JP2008211342A - Communication device and its communication method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the communication quality by an easier method and simpler hardware. <P>SOLUTION: An array antenna selecting portion 21 selects an array antenna 20-1 arranged on an axis-1. A weight computation portion 23 estimates channel response of interference waves and generates a weighting value (weight) of interference suppression. Similarly, the portion 23 generates a weight of interference suppression of array antennas 20-a, 20-b, 20-c, and 20-d on an axis-a, axis-b, axis-c, and so forth. Then, a communication quality determining portion 24 shown in Fig.1 selects an array antenna 20-i (i=1 to maximum number) having the highest communication quality for communication, on the occasion of communication with a Secondary system. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数システムを同一周波数で運用する無線通信システムに係り、優先権を持たない新規システム(Secondaryシステム)が、優先権を持つ従来システム(Primaryシステム)から干渉を除去しながら、Secondaryシステム間の通信劣化を補償する通信装置とその通信方法に関する。   The present invention relates to a wireless communication system that operates a plurality of systems at the same frequency, and a new system (Secondary system) that does not have priority has a secondary system while removing interference from a conventional system (Primary system) that has priority. The present invention relates to a communication apparatus and a communication method for compensating for communication degradation between the two.

近年、携帯電話や、無線LANなどの普及により、限られた周波数帯域において、できるだけ高速な伝送を行うための技術が検討されている。限られた帯域において高速伝送を実現する手段としては、近年、MIMO(Multiple Input Multiple Output)技術が注目を集めている。MIMOとは、送信側と受信側とに、それぞれアレーアンテナを用い、送信側においては、アンテナ毎に異なるデータを送信し、受信側においては、何らかの干渉除去技術・復号技術により、異なる信号を復元することで、単一アンテナ同士の送受信に比べ、同一周波数で著しく伝送速度を向上する技術である。既に、無線LANシステムなどにおいて導入されている。   In recent years, with the widespread use of mobile phones, wireless LANs, and the like, techniques for performing transmission as fast as possible in a limited frequency band have been studied. In recent years, MIMO (Multiple Input Multiple Output) technology has attracted attention as means for realizing high-speed transmission in a limited band. MIMO uses array antennas for the transmitting side and the receiving side, respectively, and on the transmitting side, different data is transmitted for each antenna, and on the receiving side, different signals are restored by some interference cancellation / decoding technology. By doing so, it is a technique that remarkably improves the transmission speed at the same frequency as compared with transmission / reception between single antennas. Already introduced in wireless LAN systems and the like.

しかしながら、MIMO技術においては、送受信のアンテナ数が高速伝送のキーとなる。したがって、非常に高い周波数利用効率を実現するためには、かなりのアンテナ素子数を必要とする。小型の端末を考えた場合、アンテナ素子数の増加は、ハードウエア規模の向上になるため、望ましくない。   However, in the MIMO technology, the number of transmission / reception antennas is a key for high-speed transmission. Therefore, in order to realize very high frequency utilization efficiency, a considerable number of antenna elements are required. When considering a small terminal, an increase in the number of antenna elements is not desirable because it increases the hardware scale.

このMIMO技術とは別の方法で、周波数の有効利用を図る手段として、コグニティブ(Cognitive)無線技術が注目されている(例えば、非特許文献1参照)。該コグニティブ無線技術とは、無線機が周囲の電波環境を認識し、適切な周波数帯域を選択して利用することにより、空いている周波数帯域を有効に活用する技術である。コグニティブ無線により、通常注目されていなかった周波数や、時間を有効に活用できるため、単位面積あたりの周波数を大幅に向上させることができる。   Cognitive radio technology has attracted attention as a means for effectively using frequencies by a method different from the MIMO technology (see, for example, Non-Patent Document 1). The cognitive radio technology is a technology in which a radio device recognizes a surrounding radio wave environment, selects an appropriate frequency band and uses it, thereby effectively utilizing an available frequency band. Since cognitive radio can effectively use frequencies and time that have not been attracting attention, the frequency per unit area can be greatly improved.

図13は、コグニティブ無線技術の概要を説明するための概念図である。図13において、1−1、1−2は、2つの優先システム(Primaryシステム)であり、2−1〜2−6は、複数のコグニティブシステム(Secondaryシステム)である。また、3は、Primaryシステムの通信可能領域である。4−1、4−2は、各々、Primaryシステム1−1、1−2のアンテナの指向性である。   FIG. 13 is a conceptual diagram for explaining the outline of the cognitive radio technology. In FIG. 13, 1-1 and 1-2 are two priority systems (Primary systems), and 2-1 to 2-6 are a plurality of cognitive systems (Secondary systems). Reference numeral 3 denotes a communicable area of the primary system. Reference numerals 4-1 and 4-2 denote antenna directivities of the primary systems 1-1 and 1-2, respectively.

コグニティブ無線では、元々、ある通信帯域を使用するPrimaryシステム1−1、1−2と、該Primaryシステム1−1、1−2が使用していない周波数、時間などを監視して、この情報を基に通信を行うSecondaryシステム2−1〜2−6とが存在する。基本的には、Primaryシステム1−1、1−2は、優先的に与えられた通信帯域を使用することが可能であり、Secondaryシステム2−1〜2−6は、自分自身の通信によって、Primaryシステム1−1、1−2に干渉を与えることにより、Primaryシステム1−1、1−2の効率を低下させることがあってはならない。また、通常、Primaryシステム1−1、1−2は、Secondaryシステム2−1〜2−6の存在を認識することはできない。
S. Haykin, “Cognitive radio: Brain-empowered wireless communications”, vol.23, no.2, pp.201-220, Feb. 2005.
In cognitive radio, the primary systems 1-1 and 1-2 that originally use a certain communication band and the frequencies and times that are not used by the primary systems 1-1 and 1-2 are monitored, and this information is obtained. There are secondary systems 2-1 to 2-6 that perform communication based on the above. Basically, the primary systems 1-1 and 1-2 can use a preferentially assigned communication band, and the secondary systems 2-1 to 2-6 can perform communication by themselves. By interfering with the primary systems 1-1 and 1-2, the efficiency of the primary systems 1-1 and 1-2 should not be reduced. In addition, the primary systems 1-1 and 1-2 cannot normally recognize the existence of the secondary systems 2-1 to 2-6.
S. Haykin, “Cognitive radio: Brain-empowered wireless communications”, vol.23, no.2, pp.201-220, Feb. 2005.

上述した環境において、基本的には、Primaryシステム1−1、1−2からの干渉波を除去するとともに、Primaryシステム1−1、1−2へ干渉を与えなければ問題なく、コグニティブ無線を実現することができる。   In the above-described environment, basically, interference waves from the primary systems 1-1 and 1-2 are removed, and cognitive radio is realized without any problem unless interference is given to the primary systems 1-1 and 1-2. can do.

図14は、Primaryシステムの干渉を回避、もしくはPrimaryシステムへの与干渉を防ぐための、アレーアンテナによる干渉除去を説明するための概念図である。図において、送信局5、6及び受信局7は、例えば、図13に示すPrimaryシステム1−1、1−2などのPrimaryシステムである。また、Secondaryシステム8は、複数のノードを含む。ここで、送信局5、6からSecondaryシステム8に対する干渉波を回避することを考える。Primaryシステム5、6からの干渉を回避する手段としては、アレーアンテナを用いたアダプティブアレーが知られている。   FIG. 14 is a conceptual diagram for explaining interference removal by an array antenna in order to avoid interference of the primary system or prevent interference with the primary system. In the figure, the transmitting stations 5 and 6 and the receiving station 7 are primary systems such as the primary systems 1-1 and 1-2 shown in FIG. Further, the Secondary system 8 includes a plurality of nodes. Here, it is considered to avoid interference waves from the transmission stations 5 and 6 to the Secondary system 8. An adaptive array using an array antenna is known as means for avoiding interference from the primary systems 5 and 6.

図15は、アダプティブアレーの基本構成を示すブロック図である。図15において、送信局10は、例えば、図14に示す送信局5、6に相当し、干渉源11は、例えば、送信局6に相当し、受信局12は、図14に示すSecondaryシステム8に含まれるいずれかのノードに相当する。図15に示すように、アダプティブアレーでは、制御回路16による制御の下、複数本のアンテナ13−1〜13−Nに入力される信号に、重み付け器14−1〜14−Nにより、適切な重み付け値(ウエイト)を乗算し、加算器15で合成することで、干渉波を除去する技術である。この重み付けの設定方法については、様々な方法が提案されており、詳しくは、文献1(菊間、アレーアンテナによる適応信号処理、科学技術出版社、1998)などに開示されている。このアダプティブアレーは、受信時に用いれば、他システムからの干渉波を除去可能であるとともに、送信時に用いれば、他システムへの干渉を回避することができる。   FIG. 15 is a block diagram showing a basic configuration of an adaptive array. 15, the transmitting station 10 corresponds to, for example, the transmitting stations 5 and 6 shown in FIG. 14, the interference source 11 corresponds to, for example, the transmitting station 6, and the receiving station 12 includes the Secondary system 8 shown in FIG. Corresponds to one of the nodes included in. As shown in FIG. 15, in the adaptive array, signals input to the plurality of antennas 13-1 to 13 -N are appropriately controlled by weighters 14-1 to 14 -N under the control of the control circuit 16. This is a technique for removing interference waves by multiplying weight values (weights) and combining them by an adder 15. Various methods for setting the weighting have been proposed, and details are disclosed in Document 1 (Kikuma, Adaptive Signal Processing by Array Antenna, Science and Technology Publishers, 1998). If this adaptive array is used at the time of reception, interference waves from other systems can be removed, and if it is used at the time of transmission, interference with other systems can be avoided.

