JP2004236092A

JP2004236092A - Wireless communication device

Info

Publication number: JP2004236092A
Application number: JP2003023588A
Authority: JP
Inventors: Akinori Taira; 明徳平; Yoshitaka Hara; 嘉孝原
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2003-01-31
Publication date: 2004-08-19
Anticipated expiration: 2023-01-31
Also published as: JP4080345B2

Abstract

【課題】マルチキャリア無線通信方式を適用した無線通信装置において、パフォーマンスを低下させることなく、良好な通信特性を得ること。
【解決手段】複数の送信チャネルにそれぞれ接続された送信アンテナ４２、４３とを有し、送信チャネルごとに一つまたは複数のサブキャリアを用いて送信を行う送信部と、複数の受信チャネルにそれぞれ接続された受信アンテナ５１、５２とを有し、受信チャネルごとに一つまたは複数のサブキャリアを用いて受信を行う受信部とを備える無線通信装置において、送信部は、それぞれのサブキャリアに配置された信号を用いてこのサブキャリアごとに重み付け合成を行う重み付け合成部３４、３５と、重み付け合成部３４、３５で合成される信号に重み付け係数を付与するブラインド型重み付け制御部７１とを備える。
【選択図】図１An object of the present invention is to obtain good communication characteristics without deteriorating performance in a wireless communication device to which a multi-carrier wireless communication system is applied.
A transmission unit having transmission antennas connected to a plurality of transmission channels and performing transmission using one or a plurality of subcarriers for each transmission channel; In a wireless communication apparatus having connected receiving antennas 51 and 52, and a receiving unit that performs reception using one or a plurality of subcarriers for each receiving channel, the transmitting unit is arranged on each subcarrier. And weighting / combining units 34 and 35 for performing weighting / combining for each subcarrier using the obtained signals, and a blind-type weighting control unit 71 for assigning weighting coefficients to the signals combined by the weighting / combining units 34 and 35.
[Selection diagram] Fig. 1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、無線通信装置に関するものであり、特に、移動体通信に好適な無線通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近時、携帯電話に代表される移動体通信産業の発展は飛躍的な進歩を遂げている。この飛躍的進歩に伴い、移動体通信による各種サービスも多種・多様化しており、今後さらに予想される伝送情報量の増大に対応するため、伝送信号の広帯域化が求められている。
【０００３】
広帯域信号を移動体環境下において伝送する場合、周波数選択性フェージングの克服が課題となる。この周波数選択性フェージングへの対応技術の一つとして、特に、ＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｌｐｌｅｘｉｎｇ）と呼ばれる通信技術が各種無線通信装置に採用されている。その一方で、更なる伝送容量の増大のために、複数アンテナを用いて二つ以上の信号を同時に伝送するＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅＯｕｔｐｕｔ）と呼ばれる通信技術が注目を集めている。
【０００４】
このＭＩＭＯ通信技術を広帯域移動通信システムに適用した例として、空間多重（ＳＤＭ：ＳｐａｃｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘ）により周波数帯域を拡大することなくＭＩＭＯチャネルを構成し、このＭＩＭＯチャネルをＳＤＭ−ＣＯＦＤＭ（ＣｏｄｅｄＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｌｐｌｅｘｉｎｇ）方式に適用した広帯域移動通信システムが提案されている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００５】
この文献に示された通信方式は、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナを有するＭＩＭＯシステムにおいて、空間多重する各アンテナ間の伝達係数行列を用いることによって、チャネル間干渉補償とフェージング補償とを同時にフィードフォワードで実現するとともに、各チャネルのＳＮ比に基づく振幅重み係数を用いて軟判定ビダビ複合による誤り訂正効果を得ることにより伝送品質を改善している。
【０００６】
上記文献に示された従来技術は、受信機側で伝送品質を改善するための技術であったが、同様なＭＩＭＯシステムにおいて、送信機側で送信電力制御を行うことにより、受信機側で受信される伝送信号の平均誤り率を改善する技術が提案されている（例えば、非特許文献２を参照）。
【０００７】
この文献に示された通信方式は、ＭＩＭＯチャネル情報が送信側であらかじめ既知であることを条件に、固有ベクトルを用いたマルチビーム形成により直交チャネルを形成し、注水定理による送信電力制御を行うことで、チャネル容量を最大にするようにしている。特に、各チャネルの送信情報が複数のアンテナに分配され、ビームフォーミングが行われる点や、重み付け制御があらかじめ既知である伝送路情報に基づいて直交チャネルが形成される点を特徴としている。
【０００８】
【非特許文献１】
黒崎他３名、「ＭＩＭＯチャネルにより１００Ｍｂｉｔ／ｓを実現する広帯域移動通信用ＳＤＭ−ＣＯＦＤＭ方式の提案」、信学技法、電子情報通信学会、ＲＣＳ２００１−１３５（２００１−１０）、ｐ．３７−４２
【非特許文献２】
宮下他５名、「ＭＩＭＯチャネルにおける固有ビーム空間分割多重（Ｅ−ＳＤＭ）方式」、信学技法、電子情報通信学会、ＲＣＳ２００２−５３（２００２−５）、ｐ．１３−１８
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
複数の信号を同時に送信することにより、伝送容量の増大を実現するＭＩＭＯシステムであるが、複数信号を多重、分離することから実現には一定の条件が必要となる。例えば、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナとを有するＭＩＭＯシステムを考えたとき、一つの送信アンテナから二つの受信アンテナへ至る伝送路と、もう一つの送信アンテナから二つの受信アンテナへ至る伝送路との、全部で４つの伝送路が存在する。一般的に、ＭＩＭＯシステムとして機能させるためには、受信側で多重された信号の分離が行われなければならず、また、この信号分離のためには、異なるブランチ間（つまり、上記４つの伝送路）で伝送路を特徴づける情報（以下「伝送路情報」という。）に大きな差があることが条件となる。
【００１０】
しかしながら、非特許文献１では、複数のアンテナから無指向的に情報を送信する。加えて、無線機器の小型化が進む現在ではアンテナ同士が接近し、アンテナ間の距離が小さくなるため、複数チャネル間の伝送路に大きな相関が生じる可能性が高い。この場合、分離後の信号電力は非常に小さなものとなり、伝送品質が著しく劣化することになる。
【００１１】
また、非特許文献２では、伝送路情報が既知であることを前提としているため、非特許文献１と比べると高品質を維持した通信が可能である。しかしながら、直交チャネルの形成には完全な伝送路情報が各サブキャリア単位で必要となるため、何らかの方法で受信機側から送信側へ伝送路情報をフィードバックする必要がある。フィードバックの方法は数種が提案されているが、いずれにしても大量の情報をフィードバックしなければならず、通信システムとしてのパフォーマンスを低下させることは避けられない。
【００１２】
この発明は、上記に鑑みてなされたものであり、マルチキャリア無線通信方式を適用した無線通信装置であって、通信システムとしてのパフォーマンスを低下させることなく、良好な通信特性を得ることができる無線通信装置を得ることを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、この発明にかかる無線通信装置にあっては、複数の送信アンテナと、これらの複数の送信アンテナにそれぞれ接続された送信チャネルとを有し、この送信チャネルごとに一つまたは複数のサブキャリアを用いて生成されたマルチキャリア信号を送信する送信手段と、前記複数の送信チャネルに対応した複数の受信チャネルと、これらの受信チャネルにそれぞれ接続された受信アンテナとを有し、前記マルチキャリア信号を受信して前記受信チャネルごとに一つまたは複数のサブキャリアを用いて処理する受信手段とを備える無線通信装置において、前記送信手段は、それぞれのサブキャリアに配置された信号を用いてこのサブキャリアごとに重み付け合成を行う重み付け合成手段と、前記重み付け合成手段で合成される信号に重み付け係数を付与する重み付け制御手段とを備え、前記重み付け制御手段は、前記送信アンテナから前記送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け係数を付与することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、送信手段に備えられた重み付け合成手段は、それぞれのサブキャリアに配置された信号を用いてこのサブキャリアごとに重み付け合成を行い、送信手段に備えられた重み付け制御手段は、重み付け合成手段で合成される信号に送信アンテナから送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け係数を付与する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる無線通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図であり、図２は、この発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。図１に示す送信部は、送信ｃｈ１、ｃｈ２の二つのＭＩＭＯチャネルを有し、それぞれのチャネルに接続された送信アンテナから信号を出力するための構成例を示したものであり、図２に示す受信部は、この送信部から送信された信号を受信ｃｈ１、ｃｈ２の二つのＭＩＭＯチャネルで処理するための構成例を示している。
【００１７】
図１において、この送信部は、送信チャネルとして送信ｃｈ１、ｃｈ２の二つの送信チャネルを有しており、各送信チャネルごとに、それぞれ、送信すべきデジタル信号Ｓ３０、Ｓ３１を符号化する符号化部３０、３１と、符号化信号Ｓ３２、Ｓ３３を変調してサブキャリアに配置する変調部３２、３３と、サブキャリアに配置された信号Ｓ３４、Ｓ３５の両者を用いてサブキャリア単位で重み付け合成を行う重み付け合成部３４、３５と、重み付け合成部３４、３５へ各送信チャネル用の重み付け係数Ｓ７０、Ｓ７１を与えるブラインド型重み付け制御部７１と、重み付け合成された重み付け信号Ｓ３６、Ｓ３７を逆フーリエ変換処理し、ガードインターバルの付加などを行うＩＦＦＴ部３８、３９と、ＯＦＤＭ信号となるＳ３８、Ｓ３９を高周波帯に変換するＩＦ／ＲＦ部４０、４１の処理部と、送信アンテナ４２、４３とを有している。なお、ＭＩＭＯシステムの伝送では、情報を幾つかの低レートなキャリアに分割したマルチキャリア信号を伝送するマルチキャリア変調方式が用いられ、ここでいうところのサブキャリアとは、この低レートに分割された個々のキャリアを指している。
【００１８】
また、図２において、受信部は、送信ｃｈ１、ｃｈ２から送信される信号を受信するために、受信ｃｈ１、ｃｈ２の二つのチャネルを有しており、各チャネルごとに、それぞれ、マルチキャリア信号を受信する受信アンテナ５１、５２と、このマルチキャリア信号をベースバンド信号Ｓ５１、５２に変換するＩＦ／ＲＦ部５３、５４と、ベースバンド信号Ｓ５１、５２をフーリエ変換処理してサブキャリア単位の信号Ｓ５３、Ｓ５４を算出するするＦＦＴ部５５、５６と、サブキャリア単位の信号Ｓ５３、Ｓ５４の両者を用いてサブキャリア単位で重み付け合成を行う重み付け合成部５７、５８と、重み付け合成部５７、５８へ各チャネル用の重み付け係数を与える重み付け制御部５９、６０と、合成後の信号Ｓ５５、Ｓ５６の復調を行ってメトリック情報Ｓ５７、Ｓ５８を出力する復調部６１、６２と、メトリック情報Ｓ５７、Ｓ５８に誤り訂正を適用し、受信信号Ｓ５９、Ｓ６０を出力する誤り訂正部６３、６４の各処理部とを有している。
【００１９】
つぎに、実施の形態１にかかる無線通信装置の動作を説明する。図１に示す送信部において、同時送信される送信ｃｈ１、ｃｈ２の信号Ｓ３０、Ｓ３１は、符号化部３０、３１、変調部３２、３３により誤り訂正用符号化および変調処理が行われて各サブキャリアに配置される。各サブキャリアに配置された信号Ｓ３４、Ｓ３５は、重み付け合成部３４、３５によって、ブラインド型重み付け制御部７１から与えられる重み付け係数Ｓ７０、Ｓ７１によって後述する所定のビームパターンになるように合成される。なお、各キャリア内では同一の重み付け係数が付与される。重み付け合成された信号Ｓ３６、Ｓ３７は、ＩＦＦＴ部３８、３９により周波数領域の信号から時間領域の信号（ＯＦＤＭ信号）に変換され、ガードインターバルが付加された後、ＩＦ／ＲＦ部５３にてマルチキャリア信号として高周波帯ヘアップコンバートされ、送信アンテナ４２、４３から送信される。
【００２０】
つぎに、受信部の動作の説明を行う。図２に示す送信部において、受信アンテナ５１、５２で受信された高周波信号は、ＩＦ／ＲＦ部５３、５４にてベースバンド信号Ｓ５１、Ｓ５２に変換される。ベースバンド信号Ｓ５１、Ｓ５２は送信された複数（ｃｈ１、ｃｈ２）の信号が混在した状態であり、これらの混在信号をそれぞれ分離する必要がある。ベースバンド信号Ｓ５１、Ｓ５２は、ＦＦＴ部５５、５６により時間領域の信号から周波数領域の信号へと変換され、各サブキャリアの信号Ｓ５３、Ｓ５４が算出される。これらの信号Ｓ５３、Ｓ５４は、複数のチャネルの信号（この例では、ｃｈ１およびｃｈ２の信号）が混在しているため、重み付け合成部５７、５８において、チャネルごとの信号Ｓ５５、Ｓ５６が抽出される。この処理で、重み付け制御部５９、６０は、重み付け合成部５７、５８に乗算すべき重み付け係数を与える。チャネルごとに分離された信号Ｓ５５、Ｓ５６は、復調部６１、６２でメトリック計算が行われ、信号Ｓ５７、Ｓ５８が生成され、誤り訂正部６３において、誤り訂正処理が行われ、受信ｃｈ１、ｃｈ２の受信信号として信号Ｓ５９、Ｓ６０が出力される。
【００２１】
ここで、この実施の形態の特徴は、送信部では伝送路情報が未知であることを前提としている。すなわち、各チャネルの最適な通信路は不明であると仮定している。しかしながら、各チャネルの最適な通信路は不明であっても、各チャネルの伝送路に大きな差が生ずるように、送信アンテナ４２、４３のビームパターンを制御することが可能である。図３は、二つの送信チャネルを意図的に別方向に送信する概念を示した図である。同図において、破線のパターンは、送信アンテナ４２から送信される送信ｃｈ１のビームパターンを示しており、実線のパターンは、送信アンテナ４３から送信される送信ｃｈ２のビームパターンを示している。
【００２２】
ブラインド型重み付け制御部７１は、図３に示すように各チャネル間で異なる送信方向となるようなビームパターンを形成するために、各サブキャリアに与える重み付け係数Ｓ７０、Ｓ７１を重み付け合成部３４、３５に対して指示する。このように、チャネルごとに送信方向を変えるようにすれば、受信信号のチャネル間の伝送路差を大きくすることができ、分離後の信号電力が増大することで、受信特性を向上させることができる。また、この実施の形態では、伝送路情報を受信部から送信部にフィードバックする必要がないので、通信システムとしてのパフォーマンス低下を抑制することができる。
【００２３】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、送信アンテナから送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け係数を付与するようにしているので、受信信号のチャネル間の伝送路差を大きくすることができ、分離後の信号電力が増大することで、受信特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００２４】
また、この実施の形態の無線通信装置によれば、伝送路情報を受信部から送信部にフィードバックする必要がないので、通信システムとしてのパフォーマンス低下を抑制することができるという効果を奏する。
【００２５】
実施の形態２．
図４は、この発明の実施の形態２にかかる無線通信装置において、二つのチャネルから送信されるキャリアごとのビームパターンの概念を示す図である。実施の形態１による制御では、送信部において伝送路情報が未知であるため、形成したビームが必ずしも最適な方向を向かないことが考えられる。ところが、実施の形態２による制御では、図４に示すように、サブキャリア単位で各チャネルの送信方向を変えて送信するようにしている。なお、実施の形態２の構成は、図１および図２に示す実施の形態１の構成と同一である。また、送信側では伝送路情報が未知であり、ビームの形成はブラインド的に行われることも実施の形態１と同様である。
【００２６】
ＯＦＤＭに代表されるマルチキャリア通信装置では、特定のサブキャリアで受信電力が低下しても、キャリア間のインターリーブおよび誤り訂正の適用により、システムとしての特性劣化を効果的に抑制することが可能である。この性質を利用し、サブキャリア単位で各チャネルのビーム送信方向を変更することにより、連続したサブキャリアで受信電力の低下を抑制できるので、通信システムとしての受信特性向上が期待できる。
【００２７】
なお、図４においては、各チャネル間の相対的なビーム送信方向は変化させていないが（ｃｈ２のビームパターンがｃｈ１のビームパターンよりも反時計方向に９０度ずれている状態）、相対的な方向を変更しても構わない。もちろん、同一方向に送信しても構わない。
【００２８】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、送信信号の送信方向がサブキャリアごとに異なる方向となるように重み付け係数を付与するようにしているので、受信部でのチャネル分離後の受信信号において、連続したサブキャリアで受信電力の低下が生じる確率を小さくすることが可能となり、通信システムとしての伝送特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００２９】
また、この実施の形態の無線通信装置によれば、複数のサブキャリアを１以上のサブキャリアグループにグループ化し、このサブキャリアグループ内で送信アンテナから送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け係数を付与するようにしているので、受信部でのチャネル分離後の受信信号において、連続したサブキャリアで受信電力の低下が生じる確率をさらに小さくすることが可能となり、通信システムとしての伝送特性を向上させることができるという効果を奏する。
【００３０】
実施の形態３．
図５は、この発明の実施の形態３にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。実施の形態１では、伝送路情報が完全に未知の場合を想定し、ブラインド的にビーム制御を行っていたが、実施の形態２では、何らかのフィードバック情報がある場合を想定し、受信側からのフィードバック情報により最適のビーム形成用ウェイトを選択するための重み付け制御部７２、重み付け選択部７３およびブラインド型ウェイト生成部７４を備えている。なお、その他の構成は、図１に示す実施の形態１と同一であり、同一構成部分には同一符号を付して示している。
【００３１】
また、図６は、この発明の実施の形態３にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。実施の形態１では、受信部から送信部へのフィードバック情報はない場合を想定していたが、実施の形態３では、受信された信号の各サブキャリアの電力を計測し、送信部にフィードバックする電力計測部７７を備えている。なお、その他の構成は、図２に示す実施の形態１と同一であり、同一構成部分には同一符号を付して示している。
【００３２】
つぎに、実施の形態３の動作を説明する。まず、通信開始時では、送信部において通信路情報が未知であり、実施の形態２と同様に、ブラインド的にサブキャリアごとに各チャネル単位の送信ビームが形成される。このとき、一定範囲（例えば、伝送路のコヒーレント帯域幅）の一組のサブキャリア（以下「サブキャリアグループ」という。）とし、その中で様々な方向への送信ビームが実現できるように、ブラインド型ウェイト生成部７４において重み付け係数を生成する。この重み付け係数に基づき、重み付け制御部７２および重み付け合成部３４、３５では送信ビームが形成され、ＩＦＦＴ部３８、３９で周波数領域から時間領域の信号に変換され、ＩＦ／ＲＦ部５３、５４で高周波帯へアップコンバートされ、送信アンテナ４２、４３から送信される。
【００３３】
受信部では、この信号を受信してチャネル分離を行い、受信信号を抽出する。その際、電力計測部７７は、各サブキャリアの電力を計測し、サブキャリアグループ内において、最も受信電力の大きなサブキャリア番号を調べ、その番号を搭載したキャリア情報Ｓ８１を送信部へフィードバックする。
【００３４】
図５に戻って、受信部からフィードバックされたキヤリア情報Ｓ８１により、重み付け選択部７３では、最も受信電力の大きなサブキャリアの合成ウェイトが最適であると判断し、サブキャリアグループ内の全てのサブキャリアに対して、当該サブキャリアと同様（或いは、送信方向が略同一方向）なビームフォーミングとなるように、或いは、送信方向が略同一の方向に向くようにウェイト情報を生成する。送信部が次回以降送信を行う場合には、重み付け選択部７３で生成されたこの最適なウェイト情報を各サブキャリアグループに適用し、送信を行えばよい。
【００３５】
なお、サブキャリア帯域が伝送路のコヒーレント帯域よりも十分に小さな場合には、様々なビームの組み合わせの中から最適なビーム構成を選択することが可能となり、受信特性の向上が可能となる。また、コヒーレント帯域はフェージングに比べて変動が緩やかであり、ある程度事前に測定することも可能である。
【００３６】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、サブキャリアが送信する送信信号の送信方向を、電力計測部から通知されたサブキャリア番号に該当するサブキャリアが送信する送信信号の送信方向に略一致させるように重み付け係数を付与するようにしているので、従来に比べて非常に少ないフィードバック情報で送信に適したウェイト情報を生成することが可能となり、通信システムとしての伝送特性の向上が実現できるという効果を奏する。
【００３７】
実施の形態４．
図７は、この発明の実施の形態４にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。実施の形態１では、伝送路情報が完全に未知の場合を想定し、受信部から送信部へのフィードバック情報がない場合の構成を示したが、実施の形態４では、送信部から受信部の各ブランチの伝送路情報（後述する図８に示すＨｉｊ）を解析し、この解析された情報を送信部にフィードバックするための伝送路解析部７５を備えている。なお、その他の構成は、図２に示す実施の形態１と同一であり、同一構成部分には同一符号を付して示している。また、送信部の構成は、図１に示す実施の形態１と同一である。
【００３８】
図８は、それぞれ、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナを有するＭＩＭＯシステムの伝送路を模式的に示した図である。各送信アンテナ４２、４３から各受信アンテナ５１、５２へ至る伝送路情報をＨｉｊ（ｊ＝１、２）と表記している。つまり、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナを有する場合には、Ｈ_１１、Ｈ_１２、Ｈ_２１およびＨ_２２の４つのブランチが存在することになる。
【００３９】
図７に戻って、実施の形態４にかかる送信部では、まず、送信アンテナ４２、４３から無指向パターンで各チャネルのデータが送信される。受信部では、ベースバンド信号中に存在する既知信号部分を利用し、伝送路解析部７５において、各ブランチの伝送路情報（図８に示したＨｉｊ）の推定および解析を行う。その結果、複数チャネル間の伝送路状態が極めて近い（チャネルの分離が困難）と判断した場合には、特定のチャネルの電力を低下させるように、各チャネルに対する送信指示の信号Ｓ９０を送信部にフィードバックする。この送信指示の信号には、各チャネルの電力情報、変調方式などが含まれる。極端な場合、この送信指示はビーム選択（チャネル選択）情報となり、ビームのＯＮ／ＯＦＦが指示されることになる。また、受信した複数チャネルのうち使用するチャネル番号を指定することでも構わない。送信部では、このフィードバック情報にしたがって各チャネルの送信電力、変調方式を制御する。また、次回からの送信はこの制御情報を用いて行えばよい。
【００４０】
一般的に、同時送信チャネル数を減らす場合には、干渉が低減するため、残りの送信チャネルの多値数を大きくすることにより、スループットの低下を抑制することができる。また、複数チャネル間において伝送路状態が極めて近いような状況でも、いくつかのチャネルは安定した受信が可能となる。
【００４１】
なお、伝送路状態の解析には、一般的に固有値解析などが用いられるが、実施の形態３の送信部の構成と実施の形態４の受信部の構成とを組み合わせて、チャネル分離後の各受信電力などを指標として動作させることも可能である。また、この実施の形態では、送信電力の指定、変調方式の指定は各チャネルごとに行っているが、各チャネル内でサブキャリア単位で行うことも可能である。
【００４２】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、伝送路情報の解析結果に基づいて受信チャネル間のチャネル分離の困難度を判定し、この困難度に基づいた送信チャネルごとの送信指示に関する情報を送信部に通知するようにしているので、複数チャネル間において伝送路状態が極めて近いような状況でも、いくつかのチャネルは安定した受信が可能となり、システムの適用領域を広げることができるという効果を奏する。
【００４３】
実施の形態５．
図９は、この発明の実施の形態５にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。実施の形態１では、ブラインド型の重み付け制御を行っていたが、実施の形態５では、受信部からのフィードバック情報に基づいて符号拡散を行う符号拡散制御部８０を備えている。なお、その他の構成は、図１に示す実施の形態１と同一であり、同一構成部分には同一符号を付して示している。また、受信部の構成は、図７に示す実施の形態４と同一である。
【００４４】
図９において、まず、送信部の送信アンテナ４２、４３から拡散処理が行われていない信号が送信される。受信部では、ベースバンド信号中に存在する既知信号部分を利用し、図７に示す伝送路解析部７５において、各ブランチの伝送路情報（図８に示したＨｉｊ）の推定および解析を行う。その結果、複数チャネル間の伝送路状態が極めて近い（チャネルの分離が困難）と判断した場合には、近いと判断したチャネル番号の情報などを搭載した信号Ｓ９０を送信部にフィードバックする。
【００４５】
送信部では、フィードバックされた信号Ｓ９０から分離が困難となるチャネルを選択し、符号拡散制御部８０において指示されたチャネル間が符号分割できるように異なる拡散符号で拡散処理を行う。この拡散処理により、指示されたチャネル間はアンテナによる空間分離に頼らず、受信部で逆拡散処理により分離が可能となる。また、複数チャネル間において伝送路状態が極めて近いような状況でも、全ての通信チャネルにおいて安定した受信が可能となる。
【００４６】
なお、送信部では、次回からの送信は、これらの分離が可能となる拡散符号で符号拡散された信号を用いて送信を行えばよい。また、分割指示がされていないチャネルについては、そのまま拡散せずに送信を行えばよい。
【００４７】
以上説明したように、この実施の形態の無線通信装置によれば、伝送路解析部から通知されたチャネル番号に対応した送信チャネルの信号を符号拡散するようにしているので、複数チャネル間において伝送路状態が極めて近いような状況でも、全ての通信チャネルにおいて安定した受信が可能となり、システムの適用領域を広げることができるという効果を奏する。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したとおり、この発明によれば、送信手段に備えられた重み付け合成手段は、それぞれのサブキャリアに配置された信号を用いてこのサブキャリアごとに重み付け合成を行い、送信手段に備えられた重み付け制御手段は、重み付け合成手段で合成される信号に、送信アンテナから送信チャネルごとに送信される送信信号の送信方向が異なる方向となるように重み付け係数を付与するようにしているので、受信信号のチャネル間の伝送路差を大きくすることができ、分離後の信号電力が増大することで、受信特性を向上させることができるという効果を奏する。また、伝送路情報を受信部から送信部にフィードバックする必要がないので、通信システムとしてのパフォーマンス低下を抑制することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、この発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。
【図３】二つの送信チャネルを意図的に別方向に送信する概念を示した図である。
【図４】この発明の実施の形態２にかかる無線通信装置において、二つのチャネルから送信されるキャリアごとのビームパターンの概念を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。
【図６】この発明の実施の形態３にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。
【図７】この発明の実施の形態４にかかる無線通信装置の受信部の構成を示したブロック図である。
【図８】それぞれ、二つの送信アンテナと、二つの受信アンテナを有するＭＩＭＯシステムの伝送路を模式的に示した図である。
【図９】この発明の実施の形態５にかかる無線通信装置の送信部の構成を示したブロック図である。
【符号の説明】
３０，３１符号化部、３２，３３変調部、３４，３５，５７，５８重み付け合成部、３８，３９ＩＦＦＴ部、４０，４１，５３，５４ＩＦ／ＲＦ部、４２，４３送信アンテナ、５１，５２受信アンテナ、５５，５６ＦＦＴ部、５９，６０，７２重み付け制御部、６１，６２復調部、６３誤り訂正部、７１ブラインド型重み付け制御部、７３重み付選択部、７４ブラインド型ウェイト生成部、７５伝送路解析部、７７電力計測部、８０符号拡散制御部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless communication device, and particularly to a wireless communication device suitable for mobile communication.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the development of the mobile communication industry represented by mobile phones has made dramatic progress. With the breakthrough, various services provided by mobile communication have been diversified and diversified. To cope with an expected increase in the amount of transmission information, a wider band of transmission signals is required.
[0003]
When transmitting a wideband signal in a mobile environment, overcoming frequency selective fading becomes a problem. As one of the techniques for coping with this frequency selective fading, a communication technique called OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is employed in various wireless communication devices. On the other hand, in order to further increase the transmission capacity, a communication technique called MIMO (Multiple Input Multiple Output) for simultaneously transmitting two or more signals using a plurality of antennas has been receiving attention.
[0004]
As an example in which this MIMO communication technology is applied to a broadband mobile communication system, a MIMO channel is configured without expanding a frequency band by space division multiplexing (SDM), and the MIMO channel is coded by an Orthogonal Frequency Division Multiplexed SDM-COFDM. )) Has been proposed for a broadband mobile communication system (for example, see Non-Patent Document 1).
[0005]
The communication scheme disclosed in this document is to perform inter-channel interference compensation and fading compensation in a MIMO system having two transmitting antennas and two receiving antennas by using a transfer coefficient matrix between antennas to be spatially multiplexed. At the same time, transmission quality is improved by realizing feedforward and obtaining an error correction effect by soft-decision Vidavi combining using an amplitude weighting factor based on the SN ratio of each channel.
[0006]
The prior art shown in the above document is a technique for improving the transmission quality on the receiver side. However, in a similar MIMO system, the transmission power control is performed on the transmitter side, so that the reception on the receiver side is performed. A technique for improving the average error rate of a transmission signal to be transmitted has been proposed (for example, see Non-Patent Document 2).
[0007]
The communication method described in this document is based on the premise that the MIMO channel information is known in advance on the transmitting side, by forming orthogonal channels by multi-beam forming using eigenvectors, and performing transmission power control by the water injection theorem. , To maximize the channel capacity. In particular, it is characterized in that transmission information of each channel is distributed to a plurality of antennas, beamforming is performed, and orthogonal channels are formed based on transmission path information whose weighting control is known in advance.
[0008]
[Non-patent document 1]
Kurosaki et al., "Proposal of SDM-COFDM System for Broadband Mobile Communication Realizing 100 Mbit / s by MIMO Channel", IEICE, IEICE, RCS 2001-135 (2001-10), p. 37-42
[Non-patent document 2]
Miyashita et al., “Eigenbeam Space Division Multiplexing (E-SDM) in MIMO Channel”, IEICE, IEICE, RCS2002-53 (2002-5), p. 13-18
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The MIMO system realizes an increase in transmission capacity by transmitting a plurality of signals at the same time. However, since a plurality of signals are multiplexed and demultiplexed, certain conditions are required for realization. For example, when considering a MIMO system having two transmission antennas and two reception antennas, a transmission path from one transmission antenna to two reception antennas and a transmission path from another transmission antenna to two reception antennas There are four transmission paths in total. In general, in order to function as a MIMO system, separation of multiplexed signals must be performed on the receiving side, and for this signal separation, it is necessary to separate signals between different branches (that is, the four transmissions). The condition is that there is a large difference in the information (hereinafter referred to as “transmission line information”) characterizing the transmission line in the transmission line.
[0010]
However, in Non-Patent Document 1, information is omnidirectionally transmitted from a plurality of antennas. In addition, as wireless devices are becoming smaller in size, the antennas approach each other and the distance between the antennas is reduced, so that there is a high possibility that a large correlation will occur in the transmission path between a plurality of channels. In this case, the signal power after separation becomes very small, and the transmission quality is significantly deteriorated.
[0011]
Also, in Non-Patent Document 2, it is assumed that the transmission path information is known, so that communication with high quality can be maintained as compared with Non-Patent Document 1. However, since complete transmission path information is required for each subcarrier for forming an orthogonal channel, it is necessary to feed back transmission path information from the receiver side to the transmission side in some way. Although several types of feedback methods have been proposed, a large amount of information must be fed back in any case, and it is inevitable that the performance of the communication system will be reduced.
[0012]
The present invention has been made in view of the above, and is a wireless communication device to which a multi-carrier wireless communication system is applied, which can obtain good communication characteristics without deteriorating performance as a communication system. An object is to obtain a communication device.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems and achieve the object, a wireless communication apparatus according to the present invention includes a plurality of transmission antennas and transmission channels respectively connected to the plurality of transmission antennas, Transmitting means for transmitting a multicarrier signal generated using one or a plurality of subcarriers for each transmission channel; a plurality of reception channels corresponding to the plurality of transmission channels; and a plurality of reception channels connected to the respective reception channels. And receiving means for receiving the multi-carrier signal and processing using one or a plurality of sub-carriers for each of the receiving channels, the transmitting means, Weighting / combining means for performing weighting / combining for each subcarrier using a signal arranged on the subcarrier; Weighting control means for assigning a weighting coefficient to the signal synthesized by the weighting synthesis means, wherein the weighting control means causes transmission directions of transmission signals transmitted from the transmission antenna for each transmission channel to be different directions. A weighting coefficient is assigned to the.
[0014]
According to the present invention, the weighting / combining means provided in the transmitting means performs weighting / combining for each subcarrier using a signal arranged on each subcarrier, and the weighting controlling means provided in the transmitting means comprises: A weighting coefficient is assigned to the signal synthesized by the weighting synthesis means so that the transmission direction of the transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel is different.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a wireless communication device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the present invention is not limited by the embodiment.
[0016]
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission unit of the wireless communication device according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration of a reception unit of the wireless communication device according to the first embodiment of the present invention. It is the block diagram which showed. The transmission unit shown in FIG. 1 has two MIMO channels, transmission ch1 and ch2, and shows a configuration example for outputting a signal from a transmission antenna connected to each channel, and is shown in FIG. The receiving unit shows a configuration example for processing a signal transmitted from the transmitting unit on two MIMO channels of reception channels ch1 and ch2.
[0017]
In FIG. 1, this transmission unit has two transmission channels, transmission channels ch1 and ch2, and encodes digital signals S30 and S31 to be transmitted for each transmission channel. Weighting and combining are performed on a subcarrier basis using both 30, 30 and modulation sections 32 and 33 that modulate coded signals S32 and S33 and arrange them on subcarriers, and signals S34 and S35 arranged on subcarriers. The weighting synthesizing units 34 and 35, a blind weighting control unit 71 that supplies the weighting coefficients S70 and S71 for the respective transmission channels to the weighting synthesizing units 34 and 35, and inverse Fourier transform processing of the weighted weighted signals S36 and S37. , IFFT sections 38 and 39 for adding a guard interval, and S38 and S39 to be OFDM signals Has a processing unit of the IF / RF unit 40, 41 for converting the high frequency band, and a transmitting antenna 42, 43. In the transmission of the MIMO system, a multi-carrier modulation scheme for transmitting a multi-carrier signal in which information is divided into several low-rate carriers is used, and the subcarrier here is divided into these low-rates. Refers to individual carriers.
[0018]
Further, in FIG. 2, the receiving unit has two channels, reception ch1 and ch2, for receiving signals transmitted from transmission channels ch1 and ch2. Receiving antennas 51 and 52 for receiving, IF / RF units 53 and 54 for converting the multicarrier signals into baseband signals S51 and 52, and a signal S53 for each subcarrier by performing a Fourier transform process on the baseband signals S51 and 52 , And S54, and FFT units 55 and 56 that calculate both the subcarrier-based signals S53 and S54, and weighting and combining units 57 and 58 that perform weighting and combining on a subcarrier basis. Weighting control sections 59 and 60 for assigning weighting coefficients for channels and demodulation of combined signals S55 and S56 Demodulation sections 61 and 62 for outputting trick information S57 and S58, and error correction sections 63 and 64 for applying error correction to metric information S57 and S58 and outputting received signals S59 and S60. I have.
[0019]
Next, the operation of the wireless communication device according to the first embodiment will be described. In the transmitting section shown in FIG. 1, signals S30 and S31 of transmission ch1 and ch2 transmitted simultaneously are subjected to error correction coding and modulation processing by coding sections 30 and 31, and modulation sections 32 and 33, and each sub-block is processed. Placed on the carrier. The signals S34 and S35 allocated to each subcarrier are synthesized by the weighting synthesis units 34 and 35 by weighting coefficients S70 and S71 given by the blind weighting control unit 71 so as to form a predetermined beam pattern described later. Note that the same weighting coefficient is assigned in each carrier. The weighted and synthesized signals S36 and S37 are converted from frequency domain signals into time domain signals (OFDM signals) by IFFT sections 38 and 39, and after a guard interval is added thereto, IF / RF section 53 performs multicarrier The signal is up-converted to a high frequency band and transmitted from the transmitting antennas 42 and 43.
[0020]
Next, the operation of the receiving unit will be described. In the transmitting section shown in FIG. 2, high-frequency signals received by receiving antennas 51 and 52 are converted into baseband signals S51 and S52 by IF / RF sections 53 and 54. The baseband signals S51 and S52 are in a state where a plurality of (ch1, ch2) transmitted signals are mixed, and it is necessary to separate these mixed signals. The baseband signals S51 and S52 are converted from time domain signals into frequency domain signals by the FFT units 55 and 56, and signals S53 and S54 of each subcarrier are calculated. Since these signals S53 and S54 include signals of a plurality of channels (in this example, signals of ch1 and ch2), signals S55 and S56 for each channel are extracted by weighting synthesis sections 57 and 58. . In this process, the weighting control units 59 and 60 give the weighting coefficients to be multiplied to the weighting synthesis units 57 and 58. Signals S55 and S56 separated for each channel are subjected to metric calculation in demodulators 61 and 62 to generate signals S57 and S58, error correction is performed in error corrector 63, and reception ch1 and ch2 are received. Signals S59 and S60 are output as reception signals.
[0021]
Here, the feature of this embodiment is based on the premise that the transmission path information is unknown in the transmission unit. That is, it is assumed that the optimal communication path of each channel is unknown. However, even if the optimal communication path of each channel is unknown, it is possible to control the beam patterns of the transmitting antennas 42 and 43 so that a large difference occurs in the transmission path of each channel. FIG. 3 is a diagram illustrating a concept of intentionally transmitting two transmission channels in different directions. In the figure, the dashed pattern indicates the beam pattern of the transmission channel 1 transmitted from the transmission antenna 42, and the solid line pattern indicates the beam pattern of the transmission channel 2 transmitted from the transmission antenna 43.
[0022]
The blind weighting control section 71 assigns the weighting coefficients S70 and S71 to the subcarriers to form the beam patterns having different transmission directions between the channels as shown in FIG. Instruct to. In this way, if the transmission direction is changed for each channel, the transmission path difference between the channels of the received signal can be increased, and the signal power after separation increases, thereby improving the reception characteristics. it can. Further, in this embodiment, since it is not necessary to feed back the transmission path information from the receiving unit to the transmitting unit, it is possible to suppress a decrease in performance of the communication system.
[0023]
As described above, according to the wireless communication apparatus of this embodiment, the weighting coefficient is assigned so that the transmission direction of the transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel is different. In addition, it is possible to increase the transmission path difference between the channels of the received signal and increase the signal power after the separation, thereby improving the reception characteristics.
[0024]
Further, according to the wireless communication apparatus of the present embodiment, there is no need to feed back the transmission path information from the receiving unit to the transmitting unit, so that there is an effect that the performance degradation of the communication system can be suppressed.
[0025]
Embodiment 2 FIG.
FIG. 4 is a diagram illustrating a concept of a beam pattern for each carrier transmitted from two channels in the wireless communication apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the control according to the first embodiment, it is conceivable that the formed beam does not necessarily face the optimum direction because the transmission path information is unknown in the transmission unit. However, in the control according to the second embodiment, as shown in FIG. 4, transmission is performed by changing the transmission direction of each channel in subcarrier units. The configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. Also, the transmission side information is unknown on the transmission side, and beam formation is performed in a blind manner as in the first embodiment.
[0026]
In a multi-carrier communication apparatus represented by OFDM, even if the reception power is reduced in a specific subcarrier, it is possible to effectively suppress the deterioration of the characteristics of the system by applying interleaving between carriers and applying error correction. is there. By utilizing this property and changing the beam transmission direction of each channel in subcarrier units, it is possible to suppress a decrease in received power in continuous subcarriers, so that improvement in reception characteristics as a communication system can be expected.
[0027]
In FIG. 4, the relative beam transmission directions between the respective channels are not changed (the beam pattern of ch2 is shifted by 90 degrees counterclockwise from the beam pattern of ch1). You can change the direction. Of course, they may be transmitted in the same direction.
[0028]
As described above, according to the radio communication apparatus of the present embodiment, the weighting factor is assigned so that the transmission direction of the transmission signal is different for each subcarrier. In the separated received signal, it is possible to reduce the probability that the received power is reduced in the continuous subcarriers, and it is possible to improve the transmission characteristics of the communication system.
[0029]
Further, according to the radio communication apparatus of this embodiment, a plurality of subcarriers are grouped into one or more subcarrier groups, and a transmission direction of a transmission signal transmitted from a transmission antenna for each transmission channel in this subcarrier group. Are weighted so that the directions are different from each other, so that it is possible to further reduce the probability that the reception power is reduced in continuous subcarriers in the reception signal after channel separation in the reception unit. This has the effect that the transmission characteristics of the communication system can be improved.
[0030]
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the transmitting unit of the wireless communication device according to the third embodiment of the present invention. In Embodiment 1, it is assumed that transmission path information is completely unknown, and beam control is performed in a blind manner. However, in Embodiment 2, it is assumed that there is some feedback information, and A weight control unit 72, a weight selection unit 73, and a blind-type weight generation unit 74 for selecting an optimal beam-forming weight based on feedback information are provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0031]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of a receiving unit of the wireless communication apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the first embodiment, it is assumed that there is no feedback information from the receiving unit to the transmitting unit. However, in the third embodiment, the power of each subcarrier of the received signal is measured and fed back to the transmitting unit. A power measuring unit 77 is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 2, and the same components are denoted by the same reference numerals.
[0032]
Next, the operation of the third embodiment will be described. First, at the start of communication, the communication unit does not know the communication path information, and similarly to Embodiment 2, a transmission beam is formed blindly for each subcarrier for each channel. At this time, a set of subcarriers (hereinafter referred to as a “subcarrier group”) within a certain range (for example, a coherent bandwidth of a transmission line) is used, and blind beams are transmitted in various directions in the set. A weighting coefficient is generated in the mold weight generating unit 74. Based on the weighting coefficients, a transmission beam is formed by the weight control section 72 and the weighting synthesis sections 34 and 35, converted from a frequency domain to a time domain signal by IFFT sections 38 and 39, and transmitted by IF / RF sections 53 and 54. The band is up-converted and transmitted from transmission antennas 42 and 43.
[0033]
The receiving section receives this signal, performs channel separation, and extracts a received signal. At that time, the power measuring unit 77 measures the power of each subcarrier, checks the subcarrier number having the largest received power in the subcarrier group, and feeds back the carrier information S81 carrying the number to the transmitting unit.
[0034]
Returning to FIG. 5, based on the carrier information S81 fed back from the receiving unit, the weighting selecting unit 73 determines that the combined weight of the subcarriers having the largest received power is optimal, and all the subcarriers in the subcarrier group In contrast, the weight information is generated so that beamforming similar to the subcarrier (or the transmission direction is substantially the same direction) or the transmission direction is directed to the substantially same direction. When the transmitting unit performs transmission after the next time, the optimal weight information generated by the weight selection unit 73 may be applied to each subcarrier group to perform transmission.
[0035]
If the subcarrier band is sufficiently smaller than the coherent band of the transmission path, it is possible to select an optimum beam configuration from various combinations of beams, and it is possible to improve reception characteristics. Further, the coherent band fluctuates more slowly than fading, and can be measured to some extent in advance.
[0036]
As described above, according to the wireless communication apparatus of this embodiment, the transmission direction of the transmission signal transmitted by the subcarrier is determined by the transmission signal transmitted by the subcarrier corresponding to the subcarrier number notified from the power measurement unit. The weighting factor is assigned so as to substantially match the transmission direction of the communication system, so that it is possible to generate weight information suitable for transmission with very little feedback information as compared with the related art, and to achieve transmission characteristics as a communication system. There is an effect that the improvement of can be realized.
[0037]
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of the receiving unit of the wireless communication device according to the fourth embodiment of the present invention. In the first embodiment, it is assumed that the transmission path information is completely unknown, and the configuration in the case where there is no feedback information from the receiving unit to the transmitting unit is described. A transmission path analysis unit 75 for analyzing transmission path information (Hij shown in FIG. 8 described later) of each branch and feeding back the analyzed information to the transmission unit is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 2, and the same components are denoted by the same reference numerals. The configuration of the transmitting unit is the same as that of the first embodiment shown in FIG.
[0038]
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a transmission path of a MIMO system having two transmission antennas and two reception antennas. Transmission path information from each of the transmitting antennas 42 and 43 to each of the receiving antennas 51 and 52 is represented as Hij (j = 1, 2). That is, if there are two transmitting antennas and two receiving antennas, H ₁₁ , H ₁₂ , H ₂₁ And H ₂₂ Will exist.
[0039]
Returning to FIG. 7, in the transmitting unit according to the fourth embodiment, first, data of each channel is transmitted from transmitting antennas 42 and 43 in a non-directional pattern. The receiving unit utilizes the known signal portion existing in the baseband signal, and the transmission line analysis unit 75 estimates and analyzes the transmission line information (Hij shown in FIG. 8) of each branch. As a result, when it is determined that the transmission path conditions between the plurality of channels are extremely close (channel separation is difficult), a signal S90 of a transmission instruction for each channel is transmitted to the transmission unit so as to reduce the power of a specific channel. give feedback. The transmission instruction signal includes power information of each channel, a modulation method, and the like. In an extreme case, the transmission instruction becomes beam selection (channel selection) information, and the ON / OFF of the beam is instructed. Alternatively, a channel number to be used among a plurality of received channels may be specified. The transmission unit controls the transmission power and modulation scheme of each channel according to the feedback information. Further, transmission from the next time may be performed using this control information.
[0040]
In general, when the number of simultaneous transmission channels is reduced, interference is reduced. Therefore, a decrease in throughput can be suppressed by increasing the multilevel number of the remaining transmission channels. Further, even in a situation where the transmission path conditions are very close between a plurality of channels, stable reception is possible for some channels.
[0041]
Note that eigenvalue analysis or the like is generally used to analyze the transmission path state. However, by combining the configuration of the transmission unit of the third embodiment and the configuration of the reception unit of the fourth embodiment, It is also possible to operate using received power or the like as an index. Further, in this embodiment, the designation of the transmission power and the designation of the modulation method are performed for each channel. However, it is also possible to perform the specification in each channel for each subcarrier.
[0042]
As described above, according to the wireless communication apparatus of the present embodiment, the difficulty level of channel separation between reception channels is determined based on the analysis result of the transmission path information, and for each transmission channel based on the difficulty level. Since the information about the transmission instruction is notified to the transmission unit, stable reception is possible on some channels even in a situation where the transmission path conditions are extremely close between multiple channels, and the system application area can be expanded. This has the effect that it can be performed.
[0043]
Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of the transmitting unit of the wireless communication device according to the fifth embodiment of the present invention. In the first embodiment, blind weighting control is performed. In the fifth embodiment, a code spreading control unit 80 that performs code spreading based on feedback information from a receiving unit is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 1, and the same components are denoted by the same reference numerals. The configuration of the receiving unit is the same as that of the fourth embodiment shown in FIG.
[0044]
In FIG. 9, first, signals that have not been subjected to spreading processing are transmitted from transmission antennas 42 and 43 of the transmission unit. In the receiving unit, a known signal portion existing in the baseband signal is used, and the transmission line analysis unit 75 shown in FIG. 7 estimates and analyzes transmission line information (Hij shown in FIG. 8) of each branch. As a result, when it is determined that the transmission path conditions between the plurality of channels are extremely close (division of the channels is difficult), a signal S90 carrying information on the channel number determined to be close is fed back to the transmission unit.
[0045]
The transmitting unit selects a channel that is difficult to separate from the fed-back signal S90, and performs spreading processing with different spreading codes so that code division can be performed between channels specified by the code spreading control unit 80. By this spreading processing, the designated channels can be separated by the despreading processing in the receiving unit without depending on the spatial separation by the antenna. Further, even in a situation where the transmission path state is very close between a plurality of channels, stable reception can be performed on all communication channels.
[0046]
Note that the transmission unit may perform transmission from the next time onward by using a signal code-spread with a spreading code that enables these separations. In addition, for a channel for which the division instruction has not been issued, transmission may be performed without spreading.
[0047]
As described above, according to the wireless communication apparatus of this embodiment, since the signal of the transmission channel corresponding to the channel number notified from the transmission path analysis unit is code-spread, transmission between a plurality of channels is performed. Even in a situation where the road condition is extremely close, stable reception is possible in all communication channels, and the effect that the application area of the system can be expanded is achieved.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the weighting / combining means provided in the transmitting means performs weighting / combining for each subcarrier using the signal allocated to each subcarrier, and is provided in the transmitting means. The weighting control means assigns a weighting coefficient to the signal synthesized by the weighting synthesis means so that the transmission direction of the transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel is different. In this case, the transmission path difference between the channels can be increased, and the signal power after the separation increases, whereby the reception characteristics can be improved. Further, since it is not necessary to feed back the transmission path information from the receiving unit to the transmitting unit, it is possible to suppress the performance degradation of the communication system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission unit of a wireless communication device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit of the wireless communication device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating a concept of intentionally transmitting two transmission channels in different directions.
FIG. 4 is a diagram illustrating a concept of a beam pattern for each carrier transmitted from two channels in a wireless communication apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission unit of the wireless communication device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit of the wireless communication device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a receiving unit of a wireless communication device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating a transmission path of a MIMO system having two transmission antennas and two reception antennas.
FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a transmission unit of a wireless communication device according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
30, 31 encoding unit, 32, 33 modulating unit, 34, 35, 57, 58 weighting combining unit, 38, 39 IFFT unit, 40, 41, 53, 54 IF / RF unit, 42, 43 transmitting antenna, 51, 52 reception antenna, 55, 56 FFT section, 59, 60, 72 weight control section, 61, 62 demodulation section, 63 error correction section, 71 blind type weight control section, 73 weight selection section, 74 blind type weight generation section, 75 transmission line analysis unit, 77 power measurement unit, 80 code spread control unit.

Claims

A plurality of transmission channels, and a transmission antenna having a transmission antenna connected to each of these transmission channels, and transmitting a multicarrier signal generated using one or more subcarriers for each of the transmission channels, A plurality of reception channels corresponding to the plurality of transmission channels, and a reception antenna connected to each of these reception channels, a multicarrier signal is received, and one or more subcarriers are received for each reception channel. In a wireless communication device comprising a receiving means for processing using
The transmitting means,
Weighting and combining means for performing weighting and combining for each subcarrier using a signal arranged on each subcarrier,
Weighting control means for assigning a weighting coefficient to the signal synthesized by the weighting synthesis means,
With
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the weighting control unit assigns weighting coefficients so that transmission directions of transmission signals transmitted from the transmission antenna for each of the transmission channels are different.

The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the weighting control unit assigns a weighting coefficient such that a transmission direction of the transmission signal is different for each subcarrier.

Transmitting means for transmitting a multicarrier signal generated by using a plurality of subcarriers for each of the plurality of transmission channels and transmission antennas respectively connected to these transmission channels; and Receiving means having a plurality of reception channels corresponding to transmission channels, and reception antennas respectively connected to these reception channels, receiving a multicarrier signal, and processing using a plurality of subcarriers for each of the reception channels In a wireless communication device comprising:
The transmitting means,
Weighting and combining means for performing weighting and combining for each subcarrier using a signal arranged on each subcarrier,
Weighting control means for assigning a weighting coefficient to the signal synthesized by the weighting synthesis means,
A wireless communication device comprising:

The weight control unit groups the plurality of subcarriers into one or more subcarrier groups, and the transmission direction of a transmission signal transmitted from the transmission antenna for each transmission channel in the subcarrier group is different. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the weighting coefficient is assigned in such a manner.

The receiving unit further includes a power measuring unit that receives the transmission signal and measures power for each subcarrier,
The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the power measuring unit notifies the transmitting unit of a subcarrier number having the largest received power in the subcarrier group.

The weight control means, for all the subcarriers in the subcarrier group, the transmission direction of the transmission signal transmitted by all the subcarriers, the subcarrier corresponding to the subcarrier number notified from the power measurement means The wireless communication apparatus according to claim 5, wherein a weighting coefficient is assigned so as to substantially match a transmission direction of a transmission signal to be transmitted.

The receiving unit further includes a transmission line analysis unit that receives the multicarrier signal and analyzes transmission line information between the transmission antenna and the reception antenna,
The transmission path analysis means determines a difficulty level of channel separation between the reception channels based on an analysis result of the transmission path information, and transmits information on a transmission instruction for each transmission channel based on the difficulty level to the transmission means. The wireless communication device according to claim 1, wherein the notification is sent to the wireless communication device.

The wireless communication device according to claim 7, wherein the information on the transmission instruction is power information for each of the transmission channels.

The wireless communication apparatus according to claim 7, wherein the information on the transmission instruction is a modulation scheme for each of the transmission channels.

The wireless communication device according to claim 7, wherein the information on the transmission instruction is channel selection information for each of the transmission channels.

The receiving unit further includes a transmission line analysis unit that receives the multicarrier signal and analyzes transmission line information between the transmission antenna and the reception antenna,
The transmission path analysis means determines the degree of difficulty in channel separation between the reception channels based on the analysis result of the transmission path information, and notifies the transmission means of a channel number in which channel separation is difficult. The wireless communication device according to claim 1.

The transmitting unit further includes a code spreading control unit that performs code spreading of a signal processed by the transmission channel with a spreading code,
12. The wireless communication apparatus according to claim 11, wherein the code spreading control means spreads a signal processed by a transmission channel corresponding to the channel number notified from the transmission path analyzing means.