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技術 無線信号受信装置及び無線信号受信方法

出願人 日本電信電話株式会社
発明者 内田大誠布房夫藤田隆史藤野洋輔
出願日 2007年12月19日 (13年0ヶ月経過) 出願番号 2007-327598
公開日 2009年7月9日 (11年5ヶ月経過) 公開番号 2009-152767
状態 特許登録済
技術分野 無線伝送方式一般(ダイバーシチ方式等) 移動無線通信システム 無線伝送方式一般(ダイバーシチ方式等)
主要キーワード ベースパン 無線信号受信装置 物理的制限 送信局毎 動作数 受信アンテナ間隔 時分割動作 場所率
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図面 (9)

課題

パケット長の長さに依存することなく、受信アンテナ受信信号の組み合わせにかかわらず、送信局を全て復調成功とする無線信号受信装置を提供する。

解決手段

無線受信部1−2−1〜1−2−Nは、N個の受信アンテナ1−1−1〜1−1−Nで受信した無線信号#1〜#Nの各々を、周波数変換により、N個のベースバンド信号#1〜#Nへ変換する。抽出手段1−3は、N個のベースバンド信号#1〜#Nの中から、各M1、M2、…、MKに対して、Mi個の信号の組み合わせを抽出する。復調手段1−4は、各M1、M2、…、MK個の信号の組み合わせの信号系列に対して、Mi=1(1≦i≦K)の場合には、シングル復調を行い、Mi≧2(1≦i≦K)の場合には、Mi(1≦i≦K)ブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。

概要

背景

従来、無線伝送システムにおける場所率特性の向上技術として、無線信号受信装置側に複数個受信アンテナを互いに離して設置し、異なる場所の無線信号を複数個受信することによって、受信信号復調成功確率を高める受信ダイバーシチ技術がある。特に、受信ダイバーシチ技術の中でも最良特性を実現する最大比合成MRC:Maximum Ration Combine)は、各受信アンテナのみでは受信レベル不足して受信信号の復調が困難な場合でも、複数アンテナの受信信号をSNR(Signal-to-Noise Ratio)に応じた重みをつけて重ね合わせることにより、復調可能とすることができる場合がある。この復調成功率は、アンテナ数を増やせば増やすほど高まるため、演算処理などの負荷が特に問題なければ、装備した全受信アンテの受信信号に対してMRCを行うことが通常である(非特許文献1参照)。

MRCでは、検波前で受信信号を合成する際に、包路線ベルの大きなもの程寄与を大きくするように、受信信号の包結線レベルに比例した重み付けを行うことで、合成受信波のCNRが最大になるという大きな合成受信効果が期待できる。

図8は、従来技術による無線信号受信波置(全受信アンテナを用いて受信ダイバーシチを行う)の略構成を示すブロック図である。N個の受信アンテナ3−1−1〜3−1−Nで受信した無線信号#1〜#Nの各々を、N個の無線受信部3−2−1〜3−2−Nによって、周波数変換により、N個のベースバンド信号#1〜#Nへ変換する。次に、Nブランチ受信ダイバーシチ復調手段3−3により、N個のベースバンド信号#1〜#Nの中から、抽出された信号系列に対して、Nブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。

しかしながら、受信ダイバーシチ技術の中でも、各受信アンテナが同一の遮蔽物に遮られないよう、各受信アンテナを互いに遠方に放して設置するサイト受信ダイバーシチ技術を用いた場合、全受信アンテナの受信信号に対してMRCを行うと、以下のような問題が生じる。

サイト受信ダイバーシチ技術では、互いに離れた複数地点に受信アンテナを一つ並びに複数設置するため、ある地点の受信アンテナには、ある送信局が近距離にあり、別の地点の受信アンテナには、別の送信局が近距離にあるケース、すなわち、ある地点の受信アンテナには、ある送信局の無線信号のみが受信され、別の地点の受信アンテナには、別の送信局の無線信号のみが受信されるケースが高確率で発生する。

この場合、各送信局ランダムアクセスなどにより無線信号を同時に送信すると、各地点の受信アンテナの受信信号のみでMRCを行えば、各送信局の無線信号を各々復調できるにも関わらず、全受信アンテナの受信信号でMRC、すなわち全受信アンテナの受信信号を合成した結果、合成後の信号において、ある1つの送信局からの受信信号レベルと他送信局からの受信信号レベルとが同レベルである場合、互いの信号が干渉となり、どの送信局の無線信号も復調できない状況が生じる。

また、ある1つの送信局の受信信号レベルが他送信局の受信信号レベル差よりも復調できる程度大きかった場合でも、復調できるのは、その送信局の無線信号のみであり、他送信局の無線信号を復調することは出来ない。すなわち、受信局がサイト受信ダイバーシチ技術適用時において、複数の送信局がランダムアクセスなどにより同時に無線信号を送信してきた場合に、全受信アンテナの受信信号でMRCを行うことにより、各地点の受信アンテナの受信信号のみを用いてMRCを行う場合よりも、復調成功する送信局数が減少するケ一スが高確率で発生するという問題があった。

また、受信ダイバーシチの中には、MRCの他に各受信アンテナの受信信号の中から最大受信レベルの受信信号を選択する選択ダイバーシチもある(非特許文献2参照)。選択ダイバーシチも、MRCと同様に、サイト受信ダイバーシチ適用時に複数送信局が同時送信する場合、全受信アンテナを用いて選択ダイバーシチを行うと、各地点の受信アンテナの受信信号のみで選択ダイバーシチを行う場合よりも、復調成功する送信局数が減少するケースが高確率で発生する。

なお、このように同時に無線信号を送信する送信局が複数ある場合に、受信装置側が複数アンテナを装備して各送信局の無線信号を復調する技術としてアダプティブアレー技術がある。アダブティアレー技術は、ダイバーシチ技術一種と考えられる。具体的には、各送信局に対して、MMSE(Minimum Mean Square Error)基準に基づくMMSEウエイトを各受信アンテナの受信信号を重みづけて各々合成することにより、各送信局の無線信号の復調成功確率を最良にすることができる。

MMSEアダプティブアレー技術は、所望のアレー応答である参照信号と実際のアレー出力信号との差(誤差信号)を最小にすることによって最適なウエイトを決定するシステムである。この方式は、アダプティブヌルステアリングと同時にアダプティブビームフォーミングを行い、そのために素子配列システム構成制約を受けないという長所がある反面、参照信号として厳密には所望信号そのものを必要とするという矛盾がある。実際には、所望信号の性質周波数帯域変調方式等)に関する予備知識があるので、アレー出力信号を適当に処理することによって適切な参照信号を得ることができる。

しかしながら、受信局側でMMSEウエイトを実現するためには、各送信局に対して全受信アンテナの伝搬チャネル応答事前推定する必要がある。このためには、送信局毎に伝搬チャネル応答用のトレーニング信号を送信するか、あるいは、受信局側がトレーニング信号無しで各伝搬チャネル応答を推定する(ブラインドで推定する)必要がある。送信局毎に伝搬チャネル応答用のトレーニング信号を送信する場合、各送信局のトレーニング信号が干渉しないよう時分割送信などが必要となるため、送信局数分だけオーバーヘッドが増加し、伝送効率劣化するという問題がある。

さらに、受信局が送信局全てを把握できていない時、トレーニング信号を送信するタイミングなどを通知する制御用信号なども別途必要となり、更に伝送効率が劣化する。この伝送効率の劣化は、情報長が短い場合、すなわち、短パケットでは、より顕著である。また、ブラインドで推定する場合、CMA(Constant Modulus Algorithm)などのブランドアルゴリズムが必要なる。

CMAは、定包絡線信号を対象としたMMSEアダプティブアレーの変形とも言えるものであり、移動通信など多重波遅延波)や、同一チャネル干渉波などの存在する電波環境において、所望波と多重波・干渉波電力はあまり変わらず、かつその到来方向について予備知識はほとんど得られない状況で、多重波や、干渉波などを抑圧するためのアダプティブシステムとして考え出された技術である(非特許文献3参照)。

無線通信における変調方式には大きく分類すると、振幅変調周波数変調位相変調の3つがある。このうち周波数変調、位相変調は、信号の包絡線が一定であるという性質を備えている。これらの信号が多重伝搬路を通り、時間的に遅延のある電波(多重波または遅延波)となって受信地点到来した場合、あるいは別個波源からの干渉波が入射した場合、合成信号は、包絡線一定の性質が失われ、包路線に変動成分を生じる。

CMAの動作原理は、アレー出力の包絡線の歪成分が最小となるように、ウエイトを制御し、多重波・干渉波を抑圧することである。CMAは、上述したように誤差最小という意味では、MMSEアダプティブアレーに属するが、「所望信号が包絡線一定の性質をもつ」という条件を満たしていれば、MMSEのような参照信号を必要としない。

しかしながら、ブランドアルゴリズムを正常に動作させるためには、ある程度のシンボル数が必要であり、制御用パケットなどの短バケットでは、プライドアルゴリズムによってチャネル応答を精度良く推定することは不可能である。したがって、短パケットでは、CMAの適用は困難である。
「移動通信の基礎」、編著者電子通信学会
「移動通信の基礎」、P166−170.編著者電子通信学会
アレーアンテナによる適用信号処理」、著者間信良、発行所(株)科学技術出版

概要

パケット長の長さに依存することなく、受信アンテナの受信信号の組み合わせにかかわらず、送信局を全て復調成功とする無線信号受信装置を提供する。無線受信部1−2−1〜1−2−Nは、N個の受信アンテナ1−1−1〜1−1−Nで受信した無線信号#1〜#Nの各々を、周波数変換により、N個のベースバンド信号#1〜#Nへ変換する。抽出手段1−3は、N個のベースバンド信号#1〜#Nの中から、各M1、M2、…、MKに対して、Mi個の信号の組み合わせを抽出する。復調手段1−4は、各M1、M2、…、MK個の信号の組み合わせの信号系列に対して、Mi=1(1≦i≦K)の場合には、シングル復調を行い、Mi≧2(1≦i≦K)の場合には、Mi(1≦i≦K)ブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。

目的

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、パケット長の長さに依存することなく、受信アンテナの受信信号の組み合わせにかかわらず、送信局を全て復調成功とすることができる無線信号受信装置及び無線信号受信方法を提供することにある。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
1件

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請求項1

N個(N≧2)の無線アンテナ具備する無線信号受信装置において、前記無線アンテナで受信されたN個の無線信号から、少なくともK種類(K≧2)の値を有するM個(1≦M≦N)の信号の組み合わせを抽出して信号系列として出力する抽出手段と、前記抽出手段から出力された各信号系列に対して、M=1の場合には、シングル復調を行い、M≧2の場合には、Mブランチ受信ダイバーシチ復調を行う復調手段と、前記復調手段から出力された各信号に対して誤り検出を行い、誤りなしと判定された信号を出力する誤り検出手段とを具備することを特徴とする無線信号受信装置。

請求項2

前記抽出手段は、N個の受信信号からM個の信号の組み合わせを抽出する際に、M個の全ての組み合わせを抽出し、NCM個の信号系列として出力することを特徴とする請求項1記載の無線信号受信装置。

請求項3

前記抽出手段は、前記K種類として、1からNまでの全N種類の値を有するN個の信号の組み合わせを抽出することを特徴とする請求項1記載の無線信号受信装置。

請求項4

前記無線アンテナが複数の地点#1〜#Pに離れて設置されている場合に、各地点における無線アンテナ数をLi(1≦i≦P)とし、前記抽出手段は、(min1≦i≦P(Li)≦M≦N)で、かつM=Li(1≦i≦P)となる条件を満たすM個の信号の組み合わせを抽出することを特徴とする請求項1記載の無線信号受信装置。

請求項5

前記誤り検出手段から出力された信号から重複を排除して出力する判定手段をさらに具備することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の無線信号受信装置。

請求項6

前記抽出手段は、複数配置され、並列的に抽出処理を行い、前記復調手段は、複数配置され、並列的に抽出処理を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の無線信号受信装置。

請求項7

前記抽出手段は、複数配置され、時系列的に抽出処理を行い、前記復調手段は、複数配置され、時系列的に抽出処理を行うことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の無線信号受信装置。

請求項8

N個(N≧2)の無線アンテナで無線信号を受信する無線信号受信方法において、前記無線アンテナで受信されたN個の無線信号から、少なくともK種類(K≧2)の値を有するM個(1≦M≦N)の信号の組み合わせを抽出して信号系列として出力する抽出ステップと、前記抽出された各信号系列に対して、M=1の場合には、シングル復調を行い、M≧2の場合には、Mブランチ受信ダイバーシチ復調を行う復調ステップと、前記復調された各信号に対して誤り検出を行い、誤りなしと判定された信号を出力する誤り検出ステップとを含むことを特徴とする無線信号受信方法。

請求項9

前記抽出ステップは、N個の受信信号からM個の信号の組み合わせを抽出する際に、M個の全ての組み合わせを抽出し、NCM個の信号系列として出力することを特徴とする請求項8記載の無線信号受信方法。

請求項10

前記抽出ステップは、前記K種類として、1からNまでの全N種類の値を有するN個の信号の組み合わせを抽出することを特徴とする請求項8記載の無線信号受信方法。

請求項11

前記無線アンテナが複数の地点#1〜#Pに離れて設置されている場合に、各地点における無線アンテナ数をLi(1≦i≦P)とし、前記抽出ステップは、(min1≦i≦P(Li)≦M≦N)で、かつM=Li(1≦i≦P)となる条件を満たすM個の信号の組み合わせを抽出することを特徴とする請求項8記載の無線信号受信方法。

請求項12

前記誤り検出ステップから出力された信号から重複を排除して出力する判定ステップをさらに含むことを特徴とする請求項8から11のいずれかに記載の無線信号受信方法。

技術分野

0001

本発明は、複数個受信アンテナ具備する無線信号受信装置及び無線信号受信方法に関する。

背景技術

0002

従来、無線伝送システムにおける場所率特性の向上技術として、無線信号受信装置側に複数個の受信アンテナを互いに離して設置し、異なる場所の無線信号を複数個受信することによって、受信信号復調成功確率を高める受信ダイバーシチ技術がある。特に、受信ダイバーシチ技術の中でも最良特性を実現する最大比合成MRC:Maximum Ration Combine)は、各受信アンテナのみでは受信レベル不足して受信信号の復調が困難な場合でも、複数アンテナの受信信号をSNR(Signal-to-Noise Ratio)に応じた重みをつけて重ね合わせることにより、復調可能とすることができる場合がある。この復調成功率は、アンテナ数を増やせば増やすほど高まるため、演算処理などの負荷が特に問題なければ、装備した全受信アンテの受信信号に対してMRCを行うことが通常である(非特許文献1参照)。

0003

MRCでは、検波前で受信信号を合成する際に、包路線ベルの大きなもの程寄与を大きくするように、受信信号の包結線レベルに比例した重み付けを行うことで、合成受信波のCNRが最大になるという大きな合成受信効果が期待できる。

0004

図8は、従来技術による無線信号受信波置(全受信アンテナを用いて受信ダイバーシチを行う)の略構成を示すブロック図である。N個の受信アンテナ3−1−1〜3−1−Nで受信した無線信号#1〜#Nの各々を、N個の無線受信部3−2−1〜3−2−Nによって、周波数変換により、N個のベースバンド信号#1〜#Nへ変換する。次に、Nブランチ受信ダイバーシチ復調手段3−3により、N個のベースバンド信号#1〜#Nの中から、抽出された信号系列に対して、Nブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。

0005

しかしながら、受信ダイバーシチ技術の中でも、各受信アンテナが同一の遮蔽物に遮られないよう、各受信アンテナを互いに遠方に放して設置するサイト受信ダイバーシチ技術を用いた場合、全受信アンテナの受信信号に対してMRCを行うと、以下のような問題が生じる。

0006

サイト受信ダイバーシチ技術では、互いに離れた複数地点に受信アンテナを一つ並びに複数設置するため、ある地点の受信アンテナには、ある送信局が近距離にあり、別の地点の受信アンテナには、別の送信局が近距離にあるケース、すなわち、ある地点の受信アンテナには、ある送信局の無線信号のみが受信され、別の地点の受信アンテナには、別の送信局の無線信号のみが受信されるケースが高確率で発生する。

0007

この場合、各送信局ランダムアクセスなどにより無線信号を同時に送信すると、各地点の受信アンテナの受信信号のみでMRCを行えば、各送信局の無線信号を各々復調できるにも関わらず、全受信アンテナの受信信号でMRC、すなわち全受信アンテナの受信信号を合成した結果、合成後の信号において、ある1つの送信局からの受信信号レベルと他送信局からの受信信号レベルとが同レベルである場合、互いの信号が干渉となり、どの送信局の無線信号も復調できない状況が生じる。

0008

また、ある1つの送信局の受信信号レベルが他送信局の受信信号レベル差よりも復調できる程度大きかった場合でも、復調できるのは、その送信局の無線信号のみであり、他送信局の無線信号を復調することは出来ない。すなわち、受信局がサイト受信ダイバーシチ技術適用時において、複数の送信局がランダムアクセスなどにより同時に無線信号を送信してきた場合に、全受信アンテナの受信信号でMRCを行うことにより、各地点の受信アンテナの受信信号のみを用いてMRCを行う場合よりも、復調成功する送信局数が減少するケ一スが高確率で発生するという問題があった。

0009

また、受信ダイバーシチの中には、MRCの他に各受信アンテナの受信信号の中から最大受信レベルの受信信号を選択する選択ダイバーシチもある(非特許文献2参照)。選択ダイバーシチも、MRCと同様に、サイト受信ダイバーシチ適用時に複数送信局が同時送信する場合、全受信アンテナを用いて選択ダイバーシチを行うと、各地点の受信アンテナの受信信号のみで選択ダイバーシチを行う場合よりも、復調成功する送信局数が減少するケースが高確率で発生する。

0010

なお、このように同時に無線信号を送信する送信局が複数ある場合に、受信装置側が複数アンテナを装備して各送信局の無線信号を復調する技術としてアダプティブアレー技術がある。アダブティアレー技術は、ダイバーシチ技術一種と考えられる。具体的には、各送信局に対して、MMSE(Minimum Mean Square Error)基準に基づくMMSEウエイトを各受信アンテナの受信信号を重みづけて各々合成することにより、各送信局の無線信号の復調成功確率を最良にすることができる。

0011

MMSEアダプティブアレー技術は、所望のアレー応答である参照信号と実際のアレー出力信号との差(誤差信号)を最小にすることによって最適なウエイトを決定するシステムである。この方式は、アダプティブヌルステアリングと同時にアダプティブビームフォーミングを行い、そのために素子配列システム構成制約を受けないという長所がある反面、参照信号として厳密には所望信号そのものを必要とするという矛盾がある。実際には、所望信号の性質周波数帯域変調方式等)に関する予備知識があるので、アレー出力信号を適当に処理することによって適切な参照信号を得ることができる。

0012

しかしながら、受信局側でMMSEウエイトを実現するためには、各送信局に対して全受信アンテナの伝搬チャネル応答事前推定する必要がある。このためには、送信局毎に伝搬チャネル応答用のトレーニング信号を送信するか、あるいは、受信局側がトレーニング信号無しで各伝搬チャネル応答を推定する(ブラインドで推定する)必要がある。送信局毎に伝搬チャネル応答用のトレーニング信号を送信する場合、各送信局のトレーニング信号が干渉しないよう時分割送信などが必要となるため、送信局数分だけオーバーヘッドが増加し、伝送効率劣化するという問題がある。

0013

さらに、受信局が送信局全てを把握できていない時、トレーニング信号を送信するタイミングなどを通知する制御用信号なども別途必要となり、更に伝送効率が劣化する。この伝送効率の劣化は、情報長が短い場合、すなわち、短パケットでは、より顕著である。また、ブラインドで推定する場合、CMA(Constant Modulus Algorithm)などのブランドアルゴリズムが必要なる。

0014

CMAは、定包絡線信号を対象としたMMSEアダプティブアレーの変形とも言えるものであり、移動通信など多重波遅延波)や、同一チャネル干渉波などの存在する電波環境において、所望波と多重波・干渉波電力はあまり変わらず、かつその到来方向について予備知識はほとんど得られない状況で、多重波や、干渉波などを抑圧するためのアダプティブシステムとして考え出された技術である(非特許文献3参照)。

0015

無線通信における変調方式には大きく分類すると、振幅変調周波数変調位相変調の3つがある。このうち周波数変調、位相変調は、信号の包絡線が一定であるという性質を備えている。これらの信号が多重伝搬路を通り、時間的に遅延のある電波(多重波または遅延波)となって受信地点到来した場合、あるいは別個波源からの干渉波が入射した場合、合成信号は、包絡線一定の性質が失われ、包路線に変動成分を生じる。

0016

CMAの動作原理は、アレー出力の包絡線の歪成分が最小となるように、ウエイトを制御し、多重波・干渉波を抑圧することである。CMAは、上述したように誤差最小という意味では、MMSEアダプティブアレーに属するが、「所望信号が包絡線一定の性質をもつ」という条件を満たしていれば、MMSEのような参照信号を必要としない。

0017

しかしながら、ブランドアルゴリズムを正常に動作させるためには、ある程度のシンボル数が必要であり、制御用パケットなどの短バケットでは、プライドアルゴリズムによってチャネル応答を精度良く推定することは不可能である。したがって、短パケットでは、CMAの適用は困難である。
「移動通信の基礎」、編著者電子通信学会
「移動通信の基礎」、P166−170.編著者電子通信学会
アレーアンテナによる適用信号処理」、著者間信良、発行所(株)科学技術出版

発明が解決しようとする課題

0018

上述したように、受信局側が複数受信アンテナを具備して受信ダイバーシチを行う場合に、複数地点に受信アンテナを装備するサイト受信ダイバーシチの場合には、複数送信局がランダムアクセスなどにより同時送信する時に、全受信アンテナの受信信号を用いてMRCや選択ダイバーシチを行うと、各地点の受信アンテナの受信信号のみでMRCや選択ダイバーシチを行う場合よりも、復調成功する送信局数が減少する可能性があった。また、各送信局の復調成功率を最良にするMMSEでは、短パケット時には、伝搬チャネル応答推定をトレーニング信号を用いて行うと伝送効率が劣化し、ブラインド推定で行うと、伝搬チャネル応答推定精度が劣化するという問題があった。

0019

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、パケット長の長さに依存することなく、受信アンテナの受信信号の組み合わせにかかわらず、送信局を全て復調成功とすることができる無線信号受信装置及び無線信号受信方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

0020

上述した課題を解決するために、本発明は、N個(N≧2)の無線アンテナを具備する無線信号受信装置において、前記無線アンテナで受信されたN個の無線信号から、少なくともK種類(K≧2)の値を有するM個(1≦M≦N)の信号の組み合わせを抽出して信号系列として出力する抽出手段と、前記抽出手段から出力された各信号系列に対して、M=1の場合には、シングル復調を行い、M≧2の場合には、Mブランチ受信ダイバーシチ復調を行う復調手段と、前記復調手段から出力された各信号に対して誤り検出を行い、誤りなしと判定された信号を出力する誤り検出手段とを具備することを特徴とする無線信号受信装置である。

0021

本発明は、上記の発明において、前記抽出手段は、N個の受信信号からM個の信号の組み合わせを抽出する際に、M個の全ての組み合わせを抽出し、NCM個の信号系列として出力することを特徴とする。

0022

本発明は、上記の発明において、前記抽出手段は、前記K種類として、1からNまでの全N種類の値を有するN個の信号の組み合わせを抽出することを特徴とする。

0023

本発明は、上記の発明において、前記無線アンテナが複数の地点#1〜#Pに離れて設置されている場合に、各地点における無線アンテナ数をLi(1≦i≦P)とし、前記抽出手段は、(min1≦i≦P(Li)≦M≦N)で、かつM=Li(1≦i≦P)となる条件を満たすM個の信号の組み合わせを抽出することを特徴とする。

0024

本発明は、上記の発明において、前記誤り検出手段から出力された信号から重複を排除して出力する判定手段をさらに具備することを特徴とする。

0025

本発明は、上記の発明において、前記抽出手段は、複数配置され、並列的に抽出処理を行い、前記復調手段は、複数配置され、並列的に抽出処理を行うことを特徴とする。

0026

本発明は、上記の発明において、前記抽出手段は、複数配置され、時系列的に抽出処理を行い、前記復調手段は、複数配置され、時系列的に抽出処理を行うことを特徴とする。

0027

また、上述した課題を解決するために、本発明は、N個(N≧2)の無線アンテナで無線信号を受信する無線信号受信方法において、前記無線アンテナで受信されたN個の無線信号から、少なくともK種類(K≧2)の値を有するM個(1≦M≦N)の信号の組み合わせを抽出して信号系列として出力する抽出ステップと、前記抽出された各信号系列に対して、M=1の場合には、シングル復調を行い、M≧2の場合には、Mブランチ受信ダイバーシチ復調を行う復調ステップと、前記復調された各信号に対して誤り検出を行い、誤りなしと判定された信号を出力する誤り検出ステップとを含むことを特徴とする無線信号受信方法である。

0028

本発明は、上記の発明において、前記抽出ステップは、N個の受信信号からM個の信号の組み合わせを抽出する際に、M個の全ての組み合わせを抽出し、NCM個の信号系列として出力することを特徴とする。

0029

本発明は、上記の発明において、前記抽出ステップは、前記K種類として、1からNまでの全N種類の値を有するN個の信号の組み合わせを抽出することを特徴とする。

0030

本発明は、上記の発明において、前記無線アンテナが複数の地点#1〜#Pに離れて設置されている場合に、各地点における無線アンテナ数をLi(1≦i≦P)とし、前記抽出ステップは、(min1≦i≦P(Li)≦M≦N)で、かつM=Li(1≦i≦P)となる条件を満たすM個の信号の組み合わせを抽出することを特徴とする。

0031

本発明は、上記の発明において、前記誤り検出ステップから出力された信号から重複を排除して出力する判定ステップをさらに含むことを特徴とする。

発明の効果

0032

この発明によれば、N個の無線アンテナで受信されたN個の無線信号から、少なくともK種類(K≧2)の値を有するM個(1≦M≦N)の信号の組み合わせを抽出して信号系列として出力し、該出力された各信号系列に対して、M=1の場合には、シングル復調を行い、M≧2の場合には、Mブランチ受信ダイバーシチ復調を行い、復調された各信号に対して誤り検出を行い、誤りなしと判定された信号を出力する。したがって、各受信アンテナの受信信号のうち、ある組み合わせを用いたMRCや選択ダイバーシテと別の組み合わせを用いたMRCや選択ダイバーシチを共用させることができ、いずれかのMRCや選択ダイバーシチで復調成功となる送信局を全て復調成功とすることができるという利点が得られる。さらに、送信されてくる無線信号長には依存しないため、ブラインドアルゴリズム、すなわちMMSEが適用できない短バケットにも適用することができるという利点が得られる。

0033

また、本発明によれば、N個の受信信号からM個の信号の組み合わせを抽出する際に、M個の全ての組み合わせを抽出し、NCM個の信号系列として出力する。したがって、受信ダイバーシチ復調のブランチ数に制限がある場合に、複数の送信局が同時送信した時、この制限下における各送信局の信号に対する最適な受信アンテナの組み合わせでの受信ダイバーシチを全て網羅することが可能であるため、各送信局の信号の復調成功率を最大限に向上させることができるという利点が得られる。

0034

また、本発明によれば、K種類として、1からNまでの全N種類の値を有するN個の信号の組み合わせを抽出する。したがって、ブランチ数を全網羅し、各ブランチ数内の組み合わせを制限するようなことができるという利点が得られる。

0035

また、本発明によれば、無線アンテナが複数の地点#1〜#Pに離れて設置されている場合に、各地点における無線アンテナ数をLi(1≦i≦P)とし、(min1≦i≦P(Li)≦M≦N)で、かつM=Li(1≦i≦P)となる条件を満たすM個の信号の組み合わせを抽出する。したがて、受信アンテナの位置関係から必要最小限の受信ダイバーシチ復調のみを行うことができ、大幅に演算回路規模、処理時間を減少させることができるという利点が得られる。

0036

また、本発明によれば、誤り検出手段から出力された信号から重複を排除して出力する。したがって、MAC部などの上位レイヤに不要な重複ビット系列を受け渡すことを防ぐことができるという利点が得られる。

0037

また、本発明によれば、抽出手段を複数配置し、並列的に抽出処理を行い、復調手段を複数配置し、並列的に抽出処理を行う。したがって、上位レイヤの制御応答時間などで処理時間に制限ある場合、より処理時間を減少させることができるという利点が得られる。

0038

また、本発明によれば、抽出手段を複数配置し、時系列的に抽出処理を行い、復調手段を複数配置し、時系列的に抽出処理を行う。したがって、設置スペースなどから無線信号受信装置の大きさに制限にある場合、より大幅に演算回路規模を減少させることができるという利点が得られる。

発明を実施するための最良の形態

0039

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

0040

<第1の実施形態>請求項1記載
図1は、本発明の第1の実施形態による無線信号受信装置の構成を示すブロック図である。図において、無線信号受信装置1は、N個の受信アンテナ1−1−1〜1−1−N、N個の無線受信部1−2−1〜1−2−N、抽出手段1−3、復調手段1−4、及び誤り検出手段1−5を備えている。無線受信部1−2−1〜1−2−Nは、N個の受信アンテナ1−1−1〜1−1−Nの受信無線信号をベースバンド信号に変換する。抽出手段1−3は、N個の無線受信部1−2−1〜1−2−Nの出力信号からM個の信号の組み合わせを信号系列として抽出する。但し、MはK種類(K≧2)の値をとり、各MをM1、M2、…、MKと表記する。抽出手段1−3は、各Mi、M2、…、MKに対して抽出を行う。復調手段1−4は、抽出手段1−3から出力された各M1、M2、…、MKの各信号系列に対して、Mi=1(1≦i≦K)の場合には、シングル復調を、Mi≧2(1≦i≦K)の場合には、Mi(1≦i≦K)ブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。誤り検出手段1−5は、復調手段1−4の各出力信号に対して誤り検出を行い、誤りなしと判定された信号を出力する。

0041

次に、本第1の実施形態の動作について説明する。
まず、N個の受信アンテナ1−1−1〜1−1−Nで受信した無線信号#1〜#Nの各々を、N個の無線受信部1−2−1〜1−2−Nによって、周波数変換により、N個のベースバンド信号#1〜#Nへ変換する。なお、後段の処理がアナログ処理であれば、アナログ信号のままでも良いし、デジタル処理であれば、アナログデジタル変換処理により、デジタル信号に変換する。

0042

次に、抽出手段1−3により、N個のベースバンド信号#1〜#Nの中から、各M1、M2、…、MKに対して、Mi個の信号の組み合わせを抽出する。例えば、M1=2の場合、M1については、ベースバンド信号#1〜#Nの中から2個の組み合わせ、(#1、#2)、(#1、#3)、…、(#1、#N)、(#2、#3)、(#2、#4)、…、(#N−1、#N)のうちのいずれかの組み合わせ一組、または複数組の信号系列を抽出する。また、例えば、M2=3の場合、M2については、ベースバンド信号#1〜#Nの中から3個の組み合わせ、(#1、#2、#3)、(#1、#2、#4)、(#1、#2、#5)、…、(#1、#2、#N)、(#1、#2、#4)、…、(#N−2、#N−1、#N)のうちのいずれかの組み合わせの一組、または複数組の信号系列を抽出する。したがって、抽出手段1−3からは、各M1、M2、…、MKに対して、M1個の信号の組み合わせ数分の信号系列組、M2個の信号の組み合わせ数分の信号系列組、…、MK個の信号の組み合わせ数分の信号系列組が出力される。

0043

なお、この具体的な実現方法としては、ベースバンド信号#1〜#Nに対して、M1、M2、…、MK個の信号の組み合わせを抽出する手段を別々に装備し、各抽出動作を並列に行う方法(後述する第6の実施形態に対応)、ベースバンド信号#1〜#NをK回入力させ、入力毎にM1、M2、…、MK個の信号の組み合わせを順番に抽出する方法(後述する第7の実施形態に対応)などが考えられる。

0044

次に、抽出手段1−3から抽出された各M1、M2、…、MK個の信号の組み合わせの信号系列に対して、復調手段1−4により、Mi=1(1≦i≦K)の場合には、シングル復調を行い、Mi≧2(1≦i≦K)の場合には、Mi(1≦i≦K)ブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。

0045

具体的には、シングル復調の場合(Mi=1(1≦i≦K))、抽出された各受信信号に対して、適切な復調処理を行った後、ビット判定を行う。なお、ビット判定前に誤り訂正などを行っても良い。すなわち、Miに対して抽出した信号数分の復調ピット系列が出力される。なお、復調方式同期検波の場合、該当する信号に対応する伝搬チャネル応答を検波前に推定する必要があるが、この場合の伝搬チャネル応答の推定は、送信局を1局と仮定して行うことから、複数の送信局が同時送信した場合でも、各送信局の合成伝搬チャネル応答として各信号につき1つの伝搬チャネル応答を推定すれば良い。したがって、MMSEのように送信局毎にトレーニング信号を分ける必要は無く、1個のトレーニング信号を付与すれば、伝搬チャネル応答推定が可能であるため、MMSEのような送信局増加による伝送効率劣化は無く、ブラインドアルゴリズムを用いる必要もない。

0046

一方、ブランチ受信ダイバーシチ復調の場合(Mi≧2(1≦i≦K))、Miに対して抽出した信号系列の各組み合わせについて、Miブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。例えば、Mi=3の場合、抽出したある組み合わせの3個の信号系列に対して、受信ダイバーシチが選択ダイバーシチの場合、各々に対応する伝搬チャネル応答の大きさを比較して、一番大きい信号のみをシングル復調する。また、受信ダイバ一シチがMRCの場合、各信号を各々の伝搬チャネル応答に基づいて最大比合成した後、適切な復調処理を行い、ビット判定を行う。なお、シングル復調と同様に、ビット判定前に誤り訂正を行っても良い。抽出したその他の組み合わせの3個の信号系列に対しても同様の処理を行う。また、Miが3以外の場合でも全く同様である。

0047

以上により、復調手段1−4からは、入力された信号の組み合わせ数分だけ復調ビット系列が出力される。なお、上述した復調手段1−4の具体的実現方法は、入力信号に対してMiブランチ受信ダイバーシチ復調、M2ブランチ受信ダイバーシチ復調、…、MKブランチ受信ダイバーシチ復調(Mi=1(1≦i≦K)の場合にはシングル復調)する手段を別々に装備し、各受信ダイバーシチ復調を並列的に行う方法や(後述する第6の実施形態に対応)、入力信号をK回入力させ、入力毎にMiブランチ受信ダイバーシチ復調を順番に行う方法(後述する第7の実施形態に対応)などが考えられる。

0048

次に、これらの復調ビット系列は、全て誤り検出手段1−5に入力され、復調ビット系列毎に誤り検出される。そして、誤りなしと判断された復調ビット系列のみを最終的な復調ビット系列(最終復調ビット系列#1〜#S)とみなして出力する。具体的には、MAC(Media Access Control)部などの上位レイヤに引き渡す。

0049

上述した第1の実施形態によれば、無線信号受信装置は、N個の受信アンテナの受信信号#1〜#Nに対して、シングル復調、ならびに複数の組み合わせの受信ダイバーシチ復調を同時に行うことが可能である。したがって、複数の送信局が同時送信し、ある受信アンテナの受信信号の組み合わせの受信ダイバーシチ復調なら、ある送信局の信号の復調が成功し、また別の受信アンテナの受信信号の組み合わせの受信ダイバーシチ復調なら、別の送信局の信号の復調が成功するようなケースにおいて、両送信局の信号とも復調を成功することが可能となる。また、本第1の実施形態では、MMSEのように、送信局毎のトレーニング信号が不要であり、またブラインドアルゴリズムも必要ないため、パケット長の長さによらず、適用することが可能である。

0050

<第2の実施形態>請求項2記載
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
本第2の実施形態は、上述した第1の実施形態による抽出手段1−3において、N個の受信信号から各M1、M2、…、MK個の信号の組み合わせを抽出する際、各M1、M2、…、MKに対して、Mi(1≦i≦K)個の全組み合わせを抽出することを目的とする。

0051

図2は、本第2の実施形態による抽出手段1−3の構成を示すブロック図である。図2において、抽出手段1−3は、各M1、M2、…、MK個の信号の組み合わせを抽出する動作を並列に行う(後述する第6の実施形態に対応)。抽出手段1−3は、N個の無線受信部1−2−1〜1−2−Nから出力されるN個のベースバンド信号#1〜#Nに対して、M1個の全組み合わせを抽出し、NCM1組の信号系列組を出力するNCM1個抽出手段1−3−1と、M2個の全組み合わせを抽出し、NCM2組の信号系列組を出力するNCM2個抽出手段1−3−2と、…、MK個の全組み合わせを抽出し、NCMK組の信号系列組を出力するNCMK個抽出手段1−3−Kから構成される。

0052

次に、本第2の実施形態の動作について説明する。
NCM1個抽出手段1−3−1は、ベースバンド信号#1〜#Nの中からM1個を選択する全組み合わせについて、各組の信号系列を出力する。例えば、Mi=2の場合、(#1、#2)、(#1、#3)、…(#1、#N)、(#2、#3)、(#2、#4)、…、(#N−1、#N)の全組み合わせの信号系列組を出力する。以下、NCM2個抽出手段1−3−2、…、NCMK個抽出手段1−3−Kについても同様である。

0053

上述した動作では、各M1、M2、…、MKの抽出動作を並列に行ったが、各抽出動作を時分割で行ってもよい。すなわち、ベースバンド信号#1〜#NをK回入力し、順番にNCM1個抽出手段1−3−1、NCM2個抽出手段1−3−2、…、NCMK個抽出手段1−3−Kの動作を行っても良い(後述する第7の実施形態に対応)。出力した信号は、前述した第1の実施形態による無線信号受信装置と全く同様に、M1ブランチ受信ダイバーシチ復調、M2ブランチ受信ダイバーシチ復調、…、MKブランチ受信ダイバーシチ復調を行う復調手段1−4へ入力される。

0054

上述した第2の実施形態によれば、無線信号受信装置は、N個の受信アンテナの受信信号#1〜#Nに対して、各M1、M2、…、MKに対する全組み合わせのシングル復調、ならびに受信ダイバーシチ復調を同時に行うことができる。したがって、例えば、無線信号受信装置側で受信アンテナはN個装備するが、演算処理時間、回路規模などの物理的制限により、全受信アンテナの組み合わせのうち、M1ブランチ受信ダイバーシチ復調、M2ブランチ受信ダイバーシチ復調、…、MKブランチ受信ダイバーシチ復調のみが装備、動作できるような状況において、この制限下での全ての受信アンテナの組み合わせのシングル復調、ならびに受信ダイバーシチ復調を同時に行うことが可能となる。これにより、前述した第1の実施形態による無線信号受信装置に対して、受信ダイバーシチ復調のブランチ数に制限がある場合に、複数の送信局が同時送信した時、この制限下における各送信局の信号に対する最適な受信アンテナの組み合わせでの受信ダイバーシチを全て網羅することが可能であるため、各送信局の信号の復調成功率を最大限に向上させることが可能となる。

0055

<第3の実施形態>請求項3記載の発明
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
本第3の実施形態は、前述した第1の実施形態による抽出手段1−3において、N個の受信信号から1側、2個、3個、…、N個の全N種類に対する組み合わせの信号系列組を抽出することを目的とする。

0056

図3は、本第3の実施形態による抽出手段1−3の構成を示すブロック図である。図3において、抽出手段1−3は、各1個、2個、3個、…、N個の信号の組み合わせを抽出する動作を並列に行う(後述する第6の実施形態に対応)。抽出手段1−3は、N個の無線受信部1−2−1〜1−2−Nから出力されるN個のベースバンド信号#1〜#Nに対して、1個の組み合わせの信号系列組を抽出する、1個抽出手段1−3−1’、2個の組み合わせの信号系列組を抽出する2個抽出手段1−3−2’、…、N個の組み合わせの信号系列組を抽出するN個抽出手段1−3−N’から構成される。

0057

次に、本第3の実施形態の動作について説明する。
1個抽出手段1−3−1’は、ベースバンド信号#1〜#Nの中から1個の信号系列を1組とみなして、1組もしくは複数組抽出して出力する。これは、実質的には、ベースバンド信号#1〜#Nの中から1個もしくは複数個抽出して出力する動作である。2個抽出手段1−3−2’は、ベースバンド信号#1〜#Nの中から2個の組み合わせ、すなわち(#1、#2)、(#1、#3)、…、(#1、#N)、(#2、#3)、(#2、#4)、…、(#N−1、#N)のうちのいずれかの組み合わせ一組、または複数組の信号系列を抽出する。以下、3個抽出手段1−3−3’、…、N−1個抽出手段1−3−N−1’については、2個抽出手段1−3−2’と同様の動作を行う。また、N個抽出手段1−3−N’は、全ベースバンド信号#1〜#Nを1組として出力する。

0058

上述した動作では、ベースパンド信号#1〜#Nから1個、2個、3個、…、N個の全N種類に対する組み合わせの信号系列組を抽出する動作を並列的に行ったが、各抽出動作を時分割で行ってもよい。すなわち、ベースバンド信号#1〜#NをK回入力し、順番に1個抽出手段1−3−1’、2個抽出手段1−3−2’、…、N個抽出手段1−3−N’の動作を行っても良い(後述する第7の実施形態に対応)。出力した信号は、前述した第1の実施形態による無線信号受信装置と全く同様に、1ブランチ受信ダイバーシチ復調手段1−4−1、2ブランチ受信ダイバーシチ復調手段1−4−2、…、Nブランチ受信ダイバーシチ復調手段1−4−Nに入力される。

0059

上述した第3の実施形態によれば、無線信号受信装置は、N個の受信アンテナの受信信号#1〜#Nに対して、1個、2個、3個、…、N個の全N種類に対する組み合わせのシングル復調、ならびに受信ダイバーシチ復調を同時に行うことができる。したがって、例えば、無線信号受信装置側で演算処理時間、回路規模などの物理的制限により、動作できる受信ダイバーシチ復調数に制限があった場合に、前述した第2の実施形態では、ブランチ数を制限して各ブランチ数内の全組み合わせを網羅することを可能としたが、本第3の実施形態では、ブランチ数を全網羅し、各ブランチ数内の組み合わせを制限するようなことができる。

0060

これにより、複数の送信局が同時送信する場合、ブランチ数を制限して各ブランチ数内の全組み合わせを網羅するよりも、ブランチ数を全網羅して各ブランチ数内の組み合わせを制限した方が、各送信局の復調成功率が向上するようなケース、例えば、互いの受信アンテナ間隔が狭く、明らかにダイバーシチ効果がないと考えられる受信アンテナの組は行わないことを前提に、全ブランチ数分の受信ダイバーシチ復調を行うようなケースなどにおいて、前述した第2の実施形態よりも改善効果が見込まれる。

0061

また、例えば、第2の実施形態と第3の実施形態とを合わせることにより、N個の受信アンテナの受信信号#1〜#Nに対して、シングル復調、ならびに全組み合わせの受信ダイバーシチ復調を同時に行うことができる。

0062

ここで、図4は、第2の実施形態と第3の実施形態とを合わせた場合の、抽出手段1−3の構成を示すブロック図である。図4に示す構成は、基本的には、図2図3とを合わせたものであり、第2の実施形態、ならびに第3の実施形態の抽出手段1−3の各動作を並列動作させたものである(後述する第6の実施形態に対応)。当然ながらこれらの動作を時系列的に動作させることも可能である(後述する第7の実施形態に対応)。

0063

この構成により、無線信号受信装置がN個の受信アンテナを具備する場合に、複数の送信局が同時送信した時、各送信局の信号に対して最適な受信アンテナの組み合わせでの受信ダイバーシチを全て網羅することが可能になるため、各送信局の信号の復調成功率を最大限に向上させることが可能となる。

0064

<第4の実施形態>請求項4記載
次に、第4の実施形態について説明する。
本第4の実施形態は、前述した第1実施形態による抽出手段1−3において、各受信アンテナの位置関係を考慮して抽出する信号系列の組み合わせを選択することを目的としている。すなわち、受信アンテナの位置を考慮して受信ダイバーシチ復調を行う受信アンテナの組み合わせを選択することを目的としている。

0065

図5は、本第4の実施形態の無線信号受信装置2の構成を示すブロック図である。図5に示す構成は、一例として、互いに遠隔に離れた3地点(地点A、B、C)に受信アンテナが装備され、また、各地点に複数の受信アンテナを装備するケースを考えている。このケースを例に本第4の実施形態を以下に説明する。

0066

図5において、無線信号受信装置2は、地点AにL1個の受信アンテナ2−1−1−1〜2−1−1−L1と、地点BにL2個の受信アンテナ2−1−2−1〜2−1−2−L2と、地点CにL3個の受信アンテナ2−1−3−1〜2−1−3−L3と、受信アンテナ2−1−1−1〜2−1−1−L1、2−1−2−1〜2−1−2−L2、2−1−3−1〜2−1−3−L3の受信信号に対して無線受信部1−2−1〜1−2−Nと同等の機能を有する無線受信部2−2−1−1〜2−2−1−L1、2−2−2−1〜2−2−2−L2、2−2−3−1〜2−2−3−L3とを備えている。

0067

また、無線信号受信装置2は、無線受信部2−2−1−1〜2−2−1−L1、2−2−2−1〜2−2−2−L2、2−2−3−1〜2−2−3−L3からの各信号に対して抽出手段のM=L1の1種類のみに対応する抽出手段2−3−1と、M=L2の1種類のみに対応する抽出手段2−3−2と、M=L3の1種類のみに対応する抽出手段2−3−3と、無線受信部2−2−1−1〜2−2−1−L1、2−2−2−1〜2−2−2−L2、2−2−3−1〜2−2−3−L3からの全信号に対して抽出手段1−3と同等の機能を有する抽出手段2−3−4とを備えている。

0068

さらに、無線信号受信装置2は、抽出手段2−3−1、2−3−2、2−3−3の出力信号に対して、L1ブランチ受信ダイバーシチ復調を行うL1ブランチ受信ダイバーシチ復調手段2−4−1、L2ブランチ受信ダイバーシチ復調を行うL2ブランチ受信ダイバーシチ復調手段2−4−2、L3ブランチ受信ダイバーシチ復調を行うL3ブランチ受信ダイバーシチ復調手段2−4−3と、抽出手段2−3−1、2−3−2、2−3−3の全出力信号に対して、復調手段1−3と同等の機能を有する復調手段2−4−1〜2−4−4からの出力信号に対して、誤り検出手段1−5と同等の機能を具備する誤り検出手段2−5とを備えている。

0069

次に、本第4の実施形態の動作について説明する。
受信アンテナ2−1−1−1〜2−1−1−L1、2−1−2−1〜2−1−2−L2、2−1−3−1〜2−1−3−L3、無線受信部2−2−1−1〜2−2−1−L1、2−2−2−1〜2−2−2−L2、2−2−3−1〜2−2−3−L3は、前述した受信アンテナ1−1−1〜1−1−N、無線受信部1−2−1〜1−2−Nと全く同様に動作し、最終的に、#1−1〜#1−L1、#1−1〜#1−L2、#1−1〜#1−L3の計L1+L2+L3個のベースバンド信号が出力される。抽出手段2−3−1は、ベースバンド信号#1−1〜#1−L1について全信号を1組として出力する。同様に、抽出手段2−3−2、抽出手段2−3−3は、ベースバンド信号#1−1〜#1−L2、#1−1〜#1−L3に対して、各々、全信号を1組として出力する。

0070

一方、抽出手段2−3−4は、全ベースバンド信号#1−1〜#1−L1、#1−1〜#1−L2、#1−1〜#1−L3に対して、前述した抽出手段1−3と全く同様の動作をする。但し、Mは(min(L1、L2、L3)<M≦N)を満たす。具体的には、例えば、Mの値をM=L1+L2、L2+L3、L3+L1、L1+L2+L3とし、抽出する信号系列組を、#1−1〜#1−L1と#1−1〜#1−L2の1組、#1−1〜#1−L2と#1−1〜#1−L3の1組、#1−1〜#1−L3と#1−1〜#1−L1の1組、#1−1〜#1−L1と#1−1〜#1−L2と#1−1〜#1−L3の1組の計4組とするようなことが考えられる。すなわち、同一地点の受信アンテナは、必ず全受信アンテナを用いた受信ダイバーシチ復調を行い、さらに、各地点を組み合わせた受信ダイバーシチのみを行うようなことが考えられる。

0071

次に、抽出手段2−3−1から出力される信号系列#1−1〜#1−L1の組に対して、L1ブランチ受信ダイバーシチ復調手段2−4−1は、L1ブランチ受信ダイバーシチ復調を行い、抽出手段2−3−2から出力される信号系列#1−1〜#1−L2の組に対して、L2ブランチ受信ダイバーシチ復調手段2−4−2は、L2ブランチ受信ダイバーシチ復調を行い、抽出手段2−3−3から出力される信号系列#1−1〜#1−L3の組に対して、L3ブランチ受信ダイバーシチ復調手段2−4−3は、L3ブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。

0072

また、復調手段2−4−4は、抽出手段2−3−4が出力する各Mに対する信号系列組に対して、各々、Mブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。例えば、出力する信号系列組が上述した組み合わせの場合、#1−1〜#1−L1と#1−1〜1−L2の組に対してはL1+L2ブランチ受信ダイバーシチ復調、#1−1〜1−L2と#1−1〜#1−L3の組に対しては、L2+L3ブランチ受信ダイバーシチ復調、#1−1〜#1−L3と#1−1〜#1−L1の組に対してはL3+L1ブランチ受信ダイバ−シチ復調、#1−1〜#1−L1と#1−1〜#1−L2と#1−1〜#1−L3の組に対しては、L1+L2+L3ブランチ受信ダイバーシチ復調を行う。

0073

以降は、前述した第1の実施形態と同様に、各受信ダイバーシチ復調後の復調ビット系列に対して、誤り検出手段2−5が誤り検出を行い、誤りなしと判断したもののみを最終的復調ビット系列#1〜#Sとして出力する。

0074

なお、以上の説明は、互いに遠隔に離れた3地点(地点A、B、C)に受信アンテナが装備され、また、各地点に複数の受信アンテナを装備するケースで行ったが、複数の地点に受信アンテナを装備するその他のケースにおいても動作は全く同様である。

0075

上述した第4の実施形態によれば、無線信号受信装置は、受信アンテナの位置関係を考慮し、同一地点に装備されている受信アンテナについては、全受信アンテナを用いた受信ダイバーシチ復調のみを行い、かつ各地点問をまたいだ受信アンテナ間についての組み合わせについての受信ダイバーシチ復調を更に行うことが可能となる。

0076

複数局の送信局が同時送信する場合に、各送信局からの距離がほぼ同じである同—地点内の受信アンテナについては、複数組の組み合わせの受信ダイバーシチを行っても、各受信アンテナの各送信局からの受信レベルは、ほぼ同程度であるため、各送信局の復調成功率を向上させる効果は低く、通常通り、全受信アンテナを用いた受信ダイバーシチのみを行えば良いと考えられる。

0077

本第4の実施形態は、このような各送信局の復調成功率の向上度が薄いと考えられる同一地点内で全受信アンテナ以外の組み合わせの受信ダイバーシチ復調を行うことを省きながら、送信局の復調成功率の向上度が高いと考えられる「同一地点内は、全受信アンテナを用いた受信ダイバーシチ復調」、ならびに「地点間をまたいだ受信アンテナの組み合わせの受信ダイバーシチ復調」を同時に行うことを可能とする。したがって、前述した第1の実施形態による無線信号受信装置に対して、受信アンテナの位置関係から必要最小限の受信ダイバーシチ復調のみを行うことを可能とし、大幅に演算回路規模、処理時間を減少させることが可能である。

0078

<第5の実施形態>請求項5記載
次に、本発明の第5の実施形態について説明する。
本第5の実施形態は、前述した第1から第4の実施形態において、誤り検出手段1−5で出力された最終的復調ピット系列のうち、重複したものを廃棄することにより、各々が異なる復調ビット系列のみを最終復調ビット系列とする。

0079

図6は、本第5の実施形態による無線信号受信装置の一部の構成を示すブロック図である。図において、本第5の実施形態による無線信号受信装置は、前述した第1から第4の実施形態の構成に加えて、誤り検出手段1−6の後段に、判定手段1−6を備えている。判定手段1−6は、まず、入力された各復調ビヅト系列が同系列かどうか、すなわち重複しているかどうかを判定する。

0080

具体的には、誤り検出手段1−5が出力した各復調ピット系列を全て比較することにより、各復調ビット系列が重複するかどうか判定しても良いし、また、ビット系列の一部領域のみを比較することによって各復調ビット系列が重複するかどうかを判定しても良い。また、一部領域のみを比較する場合、各送信局で異なることが明らかな送信局のID情報が記載されている領域などを比較するような方法が考えられる。その結果、判定手段1−6は、重複した復調ビット系列のいずれかを廃棄し、いずれかのみを出力する処理を行う。これにより、判定手段1−6が出力するビット系列は、各々異なる復調ビット系列#1〜#Tとなる。

0081

本第5実施形態によれば、MAC部などの上位レイヤに不要な重複ビット系列を受け渡すことを防ぐことができる。なお、判定手段1−6は、MAC部で行うことも考えられる。

0082

<第6の実施形態>請求項6記載の発明
次に、本発明の第6の実施形態について説明する。
本第6の実施形態は、前述した第1から第4の実施形態による無線信号受信装置に対して、各抽出手段1−3、各復調手段1−4を並列的に動作させることを目的としている。無線信号受信装置の構成は、図1図5に示した通りである。本第6の実施形態によれば、総動作数が増えても、処理時間を維持することが可能である。したがって、上位レイヤの制御応答時間などで処理時間に制限ある場合に、より効果的である。

0083

<第7の実施形態>請求項7記載の発明
次に、本発明の第7の実施形態について説明する。
本第7の実施形態は、前述した第1から第4の実施形態による無線信号受信装置に対して、各抽出手段1−3、各復調手段1−4を時分割に動作させることを目的としている。
図7(a)、(b)は、本第7の実施形態による無線信号受信装置の時分割動作を説明するための概念図である。図(a)、(b)において、矢印は、時間経過を示し、抽出手段1−3−1’’〜1−3−N’’、または、復調手段1−4−1〜1−4−Nの動作を順番に実行していることを示す。本第7の実施形態により、総動作数が増えても回路規模を維持することが可能となる。したがって、設置スペースなどから無線信号受信装置の大きさに制限にある場合、より効果的である。

図面の簡単な説明

0084

本発明の第1の実施形態による無線信号受信装置の構成を示すブロック図である。
本第2の実施形態による抽出手段1−3の構成を示すブロック図である。
本第3の実施形態による抽出手段1−3の構成を示すブロック図である。
第2の実施形態と第3の実施形態とを合わせた場合の、抽出手段1−3の構成を示すブロック図である。
本第4の実施形態の無線信号受信装置2の構成を示すブロック図である。
本第5の実施形態による無線信号受信装置の一部の構成を示すブロック図である。
本第7の実施形態による無線信号受信装置の時分割動作を説明するための概念図である。
従来技術による無線信号受信波置(全受信アンテナを用いて受信ダイバーシチを行う)の略構成を示すブロック図である。

符号の説明

0085

1無線信号受信装置
1−1−1〜1−1−N受信アンテナ
1−2−1〜1−2−N無線受信部
1−3 抽出手段
1−4復調手段
1−4−1:M1ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−4−2:M2ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−4−K:MKブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−5誤り検出手段
1−3−1NCM1個抽出手段
1−3−2 NCM2個抽出手段
1−3−K NCMK個抽出手段
1−4−1 M1ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−4−2 M2ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−4−K MKブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−3−1’ 1個抽出手段
1−3−2’ 2個抽出手段
1−3−N’ N個抽出手段
1−4−1 1ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−4−2 2ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−4−N Nブランチ受信ダイバーシチ復調手段
1−3−1’’ 1個抽出手段
1−3−2’’ 2個抽出手段
1−3−N’’ N個抽出手段
2 無線信号受信装置
2−1−1−1〜2−1−1−L1、2−1−2−1〜2−1−2−L2、2−1−3−1〜2−1−3−L3 受信アンテナ
2−2−1−1〜2−2−1−L1、2−2−2−1〜2−2−2−L2、2−2−3−1〜2−2−3−L3 無線受信部
2−3−1〜2−3−4 抽出手段
2−4−1 L1ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
2−4−2 L2ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
2−4−3 L3ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
2−4−4 復調手段
2−4−4−1 M1ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
2−4−4−2 M2ブランチ受信ダイバーシチ復調手段
2−5 誤り検出手段
1−6 判定手段

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