JP2005072810A - System, device, and method for wireless communication - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize spatial division multiple connection of downlink for communication from an access point to a terminal station, with an access point of narrow dynamic range. <P>SOLUTION: At an analogue part, the data for learning from each station is received in time division manner, and the waveforms of different electric power and dimension are standardized into a constant dimension for reception. In a digital part, a gain value based on a difference of required SN in such modulation method as allocated to each station is multiplied with each learning data for virtual gain re-adjustment. Using the learning data after the gain re-adjustment, the weight of an adaptive array antenna is calculated. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、多元接続技術の適用により複数の相手との同時通信を実現し、通信容量を増加させる無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法に係り、特に、複数のアンテナ素子によって構成されるアダプティブ・アレー・アンテナにおいて、それぞれのアンテナ素子に適当な重み付けを行ない加算合成して適応的に行なうことで、空間分割多元接続を実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method for realizing simultaneous communication with a plurality of counterparts by applying a multiple access technique and increasing a communication capacity, and in particular, includes a plurality of antenna elements. The present invention relates to a radio communication system, a radio communication apparatus, and a radio communication method for realizing space division multiple access by adaptively performing addition weighting and synthesis by appropriately weighting each antenna element in an adaptive array antenna.

さらに詳しくは、本発明は、所望波と干渉波を大きな電力差で受信する場合であっても、大きなダイナミック・レンジを必要とすることなく空間分割多元接続を実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法に係り、特に、複数のアンテナを持つアクセス・ポイントが1本のアンテナを持つ複数の端末局と通信する無線通信システムにおいて、アクセス・ポイントから端末局へ通信を行なうダウンリンクの空間分割多元接続を狭いダイナミック・レンジのアクセス・ポイントで実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法に関する。   More particularly, the present invention relates to a radio communication system and a radio communication apparatus that realize space division multiple access without requiring a large dynamic range even when receiving a desired wave and an interference wave with a large power difference. In particular, in a wireless communication system in which an access point having a plurality of antennas communicates with a plurality of terminal stations having one antenna, a downlink space for communicating from the access point to the terminal station The present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method for realizing division multiple access with an access point having a narrow dynamic range.

有線方式によるLAN配線からユーザを解放するシステムとして、無線LANが注目されている。無線LANによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ(PC)などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。近年では、無線LANシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク(PAN)の導入の検討が行なわれている。   As a system for releasing a user from a wired LAN connection, a wireless LAN has attracted attention. According to the wireless LAN, most of the wired cables can be omitted in a work space such as an office, so that a communication terminal such as a personal computer (PC) can be moved relatively easily. In recent years, the demand for wireless LAN systems has increased remarkably with the increase in speed and cost. In particular, recently, in order to establish a small-scale wireless network between a plurality of electronic devices existing around a person and perform information communication, introduction of a personal area network (PAN) has been studied.

近年、無線LANの普及率が高まってきており、PCやPDAなどの情報機器以外にも、携帯電話やデジタル・カメラなどのポータブル機器でも使用されるようになってきている。また、アプリケーションとしては、カメラ付き携帯電話やデジタル・カメラで撮った画像データを無線LAN経由でPCにアップロードすることなどが挙げられる。   In recent years, the prevalence of wireless LANs has increased, and in addition to information devices such as PCs and PDAs, they are also used in portable devices such as mobile phones and digital cameras. Examples of the application include uploading image data taken with a camera-equipped mobile phone or a digital camera to a PC via a wireless LAN.

ここで、1つの通信範囲内に複数の通信局が存在するような無線通信環境下では、どの信号がどのユーザのものかを検出してアクセスを制御する多元接続技術が必要である。とりわけ、少ない資源で通信容量を拡大するためには、重要な課題である。   Here, in a wireless communication environment in which a plurality of communication stations exist within one communication range, a multiple access technique for detecting which signal belongs to which user and controlling access is necessary. In particular, it is an important issue in order to expand communication capacity with less resources.

多元接続技術の1つとして、SDMA(Space DIvision Multiple Access)と呼ばれる空間分割多重を実現するシステムが開発されている。例えば、複数のアンテナ素子によって構成されるアダプティブ・アレー・アンテナにおいて、それぞれのアンテナ素子で受信される受信信号に適当な重み付けを行ない加算合成することによって、受信ビーム形成を適応的に行ない(すなわち、指向性を適応的に変化させて)、複数の相手との同時通信を実現し、通信容量を増加させることができる(例えば、非特許文献1を参照のこと)。   As one of multiple access technologies, a system that realizes space division multiplexing called SDMA (Space Division Multiple Access) has been developed. For example, in an adaptive array antenna constituted by a plurality of antenna elements, reception beam forming is adaptively performed by appropriately weighting and adding and combining received signals received by the respective antenna elements (that is, By changing the directivity adaptively, simultaneous communication with a plurality of opponents can be realized and the communication capacity can be increased (for example, see Non-Patent Document 1).

基本的なアダプティブ・アレー・アンテナの構成として、アンテナ毎に独立にRF部を持ち、その各RF部からの信号にアンテナ毎に持つ重み係数を乗算することにより実現される。   A basic adaptive array antenna configuration is realized by having an RF unit independently for each antenna, and multiplying a signal from each RF unit by a weighting factor for each antenna.

各重み係数は、通常はデジタル部で実現され、その値はデジタル信号処理部で計算される。具体的な重みの計算方法として、最小2乗法(RLS(Recursive Least Squares)アルゴリズム)などが代表的なものである。RLSアルゴリズムを動作させるとき、入力として所望波と干渉波を同時に受信し、さらにRLSアルゴリズムの教師信号として既知の所望波の信号を入力することにより、学習が行なわれる。学習後のアダプティブ・アレー・アンテナは、所望波のみ受信し、干渉波は受信しないような特性に変化している。   Each weighting factor is usually realized by a digital part, and its value is calculated by a digital signal processing part. As a specific weight calculation method, a least square method (RLS (Recursive Least Squares) algorithm) or the like is representative. When the RLS algorithm is operated, learning is performed by simultaneously receiving a desired wave and an interference wave as inputs and further inputting a known desired wave signal as a teacher signal of the RLS algorithm. The adaptive array antenna after learning changes to a characteristic that receives only a desired wave and does not receive an interference wave.