しかしながら、アダプティブアレーを用いても、以下の問題が生じる。図16と図17を参照して、この問題点について説明する。図16は、問題点を示すために、Primaryシステムの干渉が存在する環境を想定して計算したSecondaryシステムの通信品質を測定するための概念図である。図17は、その結果の一例を示す概念図である。図16では、簡単化のために、1局のPrimaryシステムからの干渉を考えている。また、Secondaryシステムは、3つの送受信局(ノード#1〜#3)を持ち、これらがそれぞれ通信を行うことを考えている。   However, the following problems occur even when an adaptive array is used. This problem will be described with reference to FIGS. FIG. 16 is a conceptual diagram for measuring the communication quality of the Secondary system calculated assuming an environment where there is interference of the Primary system in order to show the problem. FIG. 17 is a conceptual diagram showing an example of the result. In FIG. 16, for simplification, the interference from the primary system of one station is considered. Further, the Secondary system has three transmission / reception stations (nodes # 1 to # 3), which are considered to communicate with each other.

図14に示すように、Secondaryシステム8の各ノードが干渉波を除去できれば、Secondaryシステム8は、Primaryシステム5、6と同一の周波数を用いて通信することができる。Secondaryシステム8は、2素子のアレーアンテナを用いるものとした。この計算では、干渉波のチャネル応答をSecondaryシステム8の各ノード#1〜#3が推定し、ゼロフォーシング規範に基づいて干渉波を除去するウエイトを求めた。   As shown in FIG. 14, if each node of the Secondary system 8 can remove the interference wave, the Secondary system 8 can communicate using the same frequency as the Primary systems 5 and 6. The Secondary system 8 uses a two-element array antenna. In this calculation, each channel # 1 to # 3 of the secondary system 8 estimates the channel response of the interference wave, and a weight for removing the interference wave is obtained based on the zero forcing rule.

図17には、各ノード#1〜#3が形成する干渉除去のためのアレーアンテナの指向性とノード間の通信におけるチャネル容量Rを示している。チャネル容量Rは、R=log(1+CINR)の関係から求めた。ここで、CINR(通信品質:Carrier-to-Interference plus Noise Ratio)は、所望波電力と干渉波+雑音電力との比を表す。この値が高いほど、良好な通信品質であることを示す。この事実は、例えば、前述した文献1などに開示されている。図17に示すように、干渉波に形成したヌルと鏡像となるグレーティングヌルの方向に、通信相手のノードが位置する場合(図17では、ノード#1が送信、ノード#3が受信となる通信)において特性が大きく劣化する。図17に示すFijは、受信ノード#iと送信ノード#jとの間のアレーアンテナの応答を表している。ノード#1からノード#3への通信では大きく、このレスポンスが小さくなっている。よって、このグレーティングヌルがSecondaryシステムの特性劣化に悪影響を与えていることが確認できる。 FIG. 17 shows the directivity of the array antenna for removing interference formed by the nodes # 1 to # 3 and the channel capacity R in communication between nodes. The channel capacity R was obtained from the relationship R = log 2 (1 + CINR). Here, CINR (communication quality: Carrier-to-Interference plus Noise Ratio) represents a ratio between desired wave power and interference wave + noise power. The higher this value, the better the communication quality. This fact is disclosed in, for example, the above-mentioned document 1. As shown in FIG. 17, when the communication partner node is located in the direction of the null formed in the interference wave and the grating null as a mirror image (in FIG. 17, communication in which node # 1 is transmission and node # 3 is reception) ) The characteristics are greatly degraded. Fij shown in FIG. 17 represents the response of the array antenna between the receiving node #i and the transmitting node #j. The communication from node # 1 to node # 3 is large and this response is small. Therefore, it can be confirmed that this grating null has an adverse effect on the characteristic deterioration of the Secondary system.

この問題を解決することが必要となるが、2素子に限らず、直線上に配置されるリニアアレーを用いた場合には、干渉波にヌルを形成すると、アレーアンテナを介して、その反対側には、必ずヌルが形成される。これを回避するためには、円形アレーや、矩形アレーを用いることが提案されている。しかしながら、全体の開口がリニアアレーに比べ、結局小さくなるために、できるだけ少ない素子で干渉除去能力を向上させるためには、リニアアレーが基本的には有効である。したがって、リニアアレーを用いて、グレーティングによるSecondaryシステムの通信品質の劣化を補償する技術が必要となる。   It is necessary to solve this problem. However, when a linear array arranged on a straight line is used, not limited to two elements, if a null is formed in the interference wave, the array antenna is connected to the opposite side. A null is always formed. In order to avoid this, it has been proposed to use a circular array or a rectangular array. However, since the entire aperture is eventually smaller than that of the linear array, the linear array is basically effective for improving the interference removal capability with as few elements as possible. Therefore, there is a need for a technique that uses a linear array to compensate for deterioration in communication quality of the secondary system due to the grating.

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、より容易な方法で、かつ、より簡易なハードウエアで、通信品質を改善することができる通信装置及び通信方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a communication apparatus and a communication method that can improve communication quality with an easier method and with simpler hardware. Is to provide.

上述した課題を解決するために、本発明は、N本のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の各々に接続されるN個の(N≧2)の送信機と受信機と、前記送信機と受信機とに接続され、入力信号の情報に基づいて、各入力信号に重み付けを行った後、該重み付けされた入力信号を合成して干渉波を除去する通信装置において、異なる軸上に直線状に配置されるN本のアンテナ素子を有するM個(M≧2)のアレーアンテナ群と、前記アレーアンテナ群のうち、通信に用いるアレーアンテナを選択するためのアレー選択手段と、前記アレーアンテナ群から得られるそれぞれの受信信号の情報に基づいて、前記アレーアンテナ群の各々に対し、干渉波を除去するための重み付け値を算出する重み付け計算手段と、前記アレーアンテナ群から得られる通信品質に基づいて、前記M個のアレーアンテナ群のうち、どのアレーアンテナを前記アレー選択手段に選択させるかを決定する選択制御手段とを具備することを特徴とする通信装置である。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides N antenna elements, N (N ≧ 2) transmitters and receivers connected to each of the antenna elements, and the transmitter and receiver. In a communication device that is connected to a machine and weights each input signal based on the information of the input signal and then synthesizes the weighted input signal to remove the interference wave, it is linear on different axes. M array antenna groups having N antenna elements to be arranged (M ≧ 2), array selection means for selecting an array antenna to be used for communication among the array antenna groups, and the array antenna group Based on the obtained information of each received signal, the weight calculation means for calculating the weight value for removing the interference wave for each of the array antenna groups, and the array antenna group Based on the signal quality, among the M array antenna group, which is a communication apparatus characterized by what array antennas and a selection control means for determining whether to select the array selection means.

また、上述した課題を解決するために、本発明は、少なくとも2つ以上のアンテナ素子からなる複数のアレーアンテナと、前記複数のアレーアンテナのいずれかを選択する選択手段と、前記選択手段により選択されたアレーアンテナを構成するアンテナ素子が接続される送受信機と、前記送受信機に接続され、受信信号の情報から干渉信号をゼロにするように重み付け値を算出する重み付け計算手段と、前記重み付け計算手段で算出された重み付け値と前記送受信機により受信された受信信号とを乗算し、該重み付けされた受信信号を合成する重み付け手段と、前記重み付け手段により合成された出力に基づいて通信品質を判定し、通信品質の良好なアンテナ素子を選択するように、前記選択手段の選択動作を制御する通信品質判定手段とを具備することを特徴とする通信装置である。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides a plurality of array antennas including at least two or more antenna elements, a selection unit that selects one of the plurality of array antennas, and a selection unit that selects the plurality of array antennas. A transmitter / receiver to which the antenna elements constituting the array antenna are connected, weighting calculating means connected to the transmitter / receiver to calculate a weighting value so as to make the interference signal zero from information of the received signal, and the weighting calculation The weighting value calculated by the means is multiplied by the reception signal received by the transceiver, and the weighting means for synthesizing the weighted reception signal, and the communication quality is determined based on the output synthesized by the weighting means Communication quality determination means for controlling the selection operation of the selection means so as to select an antenna element having good communication quality. A communication device, characterized by Bei.

本発明は、上記の発明において、前記複数のアレーアンテナは、2つのアンテナ素子を直線状に配置した第1のアレーアンテナと、前記2つのアンテナ素子の1つのアンテナ素子を共有し、かつ、前記第1のアレーアンテナと略90度異なる方向に、直線状に配置される2つのアンテナ素子からなる第2のアレーアンテナとからなり、前記選択手段は、前記第1のアレーアンテナと前記第2のアレーアンテナとで共有されていない2つのアンテナ素子うち、いずれか一方のアンテナ素子を選択することを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, the plurality of array antennas share a first array antenna in which two antenna elements are linearly arranged, and one antenna element of the two antenna elements, and A second array antenna comprising two antenna elements arranged in a straight line in a direction different from the first array antenna by approximately 90 degrees, wherein the selection means includes the first array antenna and the second array antenna. One of the two antenna elements that are not shared with the array antenna is selected.

本発明は、上記の発明において、前記複数のアレーアンテナは、正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、前記正三角形の各頂点に配置された2つのアンテナ素子の組み合わせからなる、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなり、前記選択手段は、前記正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか2つのアンテナ素子を選択することを特徴とする。   The present invention is the above invention, wherein the plurality of array antennas are composed of a combination of two antenna elements arranged at each vertex of the equilateral triangle among the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle. Each of the antenna elements includes a first array antenna, a second array antenna, and a third array antenna, and the selecting means is any two of the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle. It is characterized by selecting.

本発明は、上記の発明において、前記複数のアレーアンテナは、正三角形の頂点にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及び正三角形の中心に配置されたアンテナ素子のうち、前記正三角形の中心に配置されたアンテナ素子と、前記正三角形の各頂点に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなり、それぞれが略120度の角度を成した、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなり、前記選択手段は、前記正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか1つのアンテナ素子を選択することを特徴とする。   The present invention is the above invention, wherein the plurality of array antennas are arranged at the center of the equilateral triangle among the three antenna elements respectively arranged at the apexes of the equilateral triangle and the antenna elements arranged at the center of the equilateral triangle. Each of the first array antenna, the second array antenna, the second array antenna, and the antenna elements disposed at the vertices of the equilateral triangle, each having an angle of approximately 120 degrees. The selection means selects any one of the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle.

本発明は、上記の発明において、前記複数のアレーアンテナは、略90度の角度を成したx軸、y軸、z軸上にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及びx軸、y軸、z軸の原点位置に配置されたアンテナ素子のうち、前記原点位置に配置されたアンテナ素子と、前記x軸、y軸、z軸上に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなり、それぞれが略90度の角度を成した、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなり、前記選択手段は、前記x軸、y軸、z軸上に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか1つのアンテナ素子を選択することを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, the plurality of array antennas include three antenna elements arranged on an x-axis, a y-axis, and a z-axis that form an angle of approximately 90 degrees, respectively, and an x-axis, a y-axis, and a z-axis. Of the antenna elements arranged at the origin position of the axis, the antenna element is arranged at the origin position and the antenna elements arranged on the x-axis, y-axis, and z-axis, each of which is approximately 90 A first array antenna, a second array antenna, and a third array antenna having an angle of degrees, and the selection means includes three antennas arranged on the x-axis, y-axis, and z-axis. One of the antenna elements is selected from the elements.

また、上述した課題を解決するために、本発明は、送信局と受信局との間で通信を行う通信方法であって、少なくとも2つ以上のアンテナ素子からなる複数のアレーアンテナ毎に、各アンテナ素子で受信された受信信号から伝搬チャネル及び受信電力を測定するステップと、前記伝搬チャネルから干渉除去を行うための重み付け値を算出するステップと、前記受信信号と前記重み付け値とを乗算し、複数のアレーアンテナ毎に合成するステップと、前記複数のアレーアンテナ毎に、合成された信号に基づいて、通信品質の良好なアレーアンテナを特定するステップと、前記特定されたアレーアンテナを通信に用いるアレーアンテナとして選択するステップとを含むことを特徴とする通信方法である。   Further, in order to solve the above-described problem, the present invention provides a communication method for performing communication between a transmitting station and a receiving station, for each of a plurality of array antennas each including at least two antenna elements. Measuring a propagation channel and received power from a received signal received by an antenna element; calculating a weighting value for performing interference cancellation from the propagation channel; multiplying the received signal and the weighting value; The step of combining for each of the plurality of array antennas, the step of specifying an array antenna having a good communication quality based on the combined signal for each of the plurality of array antennas, and using the specified array antenna for communication And a step of selecting as an array antenna.

本発明は、上記の発明において、前記複数のアレーアンテナは、2つのアンテナ素子を直線状に配置した第1のアレーアンテナと、前記2つのアンテナ素子の1つのアンテナ素子を共有し、かつ、前記第1のアレーアンテナと略90度異なる方向に、直線状に配置される2つのアンテナ素子からなる第2のアレーアンテナとからなることを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, the plurality of array antennas share a first array antenna in which two antenna elements are linearly arranged, and one antenna element of the two antenna elements, and It is characterized by comprising a second array antenna composed of two antenna elements arranged in a straight line in a direction different from the first array antenna by approximately 90 degrees.

本発明は、上記の発明において、前記複数のアレーアンテナは、正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、前記正三角形の各頂点に配置された2つのアンテナ素子の組み合わせからなる、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなることを特徴とする。   The present invention is the above invention, wherein the plurality of array antennas are composed of a combination of two antenna elements arranged at each vertex of the equilateral triangle among the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle. Each includes a first array antenna, a second array antenna, and a third array antenna.

本発明は、上記の発明において、前記複数のアレーアンテナは、正三角形の頂点にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及び正三角形の中心に配置されたアンテナ素子のうち、前記正三角形の中心に配置されたアンテナ素子と、前記正三角形の各頂点に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなり、それぞれが略120度の角度を成した、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなることを特徴とする。   The present invention is the above invention, wherein the plurality of array antennas are arranged at the center of the equilateral triangle among the three antenna elements respectively arranged at the apexes of the equilateral triangle and the antenna elements arranged at the center of the equilateral triangle. Each of the first array antenna, the second array antenna, the second array antenna, and the antenna elements disposed at the vertices of the equilateral triangle, each having an angle of approximately 120 degrees. 3 array antennas.

本発明は、上記の発明において、前記複数のアレーアンテナは、略90度の角度を成したx軸、y軸、z軸上にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及びx軸、y軸、z軸の原点位置に配置されたアンテナ素子のうち、前記原点位置に配置されたアンテナ素子と、前記x軸、y軸、z軸上に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなり、それぞれが略90度の角度を成した、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなることを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, the plurality of array antennas include three antenna elements arranged on an x-axis, a y-axis, and a z-axis, each having an angle of approximately 90 degrees, and an x-axis, a y-axis, and a z-axis. Of the antenna elements arranged at the origin position of the axis, the antenna element is arranged at the origin position and the antenna elements arranged on the x-axis, y-axis, and z-axis, each of which is approximately 90 It is characterized by comprising a first array antenna, a second array antenna, and a third array antenna having an angle of degrees.

本発明は、上記の発明において、前記一連のステップを手順Aとし、該手順Aを受信局で行い、前記選択されたアレーアンテナによる最大の通信品質が所定のしきい値以下である場合には、前記送信局と前記受信局との間に配置された中継局で、前記送信局との間で前記手順Aを行い、通信品質の良好なアレーアンテナを特定する第1のステップと、前記受信局で、前記中継局との間で前記手順Aを行い、通信品質の良好なアレーアンテナを特定する第2のステップと、前記第1のステップと前記第2のステップとで得られたアレーアンテナを用いて、前記送信局から前記中継局、前記中継局から前記受信局に対して通信を行うステップとを含むことを特徴とする。   According to the present invention, in the above invention, when the series of steps is set as a procedure A, the procedure A is performed at a receiving station, and the maximum communication quality by the selected array antenna is less than a predetermined threshold value, A relay station arranged between the transmitting station and the receiving station, performing the procedure A with the transmitting station and identifying an array antenna having good communication quality; and the receiving The station performs the procedure A with the relay station and specifies an array antenna with good communication quality, and the array antenna obtained in the first step and the second step And a step of communicating from the transmitting station to the relay station and from the relay station to the receiving station.

この発明によれば、異なる軸上に直線状に配置されるN本のアンテナ素子を有するM個(M≧2)のアレーアンテナ群のうち、通信に用いるアレーアンテナを選択する際に、アレーアンテナ群から得られるそれぞれの受信信号の情報に基づいて、アレーアンテナ群の各々に対し、干渉波を除去するための重み付け値を算出し、アレーアンテナ群から得られる通信品質に基づいて、M個のアレーアンテナ群のうち、どのアレーアンテナを選択するかを決定する。したがって、複数の異なる軸上に、複数のリニアアレーを配置し、異なる軸に配置されるアレーアンテナが同じ方向に干渉除去を形成したとしても、異なる方向にグレーティングヌルが形成されることを利用し、Secondaryシステムのノード間の通信品質を確認しながら、これらのアンテナを選択することで、より容易な方法で、かつ、より簡易なハードウエアで、通信品質を改善することができるという利点が得られる。   According to the present invention, when an array antenna used for communication is selected from among M (M ≧ 2) array antenna groups having N antenna elements arranged linearly on different axes, an array antenna is selected. Based on the information of each received signal obtained from the group, a weighting value for removing the interference wave is calculated for each of the array antenna groups. Based on the communication quality obtained from the array antenna group, M pieces of It is determined which array antenna is selected from the array antenna group. Therefore, even if a plurality of linear arrays are arranged on a plurality of different axes, and array antennas arranged on different axes form interference cancellation in the same direction, utilizing the fact that grating nulls are formed in different directions, Selecting these antennas while confirming the communication quality between the nodes of the Secondary system provides the advantage that the communication quality can be improved by an easier method and simpler hardware. .

また、この発明によれば、少なくとも2つ以上のアンテナ素子からなる複数のアレーアンテナのいずれかを選択する際に、各アレーアンテナの受信信号の情報から干渉信号をゼロにするように重み付け値を算出し、該重み付け値と受信信号とを乗算し、該重み付けされた受信信号を合成し、該合成された出力に基づいて通信品質を判定し、通信品質の良好なアンテナ素子を選択する。したがって、複数の異なる軸上に、複数のリニアアレーを配置し、異なる軸に配置されるアレーアンテナが同じ方向に干渉除去を形成したとしても、異なる方向にグレーティングヌルが形成されることを利用し、Secondaryシステムのノード間の通信品質を確認しながら、これらのアンテナを選択することで、より容易な方法で、かつ、より簡易なハードウエアで、通信品質を改善することができるという利点が得られる。   Further, according to the present invention, when selecting one of a plurality of array antennas composed of at least two antenna elements, the weighting value is set so that the interference signal is zero based on the information of the received signal of each array antenna. The weighted value is multiplied by the received signal, the weighted received signal is combined, the communication quality is determined based on the combined output, and an antenna element with good communication quality is selected. Therefore, even if a plurality of linear arrays are arranged on a plurality of different axes, and array antennas arranged on different axes form interference cancellation in the same direction, utilizing the fact that grating nulls are formed in different directions, Selecting these antennas while confirming the communication quality between the nodes of the Secondary system provides the advantage that the communication quality can be improved by an easier method and simpler hardware. .

また、本発明によれば、複数のアレーアンテナを、2つのアンテナ素子を直線状に配置した第1のアレーアンテナと、2つのアンテナ素子の1つのアンテナ素子を共有し、かつ、第1のアレーアンテナと略90度異なる方向に、直線状に配置される2つのアンテナ素子からなる第2のアレーアンテナとし、第1のアレーアンテナと第2のアレーアンテナとで共有されていない2つのアンテナ素子うち、いずれか一方のアンテナ素子を選択することで、アレーアンテナを切り替える。したがって、より容易な方法で、かつ、より簡易なハードウエアで、通信品質を改善することができるという利点が得られる。   Further, according to the present invention, a plurality of array antennas are shared by a first array antenna in which two antenna elements are linearly arranged and one antenna element of the two antenna elements, and the first array antenna is used. A second array antenna composed of two antenna elements arranged in a straight line in a direction different from the antenna by approximately 90 degrees, and two antenna elements not shared by the first array antenna and the second array antenna The array antenna is switched by selecting one of the antenna elements. Therefore, there is an advantage that communication quality can be improved by an easier method and simpler hardware.

また、本発明によれば、複数のアレーアンテナを、正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、正三角形の各頂点に配置された2つのアンテナ素子の組み合わせからなる、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとし、正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか2つのアンテナ素子を選択することで、アレーアンテナを切り替える。したがって、選択可能なアンテナの組み合わせが多くすることができるという利点が得られる。   Further, according to the present invention, each of the plurality of array antennas includes a combination of two antenna elements arranged at each vertex of the equilateral triangle among the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle. One array antenna, second array antenna, and third array antenna are used, and the array antenna is switched by selecting any two of the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle. Therefore, there is an advantage that the number of selectable antenna combinations can be increased.

また、本発明によれば、複数のアレーアンテナを、正三角形の頂点にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及び正三角形の中心に配置されたアンテナ素子のうち、正三角形の中心に配置されたアンテナ素子と、正三角形の各頂点に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなる、それぞれが略120度の角度を成した、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとし、正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか1つのアンテナ素子を選択することで、アレーアンテナを切り替える。したがって、より簡易に実現することができるという利点が得られる。   Further, according to the present invention, an antenna arranged at the center of the equilateral triangle among the three antenna elements arranged at the apexes of the equilateral triangle and the antenna elements arranged at the center of the equilateral triangle according to the present invention. A first array antenna, a second array antenna, and a third array antenna, each of which is formed of a combination of an element and an antenna element disposed at each vertex of an equilateral triangle, each having an angle of approximately 120 degrees. The array antenna is switched by selecting any one of the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle. Therefore, there is an advantage that it can be realized more easily.

また、本発明によれば、複数のアレーアンテナを、略90度の角度を成したx軸、y軸、z軸上にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及びx軸、y軸、z軸の原点位置に配置されたアンテナ素子のうち、原点位置に配置されたアンテナ素子と、x軸、y軸、z軸上に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなる、それぞれが略90度の角度を成した、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとし、x軸、y軸、z軸上に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか1つのアンテナ素子を選択することで、アレーアンテナを切り替える。したがって、3次元平面でグレーティングヌルの影響を抑えることができるという利点が得られる。   In addition, according to the present invention, a plurality of array antennas are arranged with three antenna elements arranged on the x-axis, y-axis, and z-axis that form an angle of approximately 90 degrees, respectively, and the x-axis, y-axis, and z-axis. Of the antenna elements arranged at the origin position, each of the antenna elements arranged at the origin position and the antenna elements arranged on the x-axis, y-axis, and z-axis each has an angle of about 90 degrees. Select one of the three antenna elements arranged on the x-axis, y-axis, and z-axis as the first array antenna, the second array antenna, and the third array antenna. By doing so, the array antenna is switched. Therefore, there is an advantage that the influence of the grating null can be suppressed in a three-dimensional plane.

また、この発明によれば、少なくとも2つ以上のアンテナ素子からなる複数のアレーアンテナ毎に、各アンテナ素子で受信された受信信号から伝搬チャネル及び受信電力を測定し、伝搬チャネルから干渉除去を行うための重み付け値を算出し、受信信号と重み付け値とを乗算し、複数のアレーアンテナ毎に合成し、複数のアレーアンテナ毎に、合成された信号に基づいて、通信品質の良好なアレーアンテナを特定し、特定されたアレーアンテナを通信に用いるアレーアンテナとして選択する。したがって、複数の異なる軸上に、複数のリニアアレーを配置し、異なる軸に配置されるアレーアンテナが同じ方向に干渉除去を形成したとしても、異なる方向にグレーティングヌルが形成されることを利用し、Secondaryシステムのノード間の通信品質を確認しながら、これらのアンテナを選択することで、より容易な方法で、かつ、より簡易なハードウエアで、通信品質を改善することができるという利点が得られる。   In addition, according to the present invention, for each of a plurality of array antennas including at least two antenna elements, the propagation channel and the received power are measured from the received signal received by each antenna element, and interference is removed from the propagation channel. A weighted value for the received signal, the received signal and the weighted value are multiplied, combined for each of the plurality of array antennas, and for each of the plurality of array antennas, an array antenna having a good communication quality is obtained. Identify and select the identified array antenna as the array antenna to be used for communication. Therefore, even if a plurality of linear arrays are arranged on a plurality of different axes, and array antennas arranged on different axes form interference cancellation in the same direction, utilizing the fact that grating nulls are formed in different directions, Selecting these antennas while confirming the communication quality between the nodes of the Secondary system provides the advantage that the communication quality can be improved by an easier method and simpler hardware. .

また、本発明によれば、一連のステップを手順Aとし、該手順Aを受信局で行い、選択されたアレーアンテナによる最大の通信品質が所定のしきい値以下である場合には、送信局と受信局との間に配置された中継局で、送信局との間で手順Aを行い、通信品質の良好なアレーアンテナを特定するとともに、受信局で、中継局との間で手順Aを行い、通信品質の良好なアレーアンテナを特定し、第1のステップと第2のステップとで得られたアレーアンテナを用いて、送信局から中継局、中継局から受信局に対して通信を行う。したがって、より確実に干渉波によるヌルの影響を除去することができるという利点が得られる。   Further, according to the present invention, a series of steps is set as procedure A, and the procedure A is performed at the receiving station. When the maximum communication quality by the selected array antenna is equal to or lower than a predetermined threshold, the transmitting station The relay station arranged between the receiver and the receiving station performs the procedure A with the transmitting station, specifies an array antenna with good communication quality, and performs the procedure A with the relay station at the receiving station. And an array antenna with good communication quality is identified, and communication is performed from the transmitting station to the relay station and from the relay station to the receiving station using the array antenna obtained in the first step and the second step. . Therefore, there is an advantage that the influence of null due to the interference wave can be more reliably removed.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

A.基本原理
図1は、本発明の基本概念を説明するためのブロック図である。図1において、複数のアレーアンテナ20−1、20−a、20−b、20−c、20−d、…は、異なる軸上に配置される。この異なる軸とは、例えば、簡単な例としては、x軸、y軸、z軸を意味する。例えば、z=0のx−y平面上で異なる軸を想定してもよい。アレーアンテナ自体は、直線配置である。また、図示の例では、アレーアンテナ20−1、20−a、20−b、20−c、20−d、…の素子数を、Nとしている。
A. Basic Principle FIG. 1 is a block diagram for explaining the basic concept of the present invention. In FIG. 1, a plurality of array antennas 20-1, 20-a, 20-b, 20-c, 20-d,... Are arranged on different axes. The different axes mean, for example, the x axis, the y axis, and the z axis as a simple example. For example, different axes may be assumed on the xy plane where z = 0. The array antenna itself has a linear arrangement. In the illustrated example, the number of elements of the array antennas 20-1, 20-a, 20-b, 20-c, 20-d,.

