JP2008085922A - Multi-antenna transmission apparatus, multi-antenna transmission method and receiving apparatus - Google Patents

Multi-antenna transmission apparatus, multi-antenna transmission method and receiving apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a multi-antenna transmission apparatus, a multi-antenna transmission method and a receiving apparatus, which can perform multi-antenna transmission even with a broadband signal such as a pulse-based modulated signal and improve a transmission rate of the broadband signal. <P>SOLUTION: A control section 109 carries out switching control of an antenna for transmitting a modulated signal 103 in accordance with transmission data 101. By so doing, it becomes possible to estimate an antenna to which the modulated signal has been transmitted by use of a difference of multipath environments for each of transmission antennas 108A-108D. Therefore, it is possible to perform multi-antenna transmission by making effective use of delayed waves that have been the cause of deterioration of reception quality in broadband transmission. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、マルチアンテナ送信装置、マルチアンテナ送信方法及び受信装置に関し、例えばUWB(Ultra Wide Band)信号の一種であるパルスベースの変調信号を、複数アンテナを用いて送信する技術に関する。   The present invention relates to a multi-antenna transmission apparatus, a multi-antenna transmission method, and a reception apparatus, and more particularly to a technique for transmitting a pulse-based modulation signal, which is a kind of UWB (Ultra Wide Band) signal, using a plurality of antennas.

従来、パルスベースの変調信号を複数のアンテナを用いて伝送する技術として、図30に示すような構成が知られている(例えば非特許文献1参照)。   Conventionally, a configuration as shown in FIG. 30 is known as a technique for transmitting a pulse-based modulated signal using a plurality of antennas (see, for example, Non-Patent Document 1).

図30において、送信装置20は、送信データ1A、1Bをそれぞれパルスベース変調信号生成部2A、2Bに入力する。パルスベース変調信号生成部2A、2Bは、送信データ1A、1Bに応じたパルスベースの変調信号3A、3Bを生成し、これを出力する。フィルタ4A、4Bは、パルスベースの変調信号3A、3Bを入力とし、これらを帯域制限し、アンテナ5A、5Bに供給する。これにより、パルスベースの変調信号3A、3Bがアンテナ5A、5Bから電波として送信される。   In FIG. 30, the transmission apparatus 20 inputs transmission data 1A and 1B to pulse-based modulation signal generation units 2A and 2B, respectively. The pulse-based modulation signal generators 2A and 2B generate pulse-based modulation signals 3A and 3B corresponding to the transmission data 1A and 1B, and output them. The filters 4A, 4B receive the pulse-based modulation signals 3A, 3B, band-limit them, and supply them to the antennas 5A, 5B. Thereby, the pulse-based modulation signals 3A and 3B are transmitted as radio waves from the antennas 5A and 5B.

受信装置30は、アンテナ6X、6Yによって、送信装置20のアンテナ5A、5Bから送信された2つの変調信号の合成波を受信する。フィルタ8Xによってフィルタリングされた受信信号9Xはチャネル推定部10X及びMMSE(Minimum Mean Squared Error)処理部12に送出され、フィルタ8Yによってフィルタリングされた受信信号9Yはチャネル推定部10Y及びMMSE処理部12に送出される。   The receiving device 30 receives the combined wave of the two modulated signals transmitted from the antennas 5A and 5B of the transmitting device 20 by the antennas 6X and 6Y. Received signal 9X filtered by filter 8X is sent to channel estimation unit 10X and MMSE (Minimum Mean Squared Error) processing unit 12, and received signal 9Y filtered by filter 8Y is sent to channel estimation unit 10Y and MMSE processing unit 12. Is done.

チャネル推定部10X、10Yはそれぞれ、受信信号9X、9Yを入力とし、例えば受信信号9X、9Yに含まれる既知シンボル等を検出し、検出した既知シンボルに基づいてチャネル変動を推定し、チャネル変動推定信号11X、11Yを出力する。   The channel estimation units 10X and 10Y receive the received signals 9X and 9Y, respectively, detect, for example, known symbols included in the received signals 9X and 9Y, estimate channel fluctuations based on the detected known symbols, and estimate channel fluctuations. Signals 11X and 11Y are output.

MMSE処理部12は、受信信号9X、9Y及びチャネル変動推定信号11X、11Yを入力とし、MMSEアルゴリズムを実行することにより、空間上で多重された合成信号を分離し、パルスベースの変調信号3A、3Bに相当する変調信号13A、13Bを得る。   The MMSE processing unit 12 receives the received signals 9X and 9Y and the channel fluctuation estimation signals 11X and 11Y, and executes a MMSE algorithm to separate the combined signal multiplexed in space, and generates a pulse-based modulated signal 3A, Modulation signals 13A and 13B corresponding to 3B are obtained.

復調部14A、14Bはそれぞれ、パルスベースの変調信号13A、13Bを入力とし、これらを復調することで受信データ15A、15Bを得る。
“MMSE Detection for High Data Rate UWB MIMO Systems”in Proceeding of IEEE VTC2004 fall, pp.1463-1467, 2004年
The demodulation units 14A and 14B receive the pulse-based modulation signals 13A and 13B, respectively, and demodulate them to obtain reception data 15A and 15B.
“MMSE Detection for High Data Rate UWB MIMO Systems” in Proceeding of IEEE VTC2004 fall, pp.1463-1467, 2004

ところで、非特許文献1のように、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)通信システムで、UWB信号のように広帯域の信号を送信すると、マルチパス環境下のように遅延波の影響が大きい場合には、受信側で得られる受信データの誤り率特性が劣化する。つまり、シンボル間干渉が発生するため、受信品質が劣化する。   By the way, when a wideband signal such as a UWB signal is transmitted in a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) communication system as in Non-Patent Document 1, the influence of delay waves is large as in a multipath environment. The error rate characteristics of received data obtained on the receiving side deteriorate. That is, since intersymbol interference occurs, reception quality deteriorates.

このように、パルスベースの変調信号のような広帯域信号のデータ伝送速度を上げるために、マルチアンテナ通信技術を適用しようとしても、実際上、従来のMIMO受信技術を用いることは困難であるといった問題がある。   As described above, in order to increase the data transmission speed of a wideband signal such as a pulse-based modulation signal, it is actually difficult to use the conventional MIMO reception technique even if the multi-antenna communication technique is applied. There is.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、パルスベース変調信号のような広帯域の信号でもマルチアンテナ送信を可能とし、広帯域信号の伝送速度を向上し得るマルチアンテナ送信装置、マルチアンテナ送信方法及び受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 the above points, and enables multi-antenna transmission even with a wide-band signal such as a pulse-based modulation signal, and improves the transmission speed of the wide-band signal, and multi-antenna transmission. It is an object to provide a method and a receiving apparatus.

換言すると、本発明は、従来、遅延波の影響が大きい環境下でもマルチアンテナ通信が可能であったOFDM信号やスペクトル拡散信号といった信号に限定されず、すなわち送信信号の変調方式に拘束されずに、遅延波の影響が大きい環境下でもマルチアンテナ通信を行うことができるマルチアンテナ送信装置、マルチアンテナ送信方法及び受信装置を提供することを目的とする。   In other words, the present invention is not limited to a signal such as an OFDM signal or a spread spectrum signal that has conventionally been capable of multi-antenna communication even in an environment where the influence of delayed waves is large, that is, without being constrained by the modulation scheme of the transmission signal. An object of the present invention is to provide a multi-antenna transmission apparatus, a multi-antenna transmission method, and a reception apparatus that can perform multi-antenna communication even in an environment where the influence of delay waves is large.

本発明のマルチアンテナ送信装置は、複数のアンテナと、送信データに基づいて、UWB信号を生成するUWB信号生成手段と、前記複数のアンテナのうち、前記UWB信号生成部によって生成されたUWB信号を送信するアンテナを、前記送信データに応じて切換制御する送信アンテナ制御手段とを具備する構成を採る。   The multi-antenna transmission apparatus of the present invention includes a plurality of antennas, UWB signal generation means for generating a UWB signal based on transmission data, and a UWB signal generated by the UWB signal generation unit among the plurality of antennas. A configuration is provided that includes transmission antenna control means for switching and controlling a transmitting antenna according to the transmission data.

また、本発明のマルチアンテナ送信方法は、送信データに基づいて、UWB信号を生成するUWB信号生成ステップと、複数の送信アンテナのうち、UWB信号生成ステップで生成したUWB信号を送信するアンテナを、前記送信データに応じて切換制御する送信アンテナ制御ステップとを含むようにする。   Moreover, the multi-antenna transmission method of the present invention includes a UWB signal generation step for generating a UWB signal based on transmission data, and an antenna for transmitting the UWB signal generated in the UWB signal generation step among a plurality of transmission antennas. And a transmission antenna control step of performing switching control according to the transmission data.

この構成及び方法によれば、UWB信号は、どの送信アンテナから送信されたかで、受信波形が大きく異なる(相関性が低い)ので、受信側が、受信波形に基づいて、どの送信アンテナで送信が行われたかを容易かつ的確に識別できる。ここで、送信アンテナ制御手段(送信アンテナ制御ステップ)によって、送信するアンテナと、送信データとが対応付けられた送信制御が行われているので、受信側では、送信が行われたと識別した送信アンテナに基づいて、その送信アンテナに対応付けられた送信データ(受信データ)を得ることができる。   According to this configuration and method, since the reception waveform differs greatly (low correlation) depending on which transmission antenna the UWB signal is transmitted from, the reception side performs transmission using which transmission antenna based on the reception waveform. It is easy and accurate to identify Here, the transmission antenna control means (transmission antenna control step) performs transmission control in which the antenna to be transmitted and transmission data are associated with each other. Therefore, on the reception side, the transmission antenna identified as having been transmitted. Based on, transmission data (reception data) associated with the transmission antenna can be obtained.

このように、本発明によれば、UWB信号のような広帯域の信号のマルチアンテナ送信が可能となり、広帯域信号の伝送速度を向上させることができる。   Thus, according to the present invention, multi-antenna transmission of a broadband signal such as a UWB signal is possible, and the transmission rate of the broadband signal can be improved.

本発明の発明者らは、パルスベース変調信号のような広帯域信号においては、受信時に各送信アンテナ間の信号相関が低くなるということは、受信時に各送信アンテナ間の信号の独立性が強いこと意味することに着目し、これを積極的に用いることで本発明に至った。   The inventors of the present invention show that in wideband signals such as pulse-based modulated signals, the signal correlation between the transmitting antennas is low at the time of reception, which means that the independence of signals between the transmitting antennas is strong at the time of reception. Focusing on the meaning, the present invention was reached by actively using it.

本発明では、先ず、各送信アンテナから異なる時間に広帯域信号を送信し、受信側で各送信アンテナから送信された広帯域信号の受信波形を各送信アンテナ毎に記憶しておく。この受信波形は、各送信アンテナ間で相関性が低い(すなわち独立性が高い)ものとなる。この前処理の後に、マルチアンテナ送信装置からデータの送信を開始する。このとき、マルチアンテナ送信装置は、送信データに応じて、広帯域信号を送信するアンテナを切換制御する。例えばデータ「1」を送信する場合には第1の送信アンテナから広帯域信号を送信し、データ「0」を送信する場合には第2の送信アンテナから広帯域信号を送信する。つまり、どの送信アンテナから広帯域信号を送信するのかによって、データが決定することになる。   In the present invention, first, a wideband signal is transmitted from each transmission antenna at a different time, and a reception waveform of the wideband signal transmitted from each transmission antenna is stored for each transmission antenna on the reception side. This received waveform has low correlation (that is, high independence) between the transmission antennas. After this preprocessing, data transmission is started from the multi-antenna transmission apparatus. At this time, the multi-antenna transmission apparatus performs switching control of the antenna that transmits the broadband signal according to the transmission data. For example, when transmitting data “1”, a wideband signal is transmitted from the first transmission antenna, and when transmitting data “0”, a wideband signal is transmitted from the second transmission antenna. That is, the data is determined depending on from which transmission antenna the broadband signal is transmitted.

受信側では、第1の送信アンテナから送信された広帯域信号の受信波形と、第2の送信アンテナから送信された広帯域信号の受信波形とが大きく異なるので、予め記憶しておいた受信波形に基づいて、現在、どちらの送信アンテナから信号が送信されたかを的確に判断できる。これにより、データ「1」が送信されたか、データ「0」が送信されたかを判断できる。   On the reception side, the reception waveform of the wideband signal transmitted from the first transmission antenna and the reception waveform of the wideband signal transmitted from the second transmission antenna are greatly different, and therefore based on the reception waveform stored in advance. Thus, it can be accurately determined from which transmission antenna the signal is currently transmitted. Accordingly, it can be determined whether data “1” is transmitted or data “0” is transmitted.

このように、本発明の一つの特徴は、広帯域信号をマルチアンテナ送信した場合には、どのアンテナから信号を送信したかで、受信波形が大きく異なる(独立性が強い)ことを有効活用して、広帯域の信号のマルチアンテナ送信を可能とし、広帯域信号の伝送速度を向上できるようにしたものである。   As described above, one feature of the present invention is that when a wideband signal is transmitted by multi-antenna, it is effectively utilized that the received waveform is greatly different (strong independence) depending on which antenna the signal is transmitted from. This enables multi-antenna transmission of a wideband signal and improves the transmission speed of the wideband signal.

また、本発明の一つの特徴は、アンテナの配置と、送信データのビットとの関係がグレイ符号化の関係となるように、送信するアンテナを切換制御する点である。これにより、受信側での受信データの誤り率特性を一段と向上させることができるようになる。   In addition, one feature of the present invention is that the transmission antenna is switched and controlled so that the relationship between the antenna arrangement and the bit of the transmission data is a gray coding relationship. As a result, it is possible to further improve the error rate characteristics of received data on the receiving side.

さらに、本発明では、マルチアンテナ送信を行うにあたって、高速データ伝送を可能としつつ、受信データの誤り率特性を向上させるための種々の工夫を行った。それらの工夫については、以下の実施の形態で詳しく説明する。   Furthermore, in the present invention, when performing multi-antenna transmission, various measures have been taken to improve the error rate characteristics of received data while enabling high-speed data transmission. These ideas will be described in detail in the following embodiments.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1に、本発明の実施の形態1に係る送信装置の構成例を示す。送信装置100は、送信データ101をパルスベース変調信号生成部102及び制御部109に入力する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration example of a transmission apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The transmission apparatus 100 inputs the transmission data 101 to the pulse-based modulation signal generation unit 102 and the control unit 109.

パルスベース変調信号生成部102は、送信データ101に基づく、パルスベースの変調信号103を生成し、これを各アンテナ108A〜108Dに対応して設けられた、オンオフスイッチ104A〜104Dに送出する。具体的には、パルスベース変調信号生成部102は、送信データ101に応じて、1シンボル区間内のパルスの位置や、パルスの位相、振幅等の異なるパルスベースの変調信号103を生成する。   The pulse-based modulation signal generation unit 102 generates a pulse-based modulation signal 103 based on the transmission data 101, and sends this to the on / off switches 104A to 104D provided corresponding to the antennas 108A to 108D. Specifically, the pulse-based modulation signal generation unit 102 generates a pulse-based modulation signal 103 having different pulse positions, pulse phases, amplitudes, and the like in one symbol period according to the transmission data 101.

制御部109は、フレーム構成信号110を生成し、これをオンオフスイッチ104A〜104Dに送出する。制御部109は、このフレーム構成信号110を生成するにあたって、送信データ101を参照する。フレーム構成信号110の内容及びフレーム構成信号110による送信制御については、後に詳しく説明する。   The control unit 109 generates a frame configuration signal 110 and sends it to the on / off switches 104A to 104D. The control unit 109 refers to the transmission data 101 when generating the frame configuration signal 110. Details of the frame configuration signal 110 and transmission control by the frame configuration signal 110 will be described in detail later.

オンオフスイッチ104A〜104Dはそれぞれ、フレーム構成信号110に基づいてオンオフ制御され、オン制御された場合、パルスベースの変調信号103を、変調信号105A〜105Dとして出力するようになっている。   Each of the on / off switches 104A to 104D is on / off controlled based on the frame configuration signal 110. When the on / off switches 104A to 104D are on controlled, the pulse-based modulation signal 103 is output as the modulation signals 105A to 105D.

フィルタ106A〜106Dはそれぞれ、パルスベースの変調信号105A〜105Dを入力とし、帯域制限を行い、帯域制限されたパルスベースの変調信号107A〜107Dをアンテナ108A〜108Dに送出する。   Each of the filters 106A to 106D receives the pulse-based modulation signals 105A to 105D, performs band limitation, and transmits the band-limited pulse-based modulation signals 107A to 107D to the antennas 108A to 108D.

図2に、送信装置100が送信する変調信号のフレーム構成例を示す。横軸は時間を示している。送信装置100は、アンテナ108A、アンテナ108B、アンテナ108C、アンテナ108Dからそれぞれ、図2に示すようなフレーム構成の変調信号を送信する。なお、図では、アンテナ108AをアンテナA、アンテナ108BをアンテナB、アンテナ108CをアンテナC、アンテナ108DをアンテナDと略記している。   FIG. 2 shows a frame configuration example of the modulated signal transmitted by the transmission apparatus 100. The horizontal axis indicates time. Transmitting apparatus 100 transmits a modulated signal having a frame configuration as shown in FIG. 2 from antenna 108A, antenna 108B, antenna 108C, and antenna 108D. In the figure, the antenna 108A is abbreviated as the antenna A, the antenna 108B as the antenna B, the antenna 108C as the antenna C, and the antenna 108D as the antenna D.

送信装置100は、時間0では、全てのアンテナ108A〜アンテナ108Dから、受信装置が信号検出、時間、周波数同期を獲得するための同期シンボルを送信する。すなわち、時間0では、全てのオンオフスイッチ104A〜104Dがオン制御される。   At time 0, the transmission apparatus 100 transmits a synchronization symbol for the reception apparatus to acquire signal detection, time, and frequency synchronization from all the antennas 108A to 108D. That is, at time 0, all the on / off switches 104A to 104D are on-controlled.

時間1では、アンテナ108Aからのみ、受信装置でチャネル変動を推定するためのパイロットシンボルが送信される(パルスが送信される)。一方で、アンテナ108B、アンテナ108C、アンテナ108Dからは、ガードシンボルが送信される(パルスが送信されない)。すなわち、時間1では、オンオフスイッチ104Aのみがオン制御される。   At time 1, a pilot symbol for estimating channel fluctuation is transmitted from the receiving apparatus only from antenna 108A (a pulse is transmitted). On the other hand, a guard symbol is transmitted from antenna 108B, antenna 108C, and antenna 108D (a pulse is not transmitted). That is, at time 1, only the on / off switch 104A is on-controlled.