このように空間分割多重システムを実現するためには、所望の端末から所望波を、他の干渉源となる端末から干渉波を同時に送信してもらい、基地局などで受信する必要がある。このとき、所望波と干渉波は大きな電力の差がある可能性がある。所望局が近くにいて、干渉局が遠くにいる場合は、所望波は大きな電力で受信するし、干渉波は、伝搬損失が大きいので、小さな電力として受信する。   In order to realize the space division multiplexing system as described above, it is necessary to have a desired wave transmitted from a desired terminal and an interference wave transmitted from a terminal serving as another interference source at the same time and received by a base station or the like. At this time, there is a possibility that there is a large power difference between the desired wave and the interference wave. When the desired station is nearby and the interfering station is far away, the desired wave is received with a large power, and the interference wave is received with a small power because of a large propagation loss.

しかしながら、大きな電力と小さな電力を同時に受信し、RF部(アナログ部)を通って、デジタル部で処理するには、大きなダイナミック・レンジを必要とする。例えば、AD変換器の場合、各干渉波と所望波の一番大きいものと小さいものの電力の差が60dBあった場合は、その差を表現できるだけのビット数を備えていなければならず、コスト的に不利である。   However, a large dynamic range is required in order to receive large power and small power at the same time, and to process in the digital section through the RF section (analog section). For example, in the case of an AD converter, if there is a power difference of 60 dB between each interference wave and the largest desired wave, the number of bits must be sufficient to represent the difference, which is costly. Disadvantageous.

また、AD変換器に限らず、その他、送受信に絡むすべてのコンポーネントにおいて高いダイナミック・レンジを保たなければならない。無線LANのような民生品にアダプティブ・アレー・アンテナを搭載したい場合には、コスト的に障害となる。   In addition to the AD converter, a high dynamic range must be maintained in all other components related to transmission and reception. When it is desired to mount an adaptive array antenna on a consumer product such as a wireless LAN, it becomes an obstacle in terms of cost.

ここで、送信端末側の送信電力を調整して、パワー・コントロールを行なえば、このダイナミック・レンジの問題は解決できるが、新たな問題を招来する。すなわち、変調方式が同じであれば比較的低コストでパワー・コントロールにより解決することができるが、異なる変調方式に対応することができない。   Here, if the transmission power on the transmitting terminal side is adjusted and power control is performed, this dynamic range problem can be solved, but a new problem is introduced. That is, if the modulation scheme is the same, it can be solved by power control at a relatively low cost, but it cannot cope with a different modulation scheme.

例えば、変調方式の異なる信号を空間分割多元接続しようとした場合、一方が−20dBのSNを必要とする変調方式で(例えば16QAM1/2)、他方が−10dBのSNを必要とする変調方式(例えばQPSK1/2)などを仮定する。このとき、一律にパワー・コントロールを行ない、アダプティブ・アレーを搭載するアクセス・ポイント側での受信電力を一律に揃えてしまうと、ダウンリンク側で−20dBのヌルが必要なところで−10dBしかヌルが取れない、というような問題が生じる。要言すれば、複数の変調方式に対して空間分割多元接続を行なうには、広いダイナミック・レンジがアダプティブ・アレー搭載の装置に求められ、パワー・コントロールでダイナミック・レンジを減らそうとしてもダウンリンク側での空間分割多元接続がうまくいかなくなる。また、民生品にパワー・コントロール機能を搭載することは、コスト的に非現実的である。   For example, when a signal having a different modulation scheme is to be subjected to space division multiple access, one is a modulation scheme that requires SN of -20 dB (for example, 16QAM1 / 2), and the other is a modulation scheme that requires SN of -10 dB ( For example, QPSK1 / 2) is assumed. At this time, if power control is performed uniformly and the received power on the access point side where the adaptive array is mounted is made uniform, only -10 dB null is required at the downlink side where -20 dB null is required. The problem that it cannot be taken up arises. In short, to perform spatial division multiple access for multiple modulation schemes, a wide dynamic range is required for devices with an adaptive array, and even if the dynamic range is reduced by power control, it is a downlink. Space division multiple access on the side fails. In addition, it is unrealistic to install a power control function in consumer products.

菊間信良著「アレーアンテナによる適応信号処理」(科学記述出版、ISBN4−87653−054−8)Nobuyoshi Kikuma, “Adaptive signal processing by array antenna” (Science Description Publishing, ISBN 4-87653-054-8)

本発明の目的は、複数のアンテナ素子によって構成されるアダプティブ・アレー・アンテナにおいて、それぞれのアンテナ素子でに適当な重み付けを行ない加算合成してビーム形成を適応的に行なうことで、空間分割多元接続を好適に実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   An object of the present invention is to perform space division multiple access in an adaptive array antenna composed of a plurality of antenna elements by appropriately weighting and adding and combining each antenna element and performing beam forming adaptively. Is to provide an excellent wireless communication system, wireless communication apparatus, and wireless communication method.

本発明のさらなる目的は、所望波と干渉波を大きな電力差で受信する場合であっても、大きなダイナミック・レンジを必要とすることなく空間分割多元接続を好適に実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   A further object of the present invention is that even when a desired wave and an interference wave are received with a large power difference, a space division multiple access can be suitably realized without requiring a large dynamic range. A wireless communication system, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method are provided.

本発明のさらなる目的は、複数のアンテナを持つアクセス・ポイントが1本のアンテナを持つ複数の端末局と通信する無線通信システムにおいて、アクセス・ポイントから端末局へ通信を行なうダウンリンクの空間分割多元接続を狭いダイナミック・レンジのアクセス・ポイントで実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。   A further object of the present invention is to provide a downlink space division multiple for communicating from an access point to a terminal station in a wireless communication system in which an access point having a plurality of antennas communicates with a plurality of terminal stations having a single antenna. An object of the present invention is to provide a wireless communication system, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method for realizing connection with an access point having a narrow dynamic range.

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、アダプティブ・アレー・アンテナを有するアクセス・ポイントが複数のステーションと通信する無線通信環境下で、アクセス・ポイントからステーションへ通信を行なうダウンリンクを空間分割多元接続する無線通信システムであって、
複数のステーションからアダプティブ・アレーの重みを計算するための学習用のデータが時分割で送信され、
アクセス・ポイントでは、各ステーションからの学習用データを時分割で受信し、アナログ部で電力が異なり大きさの異なる波形を一定の大きさに規格化した後、デジタル部で、各ステーションで割り当てられている変調方式の所要SNの差分に基づいたゲイン値を各学習用データに乗算してゲインを再調整し、該ゲイン再調整後の学習用データを用いてアダプティブ・アレー・アンテナの重みを計算する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and a downlink for performing communication from an access point to a station in a wireless communication environment in which an access point having an adaptive array antenna communicates with a plurality of stations. A wireless communication system for space division multiple access,
Data for learning to calculate the weight of the adaptive array from multiple stations is transmitted in time division,
The access point receives learning data from each station in a time-sharing manner, normalizes waveforms with different power and different sizes in the analog part, and then assigns them to each station in the digital part. Each learning data is multiplied by a gain value based on the difference in required SN of the modulation scheme being used, the gain is readjusted, and the weight of the adaptive array antenna is calculated using the learning data after the gain readjustment To
This is a wireless communication system.

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。   However, “system” here refers to a logical collection of a plurality of devices (or functional modules that realize specific functions), and each device or functional module is in a single housing. It does not matter whether or not.

以下では、複数のアンテナ素子によって構成されるアダプティブ・アレーを搭載する装置をアクセス・ポイント、1本のアンテナのみを搭載する端末をステーションと呼ぶことにする。   Hereinafter, an apparatus equipped with an adaptive array composed of a plurality of antenna elements is referred to as an access point, and a terminal equipped with only one antenna is referred to as a station.

複数のステーションからは、アダプティブ・アレーの重みを計算するための学習用のデータが時分割で送信される。これらの学習用データを時分割で受信したアクセス・ポイントは、それぞれ別々にAGC(オート・ゲイン・コントロール)を行ない、LNA(ロー・ノイズ・アンプ)のゲインを調整することにより、電力が異なり大きさの異なる波形を一定の大きさに規格化して受信する。ここで、AGCで波形を一定の大きさにして受信しているので、装置のダイナミック・レンジは小さくて済む。   From a plurality of stations, learning data for calculating the weight of the adaptive array is transmitted in a time division manner. Access points that receive these learning data in a time-sharing manner have different power levels by performing AGC (auto gain control) separately and adjusting the gain of the LNA (low noise amplifier). Waveforms of different sizes are normalized to a certain size and received. Here, since the waveform is received by AGC with a certain size, the dynamic range of the apparatus can be small.

次いで、デジタル部において、時分割で受信した学習用のデータにある値のゲインを乗算し、仮想的にゲイン調整を行なう。例えば、各ステーションにおいて割り当てられている変調方式に必要な所要SNの差分に基づいたゲイン値を学習用データに乗算してゲインを再調整する。ここで、ゲイン再調整方法について簡単に説明する。   Next, the digital unit multiplies the learning data received in time division by a certain value of gain and virtually adjusts the gain. For example, the gain is readjusted by multiplying the learning data by a gain value based on the required SN difference necessary for the modulation scheme assigned in each station. Here, the gain readjustment method will be briefly described.

いま、ステーションAとステーションBが存在し、ステーションBはアクセス・ポイントから遠いため、伝搬ロスが大きいとする。例えば、ステーションAからの信号は、SNが20dBとれるとし、ステーションBからの信号はSNが10dBしか取れないとする。   Now, assume that station A and station B exist, and station B is far from the access point, so that the propagation loss is large. For example, it is assumed that the signal from station A can have an SN of 20 dB, and the signal from station B can have an SN of only 10 dB.

受信時のAGCで、このステーションBからの小さい信号は拡大される。信号の大きさとしては、ステーションAからのものと同程度であるが、雑音も一緒に拡大されるので、依然としてSNは10dBである。   The small signal from this station B is expanded by AGC at the time of reception. The magnitude of the signal is similar to that from station A, but the noise is also magnified together, so the SN is still 10 dB.

ここで、ステーションAのデータには、所要SNが20dB必要な変調方式が割り当てられており、ステーションBのデータには、所要SNが10dB必要な変調方式が割り当てられているとする。   Here, it is assumed that a modulation scheme requiring a required SN of 20 dB is assigned to the data of the station A, and a modulation scheme requiring a required SN of 10 dB is assigned to the data of the station B.

最も大きい所要SNを基準のSNとする。ここでは、基準のSNは20dBである。ステーションBの所要SNは基準のSNより10dB小さいので、デジタル部で、ステーションB用として受信した学習用信号を10dBだけ小さくなるように0.1倍のゲインを掛けてゲインの再調整を行なう。   The largest required SN is set as a reference SN. Here, the reference SN is 20 dB. Since the required SN of the station B is 10 dB smaller than the reference SN, the digital unit performs gain readjustment by multiplying the learning signal received for the station B by 0.1 times so that the learning signal is reduced by 10 dB.

このように、ゲイン調整後の学習用のデータを用いてアダプティブ・アレー・アンテナの重みを計算することができる。すなわち、アクセス・ポイントでは、再調整後のゲイン値に基づいて各ステーションに対する重みベクトルを求めることで、ステーションへのダウンリンクの空間分割多元接続を実現することができる。   Thus, the weight of the adaptive array antenna can be calculated using the learning data after gain adjustment. In other words, the access point can obtain the weight vector for each station based on the readjusted gain value, thereby realizing downlink space division multiple access to the station.

本発明によれば、複数のアンテナ素子によって構成されるアダプティブ・アレー・アンテナにおいて、それぞれのアンテナ素子に適当な重み付けを行ない加算合成して適応的に行なうことで、空間分割多元接続を好適に実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。   According to the present invention, in an adaptive array antenna constituted by a plurality of antenna elements, appropriate weighting is performed on each antenna element, and addition and synthesis is performed adaptively, thereby suitably realizing space division multiple access. An excellent wireless communication system, wireless communication apparatus, and wireless communication method can be provided.

また、本発明によれば、所望波と干渉波を大きな電力差で受信する場合であっても、大きなダイナミック・レンジを必要とすることなく空間分割多元接続を好適に実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。   Further, according to the present invention, even when a desired wave and an interference wave are received with a large power difference, space division multiple access can be suitably realized without requiring a large dynamic range. A wireless communication system, a wireless communication apparatus, and a wireless communication method can be provided.

本発明によれば、複数のアンテナを持つアクセス・ポイントが1本のアンテナを持つ複数の端末局と通信する無線通信システムにおいて、アクセス・ポイントから端末局へ通信を行なうダウンリンクの空間分割多元接続を狭いダイナミック・レンジのアクセス・ポイントで実現することができる。   According to the present invention, in a wireless communication system in which an access point having a plurality of antennas communicates with a plurality of terminal stations having a single antenna, downlink space division multiple access for communicating from the access point to the terminal station Can be realized with a narrow dynamic range access point.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明において想定している通信の伝搬路は無線であり、空間分割多元接続(SDMA)に基づくアクセス制御により、複数の通信局間でネットワークを構築する。また、本発明で想定している通信は蓄積交換型のトラヒックであり、パケット単位で情報が転送される。   The propagation path of communication assumed in the present invention is wireless, and a network is constructed between a plurality of communication stations by access control based on space division multiple access (SDMA). Further, the communication assumed in the present invention is a storage and exchange type traffic, and information is transferred in units of packets.

図1には、本発明の一実施形態に係る無線LANのネットワーク構成を模式的に示している。   FIG. 1 schematically shows a network configuration of a wireless LAN according to an embodiment of the present invention.

APは複数のアンテナを持ち、STAは1本のアンテナを持つ。APから同時刻に同一の周波数を用いて、複数のSTAと通信するシステムである。以下では、STAからAPへの通信を「アップリンク」と呼び、APからSTAへの通信を「ダウンリンク」と呼ぶ。同時刻に同一周波数を用いて通信を行なうことを空間分割多元接続(SDMA)という。当業界ではアップリンクの空間分割多元接続とダウンリンクの空間分割多元接続が考えられるが、本発明では、特にダウンリンクの空間分割多元接続を狭いダイナミック・レンジのAPで実現することを目的としている。   The AP has a plurality of antennas, and the STA has one antenna. This is a system that communicates with a plurality of STAs using the same frequency from the AP at the same time. Hereinafter, communication from the STA to the AP is referred to as “uplink”, and communication from the AP to the STA is referred to as “downlink”. Communication using the same frequency at the same time is called space division multiple access (SDMA). In the industry, uplink space division multiple access and downlink space division multiple access are conceivable, but the present invention aims to realize downlink space division multiple access with a narrow dynamic range AP. .

なお、アクセス・ポイントは、イーサネット(登録商標)などの有線ネットワークにも接続され、他のアクセス・ポイントと通信を行なうようにしてもよい。   The access point may also be connected to a wired network such as Ethernet (registered trademark) to communicate with other access points.

図2には、本発明に係る無線ネットワークで、アクセス・ポイントとして動作する無線通信装置の機能構成を模式的に示している。   FIG. 2 schematically shows a functional configuration of a wireless communication apparatus that operates as an access point in the wireless network according to the present invention.

アクセス・ポイントAPは、複数のアンテナと複数のRF部からなるアナログ部を備える。アナログ部は、AGCとLNAを含む。デジタル部でも、複数のAD変換器、DA変換器を持つ。信号処理はデジタル部で行なう。なお、図示しないが、各ステーション側は、1本のアンテナを持つ通常の端末として構成される。   The access point AP includes an analog unit including a plurality of antennas and a plurality of RF units. The analog part includes AGC and LNA. The digital unit also has a plurality of AD converters and DA converters. Signal processing is performed in the digital section. Although not shown, each station is configured as a normal terminal having one antenna.

本発明に係る無線ネットワーク・システムでは、緩やかな時分割多重アクセス構造を持った伝送(MAC)フレームにより複数のチャネルを効果的に利用した伝送制御が行なわれる他、各通信局は、CSMA(Carrier Sense Multiple Access:キャリア検出多重接続)に基づくアクセス手順に従い直接非同期的に情報を伝送することもできる。   In the wireless network system according to the present invention, transmission control using a plurality of channels effectively is performed by a transmission (MAC) frame having a gradual time division multiple access structure, and each communication station is provided with a CSMA (Carrier). Information can also be directly and asynchronously transmitted in accordance with an access procedure based on Sense Multiple Access (carrier detection multiple access).

後者のアクセス手順の場合、このとき、衝突を回避し通信品質を向上させる手段としてRTS/CTS方式を採用することができる。   In the case of the latter access procedure, at this time, the RTS / CTS method can be adopted as means for avoiding collision and improving communication quality.

この場合、正味の情報の送信に先立ち、送信元通信局はRTS(Request to Send:送信要求)を送信し、受信先通信局がこのRTSを受信してデータを受信可能であれば、その応答としてCTS(Clear to Send:受信準備完了)を返す。そして、RTS/CTSの情報交換により送受信局間でコネクションが確立した後にデータ伝送を実行する。   In this case, prior to transmission of the net information, the transmission source communication station transmits RTS (Request to Send), and if the reception destination communication station can receive the RTS and receive data, the response As CTS (Clear to Send). Then, data transmission is executed after a connection is established between the transmitting and receiving stations by exchanging RTS / CTS information.

RTS信号又はCTS信号のいずれかを受信した周辺局は、これらのパケットに記述されているデータ伝送期間においてデータ送信処理を差し控える。したがって、送信側又は受信側から隠れ端末となる通信局は、RTS信号又はCTS信号のいずれかを受信することでデータ伝送の衝突を回避するので、隠れ端末問題を解消することができる。以下では、空間分割多元接続の無線ネットワークにおいて、RTS/CTS方式でデータ伝送する実施形態について説明する。   The peripheral station that has received either the RTS signal or the CTS signal refrains from data transmission processing during the data transmission period described in these packets. Therefore, the communication station that becomes a hidden terminal from the transmission side or the reception side avoids the data transmission collision by receiving either the RTS signal or the CTS signal, and thus the hidden terminal problem can be solved. In the following, an embodiment will be described in which data is transmitted by the RTS / CTS method in a space division multiple access wireless network.

本発明に係る無線ネットワークにおけるデータ送受信手順について、図3を参照しながら説明する。   A data transmission / reception procedure in the wireless network according to the present invention will be described with reference to FIG.

同図において、アクセス・ポイントAPは主に大容量のデータの送信を行なうマスタ局であり、例えば動画像データをストリーミング送信するビデオ・サーバのような通信局である。一方、その他の通信局STA1、STA2、STA3は主にデータの受信を行なうスレーブ局であり、マスタ局から受信した動画像データなどのコンテンツを再生するテレビ・モニタなどのコンテンツ再生装置に相当する通信局である。ここで、アクセス・ポイントAPが各スレーブ局STA1、STA2、STA3に対して同時に異なるデータを送信する場合について考察してみる。   In the figure, an access point AP is a master station that mainly transmits a large amount of data, for example, a communication station such as a video server that performs streaming transmission of moving image data. On the other hand, the other communication stations STA1, STA2, and STA3 are slave stations that mainly receive data, and correspond to a content reproduction device such as a television / monitor that reproduces content such as moving image data received from the master station. Station. Here, consider a case where the access point AP transmits different data simultaneously to each of the slave stations STA1, STA2, and STA3.

まず、アクセス・ポイントAPは空間多重伝送(SMT:Space Multiple Transmission)専用のRTSパケットを送信する。このSMT専用のRTSパケットには、ターゲットとなるスレーブ局(図示の例ではSTA1、STA2、STA3)のアドレスが含まれている。このRTSパケットを受信したスレーブ局は、RTSパケット中に記載されているアドレス順に従って時分割でCTSパケットを返信する。   First, the access point AP transmits an RTS packet dedicated to spatial multiplexing transmission (SMT). This STS-dedicated RTS packet includes the addresses of the target slave stations (STA1, STA2, and STA3 in the illustrated example). The slave station that has received the RTS packet returns the CTS packet in a time division manner according to the address order described in the RTS packet.

各スレーブ局が時分割で返信するCTSはMIFS(Momentary IFS)時間だけ間隔を設け、時分割で送信される。時間間隔は、アクセス・ポイントAPがこれらのCTSを確実に受信できるようにこの値を設定する。   The CTS returned by each slave station in a time division manner is transmitted in a time division manner with an interval corresponding to the MIFS (Momentary IFS) time. The time interval is set to this value to ensure that the access point AP can receive these CTSs.

アクセス・ポイントAPは、これらCTSを時分割で受信すると、各スレーブ局を空間分割多元接続するためのウェイト・ベクトルを算出し、それぞれに対する最適な送信ビーム・パターンに設定して、正味のデータ・フレームを送信(SMT)する。   When the access point AP receives these CTSs in a time division manner, the access point AP calculates a weight vector for space division multiple access of each slave station, sets the optimum transmission beam pattern for each, and sets the net data Send the frame (SMT).

各スレーブ局は、アクセス・ポイントAPからのデータ・フレームを受信すると、CTSパケットを返信するときと同様にして、ACKを返信する。   When each slave station receives a data frame from the access point AP, each slave station returns an ACK in the same manner as when returning a CTS packet.

RTSパケット、CTSパケット、データ・パケット、ACKパケットのそれぞれのMACフィールドあるいはPHYフレームのヘッダーには、Durationフィールドが用意されており、この値を基にNAVを設定する。   A Duration field is prepared in the MAC field of each RTS packet, CTS packet, data packet, and ACK packet or the header of the PHY frame, and the NAV is set based on this value.

図2に示す例では、RTSでは、RTSとすべてのCTSが送信し終わる間での時間をNAVとして設定する。   In the example shown in FIG. 2, in the RTS, the time between the end of transmission of the RTS and all the CTSs is set as the NAV.

CTSについては、CTSと、その後に続くデータ・フレームとすべてのACKが送信し終わるまでの時間をNAVとして設定する。したがって、CTSによって指定されるNAVの設定時間が終了する時刻は各スレーブ局STA1、STA2、STA3で同時刻となる。   For CTS, the time until CTS, the subsequent data frame and all ACKs are transmitted is set as NAV. Therefore, the time when the set time of the NAV specified by the CTS ends is the same time in each of the slave stations STA1, STA2, and STA3.

データ・フレームでは、その後に続くすべてのACKが送信し終わるまでの時間がNAVとして設定される。   In the data frame, the time until all subsequent ACKs are transmitted is set as the NAV.

ACK(+CTS)では、CTSのときと同様に、その後に続くデータ・フレームとすべてのACKが送信を終わるまでの時間を設定する。したがって、このACKによって指定されるNAVの設定値は、各スレーブ局STA1、STA2、STA3で同時刻となる。   In ACK (+ CTS), as in the case of CTS, the time until the subsequent data frame and all ACKs are completely transmitted is set. Therefore, the set value of the NAV designated by this ACK is the same time in each of the slave stations STA1, STA2, and STA3.

アクセス・ポイントでは、アナログ部のLNAのゲインを適応的に設定することにより、各ステーションから時分割で受信する複数のCTSを、一定の大きさで受信できるように調整される。   The access point is adjusted so that a plurality of CTSs received from each station in a time division manner can be received at a constant size by adaptively setting the LNA gain of the analog unit.

アクセス・ポイントでは、複数のCTSを時分割で受信すると、これら時分割で受信したデータから、各ステーション用の伝達関数(「方向ベクトル」とも言う)を取得する。各伝達関数のゲイン調整をデジタル部で再度行なう。   When receiving a plurality of CTSs in time division, the access point acquires a transfer function (also referred to as “direction vector”) for each station from the data received in these time divisions. The gain of each transfer function is adjusted again in the digital section.

ステーション毎に、割り当てられている変調方式に基づいて所要SNが決定される。本明細書では、CTSを受信可能なステーションのうち最大の所要SNのものを「基準SN」とする。そして、基準SNと対象にしているCTSの所要SNとの差を求め、その値をXdBとすると、デジタル部では当該CTSの大きさをXdBだけ小さくなるように調整する。この調整後の伝達関数を用いてアダプティブ・アレーの重みを求める。   The required SN is determined for each station based on the assigned modulation scheme. In this specification, the station having the largest required SN among the stations capable of receiving the CTS is defined as a “reference SN”. Then, the difference between the reference SN and the required SN of the target CTS is obtained, and if the value is X dB, the digital unit adjusts the size of the CTS to be reduced by X dB. The weight of the adaptive array is obtained using this adjusted transfer function.

時分割された学習用のデータから、重みを導き出す1つの方法として、学習用のデータから伝達関数を求め、その伝達関数を使用して、逆行列などの計算を行ないアレー・アンテナの重みを直接求める方法が挙げられる。これは、MUSICなどの到来方向推定を行ない、方向を検出したらその方向ベクトル(伝達関数)を用いて、重みを導き出すというシステムで使われているアルゴリズムであり、「最尤法に基づく解」と呼ばれている。   One method of deriving weights from time-divided learning data is to obtain a transfer function from the learning data and use the transfer function to calculate the inverse matrix and directly calculate the array antenna weights. The method to ask is mentioned. This is an algorithm used in a system in which arrival direction estimation such as MUSIC is performed, and when a direction is detected, the direction vector (transfer function) is used to derive a weight, and “solution based on maximum likelihood method” is being called.

