JP4080345B2

JP4080345B2 - Wireless communication device

Info

Publication number: JP4080345B2
Application number: JP2003023588A
Authority: JP
Inventors: 明徳平; 嘉孝原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2008-04-23
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP2004236092A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信装置に関するものであり、特に、移動体通信に好適な無線通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、携帯電話に代表される移動体通信産業の発展は飛躍的な進歩を遂げている。この飛躍的進歩に伴い、移動体通信による各種サービスも多種・多様化しており、今後さらに予想される伝送情報量の増大に対応するため、伝送信号の広帯域化が求められている。
【０００３】
広帯域信号を移動体環境下において伝送する場合、周波数選択性フェージングの克服が課題となる。この周波数選択性フェージングへの対応技術の一つとして、特に、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｌｐｌｅｘｉｎｇ）と呼ばれる通信技術が各種無線通信装置に採用されている。その一方で、更なる伝送容量の増大のために、複数アンテナを用いて二つ以上の信号を同時に伝送するＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ）と呼ばれる通信技術が注目を集めている。
【０００４】
このＭＩＭＯ通信技術を広帯域移動通信システムに適用した例として、空間多重（ＳＤＭ：ＳｐａｃｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）により周波数帯域を拡大することなくＭＩＭＯチャネルを構成し、このＭＩＭＯチャネルをＳＤＭ−ＣＯＦＤＭ（ＣｏｄｅｄＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｌｐｌｅｘｉｎｇ）方式に適用した広帯域移動通信システムが提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００５】
この文献に示された通信方式は、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナを有するＭＩＭＯシステムにおいて、空間多重する各アンテナ間の伝達係数行列を用いることによって、チャネル間干渉補償とフェージング補償とを同時にフィードフォワードで実現するとともに、各チャネルのＳＮ比に基づく振幅重み係数を用いて軟判定ビダビ複合による誤り訂正効果を得ることにより伝送品質を改善している。
【０００６】
上記文献に示された従来技術は、受信機側で伝送品質を改善するための技術であったが、同様なＭＩＭＯシステムにおいて、送信機側で送信電力制御を行うことにより、受信機側で受信される伝送信号の平均誤り率を改善する技術が提案されている（例えば、非特許文献２を参照）。
【０００７】
この文献に示された通信方式は、ＭＩＭＯチャネル情報が送信側であらかじめ既知であることを条件に、固有ベクトルを用いたマルチビーム形成により直交チャネルを形成し、注水定理による送信電力制御を行うことで、チャネル容量を最大にするようにしている。特に、各チャネルの送信情報が複数のアンテナに分配され、ビームフォーミングが行われる点や、重み付け制御があらかじめ既知である伝送路情報に基づいて直交チャネルが形成される点を特徴としている。
【０００８】
【非特許文献１】
黒崎他３名、「ＭＩＭＯチャネルにより１００Ｍｂｉｔ／ｓを実現する広帯域移動通信用ＳＤＭ−ＣＯＦＤＭ方式の提案」、信学技法、電子情報通信学会、ＲＣＳ２００１−１３５（２００１−１０）、ｐ．３７−４２
【非特許文献２】
宮下他５名、「ＭＩＭＯチャネルにおける固有ビーム空間分割多重（Ｅ−ＳＤＭ）方式」、信学技法、電子情報通信学会、ＲＣＳ２００２−５３（２００２−５）、ｐ．１３−１８
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
複数の信号を同時に送信することにより、伝送容量の増大を実現するＭＩＭＯシステムであるが、複数信号を多重、分離することから実現には一定の条件が必要となる。例えば、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナとを有するＭＩＭＯシステムを考えたとき、一つの送信アンテナから二つの受信アンテナへ至る伝送路と、もう一つの送信アンテナから二つの受信アンテナへ至る伝送路との、全部で４つの伝送路が存在する。一般的に、ＭＩＭＯシステムとして機能させるためには、受信側で多重された信号の分離が行われなければならず、また、この信号分離のためには、異なるブランチ間（つまり、上記４つの伝送路）で伝送路を特徴づける情報（以下「伝送路情報」という。）に大きな差があることが条件となる。
【００１０】
しかしながら、非特許文献１では、複数のアンテナから無指向的に情報を送信する。加えて、無線機器の小型化が進む現在ではアンテナ同士が接近し、アンテナ間の距離が小さくなるため、複数チャネル間の伝送路に大きな相関が生じる可能性が高い。この場合、分離後の信号電力は非常に小さなものとなり、伝送品質が著しく劣化することになる。
【００１１】
また、非特許文献２では、伝送路情報が既知であることを前提としているため、非特許文献１と比べると高品質を維持した通信が可能である。しかしながら、直交チャネルの形成には完全な伝送路情報が各サブキャリア単位で必要となるため、何らかの方法で受信機側から送信側へ伝送路情報をフィードバックする必要がある。フィードバックの方法は数種が提案されているが、いずれにしても大量の情報をフィードバックしなければならず、通信システムとしてのパフォーマンスを低下させることは避けられない。
【００１２】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、マルチキャリア無線通信方式を適用した無線通信装置であって、通信システムとしてのパフォーマンスを低下させることなく、良好な通信特性を得ることができる無線通信装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる無線通信装置にあっては、複数の送信アンテナと、これらの複数の送信アンテナにそれぞれ接続された送信チャネルとを有し、この送信チャネルごとに一つまたは複数のサブキャリアを用いて生成されたマルチキャリア信号を送信する送信手段と、前記複数の送信チャネルに対応した複数の受信チャネルと、これらの受信チャネルにそれぞれ接続された受信アンテナとを有し、前記マルチキャリア信号を受信して前記受信チャネルごとに一つまたは複数のサブキャリアを用いて処理する受信手段とを備える無線通信装置において、前記送信手段は、それぞれのサブキャリアに配置された信号を用いてこのサブキャリアごとに重み付け合成を行う重み付け合成手段と、前記重み付け合成手段で合成される信号に、伝送路情報を用いることなく設定された重み付け係数を付与するブラインド型重み付け制御手段とを備え、前記ブラインド型重み付け制御手段は、前記送信アンテナから前記送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け係数を付与することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、送信手段に備えられた重み付け合成手段は、それぞれのサブキャリアに配置された信号を用いてこのサブキャリアごとに重み付け合成を行い、送信手段に備えられたブラインド型重み付け制御手段は、重み付け合成手段で合成される信号に付与する重み付け係数として、伝送路情報を用いることなく設定された重み付け係数を用いるとともに、送信アンテナから送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け制御する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる無線通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図であり、図２は、この発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。図１に示す送信部は、送信ｃｈ１、ｃｈ２の二つのＭＩＭＯチャネルを有し、それぞれのチャネルに接続された送信アンテナから信号を出力するための構成例を示したものであり、図２に示す受信部は、この送信部から送信された信号を受信ｃｈ１、ｃｈ２の二つのＭＩＭＯチャネルで処理するための構成例を示している。
【００１７】
図１において、この送信部は、送信チャネルとして送信ｃｈ１、ｃｈ２の二つの送信チャネルを有しており、各送信チャネルごとに、それぞれ、送信すべきデジタル信号Ｓ３０、Ｓ３１を符号化する符号化部３０、３１と、符号化信号Ｓ３２、Ｓ３３を変調してサブキャリアに配置する変調部３２、３３と、サブキャリアに配置された信号Ｓ３４、Ｓ３５の両者を用いてサブキャリア単位で重み付け合成を行う重み付け合成部３４、３５と、重み付け合成部３４、３５へ各送信チャネル用の重み付け係数Ｓ７０、Ｓ７１を与えるブラインド型重み付け制御部７１と、重み付け合成された重み付け信号Ｓ３６、Ｓ３７を逆フーリエ変換処理し、ガードインターバルの付加などを行うＩＦＦＴ部３８、３９と、ＯＦＤＭ信号となるＳ３８、Ｓ３９を高周波帯に変換するＩＦ／ＲＦ部４０、４１の処理部と、送信アンテナ４２、４３とを有している。なお、ＭＩＭＯシステムの伝送では、情報を幾つかの低レートなキャリアに分割したマルチキャリア信号を伝送するマルチキャリア変調方式が用いられ、ここでいうところのサブキャリアとは、この低レートに分割された個々のキャリアを指している。
【００１８】
また、図２において、受信部は、送信ｃｈ１、ｃｈ２から送信される信号を受信するために、受信ｃｈ１、ｃｈ２の二つのチャネルを有しており、各チャネルごとに、それぞれ、マルチキャリア信号を受信する受信アンテナ５１、５２と、このマルチキャリア信号をベースバンド信号Ｓ５１、５２に変換するＩＦ／ＲＦ部５３、５４と、ベースバンド信号Ｓ５１、５２をフーリエ変換処理してサブキャリア単位の信号Ｓ５３、Ｓ５４を算出するするＦＦＴ部５５、５６と、サブキャリア単位の信号Ｓ５３、Ｓ５４の両者を用いてサブキャリア単位で重み付け合成を行う重み付け合成部５７、５８と、重み付け合成部５７、５８へ各チャネル用の重み付け係数を与える重み付け制御部５９、６０と、合成後の信号Ｓ５５、Ｓ５６の復調を行ってメトリック情報Ｓ５７、Ｓ５８を出力する復調部６１、６２と、メトリック情報Ｓ５７、Ｓ５８に誤り訂正を適用し、受信信号Ｓ５９、Ｓ６０を出力する誤り訂正部６３、６４の各処理部とを有している。
【００１９】
つぎに、実施の形態１にかかる無線通信装置の動作を説明する。図１に示す送信部において、同時送信される送信ｃｈ１、ｃｈ２の信号Ｓ３０、Ｓ３１は、符号化部３０、３１、変調部３２、３３により誤り訂正用符号化および変調処理が行われて各サブキャリアに配置される。各サブキャリアに配置された信号Ｓ３４、Ｓ３５は、重み付け合成部３４、３５によって、ブラインド型重み付け制御部７１から与えられる重み付け係数Ｓ７０、Ｓ７１によって後述する所定のビームパターンになるように合成される。なお、各キャリア内では同一の重み付け係数が付与される。重み付け合成された信号Ｓ３６、Ｓ３７は、ＩＦＦＴ部３８、３９により周波数領域の信号から時間領域の信号（ＯＦＤＭ信号）に変換され、ガードインターバルが付加された後、ＩＦ／ＲＦ部５３にてマルチキャリア信号として高周波帯ヘアップコンバートされ、送信アンテナ４２、４３から送信される。
【００２０】
つぎに、受信部の動作の説明を行う。図２に示す送信部において、受信アンテナ５１、５２で受信された高周波信号は、ＩＦ／ＲＦ部５３、５４にてベースバンド信号Ｓ５１、Ｓ５２に変換される。ベースバンド信号Ｓ５１、Ｓ５２は送信された複数（ｃｈ１、ｃｈ２）の信号が混在した状態であり、これらの混在信号をそれぞれ分離する必要がある。ベースバンド信号Ｓ５１、Ｓ５２は、ＦＦＴ部５５、５６により時間領域の信号から周波数領域の信号へと変換され、各サブキャリアの信号Ｓ５３、Ｓ５４が算出される。これらの信号Ｓ５３、Ｓ５４は、複数のチャネルの信号（この例では、ｃｈ１およびｃｈ２の信号）が混在しているため、重み付け合成部５７、５８において、チャネルごとの信号Ｓ５５、Ｓ５６が抽出される。この処理で、重み付け制御部５９、６０は、重み付け合成部５７、５８に乗算すべき重み付け係数を与える。チャネルごとに分離された信号Ｓ５５、Ｓ５６は、復調部６１、６２でメトリック計算が行われ、信号Ｓ５７、Ｓ５８が生成され、誤り訂正部６３において、誤り訂正処理が行われ、受信ｃｈ１、ｃｈ２の受信信号として信号Ｓ５９、Ｓ６０が出力される。
【００２１】
ここで、この実施の形態の特徴は、送信部では伝送路情報が未知であることを前提としている。すなわち、各チャネルの最適な通信路は不明であると仮定している。しかしながら、各チャネルの最適な通信路は不明であっても、各チャネルの伝送路に大きな差が生ずるように、送信アンテナ４２、４３のビームパターンを制御することが可能である。図３は、二つの送信チャネルを意図的に別方向に送信する概念を示した図である。同図において、破線のパターンは、送信アンテナ４２から送信される送信ｃｈ１のビームパターンを示しており、実線のパターンは、送信アンテナ４３から送信される送信ｃｈ２のビームパターンを示している。
【００２２】
ブラインド型重み付け制御部７１は、図３に示すように各チャネル間で異なる送信方向となるようなビームパターンを形成するために、各サブキャリアに与える重み付け係数Ｓ７０、Ｓ７１を重み付け合成部３４、３５に対して指示する。このように、チャネルごとに送信方向を変えるようにすれば、受信信号のチャネル間の伝送路差を大きくすることができ、分離後の信号電力が増大することで、受信特性を向上させることができる。また、この実施の形態では、伝送路情報を受信部から送信部にフィードバックする必要がないので、通信システムとしてのパフォーマンス低下を抑制することができる。
