JP2008512921A - Wireless communication apparatus having multi-antenna and method thereof - Google Patents
Wireless communication apparatus having multi-antenna and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008512921A JP2008512921A JP2007530813A JP2007530813A JP2008512921A JP 2008512921 A JP2008512921 A JP 2008512921A JP 2007530813 A JP2007530813 A JP 2007530813A JP 2007530813 A JP2007530813 A JP 2007530813A JP 2008512921 A JP2008512921 A JP 2008512921A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signals
- signal
- weight
- antennas
- baseband
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/0842—Weighted combining
- H04B7/0848—Joint weighting
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
- H04B7/0613—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
- H04B7/0615—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
- H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
- H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
- H04B7/08—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
- H04B7/0837—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
- H04B7/084—Equal gain combining, only phase adjustments
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Radio Transmission System (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
本発明は、無線通信装置及びその方法を提案する。この無線通信装置は、複数のアンテナと、複数アンテナ信号処理モジュールと、RF信号処理モジュールと、ベースバンド処理モジュールとを有する。複数アンテナ信号処理モジュールは、複数のアンテナから受信された複数のRF信号を合成して単一のRF信号とするように構成される。RF信号処理モジュールは、合成された単一のRF信号を単一のベースバンド信号に変換するように構成される。ベースバンド処理モジュールは、単一のベースバンド信号にベースバンド処理を行うように構成される。この無線通信装置は、複数アンテナ信号処理モジュールを通常の単一アンテナシステムに挿入することによって、複数アンテナシステムを簡単に実現する。現行の単一アンテナシステムのRF信号処理モジュール及びベースバンド処理モジュールの双方は変わらぬままである。したがって、再設計処理が極めて簡単であり、設計の困難さ及び実現コストを大きく低減することになる。 The present invention proposes a wireless communication apparatus and method. The wireless communication device includes a plurality of antennas, a multi-antenna signal processing module, an RF signal processing module, and a baseband processing module. The multiple antenna signal processing module is configured to combine multiple RF signals received from multiple antennas into a single RF signal. The RF signal processing module is configured to convert the combined single RF signal into a single baseband signal. The baseband processing module is configured to perform baseband processing on a single baseband signal. This wireless communication apparatus easily realizes a multi-antenna system by inserting a multi-antenna signal processing module into a normal single antenna system. Both the RF signal processing module and the baseband processing module of the current single antenna system remain unchanged. Therefore, the redesign process is extremely simple, and the design difficulty and the realization cost are greatly reduced.
Description
本発明は、無線通信装置及びその方法に関し、特に、複数のアンテナを備えた無線通信装置及びその方法に関する。 The present invention relates to a radio communication apparatus and method thereof, and more particularly, to a radio communication apparatus including a plurality of antennas and a method thereof.
携帯電話機ユーザの数が増えるにつれ、現代の移動体通信システムは、トラフィック容量を増やしながら高音質を維持する課題に直面している。この点につき、第3世代移動体通信の技術の中においてマルチアンテナ技術が熱い話題となってきている。 As the number of mobile phone users increases, modern mobile communication systems face the challenge of maintaining high sound quality while increasing traffic capacity. In this regard, multi-antenna technology has become a hot topic among third-generation mobile communication technologies.
マルチアンテナ技術は、大抵は、空間ダイバーシティ及び適応アンテナ技術を含んでいる。当該受信方向において、少なくとも2つのアンテナが信号を受信するために使われる。同時に、ダイバーシティ及びビーム形成などの処理方法が、従来の単一アンテナ技術よりも良好な性能を得るために多数の並列信号を組み合わせるために採用されている。 Multi-antenna technologies often include spatial diversity and adaptive antenna technologies. In the reception direction, at least two antennas are used for receiving signals. At the same time, processing methods such as diversity and beamforming are employed to combine multiple parallel signals to obtain better performance than conventional single antenna technology.
研究者は、マルチアンテナ技術の展開が信号の信号対雑音比(SNR)を効率的に増大させ、これにより通信の音質を大きく向上させるものと述べている。しかしながら、既存の通信システムの殆どは、それらの移動体端末における単一アンテナシステム向けの処理モジュールを使っている。マルチアンテナ技術が既存の移動体端末に適用されると、当該処理モジュールのハードウェア及びソフトウェア部分の双方を設計し直す必要がある。したがって非常に高価なものとなってしまう。単一アンテナシステムの処理モジュールにおけるハードウェア及びソフトウェアを効率的に利用するために既存の移動体端末に基礎を置くことをどのうように向上させるかは、移動体端末へのマルチアンテナの適用における重要な問題となっている。 Researchers say that the deployment of multi-antenna technology will effectively increase the signal-to-noise ratio (SNR) of the signal, thereby greatly improving the sound quality of the communication. However, most existing communication systems use processing modules for single antenna systems in their mobile terminals. When multi-antenna technology is applied to existing mobile terminals, it is necessary to redesign both the hardware and software parts of the processing module. Therefore, it becomes very expensive. How to improve on existing mobile terminals based on efficient utilization of hardware and software in the processing module of single antenna system depends on the application of multi-antenna to mobile terminals. It has become an important issue.
次の段落においては、既存の移動体端末における単一アンテナシステムの構成及びマルチアンテナをこの単一アンテナシステムに配備するときに直面する問題を示すための例として、TD−SCDMA規格に準拠した移動体端末を挙げる。 In the next paragraph, as an example to illustrate the configuration of a single antenna system in an existing mobile terminal and the problems encountered when deploying multiple antennas in this single antenna system, a mobile compliant with the TD-SCDMA standard List body terminals.
図1は、代表的な単一アンテナ携帯電話機のシステム構成ブロック図である。このシステムは、アンテナ100と、ラジオ周波数(RF)モジュール200と、アナログ/ディジタル変換・ディジタル/アナログ変換(ADC/DAC)モジュール300と、ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400と、ベースバンド上側レイヤ処理モジュール500とを含む。ここでは、ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400は、レイク受信機又は結合検出(JD;joint detection)、拡散/逆拡散モジュール、変調/復調モジュール及びビタビ/ターボ符号化/復号モジュールを含むようにしてもよい。ベースバンド上側レイヤ処理モジュール500は、システムコントローラ及びソースエンコーダを含むことができ、例えば、ディジタル信号処理器又はマイクロプロセッサを用いることによって実現することができる。
FIG. 1 is a system configuration block diagram of a typical single antenna mobile phone. The system includes an
ダウンリンク信号の処理は、次の如くである。先ず、アンテナ100により受信された無線信号は、RFモジュール200において、増幅され中間周波信号又はアナログベースバンド信号にダウンコンバートされることになる。そして、ADC/DACモジュール300においてサンプリングされ量子化された後は、中間周波信号又はアナログベースバンド信号は、ディジタルベースバンド信号に変換され、ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400に伝送されることになる。ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400では、ベースバンド制御モジュールにより与えられた制御信号に応じて、ディジタルベースバンド信号が、ベースバンド上側レイヤ処理モジュール500に入る前に、連続的にレイク受信機又は結合検出(JD)、逆拡散、復調、デ・インターリーブ、ビタビ/ターボ復号などの演算により処理されることになる。ベースバンド上側レイヤ処理モジュール500において、ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400からの信号は、上側レイヤシグナリング処理、システム制御及びソース符号化/復号などの演算によりデータリンクレイヤ、ネットワークレイヤ又はこれよりも高いレイヤにおいて、さらに処理されることになる。
The downlink signal processing is as follows. First, a radio signal received by the
これまで、上述した単一アンテナ携帯電話技術は非常に成熟し、数多くの製造業者はかなりの成熟度のチップセットソリューションを開発している。これらのソリューションにおいて、ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400の機能は、大抵は、特定用途向け集積回路(ASIC)により構成されるベースバンドモデムによって実現される。
To date, the single antenna mobile phone technology described above is very mature, and many manufacturers have developed chipset solutions of considerable maturity. In these solutions, the functionality of the baseband physical
しかしながら、マルチアンテナを現存の携帯電話機システムに導入することによって、単一アンテナシステムの多くのモジュールの設定における切り替えが生じ、標準設計レイク受信機及びベースバンド物理レイヤ処理モジュールの逆拡散機能のようなそのハードウェア及び関連のソフトウェアは、新しいシステムで利用し難くなる。これに鑑み、本発明の出願人は、2002年12月27日に提出した2件の出願においてそれぞれ2つのソリューションを提案している。1つは、「複数アンテナ移動体端末及びその方法」(Multiple-antenna Mobile Terminal and Its Method)と題した中国発明特許出願第02160403.7号である。他のものは、「スマートアンテナ移動体端末及びその方法」(Smart-antenna Mobile Terminal and Its Method)と題した中国発明特許出願第02160402.9号である。これら出願は、それらの全体の参照によりここに組み込まれる。上記2つのソリューションにより、大きな変更を伴うことなく単一アンテナシステムを複数アンテナシステムにアップグレードすることができる。既存の標準ベースバンド処理モジュールのソフトウェア及びハードウェアは、新しいシステムに利用可能であり、設計コストをかなり削減することになる。 However, by introducing multi-antennas into existing mobile phone systems, a switch in the configuration of many modules of a single antenna system occurs, such as the despread function of standard design rake receivers and baseband physical layer processing modules. The hardware and associated software becomes difficult to use in new systems. In view of this, the applicant of the present invention has proposed two solutions each in two applications filed on December 27, 2002. One is a Chinese invention patent application No. 02160403.7 entitled “Multiple-antenna Mobile Terminal and Its Method”. The other is Chinese Patent Application No. 02160402.9 entitled “Smart-antenna Mobile Terminal and Its Method”. These applications are hereby incorporated by reference in their entirety. The above two solutions allow a single antenna system to be upgraded to a multiple antenna system without major changes. Existing standard baseband processing module software and hardware are available for new systems, which will significantly reduce design costs.
