JP2009088981A - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明の無線通信装置100は、受信伝搬路係数算出部120−1,・・,120−nにより算出した受信伝搬路係数の変動に基づいて送信伝搬路係数を外挿により算出する送信伝搬路係数算出部130−1,・・,130−nと、絶対値算出部140−1,・・,140−nにより算出した送信伝搬路係数の絶対値と受信伝搬路係数に基づいて閾値算出部150により算出した閾値とを比較する比較部160−1,・・,160−nと、前記絶対値と前記閾値との差分値を算出する差分値算出部155−1,・・,155−nと、前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合、前記差分値に基づいて前記送信伝搬路係数を補正する送信伝搬路係数補正部170−11,・・,170−1nとを備える。
【選択図】図1
Description
図1は本発明の無線通信方法を適用する第1実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置100は、複数のアンテナ(図示せず)を備えた無線通信装置(以下、基地局ともいう)であり、図示しない対向無線通信装置(以下、端末ともいう)から送信された無線信号を複数のアンテナ経由で受信する受信部110−1,110−2,・・,110−nと、受信部110−1,110−2,・・,110−nで受信された信号に基づいて対向無線通信装置との間の受信伝搬路係数(前記複数のアンテナの各々における受信伝搬路係数)を算出する受信伝搬路係数算出部120−1,120−2,・・,120−nと、受信伝搬路係数算出部120−1,120−2,・・,120−nにおいて算出された受信伝搬路係数の変動に基づいて対向無線通信装置との間の送信伝搬路係数(前記複数のアンテナの各々における送信伝搬路係数)を外挿(例えば線形外挿)により算出(推定)する送信伝搬路係数算出部130−1,130−2,・・,130−nと、送信伝搬路係数算出部130−1,130−2,・・,130−nにおいて算出された送信伝搬路係数の絶対値を算出する絶対値算出部140−1,140−2,・・,140−nと、受信伝搬路係数算出部120−1,120−2,・・,120−nにおいて算出された受信伝搬路係数に基づいて閾値を算出する閾値算出部150と、絶対値算出部140−1,140−2,・・,140−nにおいて算出された絶対値と閾値算出部150において算出された閾値との差分値を算出する差分値算出部155−1,155−2,・・,155−nと、絶対値算出部140−1,140−2,・・,140−nにおいて算出された絶対値と閾値算出部150において算出された閾値とを比較する比較部160−1,160−2,・・,160−nと、送信伝搬路係数算出部130−1,130−2,・・,130−nにおいて算出された送信伝搬路係数を補正する送信伝搬路係数補正部170−11,170−12,・・,170−1nと、送信伝搬路係数補正部170−11,170−12,・・,170−1nにおいて補正された送信伝搬路係数に基づいてウエイトを算出するウエイト算出部180と、送信伝搬路係数補正部170−11,170−12,・・,170−1nにおいて補正された送信伝搬路係数とウエイト算出部180において算出されたウエイトとに基づく無線信号を前記複数のアンテナ経由で送信する送信部190−1,190−2,・・,190−nとを具備して成る。
上記送信伝搬路係数補正部170−11,170−12,・・,170−1nは、比較部160−1,160−2,・・,160−nにおける比較の結果、前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合には、差分値算出部155−1,155−2,・・,155−nにおいて算出された差分値に基づいて、送信伝搬路係数算出部130−1,130−2,・・,130−nにおいて算出された送信伝搬路係数を補正するものである。
都市部等の散乱体の多い環境においては、無線通信装置(基地局)の各受信部における対向無線通信装置(端末)との間の伝搬路係数(受信伝搬路係数および送信伝搬路係数)は、レイリー分布に従い、独立に変動する。このとき、送信伝搬路係数の絶対値の分布を取ると、対向無線通信装置との間の距離や、対向無線通信装置からの送信電力や、周囲の散乱体の配置が大きく変動しない場合には、一定以上の絶対値が発生する確率は非常に小さい。一方、線形外挿等により送信伝搬路係数を推定(算出)した場合には、「一定以上の絶対値を超える送信伝搬路係数が算出されること(以下、ケース1という)」があるが、送信時にこのような送信伝搬路係数になる可能性は非常に小さい。
これに対し、上記送信伝搬路係数の補正を行う本発明の第1実施形態では、図2中点Bのような送信伝搬路係数の推定(算出)が行なわれる状況においては、送信伝搬路係数補正部170−11,170−12,・・,170−1nは、送信伝搬路係数算出部130−1,130−2,・・,130−nにおいて算出された送信伝搬路係数の絶対値を、差分値算出部155−1,155−2,・・,155−nにおいて算出された差分値に基づいて、例えば該差分値とほぼ一致する値だけ小さくして前記閾値の近傍に位置する図2中の点Dの値に補正するので、推定誤差は点Dおよび点C間の距離になり、推定誤差を小さく抑えることが可能となる。
