JP2006287669A - Radio communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信装置に関し、特にMIMO通信方式又は指向性通信方式での通信が可能な無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication device, and more particularly to a wireless communication device capable of communication using a MIMO communication method or a directional communication method.
近年、画像等の大容量のデータ通信を可能にする技術としてMIMO(Multiple−Input / Multiple−Output)通信が注目されている。このMIMO通信の1つに空間分割多重方式(SDM:Space Division Multiplex)がある。このSDMでは送信側の複数のアンテナからそれぞれ異なる送信データ(サブストリーム)を送信し、受信側では伝搬路上で混ざり合った複数の送信データを伝搬路推定値を用いて元の送信データに分離する(例えば、特許文献1参照)。 In recent years, MIMO (Multiple-Input / Multiple-Output) communication has attracted attention as a technology that enables large-capacity data communication such as images. One of the MIMO communications is a space division multiplexing (SDM). In this SDM, different transmission data (substreams) are transmitted from a plurality of antennas on the transmission side, and on the reception side, a plurality of transmission data mixed on the propagation path are separated into original transmission data using the propagation path estimation value. (For example, refer to Patent Document 1).
実際上、SDMでは、送信装置から送信された信号を、送信装置の数と同数又はそれよりも多いアンテナ数で受信し、当該各アンテナによって受信された信号にそれぞれ挿入されているパイロット信号に基づいてアンテナ間の伝搬路特性を推定する。この推定された伝搬路特性Hは、例えば送信側アンテナが2つであり、受信アンテナが2つである場合には、2×2の行列によって表される。SDM方式では、求めた伝搬路特性Hの独立性を利用して、各受信アンテナで得られた受信信号に基づいて、各送信アンテナから送信された送信信号(サブストリーム)を求める。 In practice, in SDM, a signal transmitted from a transmission apparatus is received by the number of antennas equal to or greater than the number of transmission apparatuses, and is based on a pilot signal inserted in a signal received by each antenna. The propagation path characteristics between antennas are estimated. This estimated propagation path characteristic H is represented by a 2 × 2 matrix when there are two transmitting antennas and two receiving antennas, for example. In the SDM scheme, the transmission signal (substream) transmitted from each transmission antenna is obtained based on the reception signal obtained by each reception antenna using the independence of the obtained propagation path characteristic H.
しかし、伝搬路特性Hの相関が高くなり独立性が低くなると、伝搬路上で混ざり合った複数の送信データを受信側で分離することが困難となり、通信容量、通信品質の劣化が生じてしまう。 However, if the correlation of the propagation path characteristic H is high and the independence is low, it is difficult to separate a plurality of transmission data mixed on the propagation path on the reception side, and the communication capacity and communication quality are deteriorated.
かかる問題点を解決するために、特許文献2に示される通信システムにおいては、移動局が通信を行うシステムが大セルシステムか中小セルシステムかによって通信方式を変えている。すなわち、図7(b)に示すように、伝搬路特性Hの相関が低い傾向の強い中小セルシステムにおいてはMIMOによる通信を行い高速通信を実現する。一方、図7(a)に示すように、伝搬路特性Hの相関が高くなる傾向の強い大セルシステムにおいてはMIMO通信を行わず、複数のアンテナを用いて指向性送信を行い、伝搬路特性Hの相関が高いことによる通信容量、通信品質の劣化を軽減している。
しかしながら、上記従来の通信システムにおいては、移動局が通信を行うシステムが大セルシステムか中小セルシステムかによって通信方式を変更するものの、移動局が通信を行うシステムが決まれば選択される通信方式は固定的である。そのため、実際の伝搬路特性の状況に合った通信方式が適用されていない状況が生じ、通信容量、通信品質の劣化が生じる問題がある。 However, in the above conventional communication system, although the communication system changes depending on whether the system with which the mobile station communicates is a large cell system or a small to medium cell system, the communication system to be selected once the system with which the mobile station communicates is determined is It is fixed. For this reason, there is a problem that a communication method suitable for the actual propagation path characteristics is not applied, and there is a problem that communication capacity and communication quality are deteriorated.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、通信容量、通信品質を向上する無線通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of this point, and an object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus that improves communication capacity and communication quality.
