JP2017108272A - 無線通信システム - Google Patents
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図6は、従来の空間変調を利用する無線送信機の構成の一例を示すブロック図である。図6に示すように、空間変調を利用する方式においては、ある時刻において送信に使用されないアンテナが存在することになるため、各アンテナに接続された送信RF部(#1〜#4)の中でも使用されない時刻が生じることになる。
図7は、従来の空間変調を利用する無線送信機の構成の他の例を示すブロック図である。図7に示すように、送信RF部を1つとして送信アンテナをスイッチによって切り替えることも可能であるが、スイッチによる損失が発生する。
また、図8は、従来の空間多重方式または送信ダイバーシチ方式と空間変調方式での送信電力の違いを説明するための図であり、図8(a)は空間多重方式または送信ダイバーシチ方式の場合を示し、また、図8(b)は空間変調方式の場合を示している。
図6に示したような構成においては、同じ複数アンテナ方式である通常の空間多重方式や送信ダイバーシチ方式と切り替えて送信機を使用するようなことも可能と考えられる。
しかし、図8(a)に示すように、空間多重方式や送信ダイバーシチ方式で複数アンテナから同時に送信する場合には、各アンテナでの送信出力をPtとすると、4つのアンテナ全体での総送信電力が4Ptとなる。また、同様の情報量を空間変調方式で1つのアンテナからを送信する場合には、図8(a)に示す合計電力(4Pt)に相当する送信電力を、図8(b)に示すように、1つのアンテナに集中して供給する必要があるため、高出力のパワーアンプを使用することによる送信機の電力効率低下や、パワーアンプの出力に制約があるような高周波数帯においては伝送可能距離の低下が発生してしまう。
本発明の一実施形態に係る無線通信システム1の構成について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの全体構成の一例を示す図である。なお、本発明の一実施形態に係る無線通信システム1は、空間変調を利用する無線通信システムである。
図1に示すように、本発明の無線通信システム1は、戸別に設置される子局や携帯電話等の無線通信端末であるMS20と、これらの無線通信端末が接続する基地局であるBS10とを含んで構成され、30はBS10の通信エリアを示している。
また、BS10とMS20との間の無線通信は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)伝送方式に空間変調を組み合わせた通信方式によって行われる。BS10およびMS20はそれぞれ複数のアンテナを具備し、送信時に特定のアンテナを選択することによる空間変調と各サブキャリアに適用する直交振幅変調とを組み合わせ、選択された各アンテナから変調されたサブキャリアを送信する。
次に、本発明の一実施形態に係る無線通信システム1のBS10の具体的な構成について、図2を参照して説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムのBSの構成の一例を示すブロック図であり、図2(a)はBS10の構成を示し、また、図2(b)はBS10のBB信号処理部115の詳細な構成を示している。
RF部111〜114は、ベースバンドから無線周波数帯への周波数変換および無線周波数帯からベースバンドへの周波数変換や、信号増幅等の処理を行う。
BB信号処理部115は、送信BB部121と、受信BB部122とを備える。
受信BB部122は、図2(b)に示すように、OFDM復調部141と、空間復調部142と、受信情報統合部143と、チャネル復号部144と、デランダマイザ部145とを備える。
主制御部106は、例えば、プロセッサとメモリ上に定義されたデータ記憶領域とソフトウェアで構成することが可能である。また、BB信号処理部115、並びにMAC処理部116における処理は、例えば、主制御部106のプロセッサがハードディスクやフラッシュメモリ等のデータ記憶装置に記憶されているプログラムをメモリ上に読み出して実行することにより実現することが可能である。
次に、本発明の一実施形態に係る無線通信システム1のMS20の具体的な構成について、図3を参照して説明する。図3は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムのMSの構成の一例を示すブロック図であり、図3(a)はMS20の構成を示し、また、図3(b)はMS20のBB信号処理部215の詳細な構成を示している。
RF部211〜214は、ベースバンドから無線周波数帯への周波数変換および無線周波数帯からベースバンドへの周波数変換や、信号増幅等の処理を行う。
BB信号処理部215は、送信BB部221と、受信BB部222とを備える。
受信BB部222は、図3(b)に示すように、OFDM復調部241と、空間復調部242と、受信情報統合部243と、チャネル復号部244と、デランダマイザ部245とを備える。
主制御部206は、例えば、プロセッサとメモリ上に定義されたデータ記憶領域とソフトウェアで構成することも可能である。また、BB信号処理部215、並びにMAC処理部216における処理は、例えば、主制御部206のプロセッサがハードディスク等のデータ記憶装置に記憶されているプログラムをメモリ上に読み出して実行することにより実現することが可能である。
送信情報分配部133は、空間変調に割り当てるビット数分の送信データを空間変調部134へ、また、OFDMのサブキャリア変調に割り当てるビット数分の送信データをOFDM変調部135へそれぞれ入力する。
例えば、サブキャリア1については、アンテナ102(#2)を選択し、選択したアンテナ番号(#2)をOFDM変調部135へ通知する。サブキャリア2については、アンテナ103(#3)を選択し、選択したアンテナ番号(#3)をOFDM変調部135へ通知する。サブキャリア3については、アンテナ101(#1)を選択し、選択したアンテナ番号(#1)をOFDM変調部135へ通知する。サブキャリア4については、アンテナ104(#4)を選択し、選択したアンテナ番号(#4)をOFDM変調部135へ通知する。サブキャリア5については、アンテナ103(#3)を選択し、選択したアンテナ番号(#3)をOFDM変調部135へ通知する。サブキャリア6については、アンテナ102(#2)を選択し、選択したアンテナ番号(#3)をOFDM変調部135へ通知する。
具体的には、OFDM変調部135では、図4に示すように、サブキャリア変調器制御部151で系統別変調器153を制御し、サブキャリア毎に、選択されたアンテナ#1〜#4に対応するRF部に接続される変調器のみをアクティブ、選択されなかったアンテナに対応するRF部に接続された変調器を非アクティブとする。
さらに、系統別変調器153は、アクティブな変調器のみを用いて、サブキャリア変調データ分配部152から通知されたサブキャリア変調データにより各サブキャリアを変調する。
例えば、系統別変調器153では、サブキャリア1については、アクティブな変調器#2のみを用いて、サブキャリア変調データ分配部152から通知されたサブキャリア変調データ“00”により変調する。サブキャリア2については、アクティブな変調器#3のみを用いて、サブキャリア変調データ分配部152から通知されたサブキャリア変調データ“10”により変調する。サブキャリア3については、アクティブな変調器#1のみを用いて、サブキャリア変調データ分配部152から通知されたサブキャリア変調データ“10”により変調する。サブキャリア4については、アクティブな変調器#4のみを用いて、サブキャリア変調データ分配部152から通知されたサブキャリア変調データ“11”により変調する。サブキャリア5については、アクティブな変調器#3のみを用いて、サブキャリア変調データ分配部152から通知されたサブキャリア変調データ“00”により変調する。サブキャリア6については、アクティブな変調器#2のみを用いて、サブキャリア変調データ分配部152から通知されたサブキャリア変調データ“01”により変調する。
Claims (3)
- 無線通信装置である送信機と受信機とを含んで構成され、前記送信機と前記受信機との間で空間変調を利用して無線通信を行う無線通信システムであって、
前記送信機は、空間変調による無線通信を行う複数の送信アンテナと、複数の送信RF部と、少なくとも1つのベースバンド信号処理部とを備え、
前記送信機と前記受信機との間の無線通信は複数の搬送波を使用するマルチキャリア伝送により行われ、
前記送信機および前記受信機は、前記複数の搬送波を使用した通信を行う際に搬送波ごとに個別に空間変復調を実施する手段を備え、
前記送信機は、送信する情報ビットをランダム化する手段を備え、それぞれの搬送波において各シンボル時刻における空間変調を行うことで、未使用となる送信RF部および送信アンテナの発生確率を低下させることを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、前記送信機と前記受信機との間の無線通信は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)伝送方式に空間変調を組み合わせた通信方式によって行われることを特徴とする無線通信システム。
- 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、前記送信機と前記受信機との間の無線通信は、GFDM(Generalized Frequency Division Multiplexing)伝送方式に空間変調を組み合わせた通信方式によって行われることを特徴とする無線通信システム。
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