JP2006217090A - Transmitting method and radio device using same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信技術および受信技術に関し、特に複数のアンテナから信号を送信し、また複数のアンテナによって信号を受信する送信方法およびそれを利用した無線装置に関する。 The present invention relates to a transmission technique and a reception technique, and more particularly to a transmission method for transmitting signals from a plurality of antennas and receiving signals by a plurality of antennas and a radio apparatus using the transmission method.
高速なデータ伝送を可能にしつつ、マルチパス環境下に強い通信方式として、マルチキャリア方式のひとつであるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式がある。このOFDM変調方式は、無線LAN(Local Area Network)の標準化規格であるIEEE802.11a,gやHIPERLAN/2に適用されている。このような無線LANにおけるバースト信号は、一般的に時間と共に変動する伝送路環境を介して伝送され、かつ周波数選択性フェージングの影響を受けるので、受信装置は一般的に伝送路推定を動的に実行する。 An OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation scheme, which is one of the multicarrier schemes, is a communication scheme that enables high-speed data transmission and is strong in a multipath environment. This OFDM modulation scheme is applied to IEEE802.11a, g and HIPERLAN / 2, which are standardized standards for wireless LAN (Local Area Network). A burst signal in such a wireless LAN is generally transmitted via a transmission path environment that fluctuates with time, and is affected by frequency selective fading. Therefore, a receiver generally performs transmission path estimation dynamically. Execute.
受信装置が伝送路推定を実行するために、バースト信号内に、2種類の既知信号が設けられている。ひとつは、バースト信号の先頭部分において、すべてのキャリアに対して設けられた既知信号であり、いわゆるプリアンブルやトレーニング信号といわれるものである。もうひとつは、バースト信号のデータ区間中に一部のキャリアに対して設けられた既知信号であり、いわゆるパイロット信号といわれるものである(例えば、非特許文献1参照。)。
ワイヤレス通信において、周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナのそれぞれにおいて、処理対象の信号の振幅と位相を制御することによって、アンテナの指向性パターンを制御する。このようなアダプティブアレイアンテナ技術を利用して、データレートを高速化するための技術にMIMO(Multiple Input Multiple Output)システムがある。当該MIMOシステムは、送信装置と受信装置がそれぞれ複数のアンテナを備え、それぞれのアンテナに対応したチャネルを設定する。すなわち、送信装置と受信装置との間の通信に対して、最大アンテナ数までのチャネルを設定することによって、データレートを向上させる。さらに、このようなMIMOシステムに、OFDM変調方式を組合せれば、データレートはさらに高速化される。 One technique for effectively using frequency resources in wireless communication is an adaptive array antenna technique. The adaptive array antenna technology controls the directivity pattern of an antenna by controlling the amplitude and phase of a signal to be processed in each of a plurality of antennas. There is a MIMO (Multiple Input Multiple Output) system as a technique for increasing the data rate by using such adaptive array antenna technology. In the MIMO system, the transmission device and the reception device each include a plurality of antennas, and channels corresponding to the respective antennas are set. That is, the data rate is improved by setting channels up to the maximum number of antennas for communication between the transmission device and the reception device. Furthermore, if an OFDM modulation system is combined with such a MIMO system, the data rate is further increased.
MIMOシステムにおいて、データの通信に使用すべきアンテナの数を増減することによって、データレートの調節も可能になる。さらに、適応変調の適用によって、データレートの調節がより詳細になされる。このようなデータレートの調節を確実に実行するために、送信装置は、受信装置から、受信装置との間の無線伝送路に適したデータレートに関する情報(以下、「レート情報」という)を取得している方が望ましい。一方、MIMOシステムにおいてレート情報が定期的に伝送されない場合、送信装置は、受信装置に対して、レート情報の送信を要求するための信号(以下、「レート要求信号」という)を送信する。 In the MIMO system, the data rate can be adjusted by increasing or decreasing the number of antennas to be used for data communication. Furthermore, the adjustment of the data rate is made in more detail by applying adaptive modulation. In order to reliably execute such adjustment of the data rate, the transmission device acquires information (hereinafter referred to as “rate information”) on the data rate suitable for the wireless transmission path between the transmission device and the reception device. It is desirable to do. On the other hand, when the rate information is not periodically transmitted in the MIMO system, the transmission device transmits a signal for requesting transmission of the rate information (hereinafter referred to as “rate request signal”) to the reception device.
また、MIMOシステムでの送信装置と受信装置におけるアンテナの指向性パターンの組合せは、例えば、以下の通りである。ひとつは、送信装置のアンテナがオムニパターンを有し、受信装置のアンテナがアダプティブアレイ信号処理でのパターンを有する場合である。別のものは、送信装置のアンテナと受信装置のアンテナの両者が、アダプティブアレイ信号処理でのパターンを有する場合である。前者の方がシステムを簡略化できるが、後者の方が、アンテナの指向性パターンをより詳細に制御できるので、特性を向上できる。後者の場合、送信装置が送信のアダプティブアレイ信号処理を実行するために、受信装置から、伝送路推定用の既知信号を予め受信する必要がある。アダプティブアレイアンテナ制御の精度を向上させるために、送信装置は、送信装置に含まれた複数のアンテナと、受信装置に含まれた複数のアンテナ間のそれぞれの伝送路特性を取得する方が望ましい。そのため、受信装置は、すべてのアンテナから伝送路推定用の既知信号を送信する。以下、データの通信に使用すべきアンテナの本数に関係なく、複数のアンテナから送信される伝送路推定用の既知信号を「トレーニング信号」という。 Also, combinations of antenna directivity patterns in the transmission apparatus and the reception apparatus in the MIMO system are as follows, for example. One is a case where the antenna of the transmission device has an omni pattern and the antenna of the reception device has a pattern in adaptive array signal processing. Another is the case where both the antenna of the transmitting device and the antenna of the receiving device have patterns in adaptive array signal processing. The former can simplify the system, but the latter can improve the characteristics because the directivity pattern of the antenna can be controlled in more detail. In the latter case, in order for the transmission apparatus to perform adaptive array signal processing for transmission, it is necessary to previously receive a known signal for channel estimation from the reception apparatus. In order to improve the accuracy of adaptive array antenna control, it is desirable that the transmission apparatus acquires respective transmission path characteristics between the plurality of antennas included in the transmission apparatus and the plurality of antennas included in the reception apparatus. Therefore, the receiving apparatus transmits a known signal for transmission path estimation from all antennas. Hereinafter, a known signal for channel estimation transmitted from a plurality of antennas is referred to as a “training signal” regardless of the number of antennas to be used for data communication.
本発明者はこうした状況下、以下の課題を認識するに至った。受信装置によるレート情報の決定に誤差が含まれていれば、MIMOシステムによる通信に誤りが生じ、伝送品質の低下および実効的なデータレートの低下がもたらされる。そのため、受信装置によるレート情報の決定は、正確になされる必要がある。また、実効的なデータレートを高めるためには、送信装置と受信装置間において、データ以外の信号、例えば、レート要求信号やトレーニング信号の伝送が、少ない方が望ましい。さらに、送信装置と受信装置のいずれかが、バッテリー駆動である場合、消費電力も低い方が望ましい。 Under such circumstances, the present inventor has come to recognize the following problems. If an error is included in the determination of the rate information by the receiving apparatus, an error occurs in communication by the MIMO system, resulting in a decrease in transmission quality and an effective data rate. Therefore, it is necessary to accurately determine the rate information by the receiving device. In order to increase the effective data rate, it is desirable that the transmission of signals other than data, for example, rate request signals and training signals, is small between the transmission device and the reception device. Furthermore, when either the transmission device or the reception device is battery-driven, it is desirable that the power consumption is low.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、データを伝送する際の制御の精度を向上させる送信方法およびそれを利用した無線装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a transmission method for improving the accuracy of control when transmitting data and a wireless device using the transmission method.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、複数の系列の信号を出力する出力部と、出力部から出力すべき複数の系列の信号として、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成する生成部とを備える。出力部から出力される複数の系列の信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、生成部は、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用する。 In order to solve the above-described problem, a radio apparatus according to an aspect of the present invention includes an output unit that outputs a plurality of series of signals, and a plurality of series signals that are to be output from the output unit. Generation for generating a plurality of series of signals including a first known signal arranged in one, a second known signal arranged in a plurality of series, and data arranged in the same series as the first known signal A part. Each of the plurality of series of signals output from the output unit uses a plurality of subcarriers, and the generation unit is arranged in a series other than the series in which the first known signal is arranged among the second known signals. For a certain portion, a plurality of subcarriers are used as a whole while changing a subcarrier to be used at another timing while using a part of the plurality of subcarriers at a predetermined timing.
「第1既知信号」の一例は、通信対象の無線装置おいてAGCを設定させるための信号であり、「第2既知信号」の一例は、通信対象の無線装置において伝送路の特性を推定させるための信号である。 An example of the “first known signal” is a signal for setting AGC in the wireless device to be communicated, and an example of the “second known signal” is to estimate the characteristics of the transmission path in the wireless device to be communicated. It is a signal for.
この態様によると、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分を出力する際に、複数のサブキャリアのうちの一部を使用するだけなので、当該部分の電力を小さくすることができ、当該部分に対して第1既知信号が配置されていなくても、当該部分を伝送する際の精度を向上できる。 According to this aspect, since only a part of the plurality of subcarriers is used when outputting the portion arranged in the sequence other than the sequence in which the first known signal is arranged in the second known signal, The power of the portion can be reduced, and the accuracy when transmitting the portion can be improved even if the first known signal is not arranged for the portion.
本発明の別の態様もまた、無線装置である。この装置は、可変データレートに対応した通信対象の無線装置に対して、複数の系列の信号を出力する出力部と、通信対象の無線装置との間の無線伝送路に応じたデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号を生成し、生成した要求信号を複数の系列の信号に含めて出力部から出力させる生成部とを備える。出力部から出力される複数の系列の信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、生成部は、要求信号を生成する際に、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成し、かつ第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用する。 Another aspect of the present invention is also a wireless device. This device has a data rate corresponding to a wireless transmission path between an output unit that outputs a plurality of series of signals and a communication target wireless device for a communication target wireless device corresponding to a variable data rate. A generation unit configured to generate a request signal for causing the wireless device to provide information, include the generated request signal in a plurality of series of signals, and output the signal from an output unit. Each of the plurality of series of signals output from the output unit uses a plurality of subcarriers, and the generation unit is arranged to generate a request signal in at least one of the plurality of series. Generating a plurality of series signals including one known signal, a second known signal arranged in a plurality of series, and data arranged in the same series as the first known signal, and Among these, for a portion arranged in a sequence other than the sequence in which the first known signal is arranged, a subcarrier to be used at another timing is used while using a part of the plurality of subcarriers at a predetermined timing. A plurality of subcarriers are used as a whole while changing.
「データレート」を決定する要因には、一例として、変調方式、誤り訂正の符号化率、MIMOシステムにおいて使用されるアンテナの本数がある。ここでは、「データレート」がこれらの任意の組合せによって決定されてもよいし、これらのうちのひとつによって決定されてもよい。 Factors that determine the “data rate” include, for example, a modulation scheme, an error correction coding rate, and the number of antennas used in a MIMO system. Here, the “data rate” may be determined by any combination thereof, or may be determined by one of them.
この態様によると、通信対象の無線装置に対して要求信号を送信する際に、複数のアンテナから第2既知信号を送信するので、通信対象の無線装置におけるデータレートの情報であって、かつ第2既知信号にもとづいて新たに生成されたデータレートの情報を取得でき、情報の精度を向上できる。 According to this aspect, since the second known signal is transmitted from the plurality of antennas when the request signal is transmitted to the wireless device to be communicated, the data rate information in the wireless device to be communicated and the first 2 Information on the data rate newly generated based on the known signal can be acquired, and the accuracy of the information can be improved.
生成部は、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列に配置される部分と、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分とを異なったタイミングに配置させてもよい。この場合、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分が、第1既知信号を配置した系列に与える影響を小さくできるので、第1既知信号を配置した系列に配置されるデータの伝送品質を向上できる。 The generation unit includes a portion arranged in a sequence in which the first known signal is arranged in the second known signal, and a portion arranged in a sequence other than the sequence in which the first known signal is arranged in the second known signal. May be arranged at different timings. In this case, since the portion of the second known signal that is arranged in a sequence other than the sequence in which the first known signal is arranged can have less influence on the sequence in which the first known signal is arranged, the first known signal is arranged. It is possible to improve the transmission quality of data arranged in a series.
生成部は、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列に配置される部分と、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分とを同一のタイミングに配置させてもよい。この場合、同一のタイミングにおいて、第2既知信号を配置する系列の数が増加するので、それらを平均したときの電力の変動を小さくでき、第2既知信号の伝送を正確にできる。 The generation unit includes a portion arranged in a sequence in which the first known signal is arranged in the second known signal, and a portion arranged in a sequence other than the sequence in which the first known signal is arranged in the second known signal. May be arranged at the same timing. In this case, since the number of sequences in which the second known signals are arranged increases at the same timing, fluctuations in power when they are averaged can be reduced, and transmission of the second known signals can be performed accurately.
生成部において生成される複数の系列の信号のうち、データのデータレートを決定する決定部をさらに備えてもよい。決定部では、第2既知信号を配置した系列の数が、データを配置した系列の数よりも多い場合に、第2既知信号を配置した系列の数が、データを配置した系列の数と同一である場合におけるデータレートよりも、低いデータレートに決定してもよい。この場合、データレートを低くするので、データの伝送品質を向上できる。 You may further provide the determination part which determines the data rate of data among the signals of several series produced | generated in a production | generation part. In the determination unit, when the number of sequences in which the second known signal is arranged is larger than the number of sequences in which the data is arranged, the number of sequences in which the second known signal is arranged is the same as the number of sequences in which the data is arranged. The data rate may be determined to be lower than the data rate in the case of In this case, since the data rate is lowered, the data transmission quality can be improved.
生成部は、第2既知信号を配置した複数の系列の数を段階的に増加していってもよい。この場合、第2既知信号とデータとの電力差を徐々に大きくできる。 The generation unit may increase the number of a plurality of sequences in which the second known signals are arranged stepwise. In this case, the power difference between the second known signal and the data can be gradually increased.
出力部は、複数の系列の信号を複数のアンテナにそれぞれ対応づけながら出力してもよい。出力部は、複数の系列の信号に対して、ビームフォーミングを実行してもよい。出力部は、複数の系列の信号に対して、直交行列を乗算してもよい。 The output unit may output a plurality of series of signals while associating the signals with a plurality of antennas. The output unit may perform beam forming on a plurality of series of signals. The output unit may multiply the plurality of series of signals by an orthogonal matrix.
本発明のさらに別の態様は、送信方法である。この方法は、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成してから出力する送信方法であって、複数の系列の信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、かつ第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用する。 Yet another embodiment of the present invention is a transmission method. The method includes: a first known signal arranged in at least one of a plurality of series; a second known signal arranged in the plurality of series; and data arranged in the same series as the first known signal. A transmission method for generating and outputting a plurality of signals including a plurality of sequences, wherein each of the signals of a plurality of sequences uses a plurality of subcarriers and is a first known signal among second known signals While using a part of a plurality of subcarriers at a predetermined timing and changing a subcarrier to be used at another timing for a portion arranged in a sequence other than a sequence in which signals are arranged, as a whole Multiple subcarriers are used.
本発明のさらに別の態様もまた、送信方法である。この方法は、可変データレートに対応した通信対象の無線装置に対して、複数のサブキャリアをそれぞれ使用した複数の系列の信号を出力する送信方法であって、通信対象の無線装置との間の無線伝送路に応じたデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号を生成する際に、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成し、かつ第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用する。 Yet another embodiment of the present invention is also a transmission method. This method is a transmission method for outputting a plurality of series of signals each using a plurality of subcarriers to a communication target wireless device corresponding to a variable data rate, When generating a request signal for causing the wireless device to provide information on the data rate according to the wireless transmission path, the first known signal arranged in at least one of the plurality of sequences, and the plurality of sequences A plurality of series of signals including a second known signal to be arranged and data arranged in the same series as the first known signal are generated, and the first known signal is arranged among the second known signals While using a part of a plurality of subcarriers at a predetermined timing and changing a subcarrier to be used at another timing for a portion arranged in a sequence other than the sequence, Using multiple subcarriers and.
