发明内容
本发明鉴于这种情况而作出,其目的是提供一种在从多个天线分别发送多载波的已知信号的情况下,在接收侧使已知信号间的干扰小的发送方法和装置、接收方法和装置以及使用了这些方法和装置的通信系统。
本发明的某个形态是发送装置。该装置包括:多个天线;发送部,其经多个天线发送使用了多个载波的信号;和存储部,其分别存储对应于各个多个天线且应以规定的周期从发送部发送的多个已知信号。在该装置中,存储部中存储的多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号,相对对应于多个天线中的其他天线的已知信号,已知信号的至少一部分可以使用不同的载波,进行规定,以使所述存储部中存储的多个已知信号中、对应于所述多个天线中的一个的已知信号的自相关性比对应于所述多个天线中的其他天线的已知信号的自相关性还高。
通过以上的装置,由于多个已知信号由不同的载波发送至少一部分,所以多个已知信号间的互相关变小,可以使接收装置准确接收发送的多个已知信号。
本发明的另一形态是发送方法。该方法在从多个天线发送使用了多个载波的信号的情况中,在规定的期间内发送分别对应于多个天线的多个已知信号,从多个天线中的一个发送的已知信号相对从所述多个天线中的其他天线发送的已知信号,已知信号的至少一部分使用不同的载波,进行规定,以使存储部中存储的多个已知信号中、对应于所述多个天线中的一个的已知信号的自相关性比对应于所述多个天线中的其他天线的已知信号的自相关性还高。
本发明的另一个形态也是发送方法。该方法包括:从多个天线发送使用了多个载波的信号的步骤;存储分别对应于所述多个天线的多个已知信号的步骤;在规定的期间内发送所存储的多个已知信号的步骤。在该方法 中,存储步骤可以将存储在存储器内的多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号相对对应于多个天线中的其他天线的已知信号,已知信号的至少一部分使用不同的载波,进行规定,以使存储器中存储的多个已知信号中、对应于所述多个天线中的一个的已知信号的自相关性比对应于所述多个天线中的其他天线的已知信号的自相关性还高。
存储步骤也可进行规定,以使多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号的自相关性比对应于多个天线中的其他天线的已知信号的自相关性高。多个天线数为3以上,存储步骤也可进行规定,以使多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号和对应于多个天线中的其他天线的其余的已知信号彼此之间的互相关性比对应于其他天线的其余已知信号彼此之间的互相关性低。
存储步骤的多个已知信号在应在发送步骤发送的多个载波中,将仅用于对应于多个天线中的一个的已知信号的载波数设为第一值,将仅用于对应于多个天线中的其他天线的已知信号的载波数设为第二值的情况下,也可进行规定,以使第一值比第二值大。多个天线数为3以上,对于存储步骤的多个已知信号,第二值也可以为仅用于对应于其他天线中的一个的已知信号的载波数。对于存储步骤的多个已知信号,第二值也可为零。
存储步骤的多个已知信号也可分别使用彼此不同的载波。存储步骤的多个已知信号也可分别使用从多个载波中离散选择的规定数目的载波。规定存储步骤的多个已知信号的每一个,以使离散选择的规定数目的载波中、频率最高的载波和频率最低的载波的频率差彼此相等。存储步骤的多个已知信号也可分别使用彼此不同的载波。也可将存储步骤的多个已知信号规定为应该用于各该已知信号的载波数相等。存储步骤也可使多个已知信号中、应该用于对应于所述多个天线中的一个的已知信号的载波数比应该用于对应于多个天线中的其他天线的已知信号的载波数多。将存储步骤的多个已知信号中使用的多个载波预先规定为应从发送步骤发送的多个载波中的一部分,存储步骤的多个已知信号也可使用从该预先规定的多个载波中选择出的至少一个载波。也可规定存储步骤的多个已知信号,以使对应于多个天线中的一个的已知信号的波形的同相成份的值与对应于多个天线中的其他天线的已知信号的波形的正交成份的值相等,且对应于多个天线中的一个的已知信号的波形的正交成份的值与对应于多个天线中的其他天线的已知信号的波形的同相成份的值相等。
进一步具有决定多个天线中、应发送信号的天线数的步骤;发送步骤 经对应于决定完的天线数的天线发送信号;存储步骤在将应发送信号的天线中的一个设为主天线,将其余设为副天线的情况下,规定存储的多个已知信号,以使仅用于对应于主天线的已知信号的载波数为仅用于对应于副天线的一个的已知信号的载波数以上,且对应于主天线的已知信号不管决定完的天线数,将应使用的多个载波设为相同,同时,根据决定的天线数以不同的已知信号的值来规定。
存储步骤的已知信号中、对应于主天线的已知信号和对应于副天线的已知信号也可使用彼此不同的载波。存储步骤的已知信号中、对应于主天线的已知信号在应发送信号的天线数不同的情况下,可以由使对应于主天线的已知信号间的互相关性减小的值来规定。存储步骤的已知信号中、对应于主天线的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且可以进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的值等于第二种已知信号在时域中的正交成份的值,第一种已知信号在时域中的正交成份的值等于第二种已知信号在时域中的同相成份的值。
存储步骤的多个已知信号中、对应于主天线的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的绝对值等于第二种已知信号在时域中的正交成份的绝对值,且符号相反;第一种已知信号在时域中的正交成份的绝对值等于第二种已知信号在时域中的同相成份的绝对值,且符号相反。存储步骤的多个已知信号中、对应于副天线的已知信号可以由使彼此的互相关性减小的值来规定。也可规定存储步骤的多个已知信号中、应分别用于对应于主天线的已知信号和对应于副天线的已知信号的多个载波,以便对应于在从一个天线发送已知信号的情况下所使用的多个载波的其中之一。
本发明的另一形态是程序。该程序包括:从多个天线发送使用了多个载波的信号的步骤;将分别对应于多个天线的多个已知信号存储在存储器中的步骤;在规定的期间内将存储器中存储的多个已知信号从多个天线发送到无线网络的步骤。在该程序中,存储到存储器的步骤,可以使存储在存储器内的多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号相对对 应于多个天线中的其他天线的已知信号,已知信号的至少一部分使用不同的载波。
存储在存储器内的步骤也可进行规定,以使多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号的自相关性比对应于多个天线中的其他天线的已知信号的自相关性还高。多个天线数为3以上,存储在存储器中的步骤也可进行规定,以使多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号和对应于多个天线中的其他天线的其余的已知信号彼此之间的互相关性比对应于其他天线的其余已知信号彼此之间的互相关性还低。
存储在存储器中的步骤的多个已知信号在应从发送步骤发送的多个载波中,将仅用于对应于多个天线中的一个的已知信号的载波数设为第一值、将仅用于对应于多个天线中的其他天线的已知信号的载波数设为第二值的情况下,也可进行规定,以使第一值比第二值大。多个天线数为3以上,对于存储在存储器中的步骤的多个已知信号,第二值也可为仅用于对应于其他天线中的一个的已知信号的载波数。对于存储步骤的多个已知信号,第二值也可为零。
存储在存储器中的步骤的多个已知信号也可分别使用彼此不同的载波。存储在存储器中的步骤的多个已知信号也可分别使用从多个载波中离散选择的规定数目的载波。也可规定存储在存储器中的步骤的多个已知信号的每一个,以使离散选择的规定数目的载波中、频率最高的载波和频率最低的载波的频率差彼此相等。存储在存储器中的步骤的多个已知信号也可分别使用彼此不同的载波。也可规定存储在存储器中的步骤的多个已知信号,以使应该用于该各个已知信号的载波数相等。存储在存储器中的步骤也可使多个已知信号中、应该用于对应于所述多个天线中的一个的已知信号的载波数比应该用于对应于多个天线中的其他天线的已知信号的载波数还多。将存储在存储器中的步骤的多个已知信号中使用的多个载波预先规定为应从发送步骤发送的多个载波中的一部分,存储在存储器中的步骤的多个已知信号也可使用从该预先规定的多个载波中选择出的至少一个载波。也可规定存储在存储器中的步骤的多个已知信号,以使对应于多个天线中的一个的已知信号的波形的同相成份的值与对应于多个天线中的其他天线的已知信号的波形的正交成份的值相等,且对应于多个天线中 的一个的已知信号的波形的正交成份的值与对应于多个天线中的其他天线的已知信号的波形的同相成份的值相等。
进一步还包括决定多个天线中、应发送信号的天线数的步骤;发送步骤经对应于决定完的天线数的天线发送信号;存储在存储器中的步骤在将应发送信号的天线中的一个设为主天线,将其余设为副天线的情况下,规定存储的多个已知信号,以使仅用于对应于主天线的已知信号的载波数为仅用于对应于副天线的一个的已知信号的载波数以上,且对应于主天线的已知信号不管决定完的天线数,将应使用的多个载波设为相同,同时,根据决定完的天线数通过不同的已知信号的值来规定。
存储在存储器中的步骤的已知信号中、对应于主天线的已知信号和对应于副天线的已知信号也可使用彼此不同的载波。存储在存储器中的步骤的已知信号中、对应于主天线的已知信号在应发送信号的天线数不同的情况下,由使对应于主天线的已知信号间的互相关性减小的值来规定。存储在存储器中的步骤的已知信号中、对应于主天线的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的值等于第二种已知信号在时域中的正交成份的值,第一种已知信号在时域中的正交成份的值等于第二种已知信号在时域中的同相成份的值。
存储在存储器中的步骤的多个已知信号中、对应于主天线的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的绝对值等于第二种已知信号在时域中的正交成份的绝对值,且符号相反;第一种已知信号在时域中的正交成份的绝对值等于第二种已知信号在时域中的同相成份的绝对值,且符号相反。存储在存储器中的步骤的多个已知信号中、对应于副天线的已知信号也可由使彼此的互相关性减小的值来规定。也可规定存储在存储器中的步骤的多个已知信号中、应分别用于对应于主天线的已知信号和对应于副天线的已知信号的多个载波,以便对应于在从一个天线发送已知信号的情况下所使用的多个载波的其中之一。
本发明的另一形态是接收装置。该装置包括:接收部,其在将发送侧的多个天线中的一个设为主天线,其余设为副天线的情况下,接收分别从 发送侧的多个天线发送的多个信号;检测部,其从接收的信号中检测从主天线发送的信号中含有的已知信号;估计部,其根据检测出的已知信号的值,估计发送侧的包括主天线和副天线的多个天线中、发送信号的天线数;和处理部,其根据估计出的天线数,处理所接收的信号。在该装置中,应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、从主天线发送的信号中含有的已知信号,根据发送信号的天线数以不同的值来规定;估计部也可预先存储从主天线发送的信号中含有的已知信号的值和信号的天线数的关系,使该关系对应所检测出的已知信号的值,来估计发送所述信号的天线数。
根据以上的装置,由于可根据所发送的已知信号在发送侧中特定(估计)发送了数据的天线数,所以不需要从发送装置向接收装置发送数据的天线数的通知。
应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号分别使用多个载波,仅用于从主天线发送的已知信号的载波数为仅用于从副天线发送的已知信号的载波数以上,且从主天线发送的已知信号也可以不管发送信号的天线数,而使用多个相同的载波。应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号和应从副天线发送的已知信号也可使用彼此不同的载波。
应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号,在发送信号的天线数不同的情况下,也可由使应从主天线发送的已知信号间的互相关性减小的值来规定。应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的值与第二种已知信号在时域中的正交成份的值相等,第一种已知信号在时域中的正交成份的值与第二种已知信号在时域种的同相成份的值相等。
应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的绝对值与第二种已知信号在时域中的正交成份的绝对值相等, 且符号反转;第一种已知信号在时域中的正交成份的绝对值与第二种已知信号在时域种的同相成份的绝对值相等,且符号反转。
应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从副天线发送的已知信号也可由使彼此的互相关性减小的值来规定。也可进行规定,以使应由接收部接收的从发送侧的多个天线分别发送的多个信号中、分别应该用于应从主天线发送的已知信号和应从副天线发送的已知信号的多个载波,对应于从一个天线发送已知信号时所使用的多个载波的其中之一。
本发明的另一形态是接收方法。该方法在将发送侧的多个天线中的一个设为主天线,其余设为副天线的情况下,且在从主天线发送的信号中含有的已知信号为根据发送信号的天线数以不同的值来规定的情况下,接收分别从发送侧的多个天线发送的多个信号,并从所述接收的信号中检测出从主天线发送的信号中含有的已知信号,并根据检测出的已知信号的值,估计发送侧的包括主天线和副天线的天线中、发送信号的天线数。
本发明的另一形态也是接收方法。该方法包括:在将发送侧的多个天线中一个设为主天线、其余设为副天线的情况下,接收分别从发送侧的多个天线发送的多个信号的步骤;从接收的信号中检测出从主天线发送的信号中含有的已知信号的步骤;根据所检测出的已知信号的值,估计发送侧的包括主天线和副天线的多个天线中、发送信号的天线数的步骤;根据所估计的天线数,处理所接收的信号的步骤。在该方法中,应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、从主天线发送的信号中含有的已知信号,根据发送信号的天线数以不同的值来规定;估计步骤预先存储从主天线发送的信号中含有的已知信号的值和发送信号的天线数的关系,使所述存储的已知信号的值与该关系对应,来估计发送信号的天线数。
应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号分别使用多个载波,仅用于从主天线发送的已知信号的载波数为仅用于从副天线发送的已知信号的载波数以上,且从主天线发送的已知信号也可以不管发送信号的天线数,而使用多个相同的载波。应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号和应从 副天线发送的已知信号也可使用彼此不同的载波。
应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号,在发送信号的天线数不同的情况下,也可由使应从主天线发送的已知信号间的互相关性减小的值来规定。应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的值与第二种已知信号在时域中的正交成份的值相等,第一种已知信号在时域中的正交成份的值与第二种已知信号在时域种的同相成份的值相等。
应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的绝对值与第二种已知信号在时域中的正交成份的绝对值相等,且符号相反;第一种已知信号在时域中的正交成份的绝对值与第二种已知信号在时域中的同相成份的绝对值相等,且符号相反。
应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从副天线发送的已知信号也可由使彼此的互相关性减小的值来规定。也可进行规定,以使应由接收步骤接收的从发送侧的多个天线分别发送的多个信号中、分别应该用于应从主天线发送的已知信号和应从副天线发送的已知信号的多个载波对应于从一个天线发送已知信号时所使用的多个载波的其中之一。
本发明的另一形态是程序。该程序包括:在将发送侧的多个天线中的一个设为主天线、其余设为副天线的情况下,经无线网络接收分别从发送侧的多个天线发送的多个信号的步骤;从接收的信号中检测出从主天线发送的信号中含有的已知信号后存储到存储器中的步骤;根据所检测出的已知信号的值,估计发送侧的包括主天线和副天线的多个天线中发送信号的天线数的步骤;和根据所估计的天线数,处理所接收的信号的步骤。在该程序中,应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、从主天线发送的信号中含有的已知信号,根据发送信号的天线数以不同的值来规定;决定步骤也可预先存储从主天线发送的信号中含有的已知 信号的值和发送信号的天线数的关系,使所述存储的已知信号的值与该存储器中存储的关系对应,来估计发送信号的天线数。
应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号分别使用多个载波,仅用于从主天线发送的已知信号的载波数为仅用于从副天线发送的已知信号的载波数以上,且从主天线发送的已知信号也可以不管发送信号的天线数,而使用多个相同的载波。应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号和应从副天线发送的已知信号也可使用彼此不同的载波。应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号,在发送信号的天线数不同的情况下,也可由使应从主天线发送的已知信号间的互相关性减小的值来规定。
应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的值与第二种已知信号在时域中的正交成份的值相等,第一种已知信号在时域中的正交成份的值与第二种已知信号在时域种的同相成份的值相等。应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的绝对值与第二种已知信号在时域中的正交成份的绝对值相等,且符号相反;第一种已知信号在时域中的正交成份的绝对值与第二种已知信号在时域种的同相成份的绝对值相等,且符号相反。
应由接收步骤接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从副天线发送的已知信号也可由使彼此的互相关性减小的值来规定。也可进行规定,以使应由接收步骤接收的从发送侧的多个天线分别发送的多个信号中、分别应该用于应从主天线发送的已知信号和应从副天线发送的已知信号的多个载波对应于从一个天线发送已知信号时所使用的多个载波的其中之一。
本发明的另一形态是通信系统。该系统包括:发送装置,其具有多个天线;和接收装置,其由多个天线接收从所述发送装置发送的信号。在该系统中,所述发送装置包括:发送部,其经所述多个天线发送使用了多个载波的信号;存储部,其分别存储分别对应于多个天线且应从发送部以规定的周期发送的多个已知信号;存储部中存储的多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号也可相对对应于多个天线中的其余的天线的已知信号,已知信号的至少一部分使用不同的载波,进行规定,以使所述存储部中存储的多个已知信号中、对应于所述多个天线中的一个的已知信号的自相关性比对应于所述多个天线中的其他天线的已知信号的自相关性还高。
也可进行规定,以使在存储部中存储的多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号的自相关性比对应于所述多个天线中的其他天线的已知信号的自相关性还高。多个天线数为3以上,也可进行规定,以使在存储部中存储的多个已知信号中、对应于多个天线中的一个的已知信号和对应于多个天线中的其他天线的其余的已知信号彼此之间的互相关性比对应于其他天线的其余已知信号彼此之间的互相关性还低。
在存储部中存储的多个已知信号,在将应从发送部发送的多个载波中、仅用于对应于多个天线中的一个的已知信号的载波数设为第一值、仅用于对应于多个天线中的其他天线的已知信号的载波数设为第二值的情况下,也可进行规定,以使第一值比第二值大。多个天线数为3以上,对于在存储部中存储的多个已知信号,第二值也可为仅用于对应于其他天线中的一个的已知信号的载波数。对于在存储部中存储的多个已知信号,第二值也可为零。
在存储部中存储的多个已知信号也可分别使用彼此不同的载波。在存储部中存储的多个已知信号也可分别使用从多个载波中离散选择的规定数目的载波。也可规定存储部中存储的多个已知信号的每一个,以使离散选择的规定数目的载波中、频率最高的载波和频率最低的载波的频率差彼此相等。在存储部中存储的多个已知信号也可分别使用彼此不同的载波。也可规定在存储部中存储的多个已知信号,以使应该用于该各个已知信号的载波数相等。也可以使在存储部中存储的多个已知信号中、应该用于对应于所述多个天线中的一个的已知信号的载波数比应该用于对应于多个天线中的其他天线的已知信号的载波数多。将在存储部中存储的多个已知信号中使用的多个载波预先规定为应从发送部发送的多个载波中的一部分,在存储部中存储的多个已知信号也可使用从该预先规定的多个载波中选择出的至少一个载波。也可规定存储部中存储的多个已知信号,以使对 应于多个天线中的一个的已知信号的波形的同相成份的值与对应于多个天线中的其他天线的已知信号的波形的正交成份的值相等,且对应于多个天线中的一个的已知信号的波形的正交成份的值与对应于多个天线中的其他天线的已知信号的波形的同相成份的值相等。
进一步具备决定部,其决定多个天线中、应发送信号的天线数;发送部经对应于决定完的天线数的天线发送信号;存储部在将应发送信号的天线中的一个设为主天线、将其余设为副天线的情况下,规定存储的多个已知信号,以使仅用于对应于主天线的已知信号的载波数为仅用于对应于副天线的一个的已知信号的载波数以上,且对应于主天线的已知信号不管决定的天线数,将应使用的多个载波设为相同,同时,根据决定的天线数,由不同的已知信号的值来规定。
存储部中存储的已知信号中、对应于主天线的已知信号和对应于副天线的已知信号也可使用彼此不同的载波。存储部中存储的已知信号中、对应于主天线的已知信号在应发送信号的天线数不同的情况下,也可由使对应于主天线的已知信号间的互相关性减小的值来规定。存储部中存储的已知信号中、对应于主天线的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的值等于第二种已知信号在时域中的正交成份的值,第一种已知信号在时域中的正交成份的值等于第二种已知信号在时域中的同相成份的值。
存储部中存储的多个已知信号中、对应于主天线的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的绝对值等于第二种已知信号在时域中的正交成份的绝对值,且符号相反;第一种已知信号在时域中的正交成份的绝对值等于第二种已知信号在时域中的同相成份的绝对值,且符号相反。存储部中存储的多个已知信号中、对应于副天线的已知信号也可由使彼此的互相关性减小的值来规定。也可规定存储部中存储的多个已知信号中、应分别用于对应于主天线的已知信号和对应于副天线的已知信号的多个载波,以便对应于从一个天线发送已知信号的情况下所使用的多个载波的其中之一。
接收装置包括:接收部,其在将发送侧的多个天线中一个设为主天线、其余设为副天线的情况下,接收分别从发送侧的多个天线发送的多个信号;检测部,其从接收的信号中检测出从主天线发送的信号中含有的已知信号;估计部,其根据检测出的已知信号的值,估计发送侧的包括主天线和副天线的多个天线中发送信号的天线数;和处理部,其根据估计的天线数,处理所接收的信号;应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、从主天线发送的信号中含有的已知信号,根据发送信号的天线数以不同的值来规定;估计部也可预先存储发送从主天线发送的信号中含有的已知信号的值和信号的天线数目的关系,使该关系对应于所检测出的已知信号的值,来估计发送所述信号的天线数。
进行规定,以使应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、分别应该用于应从主天线发送的已知信号和应从副天线发送的已知信号的多个载波对应于在从一个天线发送已知信号时所用的多个载波的其中之一,且应从主天线发送的已知信号不管发送信号的天线数目,而使用多个相同的载波,检测部也可以以用于从所述主天线发送的已知信号的多个载波为对象,检测出从主天线发送的信号中含有的已知信号或从一个天线发送时的已知信号。
应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号分别使用多个载波,仅用于从主天线发送的已知信号的载波数为仅用于从副天线发送的已知信号的载波数以上,且从主天线发送的已知信号也可以不管发送信号的天线数,而使用多个相同的载波。应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号和应从副天线发送的已知信号也可使用彼此不同的载波。
应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号,在发送信号的天线数不同的情况下,也可由使应从主天线发送的已知信号间的互相关性减小的值来规定。应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的值与第二种已知信号在时域中的正交成份的值相等,第一种已知信号在时域中的正 交成份的值与第二种已知信号在时域种的同相成份的值相等。
应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从主天线发送的已知信号在时域中具有同相成份和正交成份,且也可进行规定,以便对于应发送信号的天线的两种数目,第一种已知信号在时域中的同相成份的绝对值与第二种已知信号在时域中的正交成份的绝对值相等,且符号相反;第一种已知信号在时域中的正交成份的绝对值与第二种已知信号在时域中的同相成份的绝对值相等,且符号相反。应由接收部接收的分别从发送侧的多个天线发送的多个信号中、应从副天线发送的已知信号也可由使彼此的互相关性减小的值来规定。进行规定,以使应由接收部接收的从发送侧的多个天线分别发送的多个信号中、分别应该用于应从主天线发送的已知信号和应从副天线发送的已知信号的多个载波对应于从一个天线发送已知信号时所使用的多个载波的其中之一。
以上的构成要素的任意组合、在方法、装置、系统、记录介质、计算机程序等之间进行变换的方案,作为本发明的形态也是有效的。
具体实施方式
(实施例1)
在具体说明本发明之前,描述概要。本发明的实施例1涉及由具备了多个天线的发送装置和具备了多个天线的接收装置构成的MIMO系统。本实施例的MIMO系统通过多载波、具体的是OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing)调制方式来传送信号,进一步,所传送的信号形成成组传输信号。在该成组传输信号的前端部分配置有前同步码信号,接收了信号的接收装置基于前同步码信号执行AGC设定、定时同步、载波再 现等。在MIMO系统中,从发送装置的多个天线传送独立的信号,接收装置分离通过自适应阵列信号处理而接收的信号,解调所希望的信号。但是,由于在前同步码信号期间,自适应阵列信号处理用的加权没有完成,所以由自适应信号处理进行的信号分离不充分。本实施例的发送装置规定使从多个天线分别发送的多个前同步码信号间的相关性减小的多个前同步码信号。结果,即使在由自适应阵列信号处理进行的信号分离不充分的情况下,彼此的前同步码信号也不干扰。
图1表示实施例1的多载波信号的频谱。图1表示作为应用了OFDM调制方式的无线系统,为基于IEEE802.11a标准的无线LAN(Local AreaNetwork)的信号频谱。通常将OFDM方式中的多个载波的一个称为副载波,在这里,由“副载波号”来指定一个副载波。在IEEE802.11a标准中,如图所示,规定有副载波号从“-26”到“26”的53个副载波。另外,为了减少基带信号的直流成份的影响,将副载波号“0”设定为0(Null)。另外,各个副载波由BPSK、QSPK、16QAM、64QAM来进行调制。
图2表示实施例1的通信系统100的概念。通信系统100包括发送装置10和接收装置12。进一步,发送装置10包括总称为发送用天线14的第一发送用天线14a和第二发送用天线14b,接收装置12包括总称为接收用天线16的第一接收用天线16a和第二接收用天线16b。
发送装置10发送规定的信号,但是从第一发送用天线14a和第二发送用天线14b发送不同的信号。接收装置12通过第一接收用天线16a和第二接收用天线16b接收从第一发送用天线14a和第二发送用天线14b发送的信号。进一步,接收装置12通过自适应阵列信号处理,分离接收到的信号,并独立解调从第一发送用天线14a和第二发送用天线14b发送的信号。在这里,设第一发送用天线14a和第一接收用天线16a之间的传送路径特性为h11、第一发送用天线14a到第二接收用天线16b之间的传送路径特性为h12、第二发送用天线14b和第一接收用天线16a之间的传送路径特性为h21、第二发送用天线14b到第二接收用天线16b之间的传送路径特性为h22,则接收装置12以以下方式进行动作:通过自适应阵列信号处理,仅将h11和h22设为有效,而可独立解调从第一发送用天线14a和第二发送用天线14b发送的信号。
图3表示实施例1的成组传输格式的结构,但是其不对应于MIMO系统。该成组传输格式相当于IEEE802.11a标准的通话信道。在OFDM调制方式中,通常将傅立叶变换的大小和保护间隔的符号(symbol,码元)数总共设为一个单位。该一个单位在本实施例中为OFDM符号。另外,在IEEE802.11a标准中,由于傅立叶变化的大小为64(下面,将一个FFT(FastFourier Transform)的点称为“FFT点”)、保护间隔的FFT点数为16,所以OFDM符号相当于80个FFT点。
成组传输数据从前端开始配置“4OFDM符号”的“前同步码”、“1OFDM符号”的“信号”和任意长度的“数据”。前同步码是接收装置12中为了进行AGC设定、定时同步和载波再现等而发送的已知信号。信号(signal)是控制信号,数据是应从发送装置10向接收装置12传送的信息。进一步,如图所示,将“4OFDM符号”的“前同步码”分离为“2OFDM符号”的“STS(Short Training Sequence)”和“2OFDM符号”的“LTS(Long Training Sequence)”。STS由10个信号单位的“t1”到“t10”构成,一个单位“t1”等为16FFT点。这样,STS将时域的单位设为16FFT点,但是在频域中,使用了前述图1所示的53个副载波中的12个副载波。另外,STS特别用于AGC的设定、定时同步。另一方面,LTS由两个信号的单位“T1”和“T2”与两倍长的保护间隔“GI2”构成,一个单位“T1”等为64FFT点,“GI2”为32FFT点。LTS特别用于载波再现。
图1所示的频域的信号表示为S-26,26,下标表示副载波号码。若使用这种标记,则IEEE802.11a标准的STS如下表示。
【数1】
S-26,26=sqrt(13/6){0,0,1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0}
‘1+j’表示QPSK调制后的STS的信号点。
在这里,说明从图2的第一发送用天线14a和第二发送用天线14b分别发送IEEE802.11a标准的STS情况下的问题。若将从第一发送用天线14a发送的信号设为S1(t),将从第二发送用天线14b发送的信号设为S2(t), 噪声设为n1(t)和n2(t),则由第一接收用天线16a接收的信号为X1(t),由第二接收用天线16b接收的信号为X2(t),如下所示。
【数2】
X1(t)=h11S1(t)+h21S2(t)+n1(t)
X2(t)=h12S1(t)+h22S2(t)+n2(t)
由第一接收用天线16a接收的信号在16FFT单位下的强度如下所示。
【数3】
∑|X1(t)|2=∑X1(t)X*1(t)
=∑{h11S1(t)+h21S2(t)+n1(t)}{h*11S*1(t)+h*21S*2(t)+n*1(t)}
=h11h*11∑S1(t)S*1(t)+h21h*21∑S2(t)S*2(t)
+h11h*21∑S1(t)S*2(t)+h*11h21∑S*1(t)S2(t)
+h11∑S1(t)n*1(t)+h21∑S2(t)n*1(t)
+h*11∑S*1(t)n1(t)+h*21∑S*2(t)n1(t)+∑n1(t)n*1(t)
在这里,若使用∑S*1(t)S2(t)=Xc,∑S*i(t)nj(t)=0,|nj(t)|
2 0的关系,则强度如下所示。
【数4】
∑|X1(t)|2=|h11|2+|h21|2+h11h*21X*c+h*11h21Xc
=|h11|2+|h21|2+2Re[h11h*21X*c]
在所发送的信号S1(t)和S2(t)相同,并进一步h11=-h21的情况下,由于所接收的信号强度为0,所以接收装置12的AGC不能正确动作。进一步,由于通常在数据区间中,Xc小到被看作0的程度,所以数据区间的接收功率为|h11|2+|h22|2。因此,数据区间和STS区间的接收功率之差,如(数4)的右边第三项所示,为2Re[h11h*21X*c]。从这些可以看出,即使在S1(t)和S2(t)不同的情况下,在STS区间的Xc大的情况下,由于STS区间的功率和数据区间的功率大大不同,所以AGC不能正常动作。因此,对于MIMO系统,需要与IEEE802.11a标准的STS不同的STS,且需要彼此的互相关低。
图4表示发送装置10的结构。发送装置10包括数据分离部20、总称为调制部22的第一调制部22a、第二调制部22b、第N调制部22n、总称为无线部24的第一无线部24a、第二无线部24b、第N无线部24n、控制 部26、第N发送用天线14n。另外,第一调制部22a包括纠错部28、交织部30、前同步码添加部32、IFFT部34、GI部36、正交调制部38,第一无线部24a包括频率变换部40和放大部42。
数据分离部20按天线数分离应发送的数据。纠错部28对数据进行纠错用的编码。在这里,进行叠加编码,从规定的值中选择其编码率。交织部30交织叠加编码后的数据。前同步码添加部32在成组传输信号的前端添加STS。前同步码添加部32分别存储分别对应于多个发送用天线14,且应以规定周期发送的多个STS。后面描述多个STS的细节,但是至少对应于多个发送用天线14中的一个的STS相对对应于其他发送用天线14的STS使用至少一部分不同的副载波。即,STS使用应分别用于STS的副载波数相等且彼此不同的副载波。
IFFT部34以FFT点为单位进行IFFT(Inverse Fast Fourier Transform),并将使用了多个副载波的频域的信号转换到时域。GI部36对时域的数据添加保护间隔。如图3所示,前同步码和对数据添加的保护间隔不同。正交调制部38进行正交调制。频率变换部40将正交调制后的信号频率变换为无线频率的信号。放大部42是放大无线频率的信号的功率放大器。最终,从多个发送用天线14进行发送。控制部26控制发送装置10的定时等。另外,在本实施例中,将发送用天线14的定向性设为无定向性,发送装置10不进行自适应阵列信号处理。
图5表示接收装置12的结构。接收装置12包括第N接收用天线16n、总称为无线部50的第一无线部50a、第二无线部50b、第N无线部50n、总称为处理部52的第一处理部52a、第二处理部52b、第N处理部52n、总称为解调部54的第一解调部54a、第二解调部54b、第N解调部54n、数据结合部56和控制部58。作为信号,包括总称为无线接收信号200的第一无线接收信号200a、第二无线接收信号200b、第N无线接收信号200n、总称为基带接收信号202的第一基带接收信号202a、第二基带接收信号202b、第N基带接收信号202n、总称为合成信号204的第一合成信号204a、第二合成信号204b和第N合成信号204n。
无线部50进行从无线频率的无线接收信号200到基带的基带接收信号202间的频率变换处理、放大处理和AD转换处理等。在这里,由于作 为通信系统100,假定基于IEEE802.11a标准的无线LAN,所以无线接收信号200的无线频率对应于5GHz频带。进一步,为了进行定时检测,还进行相关处理。处理部52对基带接收信号200进行自适应阵列信号处理,并输出相当于所发送的多个信号的合成信号204。解调部54解调合成信号204。进一步,还执行保护间隔的去除、FFT、解交织、解码。数据结合部56对应于图4的数据分离部20,并结合分别从解调部54输出的信号。控制部58控制接收装置12的定时等。
图6表示第一无线部50a的结构。第一无线部50a包括LNA部60、频率变换部62、正交检波部64、AGC66、AD转换部68和相关部70。
LNA部60放大第一无线接收信号200a。频率变换部62对作为处理对象的信号进行无线频率5GHz频带和中频间的频率变换。正交检波部64正交检波中频的信号,以生成基带的模拟信号。AGC66为了使信号的振幅为AD转换部68的动态范围内的振幅,自动控制增益。另外,在AGC66的初始设定中,使用所接收的信号中的STS,并进行控制,以使STS的强度接近规定过的值。AD转换部68将基带的模拟信号转换为数字信号后,作为第一基带接收信号202a输出。
相关部70为了从第一基带接收信号202a检测出STS,在第一基带接收信号202a和预先存储的STS间执行相关处理,输出相关值。后面描述细节,由于STS以发送用天线14的一个单位进行设定,所以相关部70对多个STS执行相关处理后,输出多个相关值。相关值通过图中未示出的信号线,输入到图5的控制部58中。控制部58根据从多个相关部70输入的多个相关值判断成组传输信号的接收开始,并将其内容通知给处理部52、解调部54等。另外,为了解调多个信号,决定相对于各个信号的处理部52和解调部54的分配,并通知处理部52、解调部54等。
图7表示第一处理部52a的结构。第一处理部52a包括合成部80、接收响应矢量计算部82、参照信号存储部84。合成部80包括总称为乘法部86的第一乘法部86a、第二乘法部86b、第N乘法部86n和加法部88。作为信号,包括总称为接收加权信号206的第一接收加权信号206a、第二接收加权信号206b、第N接收加权信号206n和参照信号208。
参照信号存储部84存储LTS。
接收响应矢量计算部82作为接收信号相对于发送信号的接收响应特性,从基带接收信号202、参照信号208计算接收加权信号206。接收加权信号206的计算方法可以是任意的,但作为一例,如下所示,可根据相关处理来执行。另外,不仅从第一处理部52a内,还通过图中未示出的信号线,从第二处理部52等输入接收加权信号206和参照信号208。若将第一基带接收信号202a表示为x1(t)、第二基带接收信号202b表示为x2(t),将对应于第一发送用天线14a的参照信号208表示为S1(t),将对应于第二发送用天线14b的参照信号208表示为S2(t),则x1(t)和x2(t)由下式表示。
【数5】
X1(t)=h11S1(t)+h21S2(t)
X2(t)=h12S1(t)+h22S2(t)
在这里,忽略噪音。设E为非取样平均,第一相关行列式R1如下式所示。
【数6】
参照信号208间的第二相关行列式R2也由下式计算。
【数7】
最终,相乘第二相关行列式R2的逆行列式和第一相关行列式R1,而求出由下式表示的接收加权信号206。
【数8】
乘法部86由接收加权信号206加权基带接收信号202,加法部88相加乘法部86的输出后,输出合成信号204。
该结构在硬件方面可由任意计算机的CPU、存储器、其他的LSI来实现,在软件方面可由在存储器中装载的具有预约管理功能的程序等来实现,但是这里描述通过这些的结合来实现的功能块。因此,本领域内普通技术人员应理解这些功能块可仅通过硬件、仅通过软件或这些的组合以各种形态来实现。
图8(a)-(c)表示实施例1的成组传输格式的结构。在这里,图4的发送用天线14的个数为2个。图8(a)是以两个成组传输信号重复的形态来发送的情况。如前所述,设第一STS和第二STS是不同的信号系列。另一方面,第一LTS、第二LTS、第一信号、第二信号是任意的信号系列,这里省略说明。图8(b)是虽然在两个成组传输中,第一STS和第二STS以一致的定时进行发送,但是第一LTS、第一信号、第二LTS、第二信号以不同的定时发送,再次第一数据和第二数据以同一定时发送。如前所述,设第一STS和第二STS为不同的信号系列。另一方面,由于对第一LTS、第二LTS、第一信号、第二信号,这里以不同的定时进行发送,所以也可以是彼此相同的信号系列。图8(c)是仅将STS添加到一个信号上的情况。除此之外,与图8(b)相同。
在这里,说明适于MIMO系统的STS。另外,符号使用与图3的说明相同的符号。图6的相关部70中所作的X1(t)和S1(t)的互相关如下所示。
【数9】
∑X1(t)S*1(t)/sqrt{∑|X1(t)|2}sqrt{∑|S1(t)|2}
=∑{(h11S1(t)+h21S2(t)+n1(t))S*1(t)/sqrt{∑|X1(t)|2}
=∑{(h11S1(t)S*1(t)+h21S2(t)S*1(t)+S*1(t)n1(t))/sqrt{∑|X1(t)|2}
={h11∑S1(t)S*1(t)+h21∑S*1(t)S2(t)+∑S*1(t)n1(t)}/sqrt{∑|X1(t)|2}
(h11+h21Xc)/sqrt{|h11|2+|h21|2+2Re{h11h*21Xc}}
在h11=-h12Xc的情况下,X1(t)和S1(t)的互相关为“0”。另一方面,若Xc小,则通常不为h11=-h12Xc。即,S1(t)和S2(t)的互相关性减小的STS适合于MIMO系统。而且,这里所谓的互相关是指将以应配置STS的12个副载波为对象的互相关。这种关系的一例有配置了多个STS的副载波号不同的情况,如下所示。
图9(a)-(b)表示从发送装置10发送的已知信号的波形。在这里,将发送用天线14的个数设为2,图9(a)表示应从第一发送用天线14a发送的STS,图9(b)表示应从第二发送用天线14b发送的STS。两者都是纵轴表示“振幅”,横轴表示“FFT点号”,进一步,分别表示STS中的同相(I)成份和正交(Q)成份。图9(a)-(b)所示的STS在频域中如下所示。
【数10】
STS1-26,26
=sqrt(13/3){0,0,-1-j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,-1-j,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0}
STS2-26,26
=sqrt(13/3){0,0,0,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0}
即,多个STS从由IEEE802.11a标准规定的STS中选择。根据这种规则,两个STS间的互相关为0。进一步,与数1所示的IEEE802.11a标准的STS的互相关也变小。
图10(a)-(c)是表示从图2的发送装置10发送的已知信号的波形的图。图10(a)-(c)将图9(a)-(b)扩展到三个发送用天线14。图10(a)-(c)所示的STS在频域中如下所示。
【数11】
STS1-26,26
=sqrt(13/2){0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0}
STS2-26,26
=sqrt(13/2){0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0}
STS3-26,26
=sqrt(13/2){0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1-j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1+j,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1+j,0,0}
根据这种标准,三个STS间的互相关为0。进一步,与数1所示的IEEE802.11a标准的STS的互相关也变小。
图11是表示由接收装置12进行的接收动作的顺序的流程图。无线部50接收信号,AGC66根据所接收的信号中含有的STS,设定AGC(S10)。若相关部70中的相关处理的结果、控制部58可以检测出STS(S12的是),则进一步,决定相对于所发送的多个信号的处理部52和解调部54的分配(S14)。另一方面,若控制部58无法检测出STS(S12的否),则再次返回到步骤10。处理部52通过根据接收信号中含有的LTS导出接收加权信号206,从而开始自适应阵列信号处理(S16)。解调部54对从数据结合部56输出的合成信号204开始解调(S18)。
根据本发明的实施例,由于使用规定的多个副载波中、多个已知信号彼此不同的副载波,所以多个已知信号间的互相关可以减小。另外,由于多个已知信号间的互相关小,所以可以使由接收装置进行的多个已知信号的检测精度提高。此外,由于多个已知信号间的互相关小,所以可以使由接收装置进行的AGC的设定精度提高。
(实施例2)
本发明的实施例2与本发明的实施例1相同,涉及适用于MIMO系统用的前同步码信号,其目的是减小所发送的多个前同步码信号间的干扰。在实施例1中,为了使多个前同步码信号间的互相关为“0”,使应分配各个前同步码的副载波不一致,且使应分配各个前同步码的副载波数相同。实施例2的发送装置将应分配各个前同步码的副载波数不设为相同,即,将多的副载波分配给一个前同步码,将少的副载波分配给另一前同步码。结果,以前同步码为单位自相关值不同。
实施例2的发送装置10、接收装置12由于与实施例1的图4的发送装置10、图5的接收装置12相同,所以省略说明。
在实施例1中,设分配给各个STS的副载波数相同。结果,互相关减小,AGC的设定精度提高。另外,由于每一个STS的副载波数减小,所以STS本身的自相关减小。另一方面,由于根据STS的自相关执行由接收装置12进行的定时检测和图中未示出的频率偏置估计,所以STS的自 相关越高,通常检测精度和估计精度越高。即,在实施例2的一个形态中,规定对应于图4的多个发送用天线14中的一个STS的自相关特性,以使其比对应于其他发送用天线14的STS的自相关特性高。另外,规定应该用于多个发送用天线14中的一个的STS的副载波数目,使其比应该用于对应于其他发送用天线14的STS的副载波数多。
具体的,在发送装置10具有三个发送用天线14的情况下,在仅由第一发送用天线14a和第二发送用天线14b发送信号时,将6个副载波分配给对应于第一发送用天线14a的STS,将6个副载波分配给对应于第二发送用天线14b的STS。另一方面,在由三个发送用天线14发送信号时,将6个副载波分配给对应于第一发送用天线14a的STS,将3个副载波分配给对应于第二发送用天线14b的STS,将3个副载波分配给对应于第三发送用天线14c的STS。结果,图5的接收装置12根据各个STS进行AGC的设定。另外,根据多个STS中副载波数最多的STS,接收装置12进行定时检测和频率偏置的估计。
在实施例2的另一形态中,使不同的STS使用的副载波局部重复。比较之前的实施例,虽然互相关变大,但是自相关也变大。即,在将用于由IEEE802.11a标准定义的STS的多个副载波中、仅用于对应于多个发送用天线14中的一个STS的副载波数设为第一值,将仅用于对应于其他发送用天线14的STS的副载波数设为第二值的情况下,规定多个STS,以使第一值比第二值还大。例如,是对对应于第一发送用天线14a的STS分配8个副载波,对对应于第二发送用天线14b的STS分配6个副载波,其中2个副载波重叠的情况。
另外,在发送用天线14的个数为3的情况下,所述第二值为仅用于对应于其他发送用天线14中的一个STS的副载波数。在这种情况下,规定相对对应于第一发送用天线14a的STS的第二发送用天线14b和第三发送用天线14c彼此间的互相关特性,以使其比对应于第二发送用天线14b的STS和对应于第三发送用天线14c的STS间的互相关特性还低。即,是虽然对应于三个发送用天线14的STS全部为6个副载波,但是其中一个单独使用4个副载波,另一个单独使用2个副载波,剩下的一个不单独使用所有的副载波的情况。
进一步,也可分配副载波,以使所述第二值为“0”。即,将6个副载波单独分配给对应于第一发送用天线14a的STS,分别对应于第二发送用天线14b和第三发送用天线14c的STS共用剩余的6个副载波。这时,这些STS使用互相关小的信号序列。
根据本发明的实施例,由于在规定的副载波中,分别用于多个已知信号的副载波数在多个已知信号中不同,所以可以设计多个已知信号,以使自相关和互相关的值为规定的值。另外,由于相对于规定的已知信号的自相关值变大,所以使接收装置的定时检测精度和频率偏置的估计精度提高。
(实施例3)
本发明的实施例3与之前的本发明的实施例1相同,涉及MIMO系统。但是,实施例3涉及接收装置的相关处理。如前所述,在从发送装置的多个天线并行发送了多个已知信号的情况下,接收装置为了从所接收的多个已知信号中检测出定时,需要分别对应于多个已知信号的多个相关器。在这里,在具有多个相关器的情况下,接收装置的电路规模变大。本实施例的MIMO系统在时域的已知信号序列(下面,称为“时域已知信号”)多个间规定规定的关系。发送装置发送所述规定的多个时域已知信号,接收装置根据多个时域已知信号间的关系减少相关处理的处理量。即,虽然通过乘法和加法执行相关处理,但是这里在与两个已知信号的序列有关的相关处理中,使乘法共通化,通过不同的组合来相加乘法结果后,输出两个相关值。
由于实施例3的发送装置10、接收装置12与实施例1的图4的发送装置10、图5的接收装置12相同,所以省略说明。
图12(a)-(b)表示从实施例3的发送装置10发送的已知信号的波形。在这里,将发送用天线14的个数设为3,将对应于第一发送用天线14a的STS配置为副载波号“-24、-16、-12、-8、-4、4、8、12、16、24”,将对应于第二发送用天线14b的STS配置为副载波号“20”,将对应于第三发送用天线14c的STS配置为副载波号“-20”。图12(a)相当于对应于第二发送用天线14b的STS的波形,图12(b)相当于对应 于第三发送用天线14c的STS的波形。具有:对应于第二发送用天线14b的STS的波形的同相成份的值与对应于第三发送用天线14c的STS的正交成份的值相等,且对应于第二发送用天线14b的STS的波形的正交成份的值等于对应于第三发送用天线14c的STS的波形的同相成份的值、的关系。
图13表示实施例3的相关部70的结构。相关部70包括总称为I延迟部300的第1I延迟部300a、第2I延迟部300b、第3I延迟部300c、总称为Q延迟部302的第1Q延迟部302a、第2Q延迟部302b、第3Q延迟部302c、总称为I存储部304的第1I存储部304a、第2I存储部304b、第3I存储部304c、第4I存储部304d、总称为Q存储部306的第1Q存储部306a、第2Q存储部306b、第3Q存储部306c、第4Q存储部306d、总称为乘法部308的第1乘法部308a、第2乘法部308b、第3乘法部308c、第4乘法部308d、第5乘法部308e、第6乘法部308f、第7乘法部308g、第8乘法部308h、第9乘法部308i、第10乘法部308j、第11乘法部308k、第12乘法部3081、第13乘法部308m、第14乘法部308n、第15乘法部308o、第16乘法部308p、总称为加法部310的第1加法部310a、第2加法部310b、第3加法部310c、第4加法部310d、第5加法部310e、第6加法部310f、第7加法部310g、第8加法部310h、第9加法部310i、第10加法部310j、第11加法部310k、第12加法部3101、第13加法部310m、第14加法部310n、第15加法部310o、第16加法部310q、总称为加法部312的第1加法部312a、第2加法部312b、第3加法部312c、第4加法部312d。作为信号,包括第一相关同相值210、第一相关正交值212、第二相关同相值214和第二相关正交值216。
将从图6的AD转换部68输出的第一基带接收信号202a输入到相关部70中。图6中,由一条直线表示应传送第一基带接收信号202a的信号线,但实际上是具有同相成份和正交成份的信号。在这里,由其他直线表示这些。另外,为了使说明和附图简单化,将I延迟部300和Q延迟部302的个数设为3,即虽然根据4个第一基带接收信号202a执行相关处理,但是实际上根据16个或除此之外数目的第一基带接收信号202a执行相关处理。进一步,相关部70还执行对对应于前述的第一发送用天线14a的STS 的相关处理,虽然还具有所用的电路,但这里进行省略。
I延迟部300和Q延迟部302连续延迟所输入的第一基带接收信号202a的同相成份的值和正交成份的值。I存储部304和Q存储部306存储对应于第一发送用天线14a的STS的波形的各成份、即转换为时域的STS(下面,虽然称为“时域STS”,但是也可通过与上述的“时域已知信号”相同的意义来使用)。另外,I存储部304和Q存储部306分别存储时域STS的同相成份和正交成份。
乘法部308执行相关处理中的乘法。即,第1乘法部308a相乘第一基带接收信号202a的正交成份的值和时域STS的同相成份的值,第2乘法部308b相乘第一基带接收信号202a的同相成份的值和时域STS的同相成份的值,第3乘法部308c相乘第一基带接收信号202a的正交成份的值和时域STS的正交成份的值,第4乘法部308d相乘第一基带接收信号202a的同相成份的值和时域STS的同相成份的值。第5乘法部308e、第9乘法部308i、第13乘法部308m对应于第一乘法部308a,第6乘法部308f、第10乘法部308j、第14乘法部308n对应于第2乘法部308b,第7乘法部308g、第11乘法部308k、第15乘法部308o对应于第3乘法部308c,第8乘法部308h、第12乘法部3081、第16乘法部308p对应于第4乘法部308d。即,使对于两个时域STS的乘法共通化。
加法部310相加从乘法部308输出的相乘结果,进一步,加法部312相加该相加后的结果。其结果,对于两个时域的STS的相关值以分别具有同相成份和正交成份的形式来生成。第1加法部310a从第1乘法部308a的相乘结果中减去第4乘法部308d的相乘结果,第2加法部310b相加第2乘法部308b的相乘结果和第3乘法部308c的相乘结果,第3加法部310c从第2乘法部308b的相乘结果中减去第3乘法部308c的相乘结果,第4加法部310d相加第1乘法部308a的乘法结果和第4乘法部308d的相乘结果。另外,第5加法部310e、第9加法部310i、第13加法部310m对应于第1加法部310a,第6加法部310f、第10加法部310j第14加法部310n对应于第2加法部310b,第7加法部310g、第11加法部310k、第15加法部310o对应于第3加法部310c,第8加法部310h、第12加法部3101、第16加法部310p对应于第4加法部310d。
第1加法部312a计算相对一个时域STS的相关值的正交成份后输出第一相关正交值212,第2加法部312b计算相对一个时域STS的相关值的同相成份后输出第一相关同相值210,第3加法部312c计算相对另一时域STS的相关值的正交成份后输出第二相关正交值216,第2加法部312b计算相对另一时域STS的相关值的同相成份后输出第二相关同相值214。在这里,第1加法部312a相加312a相加第4加法部310d、第8加法部310h、第12加法部3101、第16加法部310p的相加结果,第2加法部312b相加312a相加第3加法部310c、第7加法部310g、第11加法部310k、第15加法部310o的相减结果,第3加法部312c相加第2加法部310b、第6加法部310f、第10加法部310j、第14加法部310n的相加结果,第4加法部312d相加第1加法部310a、第5加法部310e、第9加法部310i、第13加法部310m的相减结果。
图14(a)-(b)表示从实施例3的发送装置10发送的已知信号的波形。图14(a)-(b)与图12(a)-(b)相同,具有:对应于第二发送用天线14b的时域STS的同相成份的值等于对应于第三发送用天线14c的时域STS的正交成份的值,且对应于第二发送用天线14b的时域STS的正交成份的值等于对应于第三发送用天线14c的时域STS的同相成份的值、的关系。因此,作为执行对该信号的相关处理用的电路,图13的相关部70是有效的。
根据本发明的实施例,由于使输入信号延迟用的延迟部、存储参照信号的存储部和相关处理的乘法部在相对多个参照信号的处理中可共用,所以可以减小电路规模。
(实施例4)
本发明的实施例4与实施例3相同,涉及接收装置的相关处理。本实施例的多个时域已知信号中的一个波形的变化周期为另一变化周期的两倍。进一步,仅存储变化周期长的时域已知信号。对于没有存储的时域已知信号的相关处理,在从所存储的时域已知信号的值中选择出规定的值后执行。因此,可以使对于两个时域已知信号的相关处理的一部分共有化。
由于实施例4的发送装置10、接收装置12与实施例1的图4的发送 装置10、图5的接收装置12相同,所以省略说明。在本实施例中,以使一个时域STS的变化周期为另一个时域STS的变化周期的1/2的方式,从两个发送用天线14发送两个时域STS。在这里,将变化周期长的时域STS叫作“第一时域STS”,将变化周期短的时域STS叫作“第二时域STS”。在这里,设第二时域STS的周期是第一时域STS的周期的1/2。
图15表示实施例4的相关部70的结构。图15相对图13的相关部70,包括总称为乘法部314的第1乘法部314a、第2乘法部314b、第3乘法部314c、第4乘法部314d、第5乘法部314e、第6乘法部314f、第7乘法部314g、第8乘法部314h、第9乘法部314i、第10乘法部314j、第11乘法部314k、第12乘法部3141、第13乘法部314m、第14乘法部314n、第15乘法部314o、第16乘法部314p、总称为加法部316的第1加法部316a、第2加法部316b、第3加法部316c、第4加法部316d、第5加法部316e、第6加法部316f、第7加法部316g、第8加法部316h。
I存储部304和Q存储部306存储第一时域STS。在这里,由于到输出第二相关同相值214和第二相关正交值216之前的处理与图13的输出第二相关同相值214和第二相关正交值216之前的处理相同,所以省略。
对于到输出第一相关同相值210和第二相关正交值216之前的处理,乘法部314对延迟后的第一基带接收信号202a相乘I存储部304的值和Q存储部306的值。但是,I存储部304中仅使用第1I存储部304a和第3I存储部304c。即,使用I存储部304执行乘法运算的乘法部314按时间序列的顺序排列为第2乘法部314b、第6乘法部314f、第10乘法部314j、第14乘法部314n。第2乘法部314b虽然使用第1I存储部304a进行相乘,但是第6乘法部314f使用第3I存储部304c而不使用第2I存储部304b进行相乘。即,按第二时域STS相对第一时域STS的周期的比,这里为1/2的倒数的值、即“2”这样的整数选择I存储部304的值。对于Q存储部306也相同。
根据本发明的实施例,由于可以使延迟所输入的信号的延迟部、存储参照信号的存储部在对多个参照信号的处理中共有化,所以可以减小电路规模。
(实施例5)
本发明的实施例5与实施例3相同,涉及接收装置的相关处理。本实施例的多个时域已知信号中的一个,同相成份和正交成份之一为0,而振幅为恒定的波形。进一步,时域已知信号中的另一个为使一个正交成份反转的值。接收了这种时域已知信号的接收装置可共用对于两个时域已知信号的相关处理的一部分,同时不需要相乘。
图16表示从实施例5的发送装置10发送的已知信号的波形。在这里,将发送用天线14的个数设为3,将对应于第一发送用天线14a的STS配置为副载波号“-24、-20、-12、-8、-4、4、8、12、20、24”,将对应于第二发送用天线14b的STS配置为副载波号“-16”,将对应于第三发送用天线14c的STS配置为副载波号“16”。图16表示相对对应于第二发送用天线14b的STS的时域STS。另一方面,相对对应于第三发送用天线14c的STS的时域STS为反转了图16的正交成份的波形。
图17表示实施例5的相关部70的结构。相关部70相对于图13的相关部70,包括总称为反转部318的第1反转部318a、第2反转部318b、第3反转部318c、第4反转部318d、第5反转部318e、第6反转部318f。
反转部318反转所输入的信号的值。即,将正的值转换为负的值,将负的值转换为正的值。
加法部312相加第一基带接收信号202a、I延迟部300的输出信号、反转部318的输出信号,而输出第1相关同相值210、第1相关正交值212、第2相关同相值214、第2相关正交值216。
根据本发明的实施例,可以使延迟所输入的信号用的延迟部在相对于多个参照信号的处理中共有化,进一步,可以删除相关处理中的乘法部,所以可以减小电路规模。
(实施例6)
本发明的实施例6与之前的实施例相同,涉及MIMO系统。如前所述,在MIMO系统中,从多个发送用天线发送独立的信号。在之前的实施例中,将发送用天线数规定为恒定的值。但是,还可有根据应发送的数据的容量等改变发送用天线数的情况。即,在应发送的数据的容量小的情况下,减 少发送用天线数,在应发送的数据的容量大的情况下,增加发送用天线数。在发送装置适当改变发送信号的发送用天线数的情况下,接收装置为了正确接收数据,需要识别改变后的发送用天线数。若通过规定的控制信号向接收装置通知发送装置发送数据的发送用天线数,则通过该控制信号,数据的传送效率降低。因此,要求即使没有控制信号,接收装置也可识别发送数据的发送用天线数。
本实施例的发送装置根据发送数据的发送用天线数,改变STS的图案,接收装置通过检测出改变后的STS的图案,识别发送数据的发送用天线数。即,将多个发送用天线分为一个(下面,称为“主天线”)和其余(下面,称为“副天线”),并根据发送用天线数改变从主天线发送的STS的图案。另外,在从主天线发送的STS和从副天线发送的STS中使用不同的副载波,以便可以正确接收从主天线发送的STS的图案改变。即,规定各个STS,以使其间的互相关值变小。
本实施例的接收装置如上所述,检测出从主天线发送的STS的图案。该检测通过所接收的信号和预先存储的STS图案的相关处理作出。例如,在发送用天线数为2和3的情况下,需要对应于各个STS的图案的相关部。在本实施例中,规定发送用天线数为2和3情况下的从主天线发送的STS的图案,以便如实施例3那样,相位为彼此反转的关系。因此,若接收装置具备实施例3所述的相关部,则可检测出从主天线发送的STS的图案的变化。进一步,不需要具备对应于各个STS图案的相关部。
实施例6的发送装置10为与图4的发送装置10相同的类型。发送装置10具备图中未示出的决定部。决定部根据规定的指示,决定N个发送用天线14中、应发送信号的发送用天线14数。在这里,规定的指示可以是任意的,也可以例如根据通信系统100中传送数据的应用程序的种类或数据量,从应用程序接收,或也可由图中未示出的测量部测量发送装置10和接收装置12间的传送路径的品质,测量部将对应于测量结果的指示输入到决定部中。进一步,对应于由发送用天线14决定的发送用天线14数的调制部22和无线部24动作,发送信号。
前同步码添加部32如前所述,预先存储STS或LTS,向成组传输信号的前端部分添加STS或LTS。进一步,前同步码添加部32根据由决定 部决定的发送用天线14数,从预先存储的多种STS中选择规定的STS。例如,对应于主天线的调制部22中含有的前同步码添加部32选择对应于主天线的STS。进一步,根据所决定的有可能的发送用天线14的个数存储对应于主天线的STS,选择对应于由决定部决定的发送用天线14的个数的STS。例如,在作为发送用天线14的个数、决定“2”或“3”的情况下,前同步码添加部32存储对应于发送用天线14的个数为“2”的STS和对应于发送用天线14的个数为“3”的STS。进一步,在决定部将发送用天线14的个数决定为“2”的情况下,前同步码添加部32选择对应于“2”的STS,添加到成组传输信号中。另一方面,对应于副天线的一个以上的调制部22中含有的前同步码添加部32选择对应于副天线的STS。在副天线有多个的情况下,设对应于此的STS的图案不同,以使彼此的干扰小。
图18表示实施例6的发送数据的发送用天线14的个数和从发送用天线14发送的STS的图案的关系。在这里,图中的纵方向表示发送用天线14的个数,图的横方向表示根据发送用天线14的个数,应使用的发送用天线14和对应于此的STS。即,在发送用天线14的个数为“1”的情况下,从第一发送用天线14a发送由前述的IEEE802.11a标准规定的STS(下面,称为“Legacy STS”)。另外,在发送用天线14的个数为“2”的情况下,从第一发送用天线14a发送“STS1”,从第二发送用天线14b发送“STSa”。进一步,在发送用天线14的个数为“3”的情况下,从第一发送用天线14a发送“STS1”,从第二发送用天线14b发送“STS2”,从第三发送用天线14c发送“STSb”。在这里,发送天线14的个数为“2”情况下的第二发送用天线14b、发送用天线14的个数为“3”情况下的第三发送用天线14c相当于主天线,除此之外相当于副天线。
进一步,若对应于之前的说明,对应于发送用天线14的个数为“2”情况下的主天线的STS为“STSa”,对应于发送用天线14的个数为“3”情况下的主天线的STS是“STSb”。另一方面,对应于发送用天线14的个数为“2”情况下的副天线的STS为“STS1”,对应于发送用天线14的个数为“3”情况下的副天线的STS为“STS1”和“STS2”。而且,为了说明方便,将“STSa”和“STSb”总称为“主天线用STS”,将“STS1” 和“STS2”称为“副天线用STS”。另外,虽然将发送信号的发送用天线14的个数说明为“2”或“3”,也可以是其之外的数。
谈及这些STS和Legacy STS的关系,则进行规定,以使应分别用于主天线用STS和副天线用STS的多个载波对应于由Legacy STS使用的12个副载波的其中之一。这里,主天线用STS和副天线用STS使用LegacySTS的12个副载波中彼此分别不同的6个副载波。根据这种规定,主天线用STS和副天线用STS间的互相关值为“0”。另外,主天线用STS使用的6个副载波与发送数据的发送用天线14的个数无关,是恒定的;副天线用STS使用的6个副载波与发送数据的发送用天线14的个数无关,是恒定的。因此,在副天线有多个的情况下,例如,在发送用天线14的个数为“3”的情况下,“STS1”和“STS2”相同,使用6个副载波。
主天线用STS虽然包括“STSa”和“STSb”,但是具有根据“STSa”和“STSb”的图案的不同、向接收装置12通知发送信号的发送用天线14的个数的功能。因此,需要这些STS以可从接收装置12接收的信号识别出“STSa”和“STSb”的程度而不同。即,主天线用STS在应发送信号的发送用天线14的个数不同的情况下,规定为不同的主天线用STS,更具体的,由使“STSa”和“STSb”间的互相关特性减小的值来规定。另外,后面描述这些具体的值。
另一方面,由于副天线用STS,尤其在副天线有多个的情况下,使用同一副载波,所以将“STS1”和“STS2”规定为使其间的干扰减小的图案。由使彼此的互相关特性减小的值来规定副天线用STS。如上所述,即使用于信号发送的发送用天线14的个数增加,仅用于主天线用STS的副载波数仍为“6”,是恒定的,但是仅用于一个副天线用STS的副载波数减小到“0”。
图19表示STSa的波形,图20表示STSb的波形。即,这些相当于发送信号的发送用天线14的个数为“2”和“3”情况下的主天线用STS的时域的值。主天线用STS在时域中具有同相成份和正交成份,且对于应发送信号的天线的两种数,即“2”和“3”进行规定,以使“STSa”的同相成份的值等于“STSb”的正交成份的值,“STSa”的正交成份的值等于“STSb”的同相成份的值。另一方面,“STSa”在频域中如下所示。
【数12】
另外,“STSb”在频域中如下所示。
【数13】
图21表示STS1的波形,图22表示STS2的波形。即,这些相当于副天线用STS的时域的值。“STS1”在频域中如下所示。
【数14】
“STS2”在频域中如下所示。
【数15】
实施例6的接收装置12、第一无线部50a、第一处理部52a、相关部70为与图5的接收装置12、图6的第一无线部50a、图7的第一处理部52a、图13的相关部70相同的类型。
无线部50接收分别从多个发送用天线14发送的信号。相关部70从所接收的信号中检测出STS,但是这里尤其说明对主天线用STS进行检测的动作。相关部70在I存储部304和Q存储部305中存储“STSa”的值。由乘法部308和加法部310进行所接收的信号和存储值的相关,并将所接收的信号和“STSa”的相关值作为第一相关同相值210和第一相关正交值212输出,将所接收的信号和“STSb”的相关值作为第二相关同相值214和第二相关正交值216输出。
图中未示出的估计部输入第一相关同相值210、第一相关正交值212、第二相关同相值214、第二相关正交值216,导出从第一相关同相值210和第一相关正交值212计算出的大小(下面,称为“第一大小”)和从第二相关同相值214和第二相关正交值216计算出的大小(下面,称为“第二大小”)。进一步,若第一大小比第二大小还大,则估计部将所接收的主天线用STS估计为“STSa”,将发送信号的发送用天线14的个数决定为“2”。另一方面,若第一大小比第二大小还小,将所发送的主天线用STS估计为“STSb”,将发送信号的发送用天线14的个数决定为“3”。并根据所决定的发送用天线14的个数,接收装置12进行解调用的设定。 即,若发送用天线14的个数为“2”,则使第一解调部54a和第二解调部54b动作,若发送用天线14的个数为“3”,则使第一解调部54a到第三解调部54c动作。
图23是表示由接收装置12进行的接收动作的顺序的流程图。无线部50接收信号,AGC66根据所接收的信号中含有的STS,设定AGC(S50)。通过相关部70中的相关处理,检测出STS(S52),若所检测出的STS为“STSa”(S54的是),则估计部决定2序列的信号的接收(S56),使第一解调部54a和第二解调部54b动作。另一方面,若所检测出的STS不为“STSa”(S54的否)、而为“STSb”时,估计部决定3序列的信号的接收(S58),使第一解调部54a到第三解调部54c动作。处理部52通过根据所接收的信号中含有的LTS,导出接收加权信号206,从而开始自适应阵列信号处理(S60)。解调部54对从数据结合部56输出的合成信号204开始解调(S62)。
根据本发明的实施例,即使不对接收装置通知发送装置发送信号的天线数,接收装置也可识别发送装置发送信号的天线数。另外,由于可使输入的信号延迟用的延迟部、存储参照信号的存储部、相关处理的乘法部在对两个STS的处理中共有化,所以可使电路规模变小。
(实施例7)
本发明的实施例7与实施例6相同,涉及:在MIMO系统中,根据发送装置发送数据的发送用天线数改变STS的图案,接收装置通过检测出所改变的STS的图案,识别发送数据的发送用天线数的技术。进一步,与实施例6相同,对于从主天线发送的STS的图案,根据发送数据的发送用天线数保持规定的关系。接收装置利用该关系,通过一个相关部检测出多个相关值。相对于在实施例6中所述的规定关系为相位彼此反转的关系,在实施例7中,规定为交换各成份的绝对值且反转了符号的关系。
图24表示实施例7的发送数据的发送用天线14的个数和从发送用天线14发送的STS的图案的关系。与图18相同,图的纵方向表示发送用天线14的个数,图的横方向表示根据发送用天线14的个数,使用的发送用天线14和对应于此的STS。图24中,从相对于发送信号的发送用天线14 数“3”的第三发送用天线14c发送的STS、即主天线用STS成为“STSb’”。在这里,“STSb’”在频域中如下所示。
【数16】
由于除此之外,与实施例6相同,所以省略说明。
图25表示STSb’的波形。STSb’为与STSb符号相反的关系。STSb’在时域中具有同相成份和正交成份,且对于应发送信号的天线的两种数,即“2”和“3”,进行规定,以使“STSa”的同相成份的绝对值与“STSb’”的正交成份的绝对值相等,且符号相反;“STSa”的正交成份的绝对值与“STSb’”的同相成份的绝对值相等,且符号相反。
图26表示相关部70的结构。相关部70相对图13的相关部70包括总称为反转部320的第一反转部320a和第二反转部320b。反转部320反转第三加法部312c、第四加法部312d的加法结果的符号。即,计算相对STSb符号相反的STSb’和所输入的信号的相关值。另外,由于除此之外的动作与图13相同,所以省略说明。由此,由于延迟后的多个信号具有的同相成份的值和正交成份的值、所存储的多个参照信号具有的同相成份的值和正交成份的值之间的相乘共通化,并通过不同的组合相加由该相乘生成的多个相乘结果,所以可以减小处理量。
根据本发明的实施例,即使不对接收装置通知发送装置发送信号的天线数,接收装置也可识别发送装置发送信号的天线数。另外,由于可使输入的信号延迟用的延迟部、存储参照信号的存储部、相关处理的乘法部在对两个STS的处理中共有化,所以可使电路规模变小。另外,主天线用STS的图案即使与实施例6不同也可实现。
(实施例8)
本发明的实施例8与实施例6和7相同,涉及:在MIMO系统中,根据发送装置发送数据的发送用天线数改变STS的图案,接收装置通过检测出所改变的STS的图案,而识别发送数据的发送用天线数的技术。在实施例6和7中,以发送数据的发送用天线数为“2”或“3”的多个发送用天线数的改变为对象进行说明。但是,在实施例8中,还以发送数据的发送用天线数为“1”到“3”,即发送用天线数为一个的情况为对象。在这里,发送用天线数是一个的情况下,由于为基于IEEE802.11a标准的无线LAN,所以对应于此的STS为Legacy STS。发送装置根据发送数据的发送用天线数,从主天线发送Legacy STS、STSa、STSb。另外,如前所述,LegacySTS使用12个副载波,STSa和STSb使用6个副载波。
另一方面,接收装置具有分别对应于Legacy STS、STSa、STSb的相关部,其在与接收到的信号之间进行相关处理,并分别输出相关值。进一步,比较这些相关值的大小,并根据相关值最大的STS,特定发送天线数。本实施例的接收装置,作为对应于Legacy STS的相关部,不保持对应于12个副载波的Legacy STS的值,而保持12个副载波的Legacy STS中、选择由STSa、STSb使用的6个副载波,对应于该选择出的副载波的值。
图27表示实施例8的相关部70的结构。相关部70包括Legacy STS用相关部330、STSa用相关部332、STSb用相关部334、选择部336。虽然也可包括对应于副天线的相关部,但是这里省略。
STSa用相关部332预先存储将STSa转换到时域的多个信号。计算所存储的信号和所接收的信号的相关值(下面,称为“两个天线用相关值”)。STSb用相关部334预先存储将STSb转换到时域的多个信号,并计算所存储的信号和所接收的信号的相关值(下面,称为“三个天线用相关值”)。在这里,虽然记载了STSa用相关部332和STSb用相关部334为不同的结构,但是也可如实施例6那样,构成为一个相关部70。
Legacy STS用相关部330预先存储了所述的Legacy STS中、仅将在STSa和STSb中使用的副载波的信号转换为时域的信号。进一步,Legacy
STS用相关部330计算所存储的信号和所接收的信号的相关值(下面,称为“一个天线用相关值”)。
选择部336比较两个天线用相关值、三个天线用相关值、一个天线用相关值的大小,选择最大的相关值。图中未示出的估计部决定发送了对应于所选择的相关值的数据的发送用天线14的个数。
根据本发明的实施例,在发送信号的发送用天线数为多个的情况下,由于通过仅对应于对应于主天线的STS应使用的副载波的信号,计算相关值,所以可以去除来自其他副载波的影响,可以提高应成为比较对象的相关值的精度。另外,由于可以提高应成为比较对象的相关值的精度,所以可以提高发送信号的发送用天线数的估计精度。另外,以上这种相关部还可用于定时的检测等。
(实施例9)
本发明的实施例9与本发明的实施例1相同,涉及适用于MIMO系统用的前同步码信号。在这里,涉及在频率选择性衰减环境下,提高由AGC进行的增益控制的精度的前同步码信号的配置。若MIMO受到频率选择性衰减的影响,则信号的频带中分别出现多个所接收的信号的衰减大的部分和小的部分。例如,在低频到高频中,信号衰减大的部分和小的部分以规定的间隔交替出现。若使其对应于MIMO的多载波,则在低频的副载波到高频的副载波中,随机重复:对于规定数目的副载波信号的衰减增大,接着,对于规定数目的副载波信号衰减减小的情况。
在MIMO系统中,如前所述,最好从多个天线分别发送的STS间的互相关小。在互相关小的情况下,若从各个天线发送的STS使用大致连续的副载波,即,若一个STS使用的副载波中、最大频率的副载波和最小的副载波的频率间的频率差小,则对应于所接收的STS的所有副载波中,会有信号强度变高的情况。与此相反,会有信号强度变低的情况。这种情况下,若进行AGC的增益的设定,在接收了比STS使用的副载波数多的数据的情况下,有增益为不适当的值,所接收的信号的品质降低的问题。这是因为,若副载波数目变多,则包括信号强度变高的情况和信号强度变低的情况的缘故。
本实施例的分别对应于多个天线的STS仅使用规定数目的离散选择的副载波。例如,使用副载波号为8的副载波。由此,由于即使STS的副 载波数比数据的副载波数小,STS也可整体使用信号频带,所以不会局部受到频率选择性衰减的影响,可以整体受到影响。另外,考虑互相关,分别对应于多个天线的STS使用彼此不同的副载波。进一步,若将一个STS使用的副载波中最大频率的副载波和最小副载波的频率间的频率差定义为波段宽度,则可以进行规定,以使相对多个STS的波段宽度相同。
若将多个STS中使用的副载波如上这样地配置,则即使STS中使用的副载波数比数据中使用的副载波数少,也可在频率选择性衰减环境下导出适当的增益。另外,以上的副载波的配置也有与实施例1等的说明重复的部分。
实施例9的发送装置10、接收装置12由于与实施例1的图4的发送装置10、图5的接收装置12相同,所以省略说明。
图28(a)-(d)是表示实施例9的在副载波上配置的已知信号的概要图。图28(a)-(d)与图1相同,表示信号的频谱,横轴对应于副载波号,纵轴对应于信号强度。另外,实线表示发送时的副载波的信号,虚线表示传送路径的传送函数。传送路径的传送函数如图所示,受到频率选择性衰减的影响,若有信号强度高的部分,则也有低的部分。在这里,传送函数中的信号强度高的部分相当于传送路径的信号衰减小的部分,传送函数中的信号强度低的部分相当于传送路径的信号衰减大的部分。另外,与图1不同,这里为了说明简单化,将副载波数设为20。另外,发送装置使用第一发送用天线14a和第二发送用天线14b两个发送用天线14,从各个发送用天线14发送的STS使用4个副载波。
图28(a)表示从应成为本实施例的副载波的配置的比较对象的第一发送用天线14a发送的STS的副载波的配置。在这里,使用副载波号为“1到4”的副载波。如图所示,由于对于从发送装置10发送的STS,传送路径的信号衰减小,所以接收装置12接收的STS的信号强度较大。
另外,图28(b)表示从与图28(a)相同情况下的第二发送用天线14b发送的STS的副载波的配置。在这里,使用副载波号为“17到20”的副载波。这里,也与图28(a)相同,接收装置12接收信号强度较大的STS。结果,若如图28(a)和(b)那样地配置STS,则接收装置12根据信号强度较大的STS设定AGC66的增益,所以增益值变小。
但是,如图所示,在对应于副载波号为“4到17”的频域中,传送路径的信号衰减变大。结果,使用了这种频域的副载波的数据的信号强度比STS的情况小。即,根据STS设定的增益值比适合于传送函数的增益值还小,因此,还存在所接收的信号上产生误差的情况。
图28(c)表示从本实施例的第一发送用天线14a发送的STS的副载波的配置。如图所示,STS使用从多个副载波中离散选择的规定数目的副载波。即,从20个副载波中使用以5为间隔选择出的4个副载波。对应于此的副载波号为“5”、“10”、“15”、“20”。另外,波段宽度是相当于副载波数15的频带。
图28(d)表示从与图28(c)相同的情况下的第二发送用天线14b发送的STS的副载波的配置。图28(d)与图28(c)相同,从20个副载波中使用以5个间隔选择出的4个副载波。但是,对应于此的副载波号为“3”、“8”、“13”、“18”。即,从第一发送用天线14a发送的STS和从第二发送用天线14b发送的STS使用彼此不同的副载波。这是因为这些STS间的互相关小。另一方面,波段宽度与从第一发送用天线14a发送的STS的波段宽度相等。
在图28(c)中,相对于副载波号“5”和“20”的副载波的信号强度大,相对于副载波号“10”和“15”的副载波的信号强度小。此外,在图28(d)中,相对于副载波号“3”和“18”的副载波的信号强度大,相对于副载波号“8”和“13”的副载波的信号强度小。这种副载波的配置包括信号强度大的副载波和信号强度小的副载波,其定性反映了频率选择性衰减环境下的传送函数。因此,根据图28(c)和(d)这样的副载波的配置,增益的值接近适合于传送函数的增益的值。结果可以减小所接收的信号中产生的误差。
根据MIMO系统的具体参数,例如,将STS配置为如下这样的副载波。从第一发送用天线14a发送的STS使用副载波号“-24”、“-16”、“-8”、“4”、“12”、“20”的副载波,从第二发送用天线14b发送的STS使用副载波号为“-20”、“-12”、“-4”、“8”、“16”、“24”的副载波。另外也可与此不同,为如实施例1的数10所示的配置。另外,如前所述,将这种STS存储在前同步码添加部32中。
根据本发明的实施例,即使在频率选择性衰减环境下,也可提供使增益的估计精度提高的前同步码信号。另外,可以使多个天线的前同步码信号间的互相关变小。此外,由于前同步码所使用的副载波数减小,所以可以缩短时域的信号周期。另外,因此,可以使增益的估计变得高速。再有,由于提高了增益的估计,所以可以提高接收信号的品质。
以上,以实施形态为基础说明了本发明。本实施形态是示例,这些各构成要素和各处理过程的组合可以有各种变形例,另外,本领域内普通技术人员应该理解这种变形例也在本发明的范围内。
在本发明的实施例1到实施例9中,作为参照信号,以由IEEE802.11a标准定义的STS为对象。但是并不限于此,例如,也可以是其他信号。即,也可以是在多个副载波上配置的所发送的已知信号。
在本发明的实施例9中,发送装置10所存储的多个STS使用了彼此不同的副载波。但是并不限于此,例如,也可使用一部分重合的副载波,或所有重合的副载波。这时,由于有多个STS间的互相关变大的可能性,所以希望使用互相关小的STS的图案。根据本变形例,得到了实施例2的效果。即,波段宽度也可以宽到某一程度。
在本发明的实施例9中,规定发送装置10存储的多个STS,以使波段宽度相等。但是并不限于此,例如,也可规定为波段宽度不同的值。根据本变形例,即使在发送用天线14的个数大的情况下也可使用本发明。即,波段宽度也可以宽到某一程度。
实施例3-7的发明的特征也可由下面的项目规定。
(项目3-1)
一种相关器,其特征在于,包括:
输入部,其对在时间轴上配置了多个参照信号的序列,以分别改变该序列中的多个参照信号的值的形式来预先定义多个序列,依次输入合成了所述多个序列的信号;
多个延迟部,其连续延迟所述输入的信号;
多个存储部,其分别存储相当于所述多个序列中的一个的多个参照信号;和
相关处理部,其根据所述延迟后的多个信号的值和所述存储的多个参照信号的值,执行相关处理,并分别输出所述输入的信号和所述多个序列间的多个相关值;
输入到所述输入部的信号中含有的多个序列具有规定的关系;
所述相关处理部,通过对应于所述规定的关系的乘法和加法的组合,来执行所述相关处理。
(项目3-2)
根据项目(3-1)所述的相关器,其特征在于,
输入到所述输入部的信号和多个参照信号具有同相成份和正交成份,所述多个序列具有的规定的关系是:应使多个序列中的一个中含有的参照信号的同相成份的值等于另一个中含有的参照信号的正交成份的值;且一个中含有的参照信号的正交成份的值等于另一个中含有的参照信号的同相成份的值的关系;
所述相关处理部使所述延迟后的多个信号具有的同相成份的值和正交成份的值与所述存储的多个参照信号具有的同相成份的值和正交成份的值之间的相乘共通化,并通过不同的组合相加由该相乘生成的多个相乘结果。
(项目3-3)
根据项目(3-2)所述的相关器,其特征在于,
所述相关处理部在将所述信号具有的同相成份的值和所述参照信号具有的同相成份的值的相乘结果设为第一值,将所述信号具有的正交成份的值和所述参照信号具有的正交成份的值的相乘结果设为第二值,将所述信号具有的同相成份的值和所述参照信号具有的正交成份的值的相乘结果设为第三值,将所述信号具有的正交成份的值和所述参照信号具有的同相成份的值的相乘结果设为第四值的情况下,作为相关处理,对所述两个序列的一个,计算第一值和第二值之和、第四值和第三值之差,对所述两个序列的另一个,计算第三值和第四值之和、第二值和第一值之差。
(项目6-1)
根据项目(3-2)或(3-3)所述的相关器,其特征在于,应输入到所述输入部的信号边改变天线数边从发送侧的多个天线进行发送,且在将 该多个天线中的一个设为主天线,其余设为副天线的情况下,根据发送信号的天线数而应从所述主天线发送的序列应成为:对应于发送信号的规定的天线数的序列中含有的参照信号的同相成份的值与对应于其他天线数的序列中含有的参照信号的正交成份的值相等;对应于规定的天线数的序列中含有的参照信号的正交成份的值与对应于其他天线数的序列中含有的参照信号的同相成份的值相等、的关系,
所述存储部存储应从所述主天线发送的序列中、对应于发送了信号的规定天线数的序列中含有的多个参照信号,
进一步具有决定部,其根据所述多个相关值,决定发送信号的天线数。
(项目7-1)
根据项目(3-1)所述的相关器,其特征在于,
输入到所述输入部的信号和多个参照信号具有同相成份和正交成份,所述多个序列具有的规定关系应为:多个序列中的一个中含有的参照信号的同相成份的绝对值等于其他中含有的参照信号的正交成份的绝对值,且符号相反;而且一个中含有的参照信号的正交成份的绝对值等于其他中含有的参照信号的同相成份的绝对值,且符号相反、的关系;
所述相关处理部使所述延迟后的多个信号具有的同相成份的值和正交成份的值与所述存储的多个参照信号具有的同相成份的值和正交成份的值之间的相乘公共化,并通过不同的组合相加由该相乘生成的多个乘法结果。
(项目7-2)
根据项目(7-1)所述的相关器,其特征在于,
所述相关处理部在将所述信号具有的同相成份的值和所述参照信号具有的同相成份的值的相乘结果设为第一值,将所述信号具有的正交成份的值和所述参照信号具有的正交成份的值的相乘结果设为第二值,将所述信号具有的同相成份的值和所述参照信号具有的正交成份的值的相乘结果设为第三值,将所述信号具有的正交成份的值和所述参照信号具有的同相成份的值的相乘结果设为第四值的情况下,作为相关处理,对所述两个序列的一个,计算第一值和第二值之和、第四值和第三值之差;对所述两个序列的另一个,计算从第三值和第四值之和反转了符号的值、从第二值 和第一值之差反转了符号的值。
(项目7-3)
根据项目(7-1)或(7-2)所述的相关器,其特征在于,
应输入到所述输入部的信号边改变天线数边从发送侧的多个天线进行发送,且在该多个天线中的一个为主天线,其余为副天线的情况下,根据发送信号的天线数应从所述主天线发送的序列应成为:对应于发送信号的规定的天线数的序列中含有的参照信号的同相成份的绝对值与对应于其他天线数的序列中含有的参照信号的正交成份的绝对值相等,且符号相反;对应于规定的天线数的序列中含有的参照信号的正交成份的绝对值与对应于其他天线数的序列中含有的参照信号的同相成份的绝对值相等的关系,且符号相反、的关系,
所述存储部存储应从所述主天线发送的序列中、对应于发送了信号的规定天线数的序列中含有的多个参照信号,
进一步具有决定部,其根据所述多个相关值,决定发送信号的天线数。
(项目4-1)
根据项目(3-1)所述的相关器,其特征在于,将由所述输入部输入的信号中含有的多个序列定义为各值以规定的周期变化,所述多个序列具有的规定关系具有:在以所述多个序列中的一个为基准的情况下,该基准的序列相对作为基准的序列以外的序列的周期应成为整数倍的关系;
所述多个存储部分别存储相当于作为所述基准的序列的多个参照信号;
所述相关处理部对作为所述基准的序列之外的序列,根据与作为所述基准的序列的周期的差异,选择所述所存储的多个参照信号中的一个,并在该选择的参照信号和所述延迟的多个输入信号之间执行乘法运算。
(项目5-1)
根据项目(3-1)所述的相关器,其特征在于,
输入到所述输入部的信号和多个参照信号具有同相成份和正交成份,所述多个序列具有的规定关系都是:仅参照信号的同相成份或正交成份的一个具有规定值的关系;
所述存储部以对应于所述多个参照信号的形式,分别存储反转了所述 延迟后的信号值的正负用的信号;
作为所述相关处理,所述相关处理部相加根据所述信息反转后的信号和所述延迟后的信号。
(项目3-4)
一种接收装置,其特征在于,包括:
输入部,其对在时间轴上配置了多个参照信号的序列,以分别改变该序列中的多个参照信号的形式,预先定义多个序列,并依次输入合成了所述多个序列的信号;
多个延迟部,其连续延迟所述输入的信号;
多个存储部,其分别存储相当于所述多个序列中的一个的多个参照信号;
相关处理部,其根据所述延迟后的多个信号的值和所述存储的多个参照信号的值,执行相关处理,并分别输出所述输入的信号和所述多个序列间的多个相关值;和
控制部,其根据所述多个相关值检测出所述输入的信号的定时;
输入到所述输入部的信号中含有的多个序列具有规定的关系;
所述相关处理部通过对应于所述规定的关系的乘法和加法的组合,执行所述相关处理。
(项目3-5)
根据项目(3-4)所述的接收装置,其特征在于,
输入到所述输入部的信号和多个参照信号具有同相成份和正交成份,所述多个序列具有的规定的关系是:应使多个序列中的一个中含有的参照信号的同相成份的值与其他中含有的参照信号的正交成份的值相等,且一个中含有的参照信号的正交成份的值与其他中含有的参照信号的同相成份相等、的关系;
所述相关处理部使所述延迟后的多个信号具有的同相成份的值和正交成份的值和所述存储的多个参照信号具有的同相成份的值和正交成份的值之间的相乘公共化,并通过不同的组合来相加由该相乘生成的多个相乘结果。
(项目3-6)
根据项目(3-5)所述的接收装置,其特征在于,
所述相关处理部在将所述信号具有的同相成份的值和所述参照信号具有的同相成份的值的相乘结果设为第一值,将所述信号具有的正交成份的值和所述参照信号具有的正交成份的值的相乘结果设为第二值,将所述信号具有的同相成份的值和所述参照信号具有的正交成份的值的相乘结果设为第三值,将所述信号具有的正交成份的值和所述参照信号具有的同相成份的值的相乘结果设为第四值的情况下,作为相关处理,对所述两个序列的一个,计算第一值和第二值之和、第四值和第三值之差;对所述两个序列的另一个,计算第三值和第四值之和、第二值和第一值之差。
(项目6-2)
根据项目(3-5)或(3-6)所述的接收装置,其特征在于,
应输入到所述输入部的信号边改变天线数边从发送侧的多个天线进行发送,且在将该多个天线中的一个设为主天线,其余设为副天线的情况下,根据发送信号的天线数而应从所述主天线发送的序列为:应使对应于发送信号的规定的天线数的序列中含有的参照信号的同相成份的值与对应于其他天线数的序列中含有的参照信号的正交成份的值相等,对应于规定的天线数的序列中含有的参照信号的正交成份的值与对应于其他天线数的序列中含有的参照信号的同相成份的值相等的关系,
所述存储部存储应从所述主天线发送的序列中、对应于发送了信号的规定天线数的序列中含有的多个参照信号,
进一步具有决定部,其根据所述多个相关值,决定发送信号的天线数。
(项目7-4)
根据项目(3-4)所述的接收装置,其特征在于,
输入到所述输入部的信号和多个参照信号具有同相成份和正交成份,所述多个序列具有的规定关系应是:多个序列中的一个中含有的参照信号的同相成份的绝对值等于其他中含有的参照信号的正交成份的绝对值,且符号相反;而且一个中含有的参照信号的正交成份的绝对值等于其他中含有的参照信号的同相成份的绝对值,且符号相反、的关系;
所述相关处理部使所述延迟后的多个信号具有的同相成份的值和正交成份的值与所述存储的多个参照信号具有的同相成份的值和正交成份 的值之间的相乘公共化,并通过不同的组合相加由该相乘生成的多个乘法结果。
(项目7-5)
根据项目(7-4)所述的接收装置,其特征在于,
所述相关处理部在将所述信号具有的同相成份的值和所述参照信号具有的同相成份的值的相乘结果设为第一值,将所述信号具有的正交成份的值和所述参照信号具有的正交成份的值的相乘结果设为第二值,将所述信号具有的同相成份的值和所述参照信号具有的正交成份的值的相乘结果设为第三值,将所述信号具有的正交成份的值和所述参照信号具有的同相成份的值的相乘结果设为第四值的情况下,作为相关处理,对所述两个序列的一个,计算第一值和第二值之和、第四值和第三值之差;对所述两个序列的另一个,计算从第三值和第四值之和反转了符号的值、从第二值和第一值之差反转了符号的值。
(项目7-6)
根据项目(7-4)或(7-5)所述的接收装置,其特征在于,
应输入到所述输入部的信号边改变天线数边从发送侧的多个天线进行发送,且在将该多个天线中的一个设为主天线,其余设为副天线的情况下,根据发送信号的天线数而应从所述主天线发送的序列是:应使对应于发送信号的规定的天线数的序列中含有的参照信号的同相成份的绝对值与对应于其他天线数的序列中含有的参照信号的正交成份的绝对值相等,且符号相反;对应于规定的天线数的序列中含有的参照信号的正交成份的绝对值与对应于其他天线数的序列中含有的参照信号的同相成份的绝对值相等,且符号相反、的关系,
所述存储部存储应从所述主天线发送的序列中、对应于发送了信号的规定天线数的序列中含有的多个参照信号,
进一步具有决定部,其根据所述多个相关值,决定发送信号的天线数。