JP6969446B2 - 無線通信システム、無線通信方法および送信装置 - Google Patents
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Description
[GI付加/除去操作]
次に、GI長を超えない遅延波環境の場合と、GI長を超える遅延波環境の場合とにおけるGI付加/除去操作について詳しく説明する。
(GI長を超えない遅延波環境の場合)
図3は、遅延波の遅延時間がGI長より短い場合のGI付加/除去操作の一例を示す。GI長を超えない遅延波環境下では、歪みのない信号分離が可能となるため、シンボルブロック間干渉を抑制した通信を行うことができる。
(GI長を超える遅延波環境の場合)
図4は、遅延波の遅延時間がGI長より長い場合のGI付加/除去操作の一例を示す。
(データ送信局101側でのGI付加操作)
次に、データ送信局101側において、GIを付加する操作について説明する。ここで、説明を単純化するために、データ送信局101の第nt番目のアンテナ111から送信され、データ受信局102の第nr番目のアンテナ112で受信される信号について考える。なお、データ送信局101とデータ受信局102との間で送受信されるフレームは、図3および図4で説明したフレーム151と同じであるが、インパルス応答はh0,n_rn_t,・・・・,hL−1,n_rn_t、送信信号ブロックはx0,n_t,x1,n_t・・・・xN_s−1,n_t、受信信号ブロックはy0,n_r,y1,n_r・・・・yN_s−1,n_rのように表記される。
yn:受信信号ブロック
xn:送信信号ブロック
xI n:1つ前のブロック送信信号
hn:通信路インパルス応答
wn:付加雑音
x’n:GI付加後の送信信号ブロック
y’n:GI除去前の受信信号ブロック
そして、データ送信局101から送信される送信信号ブロックxnは、式(3)で表すことができる。
[固有モード伝送を用いる実施形態]
次に、本実施形態に係る無線通信システム100において、巡回行列化された通信路に対して固有モード伝送を用いる実施形態について説明する。
(1)欠損前の通信路行列
先ず、欠損前の通信路行列H〜(〜はHの上に記載されるチルド記号)は、式(22)で表される。
(3)1つ前のシンボルブロックからの干渉部分の通信路行列
次に、1つ前のシンボルブロックからの干渉部分の通信路行列HIは、式(28)で表される。
(瞬時SINRの算出)
次に、瞬時SINRの算出方法について説明する。ここで、第n番目の受信シンボルブロックYnは、式(30)で表される。
(所要SNRの算出)
次に、MCSインデックス毎の所要SNR(dB)は、式(35)により求めることができる。
式(35)において、最小受信感度(dBm)は、例えば図5に示すMCSインデックス毎の最小受信感度の値から取得できる(例えば非特許文献1のTable22−25参照)。一例として、図5において、MCSインデックスが9(変調方式が256QAM,符号化率が5/6)の場合、帯域幅Δfが20MHzのときの最小受信感度は−57dBmである。
(ここで、K:ボルツマン定数、T:絶対温度、Δf:帯域幅)
一例として、図5に示すMCSインデックスが9で、帯域幅Δfが20MHz、室温が摂氏27度、雑音指数6dBと仮定して、式(35)および式(36)により計算すると、所要SNRは約36dBとなる。
(スループットの算出)
次に、スループットの算出例について説明する。
[無線通信システム100の処理方法]
図7は、図1に示した本実施形態に係る無線通信システム100の処理例を示す。なお、図7に示した処理は、データ送信局101およびデータ受信局102により実行される。
ここで、NGはGI長延伸の刻み長であり、例えばNGを1シンボル長時間とした場合、1シンボル単位でGI長が延伸される。
Claims (3)
- 送信装置と受信装置との間で時間領域信号を用いてシンボルブロック化シングルキャリア通信を行う無線通信システムにおいて、
前記送信装置は、
単一もしくは複数のアンテナを用いて通信を行う送信側通信部と、
データ信号またはトレーニング信号をシンボルブロック化したシングルキャリア信号を生成する変調部と、
前記変調部が出力する信号にガードインターバルを挿入して前記送信側通信部に送信させるガードインターバル挿入部と、
前記変調部と前記ガードインターバル挿入部との間に設けられ、前記変調部が出力する信号に、前記送信側通信部が送信する信号を前記受信装置で分離するための送信重み付け係数を乗算する送信側ウェイト乗算部と、
通信開始前に、トレーニング信号を送信して前記受信装置から通信路のインパルス応答の情報を取得し、前記通信路のインパルス応答に基づいて前記ガードインターバルの長さに対する特定期間のSINRの変化を算出し、算出された前記特定期間のSINRに応じて最大のスループットが得られる変調・符号化方式と前記ガードインターバルの長さとを決定する制御部と
を少なくとも有し、
前記受信装置は、
単一もしくは複数のアンテナを用いて通信を行う受信側通信部と、
前記受信側通信部が受信する信号の前記ガードインターバルを除去するガードインターバル除去部と、
前記ガードインターバル除去部が出力するシングルキャリア信号を復調する復調部と、
前記ガードインターバル除去部と前記復調部との間に設けられ、前記ガードインターバル除去部が出力するシングルキャリア信号に、前記受信側通信部が受信する信号を分離するための受信重み付け係数を乗算する受信側ウェイト乗算部と、
前記送信装置から送信されるトレーニング信号により前記通信路のインパルス応答を推定し、推定した前記通信路のインパルス応答の情報を前記受信側通信部により前記送信装置へ通知する推定部と
を少なくとも有し、
前記制御部は、
前記通信路のインパルス応答から得られるインパルス応答行列に対して特異値分解を行うことにより、前記送信重み付け係数及び前記受信重み付け係数を算出するとともに、前記通信路のインパルス応答からそれぞれ得られる、前記ガードインターバルの長さよりも長い遅延波により欠損する前の通信路行列、欠損した部分の通信路行列、及び1つ前のシンボルブロックからの干渉部分の通信路行列と、前記送信重み付け係数及び前記受信重み付け係数とに基づいて、前記特定期間のSINRを算出する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 単一もしくは複数のアンテナをそれぞれ有する送信装置と受信装置との間で時間領域信号を用いてシンボルブロック化シングルキャリア通信を行う無線通信方法であって、
前記送信装置は、
データ信号またはトレーニング信号をシンボルブロック化したシングルキャリア信号に、前記アンテナで送信される信号を前記受信装置で分離するための送信重み付け係数を乗算し、ガードインターバルを挿入して前記アンテナから送信する第1の処理と、
通信開始前に、トレーニング信号を送信して前記受信装置から通信路のインパルス応答の情報を取得し、前記通信路のインパルス応答に基づいて前記ガードインターバルの長さに対する算出される特定期間のSINRの変化を算出し、算出された前記特定期間のSINRに応じて最大のスループットが得られる変調・符号化方式と前記ガードインターバルの長さとを決定する第2の処理と
を行い、
前記受信装置は、
前記送信装置から受信する信号の前記ガードインターバルを除去した信号に、前記送信装置から受信する信号を分離するための受信重み付け係数を乗算し、受信信号を復調する第3の処理と、
前記送信装置から送信されるトレーニング信号により前記通信路のインパルス応答を推定し、推定した前記通信路のインパルス応答の情報を前記送信装置へ通知する第4の処理と
を行い、
前記第2の処理では、
前記通信路のインパルス応答から得られるインパルス応答行列に対して特異値分解を行うことにより、前記送信重み付け係数及び前記受信重み付け係数を算出するとともに、前記通信路のインパルス応答からそれぞれ得られる、前記ガードインターバルの長さよりも長い遅延波により欠損する前の通信路行列、欠損した部分の通信路行列、及び1つ前のシンボルブロックからの干渉部分の通信路行列と、前記送信重み付け係数及び前記受信重み付け係数とに基づいて、前記特定期間のSINRを算出する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 送信装置と受信装置との間で時間領域信号を用いてシンボルブロック化シングルキャリア通信を行う無線通信システムにおける前記送信装置であって、
単一もしくは複数のアンテナを用いて通信を行う通信部と、
データ信号またはトレーニング信号をシンボルブロック化したシングルキャリア信号を生成する変調部と、
前記変調部が出力する信号にガードインターバルを挿入して前記通信部に送信させるガードインターバル挿入部と、
前記変調部と前記ガードインターバル挿入部との間に設けられ、前記変調部が出力する信号に、前記通信部が送信する信号を前記受信装置で分離するための送信重み付け係数を乗算するウェイト乗算部と、
通信開始前に、トレーニング信号を送信して前記受信装置から通信路のインパルス応答の情報を取得し、前記通信路のインパルス応答に基づいて前記ガードインターバルの長さに対する特定期間のSINRの変化を算出し、算出された前記特定期間のSINRに応じて最大のスループットが得られる変調・符号化方式と前記ガードインターバルの長さとを決定する制御部と
を有し、
前記制御部は、
前記通信路のインパルス応答から得られるインパルス応答行列に対して特異値分解を行うことにより、前記送信重み付け係数、及び前記受信装置が当該送信装置から受信する信号を分離するために、当該送信装置から受信する信号の前記ガードインターバルを除去した信号に乗算する受信重み付け係数を算出するとともに、前記通信路のインパルス応答からそれぞれ得られる、前記ガードインターバルの長さよりも長い遅延波により欠損する前の通信路行列、欠損した部分の通信路行列、及び1つ前のシンボルブロックからの干渉部分の通信路行列と、前記送信重み付け係数及び前記受信重み付け係数とに基づいて、前記特定期間のSINRを算出する
ことを特徴とする送信装置。
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