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回り込みキャンセラ及び回り込みキャンセル方法

国内特許コード P140010853
整理番号 2756
掲載日 2014年8月11日
出願番号 特願2010-257127
公開番号 特開2011-130427
登録番号 特許第5521201号
出願日 平成22年11月17日(2010.11.17)
公開日 平成23年6月30日(2011.6.30)
登録日 平成26年4月18日(2014.4.18)
優先権データ
  • 特願2009-263960 (2009.11.19) JP
発明者
  • 工藤 理一
  • 村上 友規
  • 溝口 匡人
  • 藤島 泰郎
  • 林 和則
  • 酒井 英昭
出願人
  • 日本電信電話株式会社
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 回り込みキャンセラ及び回り込みキャンセル方法
発明の概要 【課題】大きな増幅率を有する送信機を用いた場合であっても、送信機から受信機に回り込む干渉信号をキャンセルすることができる回り込みキャンセラを提供する。
【解決手段】受信信号に対して受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数の重み係数を乗算する複数のウェイト乗算器と、ウェイト乗算器の出力および仮想パスウェイト乗算器の出力を加算する加算器と、加算器の出力信号から帰還信号を減算し、誤差信号として出力する減算器と、誤差信号を白色化する白色化フィルタと、誤差信号に遅延を与え、送信機への出力信号とする遅延線路と、送信機への出力信号を帰還信号として減算器へ出力する適応フィルタと、白色化フィルタの出力に基づき、干渉信号が最小となるように適応フィルタを制御する制御手段と、アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように各素子に対応する複数の重み係数を制御するウェイト可変制御装置とを備えている。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要



無線中継器(以下、中継局と称する)を用いた伝送方式に関する研究が盛んに行われている。中でも、無線通信路のもつブロードキャスト性を積極的に利用してリレーノードから転送された信号と、送信ノードから宛先ノードに直接届いた信号を合成して復号することでより信頼性の高い信号伝送を行う協調通信と、中継局を利用した双方向通信においてリレーノードがそれぞれの送信ノードからの信号を合成して転送することで周波数利用効率を改善する無線ネットワークコーディングは、従来の無線伝送方式に比べてその特性を大きく改善できる可能性があることから大変注目されている。協調通信とネットワークコーディングに関する手法は様々なものが数多く提案されているが、いずれの場合でも中継局が受信する信号と送信する信号の間での直交性が仮定されている。これは直接伝送をする場合に比べて2倍の無線資源を使用することを意味する。





このような場合でも協調通信やネットワークコーディングによる周波数利用効率の改善可能であることが示されているが、親局(あるいは基地局)から中継局と中継局から端末への通信路で同じ無線資源を使用することができれば、大幅なシステム特性の改善が期待される。





そのような同時送受信を行う中継局は、SFN(Single Frequency Network)によるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いた地上ディジタルテレビ放送システムにおいて検討されてきた。同一周波数を用いて中継局が同時に送受信を行う場合、送信アンテナからの中継送信信号が受信アンテナに回り込み、発振が生じて特性が劣化することが大きな問題となる。そのため、中継局を用いた同時送受信方式において送信機から受信機への回り込み干渉信号を除去又は補償するための回り込みキャンセラの研究が行われている。

産業上の利用分野



本発明は、中継局を用いた同時送受信方式において送信機から受信機への回り込み干渉信号を除去又は補償する際に用いて好適な回り込みキャンセラ及び回り込みキャンセル方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
同一周波数の無線信号を送受信する無線中継において送信機から受信機に回り込む干渉信号をキャンセルする回り込みキャンセラであって、
前記受信機の受信用アレーアンテナの各素子を用いて受信された複数又は一つの受信信号に対して前記受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数又は一つの第1重み係数をそれぞれ乗算する複数又は一つのウェイト乗算器と、
前記複数又は一つのウェイト乗算器の出力および仮想パスウェイト乗算器の出力を加算し、アレー出力信号として出力する加算器と、
前記アレー出力信号から帰還信号を減算し、誤差信号として出力する減算器と、
前記誤差信号を白色化する白色化フィルタと、
前記誤差信号に遅延を与え、前記送信機への出力信号とする遅延線路と、
前記送信機への出力信号を可変の伝達関数に基づきフィルタリングし、前記帰還信号として前記減算器へ出力する適応フィルタと、
前記白色化フィルタの出力に基づき、前記干渉信号が最小となるように前記適応フィルタの伝達関数を制御する制御手段と、
前記遅延線路の出力信号を増幅する増幅器と、
前記アレー出力信号を入力し、該アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように前記受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数又は一つの第1重み係数を制御するウェイト可変制御装置と
を備え、
前記仮想パスウェイト乗算器は、
前記増幅器の出力を仮想パスとして分岐し、第2重み係数をそれぞれ乗算し、
前記ウェイト可変制御装置は、
前記アレー出力信号を入力し、該アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように前記複数又は一つの第1の重み係数とともに前記第2重み係数を制御する、
ことを特徴とする回り込みキャンセラ。

【請求項2】
前記ウェイト可変制御装置が、前記複数又は一つの第1重み係数および前記第2重み係数の制御に最小二乗誤差法を用いることを特徴とする請求項1に記載の回り込みキャンセラ。

【請求項3】
前記ウェイト可変制御装置が、前記複数又は一つの第1重み係数および前記第2重み係数の制御に最小分散無歪み応答を用いることを特徴とする請求項1に記載の回り込みキャンセラ。

【請求項4】
前記ウェイト可変制御装置によって、前記複数又は一つの第1重み係数および前記第2重み係数が、前記送信機から前記受信機への回り込み経路のインパルス応答の推定値と、基地局から前記受信機へのインパルス応答の推定値とに基づいて制御される
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の回り込みキャンセラ。

【請求項5】
前記仮想パスウェイト乗算器は、
前記遅延線路の出力を仮想パスとして分岐し、前記第2重み係数をそれぞれ乗算し、
前記ウェイト可変制御装置は、
前記アレー出力信号を入力し、該アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように前記複数又は一つの第1の重み係数とともに前記第2重み係数を制御する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の回り込みキャンセラ。

【請求項6】
同一周波数の無線信号を送受信する無線中継において送信機から受信機に回り込む干渉信号をキャンセルする回り込みキャンセル方法であって、
複数又は一つのウェイト乗算器によって、前記受信機の受信用アレーアンテナの各素子を用いて受信された複数又は一つの受信信号に対して前記受信用アレーアンテナの各素子に対応する複数又は一つの第1重み係数をそれぞれ乗算する過程と、
複数又は一つの仮想パスウェイト乗算器によって、分岐された増幅器の出力に対し、それぞれの第2重み係数を乗算する過程と、
加算器によって、前記複数又は一つのウェイト乗算器の出力と、前記複数又は一つの仮想パスウェイト乗算器の出力を加算し、アレー出力信号として出力する過程と、
減算器によって、前記アレー出力信号から帰還信号を減算し、誤差信号として出力する過程と、
白色化フィルタによって、前記誤差信号を白色化する過程と、
遅延線路によって、前記誤差信号に遅延を与え、前記送信機への出力信号とする過程と、
適応フィルタによって、前記送信機への出力信号を可変の伝達関数に基づきフィルタリングし、前記帰還信号として前記減算器へ出力する過程と、
制御手段によって、前記白色化フィルタの出力に基づき、前記干渉信号が最小となるように前記適応フィルタの伝達関数を制御する過程と、
前記遅延線路の出力信号を前記増幅器により増幅する過程と、
ウェイト可変制御装置によって、前記アレー出力信号を入力し、該アレー出力信号と既知の入力信号との誤差が最小となるように前記受信用アレーアンテナの各素子に対応する前記複数又は一つの第1重み係数および前記第2重み係数を制御する過程と
を含むことを特徴とする回り込みキャンセル方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010257127thum.jpg
出願権利状態 登録
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