図3は本発明の無線通信方法を適用する第2実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置100は、上記第1実施形態の無線通信装置100に対し、差分補正値算出部156−1,156−2,・・,156−nを追加する変更を加えるとともに、送信伝搬路係数補正部170−11,170−12,・・,170−1nを送信伝搬路係数補正部170−21,170−22,・・,170−2nに置き換える変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第1実施形態の無線通信装置100と同様に構成されている。
上記ケース1のような送信伝搬路係数の算出(推定)が行なわれる場合は、送信伝搬路係数の変動の一例を複素平面上で示す図4において、図中のA部のような受信伝搬路係数の変動(この場合、絶対値の増加である)から、図中の点Bのように送信伝搬路係数を推定(算出)した場合が該当する。この場合、図中の点Cが本来推定すべき送信伝搬路係数であるときには、「実際の送信伝搬路係数」と「推定(算出)した送信伝搬路係数」との間の推定誤差は点Bおよび点C間の距離になるため、大きい推定誤差が発生することになる。
これに対し、上記送信伝搬路係数の補正を行う本発明の第2実施形態では、図4中点Bのような送信伝搬路係数の推定(算出)が行なわれる状況においては、送信伝搬路係数補正部170−21,170−22,・・,170−2nは、送信伝搬路係数算出部130−1,130−2,・・,130−nにおいて算出された送信伝搬路係数を、該送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で、「送信伝搬路係数の絶対値と、差分補正値算出部156−1,156−2,・・,156−nにおいて算出された差分補正値αB1,αB2,・・,αBn」に基づいて式(1)により補正する(例えば、閾値の近傍に位置する図4中の点Dの値に補正する)ので、推定誤差は点Dおよび点C間の距離になり、推定誤差を小さく抑えることが可能になる。なお、補正係数αを1以上の値に設定した場合には、補正後の送信伝搬路係数の絶対値は閾値以内に収まり、補正係数αを1未満の値に設定した場合には、補正後の送信伝搬路係数の絶対値は閾値より大きくなる。
図5は本発明の無線通信方法を適用する第3実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置100は、上記第2実施形態の無線通信装置100に対し、補正比算出部157−1,157−2,・・,157−nを追加する変更を加えるとともに、送信伝搬路係数補正部170−21,170−22,・・,170−2nを送信伝搬路係数補正部170−31,170−32,・・,170−3nに置き換える変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第2実施形態の無線通信装置100と同様に構成されている。
上記ケース1のような送信伝搬路係数の算出(推定)が行なわれる場合は、送信伝搬路係数の変動の一例を複素平面上で示す図6において、図中のA部のような受信伝搬路係数の変動(この場合、絶対値の増加である)から、図中の点Bのように送信伝搬路係数を推定(算出)した場合が該当する。この場合、図中の点Cが本来推定すべき送信伝搬路係数であるときには、「実際の送信伝搬路係数」と「推定(算出)した送信伝搬路係数」との間の推定誤差は点Bおよび点C間の距離になるため、大きい推定誤差が発生することになる。
これに対し、上記送信伝搬路係数の補正を行う本発明の第3実施形態では、図6中点Bのような送信伝搬路係数の推定(算出)が行なわれる状況においては、送信伝搬路係数補正部170−31,170−32,・・,170−3nは、送信伝搬路係数算出部130−1,130−2,・・,130−nにおいて算出された送信伝搬路係数を、該送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で、「補正比算出部157−1,157−2,・・,157−nにおいて算出された補正比」に基づいて式(2)により補正する(例えば、閾値の近傍に位置する図6中の点Dの値に補正する)ので、推定誤差は点Dおよび点C間の距離になり、推定誤差を小さく抑えることが可能になる。
図7は本発明の無線通信方法を適用する第4実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置100は、上記第2実施形態の無線通信装置100に対し、外挿距離算出部200−1,200−2,・・,200−nを追加する変更を加えるとともに、送信伝搬路係数補正部170−21,170−22,・・,170−2nを送信伝搬路係数補正部170−41,170−42,・・,170−4nに置き換える変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第2実施形態の無線通信装置100と同様に構成されている。
上記ケース1のような送信伝搬路係数の算出(推定)が行なわれる場合は、送信伝搬路係数の変動の一例を複素平面上で示す図8において、図中のA部のような受信伝搬路係数の変動(この場合、絶対値の増加である)から、図中の点Bのように送信伝搬路係数を推定(算出)した場合が該当する。この場合、図中の点Cが本来推定すべき送信伝搬路係数であるときには、「実際の送信伝搬路係数」と「推定(算出)した送信伝搬路係数」との間の推定誤差は点Bおよび点C間の距離になるため、大きい推定誤差が発生することになる。
