(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯシステムにおいて、確度の高い尤度情報を算出することにより、品質の高い復号結果を得ることができる受信装置、通信システムおよび受信方法を提供するものである。【解決手段】重み算出部３０１において各ストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する。次に、雑音電力算出部３０２における分離後のストリームの雑音電力推定値の算出、干渉振幅位相算出部３０３における分離後のストリームの干渉成分の振幅と位相の推定、合成部３０４におけるストリーム毎の受信信号の分離、デマッピング部３０５におけるストリーム毎の受信信号からのＬＬＲ系列の算出の処理が行われる。各ストリームにおけるＬＬＲ系列を得た後、これらのＬＬＲ系列を結合してレートマッチング処理と復号処理を行うことにより、受信データを取り出し、処理を終了する。【選択図】図４
2010041074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信アンテナから送信される空間多重された複数のストリームを含む複数の送信信号を複数の受信アンテナを用いて受信する受信装置であって、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の伝搬路の特性を示す伝搬路行列と雑音電力の推定値とを推定する伝搬路推定部と、
前記伝搬路行列に基づいて重み行列を算出する重み算出部と、
前記受信アンテナで受信した受信信号に前記重み算出部により算出された前記重み行列を乗算して合成し、ストリーム毎の受信信号を分離する合成部と、
前記伝搬路推定部により推定された前記伝搬路行列と前記重み算出部により算出された前記重み行列とから、前記合成部により分離された前記受信信号に含まれるストリーム毎の他のストリームによる干渉信号の振幅および位相を算出する干渉振幅算出部と、
前記干渉振幅算出部により算出される前記ストリーム毎の前記干渉信号の振幅および位相と、前記伝搬路推定部により算出される雑音電力の推定値とに基づいて、前記合成部により分離された前記ストリーム毎の受信信号から尤度情報を算出するデマッピング部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記デマッピング部は、前記ストリーム毎のＮ（Ｎは自然数）ビットのデジタル変調方式により変調された前記干渉信号の前記振幅および位相に基づいて生成される前記Ｎビットのそれぞれに対応する部分空間内の干渉信号成分の生起確率分布から算出し、尤度情報を取得することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記部分空間内の干渉信号成分の生起確率分布は、前記ストリーム毎の干渉信号を部分空間に射影した干渉信号成分の生起確率分布であることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項４】
前記デジタル変調方式は、ＱＰＳＫであって、前記部分空間は、複素平面における同相成分が張る同相空間と直交成分が張る直交空間であることを特徴とする請求項２に記載の受信装置。
【請求項５】
前記デマッピング部は、前記ストリーム毎の前記干渉信号の振幅ｙＩ、ｋおよび位相φＩ，ｋを用いて、下記の式により生成される同相空間内の干渉信号成分または直交空間内の干渉信号成分の生起確率分布に基づいた尤度情報を算出することを特徴とする請求項４に記載の受信装置。
【数１】
2010041074.tif 000023
（ただし、δはディラックのデルタ関数）
【請求項６】
さらに、前記デマッピング部は、前記伝搬路推定部により推定される前記雑音電力σＮ２と前記生起確率分布を用いて、下記の式により算出される前記尤度情報を取得することを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
【数２】
2010041074.tif 000024
【請求項７】
前記デマッピング部は、前記ストリーム毎の複数の干渉信号のうち、少なくとも１つの干渉信号を選択し、選択した干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項８】
前記干渉信号を選択する場合に、振幅値が所定値以上の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項９】
前記デマッピング部は、前記干渉信号を選択する場合に、前記重み行列と前記伝搬路行列の積である等価伝搬路行列の要素が所定値以上の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項１０】
前記デマッピング部は、前記変調方式の伝送レートが所定値以下の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項７に記載の受信装置。
【請求項１１】
前記デマッピング部は、複数の干渉信号の前記部分空間に射影した干渉信号成分のそれぞれのデジタル変調方式に応じた生起確率分布を重畳し新たに生成した生起確率分布に基づいて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項７から請求項１０のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１２】
さらに、前記受信装置は、前記尤度情報を用いてデータを復号化するとともに、符号化ビットの尤度情報を生成する復号化部と、
前記符号化ビットの尤度情報を用いてストリームのレプリカである送信信号レプリカを生成する信号レプリカ生成部と、
前記送信信号レプリカと前記伝搬路行列とから干渉信号のレプリカである干渉信号レプリカを生成し、前記受信信号から干渉信号を除去する干渉除去部と、を備え、
前記干渉除去部は、前記合成部により前記受信信号からストリーム毎の受信信号を合成する前に、前記受信信号から前記干渉信号を除去するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記干渉除去部は、前記受信信号から１つ前のストリームの送信信号に含まれる干渉信号レプリカを除去するようにし、複数の受信信号から順に、逐次的に前記干渉信号を除去することを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。
【請求項１４】
前記デマッピング部は、前記干渉除去部により前記干渉信号が除去されていない前記ストリーム毎の複数の干渉信号から、振幅が所定値以上の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１５】
前記デマッピング部は、前記干渉除去部により前記干渉信号が除去されていない前記ストリーム毎の複数の干渉信号から、前記重み行列と前記伝搬路行列の積である等価伝搬路行列の要素が所定値以上の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１６】
前記デマッピング部は、前記干渉除去部により前記干渉信号が除去されていない複数の干渉信号の前記部分空間に射影した干渉信号成分のそれぞれのデジタル変調方式に応じた生起確率分布を重畳して新たに生成した生起確率分布に基づいて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項１２又は請求項１３に記載の受信装置。
【請求項１７】
前記デマッピング部は、前記複数の受信アンテナのいずれかにより受信されたデジタル変調方式を示す制御信号を取得し、デジタル変調方式がどの変調方式によるものかを判断し、該デジタル変調方式に応じた生起確率分布に基づいて、前記尤度情報を算出することを特徴とする請求項２から請求項１６のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１８】
前記重み算出部は、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）基準に基づいて重み行列を算出することを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれか１項に記載の受信装置。
【請求項１９】
複数の送信アンテナを用いて送信される空間多重された複数のストリームを含む複数の送信信号を複数の受信アンテナを用いて受信する通信システムであって、
前記複数のストリームを各ストリームに対応するビット系列に分配するＳ／Ｐ変換部と、該Ｓ／Ｐ変換部により生成されたビット系列をデジタル変調する変調部と、を設け、前記送信アンテナ毎に、異なるストリームを送信する送信装置と、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の伝搬路の特性を示す伝搬路行列と雑音電力の推定値とを推定する伝搬路推定部と、前記伝搬路行列に基づいて重み行列を算出する重み算出部と、前記受信アンテナで受信した受信信号と前記重み行列とからストリーム毎の受信信号を合成し、ストリーム毎の受信信号を分離する合成部する合成部と、前記伝搬路行列と前記重み行列とからストリーム毎の他のストリームによる干渉信号の振幅および位相を算出する干渉振幅算出部と、前記ストリーム毎の干渉信号の振幅および位相に基づいて、前記合成部により分離された前記ストリーム毎の受信信号から尤度情報を算出するデマッピング部と、を設けた受信装置と、
を備えたことを特徴とする通信システム。
【請求項２０】
送信アンテナから送信される空間多重された複数のストリームを含む複数の送信信号を複数の受信アンテナを用いて受信する受信方法であって、
前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の伝搬路の特性を示す伝搬路行列と雑音電力の推定値とを推定するステップと、
前記伝搬路行列に基づいて重み行列を算出するステップと、
前記受信アンテナで受信した受信信号に前記重み算出部により算出された前記重み行列を乗算して合成し、ストリーム毎の受信信号を分離するステップと、
前記伝搬路推定部により推定された前記伝搬路行列と前記重み算出部により算出された前記重み行列とから、前記合成部により分離された前記受信信号に含まれるストリーム毎の他のストリームによる干渉信号の振幅および位相を算出するステップと、
前記干渉振幅算出部により算出される前記ストリーム毎の前記干渉信号の振幅および位相と、前記伝搬路推定部により算出される雑音電力の推定値とに基づいて、前記合成部により分離された前記ストリーム毎の受信信号から尤度情報を算出するステップと、
を備えることを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間多重伝送を行うＭＩＭＯ伝送技術における干渉信号の確度の高い尤度情報を算出し、品質の高い復号結果を得る受信装置、通信システムおよび受信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話システム等の無線通信において、周波数帯域を広げずに伝送速度を高める技術として、複数の送受信アンテナを用いて空間多重伝送を行うＭＩＭＯ（ＭｕｌｔｉｐｌｅＩｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｏｕｔｐｕｔ）伝送技術が知られている。
【０００３】
ＭＩＭＯ伝送された複数のストリームを分離する方法として、最尤推定に基づくＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）や線形処理であるＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）による分離方法が知られている。ＭＭＳＥによる分離方法は、ＭＬＤと比較して演算量を大きく軽減することができる。
【０００４】
このＭＭＳＥの検出精度を向上する技術として、雑音電力のみでなく、干渉電力を考慮して尤度情報を算出する方法が提案されている。具体的には、信号電力と雑音電力干渉電力の和との比であるＳＩＮＰＲ（Ｓｉｇａｎｌ  ｔｏ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｎｏｉｓｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｒａｔｉｏ）の平方根に基づいて尤度情報を算出することにより、尤度情報の確度向上を図っている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００６−２７９５９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、雑音電力と干渉電力とを考慮して尤度情報を算出する方法では、干渉信号の電力のみを考慮し、干渉信号の振幅の確率分布を考慮していない（正規分布と仮定している）ため、算出する尤度情報の確度向上には限界があった。
【０００６】
そこで、本発明は、斯かる実情に鑑み、ＭＩＭＯシステムにおける干渉信号の振幅と位相に基づく振幅分布を考慮して確度の高い尤度情報を算出することにより、品質の高い復号結果を得ることができる受信装置、通信システムおよび受信方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決するための本発明に係る受信装置、通信システムおよび通信方法の各構成は、次の通りである。
【０００８】
本発明に係る受信装置は、送信アンテナから送信される空間多重された複数のストリームを含む複数の送信信号を複数の受信アンテナを用いて受信する受信装置であって、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の伝搬路の特性を示す伝搬路行列と雑音電力の推定値とを推定する伝搬路推定部と、前記伝搬路行列に基づいて重み行列を算出する重み算出部と、前記受信アンテナで受信した受信信号に前記重み算出部により算出された前記重み行列を乗算して合成し、ストリーム毎の受信信号を分離する合成部と、前記伝搬路推定部により推定された前記伝搬路行列と前記重み算出部により算出された前記重み行列とから、前記合成部により分離された前記受信信号に含まれるストリーム毎の他のストリームによる干渉信号の振幅および位相を算出する干渉振幅算出部と、前記干渉振幅算出部により算出される前記ストリーム毎の前記干渉信号の振幅および位相と、前記伝搬路推定部により算出される雑音電力の推定値とに基づいて、前記合成部により分離された前記ストリーム毎の受信信号から尤度情報を算出するデマッピング部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、前記ストリーム毎のＮ（Ｎは自然数）ビットのデジタル変調方式により変調された前記干渉信号の前記振幅および位相に基づいて生成される前記Ｎビットのそれぞれに対応する部分空間内の干渉信号成分の生起確率分布から算出される尤度情報を取得することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る受信装置において、前記部分空間内の干渉信号成分の生起確率分布は、前記ストリーム毎の干渉信号を部分空間に射影した干渉信号成分の生起確率分布であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る受信装置において、前記デジタル変調方式は、ＱＰＳＫであって、前記部分空間は、複素平面における同相成分が張る同相空間と直交成分が張る直交空間であることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、前記ストリーム毎の前記干渉信号の振幅ｙＩ、ｋおよび位相φＩ，ｋを用いて、下記の式により生成される同相空間内の干渉信号成分または直交空間内の干渉信号成分の生起確率分布に基づいた尤度情報を算出することを特徴とする。
【数１】
2010041074.tif 000003
（ただし、δはディラックのデルタ関数）
【００１３】
また、本発明に係る受信装置において、さらに、前記デマッピング部は、前記伝搬路推定部により推定される前記雑音電力σＮ２と前記生起確率分布を用いて、下記の式により算出される前記尤度情報を取得することを特徴とする。
【数２】
2010041074.tif 000004
【００１４】
また、本発明に係る受信装置において、前記ストリーム毎の複数の干渉信号のうち、少なくとも１つの干渉信号を選択し、選択した干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る受信装置において、前記干渉信号を選択する場合に、振幅値が所定値以上の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、前記干渉信号を選択する場合に、前記重み行列と前記伝搬路行列の積である等価伝搬路行列の要素が所定値以上の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、前記変調方式の伝送レートが所定値以下の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、複数の干渉信号の前記部分空間に射影した干渉信号成分のそれぞれのデジタル変調方式に応じた生起確率分布を重畳し新たに生成した生起確率分布に基づいて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る受信装置において、さらに、前記受信装置は、前記尤度情報を用いてデータを復号化するとともに、符号化ビットの尤度情報を生成する復号化部と、前記符号化ビットの尤度情報を用いてストリームのレプリカである送信信号レプリカを生成する信号レプリカ生成部と、前記送信信号レプリカと前記伝搬路行列とから干渉信号のレプリカである干渉信号レプリカを生成し、前記受信信号から干渉信号を除去する干渉除去部と、を備え、前記干渉除去部は、前記合成部により前記受信信号からストリーム毎の受信信号を合成する前に、前記受信信号から前記干渉信号を除去するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明に係る受信装置において、前記干渉除去部は、前記受信信号から１つ前のストリームの送信信号に含まれる干渉信号レプリカを除去するようにし、複数の受信信号から順に、逐次的に前記干渉信号を除去することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、前記干渉除去部により前記干渉信号が除去されていない前記ストリーム毎の複数の干渉信号から、振幅が所定値以上の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、前記干渉除去部により前記干渉信号が除去されていない前記ストリーム毎の複数の干渉信号から、前記重み行列と前記伝搬路行列の積である等価伝搬路行列の要素が所定値以上の干渉信号を選択し、選択した該干渉信号の振幅および位相を用いて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、ストリーム毎に前記デジタル変調方式が異なる場合には、前記干渉除去部により前記干渉信号が除去されていない複数の干渉信号の前記部分空間に射影した干渉信号成分のそれぞれのデジタル変調方式に応じた生起確率分布を重畳して新たに生成した生起確率分布に基づいて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明に係る受信装置において、前記デマッピング部は、前記複数の受信アンテナのいずれかにより受信されたデジタル変調方式を示す制御信号を取得し、デジタル変調方式がどの変調方式によるものかを判断し、該デジタル変調方式に応じた生起確率分布に基づいて、前記尤度情報を算出することを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る受信装置において、前記重み算出部は、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ）基準に基づいて重み行列を算出することを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る通信システムは、複数の送信アンテナを用いて送信される空間多重された複数のストリームを含む複数の送信信号を複数の受信アンテナを用いて受信する通信システムであって、前記複数のストリームを各ストリームに対応するビット系列に分配するＳ／Ｐ変換部と、該Ｓ／Ｐ変換部により生成されたビット系列をデジタル変調する変調部と、を設け、前記送信アンテナ毎に、異なるストリームを送信する送信装置と、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の伝搬路の特性を示す伝搬路行列と雑音電力の推定値とを推定する伝搬路推定部と、前記伝搬路行列に基づいて重み行列を算出する重み算出部と、前記受信アンテナで受信した受信信号と前記重み行列とからストリーム毎の受信信号を合成し、ストリーム毎の受信信号を分離する合成部する合成部と、前記伝搬路行列と前記重み行列とからストリーム毎の他のストリームによる干渉信号の振幅および位相を算出する干渉振幅算出部と、前記ストリーム毎の干渉信号の振幅および位相に基づいて、前記合成部により分離された前記ストリーム毎の受信信号から尤度情報を算出するデマッピング部と、を設けた受信装置と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る受信方法は、送信アンテナから送信される空間多重された複数のストリームを含む複数の送信信号を複数の受信アンテナを用いて受信する受信方法であって、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの間の伝搬路の特性を示す伝搬路行列と雑音電力の推定値とを推定するステップと、前記伝搬路行列に基づいて重み行列を算出するステップと、前記受信アンテナで受信した受信信号に前記重み算出部により算出された前記重み行列を乗算して合成し、ストリーム毎の受信信号を分離するステップと、前記伝搬路推定部により推定された前記伝搬路行列と前記重み算出部により算出された前記重み行列とから、前記合成部により分離された前記受信信号に含まれるストリーム毎の他のストリームによる干渉信号の振幅および位相を算出するステップと、前記干渉振幅算出部により算出される前記ストリーム毎の前記干渉信号の振幅および位相と、前記伝搬路推定部により算出される雑音電力の推定値とに基づいて、前記合成部により分離された前記ストリーム毎の受信信号から尤度情報を算出するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明の受信装置、通信システムおよび受信方法によれば、以下に示す優れた効果を奏し得る。
【００２９】
本発明に係る受信装置、通信システムおよび受信方法によれば、ＭＩＭＯ分離において、ストリーム間干渉の振幅および位相に基づいて受信信号から確度の高い尤度情報を算出することができるため、受信データの品質を向上することができる。
【００３０】
また、本発明に係る受信装置、通信システムおよび受信方法によれば、ＳＩＣを用いて逐次的に信号を検出するＭＩＭＯ分離することにより、さらに、ストリーム間干渉の振幅および位相に基づいて受信信号から確度の高い尤度情報を算出することができ、受信データの品質を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下に、本発明に係る受信装置、通信システムおよび受信方法の好適な実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、本明細書および図面において、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。
【００３２】
はじめに、本発明に係る受信装置、通信システムおよび受信方法の具体的な構成・動作の説明を行う前に、基本的な概念及びその目的について簡単に説明する。
【００３３】
一般に、ＭＩＭＯ分離を行う際に線形重みによる分離方法などを用いると、分離後の受信信号に所望のストリーム成分のみでなく、干渉である他のストリームの信号が含まれる。分離後の受信信号をデマッピングする際に、干渉成分の振幅と位相とを算出し、算出した干渉成分の振幅と位相から得られる、デマッピングする各ビットに対応した部分空間内の干渉信号成分の生起確率分布を考慮すると、後記詳述するように、確度の高い尤度情報（尤度，尤度比，対数尤度比など）を算出することができる。
【００３４】
このような考え方に従い、本発明に係る受信装置、通信システムおよび受信方法は、ＭＩＭＯ分離において、ストリーム間干渉成分の振幅と位相に基づいて尤度情報を算出し、確度の高い尤度情報を得ることで、受信データの品質の向上を図ることを目的とするものである。
［第１の実施形態の説明］
本実施形態では、２×２のＭＩＭＯを用いて２ストリームを送受信するシステムにおいて、本発明を適用する場合した場合の送受信機の構成及び動作について説明する。
【００３５】
本実施形態に係る送信機のブロック構成を図１に示す。
【００３６】
送信機１００は、符号化部１０１、レートマッチ部１０２、Ｓ／Ｐ（Ｓｅｒｉａｌ−ｔｏ−Ｐａｒａｌｌｅｌ）変換部１０３、変調部１０４、パイロット生成部１０５、多重部１０６、無線送信部１０７、送信アンテナ部１０８を備えて構成される。
【００３７】
上位レイヤから送られてくる送信データは、符号化部１０１で誤り訂正符号処理され、ビット系列（符号化ビット系列）が出力される。誤り訂正符号としては、ターボ符号、畳み込み符号、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号、リードソロモン符号など、誤り訂正能力の高い符号を用いることが好ましい。
【００３８】
符号化部１０１から出力される符号化ビット系列は、レートマッチ部１０２においてパンクチャリング、リピティション、ビットパディングなどの処理により、無線フレームに即したビット長に調整される。
【００３９】
また、レートマッチ部１０２から出力されるビット系列は、Ｓ／Ｐ変換部１０３において各ストリームに対応する系列に分配される。
【００４０】
Ｓ／Ｐ変換部１０３において分配されたビット系列の各々は，変調部１０４において変調され、変調シンボル系列に変換される。変調部１０４における変調としては、ＢＰＳＫ変調、ＱＰＳＫ変調、８ＰＳＫ変調、１６ＱＡＭ変調、６４ＱＡＭ変調などの変調方式（デジタル変調方式）を用いることができる。一般的に、Ｎビットのデジタル変調方式は，複素平面を構成するＮ個の部分空間にＮ個のビットを割り当てる。例えば、２ビットのデジタル変調方式であるＱＰＳＫの場合、複素平面の同相成分が張る空間（同相空間）と直交成分が張る空間（直交空間）の２つの部分空間にそれぞれ１ビットずつを割り当てる。
【００４１】
パイロット生成部１０５では、送信機１００と受信機（後記する）において共通に既知であるパイロットシンボル系列を生成する。
【００４２】
多重部１０６では、変調部１０４から出力される変調シンボル系列とパイロット生成部から出力されるパイロットシンボル系列とが多重され、多重された信号は無線送信部１０７から送信アンテナ部１０８を介して送信される。
【００４３】
本実施形態では、送信アンテナ毎に異なるストリームを送信する場合について説明するため、変調部１０４以降の処理は、ストリーム（送信アンテナ）毎に施される。
【００４４】
次に、本実施形態に係る受信機のブロック構成を図２に示す。
【００４５】
受信機２００は、受信アンテナ部２０１、無線受信部２０２、伝搬路推定部２０３、ＭＩＭＯ分離部２０４、Ｐ／Ｓ（Ｐａｒａｌｌｅｌ−ｔｏ−Ｓｅｒｉａｌ）変換部２０５、レートマッチ部２０６、復号化部２０７を備えて構成される。
【００４６】
送信機１００の複数の送信アンテナ部１０８から同時に送信された複数の信号は、受信アンテナ部２０１を介して無線受信部２０２で受信される。このとき、各受信アンテナ部２０１を介して受信した各々の信号には、送信機１００の複数の送信アンテナ部を介して同時に送信された複数の信号が含まれている。
【００４７】
伝搬路推定部２０３は、各無線受信部２０２において受信した受信信号に含まれるパイロットシンボルを参照し、送信アンテナ部１０８と受信アンテナ部２０１との間の伝搬路の特性を示す伝搬路推定値と、雑音電力の推定値とを算出する。
【００４８】
ＭＩＭＯ分離部２０４は、伝搬路推定部２０３において算出された伝搬路推定値と雑音電力の推定値とを参照することにより複数の無線受信部２０２において受信した複数の受信信号からストリーム毎のＬＬＲ（Ｌｏｇ−Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ−Ｒａｔｉｏ）系列（ビットの軟判定値系列，尤度情報系列）を分離して取り出す。
【００４９】
Ｐ／Ｓ変換部２０５は、ＭＩＭＯ分離部２０４において取り出された軟判定値系列を結合する。
【００５０】
レートマッチ部２０６では、Ｐ／Ｓ変換部２０５において結合された軟判定値系列に対して、デパンクチャリング、軟判定値合成、ビットデリーションなど、送信機内のレートマッチ部１０２におけるパンクチャリング、リピティション、ビットパディングの処理に対応した処理が行なわれる。
【００５１】
復号化部２０７では、レートマッチ部２０６においてレートマッチング処理が施された軟判定値系列を用いて誤り訂正復号処理が行なわれ、受信データが取り出される。ここで、復号化部２０７における誤り訂正復号処理は、送信機１００内の符号化部１０１における誤り訂正符号化処理に対応した処理を用いる。
【００５２】
次に、本実施形態に係るＭＩＭＯ分離部２０４のブロック構成を図３に示す。
【００５３】
一般に、送信アンテナ数（ストリーム数）をＴ、受信アンテナ数をＲとした場合、下記の（３）式に示す各受信アンテナで受信した受信信号を要素に持つＲ次元受信信号ベクトル
【数３】
2010041074.tif 000005
は、下記の（４）式に示す送信アンテナと受信アンテナとの間の伝搬路インパルス応答を要素に持つＲ行Ｔ列の伝搬路行列と、
【数４】
2010041074.tif 000006
下記の（５）式に示す各送信アンテナで送信した送信信号を要素に持つＴ次元送信信号ベクトルと
【数５】
2010041074.tif 000007
下記の（６）式に示す各受信アンテナにおける雑音を要素に持つＲ次元雑音ベクトルと、を用いて、（７）式のように表すことができる。
【数６】
2010041074.tif 000008
【数７】
2010041074.tif 000009
ただし、上付きのＴは行列の転置を表す。
【００５４】
このＲ次元受信信号ベクトルｙが無線受信部２０２よりＭＩＭＯ分離部２０４に入力される。また、伝搬路推定部２０３では、伝搬路行列Ｈの推定値であるＨ〜と、各受信アンテナにおける雑音電力（平均雑音電力）であるＥ［｜ｎ１｜２］、Ｅ［｜ｎ２｜２］、…、Ｅ［｜ｎＲ｜２］が推定され、ＭＩＭＯ分離部２０４に入力される。以下ではＥ［｜ｎ１｜２］、Ｅ［｜ｎ２｜２］、…、Ｅ［｜ｎＲ｜２］はすべて等しく、σｎ２であるものとして説明する。
【００５５】
ＭＩＭＯ分離部２０４は、重み算出部３０１、雑音電力算出部３０２、干渉振幅位相算出部３０３、合成部３０４、デマッピング部３０５を備えて構成される。
【００５６】
重み算出部３０１は，伝搬路推定部２０３において推定された雑音電力と伝搬路推定結果とから、各ストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する。
【００５７】
重みとしては、例えばＭＭＳＥ基準の重み（ＭＭＳＥ重み）を用いることができる。ＭＭＳＥ重みは、（８）式に示す。ただし、上付きのＨは複素共役転置行列を示す。
【数８】
2010041074.tif 000010
雑音電力算出部３０２は、重み算出部３０１で算出された重みと、伝搬路推定部２０３で推定された雑音電力とから、分離後のストリームの雑音電力推定値を算出する。
【００５８】
干渉振幅位相算出部３０３は、重み算出部３０１で算出された重みと、伝搬路推定部２０３で推定された伝搬路推定値とから、分離後のストリームの干渉成分の振幅および位相を推定する。干渉振幅および位相の算出方法としては、下記の（９）式に示す行列を演算しておき、
【数９】
2010041074.tif 000011
ｉ番目のストリームにおける他のストリーム（ｊ番目のストリーム）の干渉成分を、Ａの対角成分以外の要素であるＡｉｊとｊ番目のストリームの信号振幅の期待値であるＥ［｜ｓｊ｜２］との積として算出し、その振幅と位相とを取得すればよい。例えば、本実施形態のように、２ストリームの場合は、送信信号の推定値ｓ１＾（記号＾はｓ１の推定値を示すものとする。）に含まれる干渉成分はＡ１２×Ｅ［｜ｓ２｜２］であり、送信信号の推定値ｓ２＾に含まれる干渉成分はＡ２１×Ｅ［｜ｓ１｜２］であるとし、これらの振幅と位相を取得すればよい。
