JP4364100B2 - Wireless communication device - Google Patents

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Description

本発明は、複数のアンテナおよび複数のサブキャリアを用いて通信を行うMIMO−OFDMに属し、さらに高速無線LANの技術に属する。   The present invention belongs to MIMO-OFDM that performs communication using a plurality of antennas and a plurality of subcarriers, and further belongs to a high-speed wireless LAN technology.

従来の無線LAN、例えばIEEE802.11aにおいては、データ信号の前に既知シンボル(ショートプリアンブル及びロングプリアンブル)を送信して同期処理や伝送路推定を行っている。これらのプリアンブルを用いることで、後続するシグナル部分やデータ部分の復調を行うことができる。   In a conventional wireless LAN, for example, IEEE 802.11a, a known symbol (short preamble and long preamble) is transmitted before a data signal to perform synchronization processing and transmission path estimation. By using these preambles, subsequent signal portions and data portions can be demodulated.

一方、IEEE802.11nという高速無線LAN規格の制定が進められている。IEEE802.11nでは、MAC層で100Mbpsという伝送速度を達成するために、複数のアンテナを用いるMIMO(Multi−Input Multi−Output)が前提とされている。MIMO技術では、受信側で送信信号系列を復調するために、送信されたプリアンブル信号を用いて各受信アンテナまでの伝送路応答を推定する必要があるが、さらに送信側の送信アンテナ数も別途推定する必要がある。この送信アンテナ数の推定に失敗すると、後続のデータ部分の復調が不可能となるため、推定にはかなりの精度が要求されている。   On the other hand, establishment of a high-speed wireless LAN standard called IEEE 802.11n is underway. In IEEE 802.11n, in order to achieve a transmission rate of 100 Mbps in the MAC layer, MIMO (Multi-Input Multi-Output) using a plurality of antennas is assumed. In the MIMO technology, in order to demodulate the transmission signal sequence on the reception side, it is necessary to estimate the transmission path response to each reception antenna using the transmitted preamble signal, but additionally estimate the number of transmission antennas on the transmission side. There is a need to. If the estimation of the number of transmission antennas fails, the subsequent data portion cannot be demodulated, so that a considerable accuracy is required for the estimation.

受信側で送信アンテナ数を知る方法として、送信側で送信アンテナ数を通知する信号を送信する方式も考えられるが、この方法だとオーバヘッドの増加し、データ伝送のスループット低下が否めない。   As a method of knowing the number of transmission antennas on the reception side, a method of transmitting a signal for reporting the number of transmission antennas on the transmission side is also conceivable. However, this method increases overhead and inevitably reduces the throughput of data transmission.

また、受信したプリアンブル信号を用いて送信アンテナ数を推定する方式も考えられるが、非特許文献1のプリアンブル信号は送信アンテナ数を推定することを前提としているものではなく、このプリアンブル信号を用いて送信アンテナ数を推定することは困難である。
Jan Boer他2名“Backwards compatibility”、[online]、平成15年9月、IEEE LMSC(発行元)、[平成15年9月15日検索]、インターネット<URL:ftp://ieee:wireless@ftp.802wirelessworld.com/11/03/11-03-0714-00-000n-backwards-compatibility.ppt>
Although a method of estimating the number of transmission antennas using the received preamble signal is also conceivable, the preamble signal of Non-Patent Document 1 is not based on the assumption that the number of transmission antennas is estimated, and this preamble signal is used. It is difficult to estimate the number of transmission antennas.
Jan Boer and two others “Backwards compatibility”, [online], September 2003, IEEE LMSC (publisher), [searched September 15, 2003], Internet <URL: ftp: // ieee: wireless @ ftp.802wirelessworld.com/11/03/11-03-0714-00-000n-backwards-compatibility.ppt>

このようにMIMOシステムでは、送信アンテナ数の推定に失敗すると、後続のデータ部分の復調が不可能となるため、推定にはかなりの精度が要求されている。一方、送信側で送信アンテナ数を通知する信号を送信する方式ではオーバヘッドの増加が否めないという問題があった。また、非特許文献1のプリアンブル信号を用いて送信アンテナ数を推定することは困難であるという問題があった。   As described above, in the MIMO system, if the estimation of the number of transmission antennas fails, the subsequent data portion cannot be demodulated, so that a considerable accuracy is required for the estimation. On the other hand, there is a problem that the overhead cannot be denied in the method of transmitting a signal notifying the number of transmission antennas on the transmission side. In addition, there is a problem that it is difficult to estimate the number of transmission antennas using the preamble signal of Non-Patent Document 1.

そこで、本発明は上記問題点に鑑み、送信側で送信アンテナ数を通知する信号を付加することなく、送信に使用されたアンテナの数を受信側で容易に推定可能としてデータシンボルの正しい復調を可能とすることにある。   Therefore, in view of the above problems, the present invention makes it possible to easily estimate the number of antennas used for transmission on the receiving side without adding a signal for notifying the number of transmitting antennas on the transmitting side, and to correctly demodulate data symbols. It is to make it possible.

(1)本発明の無線通信装置(送信機)は、複数のアンテナと、既知情報を伝送するサブキャリア配置がそれぞれ異なる時間的に連続する複数の既知シンボルをそれぞれ含み、各既知シンボルは、時間的に隣接する既知シンボルとの間で、既知情報を伝送するサブキャリアが互いに隣接するサブキャリア配置を有する複数の既知シンボル列を前記複数のアンテナを用いて送信する既知シンボル送信手段と、前記既知シンボル列の送信後に前記複数のアンテナを用いてデータシンボルを送信するデータシンボル送信手段とを有する。   (1) A wireless communication apparatus (transmitter) of the present invention includes a plurality of antennas and a plurality of known symbols that are continuous in time, each having a different subcarrier arrangement for transmitting known information. Known symbol transmitting means for transmitting a plurality of known symbol sequences having subcarrier arrangements in which subcarriers transmitting known information are adjacent to each other between adjacent known symbols, and the known Data symbol transmission means for transmitting data symbols using the plurality of antennas after transmission of the symbol string.

前記複数の既知シンボル列は、異なるアンテナから同時に送信される既知シンボル間で前記既知情報を伝送するサブキャリアの位置が互いに異なるサブキャリア配置を有する。   The plurality of known symbol sequences have subcarrier arrangements in which the positions of subcarriers for transmitting the known information are different between known symbols transmitted simultaneously from different antennas.

(2)本発明の無線通信装置(受信機)は、複数のアンテナによって送信される、既知情報を伝送するサブキャリア配置がそれぞれ異なる時間的に連続する複数の既知シンボルをそれぞれ含み、各既知シンボルは、時間的に隣接する既知シンボルとの間で、既知情報を伝送するサブキャリアが互いに隣接するサブキャリア配置を有する複数の既知シンボル列及び該既知シンボル列より後のデータシンボルを受信する受信手段と、受信した既知シンボル列の各既知シンボルからサブキャリア毎の伝送路特性推定値を求める手段と、受信した既知シンボル列の各既知シンボルについて、当該既知シンボルから求めた伝送路特性推定値と1番目に受信した既知シンボルから求めた伝送路特性推定値との間の相関を求め、前記相関の値が予め定められた閾値以上であればそれまでに受信した既知シンボルの数により前記アンテナの数を推定するアンテナ数推定手段と、推定したアンテナの数と前記伝送路推定値を用いて前記データシンボルを再生する手段とを有する。   (2) The wireless communication apparatus (receiver) of the present invention includes a plurality of known symbols that are transmitted by a plurality of antennas and that have different subcarrier arrangements for transmitting known information and that are continuous in time. Receiving means for receiving a plurality of known symbol sequences having subcarrier arrangements in which subcarriers transmitting known information are adjacent to each other between adjacent known symbols and data symbols after the known symbol sequence And means for obtaining a channel characteristic estimation value for each subcarrier from each known symbol of the received known symbol string, and for each known symbol of the received known symbol string, the channel characteristic estimation value obtained from the known symbol and 1 The correlation with the estimated channel characteristic value obtained from the second known symbol is obtained, and the correlation value is determined in advance. Means for estimating the number of antennas based on the number of known symbols received so far if it is equal to or greater than a threshold; and means for reproducing the data symbols using the estimated number of antennas and the channel estimation value; Have

前記アンテナ数推定手段は、受信した既知シンボル列の各既知シンボルのサブキャリア毎の各伝送路特性推定値と、前記1番目に受信した既知シンボルの当該サブキャリアに隣接するサブキャリアの伝送路特性推定値との間の相関を求める。   The number-of-antennas estimation means is configured to estimate each channel characteristic estimation value for each subcarrier of each known symbol in the received known symbol sequence, and channel characteristics of a subcarrier adjacent to the subcarrier of the first received known symbol. Find the correlation with the estimate.

本発明によれば、送信に使用されたアンテナの数を受信側で容易に推定できる。   According to the present invention, the number of antennas used for transmission can be easily estimated on the receiving side.

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る送信機の構成例を示したものである。図1に示す構成は送信機の物理層であり、ここに上位層から送信すべきデータ系列(ビット列)10がある送信単位(例えば、フレームもしくはパケット)毎に入力される。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration example of a transmitter according to the first embodiment. The configuration shown in FIG. 1 is a physical layer of a transmitter, and a data sequence (bit string) 10 to be transmitted from an upper layer is input for each transmission unit (for example, frame or packet).

入力されるデータ系列10は、符号化器11により例えば誤り訂正符号化が施され、符号化ビット系列が生成される。符号化ビット系列は、直並列変換器(S/P)12によって直並列変換されることにより、複数のストリームに分割される。各ストリームは変調器13−1〜13Mによって複素平面上にマッピングされ、変調されたデータシンボルが生成される。   The input data series 10 is subjected to, for example, error correction coding by the encoder 11 to generate a coded bit series. The encoded bit sequence is serial-parallel converted by a serial-parallel converter (S / P) 12 to be divided into a plurality of streams. Each stream is mapped onto the complex plane by modulators 13-1 to 13M to generate modulated data symbols.

