JP2015023555A - Communication device, communication system and communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信装置、通信システム、及び通信方法に関する。 The present invention relates to a communication device, a communication system, and a communication method.
従来より、無線通信において高速伝送を実現するための様々な方法が提案されており、中でも高い周波数利用効率を実現可能とされるMIMO(Multiple−Input and Multiple−Output)方式が注目されている。MIMOは、複数のアンテナを用いて、複数のデータを同一周波数により同時に送受信する空間多重伝送技術である。同時に複数のデータを送信可能なことから、理論上はアンテナの数に比例して通信速度を高速化させることが可能といわれている。また、同一周波数によりデータを伝送可能なことから、多重化のために広い周波数帯域を確保する必要がなく、周波数の利用効率にも優れている。 Conventionally, various methods for realizing high-speed transmission in wireless communication have been proposed, and in particular, a MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output) scheme capable of realizing high frequency utilization efficiency has attracted attention. MIMO is a spatial multiplexing transmission technology that uses a plurality of antennas to simultaneously transmit and receive a plurality of data at the same frequency. Since a plurality of data can be transmitted simultaneously, it is theoretically said that the communication speed can be increased in proportion to the number of antennas. Further, since data can be transmitted at the same frequency, it is not necessary to secure a wide frequency band for multiplexing, and the frequency utilization efficiency is excellent.
また、MIMOを応用した通信方式の一例として、IEEE801.11nのような無線LAN(Local Area Network)において導入されている、MIMO−OFDM(Multiple−Input and Multiple−Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing)が挙げられる。 In addition, as an example of a communication method applying MIMO, MIMO-OFDM (Multiple-Input and Multiple-Frequency Frequency Division) is introduced in wireless LAN (Local Area Network) such as IEEE 801.11n. .
一方で、MIMO方式による伝送では、送信側の構成と受信側の構成(例えば、アクセスポイントと当該アクセスポイントに接続する通信端末)とで使用されるアンテナ条件や、周囲の伝搬環境により伝送特性が大きな影響を受けることが知られている。 On the other hand, in MIMO transmission, transmission characteristics vary depending on antenna conditions used in the configuration on the transmission side and the configuration on the reception side (for example, an access point and a communication terminal connected to the access point) and the surrounding propagation environment. It is known to be greatly affected.
そのため、例えば、MIMO−OFDM方式による伝送では、ロングプリアンブルと呼ばれる、送信側の構成と受信側の構成との間で互いに既知の信号を送受信することで、伝搬チャネル(以降では、単に「チャネル」と呼ぶ場合がある)の変動を推定している。 For this reason, for example, in transmission using the MIMO-OFDM scheme, a known channel, called a long preamble, is transmitted and received between the transmitting side configuration and the receiving side configuration, thereby transmitting a propagation channel (hereinafter simply referred to as “channel”). Is sometimes estimated).
例えば、非特許文献1には、ロングプリアンブルを用いてチャネルの変動を推定する技術の一例が開示されている。非特許文献1に示す例では、送信タイミングの異なる複数のロングプリアンブルに基づきチャネル推定を行っている。即ち、チャネルの変動を推定するためには、一のロングプリアンブルを受信してから、少なくとも次のロングプリアンブルを受信するまで待つ必要がある。
For example, Non-Patent
しかしながら、ロングプリアンブルは、通信効率確保のために送信フレームの先頭に位置する区間(以降では、「プリアンブル部」と呼ぶ場合がある)にのみ含まれ、データを送信するための区間(以降では、「データ部」と呼ぶ場合がある)には含まれない。そのため、データ部の送信期間中はロングプリアンブルを受信することは困難であり、データ部の送信期間が長くなると、急激なチャネルの変動を推定することが困難となる場合がある。 However, the long preamble is included only in a section (hereinafter, sometimes referred to as a “preamble part”) located at the beginning of a transmission frame in order to ensure communication efficiency, and a section for transmitting data (hereinafter, (Sometimes referred to as “data part”). For this reason, it is difficult to receive a long preamble during the transmission period of the data part, and it may be difficult to estimate abrupt channel fluctuation as the transmission period of the data part becomes longer.
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、急激なチャネルの変動を推定することが可能な、新規かつ改良された通信装置、通信システム、及び通信方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a new and improved communication apparatus, communication system, and the like that can estimate abrupt channel fluctuations. And providing a communication method.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、プリアンブル部とデータ部とを含むフレームを構成する各シンボルが複数のサブキャリアにより送信された通信信号を処理する通信装置であって、前記データ部を送信するための複数のサブキャリアは、既知の信号を送信するための少なくとも1以上のパイロットサブキャリアを含み、互いに異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づきチャネルを推定するチャネル推定部と、前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間における相関関係に基づき、チャネル変動を推定するチャネル変動推定部と、を備えることを特徴とする通信装置が提供される。 In order to solve the above-described problem, according to an aspect of the present invention, there is provided a communication apparatus that processes a communication signal in which each symbol constituting a frame including a preamble part and a data part is transmitted by a plurality of subcarriers. The plurality of subcarriers for transmitting the data part include at least one or more pilot subcarriers for transmitting a known signal, and channels based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings A channel estimation unit for estimating channel variation based on a correlation between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings. A communication device is provided.
前記複数のサブキャリアは、複数の前記パイロットサブキャリアを含み、前記チャネル推定部は、複数の前記パイロットサブキャリアごとに、当該パイロットサブキャリアそれぞれに対応する前記既知の信号に基づき前記チャネルを推定し、前記チャネル変動推定部は、複数の前記パイロットサブキャリアごとに、前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間の前記相関関係に基づき、前記チャネル変動を推定してもよい。 The plurality of subcarriers includes a plurality of pilot subcarriers, and the channel estimation unit estimates the channel based on the known signals corresponding to the pilot subcarriers for each of the plurality of pilot subcarriers. The channel fluctuation estimation unit, for each of the plurality of pilot subcarriers, based on the correlation between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings, May be estimated.
前記通信信号は、複数の送信アンテナから送信されて、複数の受信アンテナそれぞれで受信され、前記チャネル推定部は、前記複数の送信アンテナと、前記複数の受信アンテナとの間で構成される複数の伝搬路ごとに前記チャネルを推定し、前記チャネル変動推定部は、複数の前記伝搬路それぞれを介して、前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間の前記相関関係に基づき、前記チャネル変動を推定してもよい。 The communication signal is transmitted from a plurality of transmission antennas and received by each of a plurality of reception antennas, and the channel estimation unit includes a plurality of transmission antennas configured between the plurality of transmission antennas and the plurality of reception antennas. The channel is estimated for each propagation path, and the channel fluctuation estimation unit estimates the channel between the channels estimated based on the plurality of known signals transmitted at the different timings through the plurality of propagation paths. The channel fluctuation may be estimated based on the correlation.
前記異なるタイミングは、連続するタイミングであってもよい。 The different timings may be successive timings.
受信された前記通信信号を復調する受信処理部を備えてもよい。 A reception processing unit that demodulates the received communication signal may be provided.
前記通信信号を受信する受信アンテナを備え、前記受信処理部は、前記受信アンテナで受信された前記通信信号を復調してもよい。 A reception antenna that receives the communication signal may be provided, and the reception processing unit may demodulate the communication signal received by the reception antenna.
前記通信信号を送信アンテナに送信させる送信処理部を備えてもよい。 You may provide the transmission process part which transmits the said communication signal to a transmission antenna.
前記送信アンテナを備えてもよい。 The transmission antenna may be provided.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、プリアンブル部とデータ部とを含むフレームを構成する各シンボルを複数のサブキャリアにより通信信号として送信する送信装置と、前記通信信号を受信する受信装置とを備え、前記データ部を送信するための複数のサブキャリアは、既知の信号を送信するための少なくとも1以上のパイロットサブキャリアを含み、前記受信装置は、互いに異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づきチャネルを推定するチャネル推定部と、前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間における相関関係に基づき、チャネル変動を推定するチャネル変動推定部と、を備えることを特徴とする通信システムが提供される。 In order to solve the above-described problem, according to another aspect of the present invention, a transmitter that transmits each symbol constituting a frame including a preamble part and a data part as a communication signal using a plurality of subcarriers, A plurality of subcarriers for transmitting the data portion include at least one pilot subcarrier for transmitting a known signal, and the receiving apparatuses are different from each other. A channel estimator for estimating a channel based on each of the plurality of known signals transmitted at timing; and a correlation between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings. And a channel fluctuation estimation unit that estimates channel fluctuation based on the communication system. It is subjected.
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、プリアンブル部とデータ部とを含むフレームを構成する各シンボルが複数のサブキャリアで送信された通信信号を処理する通信方法であって、前記データ部を送信するための複数のサブキャリアは、既知の信号を送信するための少なくとも1以上のパイロットサブキャリアを含み、互いに異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づきチャネルを推定するステップと、前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間における相関関係に基づき、チャネル変動を推定するステップと、を備えることを特徴とする通信方法が提供される。 In order to solve the above problem, according to another aspect of the present invention, a communication method for processing a communication signal in which each symbol constituting a frame including a preamble part and a data part is transmitted by a plurality of subcarriers. The plurality of subcarriers for transmitting the data portion includes at least one pilot subcarrier for transmitting a known signal, and each of the plurality of known signals transmitted at different timings. And estimating a channel fluctuation based on a correlation between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings. A featured communication method is provided.
以上説明したように本発明によれば、急激なチャネルの変動を推定することが可能な通信装置、通信システム、及び通信方法が提供される。 As described above, according to the present invention, there are provided a communication device, a communication system, and a communication method capable of estimating a rapid channel fluctuation.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.
<1.実施形態>
[概要]
まず、チャネル推定の概要と本実施形態に係る通信システム1の課題について整理し、次いで、本実施形態に係る通信システム1の概要について説明する。
<1. Embodiment>
[Overview]
First, the outline of channel estimation and the problems of the
まず、MIMO方式による伝送における、チャネルの推定方法について、MIMO−OFDM方式の場合を例に説明する。なお、OFDM方式(直交周波数分割多重方式)は、各サブキャリアがシンボル区間内で相互に直交するように各サブキャリアの周波数を設定したマルチキャリア伝送方式である。例えば、MIMO−OFDM方式において、j番目の送信アンテナと、i番目の受信アンテナとの間のチャネルhijは、以下に示す(式1)により推定される。 First, a channel estimation method in transmission based on the MIMO scheme will be described taking the case of the MIMO-OFDM scheme as an example. Note that the OFDM scheme (orthogonal frequency division multiplexing) is a multicarrier transmission scheme in which the frequency of each subcarrier is set so that the subcarriers are orthogonal to each other within a symbol interval. For example, in the MIMO-OFDM scheme, the channel h ij between the j-th transmission antenna and the i-th reception antenna is estimated by (Equation 1) shown below.
(式1)において、sj(k)は、j番目の送信アンテナからk番目のサブキャリアにより送信された送信信号を示している。また、rij(k)は、j番目の送信アンテナからk番目のサブキャリアにより送信され、i番目の受信アンテナで受信された受信信号を示している。 In (Expression 1), s j (k) represents a transmission signal transmitted from the jth transmission antenna by the kth subcarrier. R ij (k) indicates a received signal transmitted from the j-th transmission antenna by the k-th subcarrier and received by the i-th reception antenna.
一般的には、受信側の構成において送信信号sj(k)を導出することは困難であるが、例えば、送信側の構成と受信側の構成との間で互いに既知の信号を送受信することで、受信側の構成において、当該既知の信号に基づきチャネルhijを推定することが可能である。 In general, it is difficult to derive the transmission signal s j (k) in the configuration on the reception side. For example, known signals are transmitted and received between the configuration on the transmission side and the configuration on the reception side. Thus, in the configuration on the receiving side, the channel h ij can be estimated based on the known signal.
ここで、従来の方式に基づくチャネル推定の概要について説明する。まず、図1を参照しながら、OFDM方式で使用されるフレームの概略的な構成について説明する。図1は、OFDM方式で使用されるフレームの概略的な構成を示した図であり、フレームを送信するための複数のサブキャリアのうち、サブキャリアc1及びc2に着目した場合を示している。 Here, an outline of channel estimation based on the conventional scheme will be described. First, a schematic configuration of a frame used in the OFDM scheme will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a frame used in the OFDM scheme, and shows a case where attention is paid to subcarriers c1 and c2 among a plurality of subcarriers for transmitting a frame.
図1において、参照符号d102は、1つのショートプリアンブル(SP:Short Preamble)信号を送信する区間を示している。また、参照符号d104は、h個のロングプリアンブル(LP:Long Preamble)信号を送信するための区間を示している(hは2以上の整数)。なお、参照符号d102及びd104で示された、ショートプリアンブル及びロングプリアンブルを含む区間がプリアンブル信号の区間、即ち、プリアンブル部に相当する。 In FIG. 1, reference numeral d102 indicates a section in which one short preamble (SP) signal is transmitted. Reference numeral d104 indicates a section for transmitting h long preamble (LP) signals (h is an integer of 2 or more). Note that a section including the short preamble and the long preamble indicated by reference numerals d102 and d104 corresponds to a preamble signal section, that is, a preamble portion.
なお、ロングプリアンブル信号は、システムにおいて既知の符号パターンである。ロングプリアンブル信号は、例えば、M系列(Mは送信アンテナの本数)やHadamard系列等の直行符号で構成されてもよく、従って、その長さは直交符号の長さにより決定される(例えば、OFDM信号数シンボル程度)。ロングプリアンブル信号は、h回繰り返して送信される。なお、hの値は、適用される通信システムにおけるアンテナ制御パターンの数等によって適宜設定される。なお、図1に示す例は、2個のロングプリアンブル信号を送信する場合(h=2の場合)を示している。 The long preamble signal is a code pattern known in the system. The long preamble signal may be composed of, for example, an orthogonal code such as an M sequence (M is the number of transmission antennas) or a Hadamard sequence, and the length thereof is determined by the length of the orthogonal code (for example, OFDM) Number of signal symbols). The long preamble signal is repeatedly transmitted h times. Note that the value of h is appropriately set depending on the number of antenna control patterns in the applied communication system. Note that the example shown in FIG. 1 shows a case where two long preamble signals are transmitted (when h = 2).
また、参照符号d110は、データを送信する区間、即ち、データ部を示している。データ部d110のデータ長は可変となり、図1に示す例では、データ部d110が、U個のシンボルを含む場合の例を示している。 Reference numeral d110 indicates a section for transmitting data, that is, a data portion. The data length of the data part d110 becomes variable, and the example shown in FIG. 1 shows an example in which the data part d110 includes U symbols.
前述の通り、チャネルの推定は、送信側の構成と受信側の構成との間で互いに既知の信号を使用して行われており、従来の方式では、チャネルの推定に用いる既知の信号としてロングプリアンブルを使用している。 As described above, channel estimation is performed using a known signal between the configuration on the transmission side and the configuration on the reception side. In the conventional method, a long signal is used as a known signal used for channel estimation. The preamble is used.
しかしながら、ロングプリアンブルは、通信効率確保のために送信フレームの先頭に位置する区間(例えば、プリアンブル部)にのみ含まれ、図1に示すように、データを送信するためのデータ部には含まれない。即ち、データ部の送信期間中には、受信側の構成は、ロングプリアンブルを受信することは困難である。そのため、データ部の送信期間中に急激なチャネルの変動が発生したとしても、受信側の構成は、当該チャネルの変動を推定することが困難である。 However, the long preamble is included only in the section (for example, the preamble portion) located at the beginning of the transmission frame to ensure communication efficiency, and is included in the data portion for transmitting data as shown in FIG. Absent. That is, during the transmission period of the data part, it is difficult for the receiving side configuration to receive the long preamble. Therefore, even if a sudden channel change occurs during the transmission period of the data part, it is difficult for the receiving side configuration to estimate the channel change.
そこで、本実施形態に係る通信システム1は、データ部の送信期間においても、急激なチャネルの変動の推定を可能とすることを目的とする。具体的には、本実施形態に係る通信システム1は、データ部に含まれる既知の信号に基づき、チャネルの変動を推定する。そこで、以降では、図2を参照しながら、OFDM方式において代表的に使用されるIEEE802.11aで定義されるフレーム構成を適用した場合を例に、本実施形態に係る通信システム1の概要について説明する。図2は、本実施形態に係る通信システム1で使用する通信信号のフレーム構成の一例であり、IEEE802.11aで定義されるフレームd10の一例を示している。
Therefore, the
図2に示すように、フレームd10は、ショートプリアンブルd102と、ロングプリアンブルd104と、信号フィールドd112と、データ部d114とを含む。 As shown in FIG. 2, the frame d10 includes a short preamble d102, a long preamble d104, a signal field d112, and a data part d114.
ショートプリアンブルd102は、12波のサブキャリアc10それぞれに割り当てられた10個のショート・トレーニング・シンボルを含む。図2に示す例では、ショート・トレーニング・シンボルのデータ長は800nsであり、ショートプリアンブルd102のデータ長は8μsとなる。 Short preamble d102 includes 10 short training symbols assigned to each of 12-wave subcarriers c10. In the example shown in FIG. 2, the data length of the short training symbol is 800 ns, and the data length of the short preamble d102 is 8 μs.
ロングプリアンブルd104は、52波のサブキャリアそれぞれに割り当てられた2個のロング・トレーニング・シンボルを含む。図2に示す例では、ロング・トレーニング・シンボルのデータ長は4μsであり、ロングプリアンブルd104のデータ長は8μsとなる。 The long preamble d104 includes two long training symbols assigned to 52 subcarriers. In the example shown in FIG. 2, the data length of the long training symbol is 4 μs, and the data length of the long preamble d104 is 8 μs.
信号フィールドd112は、52波のサブキャリアそれぞれに割り当てられた1個のOFDMシンボルを含む。信号フィールドは、パケットの長さや遅延のように、受信側の構成が、受信したデータを復号するための情報の送信に用いられる。なお、図2に示す例では、1OFDMシンボルのデータ長は4μsであり、信号フィールドd112のデータ長も4μsとなる。 Signal field d112 includes one OFDM symbol assigned to each of the 52 subcarriers. The signal field is used for transmission of information for decoding received data, such as the length and delay of a packet, by the configuration on the receiving side. In the example shown in FIG. 2, the data length of one OFDM symbol is 4 μs, and the data length of the signal field d112 is 4 μs.
信号フィールドd112以降の領域は、データ部d114に相当する。データ部d114は、52波のサブキャリアからなり、当該52波のサブキャリアのうち、参照符号c12a〜c12dで示される4波のサブキャリアは既知の信号(以降では、「パイロット信号」と呼ぶ)の送信に用いられる。なお、以降では、パイロット信号の送信に用いられる4波のサブキャリアc12a〜c12dそれぞれを「パイロットサブキャリア」と呼ぶ場合がある。パイロットサブキャリアc12a〜c12dは、同期補足用に挿入されている。なお、パイロットサブキャリアc12a〜c12dのそれぞれを特に区別しない場合には、「パイロットサブキャリアc12」と記載する場合がある。 The area after the signal field d112 corresponds to the data part d114. The data part d114 includes 52 subcarriers, and among the 52 subcarriers, the four subcarriers indicated by reference symbols c12a to c12d are known signals (hereinafter referred to as “pilot signals”). Used to send Hereinafter, each of the four subcarriers c12a to c12d used for transmitting the pilot signal may be referred to as a “pilot subcarrier”. Pilot subcarriers c12a to c12d are inserted for synchronization supplementation. In addition, when each of the pilot subcarriers c12a to c12d is not particularly distinguished, it may be described as “pilot subcarrier c12”.
本実施形態に係る通信システム1は、データ部d114を送信するための複数のサブキャリア中のパイロットサブキャリアc12a〜c12dを利用することで、チャネルの変動を推定する。これにより、本実施形態に係る通信システム1は、データ部d114の送信期間中においても、急激なチャネル変動の推定を可能とする。以降では、本実施形態に係る通信システム1の詳細について説明する。
The
[構成]
まず、図3を参照して、本実施形態に係る通信システム1の構成について説明する。図3は、本発明の実施形態に係る通信システム1の構成の一例を示したブロック図であり、MIMO方式の無線通信システムの一例を示している。なお、本実施形態においては、通信システム1が、IEEE802.11nに代表される直交周波数分割多重方式(MIMO−OFDM方式)のシステムであることを想定して説明する。
[Constitution]
First, the configuration of the
図3に示すように、本実施形態に係る通信システム1は、送信装置50と、複数の送信アンテナTx1及びTx2と、複数の受信アンテナRx1及びRx2と、受信装置10とを含む。なお、図3に示す例では、送信装置50に接続された送信アンテナTx1及びTx2と、受信装置10に接続された受信アンテナRx1及びRx2との間で、伝搬路h11、h12、h21、及びh22を形成する2×2MIMOの例を示している。ただし、図3に示す例はあくまで一例であり、本実施形態に係る通信システム1の構成を2×2MIMOに限定するものではなく、送信アンテナ及び受信アンテナの本数は特に限定されない。また、本実施形態に係る受信装置10は、受信処理部102と、チャネル推定部104と、チャネル変動推定部106とを含む。
As illustrated in FIG. 3, the
送信装置50は、m本(m≧2)の送信アンテナからm系統の信号を送信する装置である。例えば、図3に示す例では、送信アンテナの数は2本であるため、送信装置50は、2系統(m=2)の信号を送信することになる。
The
送信装置50は、外部から入力される送信データから無線により送信するために適した所定のフレームフォーマットのデータフレーム(データ部)を生成し、生成された各フレームの先頭にプリアンブル部を付加する。なお、送信装置50は、データフレームの周波数方向における所定の位置にパイロット信号を配置する。このパイロット信号が、パイロットサブキャリアc12により送信されることとなる。
The
送信装置50は、プリアンブル信号が付加された2系統の信号を変調し、所定の無線周波数帯の信号に周波数変換した後、所定のレベルに増幅して出力する。このようにして出力された2系統の出力信号は、各々送信アンテナTx1及びTx2によってRF(Radio Frequency)信号として送信される。
The transmitting
受信装置10は、n本(n≧2)の受信アンテナを用いて、送信装置50により送信されたm系統の信号を受信する。即ち、送信装置50と受信装置10との間にはn×mの伝送路が存在する。ここで、i番目の送信アンテナから送信されj番目の受信アンテナで受信される場合の伝達関数をhjiとすると、これを第(j,i)成分とするn行m列の行列がチャネル行列である。以下、チャネル行列をHと表記する。
The receiving
例えば、図3に示す例では、受信アンテナの数は2本であるため、受信装置10は、送信装置50から送信された2系統(m=2)の信号を、2本(n=2)の受信アンテナRx1及びRx2で受信することとなる。この場合には、送信装置50と受信装置10との間には2×2の伝送路、即ち、伝搬路h11、h12、h21、及びh22が存在することとなる。
For example, in the example illustrated in FIG. 3, the number of reception antennas is two. Therefore, the
受信処理部102は、n本の受信アンテナそれぞれで受信されたm系統のRF信号をそれぞれ取得する。受信処理部102は、取得したRF信号それぞれを受信系統ごとに所定帯域でフィルタリングし、増幅及び周波数変換等を行ってベースバンド信号に変換する。
The
受信処理部102は、変換したベースバンド信号から、パイロットサブキャリアc12a〜c12dを抽出し、抽出したパイロットサブキャリアc12a〜c12dそれぞれをデジタル信号に変換する。このようにして、受信処理部102は、受信系統ごとに抽出されたパイロットサブキャリアc12a〜c12dそれぞれからパイロット信号を復調する。
The
例えば、図3に示す例の場合には、受信処理部102は、2本の受信アンテナRx1及びRx2のそれぞれで受信された2系統のRF信号を、受信アンテナRx1及びRx2のそれぞれに対応するベースバンド信号に変換する。そして、受信処理部102は、受信アンテナRx1及びRx2のそれぞれに対応するベースバンド信号から、パイロットサブキャリアc12a〜c12dを抽出する。受信処理部102は、受信アンテナRx1及びRx2それぞれに対応して抽出されたパイロットサブキャリアc12a〜c12dそれぞれからパイロット信号を復調する。
For example, in the example shown in FIG. 3, the
受信処理部102は、受信系統ごとのベースバンド信号から抽出されたパイロットサブキャリアc12ごとに復調された受信信号(即ち、パイロット信号)を、シンボル単位で、当該シンボルの送信タイミングごとにチャネル推定部104に順次出力する。なお、以降では、パイロットサブキャリアc12ごとにシンボル単位で復調された、当該シンボルの送信タイミングごとの受信信号を、受信信号ri (t)(k)と記載する場合がある。なお、「i」は、受信アンテナの番号(即ち、受信系統)を示しており、「k」は、パイロットサブキャリアc12a〜c12dそれぞれを識別するための番号を示している。また、「t」は、復調されたシンボルが送信された送信タイミングを示している。
The
例えば、図3に示した2×2MIMOの場合には、受信処理部102は、送信タイミングt=1に対応する受信信号ri (1)(k)として、受信アンテナRx1に対応するr1 (1)(1)〜r1 (1)(4)と、受信アンテナRx2に対応するr2 (1)(1)〜r2 (1)(4)とをチャネル推定部104に出力する。次いで、受信処理部102は、送信タイミングt=2に対応する受信信号ri (2)(k)として、受信アンテナRx1に対応するr1 (2)(1)〜r1 (2)(4)と、受信アンテナRx2に対応するr2 (2)(1)〜r2 (2)(4)とをチャネル推定部104に出力する。
For example, in the case of 2 × 2 MIMO illustrated in FIG. 3, the
チャネル推定部104は、受信信号ri (t)(k)を、当該受信信号(シンボル)の送信タイミングごとに受信処理部102から順次取得する。チャネル推定部104は、送信タイミングの異なる受信信号ri (t)(k)に基づき、伝搬路ごとのチャネルhijをパイロットサブキャリアc12ごとに推定する。以下に、チャネル推定部104による、チャネルhijの算出に係る処理の詳細について説明する。
The
まず、図4を参照する。図4は、本実施形態に係る通信システム1におけるチャネルの推定について説明するための図であり、受信アンテナが2本の場合における、アンテナごとに受信された受信信号(パイロット信号)を模式的に示している。図4における、Data1−1〜1−Uは、受信アンテナRx1で受信された受信信号を示しており、受信信号r1 (t)(k)に対応している。同様に、Data2−1〜2−Uは、受信アンテナRx2で受信された受信信号を示しており、受信信号r2 (t)(k)に対応している。
First, referring to FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining channel estimation in the
チャネル推定部104は、伝搬路ごとのチャネルhijの推定に、異なる送信タイミングで送信された受信信号ri (t)(k)を使用する。例えば、図4に示す例の場合には、チャネル推定部104は、送信タイミングt11で送信されたData1−1及びData2−1と、送信タイミングt12で送信されたData1−2及びData2−1とに基づきチャネルhijを推定する。このとき推定されるチャネルhijは、Data1−1、Data2−1、Data1−2、及びData2−2が伝搬される間の時間における、伝搬路ごとのチャネルを示している。
The
同様に、チャネル推定部104は、送信タイミングt21で送信されたData1−3及びData2−3と、送信タイミングt22で送信されたData1−4及びData2−4とに基づき、別の時間におけるチャネルhijを推定する。なお、チャネルhijの推定に用いる受信信号ri (t)(k)は送信タイミングが異なればよく、各受信信号ri (t)(k)に対応する送信タイミングは、必ずしも連続していなくてもよい。
Similarly, the
ここで、本実施形態に係る通信システム1におけるチャネル推定の原理について説明する。2つの異なる送信タイミングで送信された受信信号ri (t)(k)は、以下に示す(式2)〜(式6)で定義される。
Here, the principle of channel estimation in the
上記(式2)〜(式6)において、kは、パイロットサブキャリアc12a〜c12dそれぞれを識別するための番号を示している。また、(式3)に示すように、R(k)は、2つの異なる送信タイミングで送信された受信信号ri (t)(k)により形成される受信信号行列を示している。また、H(k)はチャネル行列を示しており、(式4)に示すように、当該チャネル行列H(k)の各要素が、各パイロットサブキャリアc12に対応する伝搬路ごとのチャネルhij(k)を示している。また、(式6)に示すN(k)は熱雑音を示している。 In the above (Expression 2) to (Expression 6), k represents a number for identifying each of the pilot subcarriers c12a to c12d. Further, as shown in (Equation 3), R (k) represents a received signal matrix formed by received signals r i (t) (k) transmitted at two different transmission timings. H (k) represents a channel matrix. As shown in (Equation 4), each element of the channel matrix H (k) is a channel h ij for each propagation path corresponding to each pilot subcarrier c12. (K) is shown. Further, N (k) shown in (Equation 6) indicates thermal noise.
また、(式5)に示すように、Sp(k)は、受信信号行列R(k)を構成する各受信信号ri (t)(k)に対応した、送信信号spi (t)(k)により形成される送信信号行列を示している。例えば、送信信号sp1 (2)(k)は、受信信号r1 (2)(k)に対応している。同様に、送信信号sp2 (1)(k)は、受信信号r2 (1)(k)に対応している。なお、送信信号spi (t)(k)は、送信時のパイロット信号を示しており、既知の信号であることは言うまでもない。 Further, as shown in (Equation 5), S p (k) is the received signal r i which constitutes the received signal matrix R (k) (t) corresponding to the (k), the transmitted signal s pi (t) The transmission signal matrix formed by (k) is shown. For example, the transmission signal s p1 (2) (k) corresponds to the received signal r 1 (2) (k) . Similarly, the transmission signal s p2 (1) (k) corresponds to the received signal r 2 (1) (k) . Note that the transmission signal s pi (t) (k) indicates a pilot signal at the time of transmission, and needless to say, is a known signal.
なお、上記に示した(式2)は、2×2MIMOの場合を示しており、送信アンテナ及び受信アンテナの数に応じて、受信信号行列R(k)、チャネル行列H(k)、送信信号行列Sp(k)、熱雑音N(k)それぞれの要素数が変わることは言うまでもない。 In addition, (Equation 2) shown above shows the case of 2 × 2 MIMO, and the received signal matrix R (k), the channel matrix H (k), and the transmitted signal according to the number of transmitting antennas and receiving antennas. Needless to say, the number of elements of each of the matrix Sp (k) and the thermal noise N (k) changes.
上記(式2)に基づき、チャネル行列H(k)は、以下に示す(式3)に基づき推定される。 Based on (Equation 2) above, the channel matrix H (k) is estimated based on (Equation 3) shown below.
上記(式7)に示すように実空間における伝搬環境は、厳密には熱雑音N(k)の影響を受けるが、チャネル行列H(k)のノルム(幾何学的ベクトル)は、熱雑音N(k)のノルムよりも極めて大きく、熱雑音N(k)を無視できる。即ち、チャネル推定部104は、受信信号行列R(k)と送信信号行列Sp(k)とに基づき、チャネル行列H(k)を推定する。これにより、各パイロットサブキャリアc12に対応する伝搬路ごとのチャネルhij(k)が推定される。
As shown in the above (Expression 7), the propagation environment in the real space is strictly affected by the thermal noise N (k), but the norm (geometric vector) of the channel matrix H (k) is the thermal noise N It is much larger than the norm of (k) and the thermal noise N (k) can be ignored. That is, the
以上のようにして、チャネル推定部104は、各パイロットサブキャリアc12に対応する伝搬路ごとのチャネルhij(k)を順次推定し、推定されたチャネルhij(k)をチャネル変動推定部106に順次出力する。
As described above,
チャネル変動推定部106は、推定された各パイロットサブキャリアc12に対応する伝搬路ごとのチャネルhij(k)を、チャネル推定部104から順次取得する。チャネル変動推定部106は、互いに異なる時間(換言すると、互いに異なる送信タイミング)について推定されたチャネルhij(k)の相関関係に基づき相関係数ρを算出し、算出された相関係数ρに基づきチャネルの変動を推定する。以下に、チャネル変動推定部106の詳細について説明する。
The channel
チャネル変動推定部106は、互いに異なる時間について推定されたチャネルhij(k)間で相関を比較する。具体的な一例として、チャネル変動推定部106は、図4に示す送信タイミングt11及びt12のそれぞれに対応する受信信号ri (t)(k)に基づき推定されたチャネルhij(k)をチャネル推定部104から取得する。次いで、チャネル変動推定部106は、送信タイミングt21及びt22のそれぞれに対応する受信信号ri (t)(k)に基づき推定されたチャネルhij’(k)をチャネル推定部104から取得する。
The channel
チャネル変動推定部106は、チャネル推定部104から順次取得した、チャネルhij(k)とチャネルhij’(k)との相関を比較することで、相関係数ρを算出する。具体的には、相関係数ρは、以下に示す(式8)により算出される。
The channel
なお、(式8)において、チャネルhij(k)が、基準となるチャネル(伝搬チャネル応答)に相当し、チャネルhij’(k)が、チャネルhij(k)とは異なる時間について推定されたチャネルに相当する。また、hij *(k)は、チャネルhij(k)の複素共役を示している。また、「v」は、パイロットサブキャリアc12の数を示している。また、「m」は、受信アンテナ数を示しており、「n」は送信アンテナ数を示している。例えば、2×2MIMOにおいて、4つのパイロットサブキャリアc12を使用した場合には、v=4、m=2、n=2となる。 In (Expression 8), channel h ij (k) corresponds to a reference channel (propagation channel response), and channel h ij ′ (k) is estimated for a time different from channel h ij (k). Correspond to the selected channel. H ij * (k) represents a complex conjugate of the channel h ij (k). Further, “v” indicates the number of pilot subcarriers c12. “M” indicates the number of reception antennas, and “n” indicates the number of transmission antennas. For example, in 2 × 2 MIMO, when four pilot subcarriers c12 are used, v = 4, m = 2, and n = 2.
伝搬環境に変動が無い場合、即ち、チャネルhij(k)とチャネルhij’(k)とが等しい場合には相関係数ρ=1となり、伝搬環境が変動すると、変動の度合いに応じて相関係数ρが低下する。 When there is no change in the propagation environment, that is, when the channel h ij (k) and the channel h ij ′ (k) are equal, the correlation coefficient ρ = 1, and when the propagation environment changes, depending on the degree of change The correlation coefficient ρ decreases.
そのため、チャネル変動推定部106は、チャネル推定部104から順次取得したチャネルhij(k)に基づき相関係数ρを順次算出し、算出した相関係数ρを監視することで、チャネル変動を推定することが可能となる。なお、相関係数ρの算出に用いるチャネルhij(k)とチャネルhij’(k)とは、異なる時間に対応していればよく、チャネルhij(k)とチャネルhij’(k)のそれぞれに対応する時間は、必ずしも連続していなくてもよい。
Therefore, the channel
また、上記に示す例では、MIMO方式の無線通信システムに適用した例について説明したが、(式8)に示すように、本実施形態に係る通信システム1は、必ずしもMIMO方式に限定されない。即ち、通信システム1の構成として、SISO(single input and single output)、SIMO(single input and multiple−output)、及びMISO(multiple−input and single output)のいずれも適用可能であることは言うまでもない。また、本実施形態に係る通信システム1で使用される通信信号は、少なくとも1以上のパイロットサブキャリアc12を含んでいれば、パイロットサブキャリアc12の数は限定されない。
Moreover, although the example shown above demonstrated the example applied to the radio system of a MIMO system, as shown to (Formula 8), the
また、上記に示す例では、受信装置10が、チャネル推定部104及びチャネル変動推定部106を備える例について説明したが、チャネル推定部104及びチャネル変動推定部106を受信装置10とは別の筐体として設けてもよい。
Further, in the example described above, the example in which the
また、各受信アンテナ(例えば、受信アンテナRx1及びRx2)を受信装置10の一部として組み込んでもよい。同様に、各送信アンテナ(例えば、送信アンテナTx1及びTx2)を送信装置50の一部として組み込んでもよい。
Further, each receiving antenna (for example, receiving antennas Rx1 and Rx2) may be incorporated as a part of the receiving
また、送信装置50と受信装置10とを一体的に構成してもよい。例えば、図5は、本実施形態に係る通信システム1の他の一例を示したブロック図であり、送信装置50と受信装置10とを一体的に構成した通信システム1aの構成を示している。図5に示す例では、上述した送信装置50に相当する送信処理部502と、上述した受信装置10に含まれる受信処理部102、チャネル推定部104、及びチャネル変動推定部106とを、通信装置10aとして一体的に構成している。
Further, the
なお、上述した一連の動作は、送信装置50及び受信装置10の各構成を動作させる装置のCPUを機能させるためのプログラムによって構成することができる。このプログラムは、その装置にインストールされたOS(Operating System)を介して実行されるように構成してもよい。また、このプログラムは、上述した処理を実行する構成が含まれる装置が読み出し可能であれば、記憶される位置は限定されない。例えば、装置の外部から接続される記録媒体にプログラムが格納されていてもよい。この場合には、プログラムが格納された記録媒体を装置に接続することによって、その装置のCPUに当該プログラムを実行させるように構成するとよい。
The series of operations described above can be configured by a program for causing the CPU of the device that operates each configuration of the
以上のように、本実施形態に係る通信システム1は、パイロットサブキャリアを利用することで、データ部に含まれるパイロット信号に基づき伝搬路ごとのチャネルを推定し、異なる時間について推定されたチャネルの相関関係に基づきチャネルの変動を推定する。そのため、本実施形態に係る通信システム1は、データ部の送信期間に急激なチャネルの変動が発生した場合においても、このチャネルの変動を推定することが可能となる。また、本実施形態に係る通信システム1に依れば、データ部として送信されるOFDMシンボルのうち、少なくとも2OFDMシンボルに基づきチャネルの推定を行うことが可能である。そのため、本実施形態に係る通信システム1は、ロングプリアンブルに基づきチャネル変動の推定を行う場合に比べて、より高い時間分解能で(即ち、より短い間隔ごとに)チャネル変動を推定することが可能となる。
As described above, the
<2.実施例>
次に、実施例として、本実施形態に係る通信システム1を、所定の領域への人の侵入を検知するためのセキュリティシステムに応用した場合の例について説明する。具体的には、人の侵入、呼吸、心臓の動き等により伝搬環境が変動する。そこで、実施例に係る通信システム1は、監視対象となる所定の領域中におけるチャネルの変動を監視することで、当該領域中への人の侵入を検知する。
<2. Example>
Next, as an example, an example in which the
具体的には、実施例に係る通信システム1は、チャネルhij(k)を逐次推定するとともに、推定されたチャネルhij(k)に基づき相関係数ρを推定し、逐次推定された相関係数ρを所定の閾値と比較することで、チャネルの変動を監視する。このとき、監視対象となる領域に人が侵入した場合には、伝搬環境が変動し、推定される相関係数ρがあわせて低下する。そのため、通信システム1は、逐次推定された相関係数ρが、所定の閾値未満となったか否かに応じて、監視対象となる領域に人が侵入した否かを判断することが可能である。
Phase Specifically, the
以下に、実施例に係る通信システム1を用いて人の侵入を検知した場合の検知確率の測定結果について、比較例とあわせて説明する。
Below, the measurement result of the detection probability at the time of detecting a person's intrusion using the
まず、図6を参照しながら、測定環境について説明する。図6は、実施例に係る測定環境の一例を示した図である。図6に示すように、縦方向W1の幅が6m、横方向W2の幅が7.8m、高さが2.6mの屋内空間p1を使用した。また、屋内空間p1において、横方向W2の一方における縦方向W1の両端近傍それぞれに送信アンテナTx1及びTx2を配置し、他方における縦方向W1の両端近傍それぞれに受信アンテナRx1及びRx2を配置する2×2MIMOの構成としている。 First, the measurement environment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a measurement environment according to the embodiment. As shown in FIG. 6, an indoor space p1 having a width of 6 m in the vertical direction W1, a width of 7.8 m in the horizontal direction W2, and a height of 2.6 m was used. Further, in the indoor space p1, the transmission antennas Tx1 and Tx2 are arranged in the vicinity of both ends of the vertical direction W1 in one of the horizontal directions W2, and the reception antennas Rx1 and Rx2 are arranged in the vicinity of both ends of the vertical direction W1 in the other 2 ×. 2 MIMO configuration.
チャネル変動の推定に使用する信号としては、IEEE802.11n規格の無線LAN信号を用いた。なお、アンテナ素子間隔は32λとしている。 As a signal used for channel fluctuation estimation, a wireless LAN signal conforming to the IEEE 802.11n standard was used. The antenna element interval is 32λ.
以上のような測定環境において、p11〜p15で示す方向に人が移動している場合に、この人の移動を検知する確率を測定している。 In the measurement environment as described above, when a person is moving in the direction indicated by p11 to p15, the probability of detecting the movement of the person is measured.
なお、同様の測定環境において、実施例に係る通信システム1とは異なる方法でチェネル変動を推定した場合についても、比較例1及び比較例2としてあわせて測定を行っている。そこで、以下に、実施例、比較例1、及び比較例2の測定条件について説明する。
Note that, in the same measurement environment, even when the channel fluctuation is estimated by a method different from that of the
まず、実施例では、データ部を送信するための複数のサブキャリアに含まれる4波のパイロットサブキャリアを使用して、チャネル変動の推定を行った。この場合には、2OFDMシンボル間隔、即ち、8[μs]ごとにチャネル変動の推定が行われる。 First, in the embodiment, channel fluctuation is estimated using four pilot subcarriers included in a plurality of subcarriers for transmitting the data portion. In this case, channel fluctuation is estimated every 2 OFDM symbol intervals, that is, every 8 [μs].
また、比較例1では、データ部を含まずロングプリアンブルのみが連続して送信されるように調整された通信信号を使用し、56波のロングプリアンブルを用いてチャネル変動の推定を行った。なお、比較例1は、理想的な条件を想定して意図的に生成した信号であり、1OFMDシンボル間隔、即ち、4[μs]ごとにチャネル変動の推定が行われる。 In Comparative Example 1, the communication signal adjusted so that only the long preamble is transmitted continuously without including the data portion is used, and the channel fluctuation is estimated using the 56-wave long preamble. The first comparative example is a signal intentionally generated assuming ideal conditions, and channel fluctuation is estimated every 1 OFMD symbol interval, that is, every 4 [μs].
また、比較例2では、0.1[s]間隔ごとにロングプリアンブルが送信されるようにデータ部を挿入し、56波のロングプリアンブルを用いてチャネル変動の推定を行った。この場合には、ロングプリアンブルの間隔、即ち、0.1[s]ごとにチャネル変動の推定が行われる。 In Comparative Example 2, the data portion was inserted so that the long preamble was transmitted every 0.1 [s] interval, and the channel fluctuation was estimated using the 56-wave long preamble. In this case, the channel fluctuation is estimated every long preamble interval, that is, every 0.1 [s].
以上のような測定条件のもとで、チャネル変動の推定に使用する信号のSNRを1〜30[dB]の間で変化させて、それぞれの場合について人の移動を検知する確率を測定した。なお、実施例、比較例1、及び比較例2は、チャネル変動の推定が行われる間隔が異なるため、サンプル数が等しくなるように、それぞれについて測定時間を調整している。 Under the above measurement conditions, the SNR of a signal used for channel fluctuation estimation was varied between 1 and 30 [dB], and the probability of detecting human movement in each case was measured. In addition, since the intervals at which the channel fluctuation is estimated are different in the example, the comparative example 1, and the comparative example 2, the measurement time is adjusted for each so that the number of samples becomes equal.
実施例、比較例1、及び比較例2の測定結果を図7に示す。図7は、実施例、比較例1、及び比較例2に係る測定結果の一例を示した図である。図7において、参照符号g10は、実施例として示した測定条件に基づく測定結果を示している。また、参照符号g21は、比較例1として示した測定条件に基づく測定結果を示しており、参照符号g22は、比較例2として示した測定条件に基づく測定結果を示している。 The measurement results of Example, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 are shown in FIG. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of measurement results according to Example, Comparative Example 1, and Comparative Example 2. In FIG. 7, reference numeral g10 indicates a measurement result based on the measurement conditions shown as the example. Reference sign g21 indicates the measurement result based on the measurement condition shown as Comparative Example 1, and reference sign g22 indicates the measurement result based on the measurement condition indicated as Comparative Example 2.
測定結果g10及びg21を比較するとわかるように、実施例に係る通信システム1によれば、比較例1と同様の精度で、チャネルの変動を推定できることがわかる。即ち、4波のパイロットサブキャリアを利用することで、理想的な通信信号を使用し、かつ56波のロングプリアンブルを用いた場合と同等の検出確率で、人の侵入を検知することが可能となる。
As can be seen from the comparison of the measurement results g10 and g21, according to the
また、測定結果g22に示すように、データ部が挿入された実環境に近い条件の通信信号を使用して、56波のロングプリアンブルによりチャネル変動の推定を行う場合には、信号のSNRを高く設定したとしても検出確率が100%には至らなかった。これに対して、測定結果g10が示すように、実施例に係る通信システム1によれば、測定結果g22に比べて全体的に高い検出確率を実現でき、かつ、SNRが20[dB]以上の場合には、100%の検出確率を実現できた。
In addition, as shown in the measurement result g22, when channel fluctuation is estimated by a 56-wave long preamble using a communication signal having a condition close to the actual environment in which the data portion is inserted, the SNR of the signal is increased. Even if it was set, the detection probability did not reach 100%. On the other hand, as shown by the measurement result g10, according to the
以上のように、上述した実施形態に係る通信システム1により、監視対象となる所定の領域におけるチャネルの変動を逐次監視することで、例えば、当該監視対象となる領域への人の侵入を検知することが可能となる。なお、実施例に示したセキュリティシステムへの応用例はあくまで一例であり、チャネル変動の推定を要する分野であれば、上述した実施形態に係る通信システム1の適用分野は特に限定されない。
As described above, the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can come up with various changes or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. Of course, it is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.
1、1a 通信システム
10 受信装置
10a 通信装置
50 送信装置
102 受信処理部
104 チャネル推定部
106 チャネル変動推定部
502 送信処理部
1,
Claims (10)
前記データ部を送信するための複数のサブキャリアは、既知の信号を送信するための少なくとも1以上のパイロットサブキャリアを含み、
互いに異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づきチャネルを推定するチャネル推定部と、
前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間における相関関係に基づき、チャネル変動を推定するチャネル変動推定部と、
を備えることを特徴とする通信装置。 A communication device for processing a communication signal in which each symbol constituting a frame including a preamble part and a data part is transmitted by a plurality of subcarriers,
The plurality of subcarriers for transmitting the data portion includes at least one or more pilot subcarriers for transmitting a known signal;
A channel estimation unit that estimates a channel based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings;
A channel fluctuation estimator for estimating a channel fluctuation based on a correlation between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings;
A communication apparatus comprising:
前記チャネル推定部は、複数の前記パイロットサブキャリアごとに、当該パイロットサブキャリアそれぞれに対応する前記既知の信号に基づき前記チャネルを推定し、
前記チャネル変動推定部は、複数の前記パイロットサブキャリアごとに、前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間の前記相関関係に基づき、前記チャネル変動を推定する、請求項1に記載の通信装置。 The plurality of subcarriers includes a plurality of the pilot subcarriers,
The channel estimation unit estimates the channel based on the known signal corresponding to each of the pilot subcarriers for each of the plurality of pilot subcarriers,
The channel fluctuation estimation unit calculates the channel fluctuation based on the correlation between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at the different timing for each of the plurality of pilot subcarriers. The communication device according to claim 1, wherein the communication device is estimated.
前記チャネル推定部は、前記複数の送信アンテナと、前記複数の受信アンテナとの間で構成される複数の伝搬路ごとに前記チャネルを推定し、
前記チャネル変動推定部は、複数の前記伝搬路それぞれを介して、前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間の前記相関関係に基づき、前記チャネル変動を推定する、請求項1または2に記載の通信装置。 The communication signal is transmitted from a plurality of transmission antennas and received by a plurality of reception antennas,
The channel estimation unit estimates the channel for each of a plurality of propagation paths configured between the plurality of transmission antennas and the plurality of reception antennas,
The channel fluctuation estimation unit is configured to determine the channel fluctuation based on the correlation between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at the different timings through each of the plurality of propagation paths. The communication device according to claim 1, wherein the communication device is estimated.
前記受信処理部は、前記受信アンテナで受信された前記通信信号を復調することを特徴とする、請求項5に記載の通信装置。 A receiving antenna for receiving the communication signal;
The communication apparatus according to claim 5, wherein the reception processing unit demodulates the communication signal received by the reception antenna.
前記通信信号を受信する受信装置とを備え、
前記データ部を送信するための複数のサブキャリアは、既知の信号を送信するための少なくとも1以上のパイロットサブキャリアを含み、
前記受信装置は、
互いに異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づきチャネルを推定するチャネル推定部と、
前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間における相関関係に基づき、チャネル変動を推定するチャネル変動推定部と、
を備えることを特徴とする通信システム。 A transmission device that transmits each symbol constituting a frame including a preamble portion and a data portion as a communication signal by a plurality of subcarriers;
A receiving device for receiving the communication signal,
The plurality of subcarriers for transmitting the data portion includes at least one or more pilot subcarriers for transmitting a known signal;
The receiving device is:
A channel estimation unit that estimates a channel based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings;
A channel fluctuation estimator for estimating a channel fluctuation based on a correlation between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings;
A communication system comprising:
前記データ部を送信するための複数のサブキャリアは、既知の信号を送信するための少なくとも1以上のパイロットサブキャリアを含み、
互いに異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づきチャネルを推定するステップと、
前記異なるタイミングで送信された複数の前記既知の信号それぞれに基づいて推定された前記チャネル間における相関関係に基づき、チャネル変動を推定するステップと、
を備えることを特徴とする通信方法。
A communication method for processing a communication signal in which each symbol constituting a frame including a preamble part and a data part is transmitted on a plurality of subcarriers,
The plurality of subcarriers for transmitting the data portion includes at least one or more pilot subcarriers for transmitting a known signal;
Estimating a channel based on each of the plurality of known signals transmitted at different timings;
Estimating channel variations based on correlations between the channels estimated based on each of the plurality of known signals transmitted at the different timings;
A communication method comprising:
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