本発明の無線通信装置は、複数のアンテナと、送信信号をMIMO通信の形式に形成し前記アンテナを介して送信するMIMO送信手段と、送信信号を指向性通信の形式に形成し前記アンテナを介して送信する指向性送信手段と、前記MIMO通信の通信品質および前記指向性通信の通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、前記MIMO送信手段および前記指向性送信手段を切り換える通信方式切り換え制御手段と、を具備する構成を採る。 The wireless communication apparatus of the present invention includes a plurality of antennas, MIMO transmission means for forming a transmission signal in a MIMO communication format and transmitting it through the antenna, and forming a transmission signal in a directional communication format through the antenna. Directional transmission means for transmitting the communication method, and communication method switching control means for switching the MIMO transmission means and the directional transmission means in accordance with at least one of the communication quality of the MIMO communication and the communication quality of the directional communication. The structure which comprises is taken.
本発明の無線通信装置は、MIMO通信形式で送信された送信信号の受信品質を測定する第1の受信品質測定手段と、指向性通信形式で送信された送信信号の受信品質を測定する第2の受信品質測定手段と、前記第1の受信品質測定手段および前記第2の受信品質測定手段における測定結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記送信信号の送信側における通信方式を切り換える通信方式切り換え情報を生成する通信方式切り換え情報生成手段と、前記通信方式切り換え情報を前記送信側に送信する送信手段と、を具備する構成を採る。 The wireless communication apparatus of the present invention includes a first reception quality measuring unit that measures the reception quality of a transmission signal transmitted in the MIMO communication format, and a second that measures the reception quality of the transmission signal transmitted in the directional communication format. Communication method switching for switching the communication method on the transmission side of the transmission signal based on at least one of the measurement results of the reception quality measurement means, and the first reception quality measurement means and the second reception quality measurement means The communication system switching information generating means for generating information and the transmission means for transmitting the communication system switching information to the transmitting side are employed.
本発明によれば、通信容量、通信品質を向上する無線通信装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radio | wireless communication apparatus which improves communication capacity and communication quality can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted because it is duplicated.
(実施の形態1)
図1に示すように移動局100は、複数のアンテナ110と、RF受信部115と、MIMO受信処理部120と、MIMO通信状態測定部125と、ダイバーシチ受信信号処理部130と、指向性通信状態測定部135と、通信方式切り換え判定部140と、ダイバーシチ送信信号処理部145と、MIMO送信処理部150と、RF送信部155とを有する。
(Embodiment 1)
As shown in FIG. 1, the
RF受信部115は、アンテナ110−1およびアンテナ110−2にて受信した受信信号を入力し、所定の処理(ダウンコンバートなど)を行い、MIMO受信処理部120およびダイバーシチ受信信号処理部130に出力する。
MIMO受信処理部120は、後述する基地局200よりMIMO送信された信号を復調する。具体的には、基地局200よりMIMO送信された送信データおよびMIMO用パイロット信号を復調する。
MIMO
