JP7000286B2 - 電子装置及び方法 - Google Patents
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Description
以下、変形例について説明する。第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子は、図15に示すように、例えばアレー中心Cを通る軸に対して対称に配置される。しかしながら、図15に示すように、第1アンテナ素子の素子間隔と第2アンテナ素子の素子間隔とは同一でなくてもよい。第1アンテナ素子の素子間隔と第2アンテナ素子の素子間隔が同一でないとき、干渉チャネルのチャネル行列は次の式(29)で表現される。
変形例2について説明する。送信アレーアンテナ部101と受信アレーアンテナ部109の間の各干渉チャネルの振幅に違いがある場合、例えば処理部110は、これらの振幅の比率に基づいて相手局が有する送信アレーアンテナ部の指向性を変化するように要求してもよい。例えば、式(31)におけるXとYの比が無視できない場合、処理部110は、図16のように、送受間チャネルの振幅比がX:Yとなるように、送信アレーアンテナ部の指向性を調整するように相手局に対して要求する。送受間チャネルの振幅比がX:Yであるとき、式(4)より、次の式(32)が成り立つ。
変形例3について説明する。前述した実施形態ではアンテナ素子が2素子である例を説明している。これに対し、アンテナ素子の数は、2素子以上の任意の数であってよい。ここでは、アンテナ素子がn素子の場合の干渉信号除去の簡素化について説明する。まず、図17のように第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子がそれぞれn素子である場合、受信信号は、式(4)と同様にして次の式(36)で示される行列で表される。
前述した実施形態では、第1チャネル情報及び第2チャネル情報は、例えばチャネル推定を行った結果として得られるチャネルの情報であるとされている。これに対し、第1チャネル情報及び第2チャネル情報は、その他の手法で得られてもよい。
ウェイト演算部106におけるウェイトの演算手法は、チャネル行列の逆行列の計算に限るものではない。ウェイト演算部106は、例えば、最小平均2乗誤差(MMSE)及び最尤検出(MLD)のMIMO受信ウェイト演算手法を用いてウェイトを計算してもよい。
干渉信号除去部107は、図22のように、それぞれの第2アンテナ素子からの受信信号から、それぞれの第2アンテナ素子が対応している第1アンテナ素子からの干渉信号を減算する。干渉信号除去部107は、例えば、第2アンテナ素子#1からの受信信号については第1アンテナ素子#1のみからの干渉信号を減算すればよく、第2アンテナ素子#2では第1アンテナ素子#2のみからの干渉信号を減算すればよい。
図23は、80GHzでの等価低域系シミュレーションによってビット誤り率特性を算出したものである。図23の「LOS-MIMO with interface」は、図24で示す全二重通信システムありの構成であって、受信信号に自局の送信信号による干渉成分が含まれ得る構成におけるビット誤り率特性を示している。一方、図23の「LOS-MIMO」は、図25で示す全二重通信なしの通信システムの構成であって、受信信号に自局の送信信号による干渉成分が含まれ得ない通信システムの構成でのビット誤り率特性を示している。
Claims (26)
- 送信信号を送信する複数の第1アンテナ素子を有する第1アンテナ部と、
前記送信信号の送信周波数帯と少なくとも一部が重なる受信周波数帯で、かつ前記送信信号の送信期間と少なくとも一部が重なる受信期間で受信信号を受信する複数の第2アンテナ素子を有する第2アンテナ部と、
を具備する電子装置であって、
前記複数の第2アンテナ素子のうちの少なくとも2つの第2アンテナ素子の間隔は、前記受信周波数帯に対応する波長と、前記電子装置の通信相手の無線局が有する第1アンテナ部と前記電子装置の前記第2アンテナ部との距離とに基づいた間隔であり、
前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部の間の第1チャネルと第2チャネルにおける信号の振幅の比率に基づいて、前記無線局が有する第1アンテナ部の指向性を変化させる処理部をさらに具備する電子装置。 - 送信信号を送信する複数の第1アンテナ素子を有する第1アンテナ部と、
前記送信信号の送信周波数帯と少なくとも一部が重なる受信周波数帯で、かつ前記送信信号の送信期間と少なくとも一部が重なる受信期間で受信信号を受信する複数の第2アンテナ素子を有する第2アンテナ部と、
を具備する電子装置であって、
前記複数の第2アンテナ素子のうちの少なくとも2つの第2アンテナ素子の間隔は、前記受信周波数帯に対応する波長と、前記電子装置の通信相手の無線局が有する第1アンテナ部と前記電子装置の第2アンテナ部との距離とに基づいた間隔であり、
