JP7640410B2 - COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM - Google Patents
COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM Download PDFInfo
- Publication number
- JP7640410B2 JP7640410B2 JP2021139207A JP2021139207A JP7640410B2 JP 7640410 B2 JP7640410 B2 JP 7640410B2 JP 2021139207 A JP2021139207 A JP 2021139207A JP 2021139207 A JP2021139207 A JP 2021139207A JP 7640410 B2 JP7640410 B2 JP 7640410B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- frequency offset
- signal
- antennas
- frequency
- signals
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
Description
本発明は、分散配置された複数のアンテナで無線信号を受信するための通信装置、通信方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a communication device, a communication method, and a program for receiving wireless signals using multiple antennas that are distributed.
地理的に分散したユーザ端末などの送信点から、1か所に集約された複数の受信アンテナへ無線信号を送信する際、各アンテナ間の伝搬環境(リンク)により伝搬遅延差が発生し、受信アンテナにおいて非同期の信号として受信される。このため、時空間フィルタによってユーザ端末からの無線信号の伝搬遅延差を解消するユーザ分離を行う。また、各ユーザ端末から送信される無線信号の周波数にずれが生じるため、受信側での復調・復号の際に周波数オフセットの補償を行う。 When radio signals are transmitted from transmission points such as geographically dispersed user terminals to multiple receiving antennas concentrated in one location, differences in propagation delays occur due to the propagation environment (links) between each antenna, and the signals are received as asynchronous signals at the receiving antennas. For this reason, user separation is performed to eliminate the differences in propagation delays of the radio signals from the user terminals using a space-time filter. In addition, because differences occur in the frequencies of the radio signals transmitted from each user terminal, the frequency offset is compensated for when demodulating and decoding on the receiving side.
非特許文献1は、時空間フィルタの設計について開示されており、特定の受信処理期間(例えば先頭スロット)における最初のOFDMシンボルをトレーニングシンボルとして用い、各リンクの伝搬遅延差と周波数オフセットを推定する。それらの推定値をもとに時空間フィルタの係数(ウェイト)を設定し、特定の受信処理期間に受信する信号に対してウェイトを重畳することで伝搬遅延差を吸収するとともに、受信信号をユーザ毎のストリームに分離する。その後、ユーザストリーム毎に周波数オフセットの補償を行い、OFDMの復調を行う。 Non-Patent Document 1 discloses the design of a space-time filter, in which the first OFDM symbol in a specific reception processing period (e.g., the first slot) is used as a training symbol to estimate the propagation delay difference and frequency offset of each link. The coefficients (weights) of the space-time filter are set based on these estimates, and the propagation delay difference is absorbed by superimposing the weights on the signals received in the specific reception processing period, and the received signals are separated into streams for each user. After that, the frequency offset is compensated for for each user stream, and OFDM demodulation is performed.
しかしながら、非特許文献1では受信アンテナが1か所に集約されている環境を想定しているため、受信側で復調・復号の際に用いる受信アンテナ間の周波数オフセットは生じないことを前提としている。しかしながら、受信アンテナが分散配置される環境では、受信アンテナごとに異なる無線通信回路で無線信号のベースバンド信号への周波数変換を行う場合がある。このような場合、複数の無線通信回路間で周波数オフセットが生じることがあり、周波数変換を行ったベースバンド信号の周波数がずれ、受信性能が低下するという課題があった。 However, Non-Patent Document 1 assumes an environment in which receiving antennas are concentrated in one location, and therefore assumes that no frequency offset occurs between the receiving antennas used when demodulating and decoding on the receiving side. However, in an environment in which receiving antennas are distributed, frequency conversion of radio signals to baseband signals may be performed by different wireless communication circuits for each receiving antenna. In such cases, frequency offsets may occur between multiple wireless communication circuits, causing a shift in the frequency of the baseband signal after frequency conversion, resulting in a problem of reduced reception performance.
本発明は上述の問題に鑑みてなされたものであり、複数の無線回路間の周波数オフセットによって、無線信号を受信する通信装置の受信性能が低下することを防ぐことを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and aims to prevent a decrease in the reception performance of a communication device that receives wireless signals due to a frequency offset between multiple wireless circuits.
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る通信装置は、複数のアンテナで、第1の送信装置から送信された信号と前記第1の送信装置とは異なる第2の送信装置から送信された信号とを含む無線信号を受信するための通信装置であって、
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナに接続された第1の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第1の受信信号を取得し、
前記複数のアンテナのうちの第2のアンテナに接続された第2の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第2の受信信号を取得する、
信号取得部と、
前記信号取得部が取得した前記第1および第2の受信信号を入力として、送信装置ごとの複数の出力信号を生成する出力ユニットと、
前記複数の出力信号のそれぞれに対する周波数オフセットを、前記第1および第2の受信信号に基づいて補償する周波数オフセット補償ユニットと、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a communication device according to one aspect of the present invention is a communication device for receiving, via a plurality of antennas, a radio signal including a signal transmitted from a first transmitting device and a signal transmitted from a second transmitting device different from the first transmitting device ,
acquiring a first reception signal obtained by frequency-converting the radio signal from a first radio circuit connected to a first antenna of the plurality of antennas;
acquiring a second reception signal obtained by frequency-converting the radio signal from a second radio circuit connected to a second antenna of the plurality of antennas;
A signal acquisition unit;
an output unit that receives the first and second received signals acquired by the signal acquisition unit as input and generates a plurality of output signals for each transmitting device;
a frequency offset compensation unit for compensating for a frequency offset for each of the plurality of output signals based on the first and second received signals;
The present invention is characterized by comprising:
本発明によれば、複数の受信アンテナ間の周波数オフセットによって受信性能が低下することを防ぐことが可能になる。 The present invention makes it possible to prevent degradation of reception performance due to frequency offsets between multiple receiving antennas.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following embodiments are described in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the invention according to the claims. Although the embodiments describe multiple features, not all of these multiple features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used for the same or similar configurations, and duplicate explanations are omitted.
<第1実施形態>
本実施形態に係る無線通信システムの構成例を図1に示す。無線通信システム1は、一例において5Gのセルラ通信システム(移動通信ネットワーク)である。ただし、これに限られず、本システムは、例えば5G以降の後継のセルラ通信システムであってもよいし、セルラ以外の無線通信システムであってもよい。本システムは、受信装置(通信装置)10および送信装置20A~20C(以下、区別せず送信装置20と称する場合がある)を含んで構成される。なお、図1では、説明を簡単にするために、3つの送信装置と1つの受信装置を示しているが、これらの装置の数は限定されるものではなく、より多くの送信装置及び受信装置が当然に存在してもよい。
First Embodiment
FIG. 1 shows an example of the configuration of a wireless communication system according to this embodiment. In one example, the wireless communication system 1 is a 5G cellular communication system (mobile communication network). However, the present system is not limited to this, and may be, for example, a successor cellular communication system after 5G, or may be a wireless communication system other than a cellular system. The present system includes a receiving device (communication device) 10 and transmitting
本実施形態に係る受信装置10は、地理的に分散して配置されたアンテナを有するものとする。例えば、受信装置10のアンテナは、アクセスポイントやセルラ基地局によって実現され、後述する信号処理ユニットは、中央処理ユニット(CPU)であってもよい。この場合、アンテナと信号処理ユニットとは、バックボーンネットワークによって接続されてもよい。また、一例では、送信装置20は、ユーザ端末装置である。
The
続いて、図2を参照して、受信装置10の構成について説明する。
Next, the configuration of the
受信装置10は、複数のアンテナ1011~101n(以下、区別せずにアンテナ101と呼ぶ場合がある)を備える。
The
各アンテナ101は、ローカルオシレータ(LO)1211~121n(以下、区別せずにLO 121と呼ぶ場合がある)を備える無線回路1021~102n(以下、区別せずに無線回路102と呼ぶ場合がある)に接続される。無線回路102は、アンテナ101から受信した無線信号をベースバンド信号に周波数変換し、信号処理ユニット103に送信する。なお、図2では、無線回路102はLO121およびミキサのみを図示しているが、増幅器や高周波フィルタなど追加の高周波素子を備える。
Each antenna 101 is connected to radio circuits 102 1 to 102 n (hereinafter sometimes referred to simply as radio circuits 102) that include local oscillators (LO) 121 1 to 121 n (hereinafter sometimes referred to simply as LOs 121). The radio circuits 102 frequency-convert the radio signals received from the antennas 101 to baseband signals and transmit the signals to the
信号処理ユニット103は、信号取得ユニット130、時空間フィルタユニット1311~131m(以下、区別せずに時空間フィルタユニット131と呼ぶ場合がある)、周波数オフセット(FO)補償ユニット1321~132m(以下、区別せずに周波数オフセット補償ユニット132と呼ぶ場合がある)、サイクリックプレフィックス(CP)除去ユニット1331~133m(以下、区別せずにCP除去ユニット133と呼ぶ場合がある)、および周波数領域等化ユニット1341~134m(以下、区別せずに周波数領域等化ユニット134と呼ぶ場合がある)を備える。
The
信号取得ユニット130は、アンテナ101からベースバンド信号を受信する。一例では、受信信号の電力や、LO121の周波数など、無線回路102のパラメータを取得してもよい。信号取得ユニット130が取得したベースバンド信号は、時空間フィルタユニット131に入力されるとともに、時空間フィルタ制御ユニット141、周波数オフセット(FO)判定ユニット142および等化制御ユニット143に入力され、制御パラメータの判定に使用される。
The
時空間フィルタユニット131は、複数の無線回路102から取得したベースバンド信号をサンプリングした順番に入力することで、送信装置20ごとにベースバンド信号をユーザ分離した出力信号(ユーザストリーム)を出力する出力ユニットである。
The space-
CP除去ユニット133は、シンボルタイミングの検出を行い、シンボルの先頭から所定数のサンプルを除去するCPの除去を行った後、離散フーリエ変換(DFT)によって時系列のベースバンド信号を周波数系列の信号データに変換する。
The
周波数領域等化ユニット134は、周波数系列の信号データを、送信装置20によって信号データに含められたパイロット周波数の信号強度などに基づいて、周波数領域での信号データの等化を行う。
The frequency
CP除去ユニット133および周波数領域等化ユニット134には、非特許文献1に記載の公知技術を適用することができるため、詳細な説明は省略する。
The
また、信号処理ユニット103は、制御ユニット104を備える。制御ユニット104は、時空間フィルタ制御ユニット141、FO判定ユニット142、および等化制御ユニット143を備える。
The
時空間フィルタ制御ユニット141は、各送信装置20から送信されるトレーニング信号に基づいて、後述するように時空間フィルタユニット131のフィルタ係数を決定する。
The space-time
FO判定ユニット142は、各送信装置20から送信されるトレーニング信号に基づいて、送信装置20との周波数オフセットを特定して、周波数オフセットの補償を行う。本実施形態に係るFO判定ユニット142は、すべてのアンテナ101で受信したトレーニング信号の信号データに基づいて、それぞれのアンテナ101ごとに周波数オフセットを推定し、FO補償ユニット132によって補償される周波数のオフセット量を判定する。
The
等化制御ユニット143は、各送信装置20から送信されるトレーニング信号に基づいて、サブキャリアごとに信号強度を判定してチャネル等化を行う。
The
(時空間フィルタ制御ユニット)
続いて、時空間フィルタ制御ユニット141の制御例について説明する。受信装置10に信号を送信するすべての送信装置20がM台存在し、受信装置10のアンテナ101がn本存在する場合、m番目の送信装置20m(1≦m≦M)とj番目の受信アンテナ101j(1≦j≦n)との間のチャネル応答を
(l=0~ν)とすると、送受信アンテナ間のチャネルを表すテプリッツ行列
を以下の数式1によって表現することができる。
(Space-time filter control unit)
Next, an example of control of the space-time
(l = 0 to v), the Toeplitz matrix representing the channel between the transmitting and receiving antennas is
can be expressed by the following Equation 1.
この場合、j番目の受信アンテナ101jにおいて受信した信号からm番目の送信装置20からの信号を抽出するユーザ分離のためのフィルタ係数を
とすると、以下の数式2が成り立つ場合に、所定の送信装置20からの信号を強め、他の送信装置20からの信号を弱めることができる。例えば、データストリームの順番を示すiは、送信装置20の識別子やトレーニング信号を送信した送信装置20の順番に基づいて決定されてもよい。
In this case, the filter coefficients for user separation to extract the signal from the m-th transmitter 20 from the signal received at the j-th receiving antenna 101 j are
Then, when the following
ここで
は送信装置と受信装置との間の周波数オフセットであり、
は周波数オフセットによって発生する位相回転を表す直交行列であり、以下の数式3で表せる。
where
is the frequency offset between the transmitter and receiver,
is an orthogonal matrix representing a phase rotation caused by a frequency offset, and can be expressed by the following Equation 3.
このようなフィルタ係数
を求めることで、複数の送信装置20から送信された信号が、各送信装置20に対応するデータストリームのうちの1つに出力され、他のデータストリームに出力されることを防ぐことができる。なお、フィルタ係数を求める計算処理については、例えば非特許文献1に記載の行列の計算を適用することで求めることができるため、詳細な説明は省略する。
Such filter coefficients
By obtaining , it is possible to prevent signals transmitted from a plurality of transmitting devices 20 from being output to one of the data streams corresponding to each transmitting device 20 and being output to the other data streams. Note that the calculation process for obtaining the filter coefficients can be performed by applying the matrix calculation described in Non-Patent Document 1, for example, and therefore a detailed description thereof will be omitted.
(FO判定ユニット)
続いて、FO判定ユニット142の処理例について説明する。非特許文献1では、すべての受信アンテナ101の無線回路102は同一の周波数で動作するものとして記載されている。すなわち、非特許文献1では、複数の受信アンテナが1か所に集約されており、1つのローカルオシレータから供給された信号に基づいて無線回路102が動作するという条件付けがされている。このため、複数の無線回路の動作周波数が同じであり、Δi,j=Δiが成り立つという前提で計算の簡略化が行われていた。これに対して、本実施形態に係る受信装置10は、複数のアンテナ101および無線回路102が分散配置されており、したがって少なくとも2つの無線回路102が異なるローカルオシレータから供給された信号で動作することを前提としている。このため、2つの無線回路102が異なる周波数で動作する場合があるため、Δi,j=Δiが成り立たない場合がある。
(FO Judgment Unit)
Next, a processing example of the
このため、本実施形態に係るFO判定ユニット142は、異なるローカルオシレータ121から供給された信号で動作する無線回路102のそれぞれから出力されたベースバンド信号に基づいて、無線回路102間の周波数オフセットを判定する。例えば、同一の無線信号を受信した場合であっても、2つの無線回路102が異なるクロック周波数で動作している場合には、ベースバンド信号の周波数が異なる。このため、同一の無線信号のベースバンド信号を複数の無線回路102から取得し、ベースバンド信号間の周波数オフセットを特定することで、複数の無線回路102間の周波数オフセットを特定することができる。
For this reason, the
FO判定ユニット142は、受信信号から、送信装置20と各無線回路102との周波数オフセットΔi,jを特定する。ここで、周波数オフセットは各送信装置20と無線回路102との組み合わせごとに存在するが、時空間フィルタユニット131からの出力では、複数の無線回路102から出力されたベースバンド信号が混ざっている。このため、無線回路102の周波数オフセットΔi,jをそのまま適用すると、通信性能が低下する可能性がある。このため、本実施形態に係るFO判定ユニット142は、複数の無線回路102からの出力に基づいて特定した複数の周波数オフセットΔi,jに基づいて、送信装置20ごとにFO補償ユニット132からの出力である送信装置20ごとのデータストリームにおける周波数オフセットΔiを判定する。
The
一例では、FO判定ユニット142は、同一のトレーニング信号に対する各無線回路102の周波数オフセットΔi,j(j=0~n)に基づいて、時空間フィルタユニット131で1つのデータストリームとして出力される信号の周波数オフセットΔiを判定する。
In one example, the
例えば、各周波数オフセットの平均値として、以下の数式に基づいて周波数オフセットΔiを判定してもよい。あるいは、トレーニング信号の受信電力Pi,jを特定し、同一のトレーニング信号、すなわちiが同一のPi,jの最大値を特定し、Pi,jが最大となるj'についてj=0~nでΔi,j=Δi,j'であると判定してもよい。 For example, the frequency offset Δ i may be determined based on the following formula as the average value of each frequency offset: Alternatively, the received power P i,j of the training signal may be specified, and the maximum value of P i,j for the same training signal, i.e., for i' where i is the same, may be specified, and it may be determined that Δ i,j = Δ i,j' for j = 0 to n for j' where P i ,j is maximum.
また、例えば、各周波数オフセットΔi,jにトレーニング信号の受信電力Pi,jに応じた重みを付けた加重平均に基づいて、以下の数式5のように周波数オフセットΔiを判定してもよい。 Furthermore, for example, the frequency offset Δi may be determined based on a weighted average in which each frequency offset Δ i, j is weighted according to the received power P i,j of the training signal, as shown in the following formula 5.
このように、本実施形態に係る受信装置は、複数の無線回路間の周波数オフセットを特定し、複数の無線回路間のそれぞれとの周波数オフセットに基づいて、FO補償ユニットによってFO補償を行う際のオフセット量を判定する。これによって、異なるローカルオシレータで動作する無線回路102から取得したベースバンド信号のユーザ分離を行った信号の周波数オフセット補償を行うことができ、無線回路間の周波数オフセットによって受信性能が低下することを防ぐことができる。 In this way, the receiving device according to this embodiment identifies the frequency offset between multiple radio circuits, and determines the amount of offset when performing FO compensation by the FO compensation unit based on the frequency offset between each of the multiple radio circuits. This makes it possible to perform frequency offset compensation for signals obtained by performing user separation of baseband signals obtained from radio circuits 102 operating with different local oscillators, and prevents degradation of reception performance due to frequency offsets between radio circuits.
続いて、図5を参照して本実施形態に係る受信装置10が実行する処理の一例について説明する。図5に示す処理は、受信装置10が送信装置20からのトレーニング信号を送信する期間において、信号処理ユニット103のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより実行される。
Next, an example of the processing executed by the receiving
S501において、信号処理ユニット103は複数の無線回路102からトレーニング信号を周波数変換したベースバンド信号を取得する。一例では、無線回路102の増幅器の利得など、受信電力を特定可能なパラメータを合わせて取得してもよい。また、S501では、無線回路102の識別子などを取得してもよい。
In S501, the
続いて、S502で、信号処理ユニット103は無線回路102間の周波数オフセットを特定する。無線回路102間の周波数オフセットは、同一のトレーニング信号に対するベースバンド信号を複数の無線回路102から取得し、その周波数の差を特定することで行われてもよい。
Next, in S502, the
続いて、S503で、信号処理ユニット103は上述したように、複数の無線回路102から取得した複数のベースバンド信号に基づいて送信装置20ごとのデータストリームに分離するための時空間フィルタの係数を決定する。続いて、S504で、FO判定ユニット142は、FO補償ユニット132に設定するオフセット量(補償値)を判定する。一例では、FO判定ユニット142は、1つの送信装置20から送信されたトレーニング信号を周波数変換した複数の無線回路102から取得した複数のベースバンド信号に基づいてFO補償ユニット132に設定する補償値を判定してもよい。
Next, in S503, the
続いて、S505で、等化制御ユニット143は周波数領域等化ユニット134に設定する等化パラメータを判定する。
Next, in S505, the
以上の処理によって、信号処理ユニット103はトレーニング信号に基づく時空間フィルタユニット131,FO補償ユニット132,および周波数領域等化ユニット134の動作パラメータの設定を行うことができる。
Through the above processing, the
<第2実施形態>
次に、図3を参照して第2実施形態に係る通信装置の構成について説明する。
Second Embodiment
Next, the configuration of a communication device according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
第2実施形態に係る通信装置10は、時空間フィルタユニット131と無線回路との間に第2FO補償ユニット1221~122n(以下、区別せずに第2FO補償ユニット122と呼ぶ場合がある)と第2FO判定ユニット144とを備える。第2FO補償ユニット122は、信号処理ユニット103の第2FO判定ユニット144によって設定された補償値に従って、アンテナ101によって受信した無線信号を周波数変換したベースバンド信号の周波数オフセット補償を行う。
The
第1FO補償ユニット132は、ユーザ分離後の送信装置20ごとのデータストリーム間の周波数オフセットを補償し、第2FO補償ユニット122は、ユーザ分離前に無線回路102間の周波数オフセットを補償する。
The first
第2FO判定ユニット144は、例えば同一の送信装置20からのトレーニング信号から生成され、複数の無線回路102から取得した複数のベースバンド信号の周波数を比較することで、複数の無線回路102間の周波数オフセットを判定し、補償するための補償値を生成する。
The second
第1FO判定ユニット142は、例えば複数の送信装置20からのトレーニング信号から生成された、同一の無線回路102から取得した複数のベースバンド信号の周波数を比較することで、複数ユーザ間(複数の送信装置20間)の周波数オフセットを判定し、補償することができる。
The first
なお、時空間フィルタユニット131の係数の設定は、信号処理によってFO補償を行った後のトレーニング信号に基づいて行われる。これによって、受信装置10の無線回路102間の周波数オフセットを除去して複数のアンテナ101で受信を行うダイバーシチゲインを得ることができる。
The coefficients of the time-
以上説明したように、本実施形態に係る通信装置は、時空間フィルタによるユーザ分離の前に受信側の複数の無線回路間の周波数オフセットの補償を行い、時空間フィルタによるユーザ分離の後に複数の送信装置間の周波数オフセットの補償を行う。これによって、時空間フィルタ以降では周波数オフセットがないものとしてベースバンド信号を扱うことができる。 As described above, the communication device according to this embodiment compensates for the frequency offset between multiple radio circuits on the receiving side before user separation by the space-time filter, and compensates for the frequency offset between multiple transmitting devices after user separation by the space-time filter. This makes it possible to treat the baseband signal as having no frequency offset after the space-time filter.
なお、図3では、信号処理ユニット103は、信号取得ユニット130で無線回路間の周波数オフセットを補償した後のベースバンド信号を取得するものとして示している。しかしながら、第2FO補償ユニット122は、信号取得ユニット130と時空間フィルタユニット131との間に配置されてもよい。すなわち、第2FO補償ユニット122は、分散配置されたアンテナ側に配置されてもよいし、中央処理ユニット側に配置されてもよい。
In FIG. 3, the
以上説明したように、本実施形態に係る通信装置は、複数の無線回路から取得した複数のベースバンド信号に基づいて、複数の無線回路間の周波数オフセットを補償し、周波数オフセットを補償したベースバンド信号からユーザ分離を行うことにより送信装置ごとの出力信号を生成する。これによって、ユーザ分離や、送信装置ごとの周波数オフセット補償において、公知の技術を適用することができる。 As described above, the communication device according to this embodiment compensates for the frequency offset between multiple radio circuits based on multiple baseband signals acquired from multiple radio circuits, and generates an output signal for each transmitting device by performing user separation from the baseband signals with the frequency offset compensated for. This makes it possible to apply known techniques to user separation and frequency offset compensation for each transmitting device.
<第3実施形態>
続いて、図4を参照して第3実施形態について説明する。なお、第1および第2実施形態と同様の構成については説明を省略する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described with reference to Fig. 4. Note that a description of the same configuration as in the first and second embodiments will be omitted.
本実施形態に係る通信装置10は、無線回路102ごとにサブユニット1351~135n(以下、区別せずにサブユニット135と呼ぶ場合がある)を備える。サブユニット1351~135nには、時空間フィルタユニット1311~131n(以下、区別せずに時空間フィルタユニット131と呼ぶ場合がある)、FO補償ユニット1321~132n(以下、区別せずにFO補償ユニット132と呼ぶ場合がある)、およびCP除去ユニット1331~133n(以下、区別せずにCP除去ユニット133と呼ぶ場合がある)が含まれる。
The
それぞれのサブユニット135は、複数の無線回路102のそれぞれに対応し、各無線回路102から取得したトレーニング信号を周波数変換したベースバンド信号から時空間フィルタによってユーザ分離を行い、それぞれのユーザストリームの周波数オフセット補償を行い、CPの除去とDFTを行う。そして、出力された周波数領域のユーザストリームを足し合わせて、ユーザストリームごとに周波数領域の等化を行う。
Each
時空間フィルタ制御ユニット141は、複数の無線回路102から取得したトレーニング信号から、時空間フィルタの係数を決定する。ここで、無線回路のLO121の発振周波数に対して周波数オフセットが存在するベースバンド信号は、周波数オフセットが存在しないベースバンド信号と比較して、時間経過につれて位相が回転しているように見える。このため、時空間フィルタ制御ユニット141は、それぞれの無線回路102ごとに、周波数オフセットに応じた位相回転を加えたフィルタ係数の設定を行うことで、時空間フィルタユニット131において無線回路102の周波数オフセットの補償を行いながらユーザ分離を行うことができる。
The time-space
<その他の実施形態>
発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。
<Other embodiments>
The invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the invention.
例えば、本実施形態では、それぞれのアンテナ101は、異なる無線回路102に接続されるものとして説明を行った。しかしながら、APが複数のアンテナを備えるなど、複数のアンテナ101が1つの無線回路102に接続される場合には、複数のアンテナ101は周波数オフセットがない状態で無線信号の周波数変換を行うことができる。このため、信号取得ユニット130は、無線回路102から複数のアンテナ101に対応するベースバンド信号を取得してもよい。この場合、信号取得ユニット130はベースバンド信号と、無線回路102の識別子と、アンテナのインデックスとを対応付けて取得することで、同一の無線回路102に接続されたアンテナ101を特定することができる。なお、1つの無線回路102から複数のアンテナに対応するベースバンド信号を受信した信号処理ユニット103は、複数のベースバンド信号の何れかを用いて時空間フィルタの係数の決定や、周波数オフセットの判定を行ってもよい。
For example, in this embodiment, the description has been given assuming that each antenna 101 is connected to a different wireless circuit 102. However, when multiple antennas 101 are connected to one wireless circuit 102, such as when an AP has multiple antennas, the multiple antennas 101 can perform frequency conversion of wireless signals without frequency offset. For this reason, the
また、本実施形態に係る信号処理ユニット103の機能の少なくとも一部は、複数の信号処理装置によって実現されてもよい。また、本実施形態に係る信号処理ユニット103の機能の少なくとも一部は、無線回路102が備えてもよい。例えば、図4のサブユニット135は、無線回路102と信号取得ユニット130との間であって、無線回路102を備える無線装置側に配置されてもよい。
In addition, at least a part of the functions of the
また、図2~4では、信号取得ユニット130で取得したベースバンド信号は時空間フィルタ制御ユニット141に入力され、時空間フィルタの係数が決定された後にFO判定ユニット142に入力され、等化制御ユニット143に入力されるものとして記載されている。しかしながら、時空間フィルタのフィルタ係数の決定、周波数オフセットの補償値の決定、および等化制御ユニットの等化パラメータの決定は、順番を入れ替えて実行されてもよいし、並列に実行されてもよい。
In addition, in Figures 2 to 4, the baseband signal acquired by the
1:無線通信システム、10:受信装置、20:送信装置 1: Wireless communication system, 10: Receiving device, 20: Transmitting device
Claims (11)
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナに接続された第1の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第1の受信信号を取得し、
前記複数のアンテナのうちの第2のアンテナに接続された第2の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第2の受信信号を取得する、
信号取得ユニットと、
前記信号取得ユニットが取得した前記第1および第2の受信信号を入力として、送信装置ごとの複数の出力信号を生成する出力ユニットと、
前記複数の出力信号のそれぞれに対する周波数オフセットを、前記第1および第2の受信信号に基づいて補償する周波数オフセット補償ユニットと、
を備えることを特徴とする通信装置。 A communication device for receiving, by a plurality of antennas , a radio signal including a signal transmitted from a first transmitting device and a signal transmitted from a second transmitting device different from the first transmitting device , comprising:
acquiring a first reception signal obtained by frequency-converting the radio signal from a first radio circuit connected to a first antenna of the plurality of antennas;
acquiring a second reception signal obtained by frequency-converting the radio signal from a second radio circuit connected to a second antenna of the plurality of antennas;
A signal acquisition unit;
an output unit that receives the first and second received signals acquired by the signal acquisition unit as input and generates a plurality of output signals for each transmitting device;
a frequency offset compensation unit for compensating for a frequency offset for each of the plurality of output signals based on the first and second received signals;
A communication device comprising:
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナに接続された第1の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第1の受信信号を取得し、
前記複数のアンテナのうちの第2のアンテナに接続された第2の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第2の受信信号を取得する、
信号取得ユニットと、
前記第1および第2の受信信号間の周波数オフセットを補償する第1の周波数オフセット補償ユニットと、
前記第1の周波数オフセット補償ユニットの出力を時空間フィルタに入力し、送信装置ごとの複数の出力信号を生成する出力ユニットと、
前記複数の出力信号のそれぞれに対する周波数オフセットを補償する第2の周波数オフセット補償ユニットと、
を備えることを特徴とする通信装置。 1. A communication device for receiving radio signals with a plurality of antennas, comprising:
acquiring a first reception signal obtained by frequency-converting the radio signal from a first radio circuit connected to a first antenna of the plurality of antennas;
acquiring a second reception signal obtained by frequency-converting the radio signal from a second radio circuit connected to a second antenna of the plurality of antennas;
A signal acquisition unit;
a first frequency offset compensation unit for compensating for a frequency offset between the first and second received signals;
an output unit for inputting an output of the first frequency offset compensation unit into a space-time filter to generate a plurality of output signals for each transmitter;
a second frequency offset compensation unit for compensating for a frequency offset for each of the plurality of output signals;
A communication device comprising:
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナに接続された第1の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第1の受信信号を取得することと、
前記複数のアンテナのうちの第2のアンテナに接続された第2の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第2の受信信号を取得することと、
取得した前記第1および第2の受信信号を時空間フィルタに入力し、送信装置ごとの複数の出力信号を生成することと、
前記複数の出力信号のそれぞれに対する周波数オフセットを、前記第1および第2の受信信号に基づいて補償することと、
を含むことを特徴とする通信方法。 A communication method for a communication device for receiving, by a plurality of antennas , a radio signal including a signal transmitted from a first transmitting device and a signal transmitted from a second transmitting device different from the first transmitting device , the method comprising the steps of:
acquiring a first reception signal obtained by frequency-converting the wireless signal from a first wireless circuit connected to a first antenna of the plurality of antennas;
acquiring a second reception signal obtained by frequency-converting the wireless signal from a second wireless circuit connected to a second antenna of the plurality of antennas;
inputting the first and second received signals into a space-time filter to generate a plurality of output signals for each transmitting device;
compensating for a frequency offset for each of the plurality of output signals based on the first and second received signals;
A communication method comprising:
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナに接続された第1の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第1の受信信号を取得することと、
前記複数のアンテナのうちの第2のアンテナに接続された第2の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第2の受信信号を取得することと、
前記第1および第2の受信信号間の周波数オフセットを補償することと、
周波数オフセットを補償した前記第1および第2の受信信号を時空間フィルタに入力し、送信装置ごとの複数の出力信号を生成することと、
前記複数の出力信号のそれぞれに対する周波数オフセットを補償することと、
を含むことを特徴とする通信方法。 1. A communication method for a communication device for receiving radio signals with a plurality of antennas, comprising:
acquiring a first reception signal obtained by frequency-converting the wireless signal from a first wireless circuit connected to a first antenna of the plurality of antennas;
acquiring a second reception signal obtained by frequency-converting the wireless signal from a second wireless circuit connected to a second antenna of the plurality of antennas;
compensating for a frequency offset between the first and second received signals;
inputting the first and second received signals, having been compensated for frequency offset, into a space-time filter to generate a plurality of output signals for each transmitting device;
compensating for a frequency offset for each of the plurality of output signals;
A communication method comprising:
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナに接続された第1の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第1の受信信号を取得する第1の取得工程と、
前記複数のアンテナのうちの第2のアンテナに接続された第2の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第2の受信信号を取得する第2の取得工程と、
前記第1および第2の取得工程において取得した前記第1および第2の受信信号を時空間フィルタに入力し、送信装置ごとの複数の出力信号を生成する出力工程と、
前記複数の出力信号のそれぞれに対する周波数オフセットを、前記第1および第2の受信信号に基づいて補償する周波数オフセット補償工程と、
を含む通信方法を実行させることを特徴とするプログラム。 A communication device for receiving, by a plurality of antennas , a radio signal including a signal transmitted from a first transmitting device and a signal transmitted from a second transmitting device different from the first transmitting device ,
a first acquisition step of acquiring a first received signal obtained by frequency-converting the wireless signal from a first wireless circuit connected to a first antenna of the plurality of antennas;
a second acquisition step of acquiring a second received signal obtained by frequency-converting the wireless signal from a second wireless circuit connected to a second antenna of the plurality of antennas;
an output step of inputting the first and second received signals acquired in the first and second acquisition steps into a space-time filter to generate a plurality of output signals for each transmitting device;
a frequency offset compensating step of compensating for a frequency offset for each of the plurality of output signals based on the first and second received signals;
A program for executing a communication method comprising:
前記複数のアンテナのうちの第1のアンテナに接続された第1の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第1の受信信号を取得する第1の取得工程と、
前記複数のアンテナのうちの第2のアンテナに接続された第2の無線回路から、前記無線信号を周波数変換した第2の受信信号を取得する第2の取得工程と、
前記第1および第2の取得工程において取得した前記第1および第2の受信信号間の周波数オフセットを補償する第1の補償工程と、
前記周波数オフセットを補償した前記第1および第2の受信信号を時空間フィルタに入力し、送信装置ごとの複数の出力信号を生成する出力工程と、
前記複数の出力信号のそれぞれに対する周波数オフセットを補償する第2の補償工程と、
を含む通信方法を実行させることを特徴とするプログラム。 A communication device for receiving radio signals by a plurality of antennas,
a first acquisition step of acquiring a first received signal obtained by frequency-converting the wireless signal from a first wireless circuit connected to a first antenna of the plurality of antennas;
a second acquisition step of acquiring a second received signal obtained by frequency-converting the wireless signal from a second wireless circuit connected to a second antenna of the plurality of antennas;
a first compensation step of compensating for a frequency offset between the first and second received signals acquired in the first and second acquisition steps;
an output step of inputting the first and second received signals, which have been compensated for the frequency offset, into a space-time filter to generate a plurality of output signals for each transmitting device;
a second compensating step of compensating for a frequency offset for each of the plurality of output signals;
A program for executing a communication method comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021139207A JP7640410B2 (en) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021139207A JP7640410B2 (en) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023032861A JP2023032861A (en) | 2023-03-09 |
| JP7640410B2 true JP7640410B2 (en) | 2025-03-05 |
Family
ID=85416478
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021139207A Active JP7640410B2 (en) | 2021-08-27 | 2021-08-27 | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7640410B2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008546312A (en) | 2005-06-01 | 2008-12-18 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Receiver for wireless communication network with extended reach |
| JP2014068175A (en) | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wireless communication system, terminal, and wireless communication method |
| JP2015029164A (en) | 2013-07-30 | 2015-02-12 | 日本放送協会 | Diversity receiver |
| WO2019159358A1 (en) | 2018-02-19 | 2019-08-22 | 株式会社日立国際電気 | Wireless communication device and frequency offset compensation method for wireless communication device |
| US20210258029A1 (en) | 2018-06-14 | 2021-08-19 | Ubiqam Ltd. | Methods and systems for mitigation of interference signals for a wireless network receiver |
-
2021
- 2021-08-27 JP JP2021139207A patent/JP7640410B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008546312A (en) | 2005-06-01 | 2008-12-18 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | Receiver for wireless communication network with extended reach |
| JP2014068175A (en) | 2012-09-26 | 2014-04-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Wireless communication system, terminal, and wireless communication method |
| JP2015029164A (en) | 2013-07-30 | 2015-02-12 | 日本放送協会 | Diversity receiver |
| WO2019159358A1 (en) | 2018-02-19 | 2019-08-22 | 株式会社日立国際電気 | Wireless communication device and frequency offset compensation method for wireless communication device |
| US20210258029A1 (en) | 2018-06-14 | 2021-08-19 | Ubiqam Ltd. | Methods and systems for mitigation of interference signals for a wireless network receiver |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023032861A (en) | 2023-03-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11736250B2 (en) | Method for transmitting reference signal, and communication device | |
| CN1802831B (en) | Method and apparatus for adaptive phase compensation of OFDM signals | |
| US8593998B2 (en) | Time reversal method of processing symbols in bidirectional communication | |
| US6151372A (en) | Diversity receiver | |
| US8908555B2 (en) | Technique for channel estimation in the presence of a signal phase discontinuity | |
| US20090232108A1 (en) | I/q imbalance estimation using synchronization signals in lte systems | |
| CN111245750B (en) | Frequency offset estimation method, device and storage medium | |
| EP1300971A1 (en) | Multi-carrier communication method and multi-carrier communication apparatus | |
| JP2010525710A (en) | IQ imbalance correction method and apparatus in OFDM receiver | |
| JP2004153676A (en) | Communication devices, transmitters and receivers | |
| US20160323010A1 (en) | Methods and apparatus for mitigation of radio-frequency impairments in wireless network communication | |
| JPH10294714A (en) | Multi-tone dpsk modem on fast fourier transformation (fft) basis | |
| KR102660271B1 (en) | Traversal pilot sequence for joint estimation of channel and phase noise. | |
| CN108289069B (en) | Transmission method, sending end and receiving end of reference signal | |
| JP2016523051A (en) | System and method for multiple-input multiple-output orthogonal frequency division multiplexing for signal compensation | |
| US8792372B2 (en) | Carrier-phase difference detection with mismatched transmitter and receiver delays | |
| US20090207932A1 (en) | Wireless communication apparatus with a plurality of antenna elements | |
| US9571324B2 (en) | Method for improving spectral efficiency in Wi-Fi OFDM systems | |
| US20240267272A1 (en) | Multiple symbol shift configuration | |
| WO2013080451A1 (en) | Wireless reception device and wireless reception method in wireless communication system | |
| JP2002330112A (en) | OFDM digital signal repeater | |
| JP7640410B2 (en) | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION METHOD, AND PROGRAM | |
| US9698917B2 (en) | Methods and apparatus for mitigation of radio-frequency impairments in wireless network communication | |
| WO2023200445A1 (en) | Apparatus and method of cell detection | |
| US12556433B2 (en) | Channel and noise estimation in wireless communication |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230803 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240731 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240805 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20241004 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241129 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250124 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250220 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7640410 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |