JP4744965B2 - 無線通信装置 - Google Patents
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Description
これにより、通信信号とは別に、補正用の信号(基準信号等)を発生する回路やスイッチ回路を追加させることなく、簡単な構成により無線通信装置における送受信回路に発生する偏差を補正することができる。
これにより、送信ウエイトを補正することで偏差を補正することができる。
これにより、相手側の無線通信装置と通信している信号を用いて、送受信回路間に発生する偏差を検出して補正することができる。
これにより、通信している相手側の無線通信装置において、受信した既知信号に基づいてチャネル推定値を推定し、チャネル推定値に基づいて補正用信号を生成して送信することで、この補正用信号を用いて送受信回路に発生する偏差を補正することができる。
また、第6に、上記第4に記載の無線通信装置であって、前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値に対して特異値分解を行い、その結果を用いて前記補正用信号を生成するものとする。
このように、チャネル推定値の逆数、または、チャネル推定値に対して特異値分解を行った結果を用いて補正用信号を生成して補正を行うことができる。
これにより、振幅変動を補正する振幅変動補正値を検出して、送受信回路間に発生する偏差を補正することができる。
このように、送信および受信のタイミングに応じて信号を切り換えることで、振幅変動を補正する振幅変動補正値を検出することができる。
このように、チャネル推定値の位相回転を補正するような補正用信号を生成し、この補正用信号を用いて送受信回路に発生する偏差を補正することができる。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る無線通信装置のブロック図である。無線通信装置100は、複数(N個)のアンテナ101−1〜101−Nと、複数(N個)の送受信切換手段(SW)102−1〜102−Nと、複数(N個)の送信回路103−1〜103−Nと、複数(N個)の受信回路104−1〜104−Nと、チャネル推定手段105と、受信信号重み付け合成手段106と、受信ウエイト生成手段107と、送信ウエイト生成手段108と、送信信号重み付け手段109と、補正値検出手段110と、補正値メモリ111とを有して構成される。
手順508において、生成された送信ウエイトは、下り回線を用いて送信するデータ信号に対し指向性送信する際のウエイトとして用いる。
そして、手順607では、送信ウエイト生成手段108において、受信ウエイトに対して式(8)の補正値Cjにより補正して送信ウエイトを生成する。これにより無線通信装置100における送受信ウエイトが決定する。
手順608において、生成された送信ウエイトは、上り回線を用いて送信するデータ信号に対し指向性送信する際のウエイトとして用いる。
また、トレーニング信号PLj(t)は、無線通信装置101で分離受信出来るように時分割多重あるいは符号分割多重を用いて送信する。すべてのプローブ信号を送信した後に、手順405では、送信されたプローブ信号Scalが、アンテナ間を伝搬する間にチャネル変動を受け、無線通信装置の101の各アンテナで受信される。受信信号は各受信回路104を伝送して、チャネル推定手段105に入力される。チャネル推定手段105では、トレーニング信号によりチャネル推定を行った場合と同様に、受信信号であるプローブ信号に対して振幅と位相を検出すると次の式(15)のようになる。この結果は、予め逆方向のリンクでのチャネル変動を検出した結果を用いて送信しているため、チャネル変動が十分に緩やかな場合、チャネル変動成分が打ち消され、アンテナ201及び送信回路203の偏差を検出することができる性質を利用している。
また、本実施形態では、補正値を検出する手法であるため、通信開始時等に少なくとも一度程度の検出を実施することで、伝搬路状況が変化した場合でも、その補正値を用いることができ、補正値の更新頻度は低く抑えることができる。
一方、チャネル推定情報あるいは送信ウエイト情報をフィードバックする手法を用いた場合、伝搬路状況が変化した場合は、その情報を再び送る必要があり、本手法は、伝送効率を高める面でも効果的である。
図7は、本発明の第2の実施形態に係る無線通信装置のブロック図である。図7に示す無線通信装置700は、複数(N個)のアンテナ701−1〜701−Nと、複数(N個)の送受信切換手段(SW)702−1〜702−Nと、複数(N個)の送信回路703−1〜703−Nと、複数(N個)の受信回路704−1〜704−Nと、チャネル推定手段705と、受信信号重み付け合成手段706と、受信ウエイト生成手段707と、送信ウエイト生成手段708と、送信信号重み付け手段709と、補正値検出手段(位相補正値検出手段)710と、補正値メモリ711と、複数(N個)の信号分配手段713−1〜713−Nと、振幅補正値検出手段714と、を有して構成される。
ここで、送信信号の一部の取り出し方法は、第1の方法として、取り出す送信信号をD/A変換後のアナログ信号とする場合は、その一部の信号を、分配器を通して分配して取り出す方法と、第2の方法として、取り出す送信信号をD/A変換前のデジタル信号とする場合は、デジタル信号のまま複製して、取り出す方法とがある。