しかしながら、単一アンテナ移動体端末の設計を利用することについては、この2つのソリューションは、ベースバンド部のソフトウェア及びハードウェア設計の利用をなしたに過ぎない。RF部の利用は、触れられていないままである。すなわち、増幅、ダウンコンバート及びアナログ/ディジタル変換を含む幾つかの動作により複数のアンテナにより与えられるRF信号を処理し、その後に当該複数の信号が合成されベースバンド部に伝送されるようにするために多数の並列パスを必要としている。したがって、現存の単一アンテナシステムのRF部における単一信号処理パスは、複数アンテナシステムになされるべき変更及び再設計を必要とし、ある程度、設計の困難さや実施コストを増大させることになる。 However, for utilizing a single antenna mobile terminal design, these two solutions only made use of the baseband software and hardware design. Use of the RF section remains untouched. That is, to process RF signals provided by a plurality of antennas by several operations including amplification, down-conversion, and analog / digital conversion, and then the plurality of signals are combined and transmitted to the baseband unit. Requires a large number of parallel paths. Thus, a single signal processing path in the RF portion of an existing single antenna system requires modification and redesign to be made to the multiple antenna system, which increases design difficulty and implementation cost to some extent.
結論として、どのようにして、現存の移動体端末において変更し単一アンテナシステムの処理モジュールのハードウェア及びソフトウェアリソースをより効率的に利用するかは、依然として、マルチアンテナを移動体端末に配備する際に解決すべき問題として残っている。 In conclusion, how to change in existing mobile terminals and make more efficient use of the processing module hardware and software resources of a single antenna system will still deploy multi-antennas to the mobile terminals. It remains a problem to be solved.
本発明の一目的は、複数アンテナ無線通信装置及び方法を提供することである。かかる複数アンテナ無線通信装置は、大幅な変更を伴うことなく、既存の標準的単一アンテナシステムのRF及びベースバンド信号処理部のソフトウェア及びハードウェア設計を利用することができるものである。 An object of the present invention is to provide a multi-antenna wireless communication apparatus and method. Such a multi-antenna wireless communication device can utilize the software and hardware design of the RF and baseband signal processing section of an existing standard single antenna system without significant changes.
上記目的を達成するため、本発明は、複数アンテナと、複数アンテナ信号処理モジュールと、RF信号処理モジュールと、ベースバンド処理モジュールとを有する無線通信装置を提供する。複数アンテナ信号処理モジュールは、複数アンテナにより受信された複数のRF信号を単一のRF信号に組み合わせるように構成される。RF信号処理モジュールは、この組み合わされたRF信号を単一のベースバンド信号に変換するように構成される。ベースバンド処理モジュールは、当該単一ベースバンド信号に対してベースバンド処理を行うように構成される。 In order to achieve the above object, the present invention provides a wireless communication apparatus having a plurality of antennas, a plurality of antenna signal processing modules, an RF signal processing module, and a baseband processing module. The multiple antenna signal processing module is configured to combine multiple RF signals received by multiple antennas into a single RF signal. The RF signal processing module is configured to convert the combined RF signal into a single baseband signal. The baseband processing module is configured to perform baseband processing on the single baseband signal.
上記目的を達成するため、本発明は、複数アンテナ無線通信装置において用いられる方法であって、複数のRF信号を受信しそれらを単一のRF信号に合成するステップと、この単一のRF信号を単一のベースバンド信号に変換するステップと、当該単一のベースバンド信号に対してベースバンド処理を行うステップとを有する方法を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention is a method used in a multi-antenna wireless communication apparatus, comprising: receiving a plurality of RF signals and combining them into a single RF signal; Is converted to a single baseband signal, and baseband processing is performed on the single baseband signal.
本発明により提案される複数アンテナ無線通信装置及びその方法は、RF信号が処理される前に複数のRF信号を組み合わせて単一のRF信号にするので、当該合成動作のために1つの複数アンテナモジュールしか既存の標準的単一アンテナシステムに挿入される必要がなく、既存の標準的単一アンテナシステムの構成を、RF及びベースバンド信号処理により再利用することが可能となる。 Since the multi-antenna wireless communication apparatus and method proposed by the present invention combine a plurality of RF signals into a single RF signal before the RF signal is processed, one multi-antenna is used for the combining operation. Only modules need to be inserted into an existing standard single antenna system, and the configuration of an existing standard single antenna system can be reused by RF and baseband signal processing.
その他の目的及び目的達成形態は、本発明の十分な理解とともに、添付図面に関連してなされる次の説明及び請求項を参照することにより明らかとなる。 Other objects and attainments together with a fuller understanding of the invention will become apparent by reference to the following description and claims taken in conjunction with the accompanying drawings.
以下、添付図面を参照して例示により本発明を詳しく説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図2は、本発明の一実施例によるTD−SCDMAシステムにおけるマルチアンテナ移動体端末の受信装置のブロック図である。既存の単一アンテナ移動体端末の受信装置と比較すると、図2の受信装置は、1つの追加の複数アンテナ(MA)モジュール600を備えている。このMAモジュール600により生じる遅延は、無視できるほどに小さいものである。
FIG. 2 is a block diagram of a receiving apparatus of a multi-antenna mobile terminal in a TD-SCDMA system according to an embodiment of the present invention. Compared to the existing single antenna mobile terminal receiver, the receiver of FIG. 2 comprises one additional multiple antenna (MA)
図2に示されるように、この受信装置は、2つのアンテナ100及び101と、MAモジュール600と、RFモジュール200及びADC/DACモジュール300を含むRF信号処理モジュールと、ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400及びベースバンド上側レイヤ処理モジュール500を有するベースバンド処理モジュールとを含む。2つのアンテナ100及び101は、RF信号を受信するように構成されている。MAモジュール600は、2つのアンテナ100及び101に接続され、受信した2つのRF信号を合成し又は組み合わせて単一チャネルのRF信号にするように構成されている。MAモジュール600により実行される動作には、2つのアンテナ100及び101により受信されるRF信号の2つのチャネルに含まれるパラメータ情報についての重み計算を行うことと、当該計算結果に応じて当該2チャネルのRF信号に対して振幅及び位相調整を行って2つのチャネルの信号を合成し又は組み合わせ単一チャネルの信号にするとともにその合成され又は組み合わされた信号をRFモジュール200に伝送することとが含まれる。MAモジュール600の詳しい動作については後述する。
As shown in FIG. 2, the receiving apparatus includes two
RFモジュール200は、MAモジュール600により合成された信号に対して振幅及びダウンコンバートを行い、それらを中間周波信号又はアナログベースバンド信号に変換するように構成される。ADC/DACモジュール300は、RFモジュール200の出力端に接続されており、ダウンリンクデータ処理の過程において、RFモジュール200からの当該中間周波信号又はアナログベースバンド信号をサンプリングし量子化し、これらをディジタルベースバンド信号に変換するように構成される。ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400は、ADC/DACモジュール300から出力されるディジタルベースバンド信号に対してベースバンド信号処理動作を行うように構成されており、これには、レイク受信(Rake receiving)、逆拡散、復調、デ・インターリーブ、結合検出(JD)、ビタビ/ターボ復号などが含まれる。ベースバンド上側レイヤ処理モジュール500は、ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400から出力されるデータに対してデータリンクレイヤ、ネットワークレイヤ又はこれより高いレイヤの処理動作を行うように構成される。これには、上側レイヤシグナリング処理、ソース符号化/復号などが含まれる。
The
以下に、図3についてTD−SCDMAシステムにおけるMAモジュール600の構成とその信号処理について詳しく説明する。
Hereinafter, the configuration of the
図3に示されるように、MAモジュール600は、重み調整モジュール601及び602と、合成モジュール610と、2つのRFモジュール621及び622と、2つのADCモジュール631及び632と、重み発生モジュール640と、2つのDACモジュール651及び652とを含む。
As shown in FIG. 3, the
重み調整モジュール601及び602は、それぞれ2つのアンテナ100及び101に接続され、RF信号の振幅及び位相を調整するようにしている。この実施例では、重み調整モジュール601及び602は、2つの乗算器により実現可能である。合成モジュール610は、乗算器601及び602における振幅及び位相調整の後の信号を組み合わせその合成された信号をRFモジュール200に伝送するように構成される。この実施例では、合成モジュール610は、加算器により実現可能である。RFモジュール621及び622の入力は、それぞれ2つのアンテナ100及び101に接続され、サイドパスからの受信したRF信号を増幅しダウンコンバートし、それらをアナログベースバンド信号に変換するようにしている。ADCモジュール631及び632は、2つのRFモジュール621及び622の2つの出力にそれぞれ接続された入力を有し、RFモジュール621及び622からのアナログベースバンド信号をサンプリングし量子化するとともに、それらをディジタルベースバンド信号に変換するように構成されている。重み発生モジュール640は、ADCモジュール631及び632から出力されるディジタルベースバンド信号を処理し、RF信号の振幅及び位相を調整するよう重み調整モジュール601及び602の対応の重み係数を計算するよう構成されている。関連の重み係数の計算は、特許出願第02160403.7号の説明において提案された方法のような従来技術により行うことができる。ここではこれ以上の詳しい説明はしない。DACモジュール651及び652は、重み発生モジュール640により発生された重み係数の2つのセットをアナログ量にそれぞれ変換し、アナログの重み係数の当該2つのセットに応じて2つの乗算器601及び602によりラジオ周波数信号に対してそれぞれ振幅及び位相調整を行う。
The
移動体端末がセル探索フェーズにあるとき、本実施例におけるMAモジュール600により実行される信号合成動作は、BERC(Blind Equal-Ratio-Combining)方法により行うことができる。既存の技術はBERC方法を実現するための多くの態様を提供するので、その動作処理の簡単な紹介だけを次に述べるものとする。
When the mobile terminal is in the cell search phase, the signal combining operation executed by the
先ず、2つのアンテナ100及び101からの信号のうちの1つが基準信号として選ばれる。例えば、アンテナ100からの信号が基準信号Srとして選ばれると、アンテナ101からの信号は他の信号Soとなる。
First, one of the signals from the two
第2に、乗算器601において、基準信号SrがDACモジュール652からの定数例えば1が乗ぜられる。
Second, in the
第3に、重み発生モジュール640は、サイドパスを通じて引き込まれる基準信号Srと他の信号Soとに対応するディジタルベースバンド信号の振幅差及び位相差を推定することになる。例えば、対応する重み係数は、他の信号Soの共役信号による基準信号Srの乗算を正規化することにより得ることができる。
Third, the
そして、基準信号Srに応答して他の信号Soの振幅及び位相の補償は、DACモジュール651により変換される重み係数のアナログ値を他の信号Soに乗算することにより乗算器602において実現可能である。
Then, the compensation of the amplitude and phase of the other signal So in response to the reference signal Sr can be realized in the
最後に、乗算器601及び602の出力信号は、基準信号Sr及び他の信号Soを合成してRF帯域の単一信号にするために、加算器610において共に加算される。
Finally, the output signals of the
上記方法は、基準信号を定数で乗算する。他の技術も利用可能であり、例えば、基準信号Sr及び他の信号Soをそれぞれそれらに対応する重み係数で乗算することが挙げられる。これら対応の重み係数は、基準信号Sr及び他の信号Soのそれぞれの共役値とすることができるので、ここではこれ以上詳しい説明はしない。 The method multiplies the reference signal by a constant. Other techniques are also available, for example, multiplying the reference signal Sr and the other signal So by their respective weighting factors. These corresponding weight coefficients can be the conjugate values of the reference signal Sr and the other signals So, and will not be described in further detail here.
