CN101960731B - 无线装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种无线装置。其中，RF部(12)经由多个天线(10)接收多载波信号。分割部(14)将多载波信号在频域中分割为多个组。分割部(14)在多载波信号中含有的频域下的副载波单位中取得线路质量，并根据线路质量规定多个组。处理部(16)以分割出的多个组的每一个为单位执行自适应阵列信号处理。

Description

无线装置

技术领域

本发明涉及一种通信技术，特别涉及一种通过多个天线接收多载波信号的无线装置。

背景技术

在无线通信中，一般希望对有限的频率资源进行有效利用。为了有效利用频率资源，例如在尽可能近的距离反复使用同一频率的电波。该情况下，由于来自使用同一频率的附近的基站装置等的同一信道干扰，从而通信质量恶化。防止由同一信道干扰而引起通信质量恶化的技术之一是自适应阵列天线技术。自适应阵列天线技术，对多个天线中接收到的信号执行以不同的权重系数加权之后的合成。

为了权重系数的自适应更新，例如采用RLS(Recursive Least Squares：递归最小二乘)算法或LMS(Least Mean Squares：最小均方)算法等的自适应算法。此外，权重系数有时也根据从发送侧至接收侧的传输路径中的响应特性来计算。这种自适应阵列信号处理应用于OFDM(OrthogonalFrequency Division Multiplexing：正交频分复用)信号这样的多载波信号(例如参照专利文献1)。

专利文献1：日本特开2006-186421号公报

在自适应阵列信号处理中，导出接收权重向量。另一方面，由于多载波信号由多个副载波形成，因此，在以副载波单位导出接收权重向量的情况下，计算量增加。为了抑制这种计算量的增加，多个副载波中使用共同的接收权重向量。但是，在副载波单位中干扰水平不同的情况下，即使使用共同的接收权重向量，也不能发挥充分的去除干扰能力。

发明内容

本发明是鉴于这种状况进行的，其目的在于提供一种抑制计算量增加、并且抑制去除干扰能力下降的通信技术。

为了解决上述问题，本发明的一种方式的无线装置具有：接收部，经由多个天线接收多载波信号；分割部，将在接收部中接收到的多载波信号在频域中分割为多个组；以及处理部，以在分割部中分割出的多个组的每一个为单位，执行自适应阵列信号处理。分割部在多载波信号中含有的频域下的副载波单位中取得线路质量，并根据线路质量设定多个组。

本发明的其他方式也是无线装置，该装置具有：通信部，经由多个天线，与成为通信对象的无线装置之间执行根据多载波信号的通信；分割部，将在通信部中用于通信的多载波信号在频域中至少分割为多个组；以及处理部，以在分割部中分割出的多个组的每一个为单位执行自适应阵列信号处理。分割部针对多载波信号取得线路质量，在线路质量与阈值相比有所恶化的情况下，对各组分配多载波信号中含有的频域下的连续的副载波。

此外，在方法、装置、***、记录介质、计算机程序等之间变换以上结构要素的任意组合、本发明的表现形式而得到实施方式作为本发明的方式也是有效的。

根据本发明，能够抑制计算量的增加，同时能够抑制去除干扰能力的下降。

附图说明

图1是表示本发明的实施例所涉及的接收装置的结构的图。

图2是表示在图1的接收装置中接收的信号格式的图。

图3是表示图1的处理部的结构的图。

图4是表示由图1的接收装置进行的接收处理的流程图。

图5是表示本发明的变形例所涉及的接收处理的流程图。

图6是表示本发明的其他变形例所涉及的接收处理的流程图。

图7是表示本发明的另外的变形例所涉及的基站装置的结构的图。

图8是表示由图7的基站装置进行的分配处理的流程图。

图中：

10-天线；12-RF部；14-分割部；16-处理部；18-合成部；20-测定部；22-控制部；24-确定部；40-乘法部；42-加法部；44-权重计算部；100-接收装置。

具体实施方式

在对本发明进行具体说明之前，首先对其概要进行叙述。本发明的实施例涉及具有多个天线并且接收OFDM信号的接收装置。OFDM信号在时域形成分组信号和色同步信号(burst signal)(以下，将形成了分组信号和色同步信号的OFDM信号也称为“OFDM信号”)。接收装置由多个天线接收OFDM信号，对OFDM信号执行自适应阵列信号处理。自适应阵列信号处理中导出接收权重向量，但在以副载波单位导出的情况下，计算量增多。另一方面，自适应阵列信号处理中要求去除干扰能力。为了抑制计算量的增加，同时抑制去除干扰能力的下降，本实施例所涉及的接收装置执行以下的处理。