また、第1の方法の取り出す送信信号をD/A変換後のアナログ信号とする場合は、送信回路の前の他に、送信回路を構成する入力に近い回路の系統間の偏差が十分に小さい場合、その回路の出力からの信号を取り出してもよい。
ここで、受信信号の一部の取り出し方法は、第1の方法として、取り出す受信信号をA/D変換前のアナログ信号とする場合は、その一部の信号を、分配器を通して分配して取り出す方法と、第2の方法として、取り出す受信信号をA/D変換後のデジタル信号とする場合は、デジタル信号のまま複製して、取り出す方法とがある。
また、第1の方法の取り出す受信信号をA/D変換前のアナログ信号とする場合は、受信回路の後から取り出す他に、受信回路を構成する出力に近い回路の系統間の偏差が十分に小さい場合、その回路の入力から信号を取り出してもよい。
無線通信装置700の第j番目のアンテナから基地局装置200の各アンテナまでのチャンル応答を用いて、無線通信装置の第j番目のアンテナに対するプローブ信号Scaljは次の式(21)のように生成される。
101、201、701 アンテナ
102、202、702 切換手段
103、203、703 送信回路
104、204、704 受信回路
105、205、705 チャネル推定手段
106、206、706 受信信号重み付け合成手段
107、207、707 受信ウエイト生成手段
108、208、708 送信ウエイト生成手段
109、209、709 送信信号重み付け手段
110、710 補正値検出手段
111、711 補正値メモリ
200 基地局装置
212 プローブ信号生成手段
713 分配手段
714 振幅補正値検出手段
Claims (8)
- 時分割複信方式(Time Division Duplex:TDD)による無線通信を行う無線通信装置であって、
複数のアンテナと、
当該無線通信装置と通信している相手側の無線通信装置に対して、既知である既知信号を送信する既知信号送信手段と、
前記複数のアンテナに送信信号を伝送する送信回路と、
前記複数のアンテナからの受信信号を伝送する受信回路と、
前記受信回路からの受信信号を用いてチャネル情報を検出するチャネル推定手段と、
前記チャネル推定手段からのチャネル情報を用いて前記送信回路と前記受信回路の間に発生する偏差を補正する補正値を検出する補正値検出手段とを備え、
前記補正値検出手段は、通信している相手側の無線通信装置から送信された補正用信号を用いて前記補正値を検出するとともに、
前記補正用信号は、前記通信している相手側の無線通信装置において、前記既知信号に基づいて推定されたチャンネル推定値に基づき生成されたものであることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置であって、
前記チャネル推定手段からのチャネル情報を用いて受信ウエイトを生成する受信ウエイト生成手段と、
前記受信回路からの複数の受信信号に対して前記受信ウエイトを用いて重み付けを行い、合成する受信信号重み付け合成手段と、
前記受信ウエイトと前記補正値検出手段からの補正値を用いて送信ウエイトを生成する送信ウエイト生成手段と、
送信データに対して前記送信ウエイトを用いて重み付けを行う送信信号重み付け手段とを備える無線通信装置。 - 請求項1記載の無線通信装置と無線通信を行う相手側の無線通信装置であって、
当該相手側の無線通信装置は、複数のアンテナと、前記複数のアンテナに送信信号を伝送する送信回路と、前記複数のアンテナからの受信信号を伝送する受信回路とを備えるとともに、
受信した既知信号に基づいてチャネル推定値を推定するチャネル推定手段と、
前記チャネル推定値に基づいて補正用信号を生成する補正用信号生成手段と、
生成した補正用信号を送信する補正用信号送信手段とを備える無線通信装置。 - 請求項3に記載の無線通信装置であって、
前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値の逆数となるように前記補正用信号を生成する無線通信装置。 - 請求項3に記載の無線通信装置であって、
前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値に対して特異値分解を行い、その結果を用いて前記補正用信号を生成する無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置であって、
前記送信回路からの送信信号の一部を分配する分配手段と、
前記分配手段で分配された送信信号を受信回路に伝送するように接続される切換手段と、
前記送信回路を伝送する前の信号と前記受信回路を伝送した後の信号とを入力して、前記送信回路又は前記受信回路を伝送することで変化する振幅変動を補正する振幅変動補正値を検出する振幅変動補正値検出手段とを備える無線通信装置。 - 請求項6に記載の無線通信装置であって、
前記切換手段は、時分割複信方式の送信タイミングには前記分配手段で分配した送信信号の一部を受信回路に伝送し、時分割複信方式の受信タイミングには前記分配手段で分配した送信信号の一部を受信回路に伝送しないように切り換える無線通信装置。 - 請求項3に記載の無線通信装置であって、
前記補正用信号生成手段は、前記チャネル推定値の位相回転を補正するように前記補正用信号を生成する無線通信装置。
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