JP2005236481A - 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 送受信機間では、伝送するデータを(振幅,位相)で表す表現形式、すなわち実データを複素データに変換する形式を共有している。言い換えれば、送信データはデータ値に対応した信号空間上の信号点に割り当てられ、データ送信される。そして、データ受信側では、受信した信号点における振幅と位相の組み合わせから、元のデータ値を取り出すことができ、伝送データの情報量を圧縮することができる。
【選択図】 図3
Description
データ送信側において送信データをデータ値に対応した信号空間上の信号点に割り当ててデータ送信し、
データ受信側において受信した信号点における振幅と位相の組み合わせから、元のデータ値を取り出す、
ことを特徴とする無線通信システムである。
送信機から送られたリファレンス信号からチャネル行列Hを求めるチャネル推定ステップと、
チャネル行列HをUDVHに特異値分解して受信用重み行列Uと対角行列Dと送信用重み行列Vを取得する特異値分解ステップと、
送信アンテナ重み行列Vを構成する各要素ベクトルを信号空間上の信号点に割り当てて符号化する符号化ステップと、
該符号化された信号を前記送信機へフィードバックする送信アンテナ重み行列フィードバック・ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
送信機は、受信機に対して、チャネル行列Hを取得するためのH取得用リファレンス信号を送信する。図4には、リファレンス信号の送信に使用されるフレーム構成例を示している。図示の例では、伝送フレームは、同期獲得並びに自動利得制御のためのブリアンブル信号に続いて、2個のH取得用リファレンス信号と、制御データが付加されている。例えばRTS/CTC方式でメディア・アクセス制御が行なわれる場合には、図4に示す伝送フレームはRTSフレームとして構成することができる。
受信機側では、H取得用リファレンス信号を受信すると、リファレンス信号からチャネル推定によりチャネル行列Hを計算し、保存する。このチャネル行列Hは、送信機のアンテナが2本、受信器のアンテナが3本なので、3×2の行列になる。この3×2の行列をOFDMサブキャリヤ分に相当する52個取得できて、これを保存する。
さらに、受信機は、取得したチャネル行列Hに対し特異値分解を行なって、H=UDVHと分解する。これも52キャリヤ分だけ行なう。そして、受信機用の受信重み係数行列UHと、送信器用の送信重み係数行列Vを、独立なMIMOチャネルの本数分、すなわち2個×52キャリヤ分だけ得る。送信重み係数行列を構成する送信ベクトルvは2×1ベクトルである。
次いで、受信機から送信機へ、送信ベクトルvを送信する。チャネル行列H推定用のリファレンス信号を1OFDMシンボル、ベクトルV用のBPSK信号を2OFDMシンボル送信する。送信ベクトルvを送信するために使用される伝送フレームの構成例を図5に示している。例えば、RTS/CTC方式でメディア・アクセス制御が行なわれる場合には、図5に示す伝送フレームはCTSフレームとして構成することができる。
送信機側では、受信機から送信されたリファレンス信号及び送信ベクトルv用の振幅及び位相変調信号から、リファレンス信号を用いて伝送路のフェージングなどの影響を除去した後、送信用の重みベクトルvを受信し、これから送信重み係数行列Vを構築し、送信重み乗算部22に設定する。
送信機では、送信用の重みVを用いて送信する。これに対し、受信機では、受信用の重みUHを用いて受信することにより(図6)、独立な2つのストリームを同一周波数、及び同一時刻で送受信可能なSVD−MIMOの通信を行なうことができる。
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。
11…アンテナ
12…スイッチ
21…符号器
22…送信用重み乗算部
23…IFFT
24…ブリアンブル/リファレンス付与部
25…D/A変換器
26…送信用アナログ処理部
31…受信用アナログ処理部
32…A/D変換器
33…同期獲得部
34…FFT
35…受信用重み乗算部
36…復号器
37…チャネル特性取得部
Claims (8)
- 送受信機間では伝送するデータを(振幅,位相)で表す表現形式を共有し、
データ送信側において送信データをデータ値に対応した信号空間上の信号点に割り当ててデータ送信し、
データ受信側において受信した信号点における振幅と位相の組み合わせから、元のデータ値を取り出す、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 複数のアンテナを持つ送信機と複数のアンテナを持つ受信機が対となって信号を多重化して通信する空間分割多重通信方式を採用し、
空間分割多重通信の送信機から受信機へ向かうチャネル行列Hを取得し、該チャネル行列をUDVHに特異値分解して、送信アンテナ毎の送信重みベクトルを要素ベクトルとする送信アンテナ重み行列Vを求める特異値分解手段と、
送信アンテナ重み行列Vを構成する各要素ベクトルを信号空間上の信号点に割り当てて符号化し、前記受信機から前記送信機へフィードバックする送信アンテナ重み行列フィードバック手段と、
前記送信機において、受信した信号点における振幅と位相の組み合わせから各要素ベクトルを復号し、送信アンテナ重み行列Vを復元する重み行列受信手段と、
を備え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。 - 前記送信アンテナ重み行列フィードバック手段はリファレンス信号を符号化信号に付加して送信し、
前記重み行列受信手段は、該リファレンス信号を基に伝送路による変動分を除去して送信アンテナ重み行列Vの受信処理を行なう、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 - 伝送するデータを(振幅,位相)で表す表現形式を通信相手と共有し、
送信データをデータ値に対応した信号空間上の信号点に割り当てて符号化する符号化手段と、
符号化された信号を送信する送信手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 複数のアンテナと、
複数のアンテナを持つ送信機からの多重化された信号を受信する受信手段と、
送信機から送られたリファレンス信号からチャネル行列Hを求めるチャネル推定手段と、
チャネル行列HをUDVHに特異値分解して受信用重み行列Uと対角行列Dと送信用重み行列Vを取得する特異値分解手段と、
送信アンテナ重み行列Vを構成する各要素ベクトルを信号空間上の信号点に割り当てて符号化する符号化手段と、
該符号化された信号を前記送信機へフィードバックする送信アンテナ重み行列フィードバック手段と、
を備えることを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。 - 前記送信アンテナ重み行列フィードバック手段はリファレンス信号を符号化信号に付加して送信する、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信装置。 - 複数のアンテナを持つ送信機からの多重化された信号を複数のアンテナを用いて受信するための無線通信方法であって、
送信機から送られたリファレンス信号からチャネル行列Hを求めるチャネル推定ステップと、
チャネル行列HをUDVHに特異値分解して受信用重み行列Uと対角行列Dと送信用重み行列Vを取得する特異値分解ステップと、
送信アンテナ重み行列Vを構成する各要素ベクトルを信号空間上の信号点に割り当てて符号化する符号化ステップと、
該符号化された信号を前記送信機へフィードバックする送信アンテナ重み行列フィードバック・ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。 - 複数のアンテナを持つ送信機からの多重化された信号を複数のアンテナを用いて受信するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
送信機から送られたリファレンス信号からチャネル行列Hを求めるチャネル推定ステップと、
チャネル行列HをUDVHに特異値分解して受信用重み行列Uと対角行列Dと送信用重み行列Vを取得する特異値分解ステップと、
送信アンテナ重み行列Vを構成する各要素ベクトルを信号空間上の信号点に割り当てて符号化する符号化ステップと、
該符号化された信号を前記送信機へフィードバックする送信アンテナ重み行列フィードバック・ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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