【００２３】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、送信アンテナから送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け係数を付与するようにしているので、受信信号のチャネル間の伝送路差を大きくすることができ、分離後の信号電力が増大することで、受信特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００２４】
また、この実施の形態の無線通信装置によれば、伝送路情報を受信部から送信部にフィードバックする必要がないので、通信システムとしてのパフォーマンス低下を抑制することができるという効果を奏する。
【００２５】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２にかかる無線通信装置において、二つのチャネルから送信されるキャリアごとのビームパターンの概念を示す図である。実施の形態１による制御では、送信部において伝送路情報が未知であるため、形成したビームが必ずしも最適な方向を向かないことが考えられる。ところが、実施の形態２による制御では、図４に示すように、サブキャリア単位で各チャネルの送信方向を変えて送信するようにしている。なお、実施の形態２の構成は、図１および図２に示す実施の形態１の構成と同一である。また、送信側では伝送路情報が未知であり、ビームの形成はブラインド的に行われることも実施の形態１と同様である。
【００２６】
ＯＦＤＭに代表されるマルチキャリア通信装置では、特定のサブキャリアで受信電力が低下しても、キャリア間のインターリーブおよび誤り訂正の適用により、システムとしての特性劣化を効果的に抑制することが可能である。この性質を利用し、サブキャリア単位で各チャネルのビーム送信方向を変更することにより、連続したサブキャリアで受信電力の低下を抑制できるので、通信システムとしての受信特性向上が期待できる。
【００２７】
なお、図４においては、各チャネル間の相対的なビーム送信方向は変化させていないが（ｃｈ２のビームパターンがｃｈ１のビームパターンよりも反時計方向に９０度ずれている状態）、相対的な方向を変更しても構わない。もちろん、同一方向に送信しても構わない。
【００２８】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、送信信号の送信方向がサブキャリアごとに異なる方向となるように重み付け係数を付与するようにしているので、受信部でのチャネル分離後の受信信号において、連続したサブキャリアで受信電力の低下が生じる確率を小さくすることが可能となり、通信システムとしての伝送特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００２９】
また、この実施の形態の無線通信装置によれば、複数のサブキャリアを１以上のサブキャリアグループにグループ化し、このサブキャリアグループ内で送信アンテナから送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け係数を付与するようにしているので、受信部でのチャネル分離後の受信信号において、連続したサブキャリアで受信電力の低下が生じる確率をさらに小さくすることが可能となり、通信システムとしての伝送特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００３０】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。実施の形態１では、伝送路情報が完全に未知の場合を想定し、ブラインド的にビーム制御を行っていたが、実施の形態２では、何らかのフィードバック情報がある場合を想定し、受信側からのフィードバック情報により最適のビーム形成用ウェイトを選択するための重み付け制御部７２、重み付け選択部７３およびブラインド型ウェイト生成部７４を備えている。なお、その他の構成は、図１に示す実施の形態１と同一であり、同一構成部分には同一符号を付して示している。
【００３１】
また、図６は、この発明の実施の形態３にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。実施の形態１では、受信部から送信部へのフィードバック情報はない場合を想定していたが、実施の形態３では、受信された信号の各サブキャリアの電力を計測し、送信部にフィードバックする電力計測部７７を備えている。なお、その他の構成は、図２に示す実施の形態１と同一であり、同一構成部分には同一符号を付して示している。
【００３２】
つぎに、実施の形態３の動作を説明する。まず、通信開始時では、送信部において通信路情報が未知であり、実施の形態２と同様に、ブラインド的にサブキャリアごとに各チャネル単位の送信ビームが形成される。このとき、一定範囲（例えば、伝送路のコヒーレント帯域幅）の一組のサブキャリア（以下「サブキャリアグループ」という。）とし、その中で様々な方向への送信ビームが実現できるように、ブラインド型ウェイト生成部７４において重み付け係数を生成する。この重み付け係数に基づき、重み付け制御部７２および重み付け合成部３４、３５では送信ビームが形成され、ＩＦＦＴ部３８、３９で周波数領域から時間領域の信号に変換され、ＩＦ／ＲＦ部５３、５４で高周波帯へアップコンバートされ、送信アンテナ４２、４３から送信される。
【００３３】
受信部では、この信号を受信してチャネル分離を行い、受信信号を抽出する。その際、電力計測部７７は、各サブキャリアの電力を計測し、サブキャリアグループ内において、最も受信電力の大きなサブキャリア番号を調べ、その番号を搭載したキャリア情報Ｓ８１を送信部へフィードバックする。
【００３４】
図５に戻って、受信部からフィードバックされたキヤリア情報Ｓ８１により、重み付け選択部７３では、最も受信電力の大きなサブキャリアの合成ウェイトが最適であると判断し、サブキャリアグループ内の全てのサブキャリアに対して、当該サブキャリアと同様（或いは、送信方向が略同一方向）なビームフォーミングとなるように、或いは、送信方向が略同一の方向に向くようにウェイト情報を生成する。送信部が次回以降送信を行う場合には、重み付け選択部７３で生成されたこの最適なウェイト情報を各サブキャリアグループに適用し、送信を行えばよい。
【００３５】
なお、サブキャリア帯域が伝送路のコヒーレント帯域よりも十分に小さな場合には、様々なビームの組み合わせの中から最適なビーム構成を選択することが可能となり、受信特性の向上が可能となる。また、コヒーレント帯域はフェージングに比べて変動が緩やかであり、ある程度事前に測定することも可能である。
【００３６】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、サブキャリアが送信する送信信号の送信方向を、電力計測部から通知されたサブキャリア番号に該当するサブキャリアが送信する送信信号の送信方向に略一致させるように重み付け係数を付与するようにしているので、従来に比べて非常に少ないフィードバック情報で送信に適したウェイト情報を生成することが可能となり、通信システムとしての伝送特性の向上が実現できるという効果を奏する。
【００３７】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。実施の形態１では、伝送路情報が完全に未知の場合を想定し、受信部から送信部へのフィードバック情報がない場合の構成を示したが、実施の形態４では、送信部から受信部の各ブランチの伝送路情報（後述する図８に示すＨij）を解析し、この解析された情報を送信部にフィードバックするための伝送路解析部７５を備えている。なお、その他の構成は、図２に示す実施の形態１と同一であり、同一構成部分には同一符号を付して示している。また、送信部の構成は、図１に示す実施の形態１と同一である。
【００３８】
図８は、それぞれ、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナを有するＭＩＭＯシステムの伝送路を模式的に示した図である。各送信アンテナ４２、４３から各受信アンテナ５１、５２へ至る伝送路情報をＨij（ｊ＝１、２）と表記している。つまり、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナを有する場合には、Ｈ₁₁、Ｈ₁₂、Ｈ₂₁およびＨ₂₂の４つのブランチが存在することになる。
【００３９】
図７に戻って、実施の形態４にかかる送信部では、まず、送信アンテナ４２、４３から無指向パターンで各チャネルのデータが送信される。受信部では、ベースバンド信号中に存在する既知信号部分を利用し、伝送路解析部７５において、各ブランチの伝送路情報（図８に示したＨij）の推定および解析を行う。その結果、複数チャネル間の伝送路状態が極めて近い（チャネルの分離が困難）と判断した場合には、特定のチャネルの電力を低下させるように、各チャネルに対する送信指示の信号Ｓ９０を送信部にフィードバックする。この送信指示の信号には、各チャネルの電力情報、変調方式などが含まれる。極端な場合、この送信指示はビーム選択（チャネル選択）情報となり、ビームのＯＮ／ＯＦＦが指示されることになる。また、受信した複数チャネルのうち使用するチャネル番号を指定することでも構わない。送信部では、このフィードバック情報にしたがって各チャネルの送信電力、変調方式を制御する。また、次回からの送信はこの制御情報を用いて行えばよい。
【００４０】
一般的に、同時送信チャネル数を減らす場合には、干渉が低減するため、残りの送信チャネルの多値数を大きくすることにより、スループットの低下を抑制することができる。また、複数チャネル間において伝送路状態が極めて近いような状況でも、いくつかのチャネルは安定した受信が可能となる。
【００４１】
なお、伝送路状態の解析には、一般的に固有値解析などが用いられるが、実施の形態３の送信部の構成と実施の形態４の受信部の構成とを組み合わせて、チャネル分離後の各受信電力などを指標として動作させることも可能である。また、この実施の形態では、送信電力の指定、変調方式の指定は各チャネルごとに行っているが、各チャネル内でサブキャリア単位で行うことも可能である。
【００４２】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、伝送路情報の解析結果に基づいて受信チャネル間のチャネル分離の困難度を判定し、この困難度に基づいた送信チャネルごとの送信指示に関する情報を送信部に通知するようにしているので、複数チャネル間において伝送路状態が極めて近いような状況でも、いくつかのチャネルは安定した受信が可能となり、システムの適用領域を広げることができるという効果を奏する。
【００４３】
実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。実施の形態１では、ブラインド型の重み付け制御を行っていたが、実施の形態５では、受信部からのフィードバック情報に基づいて符号拡散を行う符号拡散制御部８０を備えている。なお、その他の構成は、図１に示す実施の形態１と同一であり、同一構成部分には同一符号を付して示している。また、受信部の構成は、図７に示す実施の形態４と同一である。
【００４４】
図９において、まず、送信部の送信アンテナ４２、４３から拡散処理が行われていない信号が送信される。受信部では、ベースバンド信号中に存在する既知信号部分を利用し、図７に示す伝送路解析部７５において、各ブランチの伝送路情報（図８に示したＨij）の推定および解析を行う。その結果、複数チャネル間の伝送路状態が極めて近い（チャネルの分離が困難）と判断した場合には、近いと判断したチャネル番号の情報などを搭載した信号Ｓ９０を送信部にフィードバックする。
【００４５】
送信部では、フィードバックされた信号Ｓ９０から分離が困難となるチャネルを選択し、符号拡散制御部８０において指示されたチャネル間が符号分割できるように異なる拡散符号で拡散処理を行う。この拡散処理により、指示されたチャネル間はアンテナによる空間分離に頼らず、受信部で逆拡散処理により分離が可能となる。また、複数チャネル間において伝送路状態が極めて近いような状況でも、全ての通信チャネルにおいて安定した受信が可能となる。
【００４６】
なお、送信部では、次回からの送信は、これらの分離が可能となる拡散符号で符号拡散された信号を用いて送信を行えばよい。また、分割指示がされていないチャネルについては、そのまま拡散せずに送信を行えばよい。
【００４７】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、伝送路解析部から通知されたチャネル番号に対応した送信チャネルの信号を符号拡散するようにしているので、複数チャネル間において伝送路状態が極めて近いような状況でも、全ての通信チャネルにおいて安定した受信が可能となり、システムの適用領域を広げることができるという効果を奏する。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、送信手段に備えられた重み付け合成手段は、それぞれのサブキャリアに配置された信号を用いてこのサブキャリアごとに重み付け合成を行い、送信手段に備えられた重み付け制御手段は、重み付け合成手段で合成される信号に付与する重み付け係数として、伝送路情報を用いることなく設定された重み付け係数を用いるとともに、送信アンテナから送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け制御しているので、受信信号のチャネル間の伝送路差を大きくすることができ、分離後の信号電力が増大することで、受信特性を向上させることができるという効果を奏する。また、伝送路情報を受信部から送信部にフィードバックする必要がないので、通信システムとしてのパフォーマンス低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、この発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。
【図３】二つの送信チャネルを意図的に別方向に送信する概念を示した図である。
【図４】この発明の実施の形態２にかかる無線通信装置において、二つのチャネルから送信されるキャリアごとのビームパターンの概念を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態４にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。
【図８】それぞれ、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナを有するＭＩＭＯシステムの伝送路を模式的に示した図である。