時間2では、アンテナ108Bからのみ、パイロットシンボルが送信される(パルスが送信される)。一方で、アンテナ108A、アンテナ108C、アンテナ108Dからは、ガードシンボルが送信される(パルスが送信されない)。すなわち、時間2では、オンオフスイッチ104Bのみがオン制御される。   At time 2, pilot symbols are transmitted (pulses are transmitted) only from antenna 108B. On the other hand, a guard symbol is transmitted (no pulse is transmitted) from antenna 108A, antenna 108C, and antenna 108D. That is, at time 2, only the on / off switch 104B is on-controlled.

時間3では、アンテナ108Cからのみ、パイロットシンボルが送信される(パルスが送信される)。一方で、アンテナ108A、アンテナ108B、アンテナ108Dからは、ガードシンボルが送信される(パルスが送信されない)。すなわち、時間3では、オンオフスイッチ104Cのみがオン制御される。   At time 3, pilot symbols are transmitted (pulses are transmitted) only from antenna 108C. On the other hand, a guard symbol is transmitted from the antenna 108A, antenna 108B, and antenna 108D (no pulse is transmitted). That is, at time 3, only the on / off switch 104C is on-controlled.

時間4では、アンテナ108Dからのみ、パイロットシンボルが送信される(パルスが送信される)。一方で、アンテナ108A、アンテナ108B、アンテナ108Cからは、ガードシンボルが送信される(パルスが送信されない)。すなわち、時間4では、オンオフスイッチ104Dのみがオン制御される。   At time 4, pilot symbols are transmitted (pulses are transmitted) only from antenna 108D. On the other hand, a guard symbol is transmitted from antenna 108A, antenna 108B, and antenna 108C (a pulse is not transmitted). That is, at time 4, only the on / off switch 104D is on-controlled.

時間5から時間9では、データシンボルが送信される。このデータシンボルの送信制御については、後述する。   From time 5 to time 9, data symbols are transmitted. This data symbol transmission control will be described later.

図3は、アンテナ108Aにおいて、時間1から時間4で送信される信号のイメージを示したものである。図3(b)において、横軸時間、縦軸振幅である。時間1では、パルスが送信されるがその他の時間2〜4ではパルスが送信されない。アンテナ108B、アンテナ108C、アンテナ108Dから送信される信号も、パイロットシンボル(パルス)が送信される時間が異なるだけで、同様な波形となる。   FIG. 3 shows an image of a signal transmitted from time 1 to time 4 in the antenna 108A. In FIG. 3B, the horizontal axis time and the vertical axis amplitude. At time 1, a pulse is transmitted, but at other times 2 to 4, no pulse is transmitted. The signals transmitted from the antenna 108B, the antenna 108C, and the antenna 108D also have similar waveforms except that the time for transmitting the pilot symbol (pulse) is different.

このようにすることで、各アンテナ108A〜108Dから送信されたパイロットシンボルを、受信装置で干渉なく受信させることができる。   In this way, the pilot symbols transmitted from the antennas 108A to 108D can be received without interference by the receiving device.

次に、時間5から時間9で送信するデータシンボルの送信制御について、図4を用いて詳しく説明する。   Next, transmission control of data symbols transmitted from time 5 to time 9 will be described in detail with reference to FIG.

図4において、横軸は時間であり、時間5では“00”、時間6では“01”、時間7では“10”、時間8では“11”のように、単位期間ごとに2ビットのデータを送信する場合を示している(図4(a))。   In FIG. 4, the horizontal axis is time, and data of 2 bits per unit period such as “00” at time 5, “01” at time 6, “10” at time 7, and “11” at time 8. Is transmitted (FIG. 4A).

本実施の形態においては、送信するビットに応じてパルスを送信するアンテナ(図中“ON”で示すアンテナ)を変更するようになっている。   In this embodiment, an antenna (an antenna indicated by “ON” in the figure) that transmits a pulse is changed according to a bit to be transmitted.

図4の場合には、時間5では、“00”の2ビットのデータを送信するために、アンテナAからのみパルスを送信し(“ON”)、他のアンテナからはパルスを送信しない(“OFF”)。同様に、時間6では、“01”の2ビットのデータを送信するために、アンテナBからのみパルスを送信し(“ON”)、他のアンテナからはパルスを送信しない(“OFF”)。時間7では、“10”の2ビットのデータを送信するために、アンテナCからのみパルスを送信し(“ON”)、他のアンテナからはパルスを送信しない(“OFF”)。時間8では、“11”の2ビットのデータを送信するために、アンテナDからのみパルスを送信し(“ON”)、他のアンテナからはパルスを送信しない(“OFF”)。図4(b)は、時間5から時間8において、横軸時間、縦軸振幅としたときの、各アンテナから送信される信号の波形を示した図である。   In the case of FIG. 4, at time 5, in order to transmit 2-bit data of “00”, a pulse is transmitted only from the antenna A (“ON”), and no pulse is transmitted from other antennas (“ OFF ”). Similarly, at time 6, in order to transmit 2-bit data of “01”, a pulse is transmitted only from the antenna B (“ON”), and a pulse is not transmitted from other antennas (“OFF”). At time 7, in order to transmit 2-bit data of “10”, a pulse is transmitted only from the antenna C (“ON”), and no pulse is transmitted from other antennas (“OFF”). At time 8, in order to transmit 2-bit data of “11”, a pulse is transmitted only from the antenna D (“ON”), and no pulse is transmitted from other antennas (“OFF”). FIG. 4B is a diagram illustrating waveforms of signals transmitted from the respective antennas when the horizontal axis time and the vertical axis amplitude are set from time 5 to time 8.

このように、送信するビットに応じて、パルスベースの変調信号を送信するアンテナを切換制御したことにより、受信側ではどのデータが送信されたかを識別できる。何故なら、上述したように、パルスベースの変調信号は、どのアンテナから信号を送信したかで、受信波形が大きく異なる(独立性が強い)ので、受信側では受信波形に基づいてどの送信アンテナから送信されたパルスなのかを識別でき、その送信アンテナに割り当てられたビットを受信データとすることができるからである。   In this way, by switching control of the antenna that transmits the pulse-based modulation signal according to the bit to be transmitted, it is possible to identify which data has been transmitted on the receiving side. This is because, as described above, a pulse-based modulated signal has a greatly different reception waveform (strong independence) depending on which antenna the signal is transmitted from. This is because the transmitted pulse can be identified and the bit assigned to the transmitting antenna can be used as received data.

本実施の形態の送信方法を用いれば、送信アンテナ数を増やすほど、送信アンテナに割り当てるビット数を増やすことができるので、時間当たりに送信できるデータ量を増やすことができる。また、マルチパスによる各送信アンテナの受信波形の独立性を積極的に活用しているので、一般的には受信品質の劣化要因となるマルチパスによる悪影響を受けることがない。つまり、本実施の形態の送信方法は、マルチパス環境下ほど、有効であると言うこともできる。   If the transmission method of this Embodiment is used, since the number of bits allocated to a transmission antenna can be increased, so that the number of transmission antennas is increased, the data amount which can be transmitted per time can be increased. In addition, since the independence of the reception waveform of each transmission antenna by multipath is actively utilized, there is generally no adverse effect due to multipath, which is a cause of deterioration in reception quality. That is, it can be said that the transmission method of the present embodiment is more effective in a multipath environment.

図5に、本実施の形態における受信装置の構成例を示す。受信装置500は、送信装置100から送信された信号を受信して復調する。受信装置500は、受信アンテナ501で受信した受信信号502をフィルタ503に入力する。フィルタ503は、フィルタリング後の受信信号504を復調部505に送出する。復調部505は、受信信号504を復調することにより、受信データ506を得る。   FIG. 5 shows a configuration example of the receiving apparatus in this embodiment. The receiving device 500 receives and demodulates the signal transmitted from the transmitting device 100. The receiving apparatus 500 inputs the received signal 502 received by the receiving antenna 501 to the filter 503. The filter 503 sends the received signal 504 after filtering to the demodulator 505. Demodulation section 505 obtains received data 506 by demodulating received signal 504.

図6に、復調部505の構成例を示す。復調部505は、受信信号504を、同期部602、波形記憶部604A〜604D及び相関演算部606A〜606Dに入力する。   FIG. 6 shows a configuration example of the demodulation unit 505. Demodulation section 505 inputs received signal 504 to synchronization section 602, waveform storage sections 604A to 604D, and correlation calculation sections 606A to 606D.

同期部602は、受信信号504に含まれる、図2の同期用シンボルを検出し、この同期用シンボルに基づいて時間同期及び周波数同期をとり、これらの同期のための制御信号603を波形記憶部604A〜604D、相関演算部606A〜606D及び判定部608に送出する。   The synchronization unit 602 detects the synchronization symbol shown in FIG. 2 included in the received signal 504, performs time synchronization and frequency synchronization based on the synchronization symbol, and transmits a control signal 603 for these synchronizations to the waveform storage unit. 604A to 604D, correlation calculation units 606A to 606D, and determination unit 608.

波形記憶部604Aは、制御信号603に基づくタイミングで、受信信号504から、図2のアンテナAから送信されたパイロットシンボルの受信波形を抽出し、これを記憶すると共に、その記憶したパイロットシンボルの受信波形信号605Aを相関演算部606Aに送出する。同様に、波形記憶部604Bは、制御信号603に基づくタイミングで、受信信号504から、図2のアンテナBから送信されたパイロットシンボルの受信波形を抽出し、これを記憶すると共に、その記憶したパイロットシンボルの受信波形信号605Bを相関演算部606Bに送出する。同様に、波形記憶部604Cは、制御信号603に基づくタイミングで、受信信号504から、図2のアンテナCから送信されたパイロットシンボルの受信波形を抽出し、これを記憶すると共に、その記憶したパイロットシンボルの受信波形信号605Cを相関演算部606Cに送出する。同様に、波形記憶部604Dは、制御信号603に基づくタイミングで、受信信号504から、図2のアンテナDから送信されたパイロットシンボルの受信波形を抽出し、これを記憶すると共に、その記憶したパイロットシンボルの受信波形信号605Dを相関演算部606Dに送出する。   The waveform storage unit 604A extracts the received waveform of the pilot symbol transmitted from the antenna A of FIG. 2 from the received signal 504 at the timing based on the control signal 603, stores this, and receives the stored pilot symbol. The waveform signal 605A is sent to the correlation calculation unit 606A. Similarly, the waveform storage unit 604B extracts the received waveform of the pilot symbol transmitted from the antenna B of FIG. 2 from the received signal 504 at the timing based on the control signal 603, stores this, and stores the stored pilot. The symbol reception waveform signal 605B is sent to the correlation calculation unit 606B. Similarly, the waveform storage unit 604C extracts the received waveform of the pilot symbol transmitted from the antenna C in FIG. 2 from the received signal 504 at the timing based on the control signal 603, stores this, and stores the stored pilot. The symbol reception waveform signal 605C is sent to the correlation calculation unit 606C. Similarly, the waveform storage unit 604D extracts the received waveform of the pilot symbol transmitted from the antenna D of FIG. 2 from the received signal 504 at the timing based on the control signal 603, stores this, and stores the stored pilot. The symbol reception waveform signal 605D is sent to the correlation calculation unit 606D.

相関演算部606Aは、受信信号504と、アンテナAから送信されたパイロットシンボルの受信波形信号605Aとの相関演算を行うことで、相関値信号607Aを得る。同様に、相関演算部606Bは、受信信号504と、アンテナBから送信されたパイロットシンボルの受信波形信号605Bとの相関演算を行うことで、相関値信号607Bを得る。同様に、相関演算部606Cは、受信信号504と、アンテナCから送信されたパイロットシンボルの受信波形信号605Cとの相関演算を行うことで、相関値信号607Cを得る。同様に、相関演算部606Dは、受信信号504と、アンテナDから送信されたパイロットシンボルの受信波形信号605Dとの相関演算を行うことで、相関値信号607Dを得る。   Correlation calculation section 606A obtains correlation value signal 607A by performing correlation calculation between reception signal 504 and reception waveform signal 605A of the pilot symbol transmitted from antenna A. Similarly, correlation calculation section 606B obtains correlation value signal 607B by performing correlation calculation between received signal 504 and received waveform signal 605B of the pilot symbol transmitted from antenna B. Similarly, correlation calculation section 606C obtains correlation value signal 607C by performing correlation calculation between received signal 504 and received waveform signal 605C of the pilot symbol transmitted from antenna C. Similarly, correlation calculation section 606D obtains correlation value signal 607D by performing correlation calculation between reception signal 504 and reception waveform signal 605D of the pilot symbol transmitted from antenna D.

判定部608は、制御信号603に基づくタイミングで(具体的には、1データシンボル区間毎に)、相関値信号607A、607B、607C、607Dの大きさを比較し、最も値の大きかった相関値信号を検出し、その相関値信号に対応する送信アンテナからパルスが送信されたと判断し、その送信アンテナに割り当てられているビットを受信データ506として出力する。例えば、あるデータシンボル区間で、相関値信号607Aが最も値が大きかった場合には、アンテナAからパルスベースの変調信号が送信されたと判断し、図4(a)に示すように、アンテナAに割り当てられたビット“00”を受信データ506として出力する。   The determination unit 608 compares the magnitudes of the correlation value signals 607A, 607B, 607C, and 607D at the timing based on the control signal 603 (specifically, for each data symbol period), and the correlation value having the largest value. The signal is detected, it is determined that a pulse is transmitted from the transmission antenna corresponding to the correlation value signal, and the bits assigned to the transmission antenna are output as reception data 506. For example, if the correlation value signal 607A has the largest value in a certain data symbol period, it is determined that a pulse-based modulation signal is transmitted from the antenna A, and the antenna A is connected to the antenna A as shown in FIG. The assigned bit “00” is output as received data 506.

図7及び図8を用いて、図6の相関演算部606A及び判定部608についてさらに詳しく説明する。   The correlation calculation unit 606A and the determination unit 608 in FIG. 6 will be described in more detail with reference to FIGS.

図7において、送信アンテナ108A〜108Dから送信されたパルスベース変調信号の変調信号はそれぞれ異なる伝搬環境の影響を受けた後、受信アンテナ501に到達する。このとき、特に、本実施の形態のように、パルスベースの変調信号を送信するUWB(Ultra Wide Band)システムでは、マルチパスの影響を大きく受ける。また、マルチパスの影響の受け方が、アンテナ配置に起因して、送信アンテナ108A〜108D毎に大きく異なる。本発明は、この点を有効に利用したものである。   In FIG. 7, the modulated signals of the pulse-based modulated signals transmitted from the transmitting antennas 108 </ b> A to 108 </ b> D reach the receiving antenna 501 after being affected by different propagation environments. At this time, in particular, as in this embodiment, a UWB (Ultra Wide Band) system that transmits a pulse-based modulated signal is greatly affected by multipath. In addition, how to be affected by the multipath greatly differs for each of the transmission antennas 108A to 108D due to the antenna arrangement. The present invention effectively utilizes this point.

図2において、時間1ではアンテナAからのみパイロット信号が送信されるため、受信装置において、時間1で得られる波形は、アンテナAから送信された変調信号が伝搬の影響を受けた波形となる(図7(a))。同様に、時間2ではアンテナBからのみパイロット信号が送信されるため、受信装置において、時間2で得られる波形は、アンテナBから送信された変調信号が伝搬の影響を受けた波形となる(図7(b))。同様に、時間3ではアンテナCからのみパイロット信号が送信されるため、受信装置において、時間3で得られる波形は、アンテナCから送信された変調信号が伝搬の影響を受けた波形となる(図7(c))。同様に、時間4ではアンテナDからのみパイロット信号が送信されるため、受信装置において、時間4で得られる波形は、アンテナDから送信された変調信号が伝搬の影響を受けた波形となる(図7(d))。   In FIG. 2, since the pilot signal is transmitted only from antenna A at time 1, the waveform obtained at time 1 in the receiving apparatus is a waveform in which the modulated signal transmitted from antenna A is affected by propagation ( FIG. 7 (a)). Similarly, since the pilot signal is transmitted only from antenna B at time 2, the waveform obtained at time 2 in the receiving apparatus is a waveform in which the modulated signal transmitted from antenna B is affected by propagation (FIG. 7 (b)). Similarly, since the pilot signal is transmitted only from antenna C at time 3, the waveform obtained at time 3 in the receiving device is a waveform in which the modulated signal transmitted from antenna C is affected by propagation (FIG. 7 (c)). Similarly, since the pilot signal is transmitted only from antenna D at time 4, the waveform obtained at time 4 in the receiving apparatus is a waveform in which the modulated signal transmitted from antenna D is affected by propagation (FIG. 7 (d)).

ここで、図7(a)の波形が図6の波形記憶部604Aに記憶され、図7(b)の波形が波形記憶部604Bに記憶され、図7(c)の波形が波形記憶部604Cに記憶され、図7(d)の波形が波形記憶部604Dに記憶される。   Here, the waveform in FIG. 7A is stored in the waveform storage unit 604A in FIG. 6, the waveform in FIG. 7B is stored in the waveform storage unit 604B, and the waveform in FIG. 7C is stored in the waveform storage unit 604C. And the waveform of FIG. 7D is stored in the waveform storage unit 604D.

つまり、図6の波形記憶部604A〜604D(図では単に波形記憶部A〜Dと略記している)には、図8(a)に示すような波形が記憶される。図8(b)は、図2の時間5のデータシンボルの受信波形の一例を示している。   That is, waveforms as shown in FIG. 8A are stored in the waveform storage units 604A to 604D (simply abbreviated as waveform storage units A to D in the figure) in FIG. FIG. 8B shows an example of the reception waveform of the data symbol at time 5 in FIG.

ここで、例えば、図2の時間5のデータシンボルで、図4(a)のように、“00”のデータを送信するために、アンテナAから変調信号が送信されたものとする。すると、受信側では、図7(a)に近い波形が、時間5で受信されることになる(図8(b)参照)。   Here, for example, it is assumed that a modulated signal is transmitted from the antenna A to transmit “00” data as shown in FIG. Then, on the receiving side, a waveform close to FIG. 7A is received at time 5 (see FIG. 8B).

この場合、図6のように、受信信号と記憶されている波形との相関演算を行うと、波形記憶部Aとの相関値が最も大きい値を示す可能性が高い。したがって、図6の判定部608では、相関の高い信号に対応するデータ(この場合“00”)を受信データ506として判定すればよい。   In this case, as shown in FIG. 6, when the correlation calculation between the received signal and the stored waveform is performed, there is a high possibility that the correlation value with the waveform storage unit A will be the largest value. Therefore, the determination unit 608 in FIG. 6 may determine data (in this case, “00”) corresponding to a highly correlated signal as the reception data 506.

このように、本実施の形態によれば、送信するビットに応じて、パルスベースの変調信号を送信するアンテナを切換制御するようにしたことにより、パルスベース変調信号のような広帯域の信号のマルチアンテナ送信を可能とし、送信アンテナ数に増加に見合った伝送速度の向上を達成することができる。   As described above, according to the present embodiment, by switching and controlling the antenna that transmits the pulse-based modulation signal in accordance with the bit to be transmitted, a multiband of a wideband signal such as the pulse-based modulation signal can be obtained. Antenna transmission is possible, and an improvement in transmission rate commensurate with the increase in the number of transmission antennas can be achieved.

