JP7468667B2 - 受信装置、受信方法、プログラム、及び送信装置 - Google Patents
受信装置、受信方法、プログラム、及び送信装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7468667B2 JP7468667B2 JP2022543854A JP2022543854A JP7468667B2 JP 7468667 B2 JP7468667 B2 JP 7468667B2 JP 2022543854 A JP2022543854 A JP 2022543854A JP 2022543854 A JP2022543854 A JP 2022543854A JP 7468667 B2 JP7468667 B2 JP 7468667B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- characteristic
- signal
- variable
- unit
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 27
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 93
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims description 37
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 15
- 239000000284 extract Substances 0.000 claims description 12
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 47
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 34
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 29
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 17
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 8
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 7
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 244000045947 parasite Species 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000004984 smart glass Substances 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/0413—MIMO systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
Description
送信装置から送信される無線信号を、アンテナ特性を高速かつ周期的に切り替えながら受信する前記特性可変アンテナと、
前記無線信号を受信する際の前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報に基づいて、前記無線信号の伝送に関する設定を決定し、決定した前記設定を前記送信装置に通知する通知部と、
前記設定により前記送信装置から送信される前記無線信号から、前記特性可変アンテナが第1アンテナ特性である各時点で受信した第1信号と、前記特性可変アンテナが第2アンテナ特性である各時点で受信した第2信号とを抽出する信号抽出部と、
を備える受信装置が提供される。
図1、及び図2に、本実施の形態における無線通信システムの構成例を示す。図1、及び図2に示すように、本実施の形態における無線通信システムは、無線端末局1と無線基地局2とを有する。無線端末局1は1以上のアンテナを有しており、無線基地局2は1本の特性可変アンテナを有している。無線基地局2における特性可変アンテナの数は複数であってもよい。図示のとおり、本実施の形態では、無線端末局1から無線基地局2への上り方向の通信(アップリンク)を対象としている。
無線基地局2は、例えば、非特許文献1に開示されたVirtual Massive MIMO(VM-MIMO)の技術により、1本の特性可変アンテナを用いた仮想的なマルチアンテナで各無線信号の受信を行ってもよい。
図4に、本実施の形態における無線端末局1の構成例を示す。図4に示すとおり、無線端末局1は、1以上のアンテナ10、複数のRF部11、複数のD/A変換部12、MIMO信号生成部13、及び設定部14を有する。なお、一般的に無線端末局1に搭載される機能ブロックについては省略している。
図5に、本実施の形態における無線基地局2の構成例を示す。図5に示すように、本実施の形態における無線基地局2は、特性可変アンテナ20、RF部21、A/D変換部22、アンテナ制御部23、信号抽出部24、MIMO信号復調部25、指標値算出部26、及び決定部27(「通知部」の一例。)を有する。なお、一般的に無線基地局に搭載される機能ブロックについては図示を省略している。各部の機能は下記のとおりである。
