发送方法及接收方法和使用这些方法的无线装置的制作方法

文档序号:7862375阅读:85来源:国知局
专利名称:发送方法及接收方法和使用这些方法的无线装置的制作方法
技术领域
本发明涉及发送技术及接收技术,尤其涉及由多根天线发送信号、由多根天线接收信号的发送方法及接收方法和使用这些方法的无线装置。
背景技术
作为可进行高速数据传送并且在多路径环境下较强的通信方式,有作为多载波方式之一的 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)调制方式。该 OFDM调制方式适用于无线 LAN (Local Area Network)的标准化规范即 ffiEE802. 11a,g 和 HIPERLAN/2。 这样的无线LAN中的突发信号(burst signal),介由一般随时间一起变动的信道环境被传送并且受到频率选择性衰落的影响,由此,接收装置通常动态地进行信道估计。
为了接收装置进行信道估计,在突发信号内设有两种已知信号。一种是针对所有的载波在突发信号的开头部分中所设置的已知信号、即所谓的前同步码(preamble)或训练(training)信号。还有一种是针对一部分的载波在突发信号的数据区间中所设置的已知信号、即所谓的导频信号(例如参照非专利文献I)。
非专利文献I :Sinem Coleri, Mustafa Ergen, Anuj Puri, and Ahmad Bahai, “Channel Estimation Techniques Based on Pilot Arrangement in OFDM Systems,,,IEEE Transactions on broadcasting, vol. 48,No. 3,pp.223-229,Sept. 2002.
无线通信中用于有效利用频率资源的技术之一是自适应阵列天线技术。自适应阵列天线技术,在多根天线的各个中通过对处理对象的信号的振幅及相位进行控制,由此控制天线的定向性模式。利用这样的自适应阵列天线技术用于使数据速率高速化的技术中 W MIMO (Multiple Input Multiple Output)系统。该MIMO系统,发送装置及接收装置分别具备多根天线,设定对应于各根天线的信道。也就是,对于发送装置及接收装置之间的通信,设定天线最大数为止的信道,由此提高数据速率。进而,若将这样的MIMO系统与OFDM 调制方式进行组合,则数据速率进一步高速化。
在MIMO系统中,通过增减数据通信中应当使用的天线数目,也可调节数据速率。 并且,通过适当的调制的使用,而使数据速率的调节更加详细。为了可靠地进行这样的数据速率的调节,发送装置优选从接收装置获取与适于发送装置和接收装置间的无线信道的数据速率相关的信息(以下称为“速率信息”)。另一方面,在MIMO系统中没有定期地传送速率信息的情况下,发送装置对接收装置发送用于请求发送速率信息的信号(称为“速率请求信号”)。
另外,MMO系统内的发送装置和接收装置中的天线的定向性模式的组合,例如如下所述。一例是发送装置的天线具有全方位模式而接收装置的天线具有自适应阵列信号处理中的模式(pattern)的情况。另一例是 发送装置的天线和接收装置的天线双方具有自适应阵列信号处理中的模式的情况。虽然前者能够简化系统,但是后者可以对天线的定向性模式进行更加详细地控制,从而能够提高特性。在后者的情况下,为了发送装置进行发送的自适应阵列信号处理,需要预先从接收装置接收信道估计用的已知信号。为了提高自适应阵列天线控制的精度,发送装置优选获取发送装置中所包括的多根天线和接收装置中所包括的多根天线之间的各个信道特性。由此,接收装置从所有天线发送信道估计用的已知信号。以下,将由多根天线发送的信道估计用的已知信号称为“训练信号”,其不依赖于数据通信所应该使用的天线数目。
本发明者在这样的状况下认识到以下的问题。如果基于接收装置的速率信息的决定中包括有误差,则基于MMO系统的通信中产生误差,从而导致传送品质的降低以及有效数据速率的降低。由此,基于接收装置的速率信息的决定需要正确性。另外,为了提高有效数据速率,优选在发送装置和接收装置之间数据以外的信号例如速率请求信号或训练信号的传送较少的方式。并且,在发送装置和接收装置的任一方为电池驱动的情况下,优选消耗功率较小的方式。发明内容
本发明是鉴于这样的状况所作成的,其目的在于提供提高传送数据时的控制精度的发送方法及利用该方法的无线装置。
为了解决上述问题,本发明的某方式的无线装置具备发送部,从多根天线中的至少一根天线,向与可变数据速率对应的通信对象的无线装置发送与各天线对应的数据;和控制部,生成请求信号且将所生成的请求信号作为数据从所述发送部发送,该请求信号用来让该无线装置提供有关适于与通信对象的无线装置之间的无线信道的数据速率的信息。 发送部,在发送请求信号时,从也包括用于发送数据的至少一根天线以外的天线的多根天线,也发送与多根天线的每一根对应的已知信号。
对于决定“数据速率”的要素而言,作为一例具有调制方式、纠错编码率、MIMO系统中所使用的天线的根数。在此,“数据速率”也可以由这些的任意组合来决定,也可以由这些中的一个来决定。
根据该方式,在对通信对象的无线装置发送请求信号时,由于从多根天线发送已知信号,从而能够获取通信对象的无线装置中的、基于已知信号新生成的数据速率的信息, 由此能够提高信息的精度。
发送部,在发送请求信号时,也可以至少对与多根天线的每一根对应的已知信号进行波束形成。此时,通过进行波束形成,能够增加通信对象的无线装置中的信号强度,由此能够获取具有更高速值的数据速率的信息。
也可以还具备选择部,选择所述多根天线中的在接收来自通信对象的无线装置的数据时应当使用的至少一根天线。发送部,也可以从由选择部选择的天线发送已知信号。此时,削减应当发送控制信号的天线的数目,由此能够降低消耗功率。
也可以还具备接收部,通过所述多根天线从通信对象的无线装置接收接收用的已知信号。选择部,也可以根据由所述接收部接收的已知信号,导出与多根天线的每一根对应的无线品质,从而优先选择无线品质好的天线。
“无线品质”是无线线路的品质。这只要由任意参数评估即可。例如,包括信号强度、延迟扩展、干扰量。另外,也可以由这些组合来评估。此时,由于优先选择无线品质好的天线,从而能够抑制数据的传送品质的劣化。
也可以还具备接收部,通过所述多根天线从通信对象的无线装置接收接收用的已知信号;和选择部,选择所述多根天线中的应当发送已知信号的至少一根天线。选择部, 也可以根据由接收部接收的接收用的已知信号,导出与多根天线的每一根对应的无线品质,从而优先选择无线品质好的天线。此时,能够以独立方式设定发送时应当使用的天线根数和接收时应当使用的天线根数。
另外,本发明的另一方式是无线装置。该装置具备选择部,选择多根天线中在接收来自通信对象的无线装置的数据时应当使用的至少一根天线;和发送部,从包括在由所述选择部选择的至少一根天线中的天线,对通信对象的无线装置发送与各天线对应的数据,并且从由所述选择部选择的至少一根天线也发送与各天线对应的已知信号。
根据该方式,由于从应当接收数据的天线发送已知信号,从而能够抑制通信对象的无线装置中的定向性的劣化,并且选择应当接收数据的天线,由此能够降低消耗功率。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置是接收由多根天线中的至少一根天线发送的可变数据速率的数据且与各天线对应的数据的无线装置,具备接收部, 接收从也包括用于发送数据的至少一根的天线以外的天线的多根天线发送的、与多根天线的每一根对应的已知信号;接收响应矢量计算部,根据由接收部接收的已知信号,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量;相关计算部,从由接收响应矢量计算部计算的接收响应矢量,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量间的相关;和决定部,根据由相关计算部计算的相关,决定对于数据的数据速率。
根据该方式,由于考虑接收响应矢量间的相关,从而能够反映从多根天线的每一根发送的信号间的影响,由此能够提高决定的数据速率的正确性。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置是接收由多根天线中的至少一根天线发送的可变数据速率的数据且与各天线对应的数据的无线装置,具备接收部, 接收从也包括用于发送数据的至少一根的天线以外的天线的多根天线发送的、与多根天线的每一根对应的已知信号;接收响应矢量计算部,根据由接收部接收的已知信号,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量;功率比计算部,从由接收响应矢量计算部计算的接收响应矢量,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量间的功率比;和决定部,根据由功率比计算部计算的功率比,决定对于数据的数据速率。
根据该方式,由于考虑接收响应矢量间的强度比,从而能够反映从多根天线的每一根发送的信号间的影响,由此能够提高所决定的数据速率的正确性。
由接收部接收的已知信号使用多个载波,决定部也可以根据多个载波的任一个的状态,决定对于数据的数据速率。“多个载波的任一个”只要是所有载波中的相关或强度比为最好的、最坏的、对应于预先规定的规则即可。另外,也可以通过计算所有载波中的相关或强度比的平均,与一个伪(pseudo)载波对应。另外,也可以通过计算一部分的载波中的相关或强度比的平均,与一个伪载波对应。此时,能够适用于使用多个载波的系统。所谓 “状态”包括相关或功率比,只要是表示信号品质的信息即可。
接收部在接收已知信号时也接收有关数据速率的信息的请求,无线装置也可还具备通知部,通知由决定部决定的数据速率作为对于由接收部接收的请求的响应。在该情况下,接收已知信号时,由于还接收请求信号,所以能够通知所决定的数据速率的信息,并且能够供给精度高的数据速率信息。
另外,本发明的进一步另一方式是无线装置。该装置具备生成部,其生成突发信号,该突发信号包括第I已知信号和第2已知信号及数据,该第I已知信号与多根天线中的至少一根天线的每一根对应,该第2已知信号与也包括用于发送第I已知信号的至少一根天线以外的天线的多根天线的每一根对应,该数据与用于发送第I已知信号的至少一根天线的每一根对应;和发送部,介由多根天线发送由生成部生成的突发信号。
“第I已知信号”的一例是通信对象的无线装置中用于设定AGC的信号,“第2已知信号”的一例是在通信对象的无线装置中用于估计信道的特性的信号。根据该方式,由于用同一天线发送第I已知信号和数据的天线,因而能够将接收侧中基于第I已知信号的估计结果使用于数据接收,由此能够提高数据接收的特性。
生成部,也可以使与第2已知信号中用于发送第I已知信号的至少一根天线对应的部分、和与用于发送第I已知信号的至少一根天线以外的天线所对应的部分以不同的定时(timing)配置。此时,能够针对与第2已知信号中用于发送第I已知信号的至少一根天线所对应的部分、减小与用于发送第I已知信号的至少一根天线以外的天线所对应的部分的影响,由此能够提高接收侧中基于与用于发送第I已知信号的至少一根天线对应的部分中的第2已知信号的估计精度。
生成部,也可以增加应当发送第I已知信号的天线数目至应当发送第2已知信号的天线数目为止,分割与增加前的天线分别对应的数据,并将分割后的数据与增加后的天线对应。此时,由于用同一天线发送送第I已知信号和数据,因而能够将接收侧中基于第I 已知信号的估计结果使用于数据接收,由此能够提高数据接收的特性。
生成部,也可以使用多个子载波,同时生成包括在突发信号中的数据并将数据分割以子载波为单位进行。此时,能够减少所分割的数据间的干扰。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置具备发送部,从多根天线的每一根发送突发信号;生成部,生成从所述发送部应当发送的突发信号,且该突发信号包括与多根天线的每一根对应的已知信号和配置在已知信号的后段的数据;和决定部,决定包括在由生成部生成的突发信号中的数据的数据速率。生成部中,当数据与多根天线中的至少一根对应时,通过增加应当对应的天线数目,将该数据与多根天线建立对应;决定部中,当生成部将数据与多根天线建立对应时,将数据速率决定为低于将数据与多根天线建立对应之前的数据速率。
根据该方式,在将数据与多根天线的每一根建立对应的情况下,当来自所对应的天线的无线信道的特性不适于数据传送时,通过降低数据速率,由此能够降低数据误差的产生。
生成部,也可以对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多个天线的每一个为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将数据与多根天线建立对应时,对该数据使用从与数据相同的天线发送的已知信号的子载波的组合。此时,在将数据与多根天线建立对应的情况下,对与一根天线对应的已知信号和数据使用相同的子载波,由此能够易于对各个数据选择应当使用的子载波。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置具备发送部,从多根天线的每一根发送突发信号;和生成部,生成从发送部应当发送的、包括与多根天线的每一根对应的已知信号和配置在已知信号的后段的数据的突发信号。生成部包括当数据与多根天线中的至少一根对应时,通过增加应当对应的天线数目,将该数据与多根天线建立对应的机构;和对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多根天线的每一根为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将数据与多根天线建立对应时,对该数据使用从与数据相同的天线发送的已知信号的子载波的组合的机构。
根据该方式,在将数据与多根天线建立对应的情况下,对与一根天线对应的已知信号和数据使用相同的子载波,由此能够易于对各个数据选择应当使用的子载波。
本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法是从多根天线中的至少一根天线、向与可变数据速率对应的通信对象的无线装置发送与各天线对应的数据的发送方法, 生成请求信号,该请求信号用来让该无线装置提供有关适于与通信对象的无线装置之间的无线信道的数据速率的信息,在将所生成的请求信号作为数据发送时,从也包括用于发送数据的至少一根天线以外的天线的多根天线,也发送与多根天线的每一根对应的已知信号。
另外,本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法是从多根天线中的至少一根天线、对通信对象的无线装置发送与各天线对应的数据的发送方法,选择多根天线中在接收来自通信对象的无线装置的数据时应当使用的至少一根天线,并在从所选择的至少一根天线也发送与各天线对应的已知信号。
另外,本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法具备从多根天线中的至少一根天线、向与可变数据速率对应的通信对象的无线装置发送与各天线对应的数据的步骤;和生成用于让该无线装置提供有关适于与通信对象的无线装置之间的无线信道的数据速率的信息的请求信号的步骤。进行发送的步骤,在将所生成的请求信号作为数据发送时, 从也包括了用于发送数据的至少一根天线以外的天线的多根天线,也发送与多根天线的每一根对应的已知信号。
进行发送的步骤,也可以在发送请求信号时,至少对与多根天线的每一根对应的已知信号进行波束形成。还具备选择多根天线中在接收来自通信对象的无线装置的数据时应当使用的至少一根天线的步骤。进行发送的步骤,也可以从所选择的天线发送已知信号。还具备通过多根天线从通信对象的无线装置接收接收用的已知信号的步骤。进行选择的步骤,也可以根据所接收的已知信号,导出与多根天线的每一根对应的无线品质,从而优先选择无线品质好的天线。
也可以进一步具备从通信对象的无线装置接收接收用的已知信号的步骤;和选择多根天线中应当接收已知信号至少一根天线的步骤。进行选择的步骤,也可以根据所接收的接收用的已知信号,导出与多根天线的每一根对应的无线品质,从而优先选择无线品质好的天线。
本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法具备选择多根天线中在接收来自通信对象的无线装置的数据时应当使用的至少一根天线的步骤;和从包括在所选择的至少一根天线中的天线,对通信对象的无线装置发送与各天线对应的数据,并且从所选择的至少一根天线,也发送与各天线对应的已知信号的步骤。
还具备生成在发送步骤中应当发送的、包括已知信号和数据的突发信号的步骤; 和决定包括在由生成步骤生成的突发信号中的数据的数据速率的步骤。进行生成的步骤中,当数据与应当发送已知信号的天线中的至少一根对应时,通过增加应当对应的天线数目,将应当发送已知信号的天线与数据建立对应;进行决定的步骤中,当生成步骤中将应当发送已知信号的天线与数据建立对应时,将数据速率决定为低于将应当发送已知信号的天线与数据建立对应之前的数据速率也可。进行生成的步骤,对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多根天线的每一个为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将应当发送已知信号的天线与数据建立对应时,对该数据使用从与数据相同的天线发送的已知信号的子载波的组合也可。
还具备生成由进行发送的步骤中应当发送的、包括已知信号和数据的突发信号的步骤。进行生成的步骤也可以包括当数据与应当发送已知信号的天线中的至少一根对应时,通过增加应当对应的天线数目,将该数据与应当发送已知信号的天线建立对应的步骤;和对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多根天线的每一根为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将数据与应当发送已知信号的天线建立对应时,对该数据使用从与数据相同的天线发送的已知信号的子载波的组合的步骤。
本发明的进一步的另一方式是接收方法。该方法是接收由多根天线中的至少一根天线发送的可变数据速率的、与各天线对应的数据的接收方法,根据从也包括用于发送数据的至少一根的天线以外的天线的多根天线发送的、与多根天线的每一根对应的已知信号,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量,从所计算的接收响应矢量,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量间的相关,基于相关来决定对于数据的数据速率。
本发明的进一步的另一方式是接收方法。该方法是接收由多根天线中的至少一根天线发送的可变数据速率的、与各天线对应的数据的接收方法,根据从也包括用于发送数据的至少一根的天线以外的天线的多根天线发送的、与多根天线的每一根对应的已知信号,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量,从所计算的接收响应矢量,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量间的功率比,基于功率比来决定对于数据的数据速率。
本发明的进一步的另一方式是接收方法。该方法是接收由多根天线中的至少一根天线发送的可变数据速率的、与各天线对应的数据的接收方法,具备接收从也包括用于发送数据的至少一根的天线以外的天线的多根天线发送的、与多根天线的每一根对应的已知信号的步骤;根据所接收的已知信号来计算与多根天线分别对应的接收响应矢量的步骤;从所计算的接收响应矢量,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量间的相关的步骤; 和基于所计算的相关来决定对于数据的数据速率的步骤。
本发明的进一步的另一方式是接收方法。该方法是接收由多根天线中的至少一根天线发送的可变数据速率的、与各天线对应的数据的接收方法,具备接收从也包括用于发送数据的至少一根的天线以外的天线的多根天线发送的、与多根天线的每一根对应的已知信号的步骤;根据所接收的已知信号来计算与多根天线分别对应的接收响应矢量的步骤; 从所计算的接收响应矢量,计算与多根天线分别对应的接收响应矢量间的功率比的步骤; 和基于所计算的功率比来决定对于数据的数据速率的步骤。
进行接收的步骤中接收的已知信号使用多个载波,进行决定的步骤,根据多个载波的任一状态决定对于数据的数据速率也可。进行接收的步骤还具备在接收已知信号时也接收有关数据速率的信息的请求,作为对于所接收的请求的响应,通知决定步骤中所决定的数据速率的步骤。
本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法发送突发信号,该突发信号包括第I已知信号和第2已知信号及数据,该第I已知信号与多根天线中的至少一根天线的每一根对应,该第2已知信号与也包括用于发送第I已知信号的至少一根天线以外的天线的多根天线的每一根对应,该数据与用于发送第I已知信号的至少一根天线的每一根对应。
本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法具备生成突发信号的步骤,该突发信号包括第I已知信号和第2已知信号及数据,该第I已知信号与多根天线中的至少一根天线的每一根对应,该第2已知信号与也包括用于发送第I已知信号的至少一根天线以外的天线的多根天线的每一根对应,该数据与用于发送第I已知信号的至少一根天线的每一根对应;和介由多根天线发送在进行生成的步骤中所生成的突发信号的步骤。
进行生成的步骤,也可以使与第2已知信号中用于发送第I已知信号的至少一根天线对应的部分、和与用于发送第I已知信号的至少一根天线以外的天线对应的部分以不同的定时配置。进行生成的步骤,也可以增加应当发送第I已知信号的天线数目至应当发送第2已知信号的天线数目为止,分割与增加前的天线分别对应的数据,并将分割后的数据与增加后的天线建立对应。进行生成的步骤,也可以使用多个子载波,同时生成包括在突发信号中的数据并将数据分割以子载波为单位进行。
进行生成的步骤,增加应当发送第I已知信号的天线的数目至应当发送第2已知信号的天线的数目为止,同时将与增加前的天线分别对应的数据分割为增大后的天线的数目,并且将分割的数据与应当发送第2已知信号的天线的每一根建立对应也可。进行生成的步骤,至少对第2已知信号和数据适用多个子载波,并且以应当发送第2已知信号的天线为单位,改变对第2已知信号的各个应当使用的子载波的组合,并且在将分割的数据与应当发送第2已知信号的天线的每一根建立对应时,对该数据使用从与数据相同的天线发送的第2已知信号的子载波的组合也可。
还具备决定在进行生成的步骤中生成的突发信号中所包括的数据的数据速率的步骤,进行决定的步骤中,将在进行生成的步骤中增加应当发送第I已知信号的天线的数目至应当发送第2已知信号的天线的数目为止时的数据速率设定为,低于在进行生成的步骤中不增加应当发送第I已知信号的天线的数目至应当发送第2已知信号的天线的数目为止时的数据速率也可。
本发明的进一步的另一方式是发送方法。该发送方法具备从多根天线的每一根发送突发信号的步骤;生成在进行发送的步骤中应当发送的、包括与多根天线的每一根对应的已知信号和配置在已知信号的后段的数据的突发信号的步骤;和决定包括在进行生成的步骤中所生成的突发信号中的数据的数据速率的步骤。进行生成的步骤中,当数据与多根天线中的至少一根对应时,通过增加应当对应的天线数目,将该数据与多根天线建立对应;进行决定的步骤中,当在进行生成的步骤中将数据与多根天线建立对应时,将数据速率决定为低于将数据与多根天线建立对应之前的数据速率。
进行生成的步骤,对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多根天线的每一个为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将数据与多根天线建立对应时,对该数据使用从与数据相同的天线发送的已知信号的子载波的组合也可。9
另外,本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法具备从多根天线的每一根发送突发信号的步骤;和生成在进行发送的步骤中应当发送的、包括与多根天线的每一根对应的已知信号和配置在已知信号的后段的数据的突发信号的步骤。进行生成的步骤包括当数据与多根天线中的至少一根对应时,通过增加应当对应的天线数目,将该数据与多根天线建立对应的步骤;和对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多根天线的每一根为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将数据与多根天线建立对应时,对该数据使用从与数据相同的天线发送的已知信号的子载波的组合的步骤。
另外,本发明的进一步的另一方式还是无线装置。该装置具备生成部,生成多个序列的突发信号,该多个序列的突发信号包括分别配置在多个序列中的第I已知信号和第 2已知信号以及配置在多个序列中的至少一个中的数据;变形部,包括对由生成部生成的多个序列的突发信号中的第2已知信号和数据分别乘以正交矩阵而生成乘以正交矩阵后的第2已知信号和增加至多个序列的数量为止的数据的机构,以及通过与多个序列的每一个对应的时移量、在乘以正交矩阵后的第2已知信号内以序列单位进行循环的时移、同时在数量增加至多个序列的数量为止的数据内以序列单位进行循环的时移、而使多个序列的突发信号变形的机构;和输出部,输出由变形部变形的多个序列的突发信号。在生成部中生成的多个序列的突发信号中所包括的第I已知信号具有规定的周期,与变形部中的多个序列分别对应的时移量中的至少一个是在第I已知信号具有的规定周期以上。
根据该方式,即使数据序列的数量少于第2已知信号的序列的数量,由于进行由正交矩阵完成的乘法运算和循环的时移处理,因而也能够使数据序列的数量与第2已知信号序列的数量一致。另外,对第2已知信号也进行与数据序列相同的处理,从而对成为通信对象的无线装置在数据接收时使用第2已知信号。另外,对第I已知信号不进行与数据序列相同的处理,从而能够增大时移量,能够改善通信对象的无线装置中的接收特性。
另外,本发明的进一步的另一方式还是发送方法。该方法具备对多个序列的突发信号中的第2已知信号和数据分别乘以正交矩阵而生成乘以正交矩阵后的第2已知信号和增加至多个序列的数量为止的数据步骤,该多个序列的突发信号包括分别配置在多个序列中的第I已知信号和第2已知信号、以及配置在多个序列中的至少一个的数据;通过与多个序列的每一个对应的时移量、在乘以正交矩阵后的第2已知信号内以序列单位进行循环的时移,同时在数量增加至多个序列的数量为止的数据内以序列单位进行循环的时移的步骤;和输出按照包括实施循环的时移的第2已知信号和数据的方式变形的多个序列的突发信号的步骤。进行生成的步骤中包括的第I已知信号具有规定的周期,在进行实施的步骤中与多个序列分别对应的时移量中的至少一个是在第I已知信号具有的规定周期以上。
进行生成的步骤,分别对多个序列的突发信号使用多个子载波,分别配置在多个序列的第2已知信号,也可以对各序列使用不同的子载波。进行输出的步骤,也可以将所变形的多个序列的突发信号与多根天线建立对应并进行输出。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置具备输出部,向与可变数据速率对应的通信对象的无线装置输出配置在至少一个序列中的数据;和控制部,生成请求信号且将所生成的请求信号作为数据从输出部发送,该请求信号用来让该无线装置提供有关适于与通信对象的无线装置之间的无线信道的数据速率的信息。输出部,在输出请求信号时,从也包括用于输出数据的至少一个序列以外的序列的多个序列,也输出配置在多个序列的每一个中的已知信号。
根据该方式,在对通信对象的无线装置输出请求信号时,输出配置在多个序列中的已知信号,从而能够获取通信对象的无线装置中的、基于已知信号新生成的数据速率的信息,由此能够提高信息的精度。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置具备生成部,生成突发信号,该突发信号包括配置在多个序列中的至少一个中的第I已知信号、配置在多个序列的每一个中的第2已知信号、和配置在与第I已知信号相同的序列中的数据;和输出部,输出由生成部生成的突发信号。
根据该方式,由于将应当配置第I已知信号和数据的序列设置为相同,因而能够在接收侧将基于第I已知信号的估计结果使用在数据接收中,由此能够提高数据接收的特性。
还具备决定部,决定包括在由生成部生成的突发信号中的数据的数据速率,决定部中,也可以将生成部增加应当发送第I已知信号的序列数量至多个序列的数量为止时的数据速率,设定为低于生成部不增加应当发送第I已知信号的序列的数量至多个序列的数量为止时的数据速率。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置具备输出部,输出多个序列的突发信号;生成部,生成由输出部应当输出的、包括配置在多个序列的每一个中的已知信号和配置在已知信号的后段的数据的突发信号;和决定部,决定由生成部生成的突发信号中所包括的数据的数据速率。生成部中,当数据配置在多个序列中的至少一个时,通过增加应当配置的序列数量而使该数据配置在多个序列中;决定部中,当生成部将数据配置在多个序列中时,将数据速率决定为低于将数据配置在多个序列中之前的数据速率。
根据该方式,在将数据配置在多个序列的每一个中的情况下,即使当来自所配置的序列的无线信道的特性不适于数据传送时,通过降低数据速率,由此也能够降低数据误差的产生。
生成部,对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多个序列的每一个为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将数据配置在多个序列中时,对该数据使用配置在与数据相同的序列中的已知信号中的子载波的组合也可。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置具备输出部,输出多个序列的突发信号;和生成部,生成从输出部应当输出的、包括配置在多个序列的每一个中的已知信号和配置在已知信号的后段的数据的突发信号。生成部包括当数据配置在多个序列中的至少一个时,通过增加应当配置的序列数量,将该数据配置在多个序列中的机构;和对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多个序列的每一个为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将数据配置在多个序列中时,对数据使用配置在与数据相同的序列中的已知信号的子载波的组合的机构。
根据该方式,在将数据配置在多个序列中的情况下,对配置在一个序列中的已知信号和数据使用相同的子载波,由此能够易于对各个数据选择应当使用的子载波。
另外,本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法具备向与可变数据速率对应的通信对象的无线装置输出配置在至少一个序列中的数据的步骤;和生成用于让该无线装置提供有关适于与通信对象的无线装置之间的无线信道的数据速率的信息的、在进行输11出的步骤中作为数据输出的请求信号的步骤。进行输出的步骤,在输出请求信号时,从也包括用于输出数据的至少一个序列以外的序列的多个序列,也发送配置在多个序列的每一个中的已知信号。
另外,本发明的进一步的另一方式还是发送方法。该方法具备生成突发信号的步骤,该突发信号包括配置在多个序列中的至少一个中的第I已知信号、配置在多个序列的每一个中的第2已知信号、和配置在与第I已知信号相同的序列中的数据;和输出所生成的突发信号的步骤。
另外,本发明的进一步的另一方式是发送方法。该方法具备输出多个序列的突发信号的步骤;和生成在进行输出的步骤中应当输出的、包括配置在多个序列的每一个中的已知信号和配置在已知信号的后段的数据的突发信号的步骤。进行生成的步骤包括当数据配置在多个序列中的至少一个时,通过增加应当配置的序列数量,将该数据配置在多个序列中的步骤;和对已知信号和数据使用多个子载波,同时以多个序列的每一个为单位,改变对已知信号的每一个应当使用的子载波的组合,并且当将数据配置在多个序列中时,对该数据使用配置在与数据相同的序列上的已知信号的子载波的组合的步骤。
还具备通过多根天线,根据从通信对象的无线装置接收到的信号来设定用于发送数据的多根天线的至少一根的步骤,进行发送的步骤,也可使用在进行设定的步骤中所设定的至少一根天线作为应当发送数据的至少一根天线。还具备通过多根天线中的至少一根天线,根据从通信对象的无线装置接收到的信号,来设定用于发送数据的、在进行选择的步骤中所选择的天线中的至少一根天线的步骤,进行发送的步骤,也可使用在进行设定的步骤中所设定的至少一根天线作为应当发送数据的至少一根天线。
还具备通过多根天线,根据从通信对象的无线装置接收的信号来设定用于发送数据的至少一根天线的步骤,进行生成的步骤,也可使用在进行设定的步骤中所设定的至少一根天线作为应当与数据对应的至少一根天线。还具备将进行输出的步骤中所输出的多个序列的每一个与多根天线的每一根建立对应,并且通过多根天线,根据从通信对象的无线装置接收到的信号,来设定用于发送数据的至少一根天线的步骤,进行输出的步骤,也可使用与在进行设定的步骤中所设定的至少一根天线对应的序列作为应当发送数据的至少一个序列。
还具备将进行输出的步骤中所输出的多个序列的每一个与多根天线的每一根建立对应,并且通过多根天线,根据从通信对象的无线装置接收的信号,来设定用于输出数据的至少一根天线的步骤,进行生成的步骤,也可以使用与在进行设定的步骤中所设定的至少一根天线对应的序列作为应当配置数据的至少一个序列。还具备生成进行发送的步骤中应当发送的、包括已知信号和数据的突发信号的步骤,进行生成的步骤中,也可以在数据与应当发送已知信号的天线中的至少一根对应时,将已知信号中的从应当发送数据的天线以外的天线所发送的部分内的信号的振幅,设定为小于已知信号中的从应当发送数据的天线所发送的部分的信号的振幅的值。
进行生成的步骤中,也可以将第2已知信号中的从应当发送数据的天线以外的天线所发送的部分内的信号的振幅,规定为小于第2已知信号中的从应当发送数据的天线所发送的部分的信号的振幅的值。进行生成的步骤中,也可以将第2已知信号中的配置在应当配置数据的序列以外的序列中的部分的信号的振幅,规定为小于第2已知信号中的配置在应当配置数据的序列中的部分的信号的振幅的值。还具备生成在进行输出的步骤中应当输出的、包括已知信号和数据的突发信号的步骤,进行生成的步骤中,当数据配置在应当配置已知信号的序列中的至少一个中时,也可以将已知信号中的配置在应当配置数据的序列以外的序列中的部分的信号的振幅,规定为小于已知信号中的配置在应当配置数据的序列中的部分的信号的振幅的值。
还具备生成在进行发送的步骤中应当发送的、包括已知信号和数据的突发信号的步骤,进行生成的步骤中,当数据与应当发送已知信号的天线中的至少一根对应时,也可以将已知信号中的从应当发送数据的天线以外的天线所发送的部分所使用的子载波数量,规定为小于已知信号中的从应当发送数据的天线所发送的部分内所使用的子载波数量的值。进行生成的步骤中,也可以将第2已知信号中的从应当发送数据的天线以外的天线所发送的部分所使用的子载波数量,规定为小于第2已知信号中的从应当发送数据的天线所发送的部分内所使用的子载波数量的值。
进行生成的步骤中,也可以将第2已知信号中的配置在应当配置数据的序列以外的序列中的部分所使用的子载波数量,规定为小于第2已知信号中的配置在应当配置数据的序列中的部分所使用的子载波数量的值。还具备生成在进行输出的步骤中应当输出的、 包括已知信号和数据的突发信号的步骤,进行生成的步骤中,当数据配置在应当配置已知信号的序列中的至少一个中时,也可以将已知信号中的配置在应当配置数据的序列以外的序列中的部分内所使用的子载波数量,规定为小于已知信号中的配置在应当配置数据的序列中的部分所使用的子载波数量的值。
还具备设定部,通过多根天线,根据从通信对象的无线装置接收到的信号来设定用于发送数据的至少一根天线。生成部,也可以使用设定部中所设定的至少一根天线作为应当与数据对应的至少一根天线。还具备设定部,将输出部所输出的多个序列的每一个与多根天线的每一根建立对应,并且通过多根天线,根据从通信对象的无线装置接收的信号, 来设定用于输出数据的至少一根天线。生成部,也可以使用与设定部中所设定的至少一根天线对应的序列作为应当配置数据的至少一个序列。
生成部中,也可以将第2已知信号中的从应当发送数据的天线以外的天线所发送的部分的信号的振幅,规定为小于第2已知信号中的从应当发送数据的天线所发送的部分的信号的振幅的值。生成部中,也可以将第2已知信号中的配置在应当配置数据的序列以外的序列中的部分的振幅,规定为小于第2已知信号中的配置在应当配置数据的序列中的部分的振幅的值。
生成部中,也可以将第2已知信号中的从应当发送数据的天线以外的天线所发送的部分所使用的子载波数量,规定为小于第2已知信号中的从应当发送数据的天线所发送的部分所使用的子载波数量的值。生成部中,也可以将第2已知信号中的配置在应当配置数据的序列以外的序列中的部分所使用的子载波数量,规定为小于第2已知信号中的配置在应当配置数据的序列中的部分所使用的子载波数量的值。
另外,本发明的进一步的另一方式是无线装置。该装置具备接收部,接收突发信号,该突发信号包括配置在多个序列中的至少一个的第I已知信号、配置在多个序列的每一个中的第2已知信号和配置在与第I已知信号相同的序列中的数据;和处理部,处理由接收部接收的突发信号。接收部,以不同定时接收第2已知信号中的配置在配置了第I已知信号的序列中的部分和第2已知信号中的配置在配置了第I已知信号的序列以外的序列中的部分。
接收部,也可以根据第I已知信号设定AGC的增益,并且根据该增益,分别接收第 2已知信号中的配置在配置了第I已知信号的序列中的部分和第2已知信号中的配置在配置了第I已知信号的序列以外的序列中的部分。处理部,也可以对多个序列的每一个进行独立的动作。
还具备设定部,通过多根天线,根据从通信对象的无线装置接收到的信号来设定用于发送数据的多根天线的至少一根。发送部,也可以使用设定部中所设定的至少一根天线作为应当发送数据的至少一根天线。还具备设定部,通过多根天线中的至少一根天线,根据从通信对象的无线装置接收的信号,来设定用于发送数据的、在选择部中所选择的天线中的至少一根天线。发送部,也可以使用设定部中所设定的至少一根天线作为应当发送数据的至少一根天线。还具备设定部,将由输出部输出的多个序列的每一个与多根天线的每一根建立对应,并且通过多根天线,根据从通信对象的无线装置接收的信号,来设定用于输出数据的至少一根天线。输出部,也可以使用与设定部中所设定的至少一根天线对应的序列作为应当发送数据的至少一个序列。
还具备生成部,生成由发送部应当发送的、包括已知信号和数据的突发信号。生成部中,也可以在数据与应当发送已知信号的天线中的至少一根对应时、将已知信号中的从应当发送数据的天线以外的天线所发送的部分内的信号的振幅,规定为小于已知信号中的从应当发送数据的天线所发送的部分内的信号的振幅的值。还具备生成部,生成由输出部应当输出的、包括已知信号和数据的突发信号。生成部中,当数据配置在应当配置已知信号的序列中的至少一个时,也可以将已知信号中的配置在应当配置数据的序列以外的序列中的部分内的信号的振幅,规定为小于已知信号中的配置在应当配置数据的序列中的部分内的信号的振幅的值。
还具备生成部,生成由发送部应当发送的、包括已知信号和数据的突发信号。生成部中,也可以在数据与应当发送已知信号的天线中的至少一根对应时、将已知信号中的从应当发送数据的天线以外的天线所发送的部分所使用的子载波数量,规定为小于已知信号中的从应当发送数据的天线所发送的部分内所使用的子载波数量的值。还具备生成部,生成由输出部应当输出的、包括已知信号和数据的突发信号。生成部中,当数据配置在应当配置已知信号的序列中的至少一个上时,也可以将已知信号中的配置在应当配置数据的序列以外的序列中的部分所使用的子载波数量,规定为小于已知信号中的配置在应当配置数据的序列中的部分所使用的子载波数量的值。
还有,以上的构成要素的任意组合、以及将本发明的表现在方法、装置、系统、记录介质、计算机程序等间转换后,作为本发明的方式是有效的。
根据本发明,能够提高传送数据时的控制精度。


图I是表示本发明的实施例I涉及的多载波信号的频谱的图。
图2是本发明的实施例I涉及的通信系统的结构的图。
图3(a) 图3(b)是表示图2的通信系统中的突发格式(burst format)的结构的图。图4是表示图2的通信系统中的成为比较对象的通信步骤的顺序图。图5是表示图2的通信系统中的成为比较对象的其他的通信步骤的顺序图。图6是表示图2的第1无线装置的结构的图。图7是表示图6中的频域的信号结构的图。图8是表示图6的第1处理部的结构的图。图9是表示图2的通信系统中的数据速率的设定步骤的顺序图。图10是表示图6的第1无线装置中的数据速率的设定步骤的流程图。图11是表示图2的通信系统中的数据速率的设定的其他步骤的顺序图。图12是表示图6的第1无线装置中的数据速率的设定的其他步骤的流程图。图13是表示图2的通信系统中的通信步骤的顺序图。图14是表示图13的第2无线装置中的发送步骤的流程图。图15是表示图2的通信系统中的数据速率的设定的进一步的其他步骤的顺序图。图16是表示图6的第1无线装置中的数据速率的设定的进一步的其他步骤的流 程图。图17是表示图6的控制部的结构的图。图18是表示存储在图17的存储部中的判定基准的结构的图。图19(a) 图19(b)是表示图2的通信系统中的突发格式的其他结构的图。图20是表示图2的通信系统中的突发格式的进一步的其他结构的图。图21 (a) 图21(d)是表示图2的通信系统中的突发格式的进一步的结构的图。图22 (a) 图22 (b)是表示将图20中的突发格式变形后的突发格式的结构的图。图23是表示对应于图22(a) 图22(b)的突发格式的发送步骤的流程图。图24是表示对应于图22(a) 图22(b)的突发格式的其他发送步骤的流程图。图25是表示本发明的实施例2涉及的发送装置的结构的图。图26(a) 图26(b)是表示图25的发送装置中所生成的突发信号的突发格式的 图。图27是表示本发明的实施例3涉及的突发格式的结构的图。图中10_无线装置,12-天线,14-天线,20-无线部,22-处理部,24-调制解调部, 26-IF部,28-选择部,30-控制部,32-速率信息管理部,40-FFT部,42-合成部,44-参考信 号生成部,46-分离部,48-IFFT部,50-前同步码添加部,52-发送加权矢量计算部,54-接收 加权矢量计算部,56-乘法部,58-乘法部,60-加法部,100-通信系统。
具体实施例方式(实施例1)在对本发明具体地进行说明之前,陈述概要。本发明的实施例1涉及由两个无线 装置(以下,方便起见称为“第1无线装置”和“第2无线装置”)构成的MM0系统。MM0 系统中的第1无线装置和第2无线装置皆进行自适应阵列信号处理。另外,MIM0系统通过 改变天线数目、调制方式、纠错编码率的各值来变更数据速率。此时,发送侧的无线装置对 接收侧的无线装置发送速率请求信号。例如,当第1无线装置向第2无线装置发送数据时,第I无线装置对第2无线装置发送速率请求信号。
虽然第2无线装置将自己的速率信息通知到第I无线装置,但是该速率信息在以下的情况下包括误差。第一种情况是从第2无线装置决定速率信息起需要某程度的期间的情况。第二种情况是在第2无线装置决定速率信息后和接收来自第I无线装置的数据时之间,发送中所使用的第I无线装置的天线数目不同的情况。还有,这些的具体的说明将后述。本实施例涉及的第I无线装置,为了使从第2无线装置获取的速率信息正确,在发送速率请求信号时也添加训练信号。其结果,第2无线装置能够通过训练信号更新速率信息,由此使速率信息正确。
另外,在从第I无线装置向第2无线装置发送数据时,第I无线装置应当预先根据训练信号导出发送加权矢量。由此,第I无线装置向第2无线装置请求发送训练信号(以下,将用于请求的信号称为“训练请求信号”)。第2无线装置按照训练请求信号向第I无线装置发送训练信号。此时,为了降低消耗功率,第2无线装置并非从所有的天线发送训练信号,而从应该接收来自第I无线装置的数据的天线发送训练信号。
图I表示本发明的实施例I涉及的多载波信号的频谱。尤其,图I表示使用OFDM 调制方式的信号频谱。虽然一般将OFDM调制方式中的多个载波之一称为子载波,但是此处将一个子载波由“子载波编号”进行指定。此处,按照与IEEE802. Ila标准同样的方式, 规定子载波编号从“_26”到“26”为止的53个子载波。还有,为了降低基带信号中的直流成分的影响将子载波编号“O”设定为零(null)。各个子载波由被设定为可变的调制方式进行调制。调制方式中,使用 BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude ModulatiorOJdQAlV^WfE—个。
另外,对这些信号而言,作为纠错方式适用卷积编码。卷积编码的编码率设定为 1/2、3/4等。此外,使用于MIMO系统中的天线数目设定为可变。其结果,通过将调制方式、 编码率、天线数目的值以可变方式进行设定,数据速率也可设定为可变。以下,如上述那样, 将有关数据速率的信息称为“速率信息”,速率信息包括调制方式、编码率、天线数目的各自的值。在此,只要没有特殊必要,就不对调制方式、编码率、天线数目的各自的值进行说明。
图2表示本发明的实施例涉及的通信系统100的结构。通信系统100包括总称为无线装置10的第I无线装置10a、第2无线装置10b。另外,第I无线装置IOa包括总称为天线12的第I天线12a、第2天线12b、第3天线12c、第4天线12d ;第2无线装置IOb包括总称为天线14的第I天线14a、第2天线14b、第3天线14c、第4天线14d。第I无线装置IOa和第2无线装置IOb中的一个对应于发送装置,另一个对应于接收装置。另外,第I 无线装置IOa和第2无线装置IOb中的一个对应于基站装置,另一个对应于终端装置。
在说明通信系统100的结构之前,说明MMO系统的概要。假设数据从第I无线装置IOa发送到第2无线装置10b。第I无线装置IOa分别从第I天线12a 第4天线12d 发送不同的数据。其结果,使数据速率高速化。第2无线装置IOb通过第I天线14a 第 4天线14d接收数据。并且,第2无线装置10b,通过自适应阵列信号处理将分离所接收的数据,将分别从第I天线12a 第4天线12d发送的数据独立地进行解调。
在此,天线12的数目为“4”而天线14的数目也为“4”,由此天线12和天线14间的信道的组合为“16”。将从第i天线12i到第j天线14j之间的信道特性表示为hij。在图中,第I天线12a和第I天线14a之间的信道特性表示为hi I,从第I天线12a到第2天线14b之间的信道特性表示为hl2,第2天线12b和第I天线14a之间的信道特性表示为 h21,从第2天线12b到第2天线14b之间的信道特性表示为h22,从第4天线12d到第4天线14d之间的信道特性表示为h44。还有,将这些以外的信道省略以使图示清楚。
第2无线装置IOb按照通过自适应阵列信号处理以使可独立地解调分别从第I天线12a和第2天线12b发送的数据的方式工作。进一步,第I无线装置IOa也对第I天线 12a 第4天线12d进行自适应阵列信号处理。这样,即使在作为发送侧的第I无线装置 IOa中也进行自适应阵列信号处理,由此确保MMO系统中的空间分割。其结果,多根天线 12中所发送的信号间的干扰减小,由此能够提高数据的传送特性。
第I无线装置IOa分别从第I天线12a 第4天线12d发送不同的数据。另外,根据应当发送数据的速率或容量,第I无线装置IOa对应当使用的天线12的数目进行控制。 例如,当应当发送数据的容量较大时使用“4”根天线12,当应当发送数据的容量较小时使用“2”根天线12。并且,第I无线装置IOa在决定应当使用的天线12的数目时,参照第2 无线装置IOb中的速率信息。例如,在第2无线装置IOb指示基于2根天线14的接收的情况下,第I无线装置IOa使用2根天线12。进一步,第I无线装置IOa在发送数据时对天线 12进行自适应阵列信号处理。由此,第I无线装置10a,预先从第2无线装置IOb接收训练信号并根据训练信号来导出发送加权矢量。详细将进行后述。
第2无线装置10b,对第I天线14a 第4天线14d进行自适应阵列信号处理,接收来自第I无线装置IOa的数据。另外,如上述那样,第2无线装置10b,对第I无线装置 IOa或通知速率信息或发送训练信号。还有,第I无线装置IOa和第2无线装置IOb的动作也可以相反。
图3(a) 图3(b)表示通信系统100中的突发格式的结构。图3 (a)是所使用的天线12的数目为“2”时的突发格式。图的上段表示由第I天线12a发送的突发信号,图的下段表示由第2天线12b发送的突发信号。“Legacy STS (Short Training Sequence)”、 “Legacy LTS (Long Training Sequence)'“Legacy 信令(signal) ” 是与以 IEEE802. Ila 标准为基准的无线LAN系统那样的不对应于MMO的通信系统具有兼容性的信号。“Legacy STS”使用于时间同步及AGC(Automatic Gain Control)等,“Legacy LTS”使用于信道估计,“Legacy信令”包括控制信息。“ΜΜ0信令”以后是MMO系统中特有的信号,“ΜΜ0信令”包括对应于MMO系统的控制信息。“第1MM0-STS”和“第2MM0-STS”使用于时间同步及AGC等,“第1MM0-LTS”和第2MM0-LTS”使用于信道估计,“第I数据”和“第2数据” 是应当发送的数据。
图3(b),与图3(a)同样,是为了数据发送使用了 2根天线12时的突发格式。但是,添加了所述的训练信号。图中,训练信号对应于“第1MM0-STS”、“第1MM0-LTS” “第 4MM0-STS”、“第 4MM0-LTS”。另外,“第 1MM0-STS”、“第 1MM0-LTS” “第 4MM0-STS”、 “第4MM0-LTS”分别由第I天线12a 第4天线12d发送。还有,如上述那样,发送训练信号的天线12的数目也可以比“4”小。“第1MM0-STS” “第4MIM0-STS"由相互干扰较小的模式构成。“第1MM0-LTS” “第4MM0-LTS”也同样。在此省略这些结构的说明。一般而言,有时将“Legacy LTS”或图3(a)中的“第1MM0-LTS”等称为训练信号,但是此处将训练信号限定为上述那样的图3(b)的信号。也就是,所谓“训练信号”相当于为了使通信对象的无线装置10进行信道估计而与应当发送的数据数量即序列数量无关的、对应于应17当估计的信道的序列数量的MM0-LTS。以下,将“第1MM0-STS” “第4MM0-STS”总称为“MM0-STS”,将“第 1MM0-LTS” “第 4MM0-LTS” 总称为“MM0-LTS”,将“第 I 数据”和 “第2数据”总称为“数据”。
图4是表示图2的通信系统中的成为比较对象的通信步骤的顺序图。在此,表示第I无线装置IOa获取第2无线装置IOb的速率信息的动作。为了使说明简洁,省略自适应阵列信号处理的动作。第I无线装置IOa对第2无线装置IOb发送速率请求信号(SlO)。 第2无线装置IOb对第I无线装置IOa发送速率信息(S12)。第I无线装置IOa根据速率信息设定数据速率(S14)。也就是,参照速率信息的同时设定数据速率。第I无线装置IOa 以所设定的数据速率发送数据(S16)。第2无线装置IOb对数据进行接收处理(S18)。
根据以上那样的动作,如上述那样,第2无线装置IOb中的速率信息在以下的情况下包括错误。第一种情况是从第2无线装置决定速率信息起需要某程度的期间的情况。也就是,第I无线装置IOa和第2无线装置IOb之间的信道的特性通常变动,随此变动速率信息的内容也变动。例如,虽然速率信息决定后可以以50Mbps进行接收,但存在当从第I无线装置IOa接收数据时以IOMbps进行的接收为极限的情况。第二种情况是在第2无线装置IOb决定速率信息后和接收来自第I无线装置的数据时之间、所使用的第I无线装置的天线数目不同的情况。也就是,在第2无线装置IOb决定速率信息的情况下,如果没有收到所有的来自天线12的训练信号,则存在未知的信道,由此不能导出正确的速率信息。例如, 在根据来自第I天线12a和第2天线12b的信号导出速率信息的情况下,没有考虑第3天线12c和第4天线12d的影响,其结果,速率信息中包括误差。
图5是表示通信系统100中的成为比较对象的其他的通信步骤的顺序图。在此, 表示通过MMO传送数据的动作。第I无线装置IOa对第2无线装置IOb发送训练请求信号(S20)。训练请求信号包括图3(a)的“第I数据”或/和“第2数据”中。第2无线装置 IOb对第I无线装置IOa发送训练信号(S22)。第I无线装置IOa根据所接收的训练信号导出发送加权矢量并将其进行设定(S24)。第I无线装置IOa使用发送加权矢量的同时发送数据(S26)。第2无线装置IOb对所接收的数据导出接收加权矢量并将其进行设定(S28)。 进一步,第2无线装置IOb基于接收加权矢量进行数据的接收处理(S30)。
根据以上的动作,第2无线装置IOb从所有的天线14发送训练信号,由此消耗功率增加。另一方面,当速率信息中的数据速率低至某程度时,有时应当使用的天线14的数目也可以较少。该情况下,即使从没有使用预定的天线14不发送训练信号,也可抑制传送品质的劣化。特别是,在第2无线装置IOb为终端装置由电池驱动的情况下,优选降低消耗功率。
图6表示第I无线装置IOa的结构。第I无线装置IOa包括总称为无线部20的第I无线部20a、第2无线部20b、第4无线部20d ;总称为处理部22的第I处理部22a、第 2处理部22b、第4处理部22d ;总称为调制解调部24的第I调制解调部24a、第2调制解调部24b、第4调制解调部24d;IF部26 ;选择部28 ;控制部30 ;和速率信息管理部32。另外, 作为信号,包括总称为时域信号200的第I时域信号200a、第2时域信号200b、第4时域信号200d ;和总称为频域信号202的第I频域信号202a、第2频域信号202b、第4频域信号202d。还有,第2无线装置IOb也具有同样的结构。另外,根据第I无线装置IOa和第2 无线装置IOb是基站装置还是终端装置,可包括不同的结构,但是此处为了使说明清楚,对其进行省略。
作为接收动作,无线部20对由天线接收的射频信号进行频率转换从而导出基带信号。无线部20将基带信号作为时域信号200输出到处理部22。一般而言,基带信号由同相成分和正交成分形成,从而应当由2根信号线进行传送,但是此处为了使图清楚而仅表示I根信号线。另外,也包括AGC或/和A/D转换部。作为发送动作,无线部20对来自处理部22的基带信号进行频率转换,从而导出射频信号。在此,将来自处理部22的基带信号也作为时域信号200进行表示。无线部20将射频信号(radio frequency signal)输出到天线12。另外,也包括PA (Power Amplifier)、D/A转换部。假设时域信号200是转换为时域的多载波信号,是数字信号。进一步,由无线部20处理的信号形成突发信号,其突发格式如图3(a) 图3(b)中所示那样。
作为接收动作,处理部22分别将多个时域信号200转换为频域而对频域信号进行自适应阵列信号处理。处理部22将自适应阵列信号处理结果作为频域信号202进行输出。 一个频域信号202对应于由图2中的一根天线14发送的信号,相当于与一个信道对应的信号。作为发送动作,处理部22从调制解调部24输入作为频域信号的频域信号202,对频域信号进行自适应阵列信号处理。进一步,处理部22将自适应阵列信号处理后的信号转换为时域,作为时域信号200输出。发送处理中应当使用的天线12的数目由控制部30指定。 在此,假设作为频域的信号的频域信号202,如图I那样包括多个子载波成分。为了使图清楚,将频域信号以子载波编号排列,形成串行信号。
图7表示频域信号的结构。在此,将图I所示的子载波编号“_26” “26”的一个组合设为“OFDM符号”。假设第“i”号的OFDM符号是按照子载波编号从“ I” “26”、子载波编号从“-26” “-I ”的顺序将子载波成分排列的。另外,假设在第“ i ”号OFDM符号之前配置有第“i-Ι”号OMDM符号,在第“i”号OFDM符号之后配置有第“i+Γ’号OMDM符号。
返回图6。作为接收处理,调制解调部24对来自处理部22的频域信号202进行解调及解码。还有,使解调及解码以子载波单位进行。调制解调部24将解码后的信号输出到IF部26。另外,作为发送处理,调制解调部24进行编码及调制。调制解调部24将调制后的信号作为频域信号202输出到处理部22。在发送处理时,调制方式及编码率由控制部 30指定。该指定根据上述的速率信息进行。
作为接收处理,IF部26对来自多个调制解调部24的信号进行合成以形成一个数据流(data stream)。IF部26输出数据流。另外,作为发送处理,IF部26输入一个数据流并将其进行分离。进而,将分离的数据输出到多个调制解调部24。
通过以上那样的结构,对发送请求信号的情况进行说明。如图3(a)或(b)那样,处理部22从多根天线12中的至少一个发送对应于各天线12的数据。当应当使用的天线12 的数目为“2”时,相当于图3(a)或(b)中的“第I数据”和“第2数据”。假设数据发送中应当使用的天线12的数目由控制部30指示。并且,处理部22也添加图3(a)那样的“Legacy STS”等数据以外的信号。另外,如果数据发送中应当使用的天线12的数目为“4”,则添加图3 (a) (b)未图示的“第3数据”和“第4数据”。这样的数据发送到对应于可变数据速率的第2无线装置10b。
控制部30生成用于使第2无线装置IOb提供第2无线装置IOb中的速率信息的请求信号。并且,控制部30将所生成的请求信号输出到调制解调部24。处理部22,在发送请求信号时从也包括用于发送数据的天线12以外的多根天线12也发送已知信号,该已知信号对应于多根天线12的每一个。在此,请求信号被分配(allotted)为图3(b)的“第I数据”或/和“第2数据”。另外,图3中,已知信号相当于“第1MM0-STS”、“第1MIM0-LTS"~ “第4MM0-STS”、“第4MM0-LTS”。其结果,如图3(b)那样,即使用于发送数据的天线12的数目为“2”,处理部22也从“4”根天线12发送已知信号即训练信号。这样,通过将请求信号和训练信号进行组合加以发送,第I无线装置IOa就根据训练信号让第2无线装置IOb 生成速率信息,由此获取所生成的速率信息。其结果,提高由第I无线装置IOa获取的第2 无线装置IOb的速率信息的精度。
对应于以上的说明,对接收请求信号和训练信号的情况进行说明。控制部30根据所接收的训练信号生成速率信息。速率信息的生成方法可为任意方法。例如,也可以测量出由无线部20接收的信号的信号强度,并通过将测量出的信号强度与阈值进行比较,生成速率信息。或者,也可以根据由处理部22导出的接收加权矢量来生成速率信息。还有,速率信息的生成的一个示例将后述。进一步,也可以根据由调制解调部24解调的结果,生成速率信息。所决定的速率信息,不仅介由调制解调部24、处理部22、无线部20进行发送,并且保持在速率信息管理部32。另外,速率信息管理部32还保持通信对向的无线装置10中的速率信息。
在以上的结构中,为了降低消耗功率,第I无线装置IOa动作如下。无线部20通过多根天线12从第2无线装置IOb接收训练信号。选择部28,根据接收的训练信号,从多根天线12中选择至少一个应当使用于接收来自第2无线装置IOb的数据时的天线。更具体而言,如以下。选择部28,根据由无线部20接收的训练信号,导出对应于多根天线12的每一个的信号强度。选择部28优先选择强度较大的天线12。例如,在接收数据时应当使用的天线12的数目为“3”时,选择部28从强度较大的天线12中选择“3”根天线12。还有, 应当选择的天线12的总数,根据应当传送的数据速率或消耗功率之值,另行进行指定。处理部22,在使用由选择部28选择的天线12的同时发送训练信号。这样,通过削减应当发送训练信号的天线12的数目,降低消耗功率。
另外,以上的动作在没有发送请求信号时也可进行。也就是,在从第2无线装置 IOb接受训练请求信号时也适用。也就是说,选择部28从多根天线12中选择至少一个在接收来自第2无线装置IOb的数据时使用。此时,选择基于来自控制部30的指示进行。处理部22,对第2无线装置IOb从多根天线12中的至少一个发送对应于各天线12的数据,并且也发送对应于由选择部28选择的各天线12的训练信号,其与数据发送时应当使用的天线12的数目无关。例如,数据由“2”根天线12发送;训练信号由“3”根天线12发送。
该结构,对硬件而言能够通过任意计算机的CPU、存储器、其他的LSI来实现,对软件而言可通过内存加载(memory-loaded)的具有预约管理功能的程序来实现,但是此处描述有由它们的协作实现的功能块。由此,本领域技术人员可以理解这些功能块能够通过仅硬件、仅软件或者它们的组合以各种各样的形式来实现。
图8表示第I处理部22a的结构。第I处理部22a包括FFT(Fast Fourier Transform)部40、合成部42、参考信号生成部44、接收加权矢量计算部54、分离部46、发送加权矢量计算部52、IFFT部48、和前同步码添加部50。另外,合成部42包括总称为乘法部 56的第I乘法部56a、第2乘法部56b、第4乘法部56d、和加法部60。另外,分离部46包括总称为乘法部58的第I乘法部58a、第2乘法部58b、和第4乘法部58d。
FFT部40,输入多个时域信号200并对其进行傅立叶变换且导出频域信号。如上述那样,一个频域信号将对应于子载波的信号以子载波编号的顺序串行排列。
乘法部56通过来自接收加权矢量计算部54的接收加权矢量对频域信号进行加权,加法部60对乘法部56的输出进行加法运算。在此,频域信号以子载波编号的顺序配置, 由此来自接收加权矢量计算部54的接收加权矢量也按照对应于此的方式配置。也就是,一个乘法部56将以子载波编号顺序配置的接收加权矢量逐次输入。由此,加法部60以子载波单位对乘法结果进行加法运算。其结果,加法运算后的信号也如图7那样以子载波编号的顺序串行排列。另外,加法运算后的信号是所述的频域信号202。
还有,在以下的说明中,如果处理对象的信号对应于频域,则处理基本上以子载波为单位进行。在此,为了简化说明,对一个子载波中的处理进行说明。由此,相对于多个子载波的处理中,通过以并行方式或串行方式进行对一个子载波的处理,来被对应。
参考信号生成部44,将“Legacy STS'“Legacy LTS”、“第 1MM0-STS”、“第 1MM0-LTS” 期间中预先存储的 “Legacy STS”、“LegacyLTS”、“第 1MM0-STS”、“第 1MIM0-LTS”作为参考信号进行输出。另外,在这些期间以外,由预先规定的阈值判定频域信号202,将其作为参考信号进行输出。还有,判定并非为硬判定,也可以为软判定。
接收加权矢量计算部54,根据来自FFT部40的频域信号、频域信号202和参考信号导出接收加权矢量。接收加权矢量的导出方法,可以是任意的方法,其中之一为 LMS(Least Mean Squeare)算法完成的导出。另外,接收加权矢量也可以通过相关处理导出。此时,频域信号和参考信号,并非仅从第I处理部22a输入的,而是通过未图示的信号线还从第2处理部22b输入。如果将第I处理部22a中的频域信号表示为xl (t),将第2处理部22b中的频域信号表示为x2 (t),将第I处理部22a中的参考信号表示为SI (t),将第 2处理部22b中的参考信号表示为52(0,则11(0和x2(t)由下式表示。
[式I]
X1 (t) = K11S1 (t) +h21S2 (t)
X2 (t) = Ii12S1 (t)+h22S2 (t)
在此无视噪音。在以E为总体均值(ensemble average)的情况下,第I相关矩阵 Rl由下式表示。
[式2]
权利要求
1.一种无线装置,包括 第一接收部,配置用于从发送装置接收突发信号,所述突发信号包括 (1)第一已知信号,用在MMO系统中,分配给M个流中的N个流(N<M); (2)第二已知信号,用在所述MMO系统中,分配给所述M个流;以及 (3)第一数据,分配给所述M个流中的所述N个流,所述M个流中的所述N个流按顺序包括所述第一已知信号、所述第二已知信号和所述第一数据; 所述第一数据包括来自所述发送装置的请求信号,所述请求信号被配置用于控制所述无线装置,所述请求信号包括指示适于所述发送装置和所述无线装置之间的无线信道的数据速率的信息; 第二接收部,配置用于以所述数据速率从所述发送装置接收第二数据。
2.一种无线装置,包括 接收部,配置用于从收发机装置接收突发信号,所述突发信号包括 (1)第一已知信号,用在MMO系统中,分配给M个流中的N个流(N<M); (2)第二已知信号,用在所述MMO系统中,分配给所述M个流;以及 (3)第一数据,分配给所述M个流中的所述N个流,所述M个流中的所述N个流按顺序包括所述第一已知信号、所述第二已知信号和所述第一数据; 所述第一数据包括来自所述收发机装置的请求信号,所述请求信号被配置用于控制所述无线装置,所述请求信号包括指示适于所述收发机装置和所述无线装置之间的无线信道的数据速率的信息; 发送部,配置用于以所述数据速率向所述收发机装置发送第二数据。
全文摘要
提高数据发送中的控制精度。处理部(22)从多根天线(12)中的至少一根发送与各天线(12)对应的数据。控制部(30)生成用于让第2无线装置提供第2无线装置中的速率信息的请求信号。处理部(22),在发送请求信号时,从也包括用于发送数据的天线(12)以外的天线(12)的多根天线(12),也发送对应于多根天线(12)的每一根的已知信号。
文档编号H04J99/00GK102983895SQ20121037768
公开日2013年3月20日 申请日期2005年11月10日 优先权日2004年11月12日
发明者中尾正悟 申请人:三洋电机株式会社
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