無線通信装置、無線送信方法及び無線受信方法
【課題】複数のアンテナで送信された複数の既知信号から、アンテナ毎の無線伝送路の特性を推定できる無線通信装置を提供する。
【解決手段】第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに、第1の重み系列を乗算し、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに、第1の重み系列と直交する第2の重み系列を乗算し、第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第1のフレームと、第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第2のフレームとを生成し、第1のアンテナを用いて第1のフレームを送信し、第2のアンテナを用いて第2のフレームを送信する。
【解決手段】第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに、第1の重み系列を乗算し、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに、第1の重み系列と直交する第2の重み系列を乗算し、第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第1のフレームと、第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第2のフレームとを生成し、第1のアンテナを用いて第1のフレームを送信し、第2のアンテナを用いて第2のフレームを送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、既知信号に送信ダイバーシチを適用する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信システムでは、無線送信装置及び無線受信装置の間で送受信タイミングなどの同期をとる必要がある。このため、無線送信装置は、送信波形が予め定められた信号(以下既知信号と称する)を定期的にないしは通信の開始時に送信し、無線受信装置は当該既知信号を検出する必要がある。また、無線送信装置が送信する信号は無線フレームなどと称される予め定められたフォーマットにしたがって行われることから、無線フレームの構成に依存した複数のタイミングについて同期がとられる。例えば、無線フレームの最小構成単位であるシンボル、複数のシンボルにより構成されるスロット、複数のスロットにより構成されるフレームのそれぞれについて、その境界を検出することなどがあげられる。またさらに、タイミングの同期とともに、既知信号を送信した無線送信装置を特定することも同時に行われることもある(例えば非特許文献1参照)。
【0003】
また、上記のように無線受信装置では様々な同期処理が行われるため、当該処理を効率よく実施することを目的として複数の既知信号が定義されることがある(例えば非特許文献2参照)。
【0004】
一般に、上記した同期処理は通信の開始に先立って行われるため、無線受信装置における検出精度が高いことが望ましく、また、特に無線送信装置が定期的に既知信号を送信する場合、複数の無線受信装置が当該既知信号を受信することになるため、無線送信装置から遠い位置に存在する無線受信装置でも当該既知信号を検出できることが望ましい。このため、無線送信装置が複数のアンテナを有している場合に、無線受信装置における検出精度を高めることを目的に送信ダイバーシチと称される技術が適用されることがある。
【0005】
例えば、複数のアンテナから送信する既知信号に対して、それぞれのアンテナに対して予め定められたウェイトを乗算するとともに、所定の周期にてウェイトを変化させる技術などがあげられる(例えば非特許文献3参照)。
【非特許文献1】Physical layer procedures (FDD), 3GPP, TS25.214, v7.3.0, p.56
【非特許文献2】Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD), 3GPP, TS25.211, v7.0.0, p.33
【非特許文献3】3GPP, TSGRAN WG1, R1-070746, ETRI, “Comparison of SCH diversity schemes”, St. Louis, USA, February, 2007
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記したように、送受信タイミングなどの同期をとるための信号は予め定められた既知信号である。したがって、当該信号は、無線受信装置において、同期をとるためだけではなく、例えば無線伝搬路の特性を推定するためなどにも用いることができる。この場合、無線送信装置が複数のアンテナを備えている場合には、それぞれのアンテナに対する無線伝搬路の特性を推定できることが望ましい。
【0007】
ところで、上記した従来技術では、2つの既知信号が定義されており、どの周期においても、それぞれの既知信号に対して同じウェイトが乗算されている。この場合、いずれの既知信号を用いても、各アンテナに対する無線伝搬路の特性を推定することは困難である。
【0008】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、無線送信装置が複数のアンテナを備え、送信波形が予め定められた複数の既知信号に対して送信ダイバーシチを適用する場合に、当該複数の既知信号を用いて各アンテナに対する無線伝搬路の特性を推定することが可能な無線通信装置、無線送信方法ならびに無線受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
(1)第1及び第2のアンテナを備える無線通信装置は、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを生成する生成し、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、第1の重み系列を乗算し、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第1の重み系列と直交する第2の重み系列を乗算し、前記第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第1のフレームと、前記第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第2のフレームとを生成し、前記第1のアンテナを用いて前記第1のフレームを送信し、前記第2のアンテナを用いて前記第2のフレームを送信する。
【0010】
(2)受信装置は、第1の重み系列が乗算された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボル、及び当該第1の重み系列と直交する第2の重み系列が乗算された前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを含む信号を受信すると、該信号から前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを抽出し、抽出された前記第1の既知シンボルに当該第1の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算した結果と、抽出された前記第2の既知シンボルに当該第2の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算した結果とを、加算及び減算することにより、2つのアンテナのそれぞれに対する無線伝送路の特性を推定する。
【発明の効果】
【0011】
複数のアンテナで送信された複数の既知信号から、アンテナ毎の無線伝送路の特性を推定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は、本実施形態に係る無線通信システムで用いられる信号の例を示したものである。図1(a)はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などに代表されるマルチキャリア無線通信システムで用いられる信号であり、図1(b)はサイクリックプレフィックスが付与されたシングルキャリア無線通信システムで用いられる信号である。いずれも、サイクリックプレフィックスが付与されていることから、無線受信装置では、周波数ドメインにて無線伝搬路のひずみ補償などを行うという特徴がある。
【0014】
図2は、本実施形態に係る無線送信信号のフレームフォーマットの例を示している。図2は、本実施形態を適用する無線通信システムを、図1(a)に示したマルチキャリア無線通信システムとした場合に好適なフレームフォーマットの例を示している。
【0015】
図2によると、複数のシンボルによりスロットが構成され、複数のスロットによりフレームが構成されている。また、シンボルの種別として、第1の既知シンボル、第2の既知シンボル及びデータシンボルが定義されている。さらに、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルはフレーム内の所定のスロットにのみ含まれているとともに、隣接するシンボルに配置されている。
【0016】
なお、図2では、2種類の既知シンボルが定義されているが、本実施形態では2種類に限定されることなく、N(N≧2)種類の既知シンボルを定義することが可能である。また、1つのフレームにおいて、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを含むスロットが2つ定義されているが、本実施形態では、任意の数を定義することが可能である。さらに、フレーム内における第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを含むスロットの位置及びスロット内における第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルの位置も任意に定義することが可能である。
【0017】
図2の例では、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルはフレーム内の所定のスロットにおいて隣接するシンボルに配置されているが、図3に示すように、必ずしも隣接して配置される必要はない。ただし、詳細は後述するが、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルは、近い位置に配置されている方が、本発明の効果を最大限に享受することができる。
【0018】
[送信装置]
図4に本実施形態に係る無線送信装置の構成例を示す。図4の無線送信装置は、アンテナ1(1a、1b)、無線処理部2(2a、2b)、CP付加部3(3a、3b)、多重部4、第1重み乗算部5a、第2重み乗算部5b、送信データシンボル生成部6、第1の既知シンボル生成部7、第2の既知シンボル生成部8を備える。アンテナ1、無線処理部2、CP付加部3はアンテナ数と同じ数を備える。なお、図4の例ではアンテナ数を「2」(以後、それぞれを第1の送信アンテナ1a、第2の送信アンテナ1bと称する)として説明している。また、上記した既知シンボルの数Nは「2」としている。
【0019】
続いて、図4の無線送信装置の動作を説明する。送信データは送信データシンボル生成部6に入力される。送信データシンボル生成部6は、入力されたデータに対してCRC(Cyclic Redundancy Check)などの所定の誤り検出符号の付加、所定の符号化方式及び符号化率により誤り訂正符号化、所定の変調方式による変調を行うとともに、必要に応じてダイバーシチエンコーディングなどの処理を行い、結果を送信データシンボルとして多重部4へと入力する。
【0020】
第1の既知シンボル生成部7は、所定の既知の信号波形となる第1の既知シンボルを生成し、第1の重み乗算部5a及び第2の重み乗算部5bへ入力する。第2の既知シンボル生成部8も同様に、所定の既知の信号波形となる第2の既知シンボルを生成し、第1の重み乗算部5a及び第2の重み乗算部5bへ入力する。
【0021】
第1の重み乗算部5aは、第1の送信アンテナ1aに対応するものであり、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルのそれぞれに対して予め定められた重みを乗算して多重部4へと入力する。
【0022】
第2の重み乗算部5bは、第2の送信アンテナ1bに対応するものであり、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルのそれぞれに対して予め定められた重みを乗算して多重部4へと入力する。
【0023】
多重部4は、例えば図2や図3に示したような所定のフレームフォーマットにしたがい、入力された送信データシンボル、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを多重し、得られた2系列のフレーム信号を各アンテナに対応するCP付加部3(3a、3b)に出力する。
【0024】
CP付加部3(3a、3b)は、入力されたフレーム信号に対し、シンボル毎にサイクリックプレフィックス(CP)を付加して、無線処理部2(2a、2b)に入力する。無線処理部2(2a、2b)は、D/A変換、直交変調、アップコンバート、帯域制限、電力増幅等の所定の無線処理により無線信号を生成し、当該無線信号はアンテナ1(1a、1b)より送信される。
【0025】
ここで、図5を参照して、従来技術における第1及び第2の重み乗算部100a、100b(図4の第1の重み乗算部5a及び第2の重み乗算部5bにそれぞれ相当する)の動作例を説明する。ここでは、図4の送信装置の構成にならい、図5の第1及び第2の重み乗算部を含む送信装置は2つの送信アンテナを備えるものとし、また、既知シンボルの数Nは「2」としている。
【0026】
図5の第1の重み乗算部100aは、予め定められた重みを記憶する重み記憶部101aを備えており、入力された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルのそれぞれに対して、同一の重みを乗算する。同様に、第2の重み乗算部100bは、予め定められた重みを記憶する重み記憶部101bを備えており、入力された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルのそれぞれに対して、同一の重みを乗算する。なお、ここでは、重みは第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルが送信されるスロット毎に変わるものとしており、その繰り返し周期は「4」としている。つまり、4スロットを周期として、スロット毎にそれぞれ異なる重みが乗算されることとなる。
【0027】
ここで、各周期において、各アンテナで送信する各既知シンボルに乗算する重みの集合をセットと称することとする。すなわち、セット={第1のアンテナで送信する第1の既知シンボルに乗算する重み、第1のアンテナで送信する第2の既知シンボルに乗算する重み、第2のアンテナで送信する第1の既知シンボルに乗算する重み、第2のアンテナで送信する第2の既知シンボルに乗算する重み}とする。
【0028】
図5に示した例では、以下のセット1〜セット4までの4種類のセットが存在する。
【0029】
セット1={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*0)}
セット2={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π/2)、exp(j*π/2)}
セット3={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)、exp(j*π)}
セット4={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*3π/2)、exp(j*3π/2)}
また、L番目のセットにおけるM番目のアンテナで送信するN番目の既知シンボルに乗算する重みをWlmnとし、さらに、L番目のセットにおけるM番目の送信アンテナで送信する各既知シンボルに対して乗算する重みの組み合わせを、重みベクトル(重み系列)Vlmとすると、図5に記載した例では、L=1、2、3、4、M=1、2、N=1、2であることから
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V21=(W211、W212)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V22=(W221、W222)=(exp(j*π/2)、exp(j*π/2))
V31=(W311、W312)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V32=(W321、W322)=(exp(j*π)、exp(j*π))
V41=(W411、W412)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V42=(W421、W422)=(exp(j*3π/2)、exp(j*3π/2))
と表すことができる。
【0030】
次に、図6を用いて、図4の第1及び第2の重み乗算部5a、5bの構成及び動作について説明する。ここでは、図4の送信装置の構成にしたがい、送信装置は2つの送信アンテナを備えるものとし、また、既知シンボルの数Nは「2」としている。さらに、乗算する重みはスロット毎に変わるものとしており、その繰り返し周期は「2」としている。
【0031】
図6において、第1の重み乗算部5aは、第1の既知シンボルに対して予め定められた重みを記憶する第1の重み記憶部500a1と、第2の既知シンボルに対して予め定められた重みを記憶する第2の重み記憶部500a2とを備えている。
【0032】
乗算器501a1は、入力された第1の既知シンボルに対して、第1の重み記憶部500a1に記憶されている重みを乗算し、乗算器501a2は、入力された第2の既知シンボルに対して、第2の重み記憶部500a2に記憶されている重みを乗算する。
【0033】
同様に、第2の重み乗算部5bは、第1の既知シンボルに対して予め定められた重みを記憶する第1の重み記憶部500b1と、第2の既知シンボルに対して予め定められた重みを記憶する第2の重み記憶部500b2とを備えている。
【0034】
乗算器501b1は、入力された第1の既知シンボルに対して、第1の重み記憶部500b1に記憶されている重みを乗算し、乗算器501b2は、入力された第2の既知シンボルに対して、第2の重み記憶部500b2に記憶されている重みを乗算する。
【0035】
図6に示した例では、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルの1つのセットにおいて、第1の送信アンテナ1aで送信される第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対して乗算する重みは、それぞれexp(j*0)、exp(j*0)であり、第2の送信アンテナ1bで送信される第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対して乗算する重みは、それぞれexp(j*0)、exp(j*π)となっている。
【0036】
また、上記とは異なるセットにおいて、第1の送信アンテナ1aで送信される第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対して乗算する重みは、それぞれexp(j*0)、exp(j*0)であり、第2の送信アンテナ1bで送信される第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対して乗算する重みは、それぞれexp(j*π)、exp(j*0)となっている。
【0037】
すなわち、図6に示した例では、以下のセット1、セット2が存在する。
【0038】
セット1={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)}
セット2={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)、exp(j*0)}
したがって、図6に示した例における重みベクトルVlmは、L=1、2、M=1、2、N=1、2であることから
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*π))
V21=(W211、W212)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V22=(W221、W222)=(exp(j*π)、exp(j*0))
と表すことができる。
【0039】
ここで、図5に示した従来例と、図6に示した本実施形態との相違点について説明する。図5に示した従来例では、各セット(各周期)における各送信アンテナの重みベクトルは、全て同一の重みがその要素となっている。一方、図6では、各セット(各周期)における各送信アンテナの重みベクトルにおいて、少なくとも1つの送信アンテナの重みベクトルが異なる重みを要素として含んでおり、さらに、各セット(各周期)における重みベクトルが直交関係にあることが分かる。
【0040】
すなわち、セット1に着目すると、重みベクトルV11と重みベクトルV12との内積は、
exp(j*0)×exp(j*0))+exp(j*0)×exp(j*π)
=1×1+1×(−1)=0
となる。セット2についても同様に、
exp(j*0)×exp(j*0))+exp(j*π)×exp(j*0)
=1×1+(−1)×1=0
となる。
図6では、第1の送信アンテナ1aに対応する重みベクトルに含まれる各重みが同一の値となっている。したがって、このような場合には図6に示したように、第1の重み乗算部5aは、既知シンボル毎の重み記憶部501a1、501a2を備える必要はなく、例えば図7に示すように、一方をのみ(例えば第1の重み記憶部501a1のみ)を備える構成及び動作であってもよい。
【0041】
続いて、図8を用いて、図4の第1及び第2の重み乗算部5a、5bの他の構成及び動作について説明する。ここでは、図4の送信装置の構成にしたがい、送信装置は2つの送信アンテナを備えるものとし、また、既知シンボルの数Nは「2」としている。さらに、乗算する重みはスロット毎に変わるものとしており、その繰り返し周期は「4」としている。なお、図8において図6と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
【0042】
図6との相違点は、繰り返し周期を「4」としていることにあり、従って、各周期において、各アンテナで送信する各既知シンボルに乗算する重みのセットは、以下のセット1〜セット4の4種類がある。
【0043】
セット1={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)}
セット2={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π/2)、exp(j*3π/2)}
セット3={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)、exp(j*0)}
セット4={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*3π/2)、exp(j*π/2)}
このため、図6に示した例とは重みベクトルVlmが異なっている。図8に示した例における重みベクトルVlmは、L=1、2、3、4、M=1、2、N=1、2であることから
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*π))
V21=(W211、W212)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V22=(W221、W222)=(exp(j*π/2)、exp(j*3π/2))
V31=(W311、W312)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V32=(W321、W322)=(exp(j*π)、exp(j*0))
V41=(W411、W412)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V42=(W421、W422)=(exp(j*3π/2)、exp(j*π/2))
と表すことができる。
【0044】
この場合も、各セット(周期)における各送信アンテナの重みベクトルにおいて、少なくとも1つの送信アンテナの重みベクトルが異なる重みを要素として含んでおり、さらに、各セット(周期)における重みベクトルが直交関係にあることが分かる。
【0045】
なお、後述するように、アンテナ毎の無線伝搬路の特性を推定するためには、アンテナの数が「2」の場合には既知シンボルの数は「2」以上であることが必要となる。すなわち、上述したように重みベクトルが乗算される既知シンボルの数は、アンテナの数と同じかそれ以上であることが必要である。
【0046】
「受信装置」
図9に本実施形態に係る無線受信装置の構成例を示す。図9の受信装置は、アンテナ31、無線処理部32、同期検出部33、CP除去部34、S/P変換部35、時間/周波数変換部36、分離部37、P/S変換部38、データシンボル復調部39、及び伝送路推定部40を備える。なお、図9では受信アンテナ数を「1」として説明している。
【0047】
次に、図9の受信装置の動作を説明する。アンテナ31により受信された無線信号は、無線処理部32により電力増幅、帯域制限、ダウンコンバート、直交復調並びにA/D変換等の所定の無線処理が行われて受信デジタル信号に変換され、同期検出部33並びにCP除去部34に入力される。
【0048】
同期検出部33は、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを用いて、シンボル、スロット、及びフレームタイミングの検出などの同期処理を行い、その結果(特にシンボルタイミング)をCP除去部34に通知する。さらに、検出に用いた第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルが、例えば、(上述した2つあるいは4つのセットのうちの)どのセットに属するかを検出し、当該検出結果(セットの識別情報)を伝送路推定部40に通知する。
【0049】
CP除去部34では、通知されたシンボルタイミングに基づきサイクリックプレフィックスを除去し、S/P変換部35に入力する。S/P変換部35は入力された受信デジタル信号を所定のサンプル数を単位にシリアル/パラレル変換し、時間/周波数変換部36に入力する。時間/周波数変換部36は、例えばDFT(Discrete Fourier Transform)やFFT(Fast Fourier Transform)演算により時間ドメインのデジタル信号から周波数ドメインのデジタル信号に変換する。
【0050】
分離部37は、例えば図2や図3を用いて説明した所定のフレームフォーマットにしたがい入力されたデジタル信号を、送信データシンボル、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに分離し、送信データシンボルであればP/S変換部38へ、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルであれば伝送路推定部40へ出力する。
【0051】
P/S変換部38は、入力されたデジタル信号を所定のサンプル数を単位にパラレル/シリアル変換し、データシンボル復調部39に入力する。
【0052】
伝送路推定部40は、入力された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを用いて、送信装置のアンテナ毎の無線伝送路を推定し、その結果をデータシンボル復調部39に入力する。データシンボル復調部39は、入力された送信データシンボルに対して、必要に応じてダイバーシチデコーディングなどの処理を行うとともに、所定の変調方式に基づく復調方法で復調し、所定の符号化方式及び符号化率に基づく復号方法で送信データを復号する。さらに誤り検出符号を用いて誤り検出を行い、誤り検出結果とともに出力する。
【0053】
なお、伝送路推定部40では、同期処理に用いられる第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを用いて伝送路推定処理を行うとしているが、一般的なフレームフォーマットには、図2や図3に示したシンボルの種別以外にも受信装置にて伝送路推定処理を行うためのパイロットシンボルが含まれており、伝送路推定部40では、当該パイロットシンボルを用いた伝送路推定処理も行うことができる。
【0054】
図10は、図9に示した伝送路推定部40の構成例を示している。ここでは、無線送信装置の重み乗算部5が、図6に示した構成及び動作を行う場合を示し、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを用いて行う伝送路推定処理を示している。
【0055】
入力された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルはセレクタ401により分離され、第1の既知シンボルであれば、(第1の既知シンボルレプリカ生成部402で生成された)当該第1の既知シンボルの周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役が乗算され、第2の既知シンボルであれば、(第2の既知シンボルレプリカ生成部403で生成された)当該第2の既知シンボルの周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役が乗算される。
【0056】
第1の既知シンボルとその周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役の乗算結果は、第1の送信アンテナに対応する伝送路推定値と第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値が、第1の既知シンボルに対して乗算された重みに応じて合成した結果となっている。この時、第1の送信アンテナに対応する伝送路推定値をH1とし、第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値をH2とし、セット1が用いられているとすると、上記した乗算結果は、
W111×H1+W121×H2 …(1)
となる。
【0057】
同様に、第2の既知シンボルとその周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役の乗算結果は、第1の送信アンテナに対応する伝送路推定値と第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値が、第2の既知シンボルに対して乗算された重みに応じて合成した結果となっており、
W112×H1+ W122×H2 …(2)
となる。
【0058】
ここで、セット1に対し、当該伝送路推定処理を行った場合には、
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*π))
であることから、式(1)は次式(3)と表すことができ、式(2)は次式(4)と表すことができる。
【0059】
H1+H2 …(3)
H1−H2 …(4)
図10では、上式(3)及び(4)に示した、第1の既知シンボルとその周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役との乗算結果(第1の乗算結果)と、第2の既知シンボルとその周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役との乗算結果(第2の乗算結果)とを、加算及び減算する。
【0060】
式(3)+式(4)=2H1 …(5)
式(3)−式(4)=2H2 …(6)
この結果、各アンテナに対する伝送路推定値が求められたことを示しており、各アンテナに対する伝送路推定値はデータシンボル復調部39へと出力される。
【0061】
なお、式(5)(6)に示した演算は、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルの間において、無線伝搬路に大きな変動がある場合、誤差を含むことになる。したがって、前述したように、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルは、可能な限り近い位置に配置されている方が、無線伝搬路上の大きな変動が生ずる場合も高い精度の伝送路推定値が得られる。
【0062】
無線送信装置の重み乗算部が、図8に示したように、各アンテナで送信する各既知シンボルに乗算する重みのセットが4セットある場合、すなわち、セットの繰り返し周期が4スロットである場合には、無線受信装置の伝送路推定部40には、図11に示した構成が追加される。
【0063】
図11によると、図10に示したようにして求められた第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値がさらにセレクタ404に入力されている。また、セレクタ404には、同期検出部33で検出された、同期処理に用いた第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルが、(例えば4つのセットのうち)どのセットに属するかを示す重みのセットの識別情報が通知される。セレクタ404は当該識別情報に基づき、第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値に対して与える位相回転量を選択し、選択した位相回転量を第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値に対して与えてから、出力する。
【0064】
第2のアンテナで送信する第1及び第2の既知シンボルに乗算される重みが、4つのセットのうちのどのセットに属するかによって、以下に示すように、図10の構成で求まる第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値(第2の伝送路推定値)が異なる。
【0065】
セット1の場合:
W111×H1+W121×H2=H1+H2
W112×H1+W122×H2=H1−H2
であるから、第2の伝送路推定値は2H2となる。
【0066】
セット2の場合:
W211×H1+W221×H1=H1+j×H2
W212×H1+W222×H2=H1−j×H2
であるから、第2の伝送路推定値は2j×H2となる。
【0067】
セット3の場合:
W311×H1+W321×H2=H1−H2
W312×H1+W322×H2=H1+H2
であるから、第2の伝送路推定値は−2H2となる。
【0068】
セット4の場合:
W411×H1+W421×H2=H1−j×H2
W412×H1+W422×H2=H1+j×H2
であるから、第2の伝送路推定値は−2j×H2となる。
【0069】
したがって、通知されたセットの識別情報がセット1の識別情報である場合には、セレクタ404は、「位相回転なし」を選択する。すると、セレクタ404に入力された第2の伝送路推定値には位相回転を与えずそのまま伝送路推定部40から出力される。
【0070】
通知されたセットの識別情報がセット2の識別情報である場合には、セレクタ404は、位相回転−jすなわち−90°を選択する。すると、セレクタ404に入力された第2の伝送路推定値は−90°の位相回転が与えられた後に伝送路推定部40から出力される。
【0071】
通知されたセットの識別情報がセット3の識別情報である場合には、セレクタ404は、位相回転−1すなわち180°(または−180°)を選択する。すると、セレクタ404に入力された第2の伝送路推定値は180°(または−180°)の位相回転が与えられた後に伝送路推定部40から出力される。
【0072】
通知されたセットの識別情報がセット4の識別情報である場合には、セレクタ404は、位相回転jすなわち90°を選択する、すると、セレクタ404に入力された第2の伝送路推定値は90°の位相回転が与えられた後に伝送路推定部40から出力される。
【0073】
[重み乗算部の他の例]
図12は、第1及び第2の重み乗算部5a、5bのさらに他の動作に係るフレームフォーマットの例を示したものである。図12に示したフレームフォーマットは、図2に示したフレームフォーマットを変形したものであり、具体的には、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを含むスロットのうち、一部のスロットには、さらに報知シンボルが含まれている点が図2と異なる。
【0074】
報知シンボルとは、無線送信装置が、複数または全ての無線受信装置に対して報知する情報が含まれるシンボルを意味するものである。
【0075】
無線通信システムにおける同期処理を鑑みると、タイミングの同期とともに、当該既知信号を送信した無線送信装置を特定することも同時に行われることがあるため、当該既知信号の前後に報知シンボルが配置されている場合がある。図9から図11をもって説明した、第1の送信アンテナに対応する伝送路推定値及び第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値は、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルの前後に位置するシンボルを復調する際に用いることが好ましいことから、報知シンボルの前後に配置されている第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対してのみ、図6から図8をもって説明した重み乗算部の動作を適用しても本発明の目的とする効果を得ることができる。
【0076】
図13は、図12に示したように、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルとは異なる周期にて、報知シンボルなどの特定のシンボルが配置された場合に好適な、第1及び第2の重み乗算部5a、5bの構成及び動作を示している。
【0077】
ここでは、図4の送信装置の構成にしたがい、送信装置は2つの送信アンテナを備えるものとし、また、既知シンボルの数Nは「2」としている。さらに、乗算する重みはスロット毎に変わるものとしており、その繰り返し周期は「4」としている。
【0078】
さらに、図13では、上述の4つのセットのうち、セット1及びセット3に報知シンボルなどの特定のシンボルが配置されている場合を示している。
【0079】
図8との相違点は、一部の重みベクトル、すなわち、報知シンボルなどの特定のシンボルが配置された周期(セット)における重みベクトルのみが直交関係となっていること、及びそれ以外のセットでは直交関係にない重みベクトルが用いられていることである。
【0080】
図13の例では、セット1及びセット3に報知シンボルなどの特定のシンボルが配置されていることを仮定しているため、重みベクトルVlmは、L=1、2、3、4、M=1、2、N=1、2であることから、
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*π))
V21=(W211、W212)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V22=(W221、W222)=(exp(j*π/2)、exp(j*π/2))
V31=(W311、W312)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V32=(W321、W322)=(exp(j*π)、exp(j*0))
V41=(W411、W412)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V42=(W421、W422)=(exp(j*3π/2)、exp(j*3π/2))
と表すことができる。
【0081】
以上説明したように、上記実施形態によれば、送信装置では、第1の乗算部5aが第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに第1の重み系列を乗算し、第2の乗算部5bが第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに第1の重み系列と直交する第2の重み系列を乗算する。そして、第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルは第1のアンテナ1aから送信され、第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルは第2のアンテナ1bから送信される。
【0082】
すなわち、第1のアンテナ1aから送信される第1及び第2の既知シンボルに乗算されている第1の重み系列と、第2のアンテナ1bから送信される第1及び第2の既知シンボルに乗算されている第2の重み系列とは直交する。
【0083】
この結果、受信装置では、以下に示すようにして、アンテナ毎の伝搬路推定値を得ることができる。すなわち、受信装置では、第1の重み系列が乗算された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボル、及び当該第1の重み系列と直交する第2の重み系列が乗算された前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを含む信号を受信すると、分離部37が当該信号から第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを抽出する。伝搬路推定部40は、抽出された第1の既知シンボルに当該第1の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算した結果と、抽出された前記第2の既知シンボルに、当該第2の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算した結果とを、加算及び減算することにより、2つのアンテナのそれぞれに対する無線伝送路の特性(伝搬路推定値)を求める。
【0084】
このように、上記実施形態によれば、複数のアンテナで送信された複数の既知信号から、アンテナ毎の無線伝送路の特性を容易に推定できる。
【0085】
なお、上記実施形態では、2つのアンテナで2つの既知信号を送信する場合を例にとり説明したが、この場合に限るものではない。
【0086】
例えば、送信装置が4つのアンテナを備える場合には4つ以上の既知シンボル(既知シンボル群)を用いればよい。この場合、送信装置は、記憶手段に、各既知シンボルに乗算する複数の重みを要素として含む、直交する4つの重み系列(重みベクトル)を記憶し、4つの重み乗算部で、この既知シンボル群に4つの重み系列のうちの1つをそれぞれ乗算する。上記4つの重み乗算部には、上記4つの重み系列がそれぞれ割り当てられ、各重み乗算部は、当該重み乗算部に割り当てられた重み系列を上記既知シンボル群に乗算する。
【0087】
受信装置の構成及び動作は、上述の実施形態と同様である。
【0088】
このように、上記実施形態によれば、複数のアンテナで送信された複数の既知信号から、アンテナ毎の無線伝搬路の特性が容易に推定することができ。
【0089】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0090】
【図1】本実施形態に係る無線通信システムで用いられる信号の例を示した図。
【図2】無線送信信号のフレームフォーマットの一例を示した図。
【図3】無線送信信号の他のフレームフォーマットを示した図。
【図4】無線送信装置の構成例を示した図。
【図5】従来技術における重み乗算処理を説明するための図。
【図6】図4の重み乗算部の構成及び動作を説明するための図。
【図7】図4の重み乗算部の他の構成及び動作を説明するための図。
【図8】図4の重み乗算部のさらに他の構成及び動作を説明するための図。
【図9】無線受信装置の構成例を示した図。
【図10】図9の伝送路推定部の構成及び動作を説明するための図。
【図11】図9の伝送路推定部の他の構成及び動作を説明するための図であり、図10に示した構成にさらに追加される構成を示している。
【図12】無線送信信号のさらに他のフレームフォーマットを示した図。
【図13】図12に示したフレームフォーマットに対応する、図4の重み乗算部の構成及び動作を説明するための図。
【符号の説明】
【0091】
1(1a、1b)…アンテナ
2(2a、2b)…無線処理部
3(3a、3b)…CP付加部
4…多重部
5(5a、5b)…重み乗算部
6…送信データシンボル生成部
7…第1の既知シンボル生成部
8…第2の既知シンボル生成部
500a1…第1の重み記憶部
500a2…第2の重み記憶部
500b1…第1の重み記憶部
500b2…第2の重み記憶部
501a1、501a2、501b1、501b2…乗算器
【技術分野】
【0001】
この発明は、既知信号に送信ダイバーシチを適用する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【0002】
無線通信システムでは、無線送信装置及び無線受信装置の間で送受信タイミングなどの同期をとる必要がある。このため、無線送信装置は、送信波形が予め定められた信号(以下既知信号と称する)を定期的にないしは通信の開始時に送信し、無線受信装置は当該既知信号を検出する必要がある。また、無線送信装置が送信する信号は無線フレームなどと称される予め定められたフォーマットにしたがって行われることから、無線フレームの構成に依存した複数のタイミングについて同期がとられる。例えば、無線フレームの最小構成単位であるシンボル、複数のシンボルにより構成されるスロット、複数のスロットにより構成されるフレームのそれぞれについて、その境界を検出することなどがあげられる。またさらに、タイミングの同期とともに、既知信号を送信した無線送信装置を特定することも同時に行われることもある(例えば非特許文献1参照)。
【0003】
また、上記のように無線受信装置では様々な同期処理が行われるため、当該処理を効率よく実施することを目的として複数の既知信号が定義されることがある(例えば非特許文献2参照)。
【0004】
一般に、上記した同期処理は通信の開始に先立って行われるため、無線受信装置における検出精度が高いことが望ましく、また、特に無線送信装置が定期的に既知信号を送信する場合、複数の無線受信装置が当該既知信号を受信することになるため、無線送信装置から遠い位置に存在する無線受信装置でも当該既知信号を検出できることが望ましい。このため、無線送信装置が複数のアンテナを有している場合に、無線受信装置における検出精度を高めることを目的に送信ダイバーシチと称される技術が適用されることがある。
【0005】
例えば、複数のアンテナから送信する既知信号に対して、それぞれのアンテナに対して予め定められたウェイトを乗算するとともに、所定の周期にてウェイトを変化させる技術などがあげられる(例えば非特許文献3参照)。
【非特許文献1】Physical layer procedures (FDD), 3GPP, TS25.214, v7.3.0, p.56
【非特許文献2】Physical channels and mapping of transport channels onto physical channels (FDD), 3GPP, TS25.211, v7.0.0, p.33
【非特許文献3】3GPP, TSGRAN WG1, R1-070746, ETRI, “Comparison of SCH diversity schemes”, St. Louis, USA, February, 2007
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記したように、送受信タイミングなどの同期をとるための信号は予め定められた既知信号である。したがって、当該信号は、無線受信装置において、同期をとるためだけではなく、例えば無線伝搬路の特性を推定するためなどにも用いることができる。この場合、無線送信装置が複数のアンテナを備えている場合には、それぞれのアンテナに対する無線伝搬路の特性を推定できることが望ましい。
【0007】
ところで、上記した従来技術では、2つの既知信号が定義されており、どの周期においても、それぞれの既知信号に対して同じウェイトが乗算されている。この場合、いずれの既知信号を用いても、各アンテナに対する無線伝搬路の特性を推定することは困難である。
【0008】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、無線送信装置が複数のアンテナを備え、送信波形が予め定められた複数の既知信号に対して送信ダイバーシチを適用する場合に、当該複数の既知信号を用いて各アンテナに対する無線伝搬路の特性を推定することが可能な無線通信装置、無線送信方法ならびに無線受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
(1)第1及び第2のアンテナを備える無線通信装置は、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを生成する生成し、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、第1の重み系列を乗算し、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第1の重み系列と直交する第2の重み系列を乗算し、前記第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第1のフレームと、前記第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第2のフレームとを生成し、前記第1のアンテナを用いて前記第1のフレームを送信し、前記第2のアンテナを用いて前記第2のフレームを送信する。
【0010】
(2)受信装置は、第1の重み系列が乗算された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボル、及び当該第1の重み系列と直交する第2の重み系列が乗算された前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを含む信号を受信すると、該信号から前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを抽出し、抽出された前記第1の既知シンボルに当該第1の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算した結果と、抽出された前記第2の既知シンボルに当該第2の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算した結果とを、加算及び減算することにより、2つのアンテナのそれぞれに対する無線伝送路の特性を推定する。
【発明の効果】
【0011】
複数のアンテナで送信された複数の既知信号から、アンテナ毎の無線伝送路の特性を推定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0013】
図1は、本実施形態に係る無線通信システムで用いられる信号の例を示したものである。図1(a)はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などに代表されるマルチキャリア無線通信システムで用いられる信号であり、図1(b)はサイクリックプレフィックスが付与されたシングルキャリア無線通信システムで用いられる信号である。いずれも、サイクリックプレフィックスが付与されていることから、無線受信装置では、周波数ドメインにて無線伝搬路のひずみ補償などを行うという特徴がある。
【0014】
図2は、本実施形態に係る無線送信信号のフレームフォーマットの例を示している。図2は、本実施形態を適用する無線通信システムを、図1(a)に示したマルチキャリア無線通信システムとした場合に好適なフレームフォーマットの例を示している。
【0015】
図2によると、複数のシンボルによりスロットが構成され、複数のスロットによりフレームが構成されている。また、シンボルの種別として、第1の既知シンボル、第2の既知シンボル及びデータシンボルが定義されている。さらに、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルはフレーム内の所定のスロットにのみ含まれているとともに、隣接するシンボルに配置されている。
【0016】
なお、図2では、2種類の既知シンボルが定義されているが、本実施形態では2種類に限定されることなく、N(N≧2)種類の既知シンボルを定義することが可能である。また、1つのフレームにおいて、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを含むスロットが2つ定義されているが、本実施形態では、任意の数を定義することが可能である。さらに、フレーム内における第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを含むスロットの位置及びスロット内における第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルの位置も任意に定義することが可能である。
【0017】
図2の例では、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルはフレーム内の所定のスロットにおいて隣接するシンボルに配置されているが、図3に示すように、必ずしも隣接して配置される必要はない。ただし、詳細は後述するが、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルは、近い位置に配置されている方が、本発明の効果を最大限に享受することができる。
【0018】
[送信装置]
図4に本実施形態に係る無線送信装置の構成例を示す。図4の無線送信装置は、アンテナ1(1a、1b)、無線処理部2(2a、2b)、CP付加部3(3a、3b)、多重部4、第1重み乗算部5a、第2重み乗算部5b、送信データシンボル生成部6、第1の既知シンボル生成部7、第2の既知シンボル生成部8を備える。アンテナ1、無線処理部2、CP付加部3はアンテナ数と同じ数を備える。なお、図4の例ではアンテナ数を「2」(以後、それぞれを第1の送信アンテナ1a、第2の送信アンテナ1bと称する)として説明している。また、上記した既知シンボルの数Nは「2」としている。
【0019】
続いて、図4の無線送信装置の動作を説明する。送信データは送信データシンボル生成部6に入力される。送信データシンボル生成部6は、入力されたデータに対してCRC(Cyclic Redundancy Check)などの所定の誤り検出符号の付加、所定の符号化方式及び符号化率により誤り訂正符号化、所定の変調方式による変調を行うとともに、必要に応じてダイバーシチエンコーディングなどの処理を行い、結果を送信データシンボルとして多重部4へと入力する。
【0020】
第1の既知シンボル生成部7は、所定の既知の信号波形となる第1の既知シンボルを生成し、第1の重み乗算部5a及び第2の重み乗算部5bへ入力する。第2の既知シンボル生成部8も同様に、所定の既知の信号波形となる第2の既知シンボルを生成し、第1の重み乗算部5a及び第2の重み乗算部5bへ入力する。
【0021】
第1の重み乗算部5aは、第1の送信アンテナ1aに対応するものであり、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルのそれぞれに対して予め定められた重みを乗算して多重部4へと入力する。
【0022】
第2の重み乗算部5bは、第2の送信アンテナ1bに対応するものであり、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルのそれぞれに対して予め定められた重みを乗算して多重部4へと入力する。
【0023】
多重部4は、例えば図2や図3に示したような所定のフレームフォーマットにしたがい、入力された送信データシンボル、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを多重し、得られた2系列のフレーム信号を各アンテナに対応するCP付加部3(3a、3b)に出力する。
【0024】
CP付加部3(3a、3b)は、入力されたフレーム信号に対し、シンボル毎にサイクリックプレフィックス(CP)を付加して、無線処理部2(2a、2b)に入力する。無線処理部2(2a、2b)は、D/A変換、直交変調、アップコンバート、帯域制限、電力増幅等の所定の無線処理により無線信号を生成し、当該無線信号はアンテナ1(1a、1b)より送信される。
【0025】
ここで、図5を参照して、従来技術における第1及び第2の重み乗算部100a、100b(図4の第1の重み乗算部5a及び第2の重み乗算部5bにそれぞれ相当する)の動作例を説明する。ここでは、図4の送信装置の構成にならい、図5の第1及び第2の重み乗算部を含む送信装置は2つの送信アンテナを備えるものとし、また、既知シンボルの数Nは「2」としている。
【0026】
図5の第1の重み乗算部100aは、予め定められた重みを記憶する重み記憶部101aを備えており、入力された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルのそれぞれに対して、同一の重みを乗算する。同様に、第2の重み乗算部100bは、予め定められた重みを記憶する重み記憶部101bを備えており、入力された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルのそれぞれに対して、同一の重みを乗算する。なお、ここでは、重みは第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルが送信されるスロット毎に変わるものとしており、その繰り返し周期は「4」としている。つまり、4スロットを周期として、スロット毎にそれぞれ異なる重みが乗算されることとなる。
【0027】
ここで、各周期において、各アンテナで送信する各既知シンボルに乗算する重みの集合をセットと称することとする。すなわち、セット={第1のアンテナで送信する第1の既知シンボルに乗算する重み、第1のアンテナで送信する第2の既知シンボルに乗算する重み、第2のアンテナで送信する第1の既知シンボルに乗算する重み、第2のアンテナで送信する第2の既知シンボルに乗算する重み}とする。
【0028】
図5に示した例では、以下のセット1〜セット4までの4種類のセットが存在する。
【0029】
セット1={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*0)}
セット2={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π/2)、exp(j*π/2)}
セット3={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)、exp(j*π)}
セット4={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*3π/2)、exp(j*3π/2)}
また、L番目のセットにおけるM番目のアンテナで送信するN番目の既知シンボルに乗算する重みをWlmnとし、さらに、L番目のセットにおけるM番目の送信アンテナで送信する各既知シンボルに対して乗算する重みの組み合わせを、重みベクトル(重み系列)Vlmとすると、図5に記載した例では、L=1、2、3、4、M=1、2、N=1、2であることから
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V21=(W211、W212)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V22=(W221、W222)=(exp(j*π/2)、exp(j*π/2))
V31=(W311、W312)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V32=(W321、W322)=(exp(j*π)、exp(j*π))
V41=(W411、W412)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V42=(W421、W422)=(exp(j*3π/2)、exp(j*3π/2))
と表すことができる。
【0030】
次に、図6を用いて、図4の第1及び第2の重み乗算部5a、5bの構成及び動作について説明する。ここでは、図4の送信装置の構成にしたがい、送信装置は2つの送信アンテナを備えるものとし、また、既知シンボルの数Nは「2」としている。さらに、乗算する重みはスロット毎に変わるものとしており、その繰り返し周期は「2」としている。
【0031】
図6において、第1の重み乗算部5aは、第1の既知シンボルに対して予め定められた重みを記憶する第1の重み記憶部500a1と、第2の既知シンボルに対して予め定められた重みを記憶する第2の重み記憶部500a2とを備えている。
【0032】
乗算器501a1は、入力された第1の既知シンボルに対して、第1の重み記憶部500a1に記憶されている重みを乗算し、乗算器501a2は、入力された第2の既知シンボルに対して、第2の重み記憶部500a2に記憶されている重みを乗算する。
【0033】
同様に、第2の重み乗算部5bは、第1の既知シンボルに対して予め定められた重みを記憶する第1の重み記憶部500b1と、第2の既知シンボルに対して予め定められた重みを記憶する第2の重み記憶部500b2とを備えている。
【0034】
乗算器501b1は、入力された第1の既知シンボルに対して、第1の重み記憶部500b1に記憶されている重みを乗算し、乗算器501b2は、入力された第2の既知シンボルに対して、第2の重み記憶部500b2に記憶されている重みを乗算する。
【0035】
図6に示した例では、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルの1つのセットにおいて、第1の送信アンテナ1aで送信される第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対して乗算する重みは、それぞれexp(j*0)、exp(j*0)であり、第2の送信アンテナ1bで送信される第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対して乗算する重みは、それぞれexp(j*0)、exp(j*π)となっている。
【0036】
また、上記とは異なるセットにおいて、第1の送信アンテナ1aで送信される第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対して乗算する重みは、それぞれexp(j*0)、exp(j*0)であり、第2の送信アンテナ1bで送信される第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対して乗算する重みは、それぞれexp(j*π)、exp(j*0)となっている。
【0037】
すなわち、図6に示した例では、以下のセット1、セット2が存在する。
【0038】
セット1={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)}
セット2={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)、exp(j*0)}
したがって、図6に示した例における重みベクトルVlmは、L=1、2、M=1、2、N=1、2であることから
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*π))
V21=(W211、W212)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V22=(W221、W222)=(exp(j*π)、exp(j*0))
と表すことができる。
【0039】
ここで、図5に示した従来例と、図6に示した本実施形態との相違点について説明する。図5に示した従来例では、各セット(各周期)における各送信アンテナの重みベクトルは、全て同一の重みがその要素となっている。一方、図6では、各セット(各周期)における各送信アンテナの重みベクトルにおいて、少なくとも1つの送信アンテナの重みベクトルが異なる重みを要素として含んでおり、さらに、各セット(各周期)における重みベクトルが直交関係にあることが分かる。
【0040】
すなわち、セット1に着目すると、重みベクトルV11と重みベクトルV12との内積は、
exp(j*0)×exp(j*0))+exp(j*0)×exp(j*π)
=1×1+1×(−1)=0
となる。セット2についても同様に、
exp(j*0)×exp(j*0))+exp(j*π)×exp(j*0)
=1×1+(−1)×1=0
となる。
図6では、第1の送信アンテナ1aに対応する重みベクトルに含まれる各重みが同一の値となっている。したがって、このような場合には図6に示したように、第1の重み乗算部5aは、既知シンボル毎の重み記憶部501a1、501a2を備える必要はなく、例えば図7に示すように、一方をのみ(例えば第1の重み記憶部501a1のみ)を備える構成及び動作であってもよい。
【0041】
続いて、図8を用いて、図4の第1及び第2の重み乗算部5a、5bの他の構成及び動作について説明する。ここでは、図4の送信装置の構成にしたがい、送信装置は2つの送信アンテナを備えるものとし、また、既知シンボルの数Nは「2」としている。さらに、乗算する重みはスロット毎に変わるものとしており、その繰り返し周期は「4」としている。なお、図8において図6と同一部分には同一符号を付し、異なる部分について説明する。
【0042】
図6との相違点は、繰り返し周期を「4」としていることにあり、従って、各周期において、各アンテナで送信する各既知シンボルに乗算する重みのセットは、以下のセット1〜セット4の4種類がある。
【0043】
セット1={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)}
セット2={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π/2)、exp(j*3π/2)}
セット3={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*π)、exp(j*0)}
セット4={exp(j*0)、exp(j*0)、exp(j*3π/2)、exp(j*π/2)}
このため、図6に示した例とは重みベクトルVlmが異なっている。図8に示した例における重みベクトルVlmは、L=1、2、3、4、M=1、2、N=1、2であることから
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*π))
V21=(W211、W212)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V22=(W221、W222)=(exp(j*π/2)、exp(j*3π/2))
V31=(W311、W312)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V32=(W321、W322)=(exp(j*π)、exp(j*0))
V41=(W411、W412)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V42=(W421、W422)=(exp(j*3π/2)、exp(j*π/2))
と表すことができる。
【0044】
この場合も、各セット(周期)における各送信アンテナの重みベクトルにおいて、少なくとも1つの送信アンテナの重みベクトルが異なる重みを要素として含んでおり、さらに、各セット(周期)における重みベクトルが直交関係にあることが分かる。
【0045】
なお、後述するように、アンテナ毎の無線伝搬路の特性を推定するためには、アンテナの数が「2」の場合には既知シンボルの数は「2」以上であることが必要となる。すなわち、上述したように重みベクトルが乗算される既知シンボルの数は、アンテナの数と同じかそれ以上であることが必要である。
【0046】
「受信装置」
図9に本実施形態に係る無線受信装置の構成例を示す。図9の受信装置は、アンテナ31、無線処理部32、同期検出部33、CP除去部34、S/P変換部35、時間/周波数変換部36、分離部37、P/S変換部38、データシンボル復調部39、及び伝送路推定部40を備える。なお、図9では受信アンテナ数を「1」として説明している。
【0047】
次に、図9の受信装置の動作を説明する。アンテナ31により受信された無線信号は、無線処理部32により電力増幅、帯域制限、ダウンコンバート、直交復調並びにA/D変換等の所定の無線処理が行われて受信デジタル信号に変換され、同期検出部33並びにCP除去部34に入力される。
【0048】
同期検出部33は、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを用いて、シンボル、スロット、及びフレームタイミングの検出などの同期処理を行い、その結果(特にシンボルタイミング)をCP除去部34に通知する。さらに、検出に用いた第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルが、例えば、(上述した2つあるいは4つのセットのうちの)どのセットに属するかを検出し、当該検出結果(セットの識別情報)を伝送路推定部40に通知する。
【0049】
CP除去部34では、通知されたシンボルタイミングに基づきサイクリックプレフィックスを除去し、S/P変換部35に入力する。S/P変換部35は入力された受信デジタル信号を所定のサンプル数を単位にシリアル/パラレル変換し、時間/周波数変換部36に入力する。時間/周波数変換部36は、例えばDFT(Discrete Fourier Transform)やFFT(Fast Fourier Transform)演算により時間ドメインのデジタル信号から周波数ドメインのデジタル信号に変換する。
【0050】
分離部37は、例えば図2や図3を用いて説明した所定のフレームフォーマットにしたがい入力されたデジタル信号を、送信データシンボル、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに分離し、送信データシンボルであればP/S変換部38へ、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルであれば伝送路推定部40へ出力する。
【0051】
P/S変換部38は、入力されたデジタル信号を所定のサンプル数を単位にパラレル/シリアル変換し、データシンボル復調部39に入力する。
【0052】
伝送路推定部40は、入力された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを用いて、送信装置のアンテナ毎の無線伝送路を推定し、その結果をデータシンボル復調部39に入力する。データシンボル復調部39は、入力された送信データシンボルに対して、必要に応じてダイバーシチデコーディングなどの処理を行うとともに、所定の変調方式に基づく復調方法で復調し、所定の符号化方式及び符号化率に基づく復号方法で送信データを復号する。さらに誤り検出符号を用いて誤り検出を行い、誤り検出結果とともに出力する。
【0053】
なお、伝送路推定部40では、同期処理に用いられる第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを用いて伝送路推定処理を行うとしているが、一般的なフレームフォーマットには、図2や図3に示したシンボルの種別以外にも受信装置にて伝送路推定処理を行うためのパイロットシンボルが含まれており、伝送路推定部40では、当該パイロットシンボルを用いた伝送路推定処理も行うことができる。
【0054】
図10は、図9に示した伝送路推定部40の構成例を示している。ここでは、無線送信装置の重み乗算部5が、図6に示した構成及び動作を行う場合を示し、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを用いて行う伝送路推定処理を示している。
【0055】
入力された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルはセレクタ401により分離され、第1の既知シンボルであれば、(第1の既知シンボルレプリカ生成部402で生成された)当該第1の既知シンボルの周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役が乗算され、第2の既知シンボルであれば、(第2の既知シンボルレプリカ生成部403で生成された)当該第2の既知シンボルの周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役が乗算される。
【0056】
第1の既知シンボルとその周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役の乗算結果は、第1の送信アンテナに対応する伝送路推定値と第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値が、第1の既知シンボルに対して乗算された重みに応じて合成した結果となっている。この時、第1の送信アンテナに対応する伝送路推定値をH1とし、第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値をH2とし、セット1が用いられているとすると、上記した乗算結果は、
W111×H1+W121×H2 …(1)
となる。
【0057】
同様に、第2の既知シンボルとその周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役の乗算結果は、第1の送信アンテナに対応する伝送路推定値と第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値が、第2の既知シンボルに対して乗算された重みに応じて合成した結果となっており、
W112×H1+ W122×H2 …(2)
となる。
【0058】
ここで、セット1に対し、当該伝送路推定処理を行った場合には、
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*π))
であることから、式(1)は次式(3)と表すことができ、式(2)は次式(4)と表すことができる。
【0059】
H1+H2 …(3)
H1−H2 …(4)
図10では、上式(3)及び(4)に示した、第1の既知シンボルとその周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役との乗算結果(第1の乗算結果)と、第2の既知シンボルとその周波数ドメインにおけるレプリカの複素共役との乗算結果(第2の乗算結果)とを、加算及び減算する。
【0060】
式(3)+式(4)=2H1 …(5)
式(3)−式(4)=2H2 …(6)
この結果、各アンテナに対する伝送路推定値が求められたことを示しており、各アンテナに対する伝送路推定値はデータシンボル復調部39へと出力される。
【0061】
なお、式(5)(6)に示した演算は、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルの間において、無線伝搬路に大きな変動がある場合、誤差を含むことになる。したがって、前述したように、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルは、可能な限り近い位置に配置されている方が、無線伝搬路上の大きな変動が生ずる場合も高い精度の伝送路推定値が得られる。
【0062】
無線送信装置の重み乗算部が、図8に示したように、各アンテナで送信する各既知シンボルに乗算する重みのセットが4セットある場合、すなわち、セットの繰り返し周期が4スロットである場合には、無線受信装置の伝送路推定部40には、図11に示した構成が追加される。
【0063】
図11によると、図10に示したようにして求められた第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値がさらにセレクタ404に入力されている。また、セレクタ404には、同期検出部33で検出された、同期処理に用いた第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルが、(例えば4つのセットのうち)どのセットに属するかを示す重みのセットの識別情報が通知される。セレクタ404は当該識別情報に基づき、第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値に対して与える位相回転量を選択し、選択した位相回転量を第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値に対して与えてから、出力する。
【0064】
第2のアンテナで送信する第1及び第2の既知シンボルに乗算される重みが、4つのセットのうちのどのセットに属するかによって、以下に示すように、図10の構成で求まる第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値(第2の伝送路推定値)が異なる。
【0065】
セット1の場合:
W111×H1+W121×H2=H1+H2
W112×H1+W122×H2=H1−H2
であるから、第2の伝送路推定値は2H2となる。
【0066】
セット2の場合:
W211×H1+W221×H1=H1+j×H2
W212×H1+W222×H2=H1−j×H2
であるから、第2の伝送路推定値は2j×H2となる。
【0067】
セット3の場合:
W311×H1+W321×H2=H1−H2
W312×H1+W322×H2=H1+H2
であるから、第2の伝送路推定値は−2H2となる。
【0068】
セット4の場合:
W411×H1+W421×H2=H1−j×H2
W412×H1+W422×H2=H1+j×H2
であるから、第2の伝送路推定値は−2j×H2となる。
【0069】
したがって、通知されたセットの識別情報がセット1の識別情報である場合には、セレクタ404は、「位相回転なし」を選択する。すると、セレクタ404に入力された第2の伝送路推定値には位相回転を与えずそのまま伝送路推定部40から出力される。
【0070】
通知されたセットの識別情報がセット2の識別情報である場合には、セレクタ404は、位相回転−jすなわち−90°を選択する。すると、セレクタ404に入力された第2の伝送路推定値は−90°の位相回転が与えられた後に伝送路推定部40から出力される。
【0071】
通知されたセットの識別情報がセット3の識別情報である場合には、セレクタ404は、位相回転−1すなわち180°(または−180°)を選択する。すると、セレクタ404に入力された第2の伝送路推定値は180°(または−180°)の位相回転が与えられた後に伝送路推定部40から出力される。
【0072】
通知されたセットの識別情報がセット4の識別情報である場合には、セレクタ404は、位相回転jすなわち90°を選択する、すると、セレクタ404に入力された第2の伝送路推定値は90°の位相回転が与えられた後に伝送路推定部40から出力される。
【0073】
[重み乗算部の他の例]
図12は、第1及び第2の重み乗算部5a、5bのさらに他の動作に係るフレームフォーマットの例を示したものである。図12に示したフレームフォーマットは、図2に示したフレームフォーマットを変形したものであり、具体的には、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを含むスロットのうち、一部のスロットには、さらに報知シンボルが含まれている点が図2と異なる。
【0074】
報知シンボルとは、無線送信装置が、複数または全ての無線受信装置に対して報知する情報が含まれるシンボルを意味するものである。
【0075】
無線通信システムにおける同期処理を鑑みると、タイミングの同期とともに、当該既知信号を送信した無線送信装置を特定することも同時に行われることがあるため、当該既知信号の前後に報知シンボルが配置されている場合がある。図9から図11をもって説明した、第1の送信アンテナに対応する伝送路推定値及び第2の送信アンテナに対応する伝送路推定値は、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルの前後に位置するシンボルを復調する際に用いることが好ましいことから、報知シンボルの前後に配置されている第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに対してのみ、図6から図8をもって説明した重み乗算部の動作を適用しても本発明の目的とする効果を得ることができる。
【0076】
図13は、図12に示したように、第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルとは異なる周期にて、報知シンボルなどの特定のシンボルが配置された場合に好適な、第1及び第2の重み乗算部5a、5bの構成及び動作を示している。
【0077】
ここでは、図4の送信装置の構成にしたがい、送信装置は2つの送信アンテナを備えるものとし、また、既知シンボルの数Nは「2」としている。さらに、乗算する重みはスロット毎に変わるものとしており、その繰り返し周期は「4」としている。
【0078】
さらに、図13では、上述の4つのセットのうち、セット1及びセット3に報知シンボルなどの特定のシンボルが配置されている場合を示している。
【0079】
図8との相違点は、一部の重みベクトル、すなわち、報知シンボルなどの特定のシンボルが配置された周期(セット)における重みベクトルのみが直交関係となっていること、及びそれ以外のセットでは直交関係にない重みベクトルが用いられていることである。
【0080】
図13の例では、セット1及びセット3に報知シンボルなどの特定のシンボルが配置されていることを仮定しているため、重みベクトルVlmは、L=1、2、3、4、M=1、2、N=1、2であることから、
V11=(W111、W112)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V12=(W121、W122)=(exp(j*0)、exp(j*π))
V21=(W211、W212)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V22=(W221、W222)=(exp(j*π/2)、exp(j*π/2))
V31=(W311、W312)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V32=(W321、W322)=(exp(j*π)、exp(j*0))
V41=(W411、W412)=(exp(j*0)、exp(j*0))
V42=(W421、W422)=(exp(j*3π/2)、exp(j*3π/2))
と表すことができる。
【0081】
以上説明したように、上記実施形態によれば、送信装置では、第1の乗算部5aが第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに第1の重み系列を乗算し、第2の乗算部5bが第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルに第1の重み系列と直交する第2の重み系列を乗算する。そして、第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルは第1のアンテナ1aから送信され、第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルは第2のアンテナ1bから送信される。
【0082】
すなわち、第1のアンテナ1aから送信される第1及び第2の既知シンボルに乗算されている第1の重み系列と、第2のアンテナ1bから送信される第1及び第2の既知シンボルに乗算されている第2の重み系列とは直交する。
【0083】
この結果、受信装置では、以下に示すようにして、アンテナ毎の伝搬路推定値を得ることができる。すなわち、受信装置では、第1の重み系列が乗算された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボル、及び当該第1の重み系列と直交する第2の重み系列が乗算された前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを含む信号を受信すると、分離部37が当該信号から第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを抽出する。伝搬路推定部40は、抽出された第1の既知シンボルに当該第1の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算した結果と、抽出された前記第2の既知シンボルに、当該第2の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算した結果とを、加算及び減算することにより、2つのアンテナのそれぞれに対する無線伝送路の特性(伝搬路推定値)を求める。
【0084】
このように、上記実施形態によれば、複数のアンテナで送信された複数の既知信号から、アンテナ毎の無線伝送路の特性を容易に推定できる。
【0085】
なお、上記実施形態では、2つのアンテナで2つの既知信号を送信する場合を例にとり説明したが、この場合に限るものではない。
【0086】
例えば、送信装置が4つのアンテナを備える場合には4つ以上の既知シンボル(既知シンボル群)を用いればよい。この場合、送信装置は、記憶手段に、各既知シンボルに乗算する複数の重みを要素として含む、直交する4つの重み系列(重みベクトル)を記憶し、4つの重み乗算部で、この既知シンボル群に4つの重み系列のうちの1つをそれぞれ乗算する。上記4つの重み乗算部には、上記4つの重み系列がそれぞれ割り当てられ、各重み乗算部は、当該重み乗算部に割り当てられた重み系列を上記既知シンボル群に乗算する。
【0087】
受信装置の構成及び動作は、上述の実施形態と同様である。
【0088】
このように、上記実施形態によれば、複数のアンテナで送信された複数の既知信号から、アンテナ毎の無線伝搬路の特性が容易に推定することができ。
【0089】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0090】
【図1】本実施形態に係る無線通信システムで用いられる信号の例を示した図。
【図2】無線送信信号のフレームフォーマットの一例を示した図。
【図3】無線送信信号の他のフレームフォーマットを示した図。
【図4】無線送信装置の構成例を示した図。
【図5】従来技術における重み乗算処理を説明するための図。
【図6】図4の重み乗算部の構成及び動作を説明するための図。
【図7】図4の重み乗算部の他の構成及び動作を説明するための図。
【図8】図4の重み乗算部のさらに他の構成及び動作を説明するための図。
【図9】無線受信装置の構成例を示した図。
【図10】図9の伝送路推定部の構成及び動作を説明するための図。
【図11】図9の伝送路推定部の他の構成及び動作を説明するための図であり、図10に示した構成にさらに追加される構成を示している。
【図12】無線送信信号のさらに他のフレームフォーマットを示した図。
【図13】図12に示したフレームフォーマットに対応する、図4の重み乗算部の構成及び動作を説明するための図。
【符号の説明】
【0091】
1(1a、1b)…アンテナ
2(2a、2b)…無線処理部
3(3a、3b)…CP付加部
4…多重部
5(5a、5b)…重み乗算部
6…送信データシンボル生成部
7…第1の既知シンボル生成部
8…第2の既知シンボル生成部
500a1…第1の重み記憶部
500a2…第2の重み記憶部
500b1…第1の重み記憶部
500b2…第2の重み記憶部
501a1、501a2、501b1、501b2…乗算器
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを生成する生成手段と、
前記第1の既知シンボルに乗算する重みと前記第2の既知シンボルに乗算する重みとを含む第1の重み系列と、前記第1の重み系列と直交する第2の重み系列とを記憶する記憶手段と、
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第1の重み系列を乗算する第1の乗算手段と、
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第2の重み系列を乗算する第2の乗算手段と、
前記第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第1のフレーム、及び前記第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第2のフレームを生成する手段と、
第1のアンテナを用いて前記第1のフレームを送信する第1の送信手段と、
第2のアンテナを用いて前記第2のフレームを送信する第2の送信手段と、
を含む無線通信装置。
【請求項2】
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルは同期用シンボルであることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
【請求項3】
前記第1及び第2のフレーム中の前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルは隣接することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
【請求項4】
前記記憶手段は、複数の前記第1の重み系列と、前記複数の第1の重み系列のそれぞれと直交する複数の第2の重み系列を記憶し、
前記第1の乗算手段は、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記複数の第1の重み系列のうちの1つを予め定められた順番に乗算し、
前記第2の乗算手段は、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記複数の第2の重み系列のうちの1つを予め定められた順番に乗算することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
【請求項5】
前記記憶手段は、前記第1の重み系列を含む複数の重み系列からなる第1の集合と、前記第1の重み系列と直交する第2の重み系列を含む複数の重み系列からなる第2の集合とを記憶し、
前記第1及び第2のフレームは、前記第1及び第2の既知シンボルとともに特定情報シンボルを有する特定タイムスロットを含み、
前記第1の乗算手段は、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第1の集合中の各重み系列を予め定められた順番に乗算し、前記第1の重み系列は、前記第1のフレーム中の前記特定タイムスロット内の前記第1及び第2の既知シンボルに乗算され、
前記第2の乗算手段は、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第2の集合中の各重み系列を予め定められた順番に乗算し、前記第2の重み系列は、前記第2のフレーム中の前記特定タイムスロット内の前記第1及び第2の既知シンボルに乗算されることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
【請求項6】
前記特定情報シンボルは報知情報を有する報知シンボルであることを特徴とする請求項5記載の無線通信装置。
【請求項7】
既知シンボル群を生成する生成手段と、
直交する複数の重み系列を記憶する記憶手段と、
前記既知シンボル群に前記複数の重み系列のうちの1つを乗算する複数の乗算手段と、
前記複数の乗算手段で前記複数の重み系列がそれぞれ乗算された複数の前記既知シンボル群を複数のアンテナを用いて送信する送信手段と、
を含み、
前記複数の重み系列は前記複数のアンテナのそれぞれに対応し、
前記複数の乗算手段には前記複数の重み系列がそれぞれ割り当てられ、各乗算手段は、当該乗算手段に割り当てられた重み系列を前記既知シンボル群に乗算し、
前記生成手段で生成される前記既知シンボル群に含まれる既知シンボルの数は前記アンテナの数と同じかまたはそれ以上であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項8】
第1の重み系列が乗算された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボル、及び当該第1の重み系列と直交する第2の重み系列が乗算された前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを含む信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された信号から前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された前記第1の既知シンボルに、当該第1の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算する第1の乗算手段と、
前記抽出手段で抽出された前記第2の既知シンボルに、当該第2の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算する第2の乗算手段と、
前記第1の乗算手段で得られた乗算結果と、前記第2の乗算手段で得られた乗算結果とを加算及び減算することにより、2つのアンテナのそれぞれに対する無線伝送路の特性を推定する伝送路推定手段と、
を含む無線通信装置。
【請求項9】
第1及び第2のアンテナを備える無線通信装置における無線送信方法であって、
第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを生成する生成ステップと、
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、第1の重み系列を乗算する第1の乗算ステップと、
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第1の重み系列と直交する第2の重み系列を乗算する第2の乗算ステップと、
前記第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第1のフレームと、前記第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第2のフレームとを生成するステップと、
前記第1のアンテナを用いて前記第1のフレームを送信し、前記第2のアンテナを用いて前記第2のフレームを送信する送信ステップと、
を含む無線送信方法。
【請求項10】
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルは同期用シンボルであることを特徴とする請求項9記載の無線送信方法。
【請求項11】
前記第1及び第2のフレーム中の前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルは隣接することを特徴とする請求項9記載の無線送信方法。
【請求項12】
第1の重み系列が乗算された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボル、及び当該第1の重み系列と直交する第2の重み系列が乗算された前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを含む信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された信号から前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された前記第1の既知シンボルに、当該第1の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算する第1の乗算ステップと、
前記抽出ステップで抽出された前記第2の既知シンボルに、当該第2の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算する第2の乗算ステップと、
前記第1の乗算ステップで得られた乗算結果と、前記第2の乗算ステップで得られた乗算結果とを加算及び減算することにより、2つのアンテナのそれぞれに対する無線伝送路の特性を推定する伝送路推定ステップと、
を含む無線受信方法。
【請求項1】
第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを生成する生成手段と、
前記第1の既知シンボルに乗算する重みと前記第2の既知シンボルに乗算する重みとを含む第1の重み系列と、前記第1の重み系列と直交する第2の重み系列とを記憶する記憶手段と、
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第1の重み系列を乗算する第1の乗算手段と、
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第2の重み系列を乗算する第2の乗算手段と、
前記第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第1のフレーム、及び前記第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第2のフレームを生成する手段と、
第1のアンテナを用いて前記第1のフレームを送信する第1の送信手段と、
第2のアンテナを用いて前記第2のフレームを送信する第2の送信手段と、
を含む無線通信装置。
【請求項2】
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルは同期用シンボルであることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
【請求項3】
前記第1及び第2のフレーム中の前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルは隣接することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
【請求項4】
前記記憶手段は、複数の前記第1の重み系列と、前記複数の第1の重み系列のそれぞれと直交する複数の第2の重み系列を記憶し、
前記第1の乗算手段は、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記複数の第1の重み系列のうちの1つを予め定められた順番に乗算し、
前記第2の乗算手段は、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記複数の第2の重み系列のうちの1つを予め定められた順番に乗算することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
【請求項5】
前記記憶手段は、前記第1の重み系列を含む複数の重み系列からなる第1の集合と、前記第1の重み系列と直交する第2の重み系列を含む複数の重み系列からなる第2の集合とを記憶し、
前記第1及び第2のフレームは、前記第1及び第2の既知シンボルとともに特定情報シンボルを有する特定タイムスロットを含み、
前記第1の乗算手段は、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第1の集合中の各重み系列を予め定められた順番に乗算し、前記第1の重み系列は、前記第1のフレーム中の前記特定タイムスロット内の前記第1及び第2の既知シンボルに乗算され、
前記第2の乗算手段は、前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第2の集合中の各重み系列を予め定められた順番に乗算し、前記第2の重み系列は、前記第2のフレーム中の前記特定タイムスロット内の前記第1及び第2の既知シンボルに乗算されることを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。
【請求項6】
前記特定情報シンボルは報知情報を有する報知シンボルであることを特徴とする請求項5記載の無線通信装置。
【請求項7】
既知シンボル群を生成する生成手段と、
直交する複数の重み系列を記憶する記憶手段と、
前記既知シンボル群に前記複数の重み系列のうちの1つを乗算する複数の乗算手段と、
前記複数の乗算手段で前記複数の重み系列がそれぞれ乗算された複数の前記既知シンボル群を複数のアンテナを用いて送信する送信手段と、
を含み、
前記複数の重み系列は前記複数のアンテナのそれぞれに対応し、
前記複数の乗算手段には前記複数の重み系列がそれぞれ割り当てられ、各乗算手段は、当該乗算手段に割り当てられた重み系列を前記既知シンボル群に乗算し、
前記生成手段で生成される前記既知シンボル群に含まれる既知シンボルの数は前記アンテナの数と同じかまたはそれ以上であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項8】
第1の重み系列が乗算された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボル、及び当該第1の重み系列と直交する第2の重み系列が乗算された前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを含む信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信された信号から前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを抽出する抽出手段と、
前記抽出手段で抽出された前記第1の既知シンボルに、当該第1の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算する第1の乗算手段と、
前記抽出手段で抽出された前記第2の既知シンボルに、当該第2の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算する第2の乗算手段と、
前記第1の乗算手段で得られた乗算結果と、前記第2の乗算手段で得られた乗算結果とを加算及び減算することにより、2つのアンテナのそれぞれに対する無線伝送路の特性を推定する伝送路推定手段と、
を含む無線通信装置。
【請求項9】
第1及び第2のアンテナを備える無線通信装置における無線送信方法であって、
第1の既知シンボル及び第2の既知シンボルを生成する生成ステップと、
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、第1の重み系列を乗算する第1の乗算ステップと、
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルに、前記第1の重み系列と直交する第2の重み系列を乗算する第2の乗算ステップと、
前記第1の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第1のフレームと、前記第2の重み系列が乗算された第1及び第2の既知シンボルを含む第2のフレームとを生成するステップと、
前記第1のアンテナを用いて前記第1のフレームを送信し、前記第2のアンテナを用いて前記第2のフレームを送信する送信ステップと、
を含む無線送信方法。
【請求項10】
前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルは同期用シンボルであることを特徴とする請求項9記載の無線送信方法。
【請求項11】
前記第1及び第2のフレーム中の前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルは隣接することを特徴とする請求項9記載の無線送信方法。
【請求項12】
第1の重み系列が乗算された第1の既知シンボル及び第2の既知シンボル、及び当該第1の重み系列と直交する第2の重み系列が乗算された前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを含む信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信された信号から前記第1の既知シンボル及び前記第2の既知シンボルを抽出する抽出ステップと、
前記抽出ステップで抽出された前記第1の既知シンボルに、当該第1の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算する第1の乗算ステップと、
前記抽出ステップで抽出された前記第2の既知シンボルに、当該第2の既知シンボルのレプリカの複素共役を乗算する第2の乗算ステップと、
前記第1の乗算ステップで得られた乗算結果と、前記第2の乗算ステップで得られた乗算結果とを加算及び減算することにより、2つのアンテナのそれぞれに対する無線伝送路の特性を推定する伝送路推定ステップと、
を含む無線受信方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2009−33666(P2009−33666A)
【公開日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−197895(P2007−197895)
【出願日】平成19年7月30日(2007.7.30)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年7月30日(2007.7.30)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】
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