KR100903926B1 - Wireless communication system - Google Patents

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KR100903926B1
KR100903926B1 KR1020077015652A KR20077015652A KR100903926B1 KR 100903926 B1 KR100903926 B1 KR 100903926B1 KR 1020077015652 A KR1020077015652 A KR 1020077015652A KR 20077015652 A KR20077015652 A KR 20077015652A KR 100903926 B1 KR100903926 B1 KR 100903926B1
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히로유끼 세끼
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후지쯔 가부시끼가이샤
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    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station

Abstract

송신 장치(1)는, 복수의 안테나(15-1~15-4)를 이용하여 복수의 송신 빔1~M을 형성한다. 상관이 낮고 또한 수신 품질이 양호한 송신 빔(2, 3)이 선택된다. 송신 빔2를 이용하여 데이터 스트림1을 송신하고, 송신 빔3을 이용하여 데이터 스트림2를 송신한다. 이에 의해, 어댑티브 어레이 안테나를 이용한 MIMO 다중 전송이 실현된다.

Figure R1020077015652

어레이 안테나, 이동기, 데이터 스트림, 웨이트 세트, 리니어 어레이 안테나, 승산 회로, 송신 빔, 빔 포밍 송신

The transmission device 1 forms a plurality of transmission beams 1 to M by using the plurality of antennas 15-1 to 15-4. The transmission beams 2, 3 with low correlation and good reception quality are selected. Data stream 1 is transmitted using transmission beam 2, and data stream 2 is transmitted using transmission beam 3. As a result, MIMO multiplex transmission using the adaptive array antenna is realized.

Figure R1020077015652

Array antenna, mover, data stream, weight set, linear array antenna, multiplication circuit, transmit beam, beamforming transmit

Description

무선 통신 시스템{WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Wireless communication system {WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장치에 관한 것으로, 특히, 무선 통신 시스템에서 다입력·다출력(MIM0:Multi-Input Multi-0utput) 전송 방식으로 데이터 전송을 행하는 송신 장치 및 수신 장치에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless communication system and a communication device used in a wireless communication system, and more particularly, to a transmission device for performing data transmission in a multi-input multi-output (MIM0) transmission system in a wireless communication system. And a receiving device.

최근, 무선 통신 시스템에서, 복수의 송신 안테나로부터 서로 다른 데이터 스트림을 병렬로 송신함으로써, 송신 안테나수에 비례하여 전송 용량을 증대시키는 공간 다중 전송 기술이 주목받고 있다. 이 경우, 복수의 송신 안테나는, 서로 상관없게 되도록 떨어진 위치에 배치되고, 각 안테나로부터 송신되는 데이터 스트림은, 각각 독립된 페이딩 전반로를 통하여 전송되어 수신 안테나에 의해 수신된다. 또한, 서로 상관없게 되도록 배치된 복수의 수신 안테나를 이용하여 MIMO 시스템을 구성하면, 자유도가 높은 채널 상관 행렬을 생성할 수 있고, 공간 다중화된 복수의 데이터 스트림을 분리할 때의 SNR(Signal to Noise Ratio)을 향상시킬 수 있다. In recent years, in a wireless communication system, a spatial multiplex transmission technique that increases transmission capacity in proportion to the number of transmit antennas by transmitting different data streams in parallel from a plurality of transmit antennas has attracted attention. In this case, the plurality of transmitting antennas are arranged at positions separated from each other, and the data streams transmitted from each antenna are transmitted through independent fading propagation paths and received by the receiving antenna. In addition, if a MIMO system is constructed using a plurality of receive antennas arranged so as to be independent of each other, a high degree of freedom channel correlation matrix can be generated, and signal to noise when separating a plurality of spatially multiplexed data streams can be generated. Ratio can be improved.

도 1은, 일반적인 MIMO 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 1에 도시하는 MIMO 시스템에서, 송신 장치는 M개의 송신 안테나를 갖고, 수신 장치는 N개의 수신 안테나를 갖고 있다. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general MIMO system. In the MIMO system shown in FIG. 1, a transmitter has M transmit antennas and a receiver has N receive antennas.

송신 장치는, M개의 데이터 스트림 S1~SM에 대하여, 각각, 데이터 변조, 샘플링, D/A 변환, 직교 변조, 주파수 업 컨버트, 대역 제한 필터링 등을 행하여, 그들의 데이터 스트림을 대응하는 송신 안테나를 통하여 송신한다. 각 안테나로부터 송신된 신호는, 서로 독립된 페이딩 채널 hmn을 통하여, 공간에서 다중화된 후, 수신 안테나에 의해 수신된다. 또한, 「hij」는, i번째의 송신 안테나로부터 j번째의 수신 안테나에의 채널의 특성을 나타낸다. The transmitting apparatus performs data modulation, sampling, D / A conversion, orthogonal modulation, frequency up-conversion, band limit filtering, and the like on M data streams S 1 to S M , respectively, and transmits the corresponding data streams to the corresponding transmission antennas. Send via The signals transmitted from each antenna are multiplexed in space through fading channels h mn independent of each other and then received by the receiving antenna. In addition, "h ij " shows the characteristic of the channel from an i-th transmit antenna to a j-th receive antenna.

수신 장치는, 수신한 신호에 대하여, 각각, 필터링, 주파수 다운 컨버트, 직교 검파, A/D 변환을 행함으로써, N개의 수신 데이터 스트림 x1~xN을 생성한다. 각 수신 데이터 스트림은, 각각, M개의 송신 데이터가 다중화되어 있으므로, 모든 수신 데이터 스트림에 대하여 신호 처리를 행함으로써, 송신 데이터 스트림 S1~SM이 분리/재생된다. 또한, 수신 장치에서 송신 데이터 스트림을 분리하기 위한 신호 처리 알고리즘으로서는, 채널 상관 행렬의 역행렬을 이용하는 ZF(Zero-Forcing) 혹은 MMSE(MinimumMean Square Error)가 알려져 있다. 또한, 채널 상관 행렬의 역행렬 연산을 행하지 않는 신호 처리 알고리즘으로서는, MLD(Maximum Likelihood Decoding)가 알려져 있다. The reception apparatus generates N received data streams x 1 to x N by performing filtering, frequency down conversion, quadrature detection, and A / D conversion on the received signals, respectively. Since each of the received data streams is multiplexed with M pieces of transmission data, the transmission data streams S 1 to S M are separated / reproduced by performing signal processing on all of the received data streams. In addition, ZF (Zero-Forcing) or MMSE (MinimumMean Square Error) using the inverse of the channel correlation matrix is known as a signal processing algorithm for separating the transmission data stream in the receiving apparatus. As a signal processing algorithm that does not perform an inverse matrix operation on a channel correlation matrix, MLD (Maximum Likelihood Decoding) is known.

무선 통신 시스템에서 복수의 송신/수신 안테나를 사용하는 다른 기술로서, 송신 어레이 안테나를 이용하는 빔 포밍이나, 수신 어레이 안테나를 이용하는 어댑티브 어레이 안테나가 알려져 있다. 이들 기술을 이용하는 시스템에서는, MIMO 전 송 방식과 달리, 어레이 안테나를 구성하는 복수의 안테나 소자는, 안테나간의 상관이 높아지도록 서로 근접하여 배치된다. As another technique using a plurality of transmit / receive antennas in a wireless communication system, beamforming using a transmit array antenna and an adaptive array antenna using a receive array antenna are known. In the system using these techniques, unlike the MIMO transmission method, a plurality of antenna elements constituting the array antenna are arranged in close proximity to each other so that correlation between the antennas is increased.

도 2는, 어레이 안테나를 이용하여 송신 빔 포밍을 행하는 시스템을 도시하는 도면이다. 도 2에서, 데이터 스트림 S1은, 안테나수와 동일한 수만큼 카피되고, 안테나마다 서로 다른 웨이트가 승산된다. 이에 의해, 지향성을 가진 송신 빔이 형성되고, 수신 장치에서는, 지향성 안테나의 이득에 따라서 수신 품질이 향상된다. 2 is a diagram illustrating a system for performing transmission beamforming using an array antenna. In FIG. 2, the data stream S 1 is copied by the same number as the number of antennas, and different weights are multiplied for each antenna. As a result, a directional transmission beam is formed, and the reception apparatus improves reception quality in accordance with the gain of the directional antenna.

그런데, 차세대의 이동 통신 시스템에서는, 5㎓ 등의 비교적 높은 캐리어 주파수가 이용될 가능성이 있고, 이 경우, 전반 로스가 증대하여 전송 거리가 짧아진다. 또한, 전송 레이트의 고속화 혹은 광대역화에 수반하여, 송신 신호의 전력을 크게 할 필요가 있다. 따라서, 차세대의 이동 통신 시스템에서는, 큰 안테나 이득이 얻어지는 어레이 안테나를 사용함으로써, 전송 거리를 증대시킴과 함께, 송신 전력의 증대를 억제하는 기술이 요구된다. 또한, MIMO 전송 방식은, 송신 안테나의 개수에 비례하여 전송 속도가 높아지고, 주파수 이용 효율이 대폭 향상되므로, 차세대의 이동 통신 시스템에서 중요한 기술이라고 생각된다. By the way, in the next generation mobile communication system, a relatively high carrier frequency such as 5 kHz may be used. In this case, the overall loss increases and the transmission distance becomes short. In addition, it is necessary to increase the power of the transmission signal with speeding up or widening the transmission rate. Therefore, in the next-generation mobile communication system, by using an array antenna from which a large antenna gain is obtained, a technique for increasing the transmission distance and suppressing the increase in the transmission power is required. In addition, the MIMO transmission system is considered to be an important technology in the next generation mobile communication system because the transmission speed is increased in proportion to the number of transmission antennas and the frequency utilization efficiency is greatly improved.

이와 같이, MIMO 전송 및 어레이 안테나는, 모두 차세대의 이동 통신 시스템에서 중요한 기술이다. 따라서, 동일한 기지국 시스템에서 이들 기술을 공존시키면, 통신 퍼포먼스의 향상이 기대된다. 그러나, MIMO 전송 기술에서는, 안테나간의 상관이 낮은 것이 바람직하다. 이 때문에, 안테나 간격은 캐리어 파장의 10배 이상으로 하는 경우가 많다. 한편, 어레이 안테나는, 안테나간의 상관이 높은 것이 바람직하다. 이 때문에, 예를 들면, 일반적인 셀룰러 이동 통신의 기지국에서는, 어레이 안테나의 안테나 간격은 캐리어파의 반파장 내지 1파장 정도가 적당하다. 따라서, 동일한 기지국 시스템에서 장치의 규모를 크게 하지 않고 MIMO 전송 기술 및 어레이 안테나 기술을 공존시키는 것은 용이하지 않다. As such, both MIMO transmission and array antennas are important technologies in next generation mobile communication systems. Therefore, when these technologies coexist in the same base station system, improvement in communication performance is expected. However, in the MIMO transmission technique, it is desirable that the correlation between antennas is low. For this reason, the antenna spacing is often 10 times or more of the carrier wavelength. On the other hand, it is preferable that the array antenna has a high correlation between antennas. For this reason, for example, in the base station of general cellular mobile communication, the antenna spacing of the array antenna is suitably about half to one wavelength of carrier waves. Therefore, it is not easy to coexist MIMO transmission technology and array antenna technology without increasing the size of the device in the same base station system.

특허 문헌 1에는, MIMO 전송 및 어레이 안테나를 공존시키는 기술이 기재되어 있다. 도 3은, 특허 문헌 1에 기재된 시스템을 도시하는 도면이다. 도 3에 도시하는 시스템의 송신 장치는, 2세트의 서브 어레이 안테나를 구비한다. 여기서, 각 서브 어레이 안테나는, 각각 복수의 안테나 소자로 구성되어 있고, 안테나 소자마다 각각 적절한 웨이트가 설정된다. 이에 의해, 각 서브 어레이 안테나는, 각각 독립된 송신 빔을 형성한다. 그리고, 각 서브 어레이 안테나를 통하여 서로 다른 데이터 스트림을 송신함으로써, MIMO 다중 전송이 행하여진다. Patent Document 1 describes a technique for coexisting a MIMO transmission and an array antenna. 3 is a diagram illustrating the system described in Patent Document 1. As shown in FIG. The transmitter of the system shown in FIG. 3 includes two sets of sub-array antennas. Here, each sub-array antenna is composed of a plurality of antenna elements, and an appropriate weight is set for each antenna element. Thereby, each sub array antenna forms an independent transmission beam, respectively. Then, by transmitting different data streams through each sub array antenna, MIMO multiplexing is performed.

