СИСТЕМА РАДИОПЕРЕДАЧИ И СПОСОБ КОМПЕНСАЦИИ ВЗАИМНЫХ ПОМЕХ Российский патент 2012 года по МПК H04L15/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к системе радиопередачи и способу компенсации взаимных помех с функцией компенсации взаимных помех для использования на принимающей стороне системы радиосвязи с множественным входом и множественным выходом (MIMO).

Уровень техники

MIMO-технологии постепенно получили практическое применение в загоризонтной связи для улучшения пропускной способности линии связи. С другой стороны, полагалось, что такие MIMO-технологии не пригодны для связи в пределах видимости. Однако приведенный ниже непатентный документ 1 описывает, что даже в случае связи в пределах видимости множество ортогональных виртуальных каналов может генерироваться путем продуманного размещения антенн передачи и приема и пропускная способность линии связи может улучшаться. Согласно этому способу поворот фазы несущего сигнала, вызванный разницей в задержке распространения, эффективно задействуется для подавления паразитных волн, так что формируются независимые каналы данных. Когда разница в задержке распространения увеличивается в соответствии с разносом антенн до существенной величины для символьного цикла, возникает межсимвольная интерференция (помеха) или взаимная помеха между уникальными каналами. В то время как межсимвольная интерференция может корректироваться стандартным эквалайзером, межканальная взаимная помеха будет вызывать ухудшение качества связи, если не будут приняты надлежащие контрмеры.

Непатентный документ 1: P.F.Driessen, G.J.Foschini; "On the Capacity Formula for Multiple Input - Multiple Output Wireless Channels: A Geometric Interpretation"; IEEE TRANSACTIONS ON COMMUNICATIONS, VOL.47, NO.2, P.173, February 1999.

Сущность изобретения

Как описано в упомянутом выше непатентном документе 1, даже в случае связи в пределах видимости может обеспечиваться множество ортогональных каналов передачи путем надлежащей установки расстояния между множеством антенн передачи или между множеством антенн приема.

В MIMO-системе, когда принимаемые сигналы обрабатываются для разделения уникальных каналов, синтезируются сигналы, принимаемые антеннами. Если каналы передачи, соединяющие антенны передачи и приема, имеют разные дальности передачи и, следовательно, разница в их времени распространения ощутимо велика в сравнении с символьным циклом модулированных волн, во время MIMO-обработки на принимающей стороне будет возникать межсимвольная интерференция или взаимная помеха между уникальными каналами, возможно имея следствием ухудшение характеристик передачи.

Межсимвольная интерференция, вызываемая разницей в задержке передачи между антеннами, эквивалентна обычной межсимвольной интерференции (помехе), вызываемой фазированием и т.п., и, следовательно, может компенсироваться стандартным эквалайзером сигнала. Таким образом, целью данного изобретения является обеспечение системы радиопередачи и способа компенсации взаимных помех, имеющего возможность устранить вторую из вышеупомянутых взаимных помех, то есть взаимную помеху между уникальными каналами.

Для достижения вышеуказанной цели данное изобретение применяет средства достижения цели с описанными ниже признаками.

Система радиопередачи согласно одному аспекту данного изобретения отличается тем, что включает в себя блок обработки MIMO-приема для выполнения MIMO-обработки на принимающей стороне для вывода множества модулированных сигналов приема, соответствующих множеству уникальных каналов; и блок компенсации взаимных помех для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся во множестве модулированных сигналов приема.

Способ компенсации взаимных помех согласно другому аспекту данного изобретения отличается тем, что включает в себя этапы выполнения MIMO-обработки на принимающей стороне; и компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся во множестве модулированных сигналов приема.

Если система может быть установлена в идеальное состояние путем надлежащей установки частоты используемых электромагнитных волн и размещения антенн, каналы связи могут гарантироваться без выполнения адаптивной MIMO-обработки. Однако при выборе частоты и размещении антенн в практическом использовании невозможно реализовать совершенно идеальное состояние ввиду различных ограничений. Согласно данному изобретению межканальные взаимные помехи, возможно возникающие при отклонении от идеального состояния, могут устраняться, в силу чего могут достигаться преимущества, заключающиеся в том, что условия для размещения антенны смягчаются, и гарантируются каналы высококачественной связи.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 изображена схема, показывающая конфигурацию системы радиопередачи согласно одному варианту осуществления данного изобретения;

на Фиг.2 изображена схема, показывающая конфигурацию блока MIMO-обработки передачи;

на Фиг.3 изображена схема, показывающая конфигурацию блока MIMO-обработки приема;

на Фиг.4 изображена схема, показывающая конфигурацию QAM-демодулятора;

на Фиг.5 изображена схема, показывающая конфигурацию генератора компенсационного сигнала;

на Фиг.6 изображена схема для объяснения определения разноса антенн;

на Фиг.7 изображена схема, иллюстрирующая генерацию межканальных взаимных помех посредством изображений; и

на Фиг.8 изображена схема, показывающая конфигурацию системы радиопередачи согласно другому варианту осуществления данного изобретения.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Вариант осуществления данного изобретения будет описан со ссылками на чертежи. На Фиг.1 показана конфигурация системы радиопередачи согласно этому варианту осуществления. QAM-модуляторы 1, 2 являются модуляторами (блоками модуляции) для преобразования входной информации в QAM-модулированные волны. Притом, что существуют различные способы модуляции, включая QPSK и 16QAM, преимущества данного изобретения могут достигаться при использовании любого из них. QAM-модуляторы 1, 2 являются широко используемыми QAM-модуляторами с единичной несущей и подробное описание их конфигурации будет опущено. Выходные сигналы модулированных колебаний из QAM-модуляторов 1, 2 являются входными для блока 3 обработки передачи множественного входа и множественного выхода (далее коротко называемого блоком MIMO-обработки передачи). Блок 3 MIMO-обработки передачи и блок 15 обработки приема множественного входа и множественного выхода (далее коротко называемый блоком MIMO-обработки приема) являются блоками для выполнения MIMO-обработки, использующей SVD (разложение по сингулярным числам). Изнутри блок 3 MIMO-обработки передачи, как правило, конфигурируется так, как показано на Фиг.2. Подробное описание будет дано ниже, но блок 3 MIMO-обработки передачи состоит из блока 18 умножения и блока 19 суммирования и выполняет матричную операцию на входном сигнале и матрице V. Выходной сигнал из блока 3 MIMO-обработки передачи преобразуются в радиочастотный (RF) сигнал смесителями 5, 6 и гетеродином 4 и излучается антеннами 7, 8 передачи в пространство. Это означает, что смесители 5, 6, гетеродин 4 и антенны 7, 8 передачи действуют как блоки радиопередачи.

Сигнал, принятый антеннами 9, 10 приема, преобразуется в сигнал промежуточной частоты (IF) смесителями 12, 13 и гетеродином 14. Это означает, что антенны 9, 10 приема, смесители 12, 13 и гетеродин 14 действуют как блок радиоприема. IF-сигнал является входным для блока 15 MIMO-обработки приема. Конфигурация блока 15 MIMO-обработки приема, как правило, аналогична показанной на Фиг.3, а подробности его действия по обработке будут описаны ниже. Как и блок 3 MIMO-обработки передачи, блок 15 MIMO-обработки приема состоит из блока 18 умножения и блока 19 суммирования и выполняет матричную операцию на входном сигнале и матрице U^H. Каждый выходной сигнал (модулированный сигнал приема) из блока 15 MIMO-обработки приема раздваивается и становится входным для QAM-демодуляторов 16, 17.

Блок 15 MIMO-обработки приема разделяет уникальные каналы. В частности, блок 15 MIMO-обработки приема выводит модулированные сигналы приема (r_data1, r_data2), соответствующие множеству (в этом примере - из двух) уникальных каналов. QAM-демодуляторы 16, 17 обеспечиваются в соответствии с уникальными каналами так, чтобы один из двух входных модулированных сигналов приема был QAM-модулирован как основной сигнал. Второй модулированный сигнал приема используется для удаления компонентов взаимных помех, содержащихся в основном сигнале. Таким образом, QAM-демодуляторы 16, 17 восстанавливают и выводят QAM-модулированные данные передачи.

На Фиг.4 показаны подробности QAM-демодуляторов 16, 17. Здесь будет дано подробное описание конфигурации QAM-демодулятора 16.

QAM-демодулятор 16 включает в себя генератор 20 компенсационного сигнала, блок 21 суммирования, блок 23 обнаружения ошибок и блок 22 восстановления несущей. Генератор 20 компенсационного сигнала, блок 21 суммирования и блок 23 обнаружения ошибок образуют блок компенсации взаимных помех (компенсатор межканальных взаимных помех). QAM-демодулятор 16 принимает модулированный сигнал приема r_data1 от блока 15 MIMO-обработки приема на его входе основного сигнала. QAM-демодулятор 16 также принимает модулированный сигнал приема r_data2 от блока 15 MIMO-обработки приема на его входе сигнала другого уникального канала. Если взаимной помехи нет, модулированный сигнал приема r_data1 эквивалентен сигналу, полученному модулированием данных 1 (data1), а модулированный сигнал приема r_data2 эквивалентен сигналу, полученному модулированием данных 2 (data2).

В QAM-демодуляторе 16 входной основной сигнал предоставляется блоку 21 суммирования. Блок 21 суммирования суммирует компенсационный сигнал, описанный ниже, с основным сигналом и выводит результат суммирования на блок 22 восстановления несущей. Блок 22 восстановления несущей QAM-модулирует принятый сигнал. Демодулированный сигнал из блока 22 восстановления несущей раздваивается так, чтобы один сигнал выводился внешним образом, а второй предоставлялся блоку 23 обнаружения ошибок.

Принимая демодулированный сигнал, блок 23 обнаружения ошибок обнаруживает ошибку по отношению к идеальной позиции сигнальной точки демодулированного сигнала и выводит результат обнаружения на генератор 20 компенсационного сигнала.

Генератор 20 компенсационного сигнала сравнивает ошибочный сигнал с входным сигналом другого уникального канала для генерации компенсационного сигнала для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся в основном сигнале.

Компенсационный сигнал, генерируемый генератором 20 компенсационного сигнала, выводится на блок 21 суммирования и суммируется с основным сигналом, вводимым в блок 21 суммирования, как описано выше. Таким образом, содержащийся в основном сигнале компонент межканальной взаимной помехи удаляется.

Конфигурация QAM-демодулятора 17 аналогична конфигурации QAM-демодулятора 16. QAM-демодулятор 17 на входе основного сигнала принимает модулированный сигнал приема r_data2 от блока 15 MIMO-обработки приема, а на входе сигнала другого уникального канала принимает модулированный сигнал приема r_data1 также от блока 15 MIMO-обработки приема.

Как показано на Фиг.5, генератор 20 компенсационного сигнала состоит из цепи 25 генерации коэффициента разветвления и трансверсального фильтра 24. Цепь 25 генерации коэффициента разветвления вычисляет корреляцию между сигналом другого уникального канала и входным ошибочным сигналом от блока 23 обнаружения ошибок для генерации коэффициента разветвления, позволяющего трансверсальному фильтру 24 генерировать сигнал для подавления компонента сигнала другого уникального канала, содержащегося в основном сигнале. Трансверсальный фильтр 24 является фильтром с конечной импульсной характеристикой (FIR) с коэффициентом отвода, сгенерированным схемой 25 генерации коэффициентов отводов. Принимая сигнал другого уникального канала, трансверсальный фильтр 24 генерирует компенсационный сигнал для подавления компонента сигнала другого уникального канала, примешанного к основному сигналу.

Далее будет дано описание действия системы радиопередачи согласно этому варианту осуществления. Будет описано использование MIMO-технологии в случае связи на дальности прямой видимости. В упомянутом выше непатентном документе 1 отмечается, что в случае связи на дальности прямой видимости также может формироваться множество взаимно ортогональных каналов связи, использующих одинаковую частоту и одинаково поляризованную волну, путем надлежащей установки частоты передачи, расстояния между станциями и разнесения между антеннами передачи и приема. Если такая система может быть образована, любые вариации в оптимальных условиях ввиду изменения погодных условий и т.п. могут поглощаться блоками адаптивной обработки посредством SVD, одного из способов реализации стандартных загоризонтных MIMO-систем.

Ниже приведено описание MIMO-связи на дальности прямой с использованием SVD. Если предположить, что связь выполняется посредством двух антенн передачи и двух антенн приема, пространственная передаточная характеристика H может представляться матрицей из двух строк и двух столбцов. В частности, входные данные двух антенн приема могут представляться следующей формулой (1) через выходные данные двух антенн передачи:

В этой формуле элементы H_mn матрицы H представляют передаточные характеристики n-й антенны передачи к m-й антенне приема. Каждый элемент, как правило, представляется комплексным числом и представляет изменение в амплитуде и изменение в фазе. Когда эта матрица H раскладывается по сингулярным числам, получается следующая формула (2):

В этой формуле (2) U и V являются единичными матрицами, удовлетворяющими UU^H=U^HU=I и VV^H=V^HV=I. H здесь представляет эрмитово-сопряженную матрицу, а I представляет единичную матрицу.

Если предположить, что вектором сигнала передачи является T = , а вектором принятого сигнала является R = , два виртуальных ортогональных друг другу канала передачи могут быть получены, когда V действует на сигнал T передачи, а U^H действует на принятый сигнал. Это представляется формулой (3) ниже.

Соответственно, формируется множество виртуальных каналов (называемых уникальными каналами), имеющих усиления, связанные с характеристическими значениями λ₁, λ₂.

Обычно при связи на расстояние прямой видимости H₁₁≈H₂₁ или H₁₂≈H₂₂, что означает, что точки передачи выглядят одинаково от обеих антенн приема. Таким образом разделить множество каналов сложно. В частности, в результате разложения по сингулярным числам, сингулярное число D предполагает большое значение на одном из λ_S, при этом предполагая почти нулевое значение на другом λ_S и, следовательно, может формироваться только один уникальный канал.

Однако, используя электромагнитные волны диапазона микроволн или миллиметровых волн, также возможно сформировать такое множество уникальных каналов, что разнос антенн передачи или разнос антенн приема устанавливается на достаточно большую величину относительно длины волны электромагнитных волн. Иными словами, элементы передаточной функции H между антеннами передачи и приема становятся взаимно разными, если взаимная разница между различными каналами для электромагнитных волн, соединяющими антенны передачи и приема, является достаточно большой относительно длины волны используемых электромагнитных волн. Если разложение по сингулярным числам выполняется на такой передаточной функции H, может формироваться множество ортогональных уникальных каналов.

К примеру, может предусматриваться размещение антенны, показанное на Фиг.6. Антенна 1 передачи и антенна 2 передачи размещаются на расстоянии d₁ друг от друга, в то время как антенна 1 приема и антенна 2 приема размещаются на расстоянии d₂ друг от друга. Определено, что антенна 2 передачи смещается относительно антенны 1 передачи в продольном направлении (в поперечном направлении относительно чертежа) на расстояние d₃. Если расстояние между антенной 1 передачи и антенной 1 приема представить как l₁, расстояние между антенной 2 передачи и антенной 1 приема представить как l₂ и предполагая, что d₃ равно нулю, расстояние l₂ может представляться как через l₁ и d₁. Если разница между l₁ и l₂ вычисляется при условии, что d₁<<l₁, l₂, разница может представляться следующей формулой (4).

К примеру, если предполагается, что d₁=5 м, а l₁=5 км, разница каналов между l₁ и l₂ будет 2,5 мм. Если частота электромагнитных волн предполагается равной 30 ГГц, их длина волны λ будет 10 мм, а разница каналов будет около λ/4. При таких условиях фазовый сдвиг между несущими сигналами будет 90°. Это соответствует условиям, отмеченным упомянутым выше непатентным документом 1 как условия, при которых MIMO-технология может применяться к связи на дальности прямой видимости.

Даже если положение антенны отклоняется от описанного выше условия (например, если d₃ оказывается больше нуля), может выполняться адаптивная обработка, использующая SVD, для поглощения любых эффектов, вызванных этим отклонением. Здесь рассматривается случай, когда антенна 2 передачи сдвигается вперед (к левой стороне относительно чертежа) на расстояние d3. В этом случае разница каналов (l₂-l₁) аппроксимируется дополнительным прибавлением d₃ к разнице каналов, полученной выше. В частности, разница каналов (l₂-l₁) представляется следующей формулой (5).

В этом случае множество ортогональных каналов передачи также может формироваться путем выполнения адаптивной обработки, использующей SVD.

Здесь рассматривается разница между задержкой распространения от антенны 1 передачи до антенны 2 приема и задержкой распространения от антенны 2 передачи до антенны 1 приема. К примеру, когда ошибка размещения антенны d₃ равна 5 м, разница в задержке распространения будет около 15 нс. Когда символьная скорость модулированных волн равна 25 Мбод, символьный цикл равен 40 нс, и, следовательно, разница в задержке распространения будет достаточно большой относительно этого символьного цикла. Когда блок 15 MIMO-обработки приема выполняет синтез сигналов при таких условиях, между синтезируемыми сигналами произойдет временное отклонение. В результате, во-первых, межсимвольная интерференция будет возникать ввиду его собственного сигнала, и, во-вторых, будет возникать взаимная помеха от сигнала из другого уникального канала, который изначально ортогонален.

Это схематично иллюстрируется на Фиг.7. На Фиг.7 показано, как сигналы входят в антенны приема и как данные 1 разделяются при MIMO-обработке приема. При идеальных условиях (показанных в верхней части Фиг.7) компонент данных 2 подавляется, в то время как компонент данных 1 поддерживается после MIMO-обработки. В отличие от этого, в примере, показанном в нижней части Фиг.7, где присутствует ошибка размещения антенны, сигналы входят в антенну 2 приема в состоянии, в котором компоненты данных 1 и данных 2 в определенный момент времени подвергаются взаимной помехе от символьной информации в этот момент времени или около него (межсимвольная интерференция). Если в этом состоянии выполняется MIMO-обработка, сигнал данных 1 выводится с примешанным к нему сигналом данных 2.

Межсимвольная интерференция, образующая первопричину взаимных помех, является интерференцией между собственными символами и не создает существенной проблемы, поскольку она может компенсироваться использованием эквалайзера колебаний, стандартно используемого для предотвращения замирания и т.п. Однако вторая взаимная помеха (т.е. межканальная взаимная помеха), воспринимаемая как шум, не имеющий корреляции с основным сигналом, не может компенсироваться эквалайзером колебаний. Согласно этому варианту осуществления вторая взаимная помеха может устраняться посредством обеспечения компенсатора межканальных взаимных помех (блока компенсации взаимных помех) для компенсации межканальных взаимных помех.

Ниже будет описано действие для компенсации межканальных взаимных помех. Блок 23 обнаружения ошибок обнаруживает отклонение демодулированного сигнала от идеальной сигнальной точки и выводит ошибочный сигнал, указывающий его направление фазы и амплитуду. Поскольку ошибочный сигнал несет информацию сигнала другого уникального канала, содержащуюся в основном сигнале, фаза, амплитуда и время сигнала другого уникального канала, содержащиеся в основном сигнале, могут быть найдены путем вычисления корреляции между ошибочным сигналом и сигналом другого уникального канала. Это вычисление выполняется генератором 20 компенсационного сигнала.

Внутри генератора 20 компенсационного сигнала генератор 25 коэффициентов отводов вычисляет корреляцию между ошибочным сигналом и сигналом другого уникального канала, входящими в генератор 20 компенсационного сигнала для определения фазы, амплитуды и времени взаимной помехи от сигнала другого уникального канала, содержащихся в основном сигнале. Затем генератор 25 коэффициентов отводов генерирует коэффициент отвода для подавления взаимных помех с использованием трансверсального фильтра 24. Трансверсальный фильтр 24, принимающий сигнал другого уникального канала, использует коэффициент отвода, сгенерированный схемой 25 генерации коэффициента отвода, для генерации и вывода компенсационного сигнала для подавления компонентов взаимных помех, содержащихся в основном сигнале. Компенсационный сигнал является сигналом, сгенерированным согласно фазе, амплитуде и времени взаимной помехи от сигнала другого уникального канала, содержащегося в основном сигнале. Блок 21 суммирования суммирует этот компенсационный сигнал с основным сигналом, таким образом компенсируя межканальную помеху.

Хотя описанный выше вариант осуществления относится к примеру системы, в которой используются две антенны передачи и две антенны приема, количество антенн не ограничено конкретной величиной. Как показано на Фиг.8, данное изобретение также применимо к случаю, когда используются три или более антенн передачи и три или более антенн приема. В этом случае каждый QAM-демодулятор 34 обеспечивается генераторами компенсационного сигнала соответственно количеству, полученному вычитанием единицы из общего количества антенн приема. В частности, когда количество модулированных сигналов приема равно N (целому, не меньше 2), N QAM-демодуляторов обеспечиваются в соответствии с N модулированными сигналами приема. Каждый QAM-демодулятор имеет блок компенсации взаимных помех, а каждый блок компенсации взаимных помех имеет (N-1) генераторов компенсационного сигнала. Эти генераторы компенсационного сигнала генерируют компенсационные сигналы для компенсации взаимных помех от разных других уникальных каналов. Блок суммирования суммирует компенсационный сигнал от генератора компенсационного сигнала с основным сигналом для компенсации межканальной взаимных помех.

Далее будет описан другой вариант осуществления.

Система радиопередачи согласно другому варианту осуществления данного изобретения имеет блок MIMO-обработки приема для выполнения MIMO-обработки на принимающей стороне для вывода множества модулированных сигналов приема, соответствующих множеству уникальных каналов, и блок компенсации взаимных помех для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся во множестве модулированных сигналов приема.

Эта система радиопередачи может иметь блок восстановления несущей, обеспечиваемый в соответствии с каждым из множества модулированных сигналов приема, для модуляции входного модулированного сигнала и вывода демодулированного сигнала. В этом случае блок компенсации взаимных помех может иметь блок обнаружения ошибок, который при приеме демодулированного сигнала обнаруживает отклонение демодулированного сигнала от идеальной сигнальной точки и генерирует ошибочный сигнал, представляющий его направление фазы и амплитуду, генератор компенсационного сигнала, генерирующий компенсационный сигнал для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, с использованием ошибочного сигнала, и блок суммирования, суммирующий компенсационный сигнал с соответствующим модулированным сигналом приема для вывода результата суммирования в качестве входного модулированного сигнала на блок восстановления несущей.

Генератор компенсационного сигнала может быть сконструирован так, чтобы генератор компенсационного сигнала сравнивал ошибочный сигнал с другим модулированным сигналом приема, соответствующим другому уникальному каналу, генерировал сигнал согласно фазе, амплитуде и времени межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, и выводил сгенерированный сигнал в качестве компенсационного сигнала на блок суммирования.

Дополнительно генератор компенсационного сигнала может иметь генератор коэффициента отвода, вычисляющий корреляцию между другим модулированным сигналом приема и ошибочным сигналом, для генерации коэффициента отвода для подавления межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, и трансверсальный фильтр для генерации компенсационного сигнала для подавления межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, с использованием коэффициента отвода.

Описанная выше система радиопередачи может дополнительно иметь блок MIMO-обработки передачи для выполнения MIMO-обработки модулированного сигнала передачи на передающей стороне, блок радиопередачи для радиопередачи сигнала, полученного при MIMO-обработке на передающей стороне, и блок радиоприема для приема радиосигнала, передаваемого блоком радиопередачи, и передачи сигнала, подвергающегося MIMO-обработке приема, блоку MIMO-обработки приема.

Описанная выше система радиопередачи может дополнительно обеспечиваться блоком модуляции для модуляции входного сигнала для генерации сигнала передачи и вывода сигнала передачи для блока MIMO-обработки передачи.

Кроме того, описанная выше система радиопередачи может дополнительно обеспечиваться множеством антенн передачи для передачи радиосигналов и множеством антенн приема для приема радиосигналов.

Способ радиопередачи согласно еще одному варианту осуществления данного изобретения имеет этап выполнения MIMO-обработки на принимающей стороне для вывода множества модулированных сигналов приема, соответствующих множеству уникальных каналов, и этап компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся во множестве модулированных сигналов приема.

Здесь этап компенсации взаимных помех может содержать этап приема демодулированного сигнала от каждого из блоков восстановления несущей, обеспеченных в соответствии с множеством модулированных сигналов приема, для демодуляции входного модулированного сигнала и вывода демодулированного сигнала, этап обнаружения отклонения демодулированного сигнала от идеальной сигнальной точки для генерации ошибочного сигнала, представляющего направление фазы и амплитуду отклонения, этап генерации, с использованием ошибочного сигнала, компенсационного сигнала для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, и этап суммирования компенсационного сигнала с соответствующим модулированным сигналом приема для вывода результата суммирования на блок восстановления несущей в качестве входного модулированного сигнала.

Этап генерации компенсационного сигнала может содержать этап сравнения ошибочного сигнала с другим модулированным сигналом приема, соответствующим другому уникальному каналу, и генерации сигнала согласно фазе, амплитуде и времени межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, как компенсационного сигнала.

Дополнительно этап генерации компенсационного сигнала может содержать этап вычисления корреляции между другим модулированным сигналом приема и ошибочным сигналом для генерации коэффициента отвода для подавления межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, и этап генерации, использующий коэффициент отвода, компенсационного сигнала для подавления межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема посредством трансверсального фильтра.

Хотя данное изобретение было описано в его предпочтительных вариантах осуществления, должно быть понятно, что эти варианты осуществления являются лишь иллюстративными примерами предпочтительных вариантов осуществления данного изобретения, и данное изобретение может осуществляться другими способами без выхода за пределы сущности и объема изобретения.

Эта заявка основана на и испрашивает приоритет патентной заявки Японии №2007-035640, поданной 16 февраля 2007 года, раскрытие которой включено в настоящий документ во всей своей полноте посредством ссылки.

Промышленная применимость

Данное изобретение применимо к стационарной радиосвязи диапазона микроволн или миллиметровых волн.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в беспроводных системах для компенсации взаимных помех. Технический результат - эффективная компенсация межканальной взаимной помехи и обеспечение канала связи с высоким качеством. Система радиопередачи содержит, в том числе, блок MIMO-обработки приема для выполнения MIMO-обработки на принимающей стороне для вывода множества модулированных сигналов приема, соответствующих множеству виртуальных каналов, блок компенсации взаимных помех для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся во множестве модулированных сигналов приема и вызываемой разницей в задержке распространения согласно расстояниям между антеннами и блок восстановления несущей, обеспеченный в соответствии с каждым из множества модулированных сигналов приема для демодуляции входного модулированного сигнала и вывода демодулированного сигнала. Блок компенсации взаимных помех при этом содержит блок обнаружения ошибок, генератор компенсационного сигнала и блок суммирования, суммирующий компенсационный сигнал с соответствующим модулированным сигналом приема и выводящий результат суммирования на блок восстановления несущей в качестве входного модулированного сигнала. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Система радиопередачи, в которой технология множественного входа и множественного выхода (MIMO) применяется к связи в пределах видимости, причем система отличается тем, что содержит:
блок MIMO-обработки приема для выполнения MIMO-обработки на принимающей стороне для вывода множества модулированных сигналов приема, соответствующих множеству виртуальных каналов;
блок компенсации взаимных помех для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся во множестве модулированных сигналов приема и вызываемой разницей в задержке распространения согласно расстояниям между антеннами; и
блок восстановления несущей, обеспеченный в соответствии с каждым из множества модулированных сигналов приема для демодуляции входного модулированного сигнала и вывода демодулированного сигнала;
при этом блок компенсации взаимных помех содержит:
блок обнаружения ошибок, который при приеме демодулированного сигнала обнаруживает отклонение демодулированного сигнала от идеальной сигнальной точки и генерирует ошибочный сигнал, представляющий направление фазы и амплитуду отклонения;
генератор компенсационного сигнала, генерирующий компенсационный сигнал для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, с использованием ошибочного сигнала; и
блок суммирования, суммирующий компенсационный сигнал с соответствующим модулированным сигналом приема и выводящий результат суммирования на блок восстановления несущей в качестве входного модулированного сигнала.

2. Система радиопередачи по п.1, отличающаяся тем, что генератор компенсационного сигнала сравнивает ошибочный сигнал с другим модулированным сигналом приема, соответствующим другому виртуальному каналу, генерирует сигнал согласно фазе, амплитуде и времени межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, и выводит этот сигнал в блок суммирования в качестве компенсационного сигнала.

3. Система радиопередачи по п.2, отличающаяся тем, что генератор компенсационного сигнала содержит:
генератор коэффициента отвода для вычисления корреляции между другим модулированным сигналом приема и ошибочным сигналом для генерации коэффициента отвода для подавления межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема; и
трансверсальный фильтр для генерации и вывода компенсационного сигнала для подавления межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, с использованием коэффициента отвода.

4. Система радиопередачи по п.2, отличающаяся тем, что если количество множества модулированных сигналов приема равно N (целое, не меньше 2), система радиопередачи содержит N блоков компенсации взаимных помех, соответствующих множеству модулированных сигналов приема, и каждый из N блоков компенсации взаимных помех имеет (N-1) генераторов компенсационного сигнала.

5. Система радиопередачи по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит:
блок MIMO-обработки передачи для выполнения MIMO-обработки модулированного сигнала передачи на передающей стороне;
блок радиопередачи для беспроводной передачи сигнала, подвергающегося MIMO-обработке на передающей стороне; и
блок радиоприема для приема радиосигнала, передаваемого блоком радиопередачи, и передачи сигнала, подвергающегося MIMO-обработке на принимающей стороне, в блок MIMO-обработки приема.

6. Система радиопередачи по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит блок модуляции для модуляции входного сигнала для генерации сигнала передачи и вывода сгенерированного сигнала передачи в блок MIMO-обработки передачи.

7. Система радиопередачи по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит множество антенн передачи для передачи радиосигнала и множество антенн приема для приема радиосигнала.

8. Способ компенсации взаимных помех для использования в радиопередаче, в котором MIMO-технология применяется для связи на дальности прямой видимости, причем способ отличается тем, что содержит этапы:
выполнения MIMO-обработки на принимающей стороне для вывода множества модулированных сигналов приема, соответствующих множеству виртуальных каналов; и
компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся во множестве модулированных сигналов приема и вызываемой разницей в задержке распространения согласно расстояниям между антеннами;
при этом этап компенсации взаимных помех содержит этапы:
приема демодулированного сигнала от блока восстановления несущей, обеспеченного в соответствии с каждым из множества модулированных сигналов приема, для демодуляции входного модулированного сигнала и вывода демодулированного сигнала;
обнаружения отклонения демодулированного сигнала от идеальной сигнальной точки для генерации ошибочного сигнала, представляющего направление фазы и амплитуду отклонения;
генерации компенсационного сигнала для компенсации межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, с использованием ошибочного сигнала; и
суммирования компенсационного сигнала с соответствующим модулированным сигналом приема для вывода результата суммирования в блок восстановления несущей в качестве входного модулированного сигнала.

9. Способ компенсации взаимных помех по п.8, отличающийся тем, что этап генерации компенсационного сигнала содержит этап сравнения ошибочного сигнала с другим модулированным сигналом приема, соответствующим другому виртуальному каналу, для генерации сигнала согласно фазе, амплитуде и времени межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, в качестве компенсационного сигнала.

10. Способ компенсации взаимных помех по п.9, отличающийся тем, что этап генерации компенсационного сигнала содержит этапы:
вычисления корреляции между другим модулированным сигналом приема и ошибочным сигналом для генерации коэффициента отвода для подавления межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема; и
генерации компенсационного сигнала для подавления межканальной взаимной помехи, содержащейся в соответствующем модулированном сигнале приема, с использованием коэффициента отвода посредством трансверсального фильтра и вывода компенсационного сигнала.