(57)【要約】【課題】  ＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置あるいは無線通信システムにおいて、無線端末の向きや設置場所についてユーザが自ら調整可能なように、ＭＩＭＯ通信における通信状態を判定し、表示する。【解決手段】  送信局と受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置において、受信局は、伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて現在の通信状態を表す状態指標を算出する状態指標演算手段と、状態指標の値に応じて表示内容が変化する通信状態表示手段とを備える。また、受信局は、有線または無線を介して接続された外部端末に対して状態指標を伝達する外部インタフェース手段を備えてもよい。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置において、
前記受信局は、
前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて現在の通信状態を表す状態指標を算出する状態指標演算手段と、
前記状態指標の値に応じて表示内容が変化する通信状態表示手段と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置において、
前記受信局は、
前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて現在の通信状態を表す状態指標を算出する状態指標演算手段と、
前記受信局と有線または無線を介して接続された外部端末に対して前記状態指標を伝達する外部インタフェース手段と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置において、
前記受信局は、
前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を異なる時刻で複数回に渡り取得し、該取得時間帯における平均の通信状態を表す状態指標を算出する状態指標演算手段と、
前記状態指標の値に応じて表示内容が変化する通信状態表示手段と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置において、
前記受信局は、
前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を異なる時刻で複数回に渡り取得し、該取得時間帯における平均の通信状態を表す状態指標を算出する状態指標演算手段と、
前記受信局と有線または無線を介して接続された外部端末に対して前記状態指標を伝達する外部インタフェース手段と
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置において、
前記受信局は、
前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて現在の通信状態を表す状態指標を算出し、該状態指標の値に応じて現在の通信状態を判定する状態指標演算手段を備えた
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項６】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置において、
前記受信局は、
前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を異なる時刻で複数回に渡り取得し、該取得時間帯における平均の通信状態を表す状態指標を算出し、該状態指標の値に応じて時間平均の通信状態を判定する状態指標演算手段を備えた
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記送信局は、送信信号に自局を識別するための識別情報を付加する手段を備え、
前記受信局は、受信信号が所定の識別情報を有するか否かを判断する手段を備え、前記状態指標演算手段は前記所定の識別情報を有する受信信号に対してのみ前記状態指標を算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項８】
一つの基地局と、該基地局と無線回線を介して接続される端末局から構成された無線通信システムにおける請求項７に記載の無線通信装置において、
前記基地局は、前記送信局の機能を備え、
前記識別情報として前記基地局を表す識別情報を用い、
前記端末局は、前記受信局の機能を備え、通信相手局である前記基地局を探索後に、該基地局の識別情報を前記所定の識別情報として設定する
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標演算手段は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈの行列式の値を前記状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標演算手段は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値の全てまたは一部の和の値を前記状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標演算手段は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値の全てまたは一部の逆数の和の値を前記状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１２】
請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標演算手段は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値の全てまたは一部の対数値の和の値を前記状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１３】
請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標演算手段は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈを構成するＮ個の列ベクトルについて、異なる２つの列ベクトルの全てまたは一部の組み合わせに対して内積演算を行い、その内積値の絶対値の総和の値を前記状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１４】
