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WO2007111198A1 - Transmission method and transmission device - Google Patents

Transmission method and transmission device Download PDF

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WO2007111198A1
WO2007111198A1 PCT/JP2007/055679 JP2007055679W WO2007111198A1 WO 2007111198 A1 WO2007111198 A1 WO 2007111198A1 JP 2007055679 W JP2007055679 W JP 2007055679W WO 2007111198 A1 WO2007111198 A1 WO 2007111198A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transmission
antenna
signal
transmitted
block
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2007/055679
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Xiaoming She
Jifeng Li
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Publication of WO2007111198A1 publication Critical patent/WO2007111198A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/06Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
    • H04B7/0613Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission
    • H04B7/0615Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission of weighted versions of same signal

Definitions

  • the present invention relates to a transmission method and a transmission apparatus that perform diversity transmission in single carrier block transmission of a multi-antenna communication system.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional single antenna SC block transmission system.
  • the coding unit 101 and the modulation unit 102 perform channel coding and constellation modulation on the data stream to be transmitted.
  • the modulated serial code stream is divided into blocks (block length is N).
  • the GI insertion unit 104 performs a guard interval between data blocks.
  • GI GI Insert
  • CP cyclic 'prefix
  • N is the length of the GI, less than the maximum delay time length of the channel
  • a spatial signal is received by the receiving antenna 111.
  • channel estimation section 118 performs channel estimation based on the no-lot signal in the received signal or using another method, and estimates the current time-domain channel impulse response h.
  • the GI removal unit 112 removes the GI part from the received signal.
  • the frequency domain balancing unit 114 performs frequency domain balancing on the signal using the current channel characteristics acquired by the channel estimation unit 118. Subsequently, the demodulated unit 116 and the channel decoding unit (decoding unit) 117 sequentially perform demodulation and channel coding processing on the balanced output signal, and finally the original transmission data is acquired.
  • transmission and reception in the SC block transmission system referred to here are performed in units of data blocks.
  • n represents an additive white Gaussian noise (AWGN).
  • AWGN additive white Gaussian noise
  • the SC transmission technique is sufficiently similar to the OFDM transmission technique in terms of signal format, and both are the result of circular convolution of the transmission signal and the channel impulse.
  • the received signal is FFTed, it can be expressed as the following equation (2) as a result of multiplication of the transmission signal frequency domain and the channel frequency domain.
  • the SC signal can be balanced by a simple FDE scheme such as zero forcing (ZF) balancing and least square error (MMSE) balancing.
  • ZF zero forcing
  • MMSE least square error
  • the time-domain signal output after passing through FDE and IFFT can be expressed by the following equation (3).
  • MIMO multi-antenna transmission technology
  • the transmitting side transmits signals using a plurality of antennas
  • the receiving side receives spatial signals using a plurality of antennas.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system.
  • a data stream to be transmitted is first subjected to channel code modulation and constellation modulation by a channel encoding / modulation unit 201.
  • the channel encoded 'constellation-modulated data stream is blocked by the blocking unit 202.
  • the length of each code block after blocking is N.
  • the space-time block code decoder 203 performs space-time block code processing on two adjacent code blocks, and two data blocks each corresponding to one transmission antenna are obtained. Is output. In each output data block, the GI insertion unit 204 inserts a guard interval. Finally, each data block in which the guard interval is inserted is transmitted from the corresponding transmission antenna 205. In this case, the format of transmission data in the two antennas is as shown in FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing a format of each antenna data in transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system.
  • Txl and ⁇ 2 represent transmission data (antenna data) transmitted from each antenna.
  • the frequency domain format of the signals in the two transmission antennas is as shown in FIG. 4 according to the correlation theory of mathematical signal processing.
  • FIG. 4 is a diagram showing the frequency domain format of each antenna data in transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system.
  • the signals in the frequency domain in two adjacent blocks of two antennas form a conventional Alamouti signal configuration, for example,
  • the frequency domain format of the transmission signal in subcarrier k is as shown in Table 1 below.
  • Table 1 below shows the frequency domain format of the transmitted signal in subcarrier k.
  • the advantage of Alamouti transmission diversity is that the receiving side can acquire the maximum likelihood (ML) by simple linear detection, and thus can acquire effective transmission diversity performance.
  • the configuration of the receiver that performs SC block transmission diversity shown in Fig. 3 is as shown in Fig. 5.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus in transmission diversity of conventional SC block transmission.
  • All signals in the space are received by the antenna 301, and channel estimation is performed by the channel estimation unit 309 based on the pilot signal in the received signal or using other methods, and the current (during reception) Estimate channel characteristics.
  • the GI removal unit 302 performs a GI removal operation on the received signal at each antenna.
  • the serial Z parallel conversion unit 303 and the FFT unit 304 receive the received signal of each reception antenna.
  • serial Z parallel conversion and FFT operations are performed.
  • the frequency received by n receiving antennas in MIMO-FDE section 305 FDE operations are performed on the signals in the area all at once.
  • MIMO-FDE section 305 performs balancing for each subcarrier, that is, four frequencies transmitted in two blocks adjacent to two antennas on the same subcarrier. For the domain signal, linear frequency domain balance is performed collectively by the conventional Alamouti method. Subsequently, IFFT conversion section (indicated by “IFFT section” in the figure) 306 performs IFFT operation on the two systems of signals from which the MIMO-FDE section 305 output is also output. Parallel Z-serial conversion is performed. The two systems of signals subjected to parallel Z-serial conversion are subjected to code demodulation and channel decoding in a demodulation / decoding unit 308, and finally output as original transmission data.
  • Non-patent document 1 "Study of optimal roll-off factor of spectrum shaping filter for Evolved UTRA uplink single-carrier wireless access” IEICE, RCS2005 — 148, January 2006
  • One of the causes is that high-speed information transmission in next-generation wireless communication is performed for a larger number of high-speed mobile users, and therefore it is possible to avoid channel time fluctuations caused by high-speed movement of mobile stations. Can not.
  • each SC block is generally much longer than the code interval that is long in time (for example, one thousand transmission codes are included in one block). Therefore, it is difficult to make the channel unchanged for a long time.
  • the channel time fluctuation in the adjacent SC block prevents orthogonality in the frequency domain of the received signal, which leads to poor reception performance.
  • a title Therefore, in MIMO-SC block transmission technology, there is a demand for a transmission diversity method used for SC block transmission that is ⁇ and simple in response to the effects of channel time fluctuations.
  • An object of the present invention is not easily affected by channel time fluctuations, is simple, and particularly suitable for a multi-antenna communication system such as a multi-input 'multi-output (MIMO) antenna communication system. It is another object of the present invention to provide a transmission method and a transmission apparatus in single carrier block transmission of a multi-antenna communication system.
  • MIMO multi-input 'multi-output
  • FIG. 1 A diagram showing a configuration of a conventional single antenna SC block transmission system.
  • FIG. 2 Diagram for explaining transmit diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system
  • FIG. 3 A diagram showing the format of each antenna data in transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system
  • FIG. 4 A diagram showing the frequency domain format of each antenna data in the transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus in transmission diversity of a conventional multi-antenna SC block transmission.
  • FIG. 6 is a block diagram of a transmission apparatus used for explaining the transmission method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a transmission diversity of multi-antenna SC block transmission used for explaining the transmission method according to the embodiment of the present invention. Of each antenna data format
  • FIG. 8 is a diagram showing a frequency domain format of each antenna data in transmission diversity of multi-antenna SC block transmission used for explaining a transmission method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus that receives a transmission signal of the transmitting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the performance comparison between the transmission method and the conventional transmission method in the transmission apparatus according to the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a transmission apparatus for explaining the transmission method according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a block diagram of a transmission apparatus showing the configuration of transmission diversity for multi-antenna SC block transmission.
  • Transmitting apparatus 400 shown in FIG. 6 includes encoding / modulation section 401, blocking section 402, and conjugate substitution section.
  • first transmitting antenna 406-1 as multiple transmitting antennas
  • Encoding 'modulation section 401 performs channel coding and constellation modulation on the data stream to be transmitted, and outputs the result to blocking section 402.
  • Blocking section 402 blocks the channel code key and the constellation-modulated data stream, and transmits it from two transmission antennas 406-1 and 406-2. Output to insertion section 405-1 and conjugate replacement sections 403-1 and 403-2. Note that the length of each code after blocking output from the blocking unit 402 is N.
  • the GI insertion unit 405-1 directly inserts a card interval between the blocked signals and transmits the signal via the transmission antenna 406-1.
  • Conjugation replacement sections 403-1 and 403-2 are arranged as a system of signals transmitted by second transmission antenna 406-2, and with respect to the original blocked signal from blocking section 402. In either case, the combination replacement process is performed, and the respective signals are output in parallel to the weighting sections 404-1 and 404-2.
  • Weighting sections 404-1, 404-2 perform weighting processing (described later) using eigensequences on signals input in parallel from conjugate substitution sections 403-1, 403-2, And output to the adder 407.
  • conjugate replacement sections 403-1 and 403-2 and weighting sections 404-1 and 404-2 perform two systems of parallel processing on the blocked signal transmitted from the other transmitting antenna 406-2. I do.
  • Adder 407 adds the signals input in parallel from weighting sections 404-1, 404-2, and outputs the result to GI insertion section 405-2.
  • the adding unit 407 constitutes a weighted adding unit together with the weighting units 404-1 and 404-2.
  • the GI insertion unit 405-2 directly inserts and outputs a card interval between the input blocked signals, and transmits the signal via the second transmission antenna 406-2.
  • First transmission antenna 406-1 and second transmission antenna 406-2 each transmit a signal using adjacent subcarriers.
  • the first transmitting antenna 406-1 is also referred to as transmitting antenna 1 or antenna 1
  • the second transmitting antenna 406-2 is also referred to as transmitting antenna 2 or antenna 2.
  • the format of transmission data in two transmission antennas (here, first transmission antenna 406-1 and second transmission antenna 406-2) is as shown in FIG.
  • N the length of the first block after being blocked.
  • P W P + WP, P and
  • the signal processing process before inserting the GI at the second transmitting antenna specifically, conjugate replacement units 403-1 and 403-2, weighting units 404-1 and 404-2
  • the processing in includes the following steps.
  • Conjugate substitution is performed on the blocked signal. This signal processing is performed by the conjugate substitution units 403-1 and 403-2.
  • the first lock signal 3 “3 (0), 3 (1) ′, 3 ⁇ ⁇ 1)] 1> after blocking is first obtained after conjugation is performed.
  • the operation is to change the position of each signal in the original data block, and in mathematics, the replacement operation can be expressed using a left-hand permutation matrix. NX N matrix P
  • Eigensequence weighting is performed on the signal after replacement. This signal processing is performed by the weighting units 404-1 and 404-2.
  • eigensequence weights are applied to the signals P s * and P s * after conjugate substitution, respectively.
  • sequence weighting operation can be expressed using a left-right diagonal matrix.
  • the eigensequence weighting operation of the signal of system 2 can be expressed by N X N diagonal matrices W and W, respectively. Therefore, 2 after sequence weighting
  • the system signals can be expressed as W P s * and W P s *, respectively.
  • W. dtag J-/ sin, -zo sin ⁇ , zo sin ⁇ , ..., one zo sin 1
  • FIG. 8 is a diagram showing a frequency domain format of each antenna data in transmission diversity of multi-antenna SC block transmission for explaining the transmission method according to the embodiment of the present invention.
  • the signals in the frequency domain in the two subcarriers 2k and 2k + 1 adjacent to the two antennas are as shown in Table 2 below. This is exactly the conventional Alamouti signal structure.
  • Table 2 below shows the frequency domain format of the transmitted signal in subcarriers 2k and 2k + 1.
  • this type of transmission scheme requires that channel characteristics corresponding to two signals transmitted by the same antenna be as unchanged as possible.
  • the transmitter apparatus 400 transmits two signals on the same antenna on two subcarriers adjacent in the frequency domain.
  • Transmitting apparatus 400 is obtained by converting the spatial one-time transmission diversity of the frequency domain signal in the conventional transmitting apparatus into spatial frequency transmission diversity.
  • Reception can be performed using the receiving device shown in FIG.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus that receives a transmission signal of the transmitting apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • the frequency domain balancing unit 510 performs frequency balancing.
  • Frequency domain balancing section 510 performs a balance function for each of the two subcarriers for the frequency domain signals in subcarriers 2k and 2k + l forming the input Alamouti signal configuration. Output to IFFT converter 306 as two signals.
  • frequency domain balancing section 510 converts four antennas into four frequency domain signals transmitted on two adjacent subcarriers 2k and 2k + 1.
  • linear frequency balance is performed collectively by the conventional Alamouti method.
  • the balanced key algorithm is exactly the same as the conventional method, and the input is different.
  • the input of the balanced section is derived from the “four frequency domain signals transmitted in two blocks on the same subcarrier on which two antennas are adjacent” in the conventional method. Instead of two subcarriers 2k and 2k + l, the four frequency domain signals transmitted are transmitted.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the performance comparison between the transmission method and the conventional transmission method in the transmission apparatus according to the present invention, and shows the result of the performance comparison by each transmission method.
  • the number of transmitting and receiving antennas is 2 and 1, respectively, and QPSK modulation is adopted.
  • the transmission side is only a weight 2 system weighting using a weighting operation, and the weighting sequence is a positive cosine signal sequence. small ,.
  • the second transmitting antenna 406- Frequency domain signal S, [-S * (l), S),-S * (3), S * (2), •••, -S * (Nl), S * (N-2) ] T
  • S ' (AS) *.
  • A is an N X N matrix
  • the transmission diversity method in the single carrier transmission of the multi-antenna communication system according to the present invention has an effect that is difficult to be affected by the time variation of the channel and has a simple effect. This is useful as a multi-antenna communication system such as an antenna communication system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Provided is a transmission method in a single-carrier block transmission of a multi-antenna communication system hardly affected by a temporal fluctuation of a channel, having a simple structure, and especially appropriate for a multi-antenna communication system such as a multi-input multi-output (MIMO) antenna communication system. The transmission method diversity-transmits a single-carrier block and makes transmitted signals into a block by a blocking unit (402). The blocked signal is transmitted via a first antenna (406-1). Moreover, the blocked signal is conjugate-replaced by conjugate replacing units (403-1, 403-2) and weighted by weighting units (404-1, 404-2). The weighted signal is added in an addition unit (407) and transmitted via a second antenna (406-2).

Description

明 細 書  Specification

送信方法及び送信装置  Transmission method and transmission apparatus

技術分野  Technical field

[0001] 本発明は、マルチアンテナ通信システムのシングルキャリアブロック伝送においてダ ィバシチ送信する送信方法及び送信装置に関する。  TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a transmission method and a transmission apparatus that perform diversity transmission in single carrier block transmission of a multi-antenna communication system.

背景技術  Background art

[0002] 無線通信システムでは、高速移動環境において高レートのデータ伝送を行うことが 注目されている。この高速移動環境時における高レートデータ伝送において、情報 高速伝送における周波数選択性チャネル分散にいかに対応するかという点力 主要 な問題の一つである。  [0002] In wireless communication systems, attention is focused on performing high-rate data transmission in a high-speed mobile environment. This high-rate data transmission in a high-speed mobile environment is one of the major issues of how to cope with frequency selective channel dispersion in high-speed information transmission.

[0003] 周波数選択性チャネル分散につ!ヽては、現在利用可能な効率の良!ヽ伝送技術と して、主に、直交周波数分割多重(OFDM)伝送技術と、周波数領域均衡化 (FDE) に基づ!/、たシングルキャリア (SC)ブロック伝送技術との二種類が知られて 、る。例え ば、シングルキャリア伝送技術については、非特許文献 1に記載されている。  [0003] For frequency-selective channel dispersion, the currently available efficient transmission techniques are mainly orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmission techniques and frequency domain balancing (FDE). ) Based on! /, And two types of single carrier (SC) block transmission technology are known. For example, Non-Patent Document 1 describes single carrier transmission technology.

[0004] 以下、 SCブロック伝送技術について説明する。  [0004] The SC block transmission technology will be described below.

[0005] OFDM伝送技術では周波数領域でデータが伝送されるのに対し、 SCブロック伝送 技術では時間領域でデータが伝送されるため、 SC伝送技術は、 OFDM伝送技術と 比較して、ピーク対平均電力比(PAPR)が低 、と 、う長所がある。  [0005] In OFDM transmission technology, data is transmitted in the frequency domain, whereas in SC block transmission technology, data is transmitted in the time domain. Therefore, SC transmission technology uses peak-to-average compared to OFDM transmission technology. The power ratio (PAPR) is low.

[0006] 送信電力の利用率の向上、信号歪み度の減少及び量子化次数にとって、 PAPRが 低 、ことは非常に重要である。  [0006] It is very important for PAPR to be low for improving the utilization rate of transmission power, reducing the degree of signal distortion, and the quantization order.

[0007] OFDM伝送技術においては、周波数領域のパラレルなデータストリームを時間領域 に変換して伝送する際に、高い PAPR力あたらされる。また、実現の容易性から言えば 、 FDE技術を採用する場合には、 SCブロック伝送技術の実現容易性は OFDM伝送技 術とほぼ同様になる。  [0007] In OFDM transmission technology, when a parallel data stream in the frequency domain is converted to the time domain and transmitted, a high PAPR power is exerted. In terms of ease of implementation, when FDE technology is adopted, the ease of implementation of SC block transmission technology is almost the same as that of OFDM transmission technology.

[0008] このような理由から、 SCブロック伝送技術は、 3GPPの Long- Term Evolution (LTE) にお 、て、下り回線よりも低 PAPRに対する要求が高 、上り回線で用いられる最も有 効な伝送手段として考えられて 、る。 [0009] 図 1は従来のシングルアンテナ SCブロック伝送システムの構成を示す図である。 [0008] For these reasons, SC block transmission technology has the highest demand for low PAPR in 3GPP Long-Term Evolution (LTE), and is the most effective transmission used in the uplink. It is considered as a means. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a conventional single antenna SC block transmission system.

[0010] 送信側では、まず、符号ィ匕部 101及び変調部 102において、送信すべきデータストリ ームに対してチャネル符号化及びコンステレーシヨン変調を行つた後、ブロック化部 1 03は、変調後のシリアルな符号ストリームをブロック (ブロック長は N)に分割する。 [0010] On the transmission side, first, the coding unit 101 and the modulation unit 102 perform channel coding and constellation modulation on the data stream to be transmitted. The modulated serial code stream is divided into blocks (block length is N).

[0011] その後、 GI揷入部 104は、データブロックとデータブロックの間にガードインターバル [0011] Thereafter, the GI insertion unit 104 performs a guard interval between data blocks.

(GI)を挿入して、アンテナ 105から送信する。 GI揷入部 104においては、 OFDMシステ ムと同様、一般に各データブロックの前にサイクリック'プレフィックス(CP)を挿入する 、即ち、各データブロックの末尾 N個のデータをコピーして当該データブロックの先  Insert (GI) and transmit from antenna 105. In the GI insertion unit 104, as in the OFDM system, a cyclic 'prefix (CP) is generally inserted before each data block. That is, the last N data of each data block is copied and the data block is copied. Ahead

G  G

頭部分に配置する。ここで、 Nは GIの長さであり、チャネルの最大遅延時間長未満で  Place on the head. Where N is the length of the GI, less than the maximum delay time length of the channel

G  G

あることが求められる。  It is required to be.

[0012] 一方、受信側では、まず、受信アンテナ 111によって空間信号を受信する。そして、 チャネル推定部 118によって、当該受信信号中のノ ィロット信号に基づいて、または それ以外の方法を用いてチャネル推定が行われ、現在の時間領域チャネルインパ ルス応答 hが推定される。同時に、 GI除去部 112において受信信号中の GI部分が除 去される。さらに、高速フーリエ変換部 113、周波数領域均衡化部 114及び逆高速フ 一リエ変換部 115のそれぞれにおいて、長さ Nの受信データブロックに対して順次 N 点の高速フーリエ変換 (FFT)、 FDE (周波数領域均衡化)及び N点の逆高速フーリエ 変換 (IFFT)が行われる。ここで、周波数領域均衡ィ匕部 114においては、チャネル推 定部 118によって取得された現在のチャネル特性を用いて、信号に対する周波数領 域均衡化が行われる。続いて、均衡化出力された信号に対して、復調部 116及びチ ャネル復号ィ匕部 (復号部) 117において、復調及びチャネル符号化処理が順次行わ れ、最後に元の送信データが取得される。  On the other hand, on the receiving side, first, a spatial signal is received by the receiving antenna 111. Then, channel estimation section 118 performs channel estimation based on the no-lot signal in the received signal or using another method, and estimates the current time-domain channel impulse response h. At the same time, the GI removal unit 112 removes the GI part from the received signal. Further, in each of the fast Fourier transform unit 113, the frequency domain balancing unit 114, and the inverse fast Fourier transform unit 115, N points of fast Fourier transform (FFT), FDE ( Frequency domain balancing) and N-point inverse fast Fourier transform (IFFT). Here, the frequency domain balancing unit 114 performs frequency domain balancing on the signal using the current channel characteristics acquired by the channel estimation unit 118. Subsequently, the demodulated unit 116 and the channel decoding unit (decoding unit) 117 sequentially perform demodulation and channel coding processing on the balanced output signal, and finally the original transmission data is acquired. The

[0013] このように、ここで言う SCブロック伝送システムにおける送信及び受信は、 、ずれも データブロックを単位として行われる。  As described above, transmission and reception in the SC block transmission system referred to here are performed in units of data blocks.