MIMO通信状態測定部125は、MIMO受信処理部120にて復調されたMIMO用パイロット信号に基づき、MIMO通信における通信品質、例えば受信SIR(Signal to Interference Ratio)を測定する。
MIMO communication state measuring
ダイバーシチ受信信号処理部130は、基地局200より指向性送信された信号を復調する。具体的には、基地局200より指向性送信された送信データおよびビームフォーミング用パイロット信号を復調する。
Diversity received
指向性通信状態測定部135は、ダイバーシチ受信信号処理部130にて復調されたビームフォーミング用パイロット信号に基づき、指向性通信における通信品質、例えば受信SIRを測定する。
Directional communication state measuring
通信方式切り換え判定部140は、MIMO通信状態測定部125にて測定されたMIMO通信における受信SIRおよび指向性通信状態測定部135にて測定された指向性通信における受信SIRの少なくともいずれか一方に基づいて、通信方式(MIMO通信および指向性通信)の切り換えを行うか否かの判定(「切り換え判定」)を行う。
The communication system
具体的には、上記「切り換え判定」は、例えば次のように行う。第1の例としては、通信方式切り換え判定部140は、MIMO通信状態測定部125にて測定されたMIMO通信における受信SIRと所定のしきい値を比較して、比較の結果当該MIMO通信における受信SIRが所定のしきい値より大きいときには、MIMO通信を選択する。一方、当該MIMO通信における受信SIRが所定のしきい値以下のときには、通信方式切り換え判定部140は、指向性通信を選択する。
Specifically, the “switching determination” is performed as follows, for example. As a first example, the communication system
また、第2の例としては、通信方式切り換え判定部140は、指向性通信状態測定部135にて測定された指向性通信における受信SIRと所定のしきい値とを比較して、比較の結果当該指向性通信における受信SIRが所定のしきい値より大きいときには、指向性通信を選択する。一方、指向性通信における受信SIRが所定のしきい値以下のときには、通信方式切り換え判定部140は、MIMO通信を選択する。
As a second example, the communication method
また、第3の例としては、通信方式切り換え判定部140は、MIMO通信状態測定部125にて測定されたMIMO通信における受信SIRと、指向性通信状態測定部135にて測定された指向性通信における受信SIRとを比較する。その比較の結果、MIMO通信における受信SIRより指向性通信における受信SIRが大きいときには、通信方式切り換え判定部140は、指向性通信を選択する。一方、指向性通信における受信SIRよりMIMO通信における受信SIRが大きいときには、通信方式切り換え判定部140は、MIMO通信を選択する。
As a third example, the communication method
そして、通信方式切り換え判定部140は、以上の「切り換え判定」により選択された通信方式の識別情報を、現在の通信方式にて送信する。すなわち、通信方式切り換え判定部140は、現在MIMO通信を行っている場合にはMIMO送信処理部150に「切り換え判定」により選択された通信方式の識別情報を出力する。一方、通信方式切り換え判定部140は、現在指向性通信を行っている場合にはダイバーシチ送信信号処理部145に「切り換え判定」により選択された通信方式の識別情報を出力する。つまり、通信方式切り換え判定部140より選択された通信方式は次の受信及び送信から反映され、選択直後には反映されない。なお、通信開始時の初期状態は、MIMO通信或いは指向性通信のいずれかに設定されている。
Then, the communication system
ダイバーシチ送信信号処理部145は、送信データをダイバーシチ通信の形式に形成するとともに、通信方式識別情報についてもダイバーシチ通信の形式に形成する。そして、ダイバーシチ通信の形式に形成された送信データおよび通信方式識別情報は、RF送信部155に出力される。
The diversity transmission
MIMO送信処理部150は、MIMO通信が選択されたことを示す上記通信方式識別情報が入力すると、送信データをMIMO通信の形式に形成するとともに、通信方式識別情報についてもMIMO通信の形式に形成する。そして、MIMO通信の形式に形成された送信データおよび通信方式識別情報は、RF送信部155に出力される。
When the communication scheme identification information indicating that the MIMO communication is selected is input, the MIMO
RF送信部155は、ダイバーシチ送信信号処理部145およびMIMO送信処理部150からの送信データおよび通信方式識別情報に所定の処理(アップコンバートなど)を施しアンテナ110−1およびアンテナ110−2を介して送信する。
The
図2に示すように基地局200は、アンテナ210−1〜4と、RF受信部215と、到来方向推定処理部220と、受信ビーム形成部225と、受信信号処理部230と、MIMO受信処理部235と、通信方式切り換え制御部240と、バッファ245と、送信データ生成部250と、送信ビーム形成部255と、MIMO送信処理部260と、送信ビーム形成部265と、送信パイロット生成部270と、MIMO用パイロット生成部275と、RF送信部280とを有する。
As shown in FIG. 2, the
RF受信部215は、アンテナ210−1〜4にて受信した受信信号を入力し、所定の処理(ダウンコンバートなど)を行う。アンテナ210−1〜4の各々は、隣接するアンテナ210との離間距離がλ/2(λは、搬送波の波長)以下であり、指向性通信が可能となっている。
The
到来方向推定処理部220は、各アンテナ210にて受信して所定の処理がなされた後の受信信号を入力し、その受信信号に含まれる移動局100から送信されたパイロット信号成分に基づいて、上記受信信号が到来する方向(これは、移動局100が現在存在する方向に対応する)を推定し、推定結果を到来方向情報として受信ビーム形成部225、送信ビーム形成部255および送信ビーム形成部265に出力する。
The direction-of-arrival
受信ビーム形成部225は、到来方向情報が示す方向に受信ビームを形成する。すなわち、到来方向情報が示す方向に受信指向性が形成されるように、RF受信部215にて所定の処理が施された後の各受信信号に重みづけを行う。そして、重みづけされた各受信信号は、受信信号処理部230に出力される。
The reception
受信信号処理部230は、重みづけされた各受信信号を入力し、復調処理を行う。そして、復調処理後の受信信号に移動局100から送信された通信方式識別情報が含まれる場合には、当該通信方式識別情報を通信方式切り換え制御部240に出力する。
The reception
MIMO受信処理部235は、アンテナ210−1およびアンテナ210−4にて受信された受信信号に対応する、RF受信部215からの出力信号を入力し、MIMO復調を行う。そして、復調処理後の受信信号に移動局100から送信された通信方式識別情報が含まれる場合には、当該通信方式識別情報を通信方式切り換え制御部240に出力する。なお、ここでは、アンテナ210−1とアンテナ210−4とが最も離れているので最も相関が低いと考えられるためこれらのアンテナにて受信した受信信号を用いたが、相関の低いアンテナ210にて受信した受信信号であればよく、互いにλ/2より大きい離間間隔を持つアンテナ210にて受信された受信信号であればよい。
The MIMO
通信方式切り換え制御部240は、受信信号処理部230又はMIMO受信処理部235から通信方式識別情報を受け取り、送信データを送信する方式を切り換える。具体的には、バッファ245に対して通信方式識別情報を送出することにより、バッファ245からの送信データの出力先を送信ビーム形成部255又はMIMO送信処理部260に切り換える。
The communication method
バッファ245は、送信データ生成部250にて生成された送信データを入力し、通信方式切り換え制御部240の制御により当該送信データの出力先を送信ビーム形成部255又はMIMO送信処理部260に切り換える。すなわち、通信方式切り換え制御部240からの通信方式識別情報に対応する送信ビーム形成部255又はMIMO送信処理部260に出力する。
The
送信ビーム形成部255は、バッファ245から送信データを入力し、変調して送信信号を形成する。そして、送信ビーム形成部255は、到来方向推定処理部220からの到来方向情報に対応する方向に指向性が形成されるように重みづけをした複数の送信信号(アンテナ210の本数に対応する)を形成し、RF送信部280に対して出力する。
The transmission
MIMO送信処理部260は、バッファ245から送信データを入力し、MIMO通信形式の送信信号を形成する。そして、MIMO送信処理部260は、形成した各送信信号に変調処理を施して、RF送信部280を介して対応するアンテナ210から送信されるように出力する。なお、ここでは、アンテナ210−1とアンテナ210−4とが最も離れているので最も相関が低いと考えられるためこれらのアンテナを送信に用いたが、相関の低いアンテナ210であればよく、互いにλ/2より大きい離間間隔を持つアンテナ210であればよい。
The MIMO
送信ビーム形成部265は、送信パイロット生成部270にて生成されたパイロット信号を入力し変調する。そして、送信ビーム形成部265は、到来方向推定処理部220からの到来方向情報に対応する方向に指向性が形成されるように変調後のパイロット信号に対して重みづけを行い、複数の送信信号を形成する。当該複数の送信信号は、RF送信部280を介して対応するアンテナ210から送信されるように出力される。なお、ここでは後述するMIMO用パイロット信号の送信に利用するアンテナ以外のアンテナ210を利用する。
Transmit
MIMO用パイロット生成部275は、複数のMIMO用パイロット信号を生成し、各MIMO用パイロット信号に変調処理を施して、RF送信部280を介して対応するアンテナ210から送信されるように出力する。なお、ここでは、アンテナ210−1とアンテナ210−4とが最も離れているので最も相関が低いと考えられるためこれらのアンテナを送信に用いたが、相関の低いアンテナ210であればよく、互いにλ/2より大きい離間間隔を持つアンテナ210であればよい。
The MIMO
RF送信部280は、各種信号を入力し、所定の処理(アップコンバートなど)を施す。そして、所定の処理が施された後の信号は、対応するアンテナ210を介して送信される。
The
なお、上記説明においては、通信方式切り換え判定部140にてMIMO通信における受信SIRおよび指向性通信における受信SIRの少なくともいずれか一方に基づいて、通信方式(MIMO通信および指向性通信)の切り換えを行うか否かの判定(「切り換え判定」)を行うものとした。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、受信SIRの代わりにフレームエラーレートに基づいて切り換え判定を行ってもよい。
In the above description, communication method
すなわち、現在利用している通信におけるフレームエラーレートを測定し、このフレームエラーレートが所定のしきい値以上のときには、他の通信方式に切り換える。具体的には、現在MIMO通信をしている場合、MIMO通信状態測定部125においてMIMO通信におけるフレームエラーレートを測定し測定結果を通信方式切り換え判定部140に出力する。通信方式切り換え判定部140は、フレームエラーレートの測定結果が所定のしきい値より大きい場合には、指向性通信を選択する。また、現在指向性通信をしている場合、指向性通信状態測定部135において指向性通信におけるフレームエラーレートを測定し測定結果を通信方式切り換え判定部140に出力する。通信方式切り換え判定部140は、フレームエラーレートの測定結果が所定のしきい値より大きい場合には、MIMO通信を選択する。
That is, the frame error rate in the currently used communication is measured, and when this frame error rate is equal to or higher than a predetermined threshold, switching to another communication method is performed. Specifically, when currently performing MIMO communication, the MIMO communication
このように実施の形態1によれば、基地局200に、複数のアンテナ210と、送信信号をMIMO通信の形式に形成しアンテナ210を介して送信するMIMO送信処理部260と、送信信号を指向性通信の形式に形成しアンテナ210を介して送信する送信ビーム形成部255と、前記MIMO通信の通信品質および前記指向性通信の通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、前記MIMO送信処理部260および前記送信ビーム形成部255を切り換える通信方式切り換え制御部240とを設けた。
As described above, according to the first embodiment, the
こうすることにより、MIMO通信の通信品質および指向性通信の通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、MIMO送信手段および指向性送信手段を切り換えるので、実際の通信状況に応じた柔軟な通信方式の切り替えが可能となり、通信システムにおける通信容量、通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。 By doing so, the MIMO transmission means and the directional transmission means are switched according to at least one of the communication quality of MIMO communication and the communication quality of directional communication, so that a flexible communication method according to the actual communication situation Switching is possible, and a wireless communication apparatus that improves communication capacity and communication quality in the communication system can be realized.
さらに、各アンテナ210は、隣接するアンテナ210との離間距離が搬送波の半波長以下であり、MIMO送信処理部260は、互いの離間距離が前記搬送波の半波長より大きいアンテナ210のグループを用いて送信し、送信ビーム形成部255は、互いの離間距離が前記搬送波の半波長以下のアンテナ210のグループを用いて送信する。
Further, each antenna 210 has a separation distance between adjacent antennas 210 equal to or less than a half wavelength of the carrier wave, and the MIMO
こうすることにより、MIMO通信のためのアンテナと指向性通信のためのアンテナを各々別個に用意する必要がなくなるため、無線通信装置の省スペース化および低コスト化を実現することができる。 By doing so, it is not necessary to separately prepare an antenna for MIMO communication and an antenna for directional communication, so that space saving and cost reduction of the wireless communication device can be realized.
また、実施の形態1によれば、移動局100に、MIMO通信形式で送信された送信信号の受信品質を測定するMIMO通信状態測定部125と、指向性通信形式で送信された送信信号の受信品質を測定する指向性通信状態測定部135と、MIMO通信状態測定部125および指向性通信状態測定部135における測定結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記送信信号の送信側における通信方式を切り換える通信方式切り換え情報を生成する通信方式切り換え判定部140と、前記通信方式切り換え情報(通信方式識別情報)を前記送信側に送信するRF送信部155と、を設けた。
Moreover, according to Embodiment 1, the MIMO communication
こうすることにより、通信方式切り換え情報(通信方式識別情報)を受け取る送信側(基地局200)において実際の通信状況に応じた柔軟な通信方式の切り替えが可能となり、通信システムにおける通信容量、通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。 By doing so, the transmission side (base station 200) that receives the communication mode switching information (communication mode identification information) can be switched flexibly according to the actual communication status, and the communication capacity and communication quality in the communication system can be changed. It is possible to realize a wireless communication device that improves the above.
(実施の形態2)
実施の形態1においては、移動局100と基地局200との1対1の通信を前提に説明を行った。これに対して、実施の形態2においては複数の移動局100と基地局とが通信を行う場合について説明を行う。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the description has been made on the assumption of one-to-one communication between the
図3に示すように基地局300は、複数の移動局100(同図においては2つの移動局100−1および100−2)と通信を行っている。そして、基地局300と移動局100−1との間の通信は指向性通信が行われており、一方、基地局300と移動局100−2との間の通信はMIMO通信が行われている。
As shown in FIG. 3,
そして、実施の形態2の基地局300は、指向性通信を行っている移動局100−1に対する指向性を形成する際に、MIMO通信を行っている移動局100−2に対してはヌル方向(低利得方向)を向けるように指向性を制御する。こうすることにより、実際上基地局300から近距離に位置している可能性が高い、MIMO通信を行っている移動局100−2に対してはヌル方向(低利得方向)を向けることができるので、近距離に位置する無線通信装置への干渉を低減することができる。
When
図4に示すように基地局300は、送信ビーム形成部310と、送信ビーム形成部320とを有する。
As illustrated in FIG. 4, the
送信ビーム形成部310は、到来方向推定処理部220より移動局100−1および移動局100−2についての到来方向情報を入力する。また、送信ビーム形成部310は、通信方式切り換え制御部240より、通信を行っている移動局100の移動局識別情報と、当該移動局識別情報により特定される移動局100がどちらの通信を行うのかを示す通信方式識別情報を入力する。具体的には、指向性通信を行っている移動局100−1の識別情報と指向性通信を行う旨の通信方式識別情報とが対応づけられて入力される。また、MIMO通信を行っている移動局100−2の識別情報とMIMO通信を行う旨の通信方式識別情報とが対応づけられて入力される。
Transmit
そして、送信ビーム形成部310は、指向性通信を行っている移動局(ここでは、移動局100−1)に対する指向性を形成する際に、MIMO通信を行っている移動局(ここでは、移動局100−2)の方向に対してヌル方向(低利得方向)を向けるように指向性を形成する。
The transmission
送信ビーム形成部320は、到来方向推定処理部220より移動局100−1および移動局100−2についての到来方向情報を入力する。また、送信ビーム形成部320は、通信方式切り換え制御部240より、通信を行っている移動局100の移動局識別情報と、当該移動局識別情報により特定される移動局100がどちらの通信を行うのかを示す通信方式識別情報を入力する。具体的には、指向性通信を行っている移動局100−1の識別情報と指向性通信を行う旨の通信方式識別情報とが対応づけられて入力される。また、MIMO通信を行っている移動局100−2の識別情報とMIMO通信を行う旨の通信方式識別情報とが対応づけられて入力される。
Transmit
そして、送信ビーム形成部320は、指向性通信を行っている移動局(ここでは、移動局100−1)に対する指向性を形成する際に、MIMO通信を行っている移動局(ここでは、移動局100−2)の方向に対してヌル方向(低利得方向)を向けるように指向性を形成する。
The transmission
このように実施の形態2によれば、基地局300に、複数のアンテナ210と、送信信号をMIMO通信の形式に形成しアンテナ210を介して送信するMIMO送信処理部260と、送信信号を指向性通信の形式に形成しアンテナ210を介して送信する送信ビーム形成部310と、前記MIMO通信の通信品質および前記指向性通信の通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、MIMO送信処理部260および送信ビーム形成部310を切り換える通信方式切り換え制御部240とを設けた。
As described above, according to the second embodiment,
さらに基地局300は、第1の無線受信装置(ここでは、移動局100−1)および第2の無線受信装置(ここでは、移動局100−2)と通信する無線通信装置であって、前記第1および第2の無線受信装置の位置する方向を推定する到来方向推定処理部220を具備し、送信ビーム形成部310が、前記第1の無線受信装置と前記指向性通信を行い前記第2の無線受信装置と前記MIMO通信を行っているときに、推定された前記第1の無線受信装置の位置する方向に送信指向性を形成するとともに、前記第2の無線受信装置の位置する方向にヌル方向を向けるように前記送信指向性を形成する。
Furthermore, the
こうすることにより、実際上基地局300から近距離に位置している可能性が高い、MIMO通信を行っている移動局100−2に対してはヌル方向(低利得方向)を向けることができるので、近距離に位置する無線通信装置への干渉を低減することができる。
By doing so, the null direction (low gain direction) can be directed to the mobile station 100-2 performing MIMO communication, which is actually likely to be located at a short distance from the
(他の実施の形態)
実施の形態1および実施の形態2においては、移動局の通信方式切り換え判定部で通信方式(MIMO通信および指向性通信)の切り換えを行うか否かの判定(「切り換え判定」)を行った。しかしながら本発明はこれに限定されるものではなく、移動局から上記切り換え判定に必要な情報を基地局に送信し、基地局においてその情報を基に切り換え判定を行ってもよい。実施の形態1に適用した場合を例として説明する。
(Other embodiments)
In the first embodiment and the second embodiment, the communication system switching determination unit of the mobile station determines whether or not to switch communication systems (MIMO communication and directional communication) (“switching determination”). However, the present invention is not limited to this, and information necessary for the switching determination may be transmitted from the mobile station to the base station, and the base station may perform the switching determination based on the information. The case where it applies to Embodiment 1 is demonstrated as an example.
