(57)【要約】【課題】自装置向けの複数ス、リームを受信する際の伝送特性を向上させること。【解決手段】各ユーザから帰還された量子化ベクトルに基づいてビームフォーミング（ＢＦ）が施された上で送信された複数ストリームの信号を受信するＮ本の受信アンテナで受信された受信信号に基づいてＢＦチャネル行列を推定し、ＢＦチャネル行列及び自装置向けに送信される送信シンボル候補ベクトルを用いてレプリカ信号を生成し、受信信号及びレプリカ信号を用いて誤差ベクトルを算出し、ＢＦチャネル行列を用いて誤差ベクトルに含まれるユーザ間干渉成分を除去するための相関行列を算出し、相関行列を用いてユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさが最小となる送信シンボル候補を選択して自装置向けに送信された送信シンボルを推定する受信装置が提供される。【選択図】図２
2010114628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチユーザＭＩＭＯシステムに含まれる受信装置であって、
各ユーザから帰還された量子化ベクトルに基づいてビームフォーミングが施された上で送信された複数ストリームの信号を受信するＮ（Ｍ≧３）本の受信アンテナと、
前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号に基づいてビームフォーミングチャネル行列を推定するビームフォーミングチャネル推定部と、
前記ビームフォーミングチャネル行列及び自装置向けに送信される送信シンボル候補ベクトルを用いてレプリカ信号を生成するレプリカ生成部と、
前記受信信号及び前記レプリカ信号を用いて誤差ベクトルを算出する誤差ベクトル算出部と、
前記ビームフォーミングチャネル行列を用いて前記誤差ベクトルに含まれるユーザ間干渉成分を除去するための相関行列を算出する相関行列算出部と、
前記相関行列を用いてユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさが最小となる前記送信シンボル候補を選択して自装置向けに送信された送信シンボルを推定する最尤推定部と、
を備える、受信装置。
【請求項２】
前記Ｎ本の受信アンテナから選択されるＭ（２≦Ｍ≦Ｎ−１）本の前記受信アンテナに各々対応するＭ個のチャネルベクトルを推定するチャネル推定部と、
前記チャネル推定部により推定された前記Ｍ個のチャネルベクトルを合成量子化して合成量子化ベクトルを生成する合成量子化部と、
前記合成量子化部により生成された合成量子化ベクトルの情報を送信側に帰還する合成量子化ベクトル情報帰還部と、
をさらに備える、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記チャネル推定部は、前記Ｍ個のチャネルベクトルを推定する際、前記Ｎ本の受信アンテナから選択可能な前記Ｍ本の受信アンテナに関する全ての組み合わせについて当該Ｍ個のチャネルベクトルを前記組み合わせ毎に推定し、
前記合成量子化部は、前記各組み合わせについて、前記チャネル推定部により推定された前記Ｍ個のチャネルベクトルを合成量子化して合成量子化ベクトルを生成する、請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記受信アンテナの数Ｎは４以上であり、
前記チャネル推定部は、前記Ｎ本の受信アンテナから選択可能な前記Ｍ’（２≦Ｍ’≦Ｎ−２）本の受信アンテナに関する全ての組み合わせについて当該Ｍ’個のチャネルベクトルを前記組み合わせ毎に推定し、
前記合成量子化部は、隣接するサブキャリア間で前記チャネルベクトルの組み合わせが異なるように前記合成量子化されるチャネルベクトルの組み合わせを置換しつつ、前記合成量子化ベクトルを生成する、請求項２又は３に記載の受信装置。
【請求項５】
前記チャネル推定部は、前記隣接するサブキャリアに対し、当該サブキャリアが割り当てられた周波数軸上の所定方向を基準にして所定の前記チャネルベクトルの組み合わせを巡回的に適用することで、前記合成量子化されるチャネルベクトルの組み合わせを置換する、請求項４に記載の受信装置。
【請求項６】
マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける信号処理方法であって、
送信側において各ユーザから帰還された量子化ベクトルに基づいてビームフォーミング行列を算出し、当該ビームフォーミング行列を用いて複数ストリームの信号にビームフォーミングを施して送信する送信ステップと、
受信側において前記送信ステップで送信された信号をＮ（Ｍ≧３）本の受信アンテナで受信する受信ステップと、
前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号に基づいてビームフォーミングチャネル行列を推定するビームフォーミングチャネル推定ステップと、
前記ビームフォーミングチャネル行列及び自装置向けに送信される送信シンボル候補ベクトルを用いてレプリカ信号を生成するレプリカ生成ステップと、
前記受信信号及び前記レプリカ信号を用いて誤差ベクトルを算出する誤差ベクトル算出ステップと、
前記ビームフォーミングチャネル行列を用いて前記誤差ベクトルに含まれるユーザ間干渉成分を除去するための相関行列を算出する相関行列算出ステップと、
前記相関行列を用いてユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさが最小となる前記送信シンボル候補を選択して自装置向けに送信された送信シンボルを推定する最尤推定ステップと、
を含む、信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、及び信号処理方法に関する。特に、移動通信システムにおけるマルチユーザＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ  ａｎｄ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）方式に係る受信装置、及び信号処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線装置間の通信速度を高速化する技術の一つとして、多入力・多出力伝送方式が知られている。この方式は、文字通り、複数のアンテナを用いた信号の入出力を基本としている。この方式の特徴は、異なる複数のアンテナを利用して、同じタイミング、かつ、同じ周波数で複数の送信データを一度に送信することが可能な点にある。そのため、同時に送信可能なチャネルの数が増加するにつれ、増加したチャネルの分だけ単位時間当たりに送信可能な情報量を増加させることが可能になる。また、この方式は、通信速度を向上させるに当たって、占有される周波数帯域が増加しないという利点も有する。
【０００３】
しかし、同一周波数の搬送波成分を有する複数の変調信号が同時に送信されるため、受信側において混信した変調信号を分離する手段が必要になる。そこで、受信側において、無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列が推定され、そのチャネル行列に基づき、受信信号から各サブストリームに対応する送信信号が分離される。尚、チャネル行列は、パイロットシンボル等を用いて推定される。
【０００４】
しかしながら、伝送路内で付加されるノイズやサブストリーム間に生じる干渉等の影響を十分に除去してサブストリーム毎に送信信号を精度良く再現するには特別な工夫が必要である。近年、ＭＩＭＯ信号検出に関する様々な技術が開発されてきている。特に最近は、ＭＩＭＯ方式の信号伝送が可能な複数の通信装置を含むマルチユーザＭＩＭＯシステムに関する話題に注目が集まっている。
【０００５】
マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける信号検出方法としては、例えば、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｄ  Ｅｒｒｏｒ）検出を利用する方法が知られている。例えば、受信装置において、空間多重されたマルチユーザ向けの多重信号から、チャネル行列を用いて自装置向けの複数のストリームを個々に抽出するためのＭＭＳＥ受信ビームフォーミングベクトルを算出する技術が知られている。このＭＭＳＥ受信ビームフォーミングベクトルを多重信号のベクトルに乗積することで自装置向けの各ストリームが抽出される。また、受信側でＭＭＳＥ検波後のＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  ｐｏｗｅｒ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ｐｌｕｓ  Ｎｏｉｓｅ  ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）を算出して送信側に帰還し、そのＭＭＳＥ検波後のＳＩＮＲに基づいて伝送制御パラメータを設定することで伝送特性を向上させる技術も知られている。
【０００６】
また、上記のＭＭＳＥ検波方式よりも伝送特性を向上させることが可能な方式として、例えば、ＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）検波方式が知られている。さらに、ＭＬＤに関して伝送特性を向上させる技術としては、例えば、下記の非特許文献１及び２に事前白色化最尤推定と呼ばれる技術が開示されている。そこで、これらのＭＬＤに関する技術をマルチユーザＭＩＭＯシステムの受信側に利用したいという要望がある。しかしながら、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいてＭＬＤを用いるにはユーザ毎に精度良くサブチャネルを分離する必要がある。これに関連する技術として、例えば、各受信装置から帰還されたサブチャネル行列を特異値分解してビームフォーミング行列を算出する技術が知られている。このビームフォーミング行列を用いて送信信号にビームフォーミングが施されることでユーザ間干渉が抑制される。
【０００７】
但し、チャネル行列の情報を帰還する際の帰還情報量が非常に大きいという問題がある。そこで、チャネル行列の帰還情報量を低減させるために、チャネル行列を構成する各チャネルベクトルに対して量子化が施され、その量子化された情報が送信側に帰還される。しかし、量子化の際に発生する量子化誤差によりユーザ間干渉が残留してしまう。そこで、量子化誤差を効率的に低減させるため、複数のチャネルベクトルを合成量子化して帰還する技術が用いられる。こうした手法を用いることで、チャネル行列の情報を帰還する際の帰還情報量を低減しつつ、量子化誤差を抑制することが可能になる。このような合成量子化方法を用いる場合、各受信装置は、チャネルベクトルの量子化時に計算される受信信号ベクトル合成係数を受信された信号ベクトルに乗積して合成し、その合成信号に基づいてＭＬＤを実行することにより自装置向けの複数ストリームを検出することができる。
【０００８】
【非特許文献１】Ｇ．Ｅ．Ｂｏｔｔｏｍｌｅｙ  ａｎｄ  Ｋ．Ｊａｍａｌ，“Ａｄａｐｔｉｖｅ  ａｒｒａｙｓ  ａｎｄ  ＭＬＳＥ”，ＩＥＥＥ  ＶＴＣ’９５，ｐｐ．５０−５４，Ｍａｙ  １９９５．
【非特許文献２】Ｙ．Ｌｉ，Ｊ．Ｗｉｎｔｅｒｓ  ａｎｄ  Ｎ．Ｓｏｌｌｅｎｂｅｒｇｅｒ，“Ｓｉｇｎａｌ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”，ＩＥＥＥ  ＩＣＣ’０１，ｐｐ．３０７７−３０８１，Ｊｕｎｅ  ２００１．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
但し、ＭＭＳＥ受信ビームフォーミングベクトルを用いて自装置向けの各ストリームを抽出する上記の方法においては、ストリームを抽出する際に、自装置向けに送信された複数のストリームのうち、比較的大きな電力で受信された他のストリームを除去する必要があり、受信アンテナのダイバーシチ次数を消費してしまうという問題がある。そのため、受信ダイバーシチ利得が低下し、ストリームの検出特性が劣化してしまう。一方、合成量子化とＭＬＤとを組み合わせた上記の方法を用いると、ユーザ間干渉の除去能力が低い分だけ、ストリーム検出特性が劣化してしまう。また、チャネルベクトルを合成量子化する分だけ等価的な受信アンテナの本数が減ってしまう。そこで、チャネルベクトルの合成量子化を行なわず、各受信アンテナで受信された受信信号ベクトルに対し、全てのユーザに関する全ての組み合わせを考慮した送信シンボルのレプリカ信号候補を対象にＭＬＤを実行する方法が考えられる。しかしながら、この方法を用いるとストリーム検出特性は大幅に改善できるものの、演算量が膨大になるために現実的ではない。また、他ユーザ向けのストリームに使用されている変調次数は未知であるため、そもそも受信信号ベクトルに対するレプリカ候補を生成できないという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、自装置向けの複数ストリームを受信する際の伝送特性を向上させることが可能な、新規かつ改良された受信装置、及び信号処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、次のようなマルチユーザＭＩＭＯシステムに含まれる受信装置が提供される。当該受信装置は、各ユーザから帰還された量子化ベクトルに基づいてビームフォーミングが施された上で送信された複数ストリームの信号を受信するＮ（Ｍ≧３）本の受信アンテナと、前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号に基づいてビームフォーミングチャネル行列を推定するビームフォーミングチャネル推定部と、前記ビームフォーミングチャネル行列及び自装置向けに送信される送信シンボル候補ベクトルを用いてレプリカ信号を生成するレプリカ生成部と、前記受信信号及び前記レプリカ信号を用いて誤差ベクトルを算出する誤差ベクトル算出部と、前記ビームフォーミングチャネル行列を用いて前記誤差ベクトルに含まれるユーザ間干渉成分を除去するための相関行列を算出する相関行列算出部と、前記相関行列を用いてユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさが最小となる前記送信シンボル候補を選択して自装置向けに送信された送信シンボルを推定する最尤推定部と、を備える、受信装置が提供される。
【００１２】
このような構成にすることで、帰還情報量を抑制しつつ、量子化誤差により残留するユーザ間干渉の影響を効果的に除去することが可能になり、最尤検出の精度が向上する。その結果、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて各ユーザ向けに複数ストリームを送信するような状況でスループットを大きく向上させることが可能になる。
【００１３】
また、上記の受信装置は、前記Ｎ本の受信アンテナから選択されるＭ（２≦Ｍ≦Ｎ−１）本の前記受信アンテナに各々対応するＭ個のチャネルベクトルを推定するチャネル推定部と、前記チャネル推定部により推定された前記Ｍ個のチャネルベクトルを合成量子化して合成量子化ベクトルを生成する合成量子化部と、前記合成量子化部により生成された合成量子化ベクトルの情報を送信側に帰還する合成量子化ベクトル情報帰還部と、をさらに備えていてもよい。
【００１４】
また、前記チャネル推定部は、前記Ｍ個のチャネルベクトルを推定する際、前記Ｎ本の受信アンテナから選択可能な前記Ｍ本の受信アンテナに関する全ての組み合わせについて当該Ｍ個のチャネルベクトルを前記組み合わせ毎に推定するように構成されていてもよい。この場合、前記合成量子化部は、前記各組み合わせについて、前記チャネル推定部により推定された前記Ｍ個のチャネルベクトルを合成量子化して合成量子化ベクトルを生成する。
【００１５】
また、前記受信アンテナの数Ｎが４以上である場合、前記チャネル推定部は、前記Ｎ本の受信アンテナから選択可能な前記Ｍ’（２≦Ｍ’≦Ｎ−２）本の受信アンテナに関する全ての組み合わせについて当該Ｍ’個のチャネルベクトルを前記組み合わせ毎に推定するように構成されていてもよい。この場合、前記合成量子化部は、隣接するサブキャリア間で前記チャネルベクトルの組み合わせが異なるように前記合成量子化されるチャネルベクトルの組み合わせを置換しつつ、前記合成量子化ベクトルを生成する。
【００１６】
また、前記チャネル推定部は、前記隣接するサブキャリアに対し、当該サブキャリアが割り当てられた周波数軸上の所定方向を基準にして所定の前記チャネルベクトルの組み合わせを巡回的に適用することで、前記合成量子化されるチャネルベクトルの組み合わせを置換するように構成されていてもよい。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、次のようなマルチユーザＭＩＭＯシステムにおける信号処理方法が提供される。当該信号処理方法は、送信側において各ユーザから帰還された量子化ベクトルに基づいてビームフォーミング行列を算出し、当該ビームフォーミング行列を用いて複数ストリームの信号にビームフォーミングを施して送信する送信ステップと、受信側において前記送信ステップで送信された信号をＮ（Ｍ≧３）本の受信アンテナで受信する受信ステップと、前記Ｎ本の受信アンテナで受信された受信信号に基づいてビームフォーミングチャネル行列を推定するビームフォーミングチャネル推定ステップと、前記ビームフォーミングチャネル行列及び自装置向けに送信される送信シンボル候補ベクトルを用いてレプリカ信号を生成するレプリカ生成ステップと、前記受信信号及び前記レプリカ信号を用いて誤差ベクトルを算出する誤差ベクトル算出ステップと、前記ビームフォーミングチャネル行列を用いて前記誤差ベクトルに含まれるユーザ間干渉成分を除去するための相関行列を算出する相関行列算出ステップと、前記相関行列を用いてユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさが最小となる前記送信シンボル候補を選択して自装置向けに送信された送信シンボルを推定する最尤推定ステップと、を含む。このような構成にすることで、帰還情報量を抑制しつつ、量子化誤差により残留するユーザ間干渉の影響を効果的に除去することが可能になり、最尤検出の精度が向上する。その結果、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて各ユーザ向けに複数ストリームを送信するような状況でスループットを大きく向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明によれば、自装置向けの複数ストリームを受信する際の伝送特性を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
［説明の流れについて］
ここで、以下に記載する本発明の実施形態に関する説明の流れについて簡単に述べる。まず、図１を参照しながら、同実施形態に係るマルチユーザＭＩＭＯシステムＳ１のシステム構成、及び送信装置１００の機能構成について説明する。次いで、図３〜図５を参照しながら、従来の受信装置１０、３０、６０の機能構成について説明し、同実施形態が解決しようとする課題について整理する。次いで、図２を参照しながら、同実施形態に係る受信装置２００の機能構成について説明する。次いで、図６を参照しながら、同実施形態の一応用例に係る送信装置１５０の機能構成について説明する。次いで、図７を参照しながら、同応用例に係る受信装置２５０の機能構成について説明する。最後に、図８を参照しながら、同実施形態に係る技術を適用することにより得られる効果について説明する。
【００２１】
＜実施形態＞
本発明の一実施形態について説明する。本実施形態においては、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおいて、各ユーザ端末で推定されたチャネル行列の情報を送信側に帰還する際に、チャネルベクトルの合成量子化手法を用いることが前提とされる。また、本実施形態では、各ユーザ端末から帰還された合成量子化ベクトルを用いてユーザ間干渉成分が除去されるようなビームフォーミング行列を算出し、そのビームフォーミング行列を用いてビームフォーミングが施された送信信号を送信する構成が前提とされる。このような前提の下に、本実施形態においては、量子化誤差に起因して残留してしまうユーザ間干渉成分を受信側で除去することにより、受信側で実行する最尤検出の精度を高め、スループット特性を向上させる技術が提案される。
【００２２】
［マルチユーザＭＩＭＯシステムＳ１の構成について］
まず、図１を参照しながら、本実施形態に係るマルチユーザＭＩＭＯシステムＳ１の構成、及び送信装置１００の機能構成について説明する。図１は、本実施形態に係るマルチユーザＭＩＭＯシステムＳ１の構成例、及び送信装置１００の機能構成例を示す説明図である。
【００２３】
図１に示すように、マルチユーザＭＩＭＯシステムＳ１は、送信装置１００と、複数の受信装置２００（ユーザ＃１、…、＃Ｊ）とにより構成される。図１の例においては、送信装置１００の送信アンテナ数ＮＴは４本である。各受信装置２００（ユーザ＃１、…、＃Ｊ）の受信アンテナ数ｎＲは４本である。また、以下の説明において、説明の都合上、全ての受信装置２００（ユーザ＃１、…、＃Ｊ）が同じ機能構成を有するものと仮定する。もちろん、送信アンテナ数ＮＴ、受信アンテナ数ｎＲ、受信装置２００の数Ｊは、これに限定されるものではない。なお、以下の説明において、受信装置２００のことをユーザと呼ぶ場合がある。
【００２４】
図１に示すマルチユーザＭＩＭＯシステムＳ１は、受信装置２００から送信装置１００にチャネル行列の情報を帰還する際、チャネル行列を構成するチャネルベクトルを量子化してコードブックインデックス（Ａ１）〜（ＡＪ）を帰還するように構成されている。また、マルチユーザＭＩＭＯシステムＳ１においては、同一ユーザに対して複数のストリームが送信される。以下、送信装置１００の機能構成について説明する。
【００２５】
（送信装置１００の機能構成）
図１に示すように、送信装置１００は、主に、量子化ベクトル再生部１０２と、ＺＦＢＦ行列生成部１０４と、Ｓ／Ｐ変換部１０６と、チャネル符号化＆変調マッピング部１０８と、ＺＦＢＦ処理部１１０とを有する。
【００２６】
（量子化ベクトル再生部１０２）
量子化ベクトル再生部１０２には、各受信装置２００から帰還されたコードブックインデックスが入力される。このコードブックインデックスは、複数のチャネルベクトルを合成量子化して得られる量子化ベクトルを特定するためのインデックスである。後述するように、各受信装置２００においては、合成量子化の対象となる複数のチャネルベクトルに対応する受信アンテナの組み合わせが自装置向けストリームの数だけ選択され、その選択された組み合わせ毎に量子化ベクトルが算出される。つまり、各受信装置２００から送信装置１００に向けて、複数の量子化ベクトルのコードブックインデックスが帰還される。量子化ベクトル再生部１０２は、コードブックを参照し、各受信装置２００から帰還されたコードブックインデックスを用いて量子化ベクトルを再生する。
【００２７】
例えば、ｊ番目（ｊ＝１，…，Ｊ）の受信装置２００（ユーザ＃ｊ）により算出された量子化ベクトルｈｊ１，…，ｈｊＬ（Ｌは各ユーザ向けストリームの数）のインデックスが送信装置１００に帰還されると、量子化ベクトル再生部１０２は、コードブックを参照して量子化ベクトルｈｊ１，…，ｈｊＬを再生する。さらに、量子化ベクトル再生部１０２は、全ての受信装置２００から帰還されたインデックスに基づいて再生された量子化ベクトルを用いて、下記の式（１）に示す量子化マルチユーザチャネル行列Ｈ’を生成する。そして、量子化ベクトル再生部１０２により生成された量子化マルチユーザチャネル行列Ｈ’は、ＺＦＢＦ行列生成部１０４に入力される。
【００２８】
【数１】
2010114628.tif 000003
…（１）
【００２９】
（ＺＦＢＦ行列生成部１０４）
ＺＦＢＦ行列生成部１０４は、量子化ベクトル再生部１０２により生成された量子化マルチユーザチャネル行列Ｈ’を用いてビームフォーミング行列Ｗを算出する。例えば、ＺＦＢＦ行列生成部１０４は、下記の式（２）に示すように、チャネル行列に逆行列演算を施して送信ビームフォーミング行列Ｗを算出する。式（２）に示す送信ビームフォーミング行列Ｗは、伝送路で生じるユーザ間の干渉成分を除去するためのものである。このようにして算出された送信ビームフォーミング行列Ｗは、ＺＦＢＦ処理部１１０に入力される。
【００３０】
【数２】
2010114628.tif 000004
…（２）
【００３１】
但し、ＩＮＴはＮＴ行ＮＴ列の単位行列である。また、α＝ＮＴσ２であり、各受信装置２００においてＳＩＮＲが最大になるようにするための対角項付加成分である。ここで、σ２は各受信装置２００における雑音分散である。
【００３２】
（Ｓ／Ｐ変換部１０６、チャネル符号化＆変調マッピング部１０８）
Ｓ／Ｐ変換部１０６には、各ユーザに送信されるデータが入力される。例えば、図１の例では、ユーザ＃１、ユーザ＃２に送信されるデータｕ１、ｕ２が入力されている。各ユーザ向けの送信データが入力されると、Ｓ／Ｐ変換部１０６は、入力された各データをシリアル／パラレル変換して複数のサブストリームに分配する。各サブストリームに分配されたデータは、チャネル符号化＆変調マッピング部１０８に入力される。
【００３３】
チャネル符号化＆変調マッピング部１０８は、Ｓ／Ｐ変換部１０６から入力された各サブストリームのデータをチャネル符号化する。さらに、チャネル符号化＆変調マッピング部１０８は、チャネル符号化された各サブストリームのデータを所定の変調方式及び変調次数で変調マッピングし、サブストリーム毎の送信シンボルを決定する。このとき、チャネル符号化＆変調マッピング部１０８は、スループットが向上するＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｅｔ）の組み合わせを決定する。チャネル符号化＆変調マッピング部１０８により決定されたサブストリーム毎の送信シンボルは、ＺＦＢＦ処理部１１０に入力される。
【００３４】
（ＺＦＢＦ処理部１１０）
上記の通り、ＺＦＢＦ処理部１１０には、ＺＦＢＦ行列生成部１０４により算出された送信ビームフォーミング行列Ｗが入力される。また、ＺＦＢＦ処理部１１０には、チャネル符号化＆変調マッピング部１０８からサブストリーム毎の送信シンボルが入力される。送信ビームフォーミング行列Ｗ及びサブストリーム毎の送信シンボルが入力されると、ＺＦＢＦ処理部１１０は、入力された送信シンボルを要素とする送信シンボルベクトルに対して送信ビームフォーミング行列Ｗを乗積することでビームフォーミングを施す。
【００３５】
例えば、ｊ番目（ｊ＝１，…，Ｊ）の受信装置２００に向けて送信する送信シンボルベクトルをｓｊ＝［ｓｊ１，…，ｓｊＬ］Ｔとすると、全ユーザの送信シンボルベクトルはｓ＝［ｓ１，…，ｓＪ］Ｔと表現される。この場合、ＺＦＢＦ処理部１１０は、全ユーザの送信シンボルベクトルｓに対し、下記の式（３）に示すように送信ビームフォーミング行列Ｗを乗積する。この演算によりビームフォーミング後の送信信号ｓ’が得られる。ビームフォーミング後の送信信号ｓ’は、送信アンテナを介して送信される。
【００３６】
【数３】
2010114628.tif 000005
…（３）
【００３７】
以上、本実施形態に係る送信装置１００の機能構成について説明した。上記の通り、マルチユーザ向けに送信される送信シンボルベクトルに対してビームフォーミングが施されることで、伝送路におけるユーザ間の干渉成分が抑制され、各受信装置２００においてＭＬＤによるサムストリームの検出が可能になる。なお、図１の例においては、逆行列演算を用いてビームフォーミング行列Ｗを生成する構成を取り上げた。しかし、特異値分解を用いてビームフォーミング行列Ｗを算出するように構成されていてもよい。以下、本実施形態の特徴部分である受信装置２００の機能構成について説明するが、これに先立って従来の受信装置が抱える技術的課題について整理しておきたい。