本発明のさらに別の態様もまた、送信方法である。この方法は、複数の系列の信号を出力するステップと、出力するステップから出力すべき複数の系列の信号として、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成するステップとを備える。出力するステップから出力される複数の系列の信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、生成するステップは、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用する。 Yet another embodiment of the present invention is also a transmission method. The method includes a step of outputting a plurality of series of signals, a plurality of series of signals to be output from the outputting step, a first known signal arranged in at least one of the plurality of series, and a plurality of series Generating a plurality of series of signals including the second known signal arranged in the data and data arranged in the same series as the first known signal. Each of the plurality of series of signals output from the outputting step uses a plurality of subcarriers, and the generating step is performed to a series other than the series in which the first known signal is arranged among the second known signals. For a portion to be arranged, a plurality of subcarriers are used as a whole while changing a subcarrier to be used at another timing while using a part of the plurality of subcarriers at a predetermined timing.
本発明のさらに別の態様もまた、送信方法である。この方法は、可変データレートに対応した通信対象の無線装置に対して、複数の系列の信号を出力するステップと、通信対象の無線装置との間の無線伝送路に応じたデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号であって、かつ複数の系列の信号に含められて送信される要求信号を生成するステップとを備える。出力するステップから出力される複数の系列の信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、生成するステップは、要求信号を生成する際に、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成し、かつ第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用する。 Yet another embodiment of the present invention is also a transmission method. The method includes a step of outputting a plurality of series of signals to a communication target wireless device corresponding to a variable data rate, and information on a data rate according to a wireless transmission path between the communication target wireless devices. Generating a request signal that is included in a plurality of series of signals and transmitted. Each of a plurality of series of signals output from the outputting step uses a plurality of subcarriers, and the generating step is arranged in at least one of the plurality of series when generating the request signal. Generating a plurality of sequences of signals including a first known signal, a second known signal arranged in a plurality of sequences, and data arranged in the same sequence as the first known signal, and a second known signal For a portion of the signal that is arranged in a sequence other than the sequence in which the first known signal is arranged, a sub-carrier to be used at another timing while using a part of the plurality of sub-carriers at a predetermined timing. A plurality of subcarriers are used as a whole while changing carriers.
生成するステップは、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列に配置される部分と、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分とを異なったタイミングに配置させてもよい。生成するステップは、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列に配置される部分と、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分とを同一のタイミングに配置させてもよい。生成するステップにおいて生成される複数の系列の信号のうち、データのデータレートを決定するステップをさらに備える。決定するステップでは、第2既知信号を配置した系列の数が、データを配置した系列の数よりも多い場合に、第2既知信号を配置した系列の数が、データを配置した系列の数と同一である場合におけるデータレートよりも、低いデータレートに決定してもよい。生成するステップは、第2既知信号を配置した複数の系列の数を順次増加していってもよい。出力するステップは、複数の系列の信号を複数のアンテナにそれぞれ対応づけながら出力してもよい。出力するステップは、複数の系列の信号に対して、ビームフォーミングを実行してもよい。出力するステップは、複数の系列の信号に対して、直交行列を乗算してもよい。 The generating step includes a part of the second known signal that is arranged in a series in which the first known signal is arranged, and a part of the second known signal that is arranged in a series other than the series in which the first known signal is arranged. May be arranged at different timings. The generating step includes a part of the second known signal that is arranged in a series in which the first known signal is arranged, and a part of the second known signal that is arranged in a series other than the series in which the first known signal is arranged. May be arranged at the same timing. The method further includes a step of determining a data rate of data among the plurality of series of signals generated in the generating step. In the determining step, when the number of sequences where the second known signal is arranged is larger than the number of sequences where the data is arranged, the number of sequences where the second known signal is arranged is equal to the number of sequences where the data is arranged. You may determine a data rate lower than the data rate in the case of being the same. In the generating step, the number of the plurality of sequences in which the second known signals are arranged may be sequentially increased. In the step of outputting, a plurality of series of signals may be output while being associated with a plurality of antennas, respectively. In the outputting step, beam forming may be performed on a plurality of series of signals. The step of outputting may multiply the signals of a plurality of sequences by an orthogonal matrix.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、データを伝送する際の制御の精度を向上できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the precision of the control at the time of transmitting data can be improved.
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、ふたつの無線装置(以下、便宜上、「第1無線装置」と「第2無線装置」という)によって構成されるMIMOシステムに関する。MIMOシステムにおける第1無線装置と第2無線装置は、共にアダプティブアレイ信号処理を実行する。また、MIMOシステムは、アンテナの本数、変調方式、誤り訂正の符号化率の各値を変えることによって、データレートを変更する。その際、送信側の無線装置は、受信側の無線装置に対してレート要求信号を送信する。例えば、第1無線装置が第2無線装置にデータを送信する場合、第1無線装置は、第2無線装置に対して、レート要求信号を送信する。 Before describing the present invention in detail, an outline will be described. An embodiment of the present invention relates to a MIMO system configured by two radio apparatuses (hereinafter referred to as “first radio apparatus” and “second radio apparatus” for convenience). Both the first wireless device and the second wireless device in the MIMO system perform adaptive array signal processing. In addition, the MIMO system changes the data rate by changing the values of the number of antennas, the modulation scheme, and the error correction coding rate. At that time, the transmitting-side radio apparatus transmits a rate request signal to the receiving-side radio apparatus. For example, when the first wireless device transmits data to the second wireless device, the first wireless device transmits a rate request signal to the second wireless device.
第2無線装置は、自らのレート情報を第1無線装置に通知するが、当該レート情報は、以下の場合に誤りを含む。ひとつ目は、第2無線装置がレート情報を決定してからある程度の期間を要している場合である。ふたつ目は、第2無線装置がレート情報を決定したときと、第1無線装置からのデータを受信するときにおいて、送信に使用される第1無線装置のアンテナの本数が異なる場合である。なお、これらの具体的な説明は、後述する。本実施例に係る第1無線装置は、第2無線装置から取得するレート情報を正確なものにするために、レート要求信号を送信する際に、トレーニング信号も付加する。その結果、第2無線装置は、トレーニング信号によってレート情報を更新できるので、レート情報が正確になる。 The second radio apparatus notifies its own rate information to the first radio apparatus, but the rate information includes an error in the following cases. The first is a case where a certain period of time is required after the second wireless device determines the rate information. The second case is when the number of antennas of the first wireless device used for transmission is different when the second wireless device determines the rate information and when receiving data from the first wireless device. A specific description thereof will be described later. The first radio apparatus according to the present embodiment also adds a training signal when transmitting the rate request signal in order to make the rate information acquired from the second radio apparatus accurate. As a result, the second radio apparatus can update the rate information with the training signal, so that the rate information becomes accurate.
また、第1無線装置から第2無線装置にデータを送信する場合、第1無線装置は、トレーニング信号にもとづいて、送信ウエイトベクトルを予め導出してなければならない。そのために、第1無線装置は、第2無線装置にトレーニング信号の送信を要求する(以下、要求のための信号を「トレーニング要求信号」という)。第2無線装置は、トレーニング要求信号にしたがい、第1無線装置にトレーニング信号を送信する。その際、消費電力を低減するために、第2無線装置は、すべてのアンテナからトレーニング信号を送信するのではなく、第1無線装置からデータを受信すべきアンテナからトレーニング信号を送信する。 In addition, when transmitting data from the first wireless device to the second wireless device, the first wireless device must derive a transmission weight vector in advance based on the training signal. For this purpose, the first wireless device requests the second wireless device to transmit a training signal (hereinafter, the request signal is referred to as a “training request signal”). The second wireless device transmits a training signal to the first wireless device in accordance with the training request signal. At this time, in order to reduce power consumption, the second radio apparatus transmits a training signal from an antenna that should receive data from the first radio apparatus, instead of transmitting a training signal from all antennas.
図1は、本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。特に、図1は、OFDM変調方式での信号のスペクトルを示す。OFDM変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。ここでは、IEEE802.11a規格と同様に、サブキャリア番号「−26」から「26」までの53サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「0」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。それぞれのサブキャリアは、可変に設定された変調方式によって変調されている。変調方式には、BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QSPK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMのいずれかが使用される。 FIG. 1 shows a spectrum of a multicarrier signal according to an embodiment of the present invention. In particular, FIG. 1 shows the spectrum of a signal in the OFDM modulation scheme. One of a plurality of carriers in the OFDM modulation system is generally called a subcarrier, but here, one subcarrier is designated by a “subcarrier number”. Here, as in the IEEE802.11a standard, 53 subcarriers from subcarrier numbers “−26” to “26” are defined. The subcarrier number “0” is set to null in order to reduce the influence of the DC component in the baseband signal. Each subcarrier is modulated by a variably set modulation scheme. As a modulation method, any one of BPSK (Binary Phase Shift Keying), QSPK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and 64QAM is used.
また、これらの信号には、誤り訂正方式として、畳み込み符号化が適用されている。畳み込み符号化の符号化率は、1/2、3/4等に設定される。さらに、MIMOシステムにおいて使用されるアンテナの本数は、可変に設定される。その結果、変調方式、符号化率、アンテナ本数の値が可変に設定されることによって、データレートも可変に設定される。以下、前述のごとく、データレートに関する情報を「レート情報」というが、レート情報は、変調方式、符号化率、アンテナ本数のそれぞれの値を含む。ここでは、特に必要のない限り、変調方式、符号化率、アンテナ本数のそれぞれの値を説明しないものとする。 Also, convolutional coding is applied to these signals as an error correction method. The coding rate of convolutional coding is set to 1/2, 3/4, and the like. Furthermore, the number of antennas used in the MIMO system is variably set. As a result, the data rate is also variably set by variably setting the modulation scheme, coding rate, and number of antennas. Hereinafter, as described above, information on the data rate is referred to as “rate information”, but the rate information includes values of a modulation scheme, a coding rate, and the number of antennas. Here, unless otherwise required, values of the modulation scheme, coding rate, and number of antennas are not described.
図2は、本発明の実施例に係る通信システム100の構成を示す。通信システム100は、無線装置10と総称される第1無線装置10a、第2無線装置10bを含む。また、第1無線装置10aは、アンテナ12と総称される第1アンテナ12a、第2アンテナ12b、第3アンテナ12c、第4アンテナ12dを含み、第2無線装置10bは、アンテナ14と総称される第1アンテナ14a、第2アンテナ14b、第3アンテナ14c、第4アンテナ14dを含む。第1無線装置10aと第2無線装置10bのうちの一方が、送信装置に対応し、他方が受信装置に対応する。また、第1無線装置10aと第2無線装置10bのうちの一方が基地局装置に対応し、他方が端末装置に対応する。
FIG. 2 shows a configuration of the
通信システム100の構成を説明する前に、MIMOシステムの概略を説明する。データは、第1無線装置10aから第2無線装置10bに送信されているものとする。第1無線装置10aは、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dのそれぞれから、異なったデータを送信する。その結果、データレートが高速になる。第2無線装置10bは、第1アンテナ14aから第4アンテナ14dによって、データを受信する。さらに、第2無線装置10bは、アダプティブアレイ信号処理によって、受信したデータを分離して、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dのそれぞれから送信されたデータを独立に復調する。
Before describing the configuration of the
ここで、アンテナ12の本数は「4」であり、アンテナ14の本数も「4」であるので、アンテナ12とアンテナ14の間の伝送路の組合せは「16」になる。第iアンテナ12iから第jアンテナ14jとの間の伝送路特性をhijと示す。図中において、第1アンテナ12aと第1アンテナ14aとの間の伝送路特性がh11、第1アンテナ12aから第2アンテナ14bとの間の伝送路特性がh12、第2アンテナ12bと第1アンテナ14aとの間の伝送路特性がh21、第2アンテナ12bから第2アンテナ14bとの間の伝送路特性がh22、第4アンテナ12dから第4アンテナ14dとの間の伝送路特性がh44と示されている。なお、これら以外の伝送路は、図の明瞭化のために省略する。