【００５９】
合成部３０４は，受信アンテナ毎の受信信号に、重み算出部で算出された重みを乗算して合成してストリーム毎の受信信号を分離する。ＭＭＳＥ重みのような線形重みを用いた場合は、分離した受信信号すなわち送信信号の推定値は、下記に示す（１０）式のように表すことができる。
【数１０】
2010041074.tif 000012
デマッピング部３０５は、雑音電力算出部３０２において算出された各ストリームにおける雑音電力推定値と、干渉振幅位相算出部３０３において算出された干渉成分の振幅および位相とに基づいて，合成部３０４が分離したストリーム毎の受信信号からビット毎のＬＬＲ系列を算出する。具体的な例としては、尤度情報は、（１１）式のように表すことができる。
【数１１】
2010041074.tif 000013
ここで，誤差ｕが雑音のみに基づくガウス分布である場合は、尤度情報は、下記の（１２）式に示すものとなるが、
【数１２】
2010041074.tif 000014
干渉振幅位相算出部３０３において算出された干渉成分の振幅および位相に基づいた、デマッピング対象である割り当てられたビットのそれぞれに対応する部分空間に射影された干渉信号成分の生起確率分布（ＱＰＳＫの場合は同相あるいは直交成分の振幅分布）ｐＩを用い、（１３）式に示す尤度情報を算出することにより、干渉が存在する場合において、さらに確度の高いＬＬＲを算出することができるようになる。
【数１３】
2010041074.tif 000015
なお、本実施形態では、デマッピング処理と干渉振幅位相算出処理において、送信信号がどのような変調方式で変調されているかを受信機側で既知であるものとしている。
【００６０】
続いて、干渉振幅位相算出部３０３において算出された干渉成分の振幅および位相に基づいた部分空間に射影された干渉信号成分の生起確率分布の一例として、デマッピング対象がＱＰＳＫ変調された信号の場合の同相あるいは直交成分の振幅分布ｐＩを用いた尤度算出に関して、図５を用いて説明する。
【００６１】
図５は、干渉成分の振幅が｜ｙＩ，ｋ｜、位相がφである場合に、横軸を干渉の振幅の同相成分（あるいは直交成分）とし、縦軸を確率密度とした干渉振幅の各成分の分布を示すグラフである。
【００６２】
干渉成分の振幅の同相成分Ｂの分布はディラックのδ関数を用いて、（１４）式のように表すことができる。
【数１４】
2010041074.tif 000016
ここで、Ｂ１〜Ｂ４は、下記（１５）式に示す干渉成分の振幅の同相成分Ｂの行列の要素（上付きのＩは同相成分、Ｑは直交成分を表す）である。
【数１５】
2010041074.tif 000017
また、行列Ｂは、干渉信号のコンスタレーションＹＩ，ｋと回転行列ΦＩ，ｋを用いて、（１６）式のように表すことができる。
【数１６】
2010041074.tif 000018
ただし、ＹＩ，ｋとΦＩ，ｋは、干渉振幅位相算出部３０３において算出された干渉成分の振幅および位相から得られる行列であり、それぞれ、下記の（１７）、（１８）式に示す。
【数１７】
2010041074.tif 000019
【数１８】
2010041074.tif 000020
上記（１２）式、（１３）式及び（１４）式と、を用いて、下記（１９）式が得られ、干渉振幅位相算出部３０３において算出された干渉成分の振幅および位相を考慮した尤度を算出することができる。
【数１９】
2010041074.tif 000021
なお、（１９）式の尤度情報を計算する際のｐＮは、雑音電力推定部３０２から出力されたストリーム毎の雑音電力推定値を用いることが好ましい。
【００６３】
なお、ここでは干渉信号がＱＰＳＫ変調されている場合を例に挙げて説明したが、これに限るものではない。他のデジタル変調方式にも適用することができる。
【００６４】
次に、上記受信機２００のＭＩＭＯ分離部２０４による分離処理以降の処理の流れについて図４を用いて、説明する。
【００６５】
図４は、本実施形態に係る受信機のＭＩＭＯ分離以降の処理の流れを示すフロー図である。
【００６６】
まず、重み算出部３０１において各ストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する（ステップＳ４０１）。次に、ストリーム数のループに入る（ステップＳ４０２）。ストリーム数のループの中では、雑音電力算出部３０２における分離後のストリームの雑音電力推定値の算出（ステップＳ４０３）、干渉振幅位相算出部３０３における分離後のストリームの干渉成分の振幅と位相の推定（ステップＳ４０４）、合成部３０４におけるストリーム毎の受信信号の分離（ステップＳ４０５）、デマッピング部３０５におけるストリーム毎の受信信号からのＬＬＲ系列の算出の処理が行われる（ステップＳ４０６）。ただし、ここではストリームのループで標記しているが、複数のストリームにおける処理を並列して行なってもよい。ストリームのループが終了して（ステップＳ４０７）、各ストリームにおけるＬＬＲ系列を得た後、これらのＬＬＲ系列を結合してレートマッチング処理と復号処理を行うことにより、受信データを取り出し（ステップＳ４０８）、処理を終了する。
【００６７】
以上、第１の実施形態では、送信機において符号化したビット系列を分割し、異なるストリームを介して受信機に送信し、受信機において異なるストリームの受信信号を結合して復号化する場合について説明してきたが、ストリーム毎に符号化処理と復号化処理を行なうシステムについても、上記と同様に本発明を適用することができる。
【００６８】
ストリーム毎に符号化処理と復号化処理を行なう場合の送信機のブロック構成を図６に示す。
【００６９】
図６に示すように、送信機６００に入力される送信データは、Ｓ／Ｐ変換部６０１において、ストリーム分のデータ系列に分割された後、それぞれの系列に対して、符号化部６０２とレートマッチ部６０３でそれぞれ符号化処理とレートマッチ処理が行われ、レートマッチ部６０３の出力が変調部６０４に送られる。なお、それぞれのブロックは図１に示す同名のブロックの機能と同様の機能を持つブロックを用いればよい。
【００７０】
一方、ストリーム毎に符号化処理と復号化処理を行う場合の受信機のブロック構成を図７に示す。
【００７１】
図７に示すように、ＭＩＭＯ分離部７０４において分離されたストリーム毎の受信信号は、レートマッチ部７０５と復号化部７０６でそれぞれ個別にレートマッチ処理と復号化処理とが行われた後、Ｐ／Ｓ変換部７０７で結合されて受信データとなる。なお、それぞれのブロックは図２に示す同名のブロックの機能と同様の機能を持つブロックを用いればよい。また、それぞれのストリームにおけるレートマッチ処理と復号処理は、送信機内でのそれぞれのストリームに対するレートマッチ処理と符号化処理に対応する処理が行われる。
【００７２】
複数のストリームをまとめて符号化処理と復号化処理を行う場合、ストリーム間の伝搬路の違いによるダイバーシチ効果が大きくなる一方、ストリーム毎に符号化処理と復号化処理を行う場合、ストリーム毎の再送処理などが容易となる。
【００７３】
以上説明したように、ＭＩＭＯ分離において、ストリーム間干渉の振幅および位相に基づいて受信信号から確度の高い尤度情報を算出することができるため、受信データの品質を向上することができる。
［第２の実施形態の説明］
本実施形態では、２×２のＭＩＭＯを用いて２ストリームを送信し、ＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）受信するシステムにおいて、本発明を適用する場合について説明し、特に、第１の実施形態における処理と異なる部分を中心に説明する。
【００７４】
本実施形態に係る送信機のブロック構成は、図６に示す送信機６００のブロック構成と同様であり、同様の処理により送信信号が送信される。
【００７５】
本実施形態に係る受信機のブロック構成を図８に示す。
【００７６】
受信機８００は、受信アンテナ部８０１、無線受信部８０２、伝搬路推定部８０３、ＭＩＭＯ分離部８０４、レートマッチ部８０５、復号化部８０６、Ｐ／Ｓ変換部８０７を備えて構成される。このうち、無線受信部８０２、伝搬路推定部８０３、レートマッチ部８０５、Ｐ／Ｓ変換部８０７は、図７に示した受信機内の同名のブロックと同様の機能を有するブロックで実現できるため、構成・動作等の説明は省略する。
【００７７】
ここでは、主として、第１の実施形態とは構成が異なるＭＩＭＯ分離部８０４について構成・動作について説明する。
【００７８】
ＭＩＭＯ分離部の内部ブロック構成を図９に示す。
【００７９】
ＭＩＭＯ分離部８０４は、干渉除去部９０６、重み算出部９０１、雑音電力算出部９０２、干渉振幅位相算出部９０３、合成部９０４、デマッピング部９０５、信号レプリカ生成部９０７と、を備えて構成される。
【００８０】
第２の実施形態のＭＩＭＯ分離部８０４は、無線受信部８０２から出力される１つ目のストリームに対しては第１の実施形態と同様の処理を行い、２つ目のストリームに対しては、１つ目のストリームに対応する復号化部８０６から出力された符号化ビットの尤度情報（符号化ビットＬＬＲ）を用いて、後記する干渉除去部９０６により干渉キャンセル処理を行って、２つ目のストリームを取り出すように動作するようにしたものである。
【００８１】
なお、復号化部８０６は、上記のごとく、１つ目のストリームに対して復号化したデータを出力するとともに、符号化ビットの尤度情報（符号化ビットＬＬＲ）を出力するように構成されている。
【００８２】
以下に、第２の実施形態のＭＩＭＯ分離部８０４による１つ目のストリーム及び１つ目のストリームの分離処理について詳細に説明する。
【００８３】
まず、１つ目のストリームを分離する際の処理について説明する。
【００８４】
重み算出部９０１は、伝搬路推定部８０３において推定された雑音電力と伝搬路推定結果とから、１つ目のストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する。例えば、重みとしてＭＭＳＥ重みを用いる場合、（８）式におけるＷの１つ目のストリームに関する要素（１行目の要素）をここでの重みとすればよい。
【００８５】
雑音電力算出部９０２は、重み算出部９０１で算出された重みと、伝搬路推定部８０３で推定された雑音電力とから、分離後の１つ目のストリームの雑音電力推定値を算出する。
【００８６】
干渉振幅位相算出部９０３は、重み算出部９０１で算出された重みと、伝搬路推定部８０３で推定された伝搬路推定値とから、分離後の１つ目のストリームの干渉成分の振幅および位相を推定する。例えば、第１の実施形態と同様に，ｓ１＾に含まれる干渉成分はＡ１２×Ｅ［｜ｓ２｜２］であるとし、この振幅と位相を取得すればよい。
【００８７】
干渉除去部９０６は、１つ目のストリームに対しては処理を行わず、無線受信部８０２で受信した受信アンテナ毎の受信信号をそのまま出力する。
【００８８】
合成部９０４は、受信アンテナ毎の受信信号に、重み算出部９０１で算出された重みを乗算して合成して１つ目のストリームの受信信号を分離する。
【００８９】
そして、デマッピング部９０５は、雑音電力算出部において算出された１つ目のストリームにおける雑音電力推定値と、干渉振幅位相算出部９０３において算出された干渉成分の振幅および位相とに基づいて、合成部９０４が分離した１つ目のストリームの受信信号からビット毎のＬＬＲ系列を算出する。例えば、第１の実施形態と同様に（１９）式を用いて算出する。
【００９０】
ＭＩＭＯ分離部８０４から出力された１つ目のストリームのビットＬＬＲは、レートマッチ部８０５でレートマッチ処理された後、復号化部８０６で復号化処理され、１つ目のストリームにおける受信データが取り出されるとともに、１つ目のストリームにおける符号化ビットＬＬＲが出力される。
【００９１】
続いて、２つ目のストリームを分離する際の処理について説明する。
【００９２】
重み算出部９０１は、伝搬路推定部８０３において推定された雑音電力と伝搬路推定結果とから、２つ目のストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する。例えば、重みとしてＭＭＳＥ重みを用いる場合、（８）式の代わりに、下記（２０）式を用いる。
【数２０】
2010041074.tif 000022
ただし、Λは対角行列であり、対角要素は１以下の値である。（２０）式におけるＷの２つ目のストリームに関する要素（２行目の要素）をここでの重みとすればよい。
【００９３】
雑音電力算出部９０２は、重み算出部９０１で算出された重みと、伝搬路推定部８０３で推定された雑音電力とから、分離後の２つ目のストリームの雑音電力推定値を算出する。
【００９４】
干渉振幅位相算出部９０３は、２つ目のストリームを分離する際は処理を行わない。
【００９５】
信号レプリカ生成部９０７は、１つ目のストリームにおける符号化ビットＬＬＲから１つ目のストリームの送信信号のレプリカを生成する。
【００９６】
干渉除去部９０６は、信号レプリカ生成部において生成された信号レプリカと伝搬路推定部において推定された伝搬路推定値とを重畳することにより、それぞれの受信アンテナにおける干渉レプリカを生成し、無線受信部で受信した受信アンテナ毎の受信信号から干渉レプリカを減算することにより、受信アンテナ毎の受信信号から干渉を除去して出力する。
【００９７】
合成部９０４は、受信アンテナ毎の受信信号に、重み算出部９０１で算出された重みを乗算して合成して２つ目のストリームの受信信号を分離する。
【００９８】
デマッピング部９０５は、雑音電力算出部９０２において算出された２つ目のストリームにおける雑音電力推定値に基づいて、合成部９０４が分離した２つ目のストリームの受信信号からビット毎のＬＬＲ系列を算出する。ＬＬＲの算出の際の尤度情報の計算は、（１２）式を用いればよい。
【００９９】
ＭＩＭＯ分離部８０４から出力された２つ目のストリームのビットＬＬＲは、レートマッチ部８０５でレートマッチ処理された後、復号化部８０６で復号化処理され、２つ目のストリームにおける受信データが取り出される。
【０１００】
続いて、上記動作について、図１０を用いて説明する。
【０１０１】
図１０は、本実施形態に係る受信機のＭＩＭＯ分離以降の処理の流れを示すフロー図である。
【０１０２】
まず、ストリーム数−１（本実施形態の場合はループ回数が１）のループに入る（ステップＳ１００１）。ストリーム数のループの中では、重み算出部９０１において対象となるストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出し（ステップＳ１００２）、雑音電力算出部９０２による分離後のストリームの雑音電力推定値の算出し（ステップＳ１００３）、干渉振幅位相算出部９０３により分離後のストリームの干渉成分の振幅および位相の推定値を算出し（ステップＳ１００４）、合成部９０４においてストリーム毎の受信信号を分離し（ステップＳ１００５）、デマッピング部９０５におけるストリーム毎の受信信号からのＬＬＲ系列の算出の処理が行われる（ステップＳ１００６）。さらに、ＬＬＲ系列が得られた後、復号化部８０６は、これらのＬＬＲ系列を用いてレートマッチング処理と復号処理を行うことにより、受信データを取り出すとともに、対象ストリームにおける符号化ビットＬＬＲを算出し（ステップＳ１００７）、信号レプリカ生成部９０７により算出した符号化ビットＬＬＲから信号レプリカが生成され、干渉除去部９０６により次の対象ストリームを分離するための受信信号から干渉が除去される（ステップＳ１００８）。このループが終了した後（ステップＳ１００９）、最後のストリームにおける重みを算出し（ステップＳ１０１０）、雑音電力算出部９０２における分離後のストリームの雑音電力推定値の算出（ステップＳ１０１１）、合成部９０４におけるストリーム毎の受信信号を分離（ステップＳ１０１２）、デマッピング部９０５におけるストリーム毎の受信信号からのＬＬＲ系列の算出（ステップＳ１０１３）、ＬＬＲ系列を用いたレートマッチング処理と復号処理を行うことにより、受信データを取り出す（ステップＳ１０１４）。
【０１０３】
ＳＩＣを用いて逐次的に信号を検出するＭＩＭＯ分離は、一般にＭＭＳＥのみによる信号分離に比べて高い確度で信号を検出することができる。ＳＩＣにおける１ストリーム目の信号を検出する際に，干渉振幅および位相を考慮することにより、１ストリーム目の検出確度を向上することができ、さらに１ストリーム目の信号レプリカの精度を向上することができるため、多重されている他のストリーム（２ストリーム目）の検出確度も向上することができる。