前記無線局から送信されて前記第2アンテナ部で受信される第1受信信号に基づく、前記電子装置と前記無線局との間の第1チャネル情報と、前記第1アンテナ部から送信されて前記第2アンテナ部で受信される第2受信信号に基づく、前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部との間の第2チャネル情報とに基づいて前記第1受信信号に対してウェイト演算を行うウェイト演算部と、
前記ウェイト演算がされた前記第1受信信号と前記送信信号とに基づいて、前記第1受信信号における干渉信号を除去する干渉信号除去部と、
をさらに具備する電子装置。 - それぞれの前記第1アンテナ素子は、それぞれの前記第2アンテナ素子との距離差が四分の一波長の奇数倍となるように設置されている請求項1又は2に記載の電子装置。
- それぞれの前記第1アンテナ素子は、それぞれの前記第2アンテナ素子の位置を焦点とした双曲線上に設置されている請求項3に記載の電子装置。
- それぞれの前記第1アンテナ素子は、前記第2アンテナ素子の前記間隔が縮められることによって間隔が広げられた前記双曲線上に設置されている請求項4に記載の電子装置。
- 前記第2アンテナ素子の数は、前記第1アンテナ素子の数と同数である請求項1乃至6の何れか1項に記載の電子装置。
- 前記第1チャネル情報を保持する第1チャネル情報保持部と、
前記第2チャネル情報を保持する第2チャネル情報保持部と、
をさらに具備する請求項2に記載の電子装置。 - 送信信号を送信する複数の第1アンテナ素子を有する第1アンテナ部と、
前記送信信号の送信周波数帯と少なくとも一部が重なる受信周波数帯で、かつ前記送信信号の送信期間と少なくとも一部が重なる受信期間で受信信号を受信する、前記第1アンテナ素子と同数の第2アンテナ素子のアレーを有する第2アンテナ部と、
を具備する電子装置であって、
前記複数の第1アンテナ素子のうちの少なくとも2つの第1アンテナ素子の間隔は、前記受信周波数帯に対応する波長と、前記電子装置の通信相手の無線局が有する第1アンテナ部と前記電子装置の前記第2アンテナ部との距離とに基づいた間隔であり、
前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部の間の第1チャネルと第2チャネルにおける信号の振幅の比率に基づいて、前記無線局が有する第1アンテナ部の指向性を変化させる処理部をさらに具備する電子装置。 - 送信信号を送信する複数の第1アンテナ素子を有する第1アンテナ部と、
前記送信信号の送信周波数帯と少なくとも一部が重なる受信周波数帯で、かつ前記送信信号の送信期間と少なくとも一部が重なる受信期間で受信信号を受信する第2アンテナ素子のアレーを有する第2アンテナ部と、
を具備する電子装置であって、
前記複数の第1アンテナ素子のうちの少なくとも2つの第1アンテナ素子の間隔は、前記受信周波数帯に対応する波長と、前記電子装置の通信相手の無線局が有する第1アンテナ部と前記電子装置の前記第2アンテナ部との距離とに基づいた間隔であり、
前記無線局から送信されて前記第2アンテナ部で受信される第1受信信号に基づく、前記電子装置と前記無線局との間の第1チャネル情報と、前記第1アンテナ部から送信されて前記第2アンテナ部で受信される第2受信信号に基づく、前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部との間の第2チャネル情報とに基づいて前記第1受信信号に対してウェイト演算を行うウェイト演算部と、
前記ウェイト演算がされた前記第1受信信号と前記送信信号とに基づいて、前記第1受信信号における干渉信号を除去する干渉信号除去部と、
をさらに具備する電子装置。 - それぞれの前記第2アンテナ素子は、それぞれの前記第1アンテナ素子との距離差が四分の一波長の奇数倍となるように設置されている請求項9又は10に記載の電子装置。
- それぞれの前記第2アンテナ素子は、それぞれの前記第1アンテナ素子の位置を焦点とした双曲線上に設置されている請求項11に記載の電子装置。
- それぞれの前記第2アンテナ素子は、前記第1アンテナ素子の前記間隔が縮められることによって間隔が広げられた前記双曲線上に設置されている請求項12に記載の電子装置。
- 前記第2アンテナ素子の数は、前記第1アンテナ素子の数と同数である請求項9乃至14の何れか1項に記載の電子装置。
- 前記第1チャネル情報を保持する第1チャネル情報保持部と、
前記第2チャネル情報を保持する第2チャネル情報保持部と、
をさらに具備する請求項10に記載の電子装置。 - 前記第1アンテナ素子の素子間隔と前記第2アンテナ素子の素子間隔とは、同一である請求項1乃至16の何れか1項に記載の電子装置。
- 前記第1アンテナ素子の素子間隔と前記第2アンテナ素子の素子間隔とは、異なっている請求項1乃至16の何れか1項に記載の電子装置。
