JP5236829B2 - 通信装置 - Google Patents
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Description
但し、ここでは簡単のため受信機内熱雑音は考慮していない。これらの受信信号に対して、先程述べたように、まず、プリアンブル乗算部1028にてp’(f)の複素共役を取り、送信側で用いられたプリアンブルp(f)との乗算が行われる。これを式(3)に表す。
このプリアンブル乗算部1028の出力(式(3))は、乗算部1029及び乗算部1030へ送られ、それぞれ受信データ信号及び受信プリアンブルとの乗算が行われる。乗算部1029の出力を式(4)に、乗算部1030の出力を式(5)に示す。
式(4)に示すように、受信情報信号にプリアンブル乗算部1028の出力を乗算することにより、伝搬路変動c(f)による位相回転の影響が補償され、送信信号s(f)と等しい位相を有する信号が得られる。そして、このように得られた乗算部1029及び乗算部1030の出力(式(4)及び式(5))はデマッピング部1031に入力され、式(5)に示す伝搬路補償後のプリアンブルを基準として情報信号のデマッピングがサブキャリア毎に行われる。その後、必要なデータがP/S変換部1032においてシリアル化され、誤り訂正復号部1033において、誤り訂正が行なわれ、送信データが復号される。
本発明は、複数のアンテナからの信号を受信する際における伝搬路推定の精度を向上させることを目的とする。
まず、時間領域の信号をs(t)とし、s(t)を周波数領域に変換した信号をS(f
)とする。このs(t)とS(f)はフーリエ変換対であり式(6)の関係となっている。
このとき時間シフトの関係が成り立ち、式(7)で表される。
式(7)に示すように、隣り合うサブキャリア間で連続した位相回転を与えることにより(式(7)右辺)、時間領域における信号を時間シフトすることができる。したがって、このような位相回転を、例えば、全てのサブキャリアの振幅及び位相を等しく設定した信号(時間領域ではインパルス信号となる)に適用する場合にはインパルスの位置を制御することができる。
本発明の第1の実施の形態による無線通信技術は、ダウンリンク伝送を対象とし、送信(基地局)側に複数アンテナを備え、送信アンテナ選択ダイバーシチを行う場合のアンテナ選択法に関する。ここでは、複数のアンテナからOFDM信号を同時に送信するものとし、受信側においてそれぞれのアンテナから送信された信号を分離し、どのアンテナから送信された信号が最も高電力を有して受信されるかを推定する。
ずれか一方のアンテナ(例えばアンテナ部021)からのみ送信されているため、情報信号の伝搬路補償を行う際には、情報信号が送信された方のアンテナと受信アンテナとの間の伝搬路変動のみが得られればよい。そこで、時間フィルタ051(図3)は、情報信号と同じアンテナから送信されたプリアンブルBから得られる遅延プロファイルのみを通過させるように構成されており、先に述べたように、フィルタリングを開始する時間またはサンプル点は送信側で与えられた位相回転量(時間シフト量)に応じて決定される。本実施の形態では、アンテナ部025が選択されるものとしているため、送信側にて与えられている位相回転量は0であり、フィルタリングを開始する基準サンプル点も0となる。これとは逆に、アンテナ部031が選択された場合のフィルタリングは与えられた時間シフトに近い基準サンプル点から開始されることとなり、基準サンプル点以前のサンプルには0が挿入される。この時間フィルタ051の出力がDFT部052に入力され、情報信号の復調に必要な伝搬路変動推定値が得られる。次に、得られた伝搬路変動推定値と受信情報信号とが伝搬路補償・デマッピング部053に入力され、伝搬路補償及びデマッピングが行なわれる。そして、P/S変換部054を経由して、誤り訂正復号部055において誤り訂正復号が行われ、情報データが再生される。
ステップ018に示すように、受信機側送信装置282(図10)を用いて送信アンテナ数情報を送信側へフィードバックすることができる。この送信アンテナ数情報に基づき、送信側では送信アンテナ数情報と同数の情報信号ストリームが生成され、データパケットが送信されるため(ステップ003〜005)、受信装置ではデータパケットの受信及び復調を行うことができる(ステップ019)。
次に、本発明の第3の実施の形態による、無線通信技術について図面を参照しつつ説明を行う。
