JP2008259187A - 無線通信システムにおける送信装置、信号送信方法、受信装置及び信号受信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線通信システムにおいて信号を送信する送信装置は、少なくとも2つのビームアンテナ21a、21bと、無線通信システム内で送信される複数の信号ストリームを生成する生成手段を備える。各ビームアンテナ21a、21bは、異なる角度のメイン発信方向を有する。送信される信号は、これらの異なる信号ストリームに分割される、信号ストリームの数はビームアンテナ21a、21bの数に相当する。各信号ストリームは、異なるビームアンテナ21a、21bを介して送信される。また、各信号ストリームは異なるバージョンのデータからなるようにしてもよい。無線通信システムの受信装置、信号送信方法及び信号受信方法にも関する。
【選択図】図4a
Description
・指向特性を有するアンテナのバンク(bank)から接続されたアンテナ、又は、
・全方向性若しくは指向特性を有するアンテナ又はアンテナ要素と位相器を含むネットワークにより形成されたアンテナ、又は
・全方向性若しくは指向特性を有するアンテナ又はアンテナ要素から選ばれたものにより形成されたアンテナ。
図3は、直交波周波数分割多重(OFDM:orthogonal division multiplexing)を用いた最新式の送信装置1と受信装置2を示す模式図である。送信装置1と受信装置2は、ベースバンド信号を処理するベースバンド部3と、アップコンバートされた信号を処理するRF部4とを備える。
本発明の第1の実施形態によれば、送信される信号はN個のストリームに分割され、異なるサブキャリア(副搬送波:sub-carrier)にマッピングされる。好ましくは、レギュラー・インターレース分割(regular interlaced
splitting)が使用される。この方法は、本明細書に参照として組み込まれる米国特許第7046617号明細書に記載されている。
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本発明の第2の実施形態によれば、信号ストリームは、異なる複数の中心周波数を用いてアップコンバートされる。この場合、ブロック分割を用いることが好ましい。図7は、ブロック分割を用いた送信装置36を示す。第2の実施形態でもまた、本発明を、2つのビームアンテナを有する実施例で説明するが、本発明は、かかる2つのビームアンテナ21a、21bの数に限定されるものでない。第2の実施形態に係る手法では、N個(Nは、ビームアンテナ21a、21bの数に相当する。)の出力を有する周波数インターリーバ(frequency interleaver)37が用いられる。周波数インターリーバ37の各出力は、変調器7を通り、次いで、IFFT38を通る。第2の実施形態に係る手法では、各IFFT38は、全体の伝送バンド幅のN分の1だけ伝送し、そのサイズもN分の1と有利であり、それ故、上述した第1実施形態で提案したシステムよりもサイズが小さい。DAC9でのデジタル−アナログ変換後に、N個の信号ストリームは、アップコンバータ10でアップコンバートされる。このとき、各信号ストリームは、異なる中心周波数を用いてアップコンバートされるので、N個の送信ストリームは、隣接した周波数帯を占める。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本発明の第3の実施形態によれば、信号は、N個の信号ストリームに分割され、各信号ストリームのために、異なる変調方式(modulation schemes)が使用される。この場合、アダプティブ・サブキャリア・ローディング(adaptive sub-carrier loading)、例えば、サブストリーム・アダプティブ・ローディング(sub-stream adaptive loading)を用いることが好ましい。ここでは、信号がN個の信号ストリームに分割され、異なる信号ストリームは、異なる変調方式を有している。
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。本発明の第4の実施形態によれば、N個の異なるバージョンのデータが、N個の異なる信号ストリームで伝送される。この場合、時空間ブロック符号化を用いることが好ましい。また、ビームアンテナ21a、21b用のダイバーシティを得るための他のふさわしい方法は、送信機において時空間ブロック符号(STBC:space time block code)又は時空間トレリス符号(STTC:space time trellis code)を用いる手法である。送信アンテナの数の相違のための多くの符号が知られている。これらのうちで最もよく知られているのは、「the space time block code
from Alarnouti」であり、これは、非特許文献1:「“A Simple Transmit Diversity Technique for Wireless Communications” Siavash M. Alarnouti著, “IEEE Journal on Select Areas in Communications”Vol.16 of October 8, 1998」に開示されている。当該文献は、本明細書に参照として組み込まれる。
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。本発明の第5の実施形態によれば、N個の異なるバージョンのデータが伝送され、N個のストリームのそれぞれは、巡回的にシフトされる。第5の実施形態では、巡回遅延ダイバーシティ(CDD:cyclic delay diversity)を用いることが好ましい。巡回遅延ダイバーシティは、N個のビームアンテナを備えたマルチキャリアシステムのためのダイバーシティを提供する。このことは、非特許文献2「“Transmit/Receive-Antenna Diversity Techniques for OFDM system” Armin Damman and Stefan Kaiser著, the Institute of Communications and 25 Navigation, German Aerospace Center (DLR)発行, Vol. 13, No. 5 of September/October 2002」と、非特許文献3「“Standard Conformable Antenna Diversity Techniques for OFDM and its Application to the DVB- T System” Armin Damman and Stefan Kaiser著, the Institute of Communications and Navigation, German Aerospace Center (DLR)発行」に開示されている。当該文献は、本明細書に参照として組み込まれる。
22、36、45、49、57、61:送信装置
24、25、26、37、46、50、51、62、63:生成手段
33、34、42、59:結合手段
66:メイン発信方向
Claims (40)
- 無線通信システムにおいて信号を送信する送信装置であって、
相異なる角度のメイン発信方向を有する少なくとも2つのビームアンテナと、
前記無線通信システム内で送信される複数の信号ストリームであって、送信される前記信号が、異なる前記信号ストリームに分割され、前記信号ストリームの数が前記ビームアンテナの数に相当する、前記信号ストリームを生成する生成手段と、
を備え、
前記各信号ストリームを、異なる前記ビームアンテナを介して送信する、送信装置。 - 前記ビームアンテナは重なり合っている、請求項1に記載の送信装置。
- 前記ビームアンテナは重なり合っていない、請求項1に記載の送信装置。
- レギュラー・インターレース分割(regular interlaced splitting)を使用し、前記分割された信号ストリームを異なるサブキャリアにマッピングする、請求項1〜3のいずれかに記載の送信装置。
- ブロック処理を使用して、前記分割された信号ストリームを異なる中心周波数を用いてアップコンバートする、請求項1〜3のいずれかに記載の送信装置。
- アダプティブ・サブキャリア・ローディング(adaptive sub-carrier loading)を使用して、前記分割された各信号ストリームに対して異なる変調方式を使用する、請求項1〜3のいずれかに記載の送信装置。
- 無線通信システムにおいて信号を送信する送信装置であって、
相異なる角度のメイン発信方向を有する少なくとも2つのビームアンテナと、
前記無線通信システム内で送信される複数の信号ストリームであって、前記信号ストリームのそれぞれが、データの相異なるバージョンからなり、前記信号ストリームの数が前記ビームアンテナの数に相当する、前記信号ストリームを生成する生成手段と、
を備え、
前記各信号ストリームを、異なる前記ビームアンテナを介して送信する、送信装置。 - 前記ビームアンテナは重なり合っている、請求項7に記載の送信装置。
- 前記ビームアンテナは重なり合っていない、請求項7に記載の送信装置。
- 時空間ブロック符号化又は時空間トレリス符号化を使用して、前記異なるバージョンのデータを相異なる符号化方式を用いて符号化する、請求項7〜9のいずれかに記載の送信装置。
- 巡回遅延ダイバーシティ(cyclic delay diversity)を使用して、前記異なるバージョンのデータを巡回的にシフトする、請求項7〜9のいずれかに記載の送信装置。
- 無線通信システムにおいて信号を受信する受信装置であって、
相異なる角度のメイン発信方向を有し、それぞれ信号ストリームを受信する少なくとも2つのビームアンテナと、
異なるビームアンテナを介して受信された前記信号ストリームを単一の信号に結合する結合手段と、
を備える、受信装置。 - 前記ビームアンテナは重なり合っている、請求項12に記載の受信装置。
- 前記ビームアンテナは重なり合っていない、請求項12に記載の受信装置。
- 前記信号を、異なる前記信号ストリームで受信する、請求項12〜14のいずれかに記載の受信装置。
- レギュラー・インターレース分割(regular interlaced splitting)を使用することにより、前記信号ストリームを結合する、請求項15に記載の受信装置。
- 前記信号ストリームの結合は、ブロック処理を使用することで、前記信号ストリームを異なる中心周波数を用いてダウンコンバートすることにより、前記信号ストリームを結合する、請求項15に記載の受信装置。
- アダプティブ・サブキャリア・ローディング(adaptive sub-carrier loading)を使用して、前記各信号ストリームに対して異なる復調方式を使用することにより、前記信号ストリームを結合する、請求項15に記載の受信装置。
- 前記受信される各信号ストリームは、前記受信されるデータの異なるバージョンからなる、請求項12〜14のいずれかに記載の受信装置。
- 時空間ブロック符号化又は時空間トレリス符号化を使用して、異なる復号化方式を使用することにより、前記データの異なるバージョンを結合する、請求項19に記載の受信装置。
- 無線通信システムにおける信号送信方法であって、
相異なる角度のメイン発信方向を有する少なくとも2つのビームアンテナを提供するステップと、
前記無線通信システム内で送信される複数の信号ストリームであって、送信される前記信号が、異なる前記信号ストリームに分割され、前記信号ストリームの数が前記ビームアンテナの数に相当する、前記信号ストリームを生成するステップと、
前記各信号ストリームを、異なる前記ビームアンテナを介して送信するステップと、
を含む、信号送信方法。 - 前記ビームアンテナは重なり合っている、請求項21に記載の信号送信方法。
- 前記ビームアンテナは重なり合っていない、請求項21に記載の信号送信方法。
- レギュラー・インターレース分割(regular interlaced splitting)を使用し、前記分割された信号ストリームを異なるサブキャリアにマッピングする、請求項21〜23のいずれかに記載の信号送信方法。
- ブロック処理を使用して、前記分割された信号ストリームを異なる中心周波数を用いてアップコンバートする、請求項21〜23のいずれかに記載の信号送信方法。
- アダプティブ・サブキャリア・ローディング(adaptive sub-carrier loading)を使用して、前記分割された各信号ストリームに対して異なる変調方式を使用する、請求項21〜23のいずれかに記載の信号送信方法。
- 無線通信システムにおける信号送信方法であって、
相異なる角度のメイン発信方向を有する少なくとも2つのビームアンテナを提供するステップと、
前記無線通信システム内で送信される複数の信号ストリームであって、前記信号ストリームのそれぞれが、データの相異なるバージョンからなり、前記信号ストリームの数が前記ビームアンテナの数に相当する、前記信号ストリームを生成するステップと、
前記各信号ストリームを、異なる前記ビームアンテナを介して送信する、信号送信方法。 - 前記ビームアンテナは重なり合っている、請求項27に記載の信号送信方法。
- 前記ビームアンテナは重なり合っていない、請求項27に記載の信号送信方法。
- 時空間ブロック符号化又は時空間トレリス符号化を使用して、前記異なるバージョンのデータを相異なる符号化方式を用いて符号化する、請求項27〜29のいずれかに記載の信号送信方法。
- 巡回遅延ダイバーシティ(cyclic delay diversity)を使用して、前記異なるバージョンのデータを巡回的にシフトする、請求項27〜29のいずれかに記載の信号送信方法。
- 無線通信システムにおける信号受信方法であって、
相異なる角度のメイン発信方向を有する少なくとも2つのビームアンテナを提供するステップと、
前記無線通信システムにおいて、前記各ビームアンテナを介して信号ストリームを受信するステップと、
異なるビームアンテナを介して受信された前記信号ストリームを単一の信号に結合するステップと、
を含む、信号受信方法。 - 前記ビームアンテナは重なり合っている、請求項32に記載の信号受信方法。
- 前記ビームアンテナは重なり合っていない、請求項32に記載の信号受信方法。
- 前記信号を、異なる前記信号ストリームで受信する、請求項32〜34のいずれかに記載の信号受信方法。
- レギュラー・インターレース分割(regular interlaced splitting)を使用することにより、前記信号ストリームを結合する、請求項35に記載の信号受信方法。
- 前記信号ストリームの結合は、ブロック処理を使用することで、前記信号ストリームを異なる中心周波数を用いてダウンコンバートすることにより、前記信号ストリームを結合する、請求項35に記載の信号受信方法。
- アダプティブ・サブキャリア・ローディング(adaptive sub-carrier loading)を使用して、前記各信号ストリームに対して異なる復調方式を使用することにより、前記信号ストリームを結合する、請求項35に記載の信号受信方法。
- 前記受信される各信号ストリームは、前記受信されるデータの異なるバージョンからなる、請求項32〜35のいずれかに記載の信号受信方法。
- 時空間ブロック符号化又は時空間トレリス符号化を使用して、異なる復号化方式を使用することにより、前記データの異なるバージョンを結合する、請求項39に記載の信号受信方法。
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