DE60316933T2

DE60316933T2 - Funkübertragungseinrichtung und funkübertragungsverfahren

Info

Publication number: DE60316933T2
Application number: DE2003616933
Authority: DE
Inventors: Kenichi Yokohama-shi Miyoshi
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2003-08-11
Publication date: 2008-02-07
Anticipated expiration: 2023-08-12
Also published as: US8750325B2; US9008115B2; US7567583B2; ATE376288T1; DE60316933D1; EP1684445A2; US20140211876A1; WO2004025874A1; CN1606837A; US20090258609A1; EP1501210B1; US9197308B2; US20050117520A1; JP3679075B2; EP1684445A3; EP1501210A4; EP1684445B1; EP1501210A1; JP2004112098A; US20150188618A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Funksendevorrichtung und ein Funksendeverfahren.
MIMO Kommunikationen (mehrfacher Eingang – mehrfacher Ausgang; „Multi-Input Multi-Output") werden seit Jahren als Technologie für die Umsetzung von Übertragungen von Daten größeren Volumens wie Bilder aktiv studiert.
Darunter ist insbesondere BLAST (Bell Laboratories Layered Space-Time) Fokus der Aufmerksamkeit als eine Applikation, die in der Lage ist, Übertragung hoher Geschwindigkeit mittels eines MIMO Kanals umzusetzen. Dies ist eine Technik zur Übertragung von voneinander unabhängigen (oder codierten) Strömen aus einer Vielzahl von Sendeantennen und zur Ermittlung der jeweiligen Ströme während der Wiederholung der räumlichen Filterung und Entfernung der Replikas auf der Empfängerseite.
Darüber hinaus, wenn die Information des MIMO Kanals auf der Senderseite bekannt ist, ist es bekannt, dass eine größere Kanalkapazität erzielt werden kann. Insbesondere wird dies durch die Ausführung der Steuerung des Richtverhältnisses mittels eines Eigenvektors, der durch die Zerlegung in einzelne Werte einer Matrix, die aus den jeweiligen Kanalantworten der MIMO Kanäle als Elemente besteht, erhalten wird, und die Bildung eines räumlich orthogonalen Kanals (Eigenkanal), umgesetzt. Das heißt, wenn die Information über den MIMO Kanal der Sendeseite bekannt ist, ist es möglich, einen orthogonalen Kanal durch Mehrträger-Bildung mittels des Eigenvektors zu bilden, die Steuerung der Sendeleistung durch ein Bewässerungstheorem („irrigation theorem") auszuführen und dadurch die Kanalkapazität zu maximieren (siehe beispielsweise TECHNICAL REPORT OF IEICE RCS2002-53 (2002-05), Institute of Electronics, Information and Communication Engineers).
Wenn die oben beschriebene Technologie in einer realen Vorrichtung angewandt wird, wird Funkübertragung nach der Vorbereitung einer Vielzahl von Sendesystemen, die in der Lage sind, die Sendeverarbeitung in einer Vielzahl von Strömen von Sendedaten auszuführen und Gewichtsfaktoren durch das Multiplizieren der Sendesignale mit ihren entsprechenden komplexen Gewichtsfaktoren (hierin einfach als „Gewichtsfaktoren" bezeichnet) zuzuweisen, ausgeführt.
Wenn eine Bit-Fehlerrate auf der Empfängerseite einen vorbestimmten Wert nicht erreicht, wird auch üblicherweise eine automatische Anforderung einer erneuten Übertragung (ARQ; Automatic Repeat reQuest) verwendet, wobei die Empfängerseite ein Anforderungssignal einer erneuten Übertragung zur Sendeseite sendet und die Sendeseite als Antwort auf diese Anforderung dieselben Sendedaten erneut sendet.
Insbesondere muss die Paketübertragung, die den Datenfluss überträgt, eine fehlerfreie Datenübertragung garantieren, und somit ist die Fehlerkontrolle mittels ARQ notwendig. Darüber hinaus, wenn eine adaptive Modulation und Fehlerkorrektur, die beabsichtigt sind, den Durchsatz durch die Auswahl eines optimalen Modulationssystems oder Codierungssystems gemäß der Bedingung eines Übertragungspfades (Pfad) zu verbessern, in Paketübertragung angewandt werden, ist es nicht möglich, die Messung von Fehlern oder Paketfehlern, die durch eine Steuerungsverzögerung, usw. verursacht werden, zu umgehen, und somit standardisiert das 3GPP (Partnerschaftsprojekt über die 3. Generation – „3rd Generation Partnership Project") auch die Verwendung eines hybriden ARQ (hierin als „HARQ" bezeichnet), das eine FEC-Funktion (Vorwärts-Fehlerkorrektur – „Forward Error Correction") aufnimmt.
Somit kann durch die Ausführung einer MIMO Kommunikation mittels einer Vielzahl von Antennen während der Datenübertragung, um die Übertragung von Daten größeren Volumens zu erzielen, und die erneute Übertragung von Daten, wenn empfangene Daten auf der Empfängerseite Fehler beinhalten, und durch die Kombinierung von an der Zeit der anfänglichen Übertragung empfangenen Daten mit den mittels HARQ auf der Empfängerseite an der Zeit der erneuten Übertragung empfangenen Daten eine gewaltige Verbesserung des Durchsatzes des Funkkommunikationssystems erwartet werden.
Allerdings, selbst wenn empfangene Daten Fehler beinhalten und die Daten erneut gesendet werden, wenn eine zeitliche Änderung einer Umgebung eines Übertragungspfades, dem ein Übertragungssignal folgt, langsam ist (siehe 1), beispielsweise wenn die Kommunikationsvorrichtung in Ruhe ist oder sich mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt, ist die Vielfaltsverstärkung („diversity gain"), die mit der Empfangsleistung erhalten wird, klein, und es gibt somit ein Problem, dass sich der Durchsatz des Funkkommunikationssystems kaum verbessert, selbst wenn Daten erneut gesendet werden.
Dies ist, weil ein Signal, dessen Empfangspegel an der Zeit der anfänglichen Übertragung niedrig ist, an der Zeit der erneuten Übertragung der Daten auch einen niedrigen Übertragungspegel aufweist, wenn die zeitliche Änderung der Umgebung des Übertragungspfades langsam ist, und somit können die Daten nicht korrekt demoduliert werden, selbst wenn die Daten an der Zeit der anfänglichen Übertragung und die Daten an der Zeit der erneuten Übertragung kombiniert werden. Darüber hinaus, wenn eine Mehrantennentechnologie wie beispielsweise MIMO oder STC (Space-Time Coding) verwendet wird, wenn die zeitliche Änderung der Umgebung des Übertragungspfades langsam ist, gibt es eine kleine Variation in der Fading-Bedingung zwischen der anfänglichen Übertragung und der erneuten Übertragung der Daten, und die kombinierten Daten können nicht korrekt demoduliert werden.
EP-A-1 206 051 bezieht sich auf ein drahtloses Kommunikationsgerät, umfassend Schalt- und Bestimmungsmittel eines Richtverhältnisses zum Bestimmen, basierend auf Informationen über eine Empfangsqualität, ob ein Richtverhältnis oder eine Strahlungsbreite einer Antenne einer Sendeanordnung geändert werden soll oder nicht.
EP-A-1 148 659 bezieht sich auf ein Gerät zur Vielfalt der OFDM Übertragung, das eine Vielzahl von Antennenelementen umfasst, wobei die Phasen der an den unterschiedlichen Antennenelementen empfangenen Subträger mittels unterschiedlicher Techniken miteinander verglichen werden, bevor sie durch Phasen-Vergleichs- und Einstellungsmittel eingestellt werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vielfaltsverstärkung zu erhöhen, die durch erneute Übertragung von Daten erhalten wird, wenn die erneute Übertragung von Daten durch ein Funkkommunikationssystem (beispielsweise Technologie der adaptiven Anordnungsantenne, MIMO Technologie, STC Technologie, usw.) gesteuert wird, das eine Vielzahl von Datenströmen mittels einer Vielzahl von Antennen sendet.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ändern eine Funksendevorrichtung und ein Funksendeverfahren künstlich die Umgebung eines Übertragungspfades, dem Datenströme folgen, nach der Übertragung über diesen an der Zeit der früheren Übertragung.
1 beschreibt die Empfangsleistung auf einer Empfängerseite, wenn eine zeitliche Änderung einer Umgebung eines Übertragungspfades, dem ein Übertragungssignal folgt, langsam ist.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Funksendevorrichtung gemäß Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Funkempfangsvorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
4 ist ein Sequenzdiagramm, das einen Fluss einer Funkkommunikation gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt;
5A beschreibt Gewichtsfaktoren, die mit Sendesignalen durch einen Steuerungsabschnitt von Gewichtsfaktoren multipliziert werden;
5B beschreibt Gewichtsfaktoren, die mit Sendesignalen durch den Steuerungsabschnitt von Gewichtsfaktoren multipliziert werden;
6 ist eine konzeptionelle Ansicht, die das Richtverhältnis eines Sendesignals beschreibt;
7A beschreibt die Qualität auf der Empfängerseite eines durch eine herkömmliche Funksendevorrichtung gesendeten Signals;
7B beschreibt die Qualität auf der Empfängerseite eines durch die herkömmliche Funksendevorrichtung gesendeten Signals;
8A beschreibt die Qualität auf der Empfängerseite eines durch die Funksendevorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung gesendeten Signals;
8B beschreibt die Qualität auf der Empfängerseite eines durch die Funksendevorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung gesendeten Signals;
9 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Funksendevorrichtung zeigt;
10A beschreibt eine Verzögerungszeit eines Sendesignals für jedes Sendesystem;
10B beschreibt eine Verzögerungszeit eines Sendesignals für jedes Sendesystem;
11 beschreibt Sendezeiten eines Sendesignals;
12A beschreibt die Empfangsleistung einer herkömmlichen Vorrichtung;
12B beschreibt die Empfangsleistung der herkömmlichen Vorrichtung;
12C beschreibt die Empfangsleistung der herkömmlichen Vorrichtung;
13A beschreibt Empfangsleistung;
13B beschreibt Empfangsleistung; und
13C beschreibt Empfangsleistung.
Die vorliegende Erfindung nimmt ungefähr zwei Fälle als Verfahren zur Änderung einer Umgebung eines Übertragungspfades eines Sendesignals an. Ein erster Fall ist ein Verfahren zur Änderung von Gewichtsfaktoren, die mit dem Sendesignal zu multiplizieren sind, und ein zweiter Fall ist ein Verfahren zur Änderung von Zeiten für das Senden des Sendesignals.
In Bezug auf die beigefügten Zeichnungen wird die Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung im Detail unten erläutert. Beachten Sie, dass die Ausführungsform 1 einen Fall beschreibt, wobei ein Gewichtsfaktor, der mit einem Sendesignal zu multiplizieren ist, geändert wird, und eine andere Systemkonfiguration einen Fall beschreibt, wobei eine Zeit für das Senden eines Sendesignals geändert wird.
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Funksendevorrichtung gemäß der Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung zeigt. Hier wird als Beispiel ein Fall, wobei zwei Ströme, der Datenstrom #A und der Datenstrom #B mittels zwei Antennen gesendet werden, erläutert.
Die in 2 gezeigte Funksendevorrichtung umfasst Puffer 101, Modulationsabschnitte 102, Multiplizierer 103, Addierungsabschnitte 104, Funksendeabschnitte (RF) 105, Sendeantennen 106, einen Ermittlungsabschnitt 110 einer Anzahl von erneuten Übertragun gen, einen Steuerungsabschnitt 111 eines Puffers und einen Steuerungsabschnitt 112 von Gewichtsfaktoren.
In 2 wird der Datenstrom #A in den Puffer 101-1 eingegeben und der Datenstrom #B wird in den Puffer 101-2 eingegeben.
Die Puffer 101-1 und 101-2 speichern die eingegebenen Datenströme in Vorbereitung auf eine Anforderung einer erneuten Übertragung von Daten von einer Funkempfangsvorrichtung. Nach Erhalt einer Instruktion für die Übertragung von Daten aus dem Steuerungsabschnitt 111 der Puffer geben dann die Puffer 101-1 und 101-2 den Modulationsabschnitten 102-1 und 102-2 die Daten aus.
Der Modulationsabschnitt 102-1 führt die Verarbeitung der Modulation auf dem von dem Puffer 101-1 ausgegebenen Datenstrom aus und gibt den Datenstrom aus. Das vom Modulationsabschnitt 102-1 ausgegebene Signal wird an einem mittleren Punkt verzweigt und den Multiplizierern 103-1 und 103-2 ausgegeben. Auf ähnliche Weise führt der Modulationsabschnitt 102-2 die Verarbeitung der Modulation auf dem von dem Puffer 101-2 ausgegebenen Datenstrom aus und gibt den Datenstrom aus. Das vom Modulationsabschnitt 102-2 ausgegebene Signal wird an einem mittleren Punkt verzweigt und den Multiplizierern 103-3 und 103-4 ausgegeben.
Der Multiplizierer 103-1 multipliziert das vom Modulationsabschnitt 102-1 ausgegebene Signal mit einem vom Steuerungsabschnitt 112 von Gewichtsfaktoren ausgegebenen Gewichtsfaktor und gibt dem Addierungsabschnitt 104-1 das gewichtete Signal aus. Andererseits multipliziert der Multiplizierer 103-2 das vom Modulationsabschnitt 102-1 ausgegebene Signal mit einem vom Steuerungsabschnitt 112 von Gewichtsfaktoren ausgegebenen Gewichtsfaktor und gibt dem Addierungsabschnitt 104-2 das gewichtete Signal aus.
Auf ähnliche Weise multipliziert der Multiplizierer 103-3 das vom Modulationsabschnitt 102-2 ausgegebene Signal mit einem vom Steuerungsabschnitt 112 von Gewichtsfaktoren ausgegebenen Gewichtsfaktor und gibt dem Addierungsabschnitt 104-1 das gewichtete Signal aus. Andererseits multipliziert der Multiplizierer 103-4 das vom Modulationsabschnitt 102-2 ausgegebene Signal mit einem vom Steuerungsabschnitt 112 von Gewichtsfaktoren ausgegebenen Gewichtsfaktor und gibt dem Addierungsabschnitt 104-2 das gewichtete Signal aus. Die von den Multiplizierern 103-1 bis 103-4 mit den Signalen multiplizierten Gewichtsfaktoren werden später detaillierter beschrieben werden.
Der Addierungsabschnitt 104-1 addiert die von den Multiplizierern 103-1 und 103-3 ausgegebenen gewichteten Signale und gibt dem Funksendeabschnitt 105-1 das Addierungsergebnis aus. Auf ähnliche Weise addiert der Addierungsabschnitt 104-2 die von den Multiplizierern 103-2 und 103-4 ausgegebenen gewichteten Signale und gibt dem Funksendeabschnitt 105-2 das Addierungsergebnis aus.
Der Funksendeabschnitt 105-1 führt eine vorbestimmte Verarbeitung einer Funkübertragung aus, wie beispielsweise eine Aufwärts-Umwandlung („up-conversion") auf dem vom Addierungsabschnitt 104-1 ausgegebenen Signal, wandelt das Signal in ein Funksignal um und sendet das Funksignal über die Antenne 106-1. Andererseits führt der Funksendeabschnitt 105-2 auf ähnliche Weise die Verarbeitung einer Funkübertragung auf dem vom Addierungsabschnitt 104-2 ausgegebenen Signal aus und sendet das Signal über die Antenne 106-2.
Die Funkempfangsvorrichtung, die die von den Antennen 106-1 und 106-2 gesendeten Signale empfangen hat, führt Fehlerermittlung auf den empfangenen Signalen aus und sendet ein NACK Signal zu der Funksendevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, wenn ein Fehler ermittelt wird, oder sendet ein ACK Signal, wenn kein Fehler ermittelt wird.
Der Ermittlungsabschnitt 110 einer Anzahl von erneuten Übertragungen ermittelt eine Anzahl von erneuten Übertragungen der Daten, basierend auf dem von der oben beschriebenen Funkempfangsvorrichtung mitgeteilten ACK/NACK Signal und gibt dem Steuerungsabschnitt 111 der Puffer die Anzahl der erneuten Übertragungen aus.
Der Steuerungsabschnitt 111 der Puffer gibt Steuerungssignale der Daten aus, die den Puffern 101-1 und 101-2 ausgegeben werden, basierend auf der Anzahl der erneuten Übertragungen, die vom Ermittlungsabschnitt 110 einer Anzahl von erneuten Übertragungen ausgegeben wird. Insbesondere, wenn die Funkempfangsvorrichtung eine Anforderung einer erneuten Übertragung von Daten sendet, steuert der Steuerungsabschnitt 111 der Puffer die Puffer 101-1 und 101-2, um die an der Zeit der früheren Übertragung abgespeicherten Daten wieder auszugeben.
Der Steuerungsabschnitt 112 von Gewichtsfaktoren umfasst eine Tabelle, die eine Vielzahl von Typen von Gewichtsfaktoren speichert, wählt aus der Tabelle einen Gewichtsfaktor aus, der mit einem Sendesignal zu multiplizieren ist, gemäß der vom Ermittlungsabschnitt 110 einer Anzahl von erneuten Übertragungen ermittelten Anzahl von erneuten Übertragungen und gibt dem Multiplizierer 103 den Gewichtsfaktor aus. Wenn Daten erneut gesendet werden, bezieht er sich auf die Tabelle der Gewichtsfaktoren wieder und gibt den Multiplizierern 103-1 bis 103-4 Gewichtsfaktoren aus, die sich von denjenigen an der Zeit der anfänglichen Übertragung unterscheiden.
3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Funkempfangsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform zeigt.
Diese Funkempfangsvorrichtung umfasst Empfangsantennen 151, Funkempfangsabschnitte (RF) 152, einen MIMO Empfangsabschnitt 153, Puffer 154, Demodulationsabschnitte 155, Fehlerermittlungsabschnitte 156, Erzeugungsabschnitte 157 eines ACK/NACK Signals und Ermittlungsabschnitte 158 einer Anzahl von erneuten Übertragungen.
In 3 führen die Funkempfangsabschnitte (RF) 152 eine vorbestimmte Funkverarbeitung aus, wie beispielsweise Abwärtsumwandlung („down-conversion") auf den über die Empfangsantennen 151 empfangenen Signalen und geben dem MIMO Empfangsabschnitt 153 die Signale aus.
Der MIMO Empfangsabschnitt 153 trennt die von den Funkempfangsabschnitten 152 ausgegebenen Signale in zwei Subströme, d.h. Ströme #A und #B (MIMO Empfangsverarbeitung) mittels Informationen über die Eigenschaften des Übertragungspfades und gibt den jeweiligen Puffer 154 die Ströme aus. Diese MIMO Empfangsverarbeitung veranlasst eine inverse Matrix einer Matrix von 2 Reihen × 2 Spalten, die als Elemente aus den Eigenschaften der Übertragungspfade besteht, denen die von den zwei Antennen auf der Sendeseite gesendeten jeweiligen Signale folgen, auf den empfangenen Signalen zu agieren, um dadurch zwei Subströme zu erhalten.
Im Falle von Paketdaten an der Zeit der anfänglichen Übertragung geben die Puffer 154 den Demodulationsabschnitten 155 sofort diese Daten aus. Wenn ein Paket einer erneuten Übertragung gesendet wird, werden diese Daten vorübergehend gespeichert und demoduliert. Wenn das Paket korrekt empfangen wird und ein ACK Signal zurückgeschickt wird, werden die Puffer geleert. Da dem Puffer 154 die Anzahl von erneuten Übertragungen durch den Ermittlungsabschnitt 158 der Anzahl von erneuten Übertragungen mitgeteilt wird, kann der Puffer 154 darüber bestimmen, ob das Paket an der Zeit der anfänglichen Übertragung oder an der Zeit der erneuten Übertragung gesendet wird.
Die Demodulationsabschnitte 155 führen Demodulationsverarbeitung auf den von den Puffern 154 ausgegebenen Datenströmen aus und erhalten den Datenstrom #A und den Datenstrom #B.
Die Fehlerermittlungsabschnitte 156 ermitteln Fehler und teilen den Erzeugungsabschnitten 157 eines ACK/NACK Signals die Fehler mit.
Wenn den Erzeugungsabschnitten 157 eines ACK/NACK Signals durch den Fehlerermittlungsabschnitt 156 mitgeteilt wird, dass ein Fehler ermittelt wurde, erzeugen die Erzeugungsabschnitte 157 eines ACK/NACK Signals ein NACK Signal und senden der Funksendevorrichtung und dem Ermittlungsabschnitt 158 einer Anzahl von erneuten Übertragungen das NACK Signal, oder, wenn den Erzeugungsabschnitten 157 eines ACK/NACK Signals mitgeteilt wird, dass kein Fehler ermittelt wurde, senden die Erzeugungsabschnitte 154 eines ACK/NACK Signals der Funksendevorrichtung und dem Ermittlungsabschnitt 158 einer Anzahl von erneuten Übertragungen ein ACK Signal.
4 ist ein Sequenzdiagramm, das einen Fluss einer Funkkommunikation zeigt, die durch die oben beschriebene Konfiguration umgesetzt wird.
Wenn die Sendevorrichtung einen Datenstrom sendet, bestimmt sie zuerst einen Gewichtsfaktor, der mit dem Sendesignal für jedes Sendesystem zu multiplizieren ist (ST1010). Die Sendevorrichtung multipliziert dann das Sendesignal mit diesem Gewichtsfaktor (ST1020) und sendet einen Datenstrom (ST1030).
Die Empfangsvorrichtung empfängt den durch die oben beschriebene Sendevorrichtung gesendeten Datenstrom (ST1040) und ermittelt einen Datenfehler (ST1050). Wenn ein Fehler ermittelt wird, erzeugt die Empfangsvorrichtung ein NACK Signal (ST1060) und sendet der oben beschriebenen Sendevorrchtung das NACK Signal (ST1070).
Die Sendevorrichtung, die das von der Empfangsvorrichtung mitgeteilte NACK Signal ermittelt hat (ST1080), ändert den im ST1010 für jedes Sendesystem bestimmten Gewichtsfaktor (ST1090), multipliziert ihn mit dem erneut zu sendenden Sendesignal (ST1100) und sendet der Empfangsvorrichtung dieses Signal erneut (ST1110).
Ein Beispiel von Gewichtsfaktoren, die unter der Kontrolle des Steuerungsabschnittes 112 von Gewichtsfaktoren mit einem Sendesignal multipliziert werden, wird dann in Bezug auf 5A und 5B erläutert.
5A beschreibt Gewichtsfaktoren, die mit für den Datenstrom #A (S_A) und den Datenstrom #B (S_B) vorgesehenen Sendesignalen zu multiplizieren sind. Der Strom #A wird beispielsweis an der Zeit der anfänglichen Übertragung von Daten mit dem Gewichtsfaktor W_α für das Sendesystem auf der Seite der Antenne 106-1 (hierin als "Antenne #1" bezeichnet) multipliziert und mit dem Gewichtsfaktor W_β für das Sendesystem auf der Antenne 106-2 (hierin als "Antenne #2" bezeichnet) multipliziert. Darüber hinaus wird der Strom #B mit dem Gewichtsfaktor W_γ für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 multipliziert und mit dem Gewichtsfaktor W_δ für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2 multipliziert.
Der Strom #A wird dann an der ersten erneuten Übertragung mit dem Gewichtsfaktor W_γ für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 multipliziert und mit dem Gewichtsfaktor W_δ für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2 multipliziert. Darüber hinaus wird der Strom #B mit dem Gewichtsfaktor W_α für das Sendesystem auf der Antenne #1 multipliziert und mit dem Gewichtsfaktor W_β für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2 multipliziert.
Das heißt hier, dass der Gewichtsfaktor, der für den Datenstrom #A an der Zeit der anfänglichen Übertragung benutzt wird, wird für den Datenstrom #B für die erste erneute Übertragung benutzt. Darüber hinaus wird der Gewichtsfaktor, der für den Datenstrom #B an der Zeit der anfänglichen Übertragung benutzt wird, für den Datenstrom #A für die erste erneute Übertragung benutzt. Die Gewichtsfaktoren, die für den Strom #A und den Strom #B benutzt werden, werden an der Zeit der anfänglichen Übertragung und ersten erneuten Übertragung getauscht.
Die Gewichtsfaktoren, die für den Strom #A und den Strom #B benutzt werden, werden an der zweiten erneuten Übertragung getauscht, und dieselben Gewichtsfaktoren wie diejenigen an der Zeit der anfänglichen Übertragung werden benutzt. Die Gewichtsfaktoren, die für den Strom #A und den Strom #B benutzt werden, werden an der dritten erneuten Übertragung weiterhin getauscht und dieselben Gewichtsfaktoren wie diejenigen an der ersten erneuten Übertragung werden benutzt. Das heißt, dass die Gewichtsfaktoren, die für den Strom #A und den Strom #B benutzt werden, jedes Mal, wenn eine erneute Übertragung wiederholt wird, getauscht werden.
Die Gewichtsfaktoren, die mit den für die Antenne #1 und die Antenne #2 vorgesehenen Sendesignalen zu multiplizieren sind, werden hier aus einer unterschiedlichen Sichtwei se in 5B gezeigt. Das heißt, dass diese Figur zeigt, welche Signale tatsächlich über die Antenne #1 und die Antenne #2 gesendet werden. Die in 5A und 5B gezeigten Inhalte sind im Wesentlichen dieselben.
Es werden dann die Effekte, die sich aus Änderungen der Gewichtsfaktoren zwischen der anfänglichen Übertragung und der erneuten Übertragung ergeben, erläutert. Wenn ein Gewichtsfaktor mit einem Sendesignal multipliziert wird, bekommt das Sendesignal ein Richtverhältnis. Allerdings bedeutet dieses Richtverhältnis nicht, dass das Sendesignal sich tatsächlich in eine spezifische Richtung ausbreitet, wie in der Bildung von Strahlen durch eine Technologie der Anordnungsantenne, sondern ist es eine Frage der mathematischen Formeln. Dies ist nämlich, weil es eine hohe Fading-Korrelation zwischen Antennen in der Technologie der Anordnungsantenne gibt, während es eine niedrige Fading-Korrelation zwischen Antennen in der MIMO Kommunikation gibt. Allerdings ist dieser Ausdruck bei dem Studium der Effekte der Multiplizierung von Gewichtsfaktoren gemäß dieser Ausführungsform benutzt, weil die Erklärung mit einem Bild, nach dem ein Sendesignal sich tatsächlich mit einem Richtverhältnis ausbreitet, das Verständnis vereinfacht.
6 ist eine konzeptionelle Ansicht, die das Richtverhältnis eines Sendesignals erläutert. Signale, die von einer Funksendevorrichtung 100 mittels Gewichtsfaktoren W_α und W_β gesendet werden, folgen einem Pfad #1, der durch eine dicke Linie dargestellt wird, werden an einem mittleren Punkt durch ein Gebäude 191 widergespiegelt und erreichen eine Funkempfangsvorrichtung 150 ohne jegliche bedeutende Reduzierung ihrer Stärke. Andererseits folgen Signale, die mit Gewichtsfaktoren W_γ und W_δ gesendet werden, einem Pfad #2, der durch eine dünne Linie dargestellt wird, werden an einem mittleren Punkt durch ein Gebäude 192 widergespiegelt und erreichen die Funkempfangsvorrichtung 150, wobei sie durch den Übertragungspfad beeinträchtigt werden und ihre Stärke bedeutend geschwächt wird.
An der Zeit der anfänglichen Übertragung folgt der mit den Gewichtsfaktoren W_α und W_β multiplizierte Strom #A dem Pfad #1 und der mit den Gewichtsfaktoren W_α und W_β multiplizierte Strom #B folgt dem Pfad #2. An der Zeit der erneuten Übertragung werden dann die mit den Sendesignalen zu multiplizierenden Gewichtsfaktoren getauscht, und der Strom #A folgt somit dem Pfad #2 und der Strom #B folgt dem Pfad #1.
7A, 7B, 8A und 8B zeigen Qualitätsvergleiche zwischen Signalen, die von einer herkömmlichen Sendevorrichtung gesendet werden, und Signalen, die von der Funksendevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform gesendet werden. Diese Figuren zeigen konzeptionelle Ansichten, die die Qualität (Barrendiagramme) der empfangenen Signale, nachdem sie auf der Empfängerseite kombiniert wurden, und einen Pegel L1, ab dem Daten korrekt empfangen werden können, erläutern.
7A und 7B zeigen Fälle der herkömmlichen Funksendevorrichtung. 7A erläutert die Empfangsqualität an der Zeit der anfänglichen Übertragung und 7B erläutert die Empfangsqualität an der Zeit der erneuten Übertragung von Daten.
In 7A überschreitet der Qualitätspegel der empfangenen Signale von weder dem Strom #A noch dem Strom #B den Pegel L1. An dieser Zeit kann die Empfängerseite keine Daten korrekt empfangen, und sendet somit ein NACK Signal der Sendeseite zurück und die Sendeseite sendet die Daten erneut. Allerdings, wenn die zeitliche Änderung der Umgebung des Übertragungspfades klein ist, kann keine bedeutende Verbesserung der Empfangsqualität auf der Empfängerseite erwartet werden, selbst an der Zeit der erneuten Übertragung von Daten. Somit, wie in 7B gezeigt, durch das Kombinieren des empfangenen Signals an der Zeit der anfänglichen Übertragung und des empfangenen Signals an der Zeit der erneuten Übertragung von Daten nach der erneuten Übertragung von Daten, überschreitet die Empfangsqualität nach der Kombinierung des Stromes #A, der an der Zeit der ursprünglichen Übertragung eine ursprüngliche Empfangsqualität an einem Pegel hatte, der nah zum Pegel L1 liegt, den Pegel L1. Andererseits, selbst wenn Daten erneut gesendet werden, kann die Empfangsqualität des Stromes #B nach der Kombinierung den Pegel L1 nicht überschreiten. Somit sendet die Empfängerseite mehrmals der Sendeseite ein NACK Signal zurück, bis die Empfangsqualität des Stromes #B den Pegel L1 überschreitet und die Sendeseite sendet Daten erneut jedes Mal, dass das NACK Signal gesendet wird.
8A und 8B zeigen den Fall der Funksendevorrichtung gemäß dieser Ausführungsform. 8A erläutert die Empfangsqualität an der Zeit der anfänglichen Übertragung der Daten und 8B erläutert die Empfangsqualität an der Zeit der erneuten Übertragung der Daten.
8A ist dieselbe wie 7A. Keiner der Empfangsqualitätspegel des Stromes #A und des Stromes #B überschreitet den Pegel L1. Allerdings werden an der Zeit der erneuten Übertragung die für den Strom #A und den Strom #B verwendeten Gewichtsfaktoren getauscht, und die Umgebungen der Übertragungspfade, denen der Strom #A und der Strom #B folgen, werden somit in eine Situation versetzt, als ob der Durchschnitt dieser Umgebungen berechnet würde. Auf diese Weise erreichen beide Empfangsqualitätspegel der Ströme #A und #B nach der Kombinierung der empfangenen Signale an der Zeit der anfänglichen Übertragung und an der Zeit der erneuten Übertragung den Pegel L1, und es ist somit möglich, Signale korrekt zu empfangen.
In der oben beschriebenen Konfiguration ändert der Steuerungsabschnitt 112 der Gewichtsfaktoren der Funkempfangsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die mit dem Sendesignal zu multiplizierenden Gewichtsfaktoren von den in der vorigen Übertragung verwendeten Gewichtsfaktoren jedes Mal, dass Daten erneut gesendet werden.
Dies führt dazu, dass jeder Datenstrom zwischen der vorigen Übertragung und der erneuten Übertragung über unterschiedliche Umgebungen von Übertragungspfaden zur Empfängerseite gesendet wird, und die Wahrscheinlichkeit, dass dieselben Daten nacheinander Fehler beinhalten, wird somit reduziert und, infolge dessen, die Eigenschaft der Datenfehlerrate verbessert sich nach Paketkombinierung. In anderen Worten nimmt eine Vielfaltsverstärkung zu, wenn die Daten der erneuten Übertragung auf der Empfängerseite kombiniert werden und die Empfangsleistung auf der Empfängerseite verbessert sich.
Darüber hinaus tauscht der Steuerungsabschnitt 112 von Gewichtsfaktoren der Funkempfangsvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform die Gewichtsfaktoren, die den jeweiligen Antennen entsprechen, an der Zeit der vorigen Übertragung und multipliziert die Sendesignale mit diesen Gewichtsfaktoren jedes Mal, dass Daten erneut gesendet werden.
Wie beispielsweise in 7A oder 8A gezeigt, selbst wenn die Empfängerseite ein NACK Signal an der Zeit der anfänglichen Übertragung zurücksendet, ist die Empfangsqualität aller Datenströme im Durchschnitt nicht schlecht aber es ist oft der Fall, dass die Empfangsqualität von nur einigen Datenströmen schlecht ist.
An dieser Zeit werden durch das Tauschen zwischen der vorigen Übertragung und der erneuten Übertragung der Gewichtsfaktoren, die mit den Sendesignalen zu multiplizieren sind, die Umgebungen von Übertragungspfaden für die jeweiligen Datenströme getauscht und es wird ein Durchschnitt davon berechnet, und die Empfangsqualität verbessert sich somit in einem Frühstadium.
Darüber hinaus, da die an der Zeit der vorigen Übertragung bereits verwendeten Gewichtsfaktoren an der Zeit der erneuten Übertragung durch das einfache Tauschen der zu multiplizierenden Signale wieder verwendet werden, gibt es somit keinen Bedarf für eine Verarbeitung wie die Rückkopplung zur Sendeseite von anderen Informationen, wie beispielsweise Informationen über einen Übertragungspfad, die auf der Empfängerseite ermittelt werden.
Somit werden gemäß dieser Ausführungsform Gewichtsfaktoren, die mit Sendesignalen zu multiplizieren sind, zwischen der anfänglichen Übertragung und der erneuten Übertragung getauscht, und es ist somit möglich, eine durch eine erneute Übertragung von Daten erhaltene Vielfaltsverstärkung zu erhöhen und eine Empfangsleistung auf der Empfängerseite zu verbessern.
Beachten Sie, dass ein Fall, wobei Sendedaten aus zwei Strömen #A und #B bestehen, hier als Beispiel erläutert wurde, aber die Anzahl von Datenströmen kann drei oder mehr sein, und in diesem Fall ist es möglich, Gewichtsfaktoren, die an der Zeit der erneuten Übertragung von Daten zu verwenden sind, in Rotation zu verwenden, jedes Mal, dass Daten erneut gesendet werden. Das heißt, dass die an der Zeit der anfänglichen Übertragung verwendeten Gewichtsfaktoren im Fall von drei Datenströmen bei der dritten erneuten Übertragung wieder verwendet werden.
Darüber hinaus wurde hier eine MIMO Übertragung mit einer niedrigen Fading-Korrelation zwischen Antennen erklärt, aber es ist auch möglich, eine Anordnungsantenne mit einer hohen Fading-Korrelation zwischen Antennen zu verwenden. An dieser Zeit werden Antennen so angeordnet, dass die Fading-Korrelation zwischen Antennen im Wesentlichen 1 wird. Muster des Richtverhältnisses, wie in 6 gezeigt, werden durch das Multiplizieren von Sendesignalen mit Gewichtsfaktoren gebildet. Der Strom #A, der mit den Gewichtsfaktoren W_α und W_β an der Zeit der anfänglichen Übertragung multipliziert wird, folgt dem Pfad #1 und der Strom #B, der mit den Gewichtsfaktoren W_α und W_β multipliziert wird, folgt dem Pfad #2. Danach werden die mit den Sendesignalen zu multiplizierenden Gewichtsfaktoren an der Zeit der erneuten Übertragung getauscht, und der Strom #A folgt somit dem Pfad #2 und der Strom #B folgt dem Pfad #1. Dies ermöglicht es, einen Durchschnitt der Umgebungen der Übertragungspfade zu berechnen, wie im oben beschriebenen Fall.
Ein Fall, wobei Gewichtsfaktoren des Stromes #A und des Stromes #B an der Zeit der erneuten Übertragung von Daten getauscht werden, wurde hier als Beispiel erläutert, aber es ist auch möglich, als Gewichtsfaktoren für die erneute Übertragung nicht die an der Zeit der vorigen Übertragung verwendeten Gewichtsfaktoren, sondern völlig andere Werte auszuwählen.
Darüber hinaus wurde hier ein Fall, wobei die Informationen über den Übertragungspfad, usw., die auf der Empfängerseite ermittelt werden, der Sendeseite nicht rückgekoppelt werden, als Beispiel erläutert, aber es ist auch möglich, für eine Funksendevorrichtung, bei der Informationen über eine Kanalqualität von der Empfängerseite zur Sendeseite zum Zweck der Erhöhung der Kanalkapazität rückgekoppelt werden und Gewichtsfaktoren bestimmt werden, so dass mehr Leistung den Kanälen mit einer guten Qualität zugewiesen wird, Gewichtsfaktoren, basierend auf diesen rückgekoppelten Informationen über eine Kanalqualität abzustimmen und Gewichtsfaktoren so zuzuweisen, dass die Kanalqualität den minimalen Pegel L1 in allen Pfaden überschreitet.
9 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Funksendevorrichtung zeigt. Diese Funksendevorrichtung umfasst dieselbe Grundkonfiguration wie diejenige der in 2 gezeigten Funksendevorrichtung und dieselben Bezugszeichen werden denselben Elementen zugewiesen und ihre Erläuterungen werden ausgelassen.
Merkmale dieses Systems umfassen, dass es IFFT Abschnitte 201, Verzögerungsabschnitte 202 und einen Steuerungsabschnitt 203 einer Verzögerung aufweist, eine Kommunikation, basierend auf einem OFDM Schema ausführt, Verzögerungszeiten hinzufügt, die sich von einem Sendedatenstrom zum anderen unterscheiden, die Datenströme über ihre jeweiligen Antennen an unterschiedlichen Sendezeiten an der Zeit der Übertragung sendet und dadurch die Eigenschaft eines empfangenen Signals auf der Frequenzachse drastisch ändert. Somit ist es möglich, die Umgebung des Übertragungspfades drastisch zu ändern, jedes Mal, dass eine erneute Übertragung ausgeführt wird. Darüber hinaus ermöglicht die Umwandlung von Daten in einen Mehrträger gemäß des OFDM Schemas, Verzögerungssignale mit unterschiedlichen Verzögerungszeiten zu multiplexen und die gemultiplexten Signale zu senden.
Ein Vorgang der Funksendevorrichtung in der oben beschriebenen Konfiguration wird dann erläutert.
Der Modulationsabschnitt 102-1 führt Modulationsverarbeitung auf einem vom Puffer 101-1 ausgegebenen Datenstrom aus und gibt den Datenstrom aus. Das vom Modulationsabschnitt 102-1 ausgegebene Signal wird an einem mittleren Punkt verzweigt und den IFFT Abschnitten 201-1 und 201-2 ausgegeben. Auf ähnliche Weise führt der Modulationsabschnitt 102-2 Modulationsverarbeitung auf einem vom Puffer 101-2 ausgegebenen Datenstrom aus und gibt den Datenstrom aus. Das vom Modulationsabschnitt 102-2 ausgegebene Signal wird an einem mittleren Punkt verzweigt und den IFFT Abschnitten 201-3 und 201-4 ausgegeben.
Andererseits umfasst der Steuerungsabschnitt 203 einer Verzögerung eine Tabelle, die eine Vielzahl von Typen von Verzögerungszeiten speichert, wählt eine Verzögerungszeit für jedes Sendesignal aus der Tabelle gemäß einer vom Ermittlungsabschnitt 110 einer Anzahl von erneuten Übertragungen mitgeteilten Anzahl von erneuten Übertragungen aus und gibt den Verzögerungsabschnitten 202-1 bis 202-4 die Verzögerungszeit aus. Die vom Steuerungsabschnitt 203 einer Verzögerung ausgegebenen Verzögerungszeiten werden unten detaillierter erläutert.
Der Verzögerungsabschnitt 202-1 verzögert die Sendezeit des vom IFFT Abschnitt 201-1 ausgegebenen Signals um eine vom Steuerungsabschnitt 203 einer Verzögerung ausgegebene Verzögerungszeit und gibt dem Addierungsabschnitt 104-1 das verzögerte Signal aus. Darüber hinaus verzögert der Verzögerungsabschnitt 202-2 die Sendezeit des vom IFFT Abschnitt 201-2 ausgegebenen Signals um eine vom Steuerungsabschnitt 203 einer Verzögerung ausgegebene Verzögerungszeit und gibt dem Addierungsabschnitt 104-2 das verzögerte Signal aus.
Auf ähnliche Weise verzögert der Verzögerungsabschnitt 202-3 die Sendezeit des vom IFFT Abschnitt 201-3 ausgegebenen Signals um eine vom Steuerungsabschnitt 203 einer Verzögerung ausgegebene Verzögerungszeit und gibt dem Addierungsabschnitt 104-1 das verzögerte Signal aus. Darüber hinaus verzögert der Verzögerungsabschnitt 202-4 die Sendezeit des vom IFFT Abschnitt 201-4 ausgegebenen Signals um eine vom Steuerungsabschnitt 203 einer Verzögerung ausgegebene Verzögerungszeit und gibt dem Addierungsabschnitt 104-2 das verzögerte Signal aus.
Der Addierungsabschnitt 104-1 addiert die von den Verzögerungsabschnitten 201-1 und 202-3 ausgegebenen Signale, deren Sendezeiten verzögert wurden, und gibt dem Funksendeabschnitt 105-1 das Addierungsergebnis aus. Auf ähnliche Weise addiert der Addierungsabschnitt 104-2 die von den Verzögerungsabschnitten 202-2 und 202-4 aus gegebenen Signale, deren Sendezeiten verzögert wurden, und gibt dem Funksendeabschnitt 105-2 das Addierungsergebnis aus. Die folgende Verarbeitung ist dieselbe wie diejenige in der Ausführungsform 1.
Anschließend wird ein Beispiel einer Verzögerungszeit, die zu einem Sendesignal jedes Systems hinzugefügt wird, in Bezug auf 10A und 10B erläutert.
10A zeigt Verzögerungszeiten der Sendezeiten der für den Datenstrom #A (S_A) und den Datenstrom #B (S_B) vorgesehenen Sendesignale. Die Verzögerungszeit des Stromes #A ist, beispielsweise, an der Zeit der anfänglichen Datenübertragung 0 für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 und τ_α für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2. Darüber hinaus ist die Verzögerungszeit des Stromes #B 0 für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 und τ_β für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2.
Die Verzögerungszeit des Stromes #A ist dann an der ersten erneuten Übertragung 0 für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 und τ_β für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2. Darüber hinaus ist die Verzögerungszeit des Stromes #B 0 für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 und τ_α für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2.
Das heißt, dass die Kombination der Verzögerugszeiten des Datenstromes #A an der Zeit der anfänglichen Übertragung auf den Datenstrom #B an der Zeit der ersten erneuten Übertragung angewandt wird. Darüber hinaus wird die Kombination der für den Datenstrom #B an der Zeit der anfänglichen Übertragung verwendeten Verzögerungszeiten auf den Datenstrom #A an der ersten erneuten Übertragung angewandt. Die Kombinationen der für den Strom #A und den Strom #B an der Zeit der anfänglichen Übertragung verwendeten Verzögerungszeiten werden an der Zeit der ersten erneuten Übertragung getauscht.
An der Zeit der zweiten erneuten Übertragung werden die für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 verwendete Verzögerungszeit und die für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2 verwendete Verzögerungszeit an der Zeit der anfänglichen Übertragung getauscht. Das heißt, die Verzögerungszeit des Stromes #A ist τ_α für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 und 0 für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2, und die Verzögerungszeit des Stromes #B ist τ_β für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #1 und 0 für das Sendesystem auf der Seite der Antenne #2. Bei der dritten erneuten Übertragung werden die für den Strom #A und den Strom #B verwendeten Verzögerungszeiten weiterhin getauscht.
Nun werden, nach einer Änderung des Blickpunktes, die Verzögerungszeiten der für die Antenne #1 und die Antenne #2 vorgesehenen Sendesignale in 10B gezeigt. Das heißt, dass diese Figur zeigt, wie Signale tatsächlich verzögert werden und über die Antenne #1 und die Antenne #2 gesendet werden. Die in 10A und 10B gezeigten Inhalte sind im Wesentlichen dieselben.
11 zeigt auf der Zeitachse Sendezeiten von Signalen, die von der oben beschriebenen Funksendevorrichtung gesendet werden. Beachten Sie, dass die tatsächlichen Sendedatenströme gewichtet sind (z.B. die von der Antenne #1 gesendeten Signale sind W_αS_A + W_γS_B, wie oben beschrieben), aber dieselben Gewichtsfaktoren an der Zeit der anfänglichen Übertragung werden auch an der Zeit der erneuten Übertragung in diesem System verwendet, und die Bezeichnungen von Gewichtsfaktoren werden somit ausgelassen, um ein Signal vom anderen auf einfachere Weise zu unterscheiden.
Diese Figur zeigt, dass eine anfängliche Übertragung von Daten an der Zeit 0 ausgeführt wird und eine erneute Übertragung von Daten an der Zeit t1 nach dem Ablauf einer gewissen Zeit ausgeführt wird. Der Datenstrom #A (S_A, S'_A) und der Datenstrom #B (S_B, S'_B) werden von der Antenne #1 an derselben Zeit für sowohl die anfängliche Übertragung als auch die erneute Übertragung gesendet. Andererseits werden S_A und S_B von der Antenne #2 mit den jeweiligen Verzögerungszeiten τ_α und τ_β, an der Zeit der anfänglichen Übertragung gesendet, während S'_A und S'_B mit den jeweiligen Verzögerungszeiten τ_β und τ_α, an der Zeit der erneuten Übertragung gesendet werden.
Wenn hier die Aufmerksamkeit auf den Datenstrom #A (S_A) an der Zeit der anfänglichen Übertragung gerichtet wird, wird S_A mit einem Zeitunterschied τ_α, der zwischen der Antenne #1 und der Antenne #2 vorgesehen ist, gesendet. Dies ist beabsichtigt, um eine Fading-Korrelation zwischen den Antennen zu reduzieren. Andererseits, wenn die Aufmerksamkeit auf den Datenstrom #A (S'_A) an der Zeit der erneuten Übertragung gerichtet wird, ist der zwischen der Antenne #1 und der Antenne #2 vorgesehene Zeitunterschied τ_β. Das heißt, dass die Übertragung so ausgeführt wird, dass die Fading-Korrelation zwischen den Antennen an der Zeit der anfänglichen Übertragung und an der Zeit der erneuten Übertragung geändert wird. Dies gilt für den Datenstrom #B (S_B, S'_B) auf ähnliche Weise.
Darüber hinaus, wenn die Aufmerksamkeit auf sowohl S_A und S_B, die von der Antenne #2 an der Zeit der anfänglichen Übertragung gesendet werden, gerichtet wird, wird S_B (τ_β-τ_α) hinter S_A gesendet. Andererseits wird im Gegensatz S'_A an der Zeit der erneuten Übertragung (τ_β-τ_α) hinter S'_B gesendet. Dies bedeutet, dass die Übertragung so ausgeführt wird, dass der Unterschied in Sendezeiten zwischen dem Datenstrom #A und dem Datenstrom #B (einschließlich der Beziehung darüber, welcher vorne ist und welcher hinten ist) an der Zeit der anfänglichen Übertragung und an der Zeit der erneuten Übertragung geändert wird. Hier wird zur Vereinfachung der Erläuterung die Aufmerksamkeit nur auf den von der Antenne #2 gesendeten Datenstrom gerichtet, aber dieselbe Sache wird auch angewandt, wenn der von der Antenne #1 gesendete Datenstrom in Betracht gezogen wird.
Der Effekt der Änderung des Unterschiedes in den Sendezeiten zwischen den Datenströmen an der Zeit der anfänglichen Übertragung und an der Zeit der erneuten Übertragung wird unten erläutert. Einfach gesagt ist Frequenz-selektive Fading das Ergebnis von Signalen mit derselben Frequenz und einem Phasenunterschied von 180°, die sich einander abschwächen. Somit ist es möglich, durch eine absichtliche Verzögerung von Sendezeiten der Sendesignale, d.h. eine Verlegung der Phasen, eine Fading-Eigenschaft, die ein Signal empfängt, zu ändern. 12A bis 12C zeigen die Empfangsleistung bei einer herkömmlichen Vorrichtung. Ein Strom #A behält einen hohen Empfangspegel sowohl an der Zeit der anfänglichen Übertragung (siehe 12A) als auch an der Zeit der erneuten Übertragung (siehe 12B) bei, während ein Strom #B einen niedrigen Empfangspegel sowohl an der Zeit der anfänglichen Übertragung als auch an der Zeit der erneuten Übertragung beibehält.
Somit, selbst wenn die Daten an der Zeit der anfänglichen Übertragung und die Daten an der Zeit der erneuten Übertragung kombiniert werden (siehe 12C), überschreitet nur der Strom #A den Pegel für einen korrekten Empfang und der Strom #B bleibt an Pegeln, wo er nicht korrekt empfangen werden kann.
13A bis 13C zeigen die Empfangsleistung gemäß dieses Systems. Die Pegel der empfangenen Signale werden durch Frequenz-selektive Fading beeinflusst, die zwischen den Strömen unterschiedlich ist. Somit unterscheidet sich das Muster des Empfangspegels auf der Frequenzachse zwischen den Strömen. An der Zeit der anfänglichen Übertragung (siehe 13A) und an der Zeit der erneuten Übertragung (siehe 13B) werden die auf den Strom #A und den Strom #B angewandten Verzögerungspro zesse getauscht, und ein Durchschnitt der Pegel der Signale wird berechnet, nachdem sie auf der Empfängerseite kombiniert wurden (siehe 13C) und sowohl der Strom #A als auch der Strom #B können korrekt demoduliert werden.
Hierin beschreiben die Figuren eine Situation, wobei die Phase der Fading-Kennlinie auf der Frequenzachse durch die Verzögerung der Sendesignale um 180° verlegt wird. Allerdings wird es auch genügend sein, die Fading-Eigenschaft nur in gewissem Maße durch die Verzögerung der Sendesignale in diesem System zu ändern, und die Phase braucht nicht unbedingt um 180° verlegt zu werden. Beachten Sie, dass der Fluktuationsabstand der Fading-Charakteristik von der Bewegungsgeschwindigkeit eines mobilen Endgeräts und vom für Kommunikationen verwendeten Frequenzband abhängt, und es ist somit möglich, eine Verzögerungszeit zur Verlegung der Phase der Fading-Kennlinie um 180° zu berechnen.
Darüber hinaus, wenn die Informationen über einen Übertragungspfad, wie die Kanalqualität, von der Empfangsseite zur Sendeseite in der oben beschriebenen Konfiguration, wie im Fall der Ausführungsform 1, rückgekoppelt werden, ist es auch möglich, Verzögerungszeiten, basierend auf diesen rückgekoppelten Informationen über den Übertragungspfad abzustimmen.
Somit, gemäß diesem System, wird ein Durchschnitt der Variationen im Empfangspegel auf der Frequenzachse jedes Stromes für jede erneute Übertragung berechnet, und es ist somit möglich, das kombinierte Signal korrekt zu demodulieren und die Empfangsleistung auf der Empfängerseite zu verbessern.
Beachten Sie, dass die Ausführungsform 1 und dieses oben beschriebene System in Kombination verwendet werden können. Das heißt, dass es möglich ist, weiterhin eine Verzögerungszeit zu einem mit einem Gewichtsfaktor multiplizierten Sendesignal hinzuzufügen, um die Sendezeit zu verzögern und das verzögerte Signal zu senden. An dieser Zeit werden die Effekte der Ausführungsform 1 und des oben beschriebenen Systems überlagert, wodurch es möglich ist, die Empfangsleistung weiterhin zu verbessern.
Wie oben beschrieben, ermöglicht die vorliegende Erfindung einem Funkkommunikationssystem, das eine Vielzahl von Datenströmen mittels einer Vielzahl von Antennen (beispielsweise Technologie der adaptiven Anordnungsantenne, MIMO Technologie, STC Technologie, usw.) sendet, wenn beispielsweise HARQ angewandt wird, eine Viel faltsverstärkung an der Zeit der erneuten Übertragung von Daten zu erhöhen und die Empfangsleistung auf der Empfängerseite zu verbessern.
Die vorliegende Erfindung ist auf eine Funksendevorrichtung und ein Funksendeverfahren anwendbar, auf die eine Technologie der adaptiven Anordnungsantenne, die MIMO Technologie oder STC Technologie, usw. angewandt wird.

Claims

Funksendevorrichtung umfassend: einen Multiplizierungsabschnitt (103-1, 103-2, 103-3, 103-4), der eine Vielzahl von Datenströmen (#A, #B) mit einer Vielzahl von entsprechenden Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) multipliziert; einen Sendeabschnitt (105-1, 105-2), der die Vielzahl von gewichteten Datenströmen aus einer Vielzahl von Sendeantennen (106-1, 106-2) gleichzeitig sendet; und einen Steuerungsabschnitt (112), der den Multiplizierungsabschnitt (103-1, 103-2, 103-3, 103-4) so steuert, dass die Vielzahl von Datenströmen an der Zeit einer erneuten Übertragung der Vielzahl von Datenströmen (#A, #B) mit Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) multipliziert werden, die sich von den Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) an der Zeit der früheren Übertragung unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsabschnitt (112) an der Zeit der erneuten Übertragung die Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) unter einer Vielzahl von Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) auswählt, die der Vielzahl von Datenströmen (#A, #B) an der Zeit der früheren Übertragung entsprechen.
Funksendevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsabschnitt (112) die Steuerung basierend auf von der Empfängerseite benachrichtigten Informationen über einen Übertragungsweg ausführt.
Funksendevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragung Vielfaltsübertragung (diversity transmission) ist.
Funksendevorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Datenströmen (#A, #B) im Voraus in einen Mehrträger umgewandelt wird.
Funksendevorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Umwandlung in einen Mehrträger OFDM (Orthogonaler Frequenzmultiplex-Orthogonal Frequency Division Multiplex)-Verarbeitung ist.
Funksendeverfahren umfassend: einen Multiplizierungsschritt (ST1020), der eine Vielzahl von Datenströmen (#A, #B) mit einer Vielzahl von entsprechenden Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) multipliziert; einen Übertragungsschritt (ST1030), der die Vielzahl von gewichteten Datenströmen aus einer Vielzahl von Sendeantennen (106-1, 106-2) gleichzeitig sendet; und einen Steuerungsschritt (ST1090), der Steuerung so ausführt, dass die Vielzahl von Datenströmen (#A, #B) an der Zeit einer erneuten Übertragung der Vielzahl von Datenströmen (#A, #B) mit Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) multipliziert werden, die sich von den entsprechenden Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) an der Zeit der früheren Übertragung unterscheiden, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerungsschritt an der Zeit der erneuten Übertragung die Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) unter einer Vielzahl von Gewichtsfaktoren (W_α, W_β, W_γ, W_δ) auswählt, die der Vielzahl von Datenströmen (#A, #B) an der Zeit der früheren Übertragung entsprechen.