JP6440075B2 - 無線通信方法および無線通信装置 - Google Patents
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Description
図10において、基地局30は、アンテナの指向性(ビーム)を端末局40Aおよび端末局40Bにそれぞれ向ける制御により、同一周波数チャネルおよび同一時刻で端末局40Aおよび端末局40Bと同時通信を行う。H1 とH2 は、基地局30と端末局40Aとの間および基地局30と端末局40Bとの間の伝搬チャネル情報であり、伝搬チャネル情報から算出される送信ウエイトおよび受信ウエイトを用いることにより、基地局30は端末局40Aおよび端末局40Bとの同時通信が可能になっている。
図11において、基地局30は、端末局40Aおよび端末局40Bに対して送信すべきデータが発生すると、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance ;搬送波検知多重アクセス/衝突回避)制御により、ランダムな時間間隔でキャリアセンス(CS)を行い、通信周波数帯域が使用されていないアイドル状態と、通信周波数帯域が使用されているビジー状態のいずれであるのかを判定する。基地局30が、アイドル状態であることを検出すると、ヌルデータパケットの送信を知らせるヌルデータパケットアナウンスメント(NDPA:Null Data Packet Announcement )を送信し、続いて伝搬チャネル情報推定用のヌルデータで構成されるヌルデータパケット(NDP:Null Data Packet)を送信する。
図13において、基地局50が送信する無線信号は、アンテナ通知用信号103とマルチユーザMIMO伝送用信号102で構成される。アンテナ通知用信号103には、端末局60A,60Bごとに、かつサブキャリアごとに対応するアンテナ番号1,2が記載される。このようなアンテナ通知用信号103がアンテナ通知に係るオーバーヘッドとなるが、選択するアンテナ数、端末局数、サブキャリア数の増加に伴い、アンテナ通知に係るオーバーヘッドが大きくなり、伝送効率が低下することになる。
図1は、本発明の実施例1の無線通信方法および無線通信装置の概要を示す。
図1において、基地局10と端末局20A,20Bがアンテナ選択型マルチユーザMIMO伝送を行う基本構成については、従来例と同様である。ここでは、端末局20A,20Bがそれぞれアンテナ1,2を備え、基地局10がサブキャリアごとに使用する端末局のアンテナを選択してマルチユーザMIMO伝送用信号を送信し、端末局20A,20Bがサブキャリアごとに選択されたアンテナで受信するものとする。
図2において、基地局10が送信する無線信号は、アンテナ判定用信号101とマルチユーザMIMO伝送用信号102で構成される。アンテナ判定用信号101は、各端末局がそれぞれのアンテナにおいて、サブキャリアごとに所望信号電力と干渉電力を検出し、その比により基地局がサブキャリアごとに選択した各端末局のアンテナを判定できるように設定される。すなわち、アンテナ判定用信号101は、基地局10がサブキャリアごとに各端末局20A,20Bの選択したアンテナに対応するマルチユーザMIMO伝送用の送信ウエイトと、無線LANシステム等で利用される伝搬チャネル推定用の既知信号を乗算した信号を時系列に並べた信号である。
図3において、伝搬チャネル情報記憶部11、アンテナ選択部12a、マルチユーザMIMO伝送用ウエイト算出部13a、マルチユーザMIMO伝送用信号生成部14は、従来のアンテナ選択型マルチユーザMIMO伝送システムの基地局と同様の構成である。伝搬チャネル情報記憶部11は、例えば図1に示す端末局20A,20Bごとに、事前に取得した伝搬チャネル情報H1 ,H2 を記憶する。ここでは、図11の時刻3〜時刻12に示す信号のやりとりにより事前に取得することを想定している。
図4において、端末局20は、アンテナ21−1〜21−Sと、受信部22−1〜22−Sと、アンテナ判定部23と、マルチユーザMIMO伝送信号受信部24とを備える。
図6は、本発明の実施例2の無線通信方法および無線通信装置の概要を示す。
図6において、基地局10と端末局20A,20Bがアンテナ選択型マルチユーザMIMO伝送を行う基本構成については、従来例と同様である。ここでは、端末局20A,20Bがそれぞれアンテナ1,2を備え、基地局10がサブキャリアごとに使用する端末局のアンテナを選択してマルチユーザMIMO伝送用信号を送信し、端末局20A,20Bがサブキャリアごとに選択されたアンテナで受信するものとする。
図7において、基地局10が送信する無線信号は、アンテナ判定用信号101’とマルチユーザMIMO伝送用信号102で構成される。アンテナ判定用信号101’は、各端末局がそれぞれのアンテナにおいてサブキャリアごとに受信電力を検出し、最も受信電力が低いアンテナを判定できるように設定される。すなわち、アンテナ判定用信号101’は、基地局10がサブキャリアごとに各端末局20A,20Bの選択したアンテナに対応するマルチユーザMIMO伝送用の送信ウエイトと、無線LANシステム等で利用される伝搬チャネル推定用の既知信号を乗算した信号を加算して1つの信号としている。
図8は、本発明の実施例3における基地局10の構成例を示す。
図9は、本発明の実施例3における基地局10および端末局20の処理手順例を示す。 図8および図9において、実施例3の基地局10は、アンテナ選択部12bおよびマルチユーザMIMO伝送用ウエイト算出部13bの処理手順が、図3に示す実施例1の基地局10におけるアンテナ選択部12aおよびマルチユーザMIMO伝送用ウエイト算出部13bの処理手順と異なる他は、実施例1と同様である。
11 伝搬チャネル情報記憶部
12a,12b アンテナ選択部
13a,13b マルチユーザMIMO伝送用ウエイト算出部
14 マルチユーザMIMO伝送用信号生成部
16 アンテナ判定用信号生成部
17−1〜17−m 信号加算部
18−1〜18−m 送信部
19−1〜19−m アンテナ
20A,20B 端末局
21−1〜21−S アンテナ
22−1〜22−S 受信部
23 アンテナ判定部
24 マルチユーザMIMO伝送信号受信部
101,101’ アンテナ判定用信号
102 マルチユーザMIMO伝送用信号
103 アンテナ通知用信号
Claims (6)
- 複数のアンテナを有する基地局が、サブキャリアごとに複数の端末局のそれぞれ複数のアンテナから選択されたアンテナに対して、同一周波数チャネルおよび同一時刻にマルチユーザMIMO伝送を行う無線通信方法において、
前記基地局が前記端末局との間の伝搬チャネル情報を用いてサブキャリアごとに使用する前記端末局のアンテナを選択する第1ステップと、
前記基地局が前記サブキャリアごとに選択した前記端末局のアンテナに対するマルチユーザMIMO伝送用の送信ウエイトを算出する第2ステップと、
前記基地局が前記端末局ごとの前記送信ウエイトと、伝搬チャネル推定用の既知信号とを乗算して時系列に並べたアンテナ判定用信号を生成する第3ステップと、
前記基地局が前記アンテナ判定用信号を含めたマルチユーザMIMO伝送用信号を送信する第4ステップと、
前記端末局が、前記複数のアンテナで受信した前記アンテナ判定用信号から、前記サブキャリアごとに所望信号電力および干渉電力を検出し、所望信号電力と干渉電力との比が最大となるアンテナを前記基地局が選択したアンテナとして判定する第5ステップと、
前記端末局が、前記サブキャリアごとに判定したアンテナで前記マルチユーザMIMO伝送用信号を受信する第6ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。 - 複数のアンテナを有する基地局が、サブキャリアごとに複数の端末局のそれぞれ複数のアンテナから選択されたアンテナに対して、同一周波数チャネルおよび同一時刻にマルチユーザMIMO伝送を行う無線通信方法において、
前記基地局が前記端末局との間の伝搬チャネル情報を用いてサブキャリアごとに使用する前記端末局のアンテナを選択する第1ステップと、
前記基地局が前記サブキャリアごとに選択した前記端末局のアンテナに対するマルチユーザMIMO伝送用の送信ウエイトを算出する第2ステップと、
前記基地局が前記端末局ごとの前記送信ウエイトと、伝搬チャネル推定用の既知信号とを乗算して加算したアンテナ判定用信号を生成する第3ステップと、
前記基地局が前記アンテナ判定用信号を含めたマルチユーザMIMO伝送用信号を送信する第4ステップと、
前記端末局が、前記複数のアンテナで受信した前記アンテナ判定用信号から、前記サブキャリアごとに各アンテナの受信電力を検出し、最も受信電力が低いアンテナを前記基地局が選択したアンテナとして判定する第5ステップと、
前記端末局が、前記サブキャリアごとに判定したアンテナで前記マルチユーザMIMO伝送用信号を受信する第6ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。 - 請求項1または請求項2に記載の無線通信方法において、
前記第1ステップは、前記第3ステップで生成される前記アンテナ判定用信号によるアンテナの判定誤りが低下する前記端末局のアンテナを前記サブキャリアごとに選択する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 複数のアンテナを有する基地局が、サブキャリアごとに複数の端末局のそれぞれ複数のアンテナから選択されたアンテナに対して、同一周波数チャネルおよび同一時刻にマルチユーザMIMO伝送を行う無線通信装置において、
前記基地局は、
前記端末局との間の伝搬チャネル情報を用いてサブキャリアごとに使用する前記端末局のアンテナを選択するアンテナ選択手段と、
前記サブキャリアごとに選択した前記端末局のアンテナに対するマルチユーザMIMO伝送用の送信ウエイトを算出する送信ウエイト算出手段と、
前記端末局ごとの前記送信ウエイトと、伝搬チャネル推定用の既知信号とを乗算して時系列に並べたアンテナ判定用信号を生成するアンテナ判定用信号生成手段と、
前記アンテナ判定用信号を含めたマルチユーザMIMO伝送用信号を送信する送信手段とを備え、
前記端末局は、
前記複数のアンテナで受信した前記アンテナ判定用信号の受信電力から、前記サブキャリアごとに所望信号電力および干渉電力を検出し、所望信号電力と干渉電力との比が最大となるアンテナを前記基地局が選択したアンテナとして判定するアンテナ判定手段と、
前記サブキャリアごとに判定したアンテナで前記マルチユーザMIMO伝送用信号を受信する受信手段とを備えた
ことを特徴とする無線通信装置。 - 複数のアンテナを有する基地局が、サブキャリアごとに複数の端末局のそれぞれ複数のアンテナから選択されたアンテナに対して、同一周波数チャネルおよび同一時刻にマルチユーザMIMO伝送を行う無線通信装置において、
前記基地局は、
前記端末局との間の伝搬チャネル情報を用いてサブキャリアごとに使用する前記端末局のアンテナを選択するアンテナ選択手段と、
前記サブキャリアごとに選択した前記端末局のアンテナに対するマルチユーザMIMO伝送用の送信ウエイトを算出する送信ウエイト算出手段と、
前記端末局ごとの前記送信ウエイトと、伝搬チャネル推定用の既知信号とを乗算して加算したアンテナ判定用信号を生成するアンテナ判定用信号生成手段と、
前記アンテナ判定用信号を含めたマルチユーザMIMO伝送用信号を送信する送信手段とを備え、
前記端末局は、
前記複数のアンテナで受信した前記アンテナ判定用信号から、前記サブキャリアごとに各アンテナの受信電力を検出し、最も受信電力が低いアンテナを前記基地局が選択したアンテナとして判定するアンテナ判定手段と、
前記サブキャリアごとに判定したアンテナで前記マルチユーザMIMO伝送用信号を受信する受信手段とを備えた
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項4または請求項5に記載の無線通信装置において、
前記基地局のアンテナ選択手段は、前記アンテナ判定用信号生成手段で生成される前記アンテナ判定用信号によるアンテナの判定誤りが低下する前記端末局のアンテナを前記サブキャリアごとに選択する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
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JP2015124685A JP6440075B2 (ja) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | 無線通信方法および無線通信装置 |
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JP2015124685A JP6440075B2 (ja) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | 無線通信方法および無線通信装置 |
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JP2015124685A Active JP6440075B2 (ja) | 2015-06-22 | 2015-06-22 | 無線通信方法および無線通信装置 |
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