また、受信側では、変調信号が送信されたアンテナを、アンテナごとのマルチパス環境の違いを利用して推定するようにしたことにより、従来の広帯域通信では受信品質を劣化させる原因であった遅延波を有効活用して、誤り率特性の良い受信データを得ることができるようになる。   On the receiving side, the antenna that transmitted the modulated signal is estimated using the difference in the multipath environment for each antenna. It is possible to obtain received data with good error rate characteristics by effectively utilizing waves.

次に、さらに一段と誤り率特性の良い受信データを得ることができる方法を提示する。その方法とは、送信アンテナの配置を考慮して、送信アンテナへのビット割り当てに、グレイ符号化を適用することである。   Next, a method capable of obtaining received data with even better error rate characteristics will be presented. The method is to apply gray coding to the bit allocation to the transmission antenna in consideration of the arrangement of the transmission antenna.

図9及び図10に、本実施の形態における送信装置の送信アンテナAN_A〜AN_Dの設置位置の関係と、各送信アンテナAN_A〜AN_Dへの送信ビットの割り当ての一例を示している。   9 and 10 show an example of the relationship between the installation positions of the transmission antennas AN_A to AN_D of the transmission apparatus according to the present embodiment and the assignment of transmission bits to the transmission antennas AN_A to AN_D.

図9のように、直線的に送信アンテナAN_A〜AN_Dが配置されている場合を考える。この場合、アンテナ間の距離が狭い程、アンテナ相関(受信波形の相関)が高くなる可能性が高い。例えば、送信アンテナAN_Aと送信アンテナAN_Bのアンテナ相関は、送信アンテナAN_Aと送信アンテナAN_Dのアンテナ相関より大きい。これを考慮して、本実施の形態では、距離の離れた送信アンテナ間ほど、ビットの異なる割り当てを行う。例えば、図9において、隣接する送信アンテナ間(AN_AとAN_B、AN_BとAN_D、AN_DとAN_C)では2ビットのうち1ビットしか異ならないのに対して、1つおきの送信アンテナ間(AN_AとAN_D、AN_BとAN_C)では2ビット全てが異なるようなビット割り当てがなされている。   Consider a case where transmission antennas AN_A to AN_D are linearly arranged as shown in FIG. In this case, the smaller the distance between the antennas, the higher the possibility that the antenna correlation (reception waveform correlation) increases. For example, the antenna correlation between the transmission antenna AN_A and the transmission antenna AN_B is larger than the antenna correlation between the transmission antenna AN_A and the transmission antenna AN_D. In consideration of this, in the present embodiment, different bit allocation is performed between transmission antennas that are farther away. For example, in FIG. 9, only one bit out of two bits differs between adjacent transmit antennas (AN_A and AN_B, AN_B and AN_D, and AN_D and AN_C), whereas every other transmit antenna (AN_A and AN_D). , AN_B and AN_C) have bit assignments such that all two bits are different.

図10のように、正方形状に送信アンテナAN_A〜AN_Dが配置されている場合も同様に、距離の離れた送信アンテナ間ほど、ビットの異なる割り当てを行う。例えば、図10において、隣接する送信アンテナ間(AN_AとAN_B、AN_BとAN_D、AN_DとAN_C)では2ビットのうち1ビットしか異ならないのに対して、対角線上の送信アンテナ間(AN_AとAN_D、AN_BとAN_C)では2ビット全てが異なるようなビット割り当てがなされている。   Similarly, when the transmission antennas AN_A to AN_D are arranged in a square shape as shown in FIG. 10, different allocation of bits is performed between transmission antennas that are farther away. For example, in FIG. 10, only one bit out of two bits differs between adjacent transmit antennas (AN_A and AN_B, AN_B and AN_D, AN_D and AN_C), whereas between transmit antennas on a diagonal line (AN_A and AN_D, In AN_B and AN_C), bit allocation is performed such that all two bits are different.

このように、送信アンテナ配置によるアンテナ相関の大きさを考慮して、送信アンテナへのビット割り当てに、グレイ符号化を適用した。換言すれば、複数の送信アンテナの配置と、送信データのビットとの関係がグレイ符号化の関係となるように、送信するアンテナを切換制御した。これにより、受信時のビット誤り率を低下させることができる。   As described above, the gray coding is applied to the bit allocation to the transmission antenna in consideration of the magnitude of the antenna correlation depending on the transmission antenna arrangement. In other words, the antenna to be transmitted is controlled so that the relationship between the arrangement of the plurality of transmission antennas and the bit of the transmission data is a gray coding relationship. Thereby, the bit error rate at the time of reception can be reduced.

例えば、図4の時間5のように、送信アンテナ108A(図9及び図10の送信アンテナAN_Aに相当)から変調信号を送信した場合について考える。受信装置では、図8のように相関を求めることで、どの送信アンテナから変調信号が送信されたかを推定することになる。ここで、図9のようなアンテナ配置の場合、受信装置は、送信アンテナAN_Aと相関が高いアンテナである送信アンテナAN_Bが送信したと判定誤りをする可能性が、他の送信アンテナAN_D、AN_Cが送信したと判定誤りを行う可能性より高い。但し、判定誤りが生じ易い送信アンテナAN_Bに割り当てられているビットは“01”であり、送信アンテナAN_Aに割り当てられているビット“00”と1ビット分しか違わない。従って、2ビット全てが誤る可能性を低くできるので、この分だけ受信データの誤り率特性を向上させることができる。   For example, consider a case where a modulated signal is transmitted from the transmission antenna 108A (corresponding to the transmission antenna AN_A in FIGS. 9 and 10) at time 5 in FIG. In the receiving apparatus, the correlation is obtained as shown in FIG. 8 to estimate from which transmission antenna the modulated signal is transmitted. Here, in the case of the antenna arrangement as shown in FIG. 9, there is a possibility that the receiving apparatus makes a determination error that the transmitting antenna AN_B, which is an antenna having a high correlation with the transmitting antenna AN_A, transmits, and other transmitting antennas AN_D and AN_C It is higher than the possibility of making a judgment error when transmitted. However, the bit assigned to the transmission antenna AN_B that is likely to cause a determination error is “01”, which is different from the bit “00” assigned to the transmission antenna AN_A by one bit. Therefore, since the possibility that all 2 bits are erroneous can be reduced, the error rate characteristic of the received data can be improved by this amount.

なお、上述した実施の形態では、1本の受信アンテナ501を有する受信装置500を例にとって説明したが、受信装置に複数の受信アンテナを設け、複数のアンテナからの受信信号に基づいて受信データを得るようにしてもよい。以下、その構成例を説明する。   In the above-described embodiment, the receiving apparatus 500 having one receiving antenna 501 has been described as an example. However, the receiving apparatus is provided with a plurality of receiving antennas, and received data is received based on received signals from the plurality of antennas. You may make it obtain. Hereinafter, an example of the configuration will be described.

図11に、複数アンテナ501X、501Yを有する受信装置の構成例を示す。受信装置1100は、受信アンテナ501X、501Yで受信した受信信号502X、502Yをそれぞれ、フィルタ503X、503Yに入力する。フィルタ503X、503Yはそれぞれ、フィルタリング後の受信信号504X、504Yを復調部505X、505Yに送出する。   FIG. 11 shows a configuration example of a receiving apparatus having a plurality of antennas 501X and 501Y. Receiving device 1100 inputs received signals 502X and 502Y received by receiving antennas 501X and 501Y to filters 503X and 503Y, respectively. The filters 503X and 503Y send the received signals 504X and 504Y after filtering to the demodulation units 505X and 505Y, respectively.

復調部505X、505Yはそれぞれ、図6に示した復調部505から判定部608を除いた構成でなる。復調部505Xは、相関値信号群1102Xを出力する。また、復調部505Yは、相関値信号群1102Yを出力する。相関値信号群1102Xは、図6の相関値607A〜607Dに対応する607A_X〜607D_Xからなる。同様に、相関値信号群1102Yは、図6の相関値607A〜607Dに対応する607A_Y〜607D_Yからなる。   Each of the demodulation units 505X and 505Y has a configuration obtained by removing the determination unit 608 from the demodulation unit 505 illustrated in FIG. The demodulator 505X outputs a correlation value signal group 1102X. The demodulator 505Y outputs a correlation value signal group 1102Y. The correlation value signal group 1102X includes 607A_X to 607D_X corresponding to the correlation values 607A to 607D in FIG. Similarly, the correlation value signal group 1102Y includes 607A_Y to 607D_Y corresponding to the correlation values 607A to 607D in FIG.

合成判定部1103は、相関値信号群1102X、1102Yを入力とし、これらを合成して判定することで、受信データ1104を得る。   The combination determination unit 1103 receives the correlation value signal groups 1102X and 1102Y, combines them, and determines them to obtain received data 1104.

図12に、合成判定部1103の構成例を示す。相関値信号607A_X、相関値信号607B_X、相関値信号607C_X、相関値信号607D_Xが、図11の相関値信号群1102Xに相当し、相関値信号607A_Y、相関値信号607B_Y、相関値信号607C_Y、相関値信号607D_Yが、図11の相関値信号群1102Yに相当する。   FIG. 12 shows a configuration example of the composition determination unit 1103. The correlation value signal 607A_X, the correlation value signal 607B_X, the correlation value signal 607C_X, and the correlation value signal 607D_X correspond to the correlation value signal group 1102X in FIG. 11, and the correlation value signal 607A_Y, correlation value signal 607B_Y, correlation value signal 607C_Y, correlation value The signal 607D_Y corresponds to the correlation value signal group 1102Y in FIG.

加算部1201Aは、送信アンテナAに関する相関値信号607A_X、607A_Yを入力とし、これらを加算することで加算相関値信号1202Aを得る。同様に、加算部1201Bは、送信アンテナBに関する相関値信号607B_X、607B_Yを入力とし、これらを加算することで加算相関値信号1202Bを得る。同様に、加算部1201Cは、送信アンテナCに関する相関値信号607C_X、607C_Yを入力とし、これらを加算することで加算相関値信号1202Cを得る。同様に、加算部1201Dは、送信アンテナDに関する相関値信号607D_X、607D_Yを入力とし、これらを加算することで加算相関値信号1202Dを得る。加算部1201A〜1201Dにより得られた加算相関値信号1202A〜1202Dは、判定部1203に送出される。   Adder 1201A receives correlation value signals 607A_X and 607A_Y related to transmission antenna A as inputs, and adds these to obtain added correlation value signal 1202A. Similarly, the addition unit 1201B receives the correlation value signals 607B_X and 607B_Y related to the transmission antenna B and adds them to obtain an addition correlation value signal 1202B. Similarly, the addition unit 1201C receives the correlation value signals 607C_X and 607C_Y related to the transmission antenna C and adds them to obtain an addition correlation value signal 1202C. Similarly, the addition unit 1201D receives the correlation value signals 607D_X and 607D_Y related to the transmission antenna D and adds them to obtain an addition correlation value signal 1202D. The addition correlation value signals 1202A to 1202D obtained by the addition units 1201A to 1201D are sent to the determination unit 1203.

判定部1203は、入力された加算相関値信号1202A、1202B、1202C、1202Dの大きさを比較し、最も値の大きかった加算相関値信号を検出し、その相関値信号に対応する送信アンテナから変調信号が送信されたと判断し、その送信アンテナに割り当てられているビットを受信データ1104として出力する。   The determination unit 1203 compares the magnitudes of the input addition correlation value signals 1202A, 1202B, 1202C, and 1202D, detects the addition correlation value signal having the largest value, and modulates from the transmission antenna corresponding to the correlation value signal It is determined that the signal has been transmitted, and the bits assigned to the transmission antenna are output as received data 1104.

このように、受信装置において、受信アンテナ数を増加させ、各受信アンテナブランチで得られた相関値を合成し、合成結果に基づいてどの送信アンテナから変調信号が送信されたかを判定すれば、独立したチャネル変動を通過するパスが増加するため、ダイバーシチゲインが増加すると共に変調信号ごとのチャネル変動の独立性が受信装置において確保できる可能性が高くなる(アンテナ相関の低減、チャネル変動の独立性の確保)。この結果、変調信号が送信されたアンテナをより正確に判定できるようになり、データの誤り率特性を一段と向上させることができる。   In this way, in the receiving apparatus, if the number of receiving antennas is increased, the correlation values obtained in the respective receiving antenna branches are combined, and it is determined independently from which transmitting antenna the modulated signal is transmitted based on the combined result. Therefore, the diversity gain increases and the independence of channel fluctuation for each modulated signal is likely to be ensured in the receiver (reduction of antenna correlation, independence of channel fluctuation). Secure). As a result, the antenna to which the modulated signal is transmitted can be determined more accurately, and the data error rate characteristic can be further improved.

以上説明したように、本実施の形態によれば、送信側で、送信データに応じて、変調信号を送信するアンテナを切換制御し、受信側で、変調信号が送信されたアンテナを、アンテナごとのマルチパス環境の違いを利用して推定するようにした。これにより、送信アンテナを増やすほど、データ伝送速度を向上させることができる。また、受信品質を劣化させる原因であった遅延波を有効活用して、誤り率特性の良い受信データを得ることができるようになる。   As described above, according to the present embodiment, the transmission side controls switching of the antenna that transmits the modulated signal according to the transmission data, and the antenna on which the modulated signal is transmitted is set for each antenna on the receiving side. Estimated using the difference of multipath environment. Thereby, the data transmission speed can be improved as the number of transmission antennas is increased. In addition, it is possible to obtain received data with good error rate characteristics by effectively utilizing the delayed wave that was the cause of the deterioration of the reception quality.

なお、上述した実施の形態では、全アンテナ108A〜108Dで共通のパルスベース変調信号生成部102を設けると共に、各アンテナ108A〜108Dに対応したオンオフスイッチ104A〜104Dを設け、送信データ101に応じてオンオフスイッチ104A〜104Dを切換制御することにより、パルスを送信するアンテナを選択するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば各アンテナ108A〜108D毎にパルスベース変調信号生成部を設け、送信データに応じて、各パルスベース変調信号生成部のパルス生成動作をオンオフ制御するようにしてもよい。要は、複数のアンテナのうち、パルスベース変調信号生成部によって生成されたパルスベース変調信号を送信するアンテナを、送信データに応じて制御するようにすればよい。   In the above-described embodiment, the pulse base modulation signal generation unit 102 common to all the antennas 108A to 108D is provided, and the on / off switches 104A to 104D corresponding to the antennas 108A to 108D are provided. Although the case where the antenna which transmits a pulse is selected by switching control of the on / off switches 104A to 104D has been described, the present invention is not limited to this. For example, a pulse-based modulated signal is generated for each antenna 108A to 108D. And a pulse generation operation of each pulse-based modulation signal generation unit may be controlled on and off according to transmission data. In short, among the plurality of antennas, the antenna that transmits the pulse-based modulation signal generated by the pulse-based modulation signal generation unit may be controlled according to the transmission data.

また、本実施の形態では、4本の送信アンテナを有する送信装置を例に説明したが、これに限ったものではない。送信アンテナ数を増やすほど、各アンテナに割り当てることができるビット数を増やすことができるようになるので、その分だけデータ伝送速度を高めることができるようになる。例えば、8本の送信アンテナを設ければ、1シンボルにおいて3ビットのデータを送信することができ、16本のアンテナを設ければ、1シンボルにおいて4ビットのデータを送信することができるようになる。   In the present embodiment, a transmission apparatus having four transmission antennas has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. As the number of transmission antennas is increased, the number of bits that can be allocated to each antenna can be increased, so that the data transmission rate can be increased accordingly. For example, if 8 transmission antennas are provided, 3 bits of data can be transmitted in 1 symbol, and if 16 antennas are provided, 4 bits of data can be transmitted in 1 symbol. Become.

また、本実施の形態では、送信アンテナ数を2、受信アンテナ数を1本又は2本とした場合を例に説明したが、本発明はこれに限らず、送信アンテナ数を増やすほどデータの伝送速度の向上につながり、受信アンテナ数の数を増やすほどデータの受信品質の向上につながることになる。   In this embodiment, the case where the number of transmission antennas is two and the number of reception antennas is one or two has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and data transmission increases as the number of transmission antennas increases. As the number of reception antennas is increased, the reception quality of data is improved.

さらに、本実施の形態では、本発明の効果が特に顕著に現れる例として、パルスベースの変調信号を送信する場合について説明したが、パルスベースの変調信号以外の変調信号を送信する場合に適用してもよい。例えば、送信側で搬送波を用いて直交変調を行い、受信側で直交復調を行うような、一般的な通信システムに適用してもよい。この場合でも、上述した実施の形態と同様に、受信品質を劣化させる原因であった遅延波を有効活用して、誤り率特性の良い受信データを得るといった効果を得ることができる。   Furthermore, in this embodiment, the case where a pulse-based modulation signal is transmitted has been described as an example in which the effect of the present invention is particularly noticeable. However, the present embodiment is applicable to the case where a modulation signal other than a pulse-based modulation signal is transmitted. May be. For example, the present invention may be applied to a general communication system in which orthogonal modulation is performed using a carrier wave on the transmission side and orthogonal demodulation is performed on the reception side. Even in this case, similarly to the above-described embodiment, it is possible to obtain an effect of obtaining received data with good error rate characteristics by effectively utilizing the delayed wave that has caused the deterioration of the reception quality.

要するに、本発明は、送信アンテナ間で、受信波形の相関が低くなるような変調信号を送信する場合、又は、送信アンテナ間で、受信波形の相関が低くなるような伝搬環境下(例えばマルチパス環境下)で変調信号を送信する場合に、広く適用可能である。   In short, the present invention transmits a modulated signal that lowers the correlation of the received waveform between the transmission antennas, or in a propagation environment where the correlation of the received waveform is lower between the transmission antennas (for example, multipath). The present invention is widely applicable when a modulated signal is transmitted under an environment.

(実施の形態2)
実施の形態1では、2=4本の送信アンテナを設けることで、単位時間当たり(1シンボル当たり)2ビットを送信する場合について述べたが、本実施の形態では、同じビット数をより少ない本数の送信アンテナによって送信できる送信装置を提示する。
(Embodiment 2)
In Embodiment 1, 2 2 = 4 transmission antennas are provided to transmit 2 bits per unit time (per symbol). However, in the present embodiment, the same number of bits is reduced. A transmitting apparatus capable of transmitting by the number of transmitting antennas is presented.

図1との対応部分に同一符号を付して示す図13に、本実施の形態の送信装置の構成例を示す。送信装置1300は、図1の送信装置100と比較して、3本の送信アンテナ108A〜108Cを有することと、制御部1301による送信制御が異なる。   FIG. 13 in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 1 shows a configuration example of the transmission apparatus according to the present embodiment. The transmission apparatus 1300 has three transmission antennas 108A to 108C and transmission control by the control unit 1301 is different from the transmission apparatus 100 of FIG.