接收装置以副载波单位预先执行载波侦听，取得副载波单位的干扰水平。此外，若相邻的副载波中的干扰水平接近，则接收装置将其作为一个组而集中。进而，也对下一副载波反复执行同样的处理，从而接收装置将OFDM信号分割为多个组。也就是说，干扰水平接近的副载波集中于一组。此外，使一组中含有的多个副载波连续，并预先规定一组中含有的副载波数的最大值。接收装置以组单位生成共同的接收权重向量，由生成的接收权重向量执行自适应阵列信号处理。

图1表示本发明的实施例所涉及的接收装置100的结构。接收装置100包括：总称为天线10的第1天线10a、第2天线10b、第3天线10c、第4天线10d、总称为RF部12的第1RF部12a、第2RF部12b、第3RF部12c、第4RF部12d、分割部14、总称为处理部16的第1处理部16a、第2处理部16b、第N处理部16n、合成部18、测定部20、控制部22。此外，控制部22包括确定部24。

多个RF部12与多个天线10对应地连接。RF部12经由天线10接收OFDM信号。此外，OFDM信号从并未图示的发送装置发送。另外，OFDM信号在时域形成色同步信号，在色同步信号的前方部分配置已知信号，可以紧接于此配置数据信号。再有，OFDM信号具有无线频率。当RF部12接收到无线频带OFDM信号时，对无线频带OFDM信号执行频率变换。其结果RF部12生成基带OFDM信号。

进而，RF部12对基带OFDM信号执行FFT(Fast Fourier Transform：快速傅里叶变换)。其结果时域OFDM信号被变换为频域OFDM信号。由于频域OFDM信号(以下，简称为“OFDM信号”)具有对应多个副载波的值，并且各值由同相分量和正交分量形成，因此应由副载波数2倍的信号线表示。但是，在此为了使附图清楚由一个信号线表示OFDM信号。RF部12将OFDM信号输出至分割部14。此外，在载波侦听期间，RF部12将变换至频域的干扰信号(以下，简称为“干扰信号”)输出至测定部20。

图2表示在接收装置100中接收的信号的格式。这相对于RF部21中生成的频域OFDM信号。图中纵轴相当于频率轴。如图所示，在频率轴方向配置了副载波(以下称为“SC”)序号“1”至SC序号“X”的X个副载波。此外，图中横轴相当于时间轴。如图所示，在时间轴方向配置了符号(以下称为“T”)序号“1”至T序号“Y”的Y个符号。此外，以下为了使说明清楚，将副载波与符号的组合称为“数据”。另外，在该数据中也包括前述的已知信号。返回图1。

测定部20在载波侦听期间从RF部12接受干扰信号。此外，由于含有4个RF部12，因此4种干扰信号输入至测定部20。在此，各干扰信号也如图2所示那样由X个SC和Y个T形成。测定部20以数据单位导出干扰信号功率(以下称为“干扰水平”)。若具体进行说明，由于各数据由同相分量和正交分量形成，因此测定部20计算各数据的大小。进而，由于对应同一副载波和同一符号的数据此外还存在3个，因此测定部20通过对这些数据进行积算，从而导出针对一个数据的干扰水平。当测定部20导出针对干扰信号的干扰水平时，将其输出至确定部24。

确定部24从测定部20接收干扰水平。此外，确定部24预先对干扰水平规定多个等级。例如，规定阈值“A1”、“A2”(A1＜A2)，规定了未达到A1的等级、A1以上并且未达到A2的等级、A2以上的等级这样3个等级。确定部24通过以数据单位比较干扰水平和阈值，从而使各数据对应于多个等级的其中一个。此外，这种处理不仅对频率轴方向的数据执行，也对时间轴方向的数据执行，但以下为了使说明简单，仅说明针对规定符号的处理。也就是说，确定部24使规定符号中含有的频率轴方向的各数据对应于其中一个等级。

确定部24判定相邻的副载波中的等级是否相同。在相同的情况下，确定部24判定进一步相邻的副载波的等级是否也相同。例如，确定部24比较最低频率的SC1和与其相邻的SC2。在二者等级相同的情况下，将SC3加入比较。通过反复执行这种处理，从而确定部24将OFDM信号分割为多个组。在此，所谓的组是对应同一等级、并且连续的副载波的集合。此外，以下将组中含有的组也称为“组”。

