发送装置、基站装置以及无线通信系统

文档序号:1722438 发布日期:2019-12-17 浏览:23次 >En<

阅读说明:本技术 发送装置、基站装置以及无线通信系统 (Transmission device, base station device, and wireless communication system ) 是由 佐佐木慧 佐野裕康 增田进二 于 2017-05-10 设计创作,主要内容包括:本发明的发送装置(10)具备:映射部(11),其通过对发送比特序列进行调制而生成调制码元;DSTBC编码部(12),其通过对调制码元进行差分空时分组编码而生成编码码元;码转换部(13),其对编码码元进行从多个转换处理中选择的所述转换处理;以及天线(16、17),它们发送转换处理后的编码码元。(A transmission device (10) of the present invention includes: a mapping unit (11) that generates a modulation symbol by modulating a transmission bit sequence; a DSTBC encoding unit (12) that generates encoded symbols by performing differential space-time block coding on the modulation symbols; a code conversion unit (13) that performs the conversion process selected from among a plurality of conversion processes on the code symbol; and antennas (16, 17) which transmit the converted code symbols.)

发送装置、基站装置以及无线通信系统

技术领域

本发明涉及通过差分空时分组码方式(DSTBC:Differential Space-Time BlockCoding)方式进行传输的发送装置、基站装置以及无线通信系统。

背景技术

在无线通信中,作为防止由衰落引起的通信性能降低的技术,运用使用传输路径特性不同的多个传输路径进行传输的分集技术。例如,作为在发送侧使用多个天线进行发送的发送分集技术的方式的一例,存在通过空时分组编码(STBC:Space-Time BlockCoding)生成正交的多个序列,通过互不相同的天线发送各序列的STBC方式。在STBC方式中,接收装置能够实现全分集(full diversity)。

在STBC方式中,多个码元(symbol)被作为1个块来处理。一般而言,在STBC方式中,天线数和作为1个块来处理的码元数相对应。例如,在天线数为2的情况下,在STBC方式中,1个块由2个码元构成。在STBC方式中,接收装置为了对接收到的信号进行解调而需要进行传输路径信息的估计,但是能够获得基于STBC方式的分集的效果。

此外,作为不需要估计传输路径信息的方式,在非专利文献1中公开了以STBC方式中的块为单位进行差分编码的DSTBC方式。例如,在设天线数为2的DSTBC方式的传输中,将2个码元作为1个块生成2×2矩阵,在连续的2个块的矩阵间进行差分编码。在DSTBC方式中,接收装置利用接收到的2个码元生成2×2矩阵,通过在2个块的矩阵间进行差分解码来进行解调。

现有技术文献

非专利文献

非专利文献1:V.Tarokh and H.Jafarkhani,“A Differential DetectionScheme for Transmit Diversity,”IEEE Journal on Selected Areas inCommunications,Vol.18,pp1169-1174,July 2000.

发明内容

发明要解决的课题

在设置多个基站而提供基站与移动站之间的通信的无线通信系统中,希望消除移动站无法接收从基站发送的信号的区域。因此,以使得各基站的通信区域、即能够接收从各基站发送的信号的范围重叠的方式来设置各基站。因此,在从多个基站以相同的频率发送相同的信号的情况下,在位于通信区域重叠的场所的移动站,存在由于接收信号被以相反相位合成而导致接收信号的功率降低、即产生所谓的差拍干扰,由此导致通信性能降低的课题。

此外,在无线通信系统中,希望通过扩大一个基站的通信区域,从而以更少的基站数来覆盖提供通信的范围。作为扩大一个基站的通信区域的方法,可以考虑增加发送天线数。然而,在基于DSTBC方式的发送分集技术中,存在如下的课题:当增加天线数时,包含在1个块中的码元数、即所生成的矩阵的行数以及列数增大,从而处理量指数性地增大。

本发明是鉴于上述情况而完成的,其目的是获得一种即使在从多个基站以相同的频率发送相同的信号的情况下,也能够抑制接收信号的功率降低的发送装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题并实现目的,本发明的发送装置具备:调制部,其通过对发送比特序列进行调制而生成调制码元;以及编码部,其通过对调制码元进行差分空时分组编码而生成编码码元。本发明的发送装置还具备:转换部,其对编码码元进行从多个转换处理中选择出的转换处理;以及天线,其发送转换处理后的编码码元。