請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標演算手段は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈを構成する要素の中の異なる２つの要素の全てまたは一部の組み合わせに対して各要素を乗算し、その乗算値の総和を前記状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１５】
前記送信局と前記受信局との間で、複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いて無線通信を行う請求項１〜１４のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標は、あるサブキャリアにおける前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて算出される該サブキャリアの通信状態を表し、
前記状態指標演算手段は、全てまたは一部のサブキャリアにおける前記状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標の総和をマルチキャリア状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１６】
前記送信局と前記受信局との間で、複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いて無線通信を行う請求項１〜１４のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標は、あるサブキャリアにおける前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて算出される該サブキャリアの通信状態を表し、
前記状態指標演算手段は、全てまたは一部のサブキャリアにおける前記状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標の対数値の総和をマルチキャリア状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１７】
前記送信局と前記受信局との間で、複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いて無線通信を行う請求項１〜１４のいずれかに記載の無線通信装置において、
前記状態指標は、あるサブキャリアにおける前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて算出される該サブキャリアの通信状態を表し、
前記状態指標演算手段は、全てまたは一部のサブキャリアにおける前記状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標に定数値を加算したものの対数値の総和をマルチキャリア状態指標として算出する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１８】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信システムにおいて、
前記受信局は、前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて現在の通信状態を表す状態指標を算出し、該状態指標の値に応じて表示手段の表示内容を変化させる
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項１９】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信システムにおいて、
前記受信局は、前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を異なる時刻で複数回に渡り取得し、該取得時間帯における平均の通信状態を表す状態指標を算出し、該状態指標の値に応じて表示手段の表示内容を変化させる
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２０】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信システムにおいて、
前記受信局は、前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて現在の通信状態を表す状態指標を算出し、該状態指標の値に応じて現在の通信状態を判定する
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２１】
Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナから同一チャネルで同時にＮ系列の信号を送信する送信局と、空間分割多重されたＮ系列の信号をＭ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて受信し、送信アンテナ／受信アンテナ間のＮ×Ｍ個の伝送パスに対して、第ｉ送信アンテナから送信され第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＮ行Ｍ列の伝達関数行列Ｈを求め、この伝達関数行列Ｈを用いて、前記送信局から送信された前記Ｎ系列の信号を推定する受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信システムにおいて、
前記受信局は、前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を異なる時刻で複数回に渡り取得し、該取得時間帯における平均の通信状態を表す状態指標を算出し、該状態指標の値に応じて平均の通信状態を判定する
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２２】
請求項１８〜２１のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈの行列式の値を用いる
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２３】
請求項１８〜２１のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値の全てまたは一部の和の値を用いる
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２４】
請求項１８〜２１のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値の全てまたは一部の逆数の和の値を用いる
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２５】
請求項１８〜２１のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値の全てまたは一部の対数値の和の値を用いる
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２６】
請求項１８〜２１のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈを構成するＮ個の列ベクトルについて、異なる２つの列ベクトルの全てまたは一部の組み合わせに対して内積演算を行い、その内積値の総和の値を用いる
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２７】
請求項１８〜２１のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、前記伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈを構成する要素の中の異なる２つの要素の全てまたは一部の組み合わせに対して乗算し、その乗算値の総和を用いる
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２８】
前記送信局と前記受信局との間で、複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いて無線通信を行う請求項１８〜２７のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、あるサブキャリアにおける前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて算出される該サブキャリアの通信状態を表し、
前記受信局は、全てまたは一部のサブキャリアにおける前記状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標の総和をマルチキャリア状態指標として算出する
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項２９】
前記送信局と前記受信局との間で、複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いて無線通信を行う請求項１８〜２７のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、あるサブキャリアにおける前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて算出される該サブキャリアの通信状態を表し、
前記受信局は、全てまたは一部のサブキャリアにおける前記状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標の対数値の総和をマルチキャリア状態指標として算出する
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【請求項３０】
前記送信局と前記受信局との間で、複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いて無線通信を行う請求項１８〜２７のいずれかに記載の通信状態識別方法において、
前記状態指標は、あるサブキャリアにおける前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて算出される該サブキャリアの通信状態を表し、
前記受信局は、全てまたは一部のサブキャリアにおける前記状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標に定数値を加算したものの対数値の総和をマルチキャリア状態指標として算出する
ことを特徴とする通信状態識別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output) 技術を用いた高速無線アクセスシステムにおいて、無線回線の通信状態を判定し、ユーザが認識可能なように表示する無線通信装置および通信状態識別方法に関する。特に、本発明は、 2.4ＧHz帯または５ＧHz帯を用いた高速無線アクセスシステムの伝送速度の高速化などに利用されるものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、市販されている携帯電話や、無線ＬＡＮシステムの一部では、受信信号の電界強度を測定し、この値から推定される通信品質の状態を無線端末上または無線装置に接続されるコンピュータ上に表示するなどの機能を備えている。例えば、携帯電話の場合には、ディスプレイにアンテナの絵を表示し、受信状態がよい場合はアンテナを３本表示し、受信状態が悪い場合はアンテナを１本のみ表示している。ユーザはこの表示から受信状態を知り、さらにこの表示を利用して電波の受信状態のよい場所を自ら探し、よりよい条件下での通信を行うことができた。
【０００３】
この状況は無線ＬＡＮでも同様であり、例えば 2.4ＧHz帯または５ＧHz帯を用いた高速無線アクセスシステムとして普及しているIEEE802.11ｇ規格やIEEE802.11ａ規格などの製品は、無線ＬＡＮ装置に接続されたＰＣのモニタ画面上で、受信状態を表示する機能などが提供されている。
【０００４】
図３は、従来の無線端末の構成例を示す。図において、１１は送受信アンテナ、１２は無線部、１３は受信信号強度管理回路、１４は変復調部、１５はデータ入出力制御回路、１６は表示部を示す。本構成について、例えば携帯電話を例に説明すると、電話番号等や音声情報等がデータとしてデータ入出力制御回路１５に入力されると、変復調部１４で所定の変調が行われ、無線部１２で周波数変換および信号増幅等の処理を行った後に、送受信アンテナ１１から無線信号として送信される。逆に、送受信アンテナ１１で受信した無線信号は、無線部１２で信号増幅および周波数変換等の処理を行い、変復調部１４に入力される。ここで、変復調部１４への入力信号は、強度レベルが一定であることが好ましい。そのため、受信信号強度管理回路１３で受信信号の信号強度を測定し、無線部１２で行う信号増幅の強弱を制御する。また、このときの受信信号強度に関する情報は表示部１６に通知され、表示部１６は受信強度の強弱を表す表示を行う。変復調部１４で復調されたデータはデータ入出力制御回路１５に入力され、ここで音声情報を出力したり、表示部１６にデータを出力して情報を表示する。
【０００５】
なお、無線ＬＡＮ端末であれば、データ入出力制御回路１５は外部端末（例えばＰＣ）と接続され、この外部端末との間でデータの入出力を行う。この場合には、表示部１６は無線端末上に必ずしも必要ではなく、接続された外部端末のモニタ画面上で表示を行う場合もある。
【０００６】
このように、これまでの無線端末では、通信の状態は受信する信号の受信電界強度に強く依存し、受信電界強度が大きければ通信状態がよく、逆に小さければ通信状態が悪いと簡単に判断していた。図３に示す従来構成は、この原理に基づくものである。
【０００７】
この際、従来の通信の場合には、わずかなアンテナ位置の変更では受信信号強度は大きく変化することはなく、その場でのアンテナの向きやわずかな位置の変更はそれほど効果的ではなかった。すなわち、ユーザが通信状態の表示を見ながら場所を移動したりすることが可能であれば、通信状態を改善することは可能であった。しかし、あまり移動できない環境、例えばオフィスで無線ＬＡＮが接続されたＰＣを操作する場合などにおいては、現在の通信状態に関する情報は、無線ＬＡＮでの通信として期待できる伝送速度を予想するための情報として利用されるに過ぎなかった。
【０００８】
一方、高速無線アクセスシステムとして普及しているIEEE802.11ｇ規格やIEEE802.11ａ規格などでは、現在のところ最大で54Ｍbps の伝送速度を実現しているが、無線ＬＡＮの普及に伴って更なる伝送速度の高速化が求められている。そのための技術としては、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output) 技術が有力である。このＭＩＭＯ技術は、送信局側において複数の送信アンテナから同一周波数チャネルで同時に異なる独立な信号を送信し、受信局側において１以上の受信アンテナを用いて信号を受信し、各送信アンテナ／受信アンテナ間の伝達関数行列を求め、この行列を用いて送信局側の各送信アンテナから送信された複数の信号を推定し、データを再生するものである。
【０００９】
ここで、Ｎ本（Ｎは２以上の整数）の送信アンテナを用いてＮ系列の信号を送信し、Ｍ本（Ｍは１以上の整数）の受信アンテナを用いて信号を受信する場合を想定する。まず、送受信局の各アンテナ間にはＮ×Ｍ個の伝送パスが存在し、第ｉ送信アンテナから送信され、第ｊ受信アンテナで受信される場合の伝達関数をｈj,i とし、これを第(j,i) 成分とするＭ行Ｎ列の伝達関数行列をＨとする。また、第ｉ送信アンテナからの送信信号をｔi とし、（t1，t2，t3，…，tN）を成分とする列ベクトルをＴ、第ｊ受信アンテナの受信信号をｒj とし、（r1，r2，r3，…，rM) を成分とする列ベクトルをＲ、第ｊ受信アンテナの熱雑音をｎj とし、（n1，n2，n3，…，nM) を成分とする列ベクトルをｎと表記する。
【００１０】
この場合、
Ｒ＝Ｈ×Ｔ＋ｎ      …(1) 
の関係式が成り立つ。この式(1) に基づき、受信局では、受信した信号Ｒおよび伝達関数行列Ｈをもとに送信信号Ｔを推定することになる。このＭＩＭＯ技術の信号検出法の最も基本的なものとしては、一般にZero-Forcing(ZF)法と呼ばれる方法がある（非特許文献１）。
【００１１】
ここで、式(1) における伝達関数行列Ｈが正方行列である場合には、その逆行列Ｈ-1を求め、これを式(1) の両辺の左から掛け合わせ、
Ｈ-1×Ｒ＝Ｔ＋Ｈ-1×ｎ      …(2) 
を得る。
【００１２】
また、伝達関数行列Ｈが正方行列でない場合には、この行列Ｈとエルミート共役な行列ＨH を利用して、
（ＨH×Ｈ)-1×ＨH×Ｒ＝Ｔ＋（ＨH×Ｈ)-1×ＨH×ｎ      …(3) 
を得る。
【００１３】
このように、各受信アンテナで受信した信号を合成し、所望の送信アンテナ以外からの信号による干渉を除去する処理を行うと、実際の送信信号ベクトルＴに微小な熱雑音項
Ｈ-1×ｎまたは（ＨH×Ｈ)-1×ＨH×ｎ
が加わった信号点が得られることになる。ここで、送信信号として、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、16ＱＡＭ、64ＱＡＭ等の多値変調を施した信号を用いる場合は、送信信号として取り得る信号点は不連続である。したがって、
Ｈ-1×Ｒまたは（ＨH×Ｈ)-1×ＨH×Ｒ
とユークリッド距離が最も近い点を送信コンスタレーション上で検索する硬判定処理を行い、真の送信信号を推定する。
【００１４】
図４は、ＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置の送信部の従来構成を示す。ここでは、３つの送信アンテナを用いて３系列のデータを送信する場合の構成例を示す。図において、２１はデータ分割回路、２２−１〜２２−３はプリアンブル付与回路、２３−１〜２３−３は変調回路、２４−１〜２４−３は無線部、２５−１〜２５−３は送信アンテナを示す。
【００１５】
データ分割回路２１は、入力したデータを３系列に分離する。第１系列のデータは、プリアンブル付与回路２２−１でプリアンブル信号が付与され、変調回路２３−１で所定の変調が行われ、無線部２４−１で無線周波数に変換され、送信アンテナ２５−１から送信される。第２系列のデータおよび第３系列のデータについても同様であり、それぞれ個別の送信アンテナ２５−２，２５−３から送信される。なお、図中点線で囲んだデータ分割回路２１、プリアンブル付与回路２２、変調回路２３は、図３の無線端末の構成における変復調部１４に対応し、この中の送信側機能に該当する。
【００１６】
図５は、ＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置の受信局の従来構成を示す。ここでは、３つの受信アンテナを用い、３系列のデータが多重されて受信される場合の構成例を示す。図において、３１−１〜３１−３は受信アンテナ、３２−１〜３２−３は無線部、３３はチャネル推定回路、３４は受信信号管理回路、３５は伝達関数行列管理回路、３６は信号検出回路、３７はデータ合成回路を示す。
【００１７】
受信アンテナ３１−１〜３１−３に受信した各信号は、無線部３２−１〜３２−３でそれぞれ周波数変換されてチャネル推定回路３３に入力される。チャネル推定回路３３は、送信側で付与したプリアンブル信号の受信状況から、各送信アンテナと受信アンテナ間の伝達関数を取得する。取得した各伝達関数の情報ｈj,i は、伝達関数行列管理回路３５で伝達関数行列Ｈとして管理される。プリアンブル信号に後続するデータ信号は、１シンボル分ずつ受信信号管理回路３４に入力され、各アンテナの受信信号（r1，r2，r3）を成分とした受信信号ベクトルＲとして一旦管理される。
【００１８】
信号検出回路３６は、伝達関数行列管理回路３５で管理された伝達関数行列Ｈをもとに、まず
Ｈ-1または（ＨH×Ｈ)-1×ＨH
を演算により求めておく。その後、順次受信される受信信号Ｒに対して、
Ｈ-1×Ｒまたは（ＨH×Ｈ)-1×ＨH×Ｒ
を演算し、送信信号ベクトルＴの推定を行う。この結果は、データ合成回路３７に入力され、全シンボルに渡り復調されたデータが各系列ごとに適宜合成されて元のデータに再生され、出力される。なお、図中点線で囲んだチャネル推定回路３３、受信信号管理回路３４、伝達関数行列管理回路３５、信号検出回路３６、データ合成回路３７は、図３の無線端末の構成における変復調部１４に対応し、この中の受信側機能に該当する。
【非特許文献１】S.Kurosaki et al.,"A SDM-COFDM Scheme Employing a Simple  Feed-Forward Inter-Channel Interference Canceller for MIMO Based Broadband Wireless LANs", IEICE TRANS.COMMUN.,Vol.E86 B. No.1, January,2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図３に示すような従来の無線端末では、受信電界強度の強弱が通信の状態を表すのに適当であった。このため、比較的容易に通信環境の状態を表示することが可能であった。しかし、ＭＩＭＯ技術を用いた通信では必ずしもこの限りではない。ＭＩＭＯ技術を用いた通信の場合、通信品質は伝達関数行列Ｈに強く依存する。例えば、伝達関数行列Ｈの各成分ｈj,i の絶対値が大きくても、行列ＨまたはＨH ×Ｈの行列式の値がゼロとなり、逆行列が存在しない場合がある。このような状況では、式(2) または式(3) の演算が実行不可能である。仮に、厳密に行列式の値がゼロでなかったとしても、値が小さい場合には非常に不安定な条件式となり、特性が大きく劣化する。
【００２０】
ところで、ＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置を利用するユーザは、場所を大きく移動することなしに、受信アンテナの向きをわずかに変えることにより伝達関数行列Ｈを直接的に変更することが可能である。仮に、無線端末上または無線端末に接続されるＰＣ上などで、現在の受信の状態を示すことができれば、ユーザは自ら良好な通信状態となるように無線端末の向きや設置場所を調整し、通信品質を安定化させることができる。しかし、ＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置の場合には、受信状態の良否を簡単かつ視覚的に表示する方法はなく、無線端末の向きや設置場所の適否を判断することができなかった。
【００２１】
本発明は、ＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置あるいは無線通信システムにおいて、無線端末の向きや設置場所についてユーザが自ら調整可能なように、ＭＩＭＯ通信における通信状態を判定し、表示することができる無線通信装置および通信状態識別方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明は、送信局と受信局との間でＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置において、受信局は、伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて現在の通信状態を表す状態指標を算出する状態指標演算手段と、状態指標の値に応じて表示内容が変化する通信状態表示手段とを備える。これにより、ユーザは表示される情報をもとに、複数系統の信号を空間分割多重して伝送するＭＩＭＯ通信に最適な無線通信装置の配置や向き等を調整することができる。
【００２３】
また、受信局は、有線または無線を介して接続された外部端末に対して状態指標を伝達する外部インタフェース手段を備えてもよい。これにより、受信局に接続される外部端末などで状態指標の値に応じた表示が可能となり、同様にＭＩＭＯ通信に最適な無線通信装置の配置や向き等を調整することができる。
【００２４】
また、受信局は、伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を異なる時刻で複数回に渡り取得し、該取得時間帯における平均の通信状態を表す状態指標を算出するようにしてもよい。これにより、時間とともに変化する通信状態についてある程度長時間に渡る期待値を取得することができる。
【００２５】
また、受信局は、伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて現在の通信状態を表す状態指標を算出し、該状態指標の値に応じて現在の通信状態を判定するようにしてもよい。また、受信局は、伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を異なる時刻で複数回に渡り取得し、該取得時間帯における平均の通信状態を表す状態指標を算出し、該状態指標の値に応じて時間平均の通信状態を判定するようにしてもよい。これにより、ＭＩＭＯ通信を行う無線通信装置の通信状態の判定情報は、ユーザに対して通信状態を表示する他に、無線通信装置の伝送レートの選択などに利用することができる。
【００２６】
また、送信局が送信信号に自局の識別情報を付加して送信している場合に、受信局はその識別情報を有する受信信号に対してのみ状態指標を算出するようにしてもよい。なお、ひとつの基地局と無線回線を介して接続される端末局から構成される無線通信システムの場合には、端末局は通信相手局である基地局を探索後に、該基地局の識別情報を所定の識別情報として設定することにより、端末局において基地局から送信される信号のみを自動的に対象とすることもできる。これにより、基地局との間の通信状態を良好な状態に保つことが容易になる。
【００２７】
また、複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調方式を用いて無線通信を行う場合には、状態指標は、あるサブキャリアにおける前記伝達関数ｈj,i の全てまたは一部を用いて算出される該サブキャリアの通信状態を表し、状態指標演算手段は、全てまたは一部のサブキャリアにおける状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標を用いてマルチキャリア状態指標を算出するようにしてもよい。これにより、ＭＩＭＯ技術におけるマルチパス環境でのフェージングへの対応として、ＯＦＤＭ技術との併用により安定した特性を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の無線通信装置および通信状態識別方法は、ＭＩＭＯ通信における通信状態を判定し、表示することができるので、無線端末の向きや設置場所についてユーザが自ら調整し、最適な通信状態を確保しかつ維持することが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
図１は、本発明の無線通信装置における送信部の構成例を示す。ここでは、３つの送信アンテナを用いて３系列のデータを送信する場合の構成例を示す。図において、２１はデータ分割回路、２２−１〜２２−３はプリアンブル付与回路、２３−１〜２３−３は変調回路、２４−１〜２４−３は無線部、２５−１〜２５−３は送信アンテナ、２６はデータ入出力制御回路、２７は表示部を示す。
【００３０】
データ分割回路２１に対するデータの入力は、データ入出力制御回路２６を介して行われる。データ入出力制御回路２６は、外部の端末（例えばＰＣ）と接続される場合には、端末からのデータの入力制御を行う。また、必要な情報は表示部２７に表示される。データ分割回路２１は、入力したデータを３系列に分離する。第１系列のデータは、プリアンブル付与回路２２−１でプリアンブル信号が付与され、変調回路２３−１で所定の変調が行われ、無線部２４−１で無線周波数に変換され、送信アンテナ２５−１から送信される。第２系列のデータおよび第３系列のデータについても同様であり、それぞれ個別の送信アンテナ２５−２，２５−３から送信される。なお、図中点線で囲んだデータ分割回路２１、プリアンブル付与回路２２、変調回路２３は、図３の無線端末の構成における変復調部１４に対応し、この中の送信側機能に該当する。また、これらの構成は、図４に示すＭＩＭＯ技術を用いた無線通信システムの送信部の従来構成と同じである。
【００３１】
図２は、本発明の無線通信装置における受信部の構成例を示す。ここでは、３つの受信アンテナを用い、３系列のデータが多重されて受信される場合の構成例を示す。図において、３１−１〜３１−３は受信アンテナ、３２−１〜３２−３は無線部、３３はチャネル推定回路、３４は受信信号管理回路、３５は伝達関数行列管理回路、３６は信号検出回路、３７はデータ合成回路、３８はデータ入出力制御回路、３９は通信状態指標演算回路、４０は表示部を示す。
【００３２】
受信アンテナ３１−１〜３１−３に受信した各信号は、無線部３２−１〜３２−３でそれぞれ周波数変換されてチャネル推定回路３３に入力される。チャネル推定回路３３は、送信側で付与したプリアンブル信号の受信状況から、各送信アンテナと受信アンテナ間の伝達関数を取得する。取得した各伝達関数の情報ｈj,i は、伝達関数行列管理回路３５で伝達関数行列Ｈとして管理される。プリアンブル信号に後続するデータ信号は、１シンボル分ずつ受信信号管理回路３４に入力され、各アンテナの受信信号（r1，r2，r3）を成分とした受信信号ベクトルＲとして一旦管理される。
【００３３】
信号検出回路３６は、従来のＺＦ法を用いる場合には、伝達関数行列管理回路３５で管理された伝達関数行列Ｈをもとに、まず
Ｈ-1または（ＨH×Ｈ)-1×ＨH
を演算により求めておく。その後、順次受信される受信信号Ｒに対して、
Ｈ-1×Ｒまたは（ＨH×Ｈ)-1×ＨH×Ｒ
を演算し、送信信号ベクトルＴの推定を行う。この結果は、データ合成回路３７に入力され、全シンボルに渡り復調されたデータが各系列ごとに適宜合成されて元のデータに再生され、出力される。データ入出力制御部３８は、外部の端末（例えばＰＣ）と接続される場合には、端末へのデータの出力制御を行う。なお、図中点線で囲んだチャネル推定回路３３、受信信号管理回路３４、伝達関数行列管理回路３５、信号検出回路３６、データ合成回路３７は、図３の無線端末の構成における変復調部１４に対応し、この中の受信側機能に該当する。また、これらの構成は、図５に示すＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置の受信部の従来構成と同じである。
【００３４】
本発明では、伝達関数行列管理回路３５で管理された伝達関数行列Ｈの情報は、通信状態指標演算回路３９に入力され、ここで通信状態を表す状態指標が算出される。この結果は表示部４０に通知され、表示部４０上で通信状態を認識できるような表示が行われる。
【００３５】
ここで、伝達関数行列Ｈから状態指標Ｘを算出し、その状態指標Ｘから通信状態を判定する方法についての具体例を示す。
【００３６】
第１の方法は、伝達関数行列Ｈの行列式の値、または伝達関数行列Ｈが正方行列でない場合にはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈの行列式の値を状態指標Ｘとして計算する。すなわち、
Ｘ＝Ｄet（Ｈ）          …(4) 
Ｘ＝Ｄet（ＨH ×Ｈ）    …(5) 
を算出する。この状態指標Ｘの値が大きいほど通信状態がよく、状態指標Ｘの値が小さいほど通信状態が悪いと判定できる。
【００３７】
第２の方法は、伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値λj （１≦ｊ≦Ｎ）の全てまたは一部の和を状態指標Ｘとして計算する。すなわち、
Ｘ＝Σ(j) λj           …(6) 
を算出する。ここで、Σ(j) は、全固有値または一部の固有値に対して和をとることを示す。一部の固有値の例としては、最大および最小の固有値のみを選択する。この状態指標Ｘの値が大きいほど通信状態がよく、状態指標Ｘの値が小さいほど通信状態が悪いと判定できる。
【００３８】
第３の方法は、伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値λj （１≦ｊ≦Ｎ）の全てまたは一部の逆数の和を状態指標Ｘとして計算する。すなわち、
Ｘ＝Σ(j)（１／λj）    …(7) 
を算出する。ここで、Σ(j) は、全固有値の逆数または一部の固有値の逆数に対して和をとることを示す。一部の固有値の例としては、最大および最小の固有値のみを選択する。この状態指標Ｘの値が小さいほど通信状態がよく、状態指標Ｘの値が大きいほど通信状態が悪いと判定できる。
【００３９】
第４の方法は、伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×ＨのＮ個の固有値λj （１≦ｊ≦Ｎ）の全てまたは一部の対数値の和を状態指標Ｘとして計算する。すなわち、
Ｘ＝Σ(j) Log(λj)      …(8) 
を算出する。ここで、Σ(j) は、全固有値の対数値または一部の固有値の対数値に対して和をとることを示す。一部の固有値の例としては、最大および最小の固有値のみを選択する。この状態指標Ｘの値が大きいほど通信状態がよく、状態指標Ｘの値が小さいほど通信状態が悪いと判定できる。
【００４０】
第５の方法は、伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈの各列を抜き出して得られるＮ個の列ベクトルについて、異なる２つの列ベクトルの全てまたは一部の組み合わせに対して内積演算を行い、その内積値の総和の値を状態指標Ｘとして計算する。例えば、伝達関数行列ＨまたはＨH ×Ｈを構成するＮ個の列ベクトルをh1，h2，…，hNとしたとき、
Ｘ＝Σ(i,j) hiH・hj／(｜hi｜×｜hj｜)       …(9) 
を算出する。ここで、Σ(i,j) は、ｉ≠ｊである全ての（ｉ，ｊ）の組み合わせ、またはその一部の組み合わせに対して和をとることを示す。また、hiH・hj はベクトルhiHとhj の内積、｜hi｜×｜hj｜はベクトルhiとhjの絶対値（大きさ）の積を表す。この状態指標Ｘの値が小さいほど通信状態がよく、状態指標Ｘの値が大きいほど通信状態が悪いと判定できる。
【００４１】
第６の方法は、伝達関数行列Ｈまたはそのエルミート共役の行列を用いたＨH ×Ｈを構成する要素の中の異なる２つの要素の全てまたは一部の組み合わせに対する乗算値の総和を状態指標Ｘとして計算する。例えば、伝達関数行列ＨまたはＨH ×Ｈを構成する要素の中の異なる２つの要素をhj,i 、hj,,i,としたとき、
Ｘ＝Σ(i,j)≠(j,,i,) (hj,i×hj,,i,)         …(10)
を算出する。ここで、Σ(i,j)≠(j,,i,)の演算では、ｉ＝ｊおよびi'＝j'でもよいが、同一の（ｊ，ｉ）と（j'，i'）の組み合わせは除外する。また、必ずしも全ての組み合わせである必要はなく、全ての選択可能な組み合わせの一部に対する乗算値の和を算出してもよい。また、乗算値の和を組み合わせ数で割った平均値を状態指標Ｘとしてもよい。この状態指標Ｘの値が大きいほど通信状態がよく、状態指標Ｘの値が小さいほど通信状態が悪いと判定できる。
【００４２】
次に、複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用いる場合について説明する。
【００４３】
ＯＦＤＭ変調方式を用いる場合には、チャネル推定回路３３、受信真管理回路３４、伝達関数行列管理回路３５、信号検出回路３６での処理は、各サブキャリアごとに個別に行うことになり、各サブキャリアにおいて推定された送信信号がデータ合成回路３７で合成され出力される。このとき、伝達関数行列管理回路３５から出力される各サブキャリアごの伝達関数行列Ｈを用いて、通信状態指標演算回路３９で全てまたは一部のサブキャリアにおける状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標を用いてマルチキャリア状態指標を算出する。
【００４４】
第７の方法は、全てまたは一部のサブキャリアにおける状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標値Ｘk の和をマルチキャリア状態指標Ｘ′として計算する。すなわち、    Ｘ′＝Σ(k) Ｘk             …(11)
を算出する。ここで、Σ(k) は、全サブキャリアまたは一部のサブキャリアの状態指標値に対して和をとることを示す。一部のサブキャリアの例としては、パイロットサブキャリアのようにデータの送信に用いないサブキャリアを除外したり、演算量の削減のために偶数サブキャリアのみを用いたり、あるいは一つのサブキャリアのみを代表として選択選択する。
【００４５】
第８の方法は、全てまたは一部のサブキャリアにおける状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標値Ｘk の対数値の和をマルチキャリア状態指標Ｘ′として計算する。すなわち、
Ｘ′＝Σ(k) Log｜Ｘk｜      …(12)
を算出する。ここで、Σ(k) は、全サブキャリアまたは一部のサブキャリアの状態指標値の対数値に対して和をとることを示す。
【００４６】
第９の方法は、全てまたは一部のサブキャリアにおける状態指標を個別に算出し、算出された各状態指標値Ｘk に所定の定数Ｃを加算したものの対数値の和をマルチキャリア状態指標Ｘ′として計算する。すなわち、
Ｘ′＝Σ(k) Log｜Ｘk＋Ｃ｜  …(13)
を算出する。ここで、Σ(k) は、全サブキャリアまたは一部のサブキャリアの状態指標値に所定の定数Ｃを加算したものの対数値に対して和をとることを示す。
【００４７】
以上示した第１〜第９の方法は、データの受信ごとに算出されるある瞬間の状態指標のみを用いる場合を示す。ここで、異なる時刻で複数回に渡り状態指標を算出し、その時間帯における平均の状態指標を算出し、これを表示するようにしてもよい。たとえば、時刻ｔk における状態指標をＸ(tk)と表す場合に、異なる時刻における状態指標値をサンプル数Ｓで平均化した状態指標Ｘave は、
Ｘave ＝（Σ(k) Ｘ(tk)）／Ｓ    …(14)
と算出される。ここで、Σ(k) は、異なる時刻における状態指標値の和をとることを示す。
【００４８】
また、以上示した各状態指標を算出する方法を組み合わせ、それぞれの方法で算出した複数の状態指標の値の組み合わせから、総合的な状態指標を得るようにしてもよい。さらに、状態指標の算出方法はこれらの例に限定されるものではなく、同様の考え方に基づいて算出される状態指標を利用するようにしてもよい。
【００４９】
通信状態指標演算回路３８では、以上示した方法により状態指標を算出し、表示部４０ではその状態指標あるいは複数の方法により算出された状態指標を組み合わせて得られる状態指標に応じた表示が行われる。なお、表示部４０で表示される情報は、一般には状態指標の値そのものではなく、状態指標の値から別の値に換算されたものであってもよい。例えば、状態指標の値を複数段階の階級に分類し、状態指標の値に対応する階級として、現在の携帯電話で用いられているアンテナの本数による表示を行ってもよい。その他に、アナログ的な表示形態や、通信状態が良好と不良の２種類に分類される場合には緑と赤などの色で表示してもよい。
【００５０】
ここで、表示部４０は、図１に示す送信部の表示部２７と共用してもよい。また、データ入出力制御部３８が外部インタフェース手段を介して外部の端末に接続される場合には、表示部４０の代わりに端末の表示画面上に通信状態の表示を行ってもよい。この場合には、端末の表示画面が表示部２７および表示部４０の両方または一方の代わりになる。
【００５１】
また、データ入出力制御回路３８では、受信したデータのヘッダ情報を参照して所定の送信局から送信されたデータを識別し、所定の送信局以外から送信されたデータの場合には、通信状態指標演算回路３９に指示をして、その状態指標の情報を無効とする制御を行ってもよい。例えば、ヘッダ情報として送信局のアドレスが付与されている場合には、このアドレスに基づいて所定の送信局であるか否かを判断することができる。このヘッダ情報は、例えばデータ合成回路３７で再生したデータから抽出することができる。また、基地局による集中制御を行うシステムにおいて、基地局から定期的に制御信号が送信される場合には、基地局からの制御情報に応じて限定的に状態指標の有効／無効を選択してもよい。
【００５２】
また、通信状態指標演算回路３９で状態指標を算出する際には、自局宛の信号ばかりでなく、基地局から他局宛に送信された信号であっても、その信号から状態指標を算出するようにしてもよい。
【００５３】
一般に、無線回線を介して行う無線通信の形態としては、アドホック的に２つの端末間で通信を行う場合と、端末局が周辺の基地局を選択してコネクションを設定し、通信を行う場合の２種類がある。前者の場合には、上記の通信相手局のアドレス情報は通信を行うユーザが何らかの手段で設定する必要がある。一方、後者の場合には、基地局が定期的に送信する制御情報や、コネクション設定時のネゴシエーション過程においてユーザが特に意識することなく、無線端末側で自動的に基地局のアドレス情報等の識別情報を取得可能である。ここで、取得したアドレス情報を用いて状態指標の情報の有効／無効の管理を行えば、簡易に基地局からの信号の受信状態を管理することが可能となる。
【００５４】
また、通常は複数系列の信号が多重化されて受信されるが、その信号の一部が制御情報として多重化されずに受信される場合がある。この場合には、信号検出回路３６の処理は３本の受信アンテナで受信した信号に対してダイバーシチ受信した際の処理を行うことになる。
【００５５】
また、信号検出回路３６における処理は、上記の説明では簡単なＺＦ法を用いる例を示したが、空間分割多重された信号に対する復調処理を行うことができるものであれば、他の方法を用いてもよい。
【００５６】
また、無線部３２−１〜３２−３では、各受信系列ごとに個別に信号増幅が行われ、それぞれ所定のレベルに調整されてチャネル推定回路３３に入力される場合がある。この場合、チャネル推定回路３３では、個別に増幅された信号に対して処理を行うことになり、式(1) における真の意味での伝達関数行列Ｈにならない。そのため、無線部３２−１〜３２−３で行ったレベル調整量を通信状態指標演算回路３９に伝達し、これを用いて状態指標を求めるようにしてもよい。図２では、このレベル調整量に関する情報も含めて、真の伝達関数に関する情報が無線部３２−１〜３２−３、チャネル推定回路３３、伝達関数行列管理回路３５、通信状態指標演算回路３９のルートで通知される想定になっている。これに対して、無線部３２−１〜３２−３から通信状態指標演算回路３９に直接的にレベル調整量に関する情報を通知し、通信状態指標演算回路３９で伝達関数行列管理回路３５から取得する伝達関数行列Ｈを補正し、真の伝達関数行列Ｈを再生して状態指標を算出するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の無線通信装置における送信部の構成例を示す図。
【図２】本発明の無線通信装置における受信部の構成例を示す図。
【図３】従来の無線端末の構成例を示す図。
【図４】ＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置の送信部の従来構成を示す図。
【図５】ＭＩＭＯ技術を用いた無線通信装置の受信部の従来構成を示す図。
【符号の説明】
【００５８】
１１  送受信アンテナ
１２  無線部
１３  受信信号強度管理回路
１４  変復調部
１５  データ入出力制御回路
１６  表示部
２１  データ分割回路
２２−１〜２２−３  プリアンブル付与回路
２３−１〜２３−３  変調回路
２４−１〜２４−３  無線部
２５−１〜２５−３  送信アンテナ
２６  データ入出力制御回路
２７  表示部
３１−１〜３１−３  受信アンテナ
３２−１〜３２−３  無線部
３３  チャネル推定回路
３４  受信信号管理回路
３５  伝達関数行列管理回路
３６  信号検出回路
３７  データ合成回路
３８  データ入出力制御回路
３９  通信状態指標演算回路
４０  表示部
【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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