[发明专利]无线通信系统、无线通信装置及无线通信方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用了空间复用技术的无线通信系统、无线通信装置及无线通信方法，尤其涉及一种在发送接收机间共享信道信息，进行闭环型的空间复用传输的无线通信系统、无线通信装置及无线通信方法。 

进一步详细地说，本发明涉及一种在发送机发送信息包时，根据从接收机发送的训练(トレ一ニング，training)序列得到信道矩阵，进行波束形成的无线通信系统、无线通信装置及无线通信方法，尤其涉及一种在作为波束形成器(Beamformer)的发送机比作为波束接收器(Beamformee)的接收机的天线个数少的情况下，发送机使用从接收机发送的训练序列来进行波束形成的无线通信系统以及无线通信装置及无线通信方法。 

背景技术

无线网络作为从以往的有线通信方式的布线中解放出来的系统而受到关注。作为无线网络相关的标准规格，可以例举出IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers：电气和电子工程师协会)802.11、IEEE802.15。 

例如，在IEEE802.11a/g中，作为无线LAN的标准规格，采用了作为多载波方式之一的OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing：正交频分复用)调制方式。在OFDM调制方式中，根据OFDM调制方式，将发送数据分配到设定了相互正交的频率的多个载波中进行传输，因此各载波的带宽成为窄带宽，频率使用效率非常高，对频率选择性衰减干扰抵抗能力强。 

IEEE802.11a/g的规格支持最高达到54Mbps的通信速度的 调制方式，但是正在寻求可以实现更高比特率的下一代的无线LAN规格。 

MIMO(Multi-Input Multi-Output：多进多出)通信作为实现无线通信高速化的技术之一而受到了关注。它是一种在发送机侧和接收机侧双方具备多个天线元件、实现空间复用的流的通信方式。在发送侧，对多个发送数据实施空间/时间编码并进行复用，分配到N个发送天线来发送到信道。与此相对，在接收侧，对经过信道由M个接收天线接收到的接收信号进行空间/时间解码，可以不受流间的串扰而得到接收数据(例如，参考专利文献1)。在理想情况下只形成发送接收天线之中较少的一方的数量(MIN[N，M])的空间流。 

根据MIMO通信方式，可以不增加频带而根据天线个数来谋求传输容量的扩大，实现通信速度提高。另外，利用了空间复用技术，因此频率利用效率高。MIMO是利用了信道特性的通信方式，与单纯的发送接收自适应阵列不同。例如，在作为IEEE802.11a/g的扩展规格的IEEE802.11n中，采用了将OFDM用于1次调制的OFDM_MIMO方式。目前，在任务组n(TGn)中正在对IEEE802.11n进行标准化作业，其中陆续总结的规格方案以2005年10月成立的业界团体EWC(Enhanced WirelessConsortium：增强无线联盟)制作的提出方案为基础。 

在MIMO通信中，为了从空间复用后的接收信号y对各流信号x进行空间分离，通过一些方法取得信道矩阵H，并且还需要通过预定的算法使用信道矩阵H，从空间复用的接收信号，空间分离为原来的多个流。 

信道矩阵H一般是通过在发送侧以及接收侧发送接收已知的训练序列、根据实际接收的信号与已知序列的差进行信道的估计，并将与发送接收天线的组合个数相同的路径的信道排列为矩阵形 式而得到的。在发送侧天线个数为N、接收侧天线个数为M时，信道矩阵成为M×N(行×列)的矩阵。因此，可以从发送机发送N个训练序列，在接收机中使用接收到的训练序列取得信道矩阵H。 

另外，对接收信号进行空间分离的方法大体上分成：开环型，其由接收机根据信道矩阵H独立进行空间分离；以及闭环型，其在发送机侧也根据信道矩阵乘以发送天线权重，来进行面向接收机的正确的波束形成，由此制作出理想的空间正交信道。 

作为开环型的MIMO传输方式，可以例举出Zero Force(零化规范)(例如，参考非专利文献1)及MMSE(Minimum Mean SquareError：最小均方误差)(例如，参考非专利文献2)等。开环型的MIMO传输方式是一种比较简单的算法，其根据信道矩阵H求得用于对接收信号进行空间分离的接收权重矩阵W，省略全部在发送接收机间共享信道信息的反馈手续，发送机和接收机相互独立地进行空间复用传输。