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アンテナ装置及び電磁波伝送方法 NEW

国内特許コード P180015593
整理番号 4871
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2015-028801
公開番号 特開2016-152504
登録番号 特許第6327567号
出願日 平成27年2月17日(2015.2.17)
公開日 平成28年8月22日(2016.8.22)
登録日 平成30年4月27日(2018.4.27)
発明者
  • 新井 麻希
  • 関 智弘
  • 篠原 真毅
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 アンテナ装置及び電磁波伝送方法 NEW
発明の概要 【課題】重み付け演算処理の増加を抑制し、マルチストリーム伝送を行うことができるアンテナ装置及び電磁波伝送方法を提供する。
【解決手段】Q(Qは整数)個の送信アンテナを具備する送信アンテナアレーと、P(Pは整数)個の受信アンテナを具備する受信アンテナアレーと、前記送信アンテナアレーは、N(Nは整数且つN≦Q)種類の送信信号をN種類の異なる順序で前記送信アンテナを定められた時間に切り替えながら送信し、前記受信アンテナアレーは、M種類(Mは整数且つM≦P)の順序で前記受信アンテナを前記定められた時間に切り替えながら前記送信信号を受信し、前記定められた時間よりも長い時間内に前記受信アンテナアレーで受信した前記送信信号を足し合わせる受信機側無線信号処理部と、を有する。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


高速伝送を実現する技術として、非特許文献1には、MIMO伝送技術が開示されている。図10は、従来の高速伝送を実現する方法として用いられるMIMO伝送技術の例を示す図である。図10に示すように、送信アンテナアレー501は、複数のアンテナ500が配設されている。受信アンテナアレー502は、複数のアンテナ500が配設されている。また、送信アンテナアレー501に対して、送信機側無線信号処理部504が設けられ、受信アンテナアレー502に対して、受信機側無線信号処理部505が設けられる。このMIMO伝送技術によれば、送受信機側双方でチャネル情報に基づく瞬時重み付け処理を行うことにより、高速なMIMO伝送が可能となる。

産業上の利用分野


本発明は、アンテナ装置及び電磁波伝送方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
互いに異なる偏波方向成分の電磁波を送信するQ(Qは整数)個の送信アンテナを具備する送信アンテナアレーと、
互いに異なる偏波方向成分の電磁波を受信するP(Pは整数)個の受信アンテナを具備する受信アンテナアレーと、
受信機側無線信号処理部と、を備え、
前記送信アンテナアレーは、N(Nは整数且つN≦Q)種類の送信信号をN種類の異なる順序で前記送信アンテナを定められた時間に切り替えながら送信し、
前記受信アンテナアレーは、M(Mは整数且つM≦P)種類の異なる順序で前記受信アンテナを前記定められた時間に切り替えながら前記送信信号を受信し、
前記受信機側無線信号処理部は、前記受信アンテナアレーで前記M種類の異なる順序で前記受信アンテナを切り替えながら受信した信号のそれぞれにおいて、前記定められた時間よりも長い時間内に足し合わせることで、前記送信アンテナアレーでの偏波方向成分とその切り替え順序が前記受信アンテナアレーでの偏波方向成分とその切り替え順序に等しい前記送信信号のみを受信するアンテナ装置。

【請求項2】
前記送信アンテナアレーは、前記送信アンテナ又は前記送信アンテナの給電点が2π/Qの角度間隔で放射状に配置され、
前記受信アンテナアレーは、前記受信アンテナ又は前記受信アンテナの給電点が2π/Pの角度間隔で放射状に配置される請求項1に記載のアンテナ装置。

【請求項3】
前記送信アンテナアレーは、前記送信アンテナ又は前記送信アンテナの給電点が角度2π/q(ただしqは1,…,Qまでの整数のいずれかである)の位置に配置され、
前記受信アンテナアレーは、前記受信アンテナ又は前記受信アンテナの給電点が角度2π/p(ただしpは1,…,Pまでの整数のいずれかである)の位置に配置される請求項1に記載のアンテナ装置。

【請求項4】
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの切り替え順序を乱数により決定する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項5】
前記送信アンテナアレーは、前記送信アンテナから基準となる偏波方向でトレーニング信号を送信し、
前記受信アンテナアレーは、前記受信アンテナ毎に前記トレーニング信号を受信し、
前記受信機側無線信号処理部は、前記受信アンテナ毎に受信した前記トレーニング信号のうち、最も受信強度が大きい偏波方向に対応するアンテナを、前記送信アンテナアレーの基準となる偏波方向成分を放射するアンテナと設定する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項6】
前記送信アンテナアレーは、前記送信アンテナから基準の偏波方向でトレーニング信号を送信し、前記定められた時間後に再度前記トレーニング信号を送信し、
前記受信アンテナアレーは、前記受信アンテナで前記トレーニング信号を受信し、
前記受信機側無線信号処理部は、前記受信アンテナで一度目の前記トレーニング信号を受信した時刻と二度目の前記トレーニング信号を受信した時刻との差から前記切り替え時間を計算する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項7】
前記受信機側無線信号処理部は、複数の前記受信アンテナの中から2個以上の前記受信アンテナを選択し、前記選択した前記受信アンテナの各々から取得した信号を加算及び減算することで和信号と差信号とを算出し、前記和信号と差信号とに基づいて前記受信アンテナの位置を測定する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項8】
前記送信アンテナアレーは、所定のストリームを一定の偏波方向で送信し、
前記受信アンテナアレーは、前記所定のストリームの直接波と反射波とを同時に受信し、
前記反射波が持つ偏波方向成分とは異なる偏波方向成分の送信アンテナから前記所定のストリームとは異なるストリームを伝送する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項9】
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの各アンテナから2種類の直交した偏波方向成分を同時に伝送する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項10】
前記送信アンテナ及び前記受信アンテナの各アンテナにおいて、異なる指向性パターンにより同時に複数のストリームを伝送する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載のアンテナ装置。

【請求項11】
互いに異なる偏波方向成分の電磁波を送信するQ(Qは整数)個の送信アンテナを具備する送信アンテナアレーと、互いに異なる偏波方向成分の電磁波を受信するP(Pは整数)個の受信アンテナを具備する受信アンテナアレーと、を用いて複数の電磁波を伝送する電磁波伝送方法であって、
N(Nは整数且つN≦Q)種類の送信信号をN種類の異なる順序で前記送信アンテナを定められた時間に切り替えながら送信するステップと、
M(Mは整数且つM≦P)種類の異なる順序で前記受信アンテナを前記定められた時間に切り替えながら前記送信信号を受信するステップと、
前記受信アンテナアレーで前記M種類の異なる順序で前記受信アンテナを切り替えながら受信した信号のそれぞれにおいて、前記定められた時間よりも長い時間内に足し合わせることで、前記送信アンテナアレーでの偏波方向成分とその切り替え順序が前記受信アンテナアレーでの偏波方向成分とその切り替え順序に等しい前記送信信号のみを受信するステップと、
を有する電磁波伝送方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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