JP2010166316A - Mimo communication system - Google Patents

Mimo communication system Download PDF

Info

Publication number
JP2010166316A
JP2010166316A JP2009006775A JP2009006775A JP2010166316A JP 2010166316 A JP2010166316 A JP 2010166316A JP 2009006775 A JP2009006775 A JP 2009006775A JP 2009006775 A JP2009006775 A JP 2009006775A JP 2010166316 A JP2010166316 A JP 2010166316A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
propagation path
antenna
antennas
reception
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.)
Pending
Application number
JP2009006775A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masatoshi Nagayasu
正俊 永安
Yasuhiro Tsunemitsu
康弘 常光
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
Japan Radio Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Radio Co Ltd filed Critical Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2009006775A priority Critical patent/JP2010166316A/en
Publication of JP2010166316A publication Critical patent/JP2010166316A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MIMO (Multi Input Multi Output) communication system capable of achieving eigenmode transmission in a stable propagation path state without recognizing propagation path characteristics or a change in the propagation path characteristics between transmission and reception. <P>SOLUTION: An eigenmode transmission model 2 converts the transmission signal of transmission symbol sequences 1 to N(Sn) input from a left side in the figure into a plurality of paths with known transmission weight Φ to transmit the plurality of signals to a propagation path, and inversely converts a signal propagating on a known propagation path into the received signal of reception symbol sequences 1 to N(Sn') with known reception weight Φ<SP>H</SP>after receiving the signal. Here, in the case of the (N×N) MIMO of the number N of transmission antennas and the number N of reception antennas, a plane of polarization of the (n+1)-th antenna is rotated such that the plane of polarization of the antenna is a rotation amount (π/N)×n from a reference plane (n=0), and the N antennas are used at transmitting and receiving sides, respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線通信システムに関し、特に、高周波ポイント・ツウ・ポイントの見通しMIMO(Multi Input Multi Output)通信システムに関する。   The present invention relates to a wireless communication system, and more particularly to a high-frequency point-to-point line-of-sight MIMO (Multi Input Multi Output) communication system.

近年、ブロードバンド通信の利用者増加に伴い、加入者と通信事業者間の回線に無線回線を使用することでケーブル敷設にかかるコストを削減することができるミリ波帯やマイクロ波帯等の高周波による固定無線アクセス(FWA:Fixed Wireless Access)が注目を集めている。   In recent years, with the increase in broadband communication users, the cost of cable laying can be reduced by using a wireless line between the subscriber and the carrier. Fixed wireless access (FWA) is attracting attention.

固定無線アクセスには、指向性を有する電波で基地局とユーザを1対1に結んで通信を行なうP−P(Point to Point)方式と、1つの基地局と複数のユーザが同時に通信を行なうP−MP(Point to Multiple Point)方式がある。P−P方式では、限られた周波数帯域で大容量伝送を実現する技術として、複数の送受信チャンネルによるMIMO(Multi Input Multi Output)方式を用いたものもある。MIMO方式は、複数の送信アンテナにより、同一時刻、同一周波数帯域で、独立な信号系列を送信することで、空間分割多重方式(SDM:Space Division Multiplexing)によって並列伝送を行い、さらに、送信された信号を複数のアンテナで受信した後に各信号系列に分離して復調する。   For fixed wireless access, a point-to-point (P-P) system in which base stations and users are connected one-to-one with directional radio waves, and one base station and a plurality of users communicate simultaneously. There is a P-MP (Point to Multiple Point) system. In the PP system, there is a technique using a MIMO (Multi Input Multi Output) system using a plurality of transmission / reception channels as a technique for realizing large-capacity transmission in a limited frequency band. The MIMO system performs parallel transmission by space division multiplexing (SDM) by transmitting independent signal sequences at the same time and the same frequency band by a plurality of transmission antennas, and further transmitted. A signal is received by a plurality of antennas and then separated into each signal series and demodulated.

また、ある信号系列を複数の送信アンテナから送信する場合、所定の送信重みを乗算して送信ビームを形成することが可能である。さらに、送信重み及び受信重みを適切に設定することにより、送受信機の間で複数の直交したビームを形成することができる。この性質を利用して、各送信アンテナから独立した送信信号を伝送するのではなく、複数の送信信号系列(ストリーム)を、これらの直交したビームを用いて複数の送信信号系列を送信する固有ビーム空間分離多重化(ESDM:Eigen Beam SDM)方式がある。   When a certain signal sequence is transmitted from a plurality of transmission antennas, a transmission beam can be formed by multiplying a predetermined transmission weight. Furthermore, a plurality of orthogonal beams can be formed between the transceivers by appropriately setting the transmission weight and the reception weight. Using this property, instead of transmitting a transmission signal independent from each transmission antenna, a plurality of transmission signal sequences (streams) are transmitted using a plurality of transmission signal sequences using these orthogonal beams. There is an EDM (Eigen Beam SDM) system.

図7は従来の固有モード伝送モデル100の構成を示している。ここでは、送信アンテナ数と受信アンテナ数が等しい場合について説明する。一般の固有モード伝送では、何らかの方法にて送受信信号を取得し、伝搬路情報CSI(Channel State Information)である伝搬路行列(チャンネル応答行列)Hを算出する。伝搬路行列Hの固有分解を行い、固有値Aと固有ベクトルから成るユニタリー行列Φを計算する。何らかの方法にてユニタリー行列Φを送信側、受信側へ教える。図中左側から入力された送信シンボル系列1〜N(Sn)から成る送信ベクトルに、取得したユニタリー行列Φを送信重み行列Φとして乗算する。受信側では、受信シンボル系列1〜N(Sn’)から成る受信ベクトルに取得したユニタリー行列Φのエルミート転置を受信重み行列ΦHとして乗算し、送信シンボル系列1〜N(Sn)を取得することができる。このようにして固有モード伝送を実現している。 FIG. 7 shows the configuration of a conventional eigenmode transmission model 100. Here, a case where the number of transmission antennas is equal to the number of reception antennas will be described. In general eigenmode transmission, a transmission / reception signal is acquired by some method, and a propagation path matrix (channel response matrix) H that is propagation path information CSI (Channel State Information) is calculated. The eigendecomposition of the propagation path matrix H is performed, and the unitary matrix Φ composed of the eigenvalue A and the eigenvector is calculated. In some way, the unitary matrix Φ is taught to the transmitting side and the receiving side. In the figure, a transmission vector composed of transmission symbol sequences 1 to N (Sn) input from the left side is multiplied by the acquired unitary matrix Φ as a transmission weight matrix Φ. On the reception side, a transmission vector of reception symbol sequences 1 to N (Sn ′) is multiplied by Hermitian transpose of the acquired unitary matrix Φ as a reception weight matrix Φ H to acquire transmission symbol sequences 1 to N (Sn). Can do. In this way, eigenmode transmission is realized.

また、特許文献1には、刻々変化する通信環境に追従するため固有モード伝送における伝搬路の固有値モードを、一定時間毎の反復計算により更新する技術が開示されている。   Patent Document 1 discloses a technique for updating an eigenvalue mode of a propagation path in eigenmode transmission by iterative calculation at regular intervals in order to follow a communication environment that changes every moment.

特表2007−534271号公報Special table 2007-534271 gazette

しかしながら、ミリ波などの高周波帯での見通し固定通信においては、マルチパスの影響を受けにくいため、伝搬路行列の非零の固有値の数であるランクがフルである状況がない場合が生じ、最悪ランクが1である場合もある。   However, in line-of-sight communication in a high frequency band such as millimeter wave, it is difficult to be affected by multipath, so there may not be a situation where the rank, which is the number of non-zero eigenvalues of the propagation path matrix, is full. The rank may be 1.

このように、MIMO通信において、ランクが不安定で固有値も変動する状態では安定したデータ伝送速度を維持できない。また、固有モード伝送を実現するためには、伝搬路状態を特許文献1のような方法で取得し、その情報を送受信側に伝える必要があり、膨大な計算を処理する必要がある。   Thus, in MIMO communication, a stable data transmission rate cannot be maintained in a state where the rank is unstable and the eigenvalue also fluctuates. Further, in order to realize eigenmode transmission, it is necessary to acquire the propagation path state by a method as in Patent Document 1, and to transmit the information to the transmission / reception side, and it is necessary to process enormous calculations.

そこで、本発明は送受信間で伝搬路特性又は伝搬路特性の変化を知ることなく、かつ、安定した伝搬路状態で、固有モード伝送を実現することの出来るMIMO通信システムを提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a MIMO communication system capable of realizing eigenmode transmission without knowing propagation path characteristics or a change in propagation path characteristics between transmission and reception and in a stable propagation path state. To do.

以上のような目的を達成するために、本発明に係るMIMO通信システムは、高周波ポイント・ツウ・ポイントの見通しMIMO通信システムにおいて、それぞれ異なる偏波面を有する複数の偏波アンテナを組み合わせたMIMOアンテナを送受信機にそれぞれ備え、送受信機に接続されたMIMOアンテナは、基準とする偏波面から等分割角度刻みで傾けた複数の偏波アンテナを有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a MIMO communication system according to the present invention is a high-frequency point-to-point line-of-sight MIMO communication system in which a MIMO antenna is combined with a plurality of polarization antennas each having a different polarization plane. A MIMO antenna provided in each of the transceivers and connected to the transceiver has a plurality of polarization antennas inclined at equal division angles from a reference polarization plane.

また、本発明に係るMIMO通信システムにおいて、送受信機の通信サービスは、基準とする偏波面から等分割角度刻みで傾けた複数の偏波アンテナにより、マルチパス反射が少ない見通し通信により求められる既知の重み付けを用いた固定無線アクセス通信であることを特徴とする。   Also, in the MIMO communication system according to the present invention, the communication service of the transmitter / receiver is a known service required for line-of-sight communication with less multipath reflection by a plurality of polarization antennas inclined at equal division angles from the reference polarization plane. It is characterized by fixed wireless access communication using weighting.

また、本発明に係るMIMO通信システムにおいて、MIMOアンテナによって形成される伝搬路は、その伝搬路行列が巡回行列となることを特徴とする。   In the MIMO communication system according to the present invention, the propagation path formed by the MIMO antenna has a propagation path matrix that is a cyclic matrix.

さらに、本発明に係るMIMO通信システムにおいて、偏波アンテナの偏波面をπ/n(nは3以上の自然数)毎回転させたn個の偏波アンテナを用いることにより、伝搬路を推定することなくn×nMIMO固有モード通信を可能にしたことを特徴とする。   Further, in the MIMO communication system according to the present invention, the propagation path is estimated by using n polarization antennas obtained by rotating the polarization plane of the polarization antenna by π / n (n is a natural number of 3 or more). N × n MIMO eigenmode communication is enabled.

本発明に係るMIMOアンテナを用いることにより、伝搬路行列がフルランク固有値を持ち、理想的な見通し伝搬環境であれば、送受信側で伝搬路特性を知ることなくMIMOで最大の通信容量が確保できるという効果がある。   By using the MIMO antenna according to the present invention, if the propagation path matrix has a full rank eigenvalue and an ideal line-of-sight propagation environment, the maximum communication capacity can be secured by MIMO without knowing the propagation path characteristics on the transmitting and receiving sides. There is an effect.

また、4つの偏波アンテナを用いる場合、1つのアンテナに比べて4倍の周波数効率を得ることができるだけでなく、同一周波数帯を利用するために同一送受信ユニットの組み合わせですむという効果もある。   In addition, when four polarization antennas are used, not only can the frequency efficiency be four times that of one antenna, but there is an effect that the same transmission / reception unit can be combined to use the same frequency band.

本発明の実施形態に係るMIMO通信システムの固有モード伝送モデルの構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the eigenmode transmission model of the MIMO communication system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るMIMO通信システムの送信アンテナと受信アンテナの構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the transmission antenna of the MIMO communication system which concerns on embodiment of this invention, and a receiving antenna. 本発明の実施形態に係る送信アンテナと受信アンテナの偏波方向を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the polarization direction of the transmitting antenna which concerns on embodiment of this invention, and a receiving antenna. 本発明の実施形態に係る導波管スロットアレーアンテナの構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the waveguide slot array antenna which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るMIMO通信システムにおける重み係数の演算処理の内容を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the content of the calculation process of the weighting coefficient in the MIMO communication system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るMIMO通信システムの具体的な構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the specific structural example of the MIMO communication system which concerns on embodiment of this invention. 従来の固有モード伝送モデルの構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the conventional eigenmode transmission model.

以下、本発明を実施するための最良の形態(以下実施形態という)を、図面に従って説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described with reference to the drawings.

図1はMIMO通信システムの固有モード伝送モデル2の構成を示している。本実施形態で特徴事項の一つは、従来のような伝搬路情報を用いることなく、基準とする偏波面から等分割角度刻みで傾けた複数の偏波アンテナを有するMIMOアンテナを用いることにより、既知の伝搬路特性に基づいて既知の送信重みと既知の受信重みとにより固有モード伝送を実現したことである。   FIG. 1 shows the configuration of an eigenmode transmission model 2 of a MIMO communication system. One of the features in the present embodiment is that by using a MIMO antenna having a plurality of polarization antennas inclined at equal division angles from the reference polarization plane without using propagation path information as in the prior art, This is to realize eigenmode transmission with known transmission weights and known reception weights based on known propagation path characteristics.

固有モード伝送モデル2は、図中左側から入力された送信シンボル系列1〜N(Sn)の送信信号を既知送信重み行列Φにより複数のパスに変換して伝搬路に送信し、既知伝搬路を伝搬した信号を受信された後に既知受信重み行列ΦHにより受信シンボル系列1〜N(Sn’)の受信信号に逆変換する。ここで、送信アンテナ数N、受信アンテナ数Nの(N×N)MIMOの場合、n+1番目のアンテナは、その偏波面が基準面(n=0)から回転量(π/N)・nとなるように偏波面を回転させ、N個のアンテナを送受信側にそれぞれに用いる。 In the eigenmode transmission model 2, the transmission signals of the transmission symbol sequences 1 to N (Sn) input from the left side in the figure are converted into a plurality of paths by the known transmission weight matrix Φ and transmitted to the propagation path. After the propagated signal is received, it is inversely converted into received signals of received symbol sequences 1 to N (Sn ′) by a known received weight matrix Φ H. Here, in the case of (N × N) MIMO with the number of transmitting antennas N and the number of receiving antennas N, the polarization plane of the (n + 1) th antenna is the amount of rotation (π / N) · n from the reference plane (n = 0). The plane of polarization is rotated so that N antennas are used on the transmitting and receiving sides.

図2はMIMO通信システムの送信アンテナ16と受信アンテナ20の構成を示し、直線偏波用平面アンテナを用いた4×4MIMOアンテナを示している。図中アンテナAを基準アンテナとし、基準アンテナAに対してB,C,Dは偏波面をそれぞれπ/4,π/2,3π/4回転させている。送信アンテナ16と受信アンテナ20はそれぞれ対向して配置され、送信アンテナ16のアンテナAと受信アンテナ20のアンテナAは向かい合い、同じ偏波面となる。   FIG. 2 shows the configuration of the transmission antenna 16 and the reception antenna 20 of the MIMO communication system, and shows a 4 × 4 MIMO antenna using a linear antenna for linear polarization. In the figure, antenna A is a reference antenna, and B, C, and D have their polarization planes rotated by π / 4, π / 2, and 3π / 4, respectively, with respect to reference antenna A. The transmitting antenna 16 and the receiving antenna 20 are arranged to face each other, and the antenna A of the transmitting antenna 16 and the antenna A of the receiving antenna 20 face each other and have the same polarization plane.

図3は送信アンテナと受信アンテナの偏波方向を示し、基準アンテナAの主偏波面からδ回転した他のアンテナへの漏れに対応する信号成分を示している。主偏波面からの漏れはcosδで表すことができる。このとき、マルチパス波などの反射波がない見通し通信の場合、N送信アンテナとN受信アンテナで構成された伝送路の伝搬路行列Hは、式1で示される。   FIG. 3 shows the polarization directions of the transmission antenna and the reception antenna, and shows signal components corresponding to leakage to other antennas rotated δ from the main polarization plane of the reference antenna A. The leakage from the main polarization plane can be expressed by cos δ. At this time, in the case of line-of-sight communication with no reflected wave such as a multipath wave, a propagation path matrix H of a transmission path composed of N transmission antennas and N reception antennas is expressed by Equation 1.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

ただし、Hのi行列j列成分Hijは式2のようになる。 However, the i matrix j column component H ij of H is as shown in Equation 2.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

式2に示すHijは、j番目の送信アンテナからの送信信号i番目の受信アンテナで受信したときの伝送路を示す。 H ij shown in Expression 2 indicates a transmission path when the transmission signal from the j-th transmission antenna is received by the i-th reception antenna.

ここで、式1の伝搬路行列は、送受信アンテナのそれぞれは、同一特性とし、一般性を損なうことなく、伝搬路ロスとアンテナゲインをそれぞれ1に規格化している。   Here, the propagation path matrix of Expression 1 has the same characteristics for each of the transmission and reception antennas, and the propagation path loss and the antenna gain are normalized to 1 without impairing generality.

次に、式1に示す伝搬路行列は巡回行列(Circulant Matrix)であり、式3のように対角化することができる。   Next, the channel matrix shown in Equation 1 is a circulant matrix (Circulant Matrix), and can be diagonalized as shown in Equation 3.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

ただし、Λは正の固有値を要素とする対角行列、ΦはDFT行列で表され、各列ベクトルΦiがその固有値√λiに対する固有ベクトル(HΦi=√λiΦi)からなるユニタリー行列(ΦΦH=I)である。また、(Φ)mnは行列Φのm行n列要素を表す。 Where Λ is a diagonal matrix having positive eigenvalues as elements, Φ is represented by a DFT matrix, and each column vector Φ i is an eigenvector (HΦ i = √λ i Φ i ) with respect to its eigenvalue √λ i . (ΦΦ H = I). Further, (Φ) mn represents an m-row n-column element of the matrix Φ.

図4は導波管スロットアレーアンテナである送信アンテナ16の構成を示し、基準アンテナ16aに対して16b,16c,16dのアンテナは偏波面をそれぞれπ/4,π/2,3π/4回転させている。なお、図4に示した各アンテナは、偏波角度が重要であり、所定距離離間したMIMOアンテナの場合、各偏波アンテナ間の多少の平行移動は許容される。   FIG. 4 shows the configuration of the transmission antenna 16 that is a waveguide slot array antenna. The antennas 16b, 16c, and 16d rotate their planes of polarization by π / 4, π / 2, and 3π / 4, respectively, with respect to the reference antenna 16a. ing. Note that the polarization angle of each antenna shown in FIG. 4 is important, and in the case of a MIMO antenna separated by a predetermined distance, some parallel movement between the polarization antennas is allowed.

ここで、送信ベクトルをX、受信ベクトルをYとすると、Y=HXの関係がある。ここで、送信側で送信データにΦ重みを行った後に送信し、受信側では受信数に受信信号にΦH重みで逆変換すると、Y=HXは式4のようになり並列伝送における固有モード伝送が可能となる。 Here, if the transmission vector is X and the reception vector is Y, there is a relationship of Y = HX. Here, transmission is performed after Φ weight is applied to the transmission data on the transmission side, and on the reception side, when the number of receptions is inversely converted to the received signal with Φ H weight, Y = HX is expressed by Equation 4, and eigenmode in parallel transmission Transmission is possible.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

次に、送信アンテナ数3、受信アンテナ数3の(3×3)MIMO通信を考えると、式1から伝搬路行列Hは、式5のようになる。   Next, considering (3 × 3) MIMO communication with three transmission antennas and three reception antennas, the propagation path matrix H from Equation 1 becomes Equation 5.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

式5を対角化すると式6のようになる。   When formula 5 is diagonalized, formula 6 is obtained.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

ただし、式6中のΦは式7のようになる。   However, Φ in Equation 6 is as shown in Equation 7.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

また、同様な例として、送信アンテナ数4、受信アンテナ数4の(4×4)MIMO通信を考えると、式1から伝搬路行列Hは、式8のようになる。   As a similar example, when considering (4 × 4) MIMO communication with four transmission antennas and four reception antennas, the propagation path matrix H from Equation 1 is as shown in Equation 8.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

ただし、αは、α=1/√2である。対角化が可能であるので、式8を対角化すると式9のようになる。   However, α is α = 1 / √2. Since diagonalization is possible, formula 9 is obtained by diagonalizing formula 8.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

ただし、式9中のΦは式10のようになる。   However, Φ in Equation 9 is as shown in Equation 10.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

図5は4×4の固有モード伝送MIMO通信システムにおける重み係数の演算処理を示し、式10の重みによる伝送モデル31の具体的構成例を示している。伝送モデル31は、各ストリームを固定ビームフォーミング器11によりΦijにそれぞれ分解し、4つの送信アンテナ16と、4つの送信アンテナ16にそれぞれ接続されている加算器17と、伝搬路30と、4つの受信アンテナ20と、受信アンテナ20の信号を各固定ビームフォーミング器25に入力し、各固定ビームフォーミング器25の出力を加算する加算器27と、を有し、各加算器27からストリームが出力されることになる。ここで、重み係数と出力される各ストリームとは、式11のようになる。 FIG. 5 shows the calculation processing of the weighting factor in the 4 × 4 eigenmode transmission MIMO communication system, and shows a specific configuration example of the transmission model 31 with the weight of Expression 10. In the transmission model 31, each stream is decomposed into Φ ij by the fixed beam former 11, the four transmission antennas 16, the adder 17 connected to each of the four transmission antennas 16, the propagation path 30, and 4. Each receiving antenna 20 and an adder 27 for inputting the signals of the receiving antennas 20 to the respective fixed beam formers 25 and adding the outputs of the respective fixed beam formers 25. A stream is output from each adder 27. Will be. Here, the weight coefficient and each stream to be output are as shown in Expression 11.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

図6はMIMO通信システム1の具体的な構成例を示し、MIMO通信システム1は送信系と受信系を含んでいる。送信系は、各ストリームを変調する変調器10と、送信電力制御と固定ビームフォーミングを行う固定ビームフォーミング器11と、D/A変換器12と、直交変調器13と、アップコンバータ14と、アンプ15と、4つの送信アンテナ16(0,π/4,π/2,3π/4)と、を有している。変調された無線信号は、伝搬路30を介して受信系に送信される。   FIG. 6 shows a specific configuration example of the MIMO communication system 1. The MIMO communication system 1 includes a transmission system and a reception system. The transmission system includes a modulator 10 that modulates each stream, a fixed beam former 11 that performs transmission power control and fixed beam forming, a D / A converter 12, a quadrature modulator 13, an up converter 14, and an amplifier. 15 and four transmitting antennas 16 (0, π / 4, π / 2, 3π / 4). The modulated radio signal is transmitted to the reception system via the propagation path 30.

受信系は、送信アンテナ16に対向するように配置された4つの受信アンテナ20と、アンプ21と、ダウンコンバータ22と、直交復調器23と、A/D変換器24と、固定ビームフォーミング器25と、各ストリームに復調する復調器26と、を有している。   The reception system includes four reception antennas 20 arranged to face the transmission antenna 16, an amplifier 21, a down converter 22, a quadrature demodulator 23, an A / D converter 24, and a fixed beam former 25. And a demodulator 26 that demodulates each stream.

ここで、伝搬路行列の固有値分解は、式12のようになる。   Here, the eigenvalue decomposition of the propagation path matrix is as shown in Equation 12.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

ここで係数αおよび固有値は√λは、式13のようになる。   Here, the coefficient α and the eigenvalue √λ are as shown in Equation 13.

Figure 2010166316
Figure 2010166316

本発明は、マイクロ波帯やミリ波帯等の高周波無線通信システムに関し、特に、高周波ポイント・ツウ・ポイントの見通しMIMO通信システム等の高周波無線通信システムに利用することができる。   The present invention relates to a high-frequency wireless communication system such as a microwave band and a millimeter-wave band, and can be used particularly for a high-frequency wireless communication system such as a high-frequency point-to-point line-of-sight MIMO communication system.

1 MIMO通信システム、2 固有モード伝送モデル、10 変調器、11,25 固定ビームフォーミング器、12 D/A変換器、13 直交変調器、14 アップコンバータ、15,21 アンプ、16 送信アンテナ、16a〜16b 導波管スロットアレーアンテナ、17,27 加算器、20 受信アンテナ、22 ダウンコンバータ、23 直交復調器、24 A/D変換器、26 復調器、30 伝搬路、31 伝送モデル、100 固有モード伝送モデル、CSI 伝搬路情報、H 伝搬路行列、N 送信または受信アンテナ数、Sn 送信シンボル、Sn’ 受信シンボル。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 MIMO communication system, 2 Eigenmode transmission model, 10 Modulator, 11, 25 Fixed beam former, 12 D / A converter, 13 Quadrature modulator, 14 Up converter, 15, 21 Amplifier, 16 Transmitting antenna, 16a- 16b Waveguide slot array antenna, 17, 27 adder, 20 receiving antenna, 22 down converter, 23 quadrature demodulator, 24 A / D converter, 26 demodulator, 30 propagation path, 31 transmission model, 100 eigenmode transmission Model, CSI channel information, H channel matrix, N number of transmitting or receiving antennas, Sn transmitted symbol, Sn ′ received symbol.

Claims (2)

高周波ポイント・ツウ・ポイントの見通しMIMO通信システムにおいて、
それぞれ異なる偏波面を有する複数の偏波アンテナを組み合わせたMIMOアンテナを送受信機にそれぞれ備えることを特徴とするMIMO通信システム。
High-frequency point-to-point prospects In MIMO communication systems,
A MIMO communication system comprising a transmitter and a receiver each having a MIMO antenna in which a plurality of polarization antennas having different polarization planes are combined.
請求項1に記載のMIMO通信システムにおいて、
偏波アンテナの偏波面をπ/n(nは3以上の自然数)毎回転させたn個の偏波アンテナを用いることにより、伝搬路を推定することなくn×nMIMO固有モード通信を可能にしたことを特徴とするMIMO通信システム。
The MIMO communication system according to claim 1, wherein
By using n polarization antennas whose polarization planes are rotated every π / n (n is a natural number of 3 or more), n × n MIMO eigenmode communication is possible without estimating the propagation path. A MIMO communication system characterized by the above.
JP2009006775A 2009-01-15 2009-01-15 Mimo communication system Pending JP2010166316A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009006775A JP2010166316A (en) 2009-01-15 2009-01-15 Mimo communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009006775A JP2010166316A (en) 2009-01-15 2009-01-15 Mimo communication system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010166316A true JP2010166316A (en) 2010-07-29

Family

ID=42582135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009006775A Pending JP2010166316A (en) 2009-01-15 2009-01-15 Mimo communication system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010166316A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012074767A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarization multiplex transmission system, transmitter, receiver, polarization multiplex transmission method, reception method, and transmission method
JP2012074766A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarization multiplex transmission system, transmitter, receiver, polarization multiplex transmission method, reception method, and transmission method
JP2012074768A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarization multiplex transmission system, receiver, polarization multiplex transmission method, and reception method
EP2680461A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-01 Imec Method and system for high speed communication
JP2015073260A (en) * 2013-09-04 2015-04-16 富士通株式会社 Radio communication system and radio communication method
GB2528839A (en) * 2014-07-25 2016-02-10 Kathrein Werke Kg Multiband antenna
US10720699B1 (en) 2017-12-27 2020-07-21 Panasonic Corporation Base station and antenna control method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012074767A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarization multiplex transmission system, transmitter, receiver, polarization multiplex transmission method, reception method, and transmission method
JP2012074766A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarization multiplex transmission system, transmitter, receiver, polarization multiplex transmission method, reception method, and transmission method
JP2012074768A (en) * 2010-09-27 2012-04-12 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Polarization multiplex transmission system, receiver, polarization multiplex transmission method, and reception method
EP2680461A1 (en) * 2012-06-26 2014-01-01 Imec Method and system for high speed communication
JP2015073260A (en) * 2013-09-04 2015-04-16 富士通株式会社 Radio communication system and radio communication method
GB2528839A (en) * 2014-07-25 2016-02-10 Kathrein Werke Kg Multiband antenna
GB2528839B (en) * 2014-07-25 2019-04-03 Kathrein Werke Kg Multiband antenna
US10305185B2 (en) 2014-07-25 2019-05-28 Kathrein Se Multiband antenna
US10720699B1 (en) 2017-12-27 2020-07-21 Panasonic Corporation Base station and antenna control method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110235382B (en) Transmitter and method for transmitting symbols over a wireless communication channel
US11290159B2 (en) Electronic device and communication method
US10734722B2 (en) Beamforming method, apparatus for polarized antenna array and radio communication device and system thereof
EP3216135B1 (en) Efficient beam scanning for high-frequency wireless networks
Alkhateeb et al. Channel estimation and hybrid precoding for millimeter wave cellular systems
Zhou et al. Efficient codebook-based MIMO beamforming for millimeter-wave WLANs
US9300383B2 (en) Precoder selection method and apparatus for performing hybrid beamforming in wireless communication system
US10790894B2 (en) Electronic device, communication apparatus and signal processing method
EP3370460B1 (en) Apparatus and method in wireless communications system
US20230097583A1 (en) Apparatus and method for data communication based on intelligent reflecting surface in wireless communication system
EP2037594A2 (en) Method and apparatus for communicating in a wireless personal area network using adaptive beamforming
WO2012100533A1 (en) Pre-coding processing method, base station and communication system
CN114257475A (en) Electronic device, wireless communication method, and computer-readable storage medium
Alkhateeb et al. Single-sided adaptive estimation of multi-path millimeter wave channels
JP2010166316A (en) Mimo communication system
EP3316493A1 (en) Training beam transmission method, apparatus and system
CN110383706B (en) Electronic device and method for wireless communication
EP2341638B1 (en) Iterave method and system for multiple user multiple input multiple output (Mu-Mimo) communication
Guo et al. Genetic algorithm-based beam refinement for initial access in millimeter wave mobile networks
US10320457B2 (en) Beam tracking method, apparatus, and system
Huang et al. Reward-maximization-based passive beamforming for multi-RIS-aided multi-user MISO systems
Kareem et al. Particle swarm optimization based beamforming in massive MIMO systems
KR101798341B1 (en) Method for Estimating Beam Pattern in Millimeter Wave Channel
Chiang et al. Hybrid beamforming strategy for wideband millimeter wave channel models
Masmoudi et al. User grouping and hybrid RF/baseband precoding for multi-user massive MIMO systems