図5に示すように本実施の形態の移動局400は、通信状態情報取得部410を有する。この通信状態情報取得部410は、MIMO通信状態測定部125にて測定されたMIMO通信における受信SIRおよび指向性通信状態測定部135にて測定された指向性通信における受信SIRを入力する。そして、通信状態情報取得部410は、入力したMIMO通信における受信SIRおよび指向性通信における受信SIRの少なくともいずれか一方を、ダイバーシチ送信信号処理部145又はMIMO送信処理部150にて所定の処理を施した後、RF送信部155を介して基地局500に送信する。
As shown in FIG. 5,
図6に示すように本実施の形態の基地局500は、受信信号処理部510と、MIMO受信処理部520と、通信方式切り換え判定部530とを有する。
As shown in FIG. 6,
受信信号処理部510は、重みづけされた各受信信号を入力し、復調処理を行う。そして、復調処理後の受信信号に移動局400から送信された通信状態情報(すなわち、MIMO通信における受信SIRおよび指向性通信における受信SIR)が含まれる場合には、当該通信状態情報を通信方式切り換え判定部530に出力する。
Received
MIMO受信処理部520は、アンテナ210−1およびアンテナ210−4にて受信された受信信号に対応する、RF受信部215からの出力信号を入力し、MIMO復調を行う。そして、復調処理後の受信信号に移動局400から送信された通信状態情報が含まれる場合には、当該通信状態情報を通信方式切り換え判定部530に出力する。
The MIMO
通信方式切り換え判定部530は、移動局100の通信方式切り換え判定部140と同様に、MIMO通信における受信SIRおよび指向性通信状態測定部135にて測定された指向性通信における受信SIRの少なくともいずれか一方に基づいて、通信方式(MIMO通信および指向性通信)の切り換えを行うか否かの判定(「切り換え判定」)を行う。なお、この場合にも受信SIRの代わりにフレームエラーレートを用いてもよい。
Similar to communication method switching
このように、基地局500に、複数のアンテナ210と、送信信号をMIMO通信の形式に形成しアンテナ210を介して送信するMIMO送信処理部260と、送信信号を指向性通信の形式に形成しアンテナ210を介して送信する送信ビーム形成部255と、前記送信信号の受信側(移動局400)からフィードバックされるMIMO通信の通信品質および指向性通信の通信品質の少なくともいずれか一方に基づいて前記MIMO送信処理部260および前記送信ビーム形成部255の切り替えを判定する通信方式切り換え判定部530と、前記通信方式切り換え判定部530の判定結果に応じて前記MIMO送信処理部260および前記送信ビーム形成部255を切り換える通信方式切り換え制御部240とを設けた。
As described above, the
こうすることにより、MIMO通信の通信品質および指向性通信の通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、MIMO送信手段および指向性送信手段を切り換えるので、実際の通信状況に応じた柔軟な通信方式の切り替えが可能となり、通信システムにおける通信容量、通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。 By doing so, the MIMO transmission means and the directional transmission means are switched according to at least one of the communication quality of MIMO communication and the communication quality of directional communication, so that a flexible communication method according to the actual communication situation Switching is possible, and a wireless communication apparatus that improves communication capacity and communication quality in the communication system can be realized.
また、移動局400に、MIMO通信形式で送信された送信信号の受信品質を測定するMIMO通信状態測定部125と、指向性通信形式で送信された送信信号の受信品質を測定する指向性通信状態測定部135と、MIMO通信状態測定部125および指向性通信状態測定部135における測定結果の少なくともいずれか一方を、前記送信信号の送信側に送信する通信状態情報取得部410とを設けた。
Also, a MIMO communication
こうすることにより、通信方式切り換え情報(通信方式識別情報)を受け取る送信側(基地局500)において実際の通信状況に応じた柔軟な通信方式の切り替えが可能となり、通信システムにおける通信容量、通信品質を向上する無線通信装置を実現することができる。 By doing so, the transmission side (base station 500) that receives the communication mode switching information (communication mode identification information) can be switched flexibly according to the actual communication status, and the communication capacity and communication quality in the communication system can be changed. It is possible to realize a wireless communication device that improves the above.
本発明の無線通信装置は、通信容量、通信品質を向上する効果を有し、MIMO通信方式および指向性通信方式の切り替えが可能な無線通信装置として有用である。 The wireless communication device of the present invention has an effect of improving communication capacity and communication quality, and is useful as a wireless communication device capable of switching between the MIMO communication method and the directional communication method.
100、400 移動局
110、210 アンテナ
115、215 RF受信部
120、235、520 MIMO受信処理部
125 MIMO通信状態測定部
130 ダイバーシチ受信信号処理部
135 指向性通信状態測定部
140、530 通信方式切り換え判定部
145 ダイバーシチ送信信号処理部
150、260 MIMO送信処理部
155、280 RF送信部
200、300、500 基地局
220 到来方向推定処理部
225 受信ビーム形成部
230、510 受信信号処理部
240 通信方式切り換え制御部
245 バッファ
250 送信データ生成部
255、265、310、320 送信ビーム形成部
270 送信パイロット生成部
275 MIMO用パイロット生成部
410 通信状態情報取得部
100, 400 Mobile station 110, 210
Claims (4)
送信信号をMIMO通信の形式に形成し前記アンテナを介して送信するMIMO送信手段と、
送信信号を指向性通信の形式に形成し前記アンテナを介して送信する指向性送信手段と、
前記MIMO通信の通信品質および前記指向性通信の通信品質の少なくともいずれか一方に応じて、前記MIMO送信手段および前記指向性送信手段を切り換える通信方式切り換え制御手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 Multiple antennas,
MIMO transmission means for forming a transmission signal in the form of MIMO communication and transmitting via the antenna;
Directional transmission means for forming a transmission signal in the form of directional communication and transmitting via the antenna;
A communication mode switching control means for switching the MIMO transmission means and the directional transmission means in accordance with at least one of the communication quality of the MIMO communication and the communication quality of the directional communication;
A wireless communication apparatus comprising:
前記第1および第2の無線受信装置の位置する方向を推定する推定手段を具備し、
前記指向性送信手段は、前記第1の無線受信装置と前記指向性通信を行い前記第2の無線受信装置と前記MIMO通信を行っているときに、推定された前記第1の無線受信装置の位置する方向に前記送信指向性を形成するとともに、前記第2の無線受信装置の位置する方向にヌル方向を向けるように前記送信指向性を形成することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 A wireless communication device that communicates with a first wireless reception device and a second wireless reception device,
Comprising estimation means for estimating a direction in which the first and second wireless reception devices are located;
The directional transmission unit performs the directional communication with the first wireless reception device and performs the MIMO communication with the second wireless reception device. 2. The wireless communication according to claim 1, wherein the transmission directivity is formed in a direction in which the second wireless reception device is located, and the transmission directivity is formed so that a null direction is directed in a direction in which the second wireless reception device is located. apparatus.
前記MIMO送信手段は、互いの離間距離が前記搬送波の半波長より大きい前記アンテナのグループを用いて送信し、
前記指向性送信手段は、互いの離間距離が前記搬送波の半波長以下の前記アンテナのグループを用いて送信することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 Each antenna has a separation distance between adjacent antennas equal to or less than a half wavelength of the carrier wave,
The MIMO transmission means transmits using the group of antennas whose separation distance is larger than a half wavelength of the carrier wave,
2. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the directional transmission unit transmits the antenna using a group of antennas whose separation distance is equal to or less than a half wavelength of the carrier wave.
指向性通信形式で送信された送信信号の受信品質を測定する第2の受信品質測定手段と、
前記第1の受信品質測定手段および前記第2の受信品質測定手段における測定結果の少なくともいずれか一方に基づいて、前記送信信号の送信側における通信方式を切り換える通信方式切り換え情報を生成する通信方式切り換え情報生成手段と、
前記通信方式切り換え情報を前記送信側に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。 First reception quality measuring means for measuring reception quality of a transmission signal transmitted in the MIMO communication format;
Second reception quality measuring means for measuring reception quality of a transmission signal transmitted in a directional communication format;
Communication method switching for generating communication method switching information for switching the communication method on the transmission side of the transmission signal based on at least one of the measurement results in the first reception quality measurement unit and the second reception quality measurement unit Information generating means;
Transmitting means for transmitting the communication method switching information to the transmitting side;
A wireless communication apparatus comprising:
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