JP2014220823A - Radio communication system and radio communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve a MIMO reception characteristic.SOLUTION: A base station includes: a MIMO pre-coding unit 32 for converting transmission data addressed to a mobile station to two data streams corresponding to two reception antennas included by the mobile station respectively, by performing MIMO pre-coding on the transmission data; a weight calculation unit for calculating a transmission weight for forming a directivity pattern directed to each of the two reception antennas; and a weighting/combining unit 34 for generating two combined data streams supplied to antennas 20-1, 20-2 respectively, by weighting each of the two data streams with a transmission weight calculated for a reception antenna of the mobile station corresponding to the data stream and combining the weighted two data streams for each antenna 20. The two combined data streams are transmitted from the antennas 20-1, 20-2 respectively.

Description

本発明は、無線通信システムおよび無線通信方法、特に、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)方式の改良に関する。   The present invention relates to a radio communication system and a radio communication method, and more particularly to improvement of a multiple-input multiple-output (MIMO) system.

近年、無線通信システムでは、種々のMIMO方式が採用され始めている。たとえば、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)には、伝搬路変動に強いSTBC(Space-Time Block Coding:時空間ブロック符号化)方式やスループットの高いSM(Spatial Multiplexing:空間多重化)方式が採用されている(たとえば、非特許文献1参照)。   In recent years, various MIMO systems have begun to be adopted in wireless communication systems. For example, WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) employs STBC (Space-Time Block Coding), which is resistant to propagation path fluctuations, and SM (Spatial Multiplexing), which has high throughput. (For example, refer nonpatent literature 1).

庄納崇著、「WiMAX教科書」、株式会社インプレスR&D、2008年7月、p145,154Takashi Shono, “WiMAX Textbook”, Impress R & D, Inc., July 2008, p145, 154

MIMO方式を採用する無線通信システムでは、受信特性のさらなる向上が望まれている。   In a wireless communication system employing the MIMO scheme, further improvement in reception characteristics is desired.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、MIMO受信特性を高めることができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a radio communication system and a radio communication method capable of improving MIMO reception characteristics.

上記課題を解決するために、本発明に係る送信装置は、複数の送信アンテナと、受信装置の複数の受信アンテナのそれぞれについて、当該受信アンテナに指向する指向性パターンを前記複数の送信アンテナにより形成するための送信ウェイトを算出するウェイト算出手段と、前記複数の受信アンテナによって同一周波数かつ同一タイミングで送信された互いに相関の低い既知の複数の参照シンボルを前記複数の送信アンテナで受信する受信手段とを備え、前記ウェイト算出手段は、前記複数の送信アンテナで受信された参照シンボルに基づき、前記複数の受信アンテナのそれぞれについて、当該受信アンテナに主ビームを向けるとともに当該受信アンテナ以外の受信アンテナにヌルを向ける指向性パターンを形成するための送信ウェイトを算出することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a transmitting apparatus according to the present invention forms a directivity pattern directed to a receiving antenna for each of a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas of the receiving apparatus. Weight calculating means for calculating transmission weights for receiving, and receiving means for receiving a plurality of known reference symbols having low correlation with each other transmitted at the same frequency and at the same timing by the plurality of receiving antennas. And the weight calculation means directs a main beam to the reception antenna for each of the plurality of reception antennas and nulls to reception antennas other than the reception antenna based on reference symbols received by the plurality of transmission antennas. Calculate the transmission weight to form the directivity pattern Characterized in that it.

また、本発明では、上記の送信装置が、前記算出された送信ウェイトで前記受信アンテナに対応するデータストリームを重み付けし、該重み付けされたデータストリームを送信アンテナごとに合成して前記複数の送信アンテナからそれぞれ送信する送信手段を備えている。   In the present invention, the transmission device weights a data stream corresponding to the reception antenna with the calculated transmission weight, and synthesizes the weighted data stream for each transmission antenna, thereby transmitting the plurality of transmission antennas. Are provided with transmitting means for transmitting each of.

また、本発明に係る無線通信方法は、複数の送信アンテナと、受信装置の複数の受信アンテナのそれぞれについて、当該受信アンテナに指向する指向性パターンを前記複数の送信アンテナにより形成するための送信ウェイトを算出するウェイト算出手段と、前記複数の受信アンテナによって同一周波数かつ同一タイミングで送信された互いに相関の低い既知の複数の参照シンボルを前記複数の送信アンテナで受信する手段とを備えた送信装置の無線通信方法において、前記複数の送信アンテナで受信された参照シンボルに基づき、前記複数の受信アンテナのそれぞれについて、当該受信アンテナに主ビームを向けるステップと、当該受信アンテナ以外の受信アンテナにヌルを向ける指向性パターンを形成するための送信ウェイトを算出するステップと、を有することを特徴とする。   In addition, the wireless communication method according to the present invention includes a plurality of transmission antennas and a transmission weight for forming a directivity pattern directed to the reception antenna by each of the plurality of transmission antennas. And a means for receiving a plurality of known reference symbols having low correlation with each other transmitted at the same frequency and at the same timing by the plurality of receiving antennas. In the wireless communication method, for each of the plurality of reception antennas, directing a main beam to the reception antenna and directing a null to reception antennas other than the reception antenna based on reference symbols received by the plurality of transmission antennas Span for calculating the transmission weight for forming the directivity pattern Characterized in that it has Tsu and up, the.

本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the radio | wireless communications system which concerns on embodiment of this invention. 本実施形態に係る無線通信システムにおける無線チャネル構成を示す図である。It is a figure which shows the radio channel structure in the radio | wireless communications system which concerns on this embodiment. 従来のMIMO方式によるデータストリームの伝搬路を示す図である。It is a figure which shows the propagation path of the data stream by the conventional MIMO system. 本実施形態に係るデータストリームの伝搬路を示す図である。It is a figure which shows the propagation path of the data stream which concerns on this embodiment. 従来のMIMO方式の受信特性および本実施形態の受信特性を示す図である。It is a figure which shows the receiving characteristic of the conventional MIMO system, and the receiving characteristic of this embodiment. 本実施形態に係る基地局の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the base station which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る移動局の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the mobile station which concerns on this embodiment. STBC方式のMIMOプリコーディングおよび重み付け合成に係る構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which concerns on the MIMO precoding and weighting synthesis | combination of a STBC system. SM方式のMIMOプリコーディングおよび重み付け合成に係る構成を示す図である。It is a figure which shows the structure which concerns on the MIMO system precoding and weighting synthesis of SM system. 本実施形態に係るPRUの詳細構造の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detailed structure of PRU which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る無線通信方法の一例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows an example of the radio | wireless communication method which concerns on this embodiment.

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システム10の構成を示す図である。図1に示すように、無線通信システム10は、基地局12と、複数の移動局14(ここでは移動局14−1〜14−3のみを示す)と、を含んで構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless communication system 10 according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the wireless communication system 10 includes a base station 12 and a plurality of mobile stations 14 (only mobile stations 14-1 to 14-3 are shown here).

基地局12は、OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)方式およびTDMA/TDD(Time Division Multiple Access/Time Division Duplex:時分割多元接続/時分割複信)方式により、複数の移動局14と多重通信を行う。   The base station 12 performs a plurality of movements using an OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) method and a TDMA / TDD (Time Division Multiple Access / Time Division Duplex) method. Multiplex communication with the station 14 is performed.

図2は、無線通信システム10における無線チャネル構成を示す図である。同図に示すように、無線通信システム10では、所定時間幅のTDMAフレーム(ここでは5ms)が上りサブフレーム(2.5ms)と下りサブフレーム(2.5ms)とに区分され、さらに各サブフレームがそれぞれ複数のタイムスロット(ここではSlot1〜Slot4)に均等に区分されている。また、所定の周波数帯域に複数のOFDMAサブチャネル(ここではSch1〜Sch18)が規定されている。基地局12が移動局14に割り当てる無線チャネルの最小単位はPRU(Physical Resource Unit)と呼ばれ、各PRUは、タイムスロット(Slot1〜Slot4)のいずれかと、サブチャネル(Sch1〜Sch18)のいずれかと、に属している。   FIG. 2 is a diagram showing a radio channel configuration in the radio communication system 10. As shown in the figure, in the radio communication system 10, a TDMA frame having a predetermined time width (here, 5 ms) is divided into an upstream subframe (2.5 ms) and a downstream subframe (2.5 ms). Each frame is equally divided into a plurality of time slots (here, Slot 1 to Slot 4). A plurality of OFDMA subchannels (here, Sch1 to Sch18) are defined in a predetermined frequency band. The minimum unit of the radio channel that the base station 12 allocates to the mobile station 14 is called a PRU (Physical Resource Unit), and each PRU is either one of time slots (Slot 1 to Slot 4) and one of subchannels (Sch 1 to Sch 18). , Belongs to.

また、基地局12および移動局14は、複数のアンテナを有しており、送信データにMIMOプリコーディングを施すMIMO方式(STBC−MIMO方式、SM−MIMO方式など)により、高速通信を行うことができる。   In addition, the base station 12 and the mobile station 14 have a plurality of antennas, and can perform high-speed communication by a MIMO scheme (STBC-MIMO scheme, SM-MIMO scheme, etc.) that performs MIMO precoding on transmission data. it can.

従来のMIMO方式では、基地局(MIMO送信装置)が、MIMOプリコーディングにより移動局(MIMO受信装置)宛ての送信データを複数のデータストリームに変換した後、それら複数のデータストリームを複数の送信アンテナからそれぞれ送信する(図3A参照)。そして、移動局は、基地局の送信アンテナからそれぞれ送信された複数のデータストリームが重なり合った多重信号を複数の受信アンテナで受信し、受信された多重信号にMIMOデコードを施すことにより、送信データを取得する。   In the conventional MIMO scheme, a base station (MIMO transmission apparatus) converts transmission data addressed to a mobile station (MIMO reception apparatus) into a plurality of data streams by MIMO precoding, and then converts the plurality of data streams into a plurality of transmission antennas. (See FIG. 3A). Then, the mobile station receives a multiplexed signal in which a plurality of data streams respectively transmitted from the transmitting antennas of the base station are overlapped by a plurality of receiving antennas, and performs MIMO decoding on the received multiplexed signal, thereby transmitting transmission data. get.

これに対し、無線通信システム10では、基地局12(送信装置)が、MIMOプリコーディングにより移動局14(MIMO受信装置)宛ての送信データを複数のデータストリームに変換した後、それら複数のデータストリームのそれぞれを当該データストリームに対応する移動局14の受信アンテナに指向する指向性パターンで空間分割多重送信する(図3B参照)。そして、移動局14は、基地局12から送信された複数のデータストリームのそれぞれを当該データストリームに対応する受信アンテナで受信し、受信されたデータストリームにMIMOデコードを施すことにより、送信データを取得する。   On the other hand, in the radio communication system 10, the base station 12 (transmitting apparatus) converts transmission data addressed to the mobile station 14 (MIMO receiving apparatus) into a plurality of data streams by MIMO precoding, and then the plurality of data streams. Are transmitted in a space division multiplexing manner with a directivity pattern directed to the receiving antenna of the mobile station 14 corresponding to the data stream (see FIG. 3B). Then, the mobile station 14 receives each of a plurality of data streams transmitted from the base station 12 by a receiving antenna corresponding to the data stream, and acquires transmission data by performing MIMO decoding on the received data stream. To do.

このため、無線通信システム10では、基地局12と移動局14との間に介在する無線伝搬路の変動が小さい場合に、基地局12が形成する空間分割多重の指向性パターンによるビームフォーミング利得が得られやすい。このビームフォーミング利得は、送信が無指向性である従来のMIMO方式により得られるMIMO受信合成利得を上回る。また、ヌルステアリングにより干渉抑圧も可能である。一方、無線伝搬路の変動が大きい場合には、空間分割多重の指向性パターンの乱れによりビームフォーミング利得が得られにくいが、代わりに従来のMIMO方式と同等のMIMO受信合成利得を得ることができる。すなわち、無線通信システム10によれば、図4に示すように、特に基地局12と移動局14との間に介在する無線伝搬路の変動が小さい場合に、移動局14におけるMIMO受信特性を高めることができる。   For this reason, in the radio communication system 10, when the fluctuation of the radio propagation path interposed between the base station 12 and the mobile station 14 is small, the beamforming gain due to the spatial division multiplexing directivity pattern formed by the base station 12 is small. Easy to obtain. This beamforming gain exceeds the MIMO reception combining gain obtained by the conventional MIMO system in which transmission is omnidirectional. Also, interference suppression can be achieved by null steering. On the other hand, when the fluctuation of the radio propagation path is large, it is difficult to obtain a beamforming gain due to disturbance of the directivity pattern of space division multiplexing, but instead, a MIMO reception combined gain equivalent to that of the conventional MIMO system can be obtained. . That is, according to the radio communication system 10, as shown in FIG. 4, especially when the fluctuation of the radio propagation path interposed between the base station 12 and the mobile station 14 is small, the MIMO reception characteristics in the mobile station 14 are improved. be able to.

以下では、上記処理を実現するために基地局12および移動局14が備える構成を具体的に説明する。   Below, the structure with which the base station 12 and the mobile station 14 are provided in order to implement | achieve the said process is demonstrated concretely.

図5は、基地局12の機能ブロック図である。図5に示すように、基地局12は、複数のアンテナ20(ここではアンテナ20−1,20−2)、無線通信部22、1次復調部24、ウェイト演算部26、2次復調部28、2次変調部30、MIMOプリコーディング部32、重み付け合成部34、および1次変調部36を含んで構成される。   FIG. 5 is a functional block diagram of the base station 12. As shown in FIG. 5, the base station 12 includes a plurality of antennas 20 (here, antennas 20-1 and 20-2), a radio communication unit 22, a primary demodulation unit 24, a weight calculation unit 26, and a secondary demodulation unit 28. A secondary modulation unit 30, a MIMO precoding unit 32, a weighting synthesis unit 34, and a primary modulation unit 36 are included.

図6は、移動局14の機能ブロック図である。図6に示すように、移動局14は、複数のアンテナ40(ここではアンテナ40−1,40−2)、無線通信部42、1次復調部44、チャネル演算部46、MIMOデコード部48、2次復調部50、2次変調部52、および1次変調部54を含んで構成される。   FIG. 6 is a functional block diagram of the mobile station 14. As shown in FIG. 6, the mobile station 14 includes a plurality of antennas 40 (here, antennas 40-1 and 40-2), a radio communication unit 42, a primary demodulation unit 44, a channel calculation unit 46, a MIMO decoding unit 48, A secondary demodulator 50, a secondary modulator 52, and a primary modulator 54 are included.

まず、図5に基づいて基地局12が備える構成を説明する。   First, the structure with which the base station 12 is provided is demonstrated based on FIG.

アンテナ20−1,20−2は、移動局14から無線信号を受信し、受信された無線信号を無線通信部22に出力する。また、アンテナ20−1,20−2は、無線通信部22から供給される無線信号を移動局14に対して送信する。   The antennas 20-1 and 20-2 receive a radio signal from the mobile station 14 and output the received radio signal to the radio communication unit 22. Further, the antennas 20-1 and 20-2 transmit a radio signal supplied from the radio communication unit 22 to the mobile station 14.

無線通信部22は、低雑音増幅器、電力増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、A/D変換器、およびD/A変換器を含んで構成される。無線通信部22は、アンテナ20−1,20−2から入力される無線信号を低雑音増幅器で増幅した後、中間周波数信号にダウンコンバートし、さらにディジタル信号に変換してから、1次復調部24に出力する。また、無線通信部22は、1次変調部36から入力されるディジタル信号をアナログ信号に変換した後、無線信号にアップコンバートし、電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから、アンテナ20−1,20−2に供給する。   The wireless communication unit 22 includes a low noise amplifier, a power amplifier, a frequency converter, a band pass filter, an A / D converter, and a D / A converter. The radio communication unit 22 amplifies the radio signals input from the antennas 20-1 and 20-2 with a low noise amplifier, then down-converts the radio signals into intermediate frequency signals, converts them to digital signals, and then converts them to a primary demodulation unit. 24. The radio communication unit 22 converts the digital signal input from the primary modulation unit 36 into an analog signal, then up-converts the digital signal into a radio signal, amplifies it to a transmission output level with a power amplifier, and then transmits the antenna 20-1. , 20-2.

1次復調部24は、FFT(Fast Fourier Transform)部および直並列変換器を含んで構成される。1次復調部24は、無線通信部22から入力されるディジタル信号に、GI(Guard Interval)の除去、直並列変換、離散フーリエ変換などを施し、得られた複素シンボルをPRUごとに連結した後、PRUごとに連結された複素シンボル列をウェイト演算部26に出力する。   The primary demodulator 24 includes an FFT (Fast Fourier Transform) unit and a serial-parallel converter. The primary demodulator 24 performs GI (Guard Interval) removal, serial parallel conversion, discrete Fourier transform, etc. on the digital signal input from the radio communication unit 22 and concatenates the obtained complex symbols for each PRU. The complex symbol sequence concatenated for each PRU is output to the weight calculation unit 26.

ウェイト演算部26は、1次復調部24から入力される複素シンボル列に基づいて、移動局14のアンテナ40−1,40−2のそれぞれについて、空間分割多重による、当該アンテナ40に指向する指向性パターンをアンテナ20−1,20−2により形成するための送信ウェイトを算出する。本実施形態では、移動局14が、互いに相関の低い既知の複数(ここでは2種類)の参照シンボル(トレーニングシンボル)を同一周波数かつ同一タイミングでアンテナ40−1,40−2からそれぞれ送信し、基地局12が、移動局14のアンテナ40−1,40−2からそれぞれ送信される2種類の参照シンボルをアンテナ20−1,20−2で受信するものとする。こうすれば、ウェイト演算部26は、アンテナ20−1,20−2で受信された参照シンボルと、既知の2種類の参照シンボルと、に基づき、移動局14のアンテナ40−1,40−2のそれぞれについて、当該アンテナ40に主ビームを向けるとともに当該アンテナ40以外のアンテナ40にヌルを向ける指向性パターンを形成するための受信ウェイトを算出することができる。この受信ウェイトの演算には、たとえばLMS(Least Mean Square)やRLS(Recursive Least Squares)などのアルゴリズムが用いられる。そして、ウェイト演算部26は、算出された受信ウェイトの複素共役に予め測定しておいたキャリブレーションベクトル(校正情報)を乗じたものを送信ウェイトとする。   Based on the complex symbol sequence input from the primary demodulator 24, the weight calculator 26 directs the antennas 40-1 and 40-2 of the mobile station 14 toward the antenna 40 by space division multiplexing. The transmission weight for forming the sex pattern by the antennas 20-1 and 20-2 is calculated. In the present embodiment, the mobile station 14 transmits a plurality of known (here, two types) reference symbols (training symbols) having low correlation from the antennas 40-1 and 40-2 at the same frequency and at the same timing, Assume that the base station 12 receives the two types of reference symbols respectively transmitted from the antennas 40-1 and 40-2 of the mobile station 14 by the antennas 20-1 and 20-2. In this way, the weight calculation unit 26 uses the antennas 40-1 and 40-2 of the mobile station 14 based on the reference symbols received by the antennas 20-1 and 20-2 and the two known reference symbols. For each of the above, it is possible to calculate a reception weight for forming a directivity pattern in which a main beam is directed to the antenna 40 and a null is directed to the antennas 40 other than the antenna 40. An algorithm such as LMS (Least Mean Square) or RLS (Recursive Least Squares) is used for the calculation of the reception weight. Then, the weight calculator 26 multiplies the calculated complex conjugate of the reception weight by the calibration vector (calibration information) measured in advance as the transmission weight.