也就是说，确定部24以副载波单位取得干扰信号的干扰水平，并根据干扰水平设定多个组。此外，确定部24预先规定一组中可含有的最大副载波数(以下，称为“最大数”)，若达到最大数，即便进一步相邻的副载波也是同一等级，也不能将其包含于该组中。确定部24将组与副载波的对应作为组信息而生成。进而，确定部24对分割部14、处理部16、合成部18输出组信息。

分割部14从4个RF部12的每一个接收OFDM信号。此外，分割部14从确定部24接收组信息。分割部14基于组信息将各OFDM信号分割为多个组。例如，针对规定符号，在第一组被规定从SC序号“1”至“3”的情况下，分割部14从各OFDM信号中提取对应SC序号“1”至“3”的信号，并将其输出至第1处理部16a。分割部14将多个组的每一个输出至各处理部16。

处理部16对应于多个组的每一个而设置。各处理部16对从分割部14接收到的组执行自适应阵列信息处理。自适应阵列信息处理中，一般从对应一个副载波的4个信号(以下，称为“输入向量”)和参照信号计算接收权重向量。自适应阵列信号处理由接收权重向量对输入向量进行加权之后，将他们进行合成。处理部16将合成后的结果(以下，称为“合成信号”)输出至合成部18。

接收权重向量的计算中使用自适应算法，例如采用LMS算法。在此，在各处理部16中计算1种接收权重向量，将其应用于组内的全部副载波。也就是说，针对组内的一个副载波计算接收权重向量，该接收权重向量对其他副载波也使用。第1处理部16a至第N处理部16n虽然共同执行以上的处理，但是作为处理对象的组却彼此不同。

合成部18从多个处理部16的每一个接收合成信号。合成部18对多个合成信号进行合成。由于各合成信号对应彼此不同的副载波，因此合成部18以SC序号的顺序对其进行排列。合成部18对合成后的结果进行解调并输出。控制部22控制针对接收装置100整体的定时。

该结构在硬件上能够由任意的计算机CPU、存储器、其他的LSI实现，在软件上由下载于存储器中的具有通信功能的程序等实现，但在此描述的是通过这些协作而实现的功能模块。因此，对于本领域的技术人员应理解为：这些功能模块能够仅由硬件、仅由软件、或者它们的组合以各种形式实现。

图3是表示处理部16的结构的图。处理部16包括：总称为乘法部40的第1乘法部40a、第2乘法部40b、第3乘法部40c、第4乘法部40d、加法部42、权重计算部44。

权重计算部44通过执行LMS算法导出接收权重向量。由于LMS算法是公知的技术，因此在此省略说明。权重计算部44计算针对组中一个副载波的接收权重向量。权重计算部44将接收权重向量输出至乘法部40。

乘法部40接受输入向量和接收权重向量。此外，乘法部40由接收权重向量对输入向量进行加权之后，输出至加法部42。此外，乘法部40接收对应组中含有的至少一个副载波的输入向量，并且作为与此对应的接收权重向量而接受一种值。从加法部42接收加权的结果，加法部42通过对这些进行积算，而生成所述合成信号。

对根据以上结构的接收装置100的动作进行说明。图4是表示由接收装置100进行接收处理的流程图。测定部20在全区间执行载波侦听(S10)。确定部24基于载波侦听结果，将OFDM信号分割为多个组(S12)。确定部24将i设定为0(S14)。处理部16使用组内的数据导出接收权重向量(S 16)。处理部16、合成部18执行解调处理(S18)。如果不是i＞n(S20为否)，则确定部24在i上加1后(S22)返回至步骤S16。另一方面，如果i＞n(S20为是)，则处理结束。

以下说明本发明的变形例。变形例与实施例同样，涉及一种将OFDM信号分割为多个组、对组执行自适应阵列信号处理的接收装置。实施例所涉及的接收装置对各组执行自适应阵列信号处理。但是，变形例所涉及的接收装置为了削减计算量仅对一部分的组执行自适应阵列信号处理。具体而言，接收装置选择干扰水平较大的组，并对所选择的组执行自适应阵列信号处理。

变形例所涉及的接收装置100是与图1所示的接收装置100同样的类型。因此，在此主要说明不同点。确定部24规定多个组之后，确认针对各组的等级。确定部24根据等级特定在多个组之中干扰水平较大的组。特定的组的数目可以预先规定，也可以将干扰水平比阈值大的组全部特定。确定部24在所述组信息中追加特定出的组。进而，确定部24对分割部14、处理部16、合成部18输出组信息。

处理部16从确定部24接收组信息。对应特定出的组的处理部16执行自适应阵列信号处理。也就是说，对于线路质量恶化的组优先执行自适应阵列信号处理。此外，对应未被特定的组的处理部16，选择在多个天线10中的对应各自的OFDM信号之中的任意一个，将其作为合成信号输出至合成部18。可认为：对于干扰水平较低的组即使不执行自适应阵列信号处理，其接收质量的下降也较小。

图5是表示本发明的变形例所涉及的接收处理的流程图。测定部20在全区间执行载波侦听(S50)。确定部24基于载波侦听结果，将OFDM信号分割为多个组(S52)。确定部24选择干扰水平较大的组(S54)。处理部16使用组内的数据导出接收权重向量(S56)。处理部16、合成部18执行解调处理(S58)。

说明本发明的其他变形例。其他变形例与实施例同样，涉及一种将OFDM信号分割为多个组、对组执行自适应阵列信号处理的接收装置。以往是在频域中规定多个组。但是，其他变形例中是在时域中规定多个组。也就是说，在一个副载波中，色同步信号的前方和后方对应不同的组。

该情况下，有时生成用于导出接收权重向量所使用的输入向量数目较少的组、即数据数目少的组。数据数目较少的情况下，当使用这种数据导出接收权重向量时，接收权重向量的精度有可能下降。因此，其他变形例所涉及的接收装置，通过将数据数目较少的组结合在其他组中，从而增加数据数目。

其他变形例所涉及的接收装置100与图1所示的接收装置100是同样的类型。因此，在此主要说明不同点。确定部24规定多个组。在此，有时也按每个数据判定等级，在时间方向分割为多个组。确定部24比较各组中含有的数据数目和阈值。数据数目比阈值小的情况下，也就是组的规模较小的情况下，确定部24将该组结合在其他组中。在此，确定部24将该组结合在对应与该组相邻的副载波或者相邻的符号的组中。这种组存在多个的情况下，确定部24使其优先结合于干扰水平比该组的干扰水平大的组。此外，这种结合反复执行直至数据数目达到阈值以上。

图6是表示本发明的其他变形例的接收处理的流程图。测定部20在全区间执行载波侦听(S100)。确定部24基于载波侦听结果，将OFDM分割为多个组(S102)。确定部24将i设定为0(S104)。若组内的数据数目比阈值小(S106为是)，则确定部24将组i的数据转移至组i+1(S112)。此外，确定部24在i上加1(S116)，并返回至步骤106。另一方面，若组内的数据数目不比阈值小(S106为否)，则处理部16使用组内的数据导出接收权重向量(S108)。处理部16、合成部18执行解调处理(S110)。若不是i＞n(S114为否)，则确定部24在i上加1(S116)，返回至步骤106。另一方面，若i＞n(S14为是)，则处理结束。

说明本发明的另外的变形例。以往对接收装置进行了说明，但在另外的变形例中对具有以往说明的接收功能的基站装置进行说明。基站装置通过对通信对象的终端装置分配信道，从而与终端装置进行通信。在此，基站装置在频域中执行OFDM，在时域中执行TDMA。此外，作为信道虽然存在从基站装置到终端装置的下行线路的信道、和从终端装置到基站装置的上行线路的信道，但是在此将这些总称为“信道”。

基站装置测定OFDM信号整体的干扰水平，并将测定出的干扰水平与阈值进行比较。在干扰水平比阈值大的情况下，由一定数目连续的副载波和一定数目连续的符号规定一组。此外，作为针对一个终端装置的信道对其分配组。另一方面，在干扰水平不比阈值大的情况下，将任意的副载波或符号作为信道分配给终端装置。

图7表示本发明的另外的变形例所涉及的基站装置150的结构。基站装置150包括：总称为天线10的第1天线10a、第2天线10b、第3天线10c、第4天线10d、总称为RF部12的第1RF部12a、第2RF部12b、第3RF部12c、第4RF部12d、第1分配部30、总称为处理部16的第1处理部16a、第2处理部16b、第N处理部16n、第2分配部32、测定部20、控制部22。此外，控制部22包括确定部24、分配部26。

天线10、RF部12、第1分配部30、处理部60、第2分配部32作为接收处理而执行与图1所示的天线10、RF部12、分割部14、处理部16、合成部18同样的处理。也就是说，第1分配部30对应分割部14，第2分配部32对应合成部18。另一方面，第2分配部32、处理部16、第1分配部30、RF部12、天线10作为发送处理而执行与接收处理相反的处理。在此，处理部16在发送处理时导出发送权重向量。也就是说，RF部12、第1分配部30、处理部16、第2分配部32经由多个天线10，在与未图示的终端装置之间执行根据OFDM信号的通信。

测定部20对图2所示的干扰信号全体测定干扰水平。这可称为是对于各数据的干扰水平的积算值。测定部20将测定出的干扰水平输出至确定部24。确定部24比较干扰水平和阈值。在干扰水平比阈值大的情况下，确定部24由一定数目的连续副载波和一定数目的连续符号规定一个组。例如，由3个连续的副载波和3个连续的符号规定一个组。在此，组相当于信道。另一方面，在干扰水平不比阈值大的情况下，确定部24将任意的副载波或符号规定为信道。确定部24将与规定出的信道相关的信息输出至分配部26。分配部26将信道分配给终端装置。在信道分配中，由于使用公知的技术即可，因此在此省略说明。

图8是表示由基站装置150进行的分配处理的流程图。测定部20在全区间执行载波侦听(S150)。若干扰水平比阈值大(S152为是)，则确定部24规定由一定数目数据形成的组(S154)。此外，分配部26将连续的组分配给一个终端装置(S156)。另一方面，若干扰水平不比阈值大(S152为否)，则分配部26将任意的组分配给一个终端装置(S158)。

根据本发明的实施例，由于将OFDM信号分割为多个组，以组为单位执行自适应阵列信号处理，因此能抑制计算量的增加。此外，由于根据副载波单位的干扰水平来规定组，因此能够将同样干扰水平的副载波集中在一组。此外，由于同样干扰水平的副载波集中在一个组，因此即使在组单位中使用共同的接收权重向量，也能够抑制去除干扰能力的下降。另外，由于抑制了去除干扰能力的下降，因此能提高接收质量。再有，由于在组单位中使用共同的接收权重向量，因此能够抑制计算量的增加，同时也能够抑制去除干扰能力的下降。

此外，由于若组的规模较小，则将该组合并于其他组，因此能够抑制接收权重向量的估计精度的下降。此外，由于对于线路质量恶化的组优先执行自适应阵列信号处理，因此能抑制去除干扰能力的下降，同时能够进一步削减计算量。再有，由于根据OFDM信号整体的干扰水平来变更信道的分配单位，因此能够抑制计算量的增加，并且抑制去除干扰能力的下降。此外，如干扰水平较大，则由于将连续的副载波以及符号分配给一个终端装置，因此能够抑制计算量的增加，并且抑制去除干扰能力的下降。

以上，基于实施例对本发明进行了说明。本领域的技术人员应理解为：该实施例仅是例示，由这些的各结构要素和各种处理过程的组合可获得各种变形例，另外这种变形例也属于本发明的范围内。

在本发明的实施例中，确定部24在频域中规定多个组。但是并不限于此，例如确定部24也可以在时域中规定多个组。根据本变形例，能够提高去除干扰能力。

(产业上的可用性)

根据本发明，能够抑制计算量的增加，同时抑制去除干扰能力的下降。

Claims (4)

1.一种无线装置，其特征在于，具有：

接收部，经由多个天线接收多载波信号；

确定部，以副载波单位取得干扰信号的干扰水平，并根据干扰水平设定多个组，将组与副载波的对应作为组信息而生成；

分割部，基于所述组信息将在所述接收部中接收到的多载波信号在频域中分割为多个组；以及

处理部，以在所述分割部中分割出的多个组的每一个为单位，执行自适应阵列信号处理；

所述分割部在多载波信号中含有的频域下的副载波单位中取得线路质量，并根据线路质量设定多个组。

2.根据权利要求1所述的无线装置，其特征在于，

在规定的组的规模比阈值小的情况下，所述分割部将该组合并于其他组中。

3.根据权利要求1或者2所述的无线装置，其特征在于，

所述处理部，对在所述分割部中规定出的多个组之中的线路质量恶化的组优先执行自适应阵列信号处理。

4.一种无线装置，其特征在于，具有：

通信部，经由多个天线，与成为通信对象的无线装置之间执行根据多载波信号的通信；

确定部，以副载波单位取得干扰信号的干扰水平，并根据干扰水平设定多个组，将组与副载波的对应作为组信息而生成；

分割部，基于所述组信息将在所述通信部中用于通信的多载波信号在频域中至少分割为多个组；以及

处理部，以在所述分割部中分割出的多个组的每一个为单位执行自适应阵列信号处理；

所述分割部，针对多载波信号取得线路质量，在线路质量与阈值相比有所恶化的情况下，对各组分配多载波信号中含有的频域下的连续的副载波。

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