그런데, 각 서브 어레이 안테나로부터 송신되는 지향성 빔간의 상관을 작게 하기 위해서는, 이들 서브 어레이 안테나는, 캐리어파의 파장의 10배 이상의 간격을 이격하여 배치된다. 이 때문에, 안테나를 설치하기 위한 스페이스가 크게 된다. 또한, 특허 문헌 1에 기재된 송신 장치에서는, 「송신 안테나의 개수」= 「각 서브 어레이 안테나를 구성하는 안테나 소자의 수」×「서브 어레이 안테나의 수(MIMO 다중수)」로 되므로, 장치의 규모가 크게 된다. By the way, in order to make the correlation between the directional beams transmitted from each sub array antenna small, these sub array antennas are arrange | positioned at intervals 10 times or more of the wavelength of a carrier wave. For this reason, the space for installing the antenna becomes large. In the transmission apparatus described in Patent Literature 1, the number of transmitting antennas is equal to the number of antenna elements constituting each sub-array antenna x the number of sub-array antennas (MIMO multiple numbers). Becomes large.

특허 문헌 2에는, 데이터 스트림마다 서로 다른 어레이 웨이트를 승산하여 MIMO 전송을 행하는 기술이 기재되어 있다. 단, 특허 문헌 2에 기재된 시스템에서 는, 송신 장치에서의 송신 안테나 웨이트 및 수신 장치에서의 수신 안테나 웨이트의 쌍방을 이용하는 것이 필수 요건으로 되어 있다. 또한, 송신 안테나 웨이트는, 채널 행렬 H 및 상관 행렬 R을 이용하여 복수의 고유 벡터를 계산함으로써 얻어진다. 따라서, MIMO의 신호 분리 방법이 한정되기 때문에, 설계의 자유도가 낮고, 또한, 안테나 웨이트를 얻기 위한 알고리즘이 복잡하게(즉, 연산량이 많게) 되는 것이라고 생각된다. Patent Document 2 describes a technique for performing MIMO transmission by multiplying different array weights for each data stream. However, in the system described in Patent Document 2, it is essential to use both the transmission antenna weight in the transmission device and the reception antenna weight in the reception device. In addition, the transmission antenna weight is obtained by calculating a plurality of eigenvectors using the channel matrix H and the correlation matrix R. Therefore, since the MIMO signal separation method is limited, it is considered that the design freedom is low and the algorithm for obtaining the antenna weight becomes complicated (that is, a large amount of calculation).

특허 문헌 1: 일본 특개 2003-338781호 공보(도 1, 명세서의 단락 0038∼0044)Patent Document 1: Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-338781 (Fig. 1, paragraphs 0038 to 0044 of the specification)

특허 문헌 2: 일본 특개 2004-72566호 공보(도 1, 2, 5, 명세서의 단락 0010, 0046∼0047)Patent document 2: Unexamined-Japanese-Patent No. 2004-72566 (FIG. 1, 2, 5, Paragraph 0010, 0046-0047 of a specification)

<발명의 개시><Start of invention>

본 발명의 목적은, 통신 장치의 규모를 크게 하지 않고, 통신 품질이 양호한 고속 데이터 전송을 실현하는 것이다. An object of the present invention is to realize high speed data transmission with good communication quality without increasing the size of the communication device.

본 발명의 통신 장치는, 무선 통신 시스템에서 사용되고, 복수의 안테나와, 상기 복수의 안테나에 대하여 복수 패턴의 송신 웨이트 세트를 승산함으로써 복수의 송신 빔을 형성하는 송신 빔 형성 수단과, 상기 복수의 송신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮은 2이상의 송신 빔을 이용하여 서로 다른 데이터 스트림을 송신하는 송신 수단을 갖는다. 본 발명에 따르면, 상기 복수의 안테나의 간격이 좁은 경우에도, 복수의 데이터 스트림을 병렬로 전송하는 공간 다중 전송을 실현할 수 있다. 즉, 고속 데이터 전송이 가능한 통신 장치의 소형화를 도모할 수 있다. The communication apparatus of the present invention is used in a wireless communication system, and includes a plurality of antennas, transmission beam forming means for forming a plurality of transmission beams by multiplying a plurality of patterns of transmission weight sets with respect to the plurality of antennas, and the plurality of transmissions. Among the beams, there is a transmission means for transmitting different data streams using two or more transmission beams whose correlation is lower than a predetermined correlation threshold. According to the present invention, even when the distance between the plurality of antennas is narrow, spatial multiplexing of transmitting a plurality of data streams in parallel can be realized. In other words, it is possible to miniaturize a communication device capable of high-speed data transmission.

상기 송신 수단은, 상기 복수의 송신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮고, 또한 수신 품질이 미리 결정된 품질 임계값보다도 높은 2이상의 송신 빔을 이용하여 서로 다른 데이터 스트림을 송신하도록 해도 된다. 이 구성을 도입하면, 통신 품질의 향상을 도모할 수 있다. The transmitting means may transmit different data streams by using two or more transmission beams whose correlation is lower than a predetermined correlation threshold among the plurality of transmission beams and whose reception quality is higher than the predetermined quality threshold. By introducing this configuration, communication quality can be improved.

또한, 상기 송신 수단은, 2이상의 송신 빔이 선택되지 않았을 때에는, 수신 품질이 가장 양호한 1개의 송신 빔을 이용하여 데이터를 송신하도록 해도 된다. 이 구성을 도입하면, 전송로의 상태에 따라서, 전송 속도를 적응적으로 제어할 수 있다. The transmission means may transmit data using one transmission beam having the best reception quality when two or more transmission beams are not selected. By introducing this configuration, the transmission speed can be adaptively controlled in accordance with the state of the transmission path.

본 발명의 다른 양태의 통신 장치는, 서로 다른 복수의 데이터 스트림을 공간 다중화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서 사용되고, 복수의 안테나와, 상기 복수의 안테나에 대하여 복수 패턴의 수신 웨이트 세트를 승산함으로써 복수의 수신 빔을 형성하는 수신 빔 형성 수단과, 상기 복수의 수신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮은 2이상의 수신 빔을 선택하는 선택 수단과, 상기 선택 수단에 의해 선택된 2이상의 수신 빔을 통하여 얻어지는 수신 신호를 이용하여 상기 복수의 데이터 스트림을 분리하는 분리 수단을 갖는다. 본 발명에 따르면, 복수의 수신 빔 중에서 MIMO 신호 분리에 적합한 빔이 선택되므로, 통신 품질이 향상된다. A communication apparatus according to another aspect of the present invention is used in a wireless communication system for spatially multiplexing and transmitting a plurality of different data streams, and by multiplying a plurality of antennas by a plurality of patterns of reception weight sets for the plurality of antennas, A reception beam forming means for forming a reception beam, selection means for selecting two or more reception beams having a correlation lower than a predetermined correlation threshold among the plurality of reception beams, and two or more reception beams selected by the selection means. Separating means for separating the plurality of data streams using a received signal. According to the present invention, since a beam suitable for MIMO signal separation is selected from the plurality of receive beams, communication quality is improved.

도 1은 일반적인 MIMO 시스템의 구성을 도시하는 도면. 1 is a diagram illustrating a configuration of a general MIMO system.

도 2는 어레이 안테나를 이용하여 송신 빔 포밍을 행하는 시스템을 도시하는 도면. 2 illustrates a system for performing transmit beamforming using an array antenna.

도 3은 특허 문헌 1에 기재된 시스템을 도시하는 도면.3 shows a system described in Patent Document 1. FIG.

도 4는 본 발명의 개념을 설명하는 도면. 4 illustrates the concept of the present invention.

도 5는 승산 회로의 실시예. 5 is an embodiment of a multiplication circuit.

도 6은 지향성 빔을 형성하는 방법을 설명하는 도면. 6 illustrates a method of forming a directional beam.

도 7은 제1 실시예의 송신 장치의 구성을 도시하는 도면. Fig. 7 is a diagram showing the configuration of the transmitting device of the first embodiment.

도 8은 채널의 다중화의 일례를 도시하는 도면. 8 illustrates an example of multiplexing of channels.

도 9는 제1 실시예의 수신 장치의 구성을 도시하는 도면. Fig. 9 is a diagram showing the configuration of the receiving device of the first embodiment.

도 10은 제2 실시예의 송신 장치의 구성을 도시하는 도면. Fig. 10 is a diagram showing the configuration of the transmitting device of the second embodiment.

도 11은 제2 실시예의 수신 장치의 구성을 도시하는 도면. Fig. 11 is a diagram showing the configuration of the receiving device of the second embodiment.

도 12는 제3 실시예의 송신 장치의 구성을 도시하는 도면. Fig. 12 is a diagram showing the configuration of the transmitting device of the third embodiment.

도 13은 제4 실시예의 수신 장치의 구성을 도시하는 도면. Fig. 13 is a diagram showing the configuration of the receiving device of the fourth embodiment.

<발명을 실시하기 위한 최량의 형태><Best Mode for Carrying Out the Invention>

도 4는, 본 발명의 개념을 설명하는 도면이다. 또한, 무선 통신 시스템을 설계함에 있어서 셀 반경을 크게 함과 함께 단말기의 송신 전력을 억제하는 것은 매우 중요한 요건이다. 따라서, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은, 그 요건을 충족시키기 위해, 적어도 송신 장치는 어레이 안테나를 실장하는 것으로 한다. 게 다가, 본 발명에 따른 무선 통신 시스템은, 장치의 규모를 크게 하지 않고(즉, 안테나나 송신기의 수를 늘리지 않고) 고속 데이터 전송이 가능한 MIMO 다중 전송을 도입한다. 또한, 이하의 기재에서 「MIMO 다중 전송」은, 복수의 송신 안테나 및 복수의 수신 안테나를 포함하는 시스템에 한정되는 것은 아니고, 서로 다른 복수의 데이터 스트림을 공간 다중화하여 전송하는 시스템을 널리 포함하는 것으로 한다.4 is a diagram for explaining the concept of the present invention. In addition, in designing a wireless communication system, it is very important to increase the cell radius and to suppress the transmission power of the terminal. Therefore, in the wireless communication system according to the present invention, at least the transmitting device is supposed to mount an array antenna in order to satisfy the requirements. In addition, the wireless communication system according to the present invention introduces MIMO multiplexing, which enables high-speed data transmission without increasing the size of the apparatus (ie, increasing the number of antennas or transmitters). In addition, in the following description, "MIMO multiplexing" is not limited to a system including a plurality of transmitting antennas and a plurality of receiving antennas, but includes a system for spatially multiplexing and transmitting a plurality of different data streams. do.

도 4에서, 송신 장치(1)는, 예를 들면, 기지국 장치(BS)이며, 수신 장치(2)는, 예를 들면, 이동기(MS)이다. 단, 본 발명은 이 구성에 한정되는 것이 아니라, 이동기로부터 기지국 장치에 데이터를 송신하는 경우에도 적용된다. 또한, 도 4에 도시하는 예에서는, 송신 장치(1)는, 4개의 안테나 소자를 갖는 어댑티브 어레이 안테나를 이용하여 M개의 송신 빔을 형성할 수 있는 것으로 한다. In FIG. 4, the transmitter 1 is, for example, a base station apparatus BS, and the receiver 2 is, for example, a mobile unit MS. However, the present invention is not limited to this configuration but also applies to the case where data is transmitted from the mobile station to the base station apparatus. In addition, in the example shown in FIG. 4, it is assumed that the transmission apparatus 1 can form M transmission beams using the adaptive array antenna which has four antenna elements.

송신 장치(1)는, 입력 포트(11)(11-1~11-M), 승산 회로(12)(12-1~12-M), 가산 회로(13)(13-1~13-4), 송신기(14)(14-1~14-4), 및 안테나(15)(15-1~15-4)를 구비한다. 각 입력 포트(11)는, 각각, 입력 데이터 스트림을 대응하는 승산 회로(12)의 각 승산기에 분배한다. 예를 들면, 입력 포트(11-1)는, 입력 데이터 스트림을 승산 회로(12-1)의 각 승산기에 분배한다. The transmitter 1 is an input port 11 (11-1-11-M), the multiplication circuit 12 (12-1-12-M), the addition circuit 13 (13-1-13-4). ), Transmitters 14 (14-1 to 14-4), and antennas 15 (15-1 to 15-4). Each input port 11 distributes an input data stream to each multiplier of the corresponding multiplication circuit 12, respectively. For example, the input port 11-1 distributes the input data stream to each multiplier of the multiplication circuit 12-1.

승산 회로(12-1~12-M)는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 각각 4개의 승산기(21-1~21-4)를 갖는다. 또한, 승산 회로(12-1~12-M)에는, 각각 대응하는 웨이트 세트(또는, 웨이트 패턴)가 공급된다. 여기서, 웨이트 세트1~M은, 각각 4개의 웨이트로 구성된다. 예를 들면, 승산 회로(12-1)에 공급되는 웨이트 세트1은, W11~W14로 구성되고, 승산 회로(12-M)에 부여되는 웨이트 세트M은, Wm1~Wm4로 구성 된다. 그리고, 승산기(21-1~21-4)는, 각각 입력 신호에 웨이트를 승산한다. The multiplication circuits 12-1 to 12-M have four multipliers 21-1 to 21-4, respectively, as shown in FIG. In addition, corresponding weight sets (or weight patterns) are supplied to the multiplication circuits 12-1 to 12-M, respectively. Here, the weight sets 1 to M are each composed of four weights. For example, the weight set 1 supplied to the multiplication circuit 12-1 is constituted by W11 to W14, and the weight set M applied to the multiplication circuit 12-M is constituted by Wm1 to Wm4. The multipliers 21-1 to 21-4 multiply the weights of the input signals, respectively.

각 가산 회로(13)는, 각각 대응하는 승산기의 출력을 가산한다. 예를 들면, 가산 회로(13-1)는, 각 승산 회로(12)의 승산기(21-1)의 출력의 합을 산출하고, 가산 회로(13-4)는, 각 승산 회로(12)의 승산기(21-4)의 출력의 합을 산출한다. 송신기(14-1~14-4)는, 각각 대응하는 가산 회로(13-1~13-4)의 출력으로부터 송신 신호를 생성한다. 그리고, 안테나(15-1~15-4)는, 각각 대응하는 송신기(14-1~14-4)에 의해 생성된 신호를 송신한다. Each addition circuit 13 adds the output of the corresponding multiplier, respectively. For example, the addition circuit 13-1 calculates the sum of the outputs of the multipliers 21-1 of the respective multiplication circuits 12, and the addition circuit 13-4 calculates the sum of the outputs of the multiplication circuits 12. The sum of the outputs of the multipliers 21-4 is calculated. The transmitters 14-1 to 14-4 generate the transmission signals from the outputs of the corresponding addition circuits 13-1 to 13-4, respectively. The antennas 15-1 to 15-4 transmit signals generated by the corresponding transmitters 14-1 to 14-4, respectively.

송신 장치(1)는, 승산 회로(12-1~12-M)에 각각 서로 다른 웨이트 세트1~M을 적절하게 설정함으로써, M개의 원하는 송신 빔을 형성할 수 있다. The transmission device 1 can form M desired transmission beams by appropriately setting different weight sets 1 to M in the multiplication circuits 12-1 to 12-M, respectively.

각 송신 빔은, 이하와 같이 하여 형성된다. 예를 들면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 안테나(15-1~15-4)가 간격d로 배치된 리니어 어레이 안테나에서는, 각 안테나에 대응하는 웨이트 wn(n=1~4)을 승산함으로써, 수학식 1에 표현하는 지향성 패턴이 얻어진다. 여기서, 「y(θ)」는 지향성 패턴을 나타낸다. 웨이트 wn은, 수학식 2로 표현된다. 스티어링 벡터 Vn(θ)는, 수학식 3으로 표현된다. 「λ」는 캐리어파의 파장이다. 이와 같이, 각 안테나에 웨이트 wn을 승산함으로써, φ방향에 최대의 지향성을 가진 송신 빔을 형성할 수 있다. 즉, 웨이트 wn을 적절하게 설정함으로써, 원하는 방향에 최대 지향성을 가진 송신 빔을 형성할 수 있다. Each transmission beam is formed as follows. For example, as shown in FIG. 6, in the linear array antenna in which the antennas 15-1 to 15-4 are arranged at intervals d, the weight w n (n = 1 to 4) corresponding to each antenna is multiplied. By doing so, the directivity pattern expressed in Equation 1 is obtained. Here, "y (θ)" represents a directional pattern. The weight w n is expressed by equation (2). The steering vector V n (θ) is expressed by equation (3). "Λ" is a wavelength of a carrier wave. Thus, by multiplying each antenna by the weight w n , it is possible to form a transmission beam having maximum directivity in the? Direction. That is, by appropriately setting the weight w n , it is possible to form a transmission beam having maximum directivity in a desired direction.

Figure 112007049728214-pct00001
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Figure 112007049728214-pct00002
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Figure 112007049728214-pct00003
Figure 112007049728214-pct00003

송신 장치(1)는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 서로 다른 방향(φ1, φ2, ..., φM)에 최대 지향성을 가진 M개의 송신 빔을 형성한다. 그리고, 송신 장치(1)는, 이들 M개의 송신 빔 중에서, 상관이 낮고 또한 수신 품질이 높은 빔을 복수 선택하고, 그들 복수의 송신 빔을 이용하여 MIMO 다중 전송을 행한다. 도 4에 도시하는 예에서는, 송신 빔2 및 송신 빔3이 선택되어 있다. 그리고, 이들 2개의 송신 빔을 이용하여, 2개의 데이터 스트림1, 2가 동시에 송신되고 있다. 즉, 데이터 스트림1은, 송신 빔2를 이용하여 송신되고, 데이터 스트림2는, 송신 빔3을 이용하여 송신되고 있다. 이 때, 데이터 스트림1에 대해서는, 승산 회로(12-2)에서, 송신 빔2를 형성하기 위한 안테나 웨이트가 승산되고, 마찬가지로, 데이터 스트림2에 대해서는, 승산 회로(12-3)에서, 송신 빔3을 형성하기 위한 안테나 웨이트가 승산된다. As shown in FIG. 4, the transmission device 1 forms M transmission beams having maximum directivity in different directions φ1, φ2,..., ΦM. Then, the transmission device 1 selects a plurality of beams having low correlation and high reception quality among these M transmission beams, and performs MIMO multiplexing using the plurality of transmission beams. In the example shown in FIG. 4, the transmission beam 2 and the transmission beam 3 are selected. By using these two transmission beams, two data streams 1 and 2 are simultaneously transmitted. That is, data stream 1 is transmitted using transmission beam 2, and data stream 2 is transmitted using transmission beam 3. At this time, the multiplier circuit 12-2 multiplies the antenna weight for forming the transmission beam 2 with respect to the data stream 1, and similarly, the multiplier circuit 12-3 transmits the transmission beam with respect to the data stream 2. The antenna weights for forming three are multiplied.

또한, 상관이 낮고 또한 수신 품질이 높은 송신 빔이 3개 선택되었을 때에는, 그 선택된 3개의 송신 빔을 사용하여 3다중의 MIMO 전송을 행하고, 4개의 송신 빔이 선택되었을 때에는, 그 선택된 4개의 송신 빔을 사용하여 4다중의 MIMO 전송을 행한다. 또한, 상관이 낮은 송신 빔의 조합이 존재하지 않은 경우에는, 수신 품질이 가장 높은 송신 빔을 사용하여 통상의 빔 포밍 송신을 행한다. In addition, when three transmission beams with low correlation and high reception quality are selected, three MIMO transmissions are performed using the selected three transmission beams, and when the four transmission beams are selected, the four selected transmissions are selected. Four multiple MIMO transmissions are performed using the beam. In addition, when there is no combination of transmission beams with low correlation, normal beamforming transmission is performed using the transmission beam having the highest reception quality.

송신 장치(1)의 안테나의 기본 구성은, 어레이 안테나와 동일하다. 그리고, 상관이 낮고 또한 수신 품질이 높은 안테나가 복수 존재한 경우에는, MIMO 다중 전송을 행한다. 이에 의해, 주파수 이용 효율이 양호한 고속 데이터 통신이 실현된다. 또한, 도 3에 도시한 종래의 구성과 같이 안테나 개수를 늘리지 않고, 어레이 안테나와 MIMO 다중 전송을 공존시키고, 또한 전반로 상태에 따라 유효한 전송 방식을 절환함으로써, 효율적인 통신 시스템을 실현할 수 있다. The basic configuration of the antenna of the transmitter 1 is the same as that of the array antenna. When there are a plurality of antennas with low correlation and high reception quality, MIMO multiplexing is performed. As a result, high-speed data communication with good frequency utilization efficiency is realized. Also, as in the conventional configuration shown in Fig. 3, an efficient communication system can be realized by coexisting an array antenna with MIMO multiplexing transmission and switching the effective transmission method according to the propagation path state without increasing the number of antennas.

도 4에서, 상관이 낮고 또한 수신 품질이 높은 송신 빔을 선택할 때에, M개의 빔은 동시에 송신될 필요는 없으며, 임의의 일정 간격으로 순서대로 절환하면서 송신하는 것도 가능하다. 예를 들면, 송신측에서 결정된 타이밍에서 빔1 내지 빔M을 순서대로 절환하면서 신호를 송신하면, 수신측에서는, 각각의 타이밍에서 빔1 내지 빔M의 전반로 특성(채널 응답)을 계산할 수 있다. 이 때, 전반로의 상태 변화가 빔을 절환하는 스피드보다도 느리면, 모든 빔의 전반로 특성이 구해진 시점에서 안테나간의 상관을 계산할 수 있다. 이러한 방법을 이용하면, 송신 빔을 정밀한 각도 간격으로 스위프함으로써, 상관이 낮고 또한 수신 품질이 양호한 복수의 빔을 서치할 수 있다. In Fig. 4, when selecting a transmission beam with low correlation and high reception quality, the M beams do not need to be transmitted at the same time, and can be transmitted while switching in sequence at any predetermined interval. For example, if a signal is transmitted while switching beams 1 to M in order at the timing determined at the transmitting side, the receiving side can calculate the propagation path characteristics (channel response) of the beams 1 to M at each timing. At this time, if the state change of the propagation path is slower than the speed for switching the beams, the correlation between the antennas can be calculated when the propagation path characteristics of all the beams are obtained. By using this method, a plurality of beams with low correlation and good reception quality can be searched by sweeping the transmission beams at precise angular intervals.

전술한 바와 같이, 송신 장치(1)는, 1 또는 복수의 송신 빔을 이용하여 데이터 스트림을 송신한다. 이 때, 복수의 송신 빔을 사용하는 경우에는, MIMO 다중 전송이 행하여진다. 그리고, 송신 장치(1)는, 최종적으로 결정된 전송 방법(즉, MIMO 다중수 및 선택된 송신 빔)을, 데이터 채널과는 다른 제어 채널 등을 이용하여 수신 장치(2)에 통지한다. As described above, the transmission device 1 transmits a data stream using one or a plurality of transmission beams. At this time, when using a plurality of transmission beams, MIMO multiplexing is performed. Then, the transmitting apparatus 1 notifies the receiving apparatus 2 of the finally determined transmission method (i.e., the MIMO multiple number and the selected transmission beam) by using a control channel different from the data channel.

수신 장치(2)는, 통지된 전송 방법에 따라서, MIMO 신호 분리 등의 복조 처리를 행한다. 여기서, MIMO 신호 분리는, 예를 들면, ZF 알고리즘, MMSE 알고리즘, MLD 알고리즘 등에 의해 행하여진다. 이하, 공지의 기술이기는 하지만, ZF, MMSE, MLD에 대하여 간단히 설명한다. The reception device 2 performs demodulation processing such as MIMO signal separation according to the notified transmission method. Here, the MIMO signal separation is performed by, for example, a ZF algorithm, an MMSE algorithm, an MLD algorithm, or the like. Hereinafter, although it is a well-known technique, ZF, MMSE, and MLD are demonstrated briefly.

송신 데이터 스트림을 M차원의 복소 행렬S, 수신 데이터 스트림을 N차원의 복소 행렬X로 나타내면, 하기 수학식 4 및 수학식 5가 얻어진다. If the transmission data stream is represented by the M-dimensional complex matrix S and the received data stream is represented by the N-dimensional complex matrix X, the following equations (4) and (5) are obtained.

Figure 112007049728214-pct00004
Figure 112007049728214-pct00004

Figure 112007049728214-pct00005
Figure 112007049728214-pct00005

또한, 「H」는, 송신 장치와 수신 장치 사이의 전송로의 상태를 나타내는 N×M의 복소 채널 행렬이다. 또한, 「V」는, 분산 σv를 가진 평균값이 제로의 복소 백색 잡음 행렬이다. 「*」는, 행렬의 복소 공액 전치를 나타낸다. 「I」는, N차원의 단위 행렬이다. "H" is an NxM complex channel matrix indicating a state of a transmission path between a transmitter and a receiver. "V" is a complex white noise matrix with an average value of variance σ v of zero. "*" Represents the complex conjugate transpose of a matrix. "I" is an N-dimensional unit matrix.

그리고, ZF 알고리즘에서는, 수신 장치는, 하기 수학식 6에 의해, 수신 데이터 스트림 X로부터 송신 데이터 스트림 S를 추정한다. 여기서, 「H*H」는, 채널 상관 행렬이다. 단, 채널 상관 행렬의 역행렬이 존재하기 위해서는, 「N≥M」을 충족시킬 필요가 있다. In the ZF algorithm, the reception apparatus estimates the transmission data stream S from the reception data stream X by the following expression (6). Here, "H * H" is a channel correlation matrix. However, in order for the inverse of the channel correlation matrix to exist, it is necessary to satisfy "N≥M".

Figure 112007049728214-pct00006
Figure 112007049728214-pct00006

MMSE 알고리즘에서는, 수신 장치는, 하기의 수학식 7~수학식 9에 의해, 수신 데이터 스트림 X로부터 송신 데이터 스트림 S를 추정한다. 여기서, 「ρ」은, 수신 안테나 1개당 SNR에 상당한다. In the MMSE algorithm, the reception apparatus estimates the transmission data stream S from the reception data stream X by the following equations (7) to (9). Here, "ρ" corresponds to SNR per receiving antenna.

Figure 112007049728214-pct00007
Figure 112007049728214-pct00007

Figure 112007049728214-pct00008
Figure 112007049728214-pct00008

Figure 112007049728214-pct00009
Figure 112007049728214-pct00009

또한, MMES 알고리즘은, SNR을 양호한 정밀도로 추정할 필요가 있지만, ZF 알고리즘에서의 잡음 강조의 영향을 저감할 수 있기 때문에, 일반적으로, ZF 알고 리즘보다도 특성이 우수하다. In addition, although the MMES algorithm needs to estimate the SNR with good accuracy, it is generally superior to the ZF algorithm because it can reduce the influence of noise enhancement in the ZF algorithm.

MLD 알고리즘에서는, 수신 장치는, 하기의 수학식 10에 의해 수신 데이터 스트림X로부터 송신 데이터 스트림S를 추정한다. 여기서, 「Q」는, 변조 데이터의 신호점의 수이며, QPSK에서는 Q=4, 16QAM에서는 Q=16, 64QAM에서는 Q=64이다. 「Si」는, 송신 데이터 변조할 때에 사용되는 각 신호점을 나타내는 벡터이다. In the MLD algorithm, the reception apparatus estimates the transmission data stream S from the reception data stream X by the following equation (10). Here, "Q" is the number of signal points of the modulated data, Q = 4 in QPSK, Q = 16 in 16QAM, and Q = 64 in 64QAM. "Si" is a vector representing each signal point used when modulating transmission data.

Figure 112007049728214-pct00010
Figure 112007049728214-pct00010

MLD 알고리즘에서는, 다치 변조의 연산량이 방대하게 되고, 또한 연산량은 송신 안테나수에 대하여 지수 함수적으로 증대한다. 그러나, MLD 알고리즘에서는, 채널 상관 행렬의 역행렬 연산을 필요로 하지 않기 때문에, 「N≥M」의 관계를 충족시킬 필요는 없다. 또한, MLD 알고리즘은, 일반적으로, ZF 또는 MMSE와 비교하여 수신 품질을 향상시킬 수 있다. In the MLD algorithm, the computation amount of multi-value modulation is enormous, and the computation amount increases exponentially with respect to the number of transmitting antennas. However, since the MLD algorithm does not require the inverse matrix operation of the channel correlation matrix, it is not necessary to satisfy the relationship of "N≥M". In addition, the MLD algorithm may generally improve reception quality compared to ZF or MMSE.

다음으로, 상관이 낮고 또한 수신 품질이 높은 복수의 송신 빔을 선택하는 방법에 대하여 설명한다. 여기서는, 수신 장치에서 빔간의 상관 계수 및 수신 품질을 측정하고, 역 링크의 제어 채널 등을 이용하여 송신 장치에 피드백하는 방법에 대하여 설명한다. Next, a method of selecting a plurality of transmission beams with low correlation and high reception quality will be described. Here, a method of measuring the correlation coefficient and the reception quality between beams in the receiving apparatus and feeding back to the transmitting apparatus using the control channel of the reverse link or the like will be described.

이 경우, 송신 장치는, 송신 빔마다 직교한 파일럿 신호를 송신한다. 파일럿 신호의 직교는, 예를 들면, 직교 코드를 이용하는 방법, 혹은 송신 빔마다의 파일럿의 송신 시간을 서로 어긋나게 하는 방법에 의해 실현된다. 또한, 직교 코드 를 이용하는 경우에는, 복수 심볼의 파일럿 신호가 사용되고, 각 파일럿 심볼에 각각 직교 코드가 승산된다. 이에 의해, 수신 장치는, 각 송신 빔의 파일럿 신호를 각각 추출할 수 있다. In this case, the transmission device transmits orthogonal pilot signals for each transmission beam. Orthogonality of pilot signals is realized by, for example, a method using an orthogonal code or a method of shifting the transmission times of pilots for each transmission beam. When an orthogonal code is used, a pilot signal of a plurality of symbols is used, and an orthogonal code is multiplied by each pilot symbol. Thereby, the reception apparatus can extract the pilot signal of each transmission beam, respectively.

수신 장치는, 전술한 바와 같이 하여 추출한 각 빔의 파일럿 신호에 기초하여 전반로 정보(채널 정보) h를 계산한다. 즉, 파일럿 신호 Sp가 k번째의 송신 빔을 이용하여 송신되었을 때, 수신 장치에서 검출되는 파일럿 신호 xp는, 하기의 수학식 11로 표현된다.The receiving apparatus calculates propagation path information (channel information) h based on the pilot signal of each beam extracted as described above. That is, when the pilot signal S p is transmitted using the kth transmission beam, the pilot signal x p detected by the receiving apparatus is expressed by the following equation (11).

Figure 112007049728214-pct00011
Figure 112007049728214-pct00011

이 때, 파일럿 신호 Sp는 미리 알고 있으므로, 수신 장치에서 파일럿 신호 xp를 검출함으로써, k번째의 송신 빔에 대한 전반로 정보 hk를 산출할 수 있다. At this time, since the pilot signal S p is known in advance, the propagation path information h k for the kth transmission beam can be calculated by detecting the pilot signal x p at the receiving apparatus.

또한, 수신 장치에서 발생하는 잡음 n을 고려하여 전반로 정보 h를 산출하는 경우에는, 이하의 수순에 따른다. 여기서는, 송신 데이터를 「s」, 수신 신호를 「x」로 한다. 이 경우, 수신 신호 x는, 하기의 수학식 12로 표현된다. In addition, when calculating the propagation path information h in consideration of the noise n which generate | occur | produces in a receiving apparatus, the following procedure is followed. Here, the transmission data is "s" and the reception signal is "x". In this case, the received signal x is represented by the following expression (12).

Figure 112007049728214-pct00012
Figure 112007049728214-pct00012

그리고, 송신 데이터 s가 기지의 파일럿 신호이고, 잡음 n을 추정 가능한 것으로 하면, 하기의 수학식 13에 의해 전반로 정보의 추정값 h'를 구할 수 있다. If the transmission data s is a known pilot signal and noise n can be estimated, the estimated value h 'of propagation path information can be obtained by the following equation (13).

Figure 112007049728214-pct00013
Figure 112007049728214-pct00013

또한, 웨이트를 이용하여 송신 빔을 형성하는 경우를 생각한다. 이하에서는, i번째의 송신 안테나의 웨이트를 「wi」, i번째의 송신 안테나와 수신 안테나(여기서는, 수신 안테나는 1개인 것으로 함) 사이의 전반로 정보를 「hj」로 한다. 그렇게 하면, 수신 신호 x는, 하기의 수학식 14로 표현된다. 또한, 「N」은, 송신 안테나의 개수이다. 또한, 「hBF」는, 빔 포밍 후의 전반로 정보로서, 하기의 수학식 15로 표현된다. In addition, a case of forming a transmission beam using weights is considered. In the following description, the weight of the i th transmit antenna is &quot; w i &quot; and the propagation path information between the i th transmit antenna and the receive antenna (in this case, one receive antenna is referred to as "h j "). Then, the received signal x is represented by the following formula (14). "N" is the number of transmission antennas. In addition, "h BF " is represented by the following formula (15) as propagation path information after beamforming.

Figure 112007049728214-pct00014
Figure 112007049728214-pct00014

Figure 112007049728214-pct00015
Figure 112007049728214-pct00015

이와 같이, 송신 빔을 이용한 경우의 수신 신호를 표현하는 수학식 14는, 일반적인 수신 신호를 표현하는 수학식 12와 동일한 식이다. 따라서, 송신 빔을 이용한 경우의 전반로 정보도, 수학식 13과 마찬가지의 방법으로 추정할 수 있다. In this way, equation (14) representing the received signal in the case of using the transmission beam is the same as equation (12) representing the general received signal. Therefore, the propagation path information in the case of using a transmission beam can also be estimated by the method similar to (13).

계속해서, 송신 빔간의 상관을 계산하는 방법에 대하여 설명한다. 이하에서 는, 시각 t에서의 k번째의 빔의 전반로 추정값을 「hk(t)」로 한다. 또한, L번째의 빔의 전반로 정보를 「hl(t)」로 한다. 그렇게 하면, k번째의 빔과 L번째의 빔 사이의 상관 계수 ρ(k, l)는, 하기의 수학식 16을 이용하여 계산할 수 있다. Subsequently, a method of calculating correlation between transmission beams will be described. In the following description, the estimated value of the propagation path of the k-th beam at time t is referred to as "h k (t)". The propagation path information of the L-th beam is referred to as "h l (t)". Then, the correlation coefficient ( rho , k, l) between the kth beam and the Lth beam can be calculated using the following expression (16).

Figure 112007049728214-pct00016
Figure 112007049728214-pct00016

또한, k번째의 빔의 수신 품질은, 예를 들면, 하기의 수학식 17 또는 수학식 18에 의해 계산할 수 있다. 수학식 17에서는, 수신 전력에 의해 수신 품질이 표현되어 있다. 또한, 수학식 18에서는, 수신 SIR(Signal to Interference Ratio)에 의해 수신 품질이 표현되어 있다. 또한, 수학식 16~수학식 18에서, 「<·>」는, 앙상블 평균을 의미한다. 또한, 수학식 18의 분모의 제2항은, 「hk(t)」의 단구간에서의 평균값이다. The reception quality of the k-th beam can be calculated by, for example, the following equation (17) or (18). In equation (17), the reception quality is expressed by the reception power. In Equation 18, the reception quality is expressed by the reception signal to interference ratio (SIR). In the equations (16) to (18), "<·>" means an ensemble mean. In addition, the 2nd term of the denominator of Formula (18) is an average value in the short section of "h k (t)."

Figure 112007049728214-pct00017
Figure 112007049728214-pct00017

Figure 112007049728214-pct00018
Figure 112007049728214-pct00018

본 발명에서는, 이와 같이 하여 구한, 빔간의 상관 계수 및 빔마다의 수신 품질 정보에 기초하여, MIMO 다중수 및 사용할 송신 빔을 결정한다. 예를 들면, 상관 계수의 임계값을 「0.5」, 수신 SIR의 임계값을 「10㏈」로 한 경우, 우선, 서로의 상관 계수 ρ가 0.5 이하로 되는 송신 빔을 선택하고, 그 중에서 SIR이 10㏈ 이상인 빔을 선택한다. 또한, 송신 빔의 선택은, 빔간의 상관 계수 및 수신 품질을 측정한 수신 장치에서 행해도 되고, 빔간의 상관 계수 및 수신 품질을 송신 장치에 피드백한 후에 송신 장치에서 행하도록 해도 된다. In the present invention, the MIMO multiple number and the transmission beam to be used are determined based on the correlation coefficient between the beams and the reception quality information for each beam obtained in this way. For example, when the threshold value of the correlation coefficient is "0.5" and the threshold value of the reception SIR is "10 ms", first, the transmission beams whose correlation coefficients p are 0.5 or less are selected, and SIR is Select beams greater than 10 Hz. The transmission beam may be selected by a receiving apparatus that measures the correlation coefficient and the reception quality between beams, or may be performed by the transmitting apparatus after feeding back the correlation coefficient and the reception quality between beams to the transmission apparatus.

상관이 낮고 또한 수신 품질이 높은 복수의 송신 빔을 선택하는 다른 방법으로서는, 송신 장치에서 빔간의 상관 계수 및 통신 품질을 측정하는 방법이 있다. 이 경우, 수신 장치로부터 송신 장치에 보내어지는 역 링크의 전반로를 이용한다. 예를 들면, 셀룰러 이동 통신 시스템에서는, 본 발명을 적용하는 송신 장치를 기지국, 수신 장치를 이동국으로 한 경우에, 이동국으로부터 기지국에의 전반로를 이용한다. 여기서, 기지국은, 송신 빔과 대략 동일한 지향성을 가진 수신 빔을 형성할 수 있는 것으로 가정한다. 실제로는, 기지국이 구비하는 송신기 및 수신기의 RF 전송 특성이나, 송신과 수신의 캐리어 주파수가 서로 다르기 때문에, 미리 장치 내부의 전송계의 캘리브레이션을 행해 둘 필요가 있다. 예를 들면, 캘리브레이션이 정확하게 행하여지고 있다고 가정하면, 기지국의 수신 빔간의 상관 계수 및 수신 빔마다의 통신 품질을 측정함으로써, 송신 빔간의 상관 계수 및 통신 품질을 추정하는 것이 가능하게 된다. As another method of selecting a plurality of transmission beams having low correlation and high reception quality, there is a method of measuring a correlation coefficient and communication quality between beams in a transmission apparatus. In this case, the propagation path of the reverse link sent from the receiving device to the transmitting device is used. For example, in the cellular mobile communication system, when the transmission apparatus to which the present invention is applied is used as the base station and the receiving apparatus as the mobile station, the propagation path from the mobile station to the base station is used. Here, it is assumed that the base station can form a reception beam having approximately the same directivity as the transmission beam. In practice, since the RF transmission characteristics of the transmitter and receiver included in the base station and the carrier frequencies of transmission and reception are different from each other, it is necessary to calibrate the transmission system inside the apparatus in advance. For example, assuming that the calibration is performed correctly, it is possible to estimate the correlation coefficient between the transmission beams and the communication quality by measuring the correlation coefficient between the reception beams of the base station and the communication quality for each reception beam.

여기서, 시각 t에서의, k번째의 빔의 수신 신호를 「rk(t)」로 한다. 또한, L번째의 수신 빔의 수신 신호를 「rl(t)」로 한다. 그렇게 하면, k번째의 송신 빔과 L번째의 송신 빔의 상관 계수의 추정값은, 하기의 수학식 19를 이용하여 계산할 수 있다. Here, let the reception signal of the kth beam at time t be "r k (t)". In addition, let the reception signal of the Lth reception beam be "r l (t)". Then, the estimated value of the correlation coefficient between the kth transmission beam and the Lth transmission beam can be calculated using the following equation (19).

Figure 112007049728214-pct00019
Figure 112007049728214-pct00019

또한, k번째의 송신 빔의 추정 수신 품질은, 하기의 수학식 20 또는 수학식 21을 이용하여 계산할 수 있다. 수학식 20은, 수신 전력에 의해 통신 품질을 나타내고 있고, 수학식 21은, 수신 SIR에 의해 통신 품질을 나타내고 있다. 또한, 「<·>」은, 앙상블 평균을 의미하고 있다. 또한, 수학식 21의 분모의 제2항은, 「rk(t)」의 단구간에서의 평균값이다. In addition, the estimated reception quality of the k-th transmission beam can be calculated using Equation 20 or Equation 21 below. Equation (20) represents communication quality by the received power, and equation (21) represents communication quality by the received SIR. In addition, "<*>" means the ensemble average. In addition, the 2nd term of the denominator of Formula (21) is an average value in the short section of "r k (t)."

Figure 112007049728214-pct00020
Figure 112007049728214-pct00020

Figure 112007049728214-pct00021
Figure 112007049728214-pct00021

또한, 수학식 19~수학식 21에서 이용하는 수신 신호 「rk(t)」는, 예를 들면, 하기의 수학식 22로 표현된다. 또한, 수학식 22에서, 「M」은, 기지국(해당 송신 장치)의 수신 안테나의 개수이다. 「s」는, 이동기의 송신 파일럿 신호이다. 「wi」는, 기지국의 i번째의 수신 안테나의 웨이트이다. 「hi」는, 이동기의 송신 안테나(1개로 함)와 기지국의 i번째의 수신 안테나 사이의 채널 정보이다. 「ni」는, 각 안테나의 수신기에서 발생하는 열 잡음이다. In addition, the reception signal "r k (t)" used by Formula (19)-(21) is represented by following Formula (22), for example. In formula (22), "M" is the number of receive antennas of the base station (the corresponding transmitting device). "S" is a transmission pilot signal of the mobile station. "Wi" is the weight of the i-th receiving antenna of the base station. "Hi" is channel information between the transmitting antenna (which is made into one) of the mobile station and the i-th receiving antenna of the base station. "Ni" is thermal noise generated by a receiver of each antenna.

Figure 112007049728214-pct00022
Figure 112007049728214-pct00022

그리고, 송신 장치는, 송신 빔 및 수신 빔의 지향성이 서로 동일한 것으로 하여, 이동기로부터의 파일럿 신호를 이용하여 송신 빔간의 상관 계수 및 각 송신 빔의 품질을 추정한다. 송신 빔간의 상관 계수 및 빔마다의 품질에 기초하여 사용할 1 또는 복수의 송신 빔을 선택하는 방법은, 기본적으로, 전술한 바와 같다. The transmission apparatus assumes the directivity of the transmission beam and the reception beam to be the same, and estimates the correlation coefficient between the transmission beams and the quality of each transmission beam using the pilot signal from the mobile unit. The method of selecting one or a plurality of transmission beams to be used based on the correlation coefficient between the transmission beams and the quality of each beam is basically the same as described above.

상관 계수가 낮은 빔이 복수개 존재하는지의 여부는, 송신 장치와 수신 장치 사이의 전반로에 의존하고 있다. 본 발명을 셀룰러 이동 통신에 적용하는 경우에는, 전반로의 조건으로부터, 기지국이 송신국으로서 적합하다. 왜냐하면, 도 4에 도시하는 바와 같이, 이동국에서의 전파의 도래 방향은, 일반적으로 전방위로 되는 경우가 많은 것에 대하여, 기지국에서는, 안테나 높이가 높기 때문에, 전파는 대략 일정한 방각으로부터 도래하기 때문이다. 일반적으로, 셀룰러 기지국에서의 전파의 각도 확산은, 5~10도라고 불리고 있다. 이러한 전반로의 성질로부터, 본 발명이 유효하게 되는 전반로의 상태로서는, 이하의 2개의 케이스가 생각된다. 1개는, 비교적 강한 전파의 반사(산란)체가, 기지국으로부터 보아 서로 떨어진 각도에 존 재하고 있는 경우이다. 이러한 경우에는, 각각의 전파의 반사(산란)체의 방향을 향한 빔이 선택된다. 2개째의 케이스는, 기지국의 각도 확산이 빔의 폭에 대하여 충분히 넓은 경우이다. 이 경우, 빔마다 서로 다른 소파가 합성되고 수신되기 때문에, 빔간의 상관이 낮아져, 서로 이웃한 복수의 빔이 선택된다. Whether there are a plurality of beams having a low correlation coefficient depends on the propagation path between the transmitter and the receiver. When the present invention is applied to cellular mobile communication, a base station is suitable as a transmitting station from the conditions of propagation path. This is because, as shown in Fig. 4, the direction of radio wave propagation in the mobile station is generally omnidirectional, and since the antenna height is high in the base station, the radio wave comes from a substantially constant angle. In general, the angular spread of radio waves in a cellular base station is called 5 to 10 degrees. From the properties of these propagation paths, the following two cases are considered as a state of the propagation path in which the present invention becomes effective. One is the case where the reflection (scattering) body of the comparatively strong electric wave exists in the mutually separated angle from the base station. In this case, a beam is directed toward the reflection (scattering) body of each radio wave. The second case is a case where the angle spread of the base station is sufficiently wide with respect to the beam width. In this case, since different sofas are synthesized and received for each beam, the correlation between the beams becomes low, and a plurality of neighboring beams are selected.

본 발명은, 송신 장치에 적용될 뿐만 아니라, 수신 장치에서의 MIMO 신호 분리에도 마찬가지로 적용할 수 있다. 즉, 수학식 19~수학식 21에서 설명한 방법을 이용하여, 상관이 낮고 또한 통신 품질이 높은 복수의 수신 빔을 선택하고, 선택한 복수의 수신 빔의 신호를 이용하여 MIMO 신호 분리를 행할 수 있다. 이 경우, MIMO 신호 분리를 위한 알고리즘은, 전술한 ZF, MMSE, MLD 등 임의의 알고리즘을 사용할 수 있다. 단, MIMO 신호 분리에서 본 발명이 특히 유효하게 되는 것은, 어레이 안테나의 개수 N보다 처리할 수 있는 수신 브랜치의 수 K가 적은 경우(즉, N≥K)이다. 예를 들면, MIMO 신호 분리를 행하는 연산 회로가 최대 K 브랜치까지의 수신 신호를 처리할 수 있다고 가정한 경우에, 어레이 안테나의 개수 N이 브렌치수 K보다 큰 경우에는, 상관이 낮고 또한 수신 품질이 높은 K개의 빔을 선택함으로써, MIM0 신호 분리를 가장 효율적으로 행할 수 있다. The present invention can be applied not only to the transmitter but also to MIMO signal separation in the receiver. That is, by using the method described in Equations 19 to 21, a plurality of reception beams having low correlation and high communication quality can be selected, and MIMO signal separation can be performed using signals of the selected plurality of reception beams. In this case, the algorithm for MIMO signal separation may use any of the above-described algorithms, such as ZF, MMSE, and MLD. However, in the MIMO signal separation, the present invention is particularly effective when the number of reception branches K that can be processed is smaller than the number N of array antennas (that is, N≥K). For example, assuming that an arithmetic circuit that performs MIMO signal separation can process received signals up to K branches, if the number N of array antennas is greater than the branch number K, the correlation is low and the reception quality is high. By selecting high K beams, MIM0 signal separation can be performed most efficiently.

다음으로, 본 발명의 구체적인 실시 형태에 대하여 설명한다. Next, specific embodiment of this invention is described.

<실시예 1><Example 1>

도 7은, 제1 실시예의 송신 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 송신 장치의 기본 구성은 도 4를 참조하면서 설명한 바와 같고, 입력 포트(11-1~11-M), 승산 회로(12-1~12-M), 가산 회로(13-1~13-4), 송신기(14-1~14-4), 및 안테나(15- 1~15-4)를 구비한다. 즉, 이 송신 장치는, 4개의 안테나 소자를 이용하여 M개의 송신 빔을 형성할 수 있다. 또한, 안테나(15-1~15-4)는, 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 캐리어파의 파장의 절반 내지 캐리어파의 파장 정도의 간격으로 배치된다. Fig. 7 is a diagram showing the configuration of the transmission device of the first embodiment. In addition, the basic structure of a transmitter is as having demonstrated with reference to FIG. 4, The input ports 11-1-11-M, the multiplication circuits 12-1-12-M, and the addition circuits 13-1-13-. 4), transmitters 14-1 to 14-4, and antennas 15-1 to 15-4. That is, this transmission apparatus can form M transmission beams using four antenna elements. Although the antennas 15-1 to 15-4 are not particularly limited, for example, the antennas 15-1 to 15-4 are arranged at intervals of about half of the wavelength of the carrier wave to about the wavelength of the carrier wave.

제어 채널 복호부(31)는, 수신 장치(예를 들면, 이동기)로부터의 역 링크의 제어 채널을 복호한다. 여기서, 이 제어 채널은, 나중에 상세하게 설명하지만, 사용할 송신 빔의 수를 지시하는 선택 빔수 정보, 및 사용할 송신 빔을 식별하는 빔 번호 정보를 포함하고 있다. 또한, 「사용할 송신 빔의 수」는, MIMO 다중수에 상당한다. The control channel decoding unit 31 decodes the control channel of the reverse link from the receiving apparatus (for example, the mobile unit). Here, the control channel will be described later in detail, but includes selection beam number information indicating the number of transmission beams to be used, and beam number information identifying the transmission beams to be used. In addition, "the number of transmission beams to be used" is corresponded to MIMO multiple numbers.

지시부(32)는, 「선택 빔수 K」를 시리얼/패러렐 변환부(33)에 통지하고, 「빔 번호」를 포트 할당부(34)에 통지한다. The indicating unit 32 notifies the serial / parallel conversion unit 33 of the "number of selected beams K", and notifies the port assignment unit 34 of the "beam number".

시리얼/패러렐 변환부(33)는, 「선택 빔수 K」에 따라서 송신 데이터 S를 시리얼/패러렐 변환한다. 즉, 시리얼 형식의 송신 데이터로부터 K개의 송신 데이터 스트림 S1~Sk를 생성한다. 또한, 「선택 빔수 K=1」일 때에는, 시리얼/패러렐 변환은 실행되지 않는다. The serial / parallel conversion unit 33 serially / parallel converts the transmission data S in accordance with the &quot; selection beam number K &quot;. That is, K transmission data streams S 1 to S k are generated from the transmission data in serial format. In addition, when &quot; selection beam number K = 1 &quot;, serial / parallel conversion is not performed.

포트 할당부(34)는, 송신 데이터 스트림 S1~Sk를 「포트 번호」에 의해 지시된 입력 포트(11-1~11-M)에 안내한다. 또한, 포트 할당부(34)는, MIMO 다중수 및 자신이 실제로 사용하고 있는 입력 포트를 식별하는 정보(즉, 포트 번호)를, 제어 채널을 이용하여 수신 장치에 통지하는 기능을 갖는다. The port assignment unit 34 guides the transmission data streams S 1 to S k to the input ports 11-1 to 11-M indicated by "port numbers". In addition, the port allocating unit 34 has a function of notifying the reception apparatus of the MIMO multiple number and the information (that is, the port number) identifying the input port actually used by the control channel.

파일럿 신호 생성부(35)는, 서로 직교하는 파일럿 신호 P1~PM을 생성하고, 대응하는 입력 포트(11-1~11-M)에 부여한다. 즉, 파일럿 신호는, 모든 송신 빔 1~M에 다중화된다. 또한, 각 파일럿 신호 P1~PM의 심볼값 및 송신 전력은, 수신 장치에 의해 인식되고 있는 것으로 한다. The pilot signal generation unit 35 generates pilot signals P 1 to P M which are orthogonal to each other, and applies them to the corresponding input ports 11-1 to 11-M. In other words, the pilot signal is multiplexed on all transmission beams 1 to M. FIG. In addition, each pilot signal P 1 ~ P M of the symbol values and the transmission power is assumed to, and recognized by the receiving apparatus.

파일럿 신호를 전송하기 위한 파일럿 채널 P, 제어 데이터를 전송하기 위한 제어 채널 C, 및 데이터 스트림을 전송하기 위한 데이터 채널은, 예를 들면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 시간 분할 다중화된다. 혹은, 이들 채널은, 다른 방식(예를 들면, 주파수 다중, 코드 다중 등) 다중화되어도 된다. The pilot channel P for transmitting the pilot signal, the control channel C for transmitting the control data, and the data channel for transmitting the data stream are time division multiplexed, for example, as shown in FIG. 8. Alternatively, these channels may be multiplexed in another manner (eg, frequency multiplexing, code multiplexing, etc.).

상기 구성의 송신 장치에서, 예를 들면, 「선택 빔수 K=2」 및 「포트 번호=2, 3」이 통지된 것으로 한다. 이 경우, 시리얼/패러렐 변환부(33)는, 송신 데이터 스트림 S로부터 송신 데이터 스트림 S1, S2를 생성한다. 또한, 포트 할당부(34)는, 송신 데이터 스트림 S1을 입력 포트(11-2)에 안내하고, 송신 데이터 스트림 S2를 입력 포트(11-3)에 안내한다. 그렇게 하면, 송신 데이터 스트림 S1은, 승산 회로(12-2)에서 웨이트 세트2가 승산되므로, 송신 빔2에 의해 송신된다. 또한, 송신 데이터 스트림 S2는, 승산 회로(12-3)에서 웨이트 세트3이 승산되므로, 송신 빔3에 의해 송신된다. 또한, 파일럿 신호 P1~PM은, 각각, 대응하는 송신 빔1~M을 이용하여 송신된다. In the transmission apparatus of the above structure, for example, "selection beam number K = 2" and "port number = 2, 3" shall be reported. In this case, the serial / parallel conversion unit 33 generates transmission data streams S1 and S2 from the transmission data stream S. In addition, the port assignment unit 34 guides the transmission data stream S1 to the input port 11-2, and guides the transmission data stream S2 to the input port 11-3. The transmission data stream S1 is thus transmitted by the transmission beam 2 since the weight set 2 is multiplied by the multiplication circuit 12-2. In addition, since the weight set 3 is multiplied by the multiplication circuit 12-3, the transmission data stream S2 is transmitted by the transmission beam 3. In addition, the pilot signals P 1 to P M are transmitted using the corresponding transmission beams 1 to M, respectively.

도 9는, 제1 실시예의 수신 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 이 수신 장치는, 도 7에 도시하는 송신 장치로부터 송신된 신호를, 1개의 수신 안테나를 이용하여 수신하는 것으로 한다. 9 is a diagram showing the configuration of the receiving apparatus of the first embodiment. In addition, this reception apparatus shall receive the signal transmitted from the transmission apparatus shown in FIG. 7 using one reception antenna.

채널 추정부(41-1~41-M)는, 각각, 대응하는 송신 빔1~M에 다중화되어 있는 파일럿 신호 P1~PM을 복조하고, 채널 정보 h를 계산한다. 예를 들면, 채널 추정부(41-1)는, 송신 빔1에 다중화되어 있는 파일럿 신호 P1을 복조하고, 채널 정보 h1을 계산한다. 또한, 채널 추정부(41-M)는, 송신 빔M에 다중화되어 있는 파일럿 신호 PM을 복조하고, 채널 정보 hM을 계산한다. 또한, 채널 정보 h의 계산은, 수학식 11~수학식 15를 참조하면서 설명한 바와 같다. The channel estimating units 41-1 to 41-M each demodulate the pilot signals P 1 to P M multiplexed to the corresponding transmission beams 1 to M, and calculate channel information h. For example, the channel estimating unit 41-1 demodulates the pilot signal P 1 multiplexed on the transmission beam 1 and calculates channel information h 1 . In addition, the channel estimation unit 41-M demodulates the pilot signal P M multiplexed with the transmission beam M, and calculates channel information h M. In addition, calculation of channel information h is as having demonstrated with reference to Formula (11)-(15).

상관·품질 계산부(42)는, 채널 추정부(41-1~41-M)에 의해 얻어진 채널 정보 h1~hM에 기초하여, 각 송신 빔의 조합에 대하여 상관 계수를 계산한다. 여기서, 임의의 2개의 송신 빔간의 상관 계수는, 전술한 수학식 16에 의해 계산된다. 또한, 상관·품질 계산부(42)는, 각 송신 빔에 대하여 수신 품질을 계산한다. 여기서, 송신 빔마다의 수신 품질은, 전술한 수학식 17 또는 수학식 18에 의해 계산된다. The correlation / quality calculation unit 42 calculates a correlation coefficient for each combination of transmission beams based on the channel information h 1 to h M obtained by the channel estimation units 41-1 to 41 -M. Here, the correlation coefficient between any two transmission beams is calculated by the above expression (16). The correlation / quality calculation unit 42 also calculates the reception quality for each transmission beam. Here, the reception quality for each transmission beam is calculated by the above equation (17) or (18).

빔 선택부(43)는, 상관·품질 계산부(42)에 의한 계산 결과에 기초하여, 송신 빔1~M 중에서 상관 계수가 미리 결정된 임계값보다도 낮은 복수의 송신 빔을 선택한다. 또한, 빔 선택부(43)는, 상관 계수가 임계값보다도 낮은 복수의 송신 빔 중에서, 수신 품질이 미리 결정된 임계값보다도 높은 송신 빔을 선택한다. 또한, 상관 계수가 임계값보다도 낮은 송신 빔이 존재하지 않을 때에는, 빔 선택부(43)는, 가장 양호한 수신 품질이 얻어지는 송신 빔을 선택한다. The beam selector 43 selects a plurality of transmission beams whose correlation coefficient is lower than a predetermined threshold value among the transmission beams 1 to M based on the calculation result by the correlation / quality calculation unit 42. In addition, the beam selector 43 selects a transmission beam having a reception quality higher than a predetermined threshold value among a plurality of transmission beams whose correlation coefficient is lower than a threshold value. In addition, when there is no transmission beam whose correlation coefficient is lower than the threshold value, the beam selector 43 selects the transmission beam from which the best reception quality is obtained.

제어 채널 생성부(44)는, 빔 선택부(43)에 의해 선택된 송신 빔의 수(선택 빔수 정보) 및 선택한 송신 빔의 빔 번호(빔 번호 정보)를, 역 링크의 제어 채널을 통하여 도 7에 도시하는 송신 장치에 통지한다. 이에 의해, 상관 계수가 임계값보다도 낮고 또한 수신 품질이 임계값보다도 높은 송신 빔이 선택되어 도 7에 도시하는 송신 장치에 통지된다. 단, 수신 품질을 모니터하지 않고, 상관 계수에만 기초하여 선택한 송신 빔을 통지하도록 해도 된다. The control channel generator 44 determines the number of transmission beams (selected beam number information) and the beam number (beam number information) of the selected transmission beams selected by the beam selector 43 through FIG. 7 through the control channel of the reverse link. Notify the transmitting device shown in FIG. Thereby, a transmission beam whose correlation coefficient is lower than the threshold and whose reception quality is higher than the threshold is selected and notified to the transmission apparatus shown in FIG. However, the transmission beam selected may be notified based on only the correlation coefficient without monitoring the reception quality.

제어 채널 복호부(45)는, 제어 채널을 복호함으로써, 도 7에 도시하는 송신 장치에서의 송신 방법(MIMO 다중수, 빔 번호 등)을 검출한다. MIM0 신호 분리부(46)는, 제어 채널 복호부(45)에 의해 검출된 송신 방법에 따라서, 수신 신호에 대하여 MIMO 분리 처리를 실행한다. 또한, MIMO 신호 분리부(46)는, 빔 선택부(43)에 의해 얻어지는 정보에 따라서 MIMO 신호 분리 처리를 행해도 된다. 그리고, 데이터 복호부(47)는, MIMO 신호 분리부(46)에 의해 분리된 신호로부터 송신 데이터 스트림 S를 재생한다. The control channel decoding unit 45 detects the transmission method (MIMO multiple number, beam number, etc.) in the transmission apparatus shown in FIG. 7 by decoding the control channel. The MIM0 signal separation unit 46 performs MIMO separation processing on the received signal in accordance with the transmission method detected by the control channel decoding unit 45. In addition, the MIMO signal separation unit 46 may perform the MIMO signal separation processing in accordance with the information obtained by the beam selection unit 43. Then, the data decoding unit 47 reproduces the transmission data stream S from the signal separated by the MIMO signal separation unit 46.

MIMO 신호 처리에 대하여 설명한다. 여기서는, MIMO 다중수가 「2」이고, 도 7에 도시하는 송신 장치로부터 송신 빔2, 3을 이용하여 데이터 스트림 S1, S2가 송신된 것으로 한다. 또한, 변조 방식은, QPSK인 것으로 한다. 그리고, 각 데이터 심볼은, (+1, +1)(-1, +1)(-1, -1)(+1, -1) 중 어느 1개의 신호점에 배치되어 송신되는 것으로 한다. 또한, MLD 알고리즘에 따라서 MIMO 신호 분리를 행하는 것으로 한다. MIMO signal processing will be described. Here, it is assumed that the MIMO multiple number is "2", and the data streams S1 and S2 are transmitted using the transmission beams 2 and 3 from the transmission apparatus shown in FIG. In addition, the modulation system is assumed to be QPSK. It is assumed that each data symbol is disposed and transmitted at any one of (+1, +1) (-1, +1) (-1, -1) (+1, -1). In addition, it is assumed that MIMO signal separation is performed in accordance with the MLD algorithm.

이 경우, 전술한 수학식 10에 따라, 수신 신호 X로부터 데이터 스트림 S1, S2를 추정한다. 이 때, 송신 빔1~M에 대응하는 M개의 채널 정보 h1~hM 중에서, 송신 빔2에 대응하는 채널 정보 h2 및 송신 빔3에 대응하는 채널 정보 h3만이 사용된다. 구체적으로는, 하기의 유클리드 거리 D1~D16을 계산한다. In this case, the data streams S1 and S2 are estimated from the received signal X according to the above equation (10). At this time, of the M channel information h 1 to h M corresponding to the transmission beams 1 to M, only the channel information h 2 corresponding to the transmission beam 2 and the channel information h 3 corresponding to the transmission beam 3 are used. Specifically, the following Euclidean distances D1 to D16 are calculated.

Figure 112007049728214-pct00023
Figure 112007049728214-pct00023

D1~D16 중에서 최소값을 구한다. 그렇게 하면, 그 최소값이 얻어지는 S2, S3의 조합이, 가장 확실한 송신 데이터 심볼로 추정된다. 예를 들면, D1~D16 중에서 D1이 최소이었던 것으로 하면, 송신 심볼의 추정값으로서 「S2=(+1, +1)」「S3=(+1, +1)」이 얻어진다. Find the minimum value from D1 to D16. Then, the combination of S2 and S3 from which the minimum value is obtained is estimated to be the most reliable transmission data symbol. For example, assuming that D1 is the minimum among D1 to D16, "S2 = (+1, +1)" and "S3 = (+1, +1)" are obtained as estimated values of the transmission symbols.

또한, 도 9에 도시하는 예에서는, 수신 장치는, 1개의 수신 안테나에서만 신호를 수신하는 구성이지만, 복수의 수신 안테나를 구비하는 구성이어도 된다. 이 경우, 각 수신 안테나를 통하여 수신한 신호가, 제어 채널 복호부(45), MIMO 신호 분리부(46), 채널 추정부(41-1~41-M)에 분배된다. 복수의 수신 안테나를 이용하여, 각각의 안테나에서 구한 유클리드 거리를 합성하여 처리하면, 다이버시티 이득에 의해 수신 품질이 향상된다. In addition, in the example shown in FIG. 9, although the receiving apparatus is a structure which receives a signal only in one receiving antenna, the structure provided with a some receiving antenna may be sufficient. In this case, the signal received through each receive antenna is distributed to the control channel decoder 45, the MIMO signal separator 46, and the channel estimators 41-1 to 41-M. When the Euclidean distance obtained by each antenna is synthesized and processed using a plurality of receiving antennas, the reception quality is improved by the diversity gain.

이와 같이, 제1 실시예에서는, 수신 장치에서 상관이 낮고 또한 수신 품질이 양호한 복수의 송신 빔이 선택되어 송신 장치에 통지된다. 그리고, 송신 장치는, 그 통지된 송신 빔을 이용하여 데이터 스트림을 송신한다. 이 때, 복수의 송신 빔이 선택되었을 때에는, MIMO 다중 전송이 행하여진다. 또한, 복수의 송신 빔이 선택되지 않았을 때에는, 가장 양호한 수신 품질이 얻어지는 1개의 송신 빔을 이용하여 데이터 송신이 행하여진다. As described above, in the first embodiment, a plurality of transmission beams having a low correlation and a good reception quality are selected in the reception apparatus and notified to the transmission apparatus. Then, the transmission device transmits the data stream using the notified transmission beam. At this time, when a plurality of transmission beams are selected, MIMO multiplexing is performed. In addition, when a plurality of transmission beams are not selected, data transmission is performed using one transmission beam from which the best reception quality is obtained.

<실시예 2><Example 2>

제2 실시예에서의 통신 시스템에서는, 수신 장치에서 측정된 빔간의 상관 계수 및 빔마다의 수신 품질 정보가, 역 링크를 이용하여 그대로 송신 장치에 피드백된다. 그리고, 송신 장치에서, 미리 설정된 임계값과 비교함으로써, 선택 빔수(MIMO 다중수) 및 빔 번호가 결정된다. In the communication system according to the second embodiment, the correlation coefficient between beams and the reception quality information for each beam measured by the reception apparatus are fed back to the transmission apparatus as it is using the reverse link. In the transmission apparatus, the number of selection beams (MIMO multiple number) and the beam number are determined by comparing with a preset threshold.

이 때문에, 제2 실시예의 송신 장치는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 각 송신 빔간의 상관 계수 및 송신 빔마다의 수신 품질에 기초하여, MIMO 다중수 및 빔 번호를 결정하는 빔 선택부(36)를 구비한다. 또한, 빔 선택부(36)의 기능은, 기본 적으로, 도 9에 도시한 빔 선택부(43)와 동일하다. 또한, 제2 실시예의 수신 장치는, 도 11에 도시하는 바와 같이 빔 선택부(43)를 구비하지 않는다. For this reason, as shown in FIG. 10, the transmitting apparatus of the second embodiment determines the MIMO multiple number and the beam number based on the correlation coefficient between the transmission beams and the reception quality for each transmission beam. ). In addition, the function of the beam selector 36 is basically the same as the beam selector 43 shown in FIG. In addition, the receiving device of the second embodiment does not include the beam selector 43, as shown in FIG.

셀룰러 이동 통신에서는, 송신 장치가 기지국인 것이 상정되기 때문에, 상관 계수 및 통신 품질의 정보에 기초하는 MIMO 다중수의 결정을 기지국에서 행함으로써, 통신 시스템 전체의 전송 효율을 최적화하는 것이 가능하게 된다. In cellular mobile communication, since the transmission apparatus is assumed to be a base station, it is possible to optimize the transmission efficiency of the entire communication system by determining the MIMO multiple number based on the correlation coefficient and the communication quality information at the base station.

<실시예 3><Example 3>

도 12는, 제3 실시예의 송신 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 제3 실시예의 송신 장치는, 송신 빔과 동일한 지향성의 수신 빔을 형성함으로써, 송신 빔 사이의 상관 계수 및 송신 빔마다의 품질을 추정한다. 또한, 안테나(15-1~15-4)로 구성되는 어레이 안테나는, 송신 및 수신을 위해 공용된다. Fig. 12 is a diagram showing the configuration of the transmitting device of the third embodiment. The transmission apparatus of the third embodiment estimates the correlation coefficient between transmission beams and the quality of each transmission beam by forming a reception beam having the same directivity as the transmission beam. In addition, an array antenna composed of the antennas 15-1 to 15-4 is shared for transmission and reception.

승산 회로(52-1~52-M)는, 각각, 대응하는 수신기(51-1~51-M)를 통하여 수신한 신호에 대하여 대응하는 웨이트 세트1~M을 승산한다. 여기서, 이 웨이트 세트1~M은, 송신 빔1~M과 동일한 지향성을 가진 수신 빔1~M이 형성되도록 미리 적절하게 캘리브레이션되어 있는 것으로 한다. 또한, 승산 회로(52-1~52-M)의 구성은, 기본적으로, 승산 회로(12-1~12-M)와 동일하다. The multiplication circuits 52-1 to 52-M multiply corresponding weight sets 1 to M to signals received through the corresponding receivers 51-1 to 51-M, respectively. Here, it is assumed that the weight sets 1 to M are properly calibrated in advance so that the reception beams 1 to M having the same directivity as the transmission beams 1 to M are formed. In addition, the structure of the multiplication circuits 52-1 to 52-M is basically the same as that of the multiplication circuits 12-1 to 12-M.

상관·품질 계산부(54)는, 출력 포트(53-1~53-M)를 통하여 수취하는 신호 r1~rM에 기초하여, 송신 빔간의 상관 및 각 송신 빔의 품질을 추정한다. 여기서, 신호분 r1~rM은, 전술한 수학식 22에 따라서 계산하도록 해도 된다. 그리고, 송신 빔간의 상관 계수의 추정값은, 수학식 19를 이용하여 계산된다. 또한, 각 송신 빔 의 품질의 추정값은, 수학식 20 또는 수학식 21을 이용하여 계산된다. The correlation / quality calculation unit 54 estimates the correlation between transmission beams and the quality of each transmission beam based on the signals r 1 to r M received through the output ports 53-1 to 53 -M. Here, the signal portions r 1 to r M may be calculated according to the above expression (22). The estimated value of the correlation coefficient between the transmission beams is then calculated using equation (19). In addition, an estimated value of the quality of each transmission beam is calculated using the equation (20) or (21).

빔 선택부(36)는, 도 10을 참조하면서 설명한 바와 같이, 선택 빔수(MIMO 다중수) 및 사용할 송신 빔을 선택한다. 그리고, 송신 장치는, 선택한 송신 빔을 이용하여 데이터 스트림을 송신한다. As described with reference to FIG. 10, the beam selector 36 selects the number of selection beams (MIMO multiple numbers) and the transmission beam to be used. The transmission device then transmits the data stream using the selected transmission beam.

제3 실시예에서는, 송신 장치는, 송신 빔과 동일한 지향성을 가진 수신 빔을 이용함으로써 사용할 1 또는 복수의 송신 빔을 선택할 수 있다. 이 때, 수신 장치는, 송신 빔간의 상관 등을 측정할 필요는 없다. In the third embodiment, the transmission apparatus can select one or a plurality of transmission beams to use by using a reception beam having the same directivity as the transmission beam. At this time, the reception device does not need to measure correlation between transmission beams and the like.

<실시예 4><Example 4>

도 13은, 제4 실시예의 수신 장치의 구성을 도시하는 도면이다. 제4 실시예에서는, 본 발명이 수신 장치에서의 MIM0 신호 분리에 적용되고 있다. Fig. 13 is a diagram showing the configuration of the receiving device of the fourth embodiment. In the fourth embodiment, the present invention is applied to MIM0 signal separation at the receiving device.

제4 실시예의 수신 장치는, 수신 어레이 안테나를 이용하여 멀티 빔(수신 빔1~M)을 형성한다. 수신 빔1~M은, 승산 회로(61-1~61-M)에서 수신 신호에 대하여 웨이트 세트1~M을 승산함으로써 실현된다. 이 결과, 수신 포트(62-1~62-M)는, 각각, 대응하는 수신 빔1~M을 이용하여 수신한 신호를 출력한다. The receiving device of the fourth embodiment forms a multi-beam (receive beams 1 to M) using a receive array antenna. The reception beams 1 to M are realized by multiplying the weight sets 1 to M with respect to the received signal by the multiplication circuits 61-1 to 61-M. As a result, the reception ports 62-1 to 62-M output signals received using the corresponding reception beams 1 to M, respectively.

상관·품질 계산부(63)는, 수신 빔간의 상관 계수 및 수신 빔마다의 품질을 계산한다. 또한, 채널 정보 h는, 송신 장치로부터 송신되는 파일럿 신호를 이용하여 미리 구해져 있는 것으로 한다. 그리고, 수신 빔간의 상관 계수는, 전술한 수학식 16에 의해 계산된다. 또한, 수신 빔마다의 품질은, 수학식 17 또는 수학식 18에 의해 계산된다. The correlation / quality calculation unit 63 calculates the correlation coefficient between the reception beams and the quality for each reception beam. In addition, the channel information h shall be calculated | required previously using the pilot signal transmitted from a transmitter. The correlation coefficient between the reception beams is calculated by the above expression (16). In addition, the quality for every reception beam is calculated by Formula (17) or (18).

빔 선택부(64)는, 상관·품질 계산부(63)에 의해 얻어진 계산 결과를 각각 대응하는 임계값과 비교함으로써, 브랜치수 및 포트 번호를 구한다. 또한, 빔 선택부(64)의 동작은, 도 9에 도시한 빔 선택부(43)와 동일하다. 또 「브렌치수」는, 선택 빔수에 상당한다. 단, 「브렌치수」에는, MIM0 신호 분리를 행하는 연산 회로를 처리할 수 있는 브렌치수보다 작은 값이 선택된다. The beam selector 64 obtains a branch number and a port number by comparing the calculation results obtained by the correlation / quality calculation unit 63 with corresponding threshold values, respectively. In addition, the operation | movement of the beam selection part 64 is the same as that of the beam selection part 43 shown in FIG. The "branch number" corresponds to the number of selection beams. However, for the "branch number", a value smaller than the number of branches which can process the arithmetic circuit which performs MIM0 signal separation is selected.

포트 선택부(65)는, 출력 포트(62-1~62-M) 중에서 빔 선택부(64)가 지시하는 포트를 선택한다. 이에 의해, 상관이 낮고 또한 수신 품질이 양호한 수신 빔을 통하여 수신한 신호만이 MIMO 신호 분리부(66)에 보내진다. MIMO 신호 분리부(66)는, 빔 선택부(64)로부터 통지되는 브렌치수에 따라서, MIMO 신호 분리 처리를 행한다. 또한, MIM0 신호 분리 처리 자체는, 기존의 알고리즘(예를 들면, 전술한 ZF, MMSE, MLD 등)에 따른다. The port selector 65 selects a port indicated by the beam selector 64 from the output ports 62-1 to 62 -M. As a result, only the signal received through the reception beam with low correlation and good reception quality is sent to the MIMO signal separation unit 66. The MIMO signal separation unit 66 performs the MIMO signal separation processing in accordance with the number of branches notified from the beam selection unit 64. In addition, the MIM0 signal separation process itself is based on the existing algorithm (for example, ZF, MMSE, MLD, etc. mentioned above).

이와 같이 제4 실시예에서는, 복수의 수신 빔 중에서, MIMO 신호 분리 회로가 서포트하는 브렌치수의 빔이 적절하게 선택되므로, 통신 품질을 최대한으로 향상시킬 수 있다. Thus, in the fourth embodiment, since the branch number of beams supported by the MIMO signal separation circuit is appropriately selected among the plurality of reception beams, communication quality can be improved to the maximum.

제1~제4 실시예를 포함하는 본 발명에 따르면, 하기의 효과가 얻어진다. According to the present invention including the first to fourth embodiments, the following effects are obtained.

(1) 어레이 안테나를 실장한 송신 장치에서, 안테나 개수나 송신기 등의 구성을 변경하지 않고, MIMO 다중 전송을 실현할 수 있다. 이 때문에, 어레이 안테나에 의한 전송 및 MIMO 다중 전송을 동일한 송신 장치 내에 공존시킬 수 있다. (1) In a transmission apparatus in which an array antenna is mounted, MIMO multiplexing can be realized without changing the number of antennas, the configuration of a transmitter, or the like. For this reason, transmission by the array antenna and MIMO multiplex transmission can coexist in the same transmission apparatus.

(2) 송신 장치의 안테나수를 늘릴 필요가 없으므로, MIMO 다중 전송 및 어레이 안테나가 공존하는 시스템을 저코스트로 실현할 수 있다. (2) Since there is no need to increase the number of antennas of the transmitting apparatus, a system in which MIMO multiplexing and array antennas coexist can be realized at low cost.

(3) 어레이 안테나를 이용하여 커버리지의 증대 및 단말기의 소비 전력의 저 감을 도모하면서, 소정의 조건을 충족시키는 유저에 대해서는, MIMO 다중 전송에 의한 고속 레이트 전송을 제공할 수 있다. (3) By using an array antenna, while increasing coverage and reducing power consumption of the terminal, high-speed rate transmission by MIMO multiplexing can be provided for a user who satisfies a predetermined condition.

(4) 전반로의 상태에 따라서, 어레이 안테나 송신 및 MIMO 다중 전송을 적응적으로 절환하면서 데이터 송신이 행하여지므로, 시스템의 전송 효율이 향상된다.(4) According to the state of the propagation path, data transmission is performed while adaptively switching the array antenna transmission and the MIMO multiplexing transmission, thereby improving the transmission efficiency of the system.

(5) 본 발명을 수신 처리에 적용한 경우, 실장되어 있는 MIMO 신호 분리 회로가 처리할 수 있는 브랜치수의 범위 내에서, 적합한 수신 빔이 선택되므로, MIM0 신호 분리 회로를 변경하지 않고, 어레이 안테나의 개수에 따라서, 수신 특성을 최적화할 수 있다. (5) In the case where the present invention is applied to a reception process, an appropriate reception beam is selected within a range of branches that the mounted MIMO signal separation circuit can process, so that the array antenna is not changed without changing the MIM0 signal separation circuit. Depending on the number, reception characteristics can be optimized.

Claims (16)

무선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장치로서, A communication device used in a wireless communication system, 복수의 안테나와, A plurality of antennas, 상기 복수의 안테나에 대하여 복수 패턴의 송신 웨이트 세트를 승산함으로써 복수의 송신 빔을 형성하는 송신 빔 형성 수단과, Transmission beam forming means for forming a plurality of transmission beams by multiplying a plurality of patterns of transmission weight sets for the plurality of antennas; 상기 복수의 송신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮은 2이상의 송신 빔을 이용하여 서로 다른 데이터 스트림을 송신하는 송신 수단Transmission means for transmitting different data streams using two or more transmission beams whose correlation is lower than a predetermined correlation threshold among the plurality of transmission beams 을 포함하는 통신 장치.Communication device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 송신 수단은, 상기 복수의 송신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮고, 또한 수신 품질이 미리 결정된 품질 임계값보다도 높은 2이상의 송신 빔을 이용하여 서로 다른 데이터 스트림을 송신하는 통신 장치. And said transmitting means transmits different data streams by using two or more transmission beams of which the correlation is lower than a predetermined correlation threshold and the reception quality is higher than a predetermined quality threshold among the plurality of transmission beams. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 송신 수단은, 2이상의 송신 빔이 선택되지 않았을 때에는, 수신 품질이 가장 양호한 1개의 송신 빔을 이용하여 데이터를 송신하는 통신 장치. And said transmission means transmits data using one transmission beam having the best reception quality when two or more transmission beams are not selected. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 송신 빔 형성 수단에 의해 형성되는 복수의 송신 빔과 동일한 안테나 지향성을 갖는 복수의 수신 빔을 형성하는 수신 빔 형성 수단과, Reception beam forming means for forming a plurality of reception beams having the same antenna directivity as the plurality of transmission beams formed by the transmission beam forming means; 상기 복수의 수신 빔을 이용하여 수신하는 신호에 기초하여 상기 복수의 송신 빔간의 상관 및 각 송신 빔에 대한 수신 품질을 추정하고, 그 추정 결과에 기초하여 2이상의 송신 빔을 선택하는 선택 수단을 더 포함하는 통신 장치. Selecting means for estimating correlation between the plurality of transmission beams and reception quality for each transmission beam based on the signals received using the plurality of reception beams, and selecting two or more transmission beams based on the estimation result. Communication device comprising. 제1항 또는 제2항에 기재된 통신 장치로부터 송신되는 신호를 수신하는 수신 장치로서, A receiving device that receives a signal transmitted from the communication device according to claim 1 or 2, 상기 복수의 송신 빔을 이용하여 각각 송신된 파일럿 신호를 수신함으로써, 상기 복수의 송신 빔간의 상관 및 각 송신 빔에 대한 수신 품질을 측정하는 측정 수단과, Measuring means for measuring the correlation between the plurality of transmission beams and the reception quality of each transmission beam by receiving pilot signals respectively transmitted using the plurality of transmission beams; 상기 측정 수단에 의한 측정 결과를 상기 통신 장치에 송신하는 송신 수단Transmitting means for transmitting the measurement result by the measuring means to the communication device 을 포함하는 수신 장치.Receiving device comprising a. 복수의 안테나를 구비하는 송신 장치로부터 수신 장치에 데이터를 송신하는 무선 통신 시스템으로서, A wireless communication system for transmitting data from a transmitting device having a plurality of antennas to a receiving device, 상기 송신 장치에 설치되고, 상기 복수의 안테나에 대하여 복수 패턴의 송신 웨이트 세트를 승산함으로써 복수의 송신 빔을 형성하는 송신 빔 형성 수단과, Transmission beam forming means which is provided in the transmission apparatus and forms a plurality of transmission beams by multiplying a plurality of patterns of transmission weight sets with respect to the plurality of antennas; 상기 수신 장치에 설치되고, 상기 복수의 송신 빔을 이용하여 각각 송신된 신호를 수신함으로써, 상기 복수의 송신 빔간의 상관을 측정하는 측정 수단과, Measuring means which is provided in the receiving apparatus and receives signals transmitted using the plurality of transmission beams, respectively, thereby measuring correlation between the plurality of transmission beams; 상기 측정 수단에 의한 측정 결과에 기초하여, 상기 복수의 송신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮은 2이상의 송신 빔을 선택하는 선택 수단과, Selecting means for selecting two or more transmission beams having a correlation lower than a predetermined correlation threshold among the plurality of transmission beams based on the measurement result by the measuring means; 상기 송신 장치에 설치되고, 상기 선택 수단에 의해 선택된 2이상의 송신 빔을 이용하여 서로 다른 데이터 스트림을 송신하는 송신 수단Transmission means which is provided in the transmission apparatus and transmits different data streams by using two or more transmission beams selected by the selection means; 을 포함하는 무선 통신 시스템.Wireless communication system comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 측정 수단은, 상기 복수의 송신 빔을 이용하여 각각 송신된 신호를 수신함으로써, 상기 복수의 송신 빔간의 상관 및 각 송신 빔에 대한 수신 품질을 측정하고, The measuring means measures the correlation between the plurality of transmission beams and the reception quality of each transmission beam by receiving signals transmitted using the plurality of transmission beams, respectively. 상기 선택 수단은, 상기 복수의 송신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮고, 또한 수신 품질이 미리 결정된 품질 임계값보다도 높은 2이상의 송신 빔을 선택하는 무선 통신 시스템. And the selecting means selects two or more transmission beams among the plurality of transmission beams whose correlation is lower than a predetermined correlation threshold and whose reception quality is higher than a predetermined quality threshold. 제6항 또는 제7항에 있어서,The method according to claim 6 or 7, 상기 수신 장치는, 상기 송신 장치에서 상기 송신 수단이 실제로 사용하고 있는 송신 빔을 나타내는 정보에 기초하여, 상기 송신 장치로부터 송신된 데이터 스트림을 분리하는 분리 수단을 더 포함하는 무선 통신 시스템. And the receiving apparatus further comprises separating means for separating the data stream transmitted from the transmitting apparatus based on the information indicating the transmission beam actually used by the transmitting means in the transmitting apparatus. 복수의 안테나를 구비하는 송신 장치로부터 수신 장치에 데이터를 송신하는 무선 통신 방법으로서, A wireless communication method for transmitting data from a transmitting device having a plurality of antennas to a receiving device, 상기 복수의 안테나에 대하여 복수 패턴의 송신 웨이트 세트를 승산함으로써 복수의 송신 빔을 형성하고, Forming a plurality of transmission beams by multiplying a plurality of patterns of transmission weight sets for the plurality of antennas, 상기 복수의 송신 빔을 이용하여 각각 송신된 신호에 기초하여, 상기 복수의 송신 빔간의 상관을 측정하고, Based on the signals transmitted respectively using the plurality of transmission beams, the correlation between the plurality of transmission beams is measured, 상기 측정 결과에 기초하여, 상기 복수의 송신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮은 2이상의 송신 빔을 선택하고, Based on the measurement result, two or more transmission beams whose correlation is lower than a predetermined correlation threshold value are selected from the plurality of transmission beams, 상기 선택된 2이상의 송신 빔을 이용하여 서로 다른 데이터 스트림을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.And transmitting different data streams using the selected two or more transmission beams. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 각 송신 빔에 대한 수신 품질을 더 측정하고, Further measure the reception quality for each transmission beam, 상기 복수의 송신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮고, 또한 수신 품질이 미리 결정된 품질 임계값보다도 높은 2이상의 송신 빔을 이용하여 서로 다른 데이터 스트림을 송신하는 무선 통신 방법. A wireless communication method for transmitting different data streams by using two or more transmission beams of which the correlation is lower than a predetermined correlation threshold and the reception quality is higher than a predetermined quality threshold among the plurality of transmission beams. 서로 다른 복수의 데이터 스트림을 공간 다중화하여 전송하는 무선 통신 시스템에서 사용되는 통신 장치로서, A communication device used in a wireless communication system for spatially multiplexing and transmitting a plurality of different data streams, 복수의 안테나와, A plurality of antennas, 상기 복수의 안테나에 대하여 복수 패턴의 수신 웨이트 세트를 승산함으로써 복수의 수신 빔을 형성하는 수신 빔 형성 수단과, Reception beam forming means for forming a plurality of reception beams by multiplying a plurality of patterns of reception weight sets with respect to the plurality of antennas; 상기 복수의 수신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮은 2이상의 수신 빔을 선택하는 선택 수단과, Selecting means for selecting two or more reception beams having a correlation lower than a predetermined correlation threshold value among the plurality of reception beams; 상기 선택 수단에 의해 선택된 2이상의 수신 빔을 통하여 얻어지는 수신 신호를 이용하여 상기 복수의 데이터 스트림을 분리하는 분리 수단Separation means for separating the plurality of data streams by using a received signal obtained through two or more reception beams selected by the selection means 을 포함하는 통신 장치.Communication device comprising a. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 선택 수단은, 상기 복수의 수신 빔 중에서 상관이 미리 결정된 상관 임계값보다도 낮고, 또한 수신 품질이 미리 결정된 품질 임계값보다도 높은 2이상의 수신 빔을 선택하는 통신 장치. And said selecting means selects two or more receive beams among said plurality of receive beams, wherein a correlation is lower than a predetermined correlation threshold and the reception quality is higher than a predetermined quality threshold. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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