【０１０４】
このように、ＳＩＣを用いて逐次的に信号を検出するＭＩＭＯ分離においても、ストリーム間干渉の振幅および位相に基づいて受信信号から確度の高い尤度情報を算出することができ、受信データの品質を向上することができる。
［第３の実施形態の説明］
第１の実施形態では、２×２のＭＩＭＯシステムに本発明を適用する場合について説明した。本実施形態では、送信アンテナと受信アンテナがそれぞれ２以上（送信アンテナ本数はストリーム数と等しく、受信アンテナ本数（受信ブランチ数）はストリーム数以上）ある場合について説明する。また、ストリーム毎に変調方式と符号化率を適応的に選択するものとする。
【０１０５】
本実施形態に係る送信機の構成及び概略動作について以下に説明する。
【０１０６】
図１１は、本実施形態に係る送信機の構成を示すブロック図である。
【０１０７】
送信機１１００は、Ｓ／Ｐ変換部１１０１、符号化部１１０２、レートマッチ部１１０３、変調部１１０４、パイロット生成部１１０５、多重部１１０６、無線送信部１１０７、送信アンテナ部１１０８およびＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅ）設定部１１０９を備えて構成される。
【０１０８】
上位レイヤから送られてくる送信データは、Ｓ／Ｐ変換部１１０１において、ストリーム分のデータ系列に分割された後、それぞれの系列に対して、符号化部１１０２とレートマッチ部１１０３でそれぞれ符号化処理とレートマッチ処理が行われる。
【０１０９】
Ｓ／Ｐ変換部１１０１において、ストリーム分のデータ系列に分割された送信データは、符号化部１１０２で誤り訂正符号処理され、ビット系列（符号化ビット系列）が出力される。
【０１１０】
ＭＣＳ設定部は，受信機の受信状態や送信データのＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）などを考慮して、ストリーム毎に使用するＭＣＳを決定する。例えば、受信機の受信状態が悪い場合や、低誤り率での通信が必要な送信データは、低い伝送レートのＭＣＳを用い、逆に、受信機の受信状態が良い場合や、比較的高い誤り率を許容する送信データは、高い伝送レートのＭＣＳを用いるなどの決定方法を用いることができる。
【０１１１】
符号化部１１０２から出力される符号化ビット系列は、レートマッチ部１１０３において、ＭＣＳ設定部１１０９で決定されたＭＣＳに基づいたパンクチャリング、リピティション、ビットパディングなどの処理により、無線フレームに即したビット長に調整される。
【０１１２】
レートマッチ部１１０３から出力されるビット系列は、変調部１１０４において、ＭＣＳ設定部１１０９で決定されたＭＣＳに基づいた変調方式を用いて変調され、変調シンボル系列に変換される。
【０１１３】
パイロット生成部１１０５では、送信機１１００と後記の受信機１２００において共通に既知であるパイロットシンボル系列が生成される。
【０１１４】
多重部１１０６では、変調部１１０４から出力される変調シンボル系列とパイロット生成部から出力されるパイロットシンボル系列と、ＭＣＳ設定部から出力されるＭＣＳを示す制御信号とが多重され、多重された信号は、無線送信部から送信アンテナ部を介して送信される。
【０１１５】
本実施形態では、送信アンテナ毎に異なるストリームを送信する場合について説明するため、符号化部１１０２以降の処理は、ストリーム（送信アンテナ）毎に施される。
【０１１６】
続いて、本実施形態に係る受信機の構成及び動作について説明する。
【０１１７】
図１２は、本実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図である。
【０１１８】
受信機１２００は、受信アンテナ部１２０１、無線受信部１２０２、伝搬路推定部１２０３、ＭＣＳ取得部１２０８、ＭＩＭＯ分離部１２０４、Ｐ／Ｓ変換部１２０７、レートマッチ部１２０５、復号化部１２０６と、を備えて構成される。
【０１１９】
送信機１１００の複数の送信アンテナ部１１０８から同時に送信された複数の信号は、受信アンテナ部１２０１を介して無線受信部１２０２で受信される。このとき、各受信アンテナ部１２０１を介して受信した信号の各々には、送信機１１００の複数の送信アンテナ部１１０８を介して同時に送信された複数の信号が含まれている。
【０１２０】
伝搬路推定部１２０３は、各無線受信部において受信した受信信号に含まれるパイロットシンボルを参照し、送信アンテナ部１１０８と受信アンテナ部１２０１との間の伝搬路の特性を示す伝搬路推定値と、雑音電力の推定値とを算出する。
【０１２１】
ＭＣＳ取得部１２０８は、各無線受信部１２０２において受信した受信信号に含まれるＭＣＳを示す制御信号を参照し、ストリーム毎のＭＣＳを取得する。
【０１２２】
ＭＩＭＯ分離部１２０４は、伝搬路推定部１２０３において算出された伝搬路推定値と雑音電力の推定値と、ＭＣＳ取得部において取得したＭＣＳとを参照することにより複数の無線受信部１２０２において受信した複数の受信信号からストリーム毎のＬＬＲ系列（ビットの軟判定値系列、尤度情報系列）を分離して取り出す。
【０１２３】
レートマッチ部１２０５では、ＭＩＭＯ分離部１２０４において取り出された軟判定値系列に対して、ＭＣＳ取得部１２０８において取得したＭＣＳに基づいたデパンクチャリング、軟判定値合成、ビットデリーションなど、送信機１１００内のレートマッチ部１１０３におけるパンクチャリング、リピティション、ビットパディングの処理に対応した処理が行われる。
【０１２４】
復号化部１２０６では，レートマッチ部１２０５においてレートマッチング処理が施された軟判定値系列を用いて誤り訂正復号処理が行われ、Ｐ／Ｓ変換部１２０７において結合することにより受信データが取り出される。ここで、復号化部１２０６における誤り訂正復号処理は、送信機内の符号化部１１０２における誤り訂正符号化処理に対応した処理を用いる。
【０１２５】
続いて、上記のように構成された本実施形態に係る受信機１２００のＭＩＭＯ分離部１２０４の詳細動作について以下に説明する。
【０１２６】
図１３は、本実施形態に係るＭＩＭＯ分離部の構成を示すブロック図である。
【０１２７】
ＭＩＭＯ分離部１２０４は、２つ以上のストリームに対応するため、それぞれ２つ以上の重み算出部１３０１、雑音電力算出部１３０２、干渉振幅位相算出部１３０３、合成部１３０４、デマッピング部１３０５と、を備えて構成される。
【０１２８】
重み算出部１３０１は、伝搬路推定部１２０３において推定された雑音電力と伝搬路推定結果とから、各ストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する。
【０１２９】
重みとしては，例えば（８）式に表すＭＭＳＥ基準の重み（ＭＭＳＥ重み）を用いることができる。
【０１３０】
雑音電力算出部１３０２は、重み算出部１３０１で算出された重みと、伝搬路推定部１２０３で推定された雑音電力とから、分離後のストリームの雑音電力推定値を算出する。
【０１３１】
干渉振幅位相算出部１３０３は、重み算出部１３０１で算出された重みと、伝搬路推定部１２０３で推定された伝搬路推定値とから、分離後のストリームの干渉成分の振幅および位相を推定する。干渉振幅の算出方法としては、（９）式に示す行列を演算しておき、ｉ番目のストリームにおける他のストリーム（ｊ番目のストリーム）の干渉成分を、Ａの対角成分以外の要素であるＡｉｊとｊ番目のストリームの信号振幅の期待値であるＥ［｜ｓｊ｜２］との積Ａｉｊ×Ｅ［｜ｓｊ｜２］を算出し，その振幅と位相とを取得すればよい。
【０１３２】
合成部１３０４は、受信アンテナ毎の受信信号に、重み算出部１３０１で算出された重みを乗算して合成してストリーム毎の受信信号を分離する。ＭＭＳＥ重みのような線形重みを用いた場合は、分離した受信信号すなわち送信信号の推定値は（１０）式で表すことができる。
【０１３３】
デマッピング部１３０５は、雑音電力算出部１３０２において算出された各ストリームにおける雑音電力推定値と、干渉振幅位相算出部１３０３において算出された干渉成分の振幅および位相とに基づいて、合成部１３０４が分離したストリーム毎の受信信号からビット毎のＬＬＲ系列を算出する。
【０１３４】
