JP6996564B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents
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Description
um (x,y,zd)=um (r,φ,zd)=exp(ilm φ)・f(r) …(1)
zdは、送信局100と受信局200との間の距離を示す。なお、送信局100は、XYZ座標の原点とする。また、(r,φ,zd)は、(x,y,zd)を円柱座標で表したものであり、x=r cosφおよびy=r sinφである。また、exp(ilm φ)は、OAMモードlm における位相分布を示す。また、f(r)は、r方向(直径方向)におけるビームの分布形状を示す関数である。iは虚数単位を表す。
um (r,φ,0)=um (r,φ,zd)*h(r,φ,-zd) …(2)
h(r,φ,-zd)は、送信局100と受信局200との間の伝搬チャンネルの応答を示す。
wm =(wm,l ,…,wm ,Mt)T
=Am (um (r1 ,φ1 ,0),…,um (rNt,φNt,0))T … (3)
Am は、任意の定数であり、適宜決定される。以下では、Am は“1”に設定される。xnおよびynは、アンテナ素子ATx(n)が配置されたXY平面上の位置の座標を示す(nは、1からNtの整数)。また、rn は、(xn 2 +yn 2 )1/2 であり、φnは、 sgn(yn )×cos -1(xn /rn )である。また、sgn は、符号関数である。
wm =(wm ,Lmin(Rt(1) ),wm ,Lmin+1(Rt(1) ),…,
wm ,Lmin+L(Rt(1))) T
=Am (cLmin(lm ,Rt(1) ),cLmin+1(lm ,Rt(1) ),…,
cLmin+L(lm ,Rt(1))) T … (8)
Am は、任意の定数であり、適宜決定される。以下では、Am は、“1”に設定される。なお、多重部142aおよび第2OAMモード生成処理部143の個数(L+1)におけるLの値と、Lmin の値とは、円形アレーアンテナSA(1)から放射できる整数次のOAMモードの次数以内であればよい。
Claims (6)
- 複数のアンテナ素子と、
互いに異なる実数値であるOAM(Orbital Angular Momentum)モードの間隔が1より小さい値に設定された複数の第1のOAMモードでデータを含む信号を変調する変調部と、
前記データの送信先である対向する無線通信装置における無線環境を示す情報に基づいて、前記変調部により変調された前記複数の第1のOAMモードの各々の信号に対する重み付けを示す係数を前記複数のアンテナ素子毎に算出する演算部と、
前記係数を用いて前記複数の第1のOAMモードの各々の信号を前記複数のアンテナ素子毎に多重化し、前記複数のアンテナ素子毎に多重化した信号を前記複数のアンテナ素子の各々に出力する送信処理部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置において、
前記対向する無線通信装置から受信した受信信号に対して前記複数の第1のOAMモードの各々に応じた位相量で位相回転させて、前記受信信号から前記複数の第1のOAMモードの信号の各々に分離する受信処理部と、
分離された前記複数の第1のOAMモードの信号を復調する復調部とをさらに備える
ことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1または請求項2に記載の無線通信装置において、
前記複数のアンテナ素子により放射された電磁波を前記対向する無線通信装置の位置において集光する集光部をさらに備えることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1または請求項2に記載の無線通信装置において、
前記複数のアンテナ素子は、前記対向する無線通信装置が設置された方向に対して垂直な二次元平面上に同心円状に配置される複数組の円形アレーアンテナであることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項4に記載の無線通信装置において、
前記複数組の円形アレーアンテナの各々に配置される複数の前記送信処理部をさらに備え、
前記演算部は、前記係数を前記複数組の円形アレーアンテナ毎に算出し、
前記複数の送信処理部の各々は、前記係数を用いて前記複数の第1のOAMモードの各々の信号を配置された前記円形アレーアンテナ毎に多重化し、配置された前記円形アレーアンテナに設定された整数値の第2のOAMモードに応じた位相の重み付けを、多重化した信号に対して実行する
ことを特徴とする無線通信装置。 - 複数のアンテナ素子を有する無線通信装置の無線通信方法において、
互いに異なる実数値であるOAM(Orbital Angular Momentum)モードの間隔が1より小さい値に設定された複数の第1のOAMモードでデータを含む信号を変調し、
前記データの送信先である対向する無線通信装置における無線環境を示す情報に基づいて、変調された前記複数の第1のOAMモードの各々の信号に対する重み付けを示す係数を前記複数のアンテナ素子毎に算出し、
前記係数を用いて前記複数の第1のOAMモードの各々の信号を前記複数のアンテナ素子毎に多重化し、前記複数のアンテナ素子毎に多重化した信号を前記複数のアンテナ素子の各々に出力する
ことを特徴とする無線通信方法。
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