図14に、送信装置1300が送信する変調信号のフレーム構成例を示す。横軸は時間を示している。送信装置1300は、アンテナ108A、アンテナ108B、アンテナ108Cからそれぞれ、図14に示すようなフレーム構成の変調信号を送信する。なお、図では、アンテナ108AをアンテナA、アンテナ108BをアンテナB、アンテナ108CをアンテナCと略記している。   FIG. 14 shows a frame configuration example of a modulated signal transmitted by transmitting apparatus 1300. The horizontal axis indicates time. Transmitting apparatus 1300 transmits a modulated signal having a frame configuration as shown in FIG. 14 from antenna 108A, antenna 108B, and antenna 108C, respectively. In the figure, antenna 108A is abbreviated as antenna A, antenna 108B is abbreviated as antenna B, and antenna 108C is abbreviated as antenna C.

送信装置1300は、時間0では、全てのアンテナ108A〜アンテナ108Cから、受信装置が信号検出、時間、周波数同期を獲得するための同期シンボルを送信する。すなわち、時間0では、全てのオンオフスイッチ104A〜104Cがオン制御される。   At time 0, transmitting apparatus 1300 transmits a synchronization symbol from all antennas 108A to 108C for the receiving apparatus to acquire signal detection, time, and frequency synchronization. That is, at time 0, all the on / off switches 104A to 104C are on-controlled.

時間1では、アンテナ108A、108Bから、受信装置でチャネル変動を推定するためのパイロットシンボルが送信される(パルスが送信される)。一方で、アンテナ108Cからは、ガードシンボルが送信される(パルスが送信されない)。すなわち、時間1では、オンオフスイッチ104A、104Bがオン制御される。   At time 1, pilot symbols for estimating channel fluctuations are transmitted from the antennas 108A and 108B (pulses are transmitted). On the other hand, a guard symbol is transmitted from the antenna 108C (a pulse is not transmitted). That is, at time 1, the on / off switches 104A and 104B are on-controlled.

時間2では、アンテナ108A、108Cから、パイロットシンボルが送信される(パルスが送信される)。一方で、アンテナ108Bからは、ガードシンボルが送信される(パルスが送信されない)。すなわち、時間2では、オンオフスイッチ104A、104Cがオン制御される。   At time 2, pilot symbols are transmitted (pulses are transmitted) from antennas 108A and 108C. On the other hand, a guard symbol is transmitted from antenna 108B (no pulse is transmitted). That is, at time 2, the on / off switches 104A and 104C are on-controlled.

時間3では、アンテナ108B、108Cから、パイロットシンボルが送信される(パルスが送信される)。一方で、アンテナ108Aからは、ガードシンボルが送信される(パルスが送信されない)。すなわち、時間3では、オンオフスイッチ104B、104Cがオン制御される。   At time 3, pilot symbols are transmitted (pulses are transmitted) from antennas 108B and 108C. On the other hand, a guard symbol is transmitted from antenna 108A (a pulse is not transmitted). That is, at time 3, the on / off switches 104B and 104C are on-controlled.

時間4では、全てのアンテナ108A、108B、108Cから、パイロットシンボルが送信される(パルスが送信される)。すなわち、時間4では、全てのオンオフスイッチ104A、104B、104Cがオン制御される。   At time 4, pilot symbols are transmitted (pulses are transmitted) from all antennas 108A, 108B, and 108C. That is, at time 4, all on / off switches 104A, 104B, and 104C are on-controlled.

時間5から時間9では、データシンボルが送信される。時間5から時間9で送信するデータシンボルの送信制御について、図15を用いて詳しく説明する。   From time 5 to time 9, data symbols are transmitted. The transmission control of data symbols transmitted from time 5 to time 9 will be described in detail with reference to FIG.

図15において、横軸は時間であり、時間5では“00”、時間6では“01”、時間7では“10”、時間8では“11”のように、単位時間ごとに2ビットのデータを送信する場合を示している(図15(a))。   In FIG. 15, the horizontal axis is time, and data of 2 bits per unit time such as “00” at time 5, “01” at time 6, “10” at time 7, and “11” at time 8 Is transmitted (FIG. 15A).

図15(a)からも分かるように、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、送信するビットに応じてパルスを送信するアンテナ(図中“ON”で示すアンテナ)を変更するようになっている。実施の形態1と異なる点は、同じ時間に1本のアンテナのみを変調信号を送信するアンテナとして選択するのではなく、同じ時間に複数のアンテナを変調信号を送信するアンテナとして選択する点である。具体的には、送信ビットに応じて、同じ時間に変調信号を送信するアンテナの組み合わせを変更する。   As can be seen from FIG. 15A, in the present embodiment, as in the first embodiment, the antenna that transmits the pulse (the antenna indicated by “ON” in the figure) is changed according to the bit to be transmitted. It has become. The difference from the first embodiment is that not only one antenna is selected as an antenna that transmits a modulated signal at the same time, but a plurality of antennas are selected as antennas that transmit a modulated signal at the same time. . Specifically, the combination of antennas that transmit modulated signals at the same time is changed according to the transmission bits.

例えば、時間5では、“00”の2ビットのデータを送信するために、アンテナA、アンテナBからパルスを送信し(“ON”)、アンテナCからはパルスを送信しない(“OFF”)。同様に、時間6では、“01”の2ビットのデータを送信するために、アンテナA、アンテナCからパルスを送信し(“ON”)、アンテナBからはパルスを送信しない(“OFF”)。時間7では、“10”の2ビットのデータを送信するために、アンテナB、アンテナCからパルスを送信し(“ON”)、アンテナAからはパルスを送信しない(“OFF”)。時間8では、“11”の2ビットのデータを送信するために、アンテナA、アンテナB、アンテナCからパルスを送信する(“ON”)。   For example, at time 5, in order to transmit 2-bit data of “00”, a pulse is transmitted from antenna A and antenna B (“ON”), and a pulse is not transmitted from antenna C (“OFF”). Similarly, at time 6, in order to transmit 2-bit data of “01”, a pulse is transmitted from antenna A and antenna C (“ON”), and a pulse is not transmitted from antenna B (“OFF”). . At time 7, in order to transmit 2-bit data of “10”, a pulse is transmitted from antenna B and antenna C (“ON”), and a pulse is not transmitted from antenna A (“OFF”). At time 8, in order to transmit 2-bit data of “11”, a pulse is transmitted from antenna A, antenna B, and antenna C (“ON”).

図15(b)は、時間5から時間8において、横軸時間、縦軸振幅としたときの、各アンテナから送信される信号の波形を示した図である。   FIG. 15B is a diagram showing waveforms of signals transmitted from the respective antennas when the horizontal axis time and the vertical axis amplitude are set from time 5 to time 8.

送信装置1300から送信された信号を受信復調する受信装置の全体構成としては、実施の形態1で説明した図5のような構成を用いればよい。但し、本実施の形態の受信装置は、復調部505の構成が実施の形態1とは異なる。   As the overall configuration of the receiving apparatus that receives and demodulates the signal transmitted from the transmitting apparatus 1300, the configuration illustrated in FIG. 5 described in Embodiment 1 may be used. However, the receiving apparatus of this embodiment is different from that of Embodiment 1 in the configuration of demodulation section 505.

図6との対応部分に同一符号を付して示す図16に、本実施の形態の復調部の構成を示す。   FIG. 16, in which parts corresponding to those in FIG. 6 are assigned the same reference numerals, shows the configuration of the demodulation unit of the present embodiment.

波形記憶部604ABは、図14の時間1にアンテナA、アンテナBから送信されたパイロットシンボルの合成受信波形を抽出し、これを記憶すると共に、その記憶したパイロットシンボルの合成受信波形信号605ABを相関演算部606ABに送出する。   The waveform storage unit 604AB extracts and stores the combined received waveform of the pilot symbols transmitted from the antenna A and the antenna B at time 1 in FIG. 14 and stores them, and also correlates the stored received waveform signal 605AB of the pilot symbols. It is sent to the calculation unit 606AB.

同様に、波形記憶部604ACは、図14の時間2にアンテナA、アンテナCから送信されたパイロットシンボルの合成受信波形を抽出し、これを記憶すると共に、その記憶したパイロットシンボルの合成受信波形信号605ACを相関演算部606ACに送出する。   Similarly, waveform storage section 604AC extracts the combined received waveform of pilot symbols transmitted from antenna A and antenna C at time 2 in FIG. 14, stores this, and stores the combined received waveform signal of the stored pilot symbols. 605AC is sent to the correlation calculation unit 606AC.

同様に、波形記憶部604BCは、図14の時間3にアンテナB、アンテナCから送信されたパイロットシンボルの合成受信波形を抽出し、これを記憶すると共に、その記憶したパイロットシンボルの合成受信波形信号605BCを相関演算部606BCに送出する。   Similarly, waveform storage section 604BC extracts and stores the combined received waveform of pilot symbols transmitted from antenna B and antenna C at time 3 in FIG. 14, and stores this, and also stores the combined received waveform signal of the stored pilot symbols. 605BC is sent to the correlation calculation unit 606BC.

同様に、波形記憶部604ABCは、図14の時間4にアンテナA、アンテナB、アンテナCから送信されたパイロットシンボルの合成受信波形を抽出し、これを記憶すると共に、その記憶したパイロットシンボルの合成受信波形信号605ABCを相関演算部606ABCに送出する。   Similarly, the waveform storage unit 604ABC extracts a combined reception waveform of pilot symbols transmitted from the antenna A, the antenna B, and the antenna C at time 4 in FIG. 14, stores the received waveform, and combines the stored pilot symbols. Received waveform signal 605ABC is sent to correlation calculation unit 606ABC.

各相関演算部606AB、606AC、606BC、606ABCは、実施の形態1と同様に、記憶されたパイロットシンボルの受信信号と、受信信号との相関演算を行うことで、相関値信号607AB、607AC、607BC、607ABCを得、これらを判定部608に送出する。   Correlation calculation sections 606AB, 606AC, 606BC, and 606ABC perform correlation calculation between the received signals of the stored pilot symbols and the received signals, similarly to Embodiment 1, to thereby generate correlation value signals 607AB, 607AC, and 607BC. , 607ABC are obtained and sent to the determination unit 608.

判定部608は、制御信号603に基づくタイミングで(具体的には、1データシンボル区間毎に)、相関値信号607AB、607AC、607BC、607ABCの大きさを比較し、最も値の大きかった相関値信号を検出し、その相関値信号に対応する複数の送信アンテナからパルスが送信されたと判断し、その送信アンテナの組み合わせに割り当てられているビットを受信データ506として出力する。例えば、あるデータシンボル区間で、相関値信号607ABが最も値が大きかった場合には、アンテナA、アンテナBからパルスベースの変調信号が送信されたと判断し、図15(a)に示すように、アンテナA、アンテナBの組み合わせに割り当てられたビット“00”を受信データ506として出力する。   The determination unit 608 compares the magnitudes of the correlation value signals 607AB, 607AC, 607BC, and 607ABC at the timing based on the control signal 603 (specifically, for each data symbol period), and the correlation value having the largest value. A signal is detected, it is determined that a pulse is transmitted from a plurality of transmission antennas corresponding to the correlation value signal, and bits assigned to the combination of the transmission antennas are output as reception data 506. For example, when the correlation value signal 607AB has the largest value in a certain data symbol period, it is determined that a pulse-based modulated signal is transmitted from the antenna A and the antenna B, and as shown in FIG. Bit “00” assigned to the combination of antenna A and antenna B is output as received data 506.

本実施の形態によれば、複数の送信アンテナから同時送信された変調信号の合成受信波形を、同時送信される送信アンテナの組み合わせ毎に予め記憶しておき、データシンボルが送信されたときに、そのデータシンボルの受信波形が前記予め記憶しておいた合成受信波形の中のどれと最も相関が大きいかを検出し、最も相関の大きかった送信アンテナの組み合わせに割り当てられたビットを受信データとしたことにより、送信アンテナの選択パターン(ビットを割り当てる送信アンテナのパターン)が増えるので、実施の形態1と同様の効果を、実施の形態1よりも少ない数の送信アンテナで実現できるようになる。また、当然、実施の形態1と同数の送信アンテナを設ければ、実施の形態1よりもデータ伝送速度を向上させることができる。   According to the present embodiment, a combined reception waveform of modulated signals transmitted simultaneously from a plurality of transmission antennas is stored in advance for each combination of transmission antennas transmitted simultaneously, and when a data symbol is transmitted, The received waveform of the data symbol is detected as to which of the previously stored composite received waveforms has the highest correlation, and the bit assigned to the combination of the transmitting antennas having the highest correlation is used as the received data. As a result, the number of transmission antenna selection patterns (transmission antenna patterns to which bits are assigned) increases, so that the same effect as in the first embodiment can be realized with a smaller number of transmission antennas than in the first embodiment. Of course, if the same number of transmission antennas as in the first embodiment are provided, the data transmission rate can be improved as compared with the first embodiment.

なお、上述した実施の形態では、全アンテナ108A〜108Cで共通のパルスベース変調信号生成部102を設けると共に、各アンテナ108A〜108Cに対応したオンオフスイッチ104A〜104Cを設け、送信データ101に応じてオンオフスイッチ104A〜104Cを切換制御することにより、パルスを送信するアンテナを選択するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば各アンテナ108A〜108C毎にパルスベース変調信号生成部を設け、送信データに応じて、各パルスベース変調信号生成部のパルス生成動作をオンオフ制御するようにしてもよい。要は、複数のアンテナのうち、パルスベース変調信号生成部によって生成されたパルスベース変調信号を送信するアンテナを、送信データに応じて制御するようにすればよい。   In the above-described embodiment, the pulse base modulation signal generation unit 102 common to all the antennas 108A to 108C is provided, and the on / off switches 104A to 104C corresponding to the antennas 108A to 108C are provided. Although the case where the antenna which transmits a pulse is selected by switching control of the on / off switches 104A to 104C has been described, the present invention is not limited to this. For example, a pulse-based modulation signal is generated for each antenna 108A to 108C. And a pulse generation operation of each pulse-based modulation signal generation unit may be controlled on and off according to transmission data. In short, among the plurality of antennas, the antenna that transmits the pulse-based modulation signal generated by the pulse-based modulation signal generation unit may be controlled according to the transmission data.

また、本実施の形態では、3本の送信アンテナを有する送信装置を例に説明したが、これに限ったものではない。送信アンテナ数を増やすほど、変調信号を同時送信するアンテナの組み合わせパターンが増えるので、そのパターンに割り当てることができるビット数を増やすことができ、その分だけデータ伝送速度を高めることができるようになる。   In the present embodiment, a transmission apparatus having three transmission antennas has been described as an example. However, the present invention is not limited to this. As the number of transmitting antennas increases, the number of antenna combination patterns that simultaneously transmit modulated signals increases. Therefore, the number of bits that can be allocated to the pattern can be increased, and the data transmission speed can be increased accordingly. .

本実施の形態では、送信装置のアンテナ数を3、受信アンテナ数を1本とした場合を例に説明したが、本発明はこれに限らず、送信アンテナ数を増やすほどデータの伝送速度の向上につながり、受信アンテナ数の数を増やすほどデータの受信品質の向上につながることになる。   In this embodiment, the case where the number of antennas of the transmission apparatus is 3 and the number of reception antennas is 1 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the data transmission speed increases as the number of transmission antennas increases. As the number of receiving antennas increases, the data reception quality improves.

さらに、本実施の形態では、本発明の効果が特に顕著に現れる例として、パルスベースの変調信号を送信する場合について説明したが、パルスベースの変調信号以外の変調信号を送信する場合に適用してもよい。例えば、送信側で搬送波を用いて直交変調を行い、受信側で直交復調を行うような、一般的な通信システムに適用してもよい。この場合でも、上述した実施の形態と同様に、受信品質を劣化させる原因であった遅延波を有効活用して、誤り率特性の良い受信データを得るといった効果を得ることができる。   Furthermore, in this embodiment, the case where a pulse-based modulation signal is transmitted has been described as an example in which the effect of the present invention is particularly noticeable. However, the present embodiment is applicable to the case where a modulation signal other than a pulse-based modulation signal is transmitted. May be. For example, the present invention may be applied to a general communication system in which orthogonal modulation is performed using a carrier wave on the transmission side and orthogonal demodulation is performed on the reception side. Even in this case, similarly to the above-described embodiment, it is possible to obtain an effect of obtaining received data with good error rate characteristics by effectively utilizing the delayed wave that has caused the deterioration of the reception quality.

(実施の形態3)
実施の形態1において、複数のアンテナの配置と、送信データのビットとの関係がグレイ符号化の関係となるように、送信するアンテナを切換制御することにより、受信時のビット誤り率を低下させる方法を提示した。本実施の形態では、それと同様の考え方をMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)システムに応用することで、MIMOシステムにおける受信品質を向上させることができる構成を提示する。
(Embodiment 3)
In Embodiment 1, the bit error rate at the time of reception is reduced by switching the antenna to be transmitted so that the relationship between the arrangement of the plurality of antennas and the bit of the transmission data is a gray coding relationship. A method was presented. In this Embodiment, the structure which can improve the receiving quality in a MIMO system is proposed by applying the same view to it to a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) system.

図17に、本実施の形態における基地局の構成例を示し、図18に、本実施の形態における端末の構成例を示す。なお、本実施の形態では、一例として、基地局と端末について説明するが、図17と図18の構成は、基地局と端末に限らず、互い通信を行う通信局間の構成として広く適用できるものである。   FIG. 17 shows a configuration example of the base station in the present embodiment, and FIG. 18 shows a configuration example of the terminal in the present embodiment. Note that in this embodiment, a base station and a terminal will be described as an example. However, the configurations in FIGS. 17 and 18 are not limited to a base station and a terminal, and can be widely applied as configurations between communication stations that perform communication with each other. Is.

図17に示す基地局1700において、受信装置1709は、アンテナ1707で受信した受信信号1708を入力とし、これを復調することにより受信データ1710を得、これを出力する。制御部1711は、受信データ1710を入力とし、受信データ1710に基づいてフレーム構成を決定し、フレーム構成を示す制御信号1712を出力する。変調信号生成部1702A〜1702Dはそれぞれ、送信データ1701A〜1701D及び制御信号1712を入力とし、フレーム構成に従った変調信号1703A〜1703Dを生成し、これを出力する。フィルタ1704A〜1704Dはそれぞれ、変調信号1703A〜1703Dを入力とし、帯域制限を行うことで帯域制限された変調信号1705A〜1705Dを形成し、これをアンテナ1706A〜1706Dに送出する。   In base station 1700 shown in FIG. 17, reception apparatus 1709 receives reception signal 1708 received by antenna 1707, demodulates it, obtains reception data 1710, and outputs this. The control unit 1711 receives the received data 1710, determines a frame configuration based on the received data 1710, and outputs a control signal 1712 indicating the frame configuration. Modulation signal generation sections 1702A to 1702D receive transmission data 1701A to 1701D and control signal 1712 as input, generate modulation signals 1703A to 1703D according to the frame configuration, and output them. The filters 1704A to 1704D receive the modulated signals 1703A to 1703D, respectively, form band-limited modulated signals 1705A to 1705D by performing band limitation, and send these to the antennas 1706A to 1706D.

図18に示す端末1800において、フィルタ1803X、1803Yはそれぞれ、受信アンテナ1801X、1801Yで受信した受信信号1802X、1803Yを入力とし、これらをフィルタリングし、フィルタ通過後の受信信号1804X、1804Yを出力する。   In terminal 1800 shown in FIG. 18, filters 1803X and 1803Y receive reception signals 1802X and 1803Y received by reception antennas 1801X and 1801Y, respectively filter them, and output reception signals 1804X and 1804Y after passing through the filter.

チャネル推定部1805X、1805Yはそれぞれ、フィルタ通過後の受信信号1804X、1804Yを入力とし、例えばパイロットシンボルを用いて伝搬環境(伝搬変動)を推定し、推定結果を伝搬環境推定信号1806Yとして出力する。   Channel estimation units 1805X and 1805Y each receive received signals 1804X and 1804Y after passing through the filter, estimate the propagation environment (propagation fluctuation) using, for example, pilot symbols, and output the estimation result as propagation environment estimation signal 1806Y.

MMSE(Minimum Mean Square Error)演算部1807は、フィルタ通過後の受信信号1804X、1804Y及び伝搬環境推定信号1806X、1806Yを入力とし、MMSEアルゴリズムを実行することにより、空間で多重された変調信号を分離し、分離された変調信号1808A、1808Bを出力する。   The MMSE (Minimum Mean Square Error) calculation unit 1807 receives the received signals 1804X and 1804Y after passing through the filters and the propagation environment estimation signals 1806X and 1806Y, and separates the modulated signals multiplexed in space by executing the MMSE algorithm. Then, the separated modulated signals 1808A and 1808B are output.

復調部1809A、1809Bはそれぞれ、変調信号1808A、1808Bを入力とし、復調処理を施すことで受信データ1810A、1810Bを得る。   Demodulation sections 1809A and 1809B receive modulated data 1808A and 1808B, respectively, and perform demodulation processing to obtain received data 1810A and 1810B.

アンテナ選択部1811は、伝搬環境推定信号1806X、1806Yを入力とし、これらに基づいて、基地局1700が変調信号を送信するアンテナを選択し、選択したアンテナを示すアンテナ選択情報信号1812を出力する。   The antenna selection unit 1811 receives the propagation environment estimation signals 1806X and 1806Y as input, selects an antenna from which the base station 1700 transmits a modulated signal based on these, and outputs an antenna selection information signal 1812 indicating the selected antenna.

送信装置1814は、アンテナ選択情報信号1812及び送信データ1813を入力とし、アンテナ選択情報を含んだ変調信号1815を形成し、これをアンテナ1816から電波として出力する。   Transmitting apparatus 1814 receives antenna selection information signal 1812 and transmission data 1813 as input, forms modulated signal 1815 including antenna selection information, and outputs this as a radio wave from antenna 1816.

図19に、基地局1700の送信アンテナ1706A〜1706Dと端末1800の受信アンテナ1801X、1801Yの関係を示す。各送受信アンテナ間の伝搬係数をh11、h12、h21、h22、h31、h32、h41、h42と表す。このとき、アンテナ1706Aから送信する信号をTxa、アンテナ1706Bから送信する信号をTxb、アンテナ1706Cから送信する信号をTxc、アンテナ1706Dから送信する信号をTxdとし、アンテナ1801Xで受信する受信信号をRx1、アンテナ1801Yで受信する受信信号をRx2とすると、次式の関係式が成立する。

Figure 2008085922
FIG. 19 shows the relationship between transmitting antennas 1706A to 1706D of base station 1700 and receiving antennas 1801X and 1801Y of terminal 1800. Propagation coefficients between the transmitting and receiving antennas are represented as h11, h12, h21, h22, h31, h32, h41, and h42. At this time, the signal transmitted from the antenna 1706A is Txa, the signal transmitted from the antenna 1706B is Txb, the signal transmitted from the antenna 1706C is Txc, the signal transmitted from the antenna 1706D is Txd, and the received signal received by the antenna 1801X is Rx1, If the received signal received by the antenna 1801Y is Rx2, the following relational expression is established.
Figure 2008085922

本実施の形態では、送信装置(基地局1700)に設けられた4本の送信アンテナ1706A〜1706Dのうち、いずれか2本を選択してデータシンボルの変調信号を送信することで、受信品質を向上させるようになっている。また、本実施の形態では、端末1800によって、基地局1700でデータシンボルの変調信号を送信するアンテナを指定するようになっている。   In this embodiment, reception quality is improved by selecting any two of the four transmission antennas 1706A to 1706D provided in the transmission apparatus (base station 1700) and transmitting the modulation signal of the data symbol. It is designed to improve. Further, in this embodiment, terminal 1800 designates an antenna that transmits a modulated signal of a data symbol in base station 1700.

本実施の形態の主たる目的は、端末1800から基地局1700の送信アンテナを指定する場合において、送信アンテナを指定するアンテナ選択情報が誤って伝送された場合でも、端末1800での受信品質の劣化を抑制できる、基地局のアンテナ番号の設定方法を提示することである。   The main purpose of this embodiment is to specify the transmission antenna of the base station 1700 from the terminal 1800, and to reduce the reception quality at the terminal 1800 even if the antenna selection information specifying the transmission antenna is erroneously transmitted. It is to present a base station antenna number setting method that can be suppressed.

図20に、基地局1700、端末1800が送信する変調信号のフレーム構成例を示す。図20において、横軸は時間を示している。なお、図では、アンテナ1706AをアンテナA、アンテナ1706BをアンテナB、アンテナ1706CをアンテナC、アンテナ1706DをアンテナDと略記している。   FIG. 20 shows a frame configuration example of a modulated signal transmitted by base station 1700 and terminal 1800. In FIG. 20, the horizontal axis indicates time. Note that in the drawing, the antenna 1706A is abbreviated as the antenna A, the antenna 1706B as the antenna B, the antenna 1706C as the antenna C, and the antenna 1706D as the antenna D.

時間0では、基地局1700の全てのアンテナ1706A〜1706Dから、端末1800が信号検出、時間・周波数同期を獲得するための同期シンボルが送信される。   At time 0, a synchronization symbol for terminal 1800 to acquire signal detection and time / frequency synchronization is transmitted from all antennas 1706A to 1706D of base station 1700.

時間1では、アンテナ1706Aから、パイロットシンボルが送信される。端末1800のチャネル推定部1805Xでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh11を推定することができる。同様に、端末1800のチャネル推定部1805Yでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh12を推定することができる。   At time 1, a pilot symbol is transmitted from antenna 1706A. Channel estimation section 1805X of terminal 1800 can estimate h11 in equation (1) from this pilot symbol. Similarly, channel estimation section 1805Y of terminal 1800 can estimate h12 in equation (1) from this pilot symbol.

時間2では、アンテナ1706Bから、パイロットシンボルが送信される。端末1800のチャネル推定部1805Xでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh21を推定することができる。同様に、端末1800のチャネル推定部1805Yでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh22を推定することができる。   At time 2, a pilot symbol is transmitted from antenna 1706B. Channel estimation section 1805X of terminal 1800 can estimate h21 in equation (1) from this pilot symbol. Similarly, channel estimation section 1805Y of terminal 1800 can estimate h22 in equation (1) from this pilot symbol.

時間3では、アンテナ1706Cから、パイロットシンボルが送信される。端末1800のチャネル推定部1805Xでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh31を推定することができる。同様に、端末1800のチャネル推定部1805Yでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh32を推定することができる。   At time 3, a pilot symbol is transmitted from antenna 1706C. Channel estimation section 1805X of terminal 1800 can estimate h31 in equation (1) from this pilot symbol. Similarly, channel estimation section 1805Y of terminal 1800 can estimate h32 in equation (1) from this pilot symbol.

時間4では、アンテナ1706Dから、パイロットシンボルが送信される。端末1800のチャネル推定部1805Xでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh41を推定することができる。同様に、端末1800のチャネル推定部1805Yでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh42を推定することができる。   At time 4, a pilot symbol is transmitted from antenna 1706D. Channel estimation section 1805X of terminal 1800 can estimate h41 in equation (1) from this pilot symbol. Similarly, channel estimation section 1805Y of terminal 1800 can estimate h42 in Expression (1) from this pilot symbol.

端末1800のアンテナ選択部1811では、例えば、式(1)のh11、h12、h21、h22、h31、h32、h41、h42に基づき、基地局1700が変調信号を送信するアンテナを2本選択する。選択したアンテナ情報を基地局1700に送信する。   In the antenna selection unit 1811 of the terminal 1800, for example, based on h11, h12, h21, h22, h31, h32, h41, and h42 in the equation (1), the base station 1700 selects two antennas that transmit the modulation signal. The selected antenna information is transmitted to the base station 1700.

ここで、アンテナの選択方法の一例について説明する。4本のアンテナのうちから2本のアンテナの選択の仕方は、=6通り存在する。そこで、次式に示す6つの行列を考える。

Figure 2008085922
Figure 2008085922
Figure 2008085922
Figure 2008085922
Figure 2008085922
Figure 2008085922
Here, an example of an antenna selection method will be described. There are 4 C 2 = 6 ways to select two antennas from the four antennas. Therefore, consider the six matrices shown in the following equation.
Figure 2008085922
Figure 2008085922
Figure 2008085922
Figure 2008085922
Figure 2008085922
Figure 2008085922

アンテナ選択部1811は、上記行列に基づいて、多重された信号を分離した場合の信号対雑音電力比を推定する。そして、アンテナ選択部1811は、信号対雑音電力比を最も大きくするアンテナの組み合わせ(アンテナパターン)を選択する。例えば、図20のように、アンテナAとアンテナCを選択するものとする。すると、基地局1700は、アンテナAとアンテナCからデータシンボルを送信することになる(図20の時間7、8参照)。   The antenna selection unit 1811 estimates the signal-to-noise power ratio when the multiplexed signals are separated based on the matrix. Then, the antenna selection unit 1811 selects the antenna combination (antenna pattern) that maximizes the signal-to-noise power ratio. For example, as shown in FIG. 20, it is assumed that antenna A and antenna C are selected. Then, the base station 1700 transmits data symbols from the antenna A and the antenna C (see times 7 and 8 in FIG. 20).

ところで、アンテナAを指定するためのアンテナ識別番号として“00”を割り当て、アンテナBを指定するためのアンテナ識別番号として“01”を割り当て、アンテナCを指定するためのアンテナ識別番号として“10”を割り当て、アンテナDを指定するためのアンテナ識別番号として“11”を割り当てるものとする。   By the way, “00” is assigned as an antenna identification number for designating antenna A, “01” is assigned as an antenna identification number for designating antenna B, and “10” is designated as an antenna identification number for designating antenna C. And "11" is assigned as an antenna identification number for designating the antenna D.

端末1800が、アンテナAとアンテナCを選択した場合、アンテナ選択情報として、“00”と“10”の情報を基地局1700に送信することになる。   When terminal 1800 selects antenna A and antenna C, information “00” and “10” is transmitted to base station 1700 as antenna selection information.

但し、伝送路によっては、“00”と“10”の情報が基地局1700で誤って受信される可能性がある。アンテナ識別番号を誤って受信した場合、基地局1700は、誤ったアンテナを選択して変調信号を送信することになるが、そのときの端末1800での受信品質の低下をできる限り小さくすることが望まれる。   However, depending on the transmission path, information “00” and “10” may be received by the base station 1700 by mistake. When the antenna identification number is received in error, the base station 1700 selects the wrong antenna and transmits the modulated signal. However, it is possible to minimize the deterioration of the reception quality at the terminal 1800 as much as possible. desired.

この点を考慮して、本実施の形態においては、送信アンテナに対するビットの割り当て方(すなわち、送信アンテナに対する識別番号の割り当て方)として、図9や図10に示したような、アンテナ配置(アンテナ間距離)に基づく、グレイ符号化を適用する。換言すれば、複数のアンテナの配置と、この複数の送信アンテナのアンテナ識別番号との関係がグレイ符号化の関係となるように、複数の送信アンテナのアンテナ識別番号を決めるようにする。   In consideration of this point, in the present embodiment, antenna allocation (antenna as shown in FIG. 9 or FIG. 10) is used as a bit allocation method for transmission antennas (that is, an identification number allocation method for transmission antennas). Apply gray coding based on (distance). In other words, the antenna identification numbers of the plurality of transmission antennas are determined so that the relationship between the arrangement of the plurality of antennas and the antenna identification numbers of the plurality of transmission antennas is a gray coding relationship.

具体的には、アンテナ間距離が遠い送信アンテナほど、ビットの違いが多くなるようなビット(識別番号)割り当てを行う。逆に言うと、アンテナ間距離が近い送信アンテナほど、ビットの違いが少なくなるようなビット(識別番号)割り当てを行う。   Specifically, bit (identification number) allocation is performed such that the difference between bits increases as the transmission antenna has a longer distance between antennas. In other words, bit (identification number) allocation is performed so that the difference between the bits decreases as the transmission antenna has a shorter distance between antennas.

ここで、アンテナ選択情報としてのアンテナ識別番号を示すビット列のうち、一部のビットが誤って送信側で受信された場合、送信側では誤った送信アンテナを選択して送信を行うことになるが、上述したようなアンテナ配置(アンテナ間距離)に基づくグレイ符号化を適用することで、上記送信側で誤って選択される送信アンテナは本来選択されるべき送信アンテナに隣接したアンテナとなる。これにより、アンテナ選択情報が誤って伝送された場合における、受信品質の低下を抑制できる。   Here, when some bits of the bit string indicating the antenna identification number as the antenna selection information are erroneously received on the transmission side, the transmission side selects the wrong transmission antenna and performs transmission. By applying gray coding based on the antenna arrangement (inter-antenna distance) as described above, the transmission antenna that is erroneously selected on the transmission side becomes an antenna adjacent to the transmission antenna that should be originally selected. Thereby, it is possible to suppress a decrease in reception quality when the antenna selection information is transmitted in error.

以下、この点について詳しく説明する。   Hereinafter, this point will be described in detail.

2ビット誤りより、1ビット誤りが発生する可能性の方が高い。図9や図10のように各アンテナにビット(識別番号)を割り当てた場合、1ビット誤りが発生した場合には、本来選択されるべきアンテナの隣のアンテナが選択されることになる。このとき、選択されるべきであったアンテナの隣のアンテナは、選択されるべきであったアンテナとの相関が大きいため、チャネル推定値に大きな違いが発生する可能性が低い。従って、受信品質が確保される可能性が高いことになる。よって、アンテナ識別のために、図9や図10のようなアンテナ配置(アンテナ間距離)に基づくグレイ符号化を行うことによって、アンテナ選択情報が誤って伝送された場合における、受信品質の低下を抑制できる。   It is more likely that a 1-bit error will occur than a 2-bit error. When a bit (identification number) is assigned to each antenna as shown in FIGS. 9 and 10, when a 1-bit error occurs, the antenna next to the antenna that should be originally selected is selected. At this time, since the antenna adjacent to the antenna that should have been selected has a large correlation with the antenna that should have been selected, the possibility that a large difference in channel estimation values will occur is low. Therefore, there is a high possibility that reception quality is ensured. Therefore, by performing gray coding based on the antenna arrangement (inter-antenna distance) as shown in FIG. 9 and FIG. 10 for antenna identification, the reception quality is lowered when the antenna selection information is transmitted in error. Can be suppressed.

なお、図9よりも、図10の配置の方が受信品質確保に適している。その理由について説明する。図9の場合“00”が選択されるべきアンテナ(アンテナAN_A)であった場合、基地局1700が誤って“10”が選択されたと判断すると、基地局1700はアンテナAN_Cを選択することになる。このとき、アンテナAN_AとアンテナAN_Cは、アンテナ相関が非常に低いため、誤ったアンテナ選択が原因で、受信品質に大きな影響を与える可能性(受信品質が劣化する可能性)が高い。これに対して、図10の場合は、このような特異な関係を持つことがないため、1ビット誤りが発生しても、相関の高いアンテナが選択され、受信品質が確保される可能性が高い。   Note that the arrangement of FIG. 10 is more suitable for ensuring reception quality than FIG. The reason will be described. In the case of FIG. 9, when “00” is the antenna to be selected (antenna AN_A), if the base station 1700 erroneously determines that “10” is selected, the base station 1700 selects the antenna AN_C. . At this time, since the antenna AN_A and the antenna AN_C have very low antenna correlation, there is a high possibility that reception quality will be greatly affected (reception quality may be deteriorated) due to incorrect antenna selection. On the other hand, in the case of FIG. 10, since there is no such a unique relationship, even if a 1-bit error occurs, a highly correlated antenna may be selected and reception quality may be ensured. high.

以上説明したように、本実施の形態によれば、送信アンテナに対するビットの割り当て方(すなわち、送信アンテナに対する識別番号の割り当て方)に、アンテナ配置(アンテナ間距離)に基づくグレイ符号化を適用したことにより、アンテナ選択情報に伝送誤りが発生した場合でも、受信品質の低下を抑制できる。   As described above, according to the present embodiment, Gray coding based on antenna arrangement (inter-antenna distance) is applied to a method of assigning bits to transmission antennas (that is, a method of assigning identification numbers to transmission antennas). Accordingly, even when a transmission error occurs in the antenna selection information, it is possible to suppress a decrease in reception quality.

すなわち、複数の送信アンテナを有する第1の無線局と、当該第1の無線局と通信を行う第2の無線局と、を有する無線通信システムにおける送信制御方法において、前記複数のアンテナの配置と、前記複数の送信アンテナのアンテナ識別番号との関係がグレイ符号化の関係となるように、前記複数の送信アンテナのアンテナ識別番号を決めておき、前記第2の無線局は、前記アンテナ識別番号を用いて、前記第1の無線局に前記複数の送信アンテナの送信を制御するための送信制御信号を送信するようにすれば、アンテナ選択情報に伝送誤りが発生した場合でも、受信品質の低下を抑制できる。   That is, in a transmission control method in a radio communication system having a first radio station having a plurality of transmission antennas and a second radio station communicating with the first radio station, the arrangement of the plurality of antennas; The antenna identification numbers of the plurality of transmission antennas are determined such that the relationship between the antenna identification numbers of the plurality of transmission antennas is a Gray coding relationship, and the second radio station determines the antenna identification number. If a transmission control signal for controlling the transmission of the plurality of transmission antennas is transmitted to the first wireless station using the radio signal, even if a transmission error occurs in the antenna selection information, the reception quality decreases. Can be suppressed.

なお、本実施の形態では、基地局のアンテナが4本、端末のアンテナ数が2本の場合を例に説明したが、これに限ったものではなく、アンテナの本数に限らず、アンテナを指定する場合のいかなる場合でも同様の効果を得ることができる。また、本実施の形態では、アンテナ選択について説明したが、これに限ったものではなく、アンテナ識別情報と制御情報のセットとして送信した場合にも、受信品質の劣化を抑えることができるという効果が得られる。   In the present embodiment, the case where the number of antennas of the base station is 4 and the number of antennas of the terminal is 2 has been described as an example. The same effect can be obtained in any case. In addition, although the antenna selection has been described in the present embodiment, the present invention is not limited to this, and there is an effect that deterioration of reception quality can be suppressed even when the antenna identification information and the control information are transmitted as a set. can get.

例えば、図21のように、送信側及び受信側共に4本のアンテナを有し、送信側が4つのアンテナを用いて4つの変調信号を送信し、受信側が4つのアンテナで受信した多重信号から元の変調信号を分離する、4×4空間多重MIMOシステムを考える。このとき、次式の関係式が成立する。

Figure 2008085922
For example, as shown in FIG. 21, the transmitting side and the receiving side have four antennas, the transmitting side transmits four modulated signals using the four antennas, and the receiving side receives the original from the multiplexed signal received by the four antennas. Consider a 4 × 4 spatial multiplexing MIMO system that separates the modulated signals. At this time, the following relational expression is established.
Figure 2008085922

このようなMIMOシステムにおいて、端末側が基地局に対し、“アンテナAの送信パワーを高くしてください”とか“アンテナBから送信する変調信号の変調方式を切り換えてください”と命令する場合においても、アンテナの指定に、上述したグレイ符号化を適用すれば、上述したのと同様の効果を得ることができる。   In such a MIMO system, even when the terminal side instructs the base station to “increase the transmission power of antenna A” or “switch the modulation method of the modulation signal transmitted from antenna B”, If the above-described Gray coding is applied to the antenna designation, the same effect as described above can be obtained.

また、本実施の形態では、簡単な例で示したが、本発明は上述した実施の形態の例に限らず、例えば、送信側で搬送波を用いて直交変調を行い、受信側で直交復調を行う場合、UWBの場合、OFDM等のマルチキャリア通信方式を用いた場合、スペクトル拡散通信方式を用いた場合についても同様に実施することができる。   In this embodiment, a simple example is shown. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, orthogonal modulation is performed using a carrier wave on the transmission side, and orthogonal demodulation is performed on the reception side. When performing, in the case of UWB, the case of using a multicarrier communication system such as OFDM or the case of using a spread spectrum communication system can be similarly implemented.

(実施の形態4)
実施の形態3では、アンテナ配置(アンテナ間距離)に基づくグレイ符号化によるアンテナの特定方法を、空間多重MIMOシステムに適用した場合について説明した。本実施の形態では、上記アンテナ配置(アンテナ間距離)に基づくグレイ符号化によるアンテナ特定方法を、MIMOシステムにおける固有モード通信に適用する場合について、詳しく説明する。
(Embodiment 4)
In the third embodiment, a case has been described in which an antenna identification method based on gray coding based on antenna arrangement (inter-antenna distance) is applied to a spatial multiplexing MIMO system. In the present embodiment, a detailed description will be given of a case where the antenna identification method based on gray coding based on the antenna arrangement (inter-antenna distance) is applied to eigenmode communication in a MIMO system.

先ず、MIMOシステムにおける固有モード通信について簡単に説明する。   First, the eigenmode communication in the MIMO system will be briefly described.

MIMOシステムでは、受信局だけでなく送信局側においても、チャネル状態情報(CSI:Channel State Information)が既知である場合に、送信局が送信のチャネルシグネチャベクトル(channel signature vector)を用いてベクトル化された信号を送信アレーアンテナより受信局に対して送信し、さらに受信局で、受信アレーアンテナの受信信号から送信のチャネルシグネチャベクトルに対応付けられた受信のチャネルシグネチャベクトルを用いて送信信号を検出し復調する通信方法が実現できる。   In the MIMO system, when channel state information (CSI) is known not only at the receiving station but also at the transmitting station, the transmitting station performs vectorization using a channel signature vector of transmission. The transmitted signal is transmitted to the receiving station from the transmitting array antenna, and the receiving station detects the transmission signal using the received channel signature vector associated with the transmitted channel signature vector from the received signal of the receiving array antenna. Thus, a communication method for demodulating can be realized.

特に、通信空間に複数のチャネルを構成して信号を多重伝送する通信モードとして、チャネル行列の特異ベクトル(singular vector)又は固有ベクトル(eigen vector)を利用した固有モード(eigenmode)がある。この固有モードは、これら特異ベクトルや固有ベクトルを前述したチャネルシグネチャベクトルとして利用する方法である。ここでチャネル行列は、送信アレーアンテナの各アンテナ素子と受信アレーアンテナの各アンテナ素子の全て又は一部の組み合わせの複素チャネル係数を要素とする行列である。   In particular, as a communication mode in which a plurality of channels are configured in a communication space and a signal is multiplexed and transmitted, there is an eigenmode (eigenmode) using a singular vector or an eigen vector of a channel matrix. This eigenmode is a method of using these singular vectors and eigenvectors as the channel signature vector described above. Here, the channel matrix is a matrix whose elements are complex channel coefficients of a combination of all or a part of each antenna element of the transmitting array antenna and each antenna element of the receiving array antenna.

送信局が下り回線のチャネル状態情報を得る方法としては、無線回線の上りと下りで同一の周波数キャリアを利用するTDDでは、チャネルの双対性(reciprocity)により、受信局からの上り回線を用いて、送信局においてチャネル状態情報の推定(estimating)又は測定(measuring)をすることが可能である。一方で、上りと下りで異なる周波数キャリアを利用するFDDでは、受信局において下り回線のチャネル状態情報を推定又は測定し、その結果を送信局へ通知(reporting)することにより、送信局において下り回線の正確なCSIを得ることができる。   As a method for the transmitting station to obtain downlink channel state information, in TDD using the same frequency carrier in the uplink and downlink of the radio channel, the uplink from the receiving station is used due to channel reciprocity. It is possible to estimate or measure channel state information at the transmitting station. On the other hand, in FDD that uses different frequency carriers for uplink and downlink, downlink channel state information is estimated or measured at the receiving station, and the result is reported to the transmitting station. Accurate CSI can be obtained.

固有モードは、特にMIMOシステムの無線チャネルが狭帯域のフラットフェージング過程として扱える場合には、MIMOシステムのチャネルキャパシティを最大にできるという特徴がある。例えば、OFDMを採用した無線通信システムでは、マルチパス遅延波によるシンボル間干渉を取り除くためガードインターバルを挿入し、OFDMの各サブキャリアはフラットフェージング過程となるような設計を行うのが一般的である。従って、MIMOシステムにおいてOFDM信号を送信する場合、固有モードを用いることによって、例えば各サブキャリアで複数の信号を空間的に多重化して伝送することが可能となる。   The eigenmode is characterized in that the channel capacity of the MIMO system can be maximized, particularly when the radio channel of the MIMO system can be handled as a narrow-band flat fading process. For example, in a radio communication system adopting OFDM, it is common to design such that each OFDM subcarrier is in a flat fading process by inserting a guard interval in order to remove intersymbol interference caused by multipath delay waves. . Therefore, when transmitting an OFDM signal in a MIMO system, it is possible to spatially multiplex and transmit a plurality of signals on each subcarrier, for example, by using an eigenmode.

MIMOシステムを利用した通信方法としては、送信局及び受信局において下り回線のチャネル状態情報を既知とする固有モードに対して、受信局においてのみ無線チャネルのチャネル状態情報を既知とする方法がいくつか提案されている。固有モードと同じ目的である、空間的に信号を多重化して伝送する方法としては、例えばBLASTが知られている。また信号の多重度を犠牲にし、つまりキャパシティを増加させるためでなくアンテナの空間ダイバーシチ効果得る方法としては、例えば時空間符号を用いた送信ダイバーシチが知られている。固有モードが送信アレーアンテナで信号をベクトル化して送信する、言い換えると信号をビーム空間(beam space)にマッピングしてから送信するビーム空間モードであるのに対して、BLASTや送信ダイバーシチは信号をアンテナエレメント(antenna element)にマッピングすることからアンテナエレメントモードであると考えられる。   As a communication method using the MIMO system, there are several methods for making the channel state information of the radio channel known only at the receiving station, compared to the eigenmode in which the channel state information of the downlink is known at the transmitting station and the receiving station. Proposed. For example, BLAST is known as a method for spatially multiplexing and transmitting signals, which has the same purpose as the eigenmode. As a method for obtaining the space diversity effect of the antenna, not at the sacrifice of signal multiplicity, that is, to increase the capacity, for example, transmission diversity using a space-time code is known. The eigenmode is a beam space mode in which a signal is vectorized by a transmission array antenna and transmitted, in other words, a signal is mapped to a beam space and then transmitted. On the other hand, BLAST and transmission diversity transmit a signal to an antenna. Since it is mapped to an element (antenna element), it is considered to be an antenna element mode.

図22に、固有モード通信システムの構成例として、基地局2200と端末2220の構成を示す。   FIG. 22 shows a configuration of base station 2200 and terminal 2220 as a configuration example of the eigenmode communication system.

基地局2200のチャネル解析部2207は、基地局2200と端末2220間の伝搬チャネルの推定結果であるチャネル状態情報に基づいて、多重化チャネルを構成するために複数の送信のチャネルシグネチャベクトルを算出すると共に、チャネル状態情報によって形成されるチャネル行列をSVD(SVD:Singular Value Decomposition)に基づき、固有値(例えば、λA、λB、λC、・・・、λX)、また、固有パス(例えば、パスA、パスB、パスC、・・・、パスX)を求め、これらを制御情報2208として出力する。   The channel analysis unit 2207 of the base station 2200 calculates a plurality of transmission channel signature vectors to form a multiplexed channel based on channel state information that is an estimation result of a propagation channel between the base station 2200 and the terminal 2220. In addition, the channel matrix formed by the channel state information is based on SVD (SVD: Singular Value Decomposition), eigenvalues (for example, λA, λB, λC,..., ΛX), and eigenpaths (for example, path A, Path B, path C,..., Path X) are obtained and output as control information 2208.

基地局2200の多重フレーム生成部2201は、送信ディジタル信号、制御情報2208を入力とし、多重化チャネルへマッピングするために複数の送信フレームを生成し、チャネルAの送信ディジタル信号2202A、チャネルBの送信ディジタル信号2202B、・・・、チャネルXの送信ディジタル信号2202Xを出力する。   Multiplex frame generation section 2201 of base station 2200 receives a transmission digital signal and control information 2208 as input, generates a plurality of transmission frames for mapping to a multiplexed channel, and transmits a transmission digital signal 2202A for channel A and a transmission for channel B. Digital signal 2202B,..., Channel X transmission digital signal 2202X is output.

符号化・変調部2203A〜2203Xはそれぞれ、チャネルA〜チャネルXの送信ディジタル信号2202A〜2202X、制御情報2208を入力とし、制御情報2208に基づいて符号化率・変調方式を決定し、決定した符号化率・変調方式で送信ディジタル信号2202A〜2202Xを符号化及び変調することにより、チャネルA〜Xのベースバンド変調信号2204A〜2204Xを得、これらを出力する。   Encoding / modulating sections 2203A to 2203X receive transmission digital signals 2202A to 2202X of channel A to channel X and control information 2208, respectively, determine the coding rate and modulation method based on control information 2208, and determine the determined code The transmission digital signals 2202A to 2202X are encoded and modulated by the conversion rate / modulation method to obtain the baseband modulation signals 2204A to 2204X of the channels A to X and output them.

ベクトル多重化部2205は、チャネルA〜チャネルXのベースバンド変調信号2204A〜2204X、制御情報2208を入力とし、各ベースバンド変調信号2204A〜2204Xに個別にチャネルシグネチャベクトルを乗算し、合成した後、送信アレーアンテナ2206に供給する。このようにして、基地局2200は、チャネルシグネチャベクトルを用いてベクトル化した信号を送信アレーアンテナ2206から端末2220に送信する。   The vector multiplexing unit 2205 receives the baseband modulation signals 2204A to 2204X of channel A to channel X and the control information 2208, and multiplies each baseband modulation signal 2204A to 2204X by a channel signature vector and combines them. The signal is supplied to the transmission array antenna 2206. In this way, the base station 2200 transmits a signal vectorized using the channel signature vector from the transmission array antenna 2206 to the terminal 2220.

端末2220は、受信のチャネル解析部2215によって、基地局2200と端末2220間の伝搬チャネルの推定結果であるチャネル状態情報に基づいて、多重化された送信信号を分離するために複数の受信のチャネルシグネチャベクトルを算出する。多重信号分離部2210は、受信アレーアンテナ2209で受信した受信信号を入力として、各々のチャネルシグネチャベクトルを掛け合わせることで、複数の受信信号、つまり、チャネルA〜チャネルXの受信信号2211A〜2211Xを得る。   The terminal 2220 receives a plurality of reception channels in order to separate multiplexed transmission signals based on channel state information that is an estimation result of a propagation channel between the base station 2200 and the terminal 2220 by the reception channel analysis unit 2215. A signature vector is calculated. Multiplex separation section 2210 receives the reception signals received by reception array antenna 2209 and multiplies each channel signature vector to obtain a plurality of reception signals, that is, reception signals 2211A to 2211X of channel A to channel X. obtain.

復号化部2212A〜2212Xはそれぞれ、チャネルA〜チャネルXの受信信号2211A〜2211X、送信方法情報2218を入力とし、送信方法情報2218(変調方式、符号化率の情報)に基づき復号を行うことで、チャネルA〜チャネルXのディジタル信号2213A〜2213Xを得、これらを出力する。   Decoding sections 2212A to 2212X receive reception signals 2211A to 2211X of channel A to channel X and transmission method information 2218, respectively, and perform decoding based on transmission method information 2218 (modulation scheme and coding rate information). , Channel A to channel X digital signals 2213A to 2213X are obtained and output.

送信方法情報検出部2217は、チャネルAのディジタル信号2213Aを入力とし、各チャネルの変調信号の送信方法、例えば変調方式、符号化率等の情報を抽出し、これらを送信方法情報2218として復号化部2212A〜2212Xに送出する。   The transmission method information detection unit 2217 receives the digital signal 2213A of channel A, extracts the transmission method of the modulation signal of each channel, for example, information such as modulation scheme and coding rate, and decodes these as transmission method information 2218. The data is sent to the units 2212A to 2212X.

受信データ合成部2214は、チャネルA〜チャネルXのディジタル信号2213A〜2213X及び送信方法情報2218を入力とし、受信ディジタル信号を得る。   Received data combining section 2214 receives channel A to channel X digital signals 2213A to 2213X and transmission method information 2218 as input, and obtains received digital signals.

ここで、上述したように送受信機(基地局2200及び端末2220)において、基地局2200が送信した変調信号に対するチャネル状態情報(CSI : Channel State Information)を、端末2220から基地局2200に通知する場合について考える。   Here, as described above, in the transceiver (base station 2200 and terminal 2220), the terminal 2220 notifies the base station 2200 of channel state information (CSI: Channel State Information) for the modulated signal transmitted by the base station 2200. think about.

この場合、基地局2200の各送信アンテナ及び端末2220の各受信アンテナ間に対応する複数のチャネル情報が存在する。従って、端末2220は、複数のチャネル情報を、基地局2200に伝送する必要がある。   In this case, a plurality of channel information corresponding to each transmission antenna of the base station 2200 and each reception antenna of the terminal 2220 exists. Accordingly, the terminal 2220 needs to transmit a plurality of channel information to the base station 2200.

本実施の形態では、このチャネル情報の好適な伝送方法を提示する。   In the present embodiment, a suitable transmission method of this channel information is presented.

例えば、図21のように、基地局の送信装置が4本の送信アンテナ1901A、1901B、1901C、1901Dを、端末の受信装置が4本の受信アンテナ1902P、1902Q、1902R、1902Sの4本を有する場合を考える。この場合、チャネル状態情報としてh11、h12、h13、h14、h21、h22、h23、h24、h31、h32、h33、h34、h41、h42、h43、h44の16種類が存在する。これらの情報を正しく基地局に伝達する必要がある。但し、無線で伝送する場合、誤る可能性がある。   For example, as shown in FIG. 21, the transmitting device of the base station has four transmitting antennas 1901A, 1901B, 1901C and 1901D, and the receiving device of the terminal has four receiving antennas 1902P, 1902Q, 1902R and 1902S. Think about the case. In this case, there are 16 types of channel state information: h11, h12, h13, h14, h21, h22, h23, h24, h31, h32, h33, h34, h41, h42, h43, h44. It is necessary to correctly transmit this information to the base station. However, there is a possibility of error when transmitting wirelessly.

本実施の形態においては、チャネル状態情報が誤って伝達された場合に、その影響をできる限り軽減するために、実施の形態3と同様のアンテナ配置(アンテナ間距離)に基づくグレイ符号化によるアンテナ特定方法を用いる。   In the present embodiment, when channel state information is erroneously transmitted, in order to reduce the influence as much as possible, an antenna by Gray coding based on the same antenna arrangement (inter-antenna distance) as in the third embodiment Use specific methods.

図23に、端末が基地局にフィードバックする情報の構成例を示す。16種類のチャネル状態情報が存在するので、フィードバック情報は、図に示したように、基地局の送信アンテナ番号、端末の受信アンテナ番号、チャネル状態情報で構成されている。ここで、これらの情報は伝送により誤る可能性がある。但し、基地局の送信アンテナ番号及び又は端末の受信アンテナ番号に、実施の形態3で説明したような、アンテナ配置(アンテナ間距離)に基づくグレイ符号化を施せば、近いアンテナ同士ほどアンテナ相関が高いので、アンテナ番号が伝送によって誤っても、受信品質への影響が軽減される。   FIG. 23 shows a configuration example of information that the terminal feeds back to the base station. Since there are 16 types of channel state information, the feedback information is composed of a base station transmitting antenna number, a terminal receiving antenna number, and channel state information, as shown in the figure. Here, there is a possibility that the information is erroneous due to transmission. However, if Gray coding based on antenna arrangement (distance between antennas) as described in Embodiment 3 is applied to the transmission antenna number of the base station and / or the reception antenna number of the terminal, the antenna correlation becomes closer to the closer antennas. Since it is high, the influence on the reception quality is reduced even if the antenna number is erroneously transmitted.

以上説明したように、MIMOシステムにおける固有モード通信に、実施の形態3で説明したアンテナ配置(アンテナ間距離)に基づくグレイ符号化によるアンテナ特定方法を適用したことにより、固有モード通信においてアンテナ識別情報が誤って伝送された場合でも、受信品質の劣化を抑制できるようになる。   As described above, antenna identification information in eigenmode communication is obtained by applying the antenna identification method based on the antenna arrangement (distance between antennas) described in Embodiment 3 to eigenmode communication in the MIMO system. Even if the message is transmitted by mistake, it is possible to suppress the deterioration of the reception quality.

なお、本実施の形態では、基地局のアンテナが4本、端末のアンテナ数が2本の場合を例に説明したが、これに限ったものではなく、アンテナの本数に限らず、アンテナを指定する場合のいかなる場合でも同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the case where the number of antennas of the base station is 4 and the number of antennas of the terminal is 2 has been described as an example. The same effect can be obtained in any case.

また、本実施の形態では、簡単な例で示したが、本発明は上述した実施の形態の例に限らず、例えば、送信側で搬送波を用いて直交変調を行い、受信側で直交復調を行う場合、UWBの場合、OFDM等のマルチキャリア通信方式を用いた場合、スペクトル拡散通信方式を用いた場合についても同様に実施することができる。   In this embodiment, a simple example is shown. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, orthogonal modulation is performed using a carrier wave on the transmission side, and orthogonal demodulation is performed on the reception side. When performing, in the case of UWB, the case of using a multicarrier communication system such as OFDM or the case of using a spread spectrum communication system can be similarly implemented.

(実施の形態5)
実施の形態1では、マルチアンテナシステムにおいて、相関演算を用いることで、遅延波を有効活用してマルチパスの影響を軽減することにより、パルスベースの変調信号のように広帯域の変調信号においても、マルチアンテナ通信を可能としてデータ伝送の高速化を実現する方法について述べた。
(Embodiment 5)
In the first embodiment, in the multi-antenna system, by using the correlation calculation, the delayed wave is effectively used to reduce the influence of the multipath, so that even in a broadband modulation signal such as a pulse-based modulation signal, This paper describes a method that enables multi-antenna communication to increase data transmission speed.

本実施の形態では、相関演算と同等な演算で、パルスベースの変調信号のように広帯域の変調信号においても、空間多重を用いたMIMO通信を可能とする方法を提示する。   In the present embodiment, a method that enables MIMO communication using spatial multiplexing even for a wideband modulation signal such as a pulse-based modulation signal by an operation equivalent to a correlation operation is presented.

図24に、本実施の形態のMIMO通信システムの構成例として、基地局2400と端末2420の構成を示す。   FIG. 24 shows the configuration of base station 2400 and terminal 2420 as a configuration example of the MIMO communication system of the present embodiment.

基地局2400は、送信データ2401A、2401Bをそれぞれ、パルスベース変調信号生成部2402A、2402Bに入力する。パルスベース変調信号生成部2402A、2402Bはそれぞれ、送信データ2401A、2401Bに基づく、パルスベースの変調信号2403A、2403Bを生成し、これをフィルタ2404A、2404Bに送出する。フィルタ2404A、2404Bはそれぞれ、パルスベースの変調信号2403A、2403Bを入力とし、帯域制限を行い、帯域制限されたパルスベースの変調信号2405A、2405Bをアンテナ2406A、2406Bに送出する。   Base station 2400 inputs transmission data 2401A and 2401B to pulse-based modulation signal generation sections 2402A and 2402B, respectively. Pulse-based modulation signal generation sections 2402A and 2402B generate pulse-based modulation signals 2403A and 2403B based on transmission data 2401A and 2401B, respectively, and send them to filters 2404A and 2404B. Each of the filters 2404A and 2404B receives the pulse-based modulation signals 2403A and 2403B, performs band limitation, and transmits the band-limited pulse-based modulation signals 2405A and 2405B to the antennas 2406A and 2406B.

端末2420は、受信アンテナ2407X、2407Yで受信した受信信号2408X、2408Yをそれぞれ、フィルタ2409X、2409Yに入力する。フィルタ2409X、2409Yはそれぞれ、フィルタリング後の受信信号2410X、2410Yを積分器2411X、2411Yに送出する。   Terminal 2420 inputs received signals 2408X and 2408Y received by receiving antennas 2407X and 2407Y to filters 2409X and 2409Y, respectively. The filters 2409X and 2409Y send the received signals 2410X and 2410Y after filtering to the integrators 2411X and 2411Y, respectively.

積分器2411X、2411Yはそれぞれ、フィルタリング後の受信信号2410X、2410Yを入力とし、これを一定区間積分する。この積分区間については、後に詳しく説明する。積分器2411X、2411Yはそれぞれ、積分された受信信号2412X、2412Yを、チャネル推定部2413X、2413Y及びMMSE処理部2415に送出する。   The integrators 2411X and 2411Y receive the filtered received signals 2410X and 2410Y, respectively, and integrate them for a certain period. This integration interval will be described in detail later. Integrators 2411X and 2411Y send integrated received signals 2412X and 2412Y to channel estimation units 2413X and 2413Y and MMSE processing unit 2415, respectively.

チャネル推定部2413X、2413Yはそれぞれ、積分された受信信号2412X、2412Yを入力とし、受信信号2412X、2412Yに含まれるパイロットシンボル、プリアンブル等のチャネル推定が可能なシンボルを検出し、そのシンボルに基づいてチャネル変動を推定し、チャネル変動推定信号2414X、2414Yを出力する。   The channel estimation units 2413X and 2413Y receive the integrated received signals 2412X and 2412Y, respectively, detect symbols that can be used for channel estimation such as pilot symbols and preambles included in the received signals 2412X and 2412Y, and based on the symbols. Channel fluctuation is estimated, and channel fluctuation estimation signals 2414X and 2414Y are output.

MMSE処理部2415は、積分された受信信号2412X、2412Y及びチャネル変動推定信号2414X、2414Yを入力とし、MMSEアルゴリズムを実行することにより、空間上でされた合成信号を分離することで、変調信号2416A、2416Bを得る。   The MMSE processing unit 2415 receives the integrated reception signals 2412X and 2412Y and the channel fluctuation estimation signals 2414X and 2414Y as inputs, and executes the MMSE algorithm to separate the combined signal in space, thereby modulating the signal 2416A. , 2416B is obtained.

復調部2417A、2417Bはそれぞれ、変調信号2416A、2416Bを入力とし、これらを復調することで受信データ2418A、2418Bを得る。   The demodulating units 2417A and 2417B receive the modulated signals 2416A and 2416B, respectively, and demodulate them to obtain received data 2418A and 2418B.

図25に、基地局2400の送信アンテナ2406A、2406Bと端末2420の受信アンテナ2407X、2407Yの関係を示す。各送受信アンテナ間の伝搬係数をh11、h12、h21、h22と表す。このとき、アンテナ2406Aから送信する信号をTxa、アンテナ2406Bから送信する信号をTxb、アンテナ2407Xで受信する受信信号をRx1、アンテナ2407Yで受信する受信信号をRx2とすると、次式の関係式が成立する。

Figure 2008085922
FIG. 25 shows the relationship between transmission antennas 2406A and 2406B of base station 2400 and reception antennas 2407X and 2407Y of terminal 2420. Propagation coefficients between the transmitting and receiving antennas are represented as h11, h12, h21, and h22. At this time, if the signal transmitted from the antenna 2406A is Txa, the signal transmitted from the antenna 2406B is Txb, the received signal received by the antenna 2407X is Rx1, and the received signal received by the antenna 2407Y is Rx2, the following relational expression is established. To do.
Figure 2008085922

伝搬係数h11、h21は図24のチャネル推定部2413Xで推定され、伝搬係数h12、h22はチャネル推定部2413Yで推定される。また、MMSE処理部2415は、式(9)の関係式を利用して、変調信号Txa及び変調信号Txbを推定する。   The propagation coefficients h11 and h21 are estimated by the channel estimation unit 2413X in FIG. 24, and the propagation coefficients h12 and h22 are estimated by the channel estimation unit 2413Y. Further, the MMSE processing unit 2415 estimates the modulation signal Txa and the modulation signal Txb using the relational expression of Expression (9).

図26に、基地局2400が送信する変調信号のフレーム構成例を示す。図26において、横軸は時間を示している。なお、図では、アンテナ2406AをアンテナA、アンテナ2406BをアンテナBと略記している。   FIG. 26 shows a frame configuration example of a modulated signal transmitted by the base station 2400. In FIG. 26, the horizontal axis indicates time. In the figure, antenna 2406A is abbreviated as antenna A and antenna 2406B is abbreviated as antenna B.

時間0では、アンテナ2406A、2406Bから、端末2420が信号検出、時間・周波数同期を獲得するための同期シンボルが送信される。時間1では、アンテナ2406Aから、パイロットシンボルが送信される。端末2420のチャネル推定部2413Xでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh11を推定することができる。同様に、端末2420のチャネル推定部2413Yでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh12を推定することができる。時間2では、アンテナ2406Bから、パイロットシンボルが送信される。端末2420のチャネル推定部2413Xでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh21を推定することができる。同様に、端末2420のチャネル推定部2413Yでは、このパイロットシンボルから、式(1)のh22を推定することができる。   At time 0, the antennas 2406A and 2406B transmit a synchronization symbol for the terminal 2420 to acquire signal detection and time / frequency synchronization. At time 1, a pilot symbol is transmitted from antenna 2406A. Channel estimation section 2413X of terminal 2420 can estimate h11 in equation (1) from this pilot symbol. Similarly, channel estimation section 2413Y of terminal 2420 can estimate h12 in equation (1) from this pilot symbol. At time 2, pilot symbols are transmitted from antenna 2406B. Channel estimation section 2413X of terminal 2420 can estimate h21 in equation (1) from this pilot symbol. Similarly, channel estimation section 2413Y of terminal 2420 can estimate h22 in Equation (1) from this pilot symbol.

時間3から時間8では、データシンボルがアンテナ2406A、2406Bから同時に送信される。   From time 3 to time 8, data symbols are transmitted simultaneously from antennas 2406A, 2406B.

ところで、一般に、遅延波によるマルチパスフェージングの影響を軽減するための方法としては、変調信号としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を用いる方法や、変調信号としてスペクトル拡散信号を用い受信側でレイク受信を行う方法が知られている。無線LAN(Local Area Network)等では、これらの変調信号をMIMOシステムに用いることで、遅延波による影響を軽減するMIMOシステムが検討されている。   By the way, generally, as a method for reducing the influence of multipath fading due to a delayed wave, a method using an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal as a modulation signal, or a rake reception on the receiving side using a spread spectrum signal as a modulation signal The method of doing is known. In a wireless local area network (LAN) or the like, a MIMO system that reduces the influence of delayed waves by using these modulated signals in a MIMO system has been studied.

しかし、例えばパルスベースの変調信号を用いたUWB等の広帯域の信号を、空間多重MIMO伝送しようとすると、広帯域の周波数を扱うために非常に高速な信号処理デバイスが必要となるので、OFDM方式やスペクトル拡散通信方式と組み合わせて遅延波による影響を軽減したとしても、デバイスの消費電力及び回路規模が増大する欠点がある。このような理由により、パルスベースの変調信号を用いたUWB等の広帯域の信号を、空間多重のMIMOシステムで伝送することは、現実的ではなかった。   However, for example, when a wideband signal such as UWB using a pulse-based modulation signal is to be subjected to spatial multiplexing MIMO transmission, a very high-speed signal processing device is required to handle the wideband frequency. Even if the influence of the delayed wave is reduced in combination with the spread spectrum communication method, there is a disadvantage that the power consumption and circuit scale of the device increase. For these reasons, it is not practical to transmit a wideband signal such as UWB using a pulse-based modulation signal in a spatial multiplexing MIMO system.

本発明の発明者らは、実施の形態1と同様に相関演算を用いることで遅延波を有効活用すると共に、その相関結果を一定時間積分しその積分結果を用いるようにすれば、パルスベースの変調信号のように広帯域の変調信号においても、空間多重のMIMOシステムに容易に適用できると考えた。   The inventors of the present invention can effectively use the delayed wave by using the correlation calculation in the same manner as in the first embodiment, integrate the correlation result for a certain period of time, and use the integration result. It was considered that even a broadband modulation signal such as a modulation signal can be easily applied to a spatial multiplexing MIMO system.

狭帯域の周波数を用いた無線通信システムでは、シンボル時間が長いため、マルチパスの影響が小さい。これは、シンボル間干渉の影響を軽減できるだけのシンボル時間を確保できているからである。   In a wireless communication system using a narrow band frequency, the influence of multipath is small because the symbol time is long. This is because a symbol time sufficient to reduce the influence of intersymbol interference can be secured.

一方、広帯域の周波数を用いた無線通信システムでは、シンボル時間が短いため、マルチパスの影響が大きい。本実施の形態で提示する方法は、短いシンボル時間でも、マルチパスの影響を有効に軽減できるようになっている。   On the other hand, in a wireless communication system using a wideband frequency, since the symbol time is short, the influence of multipath is large. The method presented in this embodiment can effectively reduce the influence of multipath even with a short symbol time.

図27に、受信信号の波形(図27(a)、(b))と、受信信号を一定区間積分したときの波形(図27(c))の一例を示す。図27(a)は、遅延波が存在しなかったときの受信信号の時間軸における波形を示している。図27(b)は、遅延波が存在したときの受信信号の時間軸における波形の一例を示している。図27(c)は、遅延波が存在したときの受信信号(図27(b))を1シンボル区間で積分したときの波形の一例を示している。   FIG. 27 shows an example of the waveform of the received signal (FIGS. 27A and 27B) and the waveform (FIG. 27C) when the received signal is integrated over a certain period. FIG. 27A shows the waveform of the received signal on the time axis when there is no delayed wave. FIG. 27B shows an example of a waveform on the time axis of the received signal when a delayed wave exists. FIG. 27 (c) shows an example of a waveform when the received signal (FIG. 27 (b)) when a delayed wave exists is integrated in one symbol section.

遅延波が存在したとき、遅延波による信号が存在することになる。図27(b)は、2つの遅延波がある存在する場合の受信信号を示した図である。図27(c)のように積分した場合(図27(c)では、図中の△から△まで積分している)、積分区間の最後で得られる値は、仮想的にシンボル区間を長くした場合、つまり、周波数帯域を狭くした場合と同じ状況となる。これにより、遅延波の影響を軽減することができる。   When a delay wave exists, a signal due to the delay wave exists. FIG. 27B is a diagram showing a received signal when there are two delayed waves. When integration is performed as shown in FIG. 27C (in FIG. 27C, integration is performed from Δ to Δ in the figure), the value obtained at the end of the integration interval is a virtual length of the symbol interval. In other words, the situation is the same as when the frequency band is narrowed. Thereby, the influence of a delay wave can be reduced.

ここで重要となるのが、積分区間をどのような値に設定するかである。積分区間の設定の精度が、データの伝送速度の向上と受信品質の向上の両立には重要となる。   What is important here is what value the integration interval is set to. The accuracy of setting the integration interval is important for improving both the data transmission rate and the reception quality.

そこで、次に、積分区間の設定の仕方の好適な例を説明する。   Therefore, a preferred example of how to set the integration interval will be described next.

図28に、本実施の形態における変調信号のフレーム構成例を示す。基地局2400は、時間0では、アンテナ2406A、2406Bから、端末2420が信号検出、時間・周波数同期を獲得するための同期シンボルが送信される。   FIG. 28 shows a frame configuration example of the modulation signal in this embodiment. At time 0, the base station 2400 transmits a synchronization symbol for the terminal 2420 to acquire signal detection and time / frequency synchronization from the antennas 2406A and 2406B.

時間1では、アンテナ2406Aから、端末2420が遅延波の状況を推定するための変調信号(パルス)である遅延波推定用トレーニングシンボルが送信される。一方、アンテナ2406Bからは、変調信号(パルス)を送信しない。これにより、端末2420では、フィルタ通過後の受信信号2410X、2410Yから遅延波の状況を推定することができる。図24では、この遅延波の状況を推定する部分については図示していないが、例えばフィルタ2409X、2409Yの後段に遅延波状況推定部を配置すればよい。   At time 1, a delayed wave estimation training symbol that is a modulation signal (pulse) for terminal 2420 to estimate the state of the delayed wave is transmitted from antenna 2406A. On the other hand, no modulated signal (pulse) is transmitted from antenna 2406B. Thereby, terminal 2420 can estimate the state of the delayed wave from received signals 2410X and 2410Y after passing through the filter. In FIG. 24, the portion for estimating the state of the delayed wave is not shown, but for example, a delayed wave state estimation unit may be arranged at the subsequent stage of the filters 2409X and 2409Y.

時間1の遅延波推定用トレーニングシンボルの直後のシンボル区間(時間2)は、2つのアンテナ2406A、2406B共にガード区間(変調信号が送信されない区間)とされている。このガード区間は、本実施の形態の遅延波推定のためには、非常に重要である。その理由については、後で詳しく説明する。   A symbol interval (time 2) immediately after the training symbol for delay wave estimation at time 1 is a guard interval (interval in which a modulation signal is not transmitted) for both of the two antennas 2406A and 2406B. This guard interval is very important for delay wave estimation of the present embodiment. The reason will be described in detail later.

時間3では、アンテナ2406Bから、端末2420が遅延波の状況を推定するための変調信号(パルス)である遅延波推定用トレーニングシンボルが送信される。一方、アンテナ2406Aからは、変調信号(パルス)を送信しない。これにより、端末2420では、フィルタ通過後の受信信号2410X、2410Yから遅延波の状況を推定することができる。   At time 3, a delayed wave estimation training symbol which is a modulated signal (pulse) for terminal 2420 to estimate the status of the delayed wave is transmitted from antenna 2406B. On the other hand, no modulated signal (pulse) is transmitted from antenna 2406A. Thereby, terminal 2420 can estimate the state of the delayed wave from received signals 2410X and 2410Y after passing through the filter.

時間3の遅延波推定用トレーニングシンボルの直後のシンボル区間(時間4)は、2つのアンテナ2406A、2406B共にガード区間(変調信号が送信されない区間)とされている。このガード区間は、本実施の形態の遅延波推定のためには、非常に重要である。その理由については、後で詳しく説明する。   The symbol interval (time 4) immediately after the training symbol for delay wave estimation at time 3 is a guard interval (interval where no modulation signal is transmitted) for both of the two antennas 2406A and 2406B. This guard interval is very important for delay wave estimation of the present embodiment. The reason will be described in detail later.

端末2420は、上記の遅延波推定用トレーニングシンボルを受信し、遅延波状況を推定し、積分区間を決定する。   The terminal 2420 receives the training symbol for delay wave estimation described above, estimates the delay wave situation, and determines an integration interval.

また、本実施の形態の場合、基地局2400に遅延波の状況を通知するようになっている。時間5、時間6では、端末2420が、基地局2400に遅延波状況等を通知するための制御情報シンボルを送信する。   In the present embodiment, the base station 2400 is notified of the status of the delayed wave. At time 5 and time 6, terminal 2420 transmits a control information symbol for notifying base station 2400 of a delay wave condition and the like.

時間7では、基地局2400が、端末2420からの遅延波状況の通知を受け送信方法を変更した場合の送信方法変更情報を含む制御情報シンボルを送信する。   At time 7, base station 2400 transmits a control information symbol including transmission method change information when the transmission method is changed in response to a notification of the delay wave situation from terminal 2420.

時間8では、基地局2400がパイロットを送信する。このパイロットシンボルは、空間多重のMIMO通信を実現するために、端末2420がチャネル変動を推定するためのシンボルである。時間9では、基地局2400がデータシンボルを送信する。   At time 8, base station 2400 transmits a pilot. This pilot symbol is a symbol for terminal 2420 to estimate channel fluctuations in order to realize spatial multiplexing MIMO communication. At time 9, base station 2400 transmits a data symbol.

次に、基地局2400のパルスベース変調信号生成部2402が、端末2420から通知された遅延波状況に基づいて、通信方式(本実施の形態の場合、1シンボル区間長)を切り換える一例について説明する。   Next, an example will be described in which the pulse-based modulation signal generation unit 2402 of the base station 2400 switches the communication method (in this embodiment, one symbol interval length) based on the delayed wave status notified from the terminal 2420. .

図29は、1シンボル区間の異なる2種類のパルスベースの変調信号の波形の一例を示している。遅延分散が大きい環境においては、遅延波の影響を軽減するためには、図29(b)に示したように、遅延波を正確に把握するためには、1シンボル区間を長く設定した方が良い。但し、1シンボル区間を長くすると、データの伝送速度は低下する。一方で、遅延分散が小さい環境では、遅延波の影響が小さいので、図29(a)に示したように、遅延波を正確に把握することができるため、1シンボル区間を短く設定してもよい。また、1シンボル区間を短くすれば、データの伝送速度が向上する。   FIG. 29 shows an example of waveforms of two types of pulse-based modulation signals having different one symbol intervals. In an environment where the delay dispersion is large, in order to reduce the influence of the delayed wave, as shown in FIG. 29B, in order to accurately grasp the delayed wave, it is better to set one symbol interval longer. good. However, if one symbol period is lengthened, the data transmission rate decreases. On the other hand, in an environment where the delay dispersion is small, the influence of the delay wave is small. Therefore, as shown in FIG. 29A, the delay wave can be accurately grasped. Good. Also, if one symbol period is shortened, the data transmission rate is improved.

本実施の形態では、基地局2400が、遅延分散が大きいほど1シンボル区間の長い変調信号を送信するようになされている。これにより、データ伝送速度の向上と受信品質の向上との両立を図ることができる。   In the present embodiment, base station 2400 is configured to transmit a modulated signal having a longer symbol length as the delay dispersion is larger. Thereby, it is possible to achieve both improvement in data transmission speed and improvement in reception quality.

ところで、図28において、パイロットシンボル及びデータシンボルは、遅延波の状況に応じて、1シンボル区間が変更されるが、その他のシンボルは、できる限り通信相手に正確に伝送する必要があるので、図29(b)のように1シンボル区間を長くしたほうが良い。特に、遅延波推定用トレーニングシンボルは、1シンボル区間を設定する基になり、本実施の形態においては、遅延波推定用トレーニングシンボルの直後はガード区間を設けるようになっている。これにより、たとえ、遅延波が、ガード区間に及んだとしても、遅延波を精度良く推定するができるので、1シンボル区間を的確に設定できるようになり、一段と、データ伝送速度の向上と受信品質の向上との両立を図ることができるようになる。   By the way, in FIG. 28, the pilot symbol and the data symbol have one symbol period changed according to the situation of the delayed wave, but the other symbols need to be transmitted to the communication partner as accurately as possible. It is better to lengthen one symbol section as in 29 (b). In particular, the delayed wave estimation training symbol is a basis for setting one symbol interval, and in the present embodiment, a guard interval is provided immediately after the delayed wave estimation training symbol. As a result, even if the delayed wave reaches the guard interval, the delayed wave can be estimated with high accuracy, so that one symbol interval can be set accurately, further improving the data transmission rate and receiving. It becomes possible to achieve both improvement in quality.

以上説明したように、本実施の形態によれば、受信装置の各アンテナブランチに受信信号を一定区間積分する積分器2411X、2411Yを設けたことにより、パルスベースの変調信号のように広帯域の信号でもMIMO通信を可能とすることができる。さらに、ダイバーシチゲインを得ることができるようになる。また、上記積分区間を、受信信号の遅延分散に応じて設定するようにしたことにより、データ伝送速度の向上と受信品質の向上との両立を図ることができるようになる。   As described above, according to the present embodiment, by providing integrators 2411X and 2411Y that integrate the received signal for a certain period in each antenna branch of the receiving device, a wideband signal such as a pulse-based modulation signal is provided. However, MIMO communication can be made possible. Furthermore, diversity gain can be obtained. In addition, since the integration interval is set according to the delay dispersion of the received signal, it is possible to achieve both improvement in data transmission speed and improvement in reception quality.

また、本実施の形態によれば、チャネル変動推定用のシンボルの一定区間を積分したことにより、パルスベースの変調信号のように広帯域の信号(1シンボル区間が非常に短い信号)でも、高精度のチャネル変動を推定できるチャネル変動推定方法を実現できる。   In addition, according to the present embodiment, by integrating a certain section of a channel fluctuation estimation symbol, even a wideband signal (a signal having a very short one symbol section) such as a pulse-based modulation signal has high accuracy. It is possible to realize a channel fluctuation estimation method that can estimate channel fluctuations of

なお、本実施の形態では、積分器2411X、2411Yの積分区間に加えて、基地局の1シンボル区間も、遅延状況に応じて変更した場合について述べたが、積分器2411X、2411Yの積分区間のみを変更するようにしてもよい。   In the present embodiment, a case has been described in which one symbol period of the base station is changed in accordance with the delay state in addition to the integration period of integrators 2411X and 2411Y, but only the integration period of integrators 2411X and 2411Y is described. May be changed.

また、本実施の形態では、送信アンテナが2本、受信アンテナが2本の場合を例に説明したが、これに限ったものではない。   In this embodiment, the case where there are two transmission antennas and two reception antennas has been described as an example. However, the present invention is not limited to this.

本発明は、例えばパルスベースの変調信号のような広帯域の信号でもマルチアンテナ送信を可能とし、広帯域信号の伝送速度を向上できるといった効果を有し、複数の送信アンテナを用いてデータ伝送を行う無線通信システムに広く適用できる。   The present invention has an effect that multi-antenna transmission is possible even for a wideband signal such as a pulse-based modulation signal, and the transmission speed of the wideband signal can be improved, and wireless transmission is performed using a plurality of transmission antennas. Widely applicable to communication systems.

本発明の実施の形態1に係る送信装置の構成例を示すブロック図The block diagram which shows the structural example of the transmitter which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1の送信装置が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図FIG. 11 is a diagram illustrating a frame configuration example of a modulation signal transmitted by the transmission apparatus according to the first embodiment. 時間1〜時間4におけるアンテナAの送信信号の説明に供する図であり、(a)はフレーム構成を示す図、(b)は送信波形を示す図It is a figure with which it uses for description of the transmission signal of the antenna A in the time 1 to the time 4, (a) is a figure which shows a frame structure, (b) is a figure which shows a transmission waveform. 実施の形態1におけるデータシンボルの送信動作の説明に供する図であり、(a)はビット割り当てとパルスのオンオフ制御との関係を示す図、(b)は送信波形を示す図FIG. 3 is a diagram for explaining a data symbol transmission operation in the first embodiment, where (a) is a diagram illustrating a relationship between bit allocation and pulse on / off control, and (b) is a diagram illustrating a transmission waveform. 実施の形態1の受信装置の全体構成例を示すブロック図FIG. 3 is a block diagram illustrating an example of the overall configuration of the receiving apparatus according to the first embodiment. 復調部の構成例を示すブロック図Block diagram showing a configuration example of a demodulator 波形記憶部に記憶される信号波形の説明に供する図The figure which serves for explanation of the signal waveform which is remembered in the waveform memory section 実施の形態1による復調動作の説明に供する図であり、(a)は波形記憶部に記憶されている信号波形を示す図、(b)は受信データの判定動作の説明に供する図4A and 4B are diagrams for explaining a demodulation operation according to the first embodiment, where FIG. 5A is a diagram illustrating a signal waveform stored in a waveform storage unit, and FIG. 5B is a diagram illustrating a received data determination operation; 実施の形態における、送信アンテナの設置位置と、各送信アンテナへの送信ビットの割り当てとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the installation position of a transmission antenna and allocation of the transmission bit to each transmission antenna in embodiment 実施の形態における、送信アンテナの設置位置と、各送信アンテナへの送信ビットの割り当てとの関係を示す図The figure which shows the relationship between the installation position of a transmission antenna and allocation of the transmission bit to each transmission antenna in embodiment 実施の形態1の受信装置の他の構成例を示すブロック図FIG. 7 is a block diagram illustrating another configuration example of the receiving apparatus according to the first embodiment. 合成判定部の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of the composition determination unit 実施の形態2の送信装置の構成例を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus according to the second embodiment. 実施の形態2の送信装置が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図FIG. 10 is a diagram illustrating a frame configuration example of a modulation signal transmitted by the transmission apparatus according to the second embodiment. 実施の形態2におけるデータシンボルの送信動作の説明に供する図であり、(a)はビット割り当てとパルスのオンオフ制御との関係を示す図、(b)は送信波形を示す図FIG. 10 is a diagram for explaining a data symbol transmission operation in the second embodiment, where (a) is a diagram illustrating a relationship between bit allocation and pulse on / off control, and (b) is a diagram illustrating a transmission waveform. 実施の形態2の受信装置における復調部の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a demodulation unit in the receiving apparatus of the second embodiment 実施の形態3の基地局の構成例を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a base station according to the third embodiment. 実施の形態3の端末の構成例を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a terminal according to the third embodiment. 実施の形態3における送受信間の関係を示す図The figure which shows the relationship between transmission / reception in Embodiment 3. 実施の形態3における通信動作の説明に供する図The figure for explanation of communication operation in the third embodiment 送信側及び受信側共に4本のアンテナを設けた場合の送受信間の関係を示す図The figure which shows the relationship between transmission and reception when four antennas are provided on both the transmission side and the reception side 実施の形態4における、固有モード通信を行う基地局と端末の構成例を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a base station and a terminal performing eigenmode communication in the fourth embodiment 端末が基地局にフィードバックする情報の構成例を示す図The figure which shows the structural example of the information which a terminal feeds back to a base station 実施の形態5における基地局と端末の構成例を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of a base station and a terminal in the fifth embodiment 実施の形態5における送受信間の関係を示す図The figure which shows the relationship between transmission / reception in Embodiment 5. 基地局が送信する変調信号のフレーム構成例を示す図The figure which shows the frame structural example of the modulation signal which a base station transmits 実施の形態5における積分動作の説明に供する図であり、(a)は遅延波が存在しなかったとき受信波形を示す図、(b)は遅延波が存在したときの受信波形を示す図、(c)は遅延波が存在したときの受信信号を1シンボル区間で積分したときの波形を示す図FIG. 10 is a diagram for explaining an integration operation in the fifth embodiment, where (a) shows a received waveform when there is no delayed wave, (b) shows a received waveform when there is a delayed wave, (C) is a figure which shows a waveform when the received signal when a delay wave exists is integrated in 1 symbol area. 実施の形態5における通信動作の説明に供する図FIG. 10 is a diagram for explaining communication operations in the fifth embodiment. 実施の形態5における基地局の送信動作の説明に供する図であり、(a)は1シンボル区間を短く設定した状態を示す図、(b)は1シンボル区間を長く設定した状態を示す図FIG. 7 is a diagram for explaining a transmission operation of a base station in Embodiment 5, where (a) shows a state in which one symbol section is set short, and (b) shows a state in which one symbol section is set long. パルスベースの変調信号を複数のアンテナを用いて伝送するシステムの従来の構成例を示すブロック図Block diagram showing a conventional configuration example of a system for transmitting a pulse-based modulation signal using a plurality of antennas

符号の説明Explanation of symbols

100、1300 送信装置
101 送信データ
102、2402A、2402B パルスベース変調信号生成部
103、2403A、2403B パルスベース変調信号
104A〜104D オンオフスイッチ
109、1301 制御部
500、1100 受信装置
505、505X、505Y、1600 復調部
604A〜604D、604AB、604AC、604BC、604ABC 波形記憶部
606A〜606D、606AB、606AC、606BC、606ABC 相関演算部
608、1203 判定部
1103 合成判定部
1700、2200、2400 基地局
1800、2220、2420 端末
1805X、1805Y、2413X、2413Y チャネル推定部
1807、2415 MMSE処理部
2411X、2411Y 積分器
100, 1300 Transmission device 101 Transmission data 102, 2402A, 2402B Pulse-based modulation signal generation unit 103, 2403A, 2403B Pulse-based modulation signal 104A-104D On-off switch 109, 1301 Control unit 500, 1100 Reception device 505, 505X, 505Y, 1600 Demodulation unit 604A to 604D, 604AB, 604AC, 604BC, 604ABC Waveform storage unit 606A to 606D, 606AB, 606AC, 606BC, 606ABC Correlation calculation unit 608, 1203 determination unit 1103 synthesis determination unit 1700, 2200, 2400, base station 1800 2420 terminal 1805X, 1805Y, 2413X, 2413Y channel estimation unit 1807, 2415 MMSE processing unit 2411X, 2411Y Minute unit

Claims (8)

複数のアンテナと、
送信データに基づいて、UWB信号を生成するUWB信号生成手段と、
前記複数のアンテナのうち、前記UWB信号生成部によって生成されたUWB信号を送信するアンテナを、前記送信データに応じて切換制御する送信アンテナ制御手段と
を具備するマルチアンテナ送信装置。
Multiple antennas,
UWB signal generation means for generating a UWB signal based on transmission data;
A multi-antenna transmission apparatus comprising: a transmission antenna control unit configured to switch and control an antenna that transmits a UWB signal generated by the UWB signal generation unit among the plurality of antennas according to the transmission data.
前記UWB信号生成手段は、送信データに基づいて、パルスベースの変調信号を生成するパルスベース変調信号生成手段であり、
前記送信アンテナ制御手段は、前記パルスベース変調信号生成部によって生成されたパルスベースの変調信号を送信するアンテナを、前記送信データに応じて制御する
請求項1に記載のマルチアンテナ送信装置。
The UWB signal generation means is pulse-based modulation signal generation means for generating a pulse-based modulation signal based on transmission data,
The multi-antenna transmission apparatus according to claim 1, wherein the transmission antenna control unit controls an antenna that transmits a pulse-based modulation signal generated by the pulse-based modulation signal generation unit according to the transmission data.
前記送信アンテナ制御手段は、前記複数のアンテナの配置と、前記送信データのビットとの関係がグレイ符号化の関係となるように、送信するアンテナを切換制御する
請求項1に記載のマルチアンテナ送信装置。
2. The multi-antenna transmission according to claim 1, wherein the transmission antenna control unit performs switching control of the antenna to be transmitted so that a relationship between an arrangement of the plurality of antennas and a bit of the transmission data is a gray coding relationship. apparatus.
前記送信アンテナ制御手段は、前記送信データに応じて、同時に送信するアンテナの組み合わせを切換制御する
請求項1に記載のマルチアンテナ送信装置。
The multi-antenna transmission apparatus according to claim 1, wherein the transmission antenna control means switches and controls combinations of antennas that transmit simultaneously according to the transmission data.
送信データに基づいて、UWB信号を生成するUWB信号生成ステップと、
複数の送信アンテナのうち、前記UWB信号生成ステップで生成したUWB信号を送信するアンテナを、前記送信データに応じて切換制御する送信アンテナ制御ステップと
を含むマルチアンテナ送信方法。
A UWB signal generation step for generating a UWB signal based on the transmission data;
A multi-antenna transmission method comprising: a transmission antenna control step of switching and controlling an antenna that transmits a UWB signal generated in the UWB signal generation step among a plurality of transmission antennas according to the transmission data.
相手局に設けられた複数の送信アンテナから送信された信号の複数の受信波形を、各送信アンテナごとに個別に記憶する波形記憶手段と、
前記波形記憶手段に予め記憶されている前記複数の受信波形と、現在受信された受信波形との相関を求めることにより、複数の相関値を得る相関演算手段と、
前記複数の受信波形の中で、前記相関演算手段によって最も大きい相関値が得られた受信波系に対応する送信アンテナから信号が送信されたと判定する判定手段と
を具備する受信装置。
Waveform storage means for individually storing a plurality of reception waveforms of signals transmitted from a plurality of transmission antennas provided in a partner station for each transmission antenna;
Correlation calculating means for obtaining a plurality of correlation values by obtaining a correlation between the plurality of received waveforms stored in advance in the waveform storage means and the currently received received waveform;
A receiving device comprising: a determining unit that determines that a signal is transmitted from a transmitting antenna corresponding to a received wave system in which the largest correlation value is obtained by the correlation calculating unit among the plurality of received waveforms.
前記複数の送信アンテナは、送信ビットと対応付けられており、
前記判定部は、信号が送信されたと判定した送信アンテナに対応するビットを受信データとする
請求項6に記載の受信装置。
The plurality of transmission antennas are associated with transmission bits;
The receiving device according to claim 6, wherein the determination unit uses, as received data, a bit corresponding to a transmission antenna that is determined to have transmitted a signal.
前記複数の送信アンテナのうち、同時送信される2つ以上の送信アンテナの組み合わせが、送信ビットと対応付けられており、
前記波形記憶手段は、前記同時送信される2つ以上の送信アンテナの組み合わせごとに、前記組み合わせた送信アンテナから同時に送信された信号の受信波形を記憶し、
前記相関演算手段は、波形記憶手段に予め記憶されている、前記同時送信される送信アンテナの組み合わせごと受信波形と、現在受信された受信波形との相関を求めることにより、前記複数の相関値を得、
前記判定手段は、複数の受信波形の中で、前記相関演算手段によって最も大きい相関値が得られた受信波系に対応する送信アンテナの組み合わせで信号が送信されたと判定し、その送信アンテナの組み合わせに対応するビットを受信データとする
請求項6に記載の受信装置。
Among the plurality of transmission antennas, a combination of two or more transmission antennas transmitted simultaneously is associated with a transmission bit,
The waveform storage means stores, for each combination of two or more transmission antennas transmitted simultaneously, a reception waveform of a signal transmitted simultaneously from the combined transmission antenna,
The correlation calculating means obtains the correlation values by calculating the correlation between the received waveform and the currently received received waveform for each combination of the transmission antennas that are stored in advance in the waveform storing means. Get
The determination unit determines that a signal is transmitted by a combination of transmission antennas corresponding to the reception wave system in which the largest correlation value is obtained by the correlation calculation unit from among a plurality of reception waveforms, and the combination of the transmission antennas The receiving device according to claim 6, wherein the bit corresponding to is received data.
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