特性可変アンテナ20は、アンテナの特性を切り替え可能なアンテナであり、アンテナ特性を切り替えながら、無線端末局1から送信された無線信号を受信する。特性可変アンテナ20は、例えば、アンテナ制御部23から入力させる制御情報に応じてアンテナ特性(指向性、出力電力、位相等)を周期的に切り替えてもよい。
図5に示す無線基地局2における各機能ブロックの機能を専用のハードウェア(LSI等)で実現してもよいし、「特性可変アンテナ20、RF部21、A/D変換部22、基準アンテナ28」以外の部分(つまり、デジタル信号の処理を行う部分)を、プロセッサ(CPU、DSP等)とメモリとを備える汎用的なコンピュータと、当該コンピュータ上で動作するソフトウェアで実現してもよい。
次に、無線通信システムの動作(処理)例を、図8のシーケンス図を参照してより具体的に説明する。なお、抽出信号数決定に関わる処理と、実処理(通信サービス提供のための処理)とは並行して実行される。従って、抽出信号数は、通信サービス提供中に随時変更され得る。
S1(ステップ1)において、無線端末局1は、無線信号を無線基地局2に送信する。ここで、無線端末局1は、例えば、ランダムアクセスプリアンブル(PRACH:Physical Random Access Channel)の無線信号を無線基地局2に送信してもよい。なお、PRACHは、無線端末局1無線基地局2と接続を確立する場合、及び再同期を行う場合に、最初にプリアンブル信号を送信するためのチャネルである。
S2において、無線基地局2は、1以上の無線端末局1の各アンテナから同時に送信された信号を受信する。ここで、無線基地局2の特性可変アンテナ20により受信された信号はRF部21に入力され、RF部21により処理された信号はA/D変換部22に出力される。
S3において、無線基地局2の指標値算出部26は、アンテナ制御部23から入力されるアンテナの制御情報に基づいて、A/D変換部22から入力される信号からそれぞれのアンテナ特性における伝搬チャネル応答を算出するとともに、特性可変アンテナ20で設定される各アンテナ特性での伝搬チャネル応答間の相関値(チャネル相関値)を算出する。
S4において、無線基地局2の決定部27は、指標値算出部26から入力される各種の指標値に基づいて、各種のパラメータを決定する。ここで、無線基地局2の決定部27は、例えば、指標値算出部26から入力されるチャネル相関値に基づいて抽出信号数を算出し、算出結果を信号抽出部24に出力する。
決定部27は、例えば、指標値算出部26から入力される指標値に基づいて、より良い伝送環境であると判定できる場合、より高品質の通信を行わせる各種パラメータを決定してもよい。この場合、決定部27は、例えば、チャネル相関値が低い(小さい)ほど、より高品質の通信を行わせる各種パラメータを決定してもよい。また、決定部27は、例えば、使用している仮想アンテナに基づく伝送容量C、使用している仮想アンテナに基づく各空間伝送に対する受信電力、及び使用している仮想アンテナに基づく受信電力対雑音電力比(SNR)の値が高い(大きい)ほど、より高品質の通信を行わせる各種パラメータを決定してもよい。
決定部27は、例えば、伝送品質情報に基づいて、より悪い伝送環境であると判定できる場合、より低品質の通信を行わせる各種パラメータを決定してもよい。この場合、決定部27は、例えば、チャネル相関値が高い(大きい)ほど、より低品質の通信を行わせる各種パラメータを決定してもよい。また、決定部27は、例えば、使用している仮想アンテナに基づく伝送容量C、使用している仮想アンテナに基づく各空間伝送に対する受信電力、及び使用している仮想アンテナに基づく受信電力対雑音電力比(SNR)の値が低い(小さい)ほど、より低品質の通信を行わせる各種パラメータを決定してもよい。
S5において、無線基地局2の決定部27は、決定した伝送パラメータを無線端末局1に無線通信により通知する。ここで、無線基地局2の決定部27は、例えば、アップリンクの制御用チャネル等を用いて、伝送パラメータを通知してもよい。
S6において、無線端末局1の設定部14は、無線基地局2から通知される伝送パラメータに基づいて、伝送に関する各種パラメータをMIMO信号生成部13に設定する。
S7において、無線端末局1は、設定部14に設定された伝送パラメータに基づいて、アップリンクの無線信号を無線基地局2に送信する。
S8において、無線基地局2は、1以上の無線端末局1の各アンテナから同時に送信された信号を受信する。ここで、上述したS2の処理と同様に、無線基地局2の特性可変アンテナ20により受信された信号はRF部21に入力され、RF部21により処理された信号はA/D変換部22に出力される。A/D変換部22は、入力された信号(アナログ信号)に対してサンプリングを行い、サンプリングされた信号(デジタル信号)を取得する。
S9において、MIMO信号復調部25は、信号抽出部24から受信した信号に対して、一般的な無線通信システムで規定されるMIMOの復調処理を行う。なお、MIMO復調処理において必要となる情報(無線端末局1のアンテナ数等)は、事前に与えられていることとしてもよいし、推定することとしてもよい。