移動体端末が通常接続の状態にあるとき、例えばこの移動体端末が、アンテナダイバーシティ又はスマートアンテナではない普通の伝送アンテナを利用する唯一の基地局からの信号を受信している状態にある場合、MAモジュール600における信号合成動作は、改善された最小二乗誤差(LMS)のような最大比合成(Maximum Ratio Combining)法の技術により行うことができる。上記特許出願第02160403.7号は3つのこのような処理方法を提示しているので、ここではこれ以上詳しく説明しない。
When the mobile terminal is in a normal connection state, for example, when the mobile terminal is receiving a signal from a single base station that uses a normal transmission antenna that is not antenna diversity or a smart antenna, The signal combining operation in the
BERC及び最大比合成の方法は、コンピュータソフトウェア及びハードウェアの双方により実現可能である。 The method of BERC and maximum ratio combining can be realized by both computer software and hardware.
上記説明は、MAモジュール600が本実施例では独立したモジュールであることを述べている。ベースバンド信号処理部からのフィードバック信号は必要としない。受信した複数のRF信号に含まれるパラメータを推定することにより複数のRF信号の合成が実現可能となる。このソリューションは、標準的な単一アンテナ移動体端末に直接追加のアンテナ及び独立して構成されたMAモジュール600を付加して、該端末を複数アンテナ移動体端末にアップグレードすることによりシステム設計を簡単にする。但し、このソリューションは、受信した複数のRF信号を計算することにより振幅及び位相を調整するために用いられる重み係数に全体として依拠するものであり、その重み発生モジュール640の構成を複雑にするものである。
The above description states that the
MAモジュール600の設計コストをさらに減らすよう振幅及び位相計算モジュール640の設計を簡単化するため、本発明は、図4及び図5に示されるようなもう1つの実施例を提示するものである。図4は、TD−SCDMAシステムの複数アンテナ移動体端末の受信手段の他の実施例のブロック図である。図5は、図4における受信手段のMAモジュール600´の等価な構成図である。
In order to simplify the design of the amplitude and
この実施例は、この実施例においてMAモジュール600´が制御バスを通じてベースバンド処理モジュールから伝送されるMA制御情報に応じて複数のRF信号の合成動作を実現するという点で前の実施例とは区別される。制御バスを通じてMAモジュール600´へ伝送されるMA制御情報は、イネーブル信号、アルゴリズム選択信号、ダウンリンクパイロット周波数情報及びトレーニングシーケンスを含みうる(但し、これらに限定されない)。イネーブル信号の機能は、MAモジュール600´を動作可能とすることである。アルゴリズム選択信号の機能は、MAモジュール600´にどの重み付けアルゴリズムを選択すべきかを知らせることである。MA制御情報は、MAモジュール600´に制御バス又は他のインターフェースを介して伝送可能である。
This embodiment is different from the previous embodiment in that the
本実施例におけるMAモジュール600´は、次の点で前のケースのMAモジュール600とは異なる。第1に、その重み発生モジュール640´は、信号(Sr,So)のチャネルパラメータではなく、基準信号としてベースバンド処理モジュールからMA制御情報に含まれるユーザ特有のトレーニングシーケンスなどの情報を得、MA制御情報により指定された正規の重み付けアルゴリズムに応じて対応の重みを計算する。DACモジュール651及び652を通じて重みが変換された後、それらは信号重み調整のために2つの乗算器602及び601に伝送される。MA制御情報は、MAモジュールが動作を開始したときに制御バスを通じて1度しか供給されないので、ベースバンド物理レイヤ処理モジュール400からの動的なフィードバック信号は必要ない。
The
受信した複数のRF信号の重み推定に全体的に依存している前の実施例のMAモジュール600と比較すると、この実施例のMAモジュール600´は、重みを発生するように、トレーニングシーケンスのような既知の情報を利用することにより簡単かつ迅速な方策を使う。
Compared to the
上記の本発明の2つの実施例の双方は、例としてデュアルアンテナ受信装置の形態を採っているが、設計手法は2を超える数のアンテナを備えた受信装置にも適用可能である。また、本発明は、携帯電話機及びその技術の複数アンテナ受信装置の実施例しか紹介していないが、アップリンクとダウンリンクとの対称性により、他のソリューションも伝送装置及びその方法の設計に適用可能である。例えば、2つのアンテナを持つ送信装置では、信号処理手順は受信装置におけるものと逆である。行う必要のあることは、単一のRF信号を2つのRF信号に分離してそれらをそれぞれ重みづけした後に送出するように、MAモジュール600又は600´の合成モジュール610を分離モジュール(図示せぬ信号スプリッタなど)で置き換えることだけである。
Both of the above-described two embodiments of the present invention take the form of a dual antenna receiver as an example, but the design method can also be applied to a receiver having more than two antennas. In addition, although the present invention only introduces the embodiments of the mobile phone and the multi-antenna receiving apparatus of the technology, other solutions can be applied to the design of the transmission apparatus and the method due to the symmetry between the uplink and the downlink. Is possible. For example, in a transmission apparatus having two antennas, the signal processing procedure is the reverse of that in the reception apparatus. All that needs to be done is to separate the
本発明により提案される複数アンテナ無線通信装置及びその方法によれば、マルチアンテナを無線通信装置に導入することを、現行の携帯電話機のハードウェア及びソフトウェア設計に大幅な変更を伴うことなく、MAモジュールを単一アンテナ無線通信装置に簡単に挿入することによって実現することができる。 According to the multi-antenna wireless communication apparatus and method proposed by the present invention, the introduction of multi-antennas into the wireless communication apparatus is possible without significantly changing the hardware and software design of the current mobile phone. This can be realized by simply inserting the module into a single antenna radio communication device.
勿論、当業者であれば、本発明により提案される複数アンテナ無線通信装置及びその方法が携帯電話システムに限定されないことが分かる。無線通信基地局、無線LAN端末などの他の無線通信装置にも適用可能なのである。 Of course, those skilled in the art will understand that the multi-antenna wireless communication apparatus and method proposed by the present invention are not limited to the mobile phone system. The present invention can also be applied to other wireless communication devices such as a wireless communication base station and a wireless LAN terminal.
また、当業者であれば、本発明により提案される複数アンテナ無線通信装置及び方法がTD−SCDMAシステムに限定されず、GSM(Global Mobile System)、GPRS(General Packet Radio Service)、EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple-Access)、CDMA IS95、CDMA2000規格その他のセルラ通信システムにも適用可能である。 Further, those skilled in the art will not be limited to the TD-SCDMA system, but the multi-antenna wireless communication apparatus and method proposed by the present invention are not limited to GSM (Global Mobile System), GPRS (General Packet Radio Service), EDGE (Enhanced Data Rate for GSM Evolution), WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access), CDMA IS95, CDMA2000 standards, and other cellular communication systems are also applicable.
当業者であれば、添付の請求項の範囲内のまま上述の説明を踏まえて、複数アンテナ無線通信装置及び方法において様々な変更や変形が可能であることが分かる。 Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made in the multi-antenna wireless communication apparatus and method based on the above description while remaining within the scope of the appended claims.
Claims (20)
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナにより受信される複数のRF信号を処理して前記複数のRF信号を単一のRF信号に合成する複数アンテナ信号処理手段と、
前記単一のRF信号を単一のベースバンド信号に変換するRF信号処理手段と、
前記単一のベースバンド信号に対してベースバンド処理を行うベースバンド処理手段と、
を有する装置。 A wireless communication device,
Multiple antennas,
A plurality of antenna signal processing means for processing a plurality of RF signals received by the plurality of antennas and combining the plurality of RF signals into a single RF signal;
RF signal processing means for converting the single RF signal into a single baseband signal;
Baseband processing means for performing baseband processing on the single baseband signal;
Having a device.
前記複数のアンテナからの複数のRF信号に加重するための複数の重み調整手段と、
各重み調整手段からの当該加重された複数のRF信号を合成し、その合成された信号を前記RF信号処理手段に伝送する合成手段と、
前記制御情報に応じて、前記複数のRF信号について各RF信号の調整のための重みを発生し、その重みを対応する前記重み調整手段に供給する重み発生手段と、
を有する、装置。 3. The wireless communication apparatus according to claim 2, wherein the multiple antenna signal processing means is
A plurality of weight adjusting means for weighting a plurality of RF signals from the plurality of antennas;
Combining means for combining the weighted RF signals from the respective weight adjusting means and transmitting the combined signals to the RF signal processing means;
Weight generating means for generating a weight for adjusting each RF signal for the plurality of RF signals in accordance with the control information, and supplying the weight to the corresponding weight adjusting means;
Having a device.
前記複数のアンテナにより受信された複数のRF信号を、前記重み発生手段が対応する重みを発生するために複数のベースバンド信号に変換する複数のRF手段をさらに有する、装置。 4. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the multiple antenna signal processing means is
The apparatus further comprising: a plurality of RF means for converting a plurality of RF signals received by the plurality of antennas into a plurality of baseband signals for the weight generating means to generate corresponding weights.
それぞれ受信された重みに応じて前記複数のアンテナからの複数のRF信号に重み付けする複数の重み調整手段と、
各重み調整手段から出力される複数の重み付けされたRF信号を合成して、その合成された信号を前記RF信号処理手段に伝送する合成手段と、
前記複数のRF信号に含まれるチャネルパラメータに応じて各RF信号の調整をなすための重みを推定し、その重みを前記対応する重み調整手段に供給する重み発生手段と、
を有する、装置。 The wireless communication device according to claim 1, wherein the multiple antenna signal processing means is
A plurality of weight adjusting means for weighting a plurality of RF signals from the plurality of antennas according to the received weights;
Synthesizing a plurality of weighted RF signals output from the respective weight adjusting means, and transmitting the synthesized signals to the RF signal processing means;
Weight generation means for estimating a weight for adjusting each RF signal in accordance with channel parameters included in the plurality of RF signals, and supplying the weight to the corresponding weight adjustment means;
Having a device.
前記複数アンテナにより受信された複数のRF信号を、前記重み発生手段が対応の重みを発生するように、複数のベースバンド信号に変換する複数のRF手段をさらに有する、装置。 7. The wireless communication apparatus according to claim 6, wherein the multiple antenna signal processing means is
The apparatus further comprising: a plurality of RF means for converting a plurality of RF signals received by the plurality of antennas into a plurality of baseband signals such that the weight generating means generates corresponding weights.
(a)前記複数のアンテナから複数のRF信号を受信するステップと、
(b)前記複数のRF信号を合成して単一のRF信号にするステップと、
(c)前記単一のRF信号を単一のベースバンド信号に変換するステップと、
(d)前記単一のベースバンド信号にベースバンド処理を行うステップと、
を有する、方法。 A method for a wireless communication device with multiple antennas, comprising:
(A) receiving a plurality of RF signals from the plurality of antennas;
(B) combining the plurality of RF signals into a single RF signal;
(C) converting the single RF signal to a single baseband signal;
(D) performing baseband processing on the single baseband signal;
Having a method.
前記制御情報に応じて前記複数のRF信号の調整をなすための重みを計算するステップと、
その計算された重みに応じて前記複数のRF信号に重み付けし、重み付けされた信号を合成するステップと、
をさらに有する、方法。 The method of claim 9, wherein step (b) comprises:
Calculating weights for adjusting the plurality of RF signals according to the control information;
Weighting the plurality of RF signals according to the calculated weights, and combining the weighted signals;
Further comprising a method.
当該計算された重みに応じて前記複数のRF信号をそれぞれ重み付けするステップと、
当該重み付けされた信号を合成するステップと、
を有する、方法。 9. The method of claim 8, wherein the step (b) calculates weights for adjusting the plurality of RF signals in accordance with channel parameters included in the plurality of RF signals;
Weighting each of the plurality of RF signals according to the calculated weights;
Synthesizing the weighted signal;
Having a method.
単一のベースバンド信号を出力するベースバンド処理手段と、
前記単一のベースバンド信号を単一のRF信号に変換するRF信号処理手段と、
前記単一のRF信号を処理してそれを複数のRF信号に分離する複数アンテナ処理手段と、
前記複数のRF信号を送信する複数のアンテナと、
を有する装置。 A wireless communication device,
Baseband processing means for outputting a single baseband signal;
RF signal processing means for converting the single baseband signal into a single RF signal;
A plurality of antenna processing means for processing the single RF signal and separating it into a plurality of RF signals;
A plurality of antennas for transmitting the plurality of RF signals;
Having a device.
前記単一のRF信号を複数のRF信号に分離する分離手段と、
前記制御情報に応じて、前記複数のRF信号の調整のための重みを発生する重み発生手段と、
前記重み発生手段により発生された重みに応じて前記複数のRF信号に重み付け、その重み付けされた複数のRF信号を前記複数のアンテナに伝送する複数の重み調整手段と、
を有する、装置。 15. The wireless communication apparatus according to claim 14, wherein the multiple antenna signal processing means is
Separating means for separating the single RF signal into a plurality of RF signals;
Weight generating means for generating weights for adjusting the plurality of RF signals according to the control information;
A plurality of weight adjusting means for weighting the plurality of RF signals according to the weight generated by the weight generating means, and transmitting the weighted RF signals to the plurality of antennas;
Having a device.
(a)単一のベースバンド信号を発生するステップと、
(b)前記単一のベースバンド信号を単一のRF信号に変換するステップと、
(c)前記単一のRF信号を複数のRF信号に分離するステップと、
(d)前記複数のRF信号を前記複数のアンテナによりそれぞれ送信するステップと、
を有する方法。 A method of a wireless communication device comprising a plurality of antennas, comprising:
(A) generating a single baseband signal;
(B) converting the single baseband signal to a single RF signal;
(C) separating the single RF signal into a plurality of RF signals;
(D) transmitting the plurality of RF signals by the plurality of antennas, respectively.
Having a method.