发明效果

本发明的发送装置起到如下的效果:即使在从多个基站以相同的频率发送相同的信号的情况下,也能够抑制接收信号的功率降低。

附图说明

图1是示出实施方式1的发送装置的结构例的图。

图2是示出实施方式1的接收装置的结构例的图。

图3是示出实施方式1的处理电路的图。

图4是示出实施方式1的具备处理器的处理电路的结构例的图。

图5是示出实施方式1的发送装置的处理步骤的一例的流程图。

图6是示出实施方式1的QPSK中的信号点配置的图。

图7是示出实施方式1的从ak、bk、ck、dk转换为ek、fk、mk、nk的规则的一例的图。

图8是示出实施方式1的从ak、bk、ck、dk转换为pk、qk、uk、vk的规则的一例的图。

图9是示出实施方式1的无线通信系统的一例的图。

图10是示出实施方式1的各模式的分组的一例的图。

图11是示出实施方式2的无线通信系统的结构例的图。

图12是示出实施方式2的基站装置的结构例的图。

具体实施方式

以下,根据附图对本发明的实施方式的发送装置、基站装置以及无线通信系统详细地进行说明。另外,本发明并不被本实施方式所限定。

实施方式1.

图1是示出本发明的实施方式1的发送装置10的结构例的图。如图1所示,本实施方式的发送装置10具备映射部11、DSTBC编码部12、码转换部13、无线部14、15以及天线16、17。发送装置10通过DSTBC方式生成块,并发送所生成的块。发送装置10例如设置在进行无线通信的通信装置内。

映射部11对发送比特序列进行调制,生成调制码元,并将调制码元输出至DSTBC编码部12。即,映射部11是通过对发送比特序列进行调制来生成调制码元的调制部。具体而言,映射部11将发送比特作为调制码元映射到复平面上。作为映射部11中的调制方式,例如可以使用正交相移键控(QPSK:Quadrature Phase Shift Keying),但本实施方式中的调制方式可以是任何方式,不限于QPSK。此外,发送比特序列可以是表示所发送的信息的比特序列,也可以是表示所发送的信息的比特序列被纠错编码后的比特序列。

DSTBC编码部12对调制码元进行差分空时分组编码、即DSTBC编码,将包含编码码元的DSTBC块输出至码转换部13,该编码码元是DSTBC编码后的调制码元。即,DSTBC编码部12是通过对调制码元进行差分空时分组编码来生成编码码元的编码部。码转换部13对DSTBC块实施依照后述的规则的转换处理,将转换处理后的DSTBC块分为2个,将一方输出至无线部14,另一方输出至无线部15。码转换部13是对编码码元进行从多个转换处理中选择出的转换处理的转换部。对于码转换部13中的动作的细节将在后面叙述。

无线部14、15对从码转换部13输入的信号实施波形整形、D/A(Digital/Analog,数字/模拟)转换、升频转换、放大处理等发送处理,并将发送处理后的信号分别输出至天线16、17。即,天线16、17发送由码转换部13进行转换处理后的编码码元。从天线16、17发送的信号为相同频率。作为无线部14、15中的发送处理,可以进行任何处理,可以使用一般进行的发送处理。天线16、17将从无线部14、15分别输入的信号作为无线信号发送。另外,在本实施方式中,发送天线的数量为2个,但是,发送天线的数量不限于此。即,发送装置10所具备的天线可以是多个,也可以是1个。

图2是示出本实施方式的接收装置20的结构例的图。如图2所示,接收装置20具备天线21、无线部22、DSTBC解码部23以及解映射部24。接收装置20是能够接收从发送装置10发送的信号的接收装置20。

天线21接收无线信号。无线部22对由天线21接收到的信号实施放大、降频转换、A/D(Analog/Digital,模拟/数字)转换、波形整形等接收处理,并将接收处理后的信号输出至DSTBC解码部23。DSTBC解码部23对作为接收处理后的信号的接收码元进行差分空时解码、即DSTBC解码,并将DSTBC解码后的接收码元输出至解映射部24。解映射部24通过对从DSTBC解码部23输入的接收码元实施与发送装置10中的映射相反的处理来进行解调,将通过解调得到的比特序列作为接收比特序列输出。

另外,作为接收装置20,可以利用使用了DSTBC方式接收通过发送分集而被发送的信号的一般的接收装置。在图2中,作为接收装置20的一例,示出了具备1个天线的接收装置,但是,接收装置中的天线的数量不限于1个。关于天线为两个以上的情况下的结构以及动作,也与使用DSTBC方式接收通过发送分集而被发送的信号的一般的接收装置相同。另外,在以下动作的说明中,对天线数为1个的情况进行说明。

接下来,对本实施方式的发送装置10的硬件结构进行说明。发送装置10中的无线部14、15通过通信电路来实现。映射部11、DSTBC编码部以及码转换部13通过处理电路来实现。处理电路可以是专用的硬件,也可以是具备处理器的处理电路。

在实现映射部11、DSTBC编码部以及码转换部13的处理电路是专用的硬件的情况下,该处理电路是图3所示的处理电路500。图3是示出本实施方式的处理电路500的图。作为处理电路500,例如相应于单一电路、复合电路、编程处理器、并行编程处理器、ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array:现场可编程门阵列)或它们的组合。

在实现映射部11、DSTBC编码部以及码转换部13的处理电路是具备处理器的处理电路的情况下,该处理电路例如是图4所示的处理电路503。图4是示出具备处理器的处理电路的结构例的图。图4所示的处理电路503具备处理器501以及存储器502。处理器501是CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、微处理器等。存储器502例如是RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)、闪存等非易失性或易失性半导体存储器、磁盘等。

在通过处理电路503来实现映射部11、DSTBC编码部以及码转换部13的情况下,用于实现映射部11、DSTBC编码部以及码转换部13所实现的功能的程序存储在存储器502中,通过利用处理器501执行程序来实现映射部11、DSTBC编码部12以及码转换部13。存储器502还用作利用处理器501执行程序时的存储区域。此外,也可以是,映射部11、DSTBC编码部以及码转换部13的一部分通过作为专用硬件的处理电路500来实现,剩余部分通过处理电路503来实现。

接下来,对本实施方式的动作进行说明。首先,对发送装置10的动作进行说明。图5是示出本实施方式的发送装置10中的处理步骤的一例的流程图。如图5所示,发送装置10对发送比特序列进行映射(步骤S1)。具体而言,映射部11将发送比特序列按每个码元映射为在复平面表示的调制码元,并将调制码元输出至DSTBC编码部12。在使用QPSK作为调制方式时,映射部11将由发送比特序列的2个比特构成的1个码元配置在QPSK下的调制码元的复平面中的信号点。图6是示出QPSK下的信号点配置的图。在图6中,横轴表示实轴,纵轴表示虚轴。在图6中,A:(1,0)表示发送比特序列的2个比特为(1、0)时的调制码元的信号点,A:(0,0)表示发送比特序列的2个比特为(0、0)时的调制码元的信号点。此外,在图6中,A:(1,1)表示发送比特序列的2个比特为(1、1)时的调制码元的信号点,A:(0,1)表示发送比特序列的2个比特为(0、1)时的调制码元的信号点。

返回图5的说明,在步骤S1之后,发送装置10的DSTBC编码部12使用从映射部11输入的调制码元,生成DSTBC矩阵(步骤S2)。具体而言,DSTBC编码部12将调制码元的2个码元作为1个块,生成与1个块的调制码元对应的调制码元矩阵(粗体字)[k],依照下述式(1)生成DSTBC矩阵(粗体字)[k]。即,DSTBC编码部12通过对调制码元矩阵(粗体字)[k]乘以与前一块的块对应的DSTBC矩阵C[k-1]而生成DSTBC矩阵(粗体字)[k]。k是表示块的编号的整数。另外,DSTBC矩阵(粗体字)[k-1]是前一块的DSTBC矩阵。DSTBC编码部12将DSTBC矩阵(粗体字)[k]输出至码转换部13。

[式1]

当设与第k个块对应的两个调制码元分别为xk+jyk、zk+jwk时,可以用下式(2)来表示调制码元矩阵(粗体字)[k]。另外,j表示虚数单位。xk、zk是与第k个块对应的调制码元的实部,yk、wk是与第k个块对应的调制码元的虚部。

[式2]

此外,当设DSTBC编码部12输出的DSTBC矩阵(粗体字)[k]的两个码元为ak+jbk、ck+jdk时,可以用以下式(3)来表示DSTBC矩阵(粗体字)[k]。ak、ck是与第k个块对应的DSTBC矩阵(粗体字)[k]的码元的实部,bk、dk是与第k个块对应的DSTBC矩阵(粗体字)[k]的码元的虚部。

[式3]

另外,与式(1)所示同样地,在第k个块的DSTBC矩阵(粗体字)[k]的生成中,使用作为前一块的DSTBC矩阵的(粗体字)[k-1]。因此,DSTBC编码部12将所生成的DSTBC矩阵(粗体字)[k]保持到下一块的处理为止。此外,在初次的DSTBC编码部12中的运算或者在发送帧的起始对块编号进行初始化的情况下等,使用下式(4)所示的矩阵(粗体字)[0]作为前一块的DSTBC矩阵(粗体字)[k-1]。例如,从发送装置10的外部输入初始值a0+jb0以及c0+jd0

[式4]

另外,在上述式(1)中,作为矩阵运算,DSTBC编码部12以全部要素为对象进行乘法运算以及加减法运算,但是,例如,也可以通过利用矩阵运算仅计算出ak+jbk以及ck+jdk这两个要素,作为ak+jbk的复共轭计算出ak-jbk,利用ck+jdk的实部的符号反转计算出-ck+jdk的方式来削减运算量。

返回图5的说明,在步骤S2之后,码转换部13对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的各要素进行实部和虚部的调换、正负号的调换等处理即转换处理,生成下式(5)所示的码转换矩阵(粗体字)[k](步骤S3)。将码转换矩阵(粗体字)[k]的ek+jfk、mk+jnk输出至无线部14,将pk+jqk、uk+jvk输出至无线部15。根据后述的规则,由ak、bk、ck、dk计算出ek、fk、mk、nk、pk、qk、uk、vk

[式5]

对码转换部13中的转换处理的方法、即用于计算ek、fk、mk、nk、pk、qk、uk、vk的规则进行说明。图7是示出从ak、bk、ck、dk转换为ek、fk、mk、nk的规则的一例的图。如图7所示,示出从ak、bk、ck、dk转换为ek、fk、mk、nk的规则的模式有模式A、模式B、模式C以及模式D这4个模式。例如,在模式A中,ak作为式(5)中的ek输出,bk作为式(5)中的fk输出,-ck作为式(5)中的mk输出,dk作为式(5)中的nk输出。如图7所示,ek、fk分别是ak、bk、-ak、-bk中的任意的值,mk、nk分别是ck、dk、-ck、-dk中的任意的值。

图8是示出从ak、bk、ck、dk转换为pk、qk、uk、vk的规则的一例的图。如图8所示,示出从ak、bk、ck、dk转换为pk、qk、uk、vk的规则的模式有模式E、模式F、模式G以及模式H这4个模式。例如,在模式E中,ck作为式(5)中的pk输出,dk作为式(5)中的qk输出。ak作为式(5)中的uk输出,-bk作为式(5)中的vk输出。如图8所示,pk、qk分别是ck、dk、-ck、-dk中的任意的值,uk、vk分别是ak、bk、-ak、-bk中的任意的值。

如图7所示,模式A至模式D表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第1列的要素进行原样输出实部和虚部的处理、调换实部和虚部的处理以及使实部或虚部的正负号反转的处理中的一个以上的处理。具体而言,模式A表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第1列的要素原样输出实部和虚部,模式B表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第1列的要素进行在使虚部的正负号反转的基础上调换实部和虚部的处理。模式C表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第1列的要素进行使实部以及虚部的正负号反转的处理。模式D表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第1列的要素进行在使实部的正负号反转之后调换实部以及虚部的处理。换言之,模式A表示在复平面中旋转0度,模式B表示在复平面中旋转90度,模式C表示在复平面中旋转180度,模式D表示在复平面中旋转270度。

同样地,如图8所示,模式E至模式H表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第2列的要素进行原样输出实部和虚部的处理、调换实部和虚部的处理以及使实部或虚部的正负号反转的处理中的一个以上的处理。具体而言,模式E表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第2列的要素原样输出实部和虚部,模式F表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第2列的要素进行在使虚部的正负号反转的基础上调换实部和虚部的处理。模式G表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第2列的要素进行使实部以及虚部的正负号反转的处理。模式H表示对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第2列的要素进行在使实部的正负号反转之后调换实部以及虚部的处理。

因此,由于码转换矩阵(粗体字)[k]的第1列和第2列从互不相同的天线16、17发送,因此,因针对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第1列以及第2列的要素所选择的模式的组合的不同,从天线16、17发送的信号间的相位差不同。如上所述,模式A至模式H是表示每个天线的转换处理的信息。

在从ak、bk、ck、dk向ek、fk、mk、nk的转换中,使用模式A、模式B、模式C以及模式D中的哪个模式是由从外部输入的第1选择信号指定的。在从ak、bk、ck、dk向pk、qk、uk、vk的转换中,使用模式E、模式F、模式G以及模式H中的哪个模式是由从外部输入的第2选择信号指定的。另外,关于通过第1选择信号以及第2选择信号实现的模式的指定方法,将在后面叙述。

这样,在从ak、bk、ck、dk向ek、fk、mk、nk的转换和从ak、bk、ck、dk向pk、qk、uk、vk的转换中分别使用哪个模式是独立地选择的。即,按照每个与DSTBC编码后的码元即编码码元对应的天线、换言之按照每个发送DSTBC编码后的码元即编码码元的天线来选择要对编码码元进行的转换处理。具体而言,通过按照每个天线分别确定4个模式,按照每个天线预先定义4个转换处理,码转换部13对编码码元进行从与天线对应的4个转换处理中选择出的转换处理。4个转换处理包含:原样输出编码码元的处理、在使编码码元的虚部的正负号反转之后调换实部和虚部的处理、使编码码元的实部以及虚部的正负号反转的处理以及在使实部的正负号反转之后调换实部和虚部的处理。

返回图5的说明,在步骤S3之后,发送装置10发送由码转换部13转换后的信号(步骤S4)。具体而言,无线部14、15分别对从码转换部13输入的信号实施发送处理,从天线16、17分别发送经发送处理后的信号。此外,在本实施方式中,对为了进行使用了DSTBC方式的发送分集而使用两个发送天线的示例进行了说明,但是,在发送天线为1个的情况下,也可以适用本实施方式。该情况下,从发送天线发送ek+jfk以及mk+jnk和pk+jqk以及uk+jv中的任意一个。

接下来,对本实施方式的接收装置20接收从发送装置10发送的信号的情况下的接收装置20的动作进行说明。首先,接收装置20的天线21接收从发送装置10发送的信号,并将接收到的信号输出至无线部22。

无线部22对从天线21输入的接收信号实施接收处理,将接收处理后的信号输出至DSTBC解码部23。DSTBC解码部23针对从无线部22输入的信号,将两个码元作为1个块,生成接收码元矩阵(粗体字)[k]。具体而言,当设从无线部22输入的第k个块的两个码元为r1,k+jr2,k以及r3,k+jr4,k时,通过下式(6)生成接收码元矩阵(粗体字)[k]。

[式6]

接下来,如下式(7)所示,DSTBC解码部23通过将接收码元矩阵(粗体字)[k]与前一块的接收码元矩阵(粗体字)[k-1]的伴随矩阵(粗体字)H[k-1]相乘,生成估计码元矩阵(粗体字)[k],并将估计码元矩阵(粗体字)[k]输出至解映射部24。

[式7]

当分别用下式(8)、式(9)表示与xk+jyk、zk+jw对应的估计码元时,可以用下式(10)来表示估计码元矩阵(粗体字)[k]。

[式8]

[式9]

[式10]

这里,如式(7)所示,DSTBC解码部23使用前一块的接收码元矩阵来计算估计码元矩阵(粗体字)[k]、即上述式(8)、式(9)。因此,DSTBC解码部23将接收码元矩阵(粗体字)[k]保持到下一块的处理为止。

另外,在上述的式(7)中,作为矩阵运算,以全部要素为对象进行乘法运算以及加减法运算,但是,例如也可以通过利用矩阵运算仅计算出上述式(8)以及式(9)这两个要素,使用复共轭、码反转等求出其它要素,由此来削减运算量。

解映射部24对从DSTBC解码部23输入的估计码元、即利用上述式(8)以及式(9)示出的两个码元进行从复数转换为比特值的解映射,将解映射后的比特值作为接收比特序列输出。例如,在发送装置10的映射部11使用QPSK的情况下,在以及分别是包含在复平面的第一象限中的码元的情况下,解映射部24输出两个比特(0、0),在以及分别是包含在复平面的第二象限中的码元的情况下,解映射部24输出两个比特(1、0)。此外,在以及分别是包含在复平面的第三象限中的码元的情况下,解映射部24输出两个比特(1、1),在以及分别是包含在复平面的第四象限中的码元的情况下,解映射部24输出两个比特(0、1)。

接下来,对本实施方式的包含发送装置10以及接收装置20的无线通信系统的示例进行说明。图9是示出本实施方式中的无线通信系统的一例的图。无线通信系统600具备基站装置100-1、100-2、移动站装置200以及控制装置300。

基站装置100-1、100-2分别具备发送装置10,移动站装置200具备接收装置20。控制装置300控制基站装置100-1、100-2。覆盖区域400-1表示基站装置100-1与移动站装置200能够通信的范围,覆盖区域400-2表示基站装置100-2与移动站装置200能够通信的范围。覆盖区域400-1和覆盖区域400-2的一部分重叠。移动站装置200在位于覆盖区域400-1和覆盖区域400-2重叠的部分的情况下,能够接收从基站装置100-1和基站装置100-2双方发送的信号。以下,在不单独区分地示出基站装置100-1、100-2时,记载为基站装置100。在图9中,图示出2台基站装置100和1台移动站装置200,但是,基站装置100的数量以及移动站装置200的数量不限于该示例。

接下来,对图9所示的无线通信系统600的动作进行说明。控制装置300向各发送装置10、即基站装置100-1、100-2分别发送发送比特序列。此外,控制装置300向各发送装置10、即基站装置100-1、100-2分别发送第1选择信号以及第2选择信号。控制装置300向基站装置100发送指示在码转换部13中选择的转换处理的信号。在基站装置100-1、100-2中,从控制装置300接收到的第1选择信号以及第2选择信号被输入到发送装置10的码转换部13中。另外,控制装置300也可以向基站装置100-1、100-2分别发送上述初始值a0+jb0以及c0+jd0。控制装置300向基站装置100-1发送的发送比特序列和控制装置300向基站装置100-2发送的发送比特序列相同。另外,发送比特序列不需要从控制装置300发送,也可以在基站装置100内生成一部分或全部。

另一方面,控制装置300向基站装置100-1发送的第1选择信号以及第2选择信号与控制装置300向基站装置100-2发送的第1选择信号以及第2选择信号不同。具体而言,控制装置300向基站装置100-1发送的第1选择信号和第2选择信号的组合与控制装置300向基站装置100-2发送的第1选择信号和第2选择信号的组合不同。对于控制装置300向各基站装置100发送的第1选择信号以及第2选择信号的选择方法将在后面叙述。

移动站装置200接收来自基站装置100-1、100-2的发送信号,利用上述的接收装置20的动作来实施针对接收到的信号的处理,得到接收比特序列。

这里,对控制装置300的向各基站装置100发送的第1选择信号以及第2选择信号的选择方法、即在基站装置100中使用的图7以及图8中示出的各模式的选择方法进行说明。图10是示出本实施方式的各模式的分组的一例的图。在图10所示的示例中,将第1选择信号和第2选择信号的组合分为4个组。

组#1包含组合1-1~1-4这4个组合。组合1-1是第1选择信号表示模式A、第2选择信号表示模式E的组合。组合1-2是第1选择信号表示模式B、第2选择信号表示模式F的组合。组合1-3是第1选择信号表示模式C、第2选择信号表示模式G的组合。组合1-4是第1选择信号表示模式D、第2选择信号表示模式H的组合。即,组#1的组合是针对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第1列的元素的处理和针对DSTBC矩阵(粗体字)[k]的第2列的要素的处理相同的组合。

组#2包含组合2-1~2-4这4个组合。组合2-1是第1选择信号表示模式A、第2选择信号表示模式H的组合。组合2-2是第1选择信号表示模式B、第2选择信号表示模式E的组合。组合2-3是第1选择信号表示模式C、第2选择信号表示模式F的组合。组合2-4是第1选择信号表示模式D、第2选择信号表示模式G的组合。即,组#2的组合是如下组合:在对于组#1的组合固定了模式A至模式D的情况下,将模式E至模式H以循环方式错开一个。

组#3包含组合3-1~3-4这4个组合。组合3-1是第1选择信号表示模式A、第2选择信号表示模式G的组合。组合3-2是第1选择信号表示模式B、第2选择信号表示模式H的组合。组合3-3是第1选择信号表示模式C、第2选择信号表示模式E的组合。组合3-4是第1选择信号表示模式D、第2选择信号表示模式F的组合。即,组#3的组合是如下组合:在对于组#2的组合固定了模式A至模式D的情况下,将模式E至模式H以循环方式错开一个。

组#4包含组合4-1~4-4这4个组合。组合4-1是第1选择信号表示模式A、第2选择信号表示模式F的组合。组合4-2是第1选择信号表示模式B、第2选择信号表示模式G的组合。组合4-3是第1选择信号表示模式C、第2选择信号表示模式H的组合。组合4-4是第1选择信号表示模式D、第2选择信号表示模式E的组合。即,组#4的组合是如下组合:在对于组#3的组合固定了模式A至模式E的情况下,将模式E至模式H以循环方式错开一个。

如图10所示,表示每个天线的转换处理的信息的、与多个天线的量相应的组合根据从天线16、17发送的信号间的相位差被分组为4个组。控制装置300对覆盖区域重叠的基站装置100-1、100-2分配属于互不相同的组的组合,根据所分配的组合来确定与基站装置100的天线16、17对应的转换处理。

控制装置300以使得基站装置100-1与基站装置100-2的所选择的模式的组合必须为属于不同组的组合的方式来选择模式的组合。例如,在针对基站装置100-1选择了组#1的组合1-1的情况下,对基站装置100-2选择属于组#1以外的组的组合,例如选择组#2的组合2-1。

接下来,对移动站装置200接收的信号的功率进行说明。移动站装置200中的差拍干扰主要在移动站装置200从两个基站装置100-1、100-2接收相等级别的直接波的情况下发生。即,差拍干扰主要在移动站装置200存在于能够直接接收从两个基站装置100-1、100-2分别发送的信号的位置的情况下、即移动站装置200存在于基站装置100-1、100-2之间的各自的视线位置(line-of-sight position)的情况下发生。由于基站装置100-1、100-2分别从两个天线发送信号,因此,移动站装置200接收从合计4个天线发送的直接波。由同一基站装置100的两个天线发送的信号被移动站装置200作为直接波被接收的情况下的这些信号间的相位差与从基站装置100的两个天线发送时的相位差大致相同。另一方面,从不同的基站装置100发送的信号被移动站装置200作为直接波被接收的情况下的这些信号间的相位差取决于移动站装置200与各基站装置100之间的距离而变化。因此,在移动站装置200从不同的基站装置100接收到的直接波的相位差为180度的情况下、即成为相反相位的情况下,会发生差拍干扰。当从1个基站装置100的两个天线发送的信号间的相位差在基站装置100间相等的情况下,在从两个天线发送的双方的信号中会发生差拍干扰。因此,在本实施方式中,通过在基站装置100-1与基站装置100-2将从两个天线发送的信号间的相位差设为不同的相位差,能够抑制从两个发送天线发送的两个信号在移动站装置200中双方均被以相反相位接收的情况、即,能够抑制差拍干扰。

以下,作为一例,对控制装置300选择图10所示的组合1-1作为与基站装置100-1对应的组合,选择图10所示的组合3-4作为与基站装置100-2对应的组合的情况进行说明。该情况下,表示模式A的信号作为第1选择信号被输入到基站装置100-1的发送装置10的码转换部13中,表示模式E的信号作为第2选择信号被输入到基站装置100-1的发送装置10的码转换部13中。此外,表示模式D的信号作为第1选择信号被输入到基站装置100-2的发送装置10的码转换部13中,表示模式F的信号作为第2选择信号被输入到基站装置100-2的发送装置10的码转换部13中。

将从基站装置100-1、100-2的发送装置10发送的码转换矩阵分别设为(粗体字)1[k]、(粗体字)2[k]。这时,使用ak、jbk、ck、jdk,用以下的式(11)、式(12)来表示码转换矩阵(粗体字)1[k]、(粗体字)2[k]。

[式11]

[式12]

将表示从基站装置100-1发送码转换矩阵(粗体字)1[k]的情况下的,天线16以及天线17与移动站装置200的天线21之间的传输路径的传输路径信息分别设为h1,k+jh2,k、h3,k+jh4,k。此外,将从基站装置100-2发送码转换矩阵(粗体字)2[k]的情况下的天线16以及天线17与移动站装置200的天线21的传输路径信息分别设为g1,k+jg2,k、g3,k+jg4,k。分别用以下的式(13)、式(14)来表示基站装置100-1与移动站装置200之间的传输路径矢量(粗体字)[k],基站装置100-2与移动站装置200之间的传输路径矢量(粗体字)[k]。另外,设可以忽略块内的传输路径信息的变动。

[式13]

[式14]

使用码转换矩阵(粗体字)1[k]、码转换矩阵(粗体字)2[k]、传输路径矢量(粗体字)[k]以及传输路径矢量(粗体字)[k],用以下的式(15)来表示移动站装置200的接收装置20的DSTBC解码部23生成的接收码元矩阵(粗体字)[k]。另外,设噪声小到可以忽略的程度。

[式15]

这里,在设第k个块与第k+1个块之间可以忽略传输路径信息的变动的情况下、式(15)可以如以下的式(16)所示那样进行变形。

[式16]

当展开式(16)时,得到以下的式(17)。

[式17]

如上所述,在移动站装置200中,在从基站装置100-1、100-2分别发送了码转换矩阵(粗体字)1[k]、(粗体字)2[k]的情况下,根据上述式(17)可以求出调制码元xk+jyk、zk+jwk的估计值。式(17)与上述的式(7)相同,移动站装置200可以通过与一般的DSTBC解码相同的方法来求出调制码元xk+jyk、zk+jwk的估计值。

使用以上的图7、图8以及图10进行了说明的各基站装置100、即各发送装置10中的转换处理仅是一例。不限于该示例,只要是将从两个天线发送的信号间的相位差设定为在覆盖区域重叠的基站装置间不同那样的转换处理,就能够获得与上述的示例相同的效果。此外,当存在3个以上的多个基站装置100的情况下,在相邻的基站装置100间、即覆盖区域重叠的基站装置100间,可以将转换方法设定为使得从两个天线发送的信号间的相位差不同,在覆盖区域不重叠的基站装置100间,从两个天线发送的信号间的相位差可以相同也可以不同。此外,在3个以上的基站装置100的覆盖区域重叠那样的情况下,只要使这3个以上的基站装置100的从2个天线发送的信号间的相位差互不相同即可。即,对于3个以上的基站装置100,只要以使得上述的图10中的组互不相同的方式来选择第1选择信号以及第2选择信号的组合即可。

如上所述,在基站装置100的发送装置10中,通过对DSTBC编码后的发送码元进行转换处理,在基站装置100间进行不同的转换处理,由此使得从两个发送天线发送的信号的相位差在基站装置100间不同。转换处理包含实部和虚部的调换以及正负号的调换。因此,当在移动站装置200中合成并接收多个基站装置100的发送信号的情况下,能够抑制差拍干扰。此外,在接收从基站装置100的发送装置10发送的信号的情况下,只要进行一般的DSTBC解码即可,因此,作为接收装置20,可以在不特别追加处理的情况下使用进行一般的DSTBC接收的接收装置。

实施方式2.

图11是示出本发明的实施方式2的无线通信系统的结构例的图。本实施方式的无线通信系统600a具备基站装置100a-1、100a-2、移动站装置200以及控制装置300。移动站装置200的结构以及动作与实施方式1相同。以下,对具有与实施方式1相同功能的构成要素标注与实施方式1相同的标号并省略重复的说明。以下,主要对与实施方式1的不同点进行说明。

基站装置100a-1、100a-2分别具备4个天线。覆盖区域400a-1表示基站装置100a-1与移动站装置200能够通信的范围,覆盖区域400a-2表示基站装置100a-2与移动站装置200能够通信的范围。覆盖区域400a-1和覆盖区域400a-2的一部分重叠。以下,在不单独区分表示基站装置100a-1、100a-2时,记载为基站装置100a。

图12是示出本实施方式的基站装置100a的结构例的图。基站装置100a具备发送装置10-1以及发送装置10-2。发送装置10-1以及发送装置10-2分别是实施方式1的发送装置10。即,基站装置100a具备2个实施方式1的发送装置10。

控制装置300控制基站装置100a-1、100a-2。控制装置300与实施方式1相同,向各发送装置10分别发送发送比特序列。此外,控制装置300与实施方式1相同,向各发送装置10发送第1选择信号以及第2选择信号。但是,在本实施方式中,由于基站装置100a分别具备两个发送装置10,因此,每一个基站装置100a发送两组第1选择信号以及第2选择信号。与实施方式1相同,也可以在基站装置100a内生成发送比特序列的一部分或全部。

在本实施方式中,控制装置300以使得针对每个发送装置10选择的组合属于图10所示的组中的不同的组的方式来选择每个发送装置10的第1选择信号以及第2选择信号的组合。即,控制装置300对覆盖区域重叠的基站装置100a-1、100a-2的发送装置10-1、10-2、即合计4个发送装置10分配属于互不相同的组的组合,根据所分配的组合决定与基站装置的天线对应的转换处理。因此,对基站装置100a-1的发送装置10-1、10-2以及基站装置100a-2的发送装置10-1、10-2合计4个发送装置10发送的第1选择信号以及第2选择信号的组合属于互不相同的组。

例如,控制装置300针对基站装置100a-1的发送装置10-1选择图10所示的组#1的组合1-1,针对基站装置100a-1的发送装置10-2选择图10所示的组#2的组合2-1。此外,控制装置300针对基站装置100a-2的发送装置10-1选择图10所示的组#3的组合3-1,针对基站装置100a-2的发送装置10-2选择图10所示的组#4的组合4-1。

由此,在移动站装置200中,能够抑制从各发送装置10的两个天线接收的信号双方为相反相位的情况。因此,与实施方式1相同,能够抑制差拍干扰。此外,基站装置100a的天线合计为4个,但是,由于基站装置100a具备两个具有两个天线的发送装置10,因此,各发送装置10中的动作与实施方式1相同。因此,在基站装置100a中,不需要安装天线为4个的情况下的DSTBC的运算处理。

此外,本实施方式的接收装置20与实施方式1相同,只要进行与发送装置10中的天线为2个的情况对应的DSTBC解码即可,不需要对接收装置20安装发送装置10中的天线为4个的情况下的DSTBC的运算处理。因此,在抑制处理的增加的同时,在接收装置20中,能够得到发送天线为4个的情况下的发送分集增益、即从4个天线发送的信号合成而得到的增益。

以上实施方式所示的结构仅示出本发明的内容的一例,还能够与其它公知技术进行组合,还能够在不脱离本发明主旨的范围内省略、变更结构的一部分。

标号说明

10、10-1、10-2:发送装置;11:映射部;12:DSTBC编码部;13:码转换部;14、15、22:无线部;16、17、21:天线;20:接收装置;23:DSTBC解码部;24:解映射部;100-1、100-2、100a、100a-1、100a-2:基站装置;200:移动站装置;300:控制装置。

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