(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯシステムにおける伝搬路の品質を精度良く監視する。【解決手段】ＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有する受信装置１は、伝搬路応答を推定する入力信号処理部１３１と、前記伝搬路応答からライスファクタを算出するライスファクタ算出部１３２２と、前記伝搬路応答の相関係数を算出する相関係数算出部１３２３と、前記ライスファクタ及び前記相関係数に基づいて、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を表す品質情報を表示させる表示処理部１３２４と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＩＭＯシステムの伝搬路の品質を監視するＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有する受信装置であって、
ＭＩＭＯシステムの伝搬路応答を推定する入力信号処理部と、
前記伝搬路応答からライスファクタを算出するライスファクタ算出部と、
前記伝搬路応答の相関係数を算出する相関係数算出部と、
前記ライスファクタ及び前記相関係数に基づいて、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を表す品質情報を表示させる表示処理部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記表示処理部は、ライスファクタを一方の軸とし、伝搬路応答の相関係数を他方の軸とするライスファクタ−相関係数座標上に、前記ライスファクタ算出部により算出されたライスファクタ、及び前記相関係数算出部により算出された相関係数をプロットしたグラフを表示させることを特徴とする、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記表示処理部は、前記ライスファクタ−相関係数座標内において、ライスファクタが小さく且つ相関係数が大きい領域を他の領域と区別して表示させることを特徴とする、請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
受信信号のＣＮＲを算出するＣＮＲ算出部を備え、
前記表示処理部は、ライスファクタ及び伝搬路応答の相関係数の値に応じて予め決定される所要ＣＮＲと、前記ＣＮＲ算出部により算出したＣＮＲとの差をマージンとして表示させ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受信装置。
【請求項５】
前記表示処理部は、前記ライスファクタ−相関係数座標上に前記所要ＣＮＲをパラメータとした等値線を表示させることを特徴とする、請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
前記品質情報を表示する表示装置を備えることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の受信装置。
【請求項７】
ＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有する受信装置によりＭＩＭＯシステムの伝搬路の品質を監視するＭＩＭＯ伝搬路品質監視方法であって、
ＭＩＭＯシステムの伝搬路応答を推定するステップと、
前記伝搬路応答からライスファクタを算出するステップと、
前記伝搬路応答の相関係数を算出するステップと、
前記ライスファクタ及び前記相関係数に基づいて、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を表す品質情報を表示させるステップと、
を含むことを特徴とするＭＩＭＯ伝搬路品質監視方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ（Multiple-Input Multiple-Output；多入力多出力）システムにおける伝搬路の品質を監視するＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有する受信装置及びＭＩＭＯ伝搬路品質監視方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送信及び受信に複数のアンテナを用いて無線通信を行うＭＩＭＯシステムは、送受信アンテナ間の複数の伝搬路を利用して伝送容量を増加させることや回線品質を向上させることに利用できるため、通信・放送の分野で応用が進んでいる。移動環境で大容量伝送を行う場合、周波数選択性フェージングが問題となることから、ＭＩＭＯシステムは、マルチキャリアの直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ；Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式と組み合わせたＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムとして用いられることが多い。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムはアンテナを増やせばその分の効果が得られるというものではなく、複数の送信アンテナと受信アンテナとの間の伝搬路応答が似通っていなく相関が低い場合に、ＭＩＭＯの効果が得られる。そのため、従来のＳＩＳＯ（Single-Input Single-Output）システムでは問題ない伝搬環境でも、ＭＩＭＯシステムでは問題となることもある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
従来から行われている１送信１受信のＳＩＳＯシステムにおいては、受信電力、コンスタレーション、遅延プロファイル、ＭＥＲ（Modulation Error Rate）とそのマージンなどを個々に表示して、伝搬路の品質を監視していた（例えば、特許文献１及び非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２９０５８０号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】中川孝之、池田哲臣、「２×２ ＳＴＴＣ‐ＭＩＭＯ‐ＯＦＤＭシステムの野外実験」、映情メ学技報  Ｖｏｌ．３６，Ｎｏ．３０、ＢＣＴ２０１２−６２（２０１２）
【非特許文献２】「ＰＦ−５３１  デジタルＦＰＵ装置」、カタログ、池上通信機、２００９年１１月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＭＩＭＯシステムにおいては、各送信アンテナと各受信アンテナとの間の伝搬路応答が似通っている場合に伝送特性が劣化するため、従来のＳＩＳＯシステムにおける伝搬路の品質監視方法に基づいてアンテナの配置等を決定しても伝送が破綻することがあり、従来の方法をそのまま適用することができないという問題があった。
【０００８】
かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、ＭＩＭＯシステムにおける伝搬路の品質を精度良く監視するＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有する受信装置及びＭＩＭＯ伝搬路品質監視方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、ＭＩＭＯシステムの伝搬路の品質を監視するＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有する受信装置であって、ＭＩＭＯシステムの伝搬路応答を推定する入力信号処理部と、前記伝搬路応答からライスファクタを算出するライスファクタ算出部と、前記伝搬路応答の相関係数を算出する相関係数算出部と、前記ライスファクタ及び前記相関係数に基づいて、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を表す品質情報を表示させる表示処理部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る受信装置において、前記表示処理部は、ライスファクタを一方の軸とし、伝搬路応答の相関係数を他方の軸とするライスファクタ−相関係数座標上に、前記ライスファクタ算出部により算出されたライスファクタ、及び前記相関係数算出部により算出された相関係数をプロットしたグラフを表示させることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に係る受信装置において、前記表示処理部は、前記ライスファクタ−相関係数座標内において、ライスファクタが小さく且つ相関係数が大きい領域を他の領域と区別して表示させることを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に係る受信装置において、受信信号のＣＮＲを算出するＣＮＲ算出部を備え、前記表示処理部は、ライスファクタ及び伝搬路応答の相関係数の値に応じて予め決定される所要ＣＮＲと、前記ＣＮＲ算出部により算出したＣＮＲとの差をマージンとして表示させることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に係る受信装置において、前記表示処理部は、前記ライスファクタ−相関係数座標上に前記所要ＣＮＲをパラメータとした等値線を表示させることを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に係る受信装置において、前記品質情報を表示する表示装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、上記課題を解決するため、本発明に係るＭＩＭＯ伝搬路品質監視方法は、ＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有する受信装置によりＭＩＭＯシステムの伝搬路の品質を監視するＭＩＭＯ伝搬路品質監視方法であって、伝搬路応答を推定するステップと、前記伝搬路応答からライスファクタを算出するステップと、前記伝搬路応答の相関係数を算出するステップと、前記ライスファクタ及び前記相関係数に基づいて、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を表す品質情報を表示させるステップと、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明では、ＭＩＭＯシステムの伝送特性を左右するパラメータであるライスファクタ及び伝搬路応答の相関係数を関連付けて表示して監視するようにしたため、ＭＩＭＯシステムにおける伝搬路の品質を精度良く監視することができる。そして、伝搬路の品質の情報をもとにアンテナの種類や配置等を修正することにより、より安定した無線伝送を実現でき、ＭＩＭＯシステムの安定運用の構築に役立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る受信装置における入力信号処理部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る受信装置における伝搬路品質処理部の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る受信装置によるＭＩＭＯ伝搬路品質監視方法を示すフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る受信装置が出力する品質情報の第１の例を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る受信装置が出力する品質情報の第２の例を示すグラフである。
【図７】ＣＮＲ対ＢＥＲ特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１９】
まず、ＭＩＭＯシステムの伝送特性に関する特徴について説明する。ＭＩＭＯシステムの伝送特性を左右するものとして、伝送帯域内の受信信号と雑音との電力比、マルチパスの程度、及び伝搬路応答の相関が挙げられる。
【００２０】
伝送帯域内の受信信号と雑音との電力比を示すパラメータとしては、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator；受信信号強度）や、ＣＮＲ（Carrier to Noise power Ratio；キャリア電力対雑音電力比）が挙げられる。
【００２１】
また、マルチパスの程度を示すパラメータとしては、最大電力で受信される主波の受信電力とその他の到来波の受信電力和の比であるライスファクタが挙げられる。
【００２２】
さらに、伝搬路応答の相関を示すパラメータとしては、送信信号間の伝搬路応答に関する送信相関係数、及び受信信号間の伝搬路応答に関する受信相関係数が挙げられる。
【００２３】
個々のパラメータに関して、ＲＳＳＩは大きくなるほどＣＮＲが大きくなるため、伝送特性が良くなる。但し、受信機は広い入力ダイナミックレンジを得るために自動利得制御を行うことが通常であり、ＲＳＳＩが大きい場合には減衰させてベースバンド信号処理部に入力される信号レベルを一定に保つため、ＲＳＳＩが大きくてもＣＮＲは３０ｄＢなどの上限でクリップされた値となる。
【００２４】
ライスファクタは大きくなるほど直接波が支配的で受信信号のレベル変動が小さくなるため、伝送特性が良くなる。一般に、見通し内環境のライスファクタは１０ｄＢ以上など大きくなり、見通し外環境のライスファクタは０ｄＢ以下など小さくなる。
【００２５】
送信相関係数及び受信相関係数は、小さいほど複数設けた送受信アンテナ間の伝搬路が有効に働き、伝送容量の増加や回線信頼性の向上といった効果を享受できるようになる。
【００２６】
図７（ａ）は、ライスファクタが無限大（すなわち、自由空間伝搬）でＭＩＭＯ伝搬路応答が無相関である場合のＣＮＲ対ＢＥＲ（Bit Error Rate）特性を示す図である。この図は、無線伝送方式の基本的な性質として、受信信号電力が小さくなると、雑音の影響で信号点を識別し難くなることから伝送特性が劣化することを表したものである。
【００２７】
図７（ｂ）は、ライスファクタが小さくなった場合、又は伝搬路の相関が大きくなった場合のＣＮＲ対ＢＥＲ特性を示す図である。マルチパスが到来しライスファクタが小さくなった場合、周波数選択性フェージングが生じてＢＥＲ曲線の傾きが小さくなり、伝送特性が劣化する。一方、ＭＩＭＯ伝搬路応答の相関係数が大きくなった場合にも、複数の伝搬路が有効に利用できなくなるためＢＥＲ曲線の傾きが小さくなり、伝送特性が劣化する。このような環境で誤り訂正により擬似エラーフリーとするためには大きなＣＮＲが必要となる。
【００２８】
図７（ｃ）は、ライスファクタが小さく、且つ伝搬路の相関が大きくなった場合のＣＮＲ対ＢＥＲ特性を示す図である。一般的に、見通し内環境ではライスファクタが大きくなるとともに伝搬路応答の相関係数も大きくなり、見通し外環境ではライスファクタが小さくなるとともに伝搬路応答の相関係数も小さくなる傾向にある。しかし、アンテナ間隔が十分離れていないなどのアンテナ条件によっては、見通し外環境でライスファクタが小さくてもＭＩＭＯ伝搬路応答の相関が大きい状態となり、さらに伝送特性が劣化する。このような場合はより大きなＣＮＲが必要になり、場合によっては誤り訂正によって擬似エラーフリーにできないこともある。
【００２９】
本発明は、このようなＭＩＭＯシステムの特徴を利用したものであり、ライスファクタ及び伝搬路の相関係数に基づく品質情報を生成し、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を監視する。以下、本発明の一実施形態について、２送信２受信の２×２ＭＩＭＯシステムを例に説明するが、本発明は２×２ＭＩＭＯシステムに限定されるものではなく、例えば４×４ＭＩＭＯシステムや２×４ＭＩＭＯシステムであっても同様に本発明を適用することができる。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係る受信装置を用いたシステムの構成例を示すブロック図である。図１に示す例では、受信装置１は、ＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有し、受信アンテナ１１（１１−１，１１−２）と、周波数変換部１２（１２−１，１２−２）と、ベースバンド信号処理部１３とを備える。ここでは、映像デコーダ２及び表示装置３を受信装置１の外部に図示しているが、受信装置１が映像デコーダ２及び表示装置３の一方又は双方を備える構成としてもよい。また、図１には、送信装置の送信アンテナ４１（４１−１，４１−２）を併せて図示している。
【００３１】
２本の送信アンテナ４１から送信された２×２ＭＩＭＯシステムの送信信号は、伝搬路応答ｈ１１〜ｈ２２を受けて、２本の受信アンテナ１１で受信ＲＦ信号１及び受信ＲＦ信号２として受信される。２×２ＭＩＭＯ伝送の伝搬路行列Ｈは式（１）で表すことができる。
【００３２】
【数１】
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【００３３】
周波数変換部１２−１は、受信アンテナ１１−１により受信した受信ＲＦ信号１を受信ＩＦ信号１に周波数変換するとともに、受信ＲＦ信号１の受信信号強度であるＲＳＳＩ１を検出し、受信ＩＦ信号１及びＲＳＳＩ１をベースバンド信号処理部１３に出力する。同様に、周波数変換部１２−２は、受信アンテナ１１−２により受信した受信ＲＦ信号２を受信ＩＦ信号２に周波数変換するとともに、受信ＲＦ信号２の受信信号強度であるＲＳＳＩ２を検出し、受信ＩＦ信号２及びＲＳＳＩ２をベースバンド信号処理部１３に出力する。
【００３４】
ベースバンド信号処理部１３は、入力信号処理部１３１と、伝搬路品質処理部１３２と、ＭＩＭＯ復調処理部１３３と、出力信号処理部１３４とを備える。
【００３５】
入力信号処理部１３１は、周波数変換部１２から入力される受信ＩＦ信号に対してＯＦＤＭ又はシングルキャリアの復調処理をして、受信信号及びチャネル情報（推定した伝搬路応答ｈ１１〜ｈ２２）を生成し、伝搬路品質処理部１３２及びＭＩＭＯ復調処理部１３３に出力する。入力信号処理部１３１の詳細については後述する。
【００３６】
伝搬路品質処理部１３２は、入力信号処理部１３１により生成された２つの受信系統のＲＳＳＩ、受信信号、及びチャネル情報を入力し、伝搬路の品質を表すパラメータの計算処理を行って品質情報を生成し、表示装置３に出力する。伝搬路品質処理部１３２の詳細については後述する。
【００３７】
ＭＩＭＯ復調処理部１３３は、入力信号処理部１３１により生成された２つの受信系統の受信信号及びチャネル情報を入力し、ＭＩＭＯの方式に応じた復調処理を行ってＭＩＭＯ復調信号を生成し、出力信号処理部１３４に出力する。
【００３８】
出力信号処理部１３４は、ＭＩＭＯ復調処理部１３３により生成されたＭＩＭＯ復調信号に対してデインターリーブ処理、データフレーム同期処理、誤り訂正処理など、送信側と逆の処理を行ってＴＳ信号を生成し、映像デコーダ２に出力する。
【００３９】
映像デコーダ２は、出力信号処理部１３４により生成されたＴＳ信号に対して、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ／Ｈ．２６４方式などの所定の方式により復号処理を行い、復号信号を表示装置３に出力する。
【００４０】
表示装置３は、伝搬路品質処理部１３２により生成された品質情報を表示する。また、映像デコーダ２により生成された映像情報を表示する。表示装置３は、品質情報及び映像情報を上下又は左右に別々に表示させてもよいし、映像情報に品質情報をオーバーレイさせてもよい。また、表示装置３を２つ設け、それぞれ個別に表示させてもよい。なお、品質情報はアプリケーションソフト上で表示させるようにしてもよい。品質情報の具体例については後述する。
【００４１】
［入力信号処理部］
次に、入力信号処理部１３１の詳細について説明する。図２は、入力信号処理部１３１の構成例を示すブロック図である。図２（ａ）は、２×２ＭＩＭＯシステムをＯＦＤＭ方式に適用した伝送方式の場合の入力信号処理部１３１の構成を示すブロック図である。この例では、入力信号処理部１３１は、ＡＤＣ部１３１１と、直交復調部１３１２と、ＡＦＣ（Automatic Frequency Control；自動周波数制御）部１３１３と、シンボル同期部１３１４と、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform；高速フーリエ変換）部１３１５と、チャネル推定部１３１６とを備える。
【００４２】
ＡＤＣ部１３１１は、周波数変換部１２により生成された受信ＩＦ信号に対して離散化及び量子化を行ってデジタルＩＦ信号に変換し、直交復調部１３１２に出力する。
【００４３】
直交復調部１３１２は、ＡＤＣ部１３１１により生成されたデジタルＩＦ信号に対して直交復調を行って実部と虚部のベースバンド信号に変換し、ＡＦＣ部１３１３に出力する。
【００４４】
ＡＦＣ部１３１３は、直交復調部１３１２により生成されたベースバンド信号に対して送信と受信の周波数ずれを修正し、シンボル同期部１３１４に出力する。
【００４５】
シンボル同期部１３１４は、ＯＦＤＭのガード期間が有効シンボル期間の後部をコピーしたものであることを利用して、スライディング相関処理などによりＯＦＤＭシンボルの先頭位置を検出する。
【００４６】
ＦＦＴ部１３１５は、周波数補正されたベースバンド信号に対して、ＯＦＤＭシンボルの先頭からガード期間分除去した有効シンボルに対してＦＦＴ処理を行って、各サブキャリアの受信信号を生成し、チャネル推定部１３１６、伝搬路品質処理部１３２、及びＭＩＭＯ復調処理部１３３に出力する。
【００４７】
チャネル推定部１３１６は、各サブキャリアの受信信号のうち、チャネル推定用に割り当てられた既知情報のパイロットキャリアについて、送信信号１と送信信号２のパイロットパターン（例えば、シンボル毎に送信信号１と送信信号２が交互に伝送されるパイロットパターンや、送信信号１はそのままで送信信号２はシンボル毎に位相が反転されて伝送されるパイロットパターンなど）に応じて、ＭＩＭＯシステムの伝搬路応答を推定する。そして、伝搬路応答をチャネル情報として伝搬路品質処理部１３２及びＭＩＭＯ復調処理部１３３に出力する。
【００４８】
図２（ｂ）は、２×２ＭＩＭＯシステムをシングルキャリア方式に適用した伝送方式の場合の入力信号処理部１３１’の構成例を示すブロック図である。この例では、入力信号処理部１３１’は、ＡＤＣ部１３１１と、直交復調部１３１２と、ＡＦＣ部１３１３と、チャネル推定部１３１６、ブロック同期部１３１７とを備える。ＡＤＣ部１３１１と、直交復調部１３１２と、ＡＦＣ部１３１３と、チャネル推定部１３１６については、ＯＦＤＭ方式の場合と同じである。
【００４９】
ブロック同期部１３１７は、シングルキャリアブロックの先頭部分に挿入されている同期信号をもとにブロックの先頭を検出して受信信号を生成し、チャネル推定部１３１６、伝搬路品質処理部１３２、及びＭＩＭＯ復調処理部１３３に出力する。
【００５０】
［伝搬路品質処理部］
次に、伝搬路品質処理部１３２の詳細について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、伝搬路品質処理部１３２の構成例を示すブロック図である。図３に示す例では、伝搬路品質処理部１３２は、ＣＮＲ算出部１３２１と、ライスファクタ算出部１３２２と、相関係数算出部１３２３と、表示処理部１３２４とを備える。
【００５１】
図４は、ＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を有する受信装置１の伝搬路品質処理部１３２による品質監視方法を示すフローチャートである。
【００５２】
ＣＮＲ算出部１３２１は、受信信号のＣＮＲを算出する（ステップＳ１０１）。受信信号のＣＮＲは、周波数変換部１２により検出されたＲＳＳＩ１，ＲＳＳＩ２と、予め測定したそれぞれの雑音電力との比によりＣＮＲ１，ＣＮＲ２を算出することができる。雑音電力は、例えばヌルキャリアの電力を測定することにより求まる。ＣＮＲ算出部１３２１は、周波数変換部１２がＲＳＳＩを出力しない場合であってもＣＮＲを算出でき、その場合は、受信信号から信号電力と雑音電力を検出し、その比をＣＮＲとする。但し、ＣＮＲは上限でクリップされた値となる。
【００５３】
ライスファクタ算出部１３２２は、チャネル推定部１３１６が周波数領域のチャネル推定を行う場合は、チャネル推定結果をＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）することで遅延プロファイルを求めることができる。また、チャネル推定部１３１６が時間領域のインパルス応答を推定する場合は、推定したインパルス応答を遅延プロファイルとすることができる。
【００５４】
ライスファクタ算出部１３２２は、遅延プロファイルを電力で表現した電力遅延プロファイルにし、最大電力で受信される主波の受信電力Ｐ０とその他の到来波の受信電力和（ΣＰｉ）の比であるライスファクタＫを式（２）により、各伝搬路応答ｈ１１〜ｈ２２に対して計算し、その平均値又は加重平均値である平均ライスファクタを算出する（ステップＳ１０２）。
【００５５】
【数２】
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【００５６】
相関係数算出部１３２３は、チャネル情報（推定した伝搬路応答ｈ１１〜ｈ２２）を行列表現した伝搬路行列Ｈに対して、Ｈの共役転置行列を式（３）に示すＨＨで表すと、式（４）に示す送信相関行列＜ＨＨＨ＞、及び式（５）に示す受信相関行列＜ＨＨＨ＞を求める。ここで、＜＞はアンサンブル平均を表す。そして、相関係数算出部１３２３は、それぞれに対して対角要素の積の平方根で正規化した１行２列要素の絶対値を、式（６）に示す送信相関係数、及び式（７）に示す受信相関係数として算出する（ステップＳ１０３）。
【００５７】
【数３】
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【００５８】
【数４】
2015056749.tif 000006
【００５９】
【数５】
2015056749.tif 000007
【００６０】
【数６】
2015056749.tif 000008
【００６１】
【数７】
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【００６２】
表示処理部１３２４は、ライスファクタ算出部１３２２により算出された平均ライスファクタ、及び相関係数算出部１３２３により算出された相関係数に基づいて、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を表す品質情報を表示装置３に出力し、品質情報を表示装置３に表示させる（ステップＳ１０４）。品質情報に、ＣＮＲ算出部１３２１により算出されたＣＮＲの情報を含めてもよい。品質情報の具体例を以下に示す。
【００６３】
図５は、品質情報の第１の例を示すグラフであり、ライスファクタを一方の軸とし、伝搬路応答の相関係数を他方の軸とするライスファクタ−相関係数座標Ａを示している。ライスファクタは、ここでは一例として−５ｄＢから２０ｄＢの範囲としている。
【００６４】
表示処理部１３２４は、ライスファクタ−相関係数座標Ａ上に、ライスファクタ算出部１３２２により算出された平均ライスファクタ、及び相関係数算出部１３２３により算出された相関係数をプロットしたグラフを表示させる。プロットＰＡは、平均ライスファクタ及び送信相関係数をプロットしたものである。プロットＰＢは、平均ライスファクタ及び受信相関係数をプロットしたものである。プロットＰＡ及びプロットＰＢは、両者を区別するために、異なる色又は異なる模様などの異なる形態で表示させるのが好適である。
【００６５】
表示処理部１３２４は、図５（ａ）に示す品質情報を表示装置３に表示させることにより、ユーザはライスファクタ及び伝搬路応答の相関係数の値から、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を監視することができる。ユーザはＭＩＭＯ伝搬路の品質を監視しながら受信アンテナの種類、位置、間隔などを調整することで、ＭＩＭＯ伝搬路の品質を向上させることができる。
【００６６】
図７を参照して説明したように、ライスファクタが小さく且つ相関係数が大きい場合に伝送特性が劣化する。そのため、表示処理部１３２４は、図５（ｂ）に示すように、ライスファクタ−相関係数座標Ａにおいて、ライスファクタが小さく且つ相関係数が大きい領域Ｒを他の領域と区別して表示させてもよい。
【００６７】
表示処理部１３２４は、図５（ｂ）に示す品質情報を表示装置３に表示させることにより、ユーザは、プロットが領域Ｒ内に表示された場合には、ＭＩＭＯ伝搬路の品質が悪いものと容易に判断することができる。
【００６８】
表示処理部１３２４は、ライスファクタ及び伝搬路応答の相関係数の値に応じて予め決定される所要ＣＮＲを、内部又は外部に設けられた記憶部から取得し、表示装置３に表示させるようにしてもよい。なお、所要ＣＮＲは、ＭＩＭＯシステムの方式、変調多値数、誤り訂正の種類などによって異なる。
【００６９】
図６は、品質情報の第２の例を示すグラフであり、図５（ａ）に示すライスファクタ−相関係数座標Ａ上に、更に所要ＣＮＲをパラメータとした等値線を表示したグラフである。ここでは、縦軸を送信相関係数と受信相関係数の和としている。プロットＰＣは、ライスファクタ算出部１３２２により算出された平均ライスファクタ、及び相関係数算出部１３２３により算出された送信相関係数と受信相関係数の和をプロットしたものである。なお、縦軸を送信相関係数と受信相関係数の平均としてもよいし、図５と同様に、送信相関係数又は受信相関係数を表すものとし、２つの点をプロットしてもよい。
【００７０】
伝送特性が劣化する（すなわち、ライスファクタが小さく且つ相関係数が大きくなる）につれて所要ＣＮＲが大きくなり、一般的に注意が必要となるが、ＣＮＲの値は送信装置からの距離や伝搬環境などにより変動する。ライスファクタが小さく且つ相関係数が大きくても、ＣＮＲが所要ＣＮＲを上回っていればＭＩＭＯ伝搬路の品質は保たれる。そのため、伝搬路品質処理部１３２は、ＣＮＲ算出部１３２１により算出されたＣＮＲ１及びＣＮＲ２の平均値又は加重平均値である平均ＣＮＲと、所要ＣＮＲとの差をマージンとして表示装置３に表示させるのが好適である。例えば、図６に示すように、プロットＰＣに対する所要ＣＮＲが２１ｄＢで平均ＣＮＲが３０ｄＢである場合、ＣＮＲマージンを９ｄＢと表示する。
【００７１】
表示処理部１３２４は、図６に示すようなグラフを表示装置３に表示させることにより、ユーザは無線回線の余裕度を監視することができ、所要ＣＮＲを具体的に知ることができるため、より信頼性の高い運用が可能となる。
【００７２】
表示処理部１３２４は、所要ＣＮＲの等値線を表示させないで、平均ＣＮＲと所要ＣＮＲとの差のみを表示させるようにしてもよいし、ＣＮＲ１と所要ＣＮＲ、及びＣＮＲ２と所要ＣＮＲとの差をそれぞれ表示させるようにしてもよい。また、伝搬路品質処理部１３２は、図５（ｂ）に示すライスファクタ−相関係数座標Ａ上に、更に所要ＣＮＲをパラメータとした等値線を表示させてもよい。
【００７３】
また、上述したＭＩＭＯ伝搬路品質監視機能を実現するためにコンピュータを用いることができる。そのようなコンピュータは、ＭＩＭＯ伝搬路品質監視方法の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを当該コンピュータの記憶部に格納しておき、当該コンピュータのＣＰＵによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。
【００７４】
上述の実施形態は、代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解すべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを１つに組み合わせたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。
【００７５】
また、上述した実施形態では２×２ＭＩＭＯシステムを例に説明したが、送信アンテナ数及び受信アンテナ数がさらに多いＭＩＭＯシステムについても同様に、本発明を適用することができる。また、上述した実施形態では伝搬路品質処理部１３２はＣＮＲ算出部１３２１を備えていえるが、品質情報にＣＮＲを使用しない場合には、ＣＮＲ算出部１３２１を備えなくてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、ＭＩＭＯシステムの伝搬路の品質を監視する任意の用途に有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１        受信装置
２        映像デコーダ
３        表示装置
１１      受信アンテナ
１２      周波数変換部
１３      ベースバンド信号処理部
４１      送信アンテナ
１３１    入力信号処理部
１３２    伝搬路品質処理部
１３３    ＭＩＭＯ復調処理部
１３４    出力信号処理部
１３１１  ＡＤＣ部
１３１２  直交復調部
１３１３  ＡＦＣ部
１３１４  シンボル同期部
１３１５  ＦＦＴ部
１３１６  チャネル推定部
１３１７  ブロック同期部
１３２１  ＣＮＲ算出部
１３２２  ライスファクタ算出部
１３２３  相関係数算出部
１３２４  表示処理部
【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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