変調されたデータシンボルは、OFDM(直交周波数分割多重)の各サブキャリアに乗せて伝送されるように、直並列変換器(S/P)14−1〜14Mによって直並列変換され、さらに逆高速フーリエ変換(IFFT)ユニット18−1〜18−Mにより周波数軸上の信号から時間波形に変換される。時間波形に変換されたIFFTユニット18−1〜18−Mからの出力信号は、送信回路19に入力される。   The modulated data symbols are serial-to-parallel converted by serial-to-parallel converters (S / P) 14-1 to 14M so as to be transmitted on OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) subcarriers. Signals on the frequency axis are converted into time waveforms by Fourier transform (IFFT) units 18-1 to 18-M. Output signals from the IFFT units 18-1 to 18 -M converted into time waveforms are input to the transmission circuit 19.

送信回路19において、IFFTユニット18−1〜18−Mの出力信号はガードインターバル(GI)が付加された後、D/A変換器によってアナログ信号に変換される。D/A変換器の出力信号は、周波数変換器によってRF(高周波)帯に周波数変換(アップコンバート)され、電力増幅器を介して送信アンテナ20−1〜20−Mに供給されることにより、送信アンテナ20−1〜20−Mから通信相手の無線通信装置へOFDM信号が送信される。   In the transmission circuit 19, the output signals of the IFFT units 18-1 to 18-M are converted into analog signals by a D / A converter after a guard interval (GI) is added. The output signal of the D / A converter is frequency-converted (up-converted) into an RF (high frequency) band by the frequency converter and supplied to the transmission antennas 20-1 to 20-M via the power amplifier, thereby transmitting the signal. An OFDM signal is transmitted from the antennas 20-1 to 20-M to the wireless communication device of the communication partner.

このようにしてデータシンボルがOFDM信号として送信される前に、プリアンブルが送信される。以下、プリアンブルの特に伝送路推定用の既知シンボルの送信系について説明する。   In this way, the preamble is transmitted before the data symbol is transmitted as the OFDM signal. In the following, a transmission system of a known symbol for preamble estimation, in particular, for channel estimation will be described.

既知シンボルパターン発生器15は例えばROMであり、複数の既知シンボルパターンを格納している。既知シンボルは、それぞれOFDMの予め割り当てられた複数のサブキャリアの幾つかに情報が乗せられて送信される。既知シンボルパターンとは、既知シンボルの情報(既知情報)をどのサブキャリアに乗せるかを示すパターンである。既知シンボルパターン発生器15には、既知情報を伝送するサブキャリア配置の異なる複数の既知シンボルパターンが記憶されている。図1の例では、ROMに周波数軸上の既知シンボルパターンが格納されている。   The known symbol pattern generator 15 is a ROM, for example, and stores a plurality of known symbol patterns. Each known symbol is transmitted by carrying information on some of a plurality of pre-assigned subcarriers of OFDM. The known symbol pattern is a pattern indicating which subcarrier is loaded with information of the known symbol (known information). The known symbol pattern generator 15 stores a plurality of known symbol patterns having different subcarrier arrangements for transmitting known information. In the example of FIG. 1, a known symbol pattern on the frequency axis is stored in the ROM.

既知シンボルの送信時には、既知シンボルパターン発生器15のROMに格納された複数の既知シンボルパターンがカウンタ16からの信号に従って、既知シンボルが送信されるべきタイミングで順次読み出される。カウンタ16は時間測定用であり、時々刻々と変化するカウント値を出力し、既知シンボルの送信されるべきタイミングを示すタイミング信号を発生する。読み出された既知シンボルパターンはセレクタ17を介してIFFTユニット18−1〜18−Mに入力され、時間波形に変換された後、送信回路19に導かれる。ROMに時間波形の既知パターンが格納されている場合は、読み出された既知シンボルはIFFTユニット18−1〜18−Mをバイパスして送信回路19に導かれる。   At the time of transmission of known symbols, a plurality of known symbol patterns stored in the ROM of the known symbol pattern generator 15 are sequentially read at the timing at which the known symbols are to be transmitted according to the signal from the counter 16. The counter 16 is used for time measurement, outputs a count value that changes from time to time, and generates a timing signal indicating the timing at which a known symbol is to be transmitted. The read known symbol pattern is input to the IFFT units 18-1 to 18 -M via the selector 17, converted into a time waveform, and then guided to the transmission circuit 19. When the known pattern of the time waveform is stored in the ROM, the read known symbols are guided to the transmission circuit 19 bypassing the IFFT units 18-1 to 18-M.

既知シンボルは、1つのアンテナ当たり複数回にわたって送信される。セレクタ17は、複数回送信される既知シンボルの送信順番に合わせて、既知シンボル発生器15のROMから読み出された既知シンボルパターンを適切な送信アンテナから送信されるように振り分ける操作を行う。すなわち、セレクタ17はカウンタ16からの時刻情報を示すカウント値に従って、既知シンボルパターンを各送信アンテナ20−1〜20−Mに振り分ける。   Known symbols are transmitted multiple times per antenna. The selector 17 performs an operation of distributing the known symbol pattern read from the ROM of the known symbol generator 15 so as to be transmitted from an appropriate transmission antenna in accordance with the transmission order of the known symbols transmitted a plurality of times. That is, the selector 17 distributes the known symbol pattern to each of the transmission antennas 20-1 to 20-M according to the count value indicating the time information from the counter 16.

なお、無線LANのプリアンブルに含まれるショートプリアンブルとロングプリアンブルのように複数種類の既知シンボルが存在する場合、カウンタ16及びセレクタ17はこれら複数種類の既知シンボルパターンをROMから切り替えて読み出す。   Note that when there are a plurality of types of known symbols such as a short preamble and a long preamble included in the preamble of the wireless LAN, the counter 16 and the selector 17 read the plurality of types of known symbol patterns by switching from the ROM.

次に、図2を参照して伝送路推定用の既知シンボルの送信方法を詳しく説明する。図2(a)(b)(c)は、既知シンボルを同時に送信するアンテナの数が「1」の場合、「2」の場合及び「3」の場合のプリアンブルを含む無線フレームの構造を示している。第1の実施形態においては、無線LANのようにデータDATAに先立って同期用のショートプリアンブルSP、伝送路推定用のロングプリアンブルLPを送信するシステムを仮定している。   Next, a known symbol transmission method for channel estimation will be described in detail with reference to FIG. FIGS. 2A, 2B, and 2C show the structures of radio frames including preambles when the number of antennas that simultaneously transmit known symbols is “1”, “2”, and “3”. ing. In the first embodiment, a system is assumed that transmits a short preamble SP for synchronization and a long preamble LP for channel estimation prior to data DATA as in a wireless LAN.

ここで、ショートプリアンブルSPの構成は特に限定されるものではなく、例えばIEEE802.11aと同様のものを複数の送信アンテナから送信してもよい。既知シンボルは、MIMO通信の際に伝送路応答の推定に用いられ、無線LANでは図2(a)(b)(c)中のロングプリアンブルLPに相当する。   Here, the configuration of the short preamble SP is not particularly limited. For example, the same structure as that of IEEE802.11a may be transmitted from a plurality of transmission antennas. The known symbol is used for estimating the transmission path response during MIMO communication, and corresponds to the long preamble LP in FIGS. 2A, 2B, and 2C in the wireless LAN.

図2(a)(b)(c)においては、各送信アンテナから送信されるロングプリアンブルLPが周波数分割多重されている。ここで、送信アンテナの数をM、OFDMのサブキャリアの数をNとし、N個のサブキャリアの番号nを0番目からN−1番目(n=0〜N−1)と定義する。N/Mが余りなく割り切れるとした場合、次式(1)で求まる番号のサブキャリアに既知シンボルの情報(既知情報)が存在し、それ以外の番号のサブキャリアには既知情報が存在しないものとする。   2A, 2B, and 2C, the long preamble LP transmitted from each transmission antenna is frequency division multiplexed. Here, the number of transmission antennas is M, the number of OFDM subcarriers is N, and the number n of N subcarriers is defined as 0th to (N-1) th (n = 0 to N-1). In the case where N / M is divisible enough, there is known symbol information (known information) in the subcarriers of the number obtained by the following equation (1), and there is no known information in the subcarriers of other numbers. And

Mk+m+i−2 mod N …(1)
ここで、m=1,2,…,Mはアンテナ番号、i=1,2,3,…は既知シンボルの時間方向における番号であり、またk=0,1,…,(N/M−1)である。
Mk + m + i-2 mod N (1)
Here, m = 1, 2,..., M are antenna numbers, i = 1, 2, 3,... Are numbers in the time direction of known symbols, and k = 0, 1,. 1).

例えば、図2(a)(b)(c)の例では、サブキャリア数が「12」(N=12)である場合を仮定している。   For example, in the examples of FIGS. 2A, 2B, and 2C, it is assumed that the number of subcarriers is “12” (N = 12).

図2(a)(アンテナ数が「1」(M=1))の場合、式(1)よりアンテナ1(i=1)から送信される1つの既知シンボルにおいて既知情報が存在するサブキャリアの位置は以下の通りとなる。   In the case of FIG. 2A (the number of antennas is “1” (M = 1)), the subcarriers in which known information exists in one known symbol transmitted from the antenna 1 (i = 1) according to the equation (1). The location is as follows.

アンテナ1:1番目の既知シンボル:{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11}番目のサブキャリア;
アンテナ数が「1」の場合、全てのサブキャリアで既知情報が伝送されるサブキャリア配置となる。
Antenna 1: 1st known symbol: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11} th subcarrier;
When the number of antennas is “1”, the subcarrier arrangement is such that known information is transmitted on all subcarriers.

図2(b)(アンテナ数が「2」(M=2))の場合、式(1)より各アンテナ1(i=1)、2(i=2)からそれぞれ送信される2つの既知シンボルにおいて既知情報が存在するサブキャリアの位置は以下の通りとなる。   In the case of FIG. 2B (the number of antennas is “2” (M = 2)), two known symbols respectively transmitted from the antennas 1 (i = 1) and 2 (i = 2) from the equation (1). The position of the subcarrier where the known information exists in is as follows.

アンテナ1:1番目の既知シンボル:{0,2,4,6,8,10}番目のサブキャリア;
アンテナ1:2番目の既知シンボル:{1,3,5,7,9,11}番目のサブキャリア;
アンテナ2:1番目の既知シンボル:{1,3,5,7,9,11}番目のサブキャリア;
アンテナ2:2番目の既知シンボル:{0,2,4,6,8,10}番目のサブキャリア。
Antenna 1: 1st known symbol: {0, 2, 4, 6, 8, 10} th subcarrier;
Antenna 1: 2nd known symbol: {1, 3, 5, 7, 9, 11} th subcarrier;
Antenna 2: 1st known symbol: {1, 3, 5, 7, 9, 11} th subcarrier;
Antenna 2: Second known symbol: {0, 2, 4, 6, 8, 10} th subcarrier.

アンテナ数が「2」の場合、各アンテナから時間的に連続して送信される2つの既知シンボルでは、2番目の既知シンボルの既知情報を伝送する各サブキャリアは、1番目の既知シンボルの既知情報を伝送するサブキャリアに隣接する周波数の高い方のサブキャリアであり、1番目と2番目の既知シンボル間では、各既知シンボルは、当該2つの既知シンボル間で既知情報を伝送するサブキャリアが互いに隣接するサブキャリア配置を有している。   When the number of antennas is “2”, in the two known symbols transmitted continuously from each antenna in time, each subcarrier transmitting the known information of the second known symbol is known to the first known symbol. A subcarrier having a higher frequency adjacent to a subcarrier for transmitting information, and between the first and second known symbols, each known symbol has a subcarrier for transmitting known information between the two known symbols. It has subcarrier arrangements adjacent to each other.

図2(c)(アンテナ数が「3」(M=3))の場合、式(1)より各アンテナ1(i=1)、2(i=2)、3(i=3)からそれぞれ送信される3つの既知シンボルにおいて既知情報が存在するサブキャリアの位置は以下の通りとなる。   In the case of FIG. 2 (c) (the number of antennas is “3” (M = 3)), each antenna 1 (i = 1), 2 (i = 2), 3 (i = 3) is obtained from the equation (1). The positions of subcarriers where known information exists in the three known symbols to be transmitted are as follows.

アンテナ1:1番目の既知シンボル:{0,3,6,9}番目のサブキャリア;
アンテナ1:2番目の既知シンボル:{1,4,7,10}番目のサブキャリア;
アンテナ1:3番目の既知シンボル:{2,5,8,11}番目のサブキャリア;
アンテナ2:1番目の既知シンボル:{1,4,7,10}番目のサブキャリア;
アンテナ2:2番目の既知シンボル:{2,5,8,11}番目のサブキャリア;
アンテナ2:3番目の既知シンボル:{0,3,6,9}番目のサブキャリア;
アンテナ3:1番目の既知シンボル:{2,5,8,11}番目のサブキャリア;
アンテナ3:2番目の既知シンボル:{0,3,6,9}番目のサブキャリア;
アンテナ3:3番目の既知シンボル:{1,4,7,10}番目のサブキャリア。
Antenna 1: 1st known symbol: {0, 3, 6, 9} th subcarrier;
Antenna 1: 2nd known symbol: {1, 4, 7, 10} th subcarrier;
Antenna 1: 3rd known symbol: {2, 5, 8, 11} th subcarrier;
Antenna 2: 1st known symbol: {1, 4, 7, 10} th subcarrier;
Antenna 2: second known symbol: {2, 5, 8, 11} th subcarrier;
Antenna 2: 3rd known symbol: {0, 3, 6, 9} th subcarrier;
Antenna 3: 1st known symbol: {2, 5, 8, 11} th subcarrier;
Antenna 3: second known symbol: {0, 3, 6, 9} th subcarrier;
Antenna 3: Third known symbol: {1, 4, 7, 10} th subcarrier.

アンテナ数が「3」の場合、各アンテナから時間的に連続して送信される3つの既知シンボルでは、2番目の既知シンボルの既知情報を伝送する各サブキャリアは、1番目の既知シンボルの既知情報を伝送するサブキャリアに隣接する周波数の高い方のサブキャリアであり、3番目の既知シンボルの既知情報を伝送する各サブキャリアは、2番目の既知シンボルの既知情報を伝送するサブキャリアに隣接する周波数の高い方のサブキャリアである。このように、1番目と2番目の既知シンボル間では、各既知シンボルは、当該2つの既知シンボル間で既知情報を伝送するサブキャリアが互いに隣接するようなサブキャリア配置となっており、2番目と3番目の既知シンボル間でも、各既知シンボルは、当該2つの既知シンボル間で既知情報を伝送するサブキャリアが互いに隣接するようなサブキャリア配置となっている。   When the number of antennas is “3”, in the three known symbols transmitted continuously from each antenna in time, each subcarrier transmitting the known information of the second known symbol is known to the first known symbol. A subcarrier having a higher frequency adjacent to a subcarrier transmitting information, and each subcarrier transmitting known information of the third known symbol is adjacent to a subcarrier transmitting known information of the second known symbol The subcarrier with the higher frequency. In this way, between the first and second known symbols, each known symbol has a subcarrier arrangement in which the subcarriers transmitting known information between the two known symbols are adjacent to each other. Even between the third known symbols, each known symbol has a subcarrier arrangement in which subcarriers transmitting known information between the two known symbols are adjacent to each other.

アンテナ数が「4」以上の場合も、各アンテナからそれぞれ送信される既知シンボルにおいて情報が存在するサブキャリアの位置は、上記の類推から明らかである。   Even when the number of antennas is “4” or more, the position of the subcarrier where information exists in the known symbols transmitted from each antenna is clear from the above analogy.

なお、図2(a)(b)(c)においては、プリアンブルの構造は時間的に表されているが、便宜上、ロングプリアンブルLPについては、情報が存在するサブキャリアを斜線で表している。   2A, 2B, and 2C, the preamble structure is temporally represented, but for convenience, the subcarrier in which information exists is represented by hatching for the long preamble LP.

次に、図3を参照して第1の実施形態に係る受信機について説明する。図3は、受信機の構成例を示したものである。   Next, the receiver according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 shows a configuration example of the receiver.

図1の送信機から送信されるRF(Radio Frequency)帯のOFDM信号は複数の受信アンテナ30−1〜30−Mにより受信される。受信アンテナ30−1〜30−MからのOFDM受信信号は、受信回路31に入力される。受信回路31において、受信アンテナ30−1〜30−Mから入力されるOFDM信号は、それぞれ低雑音増幅器(LNA)により増幅された後、周波数変換器によりベースバンド帯に周波数変換(ダウンコンバート)され、さらにA/D変換器によってディジタル信号に変換され、さらにガードインターバル(GI)が除去される。受信回路31からの出力信号は、高速フーリエ変換(FFT)ユニット32−1〜32−Mに入力されることにより、時間波形の信号が周波数波形の信号、すなわちサブキャリアごとの波形に変換される。   An RF (Radio Frequency) band OFDM signal transmitted from the transmitter of FIG. 1 is received by a plurality of receiving antennas 30-1 to 30-M. The OFDM reception signals from the reception antennas 30-1 to 30 -M are input to the reception circuit 31. In the receiving circuit 31, the OFDM signals input from the receiving antennas 30-1 to 30 -M are each amplified by a low noise amplifier (LNA), and then frequency-converted (down-converted) to a baseband by a frequency converter. Further, the signal is converted into a digital signal by an A / D converter, and the guard interval (GI) is further removed. An output signal from the receiving circuit 31 is input to fast Fourier transform (FFT) units 32-1 to 32-M, whereby a time waveform signal is converted into a frequency waveform signal, that is, a waveform for each subcarrier. .

FFTユニット32−1〜32−Mからの出力信号のうち、データシンボルの区間の信号はMIMO信号処理器41に入力される。一方、FFTユニット32−1〜32−Mからの出力信号のうち、プリアンブル、特に既知シンボルの区間の信号は除算器33−1〜33−Mに入力される。   Of the output signals from the FFT units 32-1 to 32 -M, the signal in the data symbol section is input to the MIMO signal processor 41. On the other hand, among the output signals from the FFT units 32-1 to 32-M, the preamble, particularly the signal in the known symbol section, is input to the dividers 33-1 to 33-M.

既知シンボルパターン発生器34は図1記載の既知シンボルパターン発生器15に格納されている複数の既知シンボルパターンと同一の複数の既知シンボルパターンを格納している。シンボルパターン発生器34は既知シンボルの受信時には、カウンタ35からの信号に従って、受信した既知シンボルに対応する既知シンボルパターンを順次読み出す。ここでカウンタ35は受信した既知シンボルの数を測定するものであり、既知シンボルが受信されるたびに、カウンタの数値を1つずつインクリメントする。   The known symbol pattern generator 34 stores a plurality of known symbol patterns identical to the plurality of known symbol patterns stored in the known symbol pattern generator 15 shown in FIG. The symbol pattern generator 34 sequentially reads the known symbol patterns corresponding to the received known symbols according to the signal from the counter 35 when receiving the known symbols. Here, the counter 35 measures the number of received known symbols, and each time a known symbol is received, the counter value is incremented by one.

読み出された既知シンボルパターンは除算器33−1〜33−Mにそれぞれ出力される。除算器33−1〜33−Mに入力された既知シンボルのサブキャリアごとの波形をシンボルパターン発生器34から出力された既知シンボルパターンの各既知情報の波形で除算することでサブキャリアごとの伝送路特性の推定値(伝送路特性値)を得、メモリ39−1〜39−Mへ格納されるとともに、相関器38−1〜38−Mへ入力される。   The read known symbol patterns are output to the dividers 33-1 to 33-M, respectively. Transmission for each subcarrier is performed by dividing the waveform for each subcarrier of the known symbol input to the dividers 33-1 to 33-M by the waveform of each known information of the known symbol pattern output from the symbol pattern generator. An estimated value of the channel characteristic (transmission channel characteristic value) is obtained, stored in the memories 39-1 to 39-M, and input to the correlators 38-1 to 38-M.

除算器33−1〜33−Mに入力された既知シンボルが一番はじめに入力された1番目の既知シンボルの場合(つまり、カウンタ35の値が「1」の場合)、伝送路特性値は、さらにシフト回路36−1〜36−Mに入力される。シフト回路36−1〜36−Mに入力された1番目の既知シンボルのサブキャリア毎の伝送路特性値は、当該サブキャリアに隣接するサブキャリアのうち周波数の低い方のサブキャリアに対応する伝送路特性値となるように、−1周波数シフトされ、メモリ37−1〜37−Mに格納される。   When the known symbol input to the dividers 33-1 to 33-M is the first known symbol input first (that is, when the value of the counter 35 is “1”), the transmission path characteristic value is Further, it is input to the shift circuits 36-1 to 36 -M. The transmission path characteristic value for each subcarrier of the first known symbol input to the shift circuits 36-1 to 36 -M is the transmission corresponding to the subcarrier having the lower frequency among the subcarriers adjacent to the subcarrier. The frequency is shifted by −1 so as to be a road characteristic value and stored in the memories 37-1 to 37-M.

相関器38−1〜38−Mでは、除算器33−1〜33−Mで推定された既知シンボルのサブキャリア毎の伝送路特性値と、メモリ37−1〜37−Mに格納された1番目の既知シンボルから推定したサブキャリア毎の伝送路特性値を−1周波数シフトした結果との相関値を計算し、その相関値を判定器40に入力する。   In the correlators 38-1 to 38-M, the transmission path characteristic values for the subcarriers of the known symbols estimated by the dividers 33-1 to 33-M and 1 stored in the memories 37-1 to 37-M. A correlation value with the result of shifting the channel characteristic value for each subcarrier estimated from the first known symbol by −1 frequency is calculated, and the correlation value is input to the determiner 40.

判定器40では、入力された相関値があらかじめ設定しておいた閾値より小さい(あるいは閾値以下の)場合は、カウンタ35を1つインクリメントし、次の既知シンボルの受信を行う。一方、入力された相関値が閾値以上の(あるいは閾値より大きい)場合は、現在のカウンタ値を送信アンテナ数の推定値として、MIMO信号処理器41に出力する。   When the input correlation value is smaller than a preset threshold value (or less than the threshold value), the determiner 40 increments the counter 35 by one and receives the next known symbol. On the other hand, if the input correlation value is greater than or equal to the threshold (or greater than the threshold), the current counter value is output to the MIMO signal processor 41 as the estimated value of the number of transmission antennas.

なお、以上の送信アンテナ数推定のアルゴリズムについては、詳細な説明を後述する。   A detailed description of the algorithm for estimating the number of transmission antennas will be given later.

MIMO信号処理器41では、FFTユニット32−1〜32−Mからのデータシンボル区間の信号に対して、メモリ39−1〜39−Mに格納された各既知シンボルのサブキャリア毎の伝送路特性値と、カウンタ35のカウンタ値を送信アンテナ数の推定値として用いることで、例えば最尤推定のようなMIMO信号受信処理がなされる。MIMO信号受信処理後の信号に対してチャネル復号が行われ、これによって送信されてきたデータ42が再生される。   In the MIMO signal processor 41, transmission path characteristics for each subcarrier of each known symbol stored in the memories 39-1 to 39-M with respect to the signal in the data symbol period from the FFT units 32-1 to 32-M. By using the value and the counter value of the counter 35 as the estimated value of the number of transmitting antennas, for example, MIMO signal reception processing such as maximum likelihood estimation is performed. Channel decoding is performed on the signal after the MIMO signal reception process, and the transmitted data 42 is reproduced.

ここで、同一のアンテナから送信された隣接するサブキャリア間では伝送路の影響はほぼ同じ、すなわち、同一アンテナから送信される隣接するサブキャリアの伝送路特性は高い正の相関値を持つとする。また、伝送路の時間変動は緩やかであり、時間的に隣接するシンボル間で伝送路はほぼ同じであると考える。さらに、異なるアンテナから送信されたサブキャリア間での伝送路特性は比較的低い相関を持つと考える。このときj番目の受信アンテナの除算器(除算器33−jとする)がi番目に受信した既知シンボルのn番目のサブキャリア信号を用いて推定した伝送路特性値(除算器33−jの出力信号)をHj(i,n)とすると、以下のような伝送路特性Hj(i,n)が求まることが予想される。   Here, the influence of the transmission path is almost the same between adjacent subcarriers transmitted from the same antenna, that is, the transmission path characteristics of adjacent subcarriers transmitted from the same antenna have a high positive correlation value. . In addition, it is considered that the time variation of the transmission path is moderate, and the transmission path is substantially the same between symbols that are temporally adjacent. Furthermore, the transmission path characteristics between subcarriers transmitted from different antennas are considered to have a relatively low correlation. At this time, the channel characteristic value estimated by the n-th subcarrier signal of the i-th known symbol received by the divider (divider 33-j) of the j-th receiving antenna (the divider 33-j) If the output signal) is Hj (i, n), it is expected that the following transmission line characteristic Hj (i, n) is obtained.

<送信アンテナ数「1」の場合>
すべてのサブキャリアは同一のアンテナから送信されているので、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアの伝送路特性値Hj(1,n)とその次の番号の隣接サブキャリアの伝搬路特性値Hj(1,n+1)は高い正の相関を持つ。
<When the number of transmission antennas is "1">
Since all the subcarriers are transmitted from the same antenna, the channel characteristics value Hj (1, n) of the even-numbered (nth) subcarrier and the channel characteristics of the adjacent subcarrier of the next number The value Hj (1, n + 1) has a high positive correlation.

<送信アンテナ数「2」の場合>
最初に受信する既知シンボル(i=1)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアとその次の番号の隣接サブキャリア(n+1番目)は、それぞれ異なるアンテナから送信されているため、Hj(1,n)とHj(1,n+1)は比較的低い相関を持つと考えられる。
<When the number of transmission antennas is “2”>
In the first received known symbol (i = 1), the even-numbered (n-th) subcarrier and the next-numbered adjacent subcarrier (n + 1-th) are transmitted from different antennas. (1, n) and Hj (1, n + 1) are considered to have a relatively low correlation.

2番目に受信する既知シンボル(i=2)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアと最初に受信した既知シンボル(i=1)の隣接サブキャリア(n+1番目)は、同一アンテナから送信されており、かつ、隣接サブキャリアであるため、Hj(2,n)とHj(1,n+1)は高い正の相関値を持つ。   In the second known symbol (i = 2), the even-numbered (nth) subcarrier and the adjacent subcarrier (n + 1) of the first received known symbol (i = 1) are from the same antenna. Hj (2, n) and Hj (1, n + 1) have a high positive correlation value because they are transmitted and are adjacent subcarriers.

<送信アンテナ数「3」の場合>
最初に受信する既知シンボル(i=1)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアとその次の番号の隣接サブキャリア(n+1番目)は、それぞれ異なるアンテナから送信されているため、Hj(1,n)とHj(1,n+1)は比較的低い相関を持つと考えられる。
<When the number of transmission antennas is “3”>
In the first received known symbol (i = 1), the even-numbered (n-th) subcarrier and the next-numbered adjacent subcarrier (n + 1-th) are transmitted from different antennas. (1, n) and Hj (1, n + 1) are considered to have a relatively low correlation.

2番目に受信する既知シンボル(i=2)では,偶数番目(n番目とする)のサブキャリアと最初に受信した既知シンボル(i=1)の隣接サブキャリア(n+1番目)は、それぞれ異なるアンテナから送信されているため、Hj(2,n)とHj(1,n+1)は比較的低い相関を持つと考えられる。   In the second known symbol (i = 2), the even-numbered (n-th) subcarrier and the adjacent subcarrier (n + 1) of the first received known symbol (i = 1) are different from each other. Hj (2, n) and Hj (1, n + 1) are considered to have a relatively low correlation.

3番目に受信する既知シンボル(i=3)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアと最初に受信した既知シンボル(i=1)の隣接サブキャリア(n+1番目)は、同一アンテナから送信されており、かつ、隣接サブキャリアであるため、Hj(3,n)とHj(1,n+1)は高い正の相関値を持つ。   In the third known symbol (i = 3), the even-numbered (n-th) subcarrier and the adjacent subcarrier (n + 1) of the first received known symbol (i = 1) are from the same antenna. Hj (3, n) and Hj (1, n + 1) have a high positive correlation value because they are transmitted and are adjacent subcarriers.

以上のことからわかるように、送信アンテナ数がMであれば、M番目に受信する既知シンボルから推定したサブキャリアの伝送路特性と最初に受信した既知シンボルから推定したサブキャリアの伝送路特性値の−1周波数シフトの特性とは高い相関値を持つため、その高い正の相関値を検出することで、アンテナ数を推定することが可能である。   As can be seen from the above, if the number of transmitting antennas is M, the subcarrier transmission path characteristics estimated from the Mth received known symbol and the subcarrier transmission path characteristics estimated from the first received known symbol Therefore, the number of antennas can be estimated by detecting the high positive correlation value.

以下、図4を用いて図3の受信機における送信アンテナ数推定手順のアルゴリズムについて説明する。まず、カウンタ35に初期値として「1」を設定した後(ステップS101)、j番目アンテナで受信した既知シンボルの周波数波形を除算器33−jに入力する(ステップS102〜ステップS103)。除算器33−jに入力されたサブキャリアごとの波形は既知シンボルパターンで除算することで伝送路特性値が得られる。   Hereinafter, the algorithm of the transmission antenna number estimation procedure in the receiver of FIG. 3 will be described with reference to FIG. First, after setting “1” as an initial value in the counter 35 (step S101), the frequency waveform of a known symbol received by the j-th antenna is input to the divider 33-j (steps S102 to S103). The waveform for each subcarrier input to the divider 33-j is divided by a known symbol pattern to obtain a transmission line characteristic value.

j番目の受信アンテナにおいてi(i=1,2,3…)番目に受信した既知シンボルの各サブキャリア(n=0〜N−1)の伝送路特性値、すなわち、除算器出力をHj(i,n)とする。1番目(i=1)に受信した既知シンボルの各サブキャリアの伝送路特性値は、Hj(1,n)と表せるから、その−1周波数シフトした特性は、Hj(1,n+1)と表すことができる。受信された各既知シンボルの伝送路特性Hj(i,n)と、1番目の既知シンボルから得られた特性Hj(1,n+1)との相関値を相関器38−jにより求める(ステップS104)。この相関演算はi番目の既知シンボル受信時において以下のように定義される。   The transmission path characteristic value of each subcarrier (n = 0 to N−1) of the known symbol received i-th (i = 1, 2, 3,...) at the j-th receiving antenna, that is, the divider output is Hj ( i, n). Since the transmission line characteristic value of each subcarrier of the known symbol received first (i = 1) can be expressed as Hj (1, n), the characteristic shifted by −1 frequency is expressed as Hj (1, n + 1). be able to. A correlation value between the transmission path characteristic Hj (i, n) of each received known symbol and the characteristic Hj (1, n + 1) obtained from the first known symbol is obtained by the correlator 38-j (step S104). . This correlation calculation is defined as follows when the i-th known symbol is received.

(相関値)=Hj(i,0)*Hj(1,1)+Hj(i,1)*Hj(1,2)+Hj(i,2)*Hj(1,3)+…+Hj(i,N−2)*Hj(1,N−1)
但し、a*bはbの複素共役をaに乗算する演算である。
(Correlation value) = Hj (i, 0) * Hj (1,1) + Hj (i, 1) * Hj (1,2) + Hj (i, 2) * Hj (1,3) +... + Hj (i, N-2) * Hj (1, N-1)
However, a * b is an operation of multiplying a by the complex conjugate of b.

判定器40では、相関器38−jにより計算された相関値を判定し、これがあらかじめ定められた閾値より大きい(あるいは閾値以上の)場合(ステップS105)、現在受信したシンボルが既知シンボルの最後(終端)であると判断して、カウンタ35で求まるこれまでに受信した既知シンボルのパターン数を送信アンテナ数と推定する。ここでは、既知シンボル数は送信アンテナ数に等しいため、このカウンタ35の値が送信アンテナの推定値となる(ステップS106)。   In the determiner 40, the correlation value calculated by the correlator 38-j is determined. If this value is greater than a predetermined threshold (or greater than or equal to the threshold) (step S105), the currently received symbol is the last known symbol ( The number of known symbol patterns received so far obtained by the counter 35 is estimated as the number of transmission antennas. Here, since the number of known symbols is equal to the number of transmission antennas, the value of the counter 35 becomes the estimated value of the transmission antenna (step S106).

MIMO信号処理器41は、こうして推定された送信アンテナ数を用いてデータシンボルの再生を行う。ステップS105において、相関の値が閾値以下の(あるいは閾値より小さい)場合、次の既知シンボルを受信したうえで(ステップS107)、カウンタ35を1つインクリメントして(ステップS108)、ステップS103へ戻り、新たな既知シンボルから上記同様にして伝送路特性値を推定し(ステップS103)、1番目に受信した既知シンボルを用いて推定した伝送路特性値の−1周波数シフトした特性H1(n+1)との相関を計算する(ステップS104)。以下、既知信号を受信する毎にステップS103〜S108の動作を繰り返す。   The MIMO signal processor 41 reproduces data symbols using the estimated number of transmission antennas. If the correlation value is equal to or smaller than the threshold value (or smaller than the threshold value) in step S105, the next known symbol is received (step S107), the counter 35 is incremented by 1 (step S108), and the process returns to step S103. Then, the transmission path characteristic value is estimated from the new known symbol in the same manner as above (step S103), and the characteristic H1 (n + 1) shifted by −1 frequency from the transmission path characteristic value estimated using the first received known symbol and Is calculated (step S104). Thereafter, the operation of steps S103 to S108 is repeated every time a known signal is received.

受信アンテナが複数である場合、以下のような方式も考えられる。   When there are a plurality of receiving antennas, the following method is also conceivable.

(a)全ての受信アンテナについて相関値が閾値以上の(あるいは閾値より大きい)値になった場合のみ、既知シンボルの終端とみなして送信アンテナ数を決定する。   (A) Only when the correlation value is equal to or greater than the threshold value (or greater than the threshold value) for all reception antennas, the number of transmission antennas is determined by regarding the end of the known symbol.

(b)全ての受信アンテナから算出された相関値を加算平均し、その合計の相関値が閾値以上になった場合に、既知シンボルの終端とみなして送信アンテナ数を決定する。   (B) The correlation values calculated from all the receiving antennas are averaged, and when the total correlation value is equal to or greater than the threshold value, the number of transmitting antennas is determined by regarding the end of the known symbol.

上記(a)の方が条件が厳しいが、条件が一致した場合には確実に送信アンテナ数を検出することができる。   Although the condition of (a) is more severe, the number of transmitting antennas can be reliably detected when the conditions match.

以上述べたように、第1の実施形態によれば、送信側で送信アンテナ数を通知することなく、既知シンボルを用いてアンテナ毎の伝送路推定を行いながら、送信アンテナ数をブラインド処理で推定することが可能である。   As described above, according to the first embodiment, the number of transmission antennas is estimated by blind processing while performing transmission path estimation for each antenna using a known symbol without notifying the number of transmission antennas on the transmission side. Is possible.

(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る送信機の構成は、図1と同様である。異なるのは、既知シンボルパターンである。以下、第2の実施形態について、第1の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
(Second Embodiment)
The configuration of the transmitter according to the second embodiment is the same as that shown in FIG. What is different is the known symbol pattern. Hereinafter, the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.

まず、図5を用いて第2の実施形態に関する伝送路推定用の既知シンボルの送信方法を詳しく説明する。図5(a)(b)(c)は、既知シンボルを同時に送信するアンテナの数が「1」の場合、「2」の場合及び「3」の場合のプリアンブルを含む無線フレームの構造を示しており、図5(c)以外は図2と同一の構成となっている。ここで、送信アンテナの数をM、OFDMのサブキャリアの数をNとし、N/Mが余りなく割り切れるとした場合、式(2)のサブキャリア(N個のサブキャリアの番号を0番目からN−1番目と定義する)に既知シンボルの情報が存在し、他のサブキャリアには既知情報が存在しないものとする。   First, a known symbol transmission method for channel estimation according to the second embodiment will be described in detail with reference to FIG. FIGS. 5A, 5B, and 5C show structures of radio frames including preambles when the number of antennas that simultaneously transmit known symbols is “1”, “2”, and “3”. The configuration is the same as that of FIG. 2 except for FIG. Here, if the number of transmission antennas is M, the number of OFDM subcarriers is N, and N / M is not divisible, subcarriers of Equation (2) (numbers of N subcarriers from 0th) It is assumed that there is known symbol information in the (N−1) th definition) and no known information is present in the other subcarriers.

Mk+m−i+N mod N …(2)
例えば、図5(a)(b)(c)の例では、サブキャリア数が「12」(N=12)である場合を仮定している。
Mk + m−i + N mod N (2)
For example, in the examples of FIGS. 5A, 5B, and 5C, it is assumed that the number of subcarriers is “12” (N = 12).

図5(a)(アンテナ数が「1」(M=1))の場合、式(1)よりアンテナ1から送信される1つの既知シンボルにおいて情報が存在するサブキャリアの位置は以下の通りとなる。   In the case of FIG. 5A (the number of antennas is “1” (M = 1)), the position of the subcarrier where information is present in one known symbol transmitted from the antenna 1 is as follows from the equation (1). Become.

アンテナ1:1番目の既知シンボル:{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11}番目のサブキャリア;
アンテナ数が「1」の場合、全てのサブキャリアで既知情報が伝送されるサブキャリア配置となる。
Antenna 1: 1st known symbol: {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11} th subcarrier;
When the number of antennas is “1”, the subcarrier arrangement is such that known information is transmitted on all subcarriers.

図5(b)(アンテナ数が「2」(M=2))の場合、式(1)より各アンテナ1,2からそれぞれ送信される2つの既知シンボルにおいて既知情報が存在するサブキャリアの位置は以下の通りとなる。   In the case of FIG. 5B (the number of antennas is “2” (M = 2)), the position of the subcarrier where the known information exists in the two known symbols respectively transmitted from the antennas 1 and 2 according to Equation (1). Is as follows.

アンテナ1:1番目の既知シンボル:{0,2,4,6,8,10}番目のサブキャリア;
アンテナ1:2番目の既知シンボル:{1,3,5,7,9,11}番目のサブキャリア;
アンテナ2:1番目の既知シンボル:{1,3,5,7,9,11}番目のサブキャリア;
アンテナ2:2番目の既知シンボル:{0,2,4,6,8,10}番目のサブキャリア。
Antenna 1: 1st known symbol: {0, 2, 4, 6, 8, 10} th subcarrier;
Antenna 1: 2nd known symbol: {1, 3, 5, 7, 9, 11} th subcarrier;
Antenna 2: 1st known symbol: {1, 3, 5, 7, 9, 11} th subcarrier;
Antenna 2: Second known symbol: {0, 2, 4, 6, 8, 10} th subcarrier.

アンテナ数が「2」の場合、各アンテナから時間的に連続して送信される2つの既知シンボルでは、2番目の既知シンボルの既知情報を伝送する各サブキャリアは、1番目の既知シンボルの既知情報を伝送するサブキャリアに隣接する、周波数の低い方のサブキャリアであり、1番目と2番目の既知シンボル間では、各既知シンボルは、当該2つの既知シンボル間で既知情報を伝送するサブキャリアが互いに隣接するサブキャリア配置を有している。   When the number of antennas is “2”, in the two known symbols transmitted continuously from each antenna in time, each subcarrier transmitting the known information of the second known symbol is known to the first known symbol. A subcarrier with a lower frequency adjacent to a subcarrier transmitting information, and between the first and second known symbols, each known symbol is a subcarrier transmitting known information between the two known symbols. Have subcarrier arrangements adjacent to each other.

図5(c)(アンテナ数が「3」(M=3))の場合、式(1)より各アンテナ1,2,3からそれぞれ送信される3つの既知シンボルにおいて既知情報が存在するサブキャリアの位置は以下の通りとなる。   In the case of FIG. 5C (the number of antennas is “3” (M = 3)), subcarriers in which known information exists in three known symbols respectively transmitted from the antennas 1, 2, and 3 from Equation (1). The position of is as follows.

アンテナ1:1番目の既知シンボル:{0,3,6,9}番目のサブキャリア;
アンテナ1:2番目の既知シンボル:{2,5,8,11}番目のサブキャリア;
アンテナ1:3番目の既知シンボル:{1,4,7,10}番目のサブキャリア;
アンテナ2:1番目の既知シンボル:{1,4,7,10}番目のサブキャリア;
アンテナ2:2番目の既知シンボル:{0,3,6,9}番目のサブキャリア;
アンテナ2:3番目の既知シンボル:{2,5,8,11}番目のサブキャリア;
アンテナ3:1番目の既知シンボル:{2,5,8,11}番目のサブキャリア;
アンテナ3:2番目の既知シンボル:{1,4,7,10}番目のサブキャリア;
アンテナ3:3番目の既知シンボル:{0,3,6,9}番目のサブキャリア。
Antenna 1: 1st known symbol: {0, 3, 6, 9} th subcarrier;
Antenna 1: 2nd known symbol: {2, 5, 8, 11} th subcarrier;
Antenna 1: 3rd known symbol: {1, 4, 7, 10} th subcarrier;
Antenna 2: 1st known symbol: {1, 4, 7, 10} th subcarrier;
Antenna 2: Second known symbol: {0, 3, 6, 9} th subcarrier;
Antenna 2: 3rd known symbol: {2, 5, 8, 11} th subcarrier;
Antenna 3: 1st known symbol: {2, 5, 8, 11} th subcarrier;
Antenna 3: Second known symbol: {1, 4, 7, 10} th subcarrier;
Antenna 3: Third known symbol: {0, 3, 6, 9} th subcarrier.