まず、本実施の形態による無線通信技術の対象となるセル配置例を図5に示す。ここでは、図5に示すように、3つの基地局S、T、Uがそれぞれカバーするセルの境界に端末Vが位置する場合の基地局識別技術について説明する。但し、全ての基地局は同期しているものとし、全てのセルで同一周波数が用いられるものとする。
図6に示すように、本実施の形態による基地局側送信装置は、プリアンブルA生成部100と、プリアンブルB生成部101と、位相回転部102と、マルチプレックス部103と、誤り訂正符号部104と、S/P変換部105と、マッピング部106と、IDFT部107と、P/S変換部108と、GI挿入部109と、D/A変換部110と、無線送信部111と、アンテナ部112と、を有している。この構成例は第1の実施の形態において送信アンテナ数を1とした場合と同じである。尚、基地局S、T、Uの全てにおいて同じ構成となっているものとする。
ある端末に対するデータを同時に送信することにより、容易にサイトダイバーシチ(ソフトコンバイン受信)を行うことができる。これにより、セル境界付近に位置する端末における受信特性を向上することが可能となる。
それぞれの基地局K、L、Mがアンテナ1とアンテナ2とを有している。そして、3つのセルの境界近傍に端末Jが位置している状況において、先に述べた第1の実施の形態又は第3の実施の形態を適用する場合には、各基地局のアンテナ毎に異なる位相回転をプリアンブルBに与え、各基地局の各アンテナから送信される信号が経由する伝搬路の遅延プロファイルを端末において分離することとなる。このように、分離する対象及び遅延波が多い場合には、アンテナ毎に与える時間シフト量の差が少なくなる。従って、図8(b)に示すように、分離後の遅延プロファイルが干渉し合うことがある。図8(b)に示す例では、基地局Kのアンテナ1から送信された信号の遅延プロファイルにおける最後のパスと、基地局Lのアンテナ1から送信された信号の遅延プロファイルにおける最初のパスが干渉しており、それ以外のパスも図8(b)に示すような干渉が生じている。このように隣り合う遅延プロファイル同士が干渉しあう場合には、基地局識別及びアンテナ選択に大きな誤差が生じるため、分離すべき遅延プロファイルの数が非常に多い場合には第1の実施の形態及び第3の実施の形態による遅延プロファイルの分離方法では分離が困難になる。尚、図では、説明のため隣り合うプロファイル同士をやや時間軸においてずらして表現しているが、実際には完全に重なり合成されている。
基地局Lの2つのアンテナから送信された信号が経由した伝搬路の遅延プロファイルのみが得られ、受信信号に基地局Mで用いられたプリアンブルパターンを乗算した場合には、基地局Mの2つのアンテナから送信された信号が経由した伝搬路の遅延プロファイルのみが得られる。このように、送信側においてプリアンブルの各サブキャリアに連続的な位相回転を与え、時間波形をシフトすることによる遅延プロファイルの分離のみでなく異なるプリアンブルパターンを用いることによる遅延プロファイルの分離も行うことにより、基地局に複数のアンテナが備えられている場合等、分離すべき遅延プロファイルが非常に多い場合にも、高精度な遅延プロファイルの測定、つまり基地局識別やアンテナ選択を行うことができる。
Claims (19)
- 複数のサブキャリアを用い、M(Mは2以上の整数)本のアンテナから、送受信機間で既知の信号を送信する期間とデータを送信する期間の少なくとも2つの期間を有するパケットを送信する送信方法であって、
前記既知の信号を送信する期間の少なくとも一部においてM個のプリアンブル信号を送信し、
前記M個のプリアンブル信号は互に異なる時間シフト量が加えられていることを特徴とし、
前記データを送信する期間において、M個のデータストリームを送信し、
前記M個のデータストリームは、前記M個のプリアンブル信号に加えられた時間シフト量と同一の時間シフト量が加えられ、
前記M個のプリアンブル信号と前記M個のデータストリームは、それぞれ異なるアンテナから送信されることを特徴とする送信方法。 - 前記加えられた時間シフト量には0を含むことを特徴とする請求項1記載の送信方法。
- 前記加えられた時間シフト量の最大値と最小値の差がガードインターバルの長さ以下となることを特徴とする請求項1又は2に記載の送信方法。
- 前記加えられた時間シフト量が2つの場合に、
前記時間シフト量の差がガードインターバルの長さの1/2となる大きさとすることを特徴とする請求項3記載の送信方法。 - 前記加えられた時間シフト量が3以上である場合に、