Here, since the number of antennas 12 is “4” and the number of
第2無線装置10bは、アダプティブアレイ信号処理によって、第1アンテナ12aから第2アンテナ12bによってそれぞれ送信されたデータを独立して復調できるように動作する。さらに、第1無線装置10aも、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dに対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。このように送信側である第1無線装置10aにおいてもアダプティブアレイ信号処理を実行することによって、MIMOシステムにおける空間の分割を確実にする。その結果、複数のアンテナ12において送信される信号間の干渉が小さくなるので、データの伝送特性を向上できる。
The
第1無線装置10aは、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dから、それぞれ異なったデータを送信する。また、送信すべきデータのレートや容量に応じて、第1無線装置10aは、使用すべきアンテナ12の本数を制御する。例えば、送信すべきデータの容量が大きければ、「4」本のアンテナ12を使用し、送信すべきデータの容量が小さければ、「2」本のアンテナ12を使用する。また、第1無線装置10aは、使用すべきアンテナ12の本数を決定する際に、第2無線装置10bにおけるレート情報を参照する。例えば、第2無線装置10bが「2」本のアンテナ14による受信を指示する場合に、第1無線装置10aは、「2」本のアンテナ12を使用する。さらに、第1無線装置10aは、データを送信する際に、アンテナ12に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。そのため、第1無線装置10aは、第2無線装置10bからトレーニング信号を予め受信し、トレーニング信号にもとづいて送信ウエイトベクトルを導出する。詳細は後述する。
The
第2無線装置10bは、第1アンテナ14aから第4アンテナ14dに対して、アダプティブアレイ信号処理を実行して、第1無線装置10aからのデータを受信する。また、前述のごとく、第2無線装置10bは、第1無線装置10aに対して、レート情報を通知したり、トレーニング信号を送信する。なお、第1無線装置10aと第2無線装置10bの動作が、反対になってもよい。
The
図3(a)−(b)は、通信システム100でのバーストフォーマットの構成を示す。図3(a)は、使用されるアンテナ12の数が「2」である場合のバーストフォーマットである。図の上段が、第1アンテナ12aから送信されるバースト信号を示し、図の下段が、第2アンテナ12bから送信されるバースト信号を示す。「Legacy STS(Short Training Sequence)」、「Legacy LTS(Long Training Sequence)」、「Legacy シグナル」は、IEEE802.11a規格に準拠した無線LANシステムのごとく、MIMOに対応していない通信システムと互換性を有する信号である。「Legacy STS」は、タイミング同期およびAGC(Automatic Gain Control)等に使用され、「Legacy LTS」は、伝送路推定に使用され、「Legacy シグナル」は、制御情報を含む。「MIMOシグナル」以降は、MIMOシステムに特有の信号であり、「MIMOシグナル」は、MIMOシステムに対応した制御情報を含む。「第1MIMO−STS」と「第2MIMO−STS」は、タイミング同期およびAGC等に使用され、「第1MIMO−LTS」と「第2MIMO−LTS」は、伝送路推定に使用され、「第1データ」と「第2データ」は、送信すべきデータである。
FIGS. 3A and 3B show a burst format configuration in the
図3(b)は、図3(a)と同様に、データの送信のために「2」本のアンテナ12が使用される場合のバーストフォーマットである。しかしながら、前述のトレーニング信号が付加されている。トレーニング信号は、図中において、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」から「第4MIMO−STS」、「第4MIMO−LTS」に対応する。また、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」から「第4MIMO−STS」、「第4MIMO−LTS」は、第1アンテナ12aから第4アンテナ12dによってそれぞれ送信される。なお、前述のごとく、トレーニング信号が送信されるアンテナ12の数は、「4」より小さくなってもよい。「第1MIMO−STS」から「第4MIMO−STS」は、互いの干渉が小さくなるようなパターンによって構成されている。「第1MIMO−LTS」から「第4MIMO−LTS」も同様である。ここでは、これらの構成の説明を省略する。一般的に、「Legacy LTS」や図3(a)における「第1MIMO−LTS」等が、トレーニング信号といわれる場合もあるが、ここでは、トレーニング信号を前述のような図3(b)の信号に限定する。すなわち、「トレーニング信号」とは、通信対象の無線装置10に伝送路推定を実行させるために、送信すべきデータの数、すなわち系列の数にかかわらず、推定させるべき伝送路に応じた系列の数のMIMO−LTSに相当する。以下、「第1MIMO−STS」から「第4MIMO−STS」を「MIMO−STS」と総称し、「第1MIMO−LTS」から「第4MIMO−LTS」を「MIMO−LTS」と総称し、「第1データ」と「第2データ」を「データ」と総称する。
FIG. 3B shows a burst format in the case where “2” antennas 12 are used for data transmission, as in FIG. However, the aforementioned training signal is added. In the figure, the training signals correspond to “first MIMO-STS”, “first MIMO-LTS” to “fourth MIMO-STS”, “fourth MIMO-LTS”. Also, “first MIMO-STS”, “first MIMO-LTS” to “fourth MIMO-STS”, and “fourth MIMO-LTS” are transmitted from the
図4は、通信システム100での比較対象となる通信手順を示すシーケンス図である。ここでは、第1無線装置10aが、第2無線装置10bのレート情報を取得する動作を示す。説明を簡潔にするために、アダプティブアレイ信号処理の動作を省略する。第1無線装置10aは、第2無線装置10bに対して、レート要求信号を送信する(S10)。第2無線装置10bは、第1無線装置10aに対して、レート情報を送信する(S12)。第1無線装置10aは、レート情報にもとづいて、データレートを設定する(S14)。すなわち、レート情報を参照しながら、データレートを設定する。第1無線装置10aは、設定されたデータレートによって、データを送信する(S16)。第2無線装置10bは、データに対して、受信処理を実行する(S18)。
FIG. 4 is a sequence diagram illustrating a communication procedure to be compared in the
以上のような動作によれば、前述のごとく、第2無線装置10bにおけるレート情報は、以下の場合に誤りを含む。ひとつ目は、第2無線装置10bがレート情報を決定してからある程度の期間を要している場合である。すなわち、第1無線装置10aと第2無線装置10bとの間の伝送路の特性は、一般的に変動しており、それに応じてレート情報の内容も変動する。例えば、レート情報を決定したときに、50Mbpsでの受信が可能であったが、第1無線装置10aからデータを受信するときに、10Mbpsでの受信が限界となる場合がある。ふたつ目は、第2無線装置10bがレート情報を決定したときと、第1無線装置10aからデータを受信するときにおいて、使用される第1無線装置のアンテナの本数が異なる場合である。すなわち、第2無線装置10bがレート情報を決定する場合に、すべてのアンテナ12からのトレーニング信号を受けていなければ、未知の伝送路が存在し、正確なレート情報を導出できなくなる。例えば、第1アンテナ12aと第2アンテナ12bからの信号にもとづいてレート情報を導出すれば、第3アンテナ12cと第4アンテナ12dの影響が考慮されておらず、その結果、レート情報に誤差が含まれる。
According to the above operation, as described above, the rate information in the
図5は、通信システム100での比較対象となる別の通信手順を示すシーケンス図である。ここでは、MIMOによってデータが伝送される動作を示す。第1無線装置10aは、第2無線装置10bに対して、トレーニング要求信号を送信する(S20)。トレーニング要求信号は、図3(a)の「第1データ」や「第2データ」に含まれる。第2無線装置10bは、第1無線装置10aに対して、トレーニング信号を送信する(S22)。第1無線装置10aは、受信したトレーニング信号にもとづいて、送信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する(S24)。第1無線装置10aは、送信ウエイトベクトルを使用しながら、データを送信する(S26)。第2無線装置10bは、受信したデータに対して、受信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する(S28)。さらに、第2無線装置10bは、受信ウエイトベクトルにもとづいて、データの受信処理を実行する(S30)。
FIG. 5 is a sequence diagram illustrating another communication procedure to be compared in the
以上の動作によれば、第2無線装置10bは、すべてのアンテナ14からトレーニング信号を送信しているので、消費電力が増加する。一方、レート情報におけるデータレートがある程度低い場合に、使用すべきアンテナ14の数が少なくてもよい場合がある。その場合に、使用する予定のないアンテナ14からトレーニング信号を送信しなくても、伝送品質の悪化を抑えられる。特に、第2無線装置10bが端末装置であり、バッテリー駆動である場合には、消費電力の低減が望まれている。
According to the above operation, since the
図6は、第1無線装置10aの構成を示す。第1無線装置10aは、無線部20と総称される第1無線部20a、第2無線部20b、第4無線部20d、処理部22と総称される第1処理部22a、第2処理部22b、第4処理部22d、変復調部24と総称される第1変復調部24a、第2変復調部24b、第4変復調部24d、IF部26、選択部28、制御部30、レート情報管理部32を含む。また信号として、時間領域信号200と総称される第1時間領域信号200a、第2時間領域信号200b、第4時間領域信号200d、周波数領域信号202と総称される第1周波数領域信号202a、第2周波数領域信号202b、第4周波数領域信号202dを含む。なお、第2無線装置10bも同様の構成を有する。また、第1無線装置10aや第2無線装置10bが、基地局装置であるか、端末装置であるかによって、異なった構成が含まれるが、ここでは、説明を明確にするために、それらを省略する。
FIG. 6 shows the configuration of the
無線部20は、受信動作として、アンテナ12において受信した無線周波数の信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。無線部20は、ベースバンドの信号を時間領域信号200として処理部22に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、AGCやA/D変換部も含まれる。無線部20は、送信動作として、処理部22からのベースバンドの信号を周波数変換し、無線周波数の信号を導出する。ここで、処理部22からのベースバンドの信号も時間領域信号200として示す。無線部20は、無線周波数の信号をアンテナ12に出力する。また、PA(Power Amplifier)、D/A変換部も含まれる。時間領域信号200は、時間領域に変換したマルチキャリア信号であり、デジタル信号であるものとする。さらに、無線部20において処理される信号は、バースト信号を形成しており、そのバーストフォーマットは、図3(a)−(b)に示した通りである。
As a reception operation, the
処理部22は、受信動作として、複数の時間領域信号200をそれぞれ周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。処理部22は、アダプティブアレイ信号処理の結果を周波数領域信号202として出力する。ひとつの周波数領域信号202が、図2におけるひとつのアンテナ14から送信された信号に対応し、これはひとつの伝送路に対応した信号に相当する。処理部22は、送信動作として、変復調部24から、周波数領域の信号としての周波数領域信号202を入力し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。さらに、処理部22は、アダプティブアレイ信号処理した信号を時間領域に変換し、時間領域信号200として出力する。送信処理において使用すべきアンテナ12の数は、制御部30によって指定されるものとする。ここで、周波数領域の信号である周波数領域信号202は、図1のごとく、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。
As a receiving operation, the
図7は、周波数領域の信号の構成を示す。ここで、図1に示したサブキャリア番号「−26」から「26」のひとつの組合せを「OFDMシンボル」というものとする。「i」番目のOFDMシンボルは、サブキャリア番号「1」から「26」、サブキャリア番号「−26」から「−1」の順にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「i」番目のOFDMシンボルの前に、「i−1」番目のOMDMシンボルが配置され、「i」番目のOFDMシンボルの後ろに、「i+1」番目のOMDMシンボルが配置されているものとする。 FIG. 7 shows the structure of a signal in the frequency domain. Here, one combination of subcarrier numbers “−26” to “26” shown in FIG. 1 is referred to as an “OFDM symbol”. In the “i” th OFDM symbol, subcarrier components are arranged in the order of subcarrier numbers “1” to “26” and subcarrier numbers “−26” to “−1”. Also, the “i−1” th OMDM symbol is arranged before the “i” th OFDM symbol, and the “i + 1” th OMDM symbol is arranged after the “i” th OFDM symbol. And
図6に戻る。変復調部24は、受信処理として、処理部22からの周波数領域信号202に対して、復調および復号を実行する。なお、復調および復号は、サブキャリア単位でなされる。変復調部24は、復号した信号をIF部26に出力する。また、変復調部24は、送信処理として、符号化および変調を実行する。変復調部24は、変調した信号を周波数領域信号202として処理部22に出力する。送信処理の際に、変調方式および符号化率は、制御部30によって指定されるものとする。当該指定は、前述のレート情報にもとづいてなされる。
Returning to FIG. The
IF部26は、受信処理として、複数の変復調部24からの信号を合成し、ひとつのデータストリームを形成する。IF部26は、データストリームを出力する。また、IF部26は、送信処理として、ひとつのデータストリームを入力し、これを分離する。さらに、分離したデータを複数の変復調部24に出力する。
The
以上のような構成によって、要求信号を送信する場合を説明する。処理部22は、図3(a)あるいは(b)のごとく、複数のアンテナ12のうちの少なくともひとつから、各アンテナ12に対応したデータを送信する。使用すべきアンテナ12の数が「2」である場合、図3(a)あるいは(b)での「第1データ」と「第2データ」に相当する。データの送信に使用すべきアンテナ12の数は、制御部30によって指示されるものとする。さらに、処理部22は、図3(a)のような「Legacy STS」等のデータ以外の信号も付加する。また、データの送信に使用すべきアンテナ12の数が「4」になれば、図3(a)−(b)に示されていない「第3データ」と「第4データ」が付加される。このようなデータは、可変データレートに対応した第2無線装置10bに送信される。
A case where a request signal is transmitted with the above configuration will be described. As illustrated in FIG. 3A or 3B, the
制御部30は、第2無線装置10bでのレート情報を第2無線装置10bに提供させるための要求信号を生成する。さらに、制御部30は、生成した要求信号を変復調部24に出力する。処理部22は、要求信号を送信する際に、データを送信するためのアンテナ12以外のアンテナ12も含んだ複数のアンテナ12から、複数のアンテナ12のそれぞれに対応した既知信号も送信する。ここで、要求信号は、図3(b)の「第1データ」や「第2データ」に割り当てられる。また、既知信号は、図3(b)において、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」から「第4MIMO−STS」、「第4MIMO−LTS」に相当する。その結果、図3(b)のごとく、データを送信するためのアンテナ12の本数が「2」であっても、処理部22は、「4」つのアンテナ12から既知信号、すなわちトレーニング信号を送信する。このように、要求信号とトレーニング信号を組合せて送信することによって、第1無線装置10aは、第2無線装置10bに対して、トレーニング信号にもとづいてレート情報を生成させ、生成されたレート情報を取得できる。その結果、第1無線装置10aによって取得される第2無線装置10bのレート情報の精度が、向上する。
The
以上の説明に対応して、要求信号とトレーニング信号を受信する場合を説明する。制御部30は、受信したトレーニング信号にもとづいて、レート情報を生成する。レート情報の生成方法は、任意のものでよい。例えば、無線部20において受信した信号の信号強度を測定し、測定した信号強度をしきい値と比較することによって、レート情報を生成してもよい。あるいは、処理部22において導出した受信ウエイトベクトルにもとづいて、レート情報を生成してもよい。なお、レート情報の生成の一例は、後述する。さらに、変復調部24において復調した結果にもとづいて、レート情報を生成してもよい。決定したレート情報は、変復調部24、処理部22、無線部20を介して送信されるとともに、レート情報管理部32に保持される。また、レート情報管理部32は、通信対称の無線装置10におけるレート情報も保持する。
Corresponding to the above description, a case where a request signal and a training signal are received will be described. The
以上のような構成において、消費電力を低減するために、第1無線装置10aは、以下のように動作する。無線部20は、複数のアンテナ12によって、第2無線装置10bから、トレーニング信号を受信する。選択部28は、受信したトレーニング信号にもとづいて、複数のアンテナ12のうち、第2無線装置10bからのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつを選択する。より具体的には、以下の通りである。選択部28は、無線部20において受信したトレーニング信号をもとに、複数のアンテナ12のそれぞれに対応した信号強度を導出する。選択部28は、強度の大きいアンテナ12を優先的に選択する。例えば、データを受信する際に使用すべきアンテナ12の数が「3」である場合、選択部28は、強度の大きいアンテナ12から「3」つのアンテナ12を選択する。なお、選択されるべきアンテナ12の総数は、伝送すべきデータレートや消費電力の値にもとづいて、別途指定されるものとする。処理部22は、選択部28において選択されたアンテナ12を使用しながら、トレーニング信号を送信する。このように、トレーニング信号を送信すべきアンテナ12の数を削減することによって、消費電力を低減する。
In the configuration as described above, in order to reduce power consumption, the
また、以上の動作は、要求信号を送信しない場合においても実行可能である。すなわち、第2無線装置10bからトレーニング要求信号を受けつけた場合にも、適用できる。すなわち、選択部28は、複数のアンテナ12のうち、第2無線装置10bからのデータを受信する際に使用すべき少なくともひとつを選択する。その際、選択は、制御部30からの指示にもとづいてなされる。処理部22は、第2無線装置10bに対して、複数のアンテナ12のうちの少なくともひとつから、各アンテナ12に対応したデータを送信し、かつデータの送信の際に使用すべきアンテナ12の本数に関係なく、選択部28において選択された各アンテナ12に対応したトレーニング信号も送信する。例えば、データは、「2」つのアンテナ12から送信され、トレーニング信号は、「3」つのアンテナ12から送信される。
Further, the above operation can be executed even when a request signal is not transmitted. That is, the present invention can also be applied when a training request signal is received from the
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリのロードされた予約管理機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it is realized by a program having a reservation management function loaded in memory. The functional block realized by those cooperation is drawn. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図8は、第1処理部22aの構成を示す。第1処理部22aは、FFT(Fast Fourier Transform)部40、合成部42、参照信号生成部44、受信ウエイトベクトル計算部54、分離部46、送信ウエイトベクトル計算部52、IFFT部48、プリアンブル付加部50を含む。また、合成部42は、乗算部56と総称される第1乗算部56a、第2乗算部56b、第4乗算部56d、加算部60を含む。また、分離部46は、乗算部58と総称される第1乗算部58a、第2乗算部58b、第4乗算部58dを含む。
FIG. 8 shows a configuration of the
FFT部40は、複数の時間領域信号200を入力し、それぞれに対してフーリエ変換を実行して、周波数領域の信号を導出する。前述のごとく、ひとつの周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に、サブキャリアに対応した信号をシリアルに並べている。
The
乗算部56は、受信ウエイトベクトル計算部54からの受信ウエイトベクトルによって、周波数領域の信号を重み付けし、加算部60は乗算部56の出力を加算する。ここで、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順に配置されているので、受信ウエイトベクトル計算部54からの受信ウエイトベクトルもそれに対応するように配置されている。すなわち、ひとつの乗算部56は、サブキャリア番号の順に配置された受信ウエイトベクトルを逐次入力する。そのため、加算部60は、サブキャリア単位で、乗算結果を加算する。その結果、加算された信号も、図7のごとく、サブキャリア番号の順にシリアルに並べられている。また、加算された信号が、前述の周波数領域信号202である。
Multiplier 56 weights the frequency domain signal with the received weight vector from received
なお、以下の説明においても、処理対象の信号が周波数領域に対応している場合、処理は、基本的にサブキャリアを単位にして実行される。ここでは、説明を簡潔にするために、ひとつのサブキャリアにおける処理を説明する。そのため、複数のサブキャリアに対する処理には、ひとつのサブキャリアにおける処理をパラレルあるいはシリアルに実行することによって、対応される。 Also in the following description, when the signal to be processed corresponds to the frequency domain, the processing is basically executed in units of subcarriers. Here, in order to simplify the description, the processing in one subcarrier will be described. Therefore, processing for a plurality of subcarriers can be handled by executing processing on one subcarrier in parallel or serially.
参照信号生成部44は、「Legacy STS」、「Legacy LTS」、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」期間中は予め記憶した「Legacy STS」、「Legacy LTS」、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」を参照信号として出力する。またこれらの期間以外は、予め規定しているしきい値によって、周波数領域信号202を判定し、その結果を参照信号として出力する。なお、判定は硬判定でなく、軟判定でもよい。
The reference
受信ウエイトベクトル計算部54は、FFT部40からの周波数領域の信号、周波数領域信号202、参照信号にもとづいて、受信ウエイトベクトルを導出する。受信ウエイトベクトルの導出方法は、任意のものでよく、そのひとつはLMS(Least Mean Squeare)アルゴリズムによる導出である。また、受信ウエイトベクトルは、相関処理によって導出されてもよい。その際、周波数領域の信号と参照信号は、第1処理部22aからだけではなく、図示しない信号線によって、第2処理部22b等からも入力されるものとする。第1処理部22aにおける周波数領域の信号をx1(t)、第2処理部22bにおける周波数領域の信号をx2(t)と示し、第1処理部22aにおける参照信号をS1(t)、第2処理部22bにおける参照信号をS2(t)と示せば、x1(t)とx2(t)は、次の式のように示される。
The reception weight
送信ウエイトベクトル計算部52は、受信ウエイトベクトルから、周波数領域信号202の重み付けに必要な送信ウエイトベクトルを推定する。送信ウエイトベクトルの推定方法は、任意とするが、最も簡易な方法として、受信ウエイトベクトルをそのまま使用すればよい。あるいは、受信処理と送信処理との時間差によって生じる伝搬環境のドップラー周波数変動を考慮し、従来の技術によって、受信ウエイトベクトルを補正してもよい。なお、ここでは、受信ウエイトベクトルをそのまま送信ウエイトベクトルに使用するものとする。
The transmission weight
乗算部58は、送信ウエイトベクトルによって、周波数領域信号202を重み付けし、その結果をIFFT部48に出力する。また、IFFT部48は、乗算部58からの信号に対して逆フーリエ変換を実行して、時間領域の信号に変換する。プリアンブル付加部50は、図3(a)−(b)のごとく、バースト信号の先頭部分に、プリアンブルを付加する。ここでは、「Legacy STS」、「Legacy LTS」、「第1MIMO−STS」、「第1MIMO−LTS」を付加する。プリアンブル付加部50は、プリアンブルを付加した信号を時間領域信号200として出力する。なお、以上の動作は、図6の制御部30によって制御されるものとする。図8において、第1時間領域信号200a等は、2カ所に示されている。これらは、ひとつの方向の信号であり、これらが、図6における双方向の信号である第1時間領域信号200a等に対応する。
Multiplier 58 weights frequency domain signal 202 with the transmission weight vector and outputs the result to
以上の構成による通信システム100の動作を説明する。図9は、通信システム100におけるデータレートの設定の手順を示すシーケンス図である。図9は、レート要求信号とトレーニング信号を送信する場合のシーケンス図であり、図4に対応する。第1無線装置10aは、第2無線装置10bに対して、図3(b)のごとく、レート要求信号とトレーニング信号を送信する(S40)。第2無線装置10bは、トレーニング信号にもとづいて、伝送路推定を行う(S42)。ここで、伝送路推定は、前述の受信ウエイトベクトルの導出に相当する。第2無線装置10bは、推定した伝送路にもとづいて、レート情報を更新する(S44)。ここで、レート情報の更新については、説明を省略する。第2無線装置10bは、第1無線装置10aに対して、レート情報を送信する(S46)。第1無線装置10aは、受けつけたレート情報を参照しながら、データレートを設定する(S48)。
The operation of the
図10は、第1無線装置10aにおけるデータレートの設定の手順を示すフローチャートである。図10は、図9での第1無線装置10aの動作に対応する。処理部22は、図3(b)に示したトレーニング信号のフォーマットにて、レート要求信号を送信する(S50)。アンテナ12、無線部20、処理部22、変復調部24を介して、IF部26がレート情報を受けつけなければ(S52のN)、受けつけるまで待ち続ける。一方、IF部26が、レート情報を受けつければ(S52のY)、制御部30がデータレートの設定を行う(S54)。また、レート情報管理部32は、レート情報を保持する。
FIG. 10 is a flowchart showing the procedure for setting the data rate in the
図11は、通信システム100におけるデータレートの設定の別の手順を示すシーケンス図である。図11は、図9に対して、アダプティブアレイ信号処理を考慮し、かつ低消費電力化を目的とした処理のシーケンス図であり、図5に対応する。第1無線装置10aは、第2無線装置10bに対して、トレーニング要求信号を送信する(S60)。第2無線装置10bは、第1無線装置10aに対して、トレーニング信号を送信する(S62)。第1無線装置10aは、受信したトレーニング信号の強度にもとづいて、アンテナ12を選択する(S64)。第1無線装置10aは、第2無線装置10bに対して、図3(b)のごとく、レート要求信号とトレーニング信号を送信する(S66)。なお、トレーニング信号は、選択されたアンテナ12から送信される。
FIG. 11 is a sequence diagram showing another procedure for setting the data rate in the
第2無線装置10bは、トレーニング信号にもとづいて、伝送路推定を行う(S68)。第2無線装置10bは、推定した伝送路にもとづいて、レート情報を更新する(S70)。また、第2無線装置10bは、送信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する(S72)。第2無線装置10bは、第1無線装置10aに対して、レート情報を送信する(S74)。その際、送信ウエイトベクトルを使用することによって、アダプティブアレイ信号処理を実行する。第1無線装置10aは、レート情報を含んだバースト信号にもとづいて、受信ウエイトベクトルを設定する(S76)。さらに、受信ウエイトベクトルを使用しながら、レート情報を受信処理する(S78)。第1無線装置10aは、受けつけたレート情報を参照しながら、データレートを設定する(S80)。
The
図12は、第1無線装置10aにおけるデータレートの設定の別の手順を示すフローチャートである。図12は、図11での第1無線装置10aの動作に対応する。処理部22は、トレーニング要求信号を送信する(S90)。無線部20は、トレーニング信号を受信する(S92)。選択部28は、受信したトレーニング信号の強度をアンテナ12単位で測定し、測定した強度にもとづいて、アンテナ12を選択する(S94)。処理部22は、図3(b)に示したトレーニング信号のフォーマットにて、選択したアンテナ12からトレーニング信号を送信し、かつレート要求信号も送信する(S96)。
FIG. 12 is a flowchart showing another procedure for setting the data rate in the
アンテナ12、無線部20、処理部22、変復調部24を介して、IF部26がレート情報を受けつけなければ(S98のN)、受けつけるまで待ち続ける。一方、IF部26が、レート情報を受けつければ(S98のY)、処理部22は、受信ウエイトベクトルを設定する(S100)。また、処理部22、変復調部24、IF部26は、受信処理を実行する(S102)。制御部30がデータレートの設定を行う(S104)。また、レート情報管理部32は、レート情報を保持する。
If the
図13は、通信システム100での通信手順を示すシーケンス図である。図13は、トレーニング信号の送信において、低消費電力化を目的とした処理のシーケンス図である。第1無線装置10aは、第2無線装置10bに対して、トレーニング要求信号を送信する(S110)。第2無線装置10bは、データを受信するときに使用すべきアンテナ14を選択する(S112)。また、第2無線装置10bは、選択したアンテナ14から、第1無線装置10aに対して、トレーニング信号を送信する(S114)。第1無線装置10aは、受信したトレーニング信号の強度にもとづいて、送信ウエイトベクトルを設定する(S116)。第1無線装置10aは、送信ウエイトベクトルを使用しながら、第2無線装置10bに対して、データを送信する(S118)。第2無線装置10bは、データを含んだバースト信号から、受信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する(S120)。第2無線装置10b、受信ウエイトベクトルにもとづいて、受信処理を実行する(S122)。
FIG. 13 is a sequence diagram illustrating a communication procedure in the
図14は、第2無線装置10bでの送信手順を示すフローチャートである。図14は、図13での第2無線装置10bの動作に対応する。アンテナ12、無線部20、処理部22、変復調部24を介して、IF部26がトレーニング要求信号を受けつけなければ(S130のN)、処理を開始しない。一方、IF部26がトレーニング要求信号を受けつければ(S130のY)、制御部30は、受信の際に使用すべきアンテナ14を選択する(S132)。処理部22は、選択したアンテナ14から、トレーニング信号を送信する(S134)。
FIG. 14 is a flowchart showing a transmission procedure in the
これまでの実施例においては、トレーニング信号を送信する際に、第1無線装置10aは、アダプティブアレイ信号処理、すなわちビームフォーミングを実行していなかった。これは、第2無線装置10bに、アンテナの指向性が無指向性である状態において、伝送路推定を行わせるためである。すなわち、第2無線装置10bに対して、本来の伝送路に近い状態において、伝送路推定を行わせるためである。前述のごとく、トレーニング信号とレート要求信号を組合せる場合、第1無線装置10aは、以下の処理を実行することによって、第2無線装置10bにおいて決定されるレート情報を高速にできる。第1無線装置10aがビームフォーミングを実行すれば、実行しないときと比較して、第2無線装置10bにおける受信時のSNR(Signal to Noise Ratio)が改善される。第2無線装置10bがSNRにもとづいて、データレートを決定している場合、SNRの改善によって、決定されるデータレートも高くなる。そのため、ここでは、レート要求信号を送信する場合、第1無線装置10aは、少なくともトレーニング信号に対して、ビームフォーミングを実行する。
In the embodiments so far, when transmitting the training signal, the
図15は、通信システム100におけるデータレートの設定のさらに別の手順を示すシーケンス図である。第2無線装置10bは、第1無線装置10aに対して、データを送信する(S140)。ここでは、第1無線装置10aと第2無線装置10bとの間において、通信が既に実行されており、データレートは所定の値に設定されているものとする。第1無線装置10aは、受信したデータにもとづいて、受信ウエイトベクトルを導出する(S142)。第1無線装置10aは、推定した受信ウエイトベクトルにもとづいて、送信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する(S144)。なお、第1無線装置10aは、受信したデータに対して、受信処理を実行する。第1無線装置10aは、導出した送信ウエイトベクトルによって、ビームフォーミングを行いながら、第2無線装置10bに対して、図3(b)のごとく、レート要求信号とトレーニング信号を送信する(S146)。
FIG. 15 is a sequence diagram showing still another procedure for setting the data rate in the
第2無線装置10bは、トレーニング信号にもとづいて、伝送路推定を行う(S148)。第2無線装置10bは、推定した伝送路にもとづいて、レート情報を更新する(S150)。また、第2無線装置10bは、送信ウエイトベクトルを導出し、これを設定する(S152)。第2無線装置10bは、第1無線装置10aに対して、レート情報を送信する(S154)。その際、送信ウエイトベクトルを使用することによって、アダプティブアレイ信号処理を実行する。第1無線装置10aは、レート情報を含んだバースト信号にもとづいて、受信ウエイトベクトルを設定する(S156)。さらに、受信ウエイトベクトルを使用しながら、レート情報を受信処理する(S158)。第1無線装置10aは、受けつけたレート情報を参照しながら、データレートを再設定する(S160)。
The
図16は、第1無線装置10aにおけるデータレートの設定のさらに別の手順を示すフローチャートである。図16は、図15での第1無線装置10aの動作に対応する。無線部20は、データを受信する(S170)。処理部22は、受信ウエイトベクトルを計算し(S172)、送信ウエイトベクトルを設定する(S174)。処理部22は、図3(b)に示したトレーニング信号のフォーマットにて、送信ウエイトベクトルによってビームフォーミングを実行しつつ、アンテナ12からトレーニング信号を送信し、かつレート要求信号も送信する(S176)。
FIG. 16 is a flowchart showing yet another procedure for setting the data rate in the
アンテナ12、無線部20、処理部22、変復調部24を介して、IF部26がレート情報を受けつけなければ(S178のN)、受けつけるまで待ち続ける。一方、IF部26が、レート情報を受けつければ(S178のY)、処理部22は、受信ウエイトベクトルを設定する(S180)。また、処理部22、変復調部24、IF部26は、受信処理を実行する(S182)。制御部30がデータレートの設定を行う(S184)。また、レート情報管理部32は、レート情報を保持する。
If the
次に、レート情報の生成について説明する。レート情報の生成は、図9のステップ44においてなされ、また、第2無線装置10bによってなされる。レート要求信号の伝送の方向が、第2無線装置10bから第1無線装置10aであるとき、レート情報の生成は、第1無線装置10aにおいてもなされるが、ここでは、第2無線装置10bでの処理として説明する。その際、図6の構成は、アンテナ12からアンテナ14に変更される。図17は、制御部30の構成を示す。制御部30は、相関計算部70、電力比計算部72、処理対象決定部74、レート決定部76、記憶部78を含む。
Next, generation of rate information will be described. The generation of the rate information is performed in
制御部30における処理の前提として、前述のごとく、図6の無線部20、処理部22、変復調部24は、アンテナ14によって、第1無線装置10aからのトレーニング信号を受信する。トレーニング信号は、図3(b)のごとく、第1データや第2データを送信するための第1アンテナ12a、第2アンテナ12b以外のアンテナ12も含んだ複数のアンテナ12から送信される。トレーニング信号は、「MIMO−LTS」に相当する。また、トレーニング信号のそれぞれは、複数のアンテナ12のそれぞれに対応するように規定されている。受信ウエイトベクトル計算部54は、受信したトレーニング信号をもとに、複数のアンテナ12にそれぞれ対応した受信応答ベクトルを計算する。受信応答ベクトルの計算方法は、前述の通りなので、説明を省略する。また、受信されるトレーニング信号には、前述のごとく、OFDM変調方式が適用されており、複数のサブキャリアが使用されている。そのため、受信応答ベクトルは、複数のサブキャリアのそれぞれに対して計算される。
As a premise of processing in the
相関計算部70は、受信応答ベクトルから、複数のアンテナ12にそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の相関を計算する。図1において、第1アンテナ12aに対応した伝送路特性、すなわち受信応答ベクトルは、「h11」、「h12」、「h13」、「h14」と示されているが、ここでは、これらをまとめて「h1」と総称し、アンテナ12の数を「2」とする。以上のように想定すれば、相関計算部70は、次の通り、相関値Sを計算する。
電力比計算部72は、受信応答ベクトルから、複数のアンテナにそれぞれ対応した受信応答ベクトル間の電力比を計算する。電力比計算部72は、次の通り、電力比Rを計算する。
処理対象決定部74は、複数のサブキャリアのそれぞれに対応した複数の相関値Sと複数の電力比Rを入力する。処理対象決定部74は、複数の相関値Sと複数の電力比Rから、データレートを決定する際に使用する対象を決定する。決定方法のひとつは、複数のサブキャリアのいずれかに対する相関値Sと電力比Rを選択することである。その際、図示しない測定部が、サブキャリアのそれぞれに対する信号強度を測定し、処理対象決定部74は、信号強度の大きいサブキャリアを選択する。あるいは、複数の相関値Sと複数の電力比Rに対して、それぞれ統計処理、例えば平均を実行し、統計処理された相関値Sと統計処理された電力比Rを計算する。以下、処理対象決定部74によって決定された相関値Sと電力比Rも、相関値Sと電力比Rという。
The processing
レート決定部76は、処理対象決定部74からの相関値Sと電力比Rとをもとに、データに対するデータレートを決定する。その際、記憶部78に記憶された判定基準を参照する。図18は、記憶部78に記憶された判定基準の構造を示す。判定基準は、相関値と電力比によって二次元空間を形成するように規定されており、図示のごとく二次元空間は、複数の部分領域「A」、「B」、「C」、「D」によって分割されている。ここで、部分領域「A」から「D」のそれぞれは、所定のデータレートに対応している。例えば、アンテナ12の本数に対応させれば、「A」が「4本」に対応し、「B」が「3本」に対応し、「C」が「2本」に対応し、「D」が「1本」に対応する。
The
なお、変調方式と符号化率も同様に規定されてもよく、これらの組合せによって、二次元空間がさらに多くの部分領域によって分割されていてもよい。図17に戻る。レート決定部76は、入力した相関値Sと電力比Rを判定基準に対応させ、入力した相関値Sと電力比Rが含まれる部分領域を特定する。さらに、レート決定部76は、特定された部分領域から予め規定されたデータレートを導出する。なお、制御部30は、以上の処理をレート要求信号を受けつけたときに実行する。また、レート情報を送信する際に、決定したデータレートを含める。なお、レート決定部76は、処理対象決定部74からの相関値Sと電力比Rのいずれか一方をもとに、データに対するデータレートを決定してもよい。その際、処理を簡易にできる。
Note that the modulation scheme and the coding rate may be defined in the same manner, and the two-dimensional space may be divided into more partial areas by a combination thereof. Returning to FIG. The
次に、図3(b)に示したバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットを説明する。図3(b)のごとく、トレーニング信号は、第2無線装置10bに複数の伝送路を推定させるために、複数のアンテナ12から送信される。前述のごとく、「第1MIMO−STS」等の部分は、第2無線装置10bにAGCの利得を設定させ、「第1MIMOーLTS」等の部分は、第2無線装置10bに伝送路を推定させる。図3(b)の構成では、以下に示す状況において、第1データ、第2データの受信特性が悪化するおそれがある。データが送信されないアンテナ、すなわち第3アンテナ12c、第4アンテナ12dからの伝送路における伝搬損失が、それら以外のアンテナからの伝送路における伝搬損失よりも小さい場合、「第3MIMO−STS」と「第4MIMO−STS」のために、第2無線装置10bでの受信強度がある程度大きくなる。そのため、AGCは、利得を低い値に設定する。その結果、「第1データ」と「第2データ」を復調する際に、利得が十分でなくなり、誤りが生じやすくなる。ここでは、このような伝送品質の悪化を抑制するためのバーストフォーマットを説明する。なお、バーストフォーマットは、制御部30からの指示にもとづき、処理部22において形成される。
Next, a burst format obtained by modifying the burst format shown in FIG. As shown in FIG. 3B, the training signal is transmitted from the plurality of antennas 12 in order to cause the
図19(a)−(b)は、通信システム100でのバーストフォーマットの別の構成を示す。図19(a)は、3つのMIMO−LTSが3つのアンテナ12にそれぞれ割り当てられ、ふたつのデータがふたつのアンテナ12にそれぞれ割り当てられている場合に相当する。ここで、「Legacy STS」から「MIMOシグナル」までは、図3(b)と同一であるので、説明を省略する。「MIMO−LTS」は、「MIMO−STS」を送信するためのアンテナ12以外のアンテナ12も含んだ3つのアンテナ12のそれぞれに割り当てられる。すなわち、「MIMO−LTS」を送信すべきアンテナ12の数は、推定すべき伝送路の数に応じて決定される。一方、「MIMO−STS」を送信すべきアンテナ12の数は、「データ」を送信すべきアンテナ12の数に合わされる。すなわち、「MIMO−STS」と「データ」は、ふたつずつ規定され、さらにそれぞれは、同一のふたつのアンテナ12に割り当てられる。そのため、「データ」が受信されるときの信号強度が、AGCの利得を設定する際において「MIMO−STS」が受信されるときの信号強度に近くなる。その結果、AGCの利得による受信品質の悪化を抑制できる。
FIGS. 19A and 19B show another configuration of the burst format in the
図19(a)のバーストフォーマットにおいて、「MIMO−STS」は、アンテナ12から送信される。ここで、「第1MIMO−STS」と「第2MIMO−STS」は、互いに異なったサブキャリアを使用するように規定される。例えば、「第1MIMO−STS」は奇数番目のサブキャリア番号のサブキャリアを使用し、「第2MIMO−STS」は偶数番目のサブキャリア番号のサブキャリアを使用する。このようなサブキャリアの使用に関する両者の関係は、「トーン・インターリーブ」と呼ばれる。さらに、「MIMO−LTS」では、3つのアンテナ12の間において、トーン・インターリーブが実行される。「第1MIMO−LTS」等をトーン・インターリーブする際に、「第1MIMO−LTS」等のOFDMシンボル数が、トーン・インターリーブを実行しない場合の3倍に延長される。 In the burst format of FIG. 19A, “MIMO-STS” is transmitted from the antenna 12. Here, “first MIMO-STS” and “second MIMO-STS” are defined to use different subcarriers. For example, “first MIMO-STS” uses subcarriers with odd-numbered subcarrier numbers, and “second MIMO-STS” uses subcarriers with even-numbered subcarrier numbers. This relationship between the use of subcarriers is called “tone interleaving”. Further, in “MIMO-LTS”, tone interleaving is performed between the three antennas 12. When tone interleaving “first MIMO-LTS” or the like, the number of OFDM symbols such as “first MIMO-LTS” or the like is extended to three times that when tone interleaving is not performed.
図19(b)は、ふたつのMIMO−LTSがふたつのアンテナ12にそれぞれ割り当てられ、ひとつのデータがひとつのアンテナ12に割り当てられている場合に相当する。前述のごとく、「データ」がひとつの場合、「MIMO−STS」は、「Legacy STS」と共用できる。「Legacy STS」は、MIMOシステムに対応していない通信システムとの互換性を保つために必要な信号であるので、省略できない。そのため、「MIMO−STS」が省略される。「Legacy STS」が「MIMO−STS」に相当するともいえる。 FIG. 19B corresponds to the case where two MIMO-LTSs are assigned to two antennas 12 and one data is assigned to one antenna 12. As described above, when there is only one “data”, “MIMO-STS” can be shared with “Legacy STS”. “Legacy STS” is a signal necessary to maintain compatibility with a communication system that does not support the MIMO system, and therefore cannot be omitted. Therefore, “MIMO-STS” is omitted. It can be said that “Legacy STS” corresponds to “MIMO-STS”.
図20は、通信システム100でのバーストフォーマットのさらに別の構成を示す。これは、図19(a)と同様に、3つのMIMO−LTSが3つのアンテナ12にそれぞれ割り当てられ、ふたつのデータがふたつのアンテナ12にそれぞれ割り当てられている場合に相当する。また、「MIMO−LTS」に関しては、図19(a)と同様である。制御部30は、「MIMO−LTS」を送信すべきアンテナ12の数まで、「MIMO−STS」を送信すべきアンテナ12の数を増加させる。すなわち、図示のごとく、アンテナ12の数を図19(a)の「2」から図20の「3」に増加させる。さらに、増加される前のアンテナ12のそれぞれに対応したデータを分割し、分割したデータを増加したアンテナ12に対応させる。
FIG. 20 shows still another configuration of the burst format in the
ここで、増加される前のアンテナ12のそれぞれに対応したデータは、例えば、図19(a)の「第2データ」に相当する。制御部30は、「第2データ」を図20の「第1ハーフデータ」と「第2ハーフデータ」に分割する。さらに、制御部30は、データを分割する際に、データの分割をサブキャリアを単位にして実行する。すなわち、「第1ハーフデータ」と「第2ハーフデータ」とは、トーン・インターリーブの関係にある。この場合も、「データ」が受信されるときの信号強度が、AGCの利得を設定する際において「MIMO−STS」が受信されるときの信号強度に近くなる。その結果、AGCの利得による受信品質の悪化を抑制できる。
Here, the data corresponding to each of the antennas 12 before being increased corresponds to, for example, “second data” in FIG. The
図21(a)−(d)は、通信システム100でのバーストフォーマットのさらに別の構成を示す。これも、図19(a)と同様に、3つのMIMO−LTSが3つのアンテナ12にそれぞれ割り当てられ、ふたつのデータがふたつのアンテナ12にそれぞれ割り当てられている場合に相当する。また、「MIMO−STS」と「データ」に関しては、図19(a)と同様である。制御部30は、「MIMO−LTS」のうち、「MIMO−STS」を送信するためのアンテナ12に対応した部分と、「MIMO−STS」を送信するためのアンテナ12以外のアンテナ12に対応した部分とを異なったタイミングに配置させる。ここで、「MIMO−STS」を送信するためのアンテナ12は、第1アンテナ12aと第2アンテナ12bである。
FIGS. 21A to 21D show still another configuration of the burst format in the
そのため、これらに対応した部分が「第1MIMO−LTS」と「第2MIMO−LTS」に相当する。一方、「MIMO−STS」を送信するためのアンテナ12以外のアンテナ12は、第3アンテナ12cであり、そのため、これに対応した部分が「第3MIMO−LTS」に相当する。図示のごとく、これらは、タイミングをずらして配置されている。なお、「第3MIMO−LTS」は、すべてのサブキャリアを使用するように規定されている。このようなフォーマットによれば、「第1MIMO−LTS」と「第2MIMO−LTS」をAGCによって増幅する際に、「第3MIMO−LTS」の影響を受けないので、これらによる伝送路の推定をより正確にできる。この場合も、「データ」が受信されるときの信号強度が、AGCの利得を設定する際において「MIMO−STS」が受信されるときの信号強度に近くなる。その結果、AGCの利得による受信品質の悪化を抑制できる。
Therefore, portions corresponding to these correspond to “first MIMO-LTS” and “second MIMO-LTS”. On the other hand, the antennas 12 other than the antenna 12 for transmitting “MIMO-STS” are the
図21(b)は、ふたつのMIMO−LTSがふたつのアンテナ12にそれぞれ割り当てられ、ひとつのデータがひとつのアンテナ12に割り当てられている場合に相当する。図示のごとく、図21(a)に対応した構成になっている。図21(c)も図21(b)と同一の状況であるが、「第1MIMO−STS」を省略している。「Legacy STS」が「MIMO−STS」に相当するともいえる。図21(d)も図21(b)同一の状況であるが、図21(c)に比べて、さらに「MIMOシグナル」を省略している。そのため、バースト信号におけるオーバーヘッドを小さくできる。この場合、MIMOシステムのための制御信号を含んでいないので、予め当該バースト信号が送信されることを認識しておく必要がある。例えば、予めトレーニング要求信号が送信されている。 FIG. 21B corresponds to the case where two MIMO-LTSs are assigned to two antennas 12 and one data is assigned to one antenna 12. As shown in the figure, the configuration corresponds to FIG. FIG. 21C also shows the same situation as FIG. 21B, but omits the “first MIMO-STS”. It can be said that “Legacy STS” corresponds to “MIMO-STS”. FIG. 21 (d) is the same situation as FIG. 21 (b), but “MIMO signal” is further omitted as compared with FIG. 21 (c). Therefore, the overhead in the burst signal can be reduced. In this case, since the control signal for the MIMO system is not included, it is necessary to recognize in advance that the burst signal is transmitted. For example, a training request signal is transmitted in advance.
以下、図19(a)および図21(a)でのバーストフォーマットの変形例を説明する。これらは、第3アンテナ12cから、第3MIMO−LTSが送信されている点において共通する。すなわち、第3MIMO−LTSの前段にMIMO−STSが配置されていない。これらのバーストフォーマットによれば、MIMO−STSとデータの数が同一であるので、受信側でのAGCの設定に含まれる誤差が低減される。また、MIMO−LTSが、複数、ここでは3つのアンテナ12から送信されるので、受信側において、複数のアンテナ12に対応した伝送路の推定が可能になる。
Hereinafter, a modification of the burst format in FIGS. 19A and 21A will be described. These are common in that the third MIMO-LTS is transmitted from the
特に、図21(a)のバーストフォーマットによれば、データが送信されるアンテナ12から、MIMO−STSとMIMO−LTSが送信される。すなわち、第1アンテナ12aと第2アンテナ12bに対応するように、ふたつのMIMO−STS、ふたつのMIMO−LTS、ふたつのデータが送信される。さらに、ふたつのMIMO−LTSが送信されているタイミングにおいて、第3アンテナ12cからMIMO−LTSが送信されない。そのため、データを送信すべきアンテナ12が所定の信号を送信する際に、他のアンテナ12が信号を送信しないので、データを送信すべきアンテナ12から送信された信号が、他のアンテナ12から送信された信号の影響を受けない。その結果、データの受信特性の悪化を防止できる。
In particular, according to the burst format of FIG. 21A, MIMO-STS and MIMO-LTS are transmitted from the antenna 12 to which data is transmitted. That is, two MIMO-STSs, two MIMO-LTSs, and two data are transmitted so as to correspond to the
さらに、以下に説明する変形例に対応する課題は以下のように示される。例えば、アンテナ12の数が「3」であり、送信すべきデータが「2」系列である場合、MIMO−STSは「2」つのアンテナ12から送信されるが、MIMO−LTSは「3」つのアンテナ12から送信される。そのため、MIMO−LTSのうちのひとつは、その前段にMIMO−STSが受信されていない状態において、受信される。特に、受信側において、ふたつのMIMO−STSの強度が大きくなければ、AGCにおける利得は、ある程度大きい値に設定される。その際に、MIMO−STSが配置されていない系列のMIMO−LTSの強度が大きければ、当該MIMO−LTSが、AGCによって歪みが生じるほど増幅されかねない。その結果、当該MIMO−LTSにもとづく伝送路推定に誤差が生じる。なお、前述のごとく、ひとつのアンテナ12から送信される系列は、複数のサブキャリアを使用する。ここで、系列とは、MIMO−STS、MIMO−LTS、データ等の少なくともひとつを含む信号を総称する概念や、ひとつのデータ等のストリームを総称する概念である。 Furthermore, the subject corresponding to the modified example demonstrated below is shown as follows. For example, when the number of antennas 12 is “3” and the data to be transmitted is a “2” sequence, the MIMO-STS is transmitted from “2” antennas 12, while the MIMO-LTS is “3”. It is transmitted from the antenna 12. Therefore, one of the MIMO-LTSs is received in a state where no MIMO-STS is received in the preceding stage. In particular, if the strength of the two MIMO-STS is not large on the receiving side, the gain in AGC is set to a relatively large value. At this time, if the intensity of the MIMO-LTS of a sequence in which no MIMO-STS is arranged is large, the MIMO-LTS may be amplified to the extent that distortion is caused by AGC. As a result, an error occurs in transmission path estimation based on the MIMO-LTS. As described above, a sequence transmitted from one antenna 12 uses a plurality of subcarriers. Here, the sequence is a concept that collectively refers to a signal including at least one of MIMO-STS, MIMO-LTS, data, and the like, and a concept that collectively refers to a stream of one data.
変形例のひとつ目は、MIMO−STSが配置されていない系列のMIMO−LTSに対して、受信側において発生する歪みの低減を目的とする。変形例のひとつ目は、MIMO−STSが配置されていない系列のMIMO−LTSに対して、使用すべきサブキャリアの数を減らしつつ、当該MIMO−LTSを送信すべき期間を長くする。すなわち、これは、当該MIMO−LTSに対して、ひとつのOFDMシンボルあたりに使用すべきサブキャリア数を減らしつつ、当該MIMO−LTSを送信すべきOFDMシンボル数を増加させる。例えば、ひとつのOFDMシンボルあたりに送信すべきサブキャリア数を全サブキャリアの1/2にしつつ、2OFDMシンボルにわたって、当該MIMO−LTSが送信される。その際、2OFDMシンボルのそれぞれでは、異なったサブキャリアが使用される。その結果、2OFDMシンボルによって、全サブキャリアが使用される。このような構成によれば、ひとつのOFDMシンボルあたりの当該MIMO−LTSの信号強度が低くなるので、受信側において歪む可能性が小さくなる。なお、図19(a)の場合、残りのMIMO−LTS、すなわち前段にMIMO−STSが受信が配置されるMIMO−LTSに対しても、同様の処理を実行させる。その結果、すべてのMIMO−LTSを配置すべき期間が、同一になる。 The first modification is intended to reduce distortion generated on the receiving side with respect to a MIMO-LTS of a sequence in which no MIMO-STS is arranged. In the first modification, for the MIMO-LTS of a sequence in which no MIMO-STS is arranged, the number of subcarriers to be used is reduced and the period for transmitting the MIMO-LTS is lengthened. That is, this increases the number of OFDM symbols to which the MIMO-LTS should be transmitted while reducing the number of subcarriers to be used per OFDM symbol for the MIMO-LTS. For example, the MIMO-LTS is transmitted over 2 OFDM symbols while the number of subcarriers to be transmitted per OFDM symbol is ½ of all subcarriers. In this case, different subcarriers are used in each of the 2 OFDM symbols. As a result, all subcarriers are used by 2 OFDM symbols. According to such a configuration, since the signal strength of the MIMO-LTS per OFDM symbol is low, the possibility of distortion on the reception side is reduced. In the case of FIG. 19A, the same processing is executed for the remaining MIMO-LTS, that is, the MIMO-LTS in which reception of the MIMO-STS is arranged in the previous stage. As a result, the period during which all the MIMO-LTSs should be arranged is the same.
変形例のふたつ目は、特に図19(a)のバーストフォーマットに適用される。前述のごとく、受信側において、ふたつのMIMO−STSの強度が大きくなければ、AGCにおける利得は、ある程度大きい値に設定される。その際に、MIMO−STSが配置されていない系列のMIMO−LTSの強度が大きければ、すべてのMIMO−LTSが、AGCによって歪みが生じるほど増幅されかねない。そのため、伝送路推定に誤りが生じる。さらに、伝送路推定に誤りが生じると、データの復調にも誤りが生じ、データの伝送品質が悪化する。変形例のふたつ目は、複数のアンテナ12からデータを送信する場合であっても、データが誤る可能性を低くすることを目的とする。変形例のふたつ目は、MIMO−STSやデータが配置される系列の数が、MIMO−LTSが配置される系列の数よりも小さい場合に、データのデータレートを低くする。このような処理によって、データの誤り確率が小さくされる。また、変形例のふたつ目は、変形例のひとつ目と組み合わされてもよい。それによれば、図19(a)のようなバーストフォーマットに対しても、受信側において、伝送路推定の誤差の悪化を低減しつつ、データの伝送品質の悪化を抑制できる。 The second modification is particularly applied to the burst format of FIG. As described above, if the strength of the two MIMO-STSs is not large on the receiving side, the gain in AGC is set to a somewhat large value. At this time, if the intensity of the MIMO-LTS of a sequence in which no MIMO-STS is arranged is large, all the MIMO-LTS may be amplified to the extent that distortion is caused by AGC. Therefore, an error occurs in transmission path estimation. Further, if an error occurs in the transmission path estimation, an error also occurs in data demodulation, and the data transmission quality deteriorates. The second modification is intended to reduce the possibility of erroneous data even when data is transmitted from a plurality of antennas 12. The second modification is to reduce the data rate of data when the number of sequences in which MIMO-STS and data are arranged is smaller than the number of sequences in which MIMO-LTS is arranged. By such processing, the error probability of data is reduced. The second modification may be combined with the first modification. According to this, even for the burst format as shown in FIG. 19A, it is possible to suppress the deterioration of the transmission quality of data while reducing the deterioration of the transmission path estimation error on the receiving side.
変形例の3つ目も、特に図19(a)のバーストフォーマットに適用される。無線装置10が、MIMO−STS、MIMO−LTS、データを同一のアンテナ12から送信している場合において、MIMO−LTSを送信すべきアンテナ12の数を増加すれば、前述のごとく、データの伝送品質が悪化する場合がある。このような伝送品質の悪化が生じるか否かは、そのときの伝送路の特性に依存する。すなわち、MIMO−LTSを送信すべきアンテナ12の数が増加しても、伝送品質が悪化する場合もあれば、しない場合もある。変形例の3つ目は、伝送路の特性に応じて、MIMO−LTSを送信すべきアンテナ12の数を制御することを目的とする。変形例の3つ目は、MIMO−LTSを送信すべきアンテナ12の数をひとつずつ増加させる。また、アンテナ12の数をひとつ増加した場合に、伝送品質の悪化が小さければ、アンテナ12の数をさらにひとつ増加する。また、変形例の3つ目は、変形例のひとつ目やふたつ目、あるいはその一方と組み合わされてもよい。その場合、これらを組み合わせた効果が得られる。 The third modification is also applied to the burst format shown in FIG. When the radio apparatus 10 transmits MIMO-STS, MIMO-LTS, and data from the same antenna 12, if the number of antennas 12 to transmit the MIMO-LTS is increased, data transmission is performed as described above. Quality may deteriorate. Whether or not such transmission quality deteriorates depends on the characteristics of the transmission path at that time. That is, even if the number of antennas 12 that should transmit MIMO-LTS increases, the transmission quality may or may not deteriorate. The third modification is intended to control the number of antennas 12 that should transmit MIMO-LTS in accordance with the characteristics of the transmission path. In the third modification, the number of antennas 12 that should transmit MIMO-LTS is increased by one. Further, when the number of antennas 12 is increased by one, if the deterioration in transmission quality is small, the number of antennas 12 is further increased by one. The third modification may be combined with the first or second modification, or one of the modifications. In that case, the effect which combined these is acquired.
図22(a)−(d)は、図19(a)および図21(a)でのバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットの構成を示す。図22(a)−(d)は、これまでと同様に、最上段が第1アンテナ12aに対応する信号、中段が第2アンテナ12bに対応する信号、最下段が第3アンテナ12cに対応する信号を示す。これらがまとめられてバースト信号と呼ばれることもあれば、あるいは、ひとつのアンテナ12から送信される信号がバースト信号と呼ばれることもある。ここでは、それらを区別せずに使用する。なお、バースト信号には、既知信号としての「MIMO−LTS」等やデータが含まれる。さらに、ひとつのアンテナ12に対応したバースト信号は、ひとつの系列のバースト信号とも呼ばれる。図22(a)は、図21(a)でのバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットに相当する。図22(a)において、Legacy STS(以下、「L−STS」という)、Legacy−LTS(以下、「L−LTS」という)、Legacy シグナル(以下、「L−シグナル」という)、MIMO シグナル(以下、「MIMOシグナル」という)は、第1アンテナ12aに対応した系列のみに割り当てられる。
FIGS. 22A to 22D show the structure of a burst format obtained by modifying the burst format in FIGS. 19A and 21A. In FIGS. 22A to 22D, as in the past, the uppermost stage corresponds to the signal corresponding to the
これらに続く構成を無線装置10の構成と対応づけながら説明すると、以下のようになる。制御部30は、図21(a)と同様に、複数のアンテナ12から送信すべき複数の系列のバースト信号として、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されるMIMO−STSと、複数の系列に配置されるMIMO−LTSと、MIMO−STSと同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列のバースト信号を生成する。すなわち、データの系列の数が、アンテナ12の数よりも小さい場合に対応する。具体的には、データは、ふたつのアンテナ12から送信されている。また、MIMO−STSとMIMO−LTSの数は、図21(a)と同一であり、MIMO−STSは、データに対応させられながら、「2」つ配置されている。ここで、「2」つ配置されたMIMO−STSは、「第1MIMO−STS」、「第2MIMO−STS」とそれぞれ示される。また、「2」つ配置されたデータは、「第1データ」、「第2データ」とそれぞれ示される。一方、MIMO−LTSは、アンテナ12の数と同一になるように「3」つ配置されている。ここで、「3」つ配置されたMIMO−LTSは、「第1MIMO−LTS」、「第2MIMO−LTS」、「第3MIMO−LTS」とそれぞれ総称される。
The following configuration will be described in association with the configuration of the wireless device 10 as follows. As in FIG. 21A, the
制御部30は、複数のアンテナ12から、複数の系列のバースト信号を送信するように制御しており、また、制御部30は、複数の系列のバースト信号のそれぞれに対して、複数のサブキャリアを使用するように制御する。さらに、制御部30は、MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列に配置される部分と、MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列以外の系列に配置される部分とを異なったタイミングに配置させる。「MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列に配置される部分」は、「第1MIMO−LTS」および「第2MIMO−LTS」に相当し、「MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列以外の系列に配置される部分」は、「第3MIMO−LTS」に相当する。また、「異なったタイミング」は、「第1MIMO−LTS」等を配置したタイミングと、「第3MIMO−LTS」を配置したタイミングとが、一致していないことに相当する。
The
また、制御部30は、「第3MIMO−LTS」に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用する。「第3MIMO−LTS」には、「第3MIMO−LTS(1)」、「第3MIMO−LTS(2)」が、タイミングをずらしながら含められる。ここで、「(1)」等は、順番を示すための便宜的な番号を示しており、「第3MIMO−LTS(1)」がひとつのOFDMシンボルあるいはIFFTの単位に相当してもよい。「第3MIMO−LTS(1)」には、制御部30によって使用されるサブキャリアのうち、1/2の数のサブキャリアが使用される。「第3MIMO−LTS(2)」も、「第3MIMO−LTS(1)」と同一であるが、「第3MIMO−LTS(1)」において使用されるサブキャリアとは異なったサブキャリアが使用される。
In addition, the
その結果、「第3MIMO−LTS(1)」と「第3MIMO−LTS(2)」が使用すべきサブキャリアを合計すると、制御部30によって使用されるサブキャリアになる。なお、第1MIMO−LTSと第2MIMO−LTSについても、同様の処理がなされている。ここで、同一のタイミングに配置されるMIMO−LTS、すなわち第1MIMO−LTSと第2MIMO−LTSは、異なったサブキャリアをそれぞれ使用する。すなわち、トーン・インターリーブがなされる。例えば、第1MIMO−LTS(1)は、奇数のサブキャリア番号のサブキャリアを使用し、第2MIMO−LTS(1)は、偶数のサブキャリア番号のサブキャリアを使用する。
As a result, the sum of the subcarriers to be used by “third MIMO-LTS (1)” and “third MIMO-LTS (2)” is the subcarrier used by
さらに、制御部30は、MIMO−LTSを配置した複数の系列の数を段階的に増加していってもよい。データがふたつの系列に配置されている場合に、初期の状態では、MIMO−LTSもふたつの系列に配置されている。次の状態では、MIMO−LTSが3つの系列に配置される。さらに、その次の状態では、MIMO−LTSが4つの系列に配置される。ここで、状態とは、送信されるバースト信号を意味してもよく、その場合は、バースト信号が送信されるタイミングにおいて、MIMO−LTSを配置した系列の数が段階的に増加される。
Further, the
この動作は、以下のように説明されてもよい。無線装置10が、通信対象の無線装置10からレート情報を受けつける際に、データの系列の数が2つ、3つ増えるようなレート情報を受けつける場合は少ないと考えられる。そのため、無線装置10は、レート情報として、「現状のデータの系列の数+1」に対応したレート情報を想定すれば十分といえる。これより、無線装置10は、レート要求信号を送信する際に、MIMO−LTSの系列の数を現在の値からひとつだけ増加させる。さらに、MIMO−LTSはひとつしか増加されないので、現状のデータ伝送に与える悪影響が低減される。なお、MIMO−LTSの系列の数を自動的に増加させるのでなく、通信対象から、通信品質に関する情報を受けつけ、当該情報が、良好な通信品質を示している場合に、制御部30は、MIMO−LTSの系列の数を増加させてもよい。
This operation may be described as follows. When the wireless device 10 receives rate information from the wireless device 10 to be communicated, it is considered that there are few cases where it receives rate information that increases the number of data series by two or three. Therefore, it can be said that the radio apparatus 10 is assumed to assume rate information corresponding to “the number of current data sequences + 1” as the rate information. Thus, when transmitting the rate request signal, the radio apparatus 10 increases the number of MIMO-LTS sequences by one from the current value. Furthermore, since only one MIMO-LTS is increased, adverse effects on current data transmission are reduced. In addition, if the number of MIMO-LTS sequences is not automatically increased but information on communication quality is received from a communication target and the information indicates good communication quality, the
ここで、図22(a)のようなトレーニング信号は、これまで説明したタイミングにおいて送信されればよい。すなわち、制御部30が、無線装置10との間の無線伝送路に応じたデータレートについての情報を当該無線装置10に提供させるためのレート要求信号を生成し、無線装置10が、生成したレート要求信号を送信する際に、図22(a)のような、トレーニング信号が使用されればよい。なお、以下の説明では、トレーニング信号を送信するタイミングについての説明を省略し、トレーニング信号のバーストフォーマットを中心に説明する。
Here, the training signal as shown in FIG. 22A may be transmitted at the timing described above. That is, the
図22(b)は、図22(a)の変形例であり、MIMO−STS以降は、図22(a)と同一である。L−STSからMIMOシグナルが、第2アンテナ12bにも割り当てられる。その際、第2アンテナ12bに割り当てられるL−STSには、CDD(Cyclic Delay Diversity)がなされている。すなわち、第2アンテナ12bに割り当てられるL−STSには、第1アンテナ12aに割り当てられるL−STSに対して、タイミングシフトがなされている。
FIG. 22 (b) is a modification of FIG. 22 (a), and after MIMO-STS, it is the same as FIG. 22 (a). A MIMO signal from the L-STS is also assigned to the
図22(c)は、図19(a)でのバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットに相当する。図22(c)でのL−STS、L−LTS、L−シグナル、MIMO シグナルの配置は、図22(a)と同一であり、MIMO−STS、データの配置も、図22(a)と同一であるので、説明を省略する。MIMO−LTSに対して、制御部30は、MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列に配置される部分と、MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列以外の系列に配置される部分とを同一のタイミングに配置させる。すなわち、第1MIMO−LTS等と、第3MIMO−LTSとが、同一のタイミングに配置される。ここで、第3MIMO−LTSは、第3MIMO−LTS(1)から第3MIMO−LTS(3)までの3つに分離されてから、配置される。すなわち、制御部30によって使用される複数のサブキャリアのうちの1/3のサブキャリアが、第3MIMO−LTS(1)等に使用される。第1MIMO−LTSと第2MIMO−LTSについても同様である。また、同膣のタイミングに配置された第1MIMO−LTS(1)から第3MIMO−LTS(1)には、トーンインターリブが施される。
FIG. 22C corresponds to a burst format obtained by modifying the burst format in FIG. The arrangement of L-STS, L-LTS, L-signal, and MIMO signal in FIG. 22C is the same as that in FIG. 22A, and the arrangement of MIMO-STS and data is the same as that in FIG. Since they are the same, the description thereof is omitted. For MIMO-LTS,
さらに、制御部30は、データのデータレートを決定する。ここで、制御部30では、MIMO−LTSを配置した系列の数が、データを配置した系列の数よりも多い場合におけるデータレートが、MIMO−LTSを配置した系列の数が、データを配置した系列の数と同一である場合におけるデータレートよりも、低い値に決定される。「MIMO−LTSを配置した系列の数が、データを配置した系列の数と同一である場合」とは、図3(a)のごとく、通常のデータを送信する場合に対応し、「MIMO−LTSを配置した系列の数が、データを配置した系列の数よりも多い場合」とは、図22(c)のごとく、トレーニング信号を送信する場合に対応する。例えば、データを配置した系列の数が「2」である場合、MIMO−LTSを配置した系列の数が「2」であるときのデータレートは、100Mbpsとなり、MIMO−LTSを配置した系列の数が「3」であるときのデータレートは、50Mbpsとなる。なお、「MIMO−LTSを配置した系列の数が、データを配置した系列の数と同一である場合におけるデータレート」とは、伝送路の特性に応じて決定されたデータレートであってもよい。ここで、データレートは、前述のごとく、変調方式、誤り訂正の符号化率、アンテナ12の数によって決定される。
Furthermore, the
図22(d)は、図22(c)と同様のバーストフォーマットを有しているが、第1MIMO−LTS等に、「第1MIMO−LTS(1)」から「第1MIMO−LTS(6)」の6つが含まれている。そのため、第1MIMO−LTS(1)等には、制御部30において使用される複数のサブキャリアのうち、1/6のサブキャリアが配置されている。その結果、所定のタイミング、例えば、「第1MIMO−LTS(1)」が配置されるタイミングにおいて、図22(c)の場合よりも電力が小さくなる。その結果、図22(c)よりも、受信側での信号の歪みの発生確率が小さくなる。
FIG. 22 (d) has the same burst format as FIG. 22 (c), but the “first MIMO-LTS (1)” to “first MIMO-LTS (6)” are changed to the first MIMO-LTS and the like. Are included. Therefore, 1/6 subcarriers among the plurality of subcarriers used in the
図23は、図22(a)−(d)のバーストフォーマットに対応した送信手順を示すフローチャートである。トレーニング信号の送信が必要であれば(S200のY)、制御部30は、データの系列数を取得する(S202)。データの系列数がアンテナ12の数と同一であれば(S204のY)、すなわちデータがすべてのアンテナ12から送信される場合、MIMO−LTSの系列数をデータの系列数に設定する(S206)。一方、データの系列数がアンテナ12の数と同一でなければ(S204のN)、すなわちデータがすべてのアンテナ12から送信されない場合、MIMO−LTSの系列数を「データの系列数+1」に設定する(S208)。なお、次にトレーニング信号を送信するタイミングにおいて、制御部30は、MIMO−LTSの系列数をさらにひとつ増加する。制御部30は、少なくともMIMO−LTS等とデータから、バースト信号を生成する(S210)。無線装置10は、バースト信号を送信する(S212)。また、トレーニング信号の送信が必要でなければ(S200のN)、処理を終了する。
FIG. 23 is a flowchart showing a transmission procedure corresponding to the burst format shown in FIGS. If transmission of the training signal is necessary (Y in S200), the
図24は、図22(a)−(d)のバーストフォーマットに対応した別の送信手順を示すフローチャートである。トレーニング信号の送信が必要であれば(S220のY)、制御部30は、レート情報よりデータレートを取得する(S222)。データレートが最低値であれば(S224のY)、制御部30は、レート情報でのデータレートを使用する(S226)。一方、データレートが最低値でなければ(S224のN)、制御部30は、レート情報でのデータレートを低下させ、低下させたデータレートを使用する(S228)。制御部30は、少なくともMIMO−LTS等とデータから、バースト信号を生成する(S230)。無線装置10は、バースト信号を送信する(S232)。また、トレーニング信号の送信が必要でなければ(S220のN)、処理を終了する。なお、図24に示した処理と、図23に示した処理を組み合わせてもよい。
FIG. 24 is a flowchart showing another transmission procedure corresponding to the burst format shown in FIGS. If it is necessary to transmit the training signal (Y in S220), the
さらに、図22(a)−(d)のバーストフォーマットの変形例を説明する。無線装置10は、図22(a)−(d)と同様に、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されるMIMO−STSと、複数の系列に配置されるMIMO−LTSと、MIMO−STSと同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列のバースト信号を生成する。さらに、無線装置10は、MIMO−STS、データにステアリング行列をそれぞれ乗算することによって、複数の系列の数までMIMO−STSとデータとを増加させる。また、送信装置は、MIMO−LTSに対してもステアリング行列を乗算する。以下、ステアリング行列を乗算した複数の系列のバースト信号も、これまでと区別せずに、「複数の系列のバースト信号」という。 Further, a modification of the burst format shown in FIGS. 22 (a) to 22 (d) will be described. Similarly to FIGS. 22A to 22D, the radio apparatus 10 includes a MIMO-STS arranged in at least one of a plurality of sequences, a MIMO-LTS arranged in the plurality of sequences, and a MIMO-STS. And a plurality of series burst signals including data arranged in the same series. Further, the radio apparatus 10 increases the MIMO-STS and the data to the number of a plurality of sequences by multiplying the MIMO-STS and the data by the steering matrix, respectively. The transmission device also multiplies the steering matrix for MIMO-LTS. Hereinafter, a plurality of series of burst signals multiplied by the steering matrix are also referred to as “a plurality of series of burst signals” without being distinguished from the above.
