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JP7647993B2 - Transmitting device and transmitting method - Google Patents
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Description

本発明は、無線信号を空間多重伝送する技術に関連するものである。 The present invention relates to technology for spatially multiplexing transmission of radio signals.

無線通信の送信機では、送信信号のPAPR(Peak To Average Ratio)を考慮したバックオフを設定し、パワーアンプの線形特性領域で増幅することで歪みの少ない信号を送信する運用が一般的である。一方で、この制約により長距離伝送時に十分な電力を確保できないという問題が生じることがある。特に、セルラ通信等の無線通信において、送信電力の小さな端末からの上りリンク伝送では顕著な問題となる。 In wireless communication transmitters, it is common to set a backoff that takes into account the PAPR (Peak To Average Ratio) of the transmitted signal and amplify it in the linear characteristic range of the power amplifier to transmit a signal with little distortion. However, this constraint can cause problems such as insufficient power to be secured during long-distance transmission. This is particularly a significant problem in uplink transmissions from terminals with low transmission power in wireless communication such as cellular communication.

これに対し、例えば非特許文献1には、PAPR(Peak To Average Ratio)の大きい信号を高効率で増幅することなどを目的として、複数の帯域をカバーする広帯域のドハティ増幅器が開示されている。In response to this, for example, non-patent document 1 discloses a wideband Doherty amplifier that covers multiple bands for the purpose of amplifying signals with a large PAPR (Peak To Average Ratio) with high efficiency.

小松崎優治ほか,「次世代移動通信基地局向け超広帯域GaNドハティ増幅器」,三菱電機技報,Vol.93,No.3,pp.27-31,2019Yuji Komatsuzaki et al., "Ultra-wideband GaN Doherty amplifier for next-generation mobile communication base stations," Mitsubishi Electric Technical Review, Vol. 93, No. 3, pp. 27-31, 2019

しかしながら、上述した従来の無線伝送技術では、1つの送信信号に対し多数のアンプを具備する必要があるため、小型集積化またはコストの観点で課題があり、特に空間レイヤ数の大きなMIMO伝送を行う場合に大きな障壁となる。また送信信号のPAPR自体を低減することができないという問題もある。However, the conventional wireless transmission technology described above requires multiple amplifiers for one transmission signal, which poses problems in terms of miniaturization and cost, and is a major obstacle when performing MIMO transmission with a large number of spatial layers. There is also the problem that the PAPR of the transmission signal itself cannot be reduced.

開示の技術は、無線通信においてアンプ数の増大を抑えつつ、送信信号のPAPRを低減させることを目的とする。 The disclosed technology aims to reduce the PAPR of a transmitted signal while suppressing an increase in the number of amplifiers in wireless communication.

開示の技術は、MIMO多重伝送を用いるようにベースバンド信号を処理する信号処理部と、1つのMIMOレイヤに対応する前記ベースバンド信号を複数の信号に分解して、分解された複数の信号のそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信する送信部と、を備え1つのMIMOレイヤに対応する前記ベースバンド信号を複数の変調信号ベクトルベクトル分解して、前記複数の変調信号ベクトルのそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信する送信部と、を備え、前記送信部は、前記複数の変調信号ベクトルの位相を揃えるように、ベクトル分解する、送信装置である。

The disclosed technology is a transmitting device comprising: a signal processing unit that processes a baseband signal to use MIMO multiplexing transmission; and a transmitting unit that decomposes the baseband signal corresponding to one MIMO layer into a plurality of signals and assigns one RF chain to each of the plurality of decomposed signals for transmission; and a transmitting unit that vector decomposes the baseband signal corresponding to one MIMO layer into a plurality of modulated signal vectors and assigns one RF chain to each of the plurality of modulated signal vectors for transmission , wherein the transmitting unit performs vector decomposition so as to align the phases of the plurality of modulated signal vectors .

無線通信においてアンプ数の増大を抑えつつ、送信信号のPAPRを低減させることができる。 In wireless communication, it is possible to reduce the PAPR of the transmitted signal while suppressing an increase in the number of amplifiers.

本発明の実施の形態に係る通信システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention. 一般的なMIMO構成の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a general MIMO configuration. 一般的なMIMO構成を用いた長距離伝送の方法について説明するための図である。FIG. 1 is a diagram for explaining a method of long-distance transmission using a general MIMO configuration. 本発明の実施の形態の実施例1に係る送信部の構成の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a configuration of a transmission unit according to the first embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の実施例1に係る変調信号ベクトル分解の一例を示す信号点配置図である。FIG. 2 is a signal constellation diagram showing an example of modulated signal vector decomposition according to the first embodiment of the present invention; 本発明の実施の形態の実施例2に係る送信部の構成の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a configuration of a transmitting unit according to a second embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態の実施例2に係る変調信号ベクトル分解の一例を示す信号点配置図である。FIG. 11 is a signal constellation diagram showing an example of modulated signal vector decomposition according to Example 2 of the embodiment of the present invention.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)について説明する。以下で説明する実施の形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施の形態は、以下の実施の形態に限られるわけではない。Hereinafter, an embodiment of the present invention (the present embodiment) will be described with reference to the drawings. The embodiment described below is merely an example, and the embodiment to which the present invention is applicable is not limited to the following embodiment.