異なる値を持つ時間シフト量の2つの差が、一定値の整数倍となることを特徴とする請求項3記載の送信方法。 - 前記加えられた時間シフト量が3以上である場合に、
異なる値を持つ前記加えられた時間シフト量の2つの差の絶対値の最小値が、前記加えられた時間シフト量の種類が多いほど、小さくなることを特徴とする請求項3記載の送信方法。 - 前記既知の信号を送信する期間の中で、前記M個のプリアンブル信号を送信する期間以外に、前記M個のプリアンブル信号と異なる信号を送信することを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項記載の送信方法。
- 複数のサブキャリアを用い、複数のアンテナから、送受信機間で既知の信号を送信する期間と、複数のサブキャリアを用い、1又は複数のアンテナからデータを送信する期間の少なくとも2つの期間を有する信号の送信方法であって、
前記既知の信号を送信する期間の少なくとも一部において複数のアンテナ選択信号を送信し、
前記複数のアンテナ選択信号のうち、少なくとも2つのアンテナ選択信号は、互いに異なる時間シフト量を持つことを特徴とし、
前記データを送信する期間において、前記アンテナ選択信号を送信した送信アンテナ数より少ないアンテナ数でデータストリームを送信することを特徴とする送信方法。 - 前記データを送信するアンテナを、送信先からの指示により決定することを特徴とする請求項8記載の送信方法。
- 複数のサブキャリアを用い、M(Mは2以上の整数)本のアンテナから、送受信機間で既知の信号を送信する期間とデータを送信する期間の少なくとも2つの期間を有するパケットを送信する送信装置であって、
前記既知の信号を送信する期間の少なくとも一部においてM個のプリアンブル信号を送信する無線部と、
前記M個のプリアンブル信号に互に異なる時間シフト量を加える位相回転部とを有し、
前記無線部は、前記データを送信する期間において、M個のデータストリームを送信し、
前記位相回転部は、前記M個のストリームに、前記プリアンブル信号に加えられた時間シフト量と同一の時間シフト量を加え、
前記M個のプリアンブル信号と前記M個のデータストリームは、それぞれ異なるアンテナから送信されることを特徴とする送信装置。 - 前記加えられた時間シフト量には0を含むことを特徴とする請求項10記載の送信装置。
- 2のn乗が前記複数のサブキャリアの数以上となるnを用い、
前記プリアンブル信号に与える位相回転量をθとする場合に、全ての位相回転量に対し、
θ×(2のn乗)が2πの整数倍となることを特徴とする請求項10又は11記載の送信装置。 - 前記プリアンブル信号に対して与える位相回転量に対応する時間のシフト量を時間シフト量とした場合、全ての位相回転量に対応する時間シフト量がガードインターバルの長さ以下となることを特徴とする請求項10から12までのいずれ1項に記載の送信装置。
- 前記時間シフト量が2つの場合に、
前記時間シフト量の1つをガードインターバルの長さの1/2となる大きさとすることを特徴とする請求項13記載の送信装置。 - 前記時間シフト量が3以上である場合に、
異なる値を持つ前記時間シフト量の2つの差が、一定値の整数倍となることを特徴とする請求項13記載の送信装置。 - 前記時間シフト量が3以上である場合に、
異なる値を持つ前記時間シフト量の2つの差の最小値が、前記時間シフト量の種類が多いほど、小さくなることを特徴とする請求項13記載の送信装置。 - 前記既知の信号を送信する期間の中で、前記M個のプリアンブル信号を送信する期間以外に、前記M個のプリアンブル信号と異なる信号を送信することを特徴とする請求項10から16のいずれか1項に記載の送信装置。
- 複数のサブキャリアを用い、複数のアンテナから、送受信機間で既知の信号である複数のアンテナ選択信号を送信し、複数のサブキャリアを用い、1又は複数のアンテナからデータを送信する送信装置であって、
少なくとも位相回転部を有し、
該位相回転部では、前記アンテナ選択信号に対し、隣接するサブキャリア間で一定の位相差となる位相回転で与えるものであり、
該位相回転は少なくとも2つの前記アンテナ選択信号間で異なる量であることを特徴とし、
前記データを送信する際、前記アンテナ選択信号を送信した送信より少ないアンテナ数でデータストリームを送信することを特徴とする送信装置。 - 更に受信部を有し、送信先からアンテナを選択するための情報を受信することを特徴とする請求項18記載の送信装置。
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