なお、ステアリング行列には、系列単位に、循環的なタイムシフトを実行させる成分が含まれている。循環的なタイムシフトは、前述のごとく、CDDと呼ばれるものであり、MIMO−STS等に対して、循環的なタイムシフトがなされる。MIMO−LTSとデータに対しても同様の処理がなされる。また、タイムシフト量は、複数の系列のバースト信号を単位にして異なっている。以上の処理のごとく、無線装置10は、複数の系列のバースト信号を変形させ、変形させた複数の系列のバースト信号を複数のアンテナ12からそれぞれ送信する。 Note that the steering matrix includes a component that causes a cyclic time shift to be performed for each series. As described above, the cyclic time shift is called CDD, and a cyclic time shift is performed on the MIMO-STS or the like. Similar processing is performed for the MIMO-LTS and data. In addition, the time shift amount differs in units of a plurality of series of burst signals. As described above, the radio apparatus 10 deforms a plurality of series of burst signals and transmits the plurality of transformed burst signals from the plurality of antennas 12, respectively.
以上のような実施例に対応した課題は、以下のように示されてもよい。すなわち、データの系列数が、アンテナ12の数に満たない場合であっても、MIMO−STS、MIMO−LTS、データをすべてのアンテナ12からまんべんなく送信したい。複数のアンテナ12にそれぞれ接続された複数の送信用アンプの負荷を均一化させたい。また、通信対象の無線装置における伝送路推定の精度が向上するようなバーストフォーマットによって、トレーニング信号を送信したい。また、通信対象の無線装置におけるレート情報の精度が向上するようなバーストフォーマットによって、トレーニング信号を送信したい。また、このようなトレーニング信号を送信する場合であっても、データの通信品質の悪化を抑えるようなバーストフォーマットによって、データを送信したい。また、データを受信させるために、トレーニング信号を有効に利用したい。 The problem corresponding to the above embodiment may be indicated as follows. That is, even when the number of data series is less than the number of antennas 12, it is desired to transmit MIMO-STS, MIMO-LTS, and data from all antennas 12 evenly. I want to equalize the loads of a plurality of transmission amplifiers connected to a plurality of antennas 12, respectively. It is also desirable to transmit the training signal in a burst format that improves the accuracy of channel estimation in the wireless device to be communicated. It is also desirable to transmit the training signal in a burst format that improves the accuracy of rate information in the wireless device to be communicated. In addition, even when such a training signal is transmitted, it is desired to transmit data in a burst format that suppresses deterioration in data communication quality. Also, I want to use the training signal effectively to receive data.
図25は、図22(a)−(d)のバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットを送信する送信装置300の構成を示す。ここで、図25の送信装置300は、図6の第1無線装置10aの一部に相当する。送信装置300は、誤り訂正部310、インターリーブ部312、変調部314、プリアンブル付加部316、空間分散部318、無線部20と総称される第1無線部20a、第2無線部20b、第3無線部20c、アンテナ12と総称される第1アンテナ12a、第2アンテナ12b、第3アンテナ12cを含む。
FIG. 25 shows a configuration of a
誤り訂正部310は、誤り訂正のための符号化をデータに行う。ここでは、畳込み符号化を行うものとし、その符号化率は予め規定された値の中から選択する。インターリーブ部312は、畳込み符号化したデータをインターリーブする。さらに、インターリーブ部312は、データを複数の系列に分離してから出力する。ここでは、ふたつの系列に分離する。ふたつの系列のデータは、互いに独立したデータといえる。
The
変調部314は、ふたつの系列のデータのそれぞれに対して、変調を実行する。プリアンブル付加部316は、変調されたデータに対してプリアンブルを付加する。そのため、プリアンブル付加部316は、プリアンブルとして、MIMO−STS、MIMO−LTS等を記憶する。プリアンブル付加部316は、複数の系列にそれぞれ配置されるMIMO−STSとMIMO−LTSと、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置されるデータとを含んだ複数の系列のバースト信号を生成する。前述のごとく、データは、ふたつの系列によって形成されている。ここで、複数の系列の数を「3」とするので、3つの系列のバースト信号に、MIMO−LTSが配置され、3つの系列のバースト信号のうちのふたつに、MIMO−STSとデータがそれぞれ配置される。その結果、プリアンブル付加部316からは、3つの系列のバースト信号が出力される。ここで、3つの系列のバースト信号のバーストフォーマットは、図22(a)−(d)のように示される。
ここで、MIMO−STSの詳細については、説明を省略するが、例えば、少なくとも、複数の系列のバースト信号のうちのひとつに対応したMIMO−STSは、他の系列のバーストに対応したMIMO−STSに対して、少なくとも一部が異なったサブキャリアを使用するように規定されてもよい。また、MIMO−STSでは、MIMO−STSのそれぞれに使用されるべきサブキャリアの数が等しく、かつ互いに異なったサブキャリアを使用するように規定されてもよい。また、前述のごとく、複数の系列のバースト信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、複数の系列のバースト信号に配置されるMIMO−LTS間には、トーン・インターリーブがなされる。 Here, description of the details of MIMO-STS is omitted, but for example, at least a MIMO-STS corresponding to one of a plurality of sequences of burst signals is a MIMO-STS corresponding to a burst of another sequence. On the other hand, at least a part of the subcarriers may be defined to be used. Moreover, in MIMO-STS, it may be prescribed | regulated that the number of subcarriers which should be used for each of MIMO-STS is equal, and uses mutually different subcarriers. Further, as described above, each of a plurality of burst signals uses a plurality of subcarriers, and tone interleaving is performed between MIMO-LTSs arranged in the plurality of burst signals.
空間分散部318は、複数の系列のバースト信号に対してステアリング行列をそれぞれ乗算することによって、ステアリング行列が乗算されたMIMO−LTSと、複数の系列の数まで増加させたMIMO−STSおよびデータとを生成する。ここで、空間分散部318は、乗算を実行する前に、入力したMIMO−STSおよびデータの次数を複数の系列の数まで拡張する。入力したMIMO−STSおよびデータの数は、「2」であり、ここでは、「Nin」によって代表させる。そのため、入力したデータは、「Nin×1」のベクトルによって示される。また、複数の系列の数は、「3」であり、ここでは、「Nout」によって代表させる。空間分散部318は、入力したデータの次数をNinからNoutに拡張させる。すなわち、「Nin×1」のベクトルを「Nout×1」のベクトルに拡張させる。その際、Nin+1行目からNout行目までの成分に「0」を挿入する。
また、ステアリング行列Sは、次のように示される。
ここで、δは、シフト量を示す。すなわち、空間分散部318は、複数の系列のそれぞれに対応したシフト量によって、直交行列が乗算されたMIMO−LTS内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行しつつ、複数の系列の数まで増加させたMIMO−STS内やデータ内での循環的なタイムシフトを系列単位に実行する。なお、シフト量は、系列を単位にして異なった値に設定される。以上の処理の結果、空間分散部318は、複数の系列のバースト信号を変形させる。
Here, δ represents the shift amount. That is, the
無線部20は、アンテナ12と同一の数だけ設けられる。無線部20は、変形された複数の系列のバースト信号を送信する。その際、無線部20は、変形された複数の系列のバースト信号を複数のアンテナ12に対応させながら送信する。また、無線部20は、図示しないIFFT部、GI部、直交変調部、周波数変換部、増幅部を含む。IFFT部は、IFFTを行い、複数のサブキャリアキャリアを使用した周波数領域の信号を時間領域に変換する。GI部は、時間領域のデータに対して、ガードインターバルを付加する。直交変調部は、直交変調を実行する。周波数変換部は、直交変調された信号を無線周波数の信号に周波数変換する。増幅部は、無線周波数の信号を増幅するパワーアンプである。なお、空間分散部318は、図示しないIFFT部の後段に設けられてもよい。
The same number of
図26は、図22(a)−(d)のバーストフォーマットを変形させたバーストフォーマットの構成を示す。ここでは、特に、図22(c)のバーストフォーマットを空間分散部318によって変形させた場合に対応する。図22(c)の「第1MIMO−STS」と「第2MIMO−STS」は、ステアリング行列の乗算の結果、3つの系列のMIMO−STSとなる。図26では、これを「第1MIMO−STS’」から「第3MIMO−STS’」として示す。また、MIMO−LTSは、ステアリング行列の乗算の結果、「MIMO−LTS’」となる。図26では、これを「第1MIMO−LTS(1)’」から「第3MIMO−STS(1)’」等として示す。図22(c)の「第1データ」と「第2データ」は、MIMO−STSと同様に、「第1データ’」から「第3データ’」として示される。 FIG. 26 shows a burst format configuration obtained by modifying the burst format of FIGS. Here, this particularly corresponds to the case where the burst distribution in FIG. The “first MIMO-STS” and the “second MIMO-STS” in FIG. 22C are three sequences of MIMO-STS as a result of multiplication of the steering matrix. In FIG. 26, this is indicated as “first MIMO-STS ′” to “third MIMO-STS ′”. Also, MIMO-LTS becomes “MIMO-LTS ′” as a result of multiplication of the steering matrix. In FIG. 26, this is indicated as “first MIMO-LTS (1) ′” to “third MIMO-STS (1) ′” or the like. “First data” and “second data” in FIG. 22C are indicated as “first data ′” to “third data ′”, similarly to the MIMO-STS.
本発明の実施例によれば、通信対象の無線装置に対して要求信号を送信する際に、複数のアンテナからトレーニング信号を送信するので、通信対象の無線装置でのレート情報であって、かつトレーニング信号にもとづいて生成されたレート情報を取得でき、レート情報の精度を向上できる。また、トレーニング信号を使用することによって、様々な伝送路の影響を考慮しながらレート情報が決定されるので、レート情報の精度を向上できる。また、要求信号とトレーニング信号とを連続して送信するので、最新のレート情報を取得できる。また、最新のレート情報を取得できるので、伝搬路が変動する場合であっても、レート情報の誤差を小さくできる。また、通信対象の無線装置のレート情報が必要なときに、要求信号を送信することによって、レート情報が定期的に送信されない場合であっても、正確なレート情報を取得できる。また、レート情報の精度が向上することによって、データの誤りが低減し、データを伝送する際の制御の精度を向上できる。また、レート要求信号やトレーニング信号を組合せて送信するので、実効的なデータレートの低下を抑制できる。 According to the embodiment of the present invention, when transmitting a request signal to a wireless device to be communicated, a training signal is transmitted from a plurality of antennas. Therefore, rate information in the wireless device to be communicated, and Rate information generated based on the training signal can be acquired, and the accuracy of the rate information can be improved. In addition, by using the training signal, the rate information is determined in consideration of the influence of various transmission paths, so that the accuracy of the rate information can be improved. Further, since the request signal and the training signal are continuously transmitted, the latest rate information can be acquired. Further, since the latest rate information can be acquired, the error in the rate information can be reduced even when the propagation path fluctuates. In addition, by transmitting a request signal when rate information of a wireless device to be communicated is required, accurate rate information can be acquired even when the rate information is not periodically transmitted. Further, by improving the accuracy of the rate information, data errors are reduced, and the accuracy of control when transmitting data can be improved. In addition, since the rate request signal and the training signal are transmitted in combination, it is possible to suppress a decrease in the effective data rate.
また、トレーニング信号を送信すべきアンテナの数を削減するので、消費電力を低減できる。また、通信に使用すべきアンテナからはトレーニング信号を送信するので、特性の悪化を抑制できる。また、消費電力を低減できるので、バッテリー駆動の場合、動作期間を長くできる。また、消費電力を低減できるので、無線装置を小型化できる。また、信号強度の高いアンテナを優先的に選択するので、データの伝送品質の悪化を抑制できる。また、無線品質に応じてアンテナを選択するので、消費電力を低減しつつ、データの伝送品質の悪化を抑制できる。また、データを受信すべきアンテナから既知信号を送信するので、通信対象の無線装置において導出される送信ウエイトベクトルの悪化を抑制し、かつデータを受信すべきアンテナを選択するので、消費電力を低減できる。また、導出される送信ウエイトベクトルを正確にできるので、アンテナ指向性の悪化を抑制できる。 In addition, since the number of antennas to which training signals should be transmitted is reduced, power consumption can be reduced. Moreover, since a training signal is transmitted from the antenna to be used for communication, it is possible to suppress deterioration of characteristics. Further, since the power consumption can be reduced, the operation period can be lengthened in the case of battery driving. In addition, since power consumption can be reduced, the wireless device can be downsized. In addition, since an antenna having a high signal strength is preferentially selected, deterioration of data transmission quality can be suppressed. Moreover, since the antenna is selected according to the radio quality, it is possible to suppress the deterioration of the data transmission quality while reducing the power consumption. In addition, since a known signal is transmitted from an antenna that should receive data, deterioration of the transmission weight vector derived in the wireless device to be communicated is suppressed, and an antenna that should receive data is selected, thus reducing power consumption. it can. Moreover, since the derived transmission weight vector can be made accurate, deterioration of antenna directivity can be suppressed.