2次復調部28は、受信ウェイトの複素共役で重み付け合成された複素シンボル列に対して、チャネル推定、チャネル等化、ソフトビット処理、デインターリーブ、デパンクチャ、FEC(Forward Error Correction:前方誤り訂正)、デスクランブル、CRC(Cyclic Redundancy Check:巡回冗長検査)などの復調処理を施し、復調された受信データを図示しない上位レイヤ(MACレイヤ)に出力する。   The secondary demodulator 28 performs channel estimation, channel equalization, soft bit processing, deinterleaving, depuncturing, FEC (Forward Error Correction) on the complex symbol sequence weighted and synthesized with the complex conjugate of the reception weight. Demodulation such as descrambling and CRC (Cyclic Redundancy Check) is performed, and the demodulated received data is output to an upper layer (MAC layer) not shown.

2次変調部30は、上位レイヤ(MACレイヤ)から入力される移動局14宛ての送信データに対して、CRC符号の付加、スクランブル、畳み込み符号化、パンクチャ、インターリーブ、コンスタレーションマッピングなどの変調処理を施し、変調された送信データ(複素シンボル列)をMIMOプリコーディング部32に出力する。   The secondary modulation unit 30 performs modulation processing such as CRC code addition, scrambling, convolutional coding, puncturing, interleaving, and constellation mapping on transmission data addressed to the mobile station 14 input from an upper layer (MAC layer). The modulated transmission data (complex symbol sequence) is output to the MIMO precoding unit 32.

MIMOプリコーディング部32は、2次変調部30から入力される送信データに対して、STBC方式やSM方式などの所定のMIMOプリコーディングを施すことにより、その送信データを移動局14のアンテナ40−1,40−2にそれぞれ対応する複数(ここでは2つ)のデータストリームに変換する。そして、MIMOプリコーディング部32は、これら2つのデータストリームを重み付け合成部34に出力する。   The MIMO precoding unit 32 performs predetermined MIMO precoding such as the STBC method or the SM method on the transmission data input from the secondary modulation unit 30, thereby transmitting the transmission data to the antenna 40-of the mobile station 14. 1 and 40-2 are converted into a plurality of (in this case, two) data streams. The MIMO precoding unit 32 then outputs these two data streams to the weighting synthesis unit 34.

重み付け合成部34は、MIMOプリコーディング部32から入力される2つのデータストリームのそれぞれを当該データストリームに対応する移動局14のアンテナ40について算出された送信ウェイトで重み付けし、重み付けされた複数のデータストリームをアンテナ20ごとに合成することにより、アンテナ20−1,20−2にそれぞれ供給される複数(ここでは2つ)の合成データストリームを生成する。そして、重み付け合成部34は、これら2つの合成データストリームを1次変調部36に出力する。   The weighting synthesis unit 34 weights each of the two data streams input from the MIMO precoding unit 32 with the transmission weight calculated for the antenna 40 of the mobile station 14 corresponding to the data stream, and weighted data By combining the streams for each antenna 20, a plurality (two in this case) of combined data streams respectively supplied to the antennas 20-1 and 20-2 are generated. Then, the weighting synthesizer 34 outputs these two synthesized data streams to the primary modulator 36.

1次変調部36は、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部および並直列変換器を含んで構成される。1次変調部36は、重み付け合成部34から入力される合成データストリームに、逆離散フーリエ変換、並直列変換、GIの付加などを施し、得られたディジタル信号を無線通信部22に出力する。   The primary modulation unit 36 includes an IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) unit and a parallel-serial converter. The primary modulation unit 36 performs inverse discrete Fourier transform, parallel-serial conversion, GI addition, and the like on the combined data stream input from the weighting combining unit 34, and outputs the obtained digital signal to the wireless communication unit 22.

ここで、MIMOプリコーディング部32がSTBC方式のMIMOプリコーディングを施す場合、MIMOプリコーディング部32がSM方式のMIMOプリコーディングを施す場合、のそれぞれについて、MIMOプリコーディングおよび重み付け合成に係る構成をより具体的に説明する。   Here, when the MIMO precoding unit 32 performs STBC-type MIMO precoding and when the MIMO precoding unit 32 performs SM-type MIMO precoding, the configuration relating to MIMO precoding and weighting synthesis is further improved. This will be specifically described.

図7は、STBC方式のMIMOプリコーディングおよび重み付け合成に係る構成を示す図である。同図に示すように、2次変調部30から出力される送信データは、MIMOプリコーディング部32によりSTBC方式のMIMOプリコーディングが施され、2つのデータストリーム1,2に変換される。このデータストリーム1,2は、それぞれ移動局14のアンテナ40−1,40−2に向けて送信されるものである。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration relating to STBC MIMO precoding and weighting synthesis. As shown in the figure, transmission data output from the secondary modulation unit 30 is subjected to STBC MIMO precoding by a MIMO precoding unit 32 and converted into two data streams 1 and 2. The data streams 1 and 2 are transmitted toward the antennas 40-1 and 40-2 of the mobile station 14, respectively.

ここで、MIMOプリコーディング部32に入力される送信データをS(t)とし、MIMOプリコーディング部32から出力されるデータストリーム1,2をそれぞれX1(t),X2(t)とすると、X1(t),X2(t)は次式(1)で表される。   Here, if the transmission data input to the MIMO precoding unit 32 is S (t) and the data streams 1 and 2 output from the MIMO precoding unit 32 are X1 (t) and X2 (t), respectively, X1 (T) and X2 (t) are expressed by the following equation (1).

Figure 2014220823
Figure 2014220823

次に、MIMOプリコーディング部32から出力されるデータストリーム1,2は、重み付け合成部34で重み付け合成される。すなわち、データストリーム1は、ウェイト演算部26で算出された移動局14のアンテナ40−1についての送信ウェイトWTX1(アンテナ40−1に指向する指向性パターンをアンテナ20−1,20−2により形成するための送信ウェイト)で重み付けされる。また、データストリーム2は、ウェイト演算部26で算出された移動局14のアンテナ40−2についての送信ウェイトWTX2(アンテナ40−2に指向する指向性パターンをアンテナ20−1,20−2により形成するための送信ウェイト)で重み付けされる。そして、重み付けされたデータストリーム1,2は、アンテナ20ごとに合成され、アンテナ20−1,20−2にそれぞれ供給される合成データストリーム1,2が生成される。   Next, the data streams 1 and 2 output from the MIMO precoding unit 32 are weighted and synthesized by the weighting synthesis unit 34. That is, in the data stream 1, the transmission weight WTX1 (directivity pattern directed to the antenna 40-1 for the antenna 40-1 of the mobile station 14 calculated by the weight calculation unit 26 is formed by the antennas 20-1 and 20-2. Transmission weight for transmission). In addition, the data stream 2 is formed by the transmission weight WTX2 (directivity pattern directed to the antenna 40-2 by the antennas 20-1 and 20-2) for the antenna 40-2 of the mobile station 14 calculated by the weight calculation unit 26. Transmission weight for transmission). The weighted data streams 1 and 2 are combined for each antenna 20 to generate combined data streams 1 and 2 supplied to the antennas 20-1 and 20-2, respectively.

この合成データストリーム1,2は、1次変調部36を介してアンテナ20−1,20−2からそれぞれ送信される。これにより、移動局14のアンテナ40−1ではデータストリーム1が主に受信され,アンテナ40−2ではデータストリーム2が主に受信されることになる。   The combined data streams 1 and 2 are transmitted from the antennas 20-1 and 20-2 via the primary modulation unit 36, respectively. As a result, the data stream 1 is mainly received by the antenna 40-1 of the mobile station 14, and the data stream 2 is mainly received by the antenna 40-2.

一方、図8は、SM方式のMIMOプリコーディングおよび重み付け合成に係る構成を示す図である。同図に示すように、2次変調部30から出力される送信データは、MIMOプリコーディング部32によりSM方式のMIMOプリコーディングが施され、2つのデータストリーム1,2に変換される。このデータストリーム1,2は、それぞれ移動局14のアンテナ40−1,40−2に向けて送信されるものである。   On the other hand, FIG. 8 is a diagram showing a configuration related to SM-based MIMO precoding and weighting synthesis. As shown in the figure, transmission data output from the secondary modulation unit 30 is subjected to SM MIMO precoding by the MIMO precoding unit 32 and converted into two data streams 1 and 2. The data streams 1 and 2 are transmitted toward the antennas 40-1 and 40-2 of the mobile station 14, respectively.

ここで、MIMOプリコーディング部32に入力される送信データをS1(t),S2(t)とし、MIMOプリコーディング部32から出力されるデータストリーム1,2をそれぞれX1(t),X2(t)とすると、X1(t),X2(t)は次式(2)で表される。   Here, the transmission data input to the MIMO precoding unit 32 are S1 (t) and S2 (t), and the data streams 1 and 2 output from the MIMO precoding unit 32 are X1 (t) and X2 (t, respectively. ), X1 (t) and X2 (t) are expressed by the following equation (2).

Figure 2014220823
Figure 2014220823

なお、MIMOプリコーディング部32以降の処理は上記STBC方式におけるそれと同様であるため、ここではその説明を省略する。   Note that the processing after the MIMO precoding unit 32 is the same as that in the STBC scheme, and therefore the description thereof is omitted here.

次に、図6に基づいて移動局14が備える構成を説明する。   Next, the structure with which the mobile station 14 is provided is demonstrated based on FIG.

アンテナ40−1,40−2は、基地局12から無線信号を受信し、受信された無線信号を無線通信部42に出力する。また、アンテナ40−1,40−2は、無線通信部42から供給される無線信号を基地局12に対して送信する。   The antennas 40-1 and 40-2 receive a radio signal from the base station 12 and output the received radio signal to the radio communication unit 42. Further, the antennas 40-1 and 40-2 transmit the radio signal supplied from the radio communication unit 42 to the base station 12.

無線通信部42は、低雑音増幅器、電力増幅器、周波数変換器、帯域通過フィルタ、A/D変換器、およびD/A変換器を含んで構成される。無線通信部42は、アンテナ40−1,40−2から入力される無線信号を低雑音増幅器で増幅した後、中間周波数信号にダウンコンバートし、さらにディジタル信号に変換してから、1次復調部44に出力する。また、無線通信部42は、1次変調部54から入力されるディジタル信号をアナログ信号に変換した後、無線信号にアップコンバートし、電力増幅器で送信出力レベルまで増幅してから、アンテナ40−1,40−2に供給する。   The wireless communication unit 42 includes a low noise amplifier, a power amplifier, a frequency converter, a band pass filter, an A / D converter, and a D / A converter. The radio communication unit 42 amplifies the radio signals input from the antennas 40-1 and 40-2 with a low noise amplifier, then down-converts the radio signals into intermediate frequency signals, converts them to digital signals, and then converts them to a primary demodulation unit. 44. The radio communication unit 42 converts the digital signal input from the primary modulation unit 54 into an analog signal, up-converts the signal to a radio signal, amplifies it to a transmission output level with a power amplifier, and then transmits the antenna 40-1. , 40-2.

1次復調部44は、FFT部および直並列変換器を含んで構成される。1次復調部44は、無線通信部42から入力されるディジタル信号に、GIの除去、直並列変換、離散フーリエ変換などを施し、得られた複素シンボルをサブチャネルごとに連結した後、サブチャネルごとに連結された複素シンボル列をチャネル演算部46に出力する。   The primary demodulator 44 includes an FFT unit and a serial / parallel converter. The primary demodulator 44 performs GI removal, serial parallel conversion, discrete Fourier transform, and the like on the digital signal input from the wireless communication unit 42 and concatenates the obtained complex symbols for each subchannel. The complex symbol sequence concatenated every time is output to the channel calculation unit 46.

チャネル演算部46は、1次復調部44から入力される複素シンボル列に基づいて、基地局12と移動局14との間に介在する無線伝搬路(基地局12が移動局14に割り当てた各PRU)の特性を推定する。本実施形態では、基地局12が既知の制御シンボル(パイロットシンボル)を含むデータストリームを移動局14に割り当てたPRUのそれぞれを介して送信するものとする。こうすれば、チャネル演算部46は、アンテナ40−1,40−2で受信された合成データストリームと、既知の制御シンボルと、に基づいて、基地局12と移動局14との間に介在する無線伝搬路の特性を推定することができる。   Based on the complex symbol sequence input from the primary demodulation unit 44, the channel calculation unit 46 is configured to provide a radio propagation path (a base station 12 assigned to the mobile station 14) between the base station 12 and the mobile station 14. PRU) characteristics are estimated. In the present embodiment, it is assumed that the base station 12 transmits a data stream including a known control symbol (pilot symbol) via each PRU assigned to the mobile station 14. In this way, the channel calculation unit 46 is interposed between the base station 12 and the mobile station 14 based on the combined data stream received by the antennas 40-1 and 40-2 and the known control symbol. The characteristics of the radio propagation path can be estimated.

たとえば、基地局12のアンテナ20−1,20−1から送信される無線信号をそれぞれX1(t),X2(t)とし、移動局14のアンテナ40−1,40−2で受信される無線信号をそれぞれY1(t),Y2(t)とすると、基地局12と移動局14との間に介在する無線伝搬路の特性を示す伝搬路行列H(各要素の左側の添え字は移動局14のアンテナ40を示し、右側の添え字は基地局のアンテナ20を示す)は、次式(3)で表される。   For example, the radio signals transmitted from the antennas 20-1 and 20-1 of the base station 12 are X1 (t) and X2 (t), respectively, and the radio signals received by the antennas 40-1 and 40-2 of the mobile station 14 are obtained. If the signals are Y1 (t) and Y2 (t), respectively, a propagation path matrix H indicating the characteristics of the wireless propagation path interposed between the base station 12 and the mobile station 14 (the subscript on the left side of each element is the mobile station) 14 antennas 40, and the subscript on the right side indicates the antenna 20 of the base station) is expressed by the following equation (3).

Figure 2014220823
Figure 2014220823

なお、伝搬路行列Hを精度よく求めるためには、各PRUにできるだけ満遍なく既知の制御シンボルが配置されるようにデータストリームを生成することが望ましい。図9は、1タイムスロットが21シンボル分の時間幅(カードタイムを含む)からなり、1サブチャネルが24サブキャリア(ガードバンドを含む)からなる場合の、PRUの詳細構造の一例を示す図である。たとえば、図9に示すように、制御シンボルが主にアンテナ40−1で受信されるデータストリーム1および主にアンテナ40−2で受信されるデータストリーム2のそれぞれに広範に含まれるよう、複数の制御シンボルを移動局14宛てのデータシンボルの間に分散配置してもよい。   In order to obtain the propagation path matrix H with high accuracy, it is desirable to generate a data stream so that known control symbols are arranged as uniformly as possible in each PRU. FIG. 9 is a diagram showing an example of a detailed structure of a PRU when one time slot has a time width of 21 symbols (including card time) and one subchannel includes 24 subcarriers (including guard bands). It is. For example, as shown in FIG. 9, a plurality of control symbols may be included in each of data stream 1 mainly received by antenna 40-1 and data stream 2 mainly received by antenna 40-2. Control symbols may be distributed between data symbols addressed to the mobile station 14.

MIMOデコード部48は、アンテナ40−1,40−2で受信された合成データストリームに対して基地局12で施されるMIMOプリコーディングに対応するMIMOデコードを施すことにより、移動局14宛ての送信データを受信データとして取得する。MIMOデコード部48は、その受信データを2次復調部50に出力する。   The MIMO decoding unit 48 performs transmission to the mobile station 14 by performing MIMO decoding corresponding to MIMO precoding performed by the base station 12 on the combined data stream received by the antennas 40-1 and 40-2. Acquire data as received data. MIMO decoding section 48 outputs the received data to secondary demodulation section 50.

たとえば、基地局12でSTBC方式のMIMOプリコーディングが施される場合、アンテナ40−1,40−2でそれぞれ受信される無線信号Y1(t),Y2(t)と、移動局14宛ての送信データS1(t),S2(t)と、の間には、式(1)および式(3)から導かれる次式(4)の関係が成立する。このため、MIMOデコード部48は、式(4)にチャネル演算部46で求められる伝搬路行列Hを代入することにより、基地局12からの送信データを受信データとして取得することができる。   For example, when base station 12 performs STBC MIMO precoding, radio signals Y1 (t) and Y2 (t) received by antennas 40-1 and 40-2, respectively, and transmissions addressed to mobile station 14 Between the data S1 (t) and S2 (t), the relationship of the following equation (4) derived from the equations (1) and (3) is established. For this reason, the MIMO decoding unit 48 can acquire transmission data from the base station 12 as reception data by substituting the channel matrix H obtained by the channel calculation unit 46 into Equation (4).

Figure 2014220823
Figure 2014220823

一方、基地局12でSM方式のMIMOプリコーディングが施される場合、アンテナ40−1,40−2でそれぞれ受信される無線信号Y1(t),Y2(t)と、移動局14宛ての送信データS1(t),S2(t)と、の間には、式(2)および式(3)から導かれる次式(5)の関係が成立する(ここではZF(Zero Forcing)アルゴリズムを適用)。このため、MIMOデコード部48は、式(5)にチャネル演算部46で求められる伝搬路行列Hを代入することにより、基地局12からの送信データを受信データとして取得することができる。   On the other hand, when SM-based MIMO precoding is performed in the base station 12, radio signals Y1 (t) and Y2 (t) received by the antennas 40-1 and 40-2, respectively, and transmission to the mobile station 14 The relationship of the following equation (5) derived from the equations (2) and (3) is established between the data S1 (t) and S2 (t) (here, a ZF (Zero Forcing) algorithm is applied) ). For this reason, the MIMO decoding unit 48 can acquire transmission data from the base station 12 as reception data by substituting the propagation path matrix H obtained by the channel calculation unit 46 into Equation (5).

Figure 2014220823
Figure 2014220823

2次復調部50は、MIMOデコード部48から入力される受信データに対して、ソフトビット処理、デインターリーブ、デパンクチャ、FEC、CRCなどの復調処理を施し、復調された受信データを図示しない上位レイヤ(MACレイヤ)に出力する。   The secondary demodulator 50 performs demodulation processing such as soft bit processing, deinterleave, depuncture, FEC, CRC, etc. on the received data input from the MIMO decoder 48, and the demodulated received data is not shown in an upper layer. To (MAC layer).

2次変調部52は、上位レイヤ(MACレイヤ)から入力される基地局12宛ての送信データに対して、CRC符号の付加、スクランブル、畳み込み符号化、パンクチャ、インターリーブ、コンスタレーションマッピング、シンボルマッピングなどの変調処理を施し、変調された送信データ(複素シンボル列)を1次変調部54に出力する。   The secondary modulation unit 52 adds CRC code, scrambles, convolutional coding, puncture, interleave, constellation mapping, symbol mapping, etc. to transmission data addressed to the base station 12 input from the higher layer (MAC layer). The modulated transmission data (complex symbol sequence) is output to the primary modulation unit 54.

1次変調部54は、IFFT部および並直列変換器を含んで構成される。1次変調部54は、2次変調部52から入力される変調後の送信データに、逆離散フーリエ変換、並直列変換、GIの付加などを施し、得られたディジタル信号を無線通信部42に出力する。   The primary modulation unit 54 includes an IFFT unit and a parallel-serial converter. The primary modulation unit 54 performs inverse discrete Fourier transform, parallel-serial conversion, GI addition, etc. on the modulated transmission data input from the secondary modulation unit 52, and sends the obtained digital signal to the wireless communication unit 42. Output.

次に、基地局12および移動局14の動作を説明する。   Next, operations of the base station 12 and the mobile station 14 will be described.

図10は、無線通信システム10における無線通信方法の一例を示すシーケンス図である。ここでは、1スロットまたは複数スロットごとに行われる基地局12から移動局14へのデータ送信処理を中心に説明する。   FIG. 10 is a sequence diagram illustrating an example of a wireless communication method in the wireless communication system 10. Here, the data transmission processing from the base station 12 to the mobile station 14 performed for each slot or a plurality of slots will be mainly described.

図10に示すように、移動局14は、データシンボルとともに、互いに相関の低い既知の2種類の参照シンボル(ウェイト演算用)をアンテナ40−1,40−2から同一周波数かつ同一タイミングでそれぞれ送信する(S100)。一方、基地局12は、移動局14のアンテナ40−1,40−2からそれぞれ送信される2種類の参照シンボルをアンテナ20−1,20−2で受信する。   As shown in FIG. 10, the mobile station 14 transmits two kinds of known reference symbols (for weight calculation) having low correlation with the data symbols from the antennas 40-1 and 40-2 at the same frequency and the same timing, respectively. (S100). On the other hand, the base station 12 receives the two types of reference symbols transmitted from the antennas 40-1 and 40-2 of the mobile station 14 through the antennas 20-1 and 20-2.

次に、基地局12は、アンテナ20−1,20−2で受信された参照シンボルと、既知の2種類の参照シンボルと、に基づき、移動局14のアンテナ40−1,40−2のそれぞれについて、空間分割多重による、当該アンテナ40に指向する指向性パターンを形成するための送信ウェイトを算出する(S102)。   Next, the base station 12 determines each of the antennas 40-1 and 40-2 of the mobile station 14 based on the reference symbols received by the antennas 20-1 and 20-2 and two known types of reference symbols. , A transmission weight for forming a directivity pattern directed to the antenna 40 by space division multiplexing is calculated (S102).

次に、基地局12は、移動局14宛ての送信データに2次変調処理を施し(S104)、変調された送信データに対してMIMOプリコーディングを施すことにより、その送信データを移動局14のアンテナ40−1,40−2にそれぞれ対応する2つのデータストリームに変換する(S106)。このデータストリームには、データシンボルの他に、既知の制御シンボル(伝搬路特性推定用)が含まれる。その後、基地局12は、2つのデータストリームのそれぞれを当該データストリームに対応する移動局14のアンテナ40について算出された送信ウェイトで重み付けし、重み付けされた2つのデータストリームをアンテナ20ごとに合成することにより、アンテナ20−1,20−2にそれぞれ供給される2つの合成データストリームを生成する(S108)。   Next, the base station 12 performs secondary modulation processing on the transmission data addressed to the mobile station 14 (S104), and performs MIMO precoding on the modulated transmission data, thereby transmitting the transmission data to the mobile station 14 Conversion into two data streams respectively corresponding to the antennas 40-1 and 40-2 (S106). This data stream includes known control symbols (for propagation path characteristic estimation) in addition to data symbols. Thereafter, the base station 12 weights each of the two data streams with a transmission weight calculated for the antenna 40 of the mobile station 14 corresponding to the data stream, and combines the two weighted data streams for each antenna 20. Thus, two combined data streams respectively supplied to the antennas 20-1 and 20-2 are generated (S108).

そして、基地局12は、2つの合成データストリームに逆離散フーリエ変換などの1次変調処理を施し(S110)、制御シンボルおよびデータシンボルを含むそれら2つの合成データストリームをアンテナ20−1,20−2からそれぞれ送信する(S112)。一方、移動局14は、基地局12のアンテナ20−1,20−2からそれぞれ送信される2つの合成データストリームをアンテナ40−1,40−2で受信する。実際には、S108での重み付け合成処理によるビームフォーミング効果により、2つのデータストリームの一方が主にアンテナ40−1で受信され、他方が主にアンテナ40−2で受信されることになる。   Then, the base station 12 performs primary modulation processing such as inverse discrete Fourier transform on the two combined data streams (S110), and these two combined data streams including the control symbol and the data symbol are transmitted to the antennas 20-1, 20-. 2 from each (S112). On the other hand, the mobile station 14 receives the two combined data streams respectively transmitted from the antennas 20-1 and 20-2 of the base station 12 by the antennas 40-1 and 40-2. Actually, one of the two data streams is mainly received by the antenna 40-1 and the other is mainly received by the antenna 40-2 due to the beamforming effect by the weighted combining process in S108.

次に、移動局14は、アンテナ40−1,40−2で受信された合成データストリームに離散フーリエ変換などの1次復調処理を施す(S114)。また、移動局14は、アンテナ40−1,40−2で受信された合成データストリームと、既知の制御シンボルと、に基づいて、基地局12と移動局14との間に介在する無線伝搬路(基地局12が移動局14に割り当てた各PRU)の特性を推定する(S116)。その後、移動局14は、推定された無線伝搬路の特性に基づいて、アンテナ40−1,40−2で受信された合成データストリームに対してMIMOデコードを施すことにより、移動局14宛ての送信データを受信データとして取得する(S118)。そして、移動局14は、MIMOデコードが施された受信データに2次復調処理を施す(S120)。   Next, the mobile station 14 performs primary demodulation processing such as discrete Fourier transform on the combined data stream received by the antennas 40-1 and 40-2 (S114). Further, the mobile station 14 is configured to transmit a radio propagation path interposed between the base station 12 and the mobile station 14 based on the combined data stream received by the antennas 40-1 and 40-2 and a known control symbol. The characteristics of each PRU assigned to the mobile station 14 by the base station 12 are estimated (S116). Thereafter, the mobile station 14 performs MIMO decoding on the combined data stream received by the antennas 40-1 and 40-2 based on the estimated characteristics of the radio propagation path, thereby transmitting to the mobile station 14. Data is acquired as received data (S118). Then, the mobile station 14 performs secondary demodulation processing on the received data subjected to MIMO decoding (S120).

以上説明した無線通信システム10によれば、基地局12と移動局14との間に介在する無線伝搬路の変動が小さい場合に、基地局12が形成する指向性パターンによるビームフォーミング利得が得られやすくなる。このビームフォーミング利得は、送信が無指向性である従来のMIMO方式により得られるMIMO受信合成利得を上回る。一方、無線伝搬路の変動が大きい場合には、指向性パターンの乱れによりビームフォーミング利得が得られにくいが、代わりに従来のMIMO方式と同等のMIMO受信合成利得を得ることができる。このため、図4に示すように、特に基地局12と移動局14との間に介在する無線伝搬路の変動が小さい場合に、移動局14におけるMIMO受信特性を高めることができる。   According to the radio communication system 10 described above, when the fluctuation of the radio propagation path interposed between the base station 12 and the mobile station 14 is small, a beam forming gain based on the directivity pattern formed by the base station 12 can be obtained. It becomes easy. This beamforming gain exceeds the MIMO reception combining gain obtained by the conventional MIMO system in which transmission is omnidirectional. On the other hand, when the fluctuation of the radio propagation path is large, it is difficult to obtain the beam forming gain due to the disturbance of the directivity pattern, but instead, it is possible to obtain the MIMO reception combined gain equivalent to the conventional MIMO scheme. For this reason, as shown in FIG. 4, the MIMO reception characteristic in the mobile station 14 can be improved particularly when the fluctuation of the radio propagation path interposed between the base station 12 and the mobile station 14 is small.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。   The present invention is not limited to the above embodiment.

たとえば、上記実施形態では、基地局12を送信装置とし、移動局14をMIMO受信装置とする例を示したが、移動局14を送信装置とし、基地局12をMIMO受信装置としてもよい。また、基地局12のアンテナ本数および移動局14のアンテナ数の少なくとも一方を、3つ以上としてもよい。   For example, in the above embodiment, the base station 12 is a transmission device and the mobile station 14 is a MIMO reception device. However, the mobile station 14 may be a transmission device and the base station 12 may be a MIMO reception device. Further, at least one of the number of antennas of the base station 12 and the number of antennas of the mobile station 14 may be three or more.

また、送信装置側のアンテナ間隔を、MIMO受信装置側のアンテナ間隔より広くしてもよい。こうすれば、送信装置側のアンテナ相関がMIMO受信装置側のアンテナ相関より低くなるため、ビームフォーミング効果がより発揮されやすくなり、MIMO受信特性をさらに高めることができる。   Further, the antenna interval on the transmission device side may be wider than the antenna interval on the MIMO reception device side. By so doing, the antenna correlation on the transmitting device side becomes lower than the antenna correlation on the MIMO receiving device side, so that the beamforming effect is more easily exhibited and the MIMO reception characteristics can be further improved.

また、本発明は、STBC−MIMO方式やSM−MIMO方式に限らず、送信データにMIMOプリコーディングを施すMIMO方式を採用する無線通信システム全般に適用可能である。   Further, the present invention is not limited to the STBC-MIMO scheme and the SM-MIMO scheme, and can be applied to all wireless communication systems that employ a MIMO scheme that performs MIMO precoding on transmission data.

10 無線通信システム、12 基地局、14 移動局、20,40 アンテナ、22,42 無線通信部、24,44 1次復調部、26 ウェイト演算部、28,50 2次復調部、30,52 2次変調部、32 MIMOプリコーディング部、34 重み付け合成部、36,54 1次変調部、46 チャネル演算部、48 MIMOデコード部
10 wireless communication system, 12 base station, 14 mobile station, 20, 40 antenna, 22, 42 wireless communication unit, 24, 44 primary demodulation unit, 26 weight calculation unit, 28, 50 secondary demodulation unit, 30, 52 2 Next modulation unit, 32 MIMO precoding unit, 34 Weighting synthesis unit, 36, 54 Primary modulation unit, 46 channel calculation unit, 48 MIMO decoding unit

Claims (3)

複数の送信アンテナと、
受信装置の複数の受信アンテナのそれぞれについて、当該受信アンテナに指向する指向性パターンを前記複数の送信アンテナにより形成するための送信ウェイトを算出するウェイト算出手段と、
前記複数の受信アンテナによって同一周波数かつ同一タイミングで送信された互いに相関の低い既知の複数の参照シンボルを前記複数の送信アンテナで受信する受信手段とを備え、
前記ウェイト算出手段は、前記複数の送信アンテナで受信された参照シンボルに基づき、前記複数の受信アンテナのそれぞれについて、当該受信アンテナに主ビームを向けるとともに当該受信アンテナ以外の受信アンテナにヌルを向ける指向性パターンを形成するための送信ウェイトを算出する送信装置。
Multiple transmit antennas,
For each of a plurality of receiving antennas of the receiving device, weight calculating means for calculating a transmission weight for forming a directivity pattern directed to the receiving antenna by the plurality of transmitting antennas;
Receiving means for receiving a plurality of known reference symbols having low correlation with each other transmitted by the plurality of receiving antennas at the same frequency and at the same timing;
The weight calculating means directs a main beam to the receiving antenna and a null to a receiving antenna other than the receiving antenna for each of the plurality of receiving antennas based on reference symbols received by the plurality of transmitting antennas. A transmission device for calculating a transmission weight for forming a sex pattern.
前記算出された送信ウェイトで前記受信アンテナに対応するデータストリームを重み付けし、該重み付けされたデータストリームを送信アンテナごとに合成して前記複数の送信アンテナからそれぞれ送信する送信手段を備えた請求項1に記載の送信装置。   2. A transmission means for weighting a data stream corresponding to the reception antenna with the calculated transmission weight, combining the weighted data stream for each transmission antenna, and transmitting the data stream from each of the plurality of transmission antennas. The transmitting device according to 1. 複数の送信アンテナと、
受信装置の複数の受信アンテナのそれぞれについて、当該受信アンテナに指向する指向性パターンを前記複数の送信アンテナにより形成するための送信ウェイトを算出するウェイト算出手段と、
前記複数の受信アンテナによって同一周波数かつ同一タイミングで送信された互いに相関の低い既知の複数の参照シンボルを前記複数の送信アンテナで受信する手段と
を備えた送信装置の無線通信方法において、
前記複数の送信アンテナで受信された参照シンボルに基づき、前記複数の受信アンテナのそれぞれについて、当該受信アンテナに主ビームを向けるステップと、
当該受信アンテナ以外の受信アンテナにヌルを向ける指向性パターンを形成するための送信ウェイトを算出するステップと、を有する無線通信方法。
Multiple transmit antennas,
For each of a plurality of receiving antennas of the receiving device, weight calculating means for calculating a transmission weight for forming a directivity pattern directed to the receiving antenna by the plurality of transmitting antennas;
In the wireless communication method of the transmission device, comprising: means for receiving a plurality of known reference symbols having low correlation with each other transmitted by the plurality of reception antennas at the same frequency and at the same timing;
Directing a main beam to the receiving antenna for each of the receiving antennas based on reference symbols received by the transmitting antennas;
Calculating a transmission weight for forming a directivity pattern in which nulls are directed to reception antennas other than the reception antenna.
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