WO2006003776A1

WO2006003776A1 - 無線通信装置

Info

Publication number: WO2006003776A1
Application number: PCT/JP2005/010247
Authority: WO
Inventors: Koichiro Tanaka; Tomohiro Kimura; Naganori Shirakata; Shuya Hosokawa
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-06-04
Filing date: 2005-06-03
Publication date: 2006-01-12
Also published as: CN1977482B; CN1977482A; JPWO2006003776A1; US7899401B2; EP1753164A4; US20070259623A1; EP1753164A1; JP4464403B2

Abstract

　通信を所望する無線送信局以外の無線送信局から干渉を受けた場合であっても、所望の無線送信局から送信された信号を、前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルをｓ、前記ｓの共分散行列をＲss、前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルをｒ、前記第１算出部が算出する数値列を行列Ｈ、前記第２算出部が算出する数値列を共分散行列Ｒuuとしたとき、前記送信信号推定部は、前記ｓの推定値を、Hを複素共役転置、－１を逆行列としてｓ＝ＲssＨH（ＨＲssＨH＋Ｒuu）－１ｒによって求めることで、干渉の影響を考慮したうえで無線送信局から送信された信号を推定する。

Description

明細書

無線通信装置

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信を行う無線通信装置に関し、特に、無線送信局から送信される信号を、複数のアンテナを用いて受信する技術に関する。

背景技術

[0002] 従来、例えば無線 LAN (Local Area Network)による通信システムにお、て、複数のアンテナを備えて無線送信局力送信される信号を受信する無線通信装置として、受信した信号をもとに装置内で発生する雑音の影響を考慮しつつ、無線送信局から送信された信号を推定するものが可能である (非特許文献 1および 2参照)。

非特許文献 2では、非特許文献 1に示される V-BLASTとヽぅ信号受信方法の特性を向上させた構成が示されており、非特許文献 2に記載の無線通信装置は、無線通信装置と無線送信局との間における信号の伝搬特性を表す係数と、無線通信装置によって受信された信号とに基づいて、無線送信局から送信される信号を推定している。なお、無線通信装置と無線送信局との無線通信における信号の伝搬特性を表す係数は行列で表され、この行列は、無線通信装置が受信した信号と、無線送信局から送信される信号に含まれる所定のトレーニング信号との相関を計算することにより求められる。

[0003] すなわち、無線送信局力送信されるトレーニング信号が既知であれば、無線通信装置は、無線送信局と無線通信装置との無線通信における信号の伝搬特性を表す行列を求めることができ、求められた行列と、受信信号とに基づいて、無線送信局から送信される信号を推定することができる。

非特許文献 1 : P.W.Wolniansky、外 3名、 " V- BLAST: An Architecture for Realizing Very High Data Rates Over the Rich- Scatterint Wireless Channel'^ URSI Internatio nal Symposium on Signals, Systems, and Electronics ^ 1998年 9月〜10月

非特許文献 2 :Anass Benjebbour、外 2名、 " Comparison of Ordered Successive Rece ivers for Space-Time Transmission"^ Vehicular Technology Conference^ 2001年 1 0月

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] し力しながら、上述の構成では、装置内で発生する雑音の影響を除去して無線送信局から送信される信号を推定することができるものの、通信を所望する無線送信局以外の干渉局が存在すると、その干渉局力受信した信号の影響によって、所望の無線送信局から送信される信号を正確に推定することが困難になるという問題があるなぜなら、上述の構成では、通信を所望する無線通信局から送信される信号を推定する際に、干渉局力受信した信号の影響を考慮した推定を行っておらず、また、干渉局から受信した信号が無線送信局から送信された信号の推定に及ぼす悪影響は、装置内で発生する雑音に比べて通常はるかに大き、からである。

[0005] そこで、本発明は、通信を所望する無線送信局との無線通信に干渉する干渉局が存在する場合であっても、無線送信局から送信された信号を従来より正確に推定しうる無線通信装置を提供することを目的とし、また、無線送信局と前記無線通信装置と力なる無線通信システムを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 上記課題を解決するため、本発明の無線通信装置は、無線送信局から無線送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づいて通信先の無線送信局を識別し、無線通信を行う無線通信装置であって、複数のアンテナと、前記アンテナを介して信号を受信する信号受信部と、受信信号に基づいて、前記所定パターンを含む信号を送信する無線送信局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する第 1算出部と、受信信号に基づいて、当該受信信号のうち前記所定ノターンを含まない信号成分である不要信号の特性を示す数値列を算出する第 2算出部と、前記第 2算出部が算出した数値列に基づいて受信信号における不要信号を除去するよう補正し、当該受信信号と前記第 1算出部が算出した数値列とに基づいて前記無線送信局から送信された信号を推定する送信信号推定部とを備え、また、前記無線送信局から送信された信号を表す列べ外ルを s、前記 sの共分散行列を Rs s、前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトル ¾：、前記第 1算出部が算出する数値列を行列 H、前記第 2算出部が算出する数値列を共分散行列 Ruuとしたとき、前記送信信号推定部は、前記 sの推定値 Vを、 ^Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列として V =RssH^H (HRssH^H+Ruu) ^_1rによって求める。

発明の効果

[0007] 本発明にカゝかる無線通信装置は、複数のアンテナを備え、無線送信局から送信される信号を、各アンテナを介して受信し、複数のアンテナを備えることで、障害物が多、通信環境にぉ、ても、単一のアンテナを用いて信号を受信する場合に比べて安定した通信を行うことができるが、上述の構成を備えることにより、受信した信号に含まれる不要信号の影響を除去するよう補正しつつ無線送信局から送信された信号を推定することができる。例えば、通信を所望する無線送信局との無線通信に干渉する干渉局が存在する場合であっても、本発明にかかる無線通信装置は、第 2算出手段によって干渉局カゝら送信される信号の特性を示す数値列を算出し、算出した数値列に基づいて干渉局力送信される信号の影響を受信信号力除去するよう補正するので、所望の無線送信局から送信される信号を、従来と比べてより正確に推定することができる。

[0008] また、前記送信信号推定部は、前記 sの各要素が互いに無相関で、かつ前記 sの各要素の平均電力 Pがすべて等しいとき、前記 sの推定値 Vを、 v=H^H (HH^H+ (1/p) Ruu) ^_1rによって求めることとしてもよ!/、。

これにより、 sの各要素が互いに無相関で、かつ sの各要素の平均電力 pがすべて等しいときは、より行列の積の計算が少ない式に基づいて無線送信局力も送信された信号の推定値を求めるので、送信信号の推定に必要な演算量を減少させることができる。

[0009] また、前記第 2算出部は、所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記算出を行い、前記信号受信部は、前記アンテナを介して受信した信号を等価低域の信号に変換するダウンコンバータを含み、前記送信信号推定部は、前記所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記第 2算出部によって算出された数値列を用いて前記推定を行い、前記無線通信装置は、前記所定の期間と、前記推定を行うために前記送信信号推定部に入力する信号を前記信号受信部によって受信する期間とにおける前記ダウンコンバータの利得を略同一にするよう前記ダウンコンバータの利得を制御する利得制御部とを備えることとしてもよい。

[0010] 無線通信装置は、第 2算出手段によって算出される数値列を、送信信号推定手段によって送信信号の推定を行う期間とは別の期間に第 2算出手段に算出させておき、算出された数値列を用いて送信信号の推定を行う。また、第 2算出手段および送信信号推定手段は、ダウンコンバータによって等価低域の信号に変換された信号を用いて所定の処理を行う。

ところで、信号を受信する際においてダウンコンバータの利得が変化すると、信号を送信する無線送信局との間における信号の伝送路の特性が変化する。したがって、第 2算出手段によって不要信号の特性を示す数値列を算出する期間におけるダウンコンバータの利得と、送信信号推定手段によって送信信号の推定を行う期間におけるダウンコンバータの利得とが異なると、送信信号推定手段によって送信信号の推定が行われる際に、第 2算出手段によって算出された数値列に基づいて行われる不要信号の除去の補正が適切に行われなくなる。

[0011] しかし、上述の構成を備える無線通信装置では、不要信号の特性を示す数値列を第 2算出手段によって算出する期間と、送信信号推定手段によって送信信号の推定を行う期間とにおけるダウンコンバータの利得を略同一にするので、送信信号の推定に際して、第 2算出手段によって算出された数値列に基づいて行われる不要信号の除去補正を適切に行うことができる。

[0012] また、前記第 2算出部は、所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記算出を行い、前記信号受信部は、前記アンテナを介して受信した信号を等価低域の信号に変換するダウンコンバータを含み、前記送信信号推定部は、前記所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記第 2算出部によって算出された数値列を用いて前記推定を行い、前記無線通信装置は、前記所定の期間内における前記ダウンコンパータの利得を第 1利得とし、前記推定を行うために前記送信信号推定部に入力する信号を前記信号受信部によって受信する期間における前記ダウンコンバータの利得を第 2利得としたときに、前記第 2算出部によって算出された前記不要信号の特性を示す数値列を、前記第 1利得と前記第 2利得とに基づ、て補正する利得制御部を備え、前記送信信号推定部は、前記第 2算出部によって算出された数値列にかえて、前記利得制御部によって補正された数値列を用いて前記補正を行うこととしてもょヽ

[0013] また、前記第 1利得を C、前記第 2利得を C、前記第 2算出部が前記所定の期間

1 2

内に算出した前記不要信号の共分散行列を Rmiとしたとき、前記利得制御部は、前記補正を行った後の数値列である Ruu'を、 ^Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列として Ruu ，=C C ^_1Ruu (C C 一¹) ^Hによって求めることで前記補正を行うこととしてもよい。

[0014] これにより、無線通信装置は、第 2算出手段によって算出された不要信号の特性を示す数値列を、前記第 1利得と前記第 2利得とに基づいて補正し、補正した数値列を用いて送信信号の推定を行うので、第 2算出手段によって不要信号の特性を示す数値列を算出する期間におけるダウンコンバータの利得と、送信信号推定手段によつて送信信号の推定を行う期間におけるダウンコンバータの利得とが異なる場合であつても、送信信号の推定に際して、不要信号の除去補正を適切に行うことができる。

[0015] また、前記無線通信装置は、さらに、受信信号に基づいて、通信を所望する無線送信局から信号が送信されていないことを検出する検出部を備え、前記第 2算出部は、前記検出がなされてから所定期間内に受信した前記受信信号と前記所定パターンの信号とに基づいて前記数値列を算出することとしてもよい。

また、前記検出部は、受信信号の振幅に基づいて、前記検出を行うこととしてもよい

[0016] また、前記検出部は、受信信号に前記所定パターンの信号が含まれる力否かに基づ、て前記検出を行うこととしてもょ、。

また、前記無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置力もなる無線通信システムであって、前記無線送信局は、信号の送信を停止して前記無線通信装置と無線通信を行わない送信停止期間を設定する送信停止期間設定部を含み、前記設定がなされると、前記送信停止期間に示された期間内における信号の送信を停止することとしてもょ、。

[0017] 不要信号の特性を示す数値列は、通信を所望する無線送信局から信号が送信されて、な、期間にお、て算出することが望ま U、が、上述の構成を備えることにより、無線通信装置は、受信信号に基づヽて受信信号に無線送信局から送信されてヽる信号が含まれていないことを検出するので、検出した後に第 2算出手段による処理を実施させることで、不要信号の特性を示す数値列を正確に算出しうる。

[0018] また、前記無線通信装置は、さらに、受信信号に基づいて、前記不要信号の振幅が所定値よりも大きいか否かを判断する第 2判断部を備え、前記第 2算出部は、前記第 2判断部によって大きいと判断されると、大きいと判断されている期間内に受信した受信信号を用いて前記数値列の算出を行うこととしてもよい。

干渉局による干渉が大きくなる期間においては、送信信号推定手段による推定に誤差が含まれる可能性が高くなるが、無線通信装置は、不要信号の振幅が所定値より大きいと判断したときに、無線送信局との無線通信において干渉局による干渉の影響が大きいとみなし、干渉の影響が大きい期間に基づいて第 2算出手段によって不要信号の特性を示す数値列を算出するので、無線送信局から送信される送信信号の推定値に含まれる誤差の最大値を小さくすることができる。

[0019] また、前記無線通信装置は、さらに、通信を所望する無線送信局以外の無線送信局である干渉局から送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づいて前記干渉局を識別できるか否かを判定する判定部と、前記干渉局を識別できると判定されたとき、前記干渉局から受信した干渉信号と、前記干渉信号に含まれる所定バターンの信号とに基づいて、前記干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する干渉伝送路測定部とを備え、前記第 2算出部は、前記干渉局を識別できると判定されたとき、前記干渉伝送路測定部によって算出された数値列に基づいて、前記不要信号に基づく数値列を算出することとしてもよい。

[0020] これにより、無線通信装置は、干渉局から送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づ、て干渉局を識別できるか否かを判断し、識別できると判断したときは、干渉伝送路測定手段によってその干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する。

算出が行われると、無線通信装置の備える第 2算出手段は、干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列と、干渉局から送信される信号とに基づ!/、て所定の計算を行うので、不要信号を測定してから共分散行列 Ruuを計算する場合に比べて、不要信号の特性を示す数値列をより早く正確に算出しうる。

[0021] また、前記無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置からなる無線通信システムであって、前記無線通信装置は、信号の送信を所定期間停止するよう要求する送信停止要求信号を前記無線送信局へ送信する送信停止要求送出部を備え、前記無線送信局は、信号を受信する受信部と、前記受信部によつて前記送信停止要求信号を受信すると、所定期間、信号の送信を停止するよう制御する制御部とを備え、前記第 2算出部は、前記送信停止要求送出部が前記送信停止要求信号を送信すると、前記所定期間内において受信した受信信号を用いて前記数値列を算出することとしてもよい。

[0022] また、前記送信停止要求送出部は、信号の送信を停止する期間を表す停止期間情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、前記制御部は、前記停止期間情報に基づいて、前記制御を行い、前記第 2算出部は、前記停止期間情報に示される期間内にお 1、て受信した受信信号を用 1、て前記算出を行うこととしてもよ!、。

また、前記送信停止要求送出部は、前記無線送信局による信号の送信を再開する時期を示す送信再開時期情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、前記制御部は、前記送信再開時期情報に示される時期に基づいて、信号の送信を停止するよう前記制御を行い、前記第 2算出部は、前記送信停止要求信号を送信してから前記送信再開時期情報に示される時期までの期間内において受信した受信信号を用いて前記算出を行うこととしてもょ、。

[0023] また、前記送信停止要求送出部は、さらに、前記送信停止要求信号を送信した後に前記第 2算出部によって前記数値列が算出されると、前記無線送信局による信号の送信の停止を解除する解除信号を前記無線送信局へ送信する解除信号送信部を含み、前記制御部は、前記受信部によって前記解除信号を受信すると、前記停止を解除することとしてもよい。

これにより、無線通信装置は、無線送信局へ信号の送信を停止するよう要求する送信停止要求信号を送信し、無線送信局では、送信停止要求信号を受信して所定期間信号の送信を停止するので、無線通信装置は、所定期間、無線送信局から信号が送信されていないことを前提にして不要信号に基づく数値列を算出することができるから、不要信号に基づく数値列を正確に算出しうる。

[0024] また、前記第 2算出部は、さらに、受信信号と、前記送信信号推定部によって逐次推定される推定信号と、前記第 1算出部によって算出される数値列とに基づいて、前記不要信号の特性を示す数値列を算出する算出部を備え、前記送信信号推定部は、前記算出部によって逐次算出される数値列に基づいて前記受信信号における前記不要信号を除去するよう補正し、前記受信信号と前記第 1算出部が算出した数値列とに基づ、て前記推定を行うこととしてもょ、。

[0025] これにより、信号を受信して送信信号推定手段によって信号が推定されるごとに、不要信号の特性を示す数値列を逐次算出し、逐次算出された数値列を用いて送信信号の推定を行うので、無線通信装置は、干渉局による干渉の影響が大きく変動する場合であっても、上述の方法によって送信信号の推定を行って、干渉の影響の変動に追従しながら送信信号力干渉の影響を除去するよう補正することができる。

[0026] また、前記無線通信装置は、前記無線送信局によって送信される信号の変調の多値数を判別する判別部と、前記判別された多値数が所定値より小さ!ヽか否かを判断する多値数判断部と、小さいと判断されたときに、前記算出部によって数値列を算出するよう制御する算出部制御部とを備えることとしてもよい。

上述の構成を備える無線通信装置は、無線送信局から送信される信号に、変調の多値数の大き!、信号と小さ!、信号とが混在して!/、るときは、多値数の小さ!、信号を用いて不要信号の特性を示す数値列を算出する。例えば、送信信号に、 64QAMの信号と 16QAMの信号とが混在していれば、 16QAMの信号を用いて不要信号の特性を示す数値列を算出する。

[0027] 一般に、信号の変調の多値数が小さいほど、送信信号の推定に含まれる誤りが小さくなるので、多値数が小さい信号を用いて不要信号の特性を示す数値列を算出すると、多値数が大きい信号を用いる場合に比べて、数値列を算出する際の誤差を小さくすることができる。

また、前記無線送信局が送信する信号は周波数分割多重信号であり、前記信号受信部は、前記周波数分割多重信号を受信し、前記第 1算出部および前記第 2算出部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記各数値列を算出し、前記送信信号推定部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記推定を行うこととしてもょ、。

[0028] また、前記周波数分割多重信号は、 OFDM信号であることとしてもょ、。

また、前記周波数分割多重信号は、ウェーブレット信号であることとしてもよい。これにより、無線送信局力送信される信号が周波数分割多重信号である場合であっても、送信信号の推定を従来より正確に行うことができ、周波数分割多重方式による無線通信の特性である耐マルチパス性ゃ耐干渉性を備えた無線通信装置を実現できる。

[0029] また、前記無線通信装置は、さらに、前記第 1算出部が算出した数値列と、前記第 2算出部が算出した数値列とに基づいて、前記送信信号推定部によって推定された推定信号の残留誤差を算出する信頼度評価部を備えることとしてもよい。

また、前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルを s、前記 sの共分散行列を Rss、前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルを！:、前記第 1算出部が算出する数値列を行列 H、前記第 2算出部が算出する数値列を共分散行列 Rmi、前記送信信号推定部が推定した推定値を等価低域で表した列ベクトルを v、前記 sの次元を M X 1、 ^Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列

とし、 ^^=1¾31^ (111¾31^+1¾1 ^_11：としたとき、前記信頼度評価部は、列ベクトルである前記 Vの、第 k番目の要素に対応する残留誤差の推定値 z [k]を、 z [k] = (W[ k]H-I [k])Rss (H^HW[k]^H-I [k]^H) +W[k]RuuW[k]^H、ただし、 W[k]は、 Wが

M M

行列のときは Wの第 k行目の行ベクトル、 Wが列ベクトルのときは Wの第 k番目の要素とし、 I [k]は、 Mが 2以上のときは M X Mの単位行列の第 k行目の行ベクトル、 Mが

1のときは 1を表すこととして前記 z [k]を求めることとしてもよ!/、。

[0030] また、前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルを s、前記 sの共分散行列を Rss、前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルを！:、前記第 1算出部が算出する数値列を行列 H、前記第 2算出部が算出する数値列を共分散行列 Rmi、前記送信信号推定部が推定した推定値を等価低域で表した列ベクトルを v、前記 sの次元を M X 1、 ^Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列とし、前記 sの各要素が互いに無相関で、かつ前記 sの各要素の平均電力 pがすべて等しいとき、 W=H^H (HH^H+ (l/p)Ruu) ^_1

とすると、前記信頼度評価部は、列ベクトルである前記 Vの、第 k番目の要素に対応する残留誤差の推定値 z[k]を、 z[k] =p (W[k]H— I [k]) (H^HW[k]^H-I [k]^H) +

W[k]RuuW[k]^H、ただし、 W[k]は、 Wが行列のときは Wの第 k行目の行ベクトル、 Wが列ベクトルのときは Wの第 k番目の要素とし、 I [k]は、 Mが 2以上のときは M X

Mの単位行列の第 k行目の行ベクトル、 Mが 1のときは 1を表すこととして前記 z[k]を求めることとしてちよい。

[0031] 上述の構成を備える無線通信装置は、送信信号推定手段によって推定した信号の残留誤差を信頼度評価部によって算出する。

一般に、残留誤差が大きいほど、無線送信局から送信された信号の推定に含まれる誤差が大きぐ残留誤差が小さいほど、信号の推定に含まれる誤差が小さくなる。したがって、無線通信装置は、推定した信号の残留誤差を用いることで、推定した信号が無線通信において使用に耐えうる信頼度があるか否かなどを判定することができる。

[0032] また、前記無線通信装置は、さらに、前記送信信号推定部によって推定された推定信号と、前記信頼度評価部によって算出された残留誤差とに基づいて、推定信号に含まれる誤りを訂正する誤り訂正部を備えることとしてもよい。

これにより、推定した信号の誤り訂正を誤り訂正部によって行う際に、残留誤差を参照することで、残留誤差の情報がない場合に比べて誤り訂正部の誤り訂正能力を向上させることができる。

[0033] 例えば、残留誤差が大きい、すなわち信号の推定に含まれる誤差が大きい場合は信号の推定値を無視し、残留誤差が小さい、すなわち信号の推定に含まれる誤差が小さ、場合は信号の推定値を重視する、などとすることで誤り訂正部の誤り訂正能力を向上させることができる。

また、前記誤り訂正部は、前記残留誤差の平方根の逆数に応じて、前記訂正を行うこととしてちよい。

[0034] これにより、推定した信号の残留誤差の振幅を一定にすると誤り訂正能力が向上する場合において、誤り訂正部の誤り訂正能力を向上させることができる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。

[図 2]図 2は、伝送路測定部 203が伝送路行列 Hを算出する処理を示すフローチヤートである。

[図 3]図 3は、不要信号測定部 204が不要信号の共分散行列 Ruuを算出する処理を示すフローチャートである。

[図 4]図 4は、送信信号推定部 205が無線送信局 1000から送信された信号を推定する処理を示すフローチャートである。

[図 5]図 5は、共分散行列 Ruuをダウンコンバータ 202の利得によって補正するときの送信信号推定部 205が行う処理を示すフローチャートである。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 2にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。

[図 7]図 7は、制御部 206が無送信期間検出部 207による検出に基づいて不要信号測定部 204を制御する処理を示すフローチャートである。

[図 8]図 8は、通信制御部 103が送信停止期間設定部 104によって設定された送信停止期間に基づいて信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。

[図 9]図 9は、本発明の実施の形態 3にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。

[図 10]図 10は、制御部 206が強干渉期間検出部 208による検出に基づいて不要信号測定部 204を制御する処理を示すフローチャートである。

[図 11]図 11は、本発明の実施の形態 4にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。

[図 12]図 12は、実施の形態 4において不要信号測定部 210が不要信号の共分散行列 Ruuを算出する処理を示すフローチャートである。

[図 13]図 13は、本発明の実施の形態 5にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。 [図 14]図 14は、送信停止要求送出部 211が送信停止要求信号を送信する際の処理を示すフローチャートである。

[図 15]図 15は、実施の形態 5において制御部 206が不要信号測定部 204を制御する処理を示すフローチャートである。

[図 16]図 16は、無線送信局 1200の通信制御部 103が送信停止要求信号をもとに信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。

[図 17]図 17は、解除信号を送信する場合において制御部 206が行う処理を示すフロ一チャートである。なお、図 15に示す処理と同一の処理については、図 15と同一の符号を用いて説明を省略する。

[図 18]図 18は、無線送信局 1200の通信制御部 103が解除信号をもとに信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。

[図 19]図 19は、本発明の実施の形態 6にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。

[図 20]図 20は、実施の形態 6の不要信号測定部 212が不要信号の共分散行列 Rmi を算出する処理を示すフローチャートである。

[図 21]図 21は、制御部 206が、判別された多値数をもとに不要信号測定部 212を制御する処理を示すフローチャートである。

[図 22]図 22は、本発明の実施の形態 7にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。

[図 23]図 23は、本発明の実施の形態 8にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。

[図 24]図 24は、信頼度評価部 213の行う処理を示すフローチャートである。

[図 25]図 25は、誤り訂正部 214の行う処理を示すフローチャートである。

符号の説明

101 アンテナ

102 アップコンバータ

103 通信制御部

104 送信停止期間設定部 105 送信停止要求受信部

201 アンテナ

202 ダウンコンバータ

203 伝送路測定部

204 不要信号測定部

205 送信信号推定部

206 制御部

207 無送信期間検出部

208 強干渉期間検出部

209 干渉伝送路測定部

210 不要信号測定部

211 送信停止要求送出部

212 不要信号測定部

発明を実施するための最良の形態

[0037] 以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

<実施の形態 1 >

<構成>

図 1は、本発明の実施の形態 1にかかる無線通信システムの機能ブロック図である。実施の形態 1にかかる無線通信システムは、同図に示すように、無線送信局 1000 と、無線通信装置 2000と、干渉局 1500とから構成される。

[0038] 無線送信局 1000と無線通信装置 2000は、規定のプロトコルに従って無線通信を行う。本発明に力かる無線通信システムには、例えば IEEE802.11nに規定されている通信方法によって無線通信を行う無線 LANシステムがある。

<無線送信局 >

同図に示すように、無線送信局 1000は、アンテナ 101 (アンテナ 101a、アンテナ 1 01b、 · · ·）と、アップコンバータ 102 (アップコンバータ 102a、アップコンバータ 102b 、 · · ·）と、通信制御部 103とから構成される。

[0039] アンテナ 101は、 M個からなり、それぞれのアンテナは M個力もなるアップコンパ一タ 102と一対一で接続され、アップコンバータ 102から入力された信号を空間に送出する。ただし、 Mは 1以上の整数である。

アップコンバータ 102は、アンテナ 101と同様に M個力もなり、等価低域で表されている送信信号を高周波信号に変換するとともに、無線通信装置への無線通信を行うのに必要な電力に増幅して高周波信号をアンテナ 101へ出力する。

[0040] 通信制御部 103は、 CPU (Central Processing Unit)、 ROM (Read Only Memory) 、 RAM (Random Access Memory)、変復調回路等から構成されており、 ROMに格納されているプログラムにしたがって、無線通信装置との無線通信を制御する処理を行う。

なお、通信制御部 103がアンテナ 101を介して送信する信号には所定パターンのトレーニング信号が含まれ、このトレーニング信号に基づいて、無線通信装置 2000は、通信先の無線送信局 1000を識別する。

[0041] <干渉局>

干渉局 1500は、無線通信装置 2000にとつて未知の構成であり、無線送信局 100 0と無線通信装置 2000との無線通信に干渉する干渉信号を送出する。

<無線通信装置 >

無線通信装置 2000は、無線送信局 1000から送信される信号に含まれる所定バターンのトレーニング信号および無線送信局 1000に特有のアドレス情報に基づいて通信先の無線送信局を識別し、識別した無線送信局 1000と無線通信を行う。

[0042] 同図に示すように、無線通信装置 2000は、アンテナ 201 (アンテナ 201a、アンテナ 201b、 · · ·）と、ダウンコンバータ 202 (ダウンコンバータ 202a、ダウンコンバータ 2 02b、 · · ·）と、伝送路測定部 203と、不要信号測定部 204と、送信信号推定部 205と、制御部 206とから構成される。

アンテナ 201は、 N個からなり、それぞれのアンテナは N個力もなるダウンコンパ一タ 202と一対一で接続され、信号を受信してダウンコンバータ 202へ出力する。ただし、 Nは 2以上の整数である。

[0043] ダウンコンバータ 202は、アンテナ 201と同様に N個力もなり、アンテナ 201を介して受信した高周波信号を等価低域の信号に変換する。変換した等価低域の信号である受信信号を、伝送路測定部 203と不要信号測定部 204と送信信号推定部 205 へ出力する。

伝送路測定部 203は、無線送信局 1000との無線通信における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列を算出する処理を行う集積回路であり、無線送信局 1000が送信する信号に含まれる所定パターンの信号を予め保持するメモリを備えて!/ヽる。ダウンコンバータ 202から出力された信号を受け付けると、受け付けた信号に含まれる所定パターンの信号を抽出し、抽出した所定パターンと、予め保持しておいた所定バターンの信号との相関を計算することで伝送路行列 Hを算出する。算出した伝送路行列 Hを送信信号推定部 205へ出力する。

[0044] 不要信号測定部 204は、不要信号の共分散行列を算出する処理を行う集積回路である。不要信号とは、受信信号に含まれる信号成分のうち干渉局 1500から送信されて無線通信装置 2000で受信した成分と、無線通信装置 2000内部で発生する雑音が受信信号に及ぼす影響とから構成される。不要信号測定部 204は、制御部 206 による制御にしたカ^、、所定のタイミングで不要信号の共分散行列 Ruuを算出する処理を行う。算出した共分散行列を、送信信号推定部 205へ出力する。

[0045] 送信信号推定部 205は、無線送信局 1000から送信された信号を推定する処理を行う集積回路であり、伝送路測定部 203から出力される伝送路行列 Hを受け付けて保持するメモリと、不要信号測定部 204から出力される不要信号の共分散行列を受け付けて保持するメモリとを備え、伝送路行列 Hと、不要信号の共分散行列 R_UUと、ダウンコンバータ 202から出力された信号とに基づいて、所定の式に従って送信信号の推定を行う。推定された送信信号の推定値を制御部 206へ出力する。

[0046] 制御部 206は、 CPU、 ROM, RAM等から構成され、送信信号推定部 205から出力された送信信号の推定値を受け付け、 ROMに格納されてヽるプログラムに従って、無線送信局 1000との無線通信を制御する処理を行う。

また、不要信号測定部 204に不要信号の共分散行列 Ruuを算出させるタイミングを制御するために、不要信号測定部 204へ、共分散行列 Ruuの算出を開始させる測定開始指示信号を送信し、共分散行列の算出を終了させるために、測定終了指示信号を送信する。 [0047] <動作 >

次に、無線通信装置 2000の動作について説明する。

<伝送路行列算出処理 >

図 2は、伝送路測定部 203が伝送路行列 Hを算出する処理を示すフローチャートである。

[0048] 同図に示すように、伝送路測定部 203は、ダウンコンバータ 202から受信信号を受け付けると (ステップ S21： YES)、受信信号に含まれるトレーニング信号を抽出する（ステップ S22)。

抽出を終えると、抽出したトレーニング信号と、予めメモリに保持しておいた所定パターンの信号との相関を計算して無線送信局 1000との無線通信における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列 Hを算出する (ステップ S23)。そして、算出した伝送路行列 Hを送信信号推定部 205へ出力し (ステップ S 24)、再び受信信号を受け付けるまで待機 (ステップ S 21： NO)する。

[0049] 上記の動作を行うことで、伝送路測定部 203は、受信信号を受け付けるごとに伝送路行列 Hを算出し、算出した伝送路行列 Hを送信信号推定部 205へ出力する。

<共分散行列算出処理 >

次に、不要信号測定部 204の動作について説明する。

不要信号測定部 204は、不要信号の共分散行列 Ruuの算出を行うにあたって、制御部 206から送信される測定開始指示信号を受け付けて算出を開始し、測定終了指示信号を受け付けて算出を終了する。

[0050] 図 3は、不要信号測定部 204が不要信号の共分散行列 Ruuを算出する処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、不要信号測定部 204は、制御部 206から出力された測定開始指示信号を受け付けると (ステップ S31： YES)、ダウンコンバータ 202から出力された受信信号をもとに不要信号の共分散行列 Ruuを算出し、算出するごとに共分散行列 Ruuを送信信号推定部 205へ出力する (ステップ S32)。

[0051] 制御部 206から測定終了指示信号を受け付けるまでの間 (ステップ S33 :NO)、共分散行列 Ruuの算出および出力を行い (ステップ S32)、制御部 206から測定終了指示信号を受け付けると (ステップ S33： YES)、受け付けた時点で算出されて、る共分散行列 Ruuを送信信号推定部 205へ出力し (ステップ S34)、測定開始指示信号が再度入力されるまで待機 (ステップ S31： NO)する。

[0052] <送信信号推定処理 >

次に、送信信号推定部 205の動作について説明する。

送信信号推定部 205は、伝送路測定部 203から出力される伝送路行列 Hと不要信号測定部 204から出力される不要信号の共分散行列 Ruuとを受け付けてメモリに保持しており、出力があるごとに、メモリに保持されている伝送路行列 Hと共分散行列 R uuを新たに出力された値に書き換える。

[0053] 図 4は、送信信号推定部 205が無線送信局 1000から送信された信号を推定する処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、送信信号推定部 205は、ダウンコンバータ 202から受信信号を受け付けると (ステップ S41 : YES)、受信信号と、伝送路行列 Hと、共分散行列 Ruu とに基づいて、後述する所定の式に従った計算を行って無線送信局 1000から送信された信号を推定する (ステップ S42)。送信信号の推定値を制御部 206へ出力すると (ステップ S43)、受信信号の入力が再度行われるまで待機 (ステップ S41 :NO)する。

[0054] ここで、ステップ S42において無線送信局 1000から送信された信号を推定する際に用いる所定の式にっ、て説明する。

無線送信局 1000から送信された送信信号を表す列ベクトルを s、 sの共分散行列を Rss、ダウンコンバータ 202によって等価低域の信号に変換された受信信号を表す列ベクトルを！:、無線送信局 1000と無線通信装置 2000との無線通信において、アップコンバータ 102やダウンコンバータ 202も含めた信号の伝送路の特性を示す伝送路行列を H、不要信号測定部 204によって出力され、送信信号推定部 205によって保持されている共分散行列を Ruuとする。また、 ^Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列とする。なお、 sは M X 1ベクトル、 rは N X 1ベクトル、 Hは N X M行列、 vは M X 1ベクトルである。

[0055] このとき、送信信号推定部 205は、送信信号 sの推定値 Vを、 [数 1] v=RssH^H (HRssH^H+Ruu) ~

に従って求める。

以下、 [数 1]について詳説する。

[数 1]は、送信信号の推定値 Vの送信信号 sに対する平均 2乗誤差を最小にするための式である。

[0056] ここで、干渉局 1500から送信される信号を表す列ベクトルを x、干渉局 1500から無線通信装置 2000における、ダウンコンバータ 202も含めた信号の伝送路の特性を示す伝送路行列を G、ダウンコンバータ 202において発生する雑音を n、受信信号における不要信号の信号成分を uとして、 [数 1]の導出方法を以下に示す。なお、 Xは L X 1ベクトルとし、 Gは N X L行列、 uは N X 1ベクトルである。

[0057] 受信信号 rは、次の [数 2]で表される。

[数 2] r=Hs + Gx+n

送信信号の推定値 Vを、次式 [数 3]で求めるとする。

[数 3] v=Wr

ただし、 Wは M X N行列である。

[0058] Vの送信信号 sに対する平均 2乗誤差を eとすると、 eは、次式 [数 4]で表される。

[数 4] e = E[ (v-s) ^H (v-s) ]

ただし、 Eは期待値を表す。

平均 2乗誤差 eを最小にするという条件のもとで、 [数 2] [数 3] [数 4]を変形すると、次式 [数 5]により Wが求まる。

[数 5] W=RssH^H (HRssH^H + GRxxG^H + qI ) ^_1

N

ただし、 Rxxは xの共分散行列、 qは 1系統のアンテナならびにダウンコンバータ 20 2に対応する雑音の平均電力、 Iは N X Nの単位行列を表す。

N

[0059] ここで、不要信号 uは、次式 [数 6]で表される。

[数 6] u=Gx+n

よって、不要信号 uの共分散行列 Ruuは、次式 7によって表される。

[数 7] Ruu=E[ (Gx+n) (Gx+n) ^H]

=E[Gxx^HG^H] +E[nn^H] = GRxxG^H + qI

N

[数 7]および [数 5]から、次式 [数 8]が求まる。

[数 8] W=RssH^H (HRssH^H+Ruu) ^_1

[数 8]および [数 3]から、 [数 1]が求められる。

[0060] なお、 [数 1]においては、 Rssは送信信号 sの統計的性質力も求めることが可能であり、 Hは、伝送路測定部 203から出力されて送信信号推定部 205のメモリに保持されて、る伝送路行列 Hを用いる。

なお、送信信号 sの各要素が互いに無相関で、各要素の平均電力がすべて等しく p で表せるときは、 Rss=plとなるので、 [数 1]は、次式 [数 9]のように変形でき、送信信号推定部 205は、次式 [数 9]に従って送信信号の推定を行うことができる。

[数 9] V = H^H (HH^H + ( 1 /p) Ruu) "

<利得補正処理 >

無線通信装置 2000は、上述した [数 1]および [数 9]に従った式を用いて送信信号推定部 205によって送信信号の推定を行うより前に、あら力じめ不要信号 uに基づいて共分散行列 Ruuを算出する必要があるので、無線送信局 1000との無線通信を開始するより前に、不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuを算出させておき、算出が行われて力も無線送信局 1000との無線通信を開始して送信信号の推定を行う

[0061] ところで、上記 [数 1]および [数 9]に示される数式に含まれる伝送路行列 Hは、無線送信局 1000と無線通信装置 2000との無線通信において、ダウンコンバータ 202 も含めた信号の伝送路の特性を示す行列である。

したがって、信号を受信する際においてダウンコンバータ 202の利得が変化すると、信号を送信する無線送信局との間における信号の伝送路の特性が変化する。

[0062] そのため、不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuを算出する期間と、送信信号推定部 205によって送信信号の推定を行う期間とにおいてダウンコンバータ 20 2の利得が異なると、各々の期間における信号の伝送路特性を示す伝送路行列が異なるため、送信信号の推定を行う期間における共分散行列 Ruuの値が適切ではなくなるおそれがある。そこで、本発明に力かる無線通信装置 2000は、上述した各々の期間におけるダウンコンバータ 202の利得を用いて、共分散行列 Ruuを補正し、補正した値を用いて送信信号推定部 205によって送信信号の推定を行うこととしている。

[0063] 以下、上述した各期間におけるダウンコンバータ 202の利得を用いて共分散行列 R uuを補正するときの補正式について説明する。

無線送信局 1000からダウンコンバータ 202へ入力されるまでの信号の伝送路特性を示す行列を H、干渉局力ダウンコンバータ 202へ入力されるまでの信号の伝送

0

路特性を示す行列を Gとする。また、不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruu

0

を算出する期間におけるダウンコンバータ 202の利得を C、ダウンコンバータ 202の入力に換算した雑音を n、受信信号を rとし、送信信号推定部 205によって送信信号の推定を行う期間におけるダウンコンバータ 202の利得を C、ダウンコンバータ 20

2

2の入力に換算した雑音を n、受信信号を rとする。

2 2

[0064] rおよび rは、次式 [数 10]および [数 11]で表される。

1 2

[数 10] r =C (G x+n )

1 1 0 1

[数 11] r =C (H s + G x+n )

2 2 0 0 2

[数 10]により、共分散行列 Ruuは、次式 [数 12]のように表される。

[数 12] Ruu=C (G RxxG ^H+E[n n ^H]) C ^H

1 0 0 1 1 1

一方、送信信号を推定する期間において使用したい共分散行列 Ruu'は、次式 [数 13]で表される。

[数 13] Ruu' =C (G RxxG ^H+E[n n ^H]) C ^H

2 0 0 2 2 2

ここで、 nの分散と nの分散との差が小さいと仮定すると、 [数 12]および [数 13]か

1 2

ら Ruu'は次式 [数 14]で表される。

[数 14] Ruu' =C C ^{_ 1}Ruu (C C ^_1) ^H

2 1 2 1

このようにして共分散行列 Ruuを補正することで、送信信号推定部 205は、共分散行列 Ruuに代えて [数 14]に示す Ruu'を用いることで、送信信号の推定を正確に実施しうる。

[0065] 次に、上述の補正式を用いて共分散行列 Ruuを補正するときの、無線通信装置 20 00力 S行う処理にっ、て説明する。送信信号推定部 205は、ダウンコンバータ 202の利得を示す値をダウンコンバータ 202から受け付けて制御部 206へ出力する。

制御部 206は、ダウンコンバータ 202の利得を示す値を送信信号推定部 205から受け付けており、不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuの算出を行わせている間におけるダウンコンバータ 202の利得を送信信号推定部 205へ出力する。

[0066] 送信信号推定部 205は、制御部 206から出力された利得を示す値を受け付けて、不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuが算出された期間におけるダウンコンバータ 202の利得をメモリに保持する。

図 5は、共分散行列 Ruuをダウンコンバータ 202の利得によって補正するときの送信信号推定部 205が行う処理を示すフローチャートである。

[0067] 同図に示すように、送信信号推定部 205は、ダウンコンバータ 202から受信信号を受け付けると (ステップ S51 : YES)、保持している共分散行列 Ruuと、共分散行列 Ru u算出時におけるダウンコンバータ 202の利得と、送信信号を推定する期間におけるダウンコンバータ 202の利得とから、上記 [数 14]に従って共分散行列 Ruuを補正し、補正後の共分散行列 Ruu'を算出する (S52)。

[0068] 共分散行列 Ruu'を算出すると、受信信号と、伝送路行列 Hと、補正後の共分散行列 Ruu'とに基づいて、送信信号を推定する (ステップ S53)。すなわち、上記 [数 1]における Ruuに代えて Ruu'を用いて送信信号の推定を行う。

送信信号の推定が行われると、推定値を制御部 206へ出力し (ステップ S54)、受信信号の入力が再度行われるまで待機 (ステップ S51 :NO)する。

<実施の形態 2 >

次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。

[0069] く構成〉

図 6は、本発明の実施の形態 2にかかる無線通信システムの機能ブロック図である同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態 1と異なる点は、無線送信局に送信停止期間設定部 104が備わり、無線通信装置に無送信期間検出部 207が備わっている点である。実施の形態 1と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態 1と異なる点に主眼を置きつつ説明する。

[0070] <無線送信局 >

同図に示すように、無線送信局 1100は、送信停止期間設定部 104を備える。送信停止期間設定部 104は、所定の信号を送信する回路であり、無線送信局 110 0から信号を送信することを停止する期間である送信停止期間を設定する。送信停止期間は、例えば 40マイクロ秒と設定する。送信停止期間を設定すると、設定した期間を通信制御部 103へ出力する。

[0071] 通信制御部 103は、送信停止期間設定部 104が送信停止期間の設定を行って所定の信号を出力すると、出力された信号を受け付けて、送信停止期間に示される期間、信号を送信しな、よう無線通信装置 2100との無線通信を制御する。

<無線通信装置 >

同図に示すように、無線通信装置 2100は、無送信期間検出部 207を備える。

[0072] 無送信期間検出部 207は、信号の入力を受け付けて、受け付けた信号をもとに所定の検出を行う回路であり、受信信号を受け付けるごとに、受信信号に基づいて無線送信局 1100から信号が送信されていないことを検出し、検出している間、所定の信号を制御部 206へ出力し続ける。

なお、無線送信局 1100から信号が送信されていないことを検出する方法は、例えば、受信信号を測定し、無線送信局 1100から送信される信号に含まれるトレーニング信号が受信信号に含まれていないと判定することで実現できる。また、無線送信局 1100から送信される信号を受信したときの受信信号の振幅が所定範囲内の値である場合にぉ、ては、受信信号の振幅が所定範囲に含まれて、な、ことを判定して、無線送信局 1100から信号が送信されていないと検出することもできる。

[0073] 制御部 206は、無送信期間検出部 207から出力された信号を受け付けて、受け付けた信号をもとに、不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuを算出させるタイミングを制御する。

<動作 >

次に、無線通信装置 2100の動作について説明する。

[0074] 無送信期間検出部 207は、信号を受信するたびに所定の検出を逐次行い、検出結果に応じて、所定の信号を制御部 206へ逐次出力し、制御部 206では、無送信期間検出部 207から逐次出力される信号をもとに不要信号測定部 204の動作を制御する。

図 7は、制御部 206が無送信期間検出部 207による検出に基づいて不要信号測定部 204を制御する処理を示すフローチャートである。

[0075] 同図に示すように、制御部 206は、無送信期間検出部 207が無線送信局 1100から信号が送信されていないことを検出して出力した信号を受け付けると (ステップ S71 ： YES)、不要信号測定部 204へ測定開始指示信号を送信して不要信号測定部 20 4に共分散行列 Ruuの算出を開始させる (ステップ S72)。測定開始指示信号を送信して力も所定期間が経過したら (ステップ S73： YES)、不要信号測定部 204へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部 204による共分散行列 Ruuの算出処理を終了させる（ステップ S75)。

[0076] 測定開始指示信号を送信 (ステップ S72)して力も所定期間が経過して、な、ときは (ステップ S73 :NO)、無送信期間検出部 207から信号が出力されている間は所定期間が経過するまで待機する (ステップ S74 :NO、ステップ S73)。所定期間経過前であって (ステップ S73 :NO)無送信期間検出部 207から信号が出力されなくなつたとき、すなわち無送信期間検出部 207が無線送信局 1100から信号が送信されていないことを検出できなかったときは (ステップ S74： YES)、不要信号測定部 204へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部 204による共分散行列 Ruuの算出処理を終了させる（ステップ S75)。

[0077] 不要信号測定部 204による共分散行列 Ruuの算出処理を終了させると (ステップ S 75)、無送信期間検出部 207から信号が出力されるまでの間 (ステップ S71 :NO)、不要信号測定部 204に対して測定開始指示信号を送信せず、不要信号測定部 204 を待機させておく。

次に、無線送信局 1100の動作について説明する。

[0078] 無線送信局 1100は、送信停止期間設定部 104を備えており、送信停止期間を設定することで、通信制御部 103によって所定期間、信号の送信を停止させることができる。送信停止期間設定部 104は、送信停止期間の設定を行うが、設定を行う時期は、例えば所定の間隔を空けて定期的に設定を行うこととしてもよいし、設定を行う時期を予め決定しておき、決定した時期に従って設定を行うこととしてもよい。設定が行われると、送信を停止する期間を示す所定の信号を通信制御部 103へ出力する。

[0079] 図 8は、通信制御部 103が送信停止期間設定部 104によって設定された送信停止期間に基づいて信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、通信制御部 103は、送信停止期間設定部 104から送信停止期間の設定を受け付けると (ステップ S81： YES)、信号の送信を停止し (ステップ S82) 、送信停止期間に示される期間が経過するまで (ステップ S83 :NO)、信号の送信の停止を行う。送信停止期間を経過すると (ステップ S83 : YES)、信号の送信の停止を解除し (ステップ S84)、送信停止期間設定部 104から送信停止期間の設定があるまで (ステップ S81： NO)無線通信を行う。

<実施の形態 3 >

[0080] く構成〉

図 9は、本発明の実施の形態 3にかかる無線通信システムの機能ブロック図である同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態 1と異なる点は、無線通信装置に強干渉期間検出部 208が備わっている点である。実施の形態 1と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態 1と異なる点に主眼を置きつつ説明する

[0081] <無線通信装置 >

同図に示すように、無線通信装置 2200は、強干渉期間検出部 208を備える。強干渉期間検出部 208は、信号の入力を受け付けて、受け付けた信号をもとに所定の検出を行って信号を送信する回路であり、受信信号を受け付けるごとに、受信信号に基づいて、受信信号に含まれる信号のうち干渉局 1500から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいことを検出し、検出している間、所定の信号を制御部 206へ出力し続ける。干渉局 1500から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいとは、例えば干渉局 1500から受信した信号の信号強度が所定値より大きいことをいう。

[0082] この検出は、例えば、無線送信局 1000から信号が送信されていない期間において、受信信号の振幅が所定の値より大きいことを判定することで行う。

制御部 206は、強干渉期間検出部 208から出力された信号を受け付けて、受け付けた信号をもとに、不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuを算出させるタイミングを制御する。

[0083] <動作 >

次に、無線通信装置 2200の動作について説明する。

強干渉期間検出部 208は、信号を受信するたびに所定の検出を逐次行い、検出結果に応じて、信号を制御部 206へ逐次出力する。制御部 206では、無線送信局 1 000との無線通信に先立って不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuを算出させる際に、強干渉期間検出部 208から逐次出力される信号をもとに不要信号測定部 204の動作を制御する。

[0084] 図 10は、制御部 206が強干渉期間検出部 208による検出に基づいて不要信号測定部 204を制御する処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、制御部 206は、強干渉期間検出部 208が干渉局 1500から受信した信号成分による影響が所定の範囲より大きいことを検出して出力した信号を受け付けると (ステップ S101： YES)、不要信号測定部 204へ測定開始指示信号を送信して不要信号測定部 204に共分散行列 Ruuの算出を開始させる (ステップ S102) 。測定開始指示信号を送信してから所定期間が経過したら (ステップ S103： YES)、不要信号測定部 204へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部 204による共分散行列 Ruuの算出処理を終了させる (ステップ S105)。

[0085] 測定開始指示信号を送信して力も所定期間が経過していないとき (ステップ S103 :

NO)であっても、強干渉期間検出部 208から信号が出力されている間は所定期間が経過するまで待機しているが（ステップ S104 :NO、ステップ S 103)、強干渉期間検出部 208から信号が出力されなくなったとき、すなわち強干渉期間検出部 208が検出を行わな力つたときは (ステップ S 104 : YES)、不要信号測定部 204へ測定終了指示信号を送信して不要信号測定部 204による共分散行列 Ruuの算出処理を終了させる（ステップ S105)。

[0086] 不要信号測定部 204による共分散行列 Ruuの算出処理を終了させると、強干渉期間検出部 208から再度信号が出力されるまでの間 (ステップ S101 :NO)、不要信号測定部 204に対して測定開始指示信号を送信せず、不要信号測定部 204を待機させておく。

<実施の形態 4 >

[0087] く構成〉

図 11は、本発明の実施の形態 4にかかる無線通信システムの機能ブロック図である同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態 1と異なる点は、無線通信装置に干渉伝送路測定部 209が備わっている点である。また、干渉局 1500から送信される信号に含まれるトレーニング信号は、無線通信装置にとって既知である。実施の形態 1と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態 1と異なる点に主眼を置きつつ説明する。

[0088] なお、実施の形態 4における無線通信装置は、干渉局 1500から送信された信号に含まれるトレーニング信号を記憶している。また、干渉局 1500から送信された信号は、無線送信局 1000が送信する信号と同一の周波数チャネルで干渉するとし、さらに、干渉局 1500から送信される信号 Xの統計的性質は既知とする。このとき、無線通信装置は、トレーニング信号に基づいて、干渉局との間における干渉伝送路行列を算出することができ、求められた干渉伝送路行列をもとに共分散行列 Ruuを算出する。

[0089] <無線通信装置 >

同図に示すように、無線通信装置 2300は、干渉伝送路測定部 209を備え、また、不要信号測定部 210を備える。

干渉伝送路測定部 209は、干渉局 1500との間における信号の伝送路の特性を示す伝送路行列を算出する処理を行う集積回路であり、干渉局 1500が送信する信号に含まれる所定パターンの信号を予め保持するメモリを備えて、る。受信信号を受け付けると、受け付けた信号に含まれる所定パターンの信号を抽出し、抽出した所定パターンと、予め保持しておいた所定パターンの信号との相関を計算することで干渉局

1500との間における干渉伝送路行列 Gを算出する。算出した干渉伝送路行列 Gを不要信号測定部 204へ出力する。

[0090] 不要信号測定部 204は、干渉伝送路測定部 209から出力された干渉伝送路行列 Gを受け付け、 [数 7]にしたがって共分散行列 Ruuを算出する。算出した共分散行列 Ruuを送信信号推定部 205へ出力する。なお、 [数 7]において、共分散行列 Rxxは、 Xの統計的性質により求めることができる。

<動作 >

次に、無線通信装置 2300の動作について説明する。

[0091] 図 12は、実施の形態 4において不要信号測定部 210が不要信号の共分散行列 Ru uを算出する処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、不要信号測定部 210は、干渉伝送路測定部 209から干渉伝送路行列 Gの入力を受け付けると (ステップ S121 :NO)、 [数 7]にしたがって共分散行列 Ruuを算出する (ステップ S 122)。算出した共分散行列 Ruuを送信信号推定部 20 5へ出力する (ステップ S123)。以後、干渉伝送路行列 Gの入力がある毎に (ステップ S121)、共分散行列 Ruuを算出して出力する。

[0092] 上記の構成を備えることにより、無線通信装置 2300は、不要信号を受信して共分散行列 Ruuを相関演算により算出するよりも、早期にかつ正確に共分散行列 Ruuを算出することができる。

<実施の形態 5 >

[0093] <構成 >

図 13は、本発明の実施の形態 5にかかる無線通信システムの機能ブロック図である同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態 1と異なる点は、無線通信装置に送信停止要求送出部 211が備わり、無線送信局に送信停止要求受信部 105 が備わっている点である。実施の形態 1と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態 1と異なる点に主眼を置きつつ説明する。

[0094] <無線通信装置 >

同図に示すように、無線通信装置 2400は、送信停止要求送出部 211を備える。送信停止要求送出部 211は、信号の送受信を行う回路であり、制御部 206の指示を受けて、無線送信局 1200へ送信停止要求信号を送信する。送信停止要求信号とは、無線送信局 1200に対し、信号の送信を停止するよう要求する信号である。信号の送信はアンテナを介して行うが、アンテナ 201とは別にアンテナを備え、そのアンテナを介して送信停止要求信号を送信する。なお、別にアンテナを備えず、アンテナ 201を用いて送信してもよい。送信停止要求信号を無線送信局 1200へ送信すると、送信した旨を表す所定の信号を制御部 206へ出力する。

[0095] また、制御部 206の指示を受けて、無線送信局 1200に対して信号の送信を停止させる期間を表す停止期間情報や、無線送信局 1200による信号の送信の再開時期を示す送信再開時期情報を送信停止要求信号に含ませて無線送信局 1200へ送信することもできる。停止期間情報は、例えば 40マイクロ秒と設定する。

また、制御部 206の指示を受けて、無線送信局 1200に対して信号の送信の停止を解除するよう要求する解除信号を送信することもできる。

[0096] 制御部 206は、送信停止要求送出部 211に対して、送信停止要求信号を無線送信局 1200へ送信するよう指示する所定の信号を送信し、送信停止要求送出部 211 から、送信停止要求信号を送信した旨の信号を受け付けると、不要信号測定部 204 の動作を制御して共分散行列 Ruuを算出させる。

また、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報を含ませて無線送信局 1200へ送信するよう送信停止要求送出部 211へ指示することもできる。

[0097] また、不要信号測定部 204の動作を制御して共分散行列 Ruuを算出させた後に、解除信号を無線送信局 1200へ送信するよう送信停止要求送出部 211へ指示することちでさる。

<無線送信局 >

同図に示すように、無線送信局 1200は、送信停止要求受信部 105を備える。

[0098] 送信停止要求受信部 105は、信号を受け付けて所定の処理を行う回路であり、受信した信号を受け付けて送信停止要求信号が含まれて!/、るか否かを判定し、含まれていれば、送信停止要求信号を受信した旨を示す所定の信号を通信制御部 103へ出力する。

また、解除信号を受信すると、解除信号を受信した旨を示す所定の信号を通信制御部 103へ出力する。

[0099] 通信制御部 103は、送信停止要求受信部 105から所定の信号を受信すると、信号の送信を所定期間停止して無線通信装置 2400との無線通信を制御する。なお、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報が含まれていれば、停止期間情報や送信再開時期情報にしたがって信号の送信を停止する期間を制御する。また、送信停止要求受信部 105から解除信号を受信した旨の所定の信号を受け付けて、信号の送信の停止を解除する。

[0100] <動作 >

次に、無線通信装置 2400の動作について説明する。

図 14は、送信停止要求送出部 211が送信停止要求信号を送信する際の処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、送信停止要求送出部 211は、制御部 206から送信停止要求信号の送信指示を受け付けると (ステップ S141： YES)、無線送信局 1200へ送信停止要求信号の送信を開始し (ステップ S 142)、送信が完了するまで送信を行!ヽ (ステツプ S143 :NO)、送信が完了すると (ステップ S143 :YES)、送信が完了した旨を通知する所定の信号を制御部 206へ出力する (ステップ S 144)。以後、送信停止要求信号の送信指示がある毎に (ステップ S141)、送信停止要求信号を無線送信局 120 0へ送信する。

[0101] 続いて、制御部 206の行う処理について説明する。

図 15は、実施の形態 5において制御部 206が不要信号測定部 204を制御する処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、制御部 206は、不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruu を算出させる前に、送信停止要求送出部 211へ送信停止要求信号を送信するよう指示し (ステップ S151)、送信停止要求送出部 211から送信停止要求信号を無線送信局 1200へ送信した旨を示す信号を受け付けるまで待機し (ステップ SI 52 : NO)、信号を受け付けると (ステップ S152 :YES)、不要信号測定部 204へ測定開始指示信号を送信する (ステップ S 153)。

[0102] 送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報を含ませて無線送信局 1 200へ送信した場合は、停止期間情報や送信再開時期情報に示される期間において不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuを算出させ、停止期間情報や送信再開時期情報を送信停止要求信号に含ませていないときは、所定期間経過が経過するまで (ステップ S154)不要信号測定部 204によって共分散行列 Ruuを算出させる。

[0103] 所定期間が経過するか、停止期間情報や送信再開時期情報に示される期間が過ぎると (ステップ S154 :YES)、不要信号測定部 204へ測定終了指示信号を送信する（ステップ S 155)。

次に、無線送信局 1200の動作について説明する。

図 16は、無線送信局 1200の通信制御部 103が送信停止要求信号をもとに信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。

[0104] 同図に示すように、通信制御部 103は、送信停止要求受信部 105から、送信停止要求信号を受信した旨を示す信号を受け付けると (ステップ S161 :YES)、無線通信装置 2400との無線通信を制御して信号の送信を停止する (ステップ S 162)。

所定期間が経過するまで (ステップ S 163： NO)信号の送信を停止し、所定期間が経過したら (ステップ S 163： YES)、信号の送信を開始して無線通信装置 2400との無線通信装置を再開する (ステップ S164)。送信停止要求受信部 105によって再び送信停止要求信号が受信されるまでの間 (ステップ S 161： NO)、無線通信装置 240 0との無線通信を行う。

[0105] なお、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報が含まれている場合は、停止期間情報や送信再開時期情報に示されている期間において信号の送信を停止するよう制御する。

上記の説明では、送信停止要求信号に停止期間情報や送信再開時期情報を含めて送信する場合について説明を行ったが、これとは別に、無線通信装置 2400は、無線送信局 1200に対して送信停止要求信号を送信して無線送信局 1200による信号の送信を停止させた後、解除信号を無線送信局 1200へ送信することで、無線送信局 1200による信号の送信を再開させることもできる。

[0106] 以下、解除信号を送信して無線送信局 1200による信号の送信を停止させる場合における無線通信装置 2400の動作について説明する。

図 17は、解除信号を送信する場合において制御部 206が行う処理を示すフローチヤートである。なお、図 15に示す処理と同一の処理については、図 15と同一の符号を用いて説明を省略する。

[0107] 同図に示すように、制御部 206は、図 15のステップ S151力らステップ S155に示す処理を行うことで不要信号測定部 204に共分散行列 Ruuを算出させると、無線送信局 1200に対して解除信号を送信するよう指示する (ステップ S 156)。

次に、解除信号を受信した場合における無線送信局 1200の動作について説明する。

図 18は、無線送信局 1200の通信制御部 103が解除信号をもとに信号の送信を制御する処理を示すフローチャートである。

[0108] 同図に示すように、通信制御部 103は、送信停止要求受信部 105から、送信停止要求信号を受信した旨を示す信号を受け付けると (ステップ S181 :YES)、無線通信装置 2400との無線通信を制御して信号の送信を停止する (ステップ S 182)。

信号の送信を停止した後、送信停止要求受信部 105から解除信号を受け付けると (ステップ S183 : YES)、信号の送信を開始して無線通信装置 2400との無線通信を再開する (ステップ S185)。送信停止要求受信部 105によって解除信号が受信されていないときは (ステップ S183 :NO)、所定期間が経過するまでは、解除信号が受信されている力否かを判断し (ステップ S184 :NO、ステップ S183)、所定期間が経過すると (ステップ S 184 : YES)、無線通信装置 2400との無線通信を再開する (ステップ S185)。送信停止要求受信部 105によって再び送信停止要求信号が受信されるまでの間（ステップ S 181： NO)、無線通信装置 2400との無線通信を行う。

<実施の形態 6 >

次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。 [0109] <構成 >

図 19は、本発明の実施の形態 6にかかる無線通信システムの機能ブロック図である同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態 1と異なる点は、無線通信装置において、実施の形態 1とは異なる不要信号測定部 212を備えている点である。不要信号測定部 212は、実施の形態 1における不要信号測定部 204とは異なり、伝送路測定部 203から伝送路行列 Hの入力を受け付け、さらに、送信信号推定部 2 05から送信信号の推定値 Vの入力を受け付けている。受け付けた Hと Vは、不要信号測定部 212が備えるメモリに保持されており、伝送路行列 Hおよび送信信号の推定値 Vが入力される毎に、メモリに保持している値を書き換える。そして、受信信号と、伝送路行列 Hと、送信信号の推定値 Vとに基づいて、所定の式に従って共分散行列 Ru uを算出する。所定の式については後述する。

[0110] また、不要信号測定部 212は、受信信号の変調の多値数を判別する判別回路を備えている。変調の多値数は、受信信号の変調方式を識別することで判別する。多値数を判別すると、判別した多値数を表す信号を、制御部 206へ出力する。

ここで、所定の式について説明すると、不要信号測定部 212は、不要信号を _u、受信信号を rとしたとき、不要信号を次式 [数 15]によって求める。

[数 15] u=r-Hd

dは、 Vを判定することにより得た離散値である。変調時に、送信信号は離散値をとるため、推定値も離散値とする。

[0111] この uに対して E [uu^H]を計算することにより、共分散行列 Ruuを算出する。

上述した [数 15]について説明すると、まず、受信信号!:は、次式 [数 16]で表せる。

[数 16] r=Hs+u

sの値について、送信信号の推定値 Vの判定値 dを使用すると、 [数 15]が得られる

[0112] 制御部 206は、多値数を表す信号を不要信号測定部 212から受け付けて、多値数に基づいて不要信号測定部 212の動作時期を制御することもできる。

<動作 > 次に、無線通信装置 2500の動作について説明する。

図 20は、実施の形態 6の不要信号測定部 212が不要信号の共分散行列 Ruuを算出する処理を示すフローチャートである。

[0113] 同図に示すように、不要信号測定部 212は、制御部 206から出力された測定開始指示信号を受け付けると (ステップ S201 : YES)、受信信号と、伝送路行列 Hと、送信信号の推定値 Vとに基づいて、所定の式に従って共分散行列 Ruuを算出する (ステップ S 202)。制御部 206から測定終了指示信号を受け付けるまでの間 (ステップ S2 03 :NO)、共分散行列 Ruuの算出および出力を行い (ステップ S202)、制御部 206 力も測定終了指示信号を受け付けると (ステップ S203： YES)、受け付けた時点で算出されている共分散行列 Ruuを送信信号推定部へ出力し (ステップ S204)、測定開始指示信号が再度入力されるまで待機 (ステップ S201： NO)する。

[0114] 上述した構成を備えることにより、無線送信局 1000から信号が送信されている期間においても、干渉局 1500から送信される信号の影響に対応しつつ共分散行列 Ruu を算出することができるので、干渉の影響の変動に追従しつつ、送信信号の推定を行うことができる。また、不要信号測定部 212によって共分散行列 Ruuを算出する際に、無線送信局 1000からの信号を停止させる必要がなくなる。

[0115] 続いて、制御部 206が、不要信号測定部 212から多値数を表す信号を受け付けて多値数に基づいて不要信号測定部 212の動作時期を制御する場合において行う処理について説明する。

図 21は、制御部 206が、判別された多値数をもとに不要信号測定部 212を制御する処理を示すフローチャートである。

[0116] 同図に示すように、制御部 206は、不要信号測定部 212から多値数を表す信号を受け付けると (ステップ S211 :YES)、多値数を所定値と比較し (ステップ S212)、多値数が所定値以下であれば (ステップ S212 : YES)、不要信号測定部 212へ測定開始指示信号を送信し、多値数が所定値より大きければ (ステップ S212 :NO)、測定開始指示信号を送信しないか、既に不要信号測定部 212によって共分散行列 Ruu の算出が行われているときは測定終了指示信号を送信する (ステップ S214)。再び多値数の入力があるまで待機 (ステップ S211 :NO)し、多値数の入力があると (ステップ S211 : YES)、上述した処理を実施して不要信号測定部 212の動作を制御する

[0117] 上述した構成を備えることにより、無線通信装置 2500は、信号の変調の多値数が小さい信号をもとに共分散行列 Ruuを算出することができる。例えば、受信信号に 64 QAMの信号と 16QAMの信号とが混在していれば、制御部 206は、 16QAMの信号を用いて不要信号測定部 212によって共分散行列 Ruuを算出させることができる。一般に、信号の変調の多値数が小さいほど、送信信号の推定値を判定して求めた値に誤りが少ないため、誤りの少ない推定値を用いることで、共分散行列 Ruuもまた正確に算出しうる。

<実施の形態 7 >

[0118] <構成 >

図 22は、本発明の実施の形態 7にかかる無線通信システムの機能ブロック図である同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態 1と異なる点は、無線送信局と無線通信装置は周波数分割多重信号を用いて無線通信を行う点であり、無線送信局は周波数多重部 104を備え、無線通信装置は周波数分離部 212を備えている点である。周波数分割多重信号とは、例えば OFDM信号やウェーブレット信号である。実施の形態 1と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態 1と異なる点に主眼を置きつつ説明する。

[0119] <無線送信局 >

同図に示すように、無線送信局 1300は、アップコンバータ 102に対応した周波数多重部 104 (周波数多重部 104a、周波数多重部 104b、 · · を備える。

周波数多重部 104は、 M個からなり、例えば OFDM信号を用いて無線通信装置 26 00と無線通信を行う場合は、周波数多重部 104は逆フーリエ変である。ゥエーブレット信号を用いて無線通信を行う場合は、周波数多重部 104はウェーブレットに対応したフィルタ群である。

[0120] なお、周波数多重部 104では、図 22では M個備わっているものとしている力必ずしも M個である必要はなぐ 1つであってもよい。

周波数分割多重信号力 ^sもつ周波数成分の数を Fとすると、通信制御部 103は、無線通信装置 2600へ送信する信号を、 F個の送信信号ベクトル s〜sから構成して無

1 F

線通信装置 2600との無線通信を制御する。ただし、 Fは 2以上の整数である。

[0121] <無線通信装置 >

同図に示すように、無線通信装置 2600は、ダウンコンバータ 202に対応した周波数分離部 212 (周波数分離部 212a、周波数分離部 212b、 · · を備える。

周波数分離部 212は、 N個からなり、例えば OFDM信号を用いて無線送信局 1300 と無線通信を行う場合は、周波数分離部 212はフーリエ変換器である。ウェーブレツト信号を用いて無線通信を行う場合は、周波数分離部 212はウェーブレットに対応したフィルタ群である。

[0122] なお、伝送路測定部 203と、不要信号測定部 204と、送信信号推定部 205とからなる組は、 1組でもよいし、周波数成分の数 Fに応じて複数備えることとしてもよい。本実施形態では F組備えてヽるものとする。

そして、周波数分離部 212は、送信信号ベクトル s〜sの、第 f番目の成分を、伝送

1 F

路測定部 203と不要信号測定部 204と送信信号推定部 205とからなる組の第 f番目の組に出力する。

[0123] 伝送路測定部 203と、不要信号測定部 204と、送信信号推定部 205とからなる組の第 f番目の組においては、送信信号ベクトル s〜s

1 Fのうち f番目の周波数成分を受信信号 rとして受け付けて、 rに基づいて、伝送路測定部 203は伝送路行列 Hを、不 f f f 要信号測定部 204は RuM¾、送信信号推定部 205は送信信号 sの推定値 vを求め

f f る。

[0124] <動作 >

<無線送信局 >

以下、上述の構成を備える無線送信局 1300の動作について説明する。通信制御部 103は、送信信号ベクトル s〜sを生成し、送信信号ベクトルの各要素

1 F

の、アンテナ 101の各々に対応する要素を周波数多重部 104へ出力する。すなわち、送信信号 sの第 m番目のアンテナに対応する要素、送信信号 sの第 m番目のアンテナに対応する要素、 · · ·送信信号 sの第 m番目のアンテナに対応する要素を周波

F

数多重部 104へ出力する。

[0125] 周波数多重部 104は、通信制御部 103からの出力を受け付けて、それぞれに 1番目、 2番目、 · · 'F番目の周波数遷移を与えて合成する。合成した信号を、アップコンバータ 102へ出力する。

アップコンバータ 102は、周波数多重部 104の出力を所定の中心周波数を持つ高周波信号に変換して無線電送に十分な電力に増幅する。

[0126] アンテナ 101は、アップコンバータ 102から高周波信号を受け付けて、信号の放射を行う。

<無線通信装置 >

以下、無線送信局 1300から送信された周波数多重分割信号を受信する無線通信装置 2600の動作にっ、て説明する。

[0127] アンテナ 201は、無線送信局 1300から送信された信号と干渉局 1500から送信された信号との合成信号を受信すると、受信した高周波信号を、ダウンコンバータ 202 によって等価低域の信号に変換する。変換した等価低域の信号を周波数分離部 21 2に出力し、周波数分離部 212は、ダウンコンバータ 202から出力された信号を受け付けて周波数成分に分離し、ダウンコンバータ 202の各々と接続されている各アンテナに対応する第 1番目から第 F番目の周波数成分を表す F個の受信信号を出力する。例えば、周波数分離部 212aは、ダウンコンバータ 202aから出力された信号を受け付けて周波数成分に分離し、アンテナ 201aに対応する第 1番目から第 F番目の周波数成分を表す F個の受信信号を、伝送路測定部 203と不要信号測定部 204と送信信号推定部 205へ出力する。

[0128] 伝送路測定部 203と不要信号測定部 204と送信信号推定部 205とからなる組のうち第 f番目の組は、第 1番目から第 N番目のアンテナに対応する第 f番目の周波数成分を rとして受け付ける。 rを受け付けると、 rに基づいて、送信信号推定部 205は送 f f f

信信号 sの推定値 vを求めて制御部 206へ出力する。

f f

<実施の形態 8 >

次に、本発明の別の実施形態について図面を用いて説明する。 [0129] <構成 >

図 23は、本発明の実施の形態 8にかかる無線通信システムの機能ブロック図である同図に示される無線通信システムにおいて実施の形態 1と異なる点は、無線通信装置に信頼度評価部 213と誤り訂正部 214が備わっている点である。実施の形態 1 と同一構成の部分については説明を省略し、実施の形態 1と異なる点に主眼を置きつつ説明する。

[0130] <無線通信装置 >

同図に示すように、無線通信装置 2700は、信頼度評価部 213と誤り訂正部 214を備える。

信頼度評価部 213は、所定の計算を行う回路であり、また、伝送路測定部 203および不要信号測定部 204から逐次出力される伝送路行列 Hと共分散行列 Rmiとを受け付けて、受け付けた伝送路行列 Hおよび共分散行列 Rmiを保持するメモリを備える。

[0131] メモリに保持されて、る伝送路行列 Hおよび共分散行列 Ruuは、伝送路測定部 20 3および不要信号測定部 204から出力がある毎に書き換えられ、書き換えられる毎に、保持して!/、る伝送路行列 Hと共分散行列 Rmiとから所定の式に従って送信信号の推定値 Vに含まれる残留誤差の推定値 zを求める。

ここで、残留誤差の推定値 zを求める所定の式について説明する。送信信号推定部 205は、 [数 3]に示すように、 v=Wrによって送信信号の推定を行うとする。残留誤差の推定値 zのベクトルのうち k番目の要素に対する演算であることを z[k]によって示すと、信頼度評価部 213は、 z[k]を、次式 [数 15]によって算出する。

[数 15] z[k] = (W[k]H-I [k])Rss (H^HW[k]^H-I [k]^H) +W[k]RuuW[k]^H

M M

ただし、 W[k]は、 Wが行列の場合は Wの第 k行目の行ベクトル、 Wが列ベクトルの場合は Wの第 k番目の要素、 I [k]は Mが 2以上の場合は M X Mの単位行列の第 k 行目の行ベクトル、 Mが 1の場合は 1、を表す。

[0132] 上述した [数 15]について詳説する。

列ベクトルである Vの、 k番目の要素が含む誤差振幅 y [k]を求めると、 y [k]は、次式 [数 16]によって表される。 [数 16] y[k] = (Wr) [k] -s [k]

=W[k] (Hs + u)— s[k]

= (W[k]H-I [k]) s+W[k]u

M

ここで、 y[k]の 2乗平均値は、次式 [数 17]に示される。

[数 17] E[ I y[k]² I ] = (W[k]H-I [k])Rss (H^HW[k]^H— I [k]^H) +W[k]Ruu w[k]^H

[数 15]は、この [数 17]と同一である。

[0133] なお、送信信号 sの各要素が互いに無相関で、 sの各要素の平均電力がすべて等しい場合は、 sの各要素の平均電力を pと表記すると、 [数 15]は次式 [数 18]によつて表すことが出来る。

[数 18] z[k] =p (W[k]H-I [k]) (H^HW[k]^H-I [k]^H) +W[k]RuuW[k]^H 上述した [数 18]によって zを求めることにより、 [数 15]によって算出する場合に比ベて、行列の積の演算量を減少させることができる。

[0134] さらに、信頼度評価部 213は、残留誤差の推定値 zをもとにした送信信号の推定値 Vの信頼度を算出し、算出した信頼度を誤り訂正部 214へ出力する。

信頼度は、例えば [数 15]によって算出された残留誤差の推定値 zをもとに、 zが大きいほど信頼度を小さぐ zが小さいほど信頼度を大きくする、などとして信頼度を算出することができる。すなわち、信頼度が大きいほど、送信信号の推定値 Vに含まれる残留誤差が小さ、と、うことになる。

[0135] 誤り訂正部 214は、信号に含まれる誤りを訂正する誤り訂正回路であり、例えばビタビ復号回路である。また、ビタビ復号回路の他に、ディンターリーブ回路を含めてもよい。誤り訂正部 214は、信頼度評価部 213から出力される信頼度を保持するメモリを備え、送信信号の推定値 Vに対して信頼度に応じた誤り訂正を実施する。信頼度に応じた誤り訂正とは、例えば、信頼度が所定値より小さい送信信号の推定値を無視し、信頼度が所定値より大きヽ送信信号の推定値を重視することをヽぅ。

[0136] 誤り訂正を実施すると、誤り訂正後のデータを制御部 206へ出力する。

なお、ビタビ復号などにおいては、送信信号の推定値 Vのに含まれる残留誤差の振幅が一定であると、誤り訂正能力が向上するので、残留誤差を 2乗平均値の平方根の逆数で正規ィ匕するとよい。したがって、信頼度評価部 213は、 z[k]をもとにして、送信信号の推定値 Vの第 k番目の要素に対する信頼度を、 z [k]の平方根に反比例させた値に応じて出力するとよい。

[0137] <動作 >

以下、無線通信装置 2700の動作につ、て図面を用いて説明する。

図 24は、信頼度評価部 213の行う処理を示すフローチャートである。

同図に示すように、信頼度評価部 213は、伝送路測定部 203から出力された伝送路行列 Hを受け付けるか、または不要信号測定部 204から出力された共分散行列 R uuを受け付けると (ステップ S241： YES)、伝送路行列 Hと共分散行列 Ruuとに基づいて残留誤差 zを算出する (ステップ S242)。残留誤差 zを算出すると、残留誤差に応じて信頼度を評価し、評価した信頼度を誤り訂正部 214へ出力する (ステップ S24 3)。伝送路行列 Hまたは共分散行列 Ruuの出力が再度行われるまで待機 (ステップ S241 :NO)し、伝送路行列 Hまたは共分散行列 Ruuを受け付ける毎に (ステップ S2 41： YES)、所定の式に従って残留誤差の算出および信頼度の出力を行う（ステップ S 242、ステップ S 243)。

[0138] 続いて、誤り訂正部 214の行う処理について説明する。誤り訂正部 214は、信頼度に応じて誤り訂正の方法を変更する。信頼度評価部 213から信頼度の出力があるたびに、出力された信頼度を保持して、保持している信頼度に応じた誤り訂正を行う。図 25は、誤り訂正部 214の行う処理を示すフローチャートである。

誤り訂正部 214は、送信信号推定部 205から出力された送信信号の推定値 Vを受け付けると (ステップ S251： YES)、 Vに対して、保持している信頼度に応じた誤り訂正を実施する (ステップ S252)。誤り訂正を実施すると、訂正後の送信信号の推定値を、制御部 206へ出力する (ステップ S253)。以後、送信信号推定部 205から送信信号の推定値 Vを受け付ける (ステップ S251)たびに、信頼度に応じた誤り訂正を実施する。

<補足 >

なお、本発明を上記の実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明は、上記の実施の形態に限定されないのは勿論である。以下のような場合も本発明に含まれる。 (1)実施の形態 1においては、不要信号測定部 204によって共分散行列 Rmiを算出する期間と、送信信号推定部 205によって送信信号の推定を行う期間とにおけるダゥンコンバータ 202の利得を用いて共分散行列 Ruuを補正することとしている力これとは別に、無線通信装置 2000は、上記各期間におけるダウンコンバータ 202の利得を同一になるようにダウンコンバータ 202を制御することとしてもよい。

(2)無線送信局がマッピング部を、無線通信装置がデマッピング部を備えて、る場合のように、無線送信局と無線通信装置とがデータ通信を行う場合にお!ヽて本発明に表されて!/、る方法で無線送信局から送信された信号の推定を行う場合も本発明に含まれる。

(3)実施の形態 4においては、干渉伝送路測定部 209の行う処理は伝送路測定部 2 03によって実施させることとしてもよ!/、。

(4)上記の各装置は、具体的には、マイクロプロセッサ、 ROM、 RAM、ハードデイスクユニット、ディスプレイユニット、キーボード、マウスなどから構成されるコンピュータシステムである。前記 RAM又は前記ハードディスクユニットには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサ力前記コンピュータプログラムに従つて動作することにより、各装置は、その機能を達成する。ここで、コンピュータプロダラムは、所定の機能を達成するために、コンピュータに対する指令を示す命令コードが複数個組み合わされて構成されたものである。

(5)上述の実施形態においては、上記の各装置を構成する構成要素の一部または全部は、 1つのシステム LSI (Large Scale Integration)として構成されることとしてもよい。システム LSIは、複数の構成部を 1個のチップ上に集積して製造された超多機能 L SIであり、具体的には、マイクロプロセッサ、 ROM、 RAMなどを含んで構成されるコンピュータシステムである。前記 RAMには、コンピュータプログラムが記憶されている。前記マイクロプロセッサ力前記コンピュータプログラムに従って動作することにより

、システム LSIは、その機能を達成する。

(6)上記の実施形態を各々組み合わせるとしてもよ!/、。

産業上の利用可能性

本発明の無線通信装置は、無線通信によって信号の送受信を行う無線 LAN装置等において有用である。特に、干渉信号が存在する場合においても誤りの少ない無線通信を行うのに好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 無線送信局から無線送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づ!ヽて通信先の無線送信局を識別し、無線通信を行う無線通信装置であって、

複数のアンテナと、

前記アンテナを介して信号を受信する信号受信部と、

受信信号に基づ!/ヽて、前記所定パターンを含む信号を送信する無線送信局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する第 1算出部と、

受信信号に基づいて、当該受信信号のうち前記所定パターンを含まない信号成分である不要信号の特性を示す数値列を算出する第 2算出部と、

前記第 2算出部が算出した数値列に基づいて受信信号における不要信号を除去するよう補正し、当該受信信号と前記第 1算出部が算出した数値列とに基づいて前記無線送信局から送信された信号を推定する送信信号推定部とを備えることを特徴とする無線通信装置。

[2] 前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルを s、

前記 sの共分散行列を Rss、

前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルを!:、

前記第 1算出部が算出する数値列を行列 H、

前記第 2算出部が算出する数値列を共分散行列 Ruu

としたとき、

前記送信信号推定部は、

前記 sの推定値 Vを、 ^Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列として

V = RssH^H (HRssH^H + Ruu) ~

によって求める

ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[3] 前記送信信号推定部は、

前記 sの各要素が互いに無相関で、かつ前記 sの各要素の平均電力 pがすべて等しいとき、前記 sの推定値 vを、請求項 2に記載の推定値に代えて、

V = H^H (HH^H + (l/p) Ruu) "

によって求める

ことを特徴とする請求項 2記載の無線通信装置。

[4] 前記第 2算出部は、

所定の期間内に受信した受信信号に基づ、て前記算出を行、、

前記信号受信部は、

前記アンテナを介して受信した信号を等価低域の信号に変換するダウンコンパ一タを含み、

前記送信信号推定部は、前記所定の期間内に受信した受信信号に基づいて前記第 2算出部によって算出された数値列を用いて前記推定を行い、

前記無線通信装置は、

前記所定の期間と、前記推定を行うために前記送信信号推定部に入力する信号を前記信号受信部によって受信する期間とにおける前記ダウンコンバータの利得を略同一にするよう前記ダウンコンバータの利得を制御する利得制御部とを備えることを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[5] 前記第 2算出部は、

前記信号受信部は、

前記無線通信装置は、

前記所定の期間内における前記ダウンコンバータの利得を第 1利得とし、前記推定を行うために前記送信信号推定部に入力する信号を前記信号受信部によって受信する期間における前記ダウンコンバータの利得を第 2利得としたときに、前記第 2算出部によって算出された前記不要信号の特性を示す数値列を、前記第 1利得と前記第 2利得とに基づいて補正する利得制御部を備え、

前記送信信号推定部は、

前記第 2算出部によって算出された数値列にかえて、前記利得制御部によって補正された数値列を用いて前記補正を行う

ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[6] 前記第 1利得を C、

前記第 2利得を C、

2

前記第 2算出部が前記所定の期間内に算出した前記不要信号の共分散行列を Ru u

としたとき、

前記利得制御部は、前記補正を行った後の数値列である Ruu'を、 ^Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列として

Ruu，=C C ^_1Ruu (C C ^_1) ^H

2 1 2 1

によって求めることで前記補正を行う

ことを特徴とする請求項 5記載の無線通信装置。

[7] 前記無線通信装置は、さらに、

受信信号に基づ!/ヽて、通信を所望する無線送信局から信号が送信されて！ヽなヽことを検出する検出部を備え、

前記第 2算出部は、

前記検出がなされてから所定期間内に受信した前記受信信号と前記所定パターンの信号とに基づいて前記数値列を算出する

ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[8] 前記検出部は、

受信信号の振幅に基づいて、前記検出を行う

ことを特徴とする請求項 7記載の無線通信装置。

[9] 前記検出部は、

受信信号に前記所定パターンの信号が含まれるか否かに基づいて前記検出を行うことを特徴とする請求項 7記載の無線通信装置。

[10] 請求項 7に記載の無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置力なる無線通信システムであって、

前記無線送信局は、

信号の送信を停止して前記無線通信装置と無線通信を行わない送信停止期間を設定する送信停止期間設定部を含み、

前記設定がなされると、前記送信停止期間に示された期間内における信号の送信を停止する

ことを特徴とする無線通信システム。

[11] 前記無線通信装置は、さらに、

受信信号に基づ!/、て、前記不要信号の振幅が所定値よりも大き!、か否かを判断する第 2判断部を備え、

前記第 2算出部は、

前記第 2判断部によって大きいと判断されると、大きいと判断されている期間内に受信した受信信号を用いて前記数値列の算出を行う

ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[12] 前記無線通信装置は、さらに、

通信を所望する無線送信局以外の無線送信局である干渉局から送信される信号に含まれる所定パターンの信号に基づいて前記干渉局を識別できる力否かを判定する判定部と、

前記干渉局を識別できると判定されたとき、前記干渉局から受信した干渉信号と、前記干渉信号に含まれる所定パターンの信号とに基づいて、前記干渉局と自装置との無線通信における信号の伝送路の特性を示す数値列を算出する干渉伝送路測定部とを備え、

前記第 2算出部は、

前記干渉局を識別できると判定されたとき、前記干渉伝送路測定部によって算出された数値列に基づいて、前記不要信号に基づく数値列を算出する

ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[13] 請求項 1記載の無線通信装置と無線通信を行う無線送信局および前記無線通信装置力なる無線通信システムであって、

前記無線通信装置は、

信号の送信を所定期間停止するよう要求する送信停止要求信号を前記無線送信局へ送信する送信停止要求送出部を備え、

前記無線送信局は、

信号を受信する受信部と、

前記受信部によって前記送信停止要求信号を受信すると、所定期間、信号の送信を停止するよう制御する制御部とを備え、

前記第 2算出部は、

前記送信停止要求送出部が前記送信停止要求信号を送信すると、前記所定期間内において受信した受信信号を用いて前記数値列を算出する

ことを特徴とする無線通信システム。

[14] 前記送信停止要求送出部は、

信号の送信を停止する期間を表す停止期間情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、

前記制御部は、

前記停止期間情報に基づ!、て、前記制御を行、、

前記第 2算出部は、

前記停止期間情報に示される期間内にぉ、て受信した受信信号を用、て前記算出を行う

ことを特徴とする請求項 13記載の無線通信システム。

[15] 前記送信停止要求送出部は、

前記無線送信局による信号の送信を再開する時期を示す送信再開時期情報を前記送信停止要求信号に含ませて送信し、

前記制御部は、

前記送信再開時期情報に示される時期に基づいて、信号の送信を停止するよう前記制御を行い、

前記第 2算出部は、前記送信停止要求信号を送信してから前記送信再開時期情報に示される時期までの期間内にお!、て受信した受信信号を用、て前記算出を行う

ことを特徴とする請求項 13記載の無線通信システム。

[16] 前記送信停止要求送出部は、さらに、

前記送信停止要求信号を送信した後に前記第 2算出部によって前記数値列が算出されると、前記無線送信局による信号の送信の停止を解除する解除信号を前記無線送信局へ送信する解除信号送信部を含み、

前記制御部は、

前記受信部によって前記解除信号を受信すると、前記停止を解除することを特徴とする請求項 13記載の無線通信システム。

[17] 前記第 2算出部は、さらに、

受信信号と、前記送信信号推定部によって逐次推定される推定信号と、前記第 1 算出部によって算出される数値列とに基づいて、前記不要信号の特性を示す数値列を算出する算出部を備え、

前記送信信号推定部は、

前記算出部によって逐次算出される数値列に基づいて前記受信信号における前記不要信号を除去するよう補正し、前記受信信号と前記第 1算出部が算出した数値列とに基づいて前記推定を行う

ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[18] 前記無線通信装置は、

前記無線送信局によって送信される信号の変調の多値数を判別する判別部と、前記判別された多値数が所定値より小さいか否かを判断する多値数判断部と、小さいと判断されたときに、前記算出部によって数値列を算出するよう制御する算出部制御部とを備える

ことを特徴とする請求項 17記載の無線通信装置。

[19] 前記無線送信局が送信する信号は周波数分割多重信号であり、

前記信号受信部は、

前記周波数分割多重信号を受信し、前記第 1算出部および前記第 2算出部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記各数値列を算出し、

前記送信信号推定部は、前記周波数分割多重信号の各周波数成分に対応して前記推定を行う

ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[20] 前記周波数分割多重信号は、 OFDM信号である

ことを特徴とする請求項 19記載の無線通信装置。

[21] 前記周波数分割多重信号は、ウェーブレット信号である

ことを特徴とする請求項 19記載の無線通信装置。

[22] 前記無線通信装置は、さらに、

前記第 1算出部が算出した数値列と、前記第 2算出部が算出した数値列とに基づいて、前記送信信号推定部によって推定された推定信号の残留誤差を算出する信頼度評価部を備える

ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信装置。

[23] 前記無線送信局から送信された信号を表す列ベクトルを s、

前記 sの共分散行列を Rss、

前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルを!:、

前記第 1算出部が算出する数値列を行列 H、

前記第 2算出部が算出する数値列を共分散行列 Rmi、

前記送信信号推定部が推定した推定値を等価低域で表した列ベクトルを v、前記 sの次元を M X 1

Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列

とし、

W=RssH^H (HRssH^H+Ruu) ~

としたとき、

前記信頼度評価部は、

列ベクトルである前記 Vの、第 k番目の要素に対応する残留誤差の推定値 z [k]を、 z [k] = (W[k]H-I [k] ) Rss (H^HW[k]^H-I [k]^H) +W[k]RuuW[k]^H ただし、 W[k]は、 Wが行列のときは Wの第 k行目の行ベクトル、 Wが列ベクトルのときは Wの第 k番目の要素とし、 I [k]は、 Mが 2以上のときは M X Mの単位行列の第 k 行目の行ベクトル、 Mが 1のときは 1を表すこととして前記 z[k]を求める

ことを特徴とする請求項 22記載の無線通信装置。

[24] 前記無線送信局力送信された信号を表す列べ外ルを s、

前記 sの共分散行列を Rss、

前記信号受信部が受信した信号を表す列ベクトルを!:、

前記第 1算出部が算出する数値列を行列 H、

前記第 2算出部が算出する数値列を共分散行列 Rmi、

Hを複素共役転置、 ^_1を逆行列

とし、

前記 sの各要素が互いに無相関で、かつ前記 sの各要素の平均電力 pがすべて等しいとき、

W=H^H (HH^H + ( 1 Zp) RUU) " ¹

とすると、

前記信頼度評価部は、

列ベクトルである前記 Vの、第 k番目の要素に対応する残留誤差の推定値 z [k]を、 z[k] =p (W[k]H-I [k]) (H^HW[k]^H-I [k]^H) +W[k]RuuW[k]^H

M M

ただし、 W[k]は、 Wが行列のときは Wの第 k行目の行ベクトル、 Wが列ベクトルのときは Wの第 k番目の要素とし、 I [k]は、 Mが 2以上のときは M X Mの単位行列の第 k 行目の行ベクトル、 Mが 1のときは 1を表すこととして前記 z[k]を求める

ことを特徴とする請求項 22記載の無線通信装置。

[25] 前記無線通信装置は、さらに、

前記送信信号推定部によって推定された推定信号と、前記信頼度評価部によって算出された残留誤差とに基づいて、推定信号に含まれる誤りを訂正する誤り訂正部を備えることを特徴とする請求項 22記載の無線通信装置。

前記誤り訂正部は、

前記残留誤差の平方根の逆数に応じて、前記訂正を行うことを特徴とする請求項 25記載の無線通信装置。