mutually orthogonal polarizations, The polarization of the first antenna and the polarization of the second antenna installed on the same side are orthogonal to each other.

本発明によれば、コストが増大するのを抑えつつ通信品質を向上させることが可能な基地局装置を実現できるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to realize a base station apparatus capable of improving communication quality while suppressing an increase in cost.

実施の形態1にかかる基地局装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the base station apparatus concerning Embodiment 1. 実施の形態1にかかる変調装置の構成例を示す図1 is a diagram illustrating a configuration example of a modulation device according to a first embodiment. 実施の形態1にかかる変調装置を実現する処理回路の一例を示す図1 is a diagram illustrating an example of a processing circuit that implements a modulation device according to a first embodiment; 実施の形態1にかかるアンテナの偏波割り当ての組み合わせを示す図The figure which shows the combination of the polarization allocation of the antenna concerning Embodiment 1 実施の形態1にかかる基地局装置のアンテナ設置例を示す図The figure which shows the example of antenna installation of the base station apparatus concerning Embodiment 1. 実施の形態2にかかる基地局装置の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the base station apparatus concerning Embodiment 2. 実施の形態2にかかる基地局装置のアンテナ設置例を示す図The figure which shows the antenna installation example of the base station apparatus concerning Embodiment 2.

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。   Below, the base station apparatus concerning embodiment of this invention is demonstrated in detail based on drawing. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

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の構成例を示す図である。基地局装置1は、信号生成部である変調装置10およびアンテナ30−1〜30−4を備える。アンテナ30−1〜30−4は指向性アンテナであり、特定の方向にビームを形成する。アンテナ30−1〜30−4の指向性は固定とする。変調装置10とアンテナ30−1〜30−4は信号線20−1〜20−4を介して接続されている。また、アンテナ30−1〜30−4は、図示を省略している移動局の移動走路である移動局走路40の両側に設置されている。移動局は移動局走路40上を双方向に、すなわち図1に示した矢印が示す左右方向に直線的に移動するものとする。なお、実際には基地局装置1は移動局から受信する信号を処理するための復調装置等を備えてよいが、以下の説明では受信側の機能ブロックを参照しないため受信側の機能ブロックを省略し、図を簡略化している。また、移動局は、偏波が直交するアンテナを少なくとも1組は備えるものとする。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a diagram of a configuration example of a base station apparatus according to the first embodiment of the present invention. The base station device 1 includes a modulation device 10 that is a signal generation unit and antennas 30-1 to 30-4. The antennas 30-1 to 30-4 are directional antennas and form a beam in a specific direction. The directivity of the antennas 30-1 to 30-4 is fixed. Modulator 10 and antennas 30-1 to 30-4 are connected via signal lines 20-1 to 20-4. The antennas 30-1 to 30-4 are installed on both sides of the mobile station runway 40, which is a mobile runway of a mobile station (not shown). It is assumed that the mobile station moves linearly on the mobile station runway 40 in both directions, that is, in the left-right direction indicated by the arrows shown in FIG. In practice, the base station apparatus 1 may include a demodulator for processing a signal received from the mobile station. However, in the following description, the function block on the receiving side is omitted because the function block on the receiving side is not referred to. The diagram is simplified. In addition, the mobile station includes at least one set of antennas whose polarizations are orthogonal.

図2は変調装置10の構成例を示す図である。変調装置10は、変調処理装置11、DA(Digital to Analog)変換装置12および周波数変換装置13を備える。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the modulation device 10. The modulation device 10 includes a modulation processing device 11, a DA (Digital to Analog) conversion device 12, and a frequency conversion device 13.

変調装置10において、変調処理装置11は、外部から入力された送信ビット系列に対して変調処理を実行し、送信信号を生成する。変調処理装置11が実行する変調処理では、時空間ブロック符号(STBC:Space Time Block Code)、差動時空間ブロック符号(DSTBC:Differential STBC)、空間周波数ブロック符号(SFBC:Space Frequency Block Code)、差動空間周波数ブロック符号(DSFBC:Differential SFBC)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、すなわち、ブランチ数が2の送信ダイバーシチを実現する、符号化率が1の符号化された2系統の送信信号を生成する。ここで、送信ダイバーシチを実現するための符号化方式はどう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。DA変換装置12は、変調処理装置11から出力された変調処理後の2系統の送信信号であるデジタル信号に対してDA変換を実行して2系統のアナログ信号に変換する。周波数変換装置13は、DA変換装置12から出力された2系統のアナログ信号を搬送波周波数の信号に周波数変換する。DA変換装置12および周波数変換装置13は既存の公知の技術で構成すればよい。   In the modulation device 10, the modulation processing device 11 performs modulation processing on a transmission bit sequence input from the outside to generate a transmission signal. In the modulation processing executed by the modulation processing device 11, a space time block code (STBC), a differential space time block code (DSTBC), a space frequency block code (SFBC), Two systems of transmission signals, such as differential spatial frequency block code (DSFBC: Differential SFBC), which are two-branch transmission diversity coded with a coding rate of 1, that is, coding that realizes transmission diversity with two branches Two encoded transmission signals with a rate of 1 are generated. Here, any encoding scheme for realizing transmission diversity may be used. For example, an existing encoding scheme such as an Alamouti code can be used in the STBC scheme. The DA converter 12 performs DA conversion on the digital signals, which are the two transmission signals after the modulation processing, output from the modulation processor 11 and converts them into two analog signals. The frequency converter 13 frequency-converts the two analog signals output from the DA converter 12 into a carrier frequency signal. The DA converter 12 and the frequency converter 13 may be configured by an existing known technique.

変調装置10の変調処理装置11および周波数変換装置13は、例えば、図3に示した処理回路100で実現することが可能である。処理回路100は、FPGA(Field Programmable Gate Array)101およびその周辺回路102で構成されている。変調装置10のDA変換装置12はDAコンバータで実現することが可能である。   The modulation processing device 11 and the frequency conversion device 13 of the modulation device 10 can be realized by, for example, the processing circuit 100 shown in FIG. The processing circuit 100 includes an FPGA (Field Programmable Gate Array) 101 and its peripheral circuit 102. The DA converter 12 of the modulation device 10 can be realized by a DA converter.

信号線20−M(M=1〜4)は、変調装置10の周波数変換装置13から出力された信号をアンテナ30−Mに伝送する。信号線20−Mは、同軸ケーブル、光ファイバなど、信号を伝送できる有線ケーブルであれば、媒体は問わない。アンテナ30−Mは、信号線20−Mから入力される信号を通信相手である移動局に対して電波で送信する。ここで、本実施の形態の基地局装置1では、アンテナ30−1およびアンテナ30−2を一対の組、アンテナ30−3およびアンテナ30−4を一対の組とし、各アンテナ組は、移動局走路40を挟み、移動局走路40の両側に、すなわち移動局の移動方向に直交する方向の異なる端部に、設置される。移動局走路40の同じ側に設置される、アンテナ30−1およびアンテナ30−2のアンテナ組は物理的に異なる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30−3およびアンテナ30−4のアンテナ組は物理的に異なる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。   The signal line 20-M (M = 1 to 4) transmits the signal output from the frequency conversion device 13 of the modulation device 10 to the antenna 30-M. The signal line 20-M may be any medium as long as it is a wired cable that can transmit a signal, such as a coaxial cable or an optical fiber. The antenna 30-M transmits a signal input from the signal line 20-M by radio waves to a mobile station that is a communication partner. Here, in base station apparatus 1 of the present embodiment, antenna 30-1 and antenna 30-2 are a pair of antennas, antenna 30-3 and antenna 30-4 are a pair of antennas, and each antenna group is a mobile station. It is installed on both sides of the mobile station runway 40 across the runway 40, that is, at different ends in the direction orthogonal to the moving direction of the mobile station. The antenna set of the antenna 30-1 and the antenna 30-2 installed on the same side of the mobile station runway 40 may be two physically different antennas, or may be mounted on one casing like a polarization sharing antenna. It may be an antenna. Similarly, the antenna sets of the antenna 30-3 and the antenna 30-4 may be two physically different antennas, or may be an antenna mounted on one housing such as a polarization sharing antenna.

また、周波数変換装置13は、DA変換装置12から入力されるアナログ信号を、DA変換装置12から入力される信号の周波数より高く、かつ搬送波周波数より低い中間周波数に変換し、アンテナ30−Mが中間周波数のアナログ信号を搬送波周波数に周波数変換後、電波で送信する構成としてもよい。あるいは、DA変換装置12および周波数変換装置13を変調装置10ではなくアンテナ30−Mが備えることとし、信号線20−Mは変調処理装置11で生成されたデジタル信号を伝送する構成としてもよい。   The frequency conversion device 13 converts the analog signal input from the DA conversion device 12 into an intermediate frequency higher than the frequency of the signal input from the DA conversion device 12 and lower than the carrier frequency, and the antenna 30-M A configuration may be adopted in which an analog signal having an intermediate frequency is converted into a carrier frequency and then transmitted by radio waves. Alternatively, the DA converter 12 and the frequency converter 13 may be provided in the antenna 30-M instead of the modulator 10, and the signal line 20-M may be configured to transmit the digital signal generated by the modulation processor 11.

次に、アンテナ30−Mで送信する送信信号について説明する。基地局装置1において、変調装置10は、生成した2系統の送信信号の一方を信号線20−1および20−3へ出力し、他方を信号線20−2および20−4へ出力する。すなわち、変調装置10で生成された2系統の送信信号の一方である第1の信号は第1のアンテナであるアンテナ30−1および30−3へ入力され、他方である第2の信号は第2のアンテナであるアンテナ30−2および30−4へ入力される。したがって、2本の第1のアンテナであるアンテナ30−1および30−3から同一の信号(2系統の送信信号の一方)が送信され、2本の第2のアンテナであるアンテナ30−2および30−4から同一の信号(2系統の送信信号の他方)が送信される。   Next, a transmission signal transmitted by the antenna 30-M will be described. In base station apparatus 1, modulation apparatus 10 outputs one of the two generated transmission signals to signal lines 20-1 and 20-3, and outputs the other to signal lines 20-2 and 20-4. That is, the first signal that is one of the two transmission signals generated by the modulation device 10 is input to the antennas 30-1 and 30-3 that are the first antennas, and the second signal that is the other is the first signal. The signals are input to antennas 30-2 and 30-4, which are two antennas. Accordingly, the same signals (one of the two systems of transmission signals) are transmitted from the antennas 30-1 and 30-3 that are the two first antennas, and the antennas 30-2 that are the two second antennas and 30-4 transmits the same signal (the other of the two transmission signals).

続いて、アンテナ30−Mの偏波について、図4を用いて説明する。図4は、アンテナ30−Mの各々に対する偏波割り当ての組み合わせを示す図である。図4に示したように、移動局走路40の同じ側に設置されるアンテナ30−1およびアンテナ30−2は互いに直交した偏波を使用する。同様に、アンテナ30−3およびアンテナ30−4は互いに直交した偏波を使用する。また、アンテナ30−1およびアンテナ30−4を同一偏波とし、アンテナ30−2およびアンテナ30−3を同一偏波とする。例えば、アンテナ30−1〜30−4を直線偏波アンテナとし、アンテナ30−1の偏波を垂直偏波とした場合、アンテナ30−2の偏波は水平偏波、アンテナ30−3の偏波は水平偏波、アンテナ30−4の偏波は垂直偏波となる。これは、図4の偏波割当例1に示した組み合わせである。アンテナ30−Mの偏波割り当てのその他の組み合わせとしては、図4の偏波割当例2〜4に示した組み合わせが挙げられる。偏波割当例2は、アンテナ30−1および30−4の偏波が水平偏波、アンテナ30−2および30−3の偏波が垂直偏波の組み合わせである。偏波割当例3および4はアンテナ30−1〜30−4を円偏波アンテナとした場合の偏波割り当ての例である。偏波割当例3は、アンテナ30−1および30−4の偏波が右旋偏波、アンテナ30−2および30−3の偏波が左旋偏波の組み合わせ、偏波割当例4は、アンテナ30−1および30−4の偏波が左旋偏波、アンテナ30−2および30−3の偏波が右旋偏波の組み合わせである。   Next, the polarization of the antenna 30-M will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram illustrating combinations of polarization assignments for each of the antennas 30-M. As shown in FIG. 4, the antenna 30-1 and the antenna 30-2 installed on the same side of the mobile station runway 40 use mutually orthogonal polarized waves. Similarly, the antenna 30-3 and the antenna 30-4 use polarized waves orthogonal to each other. Further, the antenna 30-1 and the antenna 30-4 have the same polarization, and the antenna 30-2 and the antenna 30-3 have the same polarization. For example, when the antennas 30-1 to 30-4 are linearly polarized antennas and the antenna 30-1 is vertically polarized, the antenna 30-2 is polarized horizontally and the antenna 30-3 is polarized. The waves are horizontally polarized waves, and the polarized waves of the antenna 30-4 are vertically polarized waves. This is the combination shown in the polarization allocation example 1 in FIG. As other combinations of the polarization assignment of the antenna 30-M, the combinations shown in the polarization assignment examples 2 to 4 in FIG. In the polarization allocation example 2, the antennas 30-1 and 30-4 have a combination of horizontal polarization and the antennas 30-2 and 30-3 have vertical polarization. Polarization allocation examples 3 and 4 are examples of polarization allocation when the antennas 30-1 to 30-4 are circularly polarized antennas. Polarization allocation example 3 is a combination of antennas 30-1 and 30-4 with right-handed polarization, and antennas 30-2 and 30-3 with left-handed polarization. The polarizations 30-1 and 30-4 are a left-handed polarization, and the antennas 30-2 and 30-3 are a right-handed polarization.