アンテナ数が「3」の場合、各アンテナから時間的に連続して送信される3つの既知シンボルでは、2番目の既知シンボルの既知情報を伝送する各サブキャリアは、1番目の既知シンボルの既知情報を伝送するサブキャリアに隣接する、周波数の低い方のサブキャリアであり、3番目の既知シンボルの既知情報を伝送する各サブキャリアは、2番目の既知シンボルの既知情報を伝送するサブキャリアに隣接する、周波数の低い方のサブキャリアである。このように、1番目と2番目の既知シンボル間では、各既知シンボルは、当該2つの既知シンボル間で既知情報を伝送するサブキャリアが互いに隣接するようなサブキャリア配置となっており、2番目と3番目の既知シンボル間でも、各既知シンボルは、当該2つの既知シンボル間で既知情報を伝送するサブキャリアが互いに隣接するようなサブキャリア配置となっている。   When the number of antennas is “3”, in the three known symbols transmitted continuously from each antenna in time, each subcarrier transmitting the known information of the second known symbol is known to the first known symbol. A subcarrier having a lower frequency and adjacent to a subcarrier transmitting information, and each subcarrier transmitting known information of the third known symbol is assigned to a subcarrier transmitting known information of the second known symbol. Adjacent, lower frequency subcarrier. In this way, between the first and second known symbols, each known symbol has a subcarrier arrangement in which the subcarriers transmitting known information between the two known symbols are adjacent to each other. Even between the third known symbols, each known symbol has a subcarrier arrangement in which subcarriers transmitting known information between the two known symbols are adjacent to each other.

アンテナ数が「4」以上の場合も、各アンテナからそれぞれ送信される既知シンボルにおいて情報が存在するサブキャリアの位置は、上記の類推から明らかである。   Even when the number of antennas is “4” or more, the position of the subcarrier where information exists in the known symbols transmitted from each antenna is clear from the above analogy.

第2の実施形態に係る受信機の構成は図3と同様であるが、その処理動作が第1の実施形態の場合と異なる。ここでは、第1の実施形態と異なる部分を中心に第2の実施形態に係る受信機の処理動作について説明する。   The configuration of the receiver according to the second embodiment is the same as that of FIG. 3, but the processing operation is different from that of the first embodiment. Here, the processing operation of the receiver according to the second embodiment will be described with a focus on differences from the first embodiment.

第1の実施形態と同様、アンテナ30−1〜30−Mで受信されたOFDM信号は、受信回路31、高速フーリエ変換(FFT)ユニット32−1〜32−Mを経て、サブキャリアごとの波形に変換される。FFTユニット32−1〜32−Mからの出力信号のうち、データシンボルの区間の信号はMIMO信号処理器41に入力され、プリアンブル、特に既知シンボルの区間の信号は除算器33−1〜33−Mに入力される。除算器33−1〜33−Mでは、入力された既知シンボルのサブキャリアごとの波形をシンボルパターン発生器34から出力された既知シンボルパターンで除算することで伝送路特性値を得、当該伝送路特性値は、メモリ39−1〜39−Mへ格納されるとともに、相関器38−1〜38−Mへ入力される。   As in the first embodiment, the OFDM signal received by the antennas 30-1 to 30-M passes through the reception circuit 31 and the fast Fourier transform (FFT) units 32-1 to 32-M, and then the waveform for each subcarrier. Is converted to Of the output signals from the FFT units 32-1 to 32 -M, the signal in the data symbol section is input to the MIMO signal processor 41, and the preamble, particularly the signal in the known symbol section, is divided by the dividers 33-1 to 33-33. M is input. The dividers 33-1 to 33-M obtain the transmission line characteristic value by dividing the waveform of each input sub-carrier of the known symbol by the known symbol pattern output from the symbol pattern generator 34, and the transmission line The characteristic values are stored in the memories 39-1 to 39-M and input to the correlators 38-1 to 38-M.

除算器33−1〜33−Mに入力された既知シンボルが一番はじめに入力された既知シンボルの場合は(つまり、カウンタ35の値が「1」の場合)、伝送路特性値は、さらに、シフト回路36−1〜36−Mに入力される。シフト回路36−1〜36−Mに入力された1番目の既知シンボルのサブキャリア毎の伝送路特性値は、当該サブキャリアに隣接するサブキャリアのうち周波数の高い方のサブキャリアに対応する伝送路特性値となるように、+1周波数シフトされ、メモリ37−1〜37−Mに格納される。   When the known symbol input to the dividers 33-1 to 33-M is the first known symbol input (that is, when the value of the counter 35 is “1”), the transmission path characteristic value is Input to the shift circuits 36-1 to 36 -M. The transmission path characteristic value for each subcarrier of the first known symbol input to the shift circuits 36-1 to 36 -M is the transmission corresponding to the subcarrier having the higher frequency among the subcarriers adjacent to the subcarrier. The frequency is shifted by +1 so as to be a road characteristic value, and stored in the memories 37-1 to 37-M.

相関器38−1〜38−Mでは除算器33−1〜33−Mで推定された既知シンボルのサブキャリア毎の伝送路特性値とメモリ37−1〜37−Mに格納された1番目の既知シンボルから推定したサブキャリア毎の伝送路特性値を+1周波数シフトした結果との相関値を計算し、その相関値を判定器40に入力する。   In the correlators 38-1 to 38-M, the transmission path characteristic value for each subcarrier of the known symbol estimated by the dividers 33-1 to 33-M and the first stored in the memories 37-1 to 37-M. A correlation value with a result obtained by shifting the channel characteristic value for each subcarrier estimated from the known symbol by +1 frequency is calculated, and the correlation value is input to the determiner 40.

判定器40では、入力された相関値があらかじめ設定しておいた閾値より小さい(あるいは閾値以下の)場合は、カウンタ35を1つインクリメントし、次の既知シンボルの受信を行う。一方、入力された相関値が閾値以上の(あるいは閾値より大きい)場合は、現在のカウンタ値を送信アンテナ数の推定値として、MIMO信号処理器41に出力する。   When the input correlation value is smaller than a preset threshold value (or less than the threshold value), the determiner 40 increments the counter 35 by one and receives the next known symbol. On the other hand, if the input correlation value is greater than or equal to the threshold (or greater than the threshold), the current counter value is output to the MIMO signal processor 41 as the estimated value of the number of transmission antennas.

なお、以上の送信アンテナ数推定のアルゴリズムについては、詳細な説明を後述する。   A detailed description of the algorithm for estimating the number of transmission antennas will be given later.

MIMO信号処理器41では、第1の実施形態と同様、FFTユニット32−1〜32−Mからのデータシンボル区間の信号に対して、メモリ39−1〜39−Mに格納された各既知シンボルのサブキャリア毎の伝送路推定値と、カウンタ35のカウンタ値を送信アンテナ数の推定値として用いることで、例えば最尤推定のようなMIMO信号受信処理がなされる。MIMO信号受信処理後の信号に対してチャネル復号が行われ、これによって送信されてきたデータ42が再生される。   In the MIMO signal processor 41, as in the first embodiment, each known symbol stored in the memories 39-1 to 39-M with respect to the signal in the data symbol section from the FFT units 32-1 to 32-M. By using the channel estimation value for each subcarrier and the counter value of the counter 35 as the estimation value of the number of transmission antennas, for example, MIMO signal reception processing such as maximum likelihood estimation is performed. Channel decoding is performed on the signal after the MIMO signal reception process, and the transmitted data 42 is reproduced.

ここで、同一のアンテナから送信された隣接するサブキャリア間では伝送路の影響はほぼ同じ、すなわち、同一アンテナから送信される隣接するサブキャリアの伝送路特性は高い正の相関値を持つとする。また、伝送路の時間変動は緩やかであり、時間的に隣接するシンボル間で伝送路はほぼ同じであると考える。さらに、異なるアンテナから送信されたサブキャリア間での伝送路特性は比較的低い相関を持つと考える。このときj番目の受信アンテナの除算器(除算器33−jとする)がi番目に受信した既知シンボルのn番目のサブキャリア信号を用いて推定した伝送路特性値(除算器33−jの出力信号)をH
j(i,n)とすると、全ての受信アンテナにおいて以下のような伝送路特性Hj(i,n)が求まることが予想される。
Here, the influence of the transmission path is almost the same between adjacent subcarriers transmitted from the same antenna, that is, the transmission path characteristics of adjacent subcarriers transmitted from the same antenna have a high positive correlation value. . In addition, it is considered that the time variation of the transmission path is moderate, and the transmission path is substantially the same between symbols that are temporally adjacent. Furthermore, the transmission path characteristics between subcarriers transmitted from different antennas are considered to have a relatively low correlation. At this time, the channel characteristic value estimated by the n-th subcarrier signal of the i-th known symbol received by the divider (divider 33-j) of the j-th receiving antenna (the divider 33-j) Output signal) H
If j (i, n) is assumed, the following transmission path characteristics Hj (i, n) are expected to be obtained for all receiving antennas.

<送信アンテナ数「1」の場合>
すべてのサブキャリアは同一のアンテナから送信されているので、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアの伝送路特性の推定値Hj(1,n)とその前の番号の隣接サブキャリアの伝搬路特性の推定値Hj(1,n−1)は高い正の相関を持つ。
<When the number of transmission antennas is "1">
Since all subcarriers are transmitted from the same antenna, propagation value estimation value Hj (1, n) of the even-numbered (nth) subcarrier and propagation of adjacent subcarriers of the preceding number The estimated value Hj (1, n-1) of the road characteristic has a high positive correlation.

<送信アンテナ数「2」の場合>
最初に受信する既知シンボル(i=1)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアとその前の番号の隣接サブキャリア(n−1番目)は、それぞれ異なるアンテナから送信されているため、Hj(1,n)とHj(1,n−1)は比較的低い相関を持つと考えられる。
<When the number of transmission antennas is “2”>
In the first known symbol (i = 1) received, the even-numbered (n-th) subcarrier and the adjacent subcarrier (n−1) of the preceding number are transmitted from different antennas. , Hj (1, n) and Hj (1, n-1) are considered to have a relatively low correlation.

2番目に受信する既知シンボル(i=2)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアと最初に受信した既知シンボル(i=1)の隣接サブキャリア(n−1番目)は、同一アンテナから送信されており、かつ、隣接サブキャリアであるため、Hj(2,n)とHj(1,n−1)は高い正の相関値を持つ。   In the second known symbol (i = 2), the even-numbered (n-th) subcarrier and the adjacent subcarrier (n−1) of the first received known symbol (i = 1) are the same. Since it is transmitted from the antenna and is an adjacent subcarrier, Hj (2, n) and Hj (1, n-1) have a high positive correlation value.

<送信アンテナ数「3」の場合>
最初に受信する既知シンボル(i=1)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアとその前の番号の隣接サブキャリア(n−1番目)は、それぞれ異なるアンテナから送信されているため、Hj(1,n)とHj(1,n−1)は比較的低い相関を持つと考えられる。
<When the number of transmission antennas is “3”>
In the first known symbol (i = 1) received, the even-numbered (n-th) subcarrier and the adjacent subcarrier (n−1) of the preceding number are transmitted from different antennas. , Hj (1, n) and Hj (1, n-1) are considered to have a relatively low correlation.

2番目に受信する既知シンボル(i=2)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアと最初に受信した既知シンボル(i=1)の隣接サブキャリア(n−1番目)は、それぞれ異なるアンテナから送信されているため、Hj(2,n)とHj(1,n−1)は比較的低い相関を持つと考えられる。   In the second received known symbol (i = 2), the even-numbered (nth) subcarrier and the first received known symbol (i = 1) adjacent subcarrier (n−1) are respectively Since the signals are transmitted from different antennas, Hj (2, n) and Hj (1, n-1) are considered to have a relatively low correlation.

3番目に受信する既知シンボル(i=3)では、偶数番目(n番目とする)のサブキャリアと最初に受信した既知シンボル(i=1)の隣接サブキャリア(n−1番目)は、同一アンテナから送信されており、かつ、隣接サブキャリアであるため、Hj(3,n)とHj(1,n−1)は高い正の相関値を持つ。   In the third known symbol (i = 3), the even-numbered (n-th) subcarrier and the adjacent subcarrier (n−1) of the first received known symbol (i = 1) are the same. Since it is transmitted from the antenna and is an adjacent subcarrier, Hj (3, n) and Hj (1, n-1) have a high positive correlation value.

以上のことからわかるように、送信アンテナ数がMであれば、M番目に受信する既知シンボルから推定したサブキャリアの伝送路特性と最初に受信した既知シンボルから推定したサブキャリアの伝送路特性値の+1周波数シフトの特性とは高い相関値を持つため、その高い正の相関値を検出することで、アンテナ数を推定することが可能である。   As can be seen from the above, if the number of transmitting antennas is M, the subcarrier transmission path characteristics estimated from the Mth received known symbol and the subcarrier transmission path characteristics estimated from the first received known symbol Therefore, the number of antennas can be estimated by detecting the high positive correlation value.

以下、図6に示すフローチャートを参照して、第2の実施形態に係る図3の受信機の送信アンテナ数推定手順のアルゴリズムについて説明する。なお、図6において、図4と同一部分には同一符号を付している。図6では、図4のステップS104がステップS104´に置き換わっている。   Hereinafter, with reference to the flowchart shown in FIG. 6, the algorithm of the transmission antenna number estimation procedure of the receiver of FIG. 3 according to the second embodiment will be described. In FIG. 6, the same parts as those in FIG. In FIG. 6, step S104 of FIG. 4 is replaced with step S104 ′.

まず、カウンタ35に初期値として「1」を設定した後(ステップS101)、j番目アンテナで受信した既知シンボルの周波数波形を除算器33−jに入力する(ステップS102〜ステップS103)。除算器33−jに入力されたサブキャリアごとの波形は既知シンボルパターンで除算することで伝送路特性値に変換される。   First, after setting “1” as an initial value in the counter 35 (step S101), the frequency waveform of the known symbol received by the j-th antenna is input to the divider 33-j (steps S102 to S103). The waveform for each subcarrier input to the divider 33-j is converted into a transmission line characteristic value by dividing by a known symbol pattern.

j番目の受信アンテナにおけるi(i=1,2,3…)番目に受信した既知シンボルの各サブキャリア(n=0〜N−1)の伝送路特性値、すなわち、除算器出力をHj(i,n)とする。1番目(i=1)に受信した既知シンボルの各サブキャリアの伝送路特性値は、Hj(1,n)と表せるから、その+1周波数シフトした特性は、Hj(i,n−1)と表すことができる。受信された各既知シンボルの伝送路特性Hj(i,n)と、1番目の既知シンボルから得られた特性Hj(1,n−1)との相関値を相関器38−jにより求める(ステップS104)。この相関演算はi番目の既知シンボル受信時において以下のように定義される。   The transmission path characteristic value of each subcarrier (n = 0 to N−1) of the i-th known symbol received at the j-th receiving antenna (i = 1, 2, 3,...), that is, the divider output is Hj ( i, n). Since the transmission path characteristic value of each subcarrier of the known symbol received first (i = 1) can be expressed as Hj (1, n), the characteristic shifted by +1 frequency is Hj (i, n-1). Can be represented. A correlation value between the transmission path characteristic Hj (i, n) of each received known symbol and the characteristic Hj (1, n-1) obtained from the first known symbol is obtained by a correlator 38-j (step S104). This correlation calculation is defined as follows when the i-th known symbol is received.

(相関値)=Hj(i,1)*Hj(1,0)+Hj(i,2)*Hj(1,1)+Hj(i,3)*Hj(1,2)+…+Hj(i,N−1)*Hj(1,N−2)
但し、a*bはbの複素共役をaに乗算する演算である。
(Correlation value) = Hj (i, 1) * Hj (1,0) + Hj (i, 2) * Hj (1,1) + Hj (i, 3) * Hj (1,2) +... + Hj (i, N-1) * Hj (1, N-2)
However, a * b is an operation of multiplying a by the complex conjugate of b.

判定器40では、相関器38−jにより計算された相関値を判定し、これがあらかじめ定められた閾値より大きい(あるいは閾値以上の)場合(ステップS105)、現在受信したシンボルが既知シンボルの最後であると判断して、カウンタ35で求まるこれまでに受信した既知シンボルのパターン数で送信アンテナ数を推定する。ここでは、既知シンボル数は送信アンテナ数に等しいため、このカウンタ35の値が送信アンテナの推定値となる(ステップS106)。   In the determiner 40, the correlation value calculated by the correlator 38-j is determined. If this value is greater than a predetermined threshold (or greater than or equal to the threshold) (step S105), the currently received symbol is the last of the known symbols. The number of transmitting antennas is estimated based on the number of known symbol patterns received so far, which is determined by the counter 35. Here, since the number of known symbols is equal to the number of transmission antennas, the value of the counter 35 becomes the estimated value of the transmission antenna (step S106).

MIMO信号処理器41は、こうして推定された送信アンテナ数を用いてデータシンボルの再生を行う。ステップS105において、相関の値が閾値以下(あるいは閾値未満)の場合、次の既知シンボルを受信したうえで(ステップS107)、カウンタ35を1つインクリメントし(ステップS108)、ステップS103へ戻り、新たな既知シンボルから上記同様にして伝送路特性値を推定し(ステップS103)、はじめに受信した既知シンボルを用いて推定した伝送路特性の+1周波数シフトした特性H1(n−1)との相関を計算する(ステップS104´)。以下、既知信号を受信する毎にステップS103〜S108の動作を繰り返す。   The MIMO signal processor 41 reproduces data symbols using the estimated number of transmission antennas. In step S105, if the correlation value is less than or equal to the threshold value (or less than the threshold value), the next known symbol is received (step S107), the counter 35 is incremented by one (step S108), the process returns to step S103, and a new In the same manner as above, the channel characteristic value is estimated from the known symbol (step S103), and the correlation with the characteristic H1 (n-1) shifted by +1 frequency of the channel characteristic estimated using the first received received symbol is calculated. (Step S104 ′). Thereafter, the operation of steps S103 to S108 is repeated every time a known signal is received.

この第2の実施形態においても、受信アンテナが複数である場合、以下のような方式も考えられる。   Also in the second embodiment, when there are a plurality of receiving antennas, the following method is also conceivable.

(a)全ての受信アンテナについて相関値が閾値以上の(あるいは閾値より大きい)値になった場合のみ、既知シンボルの終端とみなして送信アンテナ数を決定する。   (A) Only when the correlation value is equal to or greater than the threshold value (or greater than the threshold value) for all reception antennas, the number of transmission antennas is determined by regarding the end of the known symbol.

(b)全ての受信アンテナから算出された相関値を加算平均し、その合計の相関値が閾値より大きい値になった場合に、既知シンボルの終端とみなして送信アンテナ数を決定する。   (B) The correlation values calculated from all the receiving antennas are averaged, and when the total correlation value is larger than the threshold value, the number of transmitting antennas is determined by regarding the end of the known symbol.

上記(a)の方が条件が厳しいが、条件が一致した場合には確実に送信アンテナ数を検出することができる。   Although the condition of (a) is more severe, the number of transmitting antennas can be reliably detected when the conditions match.

以上述べたように、第2の実施形態によれば、第1の実施形態と同様、送信側で送信アンテナ数を通知することなく、既知シンボルを用いてアンテナ毎の伝送路推定を行いながら,送信アンテナ数をブラインド処理で推定することが可能である。   As described above, according to the second embodiment, as in the first embodiment, while performing transmission path estimation for each antenna using a known symbol without notifying the number of transmission antennas on the transmission side, The number of transmission antennas can be estimated by blind processing.

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.

本発明の第1乃至第2の実施形態に係る送信機の構成例を示した図。The figure which showed the structural example of the transmitter which concerns on the 1st thru | or 2nd embodiment of this invention. 第1の実施形態による既知シンボルの送信方法を説明する図。The figure explaining the transmission method of the known symbol by 1st Embodiment. 第1乃至第2の実施形態に係る受信機の構成例を示した図。The figure which showed the structural example of the receiver which concerns on 1st thru | or 2nd embodiment. 第1の実施形態における送信アンテナ数推定アルゴリズムを説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the transmission antenna number estimation algorithm in 1st Embodiment. 第2の実施形態による既知シンボルの送信方法を説明する図。The figure explaining the transmission method of the known symbol by 2nd Embodiment. 第2の実施形態における送信アンテナ数推定アルゴリズムを説明するためのフローチャート。The flowchart for demonstrating the transmission antenna number estimation algorithm in 2nd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

10…送信データ;
11…符号化器;
12…直並列変換器;
13−1〜13−M…変調器;
14−1〜14−M…直並列変換器;
15…既知シンボルパターン発生器;
16…カウンタ;
17…セレクタ;
18−1〜18−M…IFFTユニット;
19…送信回路;
20−1〜20−M…送信アンテナ;
30−1〜30−M…受信アンテナ;
31…受信回路;
32−1〜32−M…FFTユニット;
33−1〜33−M…除算器;
34…既知シンボルパターン発生器;
35…カウンタ;
36−1〜36−M…シフト回路;
37−1〜37−M…メモリ;
38−1〜38−M…相関器;
39−1〜39−M…メモリ;
40…判定器;
41…MIMO受信部;
10: Transmission data;
11 ... Encoder;
12 ... Series-parallel converter;
13-1 to 13-M: modulator;
14-1 to 14-M ... serial-parallel converter;
15 ... Known symbol pattern generator;
16 ... counter;
17 ... selector;
18-1 to 18-M ... IFFT unit;
19 ... transmission circuit;
20-1 to 20-M: transmitting antenna;
30-1 to 30-M ... receiving antenna;
31 ... receiving circuit;
32-1 to 32-M ... FFT unit;
33-1 to 33-M: divider;
34. Known symbol pattern generator;
35 ... Counter;
36-1 to 36-M: shift circuit;
37-1 to 37-M ... memory;
38-1 to 38-M ... correlator;
39-1 to 39-M ... memory;
40: Judgment device;
41 ... MIMO receiver;

Claims (2)

複数のアンテナによって送信される、既知情報を伝送するための複数のサブキャリアを有する時間的に連続する複数の既知シンボルを含む既知シンボル列であって、(a)各既知シンボルの前記既知情報を伝送するサブキャリアは、周波数軸上で「前記既知シンボル列に含まれる前記既知シンボルの数−1」サブキャリアおきに配置され、且つ前記複数のアンテナ間で、該既知シンボルの前記既知情報を伝送するサブキャリアの位置がそれぞれ異なり、(b)同一アンテナで時間方向に隣接する2つの既知シンボル間において、当該2つの既知シンボルのうち後の既知シンボルの前記既知情報を伝送するサブキャリアは、当該2つの既知シンボルのうち前の既知シンボルの前記既知情報を伝送するサブキャリアと周波数軸上で隣接する周波数の高い方のサブキャリアである前記既知シンボル列、及び該既知シンボル列より後のデータシンボルを受信する受信手段と、
受信した既知シンボル列の各既知シンボルから、アンテナ毎及びサブキャリア毎の伝送路特性推定値を求める手段と、
受信した既知シンボル列中の前記複数の既知シンボルのうち、時間軸上で先頭にある第1の既知シンボルのアンテナ毎及びサブキャリア毎の前記伝送路特定推定値のサブキャリア位置を、当該サブキャリアと周波数軸上で隣接する、周波数の低い方のサブキャリア位置へシフトした後の前記第1の既知シンボルのアンテナ毎の各サブキャリア位置での伝送路特性推定値を記憶する記憶手段と、
受信した既知シンボル列中の前記第1の既知シンボルの次以降の各既知シンボルについて、当該既知シンボルのアンテナ毎及びサブキャリア毎の前記伝送路特性推定値と、前記記憶手段に記憶されたアンテナ毎の各サブキャリア位置での伝送路特性推定値との間の相関を求め、前記相関の値が予め定められた閾値以上であればそれまでに受信した既知シンボルの数により前記アンテナの数を推定するアンテナ数推定手段と、
推定したアンテナの数と前記伝送路特性推定値を用いて前記データシンボルを再生する手段と、
含み、前記既知シンボル列に含まれる前記既知シンボルの数は、該既知シンボル列の送信に用いられる前記アンテナの数に等しいことを特徴とする無線通信装置。
A known symbol sequence including a plurality of known symbols that are transmitted in time and having a plurality of subcarriers for transmitting known information and having a plurality of subcarriers in time, wherein (a) the known information of each known symbol is The subcarriers to be transmitted are arranged on the frequency axis every "number of known symbols included in the known symbol sequence minus 1" subcarriers, and the known information of the known symbols is transmitted between the plurality of antennas. (B) between two known symbols that are adjacent in the time direction with the same antenna, the subcarriers that transmit the known information of the later known symbols of the two known symbols are The frequency adjacent to the subcarrier transmitting the known information of the previous known symbol of the two known symbols on the frequency axis And receiving means and the known symbol sequence, and for receiving the data symbols after said known symbol sequence is higher subcarrier,
Means for obtaining a channel characteristic estimation value for each antenna and each subcarrier from each known symbol of the received known symbol sequence;
Of the plurality of known symbols in the received known symbol string, the subcarrier position of the transmission path specific estimation value for each antenna and each subcarrier of the first known symbol that is the head on the time axis is represented by the subcarrier. Storage means for storing a channel characteristic estimation value at each subcarrier position for each antenna of the first known symbol after being shifted to a subcarrier position having a lower frequency adjacent to the frequency axis;
For each known symbol subsequent to the first known symbol in the received known symbol string, the channel characteristic estimation value for each antenna and subcarrier of the known symbol, and for each antenna stored in the storage means The number of antennas is estimated from the number of known symbols received so far if the correlation value is equal to or greater than a predetermined threshold value. Means for estimating the number of antennas,
Means for reconstructing the data symbol using the estimated number of antennas and the channel characteristic estimate;
And the number of the known symbols included in the known symbol sequence is equal to the number of the antennas used for transmission of the known symbol sequence .
複数のアンテナによって送信される、既知情報を伝送するための複数のサブキャリアを有する時間的に連続する複数の既知シンボルを含む既知シンボル列であって、(a)各既知シンボルの前記既知情報を伝送するサブキャリアは、周波数軸上で「前記既知シンボル列に含まれる前記既知シンボルの数−1」サブキャリアおきに配置され、且つ前記複数のアンテナ間で、該既知シンボルの前記既知情報を伝送するサブキャリアの位置がそれぞれ異なり、(b)同一アンテナで時間方向に隣接する2つの既知シンボル間において、当該2つの既知シンボルのうち後の既知シンボルの前記既知情報を伝送するサブキャリアは、当該2つの既知シンボルのうち前の既知シンボルの前記既知情報を伝送するサブキャリアと周波数軸上で隣接する周波数の低い方のサブキャリアである前記既知シンボル列、及び該既知シンボル列より後のデータシンボルを受信する受信手段と、
受信した既知シンボル列の各既知シンボルから、アンテナ毎及びサブキャリア毎の伝送路特性推定値を求める手段と、
受信した既知シンボル列中の前記複数の既知シンボルのうち、時間軸上で先頭にある第1の既知シンボルのアンテナ毎及びサブキャリア毎の前記伝送路特定推定値のサブキャリア位置を、当該サブキャリアと周波数軸上で隣接する、周波数の高い方のサブキャリア位置へシフトした後の前記第1の既知シンボルのアンテナ毎の各サブキャリア位置での伝送路特性推定値を記憶する記憶手段と、
受信した既知シンボル列中の前記第1の既知シンボルの次以降の各既知シンボルについて、当該既知シンボルのアンテナ毎及びサブキャリア毎の前記伝送路特性推定値と、前記記憶手段に記憶されたアンテナ毎の各サブキャリア位置での伝送路特性推定値との間の相関を求め、前記相関の値が予め定められた閾値以上であればそれまでに受信した既知シンボルの数により前記アンテナの数を推定するアンテナ数推定手段と、
推定したアンテナの数と前記伝送路特性推定値を用いて前記データシンボルを再生する手段と、
含み、前記既知シンボル列に含まれる前記既知シンボルの数は、該既知シンボル列の送信に用いられる前記アンテナの数に等しいことを特徴とする無線通信装置。
A known symbol sequence including a plurality of known symbols that are transmitted in time and having a plurality of subcarriers for transmitting known information and having a plurality of subcarriers in time, wherein (a) the known information of each known symbol is The subcarriers to be transmitted are arranged on the frequency axis every "number of known symbols included in the known symbol sequence minus 1" subcarriers, and the known information of the known symbols is transmitted between the plurality of antennas. (B) between two known symbols that are adjacent in the time direction with the same antenna, the subcarriers that transmit the known information of the later known symbols of the two known symbols are The frequency adjacent to the subcarrier transmitting the known information of the previous known symbol of the two known symbols on the frequency axis And receiving means and the known symbol sequence, and for receiving the data symbols after said known symbol sequence is lower subcarriers,
Means for obtaining a channel characteristic estimation value for each antenna and each subcarrier from each known symbol of the received known symbol sequence;
Of the plurality of known symbols in the received known symbol string, the subcarrier position of the transmission path specific estimation value for each antenna and each subcarrier of the first known symbol that is the head on the time axis is represented by the subcarrier. Storage means for storing a channel characteristic estimation value at each subcarrier position for each antenna of the first known symbol after shifting to a higher frequency subcarrier position adjacent on the frequency axis;
For each known symbol subsequent to the first known symbol in the received known symbol string, the channel characteristic estimation value for each antenna and subcarrier of the known symbol, and for each antenna stored in the storage means The number of antennas is estimated from the number of known symbols received so far if the correlation value is equal to or greater than a predetermined threshold value. Means for estimating the number of antennas,
Means for reconstructing the data symbol using the estimated number of antennas and the channel characteristic estimate;
And the number of the known symbols included in the known symbol sequence is equal to the number of the antennas used for transmission of the known symbol sequence .
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