まず、アレーアンテナ選択部21で、軸−1に配置されるアレーアンテナ20−1を選択し、ウエイト計算部23において干渉波のチャネル応答を推定し、干渉除去の重み付け値(ウエイト)を生成する。同様に、軸−a、軸−b、軸−c、…におけるアレーアンテナ20−a、20−b、20−c、20−d、…用の干渉除去のウエイトを生成する。その後、Secondaryシステムとの通信を行う際に、図1に示す通信品質判定部24で、最もCINRが高くなるアレーアンテナ20−i(i=1〜最大数)を選択する。   First, the array antenna selection unit 21 selects the array antenna 20-1 arranged on the axis -1, the weight calculation unit 23 estimates the channel response of the interference wave, and generates a weight value (weight) for interference removal. . Similarly, an interference removal weight is generated for the array antennas 20-a, 20-b, 20-c, 20-d,... On the axes -a, -b, -c,. Thereafter, when performing communication with the Secondary system, the communication quality determination unit 24 shown in FIG. 1 selects the array antenna 20-i (i = 1 to the maximum number) having the highest CINR.

ここで、各アレーアンテナ20−1、20−a、20−b、20−c、20−d、…が形成する指向性は、常に、他システムからの干渉がゼロになるように決定される。しかしながら、各アレーアンテナ20−1、20−a、20−b、20−c、20−d、…により形成されるグレーティングヌルは、それらのアンテナ配置の軸の違いにより異なる。   Here, the directivity formed by each array antenna 20-1, 20-a, 20-b, 20-c, 20-d,... Is always determined so that interference from other systems becomes zero. . However, the grating null formed by each array antenna 20-1, 20-a, 20-b, 20-c, 20-d,... Differs depending on the difference in the axis of the antenna arrangement.

一例として、図2に示すように、xy平面に120度間隔で配置した2本のアレーアンテナが、45度方向から到来する干渉波にヌルを形成した場合の指向性について説明する。図3は、上記図2に示す状況における、アレーアンテナの指向性を示す概念図である。図3から明らかなように、軸−1〜軸−3のグレーティングヌルが異なるため、通信品質判定部24で最もCINRが高くなるアンテナ20−iを選択できれば、通信品質を改善することができる。ここで、判定されたアレーアンテナ20−iをアレーアンテナ選択部21で選択して通信を行う。このように、本発明により、前述した問題点を解決することができる。   As an example, as shown in FIG. 2, the directivity when two array antennas arranged on the xy plane at intervals of 120 degrees form nulls in interference waves coming from the 45 degree direction will be described. FIG. 3 is a conceptual diagram showing the directivity of the array antenna in the situation shown in FIG. As apparent from FIG. 3, since the grating nulls of axis-1 to axis-3 are different, the communication quality can be improved if the communication quality determination unit 24 can select the antenna 20-i having the highest CINR. Here, the array antenna selection unit 21 selects the determined array antenna 20-i to perform communication. Thus, the above-described problems can be solved by the present invention.

B.第1実施形態
次に、図4は、本発明の第1実施形態によるPrimaryシステムにおける通信装置の構成を示すブロック図である。図4において、アンテナ素子#1と#2とにより、1つのアレーアンテナ30−1が構成され、アンテナ素子#1と#3とにより、1つのアレーアンテナ30−2が構成されている。アレーアンテナ30−1は、x軸上に配置され、アレーアンテナ30−2は、y軸上に配置されている。但し、x軸上とy軸上に必ずしもアンテナが配置されている必要はなく、これらのアレーアンテナ30−1と30−2とが90度異なった位置に配置されていることが特徴である。
B. First Embodiment Next, FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a communication device in a primary system according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 4, the antenna elements # 1 and # 2 constitute one array antenna 30-1, and the antenna elements # 1 and # 3 constitute one array antenna 30-2. The array antenna 30-1 is disposed on the x axis, and the array antenna 30-2 is disposed on the y axis. However, the antennas are not necessarily arranged on the x-axis and the y-axis, and the feature is that these array antennas 30-1 and 30-2 are arranged at positions different by 90 degrees.

アンテナ素子#1は、受信機32−1に直接接続されている。また、アンテナ素子#2及びアンテナ素子#3は、2分岐スイッチ31の入力端に接続されている。2分岐スイッチ31は、後述する津新品質判定部36の制御により、アンテナ素子#2またはアンテナ素子#3を切り替え、いずれか一方で受信される受信信号を受信機32−2に供給する。伝達関数推定及びウエイト計算部33は、受信機32−1及び32−2から供給される受信信号の情報を元に、伝達関数を推定するとともに、アレーアンテナ30−1、30−2のそれぞれに対し、干渉波を除去するための重み付け値(ウエイト)を計算する。   Antenna element # 1 is directly connected to receiver 32-1. The antenna element # 2 and the antenna element # 3 are connected to the input terminal of the two-branch switch 31. The two-branch switch 31 switches the antenna element # 2 or the antenna element # 3 under the control of the Tsushin quality determination unit 36, which will be described later, and supplies a reception signal received by either one to the receiver 32-2. The transfer function estimation and weight calculation unit 33 estimates the transfer function based on the information of the received signals supplied from the receivers 32-1 and 32-2, and applies to each of the array antennas 30-1 and 30-2. On the other hand, a weight value (weight) for removing the interference wave is calculated.

ウエイト乗算及び加算部34は、各重み付け値と各受信信号とを乗算し、それぞれを加算して合成し、アレー出力信号を求める。メモリ35は、合成されたアレー出力信号を保持する。通信品質判定部36は、通信品質(CINR)が良好となるアレーアンテナを選択し、該選択したアレーアンテナが選択されるように、2分岐スイッチ31の切り替え動作を制御する。   The weight multiplication and addition unit 34 multiplies each weighted value and each received signal, adds and synthesizes each, and obtains an array output signal. The memory 35 holds the combined array output signal. The communication quality determination unit 36 selects an array antenna with good communication quality (CINR), and controls the switching operation of the two-branch switch 31 so that the selected array antenna is selected.

図5は、本第1実施形態によるアレーアンテナによる干渉除去パターンの一例を示す概念図である。図5から分かるように、アレーアンテナ30−1、30−2の位置が90度異なっていれば、グレーティングヌルの方向が大きく異なることが分かる。これは、図1のアンテナパターンを見ても明らかである。また、この例では、アンテナ素子#1は、両者のアレーアンテナ30−1、30−2とで共通としている。こうすることで、アンテナの切り替えは、実質的に、アンテナ素子#2とアンテナ素子#3とだけでよい。このような2分岐スイッチ31は、市販でかなり商用化されているので、実現化が容易である。よって、図4に示す構成は、非常に簡易なハードウエア構成で実現できるという利点を持つ。以下、本第1実施形態の動作について説明する。   FIG. 5 is a conceptual diagram showing an example of an interference removal pattern by the array antenna according to the first embodiment. As can be seen from FIG. 5, if the positions of the array antennas 30-1 and 30-2 are different by 90 degrees, the direction of the grating null is greatly different. This is apparent from the antenna pattern shown in FIG. In this example, the antenna element # 1 is shared by both of the array antennas 30-1 and 30-2. By doing so, the antenna switching is substantially only between the antenna element # 2 and the antenna element # 3. Since such a two-branch switch 31 is quite commercially available, it is easy to realize. Therefore, the configuration shown in FIG. 4 has an advantage that it can be realized with a very simple hardware configuration. Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described.

図6は、本第1実施形態による通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。以下の処理で、x軸上(#1と#2)とy軸上(#1と#3)の間でそれぞれ干渉除去するためのウエイトを計算する。まず、図4において、アレーアンテナ数N=2とし(ステップS1)、2分岐スイッチ31をアンテナ素子#2側に切り替え(ステップS2)、伝達関数推定及びウエイト計算部33で、アンテナ素子#1とアンテナ素子#2に入力される受信信号及び干渉波の伝搬チャネル情報(伝搬チャネル及び受信電力)を測定する(ステップS3)。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the communication apparatus according to the first embodiment. In the following processing, weights for eliminating interference between the x-axis (# 1 and # 2) and the y-axis (# 1 and # 3) are calculated. First, in FIG. 4, the number of array antennas N = 2 (step S1), the two-branch switch 31 is switched to the antenna element # 2 side (step S2), and the transfer function estimation and weight calculation unit 33 The received signal and the interference channel propagation channel information (propagation channel and received power) input to the antenna element # 2 are measured (step S3).

次に、伝達関数推定及びウエイト計算部33で、測定した伝搬チャネル情報により、例えば,アダプティブアレーのアルゴリズムとして知られているゼロフォーシングアルゴリズムや、MMSEアルゴリズムなどを用いて、干渉波にヌルを形成するウエイトを計算する(ステップS4)。その後、ウエイト乗算及び加算部34で、受信信号とウエイトとを乗算し、それらを合成し、アンテナ素子#1とアンテナ素子#2と(アレーアンテナ30−1)から得られるアレー出力信号を求め、これをメモリに格納する(ステップS5)。   Next, the transfer function estimation and weight calculation unit 33 forms a null in the interference wave by using, for example, a zero-forcing algorithm known as an adaptive array algorithm or an MMSE algorithm based on the measured propagation channel information. The weight is calculated (step S4). Thereafter, the weight multiplication and addition unit 34 multiplies the received signal and the weight, synthesizes them, and obtains an array output signal obtained from antenna element # 1, antenna element # 2, and (array antenna 30-1), This is stored in the memory (step S5).

次に、N=3であるか否かを判定し(ステップS6)、N=3でない場合には、Nを1つインクリメントし(ステップS7)、ステップS2に戻り、上述した処理を繰り返す。すなわち、同様に、2分岐スイッチ31をアンテナ素子#3側に切り替え、アンテナ素子#1とアンテナ素子#3と(アレーアンテナ30−2)の干渉除去を行うアレー出力信号を求め、これをメモリに格納する。   Next, it is determined whether N = 3 (step S6). If N = 3, N is incremented by 1 (step S7), the process returns to step S2, and the above-described processing is repeated. That is, similarly, the two-branch switch 31 is switched to the antenna element # 3 side, and an array output signal for removing interference between the antenna element # 1, the antenna element # 3, and the (array antenna 30-2) is obtained, and this is stored in the memory. Store.

そして、N=3になると、通信品質判定部36で、アンテナ素子#1とアンテナ素子#2と(アレーアンテナ30−1)から得られるアレー出力信号と、アンテナ素子#1とアンテナ素子#3とから得られるアレー出力信号と(アレーアンテナ30−2)から、通信品質(CINR)が良好となるアレーアンテナを選択する。すなわち、選択したアンテナ素子#2もしくは#3のいずれか一方を2分岐スイッチ31で選択し(ステップS8)、通信を開始する(ステップS9)。   When N = 3, the communication quality determination unit 36 uses the array element # 1, the antenna element # 2, and the array output signal obtained from the (array antenna 30-1), the antenna element # 1, and the antenna element # 3. From the array output signal obtained from (1) and (array antenna 30-2), an array antenna with good communication quality (CINR) is selected. That is, either one of the selected antenna elements # 2 or # 3 is selected by the two-branch switch 31 (step S8), and communication is started (step S9).

上述した第1実施形態によれば、複数の異なる軸上に、複数のリニアアレーを配置し、異なる軸に配置されるアレーアンテナが同じ方向に干渉除去を形成したとしても、異なる方向にグレーティングヌルが形成されることを利用し、Secondaryシステムのノード間の通信品質を確認しながら、これらのアンテナを選択することで、より容易な方法で、かつ、より簡易なハードウエアで、通信品質を改善することができる。   According to the first embodiment described above, even if a plurality of linear arrays are arranged on a plurality of different axes, and array antennas arranged on different axes form interference cancellation in the same direction, grating nulls are formed in different directions. By selecting these antennas while confirming the communication quality between the nodes of the Secondary system using the formation, the communication quality is improved with an easier method and simpler hardware. be able to.

B−1.第1の変形例
図7は、本第1の変形例による通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図4に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、アンテナ素子#1、#2、#3は、三角形の頂点に位置するように配置されている。3入力2出力のスイッチ31aは、3種類のアレーアンテナ(#1、#2)、(#2、#3)、(#3、#1)として、アンテナ素子#1、#2、#3を選択できるようになっている。この場合、3入力2出力のスイッチ31aは、図4に示す場合よりも複雑となるが、代わりに選択できるアンテナの組み合わせが多くなるという利点がある。
B-1. First Modification FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus according to the first modification. Note that portions corresponding to those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the figure, antenna elements # 1, # 2, and # 3 are arranged so as to be located at the vertices of a triangle. The 3-input 2-output switch 31a has three types of array antennas (# 1, # 2), (# 2, # 3), (# 3, # 1) as antenna elements # 1, # 2, and # 3. It can be selected. In this case, the three-input two-output switch 31a is more complicated than the case shown in FIG. 4, but has an advantage that there are more combinations of antennas that can be selected instead.

B−2.第2の変形例
図8は、本第2の変形例による通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図4に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、アンテナ素子#2、#3、#4は、正三角形の頂点に位置するように配置され、その中心に、アンテナ素子#1が位置するように配置されている。3入力1出力のスイッチ31bは、3種類のアレーアンテナ(#1、#2)(#1、#3)(#1、#4)として、アンテナ素子#2、#3、#4を選択できるようになっている。
B-2. Second Modification FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus according to the second modification. It should be noted that parts corresponding to those in FIG. In the figure, antenna elements # 2, # 3, and # 4 are arranged so as to be located at the vertices of an equilateral triangle, and are arranged such that antenna element # 1 is located at the center thereof. The three-input one-output switch 31b can select antenna elements # 2, # 3, and # 4 as three types of array antennas (# 1, # 2) (# 1, # 3) (# 1, # 4). It is like that.

このような構成とすることで、アンテナ素子数は図4、図7に示す構成よりも多いが、端末のような小規模なアンテナの場合、アンテナ素子のみだけだと、設置スペースや、ハードウエアなどの負担も少なく、3入力1出力のスイッチ31bを、図7に示す3入力2出力のスイッチ31aよりも簡易に実現できるという利点がある。   With this configuration, the number of antenna elements is larger than the configurations shown in FIGS. 4 and 7, but in the case of a small antenna such as a terminal, if only the antenna elements are used, the installation space and hardware There is an advantage that the 3-input 1-output switch 31b can be realized more easily than the 3-input 2-output switch 31a shown in FIG.

B−3.第3の変形例
図9は、本第3の変形例による通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図4に対応する部分には同一の符号を付けて説明を省略する。図において、アンテナ素子#1は、x、y、z軸の原点に位置するように配置され、アンテナ素子#2、#3、#4は、それぞれ、x、y、z軸上に位置するように配置されている。すなわち、前述した第1乃至第3実施形態では、平面にアンテナ素子を配置していたが、本第4実施形態では、x,y,z面にそれぞれアレーアンテナを配置する。この場合、3次元平面でグレーティングヌルの影響を抑えることができるという利点がある。
B-3. Third Modification FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a communication apparatus according to the third modification. It should be noted that parts corresponding to those in FIG. In the figure, antenna element # 1 is arranged to be located at the origin of the x, y, and z axes, and antenna elements # 2, # 3, and # 4 are respectively located on the x, y, and z axes. Is arranged. That is, in the first to third embodiments described above, the antenna elements are arranged on the plane, but in the fourth embodiment, array antennas are arranged on the x, y, and z planes, respectively. In this case, there is an advantage that the influence of the grating null can be suppressed on a three-dimensional plane.

C.第2実施形態
次に、本発明による第2実施形態について説明する。
前述した第1実施形態または第1乃至第3の変形例では、アンテナ素子の切り替えのみにより、グレーティングヌルの影響を抑えていた。しかしながら、前述した第1実施形態または第1乃至第3の変形例では、各アレーアンテナは、図4、図7、図8もしくは図9に示すように、干渉波方向に同じ方向にヌルを形成する。したがって、所望波方向と干渉方向とが完全に一致する場合には、やはり特性が劣化する可能性がある。そこで、この問題を解決するために、以下で説明する第2実施形態では、リレー(中継)技術を前述した第1実施形態に併用することを特徴とする。
C. Second Embodiment Next, a second embodiment according to the present invention will be described.
In the first embodiment or the first to third modifications described above, the influence of the grating null is suppressed only by switching the antenna element. However, in the first embodiment or the first to third modifications described above, each array antenna forms a null in the same direction as the interference wave direction as shown in FIG. 4, FIG. 7, FIG. 8, or FIG. To do. Therefore, when the desired wave direction and the interference direction completely coincide with each other, there is a possibility that the characteristics are deteriorated. Therefore, in order to solve this problem, the second embodiment described below is characterized in that a relay (relay) technique is used in combination with the first embodiment described above.

図10は、リレー(中継)通信の原理を説明するための概念図である。リレー(中継)とは、例えば、センサーネットワークのような、多くの通信端末が配置されている環境において、あるノード間(送信局40と受信局41との間)の通信品質が悪化した際に、他のノード(中継局42)を中継ノードとして用いることで、通信品質を改善する方法である。基本的には、通信品質が悪くない場合、もしくは第1実施形態のみで十分に特性が得られる場合には、このようなリレー(中継)を用いると、スループットが低下するが、ここでの問題においては、干渉波のヌルを形成した方向への通信を回避するために有効である。   FIG. 10 is a conceptual diagram for explaining the principle of relay (relay) communication. A relay (relay) is, for example, when communication quality between certain nodes (between a transmitting station 40 and a receiving station 41) deteriorates in an environment where many communication terminals such as a sensor network are arranged. This is a method of improving communication quality by using another node (relay station 42) as a relay node. Basically, when the communication quality is not bad, or when the characteristics can be sufficiently obtained only by the first embodiment, the use of such a relay (relay) reduces the throughput, but the problem here Is effective for avoiding communication in the direction in which the interference wave null is formed.

図11は、本第2実施形態による通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。図11に示すように、ステップS1〜S8(ここでは、フローAと呼ぶ)は、第1実施形態と同じであるので説明を省略する。フローAの処理の後、通信品質(CINR)が所定のしきい値αを満たすか否かを判定する(ステップS10)。該しきい値αは、システムに依存し、システム毎で設定される値を有する。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the communication apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 11, steps S1 to S8 (referred to herein as flow A) are the same as those in the first embodiment, and thus description thereof is omitted. After the process of flow A, it is determined whether or not the communication quality (CINR) satisfies a predetermined threshold value α (step S10). The threshold value α depends on the system and has a value set for each system.

そして、該通信品質(CINR)がしきい値を満たさない場合には、所望波方向と干渉方向とが完全に一致すると判断し、リレー(中継)を行う。すなわち、送信局40と中継局42との間でフローAを実行し(ステップS11)、所望波方向と干渉方向が完全に一致するCINRが最も高くなるアンテナパターンを選択し(フローA)、さらに、中継局42と受信局41との間でフローAを実行し(ステップS12)、CINRが最も高くなるアンテナパターンを選択する(フローA)。そして、送信局40と受信局42との間で、中継局42を介して通信を開始する(ステップS13)。   When the communication quality (CINR) does not satisfy the threshold value, it is determined that the desired wave direction and the interference direction completely match, and relay (relay) is performed. That is, the flow A is executed between the transmission station 40 and the relay station 42 (step S11), the antenna pattern with the highest CINR in which the desired wave direction and the interference direction completely coincide with each other is selected (flow A), and Then, the flow A is executed between the relay station 42 and the receiving station 41 (step S12), and the antenna pattern with the highest CINR is selected (flow A). Then, communication is started between the transmitting station 40 and the receiving station 42 via the relay station 42 (step S13).

上述した第2実施形態によれば、より確実に干渉波によるヌルの影響を除去することが可能となる。   According to the second embodiment described above, it is possible to more reliably remove the influence of null due to interference waves.

次に、第2実施形態の方法を用いた場合の本発明の効果について説明する。
図12は、前述した図16に示す環境を用いた場合のチャネル容量の累積確率を示す概念図である。図12に示すように、本発明(第2実施形態)によれば、通常の方法よりも実現可能な通信容量を10bits/s/Hz程度改善することが確認できる。さらには、Secondaryシステムだけが通信を行う場合よりも、アレーアンテナゲインの効果により、通信容量を3〜5bits/s/Hz程度改善していることが確認できる。このように、本発明を用いることで,他システムからのグレーティングヌルもしくはヌルの影響によるsecondaryシステムの通信品質の劣化を低減することができる。
Next, the effect of the present invention when the method of the second embodiment is used will be described.
FIG. 12 is a conceptual diagram showing the cumulative probability of channel capacity when the environment shown in FIG. 16 is used. As shown in FIG. 12, according to the present invention (second embodiment), it can be confirmed that the communication capacity that can be realized is improved by about 10 bits / s / Hz as compared with the normal method. Furthermore, it can be confirmed that the communication capacity is improved by about 3 to 5 bits / s / Hz due to the effect of the array antenna gain as compared with the case where only the Secondary system performs communication. As described above, by using the present invention, it is possible to reduce deterioration in communication quality of the secondary system due to grating nulls from other systems or the influence of nulls.

本発明の基本概念を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the basic concept of this invention. 干渉波にヌルを形成した場合の指向性を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the directivity at the time of forming null in an interference wave. アレーアンテナの指向性を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the directivity of an array antenna. 本発明の第1実施形態によるPrimaryシステムにおける通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication apparatus in the Primary system by 1st Embodiment of this invention. 本第1実施形態によるアレーアンテナによる干渉除去パターンの一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the interference removal pattern by the array antenna by this 1st Embodiment. 本第1実施形態による通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the communication apparatus by this 1st Embodiment. 本第1の変形例による通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication apparatus by the 1st modification. 本第2の変形例による通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication apparatus by the 2nd modification. 本第3の変形例による通信装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the communication apparatus by the 3rd modification. リレー(中継)通信の原理を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the principle of relay (relay) communication. 本発明による第2実施形態による通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating operation | movement of the communication apparatus by 2nd Embodiment by this invention. 本発明の効果を説明するためのチャネル容量の累積確率を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the accumulation probability of the channel capacity for demonstrating the effect of this invention. コグニティブ無線技術の概要を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating the outline | summary of a cognitive radio | wireless technique. Primaryシステムの干渉を回避、もしくはPrimaryシステムへの与干渉を防ぐための、アレーアンテナによる干渉除去を説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for explaining interference removal by an array antenna for avoiding interference of the Primary system or preventing interference with the Primary system. アダプティブアレーの基本構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the basic composition of an adaptive array. Primaryシステムの干渉が存在する環境を想定して計算したSecondaryシステムの通信品質を測定するための概念図である。It is a conceptual diagram for measuring the communication quality of the Secondary system calculated assuming an environment in which interference of the Primary system exists. Primaryシステムの干渉が存在する環境を想定して計算したSecondaryシステムの通信品質の一例を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows an example of the communication quality of the Secondary system calculated supposing the environment where the interference of a Primary system exists.

符号の説明Explanation of symbols

20−1、20−a、20−b、20−c、20−d、… アレーアンテナ
21 アレーアンテナ選択部
22−1〜22−N 受信機
23 ウエイト計算部(重み付け計算手段、重み付け手段)
24 通信品質判定部(選択制御手段)
31 2分岐スイッチ(アレー選択手段)
31a 3入力2出力スイッチ(アレー選択手段)
31b 3入力1出力スイッチ(アレー選択手段)
32−1、32−2 受信機
33 伝達関数及びウエイト計算部(重み付け計算手段)
34 ウエイト乗算&加算部(重み付け手段)
35 メモリ
36 通信品質判定部(選択制御手段)
40 送信局
41 受信局
42 中継局
#1〜#4 アンテナ素子
20-1, 20-a, 20-b, 20-c, 20-d, ... array antenna 21 array antenna selection unit 22-1 to 22-N receiver 23 weight calculation unit (weighting calculation means, weighting means)
24 Communication quality judgment unit (selection control means)
31 2-branch switch (array selection means)
31a 3 input 2 output switch (array selection means)
31b 3 input 1 output switch (array selection means)
32-1, 32-2 Receiver 33 Transfer function and weight calculation unit (weighting calculation means)
34 Weight multiplication & addition unit (weighting means)
35 Memory 36 Communication quality judgment unit (selection control means)
40 transmitting station 41 receiving station 42 relay station # 1 to # 4 antenna element

Claims (12)

N本のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の各々に接続されるN個の(N≧2)の送信機と受信機と、前記送信機と受信機とに接続され、入力信号の情報に基づいて、各入力信号に重み付けを行った後、該重み付けされた入力信号を合成して干渉波を除去する通信装置において、
異なる軸上に直線状に配置されるN本のアンテナ素子を有するM個(M≧2)のアレーアンテナ群と、
前記アレーアンテナ群のうち、通信に用いるアレーアンテナを選択するためのアレー選択手段と、
前記アレーアンテナ群から得られるそれぞれの受信信号の情報に基づいて、前記アレーアンテナ群の各々に対し、干渉波を除去するための重み付け値を算出する重み付け計算手段と、
前記アレーアンテナ群から得られる通信品質に基づいて、前記M個のアレーアンテナ群のうち、どのアレーアンテナを前記アレー選択手段に選択させるかを決定する選択制御手段と
を具備することを特徴とする通信装置。
N antenna elements, N (N ≧ 2) transmitters and receivers connected to each of the antenna elements, connected to the transmitters and receivers, and based on input signal information In the communication device that weights each input signal and then combines the weighted input signals to remove interference waves,
A group of M (M ≧ 2) array antennas having N antenna elements arranged linearly on different axes;
Array selection means for selecting an array antenna to be used for communication from the array antenna group;
Weighting calculating means for calculating a weighting value for removing an interference wave for each of the array antenna groups based on information of each received signal obtained from the array antenna group;
Selection control means for determining which array antenna is to be selected by the array selection means among the M array antenna groups based on the communication quality obtained from the array antenna group. Communication device.
少なくとも2つ以上のアンテナ素子からなる複数のアレーアンテナと、
前記複数のアレーアンテナのいずれかを選択する選択手段と、
前記選択手段により選択されたアレーアンテナを構成するアンテナ素子が接続される送受信機と、
前記送受信機に接続され、受信信号の情報から干渉信号をゼロにするように重み付け値を算出する重み付け計算手段と、
前記重み付け計算手段で算出された重み付け値と前記送受信機により受信された受信信号とを乗算し、該重み付けされた受信信号を合成する重み付け手段と、
前記重み付け手段により合成された出力に基づいて通信品質を判定し、通信品質の良好なアンテナ素子を選択するように、前記選択手段の選択動作を制御する通信品質判定手段と
を具備することを特徴とする通信装置。
A plurality of array antennas comprising at least two or more antenna elements;
Selecting means for selecting any of the plurality of array antennas;
A transceiver to which an antenna element constituting the array antenna selected by the selection means is connected;
A weight calculation means connected to the transceiver for calculating a weight value so as to make the interference signal zero from information of the received signal;
A weighting unit that multiplies the weighting value calculated by the weighting calculation unit by the reception signal received by the transceiver, and synthesizes the weighted reception signal;
Communication quality determining means for determining the communication quality based on the output synthesized by the weighting means and controlling the selection operation of the selecting means so as to select an antenna element having a good communication quality. A communication device.
前記複数のアレーアンテナは、
2つのアンテナ素子を直線状に配置した第1のアレーアンテナと、
前記2つのアンテナ素子の1つのアンテナ素子を共有し、かつ、前記第1のアレーアンテナと略90度異なる方向に、直線状に配置される2つのアンテナ素子からなる第2のアレーアンテナとからなり、
前記選択手段は、
前記第1のアレーアンテナと前記第2のアレーアンテナとで共有されていない2つのアンテナ素子うち、いずれか一方のアンテナ素子を選択することを特徴とする請求項2記載の通信装置。
The plurality of array antennas are:
A first array antenna in which two antenna elements are linearly arranged;
A second array antenna comprising two antenna elements that share one antenna element and are arranged in a straight line in a direction that is approximately 90 degrees different from the first array antenna. ,
The selection means includes
The communication apparatus according to claim 2, wherein one of the two antenna elements not shared by the first array antenna and the second array antenna is selected.
前記複数のアレーアンテナは、
正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、前記正三角形の各頂点に配置された2つのアンテナ素子の組み合わせからなる、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなり、
前記選択手段は、
前記正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか2つのアンテナ素子を選択することを特徴とする請求項2記載の通信装置。
The plurality of array antennas are:
Of the three antenna elements arranged at the vertices of the equilateral triangle, each of the first array antenna, the second array antenna, and the third antenna is composed of a combination of two antenna elements arranged at the vertices of the equilateral triangle. And an array antenna
The selection means includes
The communication apparatus according to claim 2, wherein any two of the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle are selected.
前記複数のアレーアンテナは、
正三角形の頂点にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及び正三角形の中心に配置されたアンテナ素子のうち、前記正三角形の中心に配置されたアンテナ素子と、前記正三角形の各頂点に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなり、それぞれが略120度の角度を成した、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなり、
前記選択手段は、
前記正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか1つのアンテナ素子を選択することを特徴とする請求項2記載の通信装置。
The plurality of array antennas are:
Of the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle and the antenna elements arranged at the center of the equilateral triangle, the antenna element arranged at the center of the equilateral triangle, and arranged at each vertex of the equilateral triangle Composed of a combination of antenna elements, each comprising an angle of approximately 120 degrees, each comprising a first array antenna, a second array antenna, and a third array antenna,
The selection means includes
The communication apparatus according to claim 2, wherein any one of the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle is selected.
前記複数のアレーアンテナは、
略90度の角度を成したx軸、y軸、z軸上にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及びx軸、y軸、z軸の原点位置に配置されたアンテナ素子のうち、前記原点位置に配置されたアンテナ素子と、前記x軸、y軸、z軸上に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなり、それぞれが略90度の角度を成した、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなり、
前記選択手段は、
前記x軸、y軸、z軸上に配置された3つのアンテナ素子のうち、いずれか1つのアンテナ素子を選択することを特徴とする請求項2記載の通信装置。
The plurality of array antennas are:
Of the three antenna elements arranged on the x-axis, y-axis, and z-axis that form an angle of approximately 90 degrees, and the antenna elements arranged at the origin positions of the x-axis, y-axis, and z-axis, the origin position A first array antenna comprising a combination of the antenna elements arranged on the x-axis, the y-axis, and the z-axis, each having an angle of about 90 degrees; It consists of an array antenna and a third array antenna,
The selection means includes
The communication apparatus according to claim 2, wherein any one of the three antenna elements arranged on the x-axis, the y-axis, and the z-axis is selected.
送信局と受信局との間で通信を行う通信方法であって、
少なくとも2つ以上のアンテナ素子からなる複数のアレーアンテナ毎に、各アンテナ素子で受信された受信信号から伝搬チャネル及び受信電力を測定するステップと、
前記伝搬チャネルから干渉除去を行うための重み付け値を算出するステップと、
前記受信信号と前記重み付け値とを乗算し、複数のアレーアンテナ毎に合成するステップと、
前記複数のアレーアンテナ毎に、合成された信号に基づいて、通信品質の良好なアレーアンテナを特定するステップと、
前記特定されたアレーアンテナを通信に用いるアレーアンテナとして選択するステップと
を含むことを特徴とする通信方法。
A communication method for performing communication between a transmitting station and a receiving station,
Measuring a propagation channel and received power from a received signal received by each antenna element for each of a plurality of array antennas composed of at least two antenna elements;
Calculating a weighting value for performing interference cancellation from the propagation channel;
Multiplying the received signal by the weighting value and combining each of the plurality of array antennas;
For each of the plurality of array antennas, identifying an array antenna with good communication quality based on a synthesized signal;
Selecting the identified array antenna as an array antenna to be used for communication.
前記複数のアレーアンテナは、
2つのアンテナ素子を直線状に配置した第1のアレーアンテナと、
前記2つのアンテナ素子の1つのアンテナ素子を共有し、かつ、前記第1のアレーアンテナと略90度異なる方向に、直線状に配置される2つのアンテナ素子からなる第2のアレーアンテナとからなることを特徴とする請求項7記載の通信方法。
The plurality of array antennas are:
A first array antenna in which two antenna elements are linearly arranged;
It consists of a second array antenna that consists of two antenna elements that share one antenna element of the two antenna elements and that are linearly arranged in a direction that is approximately 90 degrees different from the first array antenna. The communication method according to claim 7.
前記複数のアレーアンテナは、
正三角形の頂点に配置された3つのアンテナ素子のうち、前記正三角形の各頂点に配置された2つのアンテナ素子の組み合わせからなる、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなることを特徴とする請求項7記載の通信方法。
The plurality of array antennas are:
Of the three antenna elements arranged at the vertices of the equilateral triangle, each of the first array antenna, the second array antenna, and the third antenna is composed of a combination of two antenna elements arranged at the vertices of the equilateral triangle. The communication method according to claim 7, further comprising: an array antenna.
前記複数のアレーアンテナは、
正三角形の頂点にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及び正三角形の中心に配置されたアンテナ素子のうち、前記正三角形の中心に配置されたアンテナ素子と、前記正三角形の各頂点に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなり、それぞれが略120度の角度を成した、各々、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなることを特徴とする請求項7記載の通信方法。
The plurality of array antennas are:
Of the three antenna elements arranged at the apex of the equilateral triangle and the antenna elements arranged at the center of the equilateral triangle, the antenna element arranged at the center of the equilateral triangle, and arranged at each vertex of the equilateral triangle 8. A combination of antenna elements, each comprising an angle of approximately 120 degrees, each comprising a first array antenna, a second array antenna, and a third array antenna. Communication method.
前記複数のアレーアンテナは、
略90度の角度を成したx軸、y軸、z軸上にそれぞれ配置された3つのアンテナ素子及びx軸、y軸、z軸の原点位置に配置されたアンテナ素子のうち、前記原点位置に配置されたアンテナ素子と、前記x軸、y軸、z軸上に配置されたアンテナ素子との組み合わせからなり、それぞれが略90度の角度を成した、第1のアレーアンテナ、第2のアレーアンテナ、第3のアレーアンテナとからなることを特徴とする請求項7記載の通信方法。
The plurality of array antennas are:
Of the three antenna elements arranged on the x-axis, y-axis, and z-axis that form an angle of approximately 90 degrees, and the antenna elements arranged at the origin positions of the x-axis, y-axis, and z-axis, the origin position A first array antenna comprising a combination of the antenna elements arranged on the x-axis, the y-axis, and the z-axis, each having an angle of about 90 degrees; 8. The communication method according to claim 7, comprising an array antenna and a third array antenna.
前記一連のステップを手順Aとし、該手順Aを受信局で行い、
前記選択されたアレーアンテナによる最大の通信品質が所定のしきい値以下である場合には、
前記送信局と前記受信局との間に配置された中継局で、前記送信局との間で前記手順Aを行い、通信品質の良好なアレーアンテナを特定する第1のステップと、
前記受信局で、前記中継局との間で前記手順Aを行い、通信品質の良好なアレーアンテナを特定する第2のステップと、
前記第1のステップと前記第2のステップとで得られたアレーアンテナを用いて、前記送信局から前記中継局、前記中継局から前記受信局に対して通信を行うステップと
を含むことを特徴とする請求項7記載の通信方法。
The series of steps is defined as procedure A, and the procedure A is performed at the receiving station.
If the maximum communication quality by the selected array antenna is below a predetermined threshold,
A first step of performing the procedure A between the transmitting station and the transmitting station at a relay station arranged between the transmitting station and the receiving station to identify an array antenna having a good communication quality;
A second step of performing the procedure A with the relay station at the receiving station to identify an array antenna with good communication quality;
Using the array antenna obtained in the first step and the second step, communicating from the transmitting station to the relay station and from the relay station to the receiving station. The communication method according to claim 7.
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