前記単一のRF信号を前記複数のRF信号に分離するステップと、
前記制御情報に応じて、前記複数のRF信号の調整をなすための重みを発生するステップと、
当該発生された重みに応じて前記複数のRF信号にそれぞれ重み付けするステップと、
をさらに有する方法。 The method of claim 17, wherein step (c) comprises:
Separating the single RF signal into the plurality of RF signals;
Generating weights for adjusting the plurality of RF signals in response to the control information;
Weighting each of the plurality of RF signals according to the generated weights;
A method further comprising:
それぞれ受信した重みに応じて、複数のアンテナにより受信した前記複数のRF信号に重み付けする複数の重み調整手段と、
各重み調整手段からの重み付けされた複数のRF信号を合成しその合成された信号を前記RF信号処理手段に伝送する合成手段と、
前記制御情報に応じて前記複数のRF信号に対して各RF信号の調整のための重みを発生し、その重みを対応する重み調整手段に供給する重み発生手段と、
を有する装置。 A processing device for a plurality of RF signals received by a plurality of antennas,
A plurality of weight adjusting means for weighting the plurality of RF signals received by a plurality of antennas according to the received weights;
Combining means for combining a plurality of weighted RF signals from each weight adjusting means and transmitting the combined signals to the RF signal processing means;
Weight generating means for generating a weight for adjusting each RF signal for the plurality of RF signals according to the control information, and supplying the weight to the corresponding weight adjusting means;
Having a device.
それぞれ受信した重みに応じて、前記複数のアンテナにより受信した前記複数のRF信号に重み付けする複数の重み調整手段と、
各重み調整手段から出力される重み付けされた複数のRF信号を合成しその合成された信号を前記RF信号処理手段に伝送する合成手段と、
前記複数のRF信号に含まれるチャネルパラメータに応じて各RF信号の調整のための重みを推定し、その重みを対応する重み調整手段に供給する重み発生手段と、
を有する装置。 A processing device for a plurality of RF signals received by a plurality of antennas,
A plurality of weight adjusting means for weighting the plurality of RF signals received by the plurality of antennas according to the received weights;
Combining means for combining a plurality of weighted RF signals output from the respective weight adjusting means and transmitting the combined signals to the RF signal processing means;
Weight generation means for estimating a weight for adjustment of each RF signal according to channel parameters included in the plurality of RF signals and supplying the weight to a corresponding weight adjustment means;
Having a device.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN200410079138 | 2004-09-10 | ||
PCT/IB2005/052865 WO2006027728A2 (en) | 2004-09-10 | 2005-09-01 | Wireless communication apparatus with multi-antenna and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008512921A true JP2008512921A (en) | 2008-04-24 |
Family
ID=35517353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007530813A Withdrawn JP2008512921A (en) | 2004-09-10 | 2005-09-01 | Wireless communication apparatus having multi-antenna and method thereof |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1792418A2 (en) |
JP (1) | JP2008512921A (en) |
WO (1) | WO2006027728A2 (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2436471B (en) * | 2003-05-19 | 2008-02-13 | Fidelity Comtech Inc | Bi-directional vector modulator |
CN101572555B (en) * | 2008-04-30 | 2013-01-09 | 太瀚科技股份有限公司 | Antenna signal processing device with a plurality of processing units |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6172970B1 (en) * | 1997-05-05 | 2001-01-09 | The Hong Kong University Of Science And Technology | Low-complexity antenna diversity receiver |
US7039135B2 (en) * | 2001-10-11 | 2006-05-02 | D.S.P.C. Technologies Ltd. | Interference reduction using low complexity antenna array |
CN100576772C (en) * | 2002-12-27 | 2009-12-30 | Nxp股份有限公司 | Portable terminal and method thereof with smart antenna |
CN100492937C (en) * | 2002-12-27 | 2009-05-27 | Nxp股份有限公司 | Mobile terminal with multiple antennas and its method |
-
2005
- 2005-09-01 EP EP05776345A patent/EP1792418A2/en not_active Withdrawn
- 2005-09-01 JP JP2007530813A patent/JP2008512921A/en not_active Withdrawn
- 2005-09-01 WO PCT/IB2005/052865 patent/WO2006027728A2/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2006027728A2 (en) | 2006-03-16 |
EP1792418A2 (en) | 2007-06-06 |
WO2006027728A3 (en) | 2006-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101125529B1 (en) | A multi-antenna solution for mobile handset | |
US8660224B2 (en) | Method and system for pre-equalization in a single weight spatial multiplexing MIMO system | |
KR100913450B1 (en) | System and method for adjusting combiner weights using an adaptive algorithm in a wireless communication system | |
US8559402B2 (en) | Method and system for channel estimation in a spatial multiplexing MIMO system | |
US8467485B2 (en) | Smart antenna solution for mobile handset | |
US8605661B2 (en) | Method and system for implementing a single weight spatial multiplexing (SM) MIMO system | |
US7116702B2 (en) | Signal processing method and apparatus in CDMA radio communication system | |
US6345046B1 (en) | Receiver and demodulator applied to mobile telecommunications system | |
US20090180446A9 (en) | Method and system for implementing a single weight spatial multiplexing (SM) MIMO system without insertion loss | |
JP3386738B2 (en) | Frame synchronization circuit and frame timing extraction method | |
US8532080B2 (en) | Method and system for single weight (SW) antenna system for single channel (SC) MIMO | |
CN101015138A (en) | Wireless communication apparatus with multiple antennas and method thereof | |
JP2003018081A (en) | Mobile radio terminal | |
JP2008512921A (en) | Wireless communication apparatus having multi-antenna and method thereof | |
JP2007027908A (en) | Adaptive array antenna receiver and control method thereof | |
KR100749742B1 (en) | Weight vector estimate apparatus and method for rake receiver | |
JP2006033495A (en) | Cdma receiving device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |