(57)【要約】受信側ＭＩＭＯ処理を行って複数の固有パスにそれぞれ対応する複数の受信変調信号を出力するＭＩＭＯ方式受信処理部を含む無線伝送方式において、前記複数の受信変調信号の各々に含まれるパス間干渉を補償する干渉補償部が含まれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信側ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）処理を行って複数の固有パスにそれぞれ対応するように複数の受信変調信号を出力するＭＩＭＯ方式受信処理部と、
前記複数の受信変調信号に含まれるパス間干渉を補償する干渉補償部とを有することを特徴とする無線伝送方式。
【請求項２】
前記複数の受信変調信号の各々に対応して設けられ、入力変調信号を復調して復調信号を出力するキャリア再生器をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の無線伝送方式。
【請求項３】
前記干渉補償部は、
前記復調信号を受けて、当該復調信号の理想的な信号点からのずれを検出してその位相方向と振幅とを表す誤差信号を生成する誤差検出器と、
前記誤差信号を用いて、対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉を補償する補償信号を生成する補償信号生成器と、
前記補償信号を前記対応する受信変調信号に加算し、前記入力変調信号として前記キャリア再生器へ出力する加算器と
を有することを特徴とする請求項２記載の無線伝送方式。
【請求項４】
前記補償信号生成器は、前記他の固有パスに対応する他の受信変調信号と前記誤差信号とを比較し、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉の位相、振幅、時刻に応じた信号を生成し、前記補償信号として前記加算器へ出力することを特徴とする請求項３記載の無線伝送方式。
【請求項５】
前記補償信号生成器は、
前記他の受信変調信号と前記誤差信号との相関を計算し、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉をキャンセルするためのタップ係数を生成するタップ係数生成器と、
前記タップ係数により、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉をキャンセルするための前記補償信号を生成し出力するトランスバーサルフィルタ
を有することを特徴とする請求項４記載の無線伝送方式。
【請求項６】
前記複数の受信変調信号の数がＮ（２以上の整数）のとき、前記複数の受信変調信号にそれぞれ対応するＮ個の干渉補償部を有し、該Ｎ個の干渉補償部の各々が、Ｎ−１個の補償信号生成器を有していることを特徴とする請求項４に記載の無線伝送方式。
【請求項７】
変調された送信信号に対して送信側ＭＩＭＯ処理を行うＭＩＭＯ方式送信処理部と、送信側ＭＩＭＯ処理された信号を無線送信する無線送信部と、該無線送信部から送信された無線信号を受信し受信ＭＩＭＯ処理されるべき信号を前記ＭＩＭＯ方式受信処理部へ送る無線受信部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線伝送方式。
【請求項８】
入力された信号を変調して前記送信信号を生成し、前記ＭＩＭＯ方式送信処理部に出力する変調部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の無線伝送方式。
【請求項９】
前記無線信号を送信する複数の送信アンテナと、前記無線信号を受信する複数の受信アンテナとをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の無線伝送方式。
【請求項１０】
受信側ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）処理を行って複数の固有パスにそれぞれ対応するように複数の受信変調信号を出力するステップと、
前記複数の受信変調信号に含まれるパス間干渉を補償するステップと
を有することを特徴とする干渉補償方法。
【請求項１１】
前記干渉補償ステップは、
前記複数の受信変調信号の各々に対応して設けられ、入力変調信号を復調して復調信号を出力するキャリア再生器から、前記復調信号を受けるステップと、
前記復調信号の理想的な信号点からのずれを検出してその位相方向と振幅とを表す誤差信号を生成するステップと、
前記誤差信号を用いて、対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉を補償する補償信号を生成するステップと、
前記補償信号を前記対応する受信変調信号に加算し、前記入力変調信号として前記キャリア再生器へ出力するステップ
を有することを特徴とする請求項１０記載の干渉補償方法。
【請求項１２】
前記補償信号生成ステップは、前記他の固有パスに対応する他の受信変調信号と前記誤差信号とを比較し、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉の位相、振幅、時刻に応じた信号を前記補償信号として生成するステップを有することを特徴とする請求項１１記載の干渉補償方法。
【請求項１３】
前記補償信号生成ステップは、
前記他の受信変調信号と前記誤差信号との相関を計算し、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉をキャンセルするためのタップ係数を生成するステップと、
前記タップ係数により、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉をキャンセルするための前記補償信号をトランスバーサルフィルタで生成し出力するステップ
を有することを特徴とする請求項１２記載の干渉補償方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多入力多出力（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）無線通信方式の受信側で使用するための干渉補償機能を有する無線伝送方式及び干渉補償方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
見通し外通信にＭＩＭＯ技術を適用して通信容量を上げる技術が徐々に使用されるようになってきたが、この技術は見通し内通信には向いていないと考えられてきた。しかし、送受アンテナの配置を工夫することによって見通し内通信であっても直交する複数の仮想的なパスを生成することができ、通信容量を上げることが出来るということが下記の文献１に示されている。この方法は伝播遅延差によるキャリア信号の位相回転を巧みに使用し、不要波を打ち消すことにより独立なデータパスを形成するものである。ここで、アンテナ間隔により伝播遅延差が大きくなり、シンボル周期に対して有意な値になった場合、符号間干渉や固有パス間の干渉が生じることになる。符号間干渉は通常の等化器で等化することが可能であるが、パス間干渉は対策を行わない限り通信品質の劣化につながる。
【非特許文献１】Ｐ．Ｆ．Ｄｒｉｅｓｓｅｎ，Ｇ．Ｊ．Ｆｏｓｃｈｉｎｉ；“Ｏｎ  ｔｈｅ  Ｃａｐａｃｉｔｙ  Ｆｏｒｍｕｌａ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ−Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ：Ａ  Ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ  Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ”；ＩＥＥＥ  ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮＳ  ＯＮ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮＳ，ＶＯＬ．４７，ＮＯ．２，Ｐ．１７３，ＦＥＢＲＵＡＲＹ  １９９９
【発明の開示】
【０００３】
上記文献１に示されているように、見通し内通信においても複数の送信アンテナ間あるいは複数の受信アンテナ間の距離を適切に設定することで直交する複数の伝送路が確保できる。
ＭＩＭＯ方式において、受信信号を処理して固有パスを分離する処理が行われる際、各アンテナから入力されてくる信号が合成される。このとき、送受アンテナ間を結ぶ各伝送路の伝送距離が異なってその伝播時間差が変調波のシンボル周期に比べて無視できない大きさになっていると、受信機のＭＩＭＯ処理で符号間干渉や固有パス間の干渉が発生し、伝送特性を劣化させる原因となる。
アンテナ間の伝送遅延差による符号間干渉は、通常のフェージングなどにより発生する符号間干渉と同等のものであり、通常の信号等化器で補償され得る。そこで本発明は、上述したもう一つの干渉である固有パス間の干渉を除去することができる無線伝送方式及び干渉補償方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明は、具体的に以下の特徴を有する課題を解決するための手段を採用している。
本発明の一態様による無線伝送方式は、受信側ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）処理を行って複数の固有パスにそれぞれ対応するように複数の受信変調信号を出力するＭＩＭＯ方式受信処理部と、前記複数の受信変調信号に含まれるパス間干渉を補償する干渉補償部とを有することを特徴とする。
本発明の他の態様による干渉補償方法は、受信側ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）処理を行うステップと、前記複数の受信変調信号に含まれるパス間干渉を補償するステップを有することを特徴とする。
使用する電磁波の周波数とアンテナ設置条件を整えて理想的な状態に置くことができれば、適応ＭＩＭＯ処理を行うことなく通信路が確保できる。しかし、現実に周波数を選択しアンテナを設置するときには、さまざまな制約により完全に理想的な状態は実現できない。本発明によれば、理想状態からずれたときに発生するパス間干渉が除去でき、それによってアンテナ設置の条件が緩和され、高品質な通信路を確保する効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
図１は、本発明の一実施の形態に係る無線伝送方式の構成を示す図であり、
図２は、ＭＩＭＯ送信処理部の構成を示す図であり、
図３は、ＭＩＭＯ受信処理部の構成を示す図であり、
図４は、ＱＡＭ復調器の構成を示す図であり、
図５は、補償信号生成器の構成を示す図であり、
図６は、アンテナ間隔の定義について説明するための図であり、
図７は、パス間干渉の発生をイメージで示す図であり、
図８は、本発明の他の実施の形態に係る無線伝送方式の構成を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細な説明がなされる。図１は本実施の形態に係る無線伝送方式の構成を示す。ＱＡＭ変調器１，２は、入力された情報をＱＡＭ変調波に変換する変調器（変調部）である。変調方式はＱＰＳＫ，１６ＱＡＭなど様々あるが、いずれの変調方式でも本発明による効果が得られる。ＱＡＭ変調器１，２は一般的なシングルキャリアのＱＡＭ変調器であり、その構成の詳細な説明は省略される。ＱＡＭ変調器１，２から出力された変調波は、ＭＩＭＯ方式送信処理部（以下、ＭＩＭＯ送信処理部と略す）３に入力される。ＭＩＭＯ送信処理部３およびＭＩＭＯ方式受信処理部（以下、ＭＩＭＯ受信処理部と略す）１５は、ＳＶＤ（Ｓｉｎｇｕｌａｒ  Ｖａｌｕｅ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ：特異値分解）を用いたＭＩＭＯ方式の処理を行う部分である。ＭＩＭＯ送信処理部３の内部は一般的に図２のように構成される。詳細は後述されるが、ＭＩＭＯ送信処理部３は乗算器１８と加算器１９から構成され、入力信号と行列Ｖの行列演算を行う。ＭＩＭＯ送信処理部３から出力された信号は、ミキサ５，６およびローカル発振器４によってＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換され、各送信アンテナ７，８から空間に放射される。即ち、ミキサ５，６、ローカル発信器４、送信アンテナ７，８は無線送信部として機能する。
各受信アンテナ９，１０で受信された信号は、ミキサ１２，１３およびローカル発振器１４によりＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号に変換される。即ち、受信アンテナ９，１９、ミキサ１２，１３及びローカル発信器１４は、無線受信部として機能する。ＩＦ信号はＭＩＭＯ受信処理部１５に入力される。ＭＩＭＯ受信処理部１５の構成は一般的に図３のようになっており、その処理内容の詳細は後述される。ＭＩＭＯ受信処理部１５はＭＩＭＯ送信処理部３と同様に乗算器１８と加算器１９から構成され、入力信号と行列ＵＨとの行列演算を行う。ＭＩＭＯ受信処理部１５から出力された信号（受信変調信号）は、それぞれ２分岐されＱＡＭ復調器１６，１７に入力される。
ＭＩＭＯ受信処理部１５は、各固有パスを分離するように動作する。即ち、ＭＩＭＯ受信処理部１５は、複数（ここでは２つ）の固有パスにそれぞれ対応するように受信変調信号（ｒ＿ｄａｔａ１，ｒ＿ｄａｔａ２）を出力する。ＱＡＭ復調器１６，１７は、各固有パスに対応して設けられており、入力される二つの受信変調信号のうち一方を主信号としてＱＡＭ復調する。他方の受信変調信号は後述するように主信号に含まれる干渉成分の除去に用いられる。こうして、ＱＡＭ復調器１６，１７は、ＱＡＭ復調された送信データを再生し出力する。
図４はＱＡＭ復調器１６，１７の詳細を示す。ここではＱＡＭ復調器１６の構成について、詳細が述べられる。
ＱＡＭ復調器１６は、補償信号生成器２０、加算器２１、誤差検出器２３、キャリア再生器２２を含んで構成されている。補償信号生成器２０、加算器２１及び誤差検出器２３が、干渉補償部（パス間干渉補償器）を構成する。ＱＡＭ復調器１６の主信号入力にはＭＩＭＯ受信処理部１５からの受信変調信号ｒ＿ｄａｔａ１が入力され、他固有パス信号入力には同じくＭＩＭＯ受信処理部１５からの受信変調信号ｒ＿ｄａｔａ２が入力される。干渉が無ければ、受信変調信号ｒ＿ｄａｔａ１は、データ１（ｄａｔａ１）が変調された信号に等しく、受信変調信号ｒ＿ｄａｔａ２は、データ２（ｄａｔａ２）が変調された変調された信号に等しい。
ＱＡＭ復調器１６において、入力された主信号は加算器２１へ供給される。加算器２１は、主信号に後述する補償信号を加算してキャリア再生器２２へ出力する。キャリア再生器２２は、入力された信号をＱＡＭ復調する。キャリア再生器２２からの復調信号は、２分岐され、一方は外部へ出力され、他方は誤差検出器２３へ供給される。
誤差検出器２３は、復調信号を受けて、その復調信号の信号点の理想位置からの誤差を検出し、その結果を補償信号生成器２０へ出力する。
補償信号生成器２０は、入力される他固有パス信号と誤差信号とを比較することにより、主信号に含まれるパス間干渉を補償する補償信号を生成する。
補償信号生成器２０で生成された補償信号は、加算器２１へ出力され、前述のように加算器２１に入力される主信号に加算される。こうして、主信号に含まれるパス間干渉成分が除去される。
ＱＡＭ復調器１７はＱＡＭ復調器１６と同じ構成をしている。ＱＡＭ復調器１７の主信号入力にはＭＩＭＯ受信処理部１５からの受信変調信号ｒ＿ｄａｔａ２が入力され、他固有パス信号入力には同じくＭＩＭＯ受信処理部１５からの受信変調信号ｒ＿ｄａｔａ１が入力される。
補償信号生成器２０は図５に示すように、タップ係数生成回路２５とトランスバーサルフィルタ２４から形成されている。タップ係数生成回路２５は、誤差検出器２３から入力された誤差信号と他固有パス信号との相関を計算し、主信号に含まれている他固有パス信号成分を打ち消すための信号を、トランスバーサルフィルタ２４で生成するためのタップ係数を生成する。トランスバーサルフィルタ２４は、タップ係数生成回路２５で生成されたタップ係数を持つＦＩＲ（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタである。トランスバーサルフィルタ２４は、他固有パス信号を入力として、主信号に混入した他固有パス信号の成分を打ち消す補償信号を生成する。
以下、本実施の形態に係る無線伝送方式の動作について説明がなされる。見通し内通信におけるＭＩＭＯ技術の利用が述べられる。上記した文献１には、見通し内通信においても、送信周波数、局間距離、送受それぞれのアンテナ間間隔を適切に設定することにより、同一周波数かつ同一偏波を使用しながら互いに直交する通信路が複数形成され得ることが示されている。このような系が構築できた場合、天候などの条件の変化による最適条件の変化は、通常の見通し外ＭＩＭＯ方式の一実現方法であるＳＶＤを用いて適応処理することにより吸収することができる。
ここでＳＶＤを使用した見通し内ＭＩＭＯ通信が述べられる。送受それぞれ二つのアンテナを用いて通信が行われることが仮定された場合、空間の伝達特性Ｈは２
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ここで行列Ｈの要素Ｈｍｎは、第ｎの送信アンテナから第ｍの受信アンテナまでの伝達特性を表している。各要素は一般に複素数で表され、振幅の変化および位相の変化を表す。この行列Ｈが特異値分解されると、以下の数式（２）が得られる。
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ここでＵ，Ｖはユニタリ行列でありＵＵＨ＝ＵＨＵ＝Ｉ，ＶＶＨ＝ＶＨＶ＝Ｉを満たす。ここでＨはエルミート共役を、Ｉは単位行列を表している。
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信号ＴにＶが作用させられ、受信した信号にＵＨが作用させられたとき、直交する仮想的な二つの伝送路が確保できることは以下の数式（３）のように示される。
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したがって固有値λ１，λ２に関連したゲインをもつ複数の仮想的なパス（固有パスと呼ぶ）が形成されることになる。
一般に見通し内の通信では、Ｈ１１≒Ｈ２１またはＨ１２≒Ｈ２２となり、どちらの受信アンテナから見ても送信点が同一に見えてしまうため、複数のパスを分離することは困難である。すなわち、特異値分解の結果、特異値Ｄは一つのλが大きな値を持ち、そのほかはほとんど０になってしまい、一つの固有パスしか形成できないことになる。
しかし、マイクロ波／ミリ波帯の電磁波を使用し、送信アンテナ間隔もしくは受信アンテナ間隔を電磁波の波長に対してある程度大きくとることにより、複数の固有パスを構成することが可能である。つまり、送受アンテナ間を結ぶ様々な電磁波の行路について、互いの行路差が使用する電磁波の波長に対して有意な大きさであれば、送受アンテナ間の伝達関数Ｈの要素は互いに異なったものとなる。このような伝達関数Ｈの特異値分解が行われれば、複数の直交した固有パスが構成できる。
例えば、図６のようなアンテナ配置が想定される。送信アンテナ１と送信アンテナ２が距離ｄ１を隔てて配置されており、受信アンテナ１と受信アンテナ２が距離ｄ２隔てて配置されている。また送信アンテナ１に対する送信アンテナ２の前後方向（図の左右方向）の位置ずれがｄ３と定められる。ここで送信アンテナ１と受信アンテナ１の間の距離がｌ１、送信アンテナ２と受信アンテナ１の距離がｌ２とし、
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ｄ１≪ｌ１，ｌ２としてｌ１とｌ２の差分が計算されると、以下の数式（４）のように表される。
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たとえば、ｄ１＝５ｍ、ｌ１が５ｋｍとすると、ｌ１とｌ２の行路差は２．５ｍｍとなる。電磁波の周波数が３０ＧＨｚとすると、その波長λは１０ｍｍであり、行路差はλ／４程度の大きさになる。この条件ではキャリア信号間の位相ずれは９０度となる。これは上記文献１で示されている見通し内通信にＭＩＭＯ技術を応用できる条件に相当する。
上記条件からアンテナ位置がずらされた場合（たとえばｄ３が０より大きくされた場合）にも、ＳＶＤを使用した適応処理を行うことによってこのずれによる影響が吸収され得る。ここで送信アンテナ２が距離ｄ３だけ前（図の左方向）にずらして配置された場合を考える。このときの行路差（ｌ２−ｌ１）は、上記で求めた行路差にさらにｄ３が加わる形で近似される。すなわち行路差（ｌ２−ｌ１）は、以下の数式（５）のように表される。
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このときも、ＳＶＤを用いた適応処理が行われることにより複数の直交した伝送路を構成することが可能である。
ここで、このときの送信アンテナ１から受信アンテナ２への伝播遅延と、送信アンテナ２から受信アンテナ１への伝播遅延の差が考察される。たとえばアンテナ設置誤差ｄ３が５ｍのとき、伝播遅延の差は約１５ｎｓｅｃである。変調波のシンボルレートが２５Ｍｂａｕｄであるとき、そのシンボル周期は４０ｎｓｅｃとなり、伝播遅延差はシンボル周期に対して無視できない大きさである。このような状況では、ＭＩＭＯ受信処理部１５において合成処理が行われるときに、合成する信号に時間的なずれが生じる。その結果、第１に自分自身の信号による符号間干渉が発生し、第２に本来直交している他固有パスの信号からの干渉が発生する。
図７はこの様子を模式的に示す。図７には各受信アンテナの入力と、受信ＭＩＭＯ処理にてｄａｔａ１が分離される様子が示されている。理想的な条件（上段に示す）ではＭＩＭＯ処理後にｄａｔａ２の成分が打ち消され、ｄａｔａ１の成分が残る。一方、アンテナの設置誤差がある図７の下段の例では、信号は、ある瞬間におけるｄａｔａ１及びｄａｔａ２の成分のそれぞれに対して、その前後のシンボルの情報が干渉（符号間干渉）した状態で、受信アンテナ２へ入力されている。このような状態でＭＩＭＯ処理が行われると、ｄａｔａ１の信号にｄａｔａ２の信号が混入した状態の出力がなされる。
第１の干渉原因である符号間干渉は、自身の符号間の干渉であり、従来からフェージング対策などに用いられている波形等化器を用いて補償することができるので問題は少ない。しかし、第２の干渉（即ち、パス間干渉）は、主信号に対しては無相関な雑音として見えるため、波形等化器では補償することができない。本実施の形態ではこのパス間干渉を補償するために新たにパス間干渉補償器（干渉補償部）を設けることにより、この第２の干渉が除去される。
パス間干渉補償の動作が以下に説明される。誤差検出器２３は、復調信号の理想的な信号点からのずれを検出してその位相方向と振幅を示す誤差信号を出力する。誤差信号には、主信号に含まれる他の固有パス信号の情報が現れるため、この誤差信号と他の固有パス信号の相関を計算することによって、主信号に含まれる他の固有パス信号の位相、振幅、時刻が知られ得る。この計算は補償信号生成器２０で行われる。
補償信号生成器２０の内部では、まずタップ係数生成器２５が、誤差信号と補償信号生成器２０に入力された他固有パスの信号との相関を計算し、主信号に含まれる他固有パス信号の干渉位相と振幅と時刻を計算する。そして、タップ係数生成器２５は、トランスバーサルフィルタ２４を用いてその干渉を打ち消すためのタップ係数を生成する。他固有パスの信号を入力とするトランスバーサルフィルタ２４は、タップ係数生成回路２５によって生成されたタップ係数を用い、主信号に含まれる干渉成分を打ち消す補償信号を生成し出力する。補償信号は、主信号に含まれる他固有パス信号の干渉位相と振幅と時刻に応じた信号である。加算器２１は、この補償信号を主信号に加算し、それによりパス間干渉を補償する。
上記した一実施の形態では送受それぞれ２つのアンテナを使用する系の例が示されたが、アンテナの数に制限はなく、図８に示したように送受それぞれ３つ以上のアンテナを使用する場合にも本発明は適用され得る。この場合、各々のＱＡＭ復調器３４には、受信アンテナの総数から１を引いた数だけの補償信号生成器が配置される。つまり、受信変調信号の数がＮ（２以上の整数）のとき、各受信変調信号に対応して設けられたＮ個のＱＡＭ復調器は、それぞれ干渉補償部を有し、干渉補償部の各々は、Ｎ−１個の補償信号生成器を有している。これら補償信号生成器は、それぞれ異なる他固有パスからの干渉を補償する補償信号を生成する。加算器は補償信号生成器からの補償信号を主信号に加算し、パス間干渉を補償する。
以下、他の実施の形態について説明する。
本発明の他の実施の形態に係る無線伝送方式は、受信側ＭＩＭＯ処理を行って複数の固有パスにそれぞれ対応するように複数の受信変調信号を出力するＭＩＭＯ方式受信処理部と、複数の受信変調信号に含まれるパス間干渉を補償する干渉補償部とを有する。
この無線伝送方式は、複数の受信変調信号の各々に対応して設けられ、入力変調信号を復調して復調信号を出力するキャリア再生器を備えてよい。この場合、干渉補償部は、復調信号を受けて、当該復調信号の理想的な信号点からのずれを検出してその位相方向と振幅とを表す誤差信号を生成する誤差検出器と、誤差信号を用いて、対応する受信変調信号に含まれるパス間干渉を補償する補償信号を生成する補償信号生成器と、補償信号を対応する受信変調信号に加算し、入力変調信号としてキャリア再生器へ出力する加算器とを有してよい。
また、補償信号生成器は、他の固有パスに対応する他の受信変調信号と誤差信号とを比較し、対応する受信変調信号に含まれるパス間干渉の位相、振幅、時刻に応じた信号を生成し、補償信号として加算器へ出力するものであってよい。
さらに、補償信号生成器は、他の受信変調信号と誤差信号との相関を計算し、対応する受信変調信号に含まれるパス間干渉をキャンセルするためのタップ係数を生成するタップ係数生成器と、タップ係数により、対応する受信変調信号に含まれるパス間干渉をキャンセルするための補償信号を生成し出力するトランスバーサルフィルタを有してよい。
さらに、上述した無線伝送方式は、変調された送信信号に対して送信側ＭＩＭＯ処理を行うＭＩＭＯ方式送信処理部と、送信側ＭＩＭＯ処理された信号を無線送信する無線送信部と、無線送信部から送信された無線信号を受信し受信ＭＩＭＯ処理されるべき信号をＭＩＭＯ方式受信処理部へ送る無線受信部とをさらに備えてもよい。
また、上述した無線伝送方式は、入力された信号を変調して送信信号を生成し、ＭＩＭＯ方式送信処理部に出力する変調部をさらに備えてもよい。
さらにまた、上述した無線伝送方式は、無線信号を送信する複数の送信アンテナと、無線信号を受信する複数の受信アンテナとをさらに備えてもよい。
本発明のさらに他の実施の形態に係る無線伝送方法は、受信側ＭＩＭＯ処理を行って複数の固有パスにそれぞれ対応するように複数の受信変調信号を出力するステップと、複数の受信変調信号に含まれるパス間干渉を補償するステップとを有する。
ここで、干渉補償ステップは、複数の受信変調信号の各々に対応して設けられ、入力変調信号を復調して復調信号を出力するキャリア再生器から、復調信号を受けるステップと、復調信号の理想的な信号点からのずれを検出してその位相方向と振幅とを表す誤差信号を生成するステップと、誤差信号を用いて、対応する受信変調信号に含まれるパス間干渉を補償する補償信号を生成するステップと、補償信号を対応する受信変調信号に加算し、入力変調信号としてキャリア再生器へ出力するステップを有してよい。
また、補償信号生成ステップは、他の固有パスに対応する他の受信変調信号と誤差信号とを比較し、対応する受信変調信号に含まれるパス間干渉の位相、振幅、時刻に応じた信号を補償信号として生成するステップを有してよい。
さらに、補償信号生成ステップは、他の受信変調信号と誤差信号との相関を計算し、対応する受信変調信号に含まれるパス間干渉をキャンセルするためのタップ係数を生成するステップと、タップ係数により、対応する受信変調信号に含まれるパス間干渉をキャンセルするための補償信号をトランスバーサルフィルタで生成し出力するステップとを有してよい。
以上、本発明についていくつかの実施の形態に即して説明したが、上記した各実施の形態は、本発明を好適に実施した形態の一例に過ぎず、本発明は、その主旨を逸脱しない限り、種々変形して実施することが可能なものである。
この出願は、２００７年２月１６日に出願された日本出願特願２００７−０３５６４０号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【０００６】
マイクロ波／ミリ波帯固定無線通信に適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008099964.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成20年7月16日(2008.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
見通し内通信にＭＩＭＯ技術を適用した無線伝送方式であって、受信側ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）処理を行って複数の固有パスにそれぞれ対応するように複数の受信変調信号を出力するＭＩＭＯ方式受信処理部と、
前記複数の受信変調信号に含まれるアンテナ間距離による伝播遅延差に起因するパス間干渉を補償する干渉補償部とを有することを特徴とする無線伝送方式。
【請求項２】
前記複数の受信変調信号の各々に対応して設けられ、入力変調信号を復調して復調信号を出力するキャリア再生器をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の無線伝送方式。
【請求項３】
前記干渉補償部は、
前記復調信号を受けて、当該復調信号の理想的な信号点からのずれを検出してその位相方向と振幅とを表す誤差信号を生成する誤差検出器と、
前記誤差信号を用いて、対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉を補償する補償信号を生成する補償信号生成器と、
前記補償信号を前記対応する受信変調信号に加算し、前記入力変調信号として前記キャリア再生器へ出力する加算器と
を有することを特徴とする請求項２記載の無線伝送方式。
【請求項４】
前記補償信号生成器は、前記他の固有パスに対応する他の受信変調信号と前記誤差信号とを比較し、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉の位相、振幅、時刻に応じた信号を生成し、前記補償信号として前記加算器へ出力することを特徴とする請求項３記載の無線伝送方式。
【請求項５】
前記補償信号生成器は、
前記他の受信変調信号と前記誤差信号との相関を計算し、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉をキャンセルするためのタップ係数を生成するタップ係数生成器と、
前記タップ係数により、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉をキャンセルするための前記補償信号を生成し出力するトランスバーサルフィルタを有することを特徴とする請求項４記載の無線伝送方式。
【請求項６】
前記複数の受信変調信号の数がＮ（２以上の整数）のとき、前記複数の受信変調信号にそれぞれ対応するＮ個の干渉補償部を有し、該Ｎ個の干渉補償部の各々が、Ｎ−１個の補償信号生成器を有していることを特徴とする請求項４に記載の無線伝送方式。
【請求項７】
変調された送信信号に対して送信側ＭＩＭＯ処理を行うＭＩＭＯ方式送信処理部と、送信側ＭＩＭＯ処理された信号を無線送信する無線送信部と、該無線送信部から送信された無線信号を受信し受信ＭＩＭＯ処理されるべき信号を前記ＭＩＭＯ方式受信処理部へ送る無線受信部とをさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線伝送方式。
【請求項８】
入力された信号を変調して前記送信信号を生成し、前記ＭＩＭＯ方式送信処理部に出力する変調部をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の無線伝送方式。
【請求項９】
前記無線信号を送信する複数の送信アンテナと、前記無線信号を受信する複数の受信アンテナとをさらに備えることを特徴とする請求項７に記載の無線伝送方式。
【請求項１０】
見通し内通信にＭＩＭＯ技術を適用した無線伝送に用いられる干渉補償方法であって、受信側ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）処理を行って複数の固有パスにそれぞれ対応するように複数の受信変調信号を出力するステップと、
前記複数の受信変調信号に含まれるアンテナ間距離による伝播遅延差に起因するパス間干渉を補償するステップと
を有することを特徴とする干渉補償方法。
【請求項１１】
前記干渉補償ステップは、
前記複数の受信変調信号の各々に対応して設けられ、入力変調信号を復調して復調信号を出力するキャリア再生器から、前記復調信号を受けるステップと、
前記復調信号の理想的な信号点からのずれを検出してその位相方向と振幅とを表す誤差信号を生成するステップと、
前記誤差信号を用いて、対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉を補償する補償信号を生成するステップと、
前記補償信号を前記対応する受信変調信号に加算し、前記入力変調信号として前記キャリア再生器へ出力するステップ
を有することを特徴とする請求項１０記載の干渉補償方法。
【請求項１２】
前記補償信号生成ステップは、前記他の固有パスに対応する他の受信変調信号と前記誤差信号とを比較し、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉の位相、振幅、時刻に応じた信号を前記補償信号として生成するステップを有することを特徴とする請求項１１記載の干渉補償方法。
【請求項１３】
前記補償信号生成ステップは、
前記他の受信変調信号と前記誤差信号との相関を計算し、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉をキャンセルするためのタップ係数を生成するステップと、
前記タップ係数により、前記対応する受信変調信号に含まれる前記パス間干渉をキャンセルするための前記補償信号をトランスバーサルフィルタで生成し出力するステップ
を有することを特徴とする請求項１２記載の干渉補償方法。
【国際調査報告】
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