JP2005323218A - 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】 送信機は、リファレンス信号を送信し、その直後にユーザ・データを送信する。これに対し、受信機は、ユーザ・データの直前に付加されたリファレンス信号に基づいてチャネル行列を取得し、そのチャネル行列から求まる受信重みを用いてユーザ・データを受信するとともに、ユーザ・データの受信する期間中はチャネル行列Hの適応推定を行ない、この適応推定されたチャネル行列H’から、逆方向のユーザ・データを送信するための送信重みV’を得る。
【選択図】 図1
Description
送信機がRTSパケットを受信機に送信する。RTSパケットには、リファレンス信号が付加されている。
受信機では、受信したRTSパケットのリファレンス信号から、チャネル行列Hを取得する。
受信機では、取得したチャネル行列Hから、どのような変調方式で、何個の独立した空間チャネルを使用できるかを判別する。
受信機側から送信機側へCTSを返信する。CTSには、チャネル行列推定用のリファレンス信号が付加されている。
送信機では、受信機から送られたCTSのリファレンス信号から、逆方向のチャネル行列Hを取得する。
送信機は、取得した逆方向Hの特異値分解を行ない、順方向の送信用の重みVを決定する。勿論、受信機側で特異値分解して得た順方向の送信用重みVを送信機へ直接するようにしてもよいが、情報量が大き過ぎる。このため、このように受信機はよりデータ量の少ないリファレンス信号を送ることで、送信機はVを取得する。
送信機は、受信機からCTS信号を受信したことに応答して、データ・パケットを送信する。このデータ・パケットの先頭には、Vで重み付けしたリファレンス信号が付加され、その直後にユーザ・データ(ペイロード)を送信する。また、そのユーザ・データの直後には、Vで重み付けしていないリファレンス信号を送信する。
受信機では、Vで重み付けされたリファレンス信号から、チャネル行列HVを取得し、その逆行列(式(8)を参照のこと)を受信用の重みとしてユーザ・データを受信する。また、受信機は、ユーザ・データの直後のリファレンス信号から、新しいH’を取得することができる。
受信機では、取得した新しいH’を特異値分解することにより、受信機から送信機側へ送るユーザ・データの逆方向の送信重みV’を取得する。
受信機は、新しい送信重みV’で重み付けしたリファレンス信号を送信し、その直後に、ユーザ・データを送信し、逆方向すなわちアップリンクのデータ通信を行なう。
送信機は、V’で重み付けされたリファレンス信号から、チャネル行列H’V’を取得し、その逆行列を受信用の重みとしてユーザ・データを受信する。
送信機は、チャネル行列取得用のリファレンス信号を送信した後、ユーザ・データを送信し、
受信機は、ユーザ・データの直前に付加されたリファレンス信号に基づいてチャネル行列を取得し、そのチャネル行列から求まる受信重みを用いてユーザ・データを受信するとともに、ユーザ・データの受信する期間中はチャネル行列Hの適応推定を行なう、
ことを特徴とする無線通信システムである。
前記送信側からの順方向のチャネル行列を取得するチャネル行列取得ステップと、
前記送信側から順方向で送られてくるユーザ・データを該取得されたチャネル行列から求まる受信重みを用いて重み付け受信する期間中にチャネル行列Hを適応推定するチャネル行列適応推定ステップと、
該適応推定されたチャネル行列を基に、前記送信側へ逆方向のユーザ・データを送信するための送信重みを得る逆方向送信重み取得ステップと、
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。
送信機から受信機へRTSパケットを送信する。ここで、送信機は、RTSパケットに先立ちリファレンス信号を受信機へ送る。受信機側では、このレファレンス信号から順方向すなわちダウンリンクのチャネル行列H(Dn)を取得することができる。
受信機では、チャネル行列H(Dn)を特異値分解して、行列U(Dn)及び行列V(Dn)を取得する。
受信機は、RTSパケットに応答して、CTSパケットを送信機へ送信する。ここで、受信機は、CTSパケットに先立ちリファレンス信号を送る。
送信機では、CTSパケットに付加されていたリファレンス信号から、逆方向すなわちアップリンクのチャネル行列H(Up)を取得する。アップリンクのチャネル行列はダウンリンクのチャネル行列の転置行列になる、すなわちH(Up)=H(Dn)Tの関係(式(9)を参照のこと)になる。そこで、送信機では、H(Up)を特異値分解することにより、ダウンリンク時の送信用の重みV(Dn)を取得することができる。
送信機から受信機へダウンリンク・データを送信する。ダウンリンク・データは、V(Dn)で重み付けされたリファレンス信号の直後にV(Dn)で重み付けされたユーザ・データが送信されている。
受信機は、ダウンリンク・データに付加されているリファレンス信号から、H(Dn)V(Dn)を取得することができる。そして、H(Dn)V(Dn)の逆行列を受信用の重みとして用い(式(8)を参照のこと)、ダウンリンク・データを受信する。
受信機は、ダウンリンク・データを受信しつつ、LMSアルゴリズムを用いてH(Dn)V(Dn)の適応推定し、変化に追従するように計算を行なう。
受信機で、LMSアルゴリズムにより適応推定されたH(Dn)V(Dn)の推定値にV(Dn)Hを右側からかけることにより、ダウンリンクの最新のチャネル行列H(Dn,new)を取得する。
受信機では、さらに得られたチャネル行列H(Dn,new)を特異値分解して、U(Dn,new)を得る。
受信機から送信機へアップリンク・データを送信する。アップリンク・データは、U(Dn)*で重み付けされたリファレンス信号の直後に、U(Dn)*で重み付けされたユーザ・データが送信される(式(10)を参照のこと)。
送信機は、アップリンク・データに付加されているリファレンス信号からチャネル行列を取得する。そして、取得したチャネル行列の逆行列を計算し、これを受信用の重みとして使用し、アップリンク・データのユーザ・データを重み付け受信する。
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…チャネル特性取得及びチャネル行列適応推定部
Claims (10)
- 送信機と受信機間で複数の空間多重された通信チャネルを用いてデータ伝送する無線通信システムであって、
送信機は、チャネル行列取得用のリファレンス信号を送信した後、ユーザ・データを重み付け空間多重送信し、
受信機は、ユーザ・データの直前に付加されたリファレンス信号に基づいてチャネル行列Hを取得し、該チャネル行列Hから求まる受信重みを用いてユーザ・データを受信するとともに、ユーザ・データの受信する期間中はチャネル行列Hの適応推定を行なう、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 前記送信機及び前記受信機はそれぞれ複数のアンテナを備え、前記送信機は伝送データを複数のストリームに分配し各送信アンテナから重み付け送信し、前記受信機は各受信アンテナでストリームを重み付け受信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記受信機は、適応推定されたチャネル行列H’から、前記送信機への逆方向のユーザ・データを送信するための送信重みV’を得る、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記送信機は、前記受信機への順方向のユーザ・データを送信するための送信重みVをあらかじめ取得し、Vで重み付けしたリファレンス信号を送信した後、ユーザ・データをVで重み付けして空間多重送信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 - 前記受信機は、Vで重み付けしたリファレンス信号からチャネル行列としてHVを取得し、前記送信機から順方向で送信されるユーザ・データを受信する期間中はチャネル行列としてH’Vを適応推定し続け、該ユーザ・データを受信直後に逆方向でユーザ・データを送信するときに、H’VにVHをかけることによりH’を得て、H’の転置行列を特異値分解することにより逆方向のデータ送信用の重みV’を求める、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。 - 複数の空間多重された通信チャネルを用いて送信側から伝送されるデータを受信する無線通信装置であって、
前記送信側からの順方向のチャネル行列を取得するチャネル行列取得手段と、
該取得されたチャネル行列から求まる受信重みを用いて前記送信側から順方向で送られてくるユーザ・データを重み付け受信する受信手段と、
前記送信側から順方向で送られてくるユーザ・データを受信する期間中にチャネル行列Hを適応推定するチャネル行列適応推定手段と、
該適応推定されたチャネル行列を基に、前記送信側へ逆方向のユーザ・データを送信するための送信重みを得る逆方向送信重み取得手段と、
該得られた送信重みを用いて前記送信側へ逆方向のユーザ・データの重み付け送信を行なう送信手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 前記送信側は、チャネル行列取得用のリファレンス信号を送信した後、ユーザ・データを重み付け空間多重送信し、
前記チャネル行列取得手段は、ユーザ・データの直前に付加されたリファレンス信号に基づいてチャネル行列Hを取得する、
ことを特徴とする請求項6に記載の無線通信装置。 - 前記送信側は、前記受信機への順方向のユーザ・データを送信するための送信重みVをあらかじめ取得し、Vで重み付けしたリファレンス信号を送信した後、ユーザ・データをVで重み付けして空間多重送信し、
前記チャネル行列取得手段は、Vで重み付けしたリファレンス信号からチャネル行列としてHVを取得し、
前記チャネル行列適応推定手段は、前記送信側から順方向で送信されるユーザ・データを受信する期間中はチャネル行列としてH’Vを適応推定し続け、
前記逆方向送信重み取得手段は、該順方向のユーザ・データを受信直後に逆方向でユーザ・データを送信するときに、H’VにVHをかけることによりH’を得て、H’の転置行列を特異値分解することにより逆方向のデータ送信用の重みV’を求める、
ことを特徴とする請求項6に記載の無線通信装置。 - 複数の空間多重された通信チャネルを用いて送信側から伝送されるデータを受信する無線通信方法であって、
前記送信側からの順方向のチャネル行列を取得するチャネル行列取得ステップと、
該取得されたチャネル行列から求まる受信重みを用いて前記送信側から順方向で送られてくるユーザ・データを重み付け受信する受信ステップと、
前記送信側から順方向で送られてくるユーザ・データを受信する期間中にチャネル行列Hを適応推定するチャネル行列適応推定ステップと、
該適応推定されたチャネル行列を基に、前記送信側へ逆方向のユーザ・データを送信するための送信重みを得る逆方向送信重み取得ステップと、
該得られた送信重みを用いて前記送信側へ逆方向のユーザ・データの重み付け送信を行なう送信ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。 - 複数の空間多重された通信チャネルを用いて送信側から伝送されるデータを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、
前記送信側からの順方向のチャネル行列を取得するチャネル行列取得ステップと、
前記送信側から順方向で送られてくるユーザ・データを該取得されたチャネル行列から求まる受信重みを用いて重み付け受信する期間中にチャネル行列Hを適応推定するチャネル行列適応推定ステップと、
該適応推定されたチャネル行列を基に、前記送信側へ逆方向のユーザ・データを送信するための送信重みを得る逆方向送信重み取得ステップと、
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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