JP4775288B2 - 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Description
前記第1の端末が持つビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元Mmaxを前記第2の端末に通知する通知手段と(但し、MmaxはN以下の整数)、
前記第1の端末から前記第2の端末へ、前記第1の端末のアンテナ本数N及び前記第2の端末のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを送信するトレーニング手段と、
前記第2の端末の各アンテナにおいて受信したトレーニング系列をM本のストリームに分離してチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、
N<Mとなる場合において、前記第1の端末におけるビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元Mmaxを考慮して、前記第2の端末において推定されたチャネル行列の次元数に関して列数がNで行数をMmax以下に抑制して前記第1の端末にフィードバックするチャネル情報フィードバック手段と、
前記第2の端末から前記第1の端末にフィードバックされた行数がMmax以下で列数がNとなるチャネル行列を用いて、前記第1の端末から前記第2の端末へのデータ伝送時におけるビーム形成用の送信重み行列を求める送信重み行列計算手段と、
前記第1の端末から前記第2の端末へデータ・パケットを送信する際に、前記第1の端末の各アンテナからの送信信号に前記のビーム形成用の送信重み行列を用いてビーム形成するビーム形成手段と、
を具備することを特徴とする無線通信システムである。
前記第1の端末から前記第2の端末へ、前記第1の端末のアンテナ本数N及び前記第2の端末のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを送信するトレーニング手段と、
前記第2の端末の各アンテナにおいて受信したトレーニング系列をM本のストリームに分離してM×Nのチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、
前記第2の端末において推定されたM×Nのチャネル行列を前記第1の端末にフィードバックするチャネル情報フィードバック手段と、
前記第1の端末が持つアンテナ本数Nを考慮して、前記第2の端末から前記第1の端末にフィードバックされたM×Nのチャネル行列のうちN×Nの範囲内で、前記第1の端末から前記第2の端末へのデータ伝送時におけるビーム形成用の送信重み行列を求める送信重み行列計算手段と、
前記第1の端末から前記第2の端末へデータ・パケットを送信する際に、前記第1の端末の各アンテナからの送信信号に前記のビーム形成用の送信重み行列を用いてビーム形成するビーム形成手段と、
を具備することを特徴とする無線通信システムである。
102…スクランブラ
104…符号化器
106…データ振り分け部
108…パンクチャ
110…インタリーバ
111…セレクタ
112…マッパー
114…空間多重部
114a…ビーム生成用送信重み行列計算部
114b…送信重み行列計算部
116…高速フーリエ逆変換部(IFFT)
118…ガード挿入部
120…デジタル・フィルタ
122…DAコンバータ(DAC)
124…RF部
200…データ取得部
202…デスクランブラ
204…復号器
206…データ合成部
208…デパンクチャ
210…デインタリーバ
212…デマッパー
214…チャネル等化回路
216…空間分離部
216a…チャネル行列推定部
216b…アンテナ重み行列演算部
216c…アンテナ重み行列乗算部
218…高速フーリエ変換部(FFT)
220…ガード除去部
222…同期回路
224…デジタル・フィルタ
226…ADコンバータ(ADC)
228…RF部
Claims (19)
- N本のアンテナを備えた第1の端末からM本のアンテナを備えた第2の端末へ空間多重されたストリームを用いてデータ伝送を行なう無線通信システムであって(但し、Nは2以上の整数で、Mは1以上の整数とする)、
前記第1の端末が持つビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元Mmaxを前記第2の端末に通知する通知手段と(但し、MmaxはN以下の整数)、
前記第1の端末から前記第2の端末へ、前記第1の端末のアンテナ本数N及び前記第2の端末のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを送信するトレーニング手段と、
前記第2の端末の各アンテナにおいて受信したトレーニング系列をM本のストリームに分離してチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、