上記の例では、抽出信号数の決定のための指標値として、仮想アンテナ間のチャネル相関値を用いているが、これは一例である。チャネル相関値以外の指標値を用いて抽出信号数を決定してもよい。
以上、基本的な構成を基本例として説明したが、更なる改善等のために、下記の変形例1~2に説明するような構成及び動作を採用することとしてもよい。なお、変形例1~2のうちの一部又は全部を組み合わせてもよい。また、変形例1~2において説明していない部分については、上述した基本例が適用されてもよい。
無線基地局2の決定部27は、複数の無線端末局1の各アンテナ10のうち、より良い伝送環境を示す指標値となるアンテナを用いた伝送を行わせるように、伝送パラメータを決定してもよい。これにより、複数のアンテナから同一周波数かつ同一時刻に送信される無線信号を特性可変アンテナで受信する受信装置において、適切に無線通信を行わせることができる。
無線基地局2は、光張り出し基地局でもよい。この場合、特性可変アンテナ20及びRF部21を有する子局と、A/D変換部22との間を光ファイバーで接続する構成としてもよい。この場合、A/D変換部22は、当該光ファイバーによる伝送の遅延時間に基づいて、RF部21から光ファイバーを介して入力するアナログ信号をサンプリングするタイミングを決定してもよい。
本実施の形態に係る技術により、複数のアンテナから同一周波数かつ同一時刻に送信される無線信号を特性可変アンテナで受信する受信装置において、適切に無線通信を行わせることができる。
本明細書には、少なくとも下記の各項に記載した受信装置、受信方法、及びプログラムが記載されている。
(第1項)
送信装置から送信される無線信号を、アンテナ特性を切り替えながら受信する特性可変アンテナと、
前記無線信号を受信する際の前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報に基づいて、前記無線信号の伝送に関する設定を決定し、決定した前記設定を前記送信装置に通知する通知部と、
前記設定により前記送信装置から送信される前記無線信号から、前記特性可変アンテナが第1アンテナ特性である各時点で受信した第1信号と、前記特性可変アンテナが第2アンテナ特性である各時点で受信した第2信号とを抽出する信号抽出部と、
を備える受信装置。
(第2項)
前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報には、前記特性可変アンテナの各アンテナ特性での伝搬チャネル応答間の相関値、及び前記特性可変アンテナの各アンテナ特性の伝搬チャネル応答の少なくとも一方が含まれる、
第1項に記載の受信装置。
(第3項)
前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報には、前記特性可変アンテナの各アンテナ特性での伝送容量、前記特性可変アンテナの各アンテナ特性に基づく各空間伝送に対する受信電力、及び前記特性可変アンテナの各アンテナ特性に基づく受信電力対雑音電力比の少なくとも一つが含まれる、
第1項又は第2項に記載の受信装置。
(第4項)
前記設定には、
空間多重数、変調方式、符号化率、及び帯域の少なくとも一つに対する設定が含まれる、
第1項から第3項のいずれか一項に記載の受信装置。
(第5項)
送信装置から送信される無線信号を、アンテナ特性を切り替えながら受信する特性可変アンテナを備える受信装置が、
前記無線信号を受信する際の前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報に基づいて、前記無線信号の伝送に関する設定を決定し、決定した前記設定を前記送信装置に通知する処理と、
前記設定により前記送信装置から送信される前記無線信号から、前記特性可変アンテナが第1アンテナ特性である各時点で受信した第1信号と、前記特性可変アンテナが第2アンテナ特性である各時点で受信した第2信号とを抽出する処理と、
を実行する受信方法。
(第6項)
コンピュータを、第1項ないし第4項のうちいずれか1項に記載の受信装置における前記通知部、及び前記信号抽出部として機能させるためのプログラム。
(第7項)
アンテナ特性を切り替えながら無線信号を受信する特性可変アンテナを有する受信装置から通知された、前記特性可変アンテナのアンテナ特性に応じた設定情報に基づき、空間多重数、変調方式、符号化率、及び帯域の少なくとも一つに対する設定を行う設定部と、
前記設定部による設定に基づいてMIMO(Multiple Input Multiple Output)信号を生成する生成部と、
を備える送信装置。
10 アンテナ
11 RF部
12 D/A変換部
13 MIMO信号生成部
14 設定部
2 無線基地局
20 特性可変アンテナ
21 RF部
22 A/D変換部
23 アンテナ制御部
24 信号抽出部
25 MIMO信号復調部
26 指標値算出部
27 決定部
101 プロセッサ
102 メモリ
103 補助記憶装置
104 入出力装置
Claims (7)
- 複数のアンテナから同一周波数かつ同一時刻に送信される無線信号を特性可変アンテナで受信する受信装置であって、
送信装置から送信される無線信号を、アンテナ特性を高速かつ周期的に切り替えながら受信する前記特性可変アンテナと、
前記無線信号を受信する際の前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報に基づいて、前記無線信号の伝送に関する設定を決定し、決定した前記設定を前記送信装置に通知する通知部と、
前記設定により前記送信装置から送信される前記無線信号から、前記特性可変アンテナが第1アンテナ特性である各時点で受信した第1信号と、前記特性可変アンテナが第2アンテナ特性である各時点で受信した第2信号とを抽出する信号抽出部と、
を備える受信装置。 - 前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報には、前記特性可変アンテナの各アンテナ特性での伝搬チャネル応答間の相関値、及び前記特性可変アンテナの各アンテナ特性の伝搬チャネル応答の少なくとも一方が含まれる、
請求項1に記載の受信装置。 - 前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報には、前記特性可変アンテナの各アンテナ特性での伝送容量、前記特性可変アンテナの各アンテナ特性に基づく各空間伝送に対する受信電力、及び前記特性可変アンテナの各アンテナ特性に基づく受信電力対雑音電力比の少なくとも一つが含まれる、
請求項1又は2に記載の受信装置。 - 前記設定には、
空間多重数、変調方式、符号化率、及び帯域の少なくとも一つに対する設定が含まれる、
請求項1から3のいずれか一項に記載の受信装置。 - 送信装置の複数のアンテナから同一周波数かつ同一時刻に送信される無線信号を、アンテナ特性を高速かつ周期的に切り替えながら受信する特性可変アンテナを備える受信装置が、
前記無線信号を受信する際の前記特性可変アンテナのアンテナ特性に関する情報に基づいて、前記無線信号の伝送に関する設定を決定し、決定した前記設定を前記送信装置に通知する処理と、
前記設定により前記送信装置から送信される前記無線信号から、前記特性可変アンテナが第1アンテナ特性である各時点で受信した第1信号と、前記特性可変アンテナが第2アンテナ特性である各時点で受信した第2信号とを抽出する処理と、
を実行する受信方法。 - コンピュータを、請求項1ないし4のうちいずれか1項に記載の受信装置における前記通知部、及び前記信号抽出部として機能させるためのプログラム。
- 複数のアンテナから同一周波数かつ同一時刻に送信される無線信号を、アンテナ特性を高速かつ周期的に切り替えながら受信する特性可変アンテナを有する受信装置から通知された、前記特性可変アンテナのアンテナ特性に応じた設定情報に基づき、空間多重数、変調方式、符号化率、及び帯域の少なくとも一つに対する設定を行う設定部と、
前記設定部による設定に基づいてMIMO(Multiple Input Multiple Output)信号を生成する生成部と、
を備える送信装置。
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2020/031171 WO2022038689A1 (ja) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | 受信装置、受信方法、プログラム、及び送信装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2022038689A1 JPWO2022038689A1 (ja) | 2022-02-24 |
JP7468667B2 true JP7468667B2 (ja) | 2024-04-16 |
Family
ID=80323472
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022543854A Active JP7468667B2 (ja) | 2020-08-18 | 2020-08-18 | 受信装置、受信方法、プログラム、及び送信装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7468667B2 (ja) |
WO (1) | WO2022038689A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2022260097A1 (ja) * | 2021-06-11 | 2022-12-15 | 国立大学法人東京工業大学 | 無線通信装置および無線通信方法 |
-
2020
- 2020-08-18 JP JP2022543854A patent/JP7468667B2/ja active Active
- 2020-08-18 WO PCT/JP2020/031171 patent/WO2022038689A1/ja active Application Filing
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Muhammad Bilal Amin; Wolfgang Zirwas; Martin Haardt,Virtual Massive MIMO Beamforming Gains for 5G User Terminals,2016 IEEE 84th Vehicular Technology Conference (VTC-Fall),2016年09月21日 |