(通信システムの構成)
図1は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成図である。通信システムは、送信装置100と、受信装置200とを備える。
(Configuration of communication system)
1 is a block diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system includes a transmitting device 100 and a receiving device 200.

送信装置100は、受信装置200にMIMO多重された信号を送信する。送信装置100は、アンテナ110と、送信部120と、信号処理部130とを備える。アンテナ110は、最大のMIMOレイヤ数に相当する数のアンテナから構成されている。送信部120は、MIMO多重された信号を、アンテナ110を介して送信する。The transmitting device 100 transmits a MIMO-multiplexed signal to the receiving device 200. The transmitting device 100 includes an antenna 110, a transmitting unit 120, and a signal processing unit 130. The antenna 110 is composed of antennas whose number corresponds to the maximum number of MIMO layers. The transmitting unit 120 transmits the MIMO-multiplexed signal via the antenna 110.

信号処理部130は、ベースバンド信号を生成し、送信部120に送信させる。また、信号処理部130は、最大のMIMOレイヤ数で伝送を行うか否かを、チャネル状態等に応じて決定する。The signal processing unit 130 generates a baseband signal and transmits it to the transmitting unit 120. The signal processing unit 130 also determines whether to transmit with the maximum number of MIMO layers depending on the channel state, etc.

信号処理部130が、最大のMIMOレイヤ数で伝送を行わないと決定すると、送信部120は、1つのMIMOレイヤに対応するベースバンド信号を複数の信号に分解して、分解された複数の信号のそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信する。When the signal processing unit 130 determines not to transmit with the maximum number of MIMO layers, the transmitting unit 120 decomposes the baseband signal corresponding to one MIMO layer into multiple signals, assigns one RF chain to each of the multiple decomposed signals, and transmits them.

また、信号処理部130が、最大のMIMOレイヤ数で伝送を行うと決定すると、送信部120は、1つのMIMOレイヤに1つのRFチェーンを使用して送信してもよい。 Furthermore, when the signal processing unit 130 determines to transmit with the maximum number of MIMO layers, the transmitting unit 120 may transmit using one RF chain for one MIMO layer.

受信装置200は、MIMO多重された信号を受信する。The receiving device 200 receives the MIMO multiplexed signal.

受信装置200は、アンテナ210と、受信部220と、信号処理部230とを備える。アンテナ210は、最大のMIMOレイヤ数に相当する数のアンテナから構成されている。受信部220は、MIMO多重された信号を、アンテナ210を介して受信する。信号処理部230は、受信されたMIMO多重信号をMIMO等化処理によって分離する。The receiving device 200 includes an antenna 210, a receiving unit 220, and a signal processing unit 230. The antenna 210 is composed of antennas whose number corresponds to the maximum number of MIMO layers. The receiving unit 220 receives the MIMO multiplexed signal via the antenna 210. The signal processing unit 230 separates the received MIMO multiplexed signal by MIMO equalization processing.

(一般的なMIMO構成)
図2は、一般的なMIMO構成の一例を示す図である。一般的なMIMO構成では、1つのRFチェーンに対して1つのベースバンド信号が対応する。RFチェーンとは、1つのアンテナまたはサブアレー構造を含む1つのアンテナ群に対応するパワーアンプまたは付随するアナログ回路である。例えば、4×4MIMOの場合に、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調回路等で生成される4系統のベースバンド変調信号に対し、各々1つのRFチェーンを対応づけるのが最も簡単な例となる。
(General MIMO configuration)
FIG. 2 is a diagram showing an example of a general MIMO configuration. In a general MIMO configuration, one baseband signal corresponds to one RF chain. An RF chain is a power amplifier or an associated analog circuit corresponding to one antenna or one antenna group including a subarray structure. For example, in the case of 4×4 MIMO, the simplest example is to associate one RF chain with each of four baseband modulated signals generated by a QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation circuit or the like.

図3は、一般的なMIMO構成を用いた長距離伝送の方法について説明するための図である。従来、長距離伝送の場合には、総送信電力の制約で1つのRFチェーンでは長距離伝送させるための電力を確保できない、あるいはMIMOの空間相関の観点で、直交性が確保できないため、MIMOのレイヤ数を下げるという運用が為されている。 Figure 3 is a diagram for explaining a method of long-distance transmission using a general MIMO configuration. Conventionally, in the case of long-distance transmission, the number of layers of MIMO is reduced because the power required for long-distance transmission cannot be secured with one RF chain due to the constraints of the total transmission power, or because orthogonality cannot be secured from the viewpoint of spatial correlation of MIMO.

例えば、4×4MIMOの場合に、送信装置は、総送信電力の制約の中で、4つの空間レイヤすべてを使う場合に比べて増幅率を増大させた2つのレイヤ(レイヤ#0およびレイヤ#1)に対応した2つのRFチェーンのみを使用し、残り2つのレイヤ(レイヤ#2およびレイヤ#3)は使用しない。この際、増幅率増大に伴い、非線形領域での増幅となると、送信信号に歪が生じる。一方で、非線形領域での増幅を避けるバックオフ設定の制約を受けると長距離伝送に必要な増幅率を得られない。For example, in the case of 4x4 MIMO, within the constraints of the total transmission power, the transmitting device uses only two RF chains corresponding to two layers (layer #0 and layer #1) with an increased amplification factor compared to when all four spatial layers are used, and does not use the remaining two layers (layer #2 and layer #3). In this case, if the amplification in the nonlinear region occurs due to the increased amplification factor, distortion occurs in the transmitted signal. On the other hand, if it is subject to the constraints of the back-off setting that avoids amplification in the nonlinear region, the amplification factor required for long-distance transmission cannot be obtained.

(本実施の形態の概要)
本実施の形態に係る送信装置は、Massive-MIMO構成のように空間多重レイヤ数よりも多くの複数のRFチェーンを持ち得る構成を前提に、大出力が必要な長距離伝送域において、1つのベースバンド信号、すなわちMIMOレイヤに複数のRFチェーンを割り当て、さらに前期のベースバンド信号を複数の低PAPRの信号に分解する分解処理を施して、個別に増幅を行い、空間合成する。
(Outline of the present embodiment)
The transmitting device of this embodiment is based on a configuration that can have a greater number of RF chains than the number of spatial multiplexing layers, such as a Massive-MIMO configuration, and in a long-distance transmission area where high output is required, assigns a plurality of RF chains to one baseband signal, i.e., a MIMO layer, and further performs a decomposition process that decomposes the baseband signal into a plurality of low-PAPR signals, which are amplified individually and spatially combined.

以下、本実施の形態の実施例として、実施例1から実施例3までについて説明する。 Below, examples 1 to 3 of this embodiment are described.

(実施例1)
本実施例では、送信装置が、リミッタによって一定値の電力とする大電力の変調信号ベクトルと、その他の小電力の変調信号ベクトルに分解する分解処理を行う例について説明する。
Example 1
In this embodiment, an example will be described in which a transmitter performs decomposition processing into a high-power modulated signal vector whose power is set to a constant value by a limiter, and other low-power modulated signal vectors.

図4は、本発明の実施の形態の実施例1に係る送信部の構成の一例を示す図である。送信部120は、QAM変調回路121と、ベクトル分解回路122と、RFチェーン123と、を備える。 Figure 4 is a diagram showing an example of the configuration of a transmission unit according to a first embodiment of the present invention. The transmission unit 120 includes a QAM modulation circuit 121, a vector decomposition circuit 122, and an RF chain 123.

無線機の能力としては4×4MIMO伝送ができる一方で、長距離伝送を想定し、本実施例では2レイヤの空間多重を行うものとする。 While the radio is capable of 4x4 MIMO transmission, this embodiment assumes long-distance transmission and performs two-layer spatial multiplexing.

QAM変調回路121は、ベースバンド信号をQAM変調させる。 The QAM modulation circuit 121 QAM modulates the baseband signal.

ベクトル分解回路122は、ベクトル分解関数Dによって、QAM変調されたデジタルのベースバンド信号を複数(例えば2つ)の変調信号ベクトルに分解する。分解された変調信号ベクトルに対応する信号は、D/A変換によってアナログ信号に変換されて、RFチェーン123に入力される。The vector decomposition circuit 122 decomposes the QAM-modulated digital baseband signal into multiple (e.g., two) modulated signal vectors using a vector decomposition function D. The signals corresponding to the decomposed modulated signal vectors are converted to analog signals by D/A conversion and input to the RF chain 123.

RFチェーン123は、分解された変調信号ベクトルに対応する信号を、それぞれのRFチェーンに対応するアンテナ110を介して受信装置200に送信する。The RF chains 123 transmit signals corresponding to the decomposed modulated signal vectors to the receiving device 200 via the antennas 110 corresponding to each RF chain.

図5は、本発明の実施の形態の実施例1に係る変調信号ベクトル分解の一例を示す信号点配置図である。ベクトル分解回路122は、送信すべき信号点に対応する変調信号ベクトルを、第一変調信号ベクトル901と、第二変調信号ベクトル902とに分解する。5 is a signal point constellation diagram showing an example of modulated signal vector decomposition according to the first embodiment of the present invention. The vector decomposition circuit 122 decomposes the modulated signal vector corresponding to the signal point to be transmitted into a first modulated signal vector 901 and a second modulated signal vector 902.

第一変調信号ベクトル901は、規定された閾値電力となる大電力の変調信号ベクトルであって、一定値または一定値に近い大きな振幅を有する信号に対応する。The first modulated signal vector 901 is a high-power modulated signal vector that has a specified threshold power and corresponds to a signal having a large amplitude that is constant or close to a constant value.

第二変調信号ベクトル902は、大電力の変調信号ベクトルと送信すべき信号点との間を補完する小電力の変調信号ベクトルである。 The second modulation signal vector 902 is a low-power modulation signal vector that complements the high-power modulation signal vector and the signal point to be transmitted.

送信部120は、第一変調信号ベクトル901および第二変調信号ベクトル902を、例えば信号点配置図において送信すべき信号点に向けて一直線上に連なる(位相を揃える)ように分解してもよい。このようにすれば、処理が簡単かつ分解信号の総送信電力を最小にすることができ、電力効率を高くすることができる。The transmitter 120 may decompose the first modulated signal vector 901 and the second modulated signal vector 902 so that they are aligned (in phase) toward the signal point to be transmitted in a signal point constellation diagram, for example. In this way, the processing is simple and the total transmission power of the decomposed signals can be minimized, thereby improving power efficiency.

本実施例によれば、ベクトル分解回路122によって、規定された電力の大電力の変調信号ベクトル(第一変調信号ベクトル901)と、小電力の変調信号ベクトル(第二変調信号ベクトル902)とにベクトル分解する。大電力の変調信号ベクトル(第一変調信号ベクトル901)に対応する送信信号は、リミッタにより一定値に近づくよう制御されるためPAPRが小さく、結果としてバックオフを小さく抑えることができる。また、小電力の変調信号ベクトル(第二変調信号ベクトル902)は、振幅の振れ幅は大きいが小電力であるために、バックオフを大きく取れる。 According to this embodiment, the vector decomposition circuit 122 performs vector decomposition into a high-power modulated signal vector (first modulated signal vector 901) and a low-power modulated signal vector (second modulated signal vector 902) of a specified power. The transmission signal corresponding to the high-power modulated signal vector (first modulated signal vector 901) has a small PAPR because it is controlled by the limiter to approach a constant value, and as a result, the back-off can be kept small. In addition, the low-power modulated signal vector (second modulated signal vector 902) has a large amplitude swing but low power, so the back-off can be made large.

すなわち本実施例では、従来、本来無線機が持つ空間多重能力よりも低い空間多重数で伝送する場合に、活用していなかったRFチェーンを利用することで、増幅効率向上のために具備すべきアンプ数の増大を抑えつつ、また、バックオフが問題となるRFチェーンに入力する送信信号のPAPR自体を低減することで、増幅効率をさらに向上できることを示している。 In other words, in this embodiment, by utilizing an RF chain that was not previously utilized when transmitting at a spatial multiplexing number lower than the spatial multiplexing capability of the radio equipment, it is possible to further improve amplification efficiency while suppressing an increase in the number of amplifiers that must be provided to improve amplification efficiency, and by reducing the PAPR itself of the transmission signal input to the RF chain where back-off is an issue.

なお、大電力の変調信号ベクトル(第一変調信号ベクトル901)が1つである例を示したが、大電力の変調信号ベクトルは複数であってもよい。同様に、小電力の変調信号ベクトル(第二変調信号ベクトル902)が1つである例を示したが、小電力の変調信号ベクトルは複数であってもよい。Although an example in which there is one high-power modulation signal vector (first modulation signal vector 901) has been shown, there may be multiple high-power modulation signal vectors. Similarly, although an example in which there is one low-power modulation signal vector (second modulation signal vector 902) has been shown, there may be multiple low-power modulation signal vectors.

(実施例2)
本実施例では、送信装置が、複数のPAPRの低い変調信号にベクトル分解する分解処理を行い、分解された各変調信号を階層上に重ね合わせることにより送信すべき信号が得られるような電力比で、各変調信号にRFチェーンを割り当てる例について説明する。
Example 2
In this embodiment, an example is described in which a transmitting device performs a decomposition process to vector-decompose multiple modulated signals with low PAPR, and assigns an RF chain to each modulated signal at a power ratio such that the signal to be transmitted is obtained by superimposing each of the decomposed modulated signals on a hierarchy.

図6は、本発明の実施の形態の実施例2に係る送信部の構成の一例を示す図である。送信部120は、Demux(Demultiplexer)回路124と、PSK(Phase Shift Keying)変調回路125と、振幅調整重み回路126と、RFチェーン123と、を備える。6 is a diagram showing an example of the configuration of a transmission unit according to a second embodiment of the present invention. The transmission unit 120 includes a Demux (Demultiplexer) circuit 124, a PSK (Phase Shift Keying) modulation circuit 125, an amplitude adjustment weighting circuit 126, and an RF chain 123.

Demux回路124は、直列ビットストリームを複数の並列ビットストリームに分解する。 The Demux circuit 124 decomposes the serial bit stream into multiple parallel bit streams.

PSK変調回路125は、分解されたビットストリームを位相偏移変調させる。各変調信号の送信電力は、階層上に重ね合わせることにより送信すべき信号が得られるような電力比とする。分解された変調信号ベクトルに対応する信号は、D/A変換によってアナログ信号に変換され、振幅調整重み回路126によって係数比(電力比)が調整されてRFチェーン123に入力される。The PSK modulation circuit 125 performs phase shift keying on the decomposed bit stream. The transmission power of each modulated signal is set to a power ratio such that the signal to be transmitted is obtained by superimposing them on the hierarchy. The signal corresponding to the decomposed modulated signal vector is converted to an analog signal by D/A conversion, and the coefficient ratio (power ratio) is adjusted by the amplitude adjustment weight circuit 126 before being input to the RF chain 123.

RFチェーン123は、分解された変調信号ベクトルに対応する信号を、それぞれのRFチェーンに対応するアンテナ110を介して受信装置200に送信する。The RF chains 123 transmit signals corresponding to the decomposed modulated signal vectors to the receiving device 200 via the antennas 110 corresponding to each RF chain.

図7は、本発明の実施の形態の実施例2に係る変調信号ベクトル分解の一例を示す信号点配置図である。Demux回路124が分解した変調信号ベクトルを、PSK変調回路125が位相偏移変調させることによって、送信部120は、送信すべき信号点に対応する変調信号ベクトルを、第一変調信号ベクトル903と、第二変調信号ベクトル904とに分解する。7 is a signal point constellation diagram showing an example of modulated signal vector decomposition according to Example 2 of an embodiment of the present invention. The PSK modulation circuit 125 performs phase shift keying on the modulated signal vector decomposed by the Demux circuit 124, and the transmitter 120 decomposes the modulated signal vector corresponding to the signal point to be transmitted into a first modulated signal vector 903 and a second modulated signal vector 904.

第一変調信号ベクトル903は、Demux回路124によって分解された第一の変調信号に対応する大電力の変調信号ベクトルであって、一定に近い小さい振幅を有する信号に対応する。The first modulated signal vector 903 is a high-power modulated signal vector corresponding to the first modulated signal decomposed by the Demux circuit 124, and corresponds to a signal having a small amplitude that is close to constant.

第二変調信号ベクトル904は、Demux回路124によって分解された第二の変調信号に対応する小電力の変調信号ベクトルである。 The second modulated signal vector 904 is a low-power modulated signal vector corresponding to the second modulated signal decomposed by the Demux circuit 124.

第一変調信号ベクトル903と第二変調信号ベクトル904とは、合算によって送信すべき信号が得られるように、振幅調整重み回路126の係数比(電力比)が調整されている。The coefficient ratio (power ratio) of the amplitude adjustment weighting circuit 126 is adjusted so that the first modulation signal vector 903 and the second modulation signal vector 904 are added together to obtain the signal to be transmitted.

なお、図7では、各信号点間距離が同一でない例を示しているが、電力比の配分によっては、各信号点間距離が同一となってもよい。 Note that Figure 7 shows an example in which the distances between signal points are not the same, but depending on the distribution of power ratios, the distances between signal points may be the same.

本実施例によれば、Demux回路124によって、ビットストリームを複数の並列ビットストリームに分解する。たとえば4bit/symbolの伝送が必要な場合、従来は16QAMを使用するのに対し、本実施例では、大電力の変調信号ベクトル(第一変調信号ベクトル903)に対応する送信信号は、QPSK変調方式に信号点配置が限定され、振幅変調の要素がなくなる(一定振幅の変調となる)。これにより、PAPRを低減させ、バックオフを小さく抑えることができる。また、小電力の変調信号ベクトル(第二変調信号ベクトル904)も同様にQPSK変調方式に信号点が限定され、振幅変調の要素がなくなる(一定振幅の変調となる)。 According to this embodiment, the Demux circuit 124 decomposes the bit stream into multiple parallel bit streams. For example, when 4-bit/symbol transmission is required, 16QAM is conventionally used, whereas in this embodiment, the signal point arrangement of the transmission signal corresponding to the high-power modulation signal vector (first modulation signal vector 903) is limited to the QPSK modulation method, and the amplitude modulation element is eliminated (constant amplitude modulation). This reduces the PAPR and keeps the backoff small. Similarly, the signal points of the low-power modulation signal vector (second modulation signal vector 904) are also limited to the QPSK modulation method, and the amplitude modulation element is eliminated (constant amplitude modulation).

すなわち本実施例では、従来、本来無線機が持つ空間多重能力よりも低い空間多重数で伝送する場合に、活用していなかったRFチェーンを利用することで、増幅効率向上のために具備すべきアンプ数の増大を抑えつつ、また、バックオフが問題となるRFチェーンに入力する送信信号のPAPR自体を低減することで、増幅効率をさらに向上できることを示している。 In other words, in this embodiment, by utilizing an RF chain that was not previously utilized when transmitting at a spatial multiplexing number lower than the spatial multiplexing capability of the radio equipment, it is possible to further improve amplification efficiency while suppressing an increase in the number of amplifiers that must be provided to improve amplification efficiency, and by reducing the PAPR itself of the transmission signal input to the RF chain where back-off is an issue.

なお、大電力の変調信号ベクトル(第一変調信号ベクトル903)が1つである例を示したが、大電力の変調信号ベクトルは複数であってもよい。同様に、小電力の変調信号ベクトル(第二変調信号ベクトル904)が1つである例を示したが、小電力の変調信号ベクトルは複数であってもよい。Although an example in which there is one high-power modulation signal vector (first modulation signal vector 903) has been shown, there may be multiple high-power modulation signal vectors. Similarly, although an example in which there is one low-power modulation signal vector (second modulation signal vector 904) has been shown, there may be multiple low-power modulation signal vectors.

(実施例3)
本実施例では、送信装置が、アンテナ位置差(経路長差)に伴い、受信点で生じる各ベクトル分解信号の位相差を、フィードバックにより補正する例について説明する。
Example 3
In this embodiment, an example will be described in which a transmitting device corrects, by feedback, a phase difference between vector decomposition signals that occurs at a receiving point due to an antenna position difference (path length difference).

受信装置200は、ベクトル分解された信号のうちの1つを基準信号として定め、RFチェーン間の配置位置の差に基づき、送信装置100と受信装置200との間で生じる経路長差を、受信点における位相差として検出し、送信装置100に検出された位相差を示すフィードバック情報を送信する。検出された位相差を示すフィードバック情報は、例えば、直交パイロットを用いた伝送路推定値を示す情報であってもよい。The receiving device 200 determines one of the vector-decomposed signals as a reference signal, detects the path length difference occurring between the transmitting device 100 and the receiving device 200 based on the difference in the arrangement positions between the RF chains as a phase difference at the reception point, and transmits feedback information indicating the detected phase difference to the transmitting device 100. The feedback information indicating the detected phase difference may be, for example, information indicating a transmission path estimation value using an orthogonal pilot.

送信装置100は、フィードバック情報を受信する。そして、信号処理部130は、受信したフィードバック情報に基づいて、ベクトル分解された基準信号以外の信号の当該位相差を補正する。そして、信号処理部130は、補正されたベクトル分解信号を各RFチェーンに入力させる。The transmitting device 100 receives feedback information. Then, the signal processing unit 130 corrects the phase difference of the signals other than the vector-decomposed reference signal based on the received feedback information. Then, the signal processing unit 130 inputs the corrected vector-decomposed signal to each RF chain.

本実施例によれば、複数のRFチェーンのアンテナ110の配置によって、複数に分解された信号に位相差が発生する場合であっても、受信装置200からフィードバック情報を取得して、当該位相差を補正することができる。According to this embodiment, even if a phase difference occurs in the multiple decomposed signals due to the arrangement of the antennas 110 of multiple RF chains, the phase difference can be corrected by obtaining feedback information from the receiving device 200.

なお、上述した各実施例によれば、送信する信号が複数のRFチェーンに割り当てられるため、盗聴が困難になるという効果が発生する。 In addition, according to each of the above-mentioned embodiments, the transmitted signals are assigned to multiple RF chains, which has the effect of making eavesdropping more difficult.

(実施の形態のまとめ)
本明細書には、少なくとも下記の各項に記載した送信装置および送信方法が記載されている。
(第1項)
MIMO多重伝送を用いるようにベースバンド信号を処理する信号処理部と、
1つのMIMOレイヤに対応する前記ベースバンド信号を複数の信号に分解して、分解された複数の信号のそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信する送信部と、を備える、
送信装置。
(第2項)
前記信号処理部は、最大のMIMOレイヤ数で伝送を行うか否かを決定し、
前記送信部は、最大のMIMOレイヤ数で伝送を行わない場合に、1つのMIMOレイヤに対応する前記ベースバンド信号を複数の信号に分解して、分解された複数の信号のそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信する、
第1項に記載の送信装置。
(第3項)
前記送信部は、前記ベースバンド信号を、1つまたは複数の一定値の大電力の変調信号ベクトルと、その他の小電力の変調信号ベクトルとにベクトル分解する、
第1項または第2項に記載の送信装置。
(第4項)
前記送信部は、前記大電力の変調信号ベクトルと前記小電力の変調信号ベクトルとの位相を揃えるように、ベクトル分解する、
第3項に記載の送信装置。
(第5項)
前記送信部は、前記ベースバンド信号を複数の変調信号にベクトル分解し、分解された各変調信号を階層上に重ね合わせることにより送信すべき信号が得られるような電力比で、各変調信号に1つのRFチェーンを割り当てて送信する、
第1項から第4項のいずれか1項に記載の送信装置。
(第6項)
前記送信部は、ベクトル分解された前記複数の信号の受信点における位相差を示すフィードバック情報に基づいて、前記複数の送信信号の位相差を補正する、
第1項から第5項のいずれか1項に記載の送信装置。
(第7項)
MIMO多重伝送を用いるようにベースバンド信号を処理するステップと、
1つのMIMOレイヤに対応する前記ベースバンド信号を複数の信号に分解して、分解された複数の信号のそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信するステップと、を備える、
送信装置が実行する送信方法。
(Summary of the embodiment)
This specification describes at least the transmission apparatus and transmission method described in the following items.
(Section 1)
A signal processing unit that processes a baseband signal so as to use MIMO multiplexing transmission;
A transmitter that decomposes the baseband signal corresponding to one MIMO layer into a plurality of signals, assigns one RF chain to each of the plurality of decomposed signals, and transmits the signals.
Transmitting device.
(Section 2)
The signal processing unit determines whether to perform transmission with a maximum number of MIMO layers;
When transmission is not performed with the maximum number of MIMO layers, the transmission unit decomposes the baseband signal corresponding to one MIMO layer into a plurality of signals, assigns one RF chain to each of the decomposed signals, and transmits the signals.
2. A transmitting device as described in claim 1.
(Section 3)
The transmitter performs vector decomposition of the baseband signal into one or more constant value high-power modulated signal vectors and other low-power modulated signal vectors.
3. The transmitting device according to claim 1 or 2.
(Section 4)
the transmitting unit performs vector decomposition so as to align the phases of the high-power modulated signal vector and the low-power modulated signal vector.
A transmitting device as described in claim 3.
(Section 5)
the transmitting unit vector-decomposes the baseband signal into a plurality of modulated signals, and assigns one RF chain to each modulated signal at a power ratio such that a signal to be transmitted is obtained by superimposing each of the decomposed modulated signals on a hierarchy, and transmits the modulated signals.
A transmitting device according to any one of claims 1 to 4.
(Section 6)
The transmitter corrects phase differences of the plurality of transmission signals based on feedback information indicating phase differences at reception points of the vector-decomposed plurality of signals.
A transmitting device according to any one of claims 1 to 5.
(Section 7)
processing a baseband signal to use MIMO multiplexing transmission;
Decomposing the baseband signal corresponding to one MIMO layer into a plurality of signals, and assigning one RF chain to each of the plurality of decomposed signals for transmission.
A transmission method executed by a transmitting device.

上記構成のいずれによっても、無線通信においてアンプ数の増大を抑えつつ、送信信号のPAPRを低減させることを可能とする技術が提供される。第2項によれば、最大のMIMOレイヤ数で伝送を行わない場合に、余剰のRFチェーンを活用して送信信号のPAPRを低減させることができる。第3項によれば、PAPRが低い大電力の変調信号ベクトルと小電力の変調信号ベクトルとに分解することによって、バックオフを小さく抑えることができる。第4項によれば、処理が簡単で、電力効率を高くすることができる。第5項によれば、複数の変調信号に分解することによって、PAPRを低減させ、バックオフを小さく抑えることができる。第6項によれば、分解された複数の信号の位相差を補正することができる。Any of the above configurations provides a technology that enables the PAPR of a transmission signal to be reduced while suppressing an increase in the number of amplifiers in wireless communication. According to the second term, when transmission is not performed with the maximum number of MIMO layers, the PAPR of the transmission signal can be reduced by utilizing surplus RF chains. According to the third term, back-off can be reduced by decomposing a high-power modulated signal vector and a low-power modulated signal vector with low PAPR. According to the fourth term, processing is simple and power efficiency can be increased. According to the fifth term, PAPR can be reduced and back-off can be reduced by decomposing into multiple modulated signals. According to the sixth term, the phase difference between the multiple decomposed signals can be corrected.

以上、本実施の形態について説明したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 Although the present embodiment has been described above, the present invention is not limited to such a specific embodiment, and various modifications and variations are possible within the scope of the gist of the present invention as described in the claims.

100 送信装置
110 アンテナ
120 送信部
121 QAM変調回路
122 ベクトル分解回路
123 RFチェーン
124 Demux回路
125 PSK変調回路
126 振幅調整重み回路
130 信号処理部
200 受信装置
210 アンテナ
220 受信部
230 信号処理部
100 Transmitter 110 Antenna 120 Transmitter 121 QAM Modulator 122 Vector Decomposition Circuit 123 RF Chain 124 Demux Circuit 125 PSK Modulator 126 Amplitude Adjustment Weighting Circuit 130 Signal Processing Unit 200 Receiving Device 210 Antenna 220 Receiving Unit 230 Signal Processing Unit

Claims (7)

MIMO多重伝送を用いるようにベースバンド信号を処理する信号処理部と、
1つのMIMOレイヤに対応する前記ベースバンド信号を複数の変調信号ベクトルベクトル分解して、前記複数の変調信号ベクトルのそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信する送信部と、を備え
前記送信部は、前記複数の変調信号ベクトルの位相を揃えるように、ベクトル分解する、
送信装置。
A signal processing unit that processes a baseband signal so as to use MIMO multiplexing transmission;
a transmitting unit that performs vector decomposition of the baseband signal corresponding to one MIMO layer into a plurality of modulated signal vectors , assigns one RF chain to each of the plurality of modulated signal vectors , and transmits the modulated signal vectors ;
The transmitter performs vector decomposition so as to align the phases of the multiple modulation signal vectors.
Transmitting device.
前記信号処理部は、最大のMIMOレイヤ数で伝送を行うか否かを決定し、
前記送信部は、最大のMIMOレイヤ数で伝送を行わない場合に、1つのMIMOレイヤに対応する前記ベースバンド信号を前記複数の変調信号ベクトルベクトル分解して、前記複数の変調信号ベクトルのそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信する、
請求項1に記載の送信装置。
The signal processing unit determines whether to perform transmission with a maximum number of MIMO layers;
When transmission is not performed with the maximum number of MIMO layers, the transmission unit decomposes the baseband signal corresponding to one MIMO layer into the plurality of modulated signal vectors , assigns one RF chain to each of the plurality of modulated signal vectors , and transmits the vectors.
The transmitting device according to claim 1 .
前記送信部は、前記ベースバンド信号を、1つまたは複数の一定値の大電力の変調信号ベクトルと、1つまたは複数の小電力の変調信号ベクトルとにベクトル分解する、
請求項1または2に記載の送信装置。
The transmitter performs vector decomposition of the baseband signal into one or more constant-value high-power modulated signal vectors and one or more low-power modulated signal vectors.
3. A transmitting device according to claim 1 or 2.
前記送信部は、前記大電力の変調信号ベクトルと前記小電力の変調信号ベクトルとの位相を揃えるように、ベクトル分解する、
請求項3に記載の送信装置。
the transmitting unit performs vector decomposition so as to align the phases of the high-power modulated signal vector and the low-power modulated signal vector.
The transmitting device according to claim 3.
前記送信部は、前記ベースバンド信号を複数の変調信号ベクトルにベクトル分解し、ベクトル分解された各変調信号ベクトルを階層上に重ね合わせることにより送信すべき信号が得られるような電力比で、各変調信号に1つのRFチェーンを割り当てて送信する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の送信装置。
the transmitting unit vector-decomposes the baseband signal into a plurality of modulated signal vectors , and assigns one RF chain to each modulated signal at a power ratio such that a signal to be transmitted is obtained by superimposing each of the vector -decomposed modulated signal vectors on a hierarchy, and transmits the modulated signal.
A transmitting device according to any one of claims 1 to 4.
前記送信部は、ベクトル分解された前記複数の変調信号ベクトルの受信点における位相差を示すフィードバック情報に基づいて、前記複数の変調信号ベクトルの位相差を補正する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の送信装置。
The transmitter corrects phase differences of the plurality of modulated signal vectors based on feedback information indicating phase differences at a reception point of the vector-decomposed plurality of modulated signal vectors .
A transmitting device according to any one of claims 1 to 5.
送信装置が、
MIMO多重伝送を用いるようにベースバンド信号を処理するステップと、
1つのMIMOレイヤに対応する前記ベースバンド信号を複数の変調信号ベクトルベクトル分解して、前記複数の変調信号ベクトルのそれぞれに1つのRFチェーンを割り当てて送信する送信ステップと、を実行し、
前記送信ステップは、前記複数の変調信号ベクトルの位相を揃えるように、ベクトル分解する、
信方法。
The transmitting device,
processing a baseband signal to use MIMO multiplexing transmission;
a transmitting step of vector -decomposing the baseband signal corresponding to one MIMO layer into a plurality of modulated signal vectors , and assigning one RF chain to each of the plurality of modulated signal vectors to transmit the vectors ;
The transmitting step includes vector decomposing the plurality of modulated signal vectors so as to align the phases of the plurality of modulated signal vectors.
Transmission method.
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