JP4230343B2 - Wireless communication method, wireless communication system, and reception processing program - Google Patents
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Description
本発明は、同一の周波数チャネルを用い、異なる複数の送信アンテナより独立なデータを送信し、複数の受信アンテナを用いて信号を受信し、各送受信アンテナ間の伝達関数行列をもとに受信局側でデータの復調を行うことにより無線通信を実現する高速無線アクセスシステムにおいて、回路規模を抑制しながら良好な伝送特性を実現するための受信技術に関する。 The present invention uses the same frequency channel, transmits independent data from a plurality of different transmission antennas, receives signals using a plurality of reception antennas, and receives a reception station based on a transfer function matrix between the transmission and reception antennas. The present invention relates to a reception technique for realizing good transmission characteristics while suppressing a circuit scale in a high-speed wireless access system that realizes wireless communication by demodulating data on the side.
近年、2.4GHz帯または5GHz帯を用いた高速無線アクセスシステムとして、IEEE802.11g規格、IEEE802.11a規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、最大で54Mbpsの伝送速度を実現しているが、無線LANの普及に伴い更なる伝送速度の高速化が求められている。そのための技術としては、MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術が有力である。
このMIMO技術とは、送信局側において複数の送信アンテナから同一チャネル上で異なる独立な信号を送信し、受信局側において同じく複数のアンテナを用いて信号を受信し、各送信アンテナ/受信アンテナ間の伝達関数行列を求め、この行列を用いて送信局側で各アンテナから送信した独立な信号を推定し、データを再生するものである。
In recent years, the IEEE802.11g standard, the IEEE802.11a standard, etc. have been remarkably spread as high-speed wireless access systems using the 2.4 GHz band or the 5 GHz band. Although these systems achieve a maximum transmission rate of 54 Mbps, further increase in transmission rate is required with the spread of wireless LAN. For this purpose, MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) technology is promising.
With this MIMO technology, the transmitting station transmits different independent signals on the same channel from multiple transmitting antennas, and the receiving station receives signals using the same multiple antennas. The transfer function matrix is obtained, the independent signal transmitted from each antenna is estimated on the transmitting station side using this matrix, and the data is reproduced.
ここで、N本の送信アンテナを用いてN系統の信号を送信し、M本のアンテナを用いて信号を受信する場合を考える。まず、送受信局の各アンテナ間にはN×M個の伝送のパスが存在し、第i送信アンテナから送信され第j受信アンテナで受信される場合の伝達関数をhj,iとし、これを第(j,i)成分とするN行M列の行列をHと表記する。さらに、第i送信アンテナからの送信信号をtiとし(t1, t2, t3,・・・ tN)を成分とする列ベクトルをTx、第i受信アンテナでの受信信号をriとし(r1, r2, r3,・・・ rM)を成分とする列ベクトルをRx、第i受信アンテナの熱雑音をniとし(n1, n2, n3,・・・ nM)を成分とする列ベクトルをnと表記する。
この場合、以下の関係式が成り立つ。
Here, a case is considered where N signals are transmitted using N transmission antennas and signals are received using M antennas. First, there are N × M transmission paths between the antennas of the transmitting and receiving stations, and the transfer function when transmitted from the i-th transmitting antenna and received by the j-th receiving antenna is h j, i , A matrix of N rows and M columns as the (j, i) component is denoted as H. Further, let t i be the transmission signal from the i-th transmitting antenna, Tx be a column vector whose components are (t 1 , t 2 , t 3 ,... T N ), and r i be the received signal at the i-th receiving antenna. (R 1 , r 2 , r 3 ,..., R M ) as a column vector, Rx, and the i-th receiving antenna thermal noise as n i (n 1 , n 2 , n 3 ,. A column vector whose component is n M ) is denoted as n.
In this case, the following relational expression holds.
したがって、受信局側で受信した信号Rxをもとに、送信信号Txを推定する技術が求められている。このMIMO技術の最も基本的なものとしては、一般にZF(Zero Forcing)法と呼ばれる方法があげられる(例えば、非特許文献1参照。)。
ここでは、上式(1)に対し、伝達関数行列の逆行列H-1を求め、これを式の両辺の左から掛け合わせる処理を行う。この結果、以下の式が得られる。
Therefore, there is a need for a technique for estimating the transmission signal Tx based on the signal Rx received on the receiving station side. As the most basic one of the MIMO techniques, there is a method generally called a ZF (Zero Forcing) method (see, for example, Non-Patent Document 1).
Here, for the above equation (1), an inverse matrix H −1 of the transfer function matrix is obtained, and this is multiplied from the left of both sides of the equation. As a result, the following expression is obtained.
つまり、各受信アンテナで受信した信号を合成し、所望の送信アンテナから以外の信号による干渉を除去する処理を行うと、実際の送信信号ベクトルTxに微小な熱雑音項H-1×nが加わった信号点が得られることになる。ここで、送信信号として、BPSK、QPSK、16QAM、64QAM等の変調を施した信号を用いる場合は、送信信号として取りえる信号点は不連続である。したがって、H-1×Rxとユークリッド距離が最も近い点を送信コンスタレーション上で探索する硬判定処理を行い、送信信号を推定する。 In other words, when the signals received by the receiving antennas are combined and processing for removing interference caused by signals other than the desired transmitting antenna is performed, a small thermal noise term H −1 × n is added to the actual transmitted signal vector Tx. Signal points are obtained. Here, when a signal subjected to modulation such as BPSK, QPSK, 16QAM, or 64QAM is used as the transmission signal, signal points that can be taken as the transmission signal are discontinuous. Therefore, a hard decision process for searching for a point on the transmission constellation where H −1 × Rx is closest to the Euclidean distance is performed to estimate a transmission signal.
以上のZF法においては、熱雑音項H-1×nが十分に小さく、且つ各送信アンテナ毎の成分が均等であると仮定できる場合には良好な特性が期待できる。
しかし、一般にはこの仮定は成り立たず、ある伝達関数行列に対して送信アンテナ毎の熱雑音H-1×nの絶対値の期待値は異なる。
さらには、もし伝達関数行列Hが逆行列をもたない行列(ないしはその行列式が非常に小さい)の場合には、送信信号の推定が非常に不安定になる。この様な状況においては、受信特性が大幅に劣化する可能性がある。
In the above ZF method, good characteristics can be expected when the thermal noise term H −1 × n is sufficiently small and the components for each transmitting antenna can be assumed to be equal.
However, in general, this assumption does not hold, and the expected value of the absolute value of the thermal noise H −1 × n for each transmission antenna is different for a certain transfer function matrix.
Furthermore, if the transfer function matrix H is a matrix that does not have an inverse matrix (or its determinant is very small), the estimation of the transmission signal becomes very unstable. In such a situation, there is a possibility that the reception characteristic is greatly deteriorated.
このような問題点を解決するための方法として、最も特性的に優れた方法がMLD(Most Likelihood Detection)法と呼ばれる方式である(例えば、非特許文献2を参照。)。
この方式では、まず、各アンテナからの送信信号の変調方式が決まると、ひとつのアンテナから送信される信号が取り得る信号点の数(以降、Nmaxと呼ぶ)が決まる。N本のアンテナ全体で送信される信号ベクトルのバリエーションはNmax N種類となる。
As a method for solving such a problem, a method having the most excellent characteristics is a method called an MLD (Most Likelihood Detection) method (see, for example, Non-Patent Document 2).
In this method, first, when the modulation method of a transmission signal from each antenna is determined, the number of signal points that can be taken by a signal transmitted from one antenna (hereinafter referred to as N max ) is determined. There are N max N variations of signal vectors transmitted across the N antennas.
MLD法では、送信信号としてTxの取りえる全ての候補(全部でNmax N種)に対して、その信号が送信された場合の受信信号の予測を行い、それらの中で最も実際の受信信号に近いものを推定精度の最も高い信号点として選択する。つまり、第k番目の送信信号候補をTx[k]で表したとすると、次の式で定義されるユークリッド距離Eを最小にするkの値を選択する。 In the MLD method, for all candidates (total N max N ) that can be taken as Tx as a transmission signal, the received signal is predicted when that signal is transmitted, and the most actual received signal among them is predicted. Is selected as the signal point with the highest estimation accuracy. In other words, if the kth transmission signal candidate is represented by Tx [k] , the value of k that minimizes the Euclidean distance E defined by the following equation is selected.
なお、行列Mに対してMHは、行列Mのエルミート共役である行列をさす。以上の処理により、如何なる行列Hに対しても、安定した受信処理が可能であり、ZF法と比較して特性が大幅に改善する。
ここで、図11に、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された、従来の無線通信システムにおける第一の無線局の送信部の構成を示す。同図において、100はデータ分割回路、101-1〜101-3はプリアンブル付与回路、102-1〜102-3は変調回路、103-1〜103-3は無線部、104-1〜104-3は送信アンテナを示す。なお、変調方式としては、シングルキャリア変調を用いることも、直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)に代表されるマルチキャリア変調を用いることもできる。ひとつの例として、送信局が3つの送信アンテナを用いて3系統のデータを送信する場合を例にとって説明する。
Note that MH with respect to the matrix M refers to a matrix that is Hermitian conjugate of the matrix M. With the above processing, it is possible to perform stable reception processing for any matrix H, and characteristics are greatly improved as compared with the ZF method.
Here, FIG. 11 includes a first radio station including N (N> 1: integer) or more first antenna groups and M (M> 1: integer) second antenna groups. The structure of the transmission part of the 1st radio station in the conventional radio | wireless communications system comprised by the 2nd radio station is shown. In the figure, 100 is a data division circuit, 101-1 to 101-3 are preamble assignment circuits, 102-1 to 102-3 are modulation circuits, 103-1 to 103-3 are radio units, 104-1 to 104-
上記構成において、データが入力されると、データ分割回路100はデータを3系統に分離する。例えば、第1系統のデータはプリアンブル付与回路101-1に入力され、プリアンブル信号が付与された状態で変調回路(Ch1)102-1に入力される。変調回路では所定の変調を実施し、変調された信号は無線部103-1にて無線周波数に変換され、送信アンテナ104-1より送信される。同様に。第2系統のデータは101-2〜104-2、第3系統のデータは101-3〜104-3を経由して、それぞれ個別に送信される。
In the above configuration, when data is input, the
図12に、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された、従来の無線通信システムにおけるMLD法を用いた第一の無線局の受信部の構成を示す。同図において、111-1〜111-3は受信アンテナ、112-1〜112-3は無線部、113はチャネル推定回路、114は受信信号管理部、115は伝達関数行列管理回路、116はレプリカ信号生成回路、117は送信信号生成回路、118はユークリッド距離演算回路、119は選択回路、120はデータ合成回路を示す。 FIG. 12 shows a first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups. The structure of the receiving part of the 1st radio station using the MLD method in the conventional radio | wireless communications system comprised by these radio stations is shown. In the figure, 111-1 to 111-3 are receiving antennas, 112-1 to 112-3 are radio units, 113 is a channel estimation circuit, 114 is a received signal management unit, 115 is a transfer function matrix management circuit, and 116 is a replica. A signal generation circuit, 117 is a transmission signal generation circuit, 118 is a Euclidean distance calculation circuit, 119 is a selection circuit, and 120 is a data synthesis circuit.
上記構成において、第1の受信アンテナ111-1から第3の受信アンテナ111-3は、それぞれ個別に受信信号を受信する。無線部112-1〜112-3を経由して、受信した信号はチャネル推定回路113に入力される。送信側で付与して所定のプリアンブル信号の受信状況から、チャネル推定回路113にて各送信アンテナと受信アンテナ間の伝達関数をここで取得する。取得された各伝達関数の情報hj,iは伝達関数行列管理回路115にて伝達関数行列Hとして管理される。プリアンブル信号に後続するデータ信号は、1シンボル分づつ受信信号管理回路114に入力される。受信信号管理回路114では、各アンテナの受信信号(r1, r2, r3)を成分とした受信信号ベクトルRxとして一旦管理される。
In the above configuration, the first receiving antenna 111-1 to the third receiving antenna 111-3 individually receive the received signals. The received signal is input to the
一方、送信信号生成回路117では、送信アンテナから出力され得る全ての信号パターンとして、Nmax N種類の送信信号の候補{S[k]}(1≦k≦Nmax N)を生成する。レプリカ信号生成回路116では、送信信号生成回路117から入力される信号S[k]と伝達関数行列管理回路115で管理された伝達関数行列Hの積、H×S[k]を求め、ユークリッド距離演算回路118にて、この結果と受信信号管理回路114で管理された受信信号ベクトルRxとのユークリッド距離を算出する。
On the other hand, the transmission
以上のユークリッド距離演算処理は全てのkの値に対して実施(合計Nmax N回)される。選択回路119では、これらの中でユークリッド距離が最短のものを選択し、最も推定精度の高い送信信号と判断する。これらのデータは複数シンボルに渡り連続的に処理されるが、一連のデータを受信後、データ合成回路120にてデータとして再構成し、出力される。
The above Euclidean distance calculation processing is performed for all values of k (total N max N times). The
次に、図13に、上記従来の無線通信システムにおける第一の無線局の送信処理の内容を示す。図13において、データが入力されると(S300)、送信局ではN系統のデータ系列に分割され(S301)、これらの信号にはそれぞれプリアンブル信号が付与され(S302)、これに各系列毎に個別に変調処理を行う(S303)。変調された信号は、無線部にて無線周波数に変換され信号が送信される(S304)。 Next, FIG. 13 shows the contents of the transmission processing of the first radio station in the conventional radio communication system. In FIG. 13, when data is input (S300), the transmitting station divides the data into N data series (S301), and these signals are assigned preamble signals (S302), respectively. Individual modulation processing is performed (S303). The modulated signal is converted into a radio frequency by the radio unit, and the signal is transmitted (S304).
次に、図14に、上記従来の無線通信システムにおけるMLD法を用いた第二の無線局の受信処理の内容を示す。図14において、受信局では無線パケットを受信すると(S310)、プリアンブルを検出し(S311)、チャネル推定を実施する(S312)。ここでは、各送信アンテナおよび受信アンテナ間の伝達関数を全て取得する。プリアンブル信号に後続して受信される信号は、1シンボル毎に各受信アンテナでの受信信号rjを成分としてもつ受信信号ベクトルRxとして管理される(S313)。 Next, FIG. 14 shows the contents of the reception process of the second radio station using the MLD method in the conventional radio communication system. In FIG. 14, when a receiving station receives a radio packet (S310), it detects a preamble (S311) and performs channel estimation (S312). Here, all transfer functions between the transmission antennas and the reception antennas are acquired. A signal received subsequent to the preamble signal is managed as a received signal vector Rx having the received signal r j at each receiving antenna as a component for each symbol (S313).
これに対し、送信アンテナから出力され得る全ての信号パターンとして、Nmax N種類の送信信号の候補{S[k]}(1≦k≦Nmax N)を生成し、これと伝達関数行列Hとの積H×S[k]を計算し(S315)、受信信号Rxとのユークリッド距離を計算する(S316)。
この処理S314〜S316には、実際には全体でNmax N回の処理を行うことを含めて記述した。つまり、処理S314〜S316をNmax N個並列的に処理をしたり、ないしはS314→S315→S316→S314→S315→S316→S314→S315→S316→・・・とNmax N回直列的に処理しても、ないしはその組み合わせであっても構わない。
On the other hand, N max N types of transmission signal candidates {S [k]} (1 ≦ k ≦ N max N ) are generated as all signal patterns that can be output from the transmission antenna, and the transfer function matrix H Product H × S [k] is calculated (S315), and the Euclidean distance from the received signal Rx is calculated (S316).
The processes S314 to S316 are described including actually performing N max N times in total. In other words, N max N processes S314 to S316 are processed in parallel, or S314 → S315 → S316 → S314 → S315 → S316 → S314 → S315 → S316 → ... and N max N times in series. However, it may be a combination thereof.
いずれにせよ、算出されたNmax N個の送信信号ベクトル毎のユークリッド距離が得られたら、全体を比較して最小ユークリッド距離を与える送信信号ベクトルS[kbest]を検索する(S317)。このS[kbest]をもって、該当するシンボルの各送信アンテナから送信された信号推定を確定させる(S318)。更に受信データが継続する場合には処理S313に戻り、処理S313〜S319を繰り返す。受信データが終わった場合(S319)、一連の各系統の受信データを再構成し、送信側でのデータを再現してデータを出力する(S320)。
このMLD法の最大の問題点は、ユークリッド距離を求める演算処理をNmax N回に渡って実施しなければならない点である。例えば、変調方式として64QAMを用いる場合、Nmax=64となる。この例を用いると、N=2の場合でユークリッド距離演算回数は642(=4096)回、N=3の場合で643(=26214464)回、N=4の場合で644(=1677726)回と指数関数的に発散する。
これを回路として実現する際には、図14における処理S314〜S316を順次直列的に実施する方法と、並列的、つまり同時に処理する方法がある。
The biggest problem with this MLD method is that the calculation process for obtaining the Euclidean distance must be performed N max N times. For example, when 64QAM is used as the modulation method, N max = 64. Using this example, the number of Euclidean distance calculations is 64 2 (= 4096) when N = 2 , 64 3 (= 26214464) when N = 3, and 64 4 (= 1677726 when N = 4. ) Diversify exponentially with times.
When realizing this as a circuit, there are a method of sequentially performing the processes S314 to S316 in FIG. 14 in series and a method of processing in parallel, that is, simultaneously.
