JP2016134841A - 無線通信システム、無線通信方法、及び無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の無線通信装置は、複数のアンテナ素子で構成された第1のアレーアンテナと、第2の無線通信装置にチャネル推定用信号を送信する送信部とを備え、第2の無線通信装置は、複数のアンテナ素子で構成された第2のアレーアンテナと、チャネル推定用信号に基づいて伝搬チャネル情報を取得するチャネル推定部と、伝搬チャネル情報に基づいて第1の送信ウェイトを算出し、算出した第1の送信ウェイトで前回算出した第1の送信ウェイトを更新する第1の送信ウェイト算出部と、伝搬チャネル情報と前回取得された伝搬チャネル情報とに基づいてチャネル変動情報を生成し、前回生成された第1の送信ウェイトとチャネル変動情報とに基づいて第2の送信ウェイトを生成する第2の送信ウェイト生成部と、第2の送信ウェイトを送信データに乗算するウェイト乗算部と、を備える。
【選択図】図2
Description
情報端末は携帯端末から周期tupで時刻tn=n×tup(nは0以上の整数)に送信される上り信号を用いて伝搬チャネル情報を推定する。そして、情報端末は、取得した伝搬チャネル情報から送信ウェイトを生成し送信ビームフォーミングにより携帯端末への下り通信を行う。時刻tnにおけるk番目のサブキャリアの伝搬チャネル情報Hk(tn)から生成される送信ウェイトをWk(tn)、情報端末側での処理遅延をτとすると、携帯端末のk番目のサブキャリアの受信信号ベクトルykは次の式(1)で表される。
ZF−BF法の場合、時刻tnにおける伝搬チャネル情報Hk(tn)から次の式(2)及び式(3)のとおり、逆行列演算によりZFウェイトW’ZF,k(tn)を生成する。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態が適用できる無線通信システムの概要を示すものである。図1に示すように、無線通信システム1は、携帯端末2と、情報端末3からなる。携帯端末2は、ユーザが保持する無線通信装置であり、アレーアンテナ10を有している。情報端末3は、コンテンツを提供する無線通信装置であり、アレーアンテナ20を有している。情報端末3は、街頭、駅、空港等の公共施設、コンビニエンスストア等の店舗などに設置されている。携帯端末2のユーザは、携帯端末2を情報端末3にタッチすることで、電子書籍や音楽、映画などの大容量コンテンツを瞬時にダウンロードすることができる。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。上述の第1の実施形態では、図1に示したような無線通信システム1において、ユーザが携帯端末2を情報端末3にタッチしたときの手ぶれによるアンテナ素子の位置変動を想定した。手ぶれによる位置変動は、ユーザが携帯端末2を情報端末3にタッチしたときの初期位置の周辺を往復運動するような種類の位置変動である。
また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
10,110:アレーアンテナ
11−1〜11−4,111−1〜111−4:アンテナ素子
12−1〜12−4,112−1〜112−4:送受信部
20,120:アレーアンテナ
21−1〜21−4,121−1〜121−M:アンテナ素子
22−1〜22−4,122−1〜122−4:送受信部
23,123:チャネル推定部
24,124:チャネル変動算出部
25,125:ZFウェイト算出部
26,126:記憶部
27,127:送信ウェイト生成部
28,128:ウェイト乗算部
Claims (6)
- 第1の無線通信装置と第2の無線通信装置とが複数のアンテナ素子を用いてMIMO通信を行う無線通信システムであって、
前記第1の無線通信装置は、
複数のアンテナ素子で構成された第1のアレーアンテナと、
前記第2の無線通信装置にチャネル推定用信号を送信する送信部と、
を備え、
前記第2の無線通信装置は、
複数のアンテナ素子で構成された第2のアレーアンテナと、
前記第1の無線通信装置から送信された前記チャネル推定用信号に基づいて伝搬チャネル情報を取得するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部により取得された伝搬チャネル情報に基づいて第1の送信ウェイトを算出し、算出した前記第1の送信ウェイトで前回算出した第1の送信ウェイトを更新する第1の送信ウェイト算出部と、
前記チャネル推定部により取得された伝搬チャネル情報と前回取得された伝搬チャネル情報とに基づいてチャネル変動情報を生成し、前記第1の送信ウェイト算出部により前回生成された第1の送信ウェイトと、前記チャネル変動情報とに基づいて、第2の送信ウェイトを生成する第2の送信ウェイト生成部と、
前記第2の送信ウェイト生成部により生成された第2の送信ウェイトを送信データに乗算するウェイト乗算部と、
を備える無線通信システム。 - 前記第1の送信ウェイト算出部は、前記チャネル推定部により取得された伝搬チャネル情報に対して逆行列演算を行い、前記逆行列演算により得られるゼロフォーシングウェイトを前記第1の送信ウェイトとして算出し、
前記第2の送信ウェイト生成部は、前記チャネル変動情報に基づいて前記ゼロフォーシングウェイトの変動を近似したゼロフォーシングウェイト変動情報を生成し、前記第1の送信ウェイト算出部により前回生成されたゼロフォーシングウェイトと、前記ゼロフォーシングウェイト変動情報とに基づいて前記第2の送信ウェイトを生成する、
請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記第2のアレーアンテナを構成するアンテナ素子の中から、前記第1のアレーアンテナを構成するアンテナ素子の近傍にあるアンテナ素子を選定するアンテナ選定部と、
前記選定されたアンテナ素子からデータが送信されるように切り替えを行うスイッチ部と、
を更に備える、
請求項1又は2に記載の無線通信システム。 - 前記第1の送信ウェイト算出部は、前記第1のアレーアンテナと前記第2のアレーアンテナとの位置ずれの速さ、又は前記伝搬チャネル情報の変動の大きさに基づいて、前記第1の送信ウェイトの更新頻度を変更する、
請求項1から3のいずれか一項に記載の無線通信システム。 - 複数のアンテナ素子で構成された第1のアレーアンテナを備える第1の無線通信装置と、複数のアンテナ素子で構成された第2のアレーアンテナを備える第2の無線通信装置とがMIMO通信を行う無線通信方法であって、
前記第1の無線通信装置が前記第2の無線通信装置にチャネル推定用信号を送信するチャネル推定用信号送信ステップと、
前記第2の無線通信装置が前記第1の無線通信装置から送信されたチャネル推定用信号を受信して伝搬チャネル情報を取得するチャネル推定ステップと、
前記第2の無線通信装置がチャネル推定ステップにおいて取得された伝搬チャネル情報に基づいて第1の送信ウェイトを算出し、算出した前記第1の送信ウェイトで前回算出した第1の送信ウェイトを更新する第1のウェイト算出ステップと、
前記第2の無線通信装置が前記チャネル推定ステップにおいて取得された伝搬チャネル情報と前回取得された伝搬チャネル情報とに基づいてチャネル変動情報を生成し、前記第1のウェイト算出ステップにおいて前回生成された第1の送信ウェイト、前記チャネル変動情報とに基づいて、第2の送信ウェイトを生成する第2の送信ウェイト生成ステップと、
前記第2の無線通信装置が前記第2の送信ウェイト生成ステップにおいて生成された第2の送信ウェイトを送信データに乗算して前記第1の無線通信装置に送信する送信ステップと、
を有する無線通信方法。 - 他の無線通信装置から送信されるチャネル推定用信号に基づいてデータ送信を行う無線通信装置であって、
複数のアンテナ素子から構成されたアレーアンテナと、
前記チャネル推定用信号に基づいて伝搬チャネル情報を取得するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部により取得された伝搬チャネル情報に基づいて第1の送信ウェイトを算出する第1の送信ウェイト算出部と、
前記チャネル推定部により取得された伝搬チャネル情報と前回取得された伝搬チャネル情報とに基づいてチャネル変動情報を生成し、前記第1の送信ウェイト算出部により前回生成された第1の送信ウェイトと、前記チャネル変動情報とに基づいて、第2の送信ウェイトを生成する第2の送信ウェイト生成部と、
前記第2の送信ウェイト生成部により生成された第2の送信ウェイトを送信データに乗算するウェイト乗算部と、
を備える無線通信装置。
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