Figure 2005072810
Figure 2005072810

アクセス・ポイントは、この求めた重みを使用して、ダウンリンクのデータ・フレーム(DATA)を空間分割多元接続しながら送信する。各ステーション側からは、データをうまく受信できたというチェックのためにACKを返信するが、このACKも時分割で返信する。ACKは、CTSと同様に、アダプティブ・アレー・アンテナの重みを計算するために使用され、アクセス・ポイントではACK受信時に取得した重みは次のデータを送信するときに使用する。   The access point transmits a downlink data frame (DATA) using the obtained weight while performing space division multiple access. From each station side, an ACK is returned for checking that the data has been successfully received. This ACK is also returned in a time-sharing manner. The ACK is used to calculate the weight of the adaptive array antenna, similar to the CTS, and the weight acquired at the time of receiving the ACK is used at the access point when transmitting the next data.

図4には、アクセス・ポイントが時分割で受信した各ステーションSTA1〜STA3からの信号を示している。雑音成分は、受信器のRF部の特性により決定されるので、各ステーションとも共通である。図示の例では、各ステーションではそれぞれ異なる変調方式が割り当てられており、所要SNはSTA1では30dB、STA2では20dB、STA3では10dBとなっている。各ステーションからの受信信号レベルはSTA1では−60dBm、STA2では−70dBm、STA3では−80dBmとなっている。また、装置雑音などに基づく雑音成分としてそれぞれ−90dBmを含んでいる。   FIG. 4 shows signals from the stations STA1 to STA3 received by the access point in a time division manner. Since the noise component is determined by the characteristics of the RF section of the receiver, it is common to each station. In the illustrated example, each station is assigned a different modulation scheme, and the required SN is 30 dB for STA1, 20 dB for STA2, and 10 dB for STA3. The received signal level from each station is -60 dBm for STA1, -70 dBm for STA2, and -80 dBm for STA3. Each of the noise components based on the apparatus noise includes -90 dBm.

図5には、図4で示した各ステーションからの受信した信号に対して一律にAGC(オートゲインコントロール)を施し、ほぼ同じ大きさの振幅の波形として受信できるようにLNAのゲイン調整を行なって受信したときの信号と雑音の様子を示している。図示の通り、各ステーションからの受信信号レベルは一様に規格化され、0dBとなる。   In FIG. 5, the AGC (automatic gain control) is uniformly applied to the signals received from the stations shown in FIG. 4, and the LNA gain is adjusted so that the signals can be received as waveforms having substantially the same magnitude. This shows the state of the signal and noise when received. As shown in the figure, the received signal level from each station is uniformly normalized to 0 dB.

図6には、図5に示したようにゲイン調整された信号を、デジタル部において再度ゲイン調整した信号と雑音の様子を示している。   FIG. 6 shows a signal obtained by adjusting the gain of the signal whose gain has been adjusted as shown in FIG.

デジタル部のゲイン再調整では、まず、所要SNが一番高いものを選ぶ。この場合は、ステーションSTA1の所要SN=30dBと最も高い。この30dBを基準SNとする。この基準SNと所要SNの差分に基づいたゲイン値を学習用データに乗算してゲインを再調整する。   In the gain readjustment of the digital part, first, the one having the highest required SN is selected. In this case, the required SN of the station STA1 is the highest at 30 dB. This 30 dB is set as a reference SN. The gain is readjusted by multiplying the learning data by the gain value based on the difference between the reference SN and the required SN.

各STAにおいて、以下の式を計算する。   In each STA, the following formula is calculated:

デジタル部調整ゲイン値=−1×(基準SN−所要SN)     Digital part adjustment gain value = -1 x (reference SN-required SN)

すなわち、図6に示す例では、各ステーションについて以下の式を計算する。   That is, in the example shown in FIG. 6, the following formula is calculated for each station.

STA1のデジタル部ゲイン値=−1×(30dB−30dB)=0dB
STA2のデジタル部ゲイン値=−1×(30dB−20dB)=−10dB
STA3のデジタル部ゲイン値=−1×(30dB−10dB)=−20dB
Digital part gain value of STA1 = -1 × (30 dB-30 dB) = 0 dB
Digital part gain value of STA2 = −1 × (30 dB−20 dB) = − 10 dB
Digital part gain value of STA3 = −1 × (30 dB−10 dB) = − 20 dB

これらの値を使用して、デジタル部で、各ステーション毎に基準SNとの差分0dB、−10dB、−20dBを用いてゲイン再調整を行なう。この結果は図6に示す通りである。すなわち、AGCによる規格化後に0dBに揃えられていた各ステーションからの受信信号レベルは、ゲイン再調整後にそれぞれ0dB、−10dB、−20dBとなる。   Using these values, the digital unit performs gain readjustment using the differences 0 dB, −10 dB, and −20 dB from the reference SN for each station. The result is as shown in FIG. That is, the received signal level from each station that has been adjusted to 0 dB after normalization by AGC becomes 0 dB, −10 dB, and −20 dB, respectively, after gain readjustment.

これらのゲイン再調整された信号を用いて、アダプティブ・アレー・アンテナの重みを計算する。この結果、ダウンリンク時に各ステーションSTA1、STA2、STA3にそれぞれ−30dB、−20dB、−10dBのSN(正確にはSINR)が確保できるようなアンテナの指向性を形成することができる。   These gain readjusted signals are used to calculate the weight of the adaptive array antenna. As a result, it is possible to form antenna directivity so that SNs (precisely SINR) of −30 dB, −20 dB, and −10 dB can be secured in the stations STA1, STA2, and STA3 at the time of downlink.

上述したゲイン再調整並びにアダプティブ・アレー・アンテナの重み計算方法について、図7並びに図8を参照しながらもう少し具体的に説明する。   The above-described gain readjustment and adaptive array antenna weight calculation method will be described more specifically with reference to FIGS.

STA3を所望局とする重みw2を使用して、STA1とSTA2の信号を雑音以下にまで抑圧する。すなわち、図8に示すように、アクセス・ポイントは、干渉局としてのSTA1に対して−30dBのヌルを向けるとともに、STA2には−20dBのヌルを向ける。これによって、STA3は所要SN=10dBを満足できる。 Using the weight w 2 with STA3 as the desired station, the signals of STA1 and STA2 are suppressed to below noise. That is, as shown in FIG. 8, the access point directs a -30 dB null to STA1 as an interfering station, and directs a -20 dB null to STA2. As a result, the STA3 can satisfy the required SN = 10 dB.