しかし、直列的に行う場合には1シンボルの送信データを確定するのにNmax N回のループ処理を行う必要があり、膨大な処理遅延がかかってしまう。一方、並列的に実施する場合でも、同様の回路をNmax N個も実装しなければならず、Nが3以上になると回路規模が爆発的に増大するため、LSIへの実装は全く不可能となる。その中間的な組み合わせの場合も考えられるが、回路規模と演算時間を両立することは困難である。
全ての問題点は、演算の処理量がNmax Nに比例した値となることに起因し、この演算量を抑えることが課題となっている。
However, in the case of performing serially, it is necessary to perform N max N times of loop processing to determine one symbol of transmission data, resulting in a huge processing delay. On the other hand, even when implemented in parallel, N max N similar circuits must be mounted, and when N becomes 3 or more, the circuit scale increases explosively, so mounting on LSI is completely impossible. It becomes. An intermediate combination is also conceivable, but it is difficult to achieve both circuit scale and calculation time.
All the problems are caused by the fact that the amount of calculation processing is a value proportional to N max N , and it is a problem to suppress this amount of calculation.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、MIMO技術を用いた無線通信を行う際に、良好な特性を実現しながらも、現実的な回路規模及び演算量にて実現可能な無線通信方法、無線通信システム及び受信処理プログラムを簡易に提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can be realized with a realistic circuit scale and calculation amount while realizing good characteristics when performing wireless communication using MIMO technology. An object of the present invention is to provide a simple wireless communication method, a wireless communication system, and a reception processing program.
上記の問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局との間で通信を行う無線通信方法において、
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列HHの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, the invention described in
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K a step of calculating and generating a column vector T 3 [k1, k2], the said transfer function matrix H column vector T 3 [k1, k2] product of i.e. H × T 3 [k1, k2 ] ,
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
Combining the elements of the selected column vector and reproducing and outputting the user data transmitted from the first radio station.
従来の技術とは、前記第二の無線局において、前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、該逆行列と行列HHの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、第1〜第Nのステップ群を実施する点で異なっている。
その結果として、MLD法における信号点間距離演算を行う送信信号点の範囲を限定し、回路規模を格段に抑えながら、ZF法よりも優れた特性を実現することが可能となる。
The prior art is an N-row M-column matrix that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element in the second wireless station. A step of generating H H , a step of calculating a product of these matrices, that is, a matrix H H × H of N rows and N columns, and an inverse matrix of the matrix, that is, a matrix of N rows and N columns (H H × H) −1 Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H H , that is, calculating the matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H, and the m-th antenna of the second antenna group When the received signal actually received is r m, and the column vector of M rows where each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ) is Rx, (H H × H ) A step of calculating an N-row column vector Tx given by −1 × H H × Rx, and a hard decision process of the signal point position was performed for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx Find column vector Tx ' And steps, with the difference that implementing the steps of the first to N.
As a result, it is possible to limit the range of transmission signal points for performing signal point distance calculation in the MLD method, and to realize characteristics superior to the ZF method while significantly reducing the circuit scale.
また、請求項2に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局との間で通信を行う無線通信方法において、
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする。
これは、上記第1〜第Nのステップ群を実施する前の送信信号点検索の初期情報を与える際に、ZF法よりも特性の優れたMMSE法を適用することにより、特性を改善するための簡易な実現方法である。
The invention according to
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the process of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using the N first antenna groups,
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
Combining the elements of the selected column vector and reproducing and outputting the user data transmitted from the first radio station.
This is to improve the characteristics by applying the MMSE method, which has better characteristics than the ZF method, when providing initial information of transmission signal point search before performing the first to Nth steps. This is a simple realization method.
また、請求項3に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、N本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局との間で通信を行う無線通信方法において、
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする。
これは、上記第1〜第Nのステップ群を実施する前の送信信号点検索の初期情報を与える際に、ZF法を簡易に実現するための簡易な方法である。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a first wireless station including N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second wireless station including N second antenna groups. In a wireless communication method for communicating with other wireless stations,
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
Combining the elements of the selected column vector and reproducing and outputting the user data transmitted from the first radio station.
This is a simple method for easily realizing the ZF method when providing initial information of transmission signal point search before performing the first to Nth steps.
また、請求項4に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局との間で通信を行う無線通信方法において、
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列Hk Hの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a first wireless station having a first antenna group of N (N> 1: integer) or more, and M (M> 1: integer) second radio stations. In a wireless communication method for performing communication with a second wireless station having an antenna group,
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H k H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
Combining the elements of the selected column vector and reproducing and outputting the user data transmitted from the first radio station.
また、請求項5に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局との間で通信を行う無線通信方法において、
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a first radio station including a first antenna group of N (N> 1: integer) or more and M (M> 1: integer) second radio stations. In a wireless communication method for performing communication with a second wireless station having an antenna group,
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
And combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station.
また、請求項6に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、N本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局との間で通信を行う無線通信方法において、
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする。
請求項4〜請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項3における上記第1〜第Nのステップ群を実施するのみでなく、更に続けて第(N+1)〜第2×Nステップ群を実施するようにしたものである。これは、第1〜第Nのステップ群にて一旦精度の高い送信信号点を推定し、これを初期値として再度第1〜第Nのステップ群を実施(実際には第(N+1)〜第2×Nステップ群に相当)することにより、受信特性を改善するための簡易な実現方法である
According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio station having N second antenna groups. In a wireless communication method for communicating with other wireless stations,
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
Combining the elements of the selected column vector and reproducing and outputting the user data transmitted from the first radio station.
The inventions according to claims 4 to 6 not only carry out the first to Nth steps in
また、請求項7に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムにおいて、
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割する手段と、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成する手段と、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信する手段とを有し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信する手段と、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得する手段と、
各種行列のエルミート共役となる行列を求める処理、及びまたは行列と行列の積算演算を実施する処理、及びまたは行列とベクトルの積算演算を実施する処理、及びまたは逆行列を求める処理を実施する線形演算手段と、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、該ベクトルと前記線形演算手段にて求められた行列との積算により送信信号の第1次推定としての列ベクトルTxを求める手段と、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求める手段と、
基準となる信号が( t1, t2, t3,・・・tN)である場合、この中のひとつの成分のみを送信信号として取りえる全ての信号に置き換えた送信信号の候補を生成する手段と、
前記送信信号の候補である列ベクトルに伝達関数行列Hを積算することによりレプリカ信号を生成する手段と、
該生成されたレプリカ信号と実際の受信信号ベクトルRxとの信号点間距離を算出する手段と、
複数の送信信号の候補に対して前記信号点間距離を最小にする方からK(K>1:整数)個を選択する手段と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力する手段とを有することを特徴とする。
The invention described in
The first radio station is
Means for dividing the input user data into N systems;
Means for generating a first signal sequence of N systems by giving signals of individual known patterns to the data divided into the N systems;
Means for simultaneously superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency using N first antenna groups,
The second radio station is
Means for individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, with a known pattern signal given to the received signal as a reference signal means for obtaining i ;
Linear calculation that performs processing to obtain a matrix that is Hermitian conjugate of various matrices, and / or processing that performs matrix-matrix integration, and / or processing that performs matrix-vector integration, and / or processing that obtains an inverse matrix Means,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a means for obtaining a column vector Tx as a primary estimation of the transmission signal by integrating the vector and the matrix obtained by the linear computing means;
Means for obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing a hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
If the reference signal is (t 1 , t 2 , t 3 ,... T N ), a transmission signal candidate is generated by replacing only one of these components as a transmission signal. Means to
Means for generating a replica signal by accumulating a transfer function matrix H to a column vector that is a candidate for the transmission signal;
Means for calculating a signal point distance between the generated replica signal and the actual received signal vector Rx;
Means for selecting K (K> 1: integer) from the one that minimizes the distance between the signal points for a plurality of transmission signal candidates;
Means for combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station.
また、請求項8に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列HHの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有することを特徴とする。
The invention according to
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K a step of calculating and generating a column vector T 3 [k1, k2], the said transfer function matrix H column vector T 3 [k1, k2] product of i.e. H × T 3 [k1, k2 ] ,
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
And synthesizing the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station.
また、請求項9に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有することを特徴とする。
The invention according to
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
And synthesizing the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station.
また、請求項10に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、N本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有することを特徴とする。
The invention according to
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
And synthesizing the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station.
また、請求項11に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列Hk Hの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有することを特徴とする。
The invention according to
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H k H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
And synthesizing the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station.
また、請求項12に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有することを特徴とする。
The invention according to
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
And synthesizing the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station.
また、請求項13に記載の発明は、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、N本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有することを特徴とする。
The invention described in
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
And synthesizing the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station.
以上詳細に説明したように、本発明によれば、MIMO技術を用いた高能率な無線通信を行う際に、MLD法のもつ良好な特性を実現しながらも、従来のMLD法に比べて大幅に回路規模及び演算量を削減可能という効果を得ることが可能である。この結果、例えばMLD法では1チップで実装できない規模の受信回路を1チップのLSI内に実装することが可能となる。また、演算量が削減されることによって、直接、消費電力が削減されるという効果も期待できる。
という効果が得られる。
As described above in detail, according to the present invention, when performing highly efficient wireless communication using MIMO technology, while achieving the good characteristics of the MLD method, it is significantly larger than the conventional MLD method. In addition, it is possible to obtain an effect that the circuit scale and the calculation amount can be reduced. As a result, for example, a receiving circuit having a scale that cannot be mounted on one chip by the MLD method can be mounted in a one-chip LSI. Moreover, the effect that the power consumption is directly reduced by reducing the calculation amount can be expected.
The effect is obtained.
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成される、本発明に係る無線通信システムと従来の無線通信システムとの差分は受信部の構成及び処理内容にあり、送信側の構成及び処理内容、即ち図8および図10は本発明においても共通である。したがって、以下には受信局側となる第二の無線局に関する説明を行う。
簡単のため、ここでは送信アンテナの本数及び受信アンテナの本数が共に3本(N=M=3)の場合を例にとって説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; The difference between the wireless communication system according to the present invention and the conventional wireless communication system configured by Is also common. Accordingly, a description will be given below regarding the second radio station on the receiving station side.
For simplicity, here, a case where the number of transmission antennas and the number of reception antennas are both three (N = M = 3) will be described as an example.
図1に本発明の第1実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部の処理内容(請求項1に記載の内容)を示す。
図1において、受信局は信号を受信すると(S1)、チャネル推定を行い伝達関数行列Hを取得する(S2)。その後、行列演算として、HH、HH×H、(HH×H)-1、(HH×H)-1×HHを順次算出する(S3)。受信信号はシンボル毎に処理され、あるシンボルの受信信号Rxを取り出し(S4)、送信信号の第1次推定点Txを(HH×H)-1×HH×Rxにより行う(S5)。その後、項判定処理を行い、Tx→Tx’の変換を行う(S6)。
FIG. 1 shows the processing contents (contents described in claim 1) of the receiving unit of the second wireless station in the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 1, when a receiving station receives a signal (S1), it performs channel estimation and acquires a transfer function matrix H (S2). Thereafter, H H , H H × H, (H H × H) −1 , and (H H × H) −1 × H H are sequentially calculated as matrix operations (S3). The received signal is processed for each symbol, a received signal Rx of a certain symbol is extracted (S4), and a first estimation point Tx of the transmitted signal is performed by (H H × H) −1 × H H × Rx (S5). Thereafter, a term determination process is performed, and Tx → Tx ′ is converted (S6).
処理S7では、ベクトルTx’の各成分が(t1,t2,t3)であった場合、第2及び第3成分をt2及びt3に固定し、t1のみを送信信号点として取り得る全ての信号点に置き換えた信号点候補(t[k1],t2,t3)を生成する(S7)。例えば、QPSKであれば取り得る送信信号点の数Nmaxは4であり、64QAMであればNmax=64となる。1≦k1≦Nmaxである送信信号点の候補T1 [k1]=(t[k1],t2,t3)に対して、伝達関数行列Hとの積を計算し、送信信号がT1 [k1]であった場合の予想受信信号のレプリカH×T1 [k1]を生成する(S8)。このレプリカ信号と実際の受信信号のユークリッド距離を演算する(S9)。以上の処理は、Nmax個の全ての送信信号候補に対して繰り返す(S10)。 In the process S7, when each component of the vector Tx ′ is (t 1 , t 2 , t 3 ), the second and third components are fixed at t 2 and t 3 , and only t 1 is used as a transmission signal point. Signal point candidates (t [k 1 ], t 2 , t 3 ) replaced with all possible signal points are generated (S7). For example, the number of possible transmission signal points N max is 4 for QPSK, and N max = 64 for 64QAM. For the transmission signal point candidate T 1 [k1] = (t [k 1 ], t 2 , t 3 ) where 1 ≦ k 1 ≦ N max , the product of the transfer function matrix H is calculated, and the transmission signal there generating a T 1 [k1] replica H × T 1 of the expected received signal if it was [k1] (S8). The Euclidean distance between this replica signal and the actual received signal is calculated (S9). The above processing is repeated for all N max transmission signal candidates (S10).
Nmax個の全ての送信信号候補に対してユークリッド距離が求まったら、それらの中でユークリッド距離の短い方からK個の候補を選択する(S11)。このK個の候補を(t1 [1,k2] ,t2,t3)とベクトル表記する。次に、第3成分をt3に固定し、第1成分としてはK個の候補t1 [1,k2] (1≦k2≦K)を、第2成分としてはNmax個の全ての送信信号候補t[k1]をそれぞれ組合せ、合計でK×Nmax個の送信信号点の候補T2 [k1,k2] =(t1 [1,k2] ,t[k1],t3)を生成する(S12)。この候補に対しても、処理S8〜S10と同様の処理を行い(S13〜S15)、K×Nmax個の送信信号点の候補の中からユークリッド距離の短い方からK個の候補を選択する(S16)。このK個の候補を(t1 [2,k2], t2 [2,k2],t3)とベクトル表記する。 When the Euclidean distances are obtained for all N max transmission signal candidates, K candidates are selected from the shorter Euclidean distances (S11). The K candidates are expressed as vectors (t 1 [1, k2] , t 2 , t 3 ). Next, the third component is fixed at t 3 , K candidates t 1 [1, k2] (1 ≦ k 2 ≦ K) as the first component, and all N max all as the second component Each of the transmission signal candidates t [k 1 ] is combined, and a total of K × N max transmission signal point candidates T 2 [k1, k2] = (t 1 [1, k2] , t [k 1 ], t 3 ) Is generated (S12). Also for this candidate, processing similar to processing S8 to S10 is performed (S13 to S15), and K candidates are selected from the shortest Euclidean distance among the K × N max transmission signal point candidates. (S16). The K candidates are expressed as vectors (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t 3 ).
さらに、第1成分及び第2成分の組み合わせとしてはK組の候補(t1 [2,k2], t2 [2,k2])を、第3成分としてはNmax個の全ての送信信号候補t[k1]をそれぞれ組合せ、合計でK×Nmax個の送信信号点の候補T3 [k1,k2]=(t1 [2,k2] , t2 [2,k2],t[k1])を生成する(S17)。この候補に対しても、処理S8〜S10と同様の処理を行い(S18〜S20)、K×Nmax個の送信信号点の候補の中からユークリッド距離の最も短い候補を選択する(S21)。さらに後続する受信データがある場合には、処理S4に戻り、処理S5〜処理S21を続ける。データの終了と共に(S22)、受信したデータを合成して出力する(S23)。
なお、図においては、S7〜処理S10、処理S12〜処理S15、処理S17〜処理S20は直列的に処理を行う場合として例示したが、これらのそれぞれの処理(例えば処理S7〜処理S10)は、Nmax個ないしはK×Nmax個の送信信号点に対して並列的な処理を行うことも可能である。
Furthermore, as a combination of the first component and the second component, K sets of candidates (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] ) are used, and N max transmission signal candidates are set as the third component. Each of t [k 1 ] is combined, and a total of K × N max transmission signal point candidates T 3 [k1, k2] = (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k 1 ]) is generated (S17). Also for this candidate, processing similar to the processing S8 to S10 is performed (S18 to S20), and the candidate with the shortest Euclidean distance is selected from among K × N max transmission signal point candidates (S21). If there is further received data, the process returns to process S4, and processes S5 to S21 are continued. Upon completion of the data (S22), the received data is synthesized and output (S23).
In the figure, S7 to S10, S12 to S15, and S17 to S20 are illustrated as cases in which processing is performed in series. However, each of these processes (for example, S7 to S10) it is also possible to perform parallel processing on N max number or K × N max number of transmission signal points.
次に、図2に本発明の第2実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部の処理内容(請求項2に記載の内容)を示す。図1に示した第1実施形態に係る第二の無線局の受信部の処理内容との差分は、図1に示す第1実施形態に係る第二の無線局の受信部による受信処理では送信信号の第1次推定Txを(HH×H)-1×HH×Rxにより行っていたが、図2に示す第2実施形態に係る第二の無線局の受信部による受信処理ではこれをHH×Y-1×Rxにより行う(S35)。 Next, FIG. 2 shows processing contents (contents described in claim 2) of the receiving unit of the second radio station in the radio communication system according to the second embodiment of the present invention. The difference from the processing contents of the receiving unit of the second radio station according to the first embodiment shown in FIG. 1 is transmitted in the receiving process by the receiving unit of the second radio station according to the first embodiment shown in FIG. The first estimation Tx of the signal is performed by (H H × H) −1 × H H × Rx. However, in the reception processing by the receiving unit of the second radio station according to the second embodiment shown in FIG. Is performed by H H × Y −1 × Rx (S35).
さらに、ここで用いる行列Yを求めるために、プリアンブル信号を受信すると、各受信アンテナにおけるプリアンブル信号の受信状態を各成分に取った行ベクトルとしてyを取得する(S55)。さらに、このベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成し、これらの積y×yHとして行列Yを生成する(S56)。プリアンブル信号が複数シンボルに渡る場合には、これらをプリアンブル区間で平均化する(S57)。以上の様にして取得したYを用いることを除けば、処理S36〜処理S54は、図1における処理S6〜S24と変わらない。 Further, in order to obtain the matrix Y used here, when a preamble signal is received, y is acquired as a row vector in which the reception state of the preamble signal at each receiving antenna is taken as each component (S55). Further, a Hermitian conjugate row vector y H of this vector is generated, and a matrix Y is generated as the product y × y H (S56). If the preamble signal spans multiple symbols, they are averaged over the preamble interval (S57). Except for using Y acquired as described above, the processes S36 to S54 are the same as the processes S6 to S24 in FIG.