N<Mとなる場合において、前記第1の端末におけるビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元Mmaxを考慮して、前記第2の端末において推定されたチャネル行列の次元数に関して列数がNで行数をMmax以下に抑制して前記第1の端末にフィードバックするチャネル情報フィードバック手段と、
前記第2の端末から前記第1の端末にフィードバックされた行数がMmax以下で列数がNとなるチャネル行列を用いて、前記第1の端末から前記第2の端末へのデータ伝送時におけるビーム形成用の送信重み行列を求める送信重み行列計算手段と、
前記第1の端末から前記第2の端末へデータ・パケットを送信する際に、前記第1の端末の各アンテナからの送信信号に前記のビーム形成用の送信重み行列を用いてビーム形成するビーム形成手段と、
を具備することを特徴とする無線通信システム。 - N本のアンテナを備え、M本のアンテナを備えた送信先端末へ空間多重されたストリームを用いてデータ伝送を行なう無線通信装置であって(但し、Nは2以上の整数で、Mは1以上の整数とする)、
ビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元M max を前記送信先端末に通知する通知手段と(但し、M max はN以下の整数)、
自分のアンテナ本数N及び前記送信先端末のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを前記送信先端末へ送信するトレーニング手段と、
前記送信先端末からフィードバックされる、ビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元M max を考慮してチャネル行列の次元数に関して列数がNで行数がM max 以下に抑制されたチャネル情報を受信するチャネル情報受信手段と、
前記チャネル情報受信手段が受信した、行数がM max 以下で列数がNとなるチャネル行列を用いて、前記送信先端末へのデータ伝送時におけるビーム形成用の送信重み行列を求める送信重み行列計算手段と、
各アンテナからの送信信号に前記のビーム形成用の送信重み行列を用いてビーム形成して前記送信先端末へデータ・パケットを送信するパケット送信手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 所定の標準仕様に準じて前記送信先端末への順方向の空間多重ストリーム伝送が行なわれ、且つ、前記標準仕様に則ったプロトコル上では、Explicit feedbackにおけるBeamformerとして受信するチャネル情報の最大の空間次元を記述する能力記述フィールドが定義されており、
前記通知手段は、前記能力記述フィールドを含んだ所定のマネジメント・フレームを通して通知を行なう、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置がネットワーク内でアクセスポイントとして動作する場合において、前記通知手段は所定のフレーム周期で報知するビーコン信号、Measure Pilot、クライアント端末からのアソシエーションの要求に対して返信するAsssiciation Response並びにRe−association Response、又はクライアント端末からのBBS情報の要求に対して返信するProbe Responseのうち少なくとも1つのタイプの伝送フレームを用いて通知を行なう、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。 - 前記送信先端末がアクセスポイントとして運営しているネットワーク内に前記無線通信装置がクライアント端末として動作する場合において、前記通知手段は、アクセスポイントに対してネットワーク・アソシエーション要求するためのAsssiciation Request並びにRe−association Request、又は、アクセスポイントに対してBBS情報を要求するためのProbe Requestのうち少なくとも1つのタイプの伝送フレームを用いて通知を行なう、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。 - 前記通知手段は、前記送信先端末へチャネル情報のフィードバックを要求するパケットを通して最大空間次元を指定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記トレーニング手段は、トレーニング系列を含んだパケットの中に前記送信先端末に対してチャネル情報のフィードバックを要求する要求信号を含める、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 - 前記トレーニング手段がデータ・シンボルを含まないトレーニング系列を含んだパケットを送信するときには、前記パケット送信手段は、該パケットに先立って送信されるデータ・シンボルを含むパケットの中に前記送信先端末に対してチャネル情報のフィードバックを要求する要求信号を含める、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 - M本のアンテナを備え、N本のアンテナを備えた送信元端末から空間多重されたストリームを受信する無線通信装置であって(但し、Nは2以上の整数で、Mは1以上の整数とする)、
