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Title:
WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, WIRELESS COMMUNICATION METHOD, TRANSMITTING STATION DEVICE, AND RECEIVING STATION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/175279
Kind Code:
A1
Abstract:
In the present invention, a transmission station device comprises: a training signal generating unit; a transmission-side linear equalization unit which outputs a plurality of second data signals obtained by equalizing the IAI of a plurality of first data signals using a transmission-side transfer function which equalizes IAI; and a transmission station communication unit which transmits a training signal or a plurality of second data signals to a reception station device, and receives information concerning the transmission-side transfer function from the reception station device. The reception station device of the present invention comprises: a communication path estimation unit which estimates the communication path response from the training signal received by the reception station communication unit; a reception-side coefficient calculation unit which calculates the transmission-side transfer function and a reception-side transfer function which equalizes ISI, on the basis of the communication response; and a reception-side linear equalization unit which uses a reception-side transfer function to output a plurality of third data signals obtained by equalizing ISI from the plurality of second data signals received by the reception station communication unit.

Inventors:
KURIYAMA KEITA (JP)
FUKUZONO HAYATO (JP)
TATSUTA TSUTOMU (JP)
Application Number:
PCT/JP2020/006547
Publication Date:
September 03, 2020
Filing Date:
February 19, 2020
Export Citation:
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Assignee:
NIPPON TELEGRAPH & TELEPHONE (JP)
International Classes:
H04L27/01; H04B7/005; H04B7/0417
Domestic Patent References:
WO2014115374A12014-07-31
WO2018073851A12018-04-26
Foreign References:
JP2007508721A2007-04-05
Other References:
KURIYAMA, KEITA ET AL.: "FIR-type Transmit Beamforming for Wide-band Single Carrier MIMO Transmission", IEICE TECHNICAL REPORT, 24 January 2019 (2019-01-24), pages 31 - 36
TAKEUCHI, TOMOAKI ET AL.: "Channel Equalizer for SDM MIMO-OFDM Systems with Insufficient Guard Interval", IEICE TECHNICAL REPORT, vol. 113, no. 301, 13 November 2013 (2013-11-13), pages 37 - 42
KURIYAMA, KEITA ET AL.: "Optimization of transmission rate based on instantaneous SINRs on single-carrier block MIMO transmission with large- delayed paths", LECTURE PROCEEDINGS OF THE 2018 GENERAL CONFERENCE OF IEICE: COMMUNICATION LECTURE PROCEEDINGS 1, 6 March 2018 (2018-03-06)
Attorney, Agent or Firm:
TAKADA, TAKAHASHI & PARTNERS (JP)
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Claims:
\¥0 2020/175279 26 卩(:17 2020 /006547

請求の範囲

[請求項 1 ] 送信局装置と受信局装置との間で

信システムにおいて、

前記送信局装置は、

既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、 アンテナ間干渉を等化するための送信側伝達関数を用いて複数の第 1データ信号のアンテナ間干渉を等化した複数の第 2データ信号を出 力する送信側線形等化部と、

前記トレーニング信号または複数の前記第 2データ信号を前記受信 局装置に送信し、 前記送信側伝達関数に関する情報を前記受信局装置 から受信する複数のアンテナを有する送信局通信部と を備え、

前記受信局装置は、

前記送信局装置が送信する複数の前記第 2データ信号または前記卜 レーニング信号を受信し、 前記送信側伝達関数に関する情報を前記送 信局装置に送信する複数のアンテナを有する受信局通信部と、 前記受信局通信部により受信する前記トレーニング信号から通信路 応答を推定する通信路推定部と、

前記通信路応答に基づいて、 アンテナ間干渉を等化するための前記 送信側伝達関数と、 シンボル間干渉を等化するための受信側伝達関数 とを算出する受信側係数算出部と、

前記受信側伝達関数を用いて前記受信局通信部が受信する複数の前 記第 2データ信号からシンボル間干渉を等化した複数の第 3データ信 号を出力する受信側線形等化部と

を備えることを特徴とする無線通信システム。

[請求項 2] 請求項 1 に記載の無線通信システムにおいて、

前記受信側係数算出部は、 前記受信側線形等化部で用いる前記受信 側伝達関数のみを算出して、 前記通信路応答に関する情報を前記送信 〇 2020/175279 27 卩(:170? 2020 /006547

局装置へ送信し、

前記送信局装置は、 前記受信局装置から受信する前記通信路応答に 関する情報に基づいて、 アンテナ間干渉を等化するための前記送信側 伝達関数を算出する送信側係数算出部をさらに備える ことを特徴とする無線通信システム。

[請求項 3] 送信局装置と受信局装置との間で

信方法であって、

前記送信局装置は、

既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成処理と、 アンテナ間干渉を等化する送信側伝達関数を用いて複数の第 1デー 夕信号のアンテナ間干渉を等化した複数の第 2データ信号を出力する 送信側線形等化処理と、

前記トレーニング信号または複数の前記第 2データ信号を前記受信 局装置に送信し、 前記送信側伝達関数に関する情報を前記受信局装置 から受信する複数の送信局通信処理と

を実行し、

前記受信局装置は、

前記送信局装置が送信する複数の前記第 2データ信号または前記卜 レーニング信号を受信し、 前記送信側伝達関数に関する情報を前記送 信局装置に送信する複数の受信局通信処理と、

前記送信局装置から受信する前記トレーニング信号から通信路応答 を推定する通信路推定処理と、

前記通信路応答に基づいて、 アンテナ間干渉を等化するための前記 送信側伝達関数と、 シンボル間干渉を等化するための受信側伝達関数 とを算出する受信側係数算出処理と、

前記受信側伝達関数を用いて前記受信局通信処理により受信する複 数の前記第 2データ信号からシンボル間干渉を等化した複数の第 3デ _夕信号を出力する受信側線形等化処理と 〇 2020/175279 28 卩(:170? 2020 /006547

を実行することを特徴とする無線通信方法。

[請求項 4] 請求項 3に記載の無線通信方法において、

前記受信側係数算出処理では、 前記受信側線形等化処理で用いる前 記受信側伝達関数のみを算出して、 前記通信路応答に関する情報を前 記送信局装置へ送信し、

前記送信局装置は、 前記受信局装置から受信する前記通信路応答に 関する情報に基づいて、 アンテナ間干渉を等化するための前記送信側 伝達関数を算出する送信側係数算出処理をさらに実行する

ことを特徴とする無線通信方法。

[請求項 5] 受信局装置との間で 既知のトレーニング信号を生成するトレーニング信号生成部と、 アンテナ間干渉を等化するための送信側伝達関数を用いて複数の第 1データ信号のアンテナ間干渉を等化した複数の第 2データ信号を出 力する送信側線形等化部と、

前記トレーニング信号または複数の前記第 2データ信号を前記受信 局装置に送信し、 前記送信側伝達関数に関する情報を前記受信局装置 から受信する複数のアンテナを有する送信局通信部と を備えることを特徴とする送信局装置。

[請求項 6] 請求項 5に記載の送信局装置において、

前記送信局装置は、 前記受信局装置から受信する通信路応答に関す る情報に基づいて、 アンテナ間干渉を等化するための前記送信側伝達 関数を算出する送信側係数算出部をさらに備える

ことを特徴とする送信局装置。

[請求項 7] 送信局装置との間で 前記送信局装置が送信する複数の第 2データ信号またはトレーニン グ信号を受信し、 送信側でアンテナ間干渉を等化するための送信側伝 〇 2020/175279 29 卩(:170? 2020 /006547

達関数に関する情報を前記送信局装置に送信する複数のアンテナを有 する受信局通信部と、

前記受信局通信部により受信する前記トレーニング信号から通信路 応答を推定する通信路推定部と、

前記通信路応答に基づいて、 アンテナ間干渉を等化するための前記 送信側伝達関数と、 シンボル間干渉を等化するための受信側伝達関数 とを算出する受信側係数算出部と、

前記受信側伝達関数を用いて前記受信局通信部が受信する複数の前 記第 2データ信号からシンボル間干渉を等化した複数の第 3データ信 号を出力する受信側線形等化部と

を備えることを特徴とする受信局装置。

[請求項 8] 請求項 7に記載の受信局装置において、

前記受信側係数算出部は、 前記受信側線形等化部で用いる前記受信 側伝達関数のみを算出して、 前記通信路応答に関する情報を前記送信 局装置へ送信する

ことを特徴とする受信局装置。

Description:
明 細 書

発明の名称 :

無線通信システム、 無線通信方法、 送信局装置および受信局装置

技術分野

[0001 ] 本発明は、 S C— M I M 0 (Single Carrier Multiple-Input Mu It i p le-Ou tput) 伝送を行う無線通信システムにおいて、 アンテナ間干渉とシンボル間 干渉とを抑制する時間領域線形等化器の技術 に関する。

背景技術

[0002] 周波数選択性のフエージングがある通信環境 下で広帯域の SC_M I M〇 伝送を行う場合、 複数のアンテナの空間的な広がりにより生じ る 丨 A I (Int er-Antenna Interference : アンテナ間干渉) と、 通信路特性の時間的な広が りにより生じる 丨 S 丨 (Inter-Symbol Interference :シンボル間干渉) を抑 制するための処理が必要となる。

[0003] そこで、 時間領域線形等化器を用いて時間/空間方向 送信ビーム形成を 行うことで、 低処理遅延で I A I / I S I を同時に等化する方法が検討され ている (例えば、 非特許文献 1参照) 。

先行技術文献

非特許文献

[0004] 非特許文献 1 :栗山圭太,福園隼人,吉岡正文,立田努, “広帯域シングルキヤリ ア M I MO伝送のための F I R型送信ビーム形成” 信学技報, voU 18, no.435 , RCS2018-247, pp.31-36, 2019年 1月.

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005] ところが、 非特許文献 1では、 等化器の伝達関数行列を算出するために多 項式の乗算を行うので、 C 丨 R (Channel Impulse Response) の長さが大き いと多項式の次数も大きくなり、 演算量が膨大になるという問題がある。 ま た、 等化器の伝達関数が丨 丨 R (Infinite Impulse Response) 形式となるた 〇 2020/175279 2 卩(:170? 2020 /006547

め、 タツプ打ち切りによる誤差により、 丨 八 丨 /丨 3 丨成分が残留するとい う問題がある。

[0006] 本発明は、 を等化する等化器 の演算量の削減とタツプ打ち切りによる残留 誤差の抑制を行うことができる 無線通信システム、 無線通信方法、 送信局装置および受信局装置を提供する ことを目的とする。 課題を解決するための手段

[0007] 第 1の発明は、 送信局装置と受信局装置との間で

う無線通信システムにおいて、 前記送信局装置は、 既知のトレ _ ニング信号 を生成するトレーニング信号生成部と、 アンテナ間干渉を等化するための送 信側伝達関数を用いて複数の第 1データ信号のアンテナ間干渉を等化した複 数の第 2データ信号を出力する送信側線形等化部と 前記トレーニング信号 または複数の前記第 2データ信号を前記受信局装置に送信し、 前記送信側伝 達関数に関する情報を前記受信局装置から受 信する複数のアンテナを有する 送信局通信部とを備え、 前記受信局装置は、 前記送信局装置が送信する複数 の前記第 2データ信号または前記トレーニング信号を 信し、 前記送信側伝 達関数に関する情報を前記送信局装置に送信 する複数のアンテナを有する受 信局通信部と、 前記受信局通信部により受信する前記トレー ニング信号から 通信路応答を推定する通信路推定部と、 前記通信路応答に基づいて、 前記送 信側伝達関数と、 シンボル間干渉を等化するための受信側伝達 関数とを算出 する受信側係数算出部と、 前記受信側伝達関数を用いて前記受信局通信 部が 受信する複数の前記第 2データ信号からシンボル間干渉を等化した 数の第 3データ信号を出力する受信側線形等化部と 備えることを特徴とする。

[0008] 第 2の発明は、 第 1の発明において、 前記受信側係数算出部は、 前記受信 側線形等化部で用いる前記受信側伝達関数の みを算出して、 前記通信路応答 に関する情報を前記送信局装置へ送信し、 前記送信局装置は、 前記受信局装 置から受信する前記通信路応答に関する情報 に基づいて、 アンテナ間干渉を 等化するための前記送信側伝達関数を算出す る送信側係数算出部をさらに備 〇 2020/175279 3 卩(:170? 2020 /006547

えることを特徴とする。

[0009] 第 3の発明は、 送信局装置と受信局装置との間で

う無線通信方法であって、 前記送信局装置は、 既知のトレーニング信号を生 成するトレーニング信号生成処理と、 アンテナ間干渉を等化する送信側伝達 関数を用いて複数の前記第 1データ信号のアンテナ間干渉を等化した複 の 第 2データ信号を出力する送信側線形等化処理 、 前記トレーニング信号ま たは複数の前記第 2データ信号を前記受信局装置に送信し、 前記送信側伝達 関数に関する情報を前記受信局装置から受信 する複数の送信局通信処理とを 実行し、 前記受信局装置は、 前記送信局装置が送信する複数の前記第 2デー 夕信号または前記トレーニング信号を受信し 、 前記送信側伝達関数に関する 情報を前記送信局装置に送信する複数の受信 局通信処理と、 前記送信局装置 から受信する前記トレーニング信号から通信 路応答を推定する通信路推定処 理と、 前記通信路応答に基づいて、 前記送信側伝達関数と、 シンボル間干渉 を等化するための受信側伝達関数とを算出す る受信側係数算出処理と、 前記 受信側伝達関数を用いて前記受信局通信処理 により受信する複数の前記第 2 データ信号からシンボル間干渉を等化した複 数の第 3データ信号を出力する 受信側線形等化処理とを実行することを特徴 とする。

[0010] 第 4の発明は、 第 3の発明において、 前記受信側係数算出処理では、 前記 受信側線形等化処理で用いる受信側伝達関数 のみを算出して、 前記通信路応 答に関する情報を前記送信局装置へ送信し、 前記送信局装置は、 前記受信局 装置から受信する前記通信路応答に関する情 報に基づいて、 アンテナ間干渉 を等化するための前記送信側伝達関数を算出 する送信側係数算出処理をさら に実行することを特徴とする。

[001 1 ] 第 5の発明は、 受信局装置との間で

において、 既知のトレーニング信号を生成するトレーニ ング信号生成部と、 アンテナ間干渉を等化するための送信側伝達 関数を用いて複数の第 1データ 信号のアンテナ間干渉を等化した複数の第 2データ信号を出力する送信側線 形等化部と、 前記トレーニング信号または複数の前記第 2データ信号を前記 \¥0 2020/175279 4 卩(:17 2020 /006547

受信局装置に送信し、 前記送信側伝達関数に関する情報を前記受信 局装置か ら受信する複数のアンテナを有する送信局通 信部とを備えることを特徴とす る。

[0012] 第 6の発明は、 第 5の発明において、 前記送信局装置は、 前記受信局装置 から受信する通信路応答に関する情報に基づ いて、 アンテナ間干渉を等化す るための前記送信側伝達関数を算出する送信 側係数算出部をさらに備えるこ とを特徴とする。

[0013] 第 7の発明は、 送信局装置との間で

において、 前記送信局装置が送信する複数の第 2データ信号またはトレーニ ング信号を受信し、 送信側でアンテナ間干渉を等化するための送 信側伝達関 数に関する情報を前記送信局装置に送信する 複数のアンテナを有する受信局 通信部と、 前記受信局通信部により受信する前記トレー ニング信号から通信 路応答を推定する通信路推定部と、 前記通信路応答に基づいて、 前記送信側 伝達関数と、 シンボル間干渉を等化するための受信側伝達 関数とを算出する 受信側係数算出部と、 前記受信側伝達関数を用いて前記受信局通信 部が受信 する複数の前記第 2データ信号からシンボル間干渉を等化した 数の第 3デ —夕信号を出力する受信側線形等化部とを備 えることを特徴とする。

[0014] 第 8の発明は、 第 7の発明において、 前記受信側係数算出部は、 前記受信 側線形等化部で用いる前記受信側伝達関数の みを算出して、 前記通信路応答 に関する情報を前記送信局装置へ送信するこ とを特徴とする。

発明の効果

[0015] 本発明に係る無線通信システム、 無線通信方法、 送信局装置および受信局 装置は、 を等化する等化器の演 算量の削減とタツプ打ち切りによる残留誤差 の抑制を行うことができる。 図面の簡単な説明

[0016] [図 1 ]第 1実施形態および第 2実施形態に係る無線通信システムの一例を す 図である。

[図 2] 2 2 !\/1 丨 IV!〇の一例を示す図である。 \¥0 2020/175279 5 卩(:17 2020 /006547

[図 3]第 1実施形態に係る送信局装置および受信局装 の一例を示す図である

[図 4]第 1実施形態に係る無線通信システムの処理例 示す図である。

[図 5]第 2実施形態に係る送信局装置および受信局装 の一例を示す図である

[図 6]第 2実施形態に係る無線通信システムの処理例 示す図である。

発明を実施するための形態

[0017] 以下、 図面を参照して本発明に係る無線通信システ ム、 無線通信方法、 送 信局装置および受信局装置の実施形態につい て説明する。

[0018] 図 1は、 第 1実施形態および第 2実施形態に係る無線通信システム 1 0 0 の一例を示す。 図 1 において、 無線通信システム 1 〇〇は、 複数 (1\1て個: 丁³ 2の整数) のアンテナ八丁 I (1) からアンテナ八丁 I (1\1 7 ) を有する 送信局装置 1 〇 1 と、 複数 (!\^個: !\^ ³ 2の整数) のアンテナ 丁 「 (1 ) からアンテナ 丁 「 (1\1〇 を有する受信局装置 1 0 2とを備え、 送信局装 置 1 〇 1 と受信局装置 1 0 2との間で無線通信を行う。 ここで、 以降の説明 において、 送信局装置 1 〇 1のアンテナ八丁 I ( 1) からアンテナ八丁 1: ( 1\]丁) に共通の説明を行う場合は符号末尾の (番号) を省略してアンテナ八丁 1:と表記し、 特定のアンテナを指す場合は符号末尾に (番号) を付加して例 えばアンテナ八丁 (1) のように表記する。 受信局装置 1 0 2のアンテナ 八丁 「 (1) からアンテナ八丁 「 (1\^) についても同様に表記する。 また、 複数の同じブロックを有する場合についても 同様に表記する。

[0019] 本実施形態に係る無線通信システム 1 0 0は、 送信局装置 1 〇 1 と受信局 装置 1 0 2の間で複数のアンテナを用いた広帯域の 3〇一 IV! 丨 IV!〇方式によ る無線通信を行う。 ここで、 送信局装置 1 〇 1 と受信局装置 1 0 2の間の無 線通信路では、 マルチパスなど遅延時間が異なる複数の遅延 波が存在し、 周 波数選択性のフエージングが生じる。 このため、 アンテナ間干渉 (丨 八 I) と通信路特性によるシンボル間干渉 (丨 3 I) とを抑制する必要がある。 図 1の例では、 送信局装置 1 0 1の 1\1 7 個のアンテナと、 受信局装置 1 0 2の 〇 2020/175279 6 卩(:170? 2020 /006547

R 個のアンテナとの間で空間的な広がりに よるアンテナ間干渉 (丨 A I ) が生 じる。 また、 送信局装置 1 〇 1 と受信局装置 1 02のそれぞれのアンテナ間 で送受信される信号には、 時間的な広がりによるシンボル間干渉 (丨 S I ) が生じる。 ここで、 送信局装置 1 01 と受信局装置 1 02との間の無線通信 路の通信路応答 (C I R) を H (z) とすると、 通信路応答 H (z) は、 複 数のアンテナの数に応じて N T X N Rを要素とする伝達関数の行列 (伝達関数 行列と称する) で表すことができる。

[0020] 図 1 において、 送信局装置 1 01は、 Q AM変調部 201、 送信側線形等 化部 202、 R F部 203およびアンテナ AT tを備える。

[0021] Q AM変調部 201は、 受信局装置 1 02へ送信するデータ情報ビッ トの ビッ ト列を直交振幅変調 (QAM : Quadrature Amplitude Modulation) した データ信号 S (n) (送信データ信号と称する) を出力する。 なお、 QAM 変調部 201は、 QAM変調部 201 ( 1 ) から Q A M変調部 201 (K) を有し ( K : K ³ 1の整数) 、 K個のストリームに対応するデータ信号 S ( n) を出力する。 ここで、 データ信号 S (n) は、 KX 1 を要素とする行列 である。

[0022] 送信側線形等化部 202は、 送信局装置 1 01 と受信局装置 1 02との間 の C I Rに基づいて算出された送信側の伝達関数行 W T (z) により等化処 理を行う。 伝達関数行列 W T (z) は、 N T XK個の伝達関数を要素とする行 列である。 なお、 等化処理と同時に送信電力を正規化する処理 も行われる。 ここで、 本実施形態では、 送信側線形等化部 202は、 送信ビーム形成によ り 丨 A Iの等化を行う。 送信側線形等化部 202は、 例えば Q AM変調部 2 01が出力するデータ信号を保持し、 一定時間毎にシフトする遅延タップを 有し、 各遅延タップの信号に所定のタップ係数を乗 算した信号の和を出力す る F 丨 R (Finite Impulse Response) 型の等化器で実現できる。 ここで、 丨 A I等化用の伝達関数は、 送信局装置 1 01から送信されるトレーニング信 号により受信局装置 1 02が推定した C 丨 Rに基づいて算出される。

[0023] R F部 203は、 N T 個のアンテナ A T tにそれぞれ対応する N T 個の R F 〇 2020/175279 7 卩(:170? 2020 /006547

部 203 (1 ) (!\^) を有し、 送信側線形等化部 202が 出力する 丨 八 丨の等化されたデータ信号またはトレーニン グ信号を高周波の 送信信号に周波数変換して、 ストリーム毎にアンテナ 丁 Iから送出する。

[0024] アンテナ八丁 は、 アンテナ八丁 (1 ) からアンテナ八丁 (1\1 7 ) の 丁個の送受信用のアンテナを有し、 8 部 203が出力する高周波信号を電磁 波として空間に放射する。

[0025] このようにして、 送信局装置 1 01は、 丨 I を等化した送信信号を受信 局装置 1 02へ送信することができる。

[0026] 図 1 において、 受信局装置 1 02は、 アンテナ八丁 「、 受 信側線形等化部 302および 0 IV!復調部 303を備える。

[0027] アンテナ八丁 「は、 アンテナ八丁 「 ( 1 ) からアンテナ八丁 「 ( 〇 の R個の送受信用のアンテナを有し、 送信局装置 1 〇 1から送信された空間上の 電磁波を高周波信号に変換する。

[0028] 個のアンテナ八丁 「にそれぞれ対応する

部 301 ( 1 ) から 部 301 (1\^) を有し、 アンテナ八丁 「 ( 1 ) から アンテナ八丁 「 (1\^) が出力するそれぞれの高周波信号をベースバ ンド信号 に周波数変換する。

[0029] 受信側線形等化部 302は、 送信局装置 1 01 と受信局装置 1 02との間 の〇 I に基づいて算出された受信側の伝達関数行列 \/\^ (å) で等化処理を 行う。 伝達関数行列 \/\^ (å) は、 個の伝達関数を要素とする行列で ある。 ここで、 伝達関数行列 \/\^ (å) は、 送信局装置 1 01から送信される トレーニング信号により受信局装置 1 02が推定した 0 丨 に基づいて算出 され、 丨 3 丨 を等化する。

[0030] 0 1\/1復調部 303は、 受信側線形等化部 302が出力する I 3 Iの等化 された <個のストリームのデータ信号 3 ^ ( n ) を情報ビッ トに復調し、 ビ ッ ト列を出力する。 なお、 受信側線形等化部 302は、 アンテナ八丁 「の数 (|-|) を出力するので、 0八1\/1 復調部 303は、 ストリーム毎にデータ信号 3 ( n ) を復調する。 \¥02020/175279 8 卩(:17 2020 /006547

[0031] このようにして、 受信局装置 1 02は、 個のアンテナ八丁 「で受信する 信号から 丨 3 I を等化し、 データ信号を復調することができる。

[0032] なお、 受信局装置 1 02では、 送信局装置 1 01から送信されるトレーニ ング信号から 0 I を推定し、 受信局装置 1 02で I 3 I等化用の伝達関数 を算出する。 また、 送信側線形等化部 202が用いる伝達関数は、 後述する ように、 受信局装置 1 〇 2側で算出して送信局装置 1 01側に送信してもよ いし、 受信局装置 1 02側から送信局装置 1 01側に 0 I の情報を送信し て、 送信局装置 1 〇 1側で伝達関数を算出するようにしてもよい

[0033] 図 1 において、 〇八 IV!変調部 201が出力するデータ信号を 3 ( n ) 、 送 信側線形等化部 202の伝達関数行列を の伝達関数行列を !! (å) 、 受信側線形等化部 302の伝達関数行列を \/\^ (å) 、 0 !\/1復調 部 303が出力するデータ信号を 3 ( n ) 、 付加雑音を 7? ( n ) とすると 、 本実施形態に係る無線通信システム 1 〇〇において送受信される信号の関 係は、 式 (1 ) で表すことができる。

[0034] [数 1] ここで、 3 4) 、 丁 (å) 、 1 ~ 1 ) 、 \/\^ (å) , 3 ^ ) および V (门) は、 以下の通りである。

[0035] [数 2]

なお、 〇は行列の要素の集合を表し、 例えば〇< +1 は (<+ 1 ) 個の要素を 有する。 ここで、 は、 データ信号のストリーム数 (ただし、 < =1\1 7 ) であ 〇 2020/175279 9 卩(:170? 2020 /006547

る。

[0036] 式 (1 ) において、 0 I の伝達関数行列 !! (å) は、 式 (2) で表され る。

[0037] [数 3] ここで、 伝達関数行列!· I (å) の各要素の伝達関数 (å) は、 式 ( 3) で表される。 なお、 の整数、 n t は1 £ n t £Ntの整 数である。 また、 式 (3) の記号 1 ~ 1および の下付き文字 n「および n ^は、 文書中で記載する場合、 (å) のように n 「および n tと表記する。 他の記号の下付き文字についても同様に表記 する。

[0038] [数 4]

ここで、 - I :伝達関数の遅延作用素、 II ( :第门「番目の受信アン テナと第 である。 丨 は、 0£ 1 £1__ 1 (!_は正の整数) の整数で、 パス数!-の中のパス番号を示す。 なお 、 パス数!-は、 マルチパスなどの数を示す。

[0039] また、 送信局装置 1 01の送信側線形等化部 202の伝達関数行列 (2 ) は、 式 (4) で表される。

[0040] [数 5] ここで、 伝達関数行列 (2) の各要素の伝達関数 丁, ) は、 式 \¥0 2020/175279 10 卩(:17 2020 /006547

(5) で表される。 なお、 7 , は、 第 1<番目 (1<は、

数) のストリームのデータ信号を入力し、 第 1 番目の送信アンテナへ信号を 出力する送信側線形等化部 2 0 2の 番目のタップ係数を示す。 は、 0 £ £ _ 1の整数で ( は正の整数) 、 送信側線形等化部 2 0 2のタップ数 の中のタツプ番号を示す。

[0041 ] [数 6] また、 受信局装置 1 〇 2の受信側線形等化部 3 0 2の伝達関数行列 \/\^ (å ) は、 式 (6) で表される。

[0042] [数 7]

ここで、 伝達関数行列 \/\^ (å) の各要素の伝達関数 (å) は、 式 ( 7) で表される。 なお、 は、 第 n「番目の受信アンテナの信号を入 力し、 等化処理を行う受信側線形等化部 3 0 2の 9番目のタップ係数を示す 。 9は、 の整数で (0は正の整数) 、 受信側線形等化部 3 0 2のタツプ数〇の中のタツプ番号を示す。

[0043] [数 8]

(送信側線形等化部 2 0 2および受信側線形等化部 3 0 2の伝達関数の算 出)

次に、 7 6 r〇- f 〇 r〇 I n 9規範での送信側線形等化部 2 0 2および 受信側線形等化部 3 0 2の伝達関数の算出について説明する。 \¥02020/175279 11 卩(:17 2020 /006547

[0044] 本実施形態では、 0 I [¾ (!! (å) ) の等化を送信局装置 1 01 と受信局 装置 1 02とで分割して行うので、 式 (8) に示すように、 送信側線形等化 部 202の伝達関数行列 \/\^ (å) と、 受信側線形等化部 302の伝達関数行 列 \/\^ (å) とを乗算した行列が〇 (å) の逆行列 1 ~ |- 1 (å) となる。 ここで、 1 ~ |- 1 ) は、 1 /〇161: (1 ~ 1 (å) ) の伝達関数 と 301 」 (1 ~ 1 (å) ) の行列との積で表すことができる。

[0045] [数 9] ⑻

ここで、 d e t ( ) 、 a d j ( ) はそれぞれ行列式、 随伴行列 (ad jug ate matrix) を表す。 なお、 a d jは、 エルミート転置を表す随伴行列 (adj 〇 i nt matrix) とは異なる。

[0046] 式 (8) において、 送信側線形等化部 202の伝達関数行列 W T (z) を式

(9) とする。

[0047] [数 10] また、 式 (8) において、 受信側線形等化部 302の伝達関数行列 ) を式 (1 〇) とする。

[0048] [数 11] R z G C KxN ^ · (10)

det(//(z)) ここで、 丨 は単位行列である。

[0049] 以上のような線形等化器の伝達関数行列 \/\^ ( 2 ) および伝達関数行列

(z) を乗算すれば、 信号の入出力関係は式 (1 1 ) のようになり、 データ 信号 3 ( n ) の復調が可能となる。

[0050] 〇 2020/175279 12 卩(:170? 2020 /006547

[数 12] ) = %⑷/ /〇) 7 ( ㈨ ⑴)

= 5(71) このようにして、 本実施形態に係る無線通信システム 1 00は、 時間領域 線形等化器による I 八 I / I 3 I等化の機能を送信側線形等化部 202と受 信側線形等化部 302とで分担することで、 演算量を削減することができる 。 また、 送信側で 丨 丨 形式の伝達関数を用いないので、 丨 八 丨 のタップ打 ち切り誤差を抑制することができる。

[0051] (2 X 2 IV! I IV!〇の例)

次に、 具体例として、 2 X 2 IV! I IV!〇の場合について詳しく説明する。

[0052] 図 2は、 2 X 21\/1 丨 1\/1〇の一例を示す。 なお、 図 2において、 図 1 と同符 号のブロックは、 図 1 のブロックと同様に動作する。 ここで、 図 2は、 図 1 に示した無線通信システム 1 00において 1\1 7 = 2および R = 2の場合を示 し、 送信局装置 1 0 1 は、 アンテナ八丁 ( 1 ) およびアンテナ八丁 (2 ) の 2個のアンテナ、 受信局装置 1 02は、 アンテナ八丁 「 ( 1 ) およびア ンテナ八丁 「 (2) の 2個のアンテナを有する。 なお、 ストリーム数 <は 2 である。

[0053] 図 2において、 通信路応答〇 式 (2) の 1 ~ 1 ) において、 1\1 7 =

2、 N R = 2として、 式 ( 1 2) のように 1 ~ 1 (2) を表すことができる。

[0054] [数 13] 12

図 2の例では、 送信局装置 1 0 1 の 2個のアンテナと、 受信局装置 1 02 の 2個のアンテナとの間で空間的な広がりによ 丨 八 丨 が生じるが、 式 (9 ) の送信側線形等化部 202の伝達関数行列 \/\^ (å) において、 !\^= 2、

< = 2として、 式 ( 1 3) のように伝達関数行列 丁 (å) を表すことができ る。 〇 2020/175279 13 卩(:170? 2020 /006547

[0055] [数 14] ここで、 丁 (å) は 丨 型の等化器により構成される。

[0056] そして、 受信局装置 1 0 2で受信される受信信号丫 ( n ) は、 式 (1 4) のように表すことができる。

[0057] [数 1 5]

7(?1) = W t (z)H{z)S(n)

^22 (^) - 2 ⑺ 1『// 1;1 ⑺ // 12 (叫

( 1 4) 卜// 21 ( ⑺ ] I // 21 〇) " 22 ⑺ 一方、 受信局装置 1 0 2において、 受信側線形等化部 3 0 2の伝達関数行 (2) は、 式 (1 5) で表すことができる。 なお、 丨 は単位行列である

[0058] [数 16]

1

%⑵ // 11 ( 2 )// 22 ( 2 ) - / / 12 ( 2 )// 21 (7) / ここで、 (2) は I I 型の等化器により構成されるが、 無限級数を用 いた近似を行うことにより、 I 型の等化器として構成することができる

。 また、 式 (1 5) に示すように、 受信局装置 1 0 2側の対角化された伝達 関数行列 (å) の対角成分は同じであり、 ストリーム毎に共通のものを用 いるため、 多項式の乗算は 1回行うだけでよい。

[0059] そして、 受信側線形等化部 3 0 2は、 式 (1 4) の受信信号丫 ( n ) に式 (1 5) の伝達関数行列 \/\^ (å) を乗算することにより、 式 (1 6) に示す 〇 2020/175279 卩(:170? 2020 /006547

ように受信信号丫 (!·!) に含まれる I 3 I を等化し、 データ信号 3 ( を 復調することができる。

[0060] [数 17]

= ^〇1)

(従来技術との演算量の比較)

次に、 本実施形態における送信側線形等化部 2 0 2および受信側線形等化 部 3 0 2の演算量と、 従来技術の等化器の演算量とを比較する。

[0061 ] 次式は、 従来技術で説明した非特許文献 1 において、 送信側の等化器で用 いられる伝達関数行列 (å) を示す。

[0062] [数 18] 上式の場合、 2 X 2の IV! I IV!〇なので、 多項式の乗算を 2 X 2 = 4回行う ことになる。 多項式の乗算を 回も行 わなければならない。

[0063] これに対して、 本実施形態では、 送信局装置 1 0 1の送信側線形等化部 2

0 2は、 式 (1 3) の伝達関数行列 \/\^ (å) をデータ信号 3 ( n ) に乗算す るだけなので、 多項式の乗算を行う必要がない。 また、 受信局装置 1 0 2の 受信側線形等化部 3 0 2は、 式 (1 5) の伝達関数行列 \/\^ (å) を受信信号 V (n) に乗算するが、 受信側の伝達関数は、 各ストリーム毎に共通のもの を用いるため、 多項式の乗算は 1回だけ行えばよい。

[0064] このように、 本実施形態に係る無線通信システム 1 0 0は、 従来技術に比 〇 2020/175279 15 卩(:170? 2020 /006547

ベて、 多項式の乗算回数が少ないので、 演算量を大幅に削減することができ る。

[0065] (等化器の残留成分の比較)

次に、 本実施形態における送信側線形等化部 2 0 2および受信側線形等化 部 3 0 2の残留成分と、 従来技術の等化器の残留成分とを比較する。

[0066] 式 (1 8) は、 従来技術で説明した非特許文献 1 における等化器の残留成 分を示す。 なお、 丨 八 丨 /丨 3 丨の残留成分である。

[0067] [数 19] 式 ( 1 8) に示すように、 アンテナ八丁 I (1) と八丁 「 (2) 、 および 、 アンテナ八丁 I (2) と八丁 「 ( 1) のアンテナ間において 丨 八 丨の成分 △ 1 2 および八 2 1 が残留し、 アンテナ八丁 I (1) と八丁 「 (1) 、 および、 アンテナ八丁 I (2) と八丁 「 (2) のアンテナ間において 丨 3 丨の成分 1および△ 2 2 が残留する。

[0068] これに対して、 本実施形態では、 送信側線形等化部 2 0 2および受信側線 形等化部 3 0 2の残留成分は、 式 (1 9) のように表すことができる。 なお 、 △〜,』は、 I 3 Iの残留成分である。

[0069] [数 20] 式 ( 1 9) に示すように、 アンテナ八丁 I ( 1) と八丁 「 (2 ) 、 および 、 アンテナ八丁 I (2) と八丁 「 ( 1) のアンテナ間における I 八 Iの残留 成分は 0である。 そして、 アンテナ八丁 I (1) と八丁 「 (1) 、 および、 アンテナ八丁 (2) と八丁 「 (2) のアンテナ間における 丨 3 Iの成分△ 1 1 および△〜 2 2 のみが残留する。

[0070] このように、 本実施形態に係る無線通信システム 1 0 0は、 従来技術に比 〇 2020/175279 16 卩(:170? 2020 /006547

ベて、 送信側で丨 丨 形式の伝達関数を用いないので、 丨 八 丨等化用の伝達 関数のタップ打ち切り誤差を抑制することが できる。

[0071 ] [第 1実施形態]

図 3は、 第 1実施形態に係る送信局装置 1 0 1および受信局装置 1 0 2の —例を示す。 なお、 図 3は、 図 1および図 2で説明した送信局装置 1 0 1お よび受信局装置 1 〇 2の詳細な構成例を示す。

[0072] 図 3において、 送信局装置 1 0 1は、 情報ビッ ト生成部 4 0 1、 データ信 号変調部 4 0 2、 トレーニング信号生成部 4 0 3、 送信側線形等化部 4 0 4 、 送信信号変換部 4 0 5、 受信信号変換部 4 0 6およびアンテナ 丁 1 (1 ) からアンテナ八丁 (1\1 7 ) の 1\1 7 個のアンテナを有する。 また、 図 3にお いて、 受信局装置 1 〇 2は、 アンテナ八丁 「 (1) からアンテナ八丁 「 (1\^ ) 個のアンテナ、 受信信号変換部 5 0 1、 通信路推定部 5 0 2、 線形等 化器係数算出部 5 0 3、 受信側線形等化部 5 0 4、 データ信号復調部 5 0 5 、 情報ビッ ト検出部 5 0 6および送信信号変換部 5 0 7を有する。

[0073] 先ず、 送信局装置 1 0 1の構成について説明する。

[0074] 情報ビッ ト生成部 4 0 1は、 受信局装置 1 0 2へ送信するデータ情報ビッ 卜を生成する。 データ情報ビッ トは、 例えば外部 (不図示) から入力するデ —夕信号、 内部で生成するデータ信号などに対応するビ ッ ト列である。 なお 、 情報ビッ ト生成部 4 0 1は、 所定の符号化率で誤り訂正符号を生成する誤 り訂正符号化機能やインターリーブ機能など を有してもよい。

[0075] データ信号変調部 4 0 2は、 情報ビッ ト生成部 4 0 1が出力するビッ ト列 を所定の変調方式 (例えば直交振幅変調 (0 !\/1) など) で変調したデータ 信号 3 ( n ) を出力する。 なお、 本実施形態では、 情報ビッ ト生成部 4 0 1 が出力するビッ ト列をアンテナ八丁 Iの数に応じて複数のストリームに分割 し、 各々のストリーム毎に変調したデータ信号 3 (11) を出力するので、 各 ストリーム毎にデータ信号変調部 4 0 2を有する。

[0076] トレーニング信号生成部 4 0 3は、 通信路応答 (<3 I [¾) を推定するため のトレーニング信号を生成する (トレーニング信号生成処理に対応) 。 トレ 〇 2020/175279 17 卩(:170? 2020 /006547

—ニング信号は、 信号検出用のプリアンブルなどの予め決めら れた情報 (例 えば” 0 1” の交互バターン等の特定バターン) 3 11 丨 1 : 1 < 6ソ 丨 1^ 9) など干渉を受けにくい変調方式で変調した所 定の 信号であり、 受信局装置 1 0 2で〇 I を推定するために用いられる。 なお 、 送信局装置 1 〇 1が送信するトレーニング信号の情報は、 予め受信局装置 1 0 2との間で既知である。

[0077] 送信側線形等化部 4 0 4は、 データ信号変調部 4 0 2が出力するデータ信 号 3 (11) (第 1データ信号に対応) から 丨 八 I を等化した信号 (第 2デー 夕信号に対応) を送信信号変換部 4 0 5へ出力する (送信側線形等化処理に 対応) 。 送信側線形等化部 4 0 4は、 例えば、 データ信号変調部 4 0 2が出 力するデータ信号を保持し、 一定時間毎にシフトする遅延タップを有し、 各 遅延タップの信号に所定のタップ係数を乗算 した信号の和を出力する I 型の等化器で実現できる。 ここで、 タップ係数は、 受信局装置 1 0 2が推定 した 0 丨 に基づいて算出した丨 八 丨等化用の伝達関数を構成する係数であ り、 式 (9) および式 (1 3) で説明した (z) の等化器を実現する。 送 信側線形等化部 4 0 4は、 I I を等化するための線形等化処理を行う。 ま た、 線形等化処理と同時に送信電力を正規化する 処理も行われる。 なお、 送 信側線形等化部 4 0 4は、 トレーニング信号生成部 4 0 3が出力するトレー ニング信号については、 線形等化処理を行わずにそのまま出力する。

[0078] 送信信号変換部 4 0 5は、 送信側線形等化部 4 0 4が出力するデータ信号 またはトレーニング信号をアンテナ八丁 1から送出するための高周波の送信 信号に周波数変換する。 例えば、 送信信号変換部 4 0 5は、 2 0 1^ 1·! å帯域 のデータ信号またはトレーニング信号を 5◦ 1 ~ 1 2帯の高周波信号にアップコ ンバートして、 アンテナ八丁 1:から送出する。 ここで、 複数のストリームに 分割された各々のストリームは、 それぞれ高周波信号に変換され、 アンテナ 八丁 (1) からアンテナ八丁 (1\1 7 ) のそれぞれから送出される。

[0079] 受信信号変換部 4 0 6は、 アンテナ八丁 (1) からアンテナ八丁 (1\1 7 ) のそれぞれのアンテナにより受信された高周 波の受信信号を低周波のベー 〇 2020/175279 18 卩(:170? 2020 /006547

スバンド信号に周波数変換する。 例えば、 受信信号変換部 4 0 6は、 5〇1 ~ 1 2帯の高周波信号をダウンコンバートして 2 0 1^(·! 2帯域のベースバンド信 号を出力する。 ここで、 本実施形態では、 受信信号変換部 4 0 6は、 受信局 装置 1 0 2から送信側線形等化部 2 0 2で使用する伝達関数を構成するタッ プ係数などの情報を含む制御信号を受け取り 、 ベースパンド信号に変換して 送信側線形等化部 4 0 4に出力する。 なお、 ベースパンド信号からタップ係 数などの情報を復調する復調部の機能は、 送信側線形等化部 2 0 2が有して もよいし、 受信信号変換部 4 0 6がタップ係数などの情報を復調して送信側 線形等化部 4 0 4へ出力してもよい。 ここで、 送信信号変換部 4 0 5および 受信信号変換部 4 0 6は、 送信局通信処理を行う送信局通信部に対応す る。

[0080] アンテナ八丁 は、 アンテナ八丁 (1) からアンテナ八丁 (1\1 7 ) の 丁個の送受信用のアンテナを有し、 送信信号変換部 4 0 5が出力する高周波信 号を電磁波として空間に放射する。 或いは、 アンテナ八丁 は、 受信局装置 1 0 2から送信された空間上の電磁波を高周波信 に変換して、 受信信号変 換部 4 0 6へ出力する。

[0081 ] このようにして、 送信局装置 1 0 1は、 送信側線形等化部 2 0 2により、 丨 八 I を等化したデータ信号を受信局装置 1 0 2へ送信することができる。

[0082] 次に、 図 3に示す受信局装置 1 0 2の構成について説明する。

[0083] アンテナ八丁 「は、 アンテナ八丁 「 ( 1) からアンテナ八丁 「 ( 〇 の R個の送受信用のアンテナを有し、 後述する送信信号変換部 5 0 7が出力する 高周波信号を電磁波として空間に放射する。 或いは、 アンテナ八丁 「は、 送 信局装置 1 〇 1から送信された空間上の電磁波を高周波信 に変換して、 後 述する受信信号変換部 5 0 1へ出力する。

[0084] 受信信号変換部 5 0 1は、 送信局装置 1 0 1の受信信号変換部 4 0 6と同 様に、 アンテナ八丁 「 (1) からアンテナ八丁 「 (1\^) のそれぞれから受信 される高周波信号をベースパンド信号に周波 数変換する。 ここで、 送信局装 置 1 0 1から受信するトレーニング信号は、 通信路推定部 5 0 2へ出力され 、 送信局装置 1 〇 1から受信するデータ信号は、 受信側線形等化部 5 0 4へ 〇 2020/175279 19 卩(:170? 2020 /006547

出力される。

[0085] 通信路推定部 5 0 2は、 送信局装置 1 0 1から送信されるトレーニング信 を推定する (通信路推定処理に対応) 。

[0086] 線形等化器係数算出部 5 0 3は、 通信路推定部

基づいて、 送信局装置 1 〇 1の送信側線形等化部 4 0 4が用いる I I等化 用の伝達関数 (送信側伝達関数に対応) を構成するタップ係数と、 受信局装 置 1 0 2の受信側線形等化部 5 0 4が用いる I 3 I等化用の伝達関数 (受信 側伝達関数に対応) を構成するタップ係数とをそれぞれ算出する 。 そして、 線形等化器係数算出部 5 0 3が算出した I I等化用の伝達関数を構成する タップ係数などの情報を送信局装置 1 〇 1側に送信する。 なお、 線形等化器 係数算出部 5 0 3は、 受信側係数算出処理を行う受信側係数算出部 に対応す る。

[0087] 受信側線形等化部 5 0 4は、 線形等化器係数算出部 5 0 3が算出した I 3

I等化用の伝達関数を用いて、 受信信号変換部 5 0 1が出力する信号から 丨 3 I を等化したデータ信号 3 (第 3データ信号に対応) をデータ信 号復調部 5 0 5へ出力する (受信側線形等化処理に対応) 。

[0088] データ信号復調部 5 0 5は、 受信側線形等化部 5 0 4が出力する I 3 丨の 等化されたデータ信号 3 ( n ) を情報ビッ トに復調し、 ビッ ト列を出力す る。 なお、 受信側線形等化部 5 0 4は、 アンテナ八丁 「の数に応じて複数の ストリームのデータ信号 3 ^ n ) を出力するので、 データ信号復調部 5 0 5は、 データ信号 3 (1·!) をストリーム毎に復調する。 そして、 データ信 号復調部 5 0 5は、 送信局装置 1 0 1側で複数のストリームに分割されたビ ッ ト列を結合したビッ ト列を情報ビッ ト検出部 5 0 6に出力する。 なお、 デ —夕信号復調部 5 0 5は、 送信局装置 1 0 1側の機能に応じて、 誤り訂正復 号機能やデインターリーブ機能を備えてもよ い。

[0089] 情報ビッ ト検出部 5 0 6は、 データ信号復調部 5 0 5が出力するビッ ト列 をデジタルデータに変換した受信データを出 力する。 なお、 誤り訂正復号機 能やデインターリーブ機能を情報ビッ ト検出部 5 0 6側で行ってもよい。 〇 2020/175279 20 卩(:170? 2020 /006547

[0090] 送信信号変換部 5 0 7は、 線形等化器係数算出部 5 0 3が出力する情報を 高周波信号に変換してアンテナ 丁 1から送出する。 例えば、 本実施形態で は、 線形等化器係数算出部 5 0 3が算出した I I を等化するための伝達関 数行列 \/\^ ( å ) を構成するタップ係数などの情報をアンテナ 丁 「から送信 局装置 1 〇 1側に送信する。 なお、 タップ係数などの情報をベースバンド信 号に変調する変調部の機能は、 送信信号変換部 5 0 7が有してもよいし、 線 形等化器係数算出部 5 0 3が有してもよい。 ここで、 受信信号変換部 5 0 1 および送信信号変換部 5 0 7は、 受信局通信処理を行う受信局通信部に対応 する。

[0091 ] このようにして、 受信局装置 1 0 2は、 送信局装置 1 0 1が送信するトレ および丨 3 I等化用の伝達関数を構成するタップ係数を 出する。 そして、 丨 3 I等化 用のタップ係数は受信側線形等化部 5 0 4に設定され、 丨 I等化用のタッ プ係数は送信局装置 1 〇 1 に送信されて送信側線形等化部 4 0 4に設定され る。 これにより、 丨 八 丨の等化処理を送信局装置 1 0 1側で行い、 丨 3 丨の 等化処理を受信局装置 1 0 2側で行うことができる。

[0092] [無線通信システム 1 0 0の処理方法]

図 4は、 第 1実施形態に係る無線通信システム 1 0 0の処理の一例を示す 。 なお、 図 4に示した処理は、 図 3に示した送信局装置 1 0 1および受信局 装置 1 0 2の各部により実行される。

[0093] ステップ 3 1 0 1 :送信局装置 1 0 1 において、 トレーニング信号生成部 4 0 3は、 受信局装置 1 0 2側で〇 丨 を推定するためのトレーニング信号 を生成し、 送信信号変換部 4 0 5によりアンテナ 丁 1から送信する。

[0094] ステップ 3 1 0 2 :受信局装置 1 0 2において、 通信路推定部 5 0 2は、 ステップ 3 1 0 1で送信されたトレーニング信号を受信して 丨 を推定す る。

[0095] ステップ3 1 0 3 :受信局装置 1 0 2において、 線形等化器係数算出部 5

0 3は、 ステップ に基づいて、 丨 八 丨 および I 〇 2020/175279 21 卩(:170? 2020 /006547

3 丨等化用の伝達関数を構成するタップ係数を 算出する。

[0096] ステップ3 1 0 4 :受信局装置 1 0 2において、 線形等化器係数算出部 5

0 3は、 ステップ 3 1 0 3で算出された丨 八 丨等化用の伝達関数を構成する タップ係数を送信局装置 1 〇 1へ送信する。

[0097] ステップ 3 1 0 5 :受信局装置 1 0 2において、 ステップ 3 1 0 3で算出 された丨 3 I等化用の伝達関数を構成するタップ係数は 受信側線形等化部 5 0 4に設定される。

[0098] ステップ3 1 0 6 :送信局装置 1 0 1 において、 送信側線形等化部 4 0 4 は、 ステップ 3 1 0 3で算出された I 八 I等化用の伝達関数を構成するタッ プ係数を受信局装置 1 0 2から受信する。

[0099] ステップ3 1 0 7 :送信局装置 1 0 1 において、 送信側線形等化部 4 0 4 は、 ステップ 3 1 0 6で受信した I 八 I等化用の伝達関数を構成するタップ 係数を設定する。

[0100] ステップ3 1 0 8 :送信局装置 1 0 1 において、 送信側線形等化部 4 0 4 は、 ステップ 3 1 0 7で設定したタップ係数を用いて 丨 八 丨 を等化したデー 夕信号の送信を開始する。

[0101 ] ステップ 3 1 0 9 :受信局装置 1 0 2において、 受信側線形等化部 5 0 4 は、 ステップ 3 1 0 5で設定したタップ係数を用いて、 送信局装置 1 0 1か ら受信する信号から 丨 3 I を等化したデータ信号の受信を開始する。

[0102] このようにして、 受信局装置 1 0 2は、 送信局装置 1 0 1が送信するトレ および丨 3 I等化用の伝達関数を構成するタップ係数を 出する。 そして、 丨 3 I等化 用の伝達関数を構成するタップ係数は受信側 線形等化部 5 0 4に設定され、 丨 八 I等化用の伝達関数を構成するタップ係数は 信局装置 1 0 1 に送信さ れて送信側線形等化部 4 0 4に設定される。 これにより、 I Iの等化処理 を送信局装置 1 〇 1側で行い、 丨 3 Iの等化処理を受信局装置 1 0 2側で行 うことができる。

[0103] 特に、 本実施形態に係る無線通信システム 1 0 0では、 式 (1 8) および 〇 2020/175279 22 卩(:170? 2020 /006547

式 (2 0) で説明したように、 多項式の乗算回数が従来技術に比べて少ない ので演算量を大幅に削減することができ、 さらに、 式 (2 4) で説明したよ うに、 丨 八 丨の等化処理に 丨 丨 形式の伝達関数を用いないので、 丨 八 丨の タップ打ち切り誤差を抑制することができる 。

[0104] [第 2実施形態]

図 5は、 第 2実施形態に係る送信局装置 1 0 1 3および受信局装置 1 0 2 8の一例を示す。 ここで、 図 5に示す無線通信システム 1 0 0 8と図 3で説 明した無線通信システム 1 0 0との違いは、 送信局装置 1 0 1 3が線形等化 器係数算出部 6 0 1 を有することである。 また、 受信局装置 1 0 2 3の線形 等化器係数算出部 5 0 3 3 の処理も受信局装置 1 0 2の線形等化器係数算出 部 5 0 3と少し異なる。 なお、 図 5において、 図 3と同符号のブロックは、 図 3と同様の処理を行う。

[0105] 受信局装置 1 0 2 3において、 線形等化器係数算出部 5 0 3 3 は、 通信路 推定部 5 0 2が推定した 0 I に基づいて、 受信局装置 1 0 2の受信側線形 等化部 5 0 4で I 3 丨等化用の伝達関数を構成するタップ係数を 算出する。 ここで、 線形等化器係数算出部 5 0 3 3 は、 送信局装置 1 0 1の送信側線形 等化部 4 0 4で I I を等化する等化処理を行うための伝達関数を 構成する タップ係数の算出を行わず、 通信路推定部 5 0 2が推定した〇 I に関する 情報を送信局装置 1 〇 1へ送信する。 なお、 〇 I に関する情報は、 通信路 推定部 5 0 2から直接、 送信信号変換部 5 0 7を介してアンテナ 丁 「から 送信局装置 1 〇 1へ送信するようにしてもよい。

[0106] 一方、 送信局装置 1 0 1 3において、 線形等化器係数算出部 6 0 1は、 受 信局装置 1 0 2 3 から送信された 0 I の情報を受信して、 送信側線形等化 部 4 0 4で I I等化用の伝達関数を構成するタップ係数を 出し、 送信側 線形等化部 4 0 4に設定する。 ここで、 線形等化器係数算出部 6 0 1は、 送 信側係数算出処理を行う送信側係数算出部に 対応する。

[0107] このようにして、 本実施形態に係る無線通信システム 1 0 0 3は、 第 1実 施形態に係る無線通信システム 1 0 0と同様に、 送信局装置 1 0 1 3が送信 〇 2020/175279 23 卩(:170? 2020 /006547

するトレーニング信号から〇 I を推定するが、 〇 I に関する情報は送信 局装置 1 0 1 3側へ送信され、 I I等化用の伝達関数を構成するタップ係 数は送信局装置 1 0 1 3側で算出される。 これにより、 等化用伝達関数の夕 ップ係数を算出する処理が送信局装置 1 〇 1 3側と受信局装置 1 0 2 3側と に分散されるので、 線形等化器係数算出部 5 0 3 3 の処理量は、 第 1実施形 態の線形等化器係数算出部 5 0 3の処理量よりも少なくできる。 ここで、 線 形等化器係数算出部 5 0 3 3 は、 受信側係数算出処理を行う受信側係数算出 部に対応する。

[0108] なお、 本実施形態に係る無線通信システム 1 0 0 3においても、 第 1実施 形態に係る無線通信システム 1 0 0と同様に、 多項式の乗算回数が従来技術 に比べて少なくなるので演算量を削減するこ とができ、 さらに、 I 八 Iの等 化処理に 丨 丨 形式の伝達関数を用いないので、 タップ打ち切り誤差を抑制 することができる。

[0109] [無線通信システム 1 0 0 3の処理方法]

図 6は、 第 2実施形態に係る無線通信システム 1 0 0 3の処理の一例を示 す。 なお、 図 6に示した処理は、 図 5に示した送信局装置 1 0 1 3および受 信局装置 1 0 2 3の各部により実行される。 なお、 図 6において、 第 1実施 形態で説明した図 4と同符号のステップは、 図 4と同様の処理を行う。

[01 10] ステップ 3 1 0 1およびステップ 3 1 0 2では図 4と同様の処理が行われ 、 受信局装置 1 〇 2 3 は、 送信局装置 1 0 1 3から送信されるトレーニング 信号を受信して <3 I を推定する。

[01 1 1] ステップ 3 2 0 1 :受信局装置 1 0 2 3は、 ステップ 3 1 0 1で推定され を送信局装置 1 0 1 3へ送信する。

[01 12] ステップ 3 2 0 2 :受信局装置 1 0 2 3 において、 線形等化器係数算出部

5 0 3 3は、 ステップ に基づいて、 丨 3 丨等化 用の伝達関数を構成するタップ係数を算出す る。

[01 13] ステップ 3 2 0 3 :送信局装置 1 0 1 3は、 ステップ 3 2 0 1で受信局装 置 1 0 2 3 から送信された を受信する。 〇 2020/175279 24 卩(:170? 2020 /006547

[0114] ステップ 3204 :送信局装置 1 01 3において、 線形等化器係数算出部

601は、 ステップ 3203で受信した〇 丨 に基づいて、 丨 八 丨等化用の 伝達関数を構成するタップ係数を算出する。

[0115] 図 6において、 ステップ 31 05では図 4の処理と同様の処理が行われ、 受信局装置 1 〇 2 3 において、 ステップ 3202で算出された丨 3 丨等化用 の伝達関数を構成するタップ係数が受信側線 形等化部 504に設定される。

[0116] 図 6において、 ステップ 31 07およびステップ 31 08では、 図 4の処 理と同様の処理が行われ、 送信局装置 1 01 3において、 ステップ 3204 で算出された丨 I等化用の伝達関数を構成するタップ係数が 信側線形等 化部 404に設定され、 丨 I を等化したデータ信号の送信を開始する。 ま た、 ステップ 31 09では、 図 4の処理と同様の処理が行われ、 受信局装置 1 02 3 において、 受信側線形等化部 504は、 送信局装置 1 01 3から受 信する信号から 丨 3 I を等化したデータ信号の受信を開始する。

[0117] このようにして、 本実施形態に係る無線通信システム 1 003は、 第 1実 施形態に係る無線通信システム 1 00と同様に、 送信局装置 1 01 3が送信 するトレーニング信号から〇 I を推定するが、 〇 I に関する情報は送信 局装置 1 〇 1 3側へ送信され、 送信局装置 1 〇 1 3側で I I等化用の伝達 関数を構成するタップ係数が算出される。 これにより、 等化用伝達関数の夕 ップ係数を算出する処理が送信局装置 1 〇 1 3側と受信局装置 1 023側と に分散されるので、 線形等化器係数算出部 503 3 の処理量は、 第 1実施形 態の線形等化器係数算出部 503の処理量よりも少なくできる。

[0118] 以上、 各実施形態で説明したように、 本発明に係る無線通信システム、 無 線通信方法、 送信局装置および受信局装置は、 I 1\/1〇伝送において 丨 八 I と I 3 I を等化する等化器の演算量の削減とタップ打 ち切りによる残 留誤差の抑制を行うことができる。

符号の説明

[0119] 1 00, 1 003 無線通信システム; 1 〇 1 , 1 01 3 · · ·送信局 装置; 1 02, 1 023 - - -受信局装置; 201 〇八 IV!変調部; 2 〇 2020/175279 25 卩(:170? 2020 /006547 301 0八 IV!復調 部; 401 情報ビッ ト生成部; 402 データ信号変調部; 40

3 トレーニング信号生成部; 405 , 507 · · ·送信信号変換部;

406, 501 · · ·受信信号変換部; 八丁 I , 八丁 「 アンテナ; 5 02 · · ·通信路推定部; 503, 5033 · · ·線形等化器係数算出部;

505 · · ·データ信号復調部; 506 情報ビッ ト検出部; 601 - -線形等化器係数算出部