すなわち、アクセス・ポイントは、各ステーションとのアップリンクで、STA3に対して10dBのSINRを確保できるように学習することにより、STA1の信号については−30dBのヌル・ビームを、STA2の信号については−20dBのヌル・ビームを向けていることと等価となる作用を得る。   That is, the access point learns to ensure a 10 dB SINR for STA3 in the uplink with each station, so that a -30 dB null beam is received for the STA1 signal, and a STA2 signal is received. An effect equivalent to directing a -20 dB null beam is obtained.

図9には、アクセス・ポイントがアップリンクにおけるSINRの学習結果に基づいてダウンリンクで空間分割多元接続を行なう様子を示している。   FIG. 9 shows a state in which the access point performs space division multiple access in the downlink based on the learning result of SINR in the uplink.

アップリンクにおけるSINRの学習結果を、逆にダウンリンクで同じ重みを使用すると同じアンテナの特性が使用できる。したがって、STA3用の送信信号は、STA1用の送信信号に比べて−30dBだけ下がったレベルでSTA1に到達することが判る。同様に、STA3用の信号は、STA2用の信号に比べて−20dB下がったレベルでSTA2に到達する。なお、図示しないが、STA2用のダウンリンク信号の場合も同様である。   When the same weight is used in the downlink, the same antenna characteristics can be used. Therefore, it can be seen that the transmission signal for STA3 reaches STA1 at a level lower by −30 dB than the transmission signal for STA1. Similarly, the signal for STA3 reaches STA2 at a level that is -20 dB lower than the signal for STA2. Although not shown, the same applies to the case of the downlink signal for STA2.

つまり、本実施形態に係る無線通信装置をアクセス・ポイントとして適用した場合、デジタル部のゲイン調整を行なった後、各ステーション用に求められている所要SNを満たすように、各STA用の重みを算出することができる。そして、求められた重みを使用してダウンリンクを行なうことにより、ダウンリンク方向で所要SNを満たすことができるという訳である。   In other words, when the wireless communication apparatus according to the present embodiment is applied as an access point, the weight for each STA is set so as to satisfy the required SN required for each station after adjusting the gain of the digital unit. Can be calculated. Then, by performing downlink using the obtained weight, the required SN can be satisfied in the downlink direction.

なお、本発明を使用しないで、図5に示したような、各ステーションにおいて一律にオート・ゲイン・コントロールされた信号のまま、重みの算出を行なう方法も考えられるが、この場合には、以下のような問題が生じる。   It should be noted that a method of calculating the weight without using the present invention as shown in FIG. 5 while keeping the signal uniformly controlled by the auto gain at each station is also conceivable. The following problems arise.

例えば、STA3を所望局として重みを算出する場合、SN=−10dBまでを満たそうとするため、STA1の信号は−10dBだけ下がり、STA2の信号も−10dB程度下がるように動作する。アップリンクでは、STA3の所要SN=10dBは満たされるが、干渉局STA1並びにSTA2の信号へのヌル・ビームは−10dBとなってしまう。このまま、ダウンリンクを行なうと、STA1用の信号(ここでは、所望信号)に比べてSTA3の信号(ここでは、干渉信号)は−10dBしか下がっていないため、STA1の所要SN=30dBを満たすことができない。   For example, when calculating the weight with STA3 as the desired station, in order to satisfy SN = −10 dB, the STA1 signal is lowered by −10 dB, and the STA2 signal is also lowered by about −10 dB. In the uplink, the required SN = 10 dB of STA3 is satisfied, but the null beam to the signals of the interfering stations STA1 and STA2 is −10 dB. If the downlink is performed as it is, the STA3 signal (here, the interference signal) is only -10 dB lower than the STA1 signal (here, the desired signal), so that the required SN of STA1 = 30 dB is satisfied. I can't.

[追補]
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
[Supplement]
The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention. That is, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the contents described in the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims section described at the beginning should be considered.

図1は、本発明の一実施形態に係る無線LANのネットワーク構成を模式的に示した図である。FIG. 1 is a diagram schematically showing a network configuration of a wireless LAN according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明に係る無線ネットワークで、アクセス・ポイントとして動作する無線通信装置の機能構成を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing a functional configuration of a wireless communication apparatus operating as an access point in the wireless network according to the present invention. 図3は、本発明に係る無線ネットワークにおけるデータ送受信手順の一例を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a data transmission / reception procedure in the wireless network according to the present invention. 図4は、アクセス・ポイントが時分割で受信した各ステーションからの信号と雑音を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing a signal and noise from each station received by the access point in a time division manner. 図5は、図4で示した各ステーションからの受信した信号に対して一律にAGC(オートゲインコントロール)を施し、ほぼ同じ大きさの振幅の波形として受信できるようにLNAのゲイン調整を行なって受信したときの信号と雑音の様子を示した図である。In FIG. 5, AGC (auto gain control) is uniformly applied to the signals received from the stations shown in FIG. 4, and the gain of the LNA is adjusted so that it can be received as a waveform having substantially the same magnitude. It is the figure which showed the signal at the time of reception, and the mode of noise. 図6は、ゲイン調整された信号を、デジタル部において再度ゲイン調整した信号と雑音の様子を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state of noise and a signal obtained by adjusting the gain of the signal whose gain has been adjusted again in the digital unit. 図7は、各ステーションに対するゲイン再調整並びにアダプティブ・アレー・アンテナの重み計算方法を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a gain readjustment for each station and a weight calculation method for an adaptive array antenna. 図8は、各ステーションに対するゲイン再調整並びにアダプティブ・アレー・アンテナの重み計算方法を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the gain readjustment and adaptive array antenna weight calculation method for each station. 図9は、アクセス・ポイントがアップリンクにおけるSINRの学習結果に基づいてダウンリンクで空間分割多元接続を行なう様子を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a state in which an access point performs space division multiple access in the downlink based on the learning result of SINR in the uplink.

Claims (13)

アダプティブ・アレー・アンテナを有するアクセス・ポイントが複数のステーションと通信する無線通信環境下で、アクセス・ポイントからステーションへ通信を行なうダウンリンクを空間分割多元接続する無線通信システムであって、
複数のステーションからアダプティブ・アレーの重みを計算するための学習用のデータが時分割で送信され、
アクセス・ポイントでは、各ステーションからの学習用データを時分割で受信し、アナログ部で電力が異なり大きさの異なる波形を一定の大きさに規格化した後、デジタル部でゲインを再調整し、該ゲイン再調整後の学習用データを用いてアダプティブ・アレー・アンテナの重みを計算する、
ことを特徴とする無線通信システム。
In a wireless communication environment in which an access point having an adaptive array antenna communicates with a plurality of stations, a wireless communication system that performs space division multiple access on a downlink that performs communication from the access point to the station,
Data for learning to calculate the weight of the adaptive array from multiple stations is transmitted in time division,
At the access point, the learning data from each station is received in a time-sharing manner, and after the waveforms with different power and different sizes are standardized to a certain size in the analog part, the gain is readjusted in the digital part. Calculating the weight of the adaptive array antenna using the learning data after the gain readjustment;
A wireless communication system.
前記アナログ部では、時分割で受信した学習用データにそれぞれ別々にオート・ゲイン・コントロールを行ない、ロー・ノイズ・アンプのゲインを調整することにより、電力が異なり大きさの異なる波形を一定の大きさに規格化する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The analog section performs auto gain control separately on the learning data received in time division, and adjusts the gain of the low noise amplifier to make waveforms with different power and different magnitudes constant. Normalize,
The wireless communication system according to claim 1.
前記デジタル部では、各ステーションで割り当てられている変調方式の所要SNの差分に基づいたゲイン値を各学習用データに乗算して仮想的なゲイン再調整を行なう、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The digital unit performs virtual gain readjustment by multiplying each learning data by a gain value based on the difference in required SN of the modulation scheme assigned at each station.
The wireless communication system according to claim 1.
アダプティブ・アレー・アンテナを備え、複数の通信局から時分割で送信される学習用データに基づいて各アンテナに重みを与えることにより空間分割多元接続を行なう無線通信装置であって、
各通信局からの学習用データを時分割で受信する手段と、
電力が異なり大きさの異なる波形からなる各学習用データを一定の大きさに規格化する規格化手段と、
各学習用データに所定値のゲインを乗算してゲインを再調整する再調整手段と、
該ゲイン再調整後の学習用データを用いてアダプティブ・アレー・アンテナの重みを計算する重み計算手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device comprising an adaptive array antenna and performing space division multiple access by giving weights to each antenna based on learning data transmitted in a time division manner from a plurality of communication stations,
Means for receiving learning data from each communication station in a time-sharing manner;
Normalization means for normalizing each learning data composed of waveforms with different power and different sizes,
Readjustment means for multiplying each learning data by a predetermined gain and readjusting the gain;
A weight calculation means for calculating a weight of the adaptive array antenna using the learning data after the gain readjustment;
A wireless communication apparatus comprising:
前記規格化手段はアナログ回路として構成され、前記再調整手段はデジタル回路として構成される、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。
The normalization means is configured as an analog circuit, and the readjustment means is configured as a digital circuit.
The wireless communication apparatus according to claim 4.
前記規格化手段は、時分割で受信した学習用データにそれぞれ別々にオート・ゲイン・コントロールを行ない、ロー・ノイズ・アンプのゲインを調整することにより、電力が異なり大きさの異なる波形を一定の大きさに規格化する、
ことを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。
The normalization means performs auto gain control separately on the learning data received in time division, and adjusts the gain of the low noise amplifier to obtain constant waveforms of different power and different sizes. Normalize to size,
The wireless communication apparatus according to claim 5.
前記再調整手段は、各通信局で割り当てられている変調方式の所要信号状態値の差分に基づいたゲイン値を各学習用データに乗算して仮想的なゲイン再調整を行なう、
ことを特徴とする請求項5に記載の無線通信装置。
The readjustment unit performs virtual gain readjustment by multiplying each learning data by a gain value based on a difference between required signal state values of modulation schemes assigned by each communication station.
The wireless communication apparatus according to claim 5.
前記信号状態値は信号雑音比(SN)からなる、
ことを特徴とする請求項7に記載の無線通信装置。
The signal state value comprises a signal to noise ratio (SN);
The wireless communication apparatus according to claim 7.
アダプティブ・アレー・アンテナを備えた通信局において、複数の周辺通信局から時分割で送信される学習用データに基づいて各アンテナに重みを与えることにより空間分割多元接続を行なうための無線通信方法であって、
各周辺通信局からの学習用データを時分割で受信するステップと、
電力が異なり大きさの異なる波形からなる各学習用データを一定の大きさに規格化する規格化ステップと、
各学習用データに所定値のゲインを乗算してゲインを再調整する再調整ステップと、
該ゲイン再調整後の学習用データを用いてアダプティブ・アレー・アンテナの重みを計算する重み計算ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method for performing space division multiple access in a communication station equipped with an adaptive array antenna by assigning weights to each antenna based on learning data transmitted in a time division manner from a plurality of peripheral communication stations. There,
Receiving learning data from each peripheral communication station in a time-sharing manner;
A normalization step for normalizing each learning data composed of waveforms having different powers and different sizes to a certain size;
A readjustment step of multiplying each learning data by a predetermined gain and readjusting the gain;
A weight calculating step for calculating a weight of an adaptive array antenna using the learning data after the gain readjustment;
A wireless communication method comprising:
前記規格化ステップはアナログ処理として構成され、前記再調整ステップはデジタル処理として構成される、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信方法。
The normalization step is configured as an analog process, and the readjustment step is configured as a digital process.
The wireless communication method according to claim 9.
前記規格化ステップでは、時分割で受信した学習用データにそれぞれ別々にオート・ゲイン・コントロールを行ない、ロー・ノイズ・アンプのゲインを調整することにより、電力が異なり大きさの異なる波形を一定の大きさに規格化する、
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信方法。
In the normalization step, auto-gain control is performed separately on the learning data received in time division, and the gain of the low-noise amplifier is adjusted, so that waveforms with different power and different sizes are fixed. Normalize to size,
The wireless communication method according to claim 10.
前記再調整ステップでは、各通信局で割り当てられている変調方式の所要信号状態値の差分に基づいたゲイン値を各学習用データに乗算して仮想的なゲイン再調整を行なう、
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信方法。
In the readjustment step, virtual gain readjustment is performed by multiplying each learning data by a gain value based on a difference between required signal state values of the modulation schemes assigned in each communication station.
The wireless communication method according to claim 10.
前記信号状態値は信号雑音比(SN)からなる、
ことを特徴とする請求項12に記載の無線通信方法。
The signal state value comprises a signal to noise ratio (SN);
The wireless communication method according to claim 12.
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JP2013546224A (en) * 2010-10-11 2013-12-26 ゼットティーイー コーポレイション Distributed network wireless RF index real-time improvement method and apparatus

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