JP7845486B2 - Transmitting device, receiving device, transmission control method, and reception control method - Google Patents
Transmitting device, receiving device, transmission control method, and reception control methodInfo
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Description
本発明は、電磁波の軌道角運動量(Orbital Angular Momentum:OAM)を用いて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。This invention relates to a technology for spatially multiplexing wireless signals using the orbital angular momentum (OAM) of electromagnetic waves.
近年、伝送容量向上のため、OAMを用いた無線信号の空間多重伝送技術の検討が進められている。(例えば、非特許文献1)。OAMを持つ電磁波は、伝搬軸を中心に伝搬方向にそって等位相面がらせん状に分布する。異なるOAMモードを持ち、同一方向に伝搬する電磁波は、回転軸方向において空間位相分布が直交するため、異なる信号系列で変調された各OAMモードの信号を受信局において分離することにより、信号を多重伝送することが可能である。In recent years, research has been progressing on spatial multiplexing transmission technology for wireless signals using OAM (Optical Amplitude). (For example, Non-Patent Document 1). Electromagnetic waves with OAM have equiphase planes helically distributed along the propagation direction with respect to the propagation axis. Electromagnetic waves with different OAM modes that propagate in the same direction have orthogonal spatial phase distributions in the direction of rotation. Therefore, by separating the signals of each OAM mode modulated with different signal sequences at the receiving station, it is possible to multiplex the signals.
このOAM多重技術を用いた無線通信システムでは、複数のアンテナ素子を等間隔に円形配置した等間隔円形アレーアンテナ(以下、UCA(Uniform Circular Array)と称する。)を用い、複数のOAMモードを生成・合成して送信することにより、異なる信号系列の空間多重伝送を実現できる(例えば、非特許文献2)。複数のOAMモードの信号生成には、例えば、バトラー回路(バトラーマトリクス回路)が使用される。In this wireless communication system using OAM multiplexing technology, a uniformly spaced circular array antenna (hereinafter referred to as UCA (Uniform Circular Array)) is used, in which multiple antenna elements are arranged in a circle at equal intervals. By generating, combining, and transmitting multiple OAM modes, spatial multiplexing transmission of different signal sequences can be achieved (for example, Non-Patent Document 2). For example, a Butler circuit (Butler matrix circuit) is used to generate signals for multiple OAM modes.
また、異径の複数のUCAを同心円状に配置した多重UCAにより、同一OAMモードの信号を多重して送信することができる。受信側では、MIMO技術により、同一OAMモード内で多重された信号を分離することができる。Furthermore, by using multiple UCAs with different diameters arranged concentrically, it is possible to multiplex and transmit signals of the same OAM mode. On the receiving end, MIMO technology can be used to separate the multiplexed signals within the same OAM mode.
ミリ波、sub-THz帯などを用いる無線通信は、数GHzとなる伝送帯域幅を活用し、大容量伝送を可能にする。しかしながら、ベースバンド信号のデジタル信号処理能力の限界により、実際に使える帯域幅が制限される問題がある。例えば、伝送帯域幅が10GHzであっても、デジタル信号処理能力が2GHz以下である場合、広帯域幅の利用ができず、2GHz以下の帯域のみを利用することで、大容量伝送が困難となる。また、2GHzごとに帯域を分けることで広帯域を利用するアプローチも考えられるが、信号分離および合成のための装置構成が複雑となるという問題がある。Wireless communication using millimeter waves, sub-THz bands, etc., utilizes transmission bandwidths of several GHz, enabling high-capacity transmission. However, there is a problem in that the usable bandwidth is limited by the limitations of the digital signal processing capability of the baseband signal. For example, even if the transmission bandwidth is 10 GHz, if the digital signal processing capability is 2 GHz or less, the wide bandwidth cannot be utilized, and high-capacity transmission becomes difficult as only the band below 2 GHz is used. Another approach to utilize a wide bandwidth is to divide the band into 2 GHz increments, but this presents the problem of complex equipment configurations for signal separation and synthesis.
開示の技術は、広帯域幅の利用を簡易な装置構成で実現させることを目的とする。The disclosed technology aims to enable the use of high bandwidth with a simple device configuration.
開示の技術は、ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅ごとに帯域を分けることにより、前記帯域幅より広帯域の信号を送信する送信装置であって、前記ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅ごとに帯域を分けた複数のベースバンド信号をアナログ信号に変調する複数の変調回路と、前記複数の変調回路が変調した複数のアナログ信号を、所定の無線周波数帯域に変換する複数の周波数変換回路と、前記所定の無線周波数帯域に変換した複数のアナログ信号を、互いに異なるOAMモードに割り当てたOAM信号を生成するOAM信号生成回路と、を備える送信装置である。 The disclosed technology is a transmitting device that transmits a signal wider than the bandwidth by dividing the bandwidth according to the bandwidth based on the processing capability of the baseband signal, and comprises: a plurality of modulation circuits that modulate a plurality of baseband signals divided into bandwidths according to the bandwidth based on the processing capability of the baseband signal into analog signals; a plurality of frequency conversion circuits that convert the plurality of analog signals modulated by the plurality of modulation circuits into a predetermined radio frequency band ; and an OAM signal generation circuit that generates OAM signals by assigning the plurality of analog signals converted into the predetermined radio frequency band to different OAM modes.
広帯域幅の利用を簡易な装置構成で実現させることができる。High bandwidth utilization can be achieved with a simple device configuration.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(本実施の形態)を説明する。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。The embodiments of the present invention (this embodiment) will be described below with reference to the drawings. The embodiments described below are merely examples, and the embodiments to which the present invention is applied are not limited to the embodiments described below.
(従来の問題点)
まず、従来の問題点について説明する。
(Previous problems)
First, let me explain the problems with the conventional approach.
図1は、従来の送信装置および受信装置について説明するための第一の図である。従来の送信装置は、変調回路と周波数変換回路とを備える。変調回路は、ベースバンド信号(デジタル信号)を中間周波数(IF:Intermediate Frequency)のアナログ信号に変調する。また、周波数変換回路は、アナログ信号の周波数を中間周波数から無線周波数(RF:Radio Frequency)に変換する。送信装置は、無線周波数に変換された無線信号(電波)を受信装置に送信する。Figure 1 is a first diagram illustrating a conventional transmitting and receiving device. A conventional transmitting device comprises a modulation circuit and a frequency conversion circuit. The modulation circuit modulates a baseband signal (digital signal) into an analog signal at an intermediate frequency (IF). The frequency conversion circuit converts the frequency of the analog signal from the intermediate frequency to a radio frequency (RF). The transmitting device transmits the radio signal (radio wave) converted to radio frequency to the receiving device.
また、従来の受信装置は、周波数変換回路と復調回路とを備える。受信装置は、送信装置から送信された無線信号(電波)を受信する。周波数変換回路は、受信した信号の周波数を無線周波数から中間周波数に変換する。復調回路は、中間周波数のアナログ信号をベースバンド信号に復調する。Furthermore, conventional receiving devices include a frequency conversion circuit and a demodulation circuit. The receiving device receives radio signals (radio waves) transmitted from the transmitting device. The frequency conversion circuit converts the frequency of the received signal from the radio frequency to an intermediate frequency. The demodulation circuit demodulates the analog signal at the intermediate frequency into a baseband signal.
従来の送信装置および受信装置は、ベースバンド信号の処理能力の限界を超える帯域幅の送受信が想定されていない構成となっている。例えば、送信装置および受信装置は、ベースバンド信号の処理能力が2GHz以下である場合、帯域幅が2GHz以下の信号のみ対応可能となっている。Conventional transmitting and receiving devices are not designed to handle transmissions and receptions with bandwidths exceeding the processing capacity of their baseband signals. For example, if the baseband signal processing capacity of the transmitting and receiving device is 2 GHz or less, it can only handle signals with a bandwidth of 2 GHz or less.
図2は、従来の送信装置および受信装置について説明するための第二の図である。図2は、ベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとに帯域を分けることによって、広帯域の信号を送受信する送信装置および受信装置の例を示している。Figure 2 is a second diagram illustrating a conventional transmitting and receiving device. Figure 2 shows an example of a transmitting and receiving device that transmits and receives broadband signals by dividing the bandwidth into segments that represent the limit of the baseband signal processing capability (e.g., 2 GHz).
例えば、送信装置は、ベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとのデジタル信号を、それぞれ変調回路で中間周波数のアナログ信号に変調する。そして、送信装置は、周波数変換回路による変換前または変換後、すなわち中間周波数または無線周波数において、アナログ信号を合成する。For example, the transmitting device modulates each digital signal at the bandwidth limit of the baseband signal processing capability (e.g., 2 GHz) into an intermediate frequency analog signal using a modulation circuit. Then, the transmitting device synthesizes the analog signals before or after conversion by the frequency conversion circuit, i.e., at the intermediate frequency or radio frequency.
また、受信装置は、周波数変換回路による変換前または変換後、すなわち中間周波数または無線周波数において、アナログ信号を分離する。そして、受信装置は、分離されたそれぞれのアナログ信号を復調回路でデジタル信号に復調して、ベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとのベースバンド信号を得る。Furthermore, the receiving device separates the analog signal before or after conversion by the frequency conversion circuit, i.e., at the intermediate frequency or radio frequency. The receiving device then demodulates each separated analog signal into a digital signal using a demodulation circuit to obtain baseband signals at bandwidths (e.g., 2 GHz) that limit the processing capability of the baseband signal.
このように、送信装置による信号の合成と、受信装置による信号の分離によって、図2に示される送受信が実現されるが、回路が複雑化するという問題があり、特に信号の分離のために必要なフィルタの実現が困難である。Thus, the transmission and reception shown in Figure 2 are achieved by combining signals by the transmitting device and separating signals by the receiving device. However, this presents the problem of circuit complexity, and in particular, it is difficult to implement the filters necessary for signal separation.
図3は、従来の問題点について説明するための第一の図である。図2に示す構成では、例えば受信装置において、信号の分離のためのフィルタとして、例えばバンドパスフィルタ(BPF:Band-pass filter)が必要となる。しかしながら、例えば図3に示すように、連続する周波数スロットの信号を分離するためには、周波数の小さい差分を分離可能な高精度の分離性能が必要であり、実現が困難である。Figure 3 is the first diagram illustrating the problems of the conventional approach. In the configuration shown in Figure 2, for example, a band-pass filter (BPF) is required as a filter for signal separation in the receiving device. However, as shown in Figure 3, for example, separating signals in consecutive frequency slots requires high-precision separation performance capable of separating small frequency differences, which is difficult to achieve.
図4は、従来の問題点について説明するための第二の図である。図4に示すように、バンドパスフィルタの分離性能に合わせて、周波数スロットごとにガードインターバル(GI:Guard interval)を設けることによって実現させることが考えられる。しかし、このようなガードインターバルを周波数スロットごとに設けると無駄な帯域が増えるため、利用可能な周波数の帯域幅が狭くなってしまうという問題がある。Figure 4 is a second diagram illustrating the conventional problems. As shown in Figure 4, it is conceivable that this can be achieved by setting a guard interval (GI) for each frequency slot to match the separation performance of the bandpass filter. However, setting such a guard interval for each frequency slot increases wasted bandwidth, resulting in a problem where the usable frequency bandwidth becomes narrower.
(本実施の形態の概要)
上述した従来の問題を解決するため、本実施の形態では、アナログ回路により複数の信号の合成および分離を可能とするOAMと、広い帯域を分割して利用する周波数分割多重(FDM:Frequency Division Multiplexing)とを組み合わせる方法について説明する。
(Summary of this embodiment)
To solve the conventional problems described above, this embodiment describes a method that combines OAM, which enables the synthesis and separation of multiple signals using analog circuits, with Frequency Division Multiplexing (FDM), which divides and utilizes a wide bandwidth.
(通信システムの構成)
まず、本実施の形態に係る通信システムの構成について説明する。
(Communication system configuration)
First, the configuration of the communication system according to this embodiment will be described.
図5は、本発明の実施の形態に係る通信システムの構成例を示す図である。通信システムは、送信装置100と、受信装置200とを備える。Figure 5 shows an example of the configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention. The communication system comprises a transmitting device 100 and a receiving device 200.
送信装置100は、受信装置200にOAM信号を送信する。送信装置100は、アンテナ110と、送信部120と、送信制御部130とを備える。アンテナ110は、OAM信号を送信可能な等間隔円形アレーアンテナ(UCA:Uniform Circular Array)等から構成されている。送信部120は、OAM信号を、アンテナ110を介して送信する。The transmitting device 100 transmits an OAM signal to the receiving device 200. The transmitting device 100 comprises an antenna 110, a transmitting unit 120, and a transmitting control unit 130. The antenna 110 is composed of a uniform circular array antenna (UCA) or the like, capable of transmitting an OAM signal. The transmitting unit 120 transmits the OAM signal via the antenna 110.
送信制御部130は、送信部120によるOAM信号の送信を制御する。例えば、送信制御部130は、OAM信号の各モードに割り当てるベースバンド信号の帯域等を決定する。The transmission control unit 130 controls the transmission of OAM signals by the transmission unit 120. For example, the transmission control unit 130 determines the bandwidth of the baseband signals to be assigned to each mode of the OAM signal.
受信装置200は、送信装置100から送信されるOAM信号を受信する。受信装置200は、アンテナ210と、受信部220と、受信制御部230とを備える。アンテナ210は、OAM信号を受信可能なUCA等から構成されている。受信部220は、OAM信号を、アンテナ210を介して受信する。受信制御部230は、受信部220によるOAM信号の受信を制御する。例えば、受信制御部230は、OAM信号の各モードの割当を示す情報(割当情報)を送信制御部130から受信して、受信した割当情報に基づいて受信したOAM信号を2GHz等の帯域幅を有する複数の信号に分離する。The receiving device 200 receives the OAM signal transmitted from the transmitting device 100. The receiving device 200 comprises an antenna 210, a receiving unit 220, and a receiving control unit 230. The antenna 210 is composed of a UCA or the like capable of receiving the OAM signal. The receiving unit 220 receives the OAM signal via the antenna 210. The receiving control unit 230 controls the reception of the OAM signal by the receiving unit 220. For example, the receiving control unit 230 receives information indicating the assignment of each mode of the OAM signal (assignment information) from the transmitting control unit 130, and separates the received OAM signal into multiple signals having a bandwidth of 2 GHz or the like based on the received assignment information.
(OAM信号の概要)
次に、本実施の形態に係るOAM信号の概要について説明する。
(Overview of OAM signal)
Next, an overview of the OAM signal according to this embodiment will be described.
図6は、OAMモードの信号を生成するためのUCAの位相設定例を示す図である。図6に示すUCAは、8つのアンテナ素子からなるUCAである。Figure 6 shows an example of UCA phase setting for generating an OAM mode signal. The UCA shown in Figure 6 consists of eight antenna elements.
図6において、送信側におけるOAMモード0,1,2,3,…の信号は、UCAの各アンテナ素子(●で示す)に供給される信号の位相差により生成される。すなわち、OAMモードnの信号は、位相がn回転(n×360度)になるように各アンテナ素子に供給する信号の位相を設定して生成する。例えば、図6に示すようにUCAがm=8個のアンテナ素子で構成される場合で、OAMモードn=2の信号を生成する場合は、図6(3)に示すように、位相が2回転するように、各アンテナ素子に反時計回りに360n/m=90度の位相差(0度,90度,180度,270度,0度,90度,180度,270度)を設定する。In Figure 6, the OAM mode 0, 1, 2, 3, ... signals on the transmitting side are generated by the phase difference of the signals supplied to each antenna element (indicated by ●) of the UCA. That is, the OAM mode n signal is generated by setting the phase of the signals supplied to each antenna element so that the phase rotates n times (n × 360 degrees). For example, when the UCA is composed of m = 8 antenna elements as shown in Figure 6, and a signal for OAM mode n = 2 is generated, as shown in Figure 6(3), a phase difference of 360n/m = 90 degrees counterclockwise (0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, 270 degrees, 0 degrees, 90 degrees, 180 degrees, 270 degrees) is set for each antenna element so that the phase rotates twice.
なお、OAMモードnの信号に対して位相の回転方向を逆にした信号をOAMモード-nとする。例えば、正のOAMモードの信号の位相の回転方向を反時計回りとし、負のOAMモードの信号の位相の回転方向を時計回りとする。Furthermore, OAM mode -n is defined as a signal obtained by reversing the phase rotation direction of the OAM mode n signal. For example, the phase rotation direction of the positive OAM mode signal is counterclockwise, and the phase rotation direction of the negative OAM mode signal is clockwise.
異なる信号系列を異なるOAMモードの信号として生成し、生成した信号を同時に送信することで、空間多重による無線通信を行うことができる。送信側では、各OAMモードで伝送する信号を予め生成・合成し、単一UCAで各OAMモードの合成信号を送信してもよいし、複数のUCAを用いて、OAMモード毎に異なるUCAで各OAMモードの信号を送信してもよい。By generating different signal sequences as signals in different OAM modes and simultaneously transmitting the generated signals, wireless communication can be performed using spatial multiplexing. The transmitting side may pre-generate and combine the signals to be transmitted in each OAM mode and transmit the combined signal for each OAM mode using a single UCA, or it may use multiple UCAs, transmitting the signals for each OAM mode with a different UCA for each OAM mode.
受信側でOAM多重信号を分離するためには、受信側のUCAの各アンテナ素子の位相を、送信側のアンテナ素子の位相と逆方向になるように設定すればよい。To separate the OAM multiplexed signal at the receiving end, the phase of each antenna element of the receiving UCA should be set to be in the opposite direction to the phase of the antenna elements of the transmitting end.
ただし、送信アンテナと受信アンテナとの間の軸ずれ等により、OAMモード間で干渉が生じた場合、チャネル等化処理や逐次干渉除去処理等のデジタル信号処理により、干渉で混ざったOAMモード間の信号を分離することが必要になる。なお、OAMモード間の干渉とは、例えば、送信装置からOAMモード1で送信した信号が、受信側でOAMモード2の信号として出力されるといったことである。However, if interference occurs between OAM modes due to axial misalignment between the transmitting and receiving antennas, it becomes necessary to separate the OAM mode signals that have been mixed together by digital signal processing such as channel equalization and successive interference rejection. Interference between OAM modes refers to situations where, for example, a signal transmitted from the transmitting device in OAM mode 1 is output as an OAM mode 2 signal at the receiving end.
図7は、OAM多重信号の位相分布と信号強度分布の例を示す図である。図7(1),(2)において、送信側から伝搬方向に直交する端面(伝搬直交平面)で見た、OAMモード1とOAMモード2の信号の位相分布を矢印で表す。矢印の始めは0度であり、位相が線形に変化して矢印の終わりは360度である。すなわち、OAMモードnの信号は、伝搬直交平面において、位相がn回転(n×360度)しながら伝搬する。なお、OAMモード-1,-2の信号の位相分布の矢印は逆向きになる。Figure 7 shows examples of phase distribution and signal intensity distribution of OAM multiplexed signals. In Figures 7(1) and (2), the phase distributions of OAM mode 1 and OAM mode 2 signals, as viewed from the end face perpendicular to the propagation direction (propagation orthogonal plane) from the transmitting side, are represented by arrows. The beginning of the arrow is 0 degrees, and the phase changes linearly, ending at 360 degrees. That is, the OAM mode n signal propagates in the propagation orthogonal plane with a phase rotation of n (n × 360 degrees). Note that the arrows for the phase distributions of OAM modes -1 and -2 signals are in opposite directions.
各OAMモードの信号は、OAMモード毎に信号強度分布と信号強度が最大になる位置が異なる。ただし、符号が異なる同じOAMモードの強度分布は同じである。具体的には、OAMモードが高次になるほど、信号強度が最大になる位置が伝搬軸から遠くなる(非特許文献2)。ここで、OAMモードの値が大きい方を高次モードと称する。例えば、OAMモード3の信号は、OAMモード0、OAMモード1、OAMモード2の信号より、高次モードである。The signal intensity distribution and the position where the signal intensity is maximum differ for each OAM mode. However, the intensity distribution is the same for the same OAM mode but with different signs. Specifically, the higher the order of the OAM mode, the further the position where the signal intensity is maximum is from the propagation axis (Non-Patent Literature 2). Here, the OAM mode with a larger value is referred to as the higher-order mode. For example, the signal of OAM mode 3 is a higher-order mode than the signals of OAM mode 0, OAM mode 1, and OAM mode 2.
図7(3)は、OAMモードごとに信号強度が最大になる位置を円環で示すが、OAMモードが高次になるほど信号強度が最大になる位置が中心軸から遠くなり、かつ伝搬距離に応じてOAMモード多重信号のビーム径が広がり、OAMモードごとに信号強度が最大になる位置を示す円環が大きくなる。Figure 7(3) shows the positions where the signal strength is maximum for each OAM mode as indicated by rings. As the OAM mode is of a higher order, the position where the signal strength is maximum moves further from the central axis, and the beam diameter of the OAM mode multiplexed signal widens according to the propagation distance, causing the rings indicating the positions where the signal strength is maximum for each OAM mode to become larger.
以下、本実施の形態の具体的な実施例として、実施例1から実施例9までについて説明する。The following describes specific examples of this embodiment, from Example 1 to Example 9.
(実施例1)
本実施例では、複数のベースバンド信号を異なるRF周波数のアナログ信号に変調し、異なるOAMモードの信号を生成することによって、複数のOAMモードの信号を同時に送信する送信装置の例について説明する。また、複数のOAMモードの信号を受信し、OAMモードごとに信号を分離し、分離したアナログ信号をそれぞれベースバンド信号に復調する受信装置の例について説明する。
(Example 1)
This embodiment describes an example of a transmitting device that simultaneously transmits signals in multiple OAM modes by modulating multiple baseband signals into analog signals of different RF frequencies to generate signals in different OAM modes. It also describes an example of a receiving device that receives signals in multiple OAM modes, separates the signals for each OAM mode, and demodulates each separated analog signal back into a baseband signal.
図8は、本発明の実施の形態の実施例1に係る送信装置の構成例を示す図である。送信装置100の送信部120は、複数の変調回路121(変調回路121-1,121-2,・・・,121-n)と、複数の周波数変換回路122(周波数変換回路122-1,122-2,・・・,122-n)と、OAM信号生成回路123と、を備える。Figure 8 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 1 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 includes a plurality of modulation circuits 121 (modulation circuits 121-1, 121-2, ..., 121-n), a plurality of frequency conversion circuits 122 (frequency conversion circuits 122-1, 122-2, ..., 122-n), and an OAM signal generation circuit 123.
各変調回路(変調回路121-1,121-2,・・・,121-n)は、それぞれベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとに分けられたデジタル信号を、中間周波数のアナログ信号に変調する。Each modulation circuit (modulation circuits 121-1, 121-2, ..., 121-n) modulates a digital signal, divided into bandwidths (e.g., 2 GHz) that represent the limit of the baseband signal processing capability, into an analog signal of an intermediate frequency.
各周波数変換回路(周波数変換回路122-1,122-2,・・・,122-n)は、それぞれ中間周波数の各アナログ信号の周波数を、無線周波数に変換する。それぞれの変換後の無線周波数は、互いに異なる周波数であり、異なるOAMモード(OAMモード#1,OAMモード#2,・・・,OAMモード#n)に割り当てるように、OAM信号生成回路123に入力される。例えば、複数の周波数帯域ブロック(例えば、10GHzを2GHzごとに分けて使う場合は、5個の周波数ブロック(F1-F5))に異なるOAMモードが割り当てられてもよい。Each frequency conversion circuit (frequency conversion circuits 122-1, 122-2, ..., 122-n) converts the frequency of each analog signal at an intermediate frequency to a radio frequency. The resulting radio frequencies are all different from each other and are input to the OAM signal generation circuit 123 so as to be assigned to different OAM modes (OAM mode #1, OAM mode #2, ..., OAM mode #n). For example, different OAM modes may be assigned to multiple frequency band blocks (for example, if 10 GHz is divided into 2 GHz segments, then five frequency blocks (F1-F5)).
すなわち、複数の周波数変換回路(周波数変換回路122-1,122-2,・・・,122-n)は、ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅(例えば2GHz)を有する複数のベースバンド信号が変調されたアナログ信号を、互いに異なる無線周波数帯域を含むようにそれぞれ変換する。ここで、複数の周波数変換回路(周波数変換回路122-1,122-2,・・・,122-n)は、変調されたアナログ信号を互いに異なる無線周波数帯域に変換する。In other words, multiple frequency conversion circuits (frequency conversion circuits 122-1, 122-2, ..., 122-n) each convert analog signals modulated from multiple baseband signals having bandwidths (e.g., 2 GHz) based on the processing capability of the baseband signals, so that they include different radio frequency bands. Here, multiple frequency conversion circuits (frequency conversion circuits 122-1, 122-2, ..., 122-n) convert the modulated analog signals into different radio frequency bands.
OAM信号生成回路123は、例えばバトラー回路(バトラーマトリクス回路)である。OAM信号生成回路123は、入力された互いに異なる周波数を有する各OAMモードの信号を合成したOAM信号を生成して、生成されたOAM信号を、アンテナ110を介して受信装置200に送信する。The OAM signal generation circuit 123 is, for example, a Butler circuit (Butler matrix circuit). The OAM signal generation circuit 123 generates an OAM signal by synthesizing the input signals of each OAM mode having different frequencies, and transmits the generated OAM signal to the receiving device 200 via the antenna 110.
すなわち、OAM信号生成回路123は、互いに異なる無線周波数帯域を含むように変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成する。ここで、OAM信号生成回路123は、互いに異なる無線周波数帯域に変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成する。In other words, the OAM signal generation circuit 123 generates OAM signals in which analog signals converted to include different radio frequency bands are assigned to different OAM modes.
図9は、本発明の実施の形態の実施例1に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、複数の復調回路221(復調回路221-1,221-2,・・・,221-n)と、複数の周波数変換回路222(周波数変換回路222-1,222-2,・・・,222-n)と、OAM信号分離回路223と、を備える。Figure 9 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 1 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 includes a plurality of demodulation circuits 221 (demodulation circuits 221-1, 221-2, ..., 221-n), a plurality of frequency conversion circuits 222 (frequency conversion circuits 222-1, 222-2, ..., 222-n), and an OAM signal separation circuit 223.
OAM信号分離回路223は、例えばバトラー回路(バトラーマトリクス回路)である。OAM信号分離回路223は、アンテナ210を介して受信したOAM信号を、互いに異なる周波数を有する各OAMモードの信号に分離する。The OAM signal separation circuit 223 is, for example, a Butler circuit (Butler matrix circuit). The OAM signal separation circuit 223 separates the OAM signal received via the antenna 210 into signals for each OAM mode, each having a different frequency.
すなわち、OAM信号分離回路223は、互いに異なる無線周波数帯域を含むアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離する。ここで、OAM信号分離回路223は、互いに異なる無線周波数帯域に変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離する。In other words, the OAM signal separation circuit 223 separates OAM signals that are assigned to different OAM modes from analog signals that include different radio frequency bands. Here, the OAM signal separation circuit 223 separates OAM signals that are assigned to different OAM modes from analog signals that have been converted to different radio frequency bands.
各周波数変換回路(周波数変換回路222-1,222-2,・・・,222-n)は、それぞれ無線周波数の各アナログ信号の周波数を、中間周波数に変換する。Each frequency conversion circuit (frequency conversion circuits 222-1, 222-2, ..., 222-n) converts the frequency of each analog signal in the radio frequency range to an intermediate frequency.
各復調回路(復調回路221-1,221-2,・・・,221-n)は、それぞれ中間周波数に変換されたアナログ信号を、デジタル信号に復調する。これによって、受信装置200は、ベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとに分けられた複数のベースバンド信号を得ることができる。Each demodulation circuit (demodulation circuits 221-1, 221-2, ..., 221-n) demodulates the analog signal, which has been converted to an intermediate frequency, back into a digital signal. This allows the receiving device 200 to obtain multiple baseband signals, each divided into bandwidths (e.g., 2 GHz) that represent the limit of its baseband signal processing capability.
すなわち、複数の復調回路(復調回路221-1,221-2,・・・,221-n)は、分離されたOAM信号を、ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅を有する複数のベースバンド信号に復調する。In other words, multiple demodulation circuits (demodulation circuits 221-1, 221-2, ..., 221-n) demodulate the separated OAM signal into multiple baseband signals having a bandwidth based on the baseband signal processing capability.
本実施例によれば、送信装置100は、周波数分割された複数のベースバンド信号を、互いに異なるOAMモードに割り当てて、OAM信号に合成する。受信装置200は、受信したOAM信号を分離して、周波数分割された複数のベースバンド信号を得る。これによって、広帯域幅の利用を簡易な装置構成で実現させることができる。In this embodiment, the transmitting device 100 assigns multiple frequency-divided baseband signals to different OAM modes and combines them into an OAM signal. The receiving device 200 separates the received OAM signal to obtain multiple frequency-divided baseband signals. This makes it possible to utilize a wide bandwidth with a simple device configuration.
(実施例2)
以下に図面を参照して、実施例2について説明する。実施例2は、同じ無線周波数を含むアナログ信号を異なるOAMモードに割り当てる点が、実施例1と相違する。よって、以下の実施例2の説明では、実施例1との相違点を中心に説明し、実施例1と同様の機能構成を有するものには、実施例1の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Example 2)
Embodiment 2 will be described below with reference to the drawings. Embodiment 2 differs from Embodiment 1 in that it assigns analog signals containing the same radio frequency to different OAM modes. Therefore, the following description of Embodiment 2 will focus on the differences from Embodiment 1, and components having the same functional configuration as in Embodiment 1 will be given the same reference numerals as those used in the description of Embodiment 1, and their explanations will be omitted.
図10は、本発明の実施の形態の実施例2に係る送信装置の構成例を示す図である。本実施例に係る送信装置100の送信部120は、複数の変調回路121(変調回路121-1-1,121-1-2,・・・,121-n-1,121-n-2)と、複数の周波数変換回路122(周波数変換回路122-1-1,122-1-2,・・・,122-n-1,122-n-2)と、OAM信号生成回路123と、を備える。Figure 10 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 2 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 according to this embodiment includes a plurality of modulation circuits 121 (modulation circuits 121-1-1, 121-1-2, ..., 121-n-1, 121-n-2), a plurality of frequency conversion circuits 122 (frequency conversion circuits 122-1-1, 122-1-2, ..., 122-n-1, 122-n-2), and an OAM signal generation circuit 123.
各変調回路(変調回路121-1-1,121-1-2,・・・,121-n-1,121-n-2)は、それぞれベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとに分けられたデジタル信号を、中間周波数のアナログ信号に変調する。Each modulation circuit (modulation circuits 121-1-1, 121-1-2, ..., 121-n-1, 121-n-2) modulates the digital signal, which is divided into bandwidths (e.g., 2 GHz) that represent the limit of the baseband signal processing capability, into an intermediate frequency analog signal.
各周波数変換回路(周波数変換回路122-1-1,122-1-2,・・・,122-n-1,122-n-2)は、それぞれ中間周波数の各アナログ信号の周波数を、無線周波数に変換する。それぞれの変換後の無線周波数は、互いに同一の(重なりを含む)周波数であっても、互いに異なる周波数であってもよい。Each frequency conversion circuit (frequency conversion circuits 122-1-1, 122-1-2, ..., 122-n-1, 122-n-2) converts the frequency of each intermediate frequency analog signal into a radio frequency. The converted radio frequencies may be the same (including overlapping) frequencies or may be different frequencies.
例えば、周波数変換回路122-1-1および周波数変換回路122-1-2によって変換された無線周波数は、互いに同一の周波数帯域を含む。また、周波数変換回路122-2-1および周波数変換回路122-2-2によって変換された無線周波数は、互いに同一の周波数帯域を含み、周波数変換回路122-1-1および周波数変換回路122-1-2によって変換された無線周波数とは異なる。For example, the radio frequencies converted by frequency conversion circuits 122-1-1 and 122-1-2 each contain the same frequency band. Furthermore, the radio frequencies converted by frequency conversion circuits 122-2-1 and 122-2-2 each contain the same frequency band and are different from the radio frequencies converted by frequency conversion circuits 122-1-1 and 122-1-2.
すなわち、複数の周波数変換回路(周波数変換回路122-1-1,122-1-2,・・・,122-n-1,122-n-2)は、変調されたアナログ信号を互いに同一の無線周波数帯域を含むように変換する。In other words, multiple frequency conversion circuits (frequency conversion circuits 122-1-1, 122-1-2, ..., 122-n-1, 122-n-2) convert the modulated analog signal so that it includes the same radio frequency band as the others.
それぞれ変換された無線周波数の信号は、異なるOAMモード(OAMモード#1,OAMモード#-1,OAMモード#2,・・・,OAMモード#n,OAMモード#0)に割り当てるように、OAM信号生成回路123に入力される。The converted radio frequency signals are input to the OAM signal generation circuit 123 so that they are assigned to different OAM modes (OAM mode #1, OAM mode #-1, OAM mode #2, ..., OAM mode #n, OAM mode #0).
OAM信号生成回路123は、入力された各OAMモードの信号を生成して、生成されたOAM信号を、アンテナ110を介して受信装置200に送信する。すなわち、OAM信号生成回路123は、同一の無線周波数帯域を含むように変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成する。The OAM signal generation circuit 123 generates signals for each input OAM mode and transmits the generated OAM signals to the receiving device 200 via the antenna 110. In other words, the OAM signal generation circuit 123 generates OAM signals where analog signals, converted to include the same radio frequency band, are assigned to different OAM modes.
なお、送信制御部130は、どの周波数スロットにどのOAMモードを割り当てるかを決定する。例えば、送信制御部130は、OAMモード間の干渉が小さい複数のOAMモードに、同じ周波数帯域を割り当て、OAMモード間の干渉が大きい複数のOAMモードに、異なる周波数帯域を割り当てるようにしてもよい。The transmission control unit 130 determines which OAM mode to assign to which frequency slot. For example, the transmission control unit 130 may assign the same frequency band to multiple OAM modes with low interference between them, and assign different frequency bands to multiple OAM modes with high interference between them.
なお、送信制御部130は、同じ周波数スロットに対応する数のOAMモードを割り当ててもよいし、異なる数のOAMモードに割り当ててもよい。例えば、送信制御部130は、周波数スロット#1にOAMモード#-1,2,0を割り当て、周波数スロット#2にOAMモード#-2を割り当ててもよい。送信制御部130によるOAMモードの割当方法についての詳細は後述する。The transmission control unit 130 may assign a number of OAM modes corresponding to the same frequency slot, or it may assign a different number of OAM modes. For example, the transmission control unit 130 may assign OAM modes #-1, 2, and 0 to frequency slot #1, and OAM mode #-2 to frequency slot #2. Details on how the transmission control unit 130 assigns OAM modes will be described later.
図11は、本発明の実施の形態の実施例2に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、複数の復調回路221(復調回路221-1-1,221-1-2,・・・,221-n-1,221-n-2)と、複数の周波数変換回路222(周波数変換回路222-1-1,222-1-2,・・・,222-n-1,222-n-2)と、OAM信号分離回路223と、を備える。Figure 11 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 2 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 includes a plurality of demodulation circuits 221 (demodulation circuits 221-1-1, 221-1-2, ..., 221-n-1, 221-n-2), a plurality of frequency conversion circuits 222 (frequency conversion circuits 222-1-1, 222-1-2, ..., 222-n-1, 222-n-2), and an OAM signal separation circuit 223.
OAM信号分離回路223は、例えばバトラー回路(バトラーマトリクス回路)である。OAM信号分離回路223は、アンテナ210を介して受信したOAM信号を、各OAMモードの信号に分離する。分離された信号の無線周波数は、互いに同一の(重なりを含む)周波数であっても、互いに異なる周波数であってもよい。The OAM signal separation circuit 223 is, for example, a Butler circuit (Butler matrix circuit). The OAM signal separation circuit 223 separates the OAM signal received via the antenna 210 into signals for each OAM mode. The radio frequencies of the separated signals may be the same (including overlapping) frequencies or may be different frequencies.
すなわち、OAM信号分離回路223は、同一の無線周波数帯域を含むように変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離する。In other words, the OAM signal separation circuit 223 separates the OAM signals, each assigned to a different OAM mode, from analog signals that have been converted to include the same radio frequency band.
各周波数変換回路(周波数変換回路222-1-1,222-1-2,・・・,222-n-1,222-n-2)は、それぞれ無線周波数の各アナログ信号の周波数を、中間周波数に変換する。Each frequency conversion circuit (frequency conversion circuits 222-1-1, 222-1-2, ..., 222-n-1, 222-n-2) converts the frequency of each analog signal in the radio frequency range to an intermediate frequency.
各復調回路(復調回路221-1-1,221-1-2,・・・,221-n-1,221-n-2)は、それぞれ中間周波数に変換されたアナログ信号を、デジタル信号に復調する。これによって、受信装置200は、ベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとに分けられた複数のベースバンド信号を得ることができる。Each demodulation circuit (demodulation circuits 221-1-1, 221-1-2, ..., 221-n-1, 221-n-2) demodulates the analog signal, which has been converted to an intermediate frequency, back into a digital signal. This allows the receiving device 200 to obtain multiple baseband signals, each divided into bandwidths (e.g., 2 GHz) that represent the limit of its baseband signal processing capability.
本実施例によれば、一部の無線周波数が同じ複数のアナログ信号を、異なるOAMモードに割り当てる。これによって、OAM多重による干渉の少ない位相差を利用して、広帯域の送受信を実現させるとともに、帯域幅を有効に利用することができる。According to this embodiment, multiple analog signals sharing some of the same radio frequencies are assigned to different OAM modes. This enables wideband transmission and reception by utilizing the phase difference, which minimizes interference from OAM multiplexing, and allows for efficient use of bandwidth.
(実施例2-2)
また、送信制御部130は、複数の信号のうち、優先度の高い信号を専用のOAMモード又は専用の周波数に割り当ててもよい。そして、送信制御部130は、複数の信号のうち、優先度の低い信号を、共用のOAMモードまたは同一(一部が重なる)周波数帯域を割り当ててもよい。例えば、図8に示される例において、信号#1を信号#2、#3、・・・、#2nよりも優先させる場合、OAMモード#1を専用チャネルとし、OAMモード#-1、#2、・・・、#0を共用チャネルとしてもよい。この場合、専用チャネルのOAMモード#1は、他のチャネルと異なる周波数帯域を使用することとしてもよい。
(Example 2-2)
Furthermore, the transmission control unit 130 may assign the signal with higher priority from among the multiple signals to a dedicated OAM mode or a dedicated frequency. The transmission control unit 130 may also assign the signal with lower priority from among the multiple signals to a shared OAM mode or the same (partially overlapping) frequency band. For example, in the example shown in Figure 8, if signal #1 is to be given priority over signals #2, #3, ..., #2n, OAM mode #1 may be designated as a dedicated channel, and OAM modes #-1, #2, ..., #0 may be designated as shared channels. In this case, the dedicated channel OAM mode #1 may use a different frequency band from the other channels.
この場合、複数の周波数変換回路(周波数変換回路222-1-1,222-1-2,・・・,222-n-1,222-n-2)は、変調されたアナログ信号を、複数のベースバンド信号の優先度に応じて、他のOAMモードと異なる無線周波数帯域か、他のOAMモードと同一の無線周波数帯域を含む無線周波数帯域かを決定して変換する。In this case, multiple frequency conversion circuits (frequency conversion circuits 222-1-1, 222-1-2, ..., 222-n-1, 222-n-2) convert the modulated analog signal by determining, according to the priority of the multiple baseband signals, whether to use a radio frequency band different from other OAM modes or a radio frequency band that includes the same radio frequency band as other OAM modes.
送信制御部130は、信号の性質とチャネル状況に応じて、動的に専用チャネルか共用チャネルかを各信号に割り当ててもよい。これによって、信号の性質に合わせた割り当てを実現させることができる。The transmission control unit 130 may dynamically assign each signal to either a dedicated channel or a shared channel depending on the nature of the signal and the channel status. This makes it possible to achieve assignments that match the nature of the signal.
(実施例3)
以下に図面を参照して、実施例3について説明する。実施例3は、OAM多重方式を使用して信号を送受信する点が、実施例1と相違する。よって、以下の実施例3の説明では、実施例1との相違点を中心に説明し、実施例1と同様の機能構成を有するものには、実施例1の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Example 3)
Embodiment 3 will be described below with reference to the drawings. Embodiment 3 differs from Embodiment 1 in that it uses the OAM multiplexing method to transmit and receive signals. Therefore, in the following description of Embodiment 3, the differences from Embodiment 1 will be the main focus, and components having the same functional configuration as in Embodiment 1 will be given the same reference numerals as those used in the description of Embodiment 1, and their explanations will be omitted.
まず、OAM多重方式におけるUCAについて説明する。図12は、複数のUCAを同心円状に備えるアンテナ構成の例を示す図である。図12に示すように、異径の複数のUCAを同心円状に配置した多重UCAにより、同一OAMモードの信号を多重して送信することができる。受信側では、MIMO技術により、同一OAMモード内で多重された信号を分離することができる。図12は、4つの異径のUCAが同心円に配置された多重UCAの例である。First, we will explain UCA in the OAM multiplexing scheme. Figure 12 shows an example of an antenna configuration with multiple UCAs arranged concentrically. As shown in Figure 12, a multiplexed UCA, in which multiple UCAs of different diameters are arranged concentrically, can multiplex and transmit signals of the same OAM mode. On the receiving side, MIMO technology can be used to separate the signals multiplexed within the same OAM mode. Figure 12 is an example of a multiplexed UCA in which four UCAs of different diameters are arranged concentrically.
図13は、本発明の実施の形態の実施例3に係る送信装置の構成例を示す図である。送信装置100の送信部120は、複数の変調回路121(変調回路121-1-1,121-1-2,・・・,121-n-1,121-n-2)と、複数の周波数変換回路122(周波数変換回路122-1-1,122-1-2,・・・,122-n-1,122-n-2)と、複数のOAM信号生成回路123(OAM信号生成回路123-1,123-2)と、を備える。Figure 13 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 3 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 includes a plurality of modulation circuits 121 (modulation circuits 121-1-1, 121-1-2, ..., 121-n-1, 121-n-2), a plurality of frequency conversion circuits 122 (frequency conversion circuits 122-1-1, 122-1-2, ..., 122-n-1, 122-n-2), and a plurality of OAM signal generation circuits 123 (OAM signal generation circuits 123-1, 123-2).
各変調回路(変調回路121-1-1,121-1-2,・・・,121-n-1,121-n-2)は、それぞれベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとに分けられたデジタル信号を、中間周波数のアナログ信号に変調する。Each modulation circuit (modulation circuits 121-1-1, 121-1-2, ..., 121-n-1, 121-n-2) modulates the digital signal, which is divided into bandwidths (e.g., 2 GHz) that represent the limit of the baseband signal processing capability, into an intermediate frequency analog signal.
各周波数変換回路(周波数変換回路122-1-1,122-1-2,・・・,122-n-1,122-n-2)は、それぞれ中間周波数の各アナログ信号の周波数を、無線周波数に変換する。それぞれの変換後の無線周波数は、互いに同一の(重なりを含む)周波数であっても、互いに異なる周波数であってもよい。Each frequency conversion circuit (frequency conversion circuits 122-1-1, 122-1-2, ..., 122-n-1, 122-n-2) converts the frequency of each intermediate frequency analog signal into a radio frequency. The converted radio frequencies may be the same (including overlapping) frequencies or may be different frequencies.
例えば、周波数変換回路122-1-1および周波数変換回路122-1-2によって変換された無線周波数は、互いに同一の周波数帯域を含む。また、周波数変換回路122-2-1および周波数変換回路122-2-2によって変換された無線周波数は、互いに同一の周波数帯域を含み、周波数変換回路122-1-1および周波数変換回路122-1-2によって変換された無線周波数とは異なる。For example, the radio frequencies converted by frequency conversion circuits 122-1-1 and 122-1-2 each contain the same frequency band. Furthermore, the radio frequencies converted by frequency conversion circuits 122-2-1 and 122-2-2 each contain the same frequency band and are different from the radio frequencies converted by frequency conversion circuits 122-1-1 and 122-1-2.
それぞれ変換された無線周波数の信号は、OAM多重によって、異なるUCAに割り当てる同一のOAMモードを含んでもよい。例えば、信号#1は、UCA#1のOAMモード#1に割り当てられる。信号#2は、UCA#2のOAMモード#1に割り当てられる。信号#3は、UCA#1のOAMモード#2に割り当てられる。信号#4は、UCA#2のOAMモード#2に割り当てられる。これらのうち、同一のUCAに対しては、それぞれ互いに異なる周波数であり、異なるOAMモードに割り当てられる。Each converted radio frequency signal may include the same OAM mode assigned to different UCAs by OAM multiplexing. For example, signal #1 is assigned to OAM mode #1 of UCA #1. Signal #2 is assigned to OAM mode #1 of UCA #2. Signal #3 is assigned to OAM mode #2 of UCA #1. Signal #4 is assigned to OAM mode #2 of UCA #2. Of these, for the same UCA, they are each different frequencies and assigned to different OAM modes.
各OAM信号生成回路123(OAM信号生成回路123-1,123-2)は、それぞれ入力された互いに異なる周波数を有する各OAMモードの信号を生成して、生成されたOAM信号を、アンテナ110の各UCAを介して受信装置200に送信する。Each OAM signal generation circuit 123 (OAM signal generation circuits 123-1, 123-2) generates signals for each OAM mode having different frequencies that are input to it, and transmits the generated OAM signals to the receiving device 200 via each UCA of the antenna 110.
すなわち、各OAM信号生成回路123(OAM信号生成回路123-1,123-2)は、複数のUCAに割り当てられ、複数のUCAに含まれるUCAごとに互いに異なる無線周波数帯域に変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM多重信号を生成する。In other words, each OAM signal generation circuit 123 (OAM signal generation circuits 123-1, 123-2) is assigned to a plurality of UCAs, and the analog signals converted to different radio frequency bands for each UCA included in the plurality of UCAs generate OAM multiplex signals that are each assigned to different OAM modes.
アンテナ110は、OAM多重送信可能なアンテナであって、例えば複数のUCAを含む多重UCA(M-UCA:multiple concentric uniform circular array)を有する。なお、図13は、UCAの数が2つである例を示しているが、UCAの数は3つ以上であってもよい。Antenna 110 is an antenna capable of OAM multiplexing, and for example, has a multiple UCA (M-UCA: multiple concentric uniform circular array) including multiple UCAs. Note that Figure 13 shows an example with two UCAs, but the number of UCAs may be three or more.
図14は、本発明の実施の形態の実施例3に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、複数の復調回路221(復調回路221-1-1,221-1-2,・・・,221-n-1,221-n-2)と、複数の周波数変換回路222(周波数変換回路222-1-1,222-1-2,・・・,222-n-1,222-n-2)と、複数のOAM信号分離回路223(OAM信号分離回路223-1,223-2)と、を備える。Figure 14 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 3 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 includes a plurality of demodulation circuits 221 (demodulation circuits 221-1-1, 221-1-2, ..., 221-n-1, 221-n-2), a plurality of frequency conversion circuits 222 (frequency conversion circuits 222-1-1, 222-1-2, ..., 222-n-1, 222-n-2), and a plurality of OAM signal separation circuits 223 (OAM signal separation circuits 223-1, 223-2).
アンテナ210は、OAM多重受信可能なアンテナであって、例えば複数のUCAを含む多重UCAを有する。なお、図14は、UCAの数が2つである例を示しているが、UCAの数は3つ以上であってもよい。Antenna 210 is an antenna capable of OAM multiplexing, and for example, has multiple UCAs including multiple UCAs. Note that Figure 14 shows an example where there are two UCAs, but there may be three or more UCAs.
各OAM信号分離回路(OAM信号分離回路223-1,223-2)は、それぞれアンテナ210の各UCAを介して受信したOAM信号を、互いに異なる周波数を有する各OAMモードの信号に分離する。Each OAM signal separation circuit (OAM signal separation circuits 223-1, 223-2) separates the OAM signals received via each UCA of the antenna 210 into signals for each OAM mode, each having a different frequency.
すなわち、各OAM信号分離回路(OAM信号分離回路223-1,223-2)は、複数のUCAに割り当てられ、複数のUCAに含まれるUCAごとに互いに異なる無線周波数帯域に変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM多重信号を分離する。In other words, each OAM signal separation circuit (OAM signal separation circuits 223-1, 223-2) is assigned to a plurality of UCAs, and the analog signals converted to different radio frequency bands for each UCA included in the plurality of UCAs separate the OAM multiplexed signals that are each assigned to different OAM modes.
各周波数変換回路(周波数変換回路222-1-1,222-1-2,・・・,222-n-1,222-n-2)は、それぞれ無線周波数の各アナログ信号の周波数を、中間周波数に変換する。Each frequency conversion circuit (frequency conversion circuits 222-1-1, 222-1-2, ..., 222-n-1, 222-n-2) converts the frequency of each analog signal in the radio frequency range to an intermediate frequency.
各復調回路(復調回路221-1-1,221-1-2,・・・,221-n-1,221-n-2)は、それぞれ中間周波数に変換されたアナログ信号を、デジタル信号に復調する。これによって、受信装置200は、ベースバンド信号の処理能力の限界となる帯域幅(例えば2GHz)ごとに分けられた複数のベースバンド信号を得ることができる。Each demodulation circuit (demodulation circuits 221-1-1, 221-1-2, ..., 221-n-1, 221-n-2) demodulates the analog signal, which has been converted to an intermediate frequency, back into a digital signal. This allows the receiving device 200 to obtain multiple baseband signals, each divided into bandwidths (e.g., 2 GHz) that represent the limit of its baseband signal processing capability.
本実施例によれば、送信装置100は、OAM多重方式を使用して信号を送受信する。これによって、多重されたOAMモード信号を利用して、広帯域幅を利用した無線通信において、周波数帯域をさらに有効に利用することができる。According to this embodiment, the transmitting device 100 transmits and receives signals using the OAM multiplexing method. This allows for more effective use of the frequency band in wideband wireless communication by utilizing the multiplexed OAM mode signals.
(実施例4)
以下に図面を参照して、実施例4について説明する。実施例4は、OAM多重方式を使用して信号を送受信する点が、実施例2と相違する。よって、以下の実施例4の説明では、実施例2との相違点を中心に説明し、実施例2と同様の機能構成を有するものには、実施例2の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Example 4)
Embodiment 4 will be described below with reference to the drawings. Embodiment 4 differs from Embodiment 2 in that it uses the OAM multiplexing method to transmit and receive signals. Therefore, the following description of Embodiment 4 will focus on the differences from Embodiment 2, and components with the same functional configuration as those in Embodiment 2 will be given the same reference numerals as those used in the description of Embodiment 2, and their explanations will be omitted.
図15は、本発明の実施の形態の実施例4に係る送信装置の構成例を示す図である。送信装置100の送信部120は、実施例2に示される送信部120と同様の構成を有する複数の送信回路120-1,120-2を備える。また、アンテナ110は、複数のUCA(UCA#1、#2)を有する。Figure 15 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 4 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 includes a plurality of transmitting circuits 120-1, 120-2 having the same configuration as the transmitting unit 120 shown in Embodiment 2. The antenna 110 also has a plurality of UCAs (UCA #1, #2).
送信回路120-1は、UCA#1から送信される信号を生成する。送信回路120-2は、UCA#2から送信される信号を生成する。各送信回路(送信回路120-1,120-2)による変換後の無線周波数は、実施例2と同様に、互いに同一の(重なりを含む)周波数であっても、互いに異なる周波数であってもよい。Transmitting circuit 120-1 generates the signal transmitted from UCA#1. Transmitting circuit 120-2 generates the signal transmitted from UCA#2. The radio frequencies after conversion by each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2) may be the same (including overlapping) frequencies as in Embodiment 2, or they may be different frequencies.
各送信回路(送信回路120-1,120-2)に含まれるOAM信号生成回路123は、複数のUCAに割り当てられ、複数のUCAに含まれるUCAごとに同一の無線周波数帯域を含むように変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM多重信号を生成する。The OAM signal generation circuit 123 included in each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2) is assigned to multiple UCAs, and the analog signals converted to include the same radio frequency band for each UCA within the multiple UCAs generate OAM multiplexed signals, each assigned to a different OAM mode.
図16は、本発明の実施の形態の実施例4に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、実施例2に示される受信部220と同様の構成を有する複数の受信回路220-1,220-2を備える。また、アンテナ210は、複数のUCA(UCA#1、#2)を有する。Figure 16 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 4 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 includes a plurality of receiving circuits 220-1, 220-2 having the same configuration as the receiving unit 220 shown in Embodiment 2. The antenna 210 also has a plurality of UCAs (UCA #1, #2).
受信回路220-1は、UCA#1によって受信される信号を処理する。受信回路220-2は、UCA#2によって受信される信号を処理する。各受信回路(受信回路220-1,220-2)によって分離された信号の無線周波数は、実施例2と同様に、互いに同一の(重なりを含む)周波数であっても、互いに異なる周波数であってもよい。Receiving circuit 220-1 processes the signal received by UCA#1. Receiving circuit 220-2 processes the signal received by UCA#2. The radio frequencies of the signals separated by each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2) may be the same (including overlapping) frequencies as in Embodiment 2, or they may be different frequencies.
複数の受信回路220-1,220-2に含まれるOAM信号分離回路223は、複数のUCAに割り当てられ、複数のUCAに含まれるUCAごとに同一の無線周波数帯域を含むように変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM多重信号を分離する。The OAM signal separation circuit 223, included in the multiple receiving circuits 220-1 and 220-2, is assigned to multiple UCAs. The analog signals, converted to include the same radio frequency band for each UCA, are then separated from the OAM multiplexed signals, each assigned to a different OAM mode.
本実施例によれば、送信装置100は、一部の無線周波数が同じ複数のアナログ信号を、異なるOAMモードに割り当てるとともに、OAM多重方式を使用して信号を送受信する。これによって、広帯域幅を利用した無線通信において、周波数帯域をさらに有効に利用することができる。According to this embodiment, the transmitting device 100 assigns multiple analog signals with some of the same radio frequencies to different OAM modes and transmits and receives signals using an OAM multiplexing scheme. This allows for more effective use of the frequency band in wireless communication utilizing a wide bandwidth.
(実施例5)
以下に図面を参照して、実施例5について説明する。実施例5は、偏波分割多重を使用してOAM信号を送受信する点が、実施例1または2と相違する。よって、以下の実施例5の説明では、実施例1または2との相違点を中心に説明し、実施例1または2と同様の機能構成を有するものには、実施例1または2の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Example 5)
Embodiment 5 will be described below with reference to the drawings. Embodiment 5 differs from Embodiments 1 or 2 in that it uses polarization division multiplexing to transmit and receive OAM signals. Therefore, in the following description of Embodiment 5, the differences from Embodiments 1 or 2 will be the main focus, and components having the same functional configuration as those in Embodiments 1 or 2 will be given the same reference numerals as those used in the description of Embodiments 1 or 2, and their explanation will be omitted.
まず、本実施例に係る偏波分割多重(PDM:Polarization Division Multiplexing)を使用したOAM信号について説明する。偏波分割多重を使用したOAM信号は、位相差が90度の位相差を有する2つの偏波を、異なるOAMモードに多重して送信されるOAM信号である。First, the OAM signal using Polarization Division Multiplexing (PDM) according to this embodiment will be described. The OAM signal using Polarization Division Multiplexing is an OAM signal that is transmitted by multiplexing two polarizations having a phase difference of 90 degrees into different OAM modes.
図17は、偏波分割多重を含むOAM信号について説明するための図である。図17は、受信装置200のアンテナ210に含まれるアンテナ素子211およびアンテナ素子212が、規定された距離(例えば、1cm)離れた位置に設けられていることを示している。Figure 17 is a diagram illustrating an OAM signal including polarization division multiplexing. Figure 17 shows that antenna elements 211 and 212, which are included in the antenna 210 of the receiving device 200, are located at a specified distance (for example, 1 cm) apart.
例えば、図17では、送信装置100から送信された、OAMモードが3である電波の位相が円901に示されている。なお、円901の中心位置902は、送信装置100から送信された当該OAMモードの電波の中心軸(伝搬軸)903上の位置である。For example, in Figure 17, the phase of a radio wave with OAM mode 3 transmitted from the transmitting device 100 is shown in circle 901. The center position 902 of circle 901 is on the central axis (propagation axis) 903 of the radio wave of OAM mode transmitted from the transmitting device 100.
図17の例では、アンテナ素子211とアンテナ素子212とは、中心位置902を基準として30度離れた方向に位置している。そのため、OAMモードが+3である電波について、位相の回転数が3であるため、アンテナ素子211の位置における位相とアンテナ素子212の位置における位相との差は90度(=30度×3)となっている。そして、受信装置200の受信制御部230は、このような位相差が90度となる2つの信号を合成することによって、それぞれの信号の特徴を抽出するようにしてもよい。In the example shown in Figure 17, antenna elements 211 and 212 are positioned 30 degrees apart from the center position 902. Therefore, for radio waves with an OAM mode of +3, the phase rotation is 3, and the difference between the phase at the position of antenna element 211 and the phase at the position of antenna element 212 is 90 degrees (= 30 degrees × 3). The receiving control unit 230 of the receiving device 200 may then extract the characteristics of each signal by combining these two signals with a phase difference of 90 degrees.
例えば、アンテナ素子211とアンテナ素子212の正符号のOAMモードの位相差が90度の場合、負符号のOAMモードの信号の位相差は、-90度となる。そこで、受信制御部230は、アンテナ素子211で受信した信号と、アンテナ素子212で受信した信号を90度位相回転した信号とを合成すると、負符号のOAMモードの信号のみが出力され、アンテナ素子211で受信した信号と、アンテナ素子212で受信した信号を-90度位相回転した信号とを合成すると、正符号のOAMモードの信号のみが出力される。For example, if the phase difference between the positive OAM mode signals of antenna element 211 and antenna element 212 is 90 degrees, the phase difference between the negative OAM mode signals will be -90 degrees. Therefore, when the receiving control unit 230 combines the signal received by antenna element 211 with the signal received by antenna element 212 (which has been phase-rotated by 90 degrees), only the negative OAM mode signal is output. When the receiving control unit 230 combines the signal received by antenna element 211 with the signal received by antenna element 212 (which has been phase-rotated by -90 degrees), only the positive OAM mode signal is output.
これによって、受信装置200は、OAMモード間の信号の分離処理が一部不要となるため、演算量を軽減させることができる。As a result, the receiving device 200 can reduce its computational load because it does not need to perform some of the signal separation processing between OAM modes.
図18は、本発明の実施の形態の実施例5に係る送信装置の構成例を示す図である。送信装置100の送信部120は、実施例1または2に示される送信部120と同様の構成を有する複数の送信回路120-1,120-2を備える。Figure 18 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 5 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 includes a plurality of transmitting circuits 120-1, 120-2 having the same configuration as the transmitting unit 120 shown in Embodiment 1 or 2.
アンテナ110は、偏波ごとのアンテナ素子が交互に配置された構成を有する。具体的には、アンテナ110のUCAには、X偏波(XPol)用のアンテナ素子と、Y偏波(YPol)用のアンテナ素子とが交互に配置されている。X偏波(XPol)用のアンテナ素子から構成されるUCAをX偏波(XPol)用のUCAと呼んでもよい。また、Y偏波(YPol)用のアンテナ素子から構成されるUCAをY偏波(YPol)用のUCAと呼んでもよい。なお、アンテナ110は、X偏波(XPol)とY偏波(YPol)を共用できるアンテナ素子を有していてもよい。Antenna 110 has a configuration in which antenna elements for each polarization are arranged alternately. Specifically, the UCA of antenna 110 has antenna elements for X polarization (XPol) and antenna elements for Y polarization (YPol) arranged alternately. A UCA composed of antenna elements for X polarization (XPol) may be called an X-polarization (XPol) UCA. Similarly, a UCA composed of antenna elements for Y polarization (YPol) may be called a Y-polarization (YPol) UCA. Antenna 110 may also have antenna elements that can be used for both X polarization (XPol) and Y polarization (YPol).
送信回路120-1は、X偏波(XPol)の信号を生成する。送信回路120-1で生成された信号は、X偏波(XPol)用のUCAを介して送信される。他方、送信回路120-2は、Y偏波(YPol)の信号を生成する。送信回路120-2で生成された信号は、Y偏波(YPol)用のUCAを介して送信される。Transmitting circuit 120-1 generates an X-polarized (XPol) signal. The signal generated by transmitting circuit 120-1 is transmitted via a UCA for X-polarized (XPol). On the other hand, transmitting circuit 120-2 generates a Y-polarized (YPol) signal. The signal generated by transmitting circuit 120-2 is transmitted via a UCA for Y-polarized (YPol).
すなわち、複数の送信回路(送信回路120-1,120-2)は、各送信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を生成する。In other words, multiple transmitting circuits (transmitting circuits 120-1, 120-2) generate OAM signals with different polarizations between each transmitting circuit.
図19は、本発明の実施の形態の実施例5に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、実施例1または2に示される受信部220と同様の構成を有する複数の受信回路220-1,220-2を備える。Figure 19 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 5 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 includes a plurality of receiving circuits 220-1, 220-2 having the same configuration as the receiving unit 220 shown in Embodiment 1 or 2.
また、アンテナ210のUCAには、X偏波(XPol)用のアンテナ素子と、Y偏波(YPol)用のアンテナ素子とが交互に配置されている。X偏波(XPol)用のアンテナ素子から構成されるUCAをX偏波(XPol)用のUCAと呼んでもよい。また、Y偏波(YPol)用のアンテナ素子から構成されるUCAをY偏波(YPol)用のUCAと呼んでもよい。なお、アンテナ210は、X偏波(XPol)とY偏波(YPol)を共用できるアンテナ素子を有していてもよい。Furthermore, the UCA of antenna 210 has antenna elements for X polarization (XPol) and antenna elements for Y polarization (YPol) arranged alternately. A UCA composed of antenna elements for X polarization (XPol) may be called an X-polarization (XPol) UCA. Similarly, a UCA composed of antenna elements for Y polarization (YPol) may be called a Y-polarization (YPol) UCA. Antenna 210 may also have antenna elements that can be used for both X polarization (XPol) and Y polarization (YPol).
受信回路220-1は、X偏波(XPol)用のUCAによって受信される信号を処理する。受信回路220-2は、Y偏波(YPol)用のUCAによって受信される信号を処理する。すなわち、複数の受信回路(受信回路220-1,220-2)は、各受信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を分離する。Receiving circuit 220-1 processes the signal received by the UCA for X polarization (XPol). Receiving circuit 220-2 processes the signal received by the UCA for Y polarization (YPol). In other words, the multiple receiving circuits (receiving circuits 220-1, 220-2) separate OAM signals with different polarizations from each other.
本実施例によれば、偏波分割多重を含むOAM信号を送受信する。これによって、受信装置200による信号の分離処理の演算量を軽減させることができる。According to this embodiment, an OAM signal including polarization division multiplexing is transmitted and received. This reduces the computational load required for signal separation processing by the receiving device 200.
(実施例6)
以下に図面を参照して、実施例6について説明する。実施例6は、偏波分割多重を含むOAM信号を送受信する点が、実施例3または4と相違する。よって、以下の実施例6の説明では、実施例3または4との相違点を中心に説明し、実施例3または4と同様の機能構成を有するものには、実施例3または4の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Example 6)
Embodiment 6 will be described below with reference to the drawings. Embodiment 6 differs from Embodiments 3 or 4 in that it transmits and receives OAM signals including polarization division multiplexing. Therefore, in the following description of Embodiment 6, the differences from Embodiments 3 or 4 will be the main focus, and components having the same functional configuration as those in Embodiments 3 or 4 will be given the same reference numerals as those used in the description of Embodiments 3 or 4, and their explanation will be omitted.
図20は、本発明の実施の形態の実施例6に係る送信装置の構成例を示す図である。送信装置100の送信部120は、実施例3または4に示される送信部120と同様の構成を有する複数の送信回路120-1,120-2を備える。Figure 20 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 6 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 includes a plurality of transmitting circuits 120-1, 120-2 having the same configuration as the transmitting unit 120 shown in Embodiment 3 or 4.
アンテナ110は、OAM多重送信可能なアンテナであって、例えば複数のUCAを含む多重UCAを有する。また、多重UCAに含まれる各UCAは、偏波ごとのアンテナ素子が交互に配置された構成を有する。具体的には多重UCAに含まれる各UCAは、X偏波(XPol)用のアンテナ素子と、Y偏波(YPol)用のアンテナ素子とが交互に配置されている。X偏波(XPol)用のアンテナ素子から構成されるUCAをX偏波(XPol)用のUCAと呼んでもよい。また、Y偏波(YPol)用のアンテナ素子から構成されるUCAをY偏波(YPol)用のUCAと呼んでもよい。なお、アンテナ110は、X偏波(XPol)とY偏波(YPol)を共用できるアンテナ素子を有していてもよい。Antenna 110 is an antenna capable of OAM multiplexing, and for example, has a multiplexed UCA including multiple UCAs. Each UCA included in the multiplexed UCA has a configuration in which antenna elements for each polarization are arranged alternately. Specifically, each UCA included in the multiplexed UCA has antenna elements for X polarization (XPol) and antenna elements for Y polarization (YPol) arranged alternately. A UCA composed of antenna elements for X polarization (XPol) may be called an X-polarized (XPol) UCA. Similarly, a UCA composed of antenna elements for Y polarization (YPol) may be called a Y-polarized (YPol) UCA. Antenna 110 may also have antenna elements that can be used for both X polarization (XPol) and Y polarization (YPol).
例えば、アンテナ110は、X偏波(XPol)用のUCA#1、Y偏波(YPol)用のUCA#1、X偏波(XPol)用のUCA#2、およびY偏波(YPol)用のUCA#2を含む。For example, antenna 110 includes UCA#1 for X polarization (XPol), UCA#1 for Y polarization (YPol), UCA#2 for X polarization (XPol), and UCA#2 for Y polarization (YPol).
なお、図20は、各偏波ごとのUCAの数が2つである例を示しているが、各偏波ごとのUCAの数は3つ以上であってもよい。Note that Figure 20 shows an example where there are two UCAs for each polarization, but there may be three or more UCAs for each polarization.
送信回路120-1は、X偏波(XPol)の信号を生成する。送信回路120-1で生成された信号は、X偏波(XPol)用のUCA#1およびX偏波(XPol)用のUCA#2を介して送信される。他方、送信回路120-2は、Y偏波(YPol)の信号を生成する。送信回路120-2で生成された信号は、Y偏波(YPol)用のUCA#1およびY偏波(YPol)用のUCA#2を介して送信される。Transmitting circuit 120-1 generates an X-polarized (XPol) signal. The signal generated by transmitting circuit 120-1 is transmitted via UCA#1 and UCA#2 for X-polarized (XPol). On the other hand, transmitting circuit 120-2 generates a Y-polarized (YPol) signal. The signal generated by transmitting circuit 120-2 is transmitted via UCA#1 and UCA#2 for Y-polarized (YPol).
すなわち、複数の送信回路(送信回路120-1,120-2)は、各送信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を生成する。In other words, multiple transmitting circuits (transmitting circuits 120-1, 120-2) generate OAM signals with different polarizations between each transmitting circuit.
図21は、本発明の実施の形態の実施例6に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、実施例3または4に示される受信部220と同様の構成を有する複数の受信回路220-1,220-2を備える。Figure 21 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 6 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 includes a plurality of receiving circuits 220-1, 220-2 having the same configuration as the receiving unit 220 shown in Embodiment 3 or 4.
アンテナ210は、OAM多重受信可能なアンテナであって、例えば複数のUCAを含む多重UCAを有する。また、多重UCAに含まれる各UCAは、偏波ごとのアンテナ素子が交互に配置された構成を有する。具体的には多重UCAに含まれる各UCAは、X偏波(XPol)用のアンテナ素子と、Y偏波(YPol)用のアンテナ素子とが交互に配置されている。X偏波(XPol)用のアンテナ素子から構成されるUCAをX偏波(XPol)用のUCAと呼んでもよい。また、Y偏波(YPol)用のアンテナ素子から構成されるUCAをY偏波(YPol)用のUCAと呼んでもよい。なお、アンテナ210は、X偏波(XPol)とY偏波(YPol)を共用できるアンテナ素子を有していてもよい。Antenna 210 is an antenna capable of OAM multiplexing, and for example, has a multiplexed UCA including multiple UCAs. Each UCA included in the multiplexed UCA has a configuration in which antenna elements for each polarization are arranged alternately. Specifically, each UCA included in the multiplexed UCA has antenna elements for X polarization (XPol) and antenna elements for Y polarization (YPol) arranged alternately. A UCA composed of antenna elements for X polarization (XPol) may be called an X-polarized (XPol) UCA. Similarly, a UCA composed of antenna elements for Y polarization (YPol) may be called a Y-polarized (YPol) UCA. Antenna 210 may also have antenna elements that can be used for both X polarization (XPol) and Y polarization (YPol).
例えば、アンテナ210は、X偏波(XPol)用のUCA#1、Y偏波(YPol)用のUCA#1、X偏波(XPol)用のUCA#2、およびY偏波(YPol)用のUCA#2を含む。For example, antenna 210 includes UCA#1 for X polarization (XPol), UCA#1 for Y polarization (YPol), UCA#2 for X polarization (XPol), and UCA#2 for Y polarization (YPol).
受信回路220-1は、X偏波(XPol)用のUCA#1およびX偏波(XPol)用のUCA#2によって受信される信号を処理する。受信回路220-2は、Y偏波(YPol)用のUCA#1およびY偏波(YPol)用のUCA#2によって受信される信号を処理する。すなわち、複数の受信回路(受信回路220-1,220-2)は、各受信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を分離する。Receiving circuit 220-1 processes the signals received by UCA#1 for X polarization (XPol) and UCA#2 for X polarization (XPol). Receiving circuit 220-2 processes the signals received by UCA#1 for Y polarization (YPol) and UCA#2 for Y polarization (YPol). In other words, the multiple receiving circuits (receiving circuits 220-1, 220-2) separate OAM signals with different polarizations from each other.
本実施例によれば、OAM多重方式と偏波分割多重とを利用してOAM信号を送受信する。これによって、受信装置200による信号の分離処理の演算量を軽減させつつ、広帯域幅を利用した無線通信において、周波数帯域をさらに有効に利用することができる。According to this embodiment, OAM signals are transmitted and received using OAM multiplexing and polarization division multiplexing. This reduces the computational load required for signal separation processing by the receiving device 200, while enabling more effective use of the frequency band in wideband wireless communication.
(実施例7)
以下に図面を参照して、実施例7について説明する。実施例7は、時分割多重(TDM:Time Division Multiplexing)を使用して信号を送受信する点が、実施例1から実施例6までと相違する。よって、以下の実施例7の説明では、実施例1から実施例6までとの相違点を中心に説明し、実施例1から実施例6までのいずれかと同様の機能構成を有するものには、実施例1から実施例6までの説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Example 7)
Embodiment 7 will be described below with reference to the drawings. Embodiment 7 differs from Embodiments 1 to 6 in that it uses Time Division Multiplexing (TDM) to transmit and receive signals. Therefore, in the following description of Embodiment 7, the differences from Embodiments 1 to 6 will be the main focus, and components having a similar functional configuration to any of Embodiments 1 to 6 will be given the same reference numerals as those used in the descriptions of Embodiments 1 to 6, and their descriptions will be omitted.
時分割多重を使用したOAM信号は、時間に分割された複数の信号を、異なるOAMモードに多重して送信されるOAM信号である。An OAM signal using time-division multiplexing is an OAM signal that is transmitted by multiplexing multiple time-division signals into different OAM modes.
図22は、本発明の実施の形態の実施例7に係る送信装置の構成例を示す図である。送信装置100の送信部120は、実施例1から実施例6までのいずれかに示される送信部120と同様の構成を有する複数の送信回路120-1,120-2,・・・,120-nと、信号合成回路124とを備える。Figure 22 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 7 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 comprises a plurality of transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n having the same configuration as the transmitting unit 120 shown in any of Embodiments 1 to 6, and a signal combining circuit 124.
各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)は、それぞれn個に時分割された時間スロットの信号を生成する。例えば、送信回路120-1は、時間スロット#1の信号を生成し、送信回路120-2は、時間スロット#2の信号を生成し、送信回路120-nは、時間スロット#nの信号を生成する。Each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n) generates signals for n time-divided time slots. For example, transmitting circuit 120-1 generates the signal for time slot #1, transmitting circuit 120-2 generates the signal for time slot #2, and transmitting circuit 120-n generates the signal for time slot #n.
すなわち、複数の送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)は、各送信回路の間で互いに異なる時間スロットのOAM信号を生成する。In other words, multiple transmitting circuits (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n) generate OAM signals with different time slots between each transmitting circuit.
信号合成回路124は、各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)で生成された信号を合成する。The signal synthesis circuit 124 synthesizes the signals generated by each transmission circuit (transmission circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n).
アンテナ110は、各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)に対応する構成として、実施例1から実施例6までのいずれかに示されるアンテナ110と同様の構成を有する。例えば、各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)がそれぞれ実施例6に示される送信部120と同様の構成を有する場合、アンテナ110は、図22に示されるように、実施例6に示されるアンテナ110と同様の構成を有する。Antenna 110 has a configuration similar to that of antenna 110 shown in any of Examples 1 to 6, corresponding to each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n). For example, if each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n) has a configuration similar to that of the transmitting unit 120 shown in Example 6, then antenna 110 has a configuration similar to that of antenna 110 shown in Example 6, as shown in Figure 22.
送信装置100の送信制御部130は、時間スロットの数nおよび各時間スロットの長さを、チャネル情報等に応じて動的に決定してもよいし、あらかじめ決められた方法で決定してもよい。The transmission control unit 130 of the transmission device 100 may dynamically determine the number n of time slots and the length of each time slot according to channel information, etc., or it may determine them by a predetermined method.
図23は、本発明の実施の形態の実施例7に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、実施例1から実施例6までのいずれかに示される受信部220と同様の構成を有する複数の受信回路220-1,220-2,・・・,220-nと、信号分離回路224とを備える。Figure 23 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 7 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 comprises a plurality of receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n having the same configuration as the receiving unit 220 shown in any of Embodiments 1 to 6, and a signal separation circuit 224.
アンテナ210は、各受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)に対応する構成として、実施例1から実施例6までのいずれかに示されるアンテナ210と同様の構成を有する。例えば、各受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)がそれそれ実施例6に示される受信部220と同様の構成を有する場合、アンテナ210は、図23に示されるように、実施例6に示されるアンテナ210と同様の構成を有する。Antenna 210 has a configuration similar to that of antenna 210 shown in any of Examples 1 to 6, corresponding to each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n). For example, if each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n) has a configuration similar to that of the receiving unit 220 shown in Example 6, then antenna 210 has a configuration similar to that of antenna 210 shown in Example 6, as shown in Figure 23.
信号分離回路224は、アンテナ210で受信された信号を、各受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)用に分離する。分離された信号は、それぞれn個に時分割された時間スロットの信号である。The signal separation circuit 224 separates the signal received by the antenna 210 for each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n). Each separated signal is a time-divided signal divided into n time slots.
各受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)は、それぞれn個に時分割された時間スロットの信号を処理する。例えば、受信回路220-1は、時間スロット#1の信号を処理し、受信回路220-2は、時間スロット#2の信号を処理し、受信回路220-nは、時間スロット#nの信号を処理する。Each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n) processes signals from time slots that are divided into n time divisions. For example, receiving circuit 220-1 processes the signal from time slot #1, receiving circuit 220-2 processes the signal from time slot #2, and receiving circuit 220-n processes the signal from time slot #n.
すなわち、複数の受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)は、各受信回路の間で互いに異なる時間スロットのOAM信号を分離する。In other words, multiple receiving circuits (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n) separate OAM signals with different time slots from each other.
本実施例によれば、時分割多重を利用してOAM信号を送受信する。これによって、広帯域幅を利用した無線通信において、周波数帯域に加えて、時間領域を有効に利用することができる。According to this embodiment, OAM signals are transmitted and received using time-division multiplexing. This allows for effective use of the time domain in addition to the frequency band in wideband wireless communication.
(実施例8)
以下に図面を参照して、実施例8について説明する。実施例8は、拡張された無線周波数帯域を使用して信号を送受信する点が、実施例1から実施例7までと相違する。よって、以下の実施例8の説明では、実施例1から実施例7までとの相違点を中心に説明し、実施例1から実施例7までのいずれかと同様の機能構成を有するものには、実施例1から実施例7までの説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Example 8)
Embodiment 8 will be described below with reference to the drawings. Embodiment 8 differs from Embodiments 1 to 7 in that it transmits and receives signals using an extended radio frequency band. Therefore, the following description of Embodiment 8 will focus on the differences from Embodiments 1 to 7, and components having a similar functional configuration to any of Embodiments 1 to 7 will be given the same reference numerals as those used in the descriptions of Embodiments 1 to 7, and their descriptions will be omitted.
図24は、本発明の実施の形態の実施例8に係る送信装置の構成例を示す図である。送信装置100の送信部120は、実施例1から実施例7までのいずれかに示される送信部120と同様の構成を有する複数の送信回路120-1,120-2と、信号合成回路124とを備える。Figure 24 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 8 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 comprises a plurality of transmitting circuits 120-1, 120-2 having the same configuration as the transmitting unit 120 shown in any of Embodiments 1 to 7, and a signal combining circuit 124.
各送信回路(送信回路120-1,120-2)は、互いに異なる無線周波数帯域の信号を生成する。例えば、送信回路120-1は、140GHzから150GHzまでの無線周波数帯域(RF帯域#1)の信号を生成する。送信回路120-2は、150GHzから160GHzまでの無線周波数帯域(RF帯域#2)の信号を生成する。Each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1 and 120-2) generates signals in different radio frequency bands. For example, transmitting circuit 120-1 generates signals in the radio frequency band from 140 GHz to 150 GHz (RF band #1). Transmitting circuit 120-2 generates signals in the radio frequency band from 150 GHz to 160 GHz (RF band #2).
すなわち、複数の送信回路(送信回路120-1,120-2)は、各送信回路の間で互いに異なる無線周波数帯域のOAM信号を生成する。In other words, multiple transmitting circuits (transmitting circuits 120-1, 120-2) generate OAM signals in different radio frequency bands between each transmitting circuit.
信号合成回路124は、各送信回路(送信回路120-1,120-2)で生成された信号を合成する。The signal synthesis circuit 124 synthesizes the signals generated by each transmission circuit (transmission circuits 120-1 and 120-2).
アンテナ110は、各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)に対応する構成として、実施例1から実施例7までのいずれかに示されるアンテナ110と同様の構成を有する。例えば、各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)がそれそれ実施例6に示される送信部120と同様の構成を有する場合、アンテナ110は、図24に示されるように、実施例6に示されるアンテナ110と同様の構成を有する。Antenna 110 has a configuration similar to that of antenna 110 shown in any of Examples 1 to 7, corresponding to each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n). For example, if each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n) has a configuration similar to that of the transmitting unit 120 shown in Example 6, then antenna 110 has a configuration similar to that of antenna 110 shown in Example 6, as shown in Figure 24.
なお、図24は、無線周波数帯域の数が2つである例を示しているが、無線周波数帯域の数は3つ以上であってもよい。Note that while Figure 24 shows an example with two radio frequency bands, the number of radio frequency bands may be three or more.
図25は、本発明の実施の形態の実施例8に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、実施例1から実施例7までのいずれかに示される受信部220と同様の構成を有する複数の受信回路220-1,220-2と、信号分離回路224とを備える。Figure 25 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 8 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 comprises a plurality of receiving circuits 220-1, 220-2 having the same configuration as the receiving unit 220 shown in any of Embodiments 1 to 7, and a signal separation circuit 224.
アンテナ210は、各受信回路(受信回路220-1,220-2)に対応する構成として、実施例1から実施例7までのいずれかに示されるアンテナ210と同様の構成を有する。例えば、各受信回路(受信回路220-1,220-2)がそれそれ実施例6に示される受信部220と同様の構成を有する場合、アンテナ210は、図25に示されるように、実施例6に示されるアンテナ210と同様の構成を有する。The antenna 210 has a configuration similar to that of the antenna 210 shown in any of Examples 1 to 7, corresponding to each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2). For example, if each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2) has a configuration similar to that of the receiving unit 220 shown in Example 6, then the antenna 210 has a configuration similar to that of the antenna 210 shown in Example 6, as shown in Figure 25.
信号分離回路224は、例えばバンドパスフィルタ等のフィルタを用いて、アンテナ210で受信された信号を、各受信回路(受信回路220-1,220-2)用に分離する。分離された信号は、それぞれ互いに異なる無線周波数帯域の信号である。The signal separation circuit 224 separates the signal received by the antenna 210 for each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2) using a filter such as a bandpass filter. The separated signals are each in different radio frequency bands.
各受信回路(受信回路220-1,220-2)は、それぞれ互いに異なる無線周波数帯域の信号を処理する。例えば、受信回路220-1は、140GHzから150GHzまでの無線周波数帯域(RF帯域#1)の信号を処理し、受信回路220-2は、150GHzから160GHzまでの無線周波数帯域(RF帯域#2)の信号を処理する。Each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2) processes signals in different radio frequency bands. For example, receiving circuit 220-1 processes signals in the radio frequency band from 140 GHz to 150 GHz (RF band #1), and receiving circuit 220-2 processes signals in the radio frequency band from 150 GHz to 160 GHz (RF band #2).
すなわち、複数の受信回路(受信回路220-1,220-2)は、各受信回路の間で互いに異なる無線周波数帯域のOAM信号を生成する。In other words, multiple receiving circuits (receiving circuits 220-1, 220-2) generate OAM signals in different radio frequency bands between each receiving circuit.
(実施例8の変形例)
実施例8の変形例として、各無線周波数帯域の信号を従来の合成方法で合成してから、OAM信号生成回路(例えばバトラー回路)に入力する構成であってもよい。
(Modification of Example 8)
As a variation of Example 8, the signals of each radio frequency band may be combined using a conventional combining method before being input to the OAM signal generation circuit (e.g., Butler circuit).
図26は、本発明の実施の形態の実施例8の変形例に係る送信装置の構成例を示す図である。本変形例に係る送信装置100の送信部120は、実施例8に係る送信装置100が備える構成に加えて、OAM信号生成回路125をさらに備える。Figure 26 shows an example of the configuration of a transmitting device according to a modified example of Embodiment 8 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 according to this modified example further includes an OAM signal generation circuit 125 in addition to the configuration of the transmitting device 100 according to Embodiment 8.
OAM信号生成回路125は、例えばバトラー回路(バトラーマトリクス回路)である。OAM信号生成回路125は、信号合成回路124によって合成された信号から各OAMモードの信号を生成して、生成されたOAM信号を、アンテナ110を介して受信装置200に送信する。The OAM signal generation circuit 125 is, for example, a Butler circuit (Butler matrix circuit). The OAM signal generation circuit 125 generates signals for each OAM mode from the signals synthesized by the signal synthesis circuit 124, and transmits the generated OAM signals to the receiving device 200 via the antenna 110.
図27は、本発明の実施の形態の実施例8の変形例に係る受信装置の構成例を示す図である。本変形例に係る受信装置200の受信部220は、実施例8に係る送信装置100が備える構成に加えて、OAM信号分離回路225をさらに備える。Figure 27 shows an example of the configuration of a receiving device according to a modification of Embodiment 8 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 according to this modification further includes an OAM signal separation circuit 225 in addition to the configuration of the transmitting device 100 according to Embodiment 8.
OAM信号分離回路225は、例えばバトラー回路(バトラーマトリクス回路)である。OAM信号分離回路225は、アンテナ210を介して受信したOAM信号を、互いに異なる周波数を有する各OAMモードの信号に分離する。The OAM signal separation circuit 225 is, for example, a Butler circuit (Butler matrix circuit). The OAM signal separation circuit 225 separates the OAM signal received via the antenna 210 into signals for each OAM mode, each having a different frequency.
信号分離回路224は、例えばバンドパスフィルタ等のフィルタを用いて、各OAMモードの信号を、各受信回路(受信回路220-1,220-2)用に分離する。分離された信号は、それぞれ互いに異なる無線周波数帯域の信号である。The signal separation circuit 224 separates the signals for each OAM mode for each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2) using a filter such as a bandpass filter. The separated signals are each in different radio frequency bands.
本実施例によれば、拡張された無線周波数帯域を使用してOAM信号を送受信する。これによって、広帯域幅を利用した無線通信において、さらに拡張された無線周波数帯域を利用することができる。According to this embodiment, OAM signals are transmitted and received using an extended radio frequency band. This allows for the use of an even wider radio frequency band in wideband wireless communication.
(実施例9)
以下に図面を参照して、実施例9について説明する。実施例9は、従来の送受信装置と実施例1-8に示される送受信装置とを併用する点が、実施例1から実施例8までと相違する。よって、以下の実施例9の説明では、実施例1から実施例8までとの相違点を中心に説明し、実施例1から実施例8までのいずれかと同様の機能構成を有するものには、実施例1から実施例8までの説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
(Example 9)
Embodiment 9 will be described below with reference to the drawings. Embodiment 9 differs from Embodiments 1 to 8 in that it uses both a conventional transmitting and receiving device and the transmitting and receiving devices shown in Embodiments 1-8. Therefore, in the description of Embodiment 9 below, the differences from Embodiments 1 to 8 will be the main focus, and components having a similar functional configuration to any of Embodiments 1 to 8 will be given the same reference numerals as those used in the descriptions of Embodiments 1 to 8, and their descriptions will be omitted.
図28は、本発明の実施の形態の実施例9に係る送信装置の構成例を示す図である。送信装置100の送信部120は、複数の送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)と、信号合成回路124とを備える。Figure 28 shows an example of the configuration of a transmitting device according to Embodiment 9 of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 comprises a plurality of transmitting circuits (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n) and a signal combining circuit 124.
各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)は、それぞれ複数の変調回路と、複数の周波数変換回路と、OAM信号生成回路と、を備える。例えば、送信回路120-1は、複数の変調回路(変調回路121-1-1,121-1-2)と、複数の周波数変換回路(周波数変換回路122-1-1,122-1-2)と、OAM信号生成回路123-1と、を備える。Each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n) comprises multiple modulation circuits, multiple frequency conversion circuits, and an OAM signal generation circuit. For example, transmitting circuit 120-1 comprises multiple modulation circuits (modulation circuits 121-1-1, 121-1-2), multiple frequency conversion circuits (frequency conversion circuits 122-1-1, 122-1-2), and an OAM signal generation circuit 123-1.
同様に、送信回路120-2は、複数の変調回路(変調回路121-2-1,121-2-2)と、複数の周波数変換回路(周波数変換回路122-2-1,122-2-2)と、OAM信号生成回路123-2と、を備える。送信回路120-nは、複数の変調回路(変調回路121-n-1,121-n-2)と、複数の周波数変換回路(周波数変換回路122-n-1,122-n-2)と、OAM信号生成回路123-nと、を備える。Similarly, the transmitting circuit 120-2 includes a plurality of modulation circuits (modulation circuits 121-2-1, 121-2-2), a plurality of frequency conversion circuits (frequency conversion circuits 122-2-1, 122-2-2), and an OAM signal generation circuit 123-2. The transmitting circuit 120-n includes a plurality of modulation circuits (modulation circuits 121-n-1, 121-n-2), a plurality of frequency conversion circuits (frequency conversion circuits 122-n-1, 122-n-2), and an OAM signal generation circuit 123-n.
各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)は、それぞれ実施例1から実施例8までのいずれかに係る送信装置100の送信部120と同様の構成を有し、無線周波数帯域が隣接する複数の周波数帯域ブロックの信号を、各OAMモードに割り当ててOAM信号を生成する。他方、異なる送信回路で生成される信号間では、ガードインターバルを周波数スロットごとに設ける。Each transmitting circuit (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n) has the same configuration as the transmitting unit 120 of the transmitting device 100 according to any of Examples 1 to 8, and generates OAM signals by assigning signals from multiple adjacent frequency band blocks to each OAM mode. On the other hand, a guard interval is provided between signals generated by different transmitting circuits for each frequency slot.
例えば、送信回路120-1で生成される信号#1と信号#2とは、隣接する無線周波数帯域の信号である。他方、送信回路120-1で生成される信号#2と送信回路120-2で生成される信号#3とは、互いにガードインターバルが設けられた無線周波数帯域の信号である。For example, signals #1 and #2 generated by the transmitting circuit 120-1 are signals in adjacent radio frequency bands. On the other hand, signals #2 generated by the transmitting circuit 120-1 and signal #3 generated by the transmitting circuit 120-2 are signals in radio frequency bands with a guard interval between them.
すなわち、複数の送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)は、互いに隣接する無線周波数帯域であって、各送信回路の間で互いにガードインターバルが設けられた無線周波数帯域に変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成する。In other words, multiple transmitting circuits (transmitting circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n) each generate OAM signals assigned to different OAM modes when their analog signals are converted to radio frequency bands that are adjacent to each other and have guard intervals between them.
信号合成回路124は、各送信回路(送信回路120-1,120-2,・・・,120-n)で生成された信号を合成する。The signal synthesis circuit 124 synthesizes the signals generated by each transmission circuit (transmission circuits 120-1, 120-2, ..., 120-n).
なお、送信装置100の送信制御部130は、連続する周波数スロットの数、フィルタの幅、ガードインターバルの幅等を、あらかじめ決められたパラメータにより決定してもよいし、チャネル情報等により可変的に決定してもよい。Furthermore, the transmission control unit 130 of the transmission device 100 may determine the number of consecutive frequency slots, the filter width, the guard interval width, etc., using predetermined parameters, or it may determine them variably using channel information, etc.
図29は、本発明の実施の形態の実施例9に係る受信装置の構成例を示す図である。受信装置200の受信部220は、複数の受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)と、信号分離回路224とを備える。Figure 29 shows an example of the configuration of a receiving device according to Embodiment 9 of the present invention. The receiving unit 220 of the receiving device 200 includes a plurality of receiving circuits (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n) and a signal separation circuit 224.
信号分離回路224は、アンテナ210で受信された信号を、各受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)用に分離する。分離された信号は、それぞれ隣接する無線周波数帯域の信号である。The signal separation circuit 224 separates the signal received by the antenna 210 for each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n). Each separated signal is a signal in an adjacent radio frequency band.
各受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)は、それぞれ実施例1から実施例8までのいずれかに係る受信装置200の受信部220と同様の構成を有し、無線周波数帯域が隣接する複数の周波数帯域ブロックの信号を、各OAMモードに割り当てられたOAM信号を処理する。Each receiving circuit (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n) has the same configuration as the receiving unit 220 of the receiving device 200 according to any of Examples 1 to 8, and processes the signals of multiple adjacent frequency band blocks in the radio frequency bands, which are OAM signals assigned to each OAM mode.
すなわち、複数の受信回路(受信回路220-1,220-2,・・・,220-n)は、互いに隣接する無線周波数帯域であって、各受信回路の間で互いにガードインターバルが設けられた無線周波数帯域に変換されたアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離する。In other words, multiple receiving circuits (receiving circuits 220-1, 220-2, ..., 220-n) separate the OAM signals, which have been converted to radio frequency bands adjacent to each other and with guard intervals between them, and which are assigned to different OAM modes.
図30は、本発明の実施の形態の実施例9の効果について説明するための図である。本実施例によれば、無線周波数帯域が隣接する複数の周波数帯域ブロックの信号については、OAM信号生成回路によって生成された信号を送受信する。これによって、OAM信号の特性を利用した信号の分離が可能となる。例えば、図30に示される信号#1と信号#2とが送信装置100の各送信回路に含まれるOAM信号生成回路によって生成され、受信装置200の各受信回路に含まれるOAM信号分離回路によって分離される。Figure 30 is a diagram illustrating the effects of Embodiment 9 of the present invention. According to this embodiment, for signals in multiple adjacent frequency band blocks of radio frequency bands, signals generated by an OAM signal generation circuit are transmitted and received. This makes it possible to separate signals using the characteristics of the OAM signal. For example, signals #1 and #2 shown in Figure 30 are generated by an OAM signal generation circuit included in each transmission circuit of the transmitting device 100 and separated by an OAM signal separation circuit included in each receiving circuit of the receiving device 200.
また、本実施例によれば、ガードインターバルが設けられた複数の周波数帯域ブロックの信号については、従来の信号合成回路によって合成された信号が送信され、信号分離回路によって分離される。例えば、図30に示される信号#2と信号#3とが送信装置100が備える信号合成回路によって合成され、受信装置200が備える信号分離回路によって分離される。Furthermore, according to this embodiment, for signals in multiple frequency band blocks with guard intervals, signals synthesized by a conventional signal synthesis circuit are transmitted and separated by a signal separation circuit. For example, signals #2 and #3 shown in Figure 30 are synthesized by the signal synthesis circuit of the transmitting device 100 and separated by the signal separation circuit of the receiving device 200.
したがって、本実施例によれば、特に隣接する複数の周波数帯域ブロックについてはOAM信号の特性を利用することによって、より柔軟な装置構成で、広帯域幅を利用した無線通信を実現させることができる。Therefore, according to this embodiment, by utilizing the characteristics of the OAM signal, particularly for multiple adjacent frequency band blocks, it is possible to realize wireless communication using a wide bandwidth with a more flexible device configuration.
(通信システムの動作)
次に、実施例1から実施例9までの各実施例に共通する通信システムの動作について、図面を参照して説明する。通信システムは、以下の4つのパターンのいずれかの動作をしてもよい。
(Operation of the communication system)
Next, the operation of the communication system common to each of the embodiments from Embodiment 1 to Embodiment 9 will be described with reference to the drawings. The communication system may operate in one of the following four patterns.
(パターン1)
パターン1は、受信制御部230から送信制御部130に、チャネル情報等をフィードバックしないオープンループ制御のパターンである。
(Pattern 1)
Pattern 1 is an open-loop control pattern in which channel information and the like are not fed back from the receiving control unit 230 to the transmitting control unit 130.
図31は、本発明の実施の形態のパターン1に係る制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。送信装置100の送信制御部130は、信号の割当を決定する(ステップS101)。例えば、送信制御部130は、外部から入力される情報、あらかじめ設定された値、統計的なチャネル情報等に基づいて、各信号をどの帯域、どのOAMモード、どの偏波またはどの無線周波数帯域幅に割り当てるかを決定する。以下では、決定された情報を、割当情報と呼ぶ。Figure 31 is a sequence diagram showing an example of the control process flow according to Pattern 1 of the embodiment of the present invention. The transmission control unit 130 of the transmission device 100 determines the signal assignment (step S101). For example, the transmission control unit 130 determines which bandwidth, which OAM mode, which polarization, or which radio frequency bandwidth to assign each signal to, based on information input from the outside, a preset value, statistical channel information, etc. Hereinafter, the determined information will be referred to as assignment information.
そして、送信装置100の送信部120は、割当情報を受信装置200に送信する(ステップS102)。Then, the transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits the assignment information to the receiving device 200 (step S102).
その後、送信装置100の送信部120は、OAM信号を送信する(ステップS103)。受信装置200の受信制御部230は、割当情報に基づいてOAM信号を処理する(ステップS104)。Subsequently, the transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits the OAM signal (step S103). The receiving control unit 230 of the receiving device 200 processes the OAM signal based on the assignment information (step S104).
なお、送信制御部130は、上述したステップS101において、OAMモード間のアイソレーションを計算し、アイソレーションが最小化される割り当てとするか、またはアイソレーションがあらかじめ決められた一定の基準値より小さくなるように割り当てるようにしてもよい。Furthermore, in step S101 described above, the transmission control unit 130 may calculate the isolation between OAM modes and assign them in a way that minimizes the isolation, or assign them in a way that the isolation is smaller than a predetermined reference value.
(パターン2)
パターン2は、受信制御部230から送信制御部130に、チャネル情報等をフィードバックするクローズドループ制御のパターンである。
(Pattern 2)
Pattern 2 is a closed-loop control pattern in which channel information and the like are fed back from the receiving control unit 230 to the transmitting control unit 130.
図32は、本発明の実施の形態のパターン2に係る制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。送信装置100の送信部120は、既知信号を受信装置200に送信する(ステップS201)。既知信号は、受信装置200にとってあらかじめどのような信号かが既知である信号であって、参照信号であってもよいし、その他の信号であってもよい。Figure 32 is a sequence diagram showing an example of the control process flow according to Pattern 2 of an embodiment of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits a known signal to the receiving device 200 (step S201). The known signal is a signal whose nature is known in advance to the receiving device 200, and may be a reference signal or any other signal.
受信装置200の受信制御部230は、既知信号に基づいてチャネルの状態を推定する(ステップS202)。例えば、受信制御部230は、既知信号に基づいて、各OAMモード、帯域、無線周波数帯域、偏波のチャネル等を推定してもよい。The receiving control unit 230 of the receiving device 200 estimates the channel state based on known signals (step S202). For example, the receiving control unit 230 may estimate each OAM mode, bandwidth, radio frequency band, polarization channel, etc., based on known signals.
受信装置200は、送信装置100にチャネル情報を送信する(ステップS203)。チャネル情報は、想定された各OAMモード、帯域、無線周波数帯域、偏波のチャネル等を示す情報である。The receiving device 200 transmits channel information to the transmitting device 100 (step S203). The channel information indicates the assumed OAM mode, bandwidth, radio frequency band, polarization channel, etc.
送信制御部130は、チャネル情報に基づいて信号の割当を決定する(ステップS204)。例えば、送信制御部130は、チャネル情報に基づいて、各信号をどの帯域、どのOAMモード、どの偏波またはどの無線周波数帯域幅に割り当てるかを決定する。以下では、決定された情報を、割当情報と呼ぶ。The transmission control unit 130 determines the signal assignment based on the channel information (step S204). For example, the transmission control unit 130 determines, based on the channel information, which bandwidth, which OAM mode, which polarization, or which radio frequency bandwidth to assign each signal to. Hereinafter, the determined information will be referred to as assignment information.
そして、送信装置100の送信部120は、割当情報を受信装置200に送信する(ステップS205)。Then, the transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits the assignment information to the receiving device 200 (step S205).
その後、送信装置100の送信部120は、OAM信号を送信する(ステップS206)。受信装置200の受信制御部230は、割当情報に基づいてOAM信号を処理する(ステップS207)。Subsequently, the transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits the OAM signal (step S206). The receiving control unit 230 of the receiving device 200 processes the OAM signal based on the assignment information (step S207).
(パターン3)
パターン3は、受信制御部230から送信制御部130に、チャネル情報等に含まれる一部の情報をフィードバックするリミテッドループ制御のパターンである。
(Pattern 3)
Pattern 3 is a limited-loop control pattern in which some of the information included in the channel information, etc., is fed back from the receiving control unit 230 to the transmitting control unit 130.
図33は、本発明の実施の形態のパターン3に係る制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。送信装置100の送信部120は、既知信号を受信装置200に送信する(ステップS301)。Figure 33 is a sequence diagram showing an example of the control processing flow according to pattern 3 of the embodiment of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits a known signal to the receiving device 200 (step S301).
受信装置200の受信制御部230は、既知信号に基づいてチャネルの通信品質を推定する(ステップS302)。The receiving control unit 230 of the receiving device 200 estimates the communication quality of the channel based on known signals (step S302).
受信装置200は、送信装置100に通信品質情報を送信する(ステップS303)。通信品質情報は、チャネル情報に含まれる一部の情報の一例であって、チャネルの通信品質を示す情報である。例えば、通信品質情報は、完全なチャネル情報でなく、各OAMモードにおける受信SNR(signal-to-noise ratio)またはSINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)のみを含む情報であってもよい。The receiving device 200 transmits communication quality information to the transmitting device 100 (step S303). The communication quality information is an example of some of the information included in the channel information, and indicates the communication quality of the channel. For example, the communication quality information may not be complete channel information, but may include only the received SNR (signal-to-noise ratio) or SINR (signal-to-interference-plus-noise ratio) for each OAM mode.
送信制御部130は、通信品質情報に基づいて信号の割当を決定する(ステップS304)。例えば、送信制御部130は、通信品質情報に基づいて、各信号をどの帯域、どのOAMモード、どの偏波またはどの無線周波数帯域幅に割り当てるかを決定する。以下では、決定された情報を、割当情報と呼ぶ。The transmission control unit 130 determines the signal assignment based on the communication quality information (step S304). For example, the transmission control unit 130 determines, based on the communication quality information, which bandwidth, which OAM mode, which polarization, or which radio frequency bandwidth to assign each signal to. Hereinafter, the determined information will be referred to as assignment information.
そして、送信装置100の送信部120は、割当情報を受信装置200に送信する(ステップS305)。Then, the transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits the assignment information to the receiving device 200 (step S305).
その後、送信装置100の送信部120は、OAM信号を送信する(ステップS306)。受信装置200の受信制御部230は、割当情報に基づいてOAM信号を処理する(ステップS307)。Subsequently, the transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits the OAM signal (step S306). The receiving control unit 230 of the receiving device 200 processes the OAM signal based on the assignment information (step S307).
(パターン4)
パターン4は、受信制御部230から送信制御部130に、信号割当情報をフィードバックする受信志向制御のパターンである。
(Pattern 4)
Pattern 4 is a receiver orientation control pattern in which signal assignment information is fed back from the receiver control unit 230 to the transmit control unit 130.
図34は、本発明の実施の形態のパターン4に係る制御処理の流れの一例を示すシーケンス図である。送信装置100の送信部120は、既知信号を受信装置200に送信する(ステップS401)。Figure 34 is a sequence diagram showing an example of the control process flow according to pattern 4 of the embodiment of the present invention. The transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits a known signal to the receiving device 200 (step S401).
受信装置200の受信制御部230は、既知信号に基づいて送信信号の割当方法を決定する(ステップS402)。例えば、受信制御部230は、既知信号に基づいて、各OAMモード、帯域、無線周波数帯域、偏波のチャネル等を推定し、送信装置100が行うべき割当方法を決定してもよい。The receiving control unit 230 of the receiving device 200 determines the method for assigning transmission signals based on known signals (step S402). For example, the receiving control unit 230 may estimate each OAM mode, bandwidth, radio frequency band, polarization channel, etc., based on known signals, and determine the assignment method that the transmitting device 100 should perform.
受信装置200は、送信装置100に信号割当情報を送信する(ステップS403)。信号割当情報は、決定された信号の割当方法を示す情報である。The receiving device 200 transmits signal assignment information to the transmitting device 100 (step S403). The signal assignment information is information indicating the method of assigning the determined signals.
送信制御部130は、信号割当情報に基づいて信号を割り当てる(ステップS404)。例えば、送信制御部130は、信号割当情報に基づいて、各信号をどの帯域、どのOAMモード、どの偏波またはどの無線周波数帯域幅に割り当てるかを決定する。The transmission control unit 130 assigns signals based on the signal assignment information (step S404). For example, the transmission control unit 130 determines, based on the signal assignment information, which bandwidth, which OAM mode, which polarization, or which radio frequency bandwidth to assign each signal to.
その後、送信装置100の送信部120は、OAM信号を送信する(ステップS405)。受信装置200の受信制御部230は、自身が決定した割当方法に基づいてOAM信号を処理する(ステップS406)。Subsequently, the transmitting unit 120 of the transmitting device 100 transmits the OAM signal (step S405). The receiving control unit 230 of the receiving device 200 processes the OAM signal based on the assignment method it has determined (step S406).
(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、受信装置、送信制御方法及び受信制御方法が記載されている。
(第1項)
ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅を有する複数のベースバンド信号が変調されたアナログ信号を、互いに異なる無線周波数帯域を含むようにそれぞれ変換する複数の周波数変換回路と、
互いに異なる無線周波数帯域を含むように変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成するOAM信号生成回路と、を備える、
送信装置。
(第2項)
前記複数の周波数変換回路は、変調された前記アナログ信号を互いに異なる無線周波数帯域に変換し、
前記OAM信号生成回路は、互いに異なる無線周波数帯域に変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成する、
第1項に記載の送信装置。
(第3項)
前記複数の周波数変換回路は、変調された前記アナログ信号を互いに同一の無線周波数帯域を含むように変換し、
前記OAM信号生成回路は、同一の無線周波数帯域を含むように変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成する、
第1項に記載の送信装置。
(第4項)
前記複数の周波数変換回路は、変調された前記アナログ信号を、前記複数のベースバンド信号の優先度に応じて、他のOAMモードと異なる無線周波数帯域か、他のOAMモードと同一の無線周波数帯域を含む無線周波数帯域かを決定して変換する、
第3項に記載の送信装置。
(第5項)
前記OAM信号生成回路は、複数のUCAに割り当てられ、前記複数のUCAに含まれるUCAごとに互いに異なる無線周波数帯域に変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM多重信号を生成する、
第2項に記載の送信装置。
(第6項)
前記OAM信号生成回路は、複数のUCAに割り当てられ、前記複数のUCAに含まれるUCAごとに同一の無線周波数帯域を含むように変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM多重信号を生成する、
第3項に記載の送信装置。
(第7項)
前記複数の周波数変換回路と前記OAM信号生成回路とを含む複数の送信回路を備え、
前記複数の送信回路は、各送信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を生成する、
第1項に記載の送信装置。
(第8項)
前記複数の周波数変換回路と前記OAM信号生成回路とを含む複数の送信回路を備え、
前記複数の送信回路は、各送信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を生成する、
第5項または第6項に記載の送信装置。
(第9項)
前記複数の周波数変換回路と前記OAM信号生成回路とを含む複数の送信回路を備え、
前記複数の送信回路は、各送信回路の間で互いに異なる時間スロットのOAM信号を生成する、
第1項に記載の送信装置。
(第10項)
前記複数の周波数変換回路と前記OAM信号生成回路とを含む複数の送信回路と、
前記複数の送信回路で生成された前記OAM信号を合成する信号合成回路と、を備え、
前記複数の送信回路は、各送信回路の間で互いに異なる無線周波数帯域のOAM信号を生成する、
第1項に記載の送信装置。
(第11項)
前記複数の周波数変換回路と前記OAM信号生成回路とを含む複数の送信回路と、
生成されたOAM信号を合成する信号合成回路と、を備え、
前記複数の送信回路は、互いに隣接する無線周波数帯域であって、各送信回路の間で互いにガードインターバルが設けられた無線周波数帯域に変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成する、
第1項に記載の送信装置。
(第12項)
互いに異なる無線周波数帯域を含むアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離するOAM信号分離回路と、
分離された前記OAM信号を、ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅を有する複数のベースバンド信号に復調する複数の復調回路と、を備える、
受信装置。
(第13項)
前記OAM信号分離回路は、互いに異なる無線周波数帯域に変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離する、
第12項に記載の受信装置。
(第14項)
前記OAM信号分離回路は、同一の無線周波数帯域を含むように変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離する、
第12項に記載の受信装置。
(第15項)
前記OAM信号分離回路は、複数のUCAに割り当てられ、前記複数のUCAに含まれるUCAごとに互いに異なる無線周波数帯域に変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM多重信号を分離する、
第13項に記載の受信装置。
(第16項)
前記OAM信号分離回路は、複数のUCAに割り当てられ、前記複数のUCAに含まれるUCAごとに同一の無線周波数帯域を含むように変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM多重信号を分離する、
第1項4に記載の受信装置。
(第1項7 )
前記複数の復調回路と前記OAM信号分離回路とを含む複数の受信回路を備え、
前記複数の受信回路は、各受信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を分離する、
第12項に記載の受信装置。
(第18項)
前記複数の復調回路と前記OAM信号分離回路とを含む複数の受信回路を備え、
前記複数の受信回路は、各受信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を分離する、
第1項5または16に記載の受信装置。
(第19項)
前記複数の復調回路と前記OAM信号分離回路とを含む複数の受信回路を備え、
前記複数の受信回路は、各受信回路の間で互いに異なる時間スロットのOAM信号を分離する、
第12項に記載の受信装置。
(第20項)
前記複数の復調回路と前記OAM信号分離回路とを含む複数の受信回路と、
前記複数の受信回路で分離された前記OAM信号を分離する信号分離回路と、を備え、
前記複数の受信回路は、各受信回路の間で互いに異なる無線周波数帯域のOAM信号を生成する、
第12項に記載の受信装置。
(第21項)
前記複数の復調回路と前記OAM信号分離回路とを含む複数の受信回路と、
前記複数の受信回路で分離された前記OAM信号を分離する信号分離回路と、を備え、
前記複数の受信回路は、互いに隣接する無線周波数帯域であって、各受信回路の間で互いにガードインターバルが設けられた無線周波数帯域に変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離する、
第12項に記載の受信装置。
(第22項)
ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅を有する複数のベースバンド信号が変調されたアナログ信号を、互いに異なる無線周波数帯域を含むようにそれぞれ変換する複数の周波数変換回路と、互いに異なる無線周波数帯域を含むように変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成するOAM信号生成回路と、を備える送信装置が実行する送信制御方法であって、
前記複数のベースバンド信号を、互いに異なる前記無線周波数帯域に割り当てるステップと、
割り当てた結果を示す情報を受信装置に送信するステップと、を備える、
送信制御方法。
(第23項)
互いに異なる無線周波数帯域を含むアナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離するOAM信号分離回路と、分離された前記OAM信号を、ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅を有する複数のベースバンド信号に復調する複数の復調回路と、を備える受信装置が実行する受信制御方法であって、
前記複数のベースバンド信号を、互いに異なる前記無線周波数帯域に割り当てた結果を示す情報を送信装置から受信するステップと、
受信した前記情報に基づいて前記OAM信号を処理するステップと、を備える、
受信制御方法。
(Summary of the embodiments)
This specification includes, at least, the transmitting device, receiving device, transmitting control method, and receiving control method described in the following sections.
(Section 1)
Multiple frequency conversion circuits that convert analog signals modulated from multiple baseband signals having bandwidths based on the processing capability of the baseband signals, so that each of them includes different radio frequency bands,
The system includes an OAM signal generation circuit that generates OAM signals assigned to different OAM modes from the analog signals that have been converted to include different radio frequency bands.
Transmitter.
(Section 2)
The plurality of frequency conversion circuits convert the modulated analog signal into different radio frequency bands,
The OAM signal generation circuit generates OAM signals to which the analog signals, converted to different radio frequency bands, are assigned to different OAM modes.
The transmitting device described in paragraph 1.
(Section 3)
The plurality of frequency conversion circuits convert the modulated analog signals so that they include the same radio frequency band as each other.
The OAM signal generation circuit generates OAM signals to which the analog signals, converted to include the same radio frequency band, are assigned to different OAM modes.
The transmitting device described in paragraph 1.
(Section 4)
The plurality of frequency conversion circuits convert the modulated analog signal by determining, according to the priority of the plurality of baseband signals, whether to use a radio frequency band different from other OAM modes or a radio frequency band that includes the same radio frequency band as other OAM modes.
The transmitting device described in paragraph 3.
(Section 5)
The OAM signal generation circuit generates OAM multiplex signals, each assigned to a different OAM mode, where the analog signals, which are converted to different radio frequency bands for each UCA included in the plurality of UCAs, are assigned to different OAM modes.
The transmitting device described in paragraph 2.
(Section 6)
The OAM signal generation circuit generates OAM multiplex signals, each assigned to a different OAM mode, from the analog signals that have been converted to include the same radio frequency band for each of the UCAs, which are assigned to a plurality of UCAs.
The transmitting device described in paragraph 3.
(Section 7)
The system comprises a plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
The plurality of transmitting circuits generate OAM signals with different polarizations among themselves.
The transmitting device described in paragraph 1.
(Section 8)
The system comprises a plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
The plurality of transmitting circuits generate OAM signals with different polarizations among themselves.
A transmitting device as described in paragraph 5 or 6.
(Section 9)
The system comprises a plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
The plurality of transmitting circuits generate OAM signals with different time slots among themselves.
The transmitting device described in paragraph 1.
(Section 10)
A plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
The system includes a signal synthesis circuit that synthesizes the OAM signals generated by the plurality of transmission circuits,
The plurality of transmitting circuits generate OAM signals in different radio frequency bands among themselves.
The transmitting device described in paragraph 1.
(Section 11)
A plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
It comprises a signal synthesis circuit that synthesizes the generated OAM signals,
The plurality of transmitting circuits each generate OAM signals assigned to different OAM modes, where the analog signals converted to radio frequency bands in adjacent radio frequency bands, with guard intervals provided between each transmitting circuit, generate OAM signals.
The transmitting device described in paragraph 1.
(Section 12)
An OAM signal separation circuit separates analog signals containing different radio frequency bands, each assigned to a different OAM mode.
The system comprises multiple demodulation circuits that demodulate the separated OAM signal into multiple baseband signals having a bandwidth based on the processing capability of the baseband signal,
Receiving device.
(Section 13)
The OAM signal separation circuit separates the OAM signals, which are each assigned to different OAM modes, from the analog signals that have been converted to different radio frequency bands.
The receiving device described in paragraph 12.
(Section 14)
The OAM signal separation circuit separates the OAM signals, each assigned to a different OAM mode, from the analog signals that have been converted to include the same radio frequency band.
The receiving device described in paragraph 12.
(Section 15)
The OAM signal separation circuit separates the OAM multiplexed signals, which are assigned to a plurality of UCAs, and whose analog signals, converted to different radio frequency bands for each UCA included in the plurality of UCAs, are each assigned to different OAM modes.
The receiving device described in paragraph 13.
(Section 16)
The OAM signal separation circuit separates the OAM multiplexed signals, each assigned to a different OAM mode, from the analog signals that have been converted to include the same radio frequency band for each of the UCAs included in the plurality of UCAs.
The receiving device described in paragraph 1, item 4.
(Section 1 7)
The system comprises a plurality of receiving circuits, including the plurality of demodulation circuits and the OAM signal separation circuit.
The plurality of receiving circuits separate OAM signals with different polarizations from each other.
The receiving device described in paragraph 12.
(Section 18)
The system comprises a plurality of receiving circuits, including the plurality of demodulation circuits and the OAM signal separation circuit.
The plurality of receiving circuits separate OAM signals with different polarizations from each other.
A receiving device as described in paragraph 1, item 5 or 16.
(Section 19)
The system comprises a plurality of receiving circuits, including the plurality of demodulation circuits and the OAM signal separation circuit.
The plurality of receiving circuits separate OAM signals of different time slots from each other.
The receiving device described in paragraph 12.
(Section 20)
Multiple receiving circuits including the multiple demodulation circuits and the OAM signal separation circuit,
The system includes a signal separation circuit for separating the OAM signals separated by the plurality of receiving circuits,
The plurality of receiving circuits generate OAM signals in different radio frequency bands among themselves.
The receiving device described in paragraph 12.
(Section 21)
Multiple receiving circuits including the multiple demodulation circuits and the OAM signal separation circuit,
The system includes a signal separation circuit for separating the OAM signals separated by the plurality of receiving circuits,
The plurality of receiving circuits separate the OAM signals, which have been converted to radio frequency bands adjacent to each other and with guard intervals provided between each receiving circuit, and which are assigned to different OAM modes.
The receiving device described in paragraph 12.
(Section 22)
A transmission control method performed by a transmitting device comprising: a plurality of frequency conversion circuits that each convert a plurality of baseband signals modulated from a plurality of baseband signals having a bandwidth based on the processing capability of the baseband signals to include different radio frequency bands; and an OAM signal generation circuit that generates OAM signals in which the analog signals converted to include different radio frequency bands are each assigned to different OAM modes, the method being performed by the transmitting device
The steps include assigning the plurality of baseband signals to different radio frequency bands,
The system includes the step of transmitting information indicating the assigned result to a receiving device.
Transmission control method.
(Section 23)
A receiving control method performed by a receiving device comprising: an OAM signal separation circuit that separates analog signals including different radio frequency bands into OAM signals each assigned to a different OAM mode; and a plurality of demodulation circuits that demodulate the separated OAM signals into a plurality of baseband signals having a bandwidth based on the processing capability of the baseband signals, wherein
The steps include receiving information from a transmitting device indicating the result of assigning the plurality of baseband signals to different radio frequency bands,
The process includes the step of processing the OAM signal based on the received information,
Reception control method.
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 this embodiment has been described above, the present invention is not limited to this specific embodiment, and various modifications and changes 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 変調回路
122 周波数変換回路
123 OAM信号生成回路
124 信号合成回路
125 OAM信号生成回路
130 送信制御部
200 受信装置
210 アンテナ
220 受信部
221 復調回路
222 周波数変換回路
223 OAM信号分離回路
224 信号分離回路
225 OAM信号分離回路
230 受信制御部
100 Transmitter 110 Antenna 120 Transmitter section 121 Modulation circuit 122 Frequency conversion circuit 123 OAM signal generation circuit 124 Signal synthesis circuit 125 OAM signal generation circuit 130 Transmitting control unit 200 Receiving device 210 Antenna 220 Receiving section 221 Demodulation circuit 222 Frequency conversion circuit 223 OAM signal separation circuit 224 Signal separation circuit 225 OAM signal separation circuit 230 Receiving control unit
Claims (23)
前記ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅ごとに帯域を分けた複数のベースバンド信号をアナログ信号に変調する複数の変調回路と、
前記複数の変調回路が変調した複数のアナログ信号を、所定の無線周波数帯域に変換する複数の周波数変換回路と、
前記所定の無線周波数帯域に変換した複数のアナログ信号を、互いに異なるOAMモードに割り当てたOAM信号を生成するOAM信号生成回路と、を備える、
送信装置。 A transmitting device that transmits signals with a wider bandwidth than the said bandwidth by dividing the bandwidth according to the bandwidth based on the processing capability of the baseband signal,
Multiple modulation circuits that modulate multiple baseband signals, each divided into bandwidths based on the processing capability of the baseband signal, into analog signals,
Multiple frequency conversion circuits that convert multiple analog signals modulated by the multiple modulation circuits into a predetermined radio frequency band,
The system includes an OAM signal generation circuit that generates OAM signals by assigning a plurality of analog signals converted to a predetermined radio frequency band to different OAM modes.
Transmitter.
請求項1に記載の送信装置。 The plurality of frequency conversion circuits convert the plurality of analog signals modulated by the plurality of modulation circuits by determining, according to the priority of the plurality of baseband signals, whether to use a radio frequency band different from other OAM modes or a radio frequency band that includes the same radio frequency band as other OAM modes.
The transmitting device according to claim 1.
請求項2に記載の送信装置。 The OAM signal generation circuit generates an OAM multiplexed signal in which the multiple analog signals, each assigned to a UCA and converted to a different radio frequency band for each UCA, are assigned to a different OAM mode.
The transmitting device according to claim 2.
請求項3に記載の送信装置。 The OAM signal generation circuit generates an OAM multiplexed signal in which the multiple analog signals, each assigned to a multiple UCA and converted to include the same radio frequency band for each UCA, are assigned to a different OAM mode.
The transmitting device according to claim 3.
前記複数の送信回路は、各送信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を生成する、
請求項1に記載の送信装置。 The system comprises a plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
The plurality of transmitting circuits generate OAM signals with different polarizations among themselves.
The transmitting device according to claim 1.
前記複数の送信回路は、各送信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を生成する、
請求項5または6に記載の送信装置。 The system comprises a plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
The plurality of transmitting circuits generate OAM signals with different polarizations among themselves.
The transmitting device according to claim 5 or 6.
前記複数の送信回路は、各送信回路の間で互いに異なる時間スロットのOAM信号を生成する、
請求項1に記載の送信装置。 The system comprises a plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
The plurality of transmitting circuits generate OAM signals with different time slots among themselves.
The transmitting device according to claim 1.
前記複数の送信回路で生成された前記OAM信号を合成する信号合成回路と、を備え、
前記複数の送信回路は、各送信回路の間で互いに異なる無線周波数帯域のOAM信号を生成する、
請求項1に記載の送信装置。 A plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
The system includes a signal synthesis circuit that synthesizes the OAM signals generated by the plurality of transmission circuits,
The plurality of transmitting circuits generate OAM signals in different radio frequency bands among themselves.
The transmitting device according to claim 1.
生成されたOAM信号を合成する信号合成回路と、を備え、
前記複数の送信回路は、互いに隣接する無線周波数帯域であって、各送信回路の間で互いにガードインターバルが設けられた無線周波数帯域に変換された前記複数のアナログ信号が、互いに異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を生成する、
請求項1に記載の送信装置。 A plurality of transmission circuits including the plurality of frequency conversion circuits and the OAM signal generation circuit,
It comprises a signal synthesis circuit that synthesizes the generated OAM signals,
The plurality of transmitting circuits, having converted the plurality of analog signals into radio frequency bands that are adjacent to each other and have guard intervals between them, generate OAM signals that are assigned to different OAM modes.
The transmitting device according to claim 1.
所定の無線周波数帯域に変換された複数のアナログ信号が、互いに異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を、各OAMモードの信号に分離するOAM信号分離回路と、
分離された前記各OAMモードの信号を、ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅を有する複数のベースバンド信号に復調する複数の復調回路と、を備える、
受信装置。 A receiving device that receives a signal transmitted by the transmitting device described in claim 1,
An OAM signal separation circuit separates multiple analog signals converted to a predetermined radio frequency band into OAM signals assigned to different OAM modes, and each OAM mode signal is separated.
The system comprises multiple demodulation circuits that demodulate the separated signals of each OAM mode into multiple baseband signals having a bandwidth based on the processing capability of the baseband signals,
Receiving device.
請求項12に記載の受信装置。 The OAM signal separation circuit separates the OAM signals that have been converted to different radio frequency bands and are assigned to different OAM modes.
The receiving device according to claim 12.
請求項12に記載の受信装置。 The OAM signal separation circuit separates the OAM signals, which are assigned to different OAM modes, from the multiple analog signals that have been converted to include the same radio frequency band.
The receiving device according to claim 12.
請求項13に記載の受信装置。 The OAM signal separation circuit separates the OAM multiplexed signals, which are assigned to a plurality of UCAs and converted to different radio frequency bands for each UCA included in the plurality of UCAs, and which are assigned to different OAM modes.
The receiving device according to claim 13.
請求項14に記載の受信装置。 The OAM signal separation circuit separates the OAM multiplexed signals, which are assigned to a plurality of UCAs and converted so that each UCA included in the plurality of UCAs includes the same radio frequency band, and which are assigned to different OAM modes.
The receiving device according to claim 14.
前記複数の受信回路は、各受信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を分離する、
請求項12に記載の受信装置。 The system comprises a plurality of receiving circuits, including the plurality of demodulation circuits and the OAM signal separation circuit.
The plurality of receiving circuits separate OAM signals with different polarizations from each other.
The receiving device according to claim 12.
前記複数の受信回路は、各受信回路の間で互いに異なる偏波のOAM信号を分離する、
請求項15または16に記載の受信装置。 The system comprises a plurality of receiving circuits, including the plurality of demodulation circuits and the OAM signal separation circuit.
The plurality of receiving circuits separate OAM signals with different polarizations from each other.
The receiving device according to claim 15 or 16.
前記複数の受信回路は、各受信回路の間で互いに異なる時間スロットのOAM信号を分離する、
請求項12に記載の受信装置。 The system comprises a plurality of receiving circuits, including the plurality of demodulation circuits and the OAM signal separation circuit.
The plurality of receiving circuits separate OAM signals of different time slots from each other.
The receiving device according to claim 12.
前記複数の受信回路で分離された前記OAM信号を分離する信号分離回路と、を備え、
前記複数の受信回路は、各受信回路の間で互いに異なる無線周波数帯域のOAM信号を生成する、
請求項12に記載の受信装置。 Multiple receiving circuits including the multiple demodulation circuits and the OAM signal separation circuit,
The system includes a signal separation circuit for separating the OAM signals separated by the plurality of receiving circuits,
The plurality of receiving circuits generate OAM signals in different radio frequency bands among themselves.
The receiving device according to claim 12.
前記複数の受信回路で分離された前記OAM信号を分離する信号分離回路と、を備え、
前記複数の受信回路は、互いに隣接する無線周波数帯域であって、各受信回路の間で互いにガードインターバルが設けられた無線周波数帯域に変換された前記アナログ信号が、それぞれ異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を分離する、
請求項12に記載の受信装置。 Multiple receiving circuits including the multiple demodulation circuits and the OAM signal separation circuit,
The system includes a signal separation circuit for separating the OAM signals separated by the plurality of receiving circuits,
The plurality of receiving circuits separate the OAM signals, which have been converted to radio frequency bands adjacent to each other and with guard intervals provided between each receiving circuit, and which are assigned to different OAM modes.
The receiving device according to claim 12.
前記ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅ごとに帯域を分けた複数のベースバンド信号を、複数のアナログ信号に変調し、
前記変調した複数のアナログ信号を、所定の無線周波数帯域に変換し、
前記所定の無線周波数帯域に変換した複数のアナログ信号を、互いに異なるOAMモードに割り当てたOAM信号を生成し、
前記OAM信号の各OAMモードの割当を示す割当情報を受信装置に送信する、
送信制御方法。 A transmitting device that transmits signals with a wider bandwidth than the given bandwidth by dividing the bandwidth according to the processing capability of the baseband signal,
Multiple baseband signals, each with a bandwidth based on the processing capability of the baseband signal, are modulated into multiple analog signals.
The modulated multiple analog signals are converted into a predetermined radio frequency band.
Multiple analog signals converted to the predetermined radio frequency band are used to generate OAM signals assigned to different OAM modes.
Assignment information indicating the assignment of each OAM mode to the OAM signal is transmitted to the receiving device.
Transmission control method.
前記送信装置から受信した割当情報に基づいて、
所定の無線周波数帯域に変換された複数のアナログ信号が、互いに異なるOAMモードに割り当てられたOAM信号を、各OAMモードの信号に分離し、
分離された前記各OAMモードの信号を、ベースバンド信号の処理能力に基づく帯域幅を有する複数のベースバンド信号に復調する、
受信制御方法。 A receiving device that receives a signal transmitted by a transmitting device using the transmission control method described in claim 22,
Based on the assignment information received from the transmitting device,
Multiple analog signals converted to a predetermined radio frequency band are separated into signals for each OAM mode, with each OAM signal assigned to a different OAM mode.
The separated signals of each OAM mode are demodulated into a plurality of baseband signals having a bandwidth based on the processing capability of the baseband signals.
Reception control method.
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