【図９】この発明の実施の形態５にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
３０，３１符号化部、３２，３３変調部、３４，３５，５７，５８重み付け合成部、３８，３９ＩＦＦＴ部、４０，４１，５３，５４ＩＦ／ＲＦ部、４２，４３送信アンテナ、５１，５２受信アンテナ、５５，５６ＦＦＴ部、５９，６０，７２重み付け制御部、６１，６２復調部、６３誤り訂正部、７１ブラインド型重み付け制御部、７３重み付選択部、７４ブラインド型ウェイト生成部、７５伝送路解析部、７７電力計測部、８０符号拡散制御部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless communication device, and more particularly to a wireless communication device suitable for mobile communication.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of the mobile communication industry represented by mobile phones has made dramatic progress. Along with this breakthrough, various types of services using mobile communication have been diversified and diversified, and in order to cope with an increase in the amount of transmission information expected in the future, a wider transmission signal is required.
[0003]
When transmitting a broadband signal in a mobile environment, overcoming frequency selective fading becomes a problem. As one of the technologies for dealing with this frequency selective fading, in particular, a communication technology called OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is adopted in various wireless communication apparatuses. On the other hand, in order to further increase the transmission capacity, a communication technique called MIMO (Multiple Input Multiple Output) that simultaneously transmits two or more signals using a plurality of antennas has attracted attention.
[0004]
As an example in which this MIMO communication technology is applied to a broadband mobile communication system, a MIMO channel is configured without expanding the frequency band by spatial division multiplexing (SDM), and this MIMO channel is configured as SDM-COFDM (Coded Orthogonal Division Multiplexing). ) Has been proposed (for example, see Non-Patent Document 1).
[0005]
The communication method disclosed in this document performs inter-channel interference compensation and fading compensation by using a transfer coefficient matrix between spatially multiplexed antennas in a MIMO system having two transmitting antennas and two receiving antennas. At the same time, the transmission quality is improved by realizing by feedforward and obtaining the error correction effect by the soft decision Viterbi combination using the amplitude weighting coefficient based on the S / N ratio of each channel.
[0006]
The prior art described in the above document was a technique for improving transmission quality on the receiver side. However, in a similar MIMO system, by performing transmission power control on the transmitter side, reception is performed on the receiver side. There has been proposed a technique for improving the average error rate of transmitted signals (see, for example, Non-Patent Document 2).
[0007]
The communication method described in this document is based on the assumption that MIMO channel information is known in advance on the transmission side, and forms orthogonal channels by multi-beam formation using eigenvectors and performs transmission power control by the water injection theorem. To maximize channel capacity. In particular, the transmission information of each channel is distributed to a plurality of antennas, beam forming is performed, and orthogonal channels are formed based on transmission path information whose weighting control is known in advance.
[0008]
[Non-Patent Document 1]
Kurosaki et al., “Proposal of SDM-COFDM System for Broadband Mobile Communication Realizing 100 Mbit / s by MIMO Channel”, IEICE Technical, IEICE, RCS2001-135 (2001-10), p. 37-42
[Non-Patent Document 2]
Miyashita et al., “Eigenbeam Space Division Multiplexing (E-SDM) System in MIMO Channel”, IEICE, IEICE, RCS2002-53 (2002-5), p. 13-18
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Although the MIMO system realizes an increase in transmission capacity by simultaneously transmitting a plurality of signals, a certain condition is required for realization because the plurality of signals are multiplexed and separated. For example, when considering a MIMO system having two transmitting antennas and two receiving antennas, a transmission path from one transmitting antenna to two receiving antennas, and a transmission from another transmitting antenna to two receiving antennas There are a total of four transmission paths with the path. In general, in order to function as a MIMO system, it is necessary to separate the multiplexed signals on the receiving side, and for this signal separation, between the different branches (that is, the above four transmissions). There is a large difference in information that characterizes the transmission path (hereinafter referred to as “transmission path information”).
[0010]
However, in Non-Patent Document 1, information is omnidirectionally transmitted from a plurality of antennas. In addition, at the present time when wireless devices are becoming more and more compact, antennas approach each other and the distance between the antennas becomes small, so there is a high possibility that a large correlation will occur in the transmission path between a plurality of channels. In this case, the signal power after separation becomes very small, and the transmission quality is significantly deteriorated.
[0011]
Further, since Non-Patent Document 2 is based on the premise that the transmission path information is known, communication with higher quality is possible compared to Non-Patent Document 1. However, since formation of orthogonal channels requires complete transmission path information for each subcarrier, it is necessary to feed back transmission path information from the receiver side to the transmission side by some method. Several types of feedback methods have been proposed. In any case, a large amount of information must be fed back, and it is inevitable that the performance of the communication system is lowered.
[0012]
The present invention has been made in view of the above, and is a wireless communication apparatus to which a multi-carrier wireless communication system is applied, which can obtain good communication characteristics without degrading performance as a communication system. An object is to obtain a communication device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the wireless communication apparatus according to the present invention has a plurality of transmission antennas and transmission channels respectively connected to the plurality of transmission antennas. Transmission means for transmitting a multicarrier signal generated using one or a plurality of subcarriers for each transmission channel, a plurality of reception channels corresponding to the plurality of transmission channels, and a connection to each of the reception channels. And a receiving means for receiving the multicarrier signal and processing using one or a plurality of subcarriers for each receiving channel. Weighting combining means for performing weighted combining for each subcarrier using a signal arranged in the subcarrier, and the weight The signal to be synthesized by only synthesizing means Set without using transmission path information Give weighting factor Blind type Weighting control means, Blind type The weighting control means assigns weighting coefficients so that transmission directions of transmission signals transmitted from the transmission antenna for each transmission channel are different.
[0014]
According to the present invention, the weighting / combining means provided in the transmitting means performs weighting / combining for each subcarrier using the signals arranged in the respective subcarriers, and is provided in the transmitting means. Blind type The weighting control means applies the signal synthesized by the weighting synthesis means. As a weighting coefficient to be assigned, a weighting coefficient set without using transmission path information is used, The transmission direction of the transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel is different. Weight control To do.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a wireless communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0016]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the transmission unit of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows the configuration of the reception unit of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention. It is the block diagram which showed. The transmission unit shown in FIG. 1 has two MIMO channels of transmission ch1 and ch2, and shows a configuration example for outputting a signal from a transmission antenna connected to each channel, as shown in FIG. The receiving unit shows a configuration example for processing a signal transmitted from the transmitting unit with two MIMO channels of reception ch1 and ch2.
[0017]
In FIG. 1, this transmission unit has two transmission channels of transmission ch1 and ch2 as transmission channels, and encodes the digital signals S30 and S31 to be transmitted for each transmission channel, respectively. 30 and 31, and modulation units 32 and 33 that modulate the encoded signals S32 and S33 and arrange them on the subcarriers, and signals S34 and S35 that are arranged on the subcarriers, and perform weight combining in units of subcarriers. The inverse weight transform processing is performed on the weighting combining units 34 and 35, the blind weighting control unit 71 that gives the weighting coefficients S70 and S71 for each transmission channel to the weighting combining units 34 and 35, and the weighted combined weighting signals S36 and S37. IFFT sections 38 and 39 for adding a guard interval, and S38 and S39 for OFDM signals It has a processing unit of the IF / RF unit 40, 41 for converting the high frequency band, and a transmitting antenna 42, 43. In the transmission of the MIMO system, a multi-carrier modulation scheme that transmits a multi-carrier signal in which information is divided into several low-rate carriers is used. The sub-carrier here is divided into the low-rate. Refers to individual careers.
[0018]
In FIG. 2, the receiving unit has two channels of receiving ch 1 and ch 2 in order to receive signals transmitted from transmitting ch 1 and ch 2, and each channel receives a multicarrier signal. Receiving antennas 51 and 52 for receiving, IF / RF units 53 and 54 for converting the multicarrier signals into baseband signals S51 and 52, and baseband signals S51 and 52 by performing a Fourier transform process, a subcarrier unit signal S53. , S54 is calculated, and subcarrier-unit signals S53 and S54 are used to perform weighting synthesis in units of subcarriers, weighting synthesis units 57 and 58, and weighting synthesis units 57 and 58, respectively. Demodulating the weighting controllers 59 and 60 that give channel weighting coefficients and the combined signals S55 and S56 Demodulating units 61 and 62 that output trick information S57 and S58, and error correction units 63 and 64 that apply error correction to metric information S57 and S58 and output received signals S59 and S60, respectively. Yes.
[0019]
Next, the operation of the wireless communication apparatus according to the first embodiment will be described. In the transmission unit shown in FIG. 1, the signals S30 and S31 of transmission ch1 and ch2 transmitted simultaneously are subjected to error correction coding and modulation processing by the coding units 30 and 31 and the modulation units 32 and 33, respectively. Placed on the carrier. Signals S34 and S35 arranged in each subcarrier are combined by weighting combining sections 34 and 35 so as to have a predetermined beam pattern to be described later by weighting coefficients S70 and S71 given from blind weight control section 71. The same weighting coefficient is given in each carrier. The weighted and synthesized signals S36 and S37 are converted from frequency domain signals into time domain signals (OFDM signals) by IFFT units 38 and 39, and after a guard interval is added, IF / RF unit 53 The signal is up-converted to a high frequency band and transmitted from transmission antennas 42 and 43.
[0020]
Next, the operation of the receiving unit will be described. In the transmission unit shown in FIG. 2, the high-frequency signals received by the reception antennas 51 and 52 are converted into baseband signals S51 and S52 by the IF / RF units 53 and 54, respectively. The baseband signals S51 and S52 are a state in which a plurality of transmitted (ch1, ch2) signals are mixed, and it is necessary to separate these mixed signals. Baseband signals S51 and S52 are converted from time domain signals to frequency domain signals by FFT sections 55 and 56, and subcarrier signals S53 and S54 are calculated. Since these signals S53 and S54 are mixed with signals of a plurality of channels (in this example, signals of ch1 and ch2), the weighting synthesis sections 57 and 58 extract the signals S55 and S56 for each channel. . In this process, the weighting control units 59 and 60 give weighting coefficients to be multiplied to the weighting synthesis units 57 and 58. The signals S55 and S56 separated for each channel are subjected to metric calculation in the demodulating units 61 and 62, and signals S57 and S58 are generated. In the error correcting unit 63, error correction processing is performed, and the received ch1 and ch2 are received. Signals S59 and S60 are output as reception signals.
[0021]
Here, the feature of this embodiment is based on the premise that the transmission path information is unknown in the transmission unit. That is, it is assumed that the optimum communication path for each channel is unknown. However, even if the optimum communication path for each channel is unknown, it is possible to control the beam patterns of the transmission antennas 42 and 43 so that a large difference occurs in the transmission path for each channel. FIG. 3 is a diagram showing a concept of intentionally transmitting two transmission channels in different directions. In the drawing, a broken line pattern indicates a beam pattern of transmission ch1 transmitted from the transmission antenna 42, and a solid line pattern indicates a beam pattern of transmission ch2 transmitted from the transmission antenna 43.
[0022]
As shown in FIG. 3, the blind weight control unit 71 forms weighting coefficients S70 and S71 to be given to each subcarrier in order to form beam patterns that have different transmission directions between the respective channels. To direct. Thus, if the transmission direction is changed for each channel, the transmission path difference between the channels of the received signal can be increased, and the reception characteristics can be improved by increasing the signal power after separation. it can. Moreover, in this embodiment, since there is no need to feed back the transmission path information from the receiving unit to the transmitting unit, it is possible to suppress the performance degradation as the communication system.
[0023]
As described above, according to the wireless communication apparatus of this embodiment, the weighting coefficient is given so that the transmission direction of the transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel is different. As a result, it is possible to increase the transmission path difference between the channels of the received signal and increase the signal power after separation, thereby improving the reception characteristics.
[0024]
In addition, according to the wireless communication apparatus of this embodiment, there is no need to feed back transmission path information from the reception unit to the transmission unit, so that it is possible to suppress performance degradation as a communication system.
[0025]
Embodiment 2. FIG.
FIG. 4 is a diagram showing a concept of a beam pattern for each carrier transmitted from two channels in the wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the control according to the first embodiment, since the transmission path information is unknown in the transmission unit, it is conceivable that the formed beam does not necessarily point in the optimum direction. However, in the control according to the second embodiment, as shown in FIG. 4, transmission is performed by changing the transmission direction of each channel in units of subcarriers. The configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. Similarly to the first embodiment, the transmission side information is unknown on the transmission side, and beam formation is performed blindly.
[0026]
In a multicarrier communication apparatus represented by OFDM, even when reception power decreases in a specific subcarrier, it is possible to effectively suppress system characteristic degradation by applying interleaving between carriers and error correction. is there. By utilizing this property and changing the beam transmission direction of each channel in units of subcarriers, it is possible to suppress a decrease in reception power with consecutive subcarriers, and thus it is possible to expect an improvement in reception characteristics as a communication system.
[0027]
In FIG. 4, the relative beam transmission direction between the channels is not changed (the state where the ch2 beam pattern is shifted by 90 degrees counterclockwise from the ch1 beam pattern). You may change the direction. Of course, you may transmit in the same direction.
[0028]
As described above, according to the radio communication apparatus of this embodiment, the weighting coefficient is assigned so that the transmission direction of the transmission signal is different for each subcarrier. In the received signal after separation, it is possible to reduce the probability that the reception power will decrease in consecutive subcarriers, and the transmission characteristics as a communication system can be improved.
[0029]
Also, according to the radio communication apparatus of this embodiment, a plurality of subcarriers are grouped into one or more subcarrier groups, and the transmission direction of a transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel within this subcarrier group Since the weighting coefficients are assigned so that the directions are different from each other, it is possible to further reduce the probability that the reception power will decrease in consecutive subcarriers in the received signal after channel separation at the receiver. The transmission characteristic as a communication system can be improved.
[0030]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the transmission unit of the wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. In Embodiment 1, it is assumed that the transmission path information is completely unknown, and beam control is performed blindly. However, in Embodiment 2, it is assumed that there is some feedback information, A weight control unit 72, a weight selection unit 73, and a blind type weight generation unit 74 are provided for selecting an optimum beam forming weight based on feedback information. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0031]
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the receiving unit of the wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. In Embodiment 1, it is assumed that there is no feedback information from the receiving unit to the transmitting unit, but in Embodiment 3, the power of each subcarrier of the received signal is measured and fed back to the transmitting unit. A power measuring unit 77 is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 2, and the same reference numerals are given to the same components.
[0032]
Next, the operation of the third embodiment will be described. First, at the start of communication, communication path information is unknown in the transmission unit, and a transmission beam for each channel is formed blindly for each subcarrier as in the second embodiment. At this time, a set of subcarriers (hereinafter referred to as “subcarrier groups”) within a certain range (for example, the coherent bandwidth of the transmission path) is used, and blinds can be realized so that transmission beams in various directions can be realized therein. A weight coefficient is generated in the mold weight generation unit 74. Based on this weighting coefficient, the weighting control unit 72 and the weighting combining units 34 and 35 form a transmission beam, converted from a frequency domain signal into a time domain signal by the IFFT units 38 and 39, and high-frequency by the IF / RF units 53 and 54. Up-converted to a band and transmitted from transmission antennas 42 and 43.
[0033]
The receiving unit receives this signal, performs channel separation, and extracts the received signal. At that time, the power measuring unit 77 measures the power of each subcarrier, checks the subcarrier number having the largest received power in the subcarrier group, and feeds back the carrier information S81 carrying the number to the transmitting unit.
[0034]
Returning to FIG. 5, based on the carrier information S81 fed back from the receiving unit, the weighting selection unit 73 determines that the combined weight of the subcarrier having the largest received power is optimal, and all the subcarriers in the subcarrier group On the other hand, the weight information is generated so that the beam forming is the same as that of the subcarrier (or the transmission direction is substantially the same), or the transmission direction is substantially the same. When the transmission unit performs transmission from the next time onward, this optimal weight information generated by the weighting selection unit 73 may be applied to each subcarrier group to perform transmission.
[0035]
If the subcarrier band is sufficiently smaller than the coherent band of the transmission path, an optimal beam configuration can be selected from various beam combinations, and reception characteristics can be improved. Further, the coherent band is more gradual than fading and can be measured in advance to some extent.
[0036]
As described above, according to the radio communication apparatus of this embodiment, the transmission signal transmitted by the subcarrier corresponding to the subcarrier number notified from the power measurement unit indicates the transmission direction of the transmission signal transmitted by the subcarrier. Since weighting coefficients are assigned so as to substantially match the transmission direction, it is possible to generate weight information suitable for transmission with much less feedback information than in the past, and transmission characteristics as a communication system There is an effect that improvement of the above can be realized.
[0037]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of the receiving unit of the wireless communication apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the first embodiment, it is assumed that the transmission path information is completely unknown, and the configuration in the case where there is no feedback information from the reception unit to the transmission unit is shown. In the fourth embodiment, the transmission unit to the reception unit is shown. A transmission path analysis unit 75 is provided for analyzing transmission path information (Hij shown in FIG. 8 to be described later) of each branch and feeding back the analyzed information to the transmission unit. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 2, and the same reference numerals are given to the same components. The configuration of the transmission unit is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
[0038]
FIG. 8 is a diagram schematically showing a transmission path of a MIMO system having two transmission antennas and two reception antennas. Transmission path information from the transmitting antennas 42 and 43 to the receiving antennas 51 and 52 is denoted as Hij (j = 1, 2). That is, if there are two transmitting antennas and two receiving antennas, H ₁₁ , H ₁₂ , H _{twenty one} And H _{twenty two} There are four branches.
[0039]
Returning to FIG. 7, in the transmission unit according to the fourth embodiment, first, data of each channel is transmitted from the transmission antennas 42 and 43 in a non-directional pattern. In the receiving unit, the known signal portion existing in the baseband signal is used, and the transmission path analysis unit 75 estimates and analyzes the transmission path information (Hij shown in FIG. 8) of each branch. As a result, when it is determined that the transmission path conditions between a plurality of channels are extremely close (channel separation is difficult), a transmission instruction signal S90 for each channel is sent to the transmitter so as to reduce the power of a specific channel. provide feedback. This transmission instruction signal includes power information of each channel, a modulation method, and the like. In an extreme case, this transmission instruction becomes beam selection (channel selection) information, and a beam ON / OFF instruction is given. It is also possible to specify a channel number to be used among the received plurality of channels. The transmission unit controls the transmission power and modulation method of each channel according to this feedback information. The next transmission may be performed using this control information.
[0040]
In general, when the number of simultaneous transmission channels is reduced, interference is reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in throughput by increasing the multi-value number of the remaining transmission channels. Further, even in a situation where the transmission path conditions are very close among a plurality of channels, some channels can be stably received.
[0041]
Note that eigenvalue analysis or the like is generally used for the analysis of the transmission path state, but each of the channel-separated components is separated by combining the configuration of the transmission unit of Embodiment 3 and the configuration of the reception unit of Embodiment 4. It is also possible to operate using received power as an index. In this embodiment, transmission power and modulation scheme are specified for each channel. However, it is also possible to perform the specification for each subcarrier in each channel.
[0042]
As described above, according to the wireless communication device of this embodiment, the difficulty level of channel separation between reception channels is determined based on the analysis result of transmission path information, and each transmission channel based on this difficulty level is determined. Since information related to transmission instructions is sent to the transmitter, even if the channel conditions are very close among multiple channels, stable reception is possible for some channels, and the application area of the system is expanded. There is an effect that can be.
[0043]
Embodiment 5. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the transmission unit of the wireless communication apparatus according to the fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment, blind weighting control is performed, but in the fifth embodiment, a code spreading control unit 80 that performs code spreading based on feedback information from the receiving unit is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals. The configuration of the receiving unit is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG.
[0044]
In FIG. 9, first, signals that have not been subjected to spreading processing are transmitted from the transmission antennas 42 and 43 of the transmission unit. In the receiving unit, a known signal portion existing in the baseband signal is used, and the transmission path analysis unit 75 shown in FIG. 7 estimates and analyzes the transmission path information (Hij shown in FIG. 8) of each branch. As a result, when it is determined that the transmission path states between a plurality of channels are extremely close (channel separation is difficult), a signal S90 loaded with information on the channel number determined to be close is fed back to the transmitter.
[0045]
The transmission unit selects a channel that is difficult to separate from the fed back signal S90, and performs spreading processing with different spreading codes so that the channels instructed by the code spreading control unit 80 can be code-divided. By this spreading process, the instructed channels can be separated by despreading processing at the receiving unit without depending on spatial separation by the antenna. Further, even in a situation where the transmission path conditions are extremely close among a plurality of channels, stable reception is possible on all communication channels.
[0046]
In the transmission unit, transmission from the next time may be performed using a signal that has been code-spread with a spreading code that enables separation. In addition, for a channel for which no division instruction is given, transmission may be performed without spreading as it is.
[0047]
As described above, according to the wireless communication apparatus of this embodiment, the signal of the transmission channel corresponding to the channel number notified from the transmission path analysis unit is code-spread, so that transmission is performed between a plurality of channels. Even in a situation where the road conditions are very close, stable reception is possible in all communication channels, and the application range of the system can be expanded.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the weighting synthesis means provided in the transmission means performs weighting synthesis for each subcarrier using the signals arranged in the respective subcarriers, and is provided in the transmission means. The weighting control means applies the signal synthesized by the weighting synthesis means. As a weighting coefficient to be assigned, a weighting coefficient set without using transmission path information is used. , So that the transmission direction of the transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel is different Weight control Therefore, the transmission path difference between the channels of the received signal can be increased, and the reception power can be improved by increasing the signal power after separation. In addition, since there is no need to feed back the transmission path information from the reception unit to the transmission unit, it is possible to suppress the performance degradation of the communication system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a transmission unit of a wireless communication apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a concept of intentionally transmitting two transmission channels in different directions.
FIG. 4 is a diagram showing a concept of a beam pattern for each carrier transmitted from two channels in the wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a transmission unit of a wireless communication apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit of a wireless communication apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit of a wireless communication apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram schematically showing a transmission path of a MIMO system having two transmitting antennas and two receiving antennas, respectively.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a transmission unit of a wireless communication apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
30, 31 Encoding unit, 32, 33 Modulation unit, 34, 35, 57, 58 Weighting synthesis unit, 38, 39 IFFT unit, 40, 41, 53, 54 IF / RF unit, 42, 43 Transmitting antenna, 51, 52 receiving antenna, 55, 56 FFT unit, 59, 60, 72 weight control unit, 61, 62 demodulation unit, 63 error correction unit, 71 blind type weight control unit, 73 weight selection unit, 74 blind type weight generation unit, 75 Transmission path analysis unit, 77 Power measurement unit, 80 Code spread control unit.

Claims

A transmission means having a plurality of transmission channels and transmission antennas respectively connected to these transmission channels, and transmitting a multicarrier signal generated using one or a plurality of subcarriers for each transmission channel; A plurality of reception channels corresponding to the plurality of transmission channels; and a reception antenna connected to each of the reception channels; and receiving one or a plurality of subcarriers for each reception channel by receiving a multicarrier signal. In a wireless communication device comprising receiving means for processing using:
The transmission means includes
Weighting combining means for performing weighted combining for each subcarrier using signals arranged in the respective subcarriers;
Blind weighting control means for assigning a weighting coefficient set without using transmission path information to the signal synthesized by the weighting synthesis means;
With
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the blind weighting control unit assigns a weighting coefficient so that a transmission direction of a transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel is different.

The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the blind weighting control unit assigns a weighting coefficient so that a transmission direction of the transmission signal is different for each subcarrier.

A plurality of transmission channels and transmission antennas respectively connected to these transmission channels, and transmitting means for transmitting multicarrier signals generated using a plurality of subcarriers for each of the transmission channels; Receiving means having a plurality of receiving channels corresponding to the transmission channels and receiving antennas connected to each of these receiving channels, receiving a multicarrier signal and processing using a plurality of subcarriers for each of the receiving channels A wireless communication device comprising:
The transmission means includes
Weighting combining means for performing weighted combining for each subcarrier using signals arranged in the respective subcarriers;
Blind weighting control means for assigning a weighting coefficient set without using transmission path information to the signal synthesized by the weighting synthesis means;
A wireless communication apparatus comprising:

The blind weighting control means groups the plurality of subcarriers into one or more subcarrier groups, and a direction in which transmission directions of transmission signals transmitted from the transmission antennas to the transmission channels are different in the subcarrier groups. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein a weighting coefficient is assigned so that

The receiving means further comprises power measuring means for receiving the transmission signal and measuring power for each subcarrier,
The radio communication apparatus according to claim 3, wherein the power measuring means notifies the transmitting means of a subcarrier number having the largest received power in the subcarrier group.

The blind type weighting control means corresponds to the subcarrier number notified from the power measuring means for the transmission direction of the transmission signal transmitted by all the subcarriers for all the subcarriers in the subcarrier group. 6. The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein a weighting coefficient is assigned so as to substantially match a transmission direction of a transmission signal transmitted by the subcarrier.

The receiving means further comprises transmission path analysis means for receiving the multicarrier signal and analyzing transmission path information between the transmitting antenna and the receiving antenna,
The transmission path analysis means determines a difficulty level of channel separation between the reception channels based on an analysis result of the transmission path information, and transmits information related to a transmission instruction for each transmission channel based on the difficulty level. The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device is notified to the wireless communication device.

The wireless communication apparatus according to claim 7, wherein the information related to the transmission instruction is power information for each transmission channel.

The wireless communication apparatus according to claim 7, wherein the information related to the transmission instruction is a modulation scheme for each transmission channel.

The wireless communication apparatus according to claim 7, wherein the information related to the transmission instruction is channel selection information for each transmission channel.

The receiving means further comprises transmission path analysis means for receiving the multicarrier signal and analyzing transmission path information between the transmitting antenna and the receiving antenna,
The transmission path analysis means determines the difficulty level of channel separation between the reception channels based on the analysis result of the transmission path information, and notifies the transmission means of a channel number that is difficult to separate. The wireless communication apparatus according to claim 1.

The transmission means further comprises code spreading control means for code spreading a signal processed by the transmission channel with a spreading code,
12. The radio communication apparatus according to claim 11, wherein the code spreading control means code spreads a signal processed by a transmission channel corresponding to a channel number notified from the transmission path analyzing means.