次に、図3は本発明の第3実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部の処理内容(請求項3に記載の内容)を示す図である。本発明の第1実施形態では、一般に送信アンテナと受信アンテナの本数N及びMは異なるために、送信信号の第1次推定Txを(HH×H)-1×HH×Rxにより行っていたが、N=Mの場合に限定した場合には、第3実施形態に示すように第1次推定TxをH-1×Rxにより行うことも可能である(S65)。これに伴い、図1の処理S3が図3では処理S63に置き換えられる。 Next, FIG. 3 is a diagram showing processing contents (contents described in claim 3) of the receiving unit of the second wireless station in the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention. In the first embodiment of the present invention, since the numbers N and M of the transmission antenna and the reception antenna are generally different, the first-order estimation Tx of the transmission signal is performed by (H H × H) −1 × H H × Rx. However, when limited to the case of N = M, it is also possible to perform the primary estimation Tx by H −1 × Rx as shown in the third embodiment (S65). Accordingly, the process S3 in FIG. 1 is replaced with the process S63 in FIG.
次に、図4〜図9に、それぞれ本発明の第4実施形態、第5実施形態、第6実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部の処理内容を示す。本発明の第1実施形態、第2実施形態、第3実施形態の第二の無線局の受信部の処理内容を示す図1〜図3の説明では、送信信号の第1次推定の手法を除けば全て、第1送信アンテナ→第2送信アンテナ→第3送信アンテナの順番で送信信号点の候補をK×Nmax個づつ生成してユークリッド距離の短い候補を絞り込んでいき、第3送信アンテナに対する処理終了後に送信信号点を決定していた。 Next, FIGS. 4 to 9 show the processing contents of the receiving unit of the second radio station in the radio communication system according to the fourth, fifth, and sixth embodiments of the present invention, respectively. In the description of FIGS. 1 to 3 showing the processing contents of the receiving unit of the second radio station according to the first embodiment, the second embodiment, and the third embodiment of the present invention, the first estimation method of the transmission signal is used. In all other cases , KxN max candidates of transmission signal points are generated in the order of the first transmission antenna, the second transmission antenna, and the third transmission antenna to narrow down the candidates with short Euclidean distances. The transmission signal point has been determined after the processing for is completed.
本発明の第4実施形態(図4、図5:請求項4に記載の内容)、第5実施形態(図6、図7:請求項5に記載の内容)、第6実施形態(図8、図9:請求項6に記載の内容)に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部では、この手法を拡張して、第1送信アンテナ→第2送信アンテナ→第3送信アンテナ→第1送信アンテナ→第2送信アンテナ→第3送信アンテナと複数周に渡って実施するようにしている。 4th Embodiment (FIG. 4, FIG. 5: The content described in Claim 4), 5th Embodiment (FIG. 6, FIG. 7: The content described in Claim 5), 6th Embodiment (FIG. 8) of this invention. , FIG. 9: Content of Claim 6) In the receiving unit of the second wireless station in the wireless communication system, this method is extended to the first transmitting antenna → the second transmitting antenna → the third transmitting antenna → The first transmission antenna, the second transmission antenna, and the third transmission antenna are performed over a plurality of turns.
次に、図10に、本発明の実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部の構成を示す。同図において、1-1〜1-3は受信アンテナ、2-1〜2-3は無線部、3はチャネル推定回路、4は受信信号管理部、5は伝達関数行列管理回路、6はレプリカ信号生成回路、7は送信信号生成回路、8はユークリッド距離演算回路、9は選択回路、10はデータ合成回路、11は行列演算回路、12は第1次推定回路、13は硬判定回路を示す。 Next, FIG. 10 shows the configuration of the receiving unit of the second radio station in the radio communication system according to the embodiment of the present invention. In the figure, 1-1 to 1-3 are receiving antennas, 2-1 to 2-3 are radio units, 3 is a channel estimation circuit, 4 is a received signal management unit, 5 is a transfer function matrix management circuit, and 6 is a replica. Signal generation circuit, 7 is a transmission signal generation circuit, 8 is a Euclidean distance calculation circuit, 9 is a selection circuit, 10 is a data synthesis circuit, 11 is a matrix calculation circuit, 12 is a primary estimation circuit, and 13 is a hard decision circuit .
上記構成において、伝達関数行列管理回路5で管理された伝達関数行列は、行列演算回路11に入力される。第1実施形態または第4実施形態においては、ここで行列(HH×H)-1×HHを求める。また、第2実施形態または第5実施形態においては、ここで行列HH×Y-1を求める。
さらにまた、第3実施形態または第6実施形態においては、ここで行列H-1を求める。受信信号Rxに対してこれらの行列を積算することにより、送信信号の第1次推定Txを求め、これを硬判定回路12において項判定処理した信号点Tx’に変換する。この信号は、送信信号生成回路7に入力される。
In the above configuration, the transfer function matrix managed by the transfer function
Furthermore, in the third embodiment or the sixth embodiment, the matrix H −1 is obtained here. By integrating these matrices with the received signal Rx, a first-order estimation Tx of the transmission signal is obtained, and this is converted into a signal point Tx ′ subjected to the term determination processing in the
この送信信号生成回路7では、例えば図1の例では処理S7、処理S12、処理S17に相当する送信信号の候補を生成する。これらの信号に対してレプリカ信号生成回路6にて受信信号のレプリカを生成し、ユークリッド距離演算回路8にてユークリッド距離が算出される。選択回路9ではNmax個ないしはK×Nmax個の候補からユークリッド距離の短いK個の候補に絞込み、この情報を送信信号生成回路7にフィードバックする。
In the transmission
送信信号生成回路7→レプリカ信号生成回路6→ユークリッド距離演算回路8→選択回路9→送信信号生成回路7→レプリカ信号生成回路6…の処理を所定の回数繰り返し、最後にユークリッド距離が最短となる信号を選択回路9で選択し、データ合成回路10にてデータを再生して出力する。
なお、実際の受信信号とレプリカ信号との信号点間距離として、ここではユークリッド距離を用いた例を示したが、その他の信号点間距離(例えば、ユークリッド距離に対する近似値等)を用いても構わない。
The process of the transmission
In addition, although the example using the Euclidean distance is shown here as the distance between the signal points of the actual received signal and the replica signal, other distances between the signal points (for example, approximate values for the Euclidean distance, etc.) may be used. I do not care.
なお、第1実施形態から第6実施形態において、該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対して、信号点位置の硬判定処理を行わず、該列ベクトルTx'の代わりに列ベクトルTxをそのまま用いても構わない。 In the first to sixth embodiments, the signal point position is not subjected to the hard decision process on the transmission signal point given by each element of the column vector Tx, and instead of the column vector Tx ′, the column The vector Tx may be used as it is.
なお、図1に示す本発明の第1実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部により実施される受信処理の機能を実現するための受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。 Note that a computer-readable recording medium for realizing a reception processing function implemented by the reception unit of the second wireless station in the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by reading the program recorded on the recording medium and reading the program recorded on the recording medium into the computer system and executing the program.
すなわち、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列HHの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有する受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。
That is, a first radio station including N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio including M (M> 1: integer) second antenna groups. A program for performing reception processing of a second wireless station of a wireless communication system configured with a station,
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K a step of calculating and generating a column vector T 3 [k1, k2], the said transfer function matrix H column vector T 3 [k1, k2] product of i.e. H × T 3 [k1, k2 ] ,
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Determining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
Recording a reception processing program on a computer-readable recording medium, comprising combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first wireless station. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by causing a computer system to read and execute a program recorded on a recording medium.
また、図2に示す本発明の第2実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部により実施される受信処理の機能を実現するための受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。 A computer-readable recording medium for realizing a reception processing function implemented by the reception unit of the second wireless station in the wireless communication system according to the second embodiment of the present invention shown in FIG. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by reading the program recorded on the recording medium and reading the program recorded on the recording medium into the computer system and executing the program.
すなわち、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有する受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。
That is, a first radio station including N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio including M (M> 1: integer) second antenna groups. A program for performing reception processing of a second wireless station of a wireless communication system configured with a station,
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
Recording a reception processing program on a computer-readable recording medium, comprising combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first wireless station. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by causing a computer system to read and execute a program recorded on a recording medium.
また、図3に示す本発明の第3実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部により実施される受信処理の機能を実現するための受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。 In addition, a computer-readable recording medium for realizing a reception processing program implemented by the reception unit of the second wireless station in the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by reading the program recorded on the recording medium and reading the program recorded on the recording medium into the computer system and executing the program.