【００３８】
（ＭＭＳＥ受信ビームフォーミングによるストリーム検出方法について）
まず、図３を参照する。図３は、従来の受信装置１０の機能構成を示す説明図である。受信装置１０の技術的特徴は、推定したチャネル行列を用いてＭＭＳＥ受信ビームフォーミングベクトルを計算し、そのＭＭＳＥ受信ビームフォーミング行列を受信信号ベクトルに乗積して合成することで各ストリームを検出する点にある。
【００３９】
図３に示すように、受信装置１０は、主に、チャネル推定部１２と、部分行列選択部１４と、合成量子化部１６と、ビームフォーミングチャネル行列推定部１８と、ＭＭＳＥ受信ビームフォーミング処理部２０とにより構成される。なお、受信装置１０には、４本の受信アンテナが設けられており、送信装置１００から自装置向けに２つのストリームが送信されるものとする。
【００４０】
まず、受信装置１０は、送信装置１００から共通パイロット信号を受信し、チャネル推定部１２によりチャネル行列を推定する。チャネル推定部１２により推定されたチャネル行列は、部分行列選択部１４に入力される。チャネル行列が入力されると、部分行列選択部１４は、チャネル行列を複数組のチャネル部分行列に分ける。このチャネル部分行列は、チャネル行列を構成する複数のチャネルベクトルのうち、一部のチャネルベクトルを組み合わせて構成される。また、チャネル行列を構成する複数のチャネルベクトルは、それぞれ受信アンテナに対応する。そこで、部分行列選択部１４により出力されるチャネル部分行列を受信アンテナの組み合わせとして表現すると、図９の図表のようになる。
【００４１】
図９の例では、チャネル行列が２組のチャネル部分行列に分けられている。また、チャネル部分行列を構成する各チャネルベクトルは、受信アンテナインデックスで表現されている。部分行列選択部１４は、例えば、図９に示すように２組のチャネル部分行列を出力する。このようにして部分行列選択部１４から出力されたチャネル部分行列は、合成量子化部１６に入力される。なお、部分行列選択部１４による選択処理は、受信アンテナ選択行列Ｐｋ（ｋは巡回インデックス；ｋ≦自装置向けストリーム数Ｌ）を用いて下記の式（４）のように表現することもできる。但し、Ｈｊはｊ番目の受信装置１０においてチャネル推定部１２により推定されたチャネル行列である。また、Ｈｊｌは、部分行列選択部１４により選択されたチャネル部分行列である。
【００４２】
【数４】
2010114628.tif 000006
…（４）
【００４３】
部分行列選択部１４により算出されたチャネル部分行列Ｈｊｌ（ｋ＝１，…，Ｌ）が合成量子化部１６に入力されると、合成量子化部１６は、下記の式（５）に基づいて合成量子化処理を実行し、量子化ベクトルｈｊｌ’を算出する。なお、式（５）で表現される方法は、最大比伝送チャネルベクトル量子化（ＭＲＴ−ＣＶＱ；Ｍａｘｉｍｕｍ−ｒａｔｉｏ−ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｃｈａｎｎｅｌ−ｖｅｃｔｏｒ  ｑｕａｎｔｉｚａｔｉｏｎ）と呼ばれる。合成量子化部１６により算出された量子化ベクトルのコードブックインデックスは、送信装置１００に帰還される。
【００４４】
【数５】
2010114628.tif 000007
…（５）
【００４５】
但し、ｃ（ｃ１，…，ｃ２Ｂ）は、コードブックに含まれるＮＴ次元のユニットノルムベクトルであり、Ｂは量子化ビット数である。
【００４６】
上記の通り、コードブックインデックスが送信装置１００に帰還されると、送信装置１００において量子化ベクトルが再生され、当該量子化ベクトルに基づいてビームフォーミング行列Ｗが生成される。さらに、このビームフォーミング行列Ｗを用いてビームフォーミングが施された送信信号が送信される。このとき、送信装置１００から各受信装置１０に対して個別パイロット信号を含む送信信号が送信される。
【００４７】
送信装置１００から個別パイロット信号を含む信号を受信すると、受信装置１０は、ビームフォーミングチャネル行列推定部１８を用いて送信ビームフォーミングの効果を含むチャネル行列（以下、ビームフォーミングチャネル行列）を推定する。つまり、量子化誤差に起因して残留するユーザ間干渉成分が推定される。次いで、ビームフォーミングチャネル行列推定部１８により推定されたビームフォーミングチャネル行列がＭＭＳＥ受信ビームフォーミング処理部２０に入力される。
【００４８】
ＭＭＳＥ受信ビームフォーミング処理部２０は、ビームフォーミングチャネル行列推定部１８から入力されたビームフォーミングチャネル行列を用いて、ユーザ間干渉を除去するためのＭＭＳＥ受信ビームフォーミングベクトルを計算する。図３の例では、各ユーザ向けに２つのストリームが送信されるため、２組のＭＭＳＥ受信ビームフォーミングベクトルが計算される。その後、ＭＭＳＥ受信ビームフォーミング処理部２０は、受信信号ベクトルに対してＭＭＳＥ受信ビームフォーミングベクトルを乗積し、受信信号ベクトルから２つのストリームに対応する送信シンボルベクトルを検出する。
【００４９】
以上、ＭＭＳＥ受信ビームフォーミングによるストリーム検出方法について説明した。この方法は、ＭＭＳＥ受信ビームフォーミングを用いて自装置向けに送信される複数ストリームのうち、あるストリームを個別に抽出する際に比較的大きな電力で受信されている自装置向けの他のストリームを除去する必要がある。そのため、受信アンテナのダイバーシチ次数を消費してしまうことになり、受信ダイバーシチ利得が低下し、ストリーム検出特性が劣化してしまうという問題がある。
【００５０】
（合成信号に基づく最尤検出方法について）
次に、図４を参照する。図４は、従来の受信装置３０の機能構成を示す説明図である。受信装置３０の技術的特徴は、チャネルベクトルを合成量子化する際に算出される受信信号ベクトルの合成係数を受信信号ベクトルに乗積して合成することで合成信号を生成し、当該合成信号を用いて最尤検出を実行することにより各ストリームを検出する点にある。
【００５１】
図３に示すように、受信装置３０は、チャネル推定部３２と、部分行列選択部３４と、合成量子化部３６と、受信合成係数計算部３８と、受信信号合成部４２と、ビームフォーミング＆受信合成チャネル行列推定部４４と、レプリカ信号生成部４６と、誤差ベクトル計算部４８と、メトリック計算部５０と、最小メトリック探索部５２とにより構成される。但し、チャネル推定部３２、部分行列選択部３４、及び合成量子化部３６は、それぞれ上記の受信装置１０が備えるチャネル推定部１２、部分行列選択部１４、及び合成量子化部１６と実質的に同一の機能構成を有する。
【００５２】
まず、上記の受信装置１０と同様に、受信装置３０は、送信装置１００から共通パイロット信号を受信し、チャネル推定部３２によりチャネル行列を推定する。チャネル推定部３２で推定されたチャネル行列は部分行列選択部３４に入力され、入力されたチャネル行列から複数のチャネル部分行列が選択される。そして、部分行列選択部３４により選択されたチャネル部分行列は合成量子化部３６、及びアンテナ選択部４０に入力される。合成量子化部３６は、部分行列選択部３４から入力されたチャネル部分行列に基づき、上記の式（５）に従って量子化ベクトルを算出する。さらに、合成量子化部３６は、算出した量子化ベクトルのインデックスを送信装置１００に帰還すると共に、受信合成係数計算部３８に入力する。
【００５３】
受信合成係数計算部３８は、合成量子化部３６により合成されたチャネルベクトルの情報、及び合成量子化部３６により算出された量子化ベクトルの情報に基づいて合成係数を算出する。例えば、部分行列選択部３４によりチャネルベクトルｈ１，ｈ２，ｈ３で構成されるチャネル部分行列Ｈｊｌ＝［ｈ１Ｔ，ｈ２Ｔ，ｈ３Ｔ］Ｔが選択され、合成量子化部３６により量子化ベクトルｑが算出された場合について考える。この場合、受信合成係数計算部３８は、合成チャネルベクトルｈ’＝ａ１×ｈ１＋ａ２×ｈ２＋ａ３×ｈ３が量子化ベクトルｑに一致又は近似するように合成係数ａ１〜ａ３を算出する。そして、受信合成係数計算部３８により算出された合成係数は、受信信号合成部４２に入力される。
【００５４】
合成量子化部３６から量子化ベクトルのコードブックインデックスが送信装置１００に帰還されると、送信装置１００において量子化ベクトルが再生され、当該量子化ベクトルに基づいてビームフォーミング行列Ｗが生成される。さらに、このビームフォーミング行列Ｗを用いてビームフォーミングが施された送信信号が送信される。このとき、送信装置１００から各受信装置３０に対して個別パイロット信号を含む送信信号が送信される。
【００５５】
送信装置１００から個別パイロット信号を含む信号が受信されると、当該受信信号はアンテナ選択部４０に入力される。上記の通り、アンテナ選択部４０には、部分行列選択部３４で選択されたチャネル部分行列の情報が入力されている。そこで、アンテナ選択部４０は、この情報に基づき、チャネル部分行列に含まれるチャネルベクトルの組み合わせに対応する受信アンテナの組み合わせを選択する。つまり、アンテナ選択部４０は、選択した組み合わせの受信アンテナで受信された受信信号を受信信号合成部４２に入力する。
【００５６】
例えば、図９の巡回インデックスｋ＝１に対応する受信アンテナの組み合わせが選択された場合、受信アンテナインデックス（１，２，３）に対応する３本の受信アンテナで受信された受信信号が一方の受信信号合成部４２に入力され、受信アンテナインデックス（２，３，４）に対応する３本の受信アンテナで受信された受信信号が他方の受信信号合成部４２に入力される。
【００５７】
受信信号合成部４２は、アンテナ選択部４０を通じて入力された複数の受信信号を合成する。例えば、受信信号合成部４２に複数の受信信号ｒ１、ｒ２、ｒ３が入力されると、受信信号合成部４２は、受信合成係数計算部３８から入力された合成係数ａ１、ａ２、ａ３を各受信信号に乗算して合成し、合成信号Ｒ＝ａ１×ｒ１＋ａ２×ｒ２＋ａ３×ｒ３を生成する。受信信号合成部４２により出力された合成信号は、ビームフォーミング＆受信合成チャネル行列推定部４４、及び誤差ベクトル計算部４８に入力される。
【００５８】
ビームフォーミング＆受信合成チャネル行列推定部４４においては、個別パイロット信号を用いてビームフォーミングチャネル行列が推定される。ここで推定されるビームフォーミングチャネル行列には、送信ビームフォーミングによる効果が含まれると共に、受信信号の合成処理による効果も含まれる。ビームフォーミング＆受信合成チャネル行列推定部４４により推定されたビームフォーミングチャネル行列は、レプリカ信号生成部４６に入力される。レプリカ信号生成部４６には、自装置向けに送信される送信シンボル候補も入力される。この送信シンボル候補は、自装置向けに送信される送信データの変調に用いる変調多値数に基づいて決定される。そこで、レプリカ信号生成部４６は、送信シンボルベクトル候補にビームフォーミングチャネル行列を作用させてレプリカ信号を生成する。そして、レプリカ信号生成部により生成されたレプリカ信号は、誤差ベクトル計算部４８に入力される。
【００５９】
誤差ベクトル計算部４８は、受信信号合成部４２により入力された受信信号からレプリカ信号生成部４６により入力されたレプリカ信号を減算することにより誤差ベクトルを算出する。誤差ベクトル計算部４８により算出された誤差ベクトルはメトリック計算部５０に入力される。メトリック計算部５０は、誤差ベクトル計算部４８により算出された誤差ベクトルに基づいて所定のメトリックを算出する。なお、誤差ベクトル、及びメトリックは、送信シンボルベクトル候補の数だけ算出される。メトリック計算部５０により算出されたメトリックは、最小メトリック探索部５２に入力される。最小メトリック探索部５２は、メトリック計算部５０により算出されたメトリックを参照し、メトリックが最小となる送信シンボルベクトル候補を検出する。そして、最小メトリック探索部５２により検出されたメトリックに対応する送信シンボルベクトル候補が推定シンボルベクトルとして出力される。
【００６０】
以上、受信装置３０の機能構成について説明した。上記の通り、合成量子化する際に算出される合成係数を用いて受信信号を合成し、複数ストリームの合成信号を用いて最尤検出を行うことで、スループット特性を向上させることができる。しかしながら、合成量子化を行う際に生じる量子化誤差の影響で送信ビームフォーミングが施されても、ユーザ間干渉が残留してしまうという問題がある。そのため、最尤検出に基づくストリーム検出処理を実行する際に検出特性が劣化してしまう。また、複数の受信アンテナで受信された信号を合成して用いるため、実際に存在する受信アンテナの数よりも受信可能なストリーム数が少なくなってしまう。つまり、等価的な受信アンテナ本数が減少してしまうという問題がある。
【００６１】
（全ユーザ及び全送信シンボル候補に対して最尤検出する方法について）
次に、図６を参照する。図６は、従来の受信装置６０の機能構成を示す説明図である。受信装置６０の技術的特徴は、受信信号ベクトルの合成を行わず、各受信アンテナで受信された受信信号ベクトルに対し、全てのユーザに対する全ての組み合わせの送信シンボルベクトル候補を用いて最尤推定を実行する点にある。
【００６２】
図６に示すように、受信装置６０は、チャネル推定部６２と、部分行列選択部６４と、合成量子化部６６と、ビームフォーミングチャネル行列推定部６８と、レプリカ信号生成部７０と、誤差ベクトル計算部７２と、メトリック計算部７４と、最小メトリック探索部７６とにより構成される。なお、チャネル推定部６２、部分行列選択部６４、合成量子化部６６、及びビームフォーミングチャネル行列推定部６８の機能構成は、上記の受信装置１０が備えるチャネル推定部１２、部分行列選択部１４、合成量子化部１６、及びビームフォーミングチャネル行列推定部１８と実質的に同一である。また、レプリカ信号生成部７０、誤差ベクトル計算部７２、メトリック計算部７４、及び最小メトリック探索部７６の機能構成は、上記の受信装置３０が備えるレプリカ信号生成部４６、誤差ベクトル計算部４８、メトリック計算部５０、及び最小メトリック探索部５２と実質的に同一である。
【００６３】
但し、レプリカ信号生成部７０は、全てのユーザに対する全ての送信シンボル候補に組み合わせについてレプリカ信号を生成する。但し、レプリカ信号を生成する際に、他のユーザに対する変調次数の情報が必要である。また、レプリカ信号生成部７０により生成されるレプリカ信号は膨大な数になる。そして、誤差ベクトル計算部７２は、レプリカ信号生成部７０により生成されたレプリカ信号を用いて全ての受信アンテナに対応する誤差ベクトルを算出する。さらに、全ての受信アンテナに関し、全てのレプリカ信号に対して算出された誤差ベクトルに基づいてメトリック計算部７４によりメトリックが算出され、最小メトリック探索部７６によりメトリックが最小となる送信シンボルベクトル候補が検出される。
【００６４】
以上、受信装置６０の機能構成について説明した。確かに、全ユーザの全ての送信シンボルベクトル候補について生成されたレプリカ信号を用いて最尤検出することでストリーム検出特性を大幅に改善することができる。しかし、生成すべきレプリカ信号の数が膨大であり、その後段において実施される処理の演算量は膨大になる。また、他ユーザ向けのストリームに用いられる変調次数は未知であるため、そもそも他ユーザに送信されるストリームのレプリカ信号を生成することができないという問題がある。
【００６５】
以上説明したように、受信装置１０、３０、６０のような従来技術には種々の問題が含まれている。後述する本実施形態の受信装置２００においては、これらの問題点を解消し、スループット特性を向上させる手法が提案される。以下、本実施形態に係る受信装置２００の機能構成について詳細に説明する。
【００６６】
［受信装置２００の機能構成について］
ここで、図２を参照しながら、本実施形態に係る受信装置２００の機能構成について説明する。図２は、本実施形態に係る受信装置２００の機能構成を示す説明図である。
【００６７】
なお、以下の説明において、送信装置１００の送信アンテナ数をＮＴ（例えば、ＮＴ＝４）とし、各受信装置２００に対してＬストリーム（例えば、Ｌ＝２）が送信されるものとする。さらに、送信装置１００により選択される受信装置２００の数（ユーザ数）をＪ（例えば、Ｊ＝２）とする。また、各受信装置２００の受信アンテナ数をｎＲ（例えば、ｎＲ＝４）とし、ｎＶ（ｎＶ＜ｎＲ）本の受信アンテナから受信された受信信号を合成量子化の対象とする。但し、後述するようにｎＶ本の受信アンテナの組み合わせは巡回置換されるため、Ｌ通りの組み合わせが合成量子化の対象とされる。従って、１ユーザに向けて送信される最大送信ストリーム数ＬｍａｘはＬｍａｘ＝ｎＲＣｎＶ（但し、Ｌｍａｘ≦ＮＴ）である。
【００６８】
（量子化ベクトルのコードブックインデックスを帰還する構成について）
まず、量子化ベクトルのコードブックインデックスを帰還する処理に関係する構成要素について説明する。図２を参照すると、受信装置２００には、チャネル推定部２０２、部分行列選択部２０４、及び合成量子化部２０６が含まれる。
【００６９】
まず、送信装置１００から受信装置２００に対して共通パイロット信号を含む信号が送信され、当該信号が受信装置２００において受信されると、各受信アンテナで受信された受信信号のベクトル（以下、受信信号ベクトル）は、チャネル推定部２０２に入力される。チャネル推定部２０２は、受信信号ベクトルに含まれる共通パイロット信号に基づいてチャネル行列Ｈｊ（ｊ番目のユーザ＃ｊの場合）を推定する。このチャネル行列Ｈｊは、送信装置１００が備える各送信アンテナから各受信アンテナへのチャネル応答により形成されるｎＲ行ＮＴ列の行列である。チャネル推定部２０２により推定されたチャネル行列Ｈｊは、部分行列選択部２０４に入力される。
【００７０】
部分行列選択部２０４は、チャネル推定部２０２により推定されたチャネル行列Ｈｊに基づいてチャネル部分行列Ｈｊｌ’（ｋは巡回インデックス）を選択する。なお、巡回インデックスｋはストリームインデックスに相当する（ｋ＝１，…，Ｌ）。チャネル部分行列Ｈｊｌ’は、ｎＲ本の受信アンテナの中から選択されたｎＶ本の受信アンテナに対応するチャネルベクトルの組み合わせにより構成される。上記の通り、ｎＶ本の受信アンテナの組み合わせがＬ組選択される。つまり、部分行列選択部２０４は、チャネル行列ＨｊからｎＶ行ｎＲ列のチャネル部分行列Ｈｊｌ’をＬ個選択することになる。これらのチャネル部分行列Ｈｊｌ’は、上記の式（４）のようにアンテナ選択行列Ｐｋを用いて表現される。部分行列選択部２０４により選択されたチャネル部分行列Ｈｊｌ’は、合成量子化部２０６に入力される。
【００７１】
部分行列選択部２０４から合成量子化部２０６にチャネル部分行列Ｈｊｌ’が入力されると、合成量子化部２０６は、例えば、ＭＲＴ−ＣＶＱ（上記の式（５）を参照）を用いて量子化ベクトルを算出する。もちろん、他の方法を用いてチャネル部分行列Ｈｊｌ’に含まれるチャネルベクトルを合成量子化することも可能である。上記の通り、受信アンテナの組み合わせ数分だけチャネル部分行列Ｈｊｌ’が存在するため、互いに異なるＬ個の量子化ベクトルｈｊｌ’（ｋ＝１，…，Ｌ）が算出される。その後、合成量子化部２０６により算出された量子化ベクトルｈｊｌ’のコードブックインデックスが送信装置１００に帰還される。なお、送信装置１００には、選択した全ての受信装置２００（ユーザ＃１〜＃Ｊ）から量子化ベクトルｈｊｌ’（ｊ＝１，…，Ｊ、ｋ＝１，…，Ｌ）のコードブックインデックスが帰還される。
【００７２】
（送信装置１００によるビームフォーミング処理の概略について）
送信装置１００によるビームフォーミング処理の詳細については既に説明した。ここでは、当該ビームフォーミング処理の概略について簡単に説明を行う。上記のようにして受信装置２００から量子化ベクトルｈｊｌ’のコードブックインデックスが帰還されると、送信装置１００は、コードブックを参照して量子化ベクトルｈｊｌ’を再生する。なお、この再生処理は、全ての受信装置２００から帰還されたコードブックインデックスに対して実行される。さらに、送信装置１００は、個々に再生した量子化ベクトルｈｊｌ’（ｊ＝１，…，Ｊ、ｋ＝１，…，Ｌ）を用いて量子化マルチユーザチャネル行列Ｈ’を生成する（上記の式（１）を参照）。
【００７３】
次いで、送信装置１００は、量子化マルチユーザチャネル行列Ｈ’を用いてビームフォーミング行列Ｗを算出する（上記の式（２）を参照）。そして、送信装置１００は、選択した各受信装置２００（ユーザ＃ｊ；ｊ＝１，…，Ｊ）に向けて送信する送信信号ベクトルｓｊ＝［ｓｊ１，…，ｓｊＬ］Ｔを含む全ユーザ向け送信信号ベクトルｓ＝［ｓ１，…，ｓＪ］Ｔに対してビームフォーミングを施す（上記の式（３）を参照）。その後、ビームフォーミングが施された送信信号ベクトルｓ’は、ＮＴ本の送信アンテナを介して受信装置２００に送信される。なお、送信信号ベクトルｓ’には、個別パイロット信号が含まれる。
【００７４】
（受信装置２００におけるストリームの分離処理について）
次に、受信装置２００において空間多重信号から自装置向けの各ストリームを分離する方法及び当該方法に関する構成要素の機能について説明する。図２を参照すると、受信装置２００には、ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８、レプリカ信号生成部２１０、干渉相関逆行列算出部２１２、誤差ベクトル計算部２１４、メトリック計算部２１６、及び最小メトリック探索部２１８が含まれている。
【００７５】
上記の通り、受信装置２００には、送信装置１００からビームフォーミングが施された送信信号ベクトルｓ’が送信される。受信装置２００においては、送信装置１００が備えるＮＴ本の送信アンテナから送信され、伝送路内で空間多重された信号がｎＲ本の受信アンテナを介して受信される。受信装置２００（ユーザ＃ｊ）により受信される受信信号ベクトルｘｊは、チャネル行列Ｈｊを用いて下記の式（６）のように表現される。
【００７６】
【数６】
2010114628.tif 000008
…（６）
【００７７】
但し、ｎｊは雑音ベクトルである。上記の式（６）で表現される受信信号ベクトルｘｊが受信されると、当該受信信号ベクトルｘｊは、ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８、及び誤差ベクトル計算部２１４に入力される。ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８は、受信信号ベクトルｘｊに含まれる個別パイロット信号を用いてビームフォーミングチャネル行列Ｇｊを推定する。このビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ＝［ｇｊ１，…，ｇｊＮＴ］Ｔは、チャネル行列Ｈｊ及びビームフォーミング行列Ｗを用いて下記の式（７）のように表現される。
【００７８】
【数７】
2010114628.tif 000009
…（７）
【００７９】
ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８により、上記の式（７）で表現されるビームフォーミングチャネル行列Ｇｊが推定されると、当該ビームフォーミングチャネル行列Ｇｊは、レプリカ信号生成部２１０、及び干渉相関逆行列算出部２１２に入力される。レプリカ信号生成部２１０は、ビームフォーミングチャネル行列Ｇｊのうち、自装置向けのビームが送信された各送信アンテナから各受信アンテナへのチャネル応答を含むチャネル行列Ｇｊｊ（以下、自装置向けチャネル行列）を抽出する。さらに、レプリカ信号生成部２１０は、ビームフォーミングチャネル行列Ｇｊから当該チャネル行列Ｇｊｊを取り除いたチャネル行列Ｇｊ’を算出する。なお、レプリカ信号生成部２１０には、自装置向けに送信される複数ストリームに関して可能な組み合わせとなる送信シンボル候補を含む送信シンボルベクトル候補ｓｊ’が入力されている。
【００８０】
そこで、レプリカ信号生成部２１０は、自装置向けチャネル行列Ｇｊｊ、及び送信シンボルベクトル候補ｓｊ’を用いてレプリカ信号ベクトルを算出する。レプリカ信号生成部２１０により算出されたレプリカ信号ベクトルは、誤差ベクトル計算部２１４に入力される。誤差ベクトル計算部２１４は、レプリカ信号生成部２１０により入力されたレプリカ信号ベクトルＧｊｊｓｊを受信信号ベクトルｘｊから減算することで誤差ベクトルｅｊを算出する。つまり、誤差ベクトルｅｊは、下記の式（８）のように表現される。
【００８１】
【数８】
2010114628.tif 000010
…（８）
【００８２】
上記の式（８）のようにして算出された誤差ベクトルｅｊは、メトリック計算部２１６に入力される。一方、干渉相関逆行列算出部２１２においては、ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８により推定されたビームフォーミングチャネル行列Ｇｊに基づいて誤差ベクトルｅｊの相関行列Ｒｅｅが算出される。まず、干渉相関逆行列算出部２１２は、ビームフォーミングチャネル行列Ｇｊから自装置向けチャネル行列を取り除いたチャネル行列Ｇｊ’を算出し、当該チャネル行列Ｇｊ’を用いて相関行列Ｒｅｅを算出する。但し、相関行列Ｒｅｅは、チャネル行列Ｇｊ’を用いて下記の式（９）のように表現される。
【００８３】
【数９】
2010114628.tif 000011
…（９）
【００８４】
但し、ＩｎＲはｎＲ行ｎＲ列の単位行列である。上記の式（９）のようにして算出された誤差ベクトルｅｊの相関行列Ｒｅｅは、干渉相関逆行列算出部２１２により逆行列演算が施され、メトリック計算部２１６に入力される。メトリック計算部２１６は、干渉相関逆行列算出部２１２により算出された相関行列Ｒｅｅの逆行列を用いて、誤差ベクトル計算部２１４から入力された誤差ベクトルｅｊに含まれるユーザ管干渉成分を除去する。さらに、メトリック計算部２１６は、ユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさをメトリックとして算出する。メトリック計算部２１６により算出されたメトリックは最小メトリック探索部２１８に入力される。最小メトリック探索部２１８は、ユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさが最小になるような送信シンボル候補の組み合わせを送信シンボルベクトルｓｊ’と推定する。
【００８５】
なお、メトリック計算部２１６、及び最小メトリック探索部２１８による処理は、下記の式（１０）のように表現される。また、このようにしてユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルに基づく最尤推定のことを事前白色化最尤推定（ｐｒｅ−ｗｈｉｔｅｎｉｎｇ  ＭＬＤ；以下、ＰＷ−ＭＬＤ）と呼ぶことがある。
【００８６】
【数１０】
2010114628.tif 000012
…（１０）
【００８７】
以上、受信装置２００の機能構成について説明した。上記の説明においては、ユーザ＃ｊに対応する受信装置２００を例に挙げて説明したが、他の受信装置２００においても、それぞれ上記のような方法でＬストリームの送信信号ベクトルが推定される。なお、本実施形態のストリーム抽出方法は、受信信号に対するレプリカ信号を生成する際、自装置向けのストリームに対するレプリカ信号のみを生成すればよいため、上記の受信装置６０のように演算量が増大することはない。具体的に述べると、本実施形態において新たに必要となる演算はｎＲ行ｎＲ列の逆行列演算だけである。従って、演算量の増加は少ない。また、ユーザ間干渉成分を除去する際、他装置向けのビームから得られるチャネル行列の成分が分かれば、他装置のストリームに使用される変調次数を知る必要がない。そのため、他装置向けのストリームに用いられる変調次数を知らずとも最尤検出を行なうことができる。
【００８８】
このような理由により、本実施形態に係る技術を適用することで、演算量を増加させずとも、マルチユーザ向けに送信された複数ストリームの空間多重信号から自装置向けに送信された複数ストリームを検出する際の検出特性を大きく向上させることが可能になる。また、本実施形態に係る技術を適用することで、伝送特性の向上と共に量子化ビット数を低減させることが可能になる。
【００８９】
［応用例：ＯＦＤＭへの応用］
ここで、図６、図７を参照しながら、本実施形態の一応用例について説明する。本応用例は、上記の送信装置１００、及び受信装置２００の機能構成をＯＦＤＭに拡張したものである。図６は、本応用例に係る送信装置１５０の機能構成を示す説明図である。図７は、本応用例に係る受信装置２５０の機能構成を示す説明図である。なお、上記の送信装置１００、及び受信装置２００と実質的に同一の機能を有する構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。また、以下の説明においては、一例として、送信アンテナ数ＮＴを４、選択されるユーザ数Ｊを２、各ユーザの受信アンテナ数ｎＲを４、各ユーザに送信されるストリーム数Ｌを２と仮定する。
【００９０】
まず、図７を参照する。まず、受信装置２５０（ユーザ＃ｊ）のチャネル推定部２０２は、ｍ番目のサブキャリアについて、各送信アンテナから各受信アンテナへのチャネル応答を含むｎＲ行ＮＴ列のチャネル行列Ｈｊ（ｍ）を推定する。次いで、部分行列選択部２０４は、ｎＲ本の受信アンテナの中からｎＶ（例えば、ｎＶ＝３）本の受信アンテナの組み合わせを選択し、当該組み合わせに対応するチャネル部分行列を選択する。同様に、部分行列選択部２０４は、異なる組み合わせの受信アンテナに対応するチャネル部分行列を選択する。但し、チャネル部分行列は、例えば、図９に例示したような形で、サブキャリア毎に異なる受信アンテナの組み合わせが選択される。
【００９１】
例えば、部分行列選択部２０４による選択処理は、アンテナ選択行列Ｐｌ（ｋ）及びチャネル行列Ｈｊ（ｍ）を用いて下記の式（１１）のように表現される。ここで、ｌ（ｌ＝１，…，Ｌ）はストリームインデックスに相当する。また、ｋは、下記の式（１２）で表現される巡回サブキャリアインデックスである。但し、ＮＰは、アンテナ選択行列数であり、図９の例においてはＮＰ＝４である。
【００９２】
【数１１】
2010114628.tif 000013
…（１１）
2010114628.tif 000014
…（１２）
【００９３】
次いで、合成量子化部２０６により、部分行列選択部２０４により算出されたチャネル部分行列Ｈｊｌ’（ｍ）に対してチャネルベクトルの合成量子化が実行される。合成量子化部２０６により合成量子化されることで、チャネル部分行列Ｈｊｌ’（ｍ）毎に１つの量子化ベクトルが得られる。チャネルベクトルの合成量子化には、例えば、下記の式（１３）で表現されるＭＲＴ−ＣＶＱ等の方法が用いられる。但し、ｃは、予めコードブックに収められているＮＴ次元の単位ベクトルである。また、コードブックの大きさはＢビットである。従って、量子化ベクトルの数は２Ｂであり、送信装置１００に帰還されるインデックスはＢビットで表現される。
【００９４】
【数１２】
2010114628.tif 000015
…（１３）
【００９５】
合成量子化部２０６により算出された２つの量子化ベクトル｛ｈｊ１’（ｍ），…，ｈｊＬ’（ｍ）｝（ｍ＝１，…，Ｎｓ；Ｎｓはサブキャリア数）を表すコードブックインデックスは、送信装置１００に帰還される。また、送信装置１００には、他のユーザからもコードブックインデックスが帰還される。次いで、送信装置１００の量子化ベクトル再生部１０２（図６を参照）により、これらのコードブックインデックスに基づいて再生されるユーザ毎の量子化ベクトルから、下記の式（１４）に示すような量子化マルチユーザチャネル行列Ｈ’（ｍ）が生成される。
【００９６】
【数１３】
2010114628.tif 000016
…（１４）
【００９７】
図６を参照する。量子化ベクトル再生部１０２により量子化マルチユーザチャネル行列Ｈ’（ｍ）が生成されると、ＺＦＢＦ行列生成部１０４により、下記の式（１５）に示すように、Ｚｅｒｏ−ｆｏｒｃｉｎｇ  ｂｅａｍｆｏｒｍｉｎｇを用いて送信ビームフォーミング行列Ｗが算出される。
【００９８】
【数１４】
2010114628.tif 000017
…（１５）
【００９９】
一方、各ユーザに向けて送信されるデータは、Ｓ／Ｐ変換部１０６によりパラレルデータに変換され、チャネル符号化＆変調マッピング部１０８により符号化及び変調マッピングされる。チャネル符号化＆変調マッピング部１０８においては、例えば、各ユーザに向けて送信されるデータに対してターボ符号化及び変調マッピングが施される。チャネル符号化＆変調マッピング部１０８から出力されたデータは、Ｓ／Ｐ変換部１５２により直並列変換され、サブキャリアに割り当てられる。さらに、ＺＦＢＦ処理部１５４により各サブキャリアに対して、下記の式（１６）に示すようにビームフォーミングが施される。
【０１００】
【数１５】
2010114628.tif 000018
…（１６）
【０１０１】
次いで、ＩＦＦＴ＆ＧＩ付加部１５６により、ビームフォーミングが施された送信サブキャリア信号｛ｓ’（ｍ）｝（ｍ＝１，…，Ｎｓ；Ｎｓはサブキャリア数）に対してＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が施されると共にガードインターバル（ＧＩ；Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）が付加され、多重されて送信される。
【０１０２】
再び図７を参照する。受信装置２５０においては、複数の受信アンテナを介して受信した受信信号から、ＧＩ除去＆ＦＦＴ部２５２によりガードインターバルが除去される。さらに、ＧＩ除去＆ＦＦＴ部２５２により受信信号にＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が施され、受信サブキャリア信号に変換される。受信サブキャリア信号ｘｊ（ｍ）は、下記の式（１７）のように表現される。但し、ｎｊ（ｍ）は、ｍ番目のサブキャリアにおける雑音ベクトルを表す。
【０１０３】
【数１６】
2010114628.tif 000019
…（１７）
【０１０４】
上記の式（１７）で表現される受信サブキャリア信号ｘｊ（ｍ）は、ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８、及び誤差ベクトル計算部２１４に入力される。ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８は、受信信号ベクトルｘｊ（ｍ）に含まれる個別パイロット信号を用いてビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ（ｍ）を推定する。このビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ（ｍ）＝［ｇｊ１（ｍ），…，ｇｊＮＴ（ｍ）］Ｔは、チャネル行列Ｈｊ（ｍ）及びビームフォーミング行列Ｗ（ｍ）を用いて下記の式（１８）のように表現される。
【０１０５】
【数１７】
2010114628.tif 000020
…（１８）
【０１０６】
ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８により、上記の式（１８）で表現されるビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ（ｍ）が推定されると、当該ビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ（ｍ）は、レプリカ信号生成部２１０、及び干渉相関逆行列算出部２１２に入力される。レプリカ信号生成部２１０は、ビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ（ｍ）のうち、自装置向けのビームが送信された各送信アンテナから各受信アンテナへのチャネル応答を含むチャネル行列Ｇｊｊ（ｍ）（以下、自装置向けチャネル行列）を抽出する。さらに、レプリカ信号生成部２１０は、ビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ（ｍ）から当該チャネル行列Ｇｊｊ（ｍ）を取り除いたチャネル行列Ｇｊ’（ｍ）を算出する。
【０１０７】
なお、レプリカ信号生成部２１０には、自装置向けに送信される複数ストリームに関して可能な組み合わせとなる送信シンボル候補を含む送信シンボルベクトル候補ｓｊ’（ｍ）が入力されている。そこで、レプリカ信号生成部２１０は、自装置向けチャネル行列Ｇｊｊ（ｍ）、及び送信シンボルベクトル候補ｓｊ’（ｍ）を用いてレプリカ信号ベクトルを算出する。レプリカ信号生成部２１０により算出されたレプリカ信号ベクトルは、誤差ベクトル計算部２１４に入力される。誤差ベクトル計算部２１４は、レプリカ信号生成部２１０により入力されたレプリカ信号ベクトルＧｊｊ（ｍ）ｓｊ（ｍ）を受信信号ベクトルｘｊ（ｍ）から減算することで誤差ベクトルｅｊ（ｍ）を算出する。つまり、誤差ベクトルｅｊ（ｍ）は、下記の式（１９）のようにして算出される。
【０１０８】
【数１８】
2010114628.tif 000021
…（１９）
【０１０９】
上記の式（１９）のようにして算出された誤差ベクトルｅｊ（ｍ）は、メトリック計算部２１６に入力される。一方、干渉相関逆行列算出部２１２においては、ビームフォーミングチャネル行列推定部２０８により推定されたビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ（ｍ）に基づいて誤差ベクトルｅｊ（ｍ）の相関行列Ｒｅｅ（ｍ）が算出される。まず、干渉相関逆行列算出部２１２は、ビームフォーミングチャネル行列Ｇｊ（ｍ）から自装置向けチャネル行列を取り除いたチャネル行列Ｇｊ’（ｍ）を算出し、当該チャネル行列Ｇｊ’（ｍ）を用いて相関行列Ｒｅｅ（ｍ）を算出する。但し、相関行列Ｒｅｅ（ｍ）は、チャネル行列Ｇｊ’（ｍ）を用いて下記の式（２０）のように表現される。
【０１１０】
【数１９】
2010114628.tif 000022
…（２０）
【０１１１】
上記の式（２０）のようにして算出された誤差ベクトルｅｊ（ｍ）の相関行列Ｒｅｅ（ｍ）は、干渉相関逆行列算出部２１２により逆行列演算が施され、メトリック計算部２１６に入力される。メトリック計算部２１６は、干渉相関逆行列算出部２１２により算出された相関行列Ｒｅｅ（ｍ）の逆行列を用いて、誤差ベクトル計算部２１４から入力された誤差ベクトルｅｊ（ｍ）に含まれるユーザ管干渉成分を除去する。さらに、メトリック計算部２１６は、ユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさをメトリックとして算出する。メトリック計算部２１６により算出されたメトリックは最小メトリック探索部２１８に入力される。最小メトリック探索部２１８は、ユーザ間干渉成分が除去された誤差ベクトルの大きさが最小になるような送信シンボル候補の組み合わせを送信シンボルベクトルｓｊ’（ｍ）と推定する。なお、メトリック計算部２１６、及び最小メトリック探索部２１８による処理は、下記の式（２１）のように表現される。
【０１１２】
【数２０】
2010114628.tif 000023
…（２１）
【０１１３】
このようにして２つのストリームが検出される。最小メトリック探索部２１８により算出された推定シンボルベクトルは、ＬＬＲ計算部２５４に入力される。ＬＬＲ計算部２５４では、対数尤度比（ＬＬＲ；Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｒａｔｉｏ）が算出される。そして、ＬＬＲ計算部２５４により算出されたＬＬＲ値はターボ復号部２５６に入力される。ターボ復号部２５６は、ＬＬＲ計算部２２０により算出されたＬＬＲ値に基づいてターボ復号処理を実行し、再生データを出力する。
【０１１４】
以上、本実施形態の一応用例に係る送信装置１５０、及び受信装置２５０の機能構成について説明した。上記の構成を適用することにより、ＺＦＢＦマルチユーザＭＩＭＯマルチストリーム伝送方式に係る受信装置２５０において、自装置向けのマルチストリームを検出する際に、チャネルベクトルの量子化誤差によるユーザ間干渉成分を除去しつつ、自装置向けのマルチストリームに対して最尤検出を実施することが可能になる。そのため、伝送特性を大きく向上させることが可能になると共に、チャネルベクトルを合成量子化する際に用いられるビット数を低減することができる。
【０１１５】
［効果について］
ここで、図８を参照しながら、本実施形態に係る技術を適用することで得られる効果について説明する。図８には、平均パケット誤り率特性が示されている。但し、チャネルベクトルの量子化ビット数を４ビットとしている。また、各ユーザにおいて、４行４列のチャネル行列に対してＭＲＴ−ＣＶＱを用いたチャネルベクトルの量子化を行う構成、そのインデックスを帰還してＺＦＢＦによりビームフォーミングを行う構成、及び各ユーザに１ストリームを伝送してＭＭＳＥ受信ビームフォーミングを用いてストリームの検出を行う構成を含む上記の受信装置１０の構成で得られるパケット誤り率（ＭＲＴ−ＣＶＱ＋ＭＭＤＥ−ＢＦ  ｆｏｒ  １  ｓｔｒｅａｍ／ｕｓｅｒ）を基準とする。
【０１１６】
各ユーザにおいて、２組の異なる３行４列のチャネル部分行列に対してＭＲＴ−ＣＶＱによりチャネルベクトルの量子化を行い、そのインデックスを帰還してＺＦＢＦによりビームフォーミングを行い、各ユーザに２ストリームを伝送してＭＭＳＥ受信ビームフォーミングによる各ストリームの検出を行う場合（ＭＲＴ−ＣＶＱ＋ＭＭＳＥ−ＢＦ  ｆｏｒ  ２  ｓｔｒｅａｍ／ｕｓｅｒ）、図８に示すように、上記基準に比べて平均パケット誤り率は劣化していることが分かる。その理由の１つは、チャネル行列を量子化する際にチャネル部分行列を用いているため、ＺＦＢＦで生成されるビームを４本の受信アンテナで受信する際の受信電力が小さくなることにある。もう１つの理由は、自ユーザ向けに送信された２つのストリームを分離する際に受信アンテナのダイバーシチ利得を消費してしまうことにある。
【０１１７】
また、サブキャリア毎にアンテナ巡回置換を行なってチャネルベクトルの量子化を行う場合（ＡＰ−ＭＲＴ−ＣＶＱ＋ＭＭＳＥ−ＢＦ  ｆｏｒ  ２  ｓｔｒｅａｍ／ｕｓｅｒ）、平均パケット誤り率特性は若干改善される。しかしながら、各ユーザに対して１ストリームを伝送する場合に比べると、依然として平均パケット誤り率特性が劣化していることがわかる。同様に、各ユーザにおいて、２組の異なる３行４列のチャネル部分行列に対してＭＲＴ−ＣＶＱによりチャネルベクトルの量子化を行い、そのインデックスを帰還してＺＦＢＦによりビームフォーミングを行い、各ユーザに２ストリームを伝送してＰＷ−ＭＬＤを用いて各ストリーム検出を行った場合（ＭＲＴ−ＣＶＱ＋ＰＷ−ＭＬＤ  ｆｏｒ  ２  ｓｔｒｅａｍ／ｕｓｅｒ）、平均パケット誤り率が１ストリーム送信の場合よりも改善されていることが分かる。さらに、サブキャリア毎にアンテナ巡回置換を行ないつつ、チャネルベクトルの量子化を実施した場合（ＡＰ−ＭＲＴ−ＣＶＱ＋ＰＷ−ＭＬＤ  ｆｏｒ  ２  ｓｔｒｅａｍ／ｕｓｅｒ）、更なる改善効果が得られる。
【０１１８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施形態に係るマルチユーザＭＩＭＯシステムのシステム構成例、及び送信装置の機能構成例を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係る受信装置の機能構成例を示す説明図である。
【図３】マルチユーザＭＩＭＯシステムに含まれる従来の受信装置の一構成例を示す説明図である。
【図４】マルチユーザＭＩＭＯシステムに含まれる従来の受信装置の一構成例を示す説明図である。
【図５】マルチユーザＭＩＭＯシステムに含まれる従来の受信装置の一構成例を示す説明図である。
【図６】同実施形態の一応用例に係る送信装置の機能構成を示す説明図である。
【図７】同実施形態の一応用例に係る受信装置の機能構成を示す説明図である。
【図８】同実施形態に係る技術を適用した場合に得られる効果を示す説明図である。
【図９】アンテナ選択行列用インデックスの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１２０】
Ｓ１    マルチユーザＭＩＭＯシステム
１００、１５０    送信装置
１０２    量子化ベクトル再生部
１０４    ＺＦＢＦ行列生成部
１０６、１５２    Ｓ／Ｐ変換部
１０８    チャネル符号化＆変調マッピング部
１１０、１５４    ＺＦＢＦ処理部
１５６    ＩＦＦＴ＆ＧＩ付加部
２００、２５０    受信装置
２０２    チャネル推定部
２０４    部分行列選択部
２０６    合成量子化部
２０８    ビームフォーミングチャネル行列推定部
２１０    レプリカ信号生成部
２１２    干渉相関逆行列算出部
２１４    誤差ベクトル計算部
２１６    メトリック計算部
２１８    最小メトリック探索部
２５２    ＧＩ除去＆ＦＦＴ部
２５４    ＬＬＲ計算部
２５６    ターボ復号部
１０、３０、６０    受信装置
１２、３２、６２    チャネル推定部
１４、３４、６４    部分行列選択部
１６、３６、６６    合成量子化部
１８、６８    ビームフォーミングチャネル行列推定部
２０    ＭＭＳＥ受信ビームフォーミング処理部
３８    受信合成係数計算部
４０    アンテナ選択部
４２    受信信号合成部
４４    ビームフォーミング＆受信合成チャネル行列推定部
４６、７０    レプリカ信号生成部
４８、７２    誤差ベクトル計算部
５０、７４    メトリック計算部
５２、７６    最小メトリック探索部
【図１】
2010114628.tif 000024
【図２】
2010114628.tif 000025
【図３】
2010114628.tif 000026
【図４】
2010114628.tif 000027
【図５】
2010114628.tif 000028
【図６】
2010114628.tif 000029
【図７】
2010114628.tif 000030
【図８】
2010114628.tif 000031
【図９】
2010114628.tif 000032