これに対し、上記送信伝搬路係数の補正を行う本発明の第4実施形態では、図8中点Bのような送信伝搬路係数の推定(算出)が行なわれる状況においては、送信伝搬路係数補正部170−41,170−42,・・,170−4nは、送信伝搬路係数算出部130−1,130−2,・・,130−nにおいて算出された送信伝搬路係数を、該送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で、「受信伝搬路係数と、外挿距離算出部200−1,200−2,・・,200−nにおいて算出された外挿距離」に基づいて式(4)により補正する(例えば、閾値の近傍に位置する図8中の点Dの値に補正する)ので、推定誤差は点Dおよび点C間の距離になり、推定誤差を小さく抑えることが可能になる。
図9は本発明の無線通信方法を適用する第5実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置100は、上記第1実施形態の無線通信装置100に対し、受信伝搬路係数記憶部210を追加する変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第1実施形態の無線通信装置100と同様に構成されている。
図10は本発明の無線通信方法を適用する第6実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置100は、上記第5実施形態の無線通信装置100に対し、共通に設置していた受信伝搬路係数記憶部210に代えて受信伝搬路係数記憶部210−1,210−2,・・,210−nを設置する変更を加えるとともに、共通に設置していた閾値算出部150に代えて閾値算出部150−1,150−2,・・,150−nを設置する変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第5実施形態の無線通信装置100と同様に構成されている。
上記閾値算出部150−1,150−2,・・,150−nはそれぞれ、受信伝搬路係数記憶部210−1,210−2,・・,210−nに記憶されている複数フレーム分の受信伝搬路係数の絶対値のうち最大の絶対値を閾値として算出するものである。
なお、本実施形態の比較部160−1,160−2,・・,160−nはそれぞれ、閾値算出部150−1,150−2,・・,150−nにおいて算出された複数のアンテナの各々の閾値と絶対値算出部において算出された複数のアンテナの各々の送信伝搬係数の絶対値とを対応するアンテナ毎に比較することになる。
図11は本発明の無線通信方法を適用する第7実施形態の無線通信装置の概略構成を示すブロック図である。本実施形態の無線通信装置100は、上記第1実施形態の無線通信装置100に対し、受信伝搬路係数記憶部210、送信電力情報取得部220および受信伝搬路係数補正部230−1,230−2,・・,230−nを追加する変更を加えたものであり、それ以外の部分は上記第1実施形態の無線通信装置100と同様に構成されている。
上記受信伝搬路係数補正部230−1,230−2,・・,230−nは、送信電力情報取得部220において取得された送信電力情報に基づいて受信伝搬路係数算出部120−1,120−2,・・,120−nにおいて算出された受信伝搬路係数の補正を行うものである。上記受信伝搬路係数記憶部210−1,210−2,・・,210−nは、受信伝搬路係数補正部230−1,230−2,・・,230−nで補正した受信伝搬路係数を記憶することになる。
110−1,110−2,・・,110−n 受信部
120−1,120−2,・・,120−n 受信伝搬路係数算出部
130−1,130−2,・・,130−n 送信伝搬路係数算出部
140−1,140−2,・・,140−n 絶対値算出部
150,150−1,150−2,・・,150−n 閾値算出部
155−1,155−2,・・,155−n 差分値算出部
156−1,156−2,・・,156−n 差分補正値算出部
157−1,157−2,・・,157−n 補正比算出部
160−1,160−2,・・,160−n 比較部
170−11,170−12,・・,170−1n 送信伝搬路係数補正部
170−21,170−22,・・,170−2n 送信伝搬路係数補正部
170−31,170−32,・・,170−3n 送信伝搬路係数補正部
170−41,170−42,・・,170−4n 送信伝搬路係数補正部
180 ウエイト算出部
190−1,190−2,・・,190−n 送信部
200−1,200−2,・・,200−n 外挿距離算出部
210,210−1,210−2,・・,210−n 受信伝搬路係数記憶部
220 送信電力情報取得部
230−1,230−2,・・,230−n 受信伝搬路係数補正部
Claims (9)
- 複数のアンテナを備えた無線通信装置であって、
前記複数のアンテナの各々における受信伝搬路係数を算出する受信伝搬路係数算出手段と、
該受信伝搬路係数算出手段において算出された受信伝搬路係数の変動に基づいて、前記複数のアンテナの各々における送信伝搬路係数を外挿により算出する送信伝搬路係数算出手段と、
該送信伝搬路係数算出手段において算出された送信伝搬路係数の絶対値を算出する絶対値算出手段と、
前記受信伝搬路係数算出手段において算出された受信伝搬路係数に基づいて閾値を算出する閾値算出手段と、
前記絶対値算出手段において算出された絶対値と前記閾値算出手段において算出された閾値とを比較する比較手段と、
前記絶対値算出手段において算出された絶対値と前記閾値算出手段において算出された閾値との差分値を算出する差分値算出手段と、
前記比較手段における比較の結果、前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合には、前記差分値算出手段において算出された差分値に基づいて、前記送信伝搬路係数算出手段において算出された送信伝搬路係数を補正する補正手段と、を備えることを特徴とする無線通信装置。 - 前記差分値算出手段において算出された差分値に補正係数を乗算した差分補正値を演算する差分補正値算出手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記絶対値算出手段において算出された絶対値から前記差分補正値算出手段において算出された差分補正値を減算することにより、前記送信伝搬路係数算出手段において算出された送信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項1記載の無線通信装置。 - 前記補正手段は、前記送信伝搬路係数算出手段において算出された送信伝搬路係数の位相成分を保持した状態で前記送信伝搬路係数の絶対値を補正することを特徴とする請求項1または2記載の無線通信装置。
- 前記差分値算出手段において算出された差分値に補正係数を乗算した差分補正値を演算する差分補正値算出手段と、前記絶対値算出手段において算出された絶対値から前記差分補正値算出手段において算出された差分補正値を減算した演算値を前記絶対値で除算した補正比を算出する補正比算出手段とをさらに備え、
前記補正手段は、前記送信伝搬路係数算出手段において算出された送信伝搬路係数に前記補正比値算出手段において算出された補正比を乗算することにより、前記送信伝搬路係数算出手段において算出された送信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項3記載の無線通信装置。 - 前記受信伝搬路係数算出手段において算出された受信伝搬路係数と前記送信伝搬路係数算出手段において算出された送信伝搬路係数と前記差分値算出手段において算出された差分値とに基づいて外挿距離を算出する外挿距離算出手段をさらに備え、
前記補正手段は、前記外挿距離算出手段において算出された外挿距離と前記受信伝搬路係数算出部において算出された受信伝搬路係数に基づいて前記送信伝搬路係数算出手段において算出された送信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載の無線通信装置。 - 前記受信伝搬路係数算出手段において算出された前記複数のアンテナの各々における受信伝搬路係数を複数フレーム分記憶する伝搬路係数記憶部をさらに備え、
前記閾値算出手段は、前記伝搬路係数記憶部に記憶された複数フレーム分の受信伝搬路係数に基づいて閾値を算出することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項記載の無線通信装置。 - 前記閾値算出手段は、前記複数のアンテナの各々に対して独立に閾値を算出し、
前記比較手段は、前記閾値算出手段において算出された前記複数のアンテナの各々の閾値と前記絶対値算出手段において算出された前記複数のアンテナの各々の送信伝搬路係数の絶対値とを対応するアンテナ毎に比較することを特徴とする請求項6記載の無線通信装置。 - 対向無線通信装置の送信電力情報を取得する送信電力情報取得手段と、前記受信伝搬路係数算出手段において算出された受信伝搬路係数を補正する受信伝搬路係数補正手段とをさらに備え、
該受信伝搬路係数補正手段は、前記送信電力情報取得手段において取得された送信電力情報に基づいて前記受信伝搬路係数算出手段において算出された受信伝搬路係数を補正することを特徴とする請求項1〜5の何れか1項記載の無線通信装置。 - 複数のアンテナを備えた無線通信装置と対向無線通信装置との間の無線通信を制御する無線通信方法であって、
前記複数のアンテナの各々における受信伝搬路係数を算出する受信伝搬路係数算出ステップと、
該受信伝搬路係数算出ステップにおいて算出された受信伝搬路係数の変動に基づいて、前記複数のアンテナの各々における送信伝搬路係数を外挿により算出する送信伝搬路係数算出ステップと、
該送信伝搬路係数算出ステップにおいて算出された送信伝搬路係数の絶対値を算出する絶対値算出ステップと、
前記受信伝搬路係数算出ステップにおいて算出された受信伝搬路係数に基づいて閾値を算出する閾値算出ステップと、
前記絶対値算出ステップにおいて算出された絶対値と前記閾値算出ステップにおいて算出された閾値との差分値を算出する差分値算出ステップと、
前記絶対値が前記閾値よりも大きい場合には、前記差分値算出ステップにおいて算出された差分値に基づいて、前記送信伝搬路係数算出ステップにおいて算出された送信伝搬路係数を補正する補正する補正ステップと、を含むことを特徴とする無線通信方法。
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