すなわち、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、N本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有する受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。
That is, a radio comprised of a first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio station having N second antenna groups. A program for performing reception processing of a second wireless station of a communication system,
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
Recording a reception processing program on a computer-readable recording medium, comprising combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first wireless station. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by causing a computer system to read and execute a program recorded on a recording medium.
また、図4及び図5に示す本発明の第4実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部により実施される受信処理の機能を実現するための受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。 Also, a computer-readable reception processing program for realizing the reception processing function implemented by the reception unit of the second wireless station in the wireless communication system according to the fourth embodiment of the present invention shown in FIGS. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by recording on a recording medium, reading the program recorded on the recording medium into a computer system, and executing the program.
すなわち、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列Hk Hの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有する受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。
That is, a first radio station including N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio including M (M> 1: integer) second antenna groups. A program for performing reception processing of a second wireless station of a wireless communication system configured with a station,
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H k H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
Recording a reception processing program on a computer-readable recording medium, comprising combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first wireless station. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by causing a computer system to read and execute a program recorded on a recording medium.
また、図6及び図7に示す本発明の第5実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部により実施される受信処理の機能を実現するための受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。 6 and 7 can read the reception processing program for realizing the reception processing function implemented by the reception unit of the second wireless station in the wireless communication system according to the fifth embodiment of the present invention. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by recording on a recording medium, reading the program recorded on the recording medium into a computer system, and executing the program.
すなわち、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、M(M>1:整数)本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有する受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。
That is, a first radio station including N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio including M (M> 1: integer) second antenna groups. A program for performing reception processing of a second wireless station of a wireless communication system configured with a station,
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
Recording a reception processing program on a computer-readable recording medium, comprising combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first wireless station. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by causing a computer system to read and execute a program recorded on a recording medium.
また、図8及び図9に示す本発明の第6実施形態に係る無線通信システムにおける第二の無線局の受信部により実施される受信処理の機能を実現するための受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。 In addition, a computer-readable reception processing program for realizing the reception processing function performed by the reception unit of the second wireless station in the wireless communication system according to the sixth embodiment of the present invention shown in FIGS. 8 and 9 is possible. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by recording on a recording medium, reading the program recorded on the recording medium into a computer system, and executing the program.
すなわち、N(N>1:整数)本以上の第一のアンテナ群を備えた第一の無線局と、N本の第二のアンテナ群を備えた第二の無線局とにより構成された無線通信システムの第二の無線局の受信処理を行うプログラムであって、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップとを有する受信処理プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上記第二の無線局の受信部の機能を実現するようにしてもよい。
That is, a radio comprised of a first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio station having N second antenna groups. A program for performing reception processing of a second wireless station of a communication system,
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
Recording a reception processing program on a computer-readable recording medium, comprising combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first wireless station. The function of the receiving unit of the second radio station may be realized by causing a computer system to read and execute a program recorded on a recording medium.
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することが出来る。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。 The above-described embodiments are all illustrative of the present invention and are not limited to the present invention, and the present invention can be implemented in various other variations and modifications. Therefore, the scope of the present invention is defined only by the claims and their equivalents.
1-1〜1-3…受信アンテナ
2-1〜2-3…無線部
3…チャネル推定回路
4…受信信号管理部
5…伝達関数行列管理回路
6…レプリカ信号生成回路
7…送信信号生成回路
8…ユークリッド距離演算回路
9…選択回路
10…データ合成回路
11…行列演算回路
12…第1次推定回路
13…硬判定回路
100…データ分割回路
101-1〜101-3…プリアンブル付与回路
102-1〜102-3…変調回路
103-1〜103-3…無線部
104-1〜104-3…送信アンテナ
111-1〜111-3…受信アンテナ
112-1〜112-3…無線部
113…チャネル推定回路
114…受信信号管理部
115…伝達関数行列管理回路
116…レプリカ信号生成回路
117…送信信号生成回路
118…ユークリッド距離演算回路
119…選択回路
120…データ合成回路
1-1 to 1-3 ... Receiving antenna
2-1 to 2-3 ... Radio unit
3… Channel estimation circuit
4 Received signal management section
5… Transfer function matrix management circuit
6… Replica signal generation circuit
7 ... Transmission signal generation circuit
8 ... Euclidean distance calculation circuit
9 ... Selection circuit
10 ... Data synthesis circuit
11 ... Matrix operation circuit
12 ... First estimation circuit
13 ... Hard decision circuit
100: Data division circuit
101-1 to 101-3 ... Preamble applying circuit
102-1 to 102-3 ... Modulation circuit
103-1 to 103-3 ... Radio unit
104-1 to 104-3 ... Transmitting antenna
111-1 to 111-3 ... Receiving antenna
112-1 to 112-3 ... Wireless unit
113 ... Channel estimation circuit
114 ... Received signal management section
115 ... Transfer function matrix management circuit
116… Replica signal generation circuit
117 ... Transmission signal generation circuit
118 ... Euclidean distance calculation circuit
119 ... Selection circuit
120 ... Data synthesis circuit
Claims (13)
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列HHの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする無線通信方法。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; In a wireless communication method for performing communication between
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K a step of calculating and generating a column vector T 3 [k1, k2], the said transfer function matrix H column vector T 3 [k1, k2] product of i.e. H × T 3 [k1, k2 ] ,
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
And a step of reproducing and outputting user data transmitted from the first wireless station by combining the elements of the selected column vector.
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする無線通信方法。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; In a wireless communication method for performing communication between
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the process of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using the N first antenna groups,
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
And a step of reproducing and outputting user data transmitted from the first radio station by combining the elements of the selected column vector.
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする無線通信方法。 Wireless communication between a first wireless station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second wireless station having N second antenna groups In the communication method,
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
And a step of reproducing and outputting user data transmitted from the first radio station by combining the elements of the selected column vector.
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列Hk Hの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする無線通信方法。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; In a wireless communication method for performing communication between
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H k H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
And a step of reproducing and outputting user data transmitted from the first radio station by combining the elements of the selected column vector.
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする無線通信方法。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; In a wireless communication method for performing communication between
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
And a step of reproducing and outputting user data transmitted from the first radio station by combining the elements of the selected column vector.
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割するステップと、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成するステップと、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信するステップと
を実施し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
を実施することを特徴とする無線通信方法。 Wireless communication between a first wireless station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second wireless station having N second antenna groups In the communication method,
The first radio station is
Dividing the input user data into N systems;
Providing a signal of an individual known pattern to the data divided into the N systems to generate a first signal sequence of N systems,
Performing the step of superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency simultaneously using N first antenna groups, and
The second radio station is
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
And a step of reproducing and outputting user data transmitted from the first wireless station by combining the elements of the selected column vector.
前記第一の無線局は、
入力されたユーザデータをN系統に分割する手段と、
前記のN系統に分割されたデータに個別の既知のパターンの信号を付与してN系統の第一の信号系列を生成する手段と、
N本の前記第一のアンテナ群を用いて同一周波数にて同時に前記第一の信号系列を重畳して送信する手段と、
を有し、
前記第二の無線局は、
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信する手段と、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得する手段と、
各種行列のエルミート共役となる行列を求める処理、及びまたは行列と行列の積算演算を実施する処理、及びまたは行列とベクトルの積算演算を実施する処理、及びまたは逆行列を求める処理を実施する線形演算手段と、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、該ベクトルと前記線形演算手段にて求められた行列との積算により送信信号の第1次推定としての列ベクトルTxを求める手段と、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求める手段と、
基準となる信号が( t1, t2, t3,・・・tN)である場合、この中のひとつの成分のみを送信信号として取りえる全ての信号に置き換えた送信信号の候補を生成する手段と、
前記送信信号の候補である列ベクトルに伝達関数行列Hを積算することによりレプリカ信号を生成する手段と、
該生成されたレプリカ信号と実際の受信信号ベクトルRxとの信号点間距離を算出する手段と、
複数の送信信号の候補に対して前記信号点間距離を最小にする方からK(K>1:整数)個を選択する手段と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力する手段と、
を有することを特徴とする無線通信システム。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; In a wireless communication system configured by:
The first radio station is
Means for dividing the input user data into N systems;
Means for generating a first signal sequence of N systems by giving signals of individual known patterns to the data divided into the N systems;
Means for simultaneously superimposing and transmitting the first signal sequence at the same frequency using N first antenna groups;
Have
The second radio station is
Means for individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, with a known pattern signal given to the received signal as a reference signal means for obtaining i ;
Linear calculation that performs processing to obtain a matrix that is Hermitian conjugate of various matrices, and / or processing that performs matrix-matrix integration, and / or processing that performs matrix-vector integration, and / or processing that obtains an inverse matrix Means,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a means for obtaining a column vector Tx as a primary estimation of the transmission signal by integrating the vector and the matrix obtained by the linear computing means;
Means for obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing a hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
If the reference signal is (t 1 , t 2 , t 3 ,... T N ), a transmission signal candidate is generated by replacing only one of these components as a transmission signal. Means to
Means for generating a replica signal by accumulating a transfer function matrix H to a column vector that is a candidate for the transmission signal;
Means for calculating a signal point distance between the generated replica signal and the actual received signal vector Rx;
Means for selecting K (K> 1: integer) from the one that minimizes the distance between the signal points for a plurality of transmission signal candidates;
Means for combining the elements of the selected column vector to reproduce and output user data transmitted from the first radio station;
A wireless communication system comprising:
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列HHの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
をコンピュータに実行させるための受信処理プログラム。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; A program for performing reception processing of the second radio station of the radio communication system configured by:
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K a step of calculating and generating a column vector T 3 [k1, k2], the said transfer function matrix H column vector T 3 [k1, k2] product of i.e. H × T 3 [k1, k2 ] ,
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
A reception processing program for causing a computer to execute the step of reproducing and outputting the user data transmitted from the first radio station by combining the elements of the selected column vector.
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
をコンピュータに実行させるための受信処理プログラム。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; A program for performing reception processing of the second radio station of the radio communication system configured by:
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
A reception processing program for causing a computer to execute the step of reproducing and outputting user data transmitted from the first wireless station by combining the elements of the selected column vector.
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
前記第2のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2,1], t2 [2,1], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,2], t2 [2,2], t[k1], t4,・・・tN)、(t1 [2,3], t2 [2,3], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)・・・(t1 [2,K], t2 [2,K], t[k1], t4,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2,k2], t2 [2,k2], t[k1], t4,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT3 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT3 [k1,k2]との積すなわちH×T3 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T3 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第3のステップ群と
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となる送信信号を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
をコンピュータに実行させるための受信処理プログラム。 A radio communication system including a first radio station including N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio station including N second antenna groups. A program for receiving the second radio station of
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
K types of transmission signal candidates having short distances between signal points selected in the second step group are represented by (t 1 [2,1] , t 2 [2,1] , t [k1] , t 4 ,. ..T N ), (t 1 [2,2] , t 2 [2,2] , t [k1] , t 4 ,... T N ), (t 1 [2,3] , t 2 [ 2,3] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 , ... t N ) ... (t 1 [2, K] , t 2 [2, K] , t [k1] , t 4 ,... t N ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ N rows with (t 1 [2, k2] , t 2 [2, k2] , t [k1] , t 4 ,... t N ) as components for all integers k1 and k2 with k2 ≦ K Generating a column vector T 3 [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 3 [k1, k2] , that is, H × T 3 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 3 [k1, k2] and the column vector Rx;
The process similar to the third step group including the step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation is sequentially performed. K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N-1) th step group (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1,1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1,2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N -1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N −1, K] ,... T N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1, k2] , t 2 [N-1, k2] , t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], t [k1]) of N rows whose components column vector T N generating [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a transmission signal having the shortest signal point distance calculated from K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation; and an Nth step group including:
A reception processing program for causing a computer to execute the step of reproducing and outputting user data transmitted from the first wireless station by combining the elements of the selected column vector.
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
これらの行列の積即ちN行N列の行列HH×Hを算出するステップと、
該行列の逆行列即ちN行N列の行列(HH×H)-1を算出するステップと、
該逆行列と行列Hk Hの積即ちN行M列の行列(HH×H)-1×HHを算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、(HH×H)-1×HH×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
をコンピュータに実行させるための受信処理プログラム。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; A program for performing reception processing of the second radio station of the radio communication system configured by:
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Calculating the product of these matrices, i.e., the N-by-N matrix H H × H;
Calculating an inverse matrix of the matrix, that is, an N × N matrix (H H × H) −1 ;
Calculating the product of the inverse matrix and the matrix H k H , that is, a matrix of N rows and M columns (H H × H) −1 × H H ;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). And Rx, a step of calculating a column vector Tx of N rows given by (H H × H) −1 × H H × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 such that 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
A reception processing program for causing a computer to execute the step of reproducing and outputting user data transmitted from the first wireless station by combining the elements of the selected column vector.
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とするM行N列の伝達関数行列Hのエルミート共役となるN行M列行列HHを生成するステップと、
前記第一の無線局が送信するプリアンブル信号を前記第二のアンテナ群で受信した際の各信号を成分としてもつ列ベクトルyを取得するステップと、
該列ベクトルのエルミート共役な行ベクトルyHを生成するステップと、
これらのベクトルの積としてM行M列の行列すなわちY=y× y Hを算出するステップと、
前記プリアンブル信号が複数シンボルにわたる場合には、前記行列Yの各成分の値を複数シンボルに渡って平均化しこれに置き換えるステップと、
前記行列Yの逆行列すなわちY-1を算出するステップと、
前記行列およびHH×Y-1の行列積すなわちN行M列の行列HH×Y-1を生成するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、HH×Y-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
をコンピュータに実行させるための受信処理プログラム。 A first radio station having N (N> 1: integer) or more first antenna groups, and a second radio station having M (M> 1: integer) second antenna groups; A program for performing reception processing of the second radio station of the radio communication system configured by:
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Generating an N-row M-column matrix H H that is Hermitian conjugate of an M-row N-column transfer function matrix H with the transfer function h j, i as the (j, i) element;
Obtaining a column vector y having each signal as a component when a preamble signal transmitted by the first radio station is received by the second antenna group;
Generating a Hermitian conjugate row vector y H of the column vector;
The product of these vectors is an M-by-M matrix, ie Y = y × calculating y H ;
If the preamble signal spans multiple symbols, averaging the values of each component of the matrix Y over multiple symbols and replacing it with
Calculating an inverse matrix of the matrix Y, i.e., Y -1 ;
Generating a matrix H H × Y -1 of matrix product i.e. N rows and M columns of said matrix and H H × Y -1,
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H H × Y −1 × Rx;
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
A reception processing program for causing a computer to execute the step of reproducing and outputting the user data transmitted from the first radio station by combining the elements of the selected column vector.
M本の前記第二のアンテナ群を用いて個別に無線信号を受信するステップと、
受信信号に付与された既知のパターンの信号を参照信号として、前記第一のアンテナ群の内の第iアンテナと前記第二のアンテナ群の内の第jアンテナとの間の伝達関数hj,iを取得するステップと、
前記伝達関数hj,iを第(j,i)要素とする前記伝達関数行列Hの逆行列即ちN行N列の行列H-1を算出するステップと、
前記第二のアンテナ群の第mアンテナで実際に受信された受信信号をrmとし、各成分が( r1, r2, r3,・・・rM)で与えられるM行の列ベクトルをRxとした場合、H-1×Rxで与えられるN行の列ベクトルTxを算出するステップと、
該列ベクトルTxの各要素で与えられる送信信号点に対してそれぞれ信号点位置の硬判定処理を行った列ベクトルTx’を求めるステップと、
各アンテナからの送信信号として取り得るNmax個(Nmax>1整数)の信号点の集合を{t[n]}(1≦n≦Nmax:整数)とし、前記列ベクトルTx’の各成分を( t1, t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxなる全ての整数k1に対して
( t[k1], t2, t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT1 [k1]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT1 [k1]との積すなわちH×T1 [k1]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T1 [k1]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したNmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類(1<K:整数)を選択するステップと
を含む第1のステップ群と、
前記第1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を( t1 [1,1], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,2], t2, t3,・・・tN)、( t1 [1,3], t2, t3,・・・tN)・・・( t1 [1,K], t2, t3,・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [1,k2], t[k1], t3,・・・tN)を成分とするN行の列ベクトルT2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2 [k1,k2]との積すなわちH×T2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N-1,1], t2 [N-1,1], t3 [N-1,1],・・・tN-1 [N-1,1], tN)、(t1 [N-1,2], t2 [N-1,2], t3 [N-1,2],・・・tN [N-1,2], tN)、(t1 [N-1,3], t2 [N-1,3], t3 [N-1,3],・・・tN [N-1,3], tN)・・・(t1 [N-1,K], t2 [N-1,K], t3 [N-1,K],・・・tN)とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N-1,k2], t2 [N-1,k2], t3 [N-1,k2],・・・tN-1 [N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルTN [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN [k1,k2]との積すなわちH×TN [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第Nのステップ群と、
前記第Nのステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N,1], t2 [N,1], t3 [N,1],・・・tN-1 [N,1], tN [N,1])、(t1 [N,2], t2 [N,2], t3 [N,2],・・・tN [N,2], tN [N,2])、(t1 [N,3], t2 [N,3], t3 [N,3],・・・tN [N,3], tN [N,3])・・・(t1 [N,K], t2 [N,K], t3 [N,K],・・・tN [N,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t[k1], t2 [N,k2], t3 [N,k2],・・・tN [N,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+1 [k1,k2]との積すなわちH×TN+1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+1のステップ群と、
前記第N+1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [N+1,1], t2 [N+1,1], t3 [N+1,1],・・・tN-1 [N+1,1], tN [N+1,1])、(t1 [N+1,2], t2 [N+1,2], t3 [N+1,2],・・・tN [N+1,2], tN [N+1,2])、(t1 [N+1,3], t2 [N+1,3], t3 [N+1,3],・・・tN [N+1,3], tN [N+1,3])・・・(t1 [N+1,K], t2 [N+1,K], t3 [N+1,K],・・・tN [N+1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [N+1,k2],t[k1], t2 [N+1,k2], t3 [N+1,k2],・・・tN [N+1,k2])を成分とするN行の列ベクトルTN+2 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルTN+2 [k1,k2]との積すなわちH×TN+2 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×TN+2 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が短い方からK種類を選択するステップと
を含む第N+2のステップ群と、
同様の処理を順次行い、第2×N-1のステップ群にて選択された信号点間距離が短いK種類の送信信号候補を(t1 [2×N-1,1], t2 [2×N-1,1], t3 [2×N-1,1],・・・tN-1 [2×N-1,1], tN [2×N-1,1])、(t1 [2×N-1,2], t2 [2×N-1,2], t3 [2×N-1,2],・・・tN [2×N-1,2])、(t1 [2×N-1,3], t2 [2×N-1,3], t3 [2×N-1,3],・・・tN [2×N-1,3])・・・(t1 [2×N-1,K], t2 [2×N-1,K], t3 [2×N-1,K],・・・tN [2×N-1,K])とした場合、1≦k1≦Nmaxおよび1≦k2≦Kなる全ての整数k1およびk2に対して
(t1 [2×N-1,k2], t2 [2×N-1,k2], t3 [2×N-1,k2],・・・tN-1 [2×N-1,k2], t[k1])を成分とするN行の列ベクトルT2N-1 [k1,k2]を生成するステップと、
前記伝達関数行列Hと前記列ベクトルT2N-1 [k1,k2]との積すなわちH×T2N-1 [k1,k2]を算出するステップと、
前記列ベクトルH×T2N-1 [k1,k2]と前記列ベクトルRxとの信号点間距離を求めるするステップと、
信号点間距離演算を実施したK×Nmax個の送信信号候補の中から算出した信号点間距離が最短となるものを選択するステップと
を含む第2×Nのステップ群と、
該選択された列ベクトルの各要素を合成して前記第一の無線局から送信されたユーザデータを再生し出力するステップと
をコンピュータに実行させるための受信処理プログラム。
A radio communication system including a first radio station including N (N> 1: integer) or more first antenna groups and a second radio station including N second antenna groups. A program for receiving the second radio station of
Individually receiving radio signals using the M second antenna groups;
A transfer function h j, between the i-th antenna in the first antenna group and the j-th antenna in the second antenna group, using a known pattern signal given to the received signal as a reference signal obtaining i ;
Calculating an inverse matrix of the transfer function matrix H having the transfer function h j, i as the (j, i) element, that is, a matrix H −1 having N rows and N columns;
A received signal actually received by the m-th antenna of the second antenna group is r m, and M rows of column vectors in which each component is given by (r 1 , r 2 , r 3 ,... R M ). Where Rx is a step of calculating a column vector Tx of N rows given by H −1 × Rx,
Obtaining a column vector Tx ′ obtained by performing hard decision processing of the signal point position for each transmission signal point given by each element of the column vector Tx;
Signal points of the set of {t [n]} of the N max number can take as a transmission signal from each antenna (N max> 1 integer) (1 ≦ n ≦ N max : integer), and each of the column vectors Tx ' the component (t 1, t 2, t 3, ··· t N) when a relative 1 ≦ k1 ≦ N max becomes all integers k1 (t [k1], t 2, t 3, ·· Generating an N-row column vector T 1 [k1] whose components are t N );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 1 [k1] , that is, H × T 1 [k1] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 1 [k1] and the column vector Rx;
A first step group comprising: selecting K types (1 <K: integer) from the shorter signal point distance calculated from the N max transmission signal candidates for which the signal point distance calculation is performed; ,
K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the first step group (t 1 [1,1] , t 2 , t 3 ,... T N ), (t 1 [ 1,2] , t 2 , t 3 , ... t N ), (t 1 [1,3] , t 2 , t 3 , ... t N ) ... (t 1 [1, K] , t 2 , t 3 ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [1, k2] , t [ k1] , t 3 ,... t N ) to generate N rows of column vectors T 2 [k1, k2] ;
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T 2 [k1, k2] , that is, H × T 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
Selecting a K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and a second step group including:
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between the signal points selected in the (N-1) th step group are (t 1 [N-1,1] , t 2 [N-1, 1] , t 3 [N-1,1] , ... t N-1 [N-1,1] , t N ), (t 1 [N-1,2] , t 2 [N-1, 2] , t 3 [N-1,2] , ... t N [N-1,2] , t N ), (t 1 [N-1,3] , t 2 [N-1,3] , t 3 [N-1,3] , ... t N [N-1,3] , t N ) ... (t 1 [N-1, K] , t 2 [N-1, K] , t 3 [N−1, K] ,... t N ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [N−1 , k2], t 2 [N -1, k2], t 3 [N-1, k2], ··· t N-1 [N-1, k2], N rows and t [k1]) component Generating a column vector T N [k1, k2] of
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N [k1, k2] , that is, H × T N [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting the K type from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation, and an Nth step group including:
K types of transmission signal candidates selected in the Nth step group and having a short distance between signal points are represented by (t 1 [N, 1] , t 2 [N, 1] , t 3 [N, 1],. ..T N-1 [N, 1] , t N [N, 1] ), (t 1 [N, 2] , t 2 [N, 2] , t 3 [N, 2] , ... t N [N, 2] , t N [N, 2] ), (t 1 [N, 3] , t 2 [N, 3] , t 3 [N, 3] , ... t N [N, 3 ] , t N [N, 3] ) ... (t 1 [N, K] , t 2 [N, K] , t 3 [N, K] , ... t N [N, K] ) If you for 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K becomes all integers k1 and k2 (t [k1], t 2 [N, k2], t 3 [N, k2], ··· generating an N-row column vector T N + 1 [k1, k2] with components of t N [N, k2] );
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 1 [k1, k2] , that is, H × T N + 1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 1 [k1, k2] and the column vector Rx;
N + 1-th step group including the step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation,
K types of transmission signal candidates with short distances between the signal points selected in the (N + 1) th step group are (t 1 [N + 1,1] , t 2 [N + 1,1] , t 3 [N + 1,1] , ... t N-1 [N + 1,1] , t N [N + 1,1] ), (t 1 [N + 1,2] , t 2 [N + 1,2 ] , t 3 [N + 1,2] , ... t N [N + 1,2] , t N [N + 1,2] ), (t 1 [N + 1,3] , t 2 [ N + 1,3] , t 3 [N + 1,3] , ... t N [N + 1,3] , t N [N + 1,3] ) ... (t 1 [N + 1 , K] , t 2 [N + 1, K] , t 3 [N + 1, K] ,... T N [N + 1, K] ), 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ For all integers k1 and k2 where k2 ≦ K, (t 1 [N + 1, k2] , t [k1] , t 2 [N + 1, k2] , t 3 [N + 1, k2] , ・A step of generating a column vector T N + 2 [k1, k2] of N rows whose components are t N [N + 1, k2] );
Calculating the product of the transfer function matrix H and the column vector T N + 2 [k1, k2] , that is, H × T N + 2 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T N + 2 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting N + 2 steps including a step of selecting K types from the shorter signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to signal point distance calculation;
The same processing is sequentially performed, and K types of transmission signal candidates having a short distance between signal points selected in the 2 × N−1 step group are (t 1 [2 × N−1,1] , t 2 [ 2 × N-1,1] , t 3 [2 × N-1,1] , ... t N-1 [2 × N-1,1] , t N [2 × N-1,1] ) , (T 1 [2 × N-1,2] , t 2 [2 × N-1,2] , t 3 [2 × N-1,2] , ... t N [2 × N-1, 2] ), (t 1 [2 × N-1,3] , t 2 [2 × N-1,3] , t 3 [2 × N-1,3] , ... t N [2 × N -1,3] ) ... (t 1 [2 × N-1, K] , t 2 [2 × N-1, K] , t 3 [2 × N-1, K] , ... t N [2 × N−1, K] ), for all integers k1 and k2 where 1 ≦ k1 ≦ N max and 1 ≦ k2 ≦ K, (t 1 [2 × N−1, k2] , t 2 [2 × N-1, k2] , t 3 [2 × N-1, k2] , ... t N-1 [2 × N-1, k2] , t [k1] ) Generating an N-row column vector T 2N-1 [k1, k2] ;
Calculating a product of the transfer function matrix H and the column vector T 2N-1 [k1, k2] , that is, H × T 2N-1 [k1, k2] ;
Obtaining a signal point distance between the column vector H × T 2N-1 [k1, k2] and the column vector Rx;
A step of selecting 2 × N steps including the step of selecting the shortest signal point distance calculated from the K × N max transmission signal candidates subjected to the signal point distance calculation;
A reception processing program for causing a computer to execute the step of reproducing and outputting the user data transmitted from the first radio station by combining the elements of the selected column vector.
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