渡部一聖 他,仮想Massive アレーを用いた伝搬環境制御法の提案,信学技報, vol. 119, no. 61,一般社団法人 電子情報通信学会,2019年05月23日 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2022038689A1 (ja) | 2022-02-24 |
JPWO2022038689A1 (ja) | 2022-02-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10212723B2 (en) | User pairing method, device and system for realizing user scheduling | |
EP1811705B1 (en) | Transmitting method, receiving method, and radio apparatus using them | |
EP2903227B1 (en) | Method for operating a base station in a wireless radio network | |
WO2006049177A1 (ja) | 移動局装置および通信相手選択方法 | |
EP1759470A1 (en) | Apparatus and method for beamforming in a multi-antenna system | |
CN106911371B (zh) | 一种波束训练方法和装置 | |
JP2004104206A (ja) | 空間分割多重アクセス制御方法、無線通信システム、基地局、および移動局 | |
EP3987673A1 (en) | Methods, distributed base station system, remote radio unit and base band unit system for handling downlink signals | |
JP2008311745A (ja) | 送受信装置とその通信方法 | |
JP3798325B2 (ja) | 送信装置 | |
CN107888260B (zh) | 一种波束选择方法及相关设备 | |
JP4040585B2 (ja) | 適応アレーアンテナによる通信システムおよび通信方法 | |
JP7468667B2 (ja) | 受信装置、受信方法、プログラム、及び送信装置 | |
JP7487779B2 (ja) | 受信装置、受信方法、及びプログラム | |
JP7468666B2 (ja) | 受信装置、受信方法、プログラム、及び送信装置 | |
JP7468665B2 (ja) | 受信装置、受信方法、及びプログラム | |
JP4704375B2 (ja) | 送受信装置とその通信方法 | |
JP4558452B2 (ja) | マルチキャリア通信装置およびセル選択方法 | |
KR101323378B1 (ko) | 다중 셀 다중입출력 다운링크 네트워크에서의 수신자 선택을 위해 전송률 관련 정보를 전송하는 장치 및 방법, 및 다중 셀 다중입출력 다운링크 네트워크에서의 수신자 선택 장치, 방법 및 시스템 | |
EP2413529B1 (en) | Wireless transmitter, wireless receiver, and preamble sequence generation method | |
JP2008035257A (ja) | 無線通信システムにおけるスケジューリング方法,装置及び制御プログラム | |
JP7509208B2 (ja) | 受信装置、信号処理装置、受信方法、及びプログラム | |
WO2022123630A1 (ja) | 受信装置、及び受信方法 | |
US20190199411A1 (en) | Effective scheduling of terminals in a wireless communication system | |
JP2009278238A (ja) | マルチユーザmimoシステムにおけるユーザ選択方法及び通信装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230106 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20231017 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20231211 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20240305 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20240318 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7468667 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |