(57)【要約】      （修正有）【課題】送信アンテナが送信信号に応じて切り替えられるＳＭ送信機において、選択された送信アンテナに応じてエコーを除去する技術を提供する。【解決手段】無線通信装置は、複数のアンテナ１２２，１２３と、送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択手段１０６と、干渉除去のための信号を生成する干渉除去手段１２０と、を備え、前記干渉除去手段１２０が、前記選択された送信アンテナに応じて前記干渉除去のための信号を変えるように構成されている。【選択図】図１
2014033270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択手段と、
干渉除去のための信号を生成する干渉除去手段と、を備え、
前記干渉除去手段が、前記選択された送信アンテナに応じて前記干渉除去のための信号を変えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記干渉除去手段は、前記選択された送信アンテナから送信される参照信号に基づいて前記干渉除去のための信号を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記干渉除去手段は、生成された前記干渉除去のための信号を保持し、
前記干渉除去手段は、他の無線通信装置からの信号を受信している場合、前記保持された干渉除去のための信号を利用することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記アンテナ選択手段が、前記選択された送信アンテナ以外の少なくとも一つのアンテナを受信アンテナとして選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記選択された送信アンテナと、前記選択された受信アンテナとを用いて送信及び受信を同時に行うことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記干渉除去手段は、
前記選択された送信アンテナから参照信号を送信したときの当該選択された送信アンテナへの干渉除去のための信号と、
前記選択された送信アンテナから参照信号を送信したときの前記選択された送信アンテナ以外のアンテナへの干渉除去のための信号と、
を生成することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記選択された送信アンテナで送信及び受信を同時に行うことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
複数のアンテナと、
送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択手段と、を備え、
前記アンテナ選択手段が、前記選択された送信アンテナ以外の少なくとも一つのアンテナを受信アンテナとして選択することを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
複数のアンテナを有する他の無線通信装置から送信された参照信号を前記選択された受信アンテナによって受信し、前記選択された受信アンテナに応じて前記他の無線通信装置の前記複数のアンテナ間との伝達関数を推定することを特徴とする請求項８に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記選択された送信アンテナと前記選択された受信アンテナとを用いて送信及び受信を同時に行うことを特徴とする請求項８または９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
複数のアンテナを備える無線通信装置における無線通信方法であって、
送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択ステップと、
干渉除去のための信号を生成する干渉除去ステップと、を備え、
前記干渉除去ステップが、前記選択された送信アンテナに応じて前記干渉除去のための信号を変えることを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
複数のアンテナを備える無線通信装置における無線通信方法であって、
送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択ステップを備え、
前記アンテナ選択ステップが、前記選択された送信アンテナ以外の少なくとも一つのアンテナを受信アンテナとして選択することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、複数の送信アンテナを用いる送信技術の中で、低い複雑度で情報速度を高めるための方式として、Spatial Modulation技術（以下、「ＳＭ」という）が注目されている。ＳＭは、複数の送信アンテナを利用し、送信したアンテナ番号に情報ビットをのせる技術である。概要を図６及び図７を利用して説明する。
【０００３】
図６は、２本のアンテナを利用して１ビットの情報を送る無線通信装置の構成例である。送信機７０１は、２本の送信アンテナ（第１送信アンテナ７０３、第２送信アンテナ７０４）を備え、受信機７０２は、１本の受信アンテナ７０５を備える。送信機７０１は、情報ビット１を送信するときに第１送信アンテナ７０３を使用し、情報ビット０を送信するときに第２送信アンテナ７０４を使用する。このような送信方式をＳＳＫ（Space Shift Keying）ともいう。
【０００４】
受信機７０２は、第１送信アンテナ７０３と受信アンテナ７０５との間の伝達関数ｈ１、および、第２送信アンテナ７０４と受信アンテナ７０５との間の伝達関数ｈ２を前もって測定しておけば、送信機７０１が所定の信号をどちらのアンテナを使用して送信したかを受信時に判定することができる。これにより、送信機７０１が、情報ビット１を送信したか、情報ビット０を送信したかを判定することが可能となる。
【０００５】
送信機７０１は、所定の信号としてＢＰＳＫで変調した信号を使用し、ＢＰＳＫの１シンボル毎にＳＳＫを施すと、ＢＰＳＫの１シンボルで１ビットを送信することに加え、ＳＳＫの１ビットを合わせて２ビットの情報を送信することができる。受信信号の復調には、最尤推定を使用することが可能である。受信アンテナを増やすとダイバーシチ効果を得ることができる（非特許文献１）。
【０００６】
図７は、２本の送信アンテナを使用し、ＢＰＳＫとＳＳＫを使用して情報を送信する送信機の構成例を示す。図８の送信機は、入力された情報を分割する分割部８０１と、入力された情報に従ってベースバンドでＢＰＳＫ変調を行う変調部８０２と、ベースバンド信号をアンテナから送信するためのＲＦ信号に変換する周波数変換部８０３と、ＲＦ信号をアンテナから送信するための出力まで増幅する電力増幅部８０４と、入力されたＲＦ信号を選択信号に従って出力先を選択する送信スイッチ部８０５と、第１送信アンテナ８０６と、第２送信アンテナ８０７とを備える。
【０００７】
送信機に入力された情報ビットは２ビット単位で処理される。入力された情報ビットの１単位８０８は分割部８０１で分割され、一つは送信スイッチ部８０５へ、もう一つは変調部８０２へ入力される。変調部８０２は、入力された情報ビットによってベースバンドで変調を行う。周波数変換部８０３によってＲＦ信号に変換された後に、電力増幅部８０４が、ＲＦ信号の電力増幅を行い、増幅後のＲＦ信号を送信スイッチ部８０５に入力する。送信スイッチ部８０５は、分割部８０１から入力される信号が１の時に、電力増幅部８０４から入力される信号の出力先として第１送信アンテナ８０６を選択し、０の時に第２送信アンテナ８０７を選択する。このように動作することによって、ＢＰＳＫとＳＳＫを使用した信号の送信が可能となる。ＳＳＫに使用するアンテナ数、変調方式は上記に限らず、更に多くのアンテナ数や、他の変調方式を使用することが可能である。
【０００８】
一方、情報速度を高める方法として、全二重通信方式（複信方式）が使われることがある。一つのチャネルを切り替え、複数の装置で使用する半二重通信方式（半複信方式）と異なり、全二重通信方式では常に送信し続けることが出来るため、情報速度を上げやすい。携帯電話機等では全二重通信を行うために複数の周波数を用いる周波数分割複信方式が用いられるが、送信アンテナから受信アンテナ（送信アンテナと受信アンテナが兼用の場合もある）に回り込むエコー（干渉）を除去するためのエコーキャンセラ（回り込み除去回路）を用い、同一周波数のチャネルを使用して複数の装置が送信し続ける方法が使用されることがある。
【０００９】
このような方法において通信距離を伸ばすためには、微弱な受信信号を復調出来なければならず、そのためにはエコーの除去能力を高める必要がある。従来より、エコー除去能力を高めるための一つの方法として、送受信で別のアンテナを用い、送信信号の一部の電力をトランス等で取り出し、適切な遅延および減衰を加え、逆位相信号として受信信号に加える方法が提案されている（非特許文献２）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Marco Di Renzo, et al., “Spatial Modulation for Multiple-Antenna Wireless Systems: A Survey”, IEEE Communication Magazine, December 2011
【非特許文献２】Mayank Jain, et al., “Practical Real-time, Full Dulpex Wireless,” Mobicom’11, September 2011
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、ＳＭ送信機は、送信アンテナが送信信号に応じて切り替えられるため、従来のエコーキャンセラを導入することができなかった。
【００１２】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、送信アンテナが送信信号に応じて切り替えられるＳＭ送信機において、選択された送信アンテナに応じてエコーを除去する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一観点によれば、複数のアンテナと、送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択手段と、干渉除去のための信号を生成する干渉除去手段と、を備え、前記干渉除去手段が、前記選択された送信アンテナに応じて前記干渉除去のための信号を変えることを特徴とする無線通信装置が提供される。
【００１４】
また、本発明の他の観点によれば、複数のアンテナと、送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択手段と、を備え、前記アンテナ選択手段が、前記選択された送信アンテナ以外の少なくとも一つのアンテナを受信アンテナとして選択することを特徴とする無線通信装置が提供される。
【００１５】
また、本発明の他の観点によれば、複数のアンテナを備える無線通信装置における無線通信方法であって、送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択ステップと、干渉除去のための信号を生成する干渉除去ステップと、を備え、前記干渉除去ステップが、前記選択された送信アンテナに応じて前記干渉除去のための信号を変えることを特徴とする無線通信方法が提供される。
【００１６】
また、本発明の他の観点によれば、複数のアンテナを備える無線通信装置における無線通信方法であって、送信時の送信信号に応じて前記複数のアンテナから送信アンテナを選択するアンテナ選択ステップを備え、前記アンテナ選択ステップが、前記選択された送信アンテナ以外の少なくとも一つのアンテナを受信アンテナとして選択することを特徴とする無線通信方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、送信アンテナが送信信号に応じて切り替えられるＳＭ送信機において、選択された送信アンテナに応じてエコーを除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施例における無線通信装置の一構成例である。
【図２】本実施例の通信システム概要を示す図である。
【図３】本発明の一実施例における２つの無線通信装置が全二重を利用して通信する場合のフローの一例である。
【図４】本発明の別の実施例における無線通信装置の一構成例である。
【図５】本発明の別の実施例における無線通信装置の一構成例である。
【図６】２本のアンテナを利用して１ビットの情報を送る無線通信装置の構成例である。
【図７】２本のアンテナを使用し、ＢＰＳＫとＳＳＫを使用して情報を送信する送信機の構成例である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施例について説明する。なお、添付図面は本発明の原理に則った具体的な実施例と実装例を示しているが、これらは本発明の理解のためのものであり、決して本発明を限定的に解釈するために用いられるものではない。
【００２０】
＜第１実施例＞
以下、図面を参照して第１実施例における無線通信装置を具体的に説明する。２台の通信装置が、それぞれ送信、受信に使用するアンテナを２本備え、ＳＭによる送信、受信を同時に行う場合について、図を用いて詳細に説明する。図２は、本実施例の通信システム概要を示す。
【００２１】
本実施例の通信システムは、送信および受信のためのアンテナを２本備えた第１無線通信装置２０１と、同じくアンテナを２本備えた第２無線通信装置２０２とから構成される。第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２の内部構成は同様のものとする。
【００２２】
図１は、本実施例における第１無線通信装置２０１の一構成例である。本実施例では、無線通信装置は、送信系統と受信系統を１つずつ備え、２つのアンテナを切り替えて送受信を行う。図１の無線通信装置は、バッファ部１０１と、変調部１０２と、D/A変換部１０３と、変換部１０４と、電力増幅部１０５と、トランス部１２４と、送信スイッチ部１０６と、受信スイッチ部１０７と、第１アンテナスイッチ部１０８と、第２アンテナスイッチ部１０９と、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）部１１０と、遅延減衰部１１１と、信号合成部１１２と、ＬＮＡ（Low Noise Amp）部１１３と、変換部１１４と、局部発振器部１１５と、A/D変換部１１６と、伝達関数推定部１１７と、フィルタ部１１８と、復調部１１９と、干渉除去用信号生成部１２０と、制御部１２１と、第１アンテナ１２２と、第２アンテナ１２３とを備える。
【００２３】
バッファ部１０１は、入力データを蓄積し、蓄積されたデータを分配する。また、変調部１０２は、入力されたデータに従ってベースバンドで変調を行う。また、D/A変換部１０３は、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。変換部１０４は、入力されたベースバンド信号をＲＦ信号に変換する。
【００２４】
また、電力増幅部１０５は、入力された信号をアンテナから出力するために必要な電力まで増幅する。また、トランス部１２４は、入力された信号の電力の一部を取り出す処理を行う。送信スイッチ部１０６は、入力された信号の出力先のアンテナを選択するためのものである。また、受信スイッチ部１０７は、受信信号としてどちらのアンテナを使用するかを選択するためのものである。
【００２５】
第１アンテナスイッチ部１０８は、第１アンテナ１２２を送信アンテナとして使用するか受信アンテナとして使用するかを選択するためのものである。また、第２アンテナスイッチ部１０９は、第２アンテナ１２３を送信アンテナとして使用するか受信アンテナとして使用するかを選択するためのものである。
【００２６】
ＲＳＳＩ部１１０は、受信信号の強度を測定する。また、遅延減衰部１１１は、トランス部１２４から取り出された送信電力の一部に対して所定の遅延、減衰を与える。さらに、信号合成部１１２は、受信信号に対して、遅延減衰部１１１の出力を逆相にして合成する。
【００２７】
ＬＮＡ部１１３は、信号合成部１１２の出力を電力増幅する。また、変換部１１４は、ＬＮＡ部１１３の出力信号をベースバンド信号に変換する。さらに、局部発振器部１１５は、２つの変換部１０４、１１４を動作させるために必要な局部発信周波数を出力する。
【００２８】
A/D変換部１１６は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。また、伝達関数推定部１１７は、参照信号を利用して送信アンテナと受信アンテナとの間の伝達関数を推定する。また、干渉除去用信号生成部１２０は、エコー（干渉）除去のための信号（以下、干渉除去用信号という）を生成する。また、フィルタ部１１８は、干渉除去用信号生成部１２０で生成された干渉除去用信号を基にエコー除去を行うための逆フィルタを適用する。復調部１１９は、フィルタ部１１８から出力された信号を復調する。また、制御部１２１は、第１無線通信装置２０１の全体の制御を行うものである。
【００２９】
次に、本実施例における第１無線通信装置２０１の送信フローについて説明する。
送信データはバッファ部１０１に入力される。バッファ部１０１は、データの送信に先立って参照信号を変調部１０２に対して出力する。参照信号は第１アンテナ１２２および第２アンテナ１２３のそれぞれから２回送信するために計４回出力される。ここで、参照信号は、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２との間で既知の符号を使用し、同期、伝達関数の推定に使用されるものとする。
【００３０】
参照信号は、変調部１０２に入力され、変調部１０２は、ベースバンドで変調を行う。変調はＢＰＳＫで行われるものとする。変調後の信号は、D/A変換部１０３でアナログ信号に変換され、変換部１０４でＲＦ信号に変換される。電力増幅部１０５で電力を増幅された信号は、トランス部１２４、送信スイッチ部１０６を経由される。その後、その信号は、第１アンテナスイッチ部１０８もしくは第２アンテナスイッチ部１０９を経由して第１アンテナ１２２もしくは第２アンテナ１２３より送信される。
【００３１】
第１アンテナ１２２から参照信号を送信するときは第２アンテナ１２３が受信アンテナとなるように、また第２アンテナ１２３から参照信号を送信するときは第２アンテナ１２３が受信アンテナとなるように、送信スイッチ部１０６、受信スイッチ部１０７、第１アンテナスイッチ部１０８、及び第２アンテナスイッチ部１０９を設定する。
【００３２】
ＲＳＳＩ部１１０は、受信スイッチ部１０７の出力電力を測定し、遅延減衰部１１１の減衰量を設定する。本実施例の無線通信装置では、送受のアンテナが１本ずつであり、同一の送信回路を使用するため、どちらのアンテナから送信しても受信電力は等しくなる。したがって、第１アンテナ１２２と第２アンテナ１２３の両方から送信される参照信号の平均受信電力と遅延減衰部１１１の出力が等しくなるように遅延減衰部１１１の減衰量を設定する。
【００３３】
また、制御部１２１は、送信タイミングと参照信号送信によるＲＳＳＩが出力されるタイミングを計測し、送信信号が信号合成部１１２にたどり着くまでの遅延時間を遅延減衰部１１１に設定する。これにより、信号合成部１１２で送信信号の直接波を除去することが可能となる。ここでは、信号合成部１１２が逆相の信号を生成して合成するものとしているが、トランス部１２４で予め逆相の信号を取り出し、遅延減衰部１１１で減衰量、遅延量を調整し、信号合成部１１２で単純に合成する構成としても良い。
【００３４】
参照信号の送信後、直ちにデータの送信を行う。バッファ部１０１は、送信データを２ビット１組として処理し、１ビット目を送信スイッチ部１０６に出力し、２ビット目を変調部１０２に出力する。変調部１０２は、入力されたデータに従ってベースバンドで変調を行う。変調は参照信号同様にＢＰＳＫで行われるものとする。
【００３５】
変調後の信号は、D/A変換部１０３でアナログ信号に変換された後に、変換部１０４、電力増幅部１０５、トランス部１２４、送信スイッチ部１０６を経由する。そして、その信号は、第１アンテナスイッチ部１０８、もしくは第２アンテナスイッチ部１０９を経由して第１アンテナ１２２もしくは第２アンテナ１２３より送信される。アンテナの選択は、バッファ部１０１から送信スイッチ部１０６に入力された情報ビットによって行われる。
以上のように動作することにより、送信開始時に参照信号を付加したＳＭ信号を送信することが可能となる。
【００３６】
次に、本実施例における第１無線通信装置２０１の受信フローについて説明する。
まず、データ送信時に付加される参照信号を用いてフィルタ部１１８用の設定を行う処理から説明する。参照信号が送信されると、送信アンテナとなったアンテナから送信された信号が受信アンテナとなったアンテナで受信され、信号合成部１１２に入力される。一方で、送信信号の電力の一部がトランス部１２４で取り出され、遅延減衰部１１１で減衰、遅延が施され、信号合成部１１２で逆相信号としてアンテナから受信した信号と合成される。この結果、信号合成部１１２からは送信アンテナから送信された信号の大部分が除去された信号が出力される。
【００３７】
次に、信号合成部１１２で除去可能な信号以外の信号の除去について説明する。通信装置の周辺にある何らかの電波散乱体の影響を受けて、受信アンテナで受信される信号は、送信アンテナからの直接到来する直接波以外の反射波を含む。また、遅延減衰部１１１に設定する値の精度、誤差により信号合成部１１２で完全に除去しきれない信号成分もある。これらの信号を除去するため、信号合成部１１２でエコー除去した参照信号をＬＮＡ部１１３で増幅し、変換部１１４でベースバンド信号に変換し、A/D変換部１１６でデジタル信号に変換し、伝達関数推定部１１７に入力する。
【００３８】
伝達関数推定部１１７は、既知の参照信号の波形と受信した信号波形の相互相関を計算することにより、参照信号の伝達関数を得る。伝達関数推定部１１７は、得られた伝達関数から干渉除去用信号を生成するための設定を干渉除去用信号生成部１２０に行う。そして、干渉除去用信号生成部１２０は、変調部１０２から出力された信号から逆フィルタ用の干渉除去用信号を生成し、干渉除去用信号をフィルタ部１１８に入力する。
【００３９】
なお、部品の性能ばらつき等の影響で、参照信号を第１アンテナ１２２で受信したときと、参照信号を第２アンテナ１２３で受信したときで伝達関数が変わる場合がある。したがって、干渉除去用信号生成部１２０は、参照信号を第１アンテナ１２２から送信したとき用の干渉除去用信号と、参照信号を第２アンテナ１２３から送信したとき用の干渉除去用信号を生成し、バッファ部１０１から出力されるアンテナ切り替え用信号によってフィルタ部１１８に入力する信号を切り替える。このように、干渉除去用信号生成部１２０は、選択された送信アンテナに応じて干渉除去用信号を変える。これにより、遅延減衰部１１１と信号合成部１１２によって除去しきれなかったエコーを除去する。
【００４０】
なお、干渉除去用信号生成部１２０は、一度設定した干渉除去用信号の設定を保持する構成でも良く、この場合は、自通信装置が参照信号を送信したときに他の通信装置から信号を受信中であった場合は、受信した参照信号を用いず、保持している干渉除去用信号の設定を用いても良い。これにより、他の通信装置から送信された信号が干渉した参照信号を使用しないで、保持している干渉除去用信号の設定を用いることが可能となる。
【００４１】
以上のように参照信号によって遅延減衰部１１１と干渉除去用信号生成部１２０が設定され、受信信号から送信信号が除去されるため、送信を行いながら他の通信装置から送信された信号を受信することが可能となる。干渉が除去された信号は従来方式と同様の方法でフィルタ部１１８の出力を用いて伝達関数を推定し、復調部１１９において復調される。
【００４２】
具体的には、他の通信装置が送信した参照信号を利用して、他の通信装置の第１アンテナからの伝達関数と第２アンテナからの伝達関数を伝達関数推定部１１７にて推定し、得られた伝達関数と受信信号により最尤推定を行う。伝達関数の推定は、第１アンテナ１２２で受信した場合と、第２アンテナ１２３で受信した場合の両方を得る必要がある。他の通信装置からの参照信号は、第１アンテナから２回、第２アンテナから２回送信されるので、これを利用して推定するものとする。受信時に使用するアンテナは、第１アンテナ１２２とし、第１アンテナ１２２が送信に使用されている場合は第２アンテナ１２３を使用する。ここで、受信に使用しているアンテナの伝達関数を使用して復調を行うものとする。復調方法は様々な方法が使用できるが、一例として、受信信号の振幅位相情報と全ての信号候補点との比較を行い、最もノルムの小さい候補点を復調信号とする最尤（ＭＬ: Maximum Likelihood）推定を使用することが可能である。
【００４３】
次に、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２とが全二重を利用して通信する場合のフローの一例を、図３を使用して説明する。図３において、ＳＴＡ１が第１無線通信装置２０１を示し、ＳＴＡ２が第２無線通信装置２０２を示す。また、それぞれの無線通信装置において、ＡＮＴ１が第１アンテナ１２２を示し、ＡＮＴ２が第２アンテナ１２３を示す。
【００４４】
最初に第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２との間でリンクの確立を行い、伝達関数の推定のために第１無線通信装置２０１から第２無線通信装置２０２に対してリンク要求を行う。この時、前述のように第１アンテナ１２２から参照信号を２回送信する（３０１）。
【００４５】
次いで、第２アンテナ１２３から参照信号を２回送信し（３０２）、続いてリンク要求パケット３０３を送信する。リンク要求パケット３０３は、第１アンテナと第２アンテナを利用したＳＭで送信される。
【００４６】
第１無線通信装置２０１では、送信した参照信号３０１、３０２を使用して、遅延減衰部１１１と干渉除去用信号生成部１２０に対して、干渉除去のための設定が行われる。ここで、遅延減衰部１１１には、送信信号が信号合成部１１２にたどり着くまでの遅延時間などが設定され、干渉除去用信号生成部１２０には、得られた伝達関数から干渉除去用信号を生成するための設定が行われる。
【００４７】
第２無線通信装置２０２は、第１無線通信装置２０１から送信された参照信号３０１、３０２を使用して、自身の第１アンテナ１２２、第２アンテナ１２３と、第１無線通信装置２０１の第１アンテナ１２２、第２アンテナ１２３との間の伝達関数を推定する。参照信号３０１、３０２は、それぞれの区間で２回送信されているため、第２無線通信装置２０２は、その間に自身の第１アンテナ１２２と第２アンテナ１２３を切り替えることにより、それぞれのアンテナ間の伝達関数を推定することが可能となる。第２無線通信装置２０２は、続いて送信されるリンク要求パケット３０３を、推定した伝達関数を利用して受信する。この時は、第２無線通信装置２０２は送信していない状態で受信を行うため、第１アンテナ１２２を使用して受信することとなる。
【００４８】
次に、リンク要求パケット３０３を受信した第２無線通信装置２０２は、第１アンテナ１２２から参照信号を２回送信し（３０４）、次いで、第２アンテナ１２３から参照信号を２回送信し（３０５）、続いてリンク肯定パケット３０６を送信する。リンク肯定パケット３０６も第１アンテナ１２２と第２アンテナ１２３を利用したＳＭで送信される。
【００４９】
第２無線通信装置２０２では、送信した参照信号３０４、３０５を使用して、遅延減衰部１１１と干渉除去用信号生成部１２０に対して、干渉除去のための設定が行われる。第１無線通信装置２０１は、第２無線通信装置２０２から送信された参照信号３０４、３０５を使用して、自身の第１アンテナ１２２、第２アンテナ１２３と、第２無線通信装置２０２の第１アンテナ１２２、第２アンテナ１２３との間の伝達関数を推定する。前述の通り、それぞれ２回参照信号が送信されているため、それぞれのアンテナ間の伝達関数を推定することが可能となる。以上の手順を行うことにより、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２との間で全二重通信を行う準備が出来たこととなる。
【００５０】
続いて、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２がデータの送信を行う。ここでは、第１無線通信装置２０１からデータの送信を開始した少し後に、第２無線通信装置２０２からもデータ送信が行われる場合を説明する。
【００５１】
第１無線通信装置２０１は、リンク要求を行うときと同様に、データパケット３０９の送信に先立ち、第１アンテナ１２２から参照信号を送信し（３０７）、次いで、第２アンテナ１２３から参照信号を送信し（３０８）、データパケット３０９を送信する。データパケット３０９は、第１アンテナ１２２と第２アンテナ１２３を利用したＳＭで送信される。
【００５２】
第２無線通信装置２０２は、参照信号３０７、３０８を使用してアンテナ間の伝達関数を推定し、データパケット３０９の受信を開始する。データパケット３０９の受信をしながら、第２無線通信装置２０２は、データパケット３１２の送信を開始する。第２無線通信装置２０２は、データパケット３１２の送信に先立ち、リンク肯定パケット３０６送信時と同様に、第１アンテナ１２２から参照信号３１０を送信し、次いで、第２アンテナ１２３から参照信号３１１を送信する。続いて、第２無線通信装置２０２は、データパケット３１２を送信する。データパケット３１２は、第１アンテナ１２２と第２アンテナ１２３を利用したＳＭで送信される。
【００５３】
第１無線通信装置２０１は、データパケット３０９を送信中に第２無線通信装置２０２から参照信号３１０、３１１が送信されたことを検知して、データパケット３１２が送信されることを知ることができ、続くデータパケット３１２を受信することができる。第１無線通信装置２０１は、データパケット３０９を送信中であるため、両方のアンテナを利用して参照信号３１０、３１１を受信することができない。このような場合は、最も新しい伝達関数の推定結果を用いてデータの復調を行う。この例の場合は、参照信号３０４、３０５によって得られた伝達関数の推定結果を利用することとなる。
【００５４】
第１無線通信装置２０１は、データパケット３１２の受信中にデータパケット３０９の送信が終了し、その後、受信状態に移行し、データパケット３１２の受信を続ける。第２無線通信装置２０２は、データパケット３１２の送信中に第１無線通信装置２０１から送信されるデータパケット３０９の送信終了を検知し、正常に受信できたことを通知する肯定パケット３１３の送信をデータパケット３１２の送信に続いて行う。このように連続してデータの送信を行う場合は、パケットの送信に先立って参照信号の送信を行わなくても良いものとする。
【００５５】
第１無線通信装置２０１は、データパケット３１２の受信直後に肯定パケット３１６の送信を開始する。第１無線通信装置２０１は、肯定パケットの送信に先立ち、第１アンテナ１２２から参照信号３１４を送信し、次いで、第２アンテナ１２３から参照信号３１５を送信し、続いて肯定パケット３１６を送信する。また、第１無線通信装置２０１は、第２無線通信装置２０２から送信された肯定パケット３１３をデータパケット３１２に続いて受信することにより、データパケット３０９の送信が成功したことを知ることができる。
【００５６】
第２無線通信装置２０２は、肯定パケット３１３の送信中に、自通信装置が参照信号３１４、３１５を検知することにより肯定パケットが送信されることを知ることができる。第２無線通信装置２０２は、参照信号３１４を受信中に肯定パケット３１３を送信するため、第１無線通信装置２０１の第１アンテナ１２２との間の伝達関数を推定することはできないが、参照信号３１５を受信するときは受信のみであるので第１無線通信装置２０１の第２アンテナ１２３との間の伝達関数を推定することが可能となる。このような場合は、第２無線通信装置２０２は、第１無線通信装置２０１の第１アンテナ１２２との間の伝達関数を参照信号３０７から推定した結果を使用する。また、第１無線通信装置２０１の第２アンテナ１２３との間の伝達関数については、参照信号３０８から推定した結果を使用しても、参照信号３１５から推定した結果を使用しても良いものとする。
以上のように動作することで、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２との間でＳＭを利用した全二重通信が可能となる。なお、本実施例では受信系統が１つであるため、受信時に使用するアンテナ数が常に１である場合を記載したが、受信系統を増やし、送信に使用していないアンテナを全て受信時に使用する構成としても良い。また、変調方式はＢＰＳＫ以外の変調方式を使用して伝送速度を高める構成としても良い。
【００５７】
＜第２実施例＞
次に、図２に示すシステムにおいて、２つの無線通信装置がそれぞれ４本のアンテナを持ち、それぞれの通信装置が４本のアンテナを用いたＳＳＫと、ＱＰＳＫによる送信を行い、１シンボルの送信で２ビット（ＳＳＫ）＋２ビット（ＱＰＳＫ）の４ビットを送信する例を、図を用いて詳細に説明する。
【００５８】
図４は、本実施例における第１無線通信装置２０１の一構成例である。本実施例では、無線通信装置は、４つのアンテナに４つの送信系統と４つの受信系統を備える。以下、各ブロックの説明を行う。４系統のそれぞれで同じ働きをするブロックについてはまとめて説明する。
【００５９】
図４の無線通信装置は、第１アンテナ５０１と、第２アンテナ５０２と、第３アンテナ５０３と、第４アンテナ５０４と、第１送受スイッチ部５０５と、第２送受スイッチ部５０６と、第３送受スイッチ部５０７と、第４送受スイッチ部５０８と、バッファ部５３１と、変調部５３０と、送信スイッチ部５２９と、D/A変換部５２５、５２６、５２７、５２８と、変換部５２１、５２２、５２３、５２４と、電力増幅部５１７、５１８、５１９、５２０と、トランス部５１３、５１４、５１５、５１６と、ＲＳＳＩ部５０９、５１０、５１１、５１２と、遅延減衰部５３６、５３７、５３８、５３９と、信号合成部５３２、５３３、５３４、５３５と、選択部５４０、５６３と、ＬＮＡ部５４１、５４２、５４３、５４４と、変換部５４５、５４６、５４７、５４８と、局部発振器部５６１と、A/D変換部５４９、５５０、５５１、５５２と、伝達関数推定部５５３、５５４、５５５、５５６と、干渉除去用信号生成部５６２と、フィルタ部５５７、５５８、５５９、５６０と、復調部５６４と、制御部５６５とを備える。
【００６０】
第１アンテナ５０１と、第２アンテナ５０２と、第３アンテナ５０３と、第４アンテナ５０４は、それぞれ、電波を送受信するアンテナである。また、第１送受スイッチ部５０５と、第２送受スイッチ部５０６と、第３送受スイッチ部５０７と、第４送受スイッチ部５０８は、それぞれ、送信時にアンテナをトランス部（５１３から５１６）側に接続するように切り替え、受信時には信号合成部（５３２から５３５）側に切り替えるスイッチである。
【００６１】
バッファ部５３１は、送信データを蓄積し、蓄積したデータ、または制御部５６５から指示されたデータを変調部５３０、送信スイッチ部５２９、選択部５４０、５６３に出力する。また、変調部５３０は、入力された信号に従ってベースバンドで変調を行う。
【００６２】
送信スイッチ部５２９は、バッファ部５３１から入力されるデータに従って出力先を切り替えるためのものである。また、D/A変換部５２５、５２６、５２７、５２８は、入力されるデジタル信号をアナログ信号に変換する。さらに、変換部５２１、５２２、５２３、５２４は、入力されたベースバンド信号をＲＦ信号に変換する。
【００６３】
電力増幅部５１７、５１８、５１９、５２０は、入力されるＲＦ信号を送信に必要な電力まで増幅する。また、トランス部５１３、５１４、５１５、５１６は、送信電力の一部を取り出す処理を行う。さらに、ＲＳＳＩ部５０９、５１０、５１１、５１２は、受信信号の強度を測定する。
【００６４】
遅延減衰部５３６、５３７、５３８、５３９は、トランス部５１３、５１４、５１５、５１６のいずれかから取り出され、選択部５４０を経た送信電力の一部に対して所定の遅延、減衰を与えるものである。また、信号合成部５３２、５３３、５３４、５３５は、送受スイッチ部から出力される受信信号に対して遅延減衰部の出力を逆相にして合成する。さらに、選択部５４０は、バッファ部５３１の出力と制御部５６５からの制御によりトランス部５１３、５１４、５１５、５１６のいずれかを選択し、取り出された送信信号の一部の電力を、送信に使用していないアンテナに接続されている信号合成部に分配する。
【００６５】
ＬＮＡ部５４１、５４２、５４３、５４４は、信号合成部の出力を電力増幅する。また、変換部５４５、５４６、５４７、５４８は、ＬＮＡ部の出力信号をベースバンド信号に変換する。さらに、局部発振器部５６１は、８つの変換部を動作させるために必要な局部発信周波数を出力する。
【００６６】
A/D変換部５４９、５５０、５５１、５５２は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。また、伝達関数推定部５５３、５５４、５５５、５５６は、参照信号を利用して送信アンテナと受信アンテナとの間の伝達関数を推定する。さらに、干渉除去用信号生成部５６２は、伝達関数推定部からの出力を用いてエコー除去のための信号（以下、干渉除去用信号という）を生成する。
【００６７】
選択部５６３は、複数の干渉除去用信号から干渉除去に使用する信号を選択するものである。また、フィルタ部５５７、５５８、５５９、５６０は、選択された干渉除去用信号を利用して干渉除去（エコー除去）を行うための逆フィルタを行うものである。さらに、復調部５６４は、複数のフィルタ部の出力信号を推定した伝達関数を利用して復調する。また、制御部５６５は、各ブロックの状態を監視し、各ブロックの制御を行う。
【００６８】
次に、本実施例における第１無線通信装置２０１の送信フローについて説明する。
送信データは、バッファ部５３１に入力される。バッファ部５３１は、送信に先立って参照信号を変調部５３０に対して出力する。参照信号は、第１アンテナ５０１から第４アンテナ５０４のそれぞれから１回送信するために計４回出力される。参照信号は、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２との間で既知の符号を使用するものとする。
【００６９】
参照信号は、変調部５３０に入力され、ベースバンドで変調が行われる。変調はＱＰＳＫを使用する。変調後の信号は、送信スイッチ部５２９に入力される。送信スイッチ部５２９には、バッファ部５３１から送信時に使用するアンテナ選択のための信号が入力される。参照信号を送信する時には、参照信号１つ毎に第１アンテナ５０１から順にアンテナを選択するための信号が入力されるものとする。そのため、参照信号１つ毎に送信スイッチ部５２９の出力がD/A変換部５２５から５２８の順に切り替わる。
【００７０】
D/A変換部５２５からD/A変換部５２８に入力された信号は、アナログ信号に変換され、それぞれが変換部５２１から５２４に入力される。変換部５２１から５２４に入力された信号は、それぞれ電力増幅部５１７から５２０で送信に必要な電力まで増幅される。電力増幅部５１７から５２０の出力は、それぞれトランス部５１３から５１６に入力され、送信電力の一部が取り出される。
【００７１】
トランス部５１３から５１６に入力された送信信号は、それぞれ第１送受スイッチ部５０５から第４送受スイッチ部５０８に入力され、選択された送信アンテナについて送受スイッチ部が送信側に切り替わり、選択されたアンテナから送信される。送信のために選択されたアンテナ以外に接続されている送受スイッチ部は、受信側に設定されるものとする。
【００７２】
受信側に設定された送受スイッチ部から出力された信号は、それぞれＲＳＳＩ部５０９から５１２に入力され、ＲＳＳＩが測定される。それぞれ測定されたＲＳＳＩは、接続されている遅延減衰部５３６から５３９に入力され、送信されたアンテナからそれぞれの遅延減衰部が接続されているアンテナが受信したときのＲＳＳＩとして遅延減衰部５３６から５３９内に保持される。
【００７３】
また、制御部５６５は、各ＲＳＳＩ部５０９から５１２の出力タイミングから送信アンテナと受信アンテナとの間の遅延時間を計測し、現在送信しているアンテナを使用したときの遅延時間を各遅延減衰部５３６から５３９内に保持させる。制御部５６５は、参照信号が送信されるアンテナが切り替わる度にＲＳＳＩと遅延時間を測定し、それぞれのアンテナから送信された時のＲＳＳＩと遅延時間を各遅延減衰部５３６から５３９内に保持させる。また、制御部５６５は、バッファ部５３１から出力される信号を利用して選択部５４０を設定することにより、現在送信に使用しているアンテナに対応するＲＳＳＩと遅延時間を基に各遅延減衰部５３６から５３９に遅延量、減衰量を設定し、各信号合成部５３２から５３５で送信信号の干渉（エコー）を除去できるようにする。
【００７４】
参照信号によって遅延量、減衰量が設定された後、受信された参照信号は、各ＬＮＡ部５４１から５４４、変換部５４５から５４８、A/D変換部５４９から５５２をそれぞれ経て、伝達関数推定部５５３から５５６に入力される。伝達関数推定部５５３から５５６は、既知の参照信号と受信した信号の相互相関を計算することで各アンテナ間の伝達関数を得る。これにより、干渉除去用信号生成部５６２が、エコー除去のための逆フィルタ用の干渉除去用信号を生成することができる。
【００７５】
伝達関数推定部５５３から５５６は、送信側で使用する４本のアンテナそれぞれに対応する伝達関数を保持できるものとする。干渉除去のための干渉除去用信号生成部５６２の設定は、送信アンテナ毎に用意し、現在送信しているアンテナに基づいて選択部５６３で選択される。選択部５６３により選択された干渉除去用信号は、フィルタ部５５７から５６０に入力される。このように、干渉除去用信号生成部５６２は、選択された送信アンテナに応じて干渉除去用信号を変える。
【００７６】
なお、本実施例でも実施例１と同様に、送信のために選択されたアンテナでは受信しないものとし、送信に使用しているアンテナに接続されているフィルタ部は、受信信号の出力が無くなるように制御部５６５によって設定されるものとする。このように参照信号の送信時に遅延減衰部５３６から５３９、干渉除去用信号生成部５６２の設定を行うことにより、受信時の干渉除去を可能とする。
【００７７】
参照信号の送信に引き続き、直ちにデータの送信を行う。バッファ部５３１は、送信データを４ビット１組として処理し、１、２ビット目を送信アンテナ選択用信号として送信スイッチ部５２９に出力し、３、４ビット目を変調部５３０に出力する。変調部５３０は、入力されたデータに従ってベースバンドで変調を行う。変調はＱＰＳＫを使用するものとする。変調後の信号は、送信スイッチ部５２９に入力される。
【００７８】
送信スイッチ部５２９に入力されたベースバンド信号は、バッファ部５３１から送信スイッチ部５２９に入力される２ビットの信号に従って、送信スイッチ部５２９からの出力先が選択され、それぞれがD/A変換部５２５から５５２に入力される。D/A変換部５２５から５５２においてアナログ信号に変換された信号は、変換部５２１から５２４、電力増幅部５１７から５２０、トランス部５１３から５１６を経て、送信側が選択されているいずれかの送受信スイッチを通り、選択されたアンテナから送信される。
【００７９】
バッファ部５３１から出力された信号に従って送受スイッチ部５０５から５０８も制御されるものとする。送信アンテナ選択用信号と送信アンテナの組み合わせは一意であればどのようになっていても良い。例えば、送信アンテナ選択用信号が００の時は第１アンテナ５０１、０１の時は第２アンテナ５０２、１０の時は第３アンテナ５０３、１１の時は第４アンテナ５０４が選択されるようになっていれば良い。
以上のように動作することにより、送信開始時に参照信号を付加したＳＭ信号を送信することが可能となる。
【００８０】
次に、本実施例における第１無線通信装置２０１の受信フローについて説明する。
まず、送信時のフローで記載したように、データ送信時に付加される参照信号を用いて遅延減衰部５３６から５２３、干渉除去用信号生成部５６２が適切に設定されていることを前提とする。そして、第１無線通信装置２０１は、送信を行っていないときは４本全てのアンテナ５０１から５０４で、また、送信を行っているときは、送信に使用していない残りの３本のアンテナを利用して受信を行うものとする。以下の説明では４本全てのアンテナ５０１から５０４を受信に使用する場合について説明するが、データ送信時は送信に用いたアンテナからのエコーを遅延減衰部５３６から５３９、フィルタ部５５７から５６０で除去し、残りの３本を用いて同様に処理すれば良く、また、伝達関数推定時に送信アンテナが使用されていた場合は、直前に推定した結果を用いて受信するものとする。
【００８１】
まず、データの送信に先立って送信される参照用信号を利用し、送信側の各送信アンテナと、受信に用いるアンテナとの間の伝達関数を求める。送信アンテナ毎に参照信号が送信されるので、伝達関数推定部５５３から５５６を用いて、受信に用いる各アンテナについて全ての送信アンテナとの間の伝達関数を推定する。推定した伝達関数は、復調部５６４に入力され、参照信号に引き続いて送信されるデータ信号の復調に使用される。
【００８２】
参照信号に引き続いて送信されるデータ信号は、復調部５６４に入力され、そこで復調される。復調方法は様々な方法が使用できるが、第１実施例と同様に最尤推定が使用可能である。受信に複数のアンテナを用いるため、第１実施例とは異なり、受信ダイバーシチ利得を得ることが可能となる。
【００８３】
全二重通信を行う際のフローは、第１実施例と同様のものが利用可能である。ただし、送信に使用するアンテナが４本になるため、参照信号の送信回数が増える。また、送信を行っていない区間の受信は４本のアンテナを用い、送信を行っている区間は送信に使用しているアンテナ以外の３本のアンテナを用いて処理を行う。
以上のように動作することにより、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２との間でＳＭを利用した全二重通信が可能となり、受信時に送信に用いていない複数のアンテナを用いることによる受信ダイバーシチ利得を得ることが可能となる。なお、使用するアンテナ数は４に限定されず、また、使用する変調方式はＱＰＳＫに限定されない。更に多くのアンテナを利用し、また、他の変調方式を利用して通信速度を高める構成としても良い。
【００８４】
＜第３実施例＞
第１実施例及び第２実施例では干渉除去能力を高めるために送信アンテナを受信に用いていなかった。そのため、送信時に相手が送信してきたときに、送信に使用しているアンテナで参照信号を受けることができず、前に推定した伝達関数を使用する必要があった。本実施例では送信時に使用しているアンテナにおいても同時に受信できる構成とし、送信時に相手が送信してきたときに、送信に使用しているアンテナにおいても参照信号、ならびにデータを受信する場合を、図を用いて詳細に説明する。
【００８５】
図５は、本実施例における第１無線通信装置２０１の一構成例である。本実施例では、無線通信装置は、２つのアンテナに２つの受信系列、１つの送信系列を備える。以下、各ブロックの説明を行う。
【００８６】
図５の無線通信装置は、第１アンテナ６０１と、第２アンテナ６０２と、第１サーキュレータ６０３と、第２サーキュレータ６０４と、送信スイッチ部６０５と、バッファ部６１０と、変調部６０９と、D/A変換部６０８と、変換部６０７と、電力増幅部６０６と、ＬＮＡ部６１１、６１２と、変換部６１３、６１４と、局部発信器部６２２と、A/D変換部６１５、６１６と、伝達関数推定部６１７、６１８と、干渉除去用信号生成部６２４と、フィルタ部６１９、６２０と、復調部６２１と、制御部６２３とを備える。
【００８７】
第１アンテナ６０１と、第２アンテナ６０２は、電波を送受信するアンテナである。また、第１サーキュレータ６０３と、第２サーキュレータ６０４は、３端子で、あるポートに入力された高周波信号が次のポートにのみ出力され、最後のポートに入力された信号が最初のポートに出力される特性を備えた素子である。
【００８８】
送信スイッチ部６０５は、送信信号をどちらのアンテナに接続するか切り替えるものである。また、バッファ部６１０は、送信データを蓄積し、蓄積したデータ、または制御部６２３から指示されたデータを変調部６０９や送信スイッチ部６０５、その他ブロックに出力する。さらに、変調部６０９は、入力された信号に従ってベースバンドで変調を行う。なお、ここでの変調方式はＢＰＳＫを使用するものとする。
【００８９】
D/A変換部６０８は、入力されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。また、変換部６０７は、入力されたベースバンド信号をＲＦ信号に変換する。さらに、電力増幅部６０６は、入力された信号をアンテナから出力するために必要な電力まで増幅する。
【００９０】
ＬＮＡ部６１１、６１２は、第１サーキュレータ６０３及び第２サーキュレータ６０４のそれぞれから出力される受信信号を増幅する。また、変換部６１３、６１４は、入力されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換する。また、局部発信器部６２２は、変換部６０７、６１３、６１４を動作させるために必要な局部発信周波数を出力する。
【００９１】
A/D変換部６１５、６１６は、入力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。また、伝達関数推定部６１７、６１８は、参照信号を利用して、送信アンテナと受信アンテナと間の伝達関数を推定するものである。さらに、干渉除去用信号生成部６２４は、干渉除去用信号を生成する。
【００９２】
フィルタ部６１９、６２０は、干渉除去用信号を利用して干渉除去を行うための逆フィルタを行うものである。また、復調部６２１は、フィルタ部６１９、６２０から出力された信号を復調する。さらに、制御部６２３は、無線通信装置の各ブロックの状態を監視し、各ブロックの制御を行う。
【００９３】
次に、本実施例における第１無線通信装置２０１の送信フローについて説明する。
まず、送信データはバッファ部６１０に入力される。バッファ部６１０は、送信に先立って参照信号を変調部６０９に出力する。参照信号は、第１アンテナ６０１及び第２アンテナ６０２のそれぞれから２回ずつ送信するため、計４回出力される。参照信号は、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２との間で既知の符号を使用するものとする。
【００９４】
参照信号は、変調部６０９に入力され、変調部６０９が、ベースバンドで変調を行う。変調後の信号は、D/A変換部６０８でアナログ信号に変換され、変換部６０７でＲＦ信号に変換され、電力増幅部６０６で送信に必要な電力に増幅された後に送信スイッチ部６０５に入力される。その後、増幅後の信号が、バッファ部６１０からの指示に従って第１アンテナ６０１及び第２アンテナ６０２から送信される。
【００９５】
第１アンテナ６０１から信号を送信するとき、原理的には第１サーキュレータ６０３によって送信信号はＬＮＡ部６１１に伝わらないはずであるが、実際のサーキュレータの信号アイソレーション比は３０ｄＢ程度であり、送信信号の一部がＬＮＡ部にも漏れ伝わることになる。この漏れ信号をエコー（干渉）として除去する。
【００９６】
そのために、第１アンテナ６０１から参照信号を送信するときの漏れ信号を、ＬＮＡ部６１１で増幅し、変換部６１３でベースバンド信号に変換し、A/D変換部６１５でデジタル信号に変換する。そして、伝達関数推定部６１７において、参照信号との相互相関を求めることにより、第１アンテナ６０１からの漏れ信号の伝達関数を求める。そして、干渉除去用信号生成部６２４に対して、第１アンテナ６０１から信号を送信したときの第１アンテナ６０１への干渉除去のための干渉除去用信号生成の設定を行う。
【００９７】
また同時に、第１アンテナ６０１から送信した参照信号を第２アンテナ６０２で受信し、ＬＮＡ部６１２で増幅し、変換部６１４でベースバンド信号に変換し、A/D変換部６１６でデジタル信号に変換する。そして、伝達関数推定部６１８において、参照信号との相互相関を求めることにより、第１アンテナ６０１から第２アンテナ６０２への伝達関数を求める。そして、干渉除去用信号生成部６２４に対して、第１アンテナ６０１から第２アンテナ６０２への干渉除去のための干渉除去用信号生成の設定を行う。
第１アンテナ６０１から送信される参照信号に続き、第２アンテナ６０２からも参照信号が送信されるため、同様にして、第２アンテナ６０２から第１アンテナ６０１への干渉除去のための干渉除去用信号生成の設定と、第２アンテナ６０２から信号を送信したときの第２アンテナ６０２への干渉除去のための干渉除去用信号生成の設定を行う。以上により、干渉除去用信号生成部６２４は、選択された送信アンテナに応じて干渉除去用信号を変える。
【００９８】
上述の設定により、干渉除去用信号生成部６２４は、参照信号を第１アンテナ６０１から送信したとき、第１アンテナ６０１への干渉除去のための干渉除去用信号と、第１アンテナ６０１から第２アンテナ６０２への干渉除去のための干渉除去用信号を生成する。また、干渉除去用信号生成部６２４は、参照信号を第２アンテナ６０２から送信したとき、第２アンテナ６０２への干渉除去のための干渉除去用信号と、第２アンテナ６０２から第１アンテナ６０１への干渉除去のための干渉除去用信号を生成する。
【００９９】
参照信号の送信に引き続き、データの送信を行う。バッファ部６１０は、送信データを２ビット１組として処理し、１ビット目を送信スイッチ部６０５、干渉除去用信号生成部６２４に出力し、２ビット目を変調部６０９に出力する。変調部６０９は、入力されたデータに従ってベースバンドで変調を行う。変調後の信号は、参照信号と同様にD/A変換部６０８でアナログ信号に変換された後に、変換部６０７、電力増幅部６０６を経由して送信スイッチ部６０５に入力される。入力された信号は、バッファ部６１０から送信スイッチ部６０５に入力される信号に従って、第１アンテナ６０１または第２アンテナ６０２から送信される。
以上のように動作することにより、送信開始時に参照信号を付加したＳＭ信号を送信することが可能となる。
【０１００】
次に、本実施例における第１無線通信装置２０１の受信フローについて説明する。
まず、送信時のフローで説明したように、データの送信開始時に付加される参照信号を利用して、干渉除去用信号生成の設定を行う。
【０１０１】
その後、第１アンテナ６０１からデータが送信されるときは、第１アンテナ６０１から第１アンテナ６０１への干渉除去用信号を利用した逆フィルタをフィルタ部６１９で行い、第１アンテナ６０１から第２アンテナ６０２への干渉除去用信号を利用した逆フィルタを逆フィルタ部６２０で行う。
【０１０２】
同様に、第２アンテナ６０２からデータが送信されるときは、第２アンテナ６０２から第１アンテナ６０１への干渉除去用信号を利用した逆フィルタをフィルタ部６１９で行い、第２アンテナ６０２から第２アンテナ６０２への干渉除去用信号を利用した逆フィルタを逆フィルタ部６２０で行う。これにより、送信信号を除去できるため、送信しながらの受信が可能となる。
【０１０３】
送信信号が除去された信号は、従来方式と同様の方法で受信が可能で、かつ、第１実施例とは異なり、受信時に２つのアンテナが常に使用可能となる。第２無線通信装置２０２から送信開始時に送信される参照信号は、第１アンテナ６０１及び第２アンテナ６０２で受信し、ＬＮＡ部６１１、６１２、変換部６１３、６１４、A/D変換部６１５、６１６を経由される。そして、伝達関数推定部６１７、６１８が、第２無線通信装置２０２の第１アンテナ、第２アンテナから、第１無線通信装置２０１の第１アンテナ、第２アンテナまでの伝達関数をそれぞれ推定し、復調部６２１が、推定結果を利用して参照信号に引き続いて送信されるデータの復調を行う。復調方法は様々な方法が使用できるが、一例として最尤推定が使用可能である。受信にアンテナを２本利用することができるため、第１実施例と異なり受信ダイバーシチ利得を得ることができる。全二重通信を行う際のフローは第１実施例と同様のものが利用可能である。
【０１０４】
以上のように動作することにより、第１無線通信装置２０１と第２無線通信装置２０２との間でＳＭを利用した全二重通信が可能となり、受信時に常に２つのアンテナを利用することで受信ダイバーシチ利得を得ることが可能となる。なお、使用するアンテナ数は２に限定されず、また、使用する変調方式はＢＰＳＫに限定されない。更に多くのアンテナを利用し、また、他の変調方式を利用して通信速度を高める構成としても良い。
【０１０５】
なお、本発明は、上述した実施例によって限定的に解釈されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で、種々の変更が可能であり本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０６】
本発明による通信装置で動作するプログラムは、本発明に関わる上記実施例の機能を実現するように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等を制御するプログラム（コンピュータを機能させるプログラム）であっても良い。そして、これら装置で取り扱われる情報は、その処理時に一時的にＲＡＭ（Random Access Memory）に蓄積され、その後、Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ（Read Only Memory）などの各種ＲＯＭやＨＤＤ（Hard Disk Drive）に格納され、必要に応じてＣＰＵによって読み出し、修正・書き込みが行われる。また、図１、５、６等の各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、ＣＰＵなどが実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【０１０７】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【０１０８】
また、上述した実施例における通信装置の一部、または全部を典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現してもよい。通信装置の各機能ブロックは個別にチップ化してもよいし、一部、または全部を集積してチップ化してもよい。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いることも可能である。
【０１０９】
また、上述の実施例において、制御線や情報線は、説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていてもよい。
【符号の説明】
【０１１０】
１０１    ：バッファ部
１０２    ：変調部
１０３    ：D/A変換部
１０４    ：変換部
１０５    ：電力増幅部
１０６    ：送信スイッチ部
１０７    ：受信スイッチ部
１０８    ：第１アンテナスイッチ部
１０９    ：第２アンテナスイッチ部
１１０    ：ＲＳＳＩ部
１１１    ：遅延減衰部
１１２    ：信号合成部
１１３    ：ＬＮＡ部
１１４    ：変換部
１１５    ：局部発振器部
１１６    ：A/D変換部
１１７    ：伝達関数推定部
１１８    ：フィルタ部
１１９    ：復調部
１２０    ：干渉除去用信号生成部
１２１    ：制御部
１２２    ：第１アンテナ
１２３    ：第２アンテナ
１２４    ：トランス部
２０１    ：第１無線通信装置
２０２    ：第２無線通信装置
５０１    ：第１アンテナ
５０２    ：第２アンテナ
５０３    ：第３アンテナ
５０４    ：第４アンテナ
５０５    ：送信スイッチ部
５０５    ：第１送受スイッチ部
５０６    ：第２送受スイッチ部
５０７    ：第３送受スイッチ部
５０８    ：第４送受スイッチ部
５０９    ：ＲＳＳＩ部
５１３    ：トランス部
５１７    ：電力増幅部
５２１    ：変換部
５２５、５２６、５２７、５２８    ：D/A変換部
５２９    ：送信スイッチ部
５３０    ：変調部
５３１    ：バッファ部
５３２、５３３、５３４、５３５    ：信号合成部
５３６、５３７、５３８、５３９    ：遅延減衰部
５４０    ：選択部
５４１、５４２、５４３、５４４    ：ＬＮＡ部
５４５、５４６、５４７、５４８    ：変換部
５４９、５５０、５５１、５５２    ：A/D変換部
５５３、５５４、５５５、５５６    ：伝達関数推定部
５５７、５５８、５５９、５６０    ：フィルタ部
５６１    ：局部発振器部
５６２    ：干渉除去用信号生成部
５６３    ：選択部
５６４    ：復調部
５６５    ：制御部
６０１    ：第１アンテナ
６０２    ：第２アンテナ
６０３    ：第１サーキュレータ
６０４    ：第２サーキュレータ
６０５    ：送信スイッチ部
６０６    ：電力増幅部
６０７    ：変換部
６０８    ：D/A変換部
６０９    ：変調部
６１０    ：バッファ部
６１１、６１２    ：ＬＮＡ部
６１３、６１４    ：変換部
６１５、６１６    ：A/D変換部
６１７、６１８    ：伝達関数推定部
６１９    ：フィルタ部
６２０    ：逆フィルタ部
６２１    ：復調部
６２２    ：局部発信器部
６２３    ：制御部
６２４    ：干渉除去用信号生成部
【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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