前記送信元端末が持つビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元M max の通知を受信する通知受信手段と(但し、M max はN以下の整数)、
前記送信元端末から、前記送信元端末のアンテナ本数N及び自分のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを受信して、M×Nのチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、
N<Mとなる場合において、前記送信元端末におけるビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元M max を考慮して、前記チャネル行列推定手段が推定したチャネル行列の次元数に関して列数がNで行数がM max 以下に抑制して前記送信元端末にフィードバックするチャネル情報フィードバック手段と、
前記送信元端末からの、フィードバックしたチャネル行列から求められたビーム形成用の送信重み行列でビーム形成されたデータ・パケットを受信するデータ・パケット受信手段と、
各アンテナの受信信号からなる受信ベクトルにチャネル行列から求まる受信重み行列を乗算して、空間多重信号の空間復号を行なう空間分離手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 所定の標準仕様に準じて前記送信元端末からの順方向の空間多重ストリーム伝送が行なわれ、且つ、前記標準仕様に則ったプロトコル上では、Explicit feedbackにおけるBeamformerとして受信するチャネル情報の最大の空間次元を記述する能力記述フィールドが定義されており、
前記通知受信手段は、前記能力記述フィールドを含んだ所定のマネジメント・フレームを通して通知を受信する、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。 - 前記無線通信装置がアクセスポイントとして運営しているネットワーク内で前記送信元端末がクライアント端末として動作する場合において、前記通知受信手段は、前記送信元端末からのネットワーク・アソシエーション要求するためのAsssiciation Request並びにRe−association Request、又は、アクセスポイントに対してBBS情報を要求するためのProbe Requestのうち少なくとも1つのタイプの伝送フレームを通して通知を受信する、
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信装置。 - 前記通知受信手段は、前記送信元端末からチャネル情報のフィードバックを要求するパケットを通して最大空間次元の通知を受信する、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。 - N本のアンテナを備えた無線通信装置において、M本のアンテナを備えた送信先端末へ空間多重されたストリームを用いてデータ伝送を行なう無線通信方法であって(但し、Nは2以上の整数で、Mは1以上の整数とする)、
ビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元M max を前記送信先端末に通知する通知ステップと(但し、M max はN以下の整数)、
自分のアンテナ本数N及び前記送信先端末のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを前記送信先端末へ送信するトレーニング・ステップと、
前記送信先端末からフィードバックされる、ビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元M max を考慮してチャネル行列の次元数に関して列数がNで行数がM max 以下に抑制されたチャネル情報を受信するチャネル情報受信ステップと、
前記チャネル情報受信ステップで受信した、行数がM max 以下で列数がNとなるチャネル行列を用いて、前記送信先端末へのデータ伝送時におけるビーム形成用の送信重み行列を求める送信重み行列計算ステップと、
各アンテナからの送信信号に前記のビーム形成用の送信重み行列を用いてビーム形成して前記送信先端末へデータ・パケットを送信するパケット送信ステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。 - M本のアンテナを備えた無線通信装置において、N本のアンテナを備えた送信元端末から空間多重されたストリームを受信する無線通信方法であって(但し、Nは2以上の整数で、Mは1以上の整数とする)、
前記送信元端末が持つビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元M max の通知を受信する通知受信ステップと(但し、M max はN以下の整数)、
