(57)【要約】  １つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナと、複数のアンテナで受信されたそれぞれの受信信号とロジカルアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとの合成演算を行う合成演算部と、ロジカルアンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、それぞれのチャネル推定値とロジカルアンテナポート毎の合成信号とから復号処理するＭＩＭＯ復号処理部と、を備える無線通信装置を提供する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナで受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとの合成演算を行う合成演算部と、
前記アンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、
それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理する復号処理部と、
を備えた無線通信装置。
【請求項２】
前記受信信号には、前記アンテナポート毎に異なる参照信号が含まれ、前記参照信号のそれぞれは、周波数的および時間的に同じ位置にある、または、前記受信信号には、１つの前記アンテナポートに対応した参照信号が含まれる、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記受信信号の干渉波の大きさを検出する干渉波検出部を備え、
前記合成演算部は、前記干渉波の大きさに応じて、前記合成演算を行う請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線通信装置の移動速度を検出する移動速度検出部を備え、
前記合成演算部は、前記無線通信装置の移動速度に応じて、前記合成演算を行う請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記送信アンテナから送信された信号はＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding）である場合、前記合成演算部は、前記干渉波のレベルがあるレベル以下の場合、前記合成演算を行わない請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記送信アンテナから送信された信号はLarge Delay CDD (Cyclic Delay Diversity)またはＳＦＢＣである場合、前記合成演算部は、前記無線通信装置の移動速度があるレベル以上の場合、前記合成演算を行わない請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記受信信号には、前記アンテナポート毎に異なる参照信号が含まれ、前記参照信号のそれぞれは、周波数的および時間的に異なる位置にある場合、前記無線通信装置の移動速度があるレベル以上の場合は、前記合成演算を行わない請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記復号処理は、ＭＩＭＯ方式を用いた復号処理である請求項１から請求項７の何れかに記載の無線通信装置。
【請求項９】
１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナで、受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとを、所定の条件のときに合成演算を行うステップと、
前記アンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるステップと、
それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理するステップと、
を備えた無線通信方法。
【請求項１０】
前記合成演算を行うステップ、前記チャネル推定値を求めるステップ、前記復号処理するステップの順番で実行される、請求項９に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナと、
コントローラを備え、
前記コントローラは、
前記複数のアンテナで受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとの合成演算を行い、
前記アンテナポート毎にされた各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求め、
それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理する、無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のアダプティブアレーアンテナシステム（ＡＡＳ：Adaptive array Antenna System）を実装した通信装置としては、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）を利用した通信装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。【０００３】
また、ＡＡＳの通信装置の送信方式としては、ＡＡＳ方式と空間多重（ＭＩＭＯ）方式を選択して用いる方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。これは、送受信アンテナ間のチャネル特性の直交性を推定して、アダプティブアレーアンテナ方式、またはＭＩＭＯのいずれが優位であるかを判断して切り替える方式である。また、特許文献２では、基地局側の例を示しており、ダウンリンクについての送信方式を提案している。【０００４】
従来のＭＩＭＯを利用した通信装置には、送受信アンテナ間のチャネル特性Ｈを利用する方法がある。例えば、チャネル特性Ｈを利用する方法としては、ＺＦ（Zero forcing)等化法やＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）等化法がその１つである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特許第４３９６８５３号
【特許文献２】日本国特開２００６−２７０７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらのＭＩＭＯ方法は、複数のチャネル特性のレイヤー（ストリームともいう）間の干渉除去については考慮されているが、他の無線通信システムからの干渉信号は考慮されていない。ＺＦ(Zero forcing)等化法やＭＭＳＥ等化法は、他の無線通信システムからの干渉が無い場合は良好に動作するが、他の無線通信システムからの干渉があるとその影響を大きく受けてしまう。【０００７】
本発明は、上述した事情に鑑み、他の無線通信システムからの干渉を抑圧して従来よりも受信信号特性を向上させる無線通信装置および無線通信方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の無線通信装置は、１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナと、前記複数のアンテナで受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとの合成演算を行う合成演算部と、前記アンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理する復号処理部と、を備える。【０００９】
また、本発明の無線通信装置は、前記受信信号には、前記アンテナポート毎に異なる参照信号が含まれ、前記参照信号のそれぞれは、周波数的および時間的に同じ位置にある、または、前記受信信号には、１つの前記アンテナポートに対応した参照信号が含まれる構成を有してもよい。【００１０】
また、本発明の無線通信装置は、前記受信信号の干渉波の大きさを検出する干渉波検出部を備え、前記合成演算部は、前記干渉波の大きさに応じて、前記合成演算を行う構成を有してもよい。【００１１】
また、本発明の無線通信装置は、前記無線通信装置の移動速度を検出する移動速度検出部を備え、前記合成演算部は、前記無線通信装置の移動速度に応じて、前記合成演算を行う構成を有してもよい。【００１２】
また、本発明の無線通信装置は、前記送信アンテナから送信された信号はＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding）である場合、前記合成演算部は、前記干渉波のレベルがあるレベル以下の場合、前記合成演算を行わない構成を有してもよい。【００１３】
また、本発明の無線通信装置は、前記送信アンテナから送信された信号はLarge Delay CDD (Cyclic Delay Diversity)またはＳＦＢＣである場合、前記合成演算部は、前記無線通信装置の移動速度があるレベル以上の場合、前記合成演算を行わない構成を有してもよい。【００１４】
また、本発明の無線通信装置は、前記受信信号には、前記アンテナポート毎に異なる参照信号が含まれ、前記参照信号のそれぞれは、周波数的および時間的に異なる位置にある場合、前記無線通信装置の移動速度があるレベル以上の場合は、前記合成演算を行わない構成を有してもよい。【００１５】
本発明の無線通信方法は、１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナで、受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとを、所定の条件のときに合成演算を行うステップと、前記アンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるステップと、それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理するステップと、を備える。【００１６】
また、本発明の無線通信方法は、前前記合成演算を行うステップ、前記チャネル推定値を求めるステップ、前記復号処理するステップの順番で実行してもよい。【００１７】
また、本発明の無線通信装置は、１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナと、コントローラを備えてもよい。前記コントローラは、前記複数のアンテナで受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとを合成演算を行い、前記アンテナポート毎にされた各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求め、それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理してもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の無線通信装置および無線通信方法は、他の無線通信システムからの干渉を抑圧して従来よりも受信信号特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成図である。
【図２】図２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、ＴＭ３の場合のシミュレーションによるブロックエラー比とキャリアノイズ比の関係を表した図である。
【図３】図３（Ａ）、（Ｂ）は、ＴＭ７の場合のシミュレーションによるブロックエラー比とキャリアノイズ比の関係を表した図である。
【図４】図４（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、ＴＭ２の場合のシミュレーションによるブロックエラー比とキャリアノイズ比の関係を表した図である。
【図５】図５（Ａ）、（Ｂ）は、ＴＭ１の場合のシミュレーションによるブロックエラー比とキャリアノイズ比の関係を表した図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態に係る無線通信装置のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信システムの構成図である。図１に示すように、本無線通信システムは、基地局１０と無線通信装置２０とによって構成されている。説明を簡略化する為に、基地局１０のアンテナは４本とし、無線通信装置２０のアンテナは２本としている。すなわち、本無線通信システムは、ストリーム数Ｓｔ＝２、送信アンテナ数Ｎｔ＝４、受信アンテナ数Ｎｒ＝２の例であり、ロジカルアンテナポート０（１２−ａ）とロジカルアンテナポート１（１２−ｂ）の２つを使う。
【００２２】
本無線通信システムは、基地局１０がＭＩＭＯ方式で送信し、無線通信装置２０が送信された信号を受信するようになっている。本無線通信システムは、３ＧＰＰのＬＴＥ規格に準拠しており、ＴＭ３（transmission mode 3）に基づくものである。ＴＭ３は、Ｌａｒｇｅ Ｄｅｌａｙ ＣＤＤ(Cyclic Delay Diversity)と呼ばれるオープンループＭＩＭＯの１つである。
【００２３】
以下本文では３ＧＰＰで使われているTransmission Mode１〜８に対して略してＴＭ１〜ＴＭ８と呼ぶ。本無線通信システムは、主に、ＴＭ１、ＴＭ２、ＴＭ３、ＴＭ４を例に説明する。（３ＧＰＰの規格 3GPP TS36.213等を参照）基地局１０は、ＭＩＭＯ符号部１１、乗算器１５ａ、ｂ、加算器１３ａ〜ｄ、およびアンテナ１４ａ〜ｄをもって構成されている。
【００２４】
ＭＩＭＯ符号部１１には、２系統からストリームのデータｘ（ｉ）が入力され、ＭＩＭＯ符号部１１は、それぞれのデータをプリコーディングし、それぞれのロジカルアンテナポート０、１を介して出力する。乗算器１５ａ、ｂは、所定のウェイトと入力信号を掛け合わせて演算し、演算された信号をそれぞれの加算器１３ａ〜ｄに出力する。なお、ＭＩＭＯ符号部１１では、ＬａｒｇｅＤｅｌａｙＣＣＤ用のプリコーディングを行い、その後にチャネル推定用の参照信号をマッピングしている。
【００２５】
加算器１３ａ〜ｄは、それぞれの演算された信号をアンテナ１４ａ〜ｄを介して送信するようになっている。
【００２６】
無線通信装置２０は、アンテナ２１ａ、ｂ、合成演算部２２、チャネル推定部２３、ＭＩＭＯ復号処理部２４、干渉波検出部２５、および移動速度検出部２６によって構成されている。なお、合成演算部２２、チャネル推定部２３、ＭＩＭＯ復号処理部２４、干渉波検出部２５、および移動速度検出部２６の少なくともひとつを、コントローラの機能の一部として、構成してもよい。
【００２７】
アンテナ２１ａ、ｂは、１つ以上の送信アンテナから空中の電波伝播路３０を介して送信された信号を受信するようになっている。
【００２８】
合成演算部２２は、アンテナ２１ａ、ｂで受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとの合成演算を行うようになっている。詳細には、合成演算部２２は、アンテナ２１で受信し、各ロジカルアンテナポートに対応させてＡＡＳ合成を行う。
【００２９】
チャネル推定部２３は、ロジカルアンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるようになっている。詳細には、チャネル推定部２３は、合成された信号の参照信号部分を用いてロジカルアンテナポート毎にチャネル推定を行う。
【００３０】
なお、受信信号には、ロジカルアンテナポート毎に異なる参照信号が含まれ、参照信号のそれぞれは、周波数的および時間的に同じ位置にある、または、受信信号には、１つのアンテナポートに対応した参照信号が含まれる。
【００３１】
ＭＩＭＯ復号処理部２４は、それぞれのチャネル推定値とロジカルアンテナポート毎の合成信号とから復号処理するようになっている。詳細には、ＭＩＭＯ復号処理部２４は、ロジカルアンテナポート毎に合成した信号を、ロジカルアンテナポート０、１を纏めてＭＩＭＯ復号処理する。
【００３２】
なお、ＭＩＭＯ復号処理部２４は、ＺＦ(Zero forcing)等化、ＭＭＳＥ等化法、あるいはチャネル応答の特異値分解（ＳＶＤ：Singular Value Decomposition）法などの線形演算によって復号処理を行うようにしてもよい。
【００３３】
ここで、受信信号ベクトルＺ（ｉ）とし、ＡＡＳ合成した信号をＹとすれば、Ｙに干渉波成分があれば、ＡＡＳ合成することよって、干渉波成分は抑圧されることになる。さらにＭＩＭＯ復号処理部２４によってＭＩＭＯ復号処理を行う。ＡＡＳ合成した信号から求めたチャネル推定値をＨとし、ＭＩＭＯ復号処理部２４は、ＭＭＳＥチャネル等化を行う場合を考える。
【００３４】
ここで、ＭＭＳＥチャネル等化の式より、ＭＭＳＥウェイトは次の通りとなる。
【数１】
2013108742.tif 000003
ＭＭＳＥ等化後のデータＳ＝Ｗｍｍｓｅ×ＹがＭＩＭＯの分離データとなる。なお、ＭＩＭＯ復号処理部２４は、ＭＭＳＥ等化後のデータＳからストリームデータｘ（ｉ）を求めるには、変調方式などに合わせて復号処理を行う。
【００３５】
干渉波検出部２５は、受信信号の干渉波の大きさを検出するようになっている。ここで、干渉波の検出方法について説明する。
【００３６】
干渉波には所望波との相関性の有無により、相関性干渉波と非相関性干渉波に分類される。
【００３７】
相関性干渉波は、所望波と同じ波源から発射され、所望波と異なった電波伝播路に起因したもの（遅延波または多重波）であり、その検出方法は、ＡＡＳ合成をする前の受信した参照信号部分の信号と、既知の参照信号との相関（自己相関）を取ることで、到来信号の遅延、位相、振幅を推定する。遅延が大きいものを干渉波（遅延波）として検出する。
【００３８】
非相関性干渉波は、所望波とは別個の波源から発射された電波、あるいは伝播遅延の十分長い遅延波（多重波）、所望波と無相関であり、その検出方法は、ＡＡＳ合成をする前の受信した参照信号部分の信号の受信電力をもとめ、先に述べた相関性干渉波の振幅から求めた電力を引くことで非相関性干渉波の電力を求める。なお、通信装置には熱雑音などの内部雑音があるのでその大きさに応じて、あらかじめキャリブレーションして除去している。
【００３９】
移動速度検出部２６は、無線通信装置２０の移動速度を検出するようになっている。ここで、移動速度の検出方法について説明する。
【００４０】
無線通信装置２０には、ＧＰＳによる位置検知システムが実装されていれば、ＧＰＳからの位置情報により速度情報を得ることができる。また、その他の移動速度の検出方法としては、加速度センサーを用いて速度情報に変換するもの、受信信号のドップラー周波数を検出して速度情報を得ても良い。
【００４１】
また、合成演算部２２は、干渉波の大きさに応じて、前記合成演算を行わないようになっている。合成演算部２２は、干渉波の大きさが小さければ、合成演算を行わないし、干渉波の大きさが大きければ、合成演算を行う。合成演算部２２は、干渉波の大きさと所定の閾値とを比較して合成演算を行うか決定するようにしてもよい。
【００４２】
さらに、合成演算部２２は、無線通信装置２０の移動速度に応じて、ＡＡＳ合成演算を行わないようになっている。合成演算部２２は、移動速度が小さければ、合成演算を行うし、移動速度が大きければ、合成演算を行わない。合成演算部２２は、移動速度と所定の閾値とを比較して合成演算を行うか決定するようにしてもよい。なお、合成演算部２２は、速度情報の代わりに加速度情報に基づいて、ＡＡＳ合成演算してもよいが、ＡＡＳ合成演算しなくてもよい。
【００４３】
ＡＡＳ合成を不要とする場合は、図１における合成演算部２２の処理をパスして、アンテナ２１で受信した信号をＡＡＳ合成しないでチャネル推定を行うようにする。
【００４４】
ここで、合成演算部２２がＡＡＳを行わない場合について説明する。なお、ここでは、ＳＦＢＣを用いる場合を説明する。
【００４５】
図２は、ＴＭ３の場合のシミュレーションによるブロックエラー比とキャリアノイズ比の関係を表した図である。
【００４６】
下側の折線はＡＡＳ合成とＭＭＳＥチャネル等化を行ったもので、上側の折線はＭＭＳＥ等化だけを行ったものである。
【００４７】
図２（Ａ）は、干渉波無し（１Ｌｉｎｋ）の状態、無線通信装置２０の移動速度３ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ（Block Error Rate）＝０．１に於いて、ＡＡＳ合成あり（下側の折線）の方が、１．５ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成なし（上側の折線）に比べＣＮＲ値で１．５ｄＢ改善されていると言える。
【００４８】
図２（Ｂ）は、干渉波有（干渉波数１）の状態、無線通信装置２０の移動速度３ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＩＲの値がＡＡＳ合成有（下側の折線）の方が、７．０ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成無し（上側の折線）に比べＣＮＲ値で７．０ｄＢ改善されていると言える。
【００４９】
図２（Ｃ）は、干渉波有（干渉波数１）の状態、無線通信装置２０の移動速度１２０ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＩＲの値がＡＡＳ合成有（下側の折線）の方が、０．５ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成無し（上側の折線、３３、３９ｄＢ付近では下側）に比べＣＮＲ値で０．５ｄＢ改善されていると言える。
【００５０】
図２に示したシミュレーション結果から、干渉波無し（１Ｌｉｎｋ）の場合ＡＡＳ合成の効果は少ないことが言える。
【００５１】
本シミュレーションでは、ＡＡＳ合成により干渉波を抑圧することを想定している。干渉波が無ければ抑圧するものが無いのであるから、効果が出ないのは当然である。しかしながら、１．５ｄＢの改善が出ているが、これはＴＭ３では２つのロジカルアンテナポートを使用しているため、１つのアンテナポートを所望波とし、他のアンテナポートを干渉波として動作しているものと考えられるが、効果は少ない。
【００５２】
なお、ＴＭ３では、ロジカルアンテナポートとしてＰｏｒｔ０，Ｐｏｒｔ１を使うが、そこでの参照信号の位置はそれぞれ異なるため、ＡＡＳ合成を適用しているために、前述したように受信した信号の参照信号を重ね合わせる工夫をしている。
【００５３】
図３は、ＴＭ７の場合のシミュレーションによるブロックエラー比とキャリアノイズ比の関係を表した図である。
【００５４】
ＴＭ７の場合は、図１に於いて基地局１０のストリーム数２、送信アンテナ数４とし、無線通信装置２０は、アンテナ数を２としてＡＡＳで受信し、その信号を用いてチャネル推定を行い、チャネル等化を行う。
【００５５】
ＴＭ７で使うロジカルアンテナポートは１つ（Ｐｏｒｔ５）である。従ってＴＭ３のような、異なる参照信号の重ね合わせは不要である。
【００５６】
下側の折線はＡＡＳ合成とＭＭＳＥチャネル等化を行ったもので、上側の折線はＭＲＣ合成を行ったものである。
【００５７】
図３（Ａ）は、干渉波有（干渉波数１）の状態、無線通信装置２０の移動速度３ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＩＲの値がＡＡＳ合成有（下側の折線）の方が、９．０ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成無し（上側の折線）に比べＣＮＲ値で９．０ｄＢ改善されていると言える。
【００５８】
図３（Ｂ）は、干渉波有（干渉波数１）の状態、無線通信装置２０の移動速度１２０ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＩＲの値がＡＡＳ合成有（下側の折線）の方が、９．０ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成無し（上側の折線）に比べＣＮＲ値で９．０ｄＢ改善されていると言える。
【００５９】
図３に示したシミュレーション結果から、他のＴＭに対してＡＡＳ合成の効果が大きく、移動速度が大きくなってもＡＡＳ合成の効果は保持されるということが言える。
【００６０】
図４は、ＴＭ２の場合のシミュレーションによるブロックエラー比とキャリアノイズ比の関係を表した図である。
【００６１】
ＴＭ２（ＳＦＢＣ：Space Frequency Block Coding）の場合は、図１に於いて基地局１０のストリーム数２、送信アンテナ数４とし、ＳＦＢＣ処理を行い４本のアンテナから送信する。無線通信装置２０は、受信アンテナ数２としてＡＡＳ受信を行い、ＡＡＳ受信をした信号を用いてチャネル推定を行い、チャネル等化を行い、ＳＦＢＣ復号を行う。
【００６２】
ロジカルアンテナポート０（１２−ａ）とロジカルアンテナポート１（１２−ｂ）の２つを使うのはＴＭ３と同じである。
【００６３】
端末受信ＣＮＲ（ｄＢ）またはＣＩＲ（ｄＢ）を変化させた場合の受信ＢＬＥＲ（ブロックエラーレート）を表している。
【００６４】
図４（Ａ）は、干渉波有（干渉波無し、１Ｌｉｎｋ）の状態、無線通信装置２０の移動速度３ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＮＲの値がＡＡＳ合成有（下側の折線）の方が、１．３ｄＢ大きい、すなわちＡＡＳ合成無し（上側の折線）に比べＣＮＲ値で１．３ｄＢ劣化したと言える。
【００６５】
図４（Ｂ）は、干渉波有（干渉波数１、２Ｌｉｎｋ）の状態、無線通信装置２０の移動速度３ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＩＲの値の方が、２．０ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成無し（上側の折線）に比べＣＮＲ値で２．０ｄＢ改善されていると言える。
【００６６】
図４（Ｃ）は、干渉波有（干渉波数１）の状態、無線通信装置２０の移動速度１２０ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＩＲの値がＡＡＳ合成有（下側の折線）の方が、１．０ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成無し（上側の折線）に比べＣＮＲ値で１．０ｄＢ改善されていると言える。
【００６７】
図４に示したシミュレーション結果から、干渉波無しの場合ＡＡＳ合成は受信信号特性を劣化させ、無線通信装置２０の移動速度が大きくなるとＡＡＳ合成の効果は少なくなるということが言える。
【００６８】
ＳＦＢＣではＡＡＳが効かない理由としては、ＳＦＢＣでは直交信号を多重して送信する送信ダイバーシチであり、もともと受信はＭＲＣ（最大比合成）受信が想定されていたため、干渉波が無い１Ｌｉｎｋの場合は、ＡＡＳ合成は好ましくないようである。また２Ｌｉｎｋ（干渉波あり）でも他のＴＭに比べ効果は少なくなる。
【００６９】
高速でＡＡＳが効かない理由としては、ＴＭ３のＬａｒｇｅ Ｄｅｌａｙ ＣＤＤの場合に説明したように、ロジカルアンテナポートとして、Ｐｏｒｔ０，Ｐｏｒｔ１を使うが、そこでの参照信号の位置はそれぞれ異なるため、ＡＡＳ合成を適用しているために参照信号を重ね合わせる工夫をしているが、高速移動時にＡＡＳ合成は好ましくないようである。
【００７０】
図５は、ＴＭ１の場合のシミュレーションによるブロックエラー比とキャリアノイズ比の関係を表した図である。
【００７１】
ＴＭ１の場合は、図１に於いて基地局１０のストリーム数１、送信アンテナ数４とし、４本の送信アンテナから同一データを送信する。無線通信装置２０は、受信アンテナ数２としてＡＡＳ受信を行い、ＡＡＳ受信をした信号を用いてチャネル推定を行い、チャネル等化を行う。ＴＭ７で使うロジカルアンテナポート０（１２−ａ）の１つである。
【００７２】
下側の折線はＡＡＳ合成とＭＭＳＥチャネル等化を行ったもので、上側の折線はＭＲＣ合成を行ったものである。
【００７３】
図５（Ａ）は、干渉波有（干渉波数１）の状態、無線通信装置２０の移動速度３ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＩＲの値がＡＡＳ合成有（下側の折線）の方が８．７ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成有はＭＲＣ合成に（上側の折線）に比べＣＮＲ値で８．７ｄＢ改善されていると言える。
【００７４】
図５（Ｂ）は、干渉波有（干渉波数１）の状態、無線通信装置２０の移動速度１２０ｋｍ／ｈ の場合を示している。ＢＬＥＲ＝０．１に於いて、ＣＩＲの値がＡＡＳ合成有（下側の折線）の方が７．０ｄＢ小さい、すなわちＡＡＳ合成（下側の折線）はＭＲＣ合成（上側の折線）に比べＣＮＲ値で７．０ｄＢ改善されていると言える。
【００７５】
図５に示したシミュレーション結果から、ＴＭ７と同じように他のＴＭに比べＡＡＳ効果は大きく、端末の移動速度が大きくなってもＡＡＳ合成の効果は保持されるが若干効果が弱くなるということが言える。
【００７６】
以上のシミュレーション結果及び考察より次のことが言える。
１．干渉波の無い１ＬｉｎｋではＡＡＳ合成を入れて受信信号特性が劣化する、あるいは効果が無い場合がある。
２．高速になるとＡＡＳ合成の効果が低下する場合がある。
【００７７】
その他、上記で説明した例に限らず、ＴＭ４，５，６，８およびその他に関しても有効である。
【００７８】
図６は、本発明の実施形態に係る無線通信装置のフローチャートである。
【００７９】
まず、干渉波検出部２５で受信信号の干渉波の検出を確認する（ステップ１）。干渉波が検出された場合、合成演算部２２は、ＴＭを確認する（ステップ２）。なお、干渉波検出部２５は、干渉波の大きさに応じて干渉波の有無を判断するようにしても良い。
【００８０】
ＴＭが１、７の場合、合成演算部２２は、ＡＡＳ合成を行うことを決定し、受信信号の各ロジカルアンテナポートの参照信号部分と既知の参照信号を用いて、アダプティブアレーウェイトを計算する（ステップ３）。合成演算部２２は、受信したデータ信号と参照信号をロジカルアンテナポート毎の上記ウェイトでアンテナ合成を行う（ステップ４）。
【００８１】
チャネル推定部２３は、合成後の参照信号部分からチャネル推定を行う（ステップ５）。ＭＩＭＯ復号処理部２４は、各ロジカルアンテナポートのチャネル推定結果からＴＭに応じて復調を行う（ステップ６）。
【００８２】
ＴＭが２、３の場合、移動速度検出部２６で無線通信装置２０の移動速度を確認する（ステップ７）。移動速度が低速の場合、処理がステップ３に進む。移動速度が高速の場合、チャネル推定部２３は、受信信号のロジカルアンテナポート毎の参照信号部分を用いてチャネル推定を行い（ステップ８）、ステップ６が処理される。例えば、移動速度と所定の閾値とを比較して低速高速が決定される。
【００８３】
以上のように、無線通信装置２０は、ＴＭモード及び干渉波の有無、端末の移動速度などを考慮して、ＡＡＳ方式を使うかどうか判断して動作するので、受信信号特性をさらにも向上させることができる。
【００８４】
本発明の実施の形態では、他システムからの干渉波をＡＡＳ方式で抑圧しながらＭＩＭＯ受信あるいはＳＩＭＯ受信ができるので、従来よりも受信信号特性が向上する。
【００８５】
また、本発明の実施の形態では、ＡＡＳ方式とＺＦ法やＭＭＳＥ法などのＭＩＭＯ分離方式と組み合わせることで、受信信号特性を向上させる事が出来る。
【００８６】
また、本発明の実施の形態では、他システムからの干渉信号の有無を検知する機能や通信装置の移動速度を検知する機能を有し、ＡＡＳ方式とＺＦ法やＭＭＳＥ法などのＭＩＭＯ分離方式と組み合わせを選択できるので、無線伝播環境に応じたトータルな受信信号特性を向上させている。
【００８７】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
本出願は、２０１２年１月１８日出願の日本特許出願・出願番号２０１２−００７６３０に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００８８】
１０ 基地局、
１１ ＭＩＭＯ符号部、
１２ ロジカルアンテナポート、
１３ 加算器、
１４ アンテナ、
１５ 乗算器、
２０ 無線通信装置、
２１ アンテナ、
２２ 合成演算部、
２３ チャネル推定部、
２４ ＭＩＭＯ復号処理部、
２５ 移動速度検出部、
２６ 干渉波検出部
【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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【手続補正書】
【提出日】平成27年1月22日(2015.1.22)
【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】
１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナで受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとの合成演算を行う合成演算部と、
前記アンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、
それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理する復号処理部と、
前記受信信号の干渉波の大きさを検出する干渉波検出部と、
を備え、
前記送信アンテナから送信された信号はＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding）である場合、前記合成演算部は、前記干渉波のレベルがあるレベル以下の場合、前記合成演算を行わない無線通信装置。
【請求項２】
１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナで受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとの合成演算を行う合成演算部と、
前記アンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、
それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理する復号処理部と、
前記無線通信装置の移動速度を検出する移動速度検出部と、
を備え、
前記送信アンテナから送信された信号はLarge Delay CDD (Cyclic Delay Diversity)またはＳＦＢＣである場合、前記合成演算部は、前記無線通信装置の移動速度があるレベル以上の場合、前記合成演算を行わない無線通信装置。
【請求項３】
１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナで受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとの合成演算を行う合成演算部と、
前記アンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるチャネル推定部と、
それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理する復号処理部と、
前記無線通信装置の移動速度を検出する移動速度検出部と、
を備え、
前記受信信号には、前記アンテナポート毎に異なる参照信号が含まれ、前記参照信号のそれぞれは、周波数的および時間的に異なる位置にある場合、前記無線通信装置の移動速度があるレベル以上の場合は、前記合成演算を行わない無線通信装置。
【請求項４】
前記復号処理は、ＭＩＭＯ方式を用いた復号処理である請求項１から請求項３の何れかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
１つ以上の送信アンテナから送信された信号を受信する複数のアンテナで、受信されたそれぞれの受信信号とアンテナポート毎に対応した受信ウェイトとを、所定の条件のときに合成演算を行うステップと、
前記アンテナポート毎に合成演算された各合成信号からそれぞれのチャネル推定値を求めるステップと、
それぞれのチャネル推定値と前記アンテナポート毎の合成信号とから復号処理するステップと、
前記受信信号の干渉波の大きさを検出するステップと、を備え、
前記送信アンテナから送信された信号はＳＦＢＣ（Space Frequency Block Coding）である場合、前記干渉波のレベルがあるレベル以下の場合、前記合成演算を行わない無線通信装置の無線通信方法。
【国際調査報告】
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