JPWO2020194423A1 - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
図12は、従来のLDM送信装置の機能ブロックの一例を示す図である。図12に示すように、従来のLDM送信装置は、ULデータ処理部100と、LLデータ処理部101と、合成部124と、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;直交周波数分割多重方式)変調部125と、送信アンテナ126とを備えている。
ULの情報ビットは、ULデータ処理部100のUL誤り訂正符号化部121Uに入力され、UL誤り訂正符号化部121Uで所定の誤り訂正符号化が施される。その後、ULキャリア変調部122Uで、直交振幅変調(Quadrature Amplitude Modulation、以下QAM)やPSK(Phase Shift Keying)、あるいは不等間隔直交振幅変調(Non Uniform QAM)でIQ平面にマッピングする変調方式等のデジタル変調方式により変調される。そして、ULとLLとで所定の電力比となるよう、変調されたUL信号は電力調整部123Uで送信電力が調整され、合成部124に入力される。
従来のLDM受信装置では、多重されて送信された送信信号は、受信装置の受信アンテナ130で受信され、OFDM復調部131においてFFT(Fast Fourier Transform;高速フーリエ変換)処理や伝送路推定等のOFDM復調処理が行われ、ULキャリア復調部132及び除去処理部135に分岐される。分岐された一方の信号について、ULキャリア復調部132において、送信側でULデータに施されたキャリア変調に対応したキャリア復調が行われる。
すなわち、複数のデータを階層分割多重方式で送信する無線通信装置において、第1データを送信する第1ビームと、前記第1データとは種類が異なる第2データを送信する第2ビームとを、同一の周波数及び時間で空間に出力するアンテナと、前記第1ビーム及び前記第2ビームの電力比を調整する電力比調整部と、前記第1ビーム及び前記第2ビームの幅を制御するビーム幅制御部とを備え、前記ビーム幅制御部は、前記第1ビームの幅と前記第2ビームの幅とが異なるように制御することを特徴とする。
(第1実施例)
図1には、本発明の第1実施例に係る無線通信装置の機能ブロックの一例を示してある。本例の無線通信装置は、上位階層変調部11と、下位階層変調部12と、上位IL(Injection Level)制御部13と、下位IL制御部14と、上位階層振幅/位相制御部15と、下位階層振幅/位相制御部16と、合成部17と、RF変換部18と、アンテナ部19とを備える。
上位階層変調部11は、情報Aに対して、通信路符号化及びデジタル変調処理を施す。同様に、下位階層変調部12は、情報Bに対して、通信路符号化及びデジタル変調処理を施す。
同様に、下位階層変調部12出力される情報Bの変調信号は、下位IL制御部14により係数βが乗積された後、下位階層振幅/位相制御部16に伝達される。下位階層振幅/位相制御部16では、情報Bの放射ビームを形成する処理が行われる。
第1実施例では、上位IL制御部13及び下位IL制御部14で使用する係数α、βについて、α=β=0.5として説明を行う。すなわち、ULの総送信電力とLLの総送信電力を等しくする場合について説明する。
以上のように、上位階層振幅/位相制御部15の位相θn を制御することで、所望の方向にエネルギーを集中させてエネルギー効率のよい無線伝送を行うことができる。
図4には、図1に示した無線通信装置を基地局21に搭載し、基地局21と3台の端末局22〜24とがデータ通信を行う例を示してある。基地局21は、端末局22(端末X)とデータ通信を行いたい場合には、その方向に上記で説明したビーム形成を行えばよい。同様に、別の端末局とデータ通信を行いたい場合には、その方向にビームを形成すればよい。ビーム形状にもよるが、一般的にはアンテナ利得の高い鋭いペンシルビームを形成すると、通信対象としている端末局以外の端末局では、アンテナ利得が低下するので、データ通信を行うことができない。
以下に、本発明の主眼である、ビーム形成しながらデータ通信を行う上位階層と、複数の端末局に制御信号をブロードキャスト通信する下位階層を同一周波数で実現する手法について説明する。
一方、制御信号については、下位階層変調部12と下位階層振幅/位相制御部16を用いてビーム形成しながら送信する。図4の全ての端末局22〜24に同じ制御情報を伝送する場合には、ブロードキャスト型の通信となる。
逆に、データ信号は、高いスループットが要求されることが多く、変調多値数は64QAMや256QAMなどの高次の多値数が用いられ、その分高い受信電力(高い受信S/N)を必要とする。
合成部17で合成された信号は、RF変換部18にてRF信号に変換され、アンテナ部19から送出される。
OFDMの場合、UL信号とLL信号のタイミングが完全に一致していれば、UL、LL共に各サブキャリアの直交性は保たれ、受信側でのコンスタレーションは図6Aや図6Bのように観測される。
ULの総送信電力とLLの総送信電力を等しい電力に設定し、LLは無指向のアンテナ利得と仮定する。この場合、ULのアンテナ利得が最大の方向では、UL受信電力はLL受信電力に対して20log10(N)[dB]大きくなる。このため、受信部のLNA(Low Noise Amplifier)で発生する熱雑音がLL受信電力よりも十分小さい場合には、所要S/N比(Signal-to-Noise ratio)として20log10(N)[dB]の変調多値数を用いた伝送を行うことが可能である。
本発明の第2実施例に係る無線通信装置について説明する。第2実施例では、第1実施例とは異なり、LLに第1のデータ信号を割り当て、ULに第1のデータ信号とは異なる第2のデータ信号を割り当てる場合について説明する。なお、ビーム形成は、第1実施例と同じく、ULを鋭いペンシルビームとし、LLをブロードなビームとする。
本発明の第3実施例に係る無線通信装置について説明する。第1、第2実施例では、ULとLLを合成部17でデジタル処理により合成していた。これに対し、第3実施例は、ULとLLの合成をアナログ回路での合成、もしくはアンテナ出力後の空間合成する構成である。すなわち、第3実施例に係る無線通信装置は、第1、第2実施例のようにUL、LLの各ビームの幅をデジタル方式で制御する構成に代えて、UL、LLの各ビームの幅をアナログ方式で制御する構成となっている。
一般的なパラボラアンテナは、図9に示すように、放射器41と、反射鏡42とを備える。放射器41から反射鏡42に向かって放射された電波は、反射鏡42によって反射され、前方方向にビームが形成される。このとき、放射器41と反射鏡42の焦点位置が合致していると、理想的には図9のように平行ビームとなり、ビームは狭く、アンテナ利得は大きくなる。なお、逆に放射器41と反射鏡42の焦点位置がずれると、ビームは広く、アンテナ利得は小さくなる。
本発明の第4実施例に係る無線通信装置について説明する。ULとLLで用いるデジタル変調方式には、絶対振幅と絶対位相に情報を乗せて伝送行う同期検波方式と、相対的な振幅と位相に情報を乗せて伝送する差動検波方式がある。同期検波を行う場合には、受信側で絶対振幅と絶対位相を把握する必要がある。これに対し、差動検波方式を行う場合には、近隣の時間と周波数はコヒーレント性を有していると仮定し、その差分を利用するため、絶対振幅と絶対位相を把握する必要はない。
また更に、ULとLLで同期検波と差動検波を組合せて実現することも可能である。この場合には、同期検波の階層にのみパイロット信号を配置すれば良い。
上記の説明は、OFDM信号などのマルチキャリア方式に適する方式であるが、シングルキャリア方式であっても、時間的に直交するような関係で振幅、位相を既知とするプリアンブル信号を配置すればよい。
また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法や方式、そのような方法や方式を実現するためのプログラム、そのプログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。
21,31:基地局、 22〜24,32:端末局、
41,51:放射器、 42:反射鏡、
100:ULデータ処理部、 101:LLデータ処理部、 121U:UL誤り訂正符号化部、121L:LL誤り訂正符号化部、 122U:ULキャリア変調部、122L:LLキャリア変調部、 123U,123L:電力調整部、 124:合成部、 125:OFDM変調部、 126:送信アンテナ、 130:受信アンテナ、 131:OFDM復調部、 132;ULキャリア復調部、 133:UL誤り訂正復号化部、 134:レプリカ生成部、 135:除去処理部、 136:LLキャリア復調部、 137:LL誤り訂正復号化部
Claims (10)
- 複数のデータを階層分割多重方式で送信する無線通信装置において、
第1データを送信する第1ビームと、前記第1データとは種類が異なる第2データを送信する第2ビームとを、同一の周波数及び時間で空間に出力するアンテナと、
前記第1ビーム及び前記第2ビームの電力比を調整する電力比調整部と、
前記第1ビーム及び前記第2ビームの幅を制御するビーム幅制御部とを備え、
前記ビーム幅制御部は、前記第1ビームの幅と前記第2ビームの幅とが異なるように制御す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、
前記第2データは、前記第1データの送信の制御に使用されるデータであり、
前記ビーム幅制御部は、前記第1ビームの幅を狭くし、前記第2ビームの幅を広くする制御を行うことを特徴とする無線通信装置。 - 請求項2に記載の無線通信装置において、
前記電力比調整部は、前記第1ビームの送信方向及び前記第1のビームの幅の範囲において、前記第1ビームの放射電力の方が前記第2ビームの放射電力より大きく、且つ所定の電力差以上になるように調整することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項2に記載の無線通信装置において、
前記電力比調整部は、前記第1ビームの送信方向及び前記第1のビームの幅の範囲において、前記第2ビームの放射電力の方が前記第1ビームの放射電力より大きく、且つ所定の電力差以上になるように調整することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項2に記載の無線通信装置において、
前記第2データには、当該無線通信装置の位置情報が含まれ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、
前記ビーム幅制御部は、前記第1ビーム及び前記第2ビームの幅をデジタル方式で制御す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、
前記ビーム幅制御部は、前記第1ビーム及び前記第2ビームの幅をアナログ方式で制御す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、
前記アンテナは、反射鏡と、前記反射鏡に前記第1データの電波を放射して前記第1ビームを発生させる第1の放射器と、前記反射鏡に前記第2データの電波を放射して前記第2ビームを発生させる第2の放射器とを有し、
前記ビーム幅制御部は、前記反射鏡に対する前記第1の放射器の位置及び前記第2の放射器の位置の調整により、前記第1ビーム及び前記第2ビームの幅を制御す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、
前記第1データの復調に使用されるパイロット信号と前記第2データの復調に使用されるパイロット信号とを、時間、周波数、または符号の領域で直交する関係で配置して送信することを特徴とする無線通信装置。 - 複数のデータを階層分割多重方式で送信する無線通信装置において、
第1データを送信する第1ビームと、前記第1データとは種類が異なる第2データを送信する第2ビームとを、同一の周波数及び時間で空間に出力するアンテナと、
前記第1ビーム及び前記第2ビームの電力比を調整する電力比調整部と、
前記第1ビーム及び前記第2ビームの幅を制御するビーム幅制御部とを備えることを特徴とする無線通信装置。
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5773506A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Common antenna for multifrequency band |
JP2008547283A (ja) * | 2005-06-16 | 2008-12-25 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | セルラシステムにおける適応性のあるセクタ化 |
JP2014154962A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Ntt Docomo Inc | 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 |
JP2015062267A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-04-02 | 株式会社日立国際電気 | 回線予約制御システム |
WO2018008212A1 (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 基地局、端末装置、通信方法及び記録媒体 |
US20180083357A1 (en) * | 2015-04-08 | 2018-03-22 | Sri International | 1d phased array antenna for radar and communications |
JP2018516476A (ja) * | 2015-04-10 | 2018-06-21 | ヴィアサット, インコーポレイテッドViaSat, Inc. | エンドツーエンドビーム形成システム及び衛星 |
JP2018523353A (ja) * | 2015-05-28 | 2018-08-16 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | マルチレベルのビームフォーミングされた非直交多重アクセス通信のためのシステム及び方法 |
-
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- 2019-03-25 WO PCT/JP2019/012378 patent/WO2020194423A1/ja active Application Filing
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Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5773506A (en) * | 1980-10-27 | 1982-05-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Common antenna for multifrequency band |
JP2008547283A (ja) * | 2005-06-16 | 2008-12-25 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | セルラシステムにおける適応性のあるセクタ化 |
JP2014154962A (ja) * | 2013-02-06 | 2014-08-25 | Ntt Docomo Inc | 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法 |
JP2015062267A (ja) * | 2013-08-20 | 2015-04-02 | 株式会社日立国際電気 | 回線予約制御システム |
US20180083357A1 (en) * | 2015-04-08 | 2018-03-22 | Sri International | 1d phased array antenna for radar and communications |
JP2018516476A (ja) * | 2015-04-10 | 2018-06-21 | ヴィアサット, インコーポレイテッドViaSat, Inc. | エンドツーエンドビーム形成システム及び衛星 |
JP2018523353A (ja) * | 2015-05-28 | 2018-08-16 | ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド | マルチレベルのビームフォーミングされた非直交多重アクセス通信のためのシステム及び方法 |
WO2018008212A1 (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | ソニーモバイルコミュニケーションズ株式会社 | 基地局、端末装置、通信方法及び記録媒体 |
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