また、トレーニング信号を送信する際に、ビームフォーミングを実行することによって、通信対象の無線装置における信号強度を増加でき、より高速な値を有したレート情報を取得できる。また、実際にデータを送信する際もビームフォーミングを実行するので、データの送信の際に適合したデータレートを取得できる。また、データレートを決定する際に、受信応答ベクトル間の相関値と受信応答ベクトル間の強度比を考慮するので、複数のアンテナのそれぞれから送信された信号間の影響を反映できる。また、決定したレート情報の正確性を向上できる。また、MIMOシステムにおいて、相関値が小さくなれば伝送特性が向上し、また強度比が小さくなれば向上するので、このような特性を反映するようにデータレートを決定できる。また、相関値と強度比にもとづいたデータレートの決定は、複数のキャリアを使用するシステムに適用できる。また、トレーニングを受信する際に、レート要求信号も受信するので、決定したレート情報を通知でき、精度の高いレート情報を供給できる。 Further, by executing beamforming when transmitting the training signal, the signal strength in the wireless device to be communicated can be increased, and rate information having a faster value can be acquired. In addition, since beam forming is executed also when data is actually transmitted, a data rate suitable for data transmission can be acquired. Further, since the correlation value between the reception response vectors and the intensity ratio between the reception response vectors are taken into account when determining the data rate, it is possible to reflect the influence between the signals transmitted from each of the plurality of antennas. In addition, the accuracy of the determined rate information can be improved. Further, in the MIMO system, the transmission characteristics are improved when the correlation value is reduced, and the transmission characteristics are improved when the intensity ratio is reduced. Therefore, the data rate can be determined so as to reflect such characteristics. The determination of the data rate based on the correlation value and the intensity ratio can be applied to a system using a plurality of carriers. Further, when receiving the training, the rate request signal is also received, so that the determined rate information can be notified, and highly accurate rate information can be supplied.
また、MIMO−STSとデータを送信するためのアンテナを同一にするので、受信側においてAGCの利得を設定する際のMIMO−STSが受信されるときの信号強度と、データが受信されるときの信号強度を近くできる。また、AGCの利得による受信品質の悪化を抑制できる。また、MIMO−STSを送信するためのアンテナに対応した部分に対して、MIMOを送信するためのアンテナ以外のアンテナに対応した部分による影響を小さくできるので、受信側において、MIMO−STSを送信するためのアンテナに対応した部分での伝送路推定の精度を向上できる。また、分割されたデータ間の干渉を小さくできる。 Also, since the antenna for transmitting data is the same as the MIMO-STS, the signal strength when receiving the MIMO-STS when setting the gain of AGC on the receiving side, and the data receiving time The signal strength can be close. In addition, it is possible to suppress deterioration in reception quality due to AGC gain. Further, since the influence of the part corresponding to the antenna other than the antenna for transmitting the MIMO can be reduced with respect to the part corresponding to the antenna for transmitting the MIMO-STS, the MIMO-STS is transmitted on the receiving side. Therefore, it is possible to improve the accuracy of transmission path estimation in the portion corresponding to the antenna for the purpose. Further, interference between the divided data can be reduced.
また、MIMO−LTSを送信すべきアンテナに、データを対応させる場合において、対応させられたアンテナからの無線伝送路の特性が、データの伝送に適していない場合であっても、データレートを低くすることによって、データの誤りの発生を低減できる。また、MIMO−LTSを送信するアンテナの数の増加に応じて、MIMO−STSを送信するアンテナの数も増加でき、かつMIMO−STSを送信するアンテナの数と同一のデータの系列を送信できる。また、データの系列の数を増加させた場合においても、データの伝送品質の低下を抑制できる。また、データを複数のアンテナに対応させる場合において、ひとつのアンテナに対応したMIMO−LTSとデータに同一のサブキャリアを使用することによって、それぞれのデータに対して使用すべきサブキャリアの選択を容易にできる。また、MIMO−LTSを送信すべきアンテナの数や、データの系列の数が変化する場合であっても、アンテナへのデータの割当を容易にできる。また、図20に対するふたつの変形例を組合せることによって、両方の効果を得ることができる。 In addition, when data is associated with an antenna to which MIMO-LTS is to be transmitted, the data rate is reduced even if the characteristics of the wireless transmission path from the associated antenna are not suitable for data transmission. By doing so, the occurrence of data errors can be reduced. Further, as the number of antennas transmitting MIMO-LTS increases, the number of antennas transmitting MIMO-STS can be increased, and the same data sequence as the number of antennas transmitting MIMO-STS can be transmitted. Further, even when the number of data series is increased, it is possible to suppress a decrease in data transmission quality. In addition, when data is made to correspond to a plurality of antennas, it is easy to select a subcarrier to be used for each data by using the same subcarrier for MIMO-LTS and data corresponding to one antenna. Can be. Further, even when the number of antennas to which MIMO-LTS is to be transmitted and the number of data sequences are changed, the assignment of data to the antennas can be facilitated. Moreover, both effects can be acquired by combining the two modifications with respect to FIG.
また、MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列以外の系列に配置される部分を出力する際に、複数のサブキャリアのうちの一部を使用するだけなので、当該部分の電力を小さくすることができ、当該部分に対してMIMO−STSが配置されていなくても、当該部分を伝送する際の精度を向上できる。また、MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列以外の系列に配置される部分での電力を小さくすることができるので、受信側において当該部分が歪む可能性を小さくできる。また、MIMO−LTSをすべてのアンテナに配置するので、データを伝送可能な伝送路の特性を受信側に測定させられる。また、通信対象の無線装置に対して要求信号を送信する際に、複数のアンテナからMIMO−LTSを送信するので、通信対象の無線装置におけるデータレートの情報であって、かつ既知信号にもとづいて新たに生成されたデータレートの情報を取得でき、情報の精度を向上できる。 In addition, when outputting a portion arranged in a sequence other than a sequence in which MIMO-STS is arranged in the MIMO-LTS, only a part of the plurality of subcarriers is used, so that the power of the portion is reduced. Even if no MIMO-STS is arranged for the part, the accuracy in transmitting the part can be improved. In addition, since power in a portion arranged in a sequence other than a sequence in which MIMO-STS is arranged in the MIMO-LTS can be reduced, the possibility of the portion being distorted on the receiving side can be reduced. In addition, since the MIMO-LTS is arranged on all antennas, the reception side can be made to measure the characteristics of a transmission path capable of transmitting data. In addition, when transmitting a request signal to a wireless device to be communicated, MIMO-LTS is transmitted from a plurality of antennas. Therefore, the data rate information in the wireless device to be communicated is based on a known signal. Newly generated data rate information can be acquired, and the accuracy of the information can be improved.
また、MIMO−LTSのうち、MIMO−STSを配置した系列以外の系列に配置される部分は、MIMO−STSを配置した系列に配置される部分と異なったタイミングに存在するので、MIMO−STSを配置した系列以外の系列に配置される部分が、MIMO−STSを配置した系列に与える影響を小さくできる。また、MIMO−STSを配置した系列に与える影響を小さくできるので、MIMO−STSを配置した系列に配置されるデータの伝送品質を向上できる。また、同一のタイミングにおいて、MIMO−LTSを配置する系列の数が増加するので、それらを平均したときの電力の変動を小さくできる。また、MIMO−LTSを配置する系列を平均したときの電力の変動を小さくできるので、MIMO−LTSの伝送を正確にできる。また、伝送効率を向上できる。また、データレートを低くするので、データの伝送品質を向上できる。また、MIMO−LTSを配置する系列の数を段階的に増加させるので、MIMO−LTSとデータとの電力差を徐々に大きくできる。 Also, in the MIMO-LTS, the portion arranged in a sequence other than the sequence in which the MIMO-STS is arranged exists at a different timing from the portion arranged in the sequence in which the MIMO-STS is arranged. It is possible to reduce the influence of a part arranged in a series other than the arranged series on the series in which the MIMO-STS is arranged. Further, since the influence on the sequence in which the MIMO-STS is arranged can be reduced, the transmission quality of data arranged in the sequence in which the MIMO-STS is arranged can be improved. Further, since the number of sequences in which the MIMO-LTS is arranged increases at the same timing, it is possible to reduce the fluctuation of power when averaging them. Moreover, since fluctuations in power when the sequences in which MIMO-LTS are arranged are averaged can be reduced, transmission of MIMO-LTS can be performed accurately. Moreover, transmission efficiency can be improved. Further, since the data rate is lowered, the data transmission quality can be improved. In addition, since the number of sequences in which MIMO-LTS is arranged is increased stepwise, the power difference between MIMO-LTS and data can be gradually increased.
また、データの系列の数がMIMO−LTSの系列の数よりも少なくても、直交行列による乗算と循環的なタイムシフト処理を実行するので、データの系列の数をMIMO−LTSの系列の数に一致できる。また、MIMO−LTSにも、データ系列と同様の処理を実行するので、通信対象となる無線装置に、データ受信の際に、MIMO−LTSを使用させられる。また、MIMO−LTSをすべてのアンテナから送信するので、受信側が、すべてのアンテナに対する伝送路を推定できる。また、データの系列の数がアンテナ数に等しくなくても、データにウォルシュ行列とCDDによる処理を実行することによって、すべてのアンテナから満遍なく信号を送信できる。また、データの電力をMIMO−LTSに合わせることができる。 Also, even if the number of data sequences is smaller than the number of MIMO-LTS sequences, multiplication by an orthogonal matrix and cyclic time shift processing are executed, so that the number of data sequences is the number of MIMO-LTS sequences. Can match. Also, since MIMO-LTS performs the same processing as that of the data sequence, the wireless device to be communicated can use MIMO-LTS when receiving data. Also, since MIMO-LTS is transmitted from all antennas, the receiving side can estimate transmission paths for all antennas. Further, even if the number of data series is not equal to the number of antennas, signals can be transmitted uniformly from all antennas by executing processing on the data using the Walsh matrix and CDD. Further, the power of data can be matched with MIMO-LTS.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例において、選択部28は、受信した信号の強度の大きいアンテナ12を優先的に選択している。しかしながらこれに限らず例えば、アンテナ12単位に遅延スプレッドを導出し、遅延スプレッドの小さいアンテナ12を優先的に選択してもよい。本変形例によれば、遅延波の影響が小さいアンテナ12を優先的に選択できる。つまり、無線品質のよいアンテナ12を優先的に選択すればよい。
In the embodiment of the present invention, the
本発明の実施例において、第1無線装置10aは、トレーニング信号を送信する際に使用すべきアンテナ12の本数と、トレーニング信号を受信する際に使用すべきアンテナ12の本数とを同一になるように制御している。しかしながらこれに限らず例えば、これらが異なるように制御を行ってもよい。すなわち、処理部22は、複数のアンテナ12によって、第2無線装置10bから、受信用のトレーニング信号を受信し、選択部28は、複数のアンテナ12のうち、トレーニング信号を送信すべき少なくともひとつのアンテナ12を選択する。その際、選択部28は、受信した受信用のトレーニング信号をもとに、複数のアンテナ12のそれぞれに対応した無線品質を導出し、無線品質のよいアンテナ12を優先的に選択してもよい。本変形例によれば、送信用のアンテナ12の本数と、受信用のアンテナ12の本数を独立に設定できる。
In the embodiment of the present invention, the
10 無線装置、 12 アンテナ、 14 アンテナ、 20 無線部、 22 処理部、 24 変復調部、 26 IF部、 28 選択部、 30 制御部、 32 レート情報管理部、 40 FFT部、 42 合成部、 44 参照信号生成部、 46 分離部、 48 IFFT部、 50 プリアンブル付加部、 52 送信ウエイトベクトル計算部、 54 受信ウエイトベクトル計算部、 56 乗算部、 58 乗算部、 60 加算部、 100 通信システム。 10 radio apparatus, 12 antenna, 14 antenna, 20 radio section, 22 processing section, 24 modulation / demodulation section, 26 IF section, 28 selection section, 30 control section, 32 rate information management section, 40 FFT section, 42 combining section, 44 A signal generation unit, 46 demultiplexing unit, 48 IFFT unit, 50 preamble addition unit, 52 transmission weight vector calculation unit, 54 reception weight vector calculation unit, 56 multiplication unit, 58 multiplication unit, 60 addition unit, 100 communication system.
Claims (8)
前記出力部から出力すべき複数の系列の信号として、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、前記第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成する生成部とを備え、
前記出力部から出力される複数の系列の信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、
前記生成部は、第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用することを特徴とする無線装置。 An output unit for outputting a plurality of series of signals;
As a plurality of series of signals to be output from the output unit, a first known signal arranged in at least one of a plurality of series, a second known signal arranged in a plurality of series, and the first known signal And a generation unit for generating a plurality of series of signals including data arranged in the same series,
Each of a plurality of series of signals output from the output unit uses a plurality of subcarriers,
The generation unit uses a part of the plurality of subcarriers at a predetermined timing for a portion arranged in a sequence other than the sequence in which the first known signal is arranged in the second known signal, A radio apparatus characterized by using a plurality of subcarriers as a whole while changing subcarriers to be used at different timings.
通信対象の無線装置との間の無線伝送路に応じたデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号を生成し、生成した要求信号を複数の系列の信号に含めて前記出力部から出力させる生成部とを備え、
前記出力部から出力される複数の系列の信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、
前記生成部は、要求信号を生成する際に、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、前記第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成し、かつ第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用することを特徴とする無線装置。 An output unit that outputs a plurality of series of signals to a wireless device to be communicated corresponding to a variable data rate;
Generate a request signal for causing the wireless device to provide information on the data rate according to the wireless transmission path with the wireless device to be communicated, and include the generated request signal in a plurality of series of signals A generation unit for outputting from the unit,
Each of a plurality of series of signals output from the output unit uses a plurality of subcarriers,
When generating the request signal, the generator generates a first known signal arranged in at least one of a plurality of sequences, a second known signal arranged in a plurality of sequences, and the first known signal, A plurality of series of signals including data arranged in the same series, and a predetermined part of the second known signal that is arranged in a series other than the series in which the first known signal is arranged A radio apparatus characterized by using a plurality of subcarriers as a whole while changing a subcarrier to be used at another timing while using a part of the plurality of subcarriers at the timing.
前記決定部では、第2既知信号を配置した系列の数が、データを配置した系列の数よりも多い場合に、第2既知信号を配置した系列の数が、データを配置した系列の数と同一である場合におけるデータレートよりも、低いデータレートに決定することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の無線装置。 Of the plurality of series of signals generated in the generating unit, further comprising a determining unit that determines a data rate of data,
In the determining unit, when the number of sequences in which the second known signal is arranged is larger than the number of sequences in which the data is arranged, the number of sequences in which the second known signal is arranged is equal to the number of sequences in which the data is arranged. The radio apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a data rate is determined to be lower than a data rate in the case of being identical.
複数の系列の信号のそれぞれは、複数のサブキャリアを使用しており、かつ第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用することを特徴とする送信方法。 A plurality including a first known signal arranged in at least one of a plurality of series, a second known signal arranged in the plurality of series, and data arranged in the same series as the first known signal A transmission method for generating and outputting a signal of a sequence of
Each of the plurality of series of signals uses a plurality of subcarriers and has a predetermined timing with respect to a portion of the second known signal arranged in a series other than the series in which the first known signal is arranged. A transmission method characterized by using a plurality of subcarriers as a whole while changing a subcarrier to be used at another timing while using a part of the plurality of subcarriers in FIG.
通信対象の無線装置との間の無線伝送路に応じたデータレートについての情報を当該無線装置に提供させるための要求信号を生成する際に、複数の系列のうちの少なくともひとつに配置される第1既知信号と、複数の系列に配置される第2既知信号と、前記第1既知信号と同一の系列に配置されるデータとを含んだ複数の系列の信号を生成し、かつ第2既知信号のうち、第1既知信号を配置した系列以外の系列に配置される部分に対して、所定のタイミングにおいて複数のサブキャリアのうちの一部を使用しつつ、別のタイミングにおいて使用すべきサブキャリアを変えながら、全体として複数のサブキャリアを使用することを特徴とする送信方法。 A transmission method for outputting a plurality of series of signals each using a plurality of subcarriers to a communication target wireless device corresponding to a variable data rate,
When generating a request signal for causing the wireless device to provide information on the data rate according to the wireless transmission path with the wireless device to be communicated, the first signal is arranged in at least one of the plurality of sequences. Generating a plurality of series signals including one known signal, a second known signal arranged in a plurality of series, and data arranged in the same series as the first known signal, and a second known signal Subcarriers to be used at another timing while using a part of the plurality of subcarriers at a predetermined timing for a portion arranged in a sequence other than the sequence where the first known signal is arranged A transmission method characterized by using a plurality of subcarriers as a whole while changing the frequency.
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