[0014] このような SCブロック伝送における周波数領域等化を用いるシングルキヤリャ伝送( Sし— FDE: Single し arrier systems with Frequency Domain Equalization)技術の原; ¾ は、さらに以下の数学形式を用いて表現することができる。まず、従来のシングルァ ンテナ通信システムの SC伝送方法における送信及び均衡ィ匕方法について説明する [0015] まず、チャネルは、 Lc段の有限インパルス応答(FIR)フィルタ、即ちチャネルインパ

Figure imgf000005_0001
h(l),- --, h(Lc-l)}として示すことができる。そこで、 GI除去装置 112の 処理を経た後の時間領域の第げロックにおける第 n信号は下記式(1)のように表すこ とがでさる。 [0014] Single carrier transmission (FDE: Single carrier systems with Frequency Domain Equalization) technology using frequency domain equalization in such SC block transmission; ¾ further uses the following mathematical form: Can be expressed. First, the transmission and balance method in the SC transmission method of the conventional single antenna communication system will be described. [0015] First, the channel is an Lc stage finite impulse response (FIR) filter, that is, a channel impulser.
Figure imgf000005_0001
h (l), ---, h (Lc-l)}. Therefore, the n-th signal in the time domain lock after the processing of the GI removal device 112 can be expressed as the following equation (1).

[数 1]

Figure imgf000005_0002
[Number 1]
Figure imgf000005_0002

[0016] ただし、 [0016] However,

[数 2]  [Equation 2]

Κ (")} — J は第 iデータブロックが送信した N個のデータを表し、 (k)は kmodN後の余数を表し、 n( Κ (")} — J represents the N data transmitted by the i-th data block, (k) represents the remainder after kmodN, and n (

N  N

n)は付カ卩白色ガウス雑音 (AWGN)を表す。  n) represents an additive white Gaussian noise (AWGN).

[0017] 上記の式から、信号形式上、 SC伝送技術は OFDM伝送技術と十分類似しており、 いずれも送信信号とチャネルインパルスの循環畳み込みの結果であることが理解で きる。 [0017] From the above equations, it can be understood that the SC transmission technique is sufficiently similar to the OFDM transmission technique in terms of signal format, and both are the result of circular convolution of the transmission signal and the channel impulse.

[0018] 周波数領域にお!ヽては、換言すれば受信信号を FFTした後は、送信信号周波数 領域とチャネル周波数領域の乗算の結果として下記式(2)のように表すことができる  In the frequency domain, in other words, after the received signal is FFTed, it can be expressed as the following equation (2) as a result of multiplication of the transmission signal frequency domain and the channel frequency domain.

[数 3][Equation 3]

¾ (Ar) = H ( ) S ( ) + N ( ) Q≤k≤N - \ · " (2) ただし、 R (k)は、第 i受信データブロックの FFT後の周波数領域第 k点における数 値を表し、 H(k)はチャネル周波数領域第 k点における数値であり、 S (k)は第 i送信デ 一タブロックの FFT後の周波数領域第 k点における数値を表し、 N(k)は雑音周波数領 域第 k点における数値を表す。 ¾ (Ar) = H () S () + N () Q≤k≤N-\ · " (2) where R (k) is at the kth point in the frequency domain after FFT of the i-th received data block H (k) is the numerical value at the kth point in the channel frequency domain, S (k) is the numerical value at the kth point in the frequency domain after the FFT of the i th transmission data block, and N (k ) Represents the numerical value at the k-th point in the noise frequency region.

[0019] 従って、 SC信号はゼロフォーシング (ZF)均衡化及び最小二乗誤差 (MMSE)均衡 化のような簡単な FDE方式によって均衡ィ匕を行うことができる。 [0020] また、均衡ィ匕演算子を W={W(0),W(1), ,W(N-1)},ただし W(k)は周波数領域サブキ ャリア kにおける均衡ィ匕演算子と表すと、 FDE及び IFFTを経た後の時間領域信号出 力は下記式(3)のように示すことができる。 [0019] Therefore, the SC signal can be balanced by a simple FDE scheme such as zero forcing (ZF) balancing and least square error (MMSE) balancing. [0020] Further, the equilibrium key operator is W = {W (0), W (1),, W (N-1)}, where W (k) is the balance key operator in the frequency domain subcarrier k. In other words, the time-domain signal output after passing through FDE and IFFT can be expressed by the following equation (3).

画 η = / r{^ (0)}¥(0), ^ (1)^(1),... ,R,. (N - l)W(N - l)} ... (3) Η = / r {^ (0)} ¥ (0), ^ (1) ^ (1), ..., R ,. (N-l) W (N-l)} ... (3)

[0021] ZF均衡ィ匕を採用する場合には W (k) = lZH (k)となり、 MMSE均衡化を採用する 場合には [0021] When ZF equilibrium is adopted, W (k) = lZH (k). When MMSE equilibrium is adopted,

[数 5]  [Equation 5]

W(k) . W (k).

\ H(k) \2 +V p となる。ただし、 は信号雑音比(SNR)である。 \ H (k) \ 2 + V p Where is the signal-to-noise ratio (SNR).

[0022] 次に、 SCブロック伝送における送信ダイバーシチ方法について説明する。  Next, a transmission diversity method in SC block transmission will be described.

[0023] 上述のように、マルチアンテナ伝送技術 (MIMO)は、次世代の無線通信における 重要な伝送手段となって!/、る。 [0023] As described above, multi-antenna transmission technology (MIMO) is an important transmission means in next-generation wireless communication!

[0024] MIMOシステムにお 、ては、送信側が複数のアンテナを使用して信号の送信を行 い、受信側が複数のアンテナを使用して空間信号を受信する。 MIMO技術は、研究 によって、従来のシングルアンテナ伝送方法と比較して伝送レート及び性能を効果 的に向上させられることが明らかになつている。  [0024] In the MIMO system, the transmitting side transmits signals using a plurality of antennas, and the receiving side receives spatial signals using a plurality of antennas. Research has shown that MIMO technology can effectively improve transmission rate and performance compared to conventional single antenna transmission methods.

[0025] この MIMO技術に SCブロック伝送技術を組み合わせることにより、周波数選択性チ ャネルにお 1ヽて高速なデータ伝送を実現することができる。上り送信電力が有限であ ると 、う考えに基づ 、て、 LTEにお!/、ては上りに SCとマルチアンテナ送信ダイバーシ チとを組み合わせた送信方法を採用することを提案している。  [0025] By combining this MIMO technology with SC block transmission technology, it is possible to realize high-speed data transmission over a frequency-selective channel. Based on the idea that uplink transmission power is limited, LTE has proposed to adopt a transmission method that combines SC and multi-antenna transmission diversity in LTE! .

[0026] 近年、 SCブロック伝送に用いられる一つの送信ダイバーシチ方法が示されて広く注 目を集めており、この方法は、従来の Alamouti送信ダイバーシチを SCブロック伝送に おいて拡張したものとみなすことができる。この方法を実現する構成を図 2に示す。  [0026] In recent years, a single transmission diversity method used for SC block transmission has been shown and has attracted wide attention, and this method is regarded as an extension of the conventional Alamouti transmission diversity in SC block transmission. Can do. Figure 2 shows the configuration that implements this method.

[0027] 図 2は、従来のマルチアンテナ通信システムにおける SCブロック伝送の送信ダイバ 一シチの説明に供する図である。 [0028] 送信側では、送信すべきデータストリームは、まずチャネル符号化 ·変調部 201でチ ャネル符号ィ匕及びコンステレーシヨン変調される。チャネル符号化 'コンステレーショ ン変調されたデータストリームは、ブロック化部 202においてブロック化される。なお、 ブロック化後の各符号ブロックの長さを Nとする。 [0027] FIG. 2 is a diagram for explaining transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system. On the transmission side, a data stream to be transmitted is first subjected to channel code modulation and constellation modulation by a channel encoding / modulation unit 201. The channel encoded 'constellation-modulated data stream is blocked by the blocking unit 202. The length of each code block after blocking is N.

[0029] その後、時空間ブロック符号ィヒ部 203において、隣接する二つの符号ブロックに対 して時空間ブロック符号ィ匕が行われ、それぞれが一つの送信アンテナに対応する 2 系統のデータブロックが出力される。出力された各データブロックには、 GI挿入部 204 において、それぞれガードインターバルが挿入される。最後に、ガードインターバル が挿入された各データブロックのそれぞれは、対応する送信アンテナ 205から送信さ れる。この場合、 2本のアンテナにおける送信データのフォーマットは図 3に示す通り である。  [0029] After that, the space-time block code decoder 203 performs space-time block code processing on two adjacent code blocks, and two data blocks each corresponding to one transmission antenna are obtained. Is output. In each output data block, the GI insertion unit 204 inserts a guard interval. Finally, each data block in which the guard interval is inserted is transmitted from the corresponding transmission antenna 205. In this case, the format of transmission data in the two antennas is as shown in FIG.

[0030] 図 3は、従来のマルチアンテナ通信システムの SCブロック伝送の送信ダイバーシチ における各アンテナデータのフォーマットを示す図である。 Txl、 Τχ2は、それぞれ のアンテナから送信される送信データ(アンテナデータ)を表す。  FIG. 3 is a diagram showing a format of each antenna data in transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system. Txl and Τχ2 represent transmission data (antenna data) transmitted from each antenna.

[0031] 図 3において、時空間ブロック符号ィ匕部 203における前の第 iブロックの信号を s=[s ( 0),s (l),〜,S (N-l)]Tで表し、長さを Nとし、 Tは行列転置を表すと仮定する。 In FIG. 3, the signal of the previous i-th block in the space-time block code section 203 is represented by s = [s (0), s (l), ~, S (Nl)] T , and has a length Let N be N and T represents the matrix transpose.

[0032] 図 3に示すように、アンテナ 1とアンテナ 2が、ブロック 2iのタイミングで信号 s =[s (0),  [0032] As shown in FIG. 3, antenna 1 and antenna 2 are connected to signal s = [s (0),

2i 2i s (l),"',s (N- 1)]T及び s =[s (0),s (l),-,s (N- 1)]Tをそれぞれ送信する。また、2i 2i s (l), "', s (N-1)] T and s = [s (0), s (l),-, s (N-1)] T are transmitted respectively.

2i 2i 2i+l 2i+l 2i+l 2i+l 2i 2i 2i + l 2i + l 2i + l 2i + l

アンテナ 1とアンテナ 2がブロック 2i+lのタイミングで信号- s* ((N-n) )=[- s* (0),- s*  Antenna 1 and antenna 2 are signals at the timing of block 2i + l-s * ((N-n)) = [-s * (0),-s *

2i+l N 2i+l  2i + l N 2i + l

(N- 1),· ··,- s* (1)]T及び s* ((N-n) )=[s* (0),s* (N- l),"',s* (1)]Tをそれぞれ送信(N- 1), ...,-s * (1)] T and s * ((Nn)) = [s * (0), s * (N- l), "', s * (1) ] Send T each

2i+l 2i+l 2i N 2i 2i 2i 2i + l 2i + l 2i N 2i 2i 2i

する。ただし、 (x)は x対 Nが取る余数を示す。  To do. Where (x) is the remainder taken by x vs. N.

N  N

[0033] 図 3に示すデータフォーマットで送信する場合、数学信号処理の相関理論により、 2 本の送信アンテナにおける信号の周波数領域フォーマットは、図 4に示す通りである  When transmitting in the data format shown in FIG. 3, the frequency domain format of the signals in the two transmission antennas is as shown in FIG. 4 according to the correlation theory of mathematical signal processing.

[0034] 図 4は従来のマルチアンテナ通信システムの SCブロック伝送の送信ダイバーシチ における各アンテナデータの周波数領域フォーマットを示す図である。 FIG. 4 is a diagram showing the frequency domain format of each antenna data in transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system.

[0035] 図 4にお 、て、第 iブロックの信号 s =[s (0),s (l),- --,s (Ν- 1)]の周波数領域信号を S =[S (0),S (1),〜,S (N- 1)]と表すと仮定すると、 S=FFT{s}となる。このため、図 4に示す通り、 アンテナ 1とアンテナ 2がブロック 2iのタイミングでそれぞれ送信する周波数領域信号 は、 S =[S (0),S (1),"',S (N- 1)]τ及び S =[S (0),S (1),- --,S (N- 1)]Tとな In FIG. 4, the frequency domain signal of the i-th block signal s = [s (0), s (l),--, s (Ν- 1)] is expressed as S = [S (0 ), S (1), ~, S (N-1)], S = FFT {s}. Therefore, as shown in Figure 4, The frequency domain signals transmitted by antenna 1 and antenna 2 at the timing of block 2i are S = [S (0), S (1), "', S (N-1)] τ and S = [S (0 ), S (1),--, S (N- 1)] T

2i 2i 2i 2i 2i+ 1 2i+ 1 2i+ 1 2i+ 1  2i 2i 2i 2i 2i + 1 2i + 1 2i + 1 2i + 1

る。また、アンテナ 1とアンテナ 2がブロック 2i+lのタイミングでそれぞれ送信する周波 数領域信号は— S* =[— S* (0),— S* (1),· ··,— S* (N- 1)]τ及び S* =[S* The In addition, the frequency domain signals transmitted by antenna 1 and antenna 2 at the timing of block 2i + l are — S * = [— S * (0), — S * (1), ..., — S * ( N- 1)] τ and S * = [S *

2i + l 2i + l 2i+l 2i+l 2i 2i + l 2i + l 2i + l 2i + l 2i

(0),S* (1),-,S* (N— 1)]Tとなる。 (0), S * (1),-, S * (N— 1)] T.

2i 2i 2i  2i 2i 2i

[0036] また、同一のサブキャリア kにおいて、二つのアンテナの隣接する二つのブロックに おける周波数領域の信号は、まさしく従来の Alamoutiの信号構成を形成して 、ること を見出すことができ、例えばサブキャリア kにおける送信信号の周波数領域のフォー マットは以下の表 1に示す通りである。下記表 1は、サブキャリア kにおける送信信号 の周波数領域フォーマットを示す。  [0036] In addition, in the same subcarrier k, it can be found that the signals in the frequency domain in two adjacent blocks of two antennas form a conventional Alamouti signal configuration, for example, The frequency domain format of the transmission signal in subcarrier k is as shown in Table 1 below. Table 1 below shows the frequency domain format of the transmitted signal in subcarrier k.

[表 1]

Figure imgf000008_0001
[table 1]
Figure imgf000008_0001

[0037] MIMO相関理論によれば、 Alamouti送信ダイバーシチの長所は、受信側が簡便な 線形検出によって最大尤度 (ML)を取得できることにより、有効な送信ダイバーシチ 性能を取得できると 、う点である。図 3に示す SCブロック送信ダイバーシチを行う受信 装置の構成は図 5に示す通りである。  [0037] According to the MIMO correlation theory, the advantage of Alamouti transmission diversity is that the receiving side can acquire the maximum likelihood (ML) by simple linear detection, and thus can acquire effective transmission diversity performance. The configuration of the receiver that performs SC block transmission diversity shown in Fig. 3 is as shown in Fig. 5.

[0038] 図 5は従来の SCブロック伝送の送信ダイバーシチにおける受信装置の構成を示す 図である。  FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus in transmission diversity of conventional SC block transmission.

[0039] 図 5に示すように、受信側では、隣接する二つの送信ブロックは、まず、 n本の受信  [0039] As shown in FIG. 5, on the receiving side, two adjacent transmission blocks are first received with n reception blocks.

R  R

アンテナ 301によって空間の全ての信号が受信され、チャネル推定部 309によって、 当該受信信号中のパイロット信号に基づいて、またはそれ以外の方法を用いてチヤ ネル推定が行われ、現在 (受信時)のチャネル特性を推定する。そして、 GI除去部 30 2において、各アンテナにおける受信信号に対して GI除去の操作がそれぞれ行われ 、 GI除去の後、シリアル Zパラレル変換部 303及び FFT部 304において、各受信アン テナの受信信号に対し、シリアル Zパラレル変換及び FFTの操作がそれぞれ行われ る。その後、 MIMO-FDE部 305において、 n本の受信アンテナで受信された周波数 領域の信号に対して、一括して FDE操作が行われる。ここで、 MIMO-FDE部 305は、 各サブキャリアに対してそれぞれに均衡ィ匕を行っており、即ち、同一サブキャリア上 の、 2本のアンテナが隣接する二つのブロックにおいて送信した 4つの周波数領域信 号に対して、従来の Alamouti方式により一括して線形周波数領域均衡ィ匕を行って ヽ る。続いて、 IFFT変換部(図では「IFFT部」で示す) 306において、 MIMO- FDE部 305 力も出力された 2系統の信号に対して IFFT操作が行われ、ノラレル Zシリアル変換 部 307にお 、てパラレル Zシリアル変換が行われる。パラレル Zシリアル変換された 2 系統の信号は、復調'復号化部 308において符号復調及びチャネル復号化され、最 後に元の送信データとして出力される。 All signals in the space are received by the antenna 301, and channel estimation is performed by the channel estimation unit 309 based on the pilot signal in the received signal or using other methods, and the current (during reception) Estimate channel characteristics. Then, the GI removal unit 302 performs a GI removal operation on the received signal at each antenna. After the GI removal, the serial Z parallel conversion unit 303 and the FFT unit 304 receive the received signal of each reception antenna. On the other hand, serial Z parallel conversion and FFT operations are performed. After that, the frequency received by n receiving antennas in MIMO-FDE section 305 FDE operations are performed on the signals in the area all at once. Here, MIMO-FDE section 305 performs balancing for each subcarrier, that is, four frequencies transmitted in two blocks adjacent to two antennas on the same subcarrier. For the domain signal, linear frequency domain balance is performed collectively by the conventional Alamouti method. Subsequently, IFFT conversion section (indicated by “IFFT section” in the figure) 306 performs IFFT operation on the two systems of signals from which the MIMO-FDE section 305 output is also output. Parallel Z-serial conversion is performed. The two systems of signals subjected to parallel Z-serial conversion are subjected to code demodulation and channel decoding in a demodulation / decoding unit 308, and finally output as original transmission data.

非特許文献 1: "Evolved UTRA上りリンクシングルキャリア無線アクセスにおけるスぺク トル整形フィルタの最適ロールオフファクタの検討" 電子情報通信学会、 RCS2005 — 148、 2006年 1月  Non-patent document 1: "Study of optimal roll-off factor of spectrum shaping filter for Evolved UTRA uplink single-carrier wireless access" IEICE, RCS2005 — 148, January 2006

発明の開示  Disclosure of the invention

発明が解決しょうとする課題  Problems to be solved by the invention

[0040] し力しながら、従来の Alamouti送信相関理論力も理解できるように、この種の送信ダ ィバーシチ方法は、チャネルの時間変動の影響を比較的受けやすいため、隣接する SCブロック内のチャネル特性が不変であることが要求される。この要求は、次世代の 実際のシステムにおいては、以下の二つの原因により、往々にして満たすことが難し い。 [0040] However, as can be understood from the conventional Alamouti transmission correlation theory, this kind of transmission diversity method is relatively susceptible to channel time fluctuations, so that the channel characteristics in adjacent SC blocks Is required to be unchanged. This requirement is often difficult to meet in the next generation of actual systems due to the following two reasons.

[0041] その一つの原因は、次世代の無線通信における情報高速伝送は、より多くの高速 移動ユーザに対して行われるため、移動局の高速移動によってもたらされるチャネル の時間変動を回避することができない。  [0041] One of the causes is that high-speed information transmission in next-generation wireless communication is performed for a larger number of high-speed mobile users, and therefore it is possible to avoid channel time fluctuations caused by high-speed movement of mobile stations. Can not.

[0042] もう一つの原因は、 SCブロック伝送システムの構成から理解できるように、一般に各 SCブロックは時間的に長ぐ符号間隔よりも遥かに大きい(例えば、一つのブロックに 千もの送信符号が含まれる)ため、長時間にわたってチャネルを不変にすることは困 難となっている。 [0042] As can be understood from the configuration of the SC block transmission system, the other cause is that each SC block is generally much longer than the code interval that is long in time (for example, one thousand transmission codes are included in one block). Therefore, it is difficult to make the channel unchanged for a long time.

[0043] このように、従来技術では、隣接する SCブロックにおけるチャネルの時間変動は、 受信信号の周波数領域における直交を妨げるため、受信性能の悪ィ匕を招くという問 題がある。従って、 MIMO— SCブロック伝送技術において、チャネルの時間変動の影 響を受けに《かつ簡便な、 SCブロック伝送に用いられる送信ダイバーシチ方法が望 まれている。 [0043] Thus, in the prior art, the channel time fluctuation in the adjacent SC block prevents orthogonality in the frequency domain of the received signal, which leads to poor reception performance. There is a title. Therefore, in MIMO-SC block transmission technology, there is a demand for a transmission diversity method used for SC block transmission that is << and simple in response to the effects of channel time fluctuations.

[0044] 本発明の目的は、チャネルの時間変動の影響を受けにくぐ且つ、簡便であるととも に、特にマルチインプット 'マルチアウトプット(MIMO)アンテナ通信システムのような マルチアンテナ通信システムに好適な、マルチアンテナ通信システムのシングルキヤ リアブロック伝送における送信方法及び送信装置を提供することである。  [0044] An object of the present invention is not easily affected by channel time fluctuations, is simple, and particularly suitable for a multi-antenna communication system such as a multi-input 'multi-output (MIMO) antenna communication system. It is another object of the present invention to provide a transmission method and a transmission apparatus in single carrier block transmission of a multi-antenna communication system.

課題を解決するための手段  Means for solving the problem

[0045] 本発明の送信方法は、シングルキャリアブロックをダイバシチ送信する送信方法で あって、送信される信号をブロック化するブロック化ステップと、ブロック化された信号 を、第 1アンテナを介して送信する第 1送信ステップと、前記ブロック化された信号を 共役置換する共役置換ステップと、共役置換された信号を重み付け加算する重み付 け加算ステップと、重み付け加算された信号を、第 2アンテナを介して送信する第 2送 信ステップとを有するようにした。  [0045] The transmission method of the present invention is a transmission method for diversity transmission of a single carrier block, in which a blocking step for blocking a signal to be transmitted and a blocked signal are transmitted via a first antenna. A first transmission step, a conjugate replacement step for conjugate replacement of the blocked signal, a weighted addition step for weighted addition of the conjugate replaced signal, and the weighted signal through the second antenna. And a second transmission step for transmission.

[0046] 本発明の送信装置は、シングルキャリアブロックをダイバシチ送信する送信装置で あって、送信される信号をブロック化するブロック化手段と、ブロック化された信号を 送信する第 1送信アンテナと、前記ブロック化された信号を共役置換する共役置換部 と、共役置換された信号を重み付け加算する重み付け加算部と、重み付け加算され た信号を送信する第 2送信アンテナとを有する構成を採る。  [0046] The transmission apparatus of the present invention is a transmission apparatus that diversity-transmits a single carrier block, and includes a blocking unit that blocks a signal to be transmitted, a first transmission antenna that transmits the blocked signal, A configuration is employed that includes a conjugate replacement unit that conjugate replaces the blocked signal, a weighted addition unit that weights and adds the conjugate replaced signal, and a second transmission antenna that transmits the weighted signal.

発明の効果  The invention's effect

[0047] 本発明によれば、チャネルの時間変動の影響による性能悪化に対して好適に対応 できるとともに、送信及び受信の簡便性を保つことができる。  [0047] According to the present invention, it is possible to suitably cope with performance deterioration due to the influence of channel time variation, and it is possible to maintain the simplicity of transmission and reception.

図面の簡単な説明  Brief Description of Drawings

[0048] [図 1]従来のシングルアンテナ SCブロック伝送システムの構成を示す図 [0048] [FIG. 1] A diagram showing a configuration of a conventional single antenna SC block transmission system.

[図 2]従来のマルチアンテナ通信システムにおける SCブロック伝送の送信ダイバーシ チの説明に供する図  [Fig. 2] Diagram for explaining transmit diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system

[図 3]従来のマルチアンテナ通信システムの SCブロック伝送の送信ダイバーシチにお ける各アンテナデータのフォーマットを示す図 [図 4]従来のマルチアンテナ通信システムの SCブロック伝送の送信ダイバーシチにお ける各アンテナデータの周波数領域フォーマットを示す図 [Fig. 3] A diagram showing the format of each antenna data in transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system [Fig. 4] A diagram showing the frequency domain format of each antenna data in the transmission diversity of SC block transmission in a conventional multi-antenna communication system.

[図 5]従来のマルチアンテナ SCブロック伝送の送信ダイバーシチにおける受信装置 の構成を示す図  FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus in transmission diversity of a conventional multi-antenna SC block transmission.

[図 6]本発明の実施の形態に係る送信方法の説明に供する送信装置のブロック図 [図 7]本発明の実施の形態に係る送信方法の説明に供するマルチアンテナ SCブロッ ク伝送の送信ダイバーシチにおける各アンテナデータのフォーマットを示す図  FIG. 6 is a block diagram of a transmission apparatus used for explaining the transmission method according to the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a transmission diversity of multi-antenna SC block transmission used for explaining the transmission method according to the embodiment of the present invention. Of each antenna data format

[図 8]本発明の実施の形態に係る送信方法の説明に供するマルチアンテナ SCブロッ ク伝送の送信ダイバーシチにおける各アンテナデータの周波数領域フォーマットを 示す図  FIG. 8 is a diagram showing a frequency domain format of each antenna data in transmission diversity of multi-antenna SC block transmission used for explaining a transmission method according to an embodiment of the present invention.

[図 9]本発明の実施の形態に係る送信装置の送信信号を受信する受信装置の構成 を示す図  FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus that receives a transmission signal of the transmitting apparatus according to the embodiment of the present invention.

[図 10]本発明に係る送信装置における送信方法と従来の送信方法の性能比較の説 明に供する図  FIG. 10 is a diagram for explaining the performance comparison between the transmission method and the conventional transmission method in the transmission apparatus according to the present invention.

発明を実施するための最良の形態  BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

[0049] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[0050] 図 6は、本発明の実施の形態に係る送信方法の説明に供する送信装置のブロック 図である。この図 6は、マルチアンテナ SCブロック伝送の送信ダイバーシチの構成を 示す送信装置のブロック図である。 [0050] FIG. 6 is a block diagram of a transmission apparatus for explaining the transmission method according to the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a block diagram of a transmission apparatus showing the configuration of transmission diversity for multi-antenna SC block transmission.

[0051] 図 6に示す送信装置 400は、符号化'変調部 401と、ブロック化部 402と、共役置換部 [0051] Transmitting apparatus 400 shown in FIG. 6 includes encoding / modulation section 401, blocking section 402, and conjugate substitution section.

(第 1共役置換部 403-1、第 2共役置換部 403-2)と、重み付け部 (第 1重み付け部 404 (First conjugate replacement unit 403-1, second conjugate replacement unit 403-2) and weighting unit (first weighting unit 404

-1、第 2重み付け部 404-2)と、加算部 407と、ガードインターバル (GI)挿入部 405-1, 4-1, second weighting unit 404-2), addition unit 407, guard interval (GI) insertion unit 405-1, 4

05-2と、複数の送信アンテナとしての第 1送信アンテナ 406-1、第 2送信アンテナ 406-05-2, first transmitting antenna 406-1 as multiple transmitting antennas, second transmitting antenna 406-

2とを有する。 And 2.

[0052] 符号化'変調部 401は、送信すべきデータストリームに対してチャネル符号ィ匕及びコ ンステレーシヨン変調を行い、ブロック化部 402に出力する。  [0052] Encoding 'modulation section 401 performs channel coding and constellation modulation on the data stream to be transmitted, and outputs the result to blocking section 402.

[0053] ブロック化部 402は、チャネル符号ィ匕及びコンステレーシヨン変調されたデータストリ ームのブロック化を行い、 2系統の送信アンテナ 406-1, 406-2から送信させるベぐ GI 挿入部 405-1、共役置換部 403-1,403-2に出力する。なお、ブロック化部 402から出力 されるブロック化後の各符号の長さは Nとする。 [0053] Blocking section 402 blocks the channel code key and the constellation-modulated data stream, and transmits it from two transmission antennas 406-1 and 406-2. Output to insertion section 405-1 and conjugate replacement sections 403-1 and 403-2. Note that the length of each code after blocking output from the blocking unit 402 is N.

[0054] GI挿入部 405-1は、ブロック化された信号の間に、カードインタバールを直接挿入し て、送信アンテナ 406-1を介して送信させる。 [0054] The GI insertion unit 405-1 directly inserts a card interval between the blocked signals and transmits the signal via the transmission antenna 406-1.

[0055] 共役置換部 403-1, 403-2は、第 2送信アンテナ 406-2で送信される信号の系統とし て配置され、ブロック化部 402からの元のブロック化された信号に対して、いずれも共 役置換処理を行!、、それぞれの信号を重み付け部 404-1, 404-2にパラレルで出力す る。 [0055] Conjugation replacement sections 403-1 and 403-2 are arranged as a system of signals transmitted by second transmission antenna 406-2, and with respect to the original blocked signal from blocking section 402. In either case, the combination replacement process is performed, and the respective signals are output in parallel to the weighting sections 404-1 and 404-2.

[0056] 重み付け部 404-1, 404-2は、共役置換部 403-1, 403-2からパラレルで入力される信 号に対して、固有シーケンスを用いた重み付け処理 (後述する)を行 、、加算部 407 に出力する。  [0056] Weighting sections 404-1, 404-2 perform weighting processing (described later) using eigensequences on signals input in parallel from conjugate substitution sections 403-1, 403-2, And output to the adder 407.

[0057] これら共役置換部 403-1, 403-2、重み付け部 404-1,404-2は、他方の送信アンテナ 406-2から送信する、ブロック化された信号に対して、 2系のパラレルな処理を行う。  [0057] These conjugate replacement sections 403-1 and 403-2 and weighting sections 404-1 and 404-2 perform two systems of parallel processing on the blocked signal transmitted from the other transmitting antenna 406-2. I do.

[0058] 加算部 407は、重み付け部 404-1,404-2からパラレルで入力される信号を加算して、 GI挿入部 405-2に出力する。加算部 407は、重み付け部 404-1, 404-2とともに重み付 け加算部を構成する。  [0058] Adder 407 adds the signals input in parallel from weighting sections 404-1, 404-2, and outputs the result to GI insertion section 405-2. The adding unit 407 constitutes a weighted adding unit together with the weighting units 404-1 and 404-2.

[0059] GI挿入部 405-2は、入力されるブロック化された信号の間に、カードインタバールを 直接挿入して、出力し、第 2送信アンテナ 406-2を介して送信する。  [0059] The GI insertion unit 405-2 directly inserts and outputs a card interval between the input blocked signals, and transmits the signal via the second transmission antenna 406-2.

[0060] なお、第 1送信アンテナ 406-1、第 2送信アンテナ 406-2は、隣接するサブキャリアを 用いてそれぞれ信号を送信する。なお、便宜上、第 1送信アンテナ 406-1を送信アン テナ 1若しくはアンテナ 1、第 2送信アンテナ 406-2を送信アンテナ 2若しくはアンテナ 2ともいう。 2本の送信アンテナ (ここでは第 1送信アンテナ 406-1、第 2送信アンテナ 4 06-2)における送信データのフォーマットは図 7に示す通りである。  [0060] First transmission antenna 406-1 and second transmission antenna 406-2 each transmit a signal using adjacent subcarriers. For convenience, the first transmitting antenna 406-1 is also referred to as transmitting antenna 1 or antenna 1, and the second transmitting antenna 406-2 is also referred to as transmitting antenna 2 or antenna 2. The format of transmission data in two transmission antennas (here, first transmission antenna 406-1 and second transmission antenna 406-2) is as shown in FIG.

[0061] 図 7は本発明に係る送信方法の説明に供するマルチアンテナ SCブロック伝送の送 信ダイバーシチにおける各アンテナデータのフォーマットを示す図である。なお、 Tx 1、 Τχ2は第 1送信アンテナ 406-1、第 2送信アンテナ 406-2のそれぞれから送信され る送信データを表す。  FIG. 7 is a diagram showing a format of each antenna data in the transmission diversity of multi-antenna SC block transmission for explaining the transmission method according to the present invention. Tx 1 and Τχ 2 represent transmission data transmitted from each of the first transmission antenna 406-1 and the second transmission antenna 406-2.

[0062] 図 7において、ブロック化後の第1ブロックの信号を5 =[5 (0),5 (1) ' ,5 -1)]1>で表し 、長さを Nとし、 Tは行列転置を表すと仮定する。 In FIG. 7, the signal of the first block after being blocked is represented by 5 = [5 (0), 5 (1) ′, 5 −1)] 1> Suppose the length is N and T represents the matrix transpose.

[0063] 図 7に示すように、送信装置 400 (図 6参照)では、第 1送信アンテナ 406-1と第 2送 信アンテナ 406- 2がブロック iのタイミングで信号 s =[s (0),s (1),· ",s (Ν- 1)]τ及び Ps* =Ρ [s* (0),s* (l),---,s* (N- 1)]Tをそれぞれ送信する。ただし、 P=W P+WPであり、 P及 [0063] As shown in FIG. 7, in the transmission apparatus 400 (see FIG. 6), the first transmission antenna 406-1 and the second transmission antenna 406-2 are connected at the timing of the block i with the signal s = [s (0) , s (1), · ", s (Ν- 1)] τ and Ps * = Ρ [s * (0), s * (l), ---, s * (N- 1)] T However, P = W P + WP, P and

1 i i 1 1 2 2 1 び Pは、それぞれ共役置換部 403-1, 403-2による操作に対応し、 W及び Wはそれ  1 i i 1 1 2 2 1 and P correspond to operations by conjugate substitution units 403-1 and 403-2, respectively, and W and W are

2 1 2 ぞれ重み付け部 404-1, 404-2における操作に対応している。  2 1 2 Corresponds to the operations in the weighting units 404-1, 404-2.

[0064] 具体的には、 2本目の送信アンテナにおいて GIを挿入する前の信号処理過程、具 体的には、共役置換部 403-1, 403-2、重み付け部 404-1, 404-2における処理では、 以下のステップを含む。 [0064] Specifically, the signal processing process before inserting the GI at the second transmitting antenna, specifically, conjugate replacement units 403-1 and 403-2, weighting units 404-1 and 404-2 The processing in includes the following steps.

[0065] (1)ブロック化された信号に対して共役置換を行う。この信号処理は、共役置換部 40 3-1, 403-2にて行われる。  (0065) Conjugate substitution is performed on the blocked signal. This signal processing is performed by the conjugate substitution units 403-1 and 403-2.

[0066] ここでは、まずブロック化後の第 ロックの信号3=「3(0),3(1) ',3^-1)]1>に対して 共役を取った後に置換を行う。置換操作は即ち元のデータブロック内における各信 号の位置を変換する操作であり、数学上は、置換操作は左乗置換行列を用いて表 現することができる。図 6において、 2系の信号の置換操作はそれぞれ NX N行列 P [0066] Here, the first lock signal 3 = “3 (0), 3 (1) ′, 3 ^ −1)] 1> after blocking is first obtained after conjugation is performed. In other words, the operation is to change the position of each signal in the original data block, and in mathematics, the replacement operation can be expressed using a left-hand permutation matrix. NX N matrix P

1 及び Pによって表現することができる。そこで、共役置換後の 2系の信号はそれぞれ P  It can be expressed by 1 and P. Therefore, the two signals after conjugate substitution are P

2  2

s*及び P2s*と表すことができる。ただし、  It can be expressed as s * and P2s *. However,

[数 6]  [Equation 6]

P、 P,

...,Ν  ..., Ν

及び

Figure imgf000013_0001
i=l, ...,Ν; j=l, ...,Ν である c [0067] (2)置換後の信号に対して固有シーケンス重み付けを行う。なお、この信号処理は、 重み付け部 404-1 ,404-2にて行われる。 as well as
Figure imgf000013_0001
i = l, ..., Ν; j = l, ..., c with Ν (2) Eigensequence weighting is performed on the signal after replacement. This signal processing is performed by the weighting units 404-1 and 404-2.

[0068] ここでは、共役置換後の信号 P s*及び P s*に対してそれぞれ固有シーケンス重み [0068] Here, eigensequence weights are applied to the signals P s * and P s * after conjugate substitution, respectively.

1 i 2 i  1 i 2 i

付けを行うが、シーケンス重み付け操作は左乗対角行列を用いて表現することがで きる。図 6において、 2系の信号の固有シーケンス重み付け操作はそれぞれ N X N対 角行列 W及び Wによって表現することができる。そこで、シーケンス重み付け後の 2  However, the sequence weighting operation can be expressed using a left-right diagonal matrix. In FIG. 6, the eigensequence weighting operation of the signal of system 2 can be expressed by N X N diagonal matrices W and W, respectively. Therefore, 2 after sequence weighting

1 2  1 2

系の信号はそれぞれ W P s*及び W P s*と表すことができる。ただし、  The system signals can be expressed as W P s * and W P s *, respectively. However,

1 1 i 2 2 i  1 1 i 2 2 i

[数 7]  [Equation 7]

ΤΓ J f . 2π ·0 . 2π(Ν - V) · 2π(Ν -2) · 2π -0 ) ΤΓ J f. 2π 0 .2π (Ν-V) 2π (Ν -2) 2π -0)

W. = dtag J - / sin ,-ゾ sin ^ ,ーゾ sin ~~ ,…,一ゾ sin 1  W. = dtag J-/ sin, -zo sin ^, zo sin ~~, ..., one zo sin 1

1 & \ J N N N N J 1 & \ J NNNNJ

„, , ( 2π -(Ν/2) 2π{ΝΙ2 - \) 2π ·0 2π·(Ν— 1) 2π -(Ν - 2) 2π -(Ν /2 + ί)} „,, (2π-(Ν / 2) 2π {ΝΙ2-\) 2π · 0 2π · (Ν— 1) 2π-(Ν-2) 2π-(Ν / 2 + ί)}

W, - rf/ae J -cos— ^ -cos™~ -,.... -cos ,一 cos -, -cos -cos 1W,-rf / ae J -cos— ^ -cos ™ ~-, .... -cos, one cos-, -cos -cos 1

2 s j N N N N N N J である。 2 s j NNNNNNJ.

[0069] (3) 2系のパラレル処理後の信号について和を求める。なお、この信号処理は、カロ 算部 407にて行われ、加算部 407において、最終的に、和を求めた信号 W P s*+W P  [0069] (3) A sum is obtained for the signals after the two systems of parallel processing. This signal processing is performed by the calorie calculation unit 407, and finally, the addition unit 407 finally obtains the signal W P s * + W P

1 1 i 2 2 1 1 i 2 2

S*が得られる。 S * is obtained.

[0070] 図 6に示す本発明に係る送信装置 400を用いて信号の送信を行う場合、つまり、マ ルチアンテナ SCブロック伝送の送信ダイバーシチを行う場合、図 8に示すような周波 数領域信号のフォーマットを得ることができる。  [0070] When signal transmission is performed using the transmission apparatus 400 according to the present invention shown in FIG. 6, that is, when transmission diversity of multi-antenna SC block transmission is performed, the frequency domain signal as shown in FIG. You can get the format.

[0071] 図 8は本発明の実施の形態に係る送信方法の説明に供するマルチアンテナ SCブ ロック伝送の送信ダイバーシチにおける各アンテナデータの周波数領域フォーマット を示す図である。 [0071] FIG. 8 is a diagram showing a frequency domain format of each antenna data in transmission diversity of multi-antenna SC block transmission for explaining the transmission method according to the embodiment of the present invention.

[0072] ここで、第 1送信アンテナ 406-1及び第 2送信アンテナ 406-2が送信する周波数領 域信号はそれぞれ、 S =[S (0),S (1),"',S (N- 1)]τ及び S, =[— S* (1),S* (0), -S* (3), S * (2),· · S * (N- 1),S * (N- 2)]Tである。 [0072] Here, the frequency domain signals transmitted by the first transmitting antenna 406-1 and the second transmitting antenna 406-2 are respectively S = [S (0), S (1), "', S (N -1)] τ and S, = [— S * (1), S * (0), -S * (3), S * (2), · S * (N- 1), S * (N -2)] T.

[0073] 図 8から理解できる通り、本発明の送信装置 400では、二つのアンテナの隣接する 二つのサブキャリア 2k及び 2k+lにおける周波数領域の信号は、以下の表 2に示す通 りであり、まさしく従来の Alamoutiの信号構成を形成している。下記表 2は、サブキヤリ ァ 2k及び 2k+l〖こおける送信信号の周波数領域フォーマットを示す。 [表 2]

Figure imgf000015_0001
[0073] As can be understood from FIG. 8, in the transmission device 400 of the present invention, the signals in the frequency domain in the two subcarriers 2k and 2k + 1 adjacent to the two antennas are as shown in Table 2 below. This is exactly the conventional Alamouti signal structure. Table 2 below shows the frequency domain format of the transmitted signal in subcarriers 2k and 2k + 1. [Table 2]
Figure imgf000015_0001

[0074] 上述したように、この種の送信方式では、同一アンテナが送信する二つの信号に対 応するチャネル特性ができる限り不変であることが要求される。  [0074] As described above, this type of transmission scheme requires that channel characteristics corresponding to two signals transmitted by the same antenna be as unchanged as possible.

[0075] 従来の方法においては、表 1に示すように、同一アンテナにおける二つの信号は時 間上で隣接する二つのブロックで伝送され、移動局の高速移動及びブロック長が長 いという理由から、この条件を満たすことは往々にして困難であった。  [0075] In the conventional method, as shown in Table 1, two signals on the same antenna are transmitted in two adjacent blocks in time, and the mobile station moves fast and the block length is long. It was often difficult to meet this condition.

[0076] これに対して本発明では、送信装置 400によって、表 2に示すように、同一アンテナ における二つの信号は、周波数領域上で隣接する二つのサブキャリアで伝送される 。なお、送信装置 400は、従来の送信装置における周波数領域信号の空間一時間送 信ダイバーシチを空間周波数送信ダイバーシチに変換してなる。  On the other hand, in the present invention, as shown in Table 2, the transmitter apparatus 400 transmits two signals on the same antenna on two subcarriers adjacent in the frequency domain. Transmitting apparatus 400 is obtained by converting the spatial one-time transmission diversity of the frequency domain signal in the conventional transmitting apparatus into spatial frequency transmission diversity.

[0077] 関連理論から、周波数領域上で隣接するサブキャリアにおけるチャネル特性は強 い相関性を有しており、両者はほぼ一致していることが理解できる。即ち、本発明の 方法はチャネルの時間変動の影響による性能悪ィ匕を受けることなく好適に対応でき る。  [0077] From the related theory, it can be understood that the channel characteristics of adjacent subcarriers in the frequency domain have a strong correlation, and the two are almost the same. In other words, the method of the present invention can be suitably applied without suffering from performance degradation due to the influence of channel time variation.

[0078] なお、本発明に係る送信装置 400に用いられる MIMO-SC送信方法については、図  [0078] Note that the MIMO-SC transmission method used in the transmission apparatus 400 according to the present invention is illustrated in FIG.

9に示す受信装置を用いて受信を行うことができる。  Reception can be performed using the receiving device shown in FIG.

[0079] 図 9は本発明の実施の形態に係る送信装置の送信信号を受信する受信装置の構 成を示す図である。 FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a receiving apparatus that receives a transmission signal of the transmitting apparatus according to the embodiment of the present invention.

[0080] 図 9に示す受信装置 500において、送信装置 400からの送信信号の受信過程は、図  In the receiving device 500 shown in FIG. 9, the reception process of the transmission signal from the transmitting device 400 is illustrated in FIG.

5に示す受信装置における従来の SCブロック伝送の送信ダイバーシチにおける方法 と比較して、周波数領域均衡ィ匕部 510を用いて周波数均衡ィ匕を行う点のみ異なる。  Compared with the conventional SC block transmission transmission diversity method in the receiving apparatus shown in FIG. 5, the only difference is that the frequency domain balancing unit 510 performs frequency balancing.

[0081] 受信装置 500は、受信アンテナ 301と、チャネル推定部 309と、 GI除去部 302と、シリ アル Zパラレル変換部 303と、 FFT部 304と、 IFFT変換部 306と、パラレル Zシリアル変 換部 307と、復調 '復号化部 308と、 MIMO-FDE部 305に代えた周波数領域均衡ィ匕部 510とを有する。 [0082] 受信装置 500では、チャネル推定部 309によりチャネル特性が推定され、受信アンテ ナ 301、シリアル Zパラレル変換部 303、 FFT部 304を介して入力される信号は、送信 装置 400の二つのアンテナの隣接する二つのサブキャリア 2k及び 2k+lにおける周波 数領域の信号である。 [0081] Reception apparatus 500 includes reception antenna 301, channel estimation unit 309, GI removal unit 302, serial Z parallel conversion unit 303, FFT unit 304, IFFT conversion unit 306, and parallel Z serial conversion. Unit 307, demodulation / decoding unit 308, and frequency domain balance unit 510 instead of MIMO-FDE unit 305. In receiving apparatus 500, channel characteristics are estimated by channel estimating section 309, and signals input via receiving antenna 301, serial Z / parallel converting section 303, and FFT section 304 are transmitted to two antennas of transmitting apparatus 400. This is a signal in the frequency domain of two adjacent subcarriers 2k and 2k + l.

[0083] 周波数領域均衡化部 510は、入力される Alamoutiの信号構成を形成するサブキヤリ ァ 2k及び 2k+lにおける周波数領域の信号に対して、 2つのサブキャリアごとに一括し て均衡ィ匕を行い、 IFFT変換部 306に 2系統の信号として出力する。  [0083] Frequency domain balancing section 510 performs a balance function for each of the two subcarriers for the frequency domain signals in subcarriers 2k and 2k + l forming the input Alamouti signal configuration. Output to IFFT converter 306 as two signals.

[0084] 具体的には、従来の MIMO-FDE部 305は各サブキャリアに対してそれぞれに均衡 化を行っており、即ち、同一サブキャリア上の、 2本のアンテナが隣接する二つのブロ ックにおいて送信した 4つの周波数領域信号に対して、従来の Alamouti方式により一 括して線形周波数領域均衡化を行って!/ヽる。  [0084] Specifically, the conventional MIMO-FDE unit 305 performs balancing for each subcarrier, that is, two blocks on the same subcarrier and adjacent to each other with two antennas. For the four frequency domain signals transmitted in the network, linear frequency domain balancing is performed collectively using the conventional Alamouti method!

[0085] これに対して、本実施の形態における受信装置 500では、周波数領域均衡化部 510 によって、二つのアンテナが隣接する二つのサブキャリア 2k及び 2k+lにおいて送信 した 4つの周波数領域信号に対して、従来の Alamouti方式によって一括して線形周 波数均衡ィ匕が行われている。なお、均衡ィ匕アルゴリズムは従来の方法と全く同一であ り、入力が異なっている。つまり、均衡ィ匕部の入力は、従来の方法における「同一サ ブキャリア上の、 2本のアンテナが隣接する二つのブロックにおいて送信した 4つの周 波数領域信号」から、「二つのアンテナが隣接する二つのサブキャリア 2k及び 2k+lに ぉ 、て送信した 4つの周波数領域信号」に変わって 、る。  On the other hand, in receiving apparatus 500 in the present embodiment, frequency domain balancing section 510 converts four antennas into four frequency domain signals transmitted on two adjacent subcarriers 2k and 2k + 1. On the other hand, linear frequency balance is performed collectively by the conventional Alamouti method. The balanced key algorithm is exactly the same as the conventional method, and the input is different. In other words, the input of the balanced section is derived from the “four frequency domain signals transmitted in two blocks on the same subcarrier on which two antennas are adjacent” in the conventional method. Instead of two subcarriers 2k and 2k + l, the four frequency domain signals transmitted are transmitted.

[0086] 図 10は本発明に係る送信装置における送信方法と従来の送信方法の性能比較の 説明に供する図であり、それぞれの送信方法による性能比較の結果を示す図である  FIG. 10 is a diagram for explaining the performance comparison between the transmission method and the conventional transmission method in the transmission apparatus according to the present invention, and shows the result of the performance comparison by each transmission method.

[0087] 図 10に示す性能比較のシミュレーションにおいて採用したチャネルモデルは、 ITU M.1225チャネルモデル Aであり、チャネル帯域幅は 10MHzで、 N=1024である。送信 アンテナ及び受信アンテナの数はそれぞれ 2及び 1であり、 QPSK変調を採用する。 The channel model adopted in the performance comparison simulation shown in FIG. 10 is ITU M.1225 channel model A, the channel bandwidth is 10 MHz, and N = 1024. The number of transmitting and receiving antennas is 2 and 1, respectively, and QPSK modulation is adopted.

[0088] 図 10において、 fは最大ドップラー周波数シフトであり、 Tは各伝送ブロックの時間  [0088] In FIG. 10, f is the maximum Doppler frequency shift, and T is the time of each transmission block.

d  d

長とする。  Long.

[0089] 図 10から判るように、従来の方法については、チャネル時間変動の増加に伴って 性能が徐々に悪ィ匕している。対して本発明の方法は、チャネルの時間変動によって もたらされる性能悪ィ匕に相対的に有効に対抗できるとともに、送信及び受信方法は 依然として簡便性を保っている。なお、従来の方法と比較して、送信側では重み付け 操作を用いている力 2系の重み付けに過ぎず、また重み付けシーケンスは正余弦 信号シーケンスであるため、本発明の方法が PAPRに及ぼす影響は小さ 、。 [0089] As can be seen from FIG. 10, with the conventional method, as the channel time variation increases, The performance is gradually worsening. In contrast, the method of the present invention can effectively counter the performance penalty caused by channel time variations, and the transmission and reception methods still remain simple. Compared to the conventional method, the transmission side is only a weight 2 system weighting using a weighting operation, and the weighting sequence is a positive cosine signal sequence. small ,.

[0090] 次に、図 6に示す本発明に係る送信装置 400によって送信した場合における周波数 領域信号のフォーマット(図 8参照)を詳細に説明する。 Next, the format of the frequency domain signal (see FIG. 8) when transmitted by the transmission apparatus 400 according to the present invention shown in FIG. 6 will be described in detail.

[0091] 第 1送信アンテナ 406-1における周波数領域信号を S =[S (0),S (1), · · · ,S (Ν-1)]τとする と、第 2送信アンテナ 406-2における周波数領域信号 S, =[-S*(l),S ),-S*(3),S*(2), •••,-S*(N-l),S*(N-2)]Tは、 S' =(AS)*と表すことができる。 [0091] If the frequency domain signal at the first transmitting antenna 406-1 is S = [S (0), S (1), ···, S (Ν-1)] τ , the second transmitting antenna 406- Frequency domain signal S, = [-S * (l), S),-S * (3), S * (2), •••, -S * (Nl), S * (N-2) ] T can be expressed as S '= (AS) *.

ただし、 Aは N X N行列であり、  Where A is an N X N matrix,

[数 8]  [Equation 8]

Figure imgf000017_0001
Figure imgf000017_0001

となる。 N X N行列 Cが存在すると仮定して FFT s}=ASとすると、信号処理の相関理 論によって FFT{BC*s*}=(AS)*となる。ただし、  It becomes. Assuming that an N X N matrix C exists and FFT s} = AS, FFT {BC * s *} = (AS) * due to the correlation theory of signal processing. However,

[数 9]  [Equation 9]

Figure imgf000017_0002
Figure imgf000017_0002

である。以下、重点的に Cの解を求める。 Fを FFT行列とすると、  It is. In the following, the solution of C will be intensively obtained. If F is an FFT matrix,

N  N

[数 10]

Figure imgf000017_0003
[Equation 10]
Figure imgf000017_0003

となる。さらに推論により [数 11] It becomes. And by reasoning [Equation 11]

C = FN"AFN が導き出され、即ち C = F N "AF N is derived, ie

[数 12]  [Equation 12]

N N  N N

=丄 W ゾ 2 [(,- l)(«-l)-("-lX*- ] となり、 そして Α行列の間引き特性に基づ 、てさらに簡略化することにより  = 丄 W zo 2 [(,-l) («-l)-("-lX *-], and further simplification based on the decimation property of the Α matrix

[ [(レ lX2m— l)-(2m— 2X 1)] _ [(レ lX2m-2)— (2m-lX*r— 1)] ][[(Le lX2 m — l)-(2m— 2X 1)] _ [(Le lX2m-2) — (2 m -lX * r— 1)]]

Figure imgf000018_0001
Figure imgf000018_0001

が得られ、 最後  Is obtained and last

「 . . 2jt(k - l)  ".. 2jt (k-l)

1ゾ sin—— - 1 zone sin-- -

N N

•cos \ l-k \- Nll  Cos \ l-k \-Nll

N  N

0 others が得られ、また、 W P +W P =BC*となるため、証明される。  0 others are obtained, and it is proved that W P + W P = BC *.

1 1 2 2  1 1 2 2

[0092] 以上のように本発明の好適な実施例を示して本発明につ!/ヽて説明した力 本発明 の精神及び範囲力 外れることなしに、種々の変更、置換や追カ卩が可能であることは 、当業者にとって自明である。従って、本発明は上記の実施の形態に限られるので はなぐ添付の「請求の範囲」及びその等価物によって制限されると理解すべきであ る。つまり、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、その主旨を逸脱しない範 囲で変更して実施可能である。  [0092] As described above, the present invention will be described by showing a preferred embodiment of the present invention! It is obvious to those skilled in the art that various changes, substitutions, and additions can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments, but is limited by the appended “claims” and their equivalents. That is, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with modifications without departing from the gist thereof.

[0093] 本発明に係る送信装置は、通信システムにおける通信端末装置御及び基地局装 置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末 装置及び基地局装置を提供することができる。  [0093] The transmission device according to the present invention can be mounted on the communication terminal device and the base station device in the communication system, and thus the communication terminal device and the base station device having the same operational effects as described above. Can be provided.

[0094] なお、ここでは、本発明をノヽードウエアで構成する場合を例にとって説明したが、本 発明をソフトウェアで実現することも可能である。例えば、本発明に係る送信方法のァ ルゴリズムをプログラム言語によって記述し、このプログラムをメモリに記憶しておいて 情報処理手段によって実行させることにより、本発明に係る装置と同様の機能を実現 することができる。 [0094] Although the case where the present invention is configured by nodeware has been described as an example here, the present invention can also be realized by software. For example, a function similar to that of the apparatus according to the present invention is realized by describing the algorithm of the transmission method according to the present invention in a program language, storing the program in a memory, and executing it by an information processing means. can do.

[0095] 2006年 3月 20日出願の第 200610071414. 9の中国出願に含まれる明細書、図 面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。  [0095] The disclosure of the description, drawings and abstract contained in the Chinese application of No. 200610071419.9 filed on March 20, 2006 is hereby incorporated by reference.

産業上の利用可能性  Industrial applicability

[0096] 本発明に係るマルチアンテナ通信システムのシングルキャリア伝送における送信ダ ィバーシチ方法は、チャネルの時間変動の影響を受けにくぐ且つ簡便な効果を有 し、特にマルチインプット 'マルチアウトプット(MIMO)アンテナ通信システムのような マルチアンテナ通信システムに適用されるものとして有用である。 [0096] The transmission diversity method in the single carrier transmission of the multi-antenna communication system according to the present invention has an effect that is difficult to be affected by the time variation of the channel and has a simple effect. This is useful as a multi-antenna communication system such as an antenna communication system.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims [1] シングルキャリアブロックをダイバシチ送信する送信方法であって、  [1] A transmission method for diversity transmission of a single carrier block, 送信される信号をブロック化するブロック化ステップと、  A blocking step for blocking the transmitted signal; ブロック化された信号を、第 1アンテナを介して送信する第 1送信ステップと、 前記ブロック化された信号を共役置換する共役置換ステップと、  A first transmission step of transmitting a blocked signal through a first antenna; a conjugate replacement step of conjugate replacing the blocked signal; 共役置換された信号を重み付け加算する重み付け加算ステップと、  A weighted addition step for weighted addition of the conjugate-substituted signal; 重み付け加算された信号を、第 2アンテナを介して送信する第 2送信ステップと、 を有する送信方法。  A second transmission step of transmitting the weighted and added signal via the second antenna; [2] 前記第 1送信ステップ及び第 2送信ステップでは、前記第 1送信アンテナ及び前記 第 2送信アンテナによって、ブロック iのタイミングで信号 s及び Ps*が送信され、 Pは P =W P +W Pの関係を満たし、且つ、 P及び Pはそれぞれパラレルな処理における [2] In the first transmission step and the second transmission step, signals s and Ps * are transmitted at the timing of block i by the first transmission antenna and the second transmission antenna, and P is P = WP + WP Satisfying the relationship, and P and P are each in parallel processing 1 1 2 2 1 2 1 1 2 2 1 2 置換行列であり、 W及び Wはそれぞれ、 2系のパラレルな処理における特徴シーケ  Is a permutation matrix, and W and W are each a feature sequence in parallel processing of two systems. 1 2  1 2 ンス重み付け行列である請求項 1記載の送信方法。  The transmission method according to claim 1, wherein the transmission weighting matrix is used. [3] [数 1]  [3] [Equation 1] =l,...,N;j=] = l, ..., N; j =] Ρつ
Figure imgf000020_0001
i=l,...,N;j=l"..,N;
One
Figure imgf000020_0001
i = l, ..., N; j = l ".., N;
. 2 -0 . 2π(Ν~\) . , 2π(Ν -2) . 2πΌ  2 -0. 2π (Ν ~ \)., 2π (Ν -2). 2πΌ Wx = diag -j sm ,ーゾ sin ~~ ― sm ^ …,—j si] W x = diag -j sm, ー zo sin ~~ ― sm ^…, —j si] N N N N ;及び  N N N N; and 2π·(Ν/2) 2π(Ν/2-\) 2π·(Ν-\) 2π·(Ν-2) 2π-(Ν/2 + \) W2 - diag 2π · (Ν / 2) 2π (Ν / 2- \) 2π · (Ν- \) 2π · (Ν-2) 2π- (Ν / 2 + \) W 2 -diag N N N N N N であることを特徴とする請求項 2記載の送信方法。  3. The transmission method according to claim 2, wherein N N N N N N.
[4] 前記第 1送信ステップ及び第 2送信ステップにおいて、前記第 1アンテナ及び前記 第 2アンテナのそれぞれによって送信される信号は、隣接する二つのサブキャリア 2k 及び 2k+lに送信される周波数領域の信号 S=[S (0), S (l),- --, S (N-1)]T及び S' =[-S*(l ),S* (0),-S* (3),S* (2), · · · ,-S* (N-1),S* (N-2)]T,であり、前記隣接する二つのサブキヤリ ァ 2k及び 2k+lにおける周波数領域の信号は、 Alamouti信号の構成を有する請求項 1記載の送信方法。 [4] In the first transmission step and the second transmission step, the first antenna and the The signal transmitted by each of the second antennas is a frequency domain signal S = [S (0), S (l), ---, S (send to two adjacent subcarriers 2k and 2k + l. N-1)] T and S '= [-S * (l), S * (0), -S * (3), S * (2), ..., -S * (N-1), 2. The transmission method according to claim 1, wherein S * (N−2)] T , and the frequency domain signals in the two adjacent subcarriers 2k and 2k + 1 have a configuration of an Alamouti signal. [5] 前記第 1アンテナ及び第 2アンテナのそれぞれによって送信される、二つの隣接す るサブキャリア 2k及び 2k+lで送信された 4つの周波数領域の信号は、受信側にお!ヽ て、 Alamouti方式によって一括して線形均衡ィ匕される請求項 4記載の送信方法。  [5] Four frequency domain signals transmitted by two adjacent subcarriers 2k and 2k + 1 transmitted by the first antenna and the second antenna, respectively, are transmitted to the receiving side. 5. The transmission method according to claim 4, wherein the linear equilibrium is performed in a batch by the Alamouti method. [6] シングルキャリアブロックをダイバシチ送信する送信装置であって、 [6] A transmission device for diversity transmission of a single carrier block, 送信される信号をブロック化するブロック化手段と、  Blocking means for blocking the transmitted signal; ブロック化された信号を送信する第 1送信アンテナと、  A first transmit antenna for transmitting the blocked signal; 前記ブロック化された信号を共役置換する共役置換部と、  A conjugate replacement unit for conjugate replacement of the blocked signal; 共役置換された信号を重み付け加算する重み付け加算部と、  A weighted addition unit for weighted addition of the conjugate-substituted signal; 重み付け加算された信号を送信する第 2送信アンテナとを有する送信装置。  A transmission apparatus comprising: a second transmission antenna that transmits a weighted signal.
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