前記送信元端末から、前記送信元端末のアンテナ本数N及び自分のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを受信して、M×Nのチャネル行列を推定するチャネル行列推定ステップと、
N<Mとなる場合において、前記送信元端末におけるビーム形成用の送信重み行列の計算時における最大次元M max を考慮して、前記チャネル行列推定ステップにおいて推定したチャネル行列の次元数に関して列数がNで行数がM max 以下に抑制して前記送信元端末にフィードバックするチャネル情報フィードバック・ステップと、
前記送信元端末からの、フィードバックしたチャネル行列から求められたビーム形成用の送信重み行列でビーム形成されたデータ・パケットを受信するデータ・パケット受信ステップと、
各アンテナの受信信号からなる受信ベクトルにチャネル行列から求まる受信重み行列を乗算して、空間多重信号の空間復号を行なう空間分離ステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。 - N本のアンテナを備えた第1の端末からM本のアンテナを備えた第2の端末へ空間多重されたストリームを用いてデータ伝送を行なう無線通信システムであって(但し、Nは2以上の整数で、Mは1以上の整数とする)、
前記第1の端末から前記第2の端末へ、前記第1の端末のアンテナ本数N及び前記第2の端末のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを送信するトレーニング手段と、
前記第2の端末の各アンテナにおいて受信したトレーニング系列をM本のストリームに分離してM×Nのチャネル行列を推定するチャネル行列推定手段と、
前記第2の端末において推定されたM×Nのチャネル行列を前記第1の端末にフィードバックするチャネル情報フィードバック手段と、
前記第1の端末が持つアンテナ本数Nを考慮して、前記第2の端末から前記第1の端末にフィードバックされたM×Nのチャネル行列のうちN×Nの範囲内で、前記第1の端末から前記第2の端末へのデータ伝送時におけるビーム形成用の送信重み行列を求める送信重み行列計算手段と、
前記第1の端末から前記第2の端末へデータ・パケットを送信する際に、前記第1の端末の各アンテナからの送信信号に前記のビーム形成用の送信重み行列を用いてビーム形成するビーム形成手段と、
を具備することを特徴とする無線通信システム。 - N本のアンテナを備え、M本のアンテナを備えた送信先端末へ空間多重されたストリームを用いてデータ伝送を行なう無線通信装置であって(但し、Nは2以上の整数で、Mは1以上の整数とする)、
自分のアンテナ本数N及び前記送信先端末のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを前記送信先端末へ送信するトレーニング手段と、
前記送信先端末からフィードバックされるM×Nのチャネル行列を受信するチャネル情報受信手段と、
自分が持つアンテナ本数Nを考慮して、前記送信先端末からフィードバックされたM×Nのチャネル行列のうちN×Nの範囲内で、前記送信先端末へのデータ伝送時におけるビーム形成用の送信重み行列を求める送信重み行列計算手段と、
各アンテナからの送信信号に前記のビーム形成用の送信重み行列を用いてビーム形成して前記送信先端末へデータ・パケットを送信するパケット送信手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 前記トレーニング手段は、トレーニング系列を含んだパケットの中に前記送信先端末に対してチャネル情報のフィードバックを要求する要求信号を含める、
ことを特徴とする請求項16に記載の無線通信装置。 - 前記トレーニング手段からデータ・シンボルを含まないトレーニング系列を含んだパケットを送信するときには、前記パケット送信手段は、該パケットに先立って送信されるデータ・シンボルを含むパケットの中に前記送信先端末に対してチャネル情報のフィードバックを要求する要求信号を含める、
ことを特徴とする請求項16に記載の無線通信装置。 - N本のアンテナを備えた送信装置において、M本のアンテナを備えた送信先端末へ空間多重されたストリームを用いてデータ伝送を行なう無線通信方法であって(但し、Nは2以上の整数で、Mは1以上の整数とする)、
自分のアンテナ本数N及び前記送信先端末のアンテナ本数Mに対応したトレーニング系列を含んだパケットを前記送信先端末へ送信するトレーニング・ステップと、
前記送信先端末からフィードバックされるM×Nのチャネル行列を受信するチャネル情報受信ステップと、
自分が持つアンテナ本数Nを考慮して、前記送信先端末からフィードバックされたM×Nのチャネル行列のうちN×Nの範囲内で、前記送信先端末へのデータ伝送時におけるビーム形成用の送信重み行列を求める送信重み行列計算ステップと、
各アンテナからの送信信号に前記のビーム形成用の送信重み行列を用いてビーム形成して前記送信先端末へデータ・パケットを送信するパケット送信ステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。
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