- 前記第1チャネル情報及び前記第2チャネル情報は、チャネル推定の結果として得られたチャネルの情報、事前のキャリブレーションプロセスにて測定されたチャネルの情報、又は算出されたチャネルの情報である請求項2又は10に記載の電子装置。
- 前記干渉信号除去部は、それぞれの前記第2アンテナ素子からの前記第1受信信号に対し、対応する前記第1アンテナ素子のみからの前記干渉信号を除去する請求項2又は10に記載の電子装置。
- 送信信号を送信する複数の第1アンテナ素子を有する第1アンテナ部と、前記送信信号の送信周波数帯と少なくとも一部が重なる受信周波数帯で、かつ前記送信信号の送信期間と少なくとも一部が重なる受信期間で受信信号を受信する、複数の第2アンテナ素子のアレーを有する第2アンテナ部と、を具備する電子装置における方法であって、
前記複数の第2アンテナ素子のうちの少なくとも2つの第2アンテナ素子の間隔は、前記受信周波数帯に対応する波長と、前記電子装置の通信相手の無線局が有する第1アンテナ部と前記電子装置の第2アンテナ部との距離とに基づいた間隔であり、
前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部の間の第1チャネルと第2チャネルにおける信号の振幅の比率に基づいて、前記無線局が有する第1アンテナ部の指向性を変化させる、
方法。 - 送信信号を送信する複数の第1アンテナ素子を有する第1アンテナ部と、前記送信信号の送信周波数帯と少なくとも一部が重なる受信周波数帯で、かつ前記送信信号の送信期間と少なくとも一部が重なる受信期間で受信信号を受信する、複数の第2アンテナ素子のアレーを有する第2アンテナ部と、を具備する電子装置における方法であって、
前記複数の第2アンテナ素子のうちの少なくとも2つの第2アンテナ素子の間隔は、前記受信周波数帯に対応する波長と、前記電子装置の通信相手の無線局が有する第1アンテナ部と前記電子装置の第2アンテナ部との距離とに基づいた間隔であり、
前記無線局から送信されて前記第2アンテナ部で受信される第1受信信号に基づく、前記電子装置と前記無線局との間の第1チャネル情報と、前記第1アンテナ部から送信されて前記第2アンテナ部で受信される第2受信信号に基づく、前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部との間の第2チャネル情報とに基づいて前記第1受信信号に対してウェイト演算を行い、
前記ウェイト演算がされた前記第1受信信号と前記送信信号とに基づいて、前記第1受信信号における干渉信号を除去する、
方法。 - 送信信号を送信する複数の第1アンテナ素子を有する第1アンテナ部と、前記送信信号の送信周波数帯と少なくとも一部が重なる受信周波数帯で、かつ前記送信信号の送信期間と少なくとも一部が重なる受信期間で受信信号を受信する複数の第2アンテナ素子のアレーを有する第2アンテナ部と、を具備する電子装置における方法であって、
前記複数の第1アンテナ素子のうちの少なくとも2つの第1アンテナ素子の間隔は、前記受信周波数帯に対応する波長と、前記電子装置の通信相手の無線局が有する第1アンテナ部と前記電子装置の第2アンテナ部との距離とに基づいた間隔であり、
前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部の間の第1チャネルと第2チャネルにおける信号の振幅の比率に基づいて、前記無線局が有する第1アンテナ部の指向性を変化させる、
方法。 - 送信信号を送信する複数の第1アンテナ素子を有する第1アンテナ部と、前記送信信号の送信周波数帯と少なくとも一部が重なる受信周波数帯で、かつ前記送信信号の送信期間と少なくとも一部が重なる受信期間で受信信号を受信する複数の第2アンテナ素子のアレーを有する第2アンテナ部と、を具備する電子装置における方法であって、
前記複数の第1アンテナ素子のうちの少なくとも2つの第1アンテナ素子の間隔は、前記受信周波数帯に対応する波長と、前記電子装置の通信相手の無線局が有する第1アンテナ部と前記電子装置の第2アンテナ部との距離とに基づいた間隔であり、
前記無線局から送信されて前記第2アンテナ部で受信される第1受信信号に基づく、前記電子装置と前記無線局との間の第1チャネル情報と、前記第1アンテナ部から送信されて前記第2アンテナ部で受信される第2受信信号に基づく、前記第1アンテナ部と前記第2アンテナ部との間の第2チャネル情報とに基づいて前記第1受信信号に対してウェイト演算を行い、
前記ウェイト演算がされた前記第1受信信号と前記送信信号とに基づいて、前記第1受信信号における干渉信号を除去する、
方法。
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内田 大輔 、他,5Gバックホール向け見通し内MIMO通信のアンテナ配置に関する一検討,電子情報通信学会技術研究報告,Vol.117 No.284,日本,一般社団法人電子情報通信学会,2017年11月01日,PP181-186 |
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