したがって、変調装置10で生成される2系統の送信信号をそれぞれ送信信号系統1および送信信号系統2とし、アンテナ30−1およびアンテナ30−4の偏波を偏波A、アンテナ30−2およびアンテナ30−3の偏波を偏波Aと直交する偏波Bとすると、移動局走路40を挟んで設置される片側のアンテナ組からは送信信号系統1が偏波Aで、送信信号系統2が偏波Bで送信され、もう片側のアンテナ組からは送信信号系統1が偏波Bで、送信信号系統2が偏波Aで送信される。このように、送信信号系統1(第1の信号)は、移動局走路40の両側に設置されたアンテナ30−1および30−3(第1のアンテナ)から互いに直交する偏波で送信され、送信信号系統2(第2の信号)は、移動局走路40の両側に設置されたアンテナ30−2および30−4(第2のアンテナ)から互いに直交する偏波で送信される。また、移動局装置40の同じ側に設置された2本のアンテナは互いに直交する偏波で信号を送信する。図示を省略した移動局は、偏波Aのアンテナと偏波Bのアンテナとを1組とする少なくとも1組のアンテナを備え、偏波Aおよび偏波Bのそれぞれで、送信信号系統1と送信信号系統2とが重畳された信号を受信する。   Accordingly, the two transmission signals generated by the modulation device 10 are the transmission signal system 1 and the transmission signal system 2, respectively, and the polarizations of the antenna 30-1 and the antenna 30-4 are the polarization A, the antenna 30-2, and the antenna. Assuming that the polarization of 30-3 is the polarization B orthogonal to the polarization A, the transmission signal system 1 is the polarization A and the transmission signal system 2 is from the antenna set on one side with the mobile station runway 40 in between. Transmission is performed with polarization B, and transmission signal system 1 is transmitted with polarization B and transmission signal system 2 is transmitted with polarization A from the other antenna set. In this way, the transmission signal system 1 (first signal) is transmitted with polarized waves orthogonal to each other from the antennas 30-1 and 30-3 (first antenna) installed on both sides of the mobile station runway 40, The transmission signal system 2 (second signal) is transmitted with polarized waves orthogonal to each other from antennas 30-2 and 30-4 (second antenna) installed on both sides of the mobile station runway 40. Also, the two antennas installed on the same side of the mobile station device 40 transmit signals with mutually orthogonal polarizations. The mobile station (not shown) includes at least one set of antennas, one set of polarization A and one set of polarization B antennas. A signal superimposed with the signal system 2 is received.

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は、2ブランチ送信ダイバーシチ符号化により2系統の送信信号を生成する変調装置と、偏波が直交する2本の偏波アンテナを1組とした2組のアンテナ組とを備え、この2組のアンテナ組を移動局の移動経路である移動局走路40の両側に1組ずつ設置している。また、基地局装置1は、2系統の送信信号を各アンテナ組から送信し、このとき、同一系統の送信信号を、移動経路の左右両側のアンテナから互いに直交する偏波で送信することとした。これにより、移動局のすれ違いがなく移動局と移動経路左右両側のアンテナとが見通し内環境、すなわち移動局と各アンテナとの間に他の移動局などの遮蔽物が存在しない状態にある場合のビート干渉を抑圧でき、基地局装置1における変調装置10とアンテナ30−1〜30−4とを接続する信号線20−1〜20−4およびアンテナ30−1〜30−4を除く装置の増加を抑圧しつつ、送信ダイバーシチ効果を得ることができる。よって、基地局装置1のコストが増大するのを抑えつつ通信品質を向上させることができる。   As described above, the base station apparatus 1 according to the present embodiment includes a modulation apparatus that generates two systems of transmission signals by two-branch transmission diversity encoding, and two polarization antennas whose polarizations are orthogonal to each other. The antenna set includes two antenna sets, and the two antenna sets are installed on both sides of the mobile station runway 40 which is the moving path of the mobile station. In addition, the base station apparatus 1 transmits two systems of transmission signals from each antenna set, and at this time, the same system of transmission signals is transmitted from the antennas on the left and right sides of the moving path with mutually orthogonal polarizations. . As a result, the mobile station does not pass each other and the mobile station and the antennas on the left and right sides of the movement path are in the line-of-sight environment, that is, when there is no other mobile station or other shielding object between the mobile station and each antenna. Increase in devices that can suppress beat interference and exclude signal lines 20-1 to 20-4 and antennas 30-1 to 30-4 that connect modulation device 10 and antennas 30-1 to 30-4 in base station device 1 The transmission diversity effect can be obtained while suppressing. Therefore, communication quality can be improved while suppressing an increase in the cost of the base station apparatus 1.

また、アンテナ30−Mを直線偏波アンテナ、すなわちアンテナ30−Mの偏波を図4に示した偏波割当例1または2に示した組み合わせの直線偏波とし、アンテナ30−Mの各々を適宜傾けて設置してもよい。具体的には、アンテナの指向性方向を回転軸として、アンテナ30−Mの各々を、垂直に設置した状態から45度傾けた状態で設置してもよい。すなわち、アンテナ30−Mの各々から放射される各電波の偏波面が水平面に対して45度となるようにアンテナ30−Mを傾けて設置してもよい。このとき、図5に示すように、各アンテナ30−Mを傾ける方向は全て同一とする。また、移動局が備えるアンテナも同様に45度傾けるものとする。   Further, the antenna 30-M is a linearly polarized antenna, that is, the polarization of the antenna 30-M is a linearly polarized wave of the combination shown in the polarization allocation example 1 or 2 shown in FIG. You may install it inclining suitably. Specifically, each of the antennas 30-M may be installed in a state where it is inclined 45 degrees from a state in which the antennas 30-M are installed vertically, with the directivity direction of the antenna as a rotation axis. That is, the antenna 30-M may be installed so as to be inclined so that the plane of polarization of each radio wave radiated from each of the antennas 30-M is 45 degrees with respect to the horizontal plane. At this time, as shown in FIG. 5, the directions in which the antennas 30-M are inclined are all the same. Similarly, the antenna provided in the mobile station is also inclined by 45 degrees.

一般的に、降雨による電波減衰量は垂直偏波より水平偏波の方が大きい。これは、空気中の雨粒は水平方向に潰れた形状となっているからである。図5に示したように垂直偏波アンテナと水平偏波アンテナとを同一方向に45度傾けて設置することで、各アンテナから放射される電波の偏波面が水平方向に対して45度傾いた状態となり、降雨時の偏波間による電波減衰量の差をなくすことができる効果を併せて得ることができる。   In general, the amount of radio wave attenuation due to rainfall is greater for horizontally polarized waves than for vertically polarized waves. This is because the raindrops in the air are crushed in the horizontal direction. As shown in FIG. 5, when the vertically polarized antenna and the horizontally polarized antenna are inclined at 45 degrees in the same direction, the polarization plane of the radio wave radiated from each antenna is inclined 45 degrees with respect to the horizontal direction. It becomes a state and the effect which can eliminate the difference of the amount of electromagnetic wave attenuation by the polarized waves at the time of raining can be acquired collectively.

実施の形態2.
図6は、本発明の実施の形態2にかかる基地局装置の構成例を示す図である。基地局装置1aは、実施の形態1で説明した図1に記載の基地局装置1が備えているアンテナ30−1〜30−4をアンテナ30a−1〜30a−4に置き換えたものである。本実施の形態では実施の形態1と異なる部分について説明し、実施の形態1と同じ部分については説明を省略する。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 6 is a diagram of a configuration example of a base station apparatus according to the second embodiment of the present invention. The base station apparatus 1a is obtained by replacing the antennas 30-1 to 30-4 included in the base station apparatus 1 illustrated in FIG. 1 described in Embodiment 1 with antennas 30a-1 to 30a-4. In the present embodiment, parts different from those in the first embodiment will be described, and description of the same parts as those in the first embodiment will be omitted.

基地局装置1aのアンテナ30a−1〜30a−4の設置位置は、実施の形態1にかかる基地局装置1のアンテナ30−1〜30−4と同様とする。すなわち、アンテナ30a−1およびアンテナ30a−2を一対の組、アンテナ30a−3およびアンテナ30a−4を一対の組とし、各アンテナ組は、移動局走路40を挟み、移動局走路40の両側に設置される。移動局走路40の同じ側に設置されるアンテナ30a−1と30a−2とは物理的に異なる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30a−3と30a−4とは物理的に異なる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。   The installation positions of the antennas 30a-1 to 30a-4 of the base station device 1a are the same as those of the antennas 30-1 to 30-4 of the base station device 1 according to the first embodiment. That is, the antenna 30a-1 and the antenna 30a-2 are a pair, and the antenna 30a-3 and the antenna 30a-4 are a pair. Each antenna pair sandwiches the mobile station runway 40 and is on both sides of the mobile station runway 40. Installed. The antennas 30a-1 and 30a-2 installed on the same side of the mobile station runway 40 may be two physically different antennas, or may be antennas mounted in one housing such as a polarization sharing antenna. . Similarly, the antennas 30a-3 and 30a-4 may be two physically different antennas, or may be antennas mounted in one housing such as a polarization shared antenna.

第1のアンテナであるアンテナ30a−1およびアンテナ30a−3は変調装置10で生成された2系統の送信信号の一方を電波で送信し、第2のアンテナであるアンテナ30a−2およびアンテナ30a−4は変調装置10で生成された2系統の送信信号の他方を電波で送信する。ここで、アンテナ30a−1およびアンテナ30a−2は互いに直交した偏波を使用し、アンテナ30a−3およびアンテナ30a−4は互いに直交した偏波を使用する。また、アンテナ30a−1〜30a−4の各々を同じ向きとしたときにアンテナ30a−1およびアンテナ30a−3が同一偏波となり、アンテナ30a−2およびアンテナ30a−4が同一偏波となるものにする。ただし、アンテナ30a−1〜30a−4が使用する偏波を直線偏波に限定する。また、本実施の形態にかかる基地局装置1aでは、アンテナ30a−1〜30a−4を、放射される電波が垂直偏波または水平偏波となる位置を基準とし、アンテナの指向性方向を回転軸として45度傾けて設置する。すなわち、アンテナ30a−1〜30a−4の各々から放射される各電波の偏波面が水平面に対して45度となるようにアンテナ30a−1〜30a−4を傾けて設置する。このとき、図7に示すように、アンテナ30a−1およびアンテナ30a−2の組と、アンテナ30a−3およびアンテナ30a−4の組の回転方向すなわち傾ける方向を逆にする。具体的には、アンテナ30a−1およびアンテナ30a−2の組を右方向(時計回り)に45度傾けて設置する場合は、アンテナ30a−3およびアンテナ30a−4の組を左方向(反時計回り)に45度傾けて設置する。各アンテナを傾ける方向はこの逆であってもよい。また、アンテナ30a−1およびアンテナ30a−2の組を左方向に45度傾けて設置する場合は、アンテナ30a−3およびアンテナ30a−4の組を右方向に45度傾けて設置する。   The antennas 30a-1 and 30a-3, which are first antennas, transmit one of two transmission signals generated by the modulation device 10 by radio waves, and the antennas 30a-2 and 30a-, which are second antennas. 4 transmits the other of the two transmission signals generated by the modulation device 10 by radio waves. Here, the antenna 30a-1 and the antenna 30a-2 use polarized waves orthogonal to each other, and the antenna 30a-3 and the antenna 30a-4 use polarized waves orthogonal to each other. Also, when each of the antennas 30a-1 to 30a-4 has the same orientation, the antenna 30a-1 and the antenna 30a-3 have the same polarization, and the antenna 30a-2 and the antenna 30a-4 have the same polarization. To. However, the polarization used by the antennas 30a-1 to 30a-4 is limited to linear polarization. In the base station apparatus 1a according to the present embodiment, the antennas 30a-1 to 30a-4 are rotated with respect to the position where the radiated radio waves are vertically polarized waves or horizontally polarized waves. Install it at an angle of 45 degrees. That is, the antennas 30a-1 to 30a-4 are inclined and installed so that the polarization planes of the radio waves radiated from the antennas 30a-1 to 30a-4 are 45 degrees with respect to the horizontal plane. At this time, as shown in FIG. 7, the rotation direction, that is, the direction of tilting, of the set of the antenna 30a-1 and the antenna 30a-2 and the set of the antenna 30a-3 and the antenna 30a-4 are reversed. Specifically, in the case where the set of the antenna 30a-1 and the antenna 30a-2 is inclined by 45 degrees in the right direction (clockwise), the set of the antenna 30a-3 and the antenna 30a-4 is set in the left direction (counterclockwise). (Tilt) at 45 degrees. The direction in which each antenna is tilted may be reversed. Further, in the case where the set of the antenna 30a-1 and the antenna 30a-2 is tilted 45 degrees to the left, the set of the antenna 30a-3 and the antenna 30a-4 is tilted 45 degrees to the right.

図7に示したようにアンテナ30a−1から30a−4を傾けて設置することにより、アンテナ30a−1から放射される電波の偏波面とアンテナ30a−3から放射される電波の偏波面とが直交し、アンテナ30a−2から放射される電波の偏波面とアンテナ30a−4から放射される電波の偏波面とが直交する。   As shown in FIG. 7, by installing the antennas 30a-1 to 30a-4 at an angle, the plane of polarization of the radio wave radiated from the antenna 30a-1 and the plane of polarization of the radio wave radiated from the antenna 30a-3 are changed. The plane of polarization of the radio wave radiated from the antenna 30a-2 is orthogonal to the plane of polarization of the radio wave radiated from the antenna 30a-4.

このように、本実施の形態にかかる基地局装置1aでは、実施の形態1にかかる基地局装置1とは異なり、2系統の送信信号である送信信号系統1および送信信号系統2の各々を、移動局の移動経路の左右両側の直線偏波アンテナから同一の偏波で送信することとし、また、送信信号系統1を送信する偏波および送信信号系統2を送信する偏波を互いに直交する偏波とし、移動経路左右両側の直線偏波アンテナを、指向性方向を回転軸として移動経路左右両側のアンテナの回転方向が反対方向となるように45度傾けて設置することとした。   Thus, in the base station apparatus 1a according to the present embodiment, unlike the base station apparatus 1 according to the first embodiment, each of the transmission signal system 1 and the transmission signal system 2 that are two transmission signals is Transmission is performed with the same polarization from the linearly polarized antennas on the left and right sides of the moving path of the mobile station, and the polarization transmitting the transmission signal system 1 and the polarization transmitting the transmission signal system 2 are orthogonal to each other. The linearly polarized antennas on both the left and right sides of the moving path were installed at 45 degrees so that the rotation directions of the antennas on the left and right sides of the moving path were opposite directions with the directivity direction as the rotation axis.

以上の構成とすることでも、実施の形態1と同様に、移動局のすれ違いがなく移動局と移動経路左右両側の基地局アンテナが見通し内環境にある場合のビート干渉を抑圧でき、基地局装置1aにおける変調装置10とアンテナ30a−1〜30a−4とを接続する信号線20−1〜20−4およびアンテナ30a−1〜30a−4を除く装置の増加を抑圧しつつ、送信ダイバーシチ効果を得ることができるとともに、降雨時の偏波間による電波減衰量の差をなくすことができる。   Even with the above configuration, it is possible to suppress beat interference when there is no passing of mobile stations and the mobile station and the base station antennas on the left and right sides of the moving path are in the line-of-sight environment, as in the first embodiment. The transmission diversity effect is suppressed while suppressing an increase in devices other than the signal lines 20-1 to 20-4 and the antennas 30a-1 to 30a-4 connecting the modulation device 10 and the antennas 30a-1 to 30a-4 in 1a. In addition, the difference in the amount of radio wave attenuation between the polarized waves during rainfall can be eliminated.

以上のように、本発明にかかる基地局装置は、送信ダイバーシチを行う無線通信に有用であり、特に、予め定められた経路上を移動する移動局との無線通信に適している。   As described above, the base station apparatus according to the present invention is useful for wireless communication that performs transmission diversity, and is particularly suitable for wireless communication with a mobile station that moves on a predetermined route.

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。   The configuration described in the above embodiment shows an example of the contents of the present invention, and can be combined with another known technique, and can be combined with other configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.

1,1a 基地局装置、10 変調装置、11 変調処理装置、12 DA変換装置、13 周波数変換装置、20−1〜20−4 信号線、30−1〜30−4,30a−1〜30a−4 アンテナ、40 移動局走路、100 処理回路、101 FPGA、102 周辺回路。   1, 1a Base station apparatus, 10 modulation apparatus, 11 modulation processing apparatus, 12 DA conversion apparatus, 13 frequency conversion apparatus, 20-1 to 20-4 signal line, 30-1 to 30-4, 30a-1 to 30a- 4 antenna, 40 mobile station runway, 100 processing circuit, 101 FPGA, 102 peripheral circuit.

Claims (5)

ブランチ数が2の送信ダイバーシチ符号化された2系統の信号である第1の信号および第2の信号を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として生成する信号生成部と、
前記移動局の移動走路の両脇にそれぞれ設置され、前記第1の信号を送信する2本の第1のアンテナと、
前記移動局の移動走路の両脇にそれぞれ設置され、前記第2の信号を送信する2本の第2のアンテナと、
を備え、
前記2本の第1のアンテナは互いに直交する偏波で前記第1の信号を送信し、
前記2本の第2のアンテナは互いに直交する偏波で前記第2の信号を送信し、
前記移動走路の同じ側に設置されている前記第1のアンテナの偏波と前記第2のアンテナの偏波が直交する、
ことを特徴とする基地局装置。
A signal generation unit that generates a first signal and a second signal, which are two types of transmission diversity encoded signals having two branches, as transmission signals that are transmitted to a mobile station moving in a predetermined direction. When,
Two first antennas installed on both sides of the mobile runway of the mobile station and transmitting the first signal;
Two second antennas respectively installed on both sides of the mobile runway of the mobile station and transmitting the second signal;
With
The two first antennas transmit the first signal with mutually orthogonal polarizations;
The two second antennas transmit the second signal with mutually orthogonal polarizations;
The polarization of the first antenna and the polarization of the second antenna installed on the same side of the moving runway are orthogonal to each other,
A base station apparatus.
前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナを直線偏波アンテナとすることを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。   The base station apparatus according to claim 1, wherein the first antenna and the second antenna are linearly polarized antennas. 前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナを円偏波アンテナとすることを特徴とする請求項1に記載の基地局装置。   The base station apparatus according to claim 1, wherein the first antenna and the second antenna are circularly polarized antennas. 前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナは、前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナの各々から放射される各電波の偏波面が水平面に対して45度となるよう、指向性方向を回転軸として同一方向に傾けて設置されている、
ことを特徴とする請求項2に記載の基地局装置。
The first antenna and the second antenna have directivity directions such that the polarization plane of each radio wave radiated from each of the first antenna and the second antenna is 45 degrees with respect to a horizontal plane. Installed in the same direction as the rotation axis,
The base station apparatus according to claim 2.
ブランチ数が2の送信ダイバーシチ符号化された2系統の信号である第1の信号および第2の信号を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として生成する信号生成部と、
前記移動局の移動走路の両脇にそれぞれ設置され、前記第1の信号を送信する2本の第1のアンテナと、
前記移動局の移動走路の両脇にそれぞれ設置され、前記第2の信号を送信する2本の第2のアンテナと、
を備え、
前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナを直線偏波アンテナとし、
前記第1のアンテナの各々は指向性方向を回転軸として異なる方向に傾けて設置されて各々の偏波が互いに直交し
前記第2のアンテナの各々は指向性方向を回転軸として異なる方向に傾けて設置されて各々の偏波が互いに直交し
前記移動走路の同じ側に設置されている前記第1のアンテナの偏波と前記第2のアンテナの偏波は直交し、
前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナの各々から放射される各電波の偏波面が水平面に対して45度の傾きを有する、
ことを特徴とする基地局装置。
A signal generation unit that generates a first signal and a second signal, which are two types of transmission diversity encoded signals having two branches, as transmission signals that are transmitted to a mobile station moving in a predetermined direction. When,
Two first antennas installed on both sides of the mobile runway of the mobile station and transmitting the first signal;
Two second antennas respectively installed on both sides of the mobile runway of the mobile station and transmitting the second signal;
With
The first antenna and the second antenna are linearly polarized antennas,
Each of the first antennas is installed in a different direction with the directivity direction as a rotation axis, and the respective polarized waves are orthogonal to each other ,
Each of the second antennas is installed in a different direction with the directivity direction as a rotation axis, and the respective polarizations are orthogonal to each other ,
The polarization of the first antenna and the polarization of the second antenna installed on the same side of the moving runway are orthogonal to each other,
The plane of polarization of each radio wave radiated from each of the first antenna and the second antenna has an inclination of 45 degrees with respect to a horizontal plane.
A base station apparatus.
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