具体的な例としては、尤度は（１１）式で表すことができる。そして、干渉振幅算出部１３０３において算出された干渉成分の振幅および位相に基づいた、部分空間に射影された干渉信号成分の生起確率分布（デマッピング対象がＱＰＳＫ変調されている場合は、干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布）ｐＩを用い、（１３）式を用いて尤度を算出することにより、干渉が存在する場合において、さらに確度の高いＬＬＲを算出することができるようになる。
【０１３５】
ここで、干渉振幅算出部１３０３において算出された干渉成分の振幅および位相に基づいた分布ｐＩを用いた尤度算出の一例として、デマッピング対象がＱＰＳＫ変調されている場合の干渉信号の同相あるいは直交成分の振幅分布は図５に示すとおりである。本実施形態では、ストリーム毎に変調方式が異なる場合もあり得る。そのため、（１３）式において用いる分布ｐｌを近似する分布は、ＭＣＳ取得部１２０８において取得したＭＣＳに基づいて決定する。例えば、干渉となるストリームがＱＰＳＫ変調されている場合は図５のような分布を仮定して（１９）式から尤度情報を算出し，干渉となるストリームが１６ＱＡＭ変調されている場合は図１４のような分布を仮定して（１３）式から得られる尤度算出式を用いて尤度情報を算出するといった処理を行えばよい。なお、図１４は、振幅が｜ｙＩ，ｋ｜、位相がφである場合に，横軸を干渉の振幅の同相成分あるいは直交成分とし、縦軸を確率密度とした干渉振幅の各成分の分布を示すグラフである。干渉が１６ＱＡＭ変調されている場合も（１４）式の表現と同様に、ディラックのδ関数を用いて表すことができる（１６ＱＡＭ変調されている場合１６項のδ関数の和として表現することができる）。
【０１３６】
また、本実施形態では、２つ以上のストリームの処理を行うことを前提としていることから、（９）式に示す行列が３以上の複数列要素を持ち、干渉となる他のストリームが複数存在する場合がある。この場合、デマッピング部１３０５においてＬＬＲを算出する際に、以下のような方法を用いることができる。
（１）干渉信号の振幅の期待値Ａｉｊ×Ｅ［｜ｓｊ｜２］あるいは単に干渉信号の振幅算出の際の係数となるＡｉｊの振幅が大きい１つの干渉のみを仮定した分布を用いる。干渉信号の振幅の期待値が大きい干渉は、すべての干渉成分を含む干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布に対して支配的な影響を与えるため、干渉信号の振幅の期待値が大きい１つの干渉を考慮することで、すべての干渉成分を含む干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布に近い分布を仮定することができる。これにより、ＬＬＲの確度を向上することができる。
（２）干渉信号の同相あるいは直交成分の振幅の分布が、雑音成分の分布とは大きく異なる１つの干渉を仮定した分布を用いて、ＬＬＲの確度を向上させる。すなわち、干渉の同相あるいは直交成分の振幅の分布が雑音成分の分布とは大きく異なる１つの干渉を考慮することで、干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布と雑音成分分布の違いを特徴的に表す分布を仮定することができる。例えば、ストリーム１に対して、Ａｉ２×Ｅ［｜ｓ２｜２］の振幅期待値であるストリーム２とＡｉ３×Ｅ［｜ｓ３｜２］の振幅期待値であるストリーム３の２つの干渉が存在し、ストリーム２がＱＰＳＫ変調、ストリーム３が１６ＱＡＭ変調でそれぞれ変調されている場合、振幅の各成分の確率分布が雑音成分の分布からより大きく異なるストリーム２のみを仮定する。すなわち、伝送レートが低い（例えば、所定の閾値と比較して）ＱＰＳＫ変調のストリームのみを干渉として考慮する。これにより、ＬＬＲの確度を向上することができる。
（３）複数の干渉を仮定した分布を用いる。複数の干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布を個別に仮定（例えばＱＰＳＫである場合は（１４）式に示すような分布）し、仮定した複数の分布を重畳することにより、複数の干渉を考慮した分布を得ることができる。例えば、ストリーム１に対して、Ａｉ２×Ｅ［｜ｓ２｜２］の振幅期待値であるストリーム２とＡｉ３×Ｅ［｜ｓ３｜２］の振幅期待値であるストリーム３の２つの干渉が存在し、ストリーム２がＱＰＳＫ変調、ストリーム３が１６ＱＡＭ変調でそれぞれ変調されている場合、図５に示す近似分布と図１４に示す近似分布を重畳した分布を用いて（１３）式から得られる尤度算出式を用いて尤度情報を算出する。干渉が３ストリーム以上の場合は、さらに重畳すればよい。これにより、ＬＬＲの確度を向上することができる。
【０１３７】
なお、以上では、ストリーム毎に符号化／復号化する場合について説明したが、第１の実施形態のように、送信機において符号化したビット系列を分割し、異なるストリームを介して受信機に送信し、受信機において、異なるストリームの受信信号を結合して復号化する場合についても同様に実現することができる。
【０１３８】
このように、ＭＩＭＯ分離において、ストリーム間干渉の振幅および位相に基づいて受信信号から確度の高い尤度情報を算出することができ、受信データの品質を向上することができる。
［第４の実施形態の説明］
本実施形態では、送信アンテナと受信アンテナがそれぞれ２以上（送信アンテナ本数はストリーム数と等しく、受信アンテナ本数（受信ブランチ数）はストリーム数以上）あり、ＳＩＣ（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌｅｒ）受信するシステムにおいて、本発明を適用する場合について説明し、特に、第３の実施形態における処理と異なる部分を中心に説明する。
【０１３９】
本実施形態に係る送信機のブロック構成は、図１１に示す送信機１１００のブロック構成と同様であり、同様の処理により送信信号が送信される。
【０１４０】
本実施形態に係る受信機のブロック構成を図１５に示す。
【０１４１】
受信機１５００は、受信アンテナ部１５０１、無線受信部１５０２、伝搬路推定部１５０３、ＭＣＳ取得部１５０８、ＭＩＭＯ分離部１５０４、レートマッチ部１５０５、復号化部１５０６、Ｐ／Ｓ変換部１５０７と、を備えて構成される。このうち、無線受信部１５０２、伝搬路推定部１５０３、ＭＣＳ取得部１５０８、レートマッチ部１５０５、Ｐ／Ｓ変換部１５０７は、図１２に示した受信機内の同名のブロックと同様の機能を持つブロックで実現できるため、構成・動作等の説明は省略する。
【０１４２】
上記第３の実施形態と同様に、本実施形態のＭＩＭＯ分離部１５０４は、無線受信部１５０２から出力される１つ目のストリームに対しては第１の実施形態と同様の処理を行い、２つ目のストリームに対しては、１つ目のストリームに対応する復号化部１５０６から出力された符号化ビットの尤度情報（符号化ビットＬＬＲ）を用いて、後記する干渉除去部１６０６により干渉キャンセル処理を行って、２つ目のストリームを取り出すように動作するようにしたものである。
【０１４３】
なお、復号化部１５０６は、上記のごとく、１つ目のストリームに対して復号化したデータを出力するとともに、符号化ビットの尤度情報（符号化ビットＬＬＲ）を出力するように構成されている。
【０１４４】
ここでは、主として、第３の実施形態とは構成が異なるＭＩＭＯ分離部１５０４について構成・動作について説明する。
【０１４５】
ＭＩＭＯ分離部１５０４の内部ブロック構成を図１６に示す。
【０１４６】
ＭＩＭＯ分離部１５０４は、干渉除去部１６０６、重み算出部１６０１、雑音電力算出部１６０２、干渉振幅位相算出部１６０３、合成部１６０４、デマッピング部１６０５、信号レプリカ生成部１６０４と、を備えて構成される。
【０１４７】
まず、１つ目のストリームを分離する際の処理について説明する。
【０１４８】
重み算出部１６０１は、伝搬路推定部１５０３において推定された雑音電力と伝搬路推定結果とから、１つ目のストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する。例えば、重みとしてＭＭＳＥ重みを用いる場合、（８）式におけるＷの１つ目のストリームに関する要素（１行目の要素）をここでの重みとすればよい。
【０１４９】
雑音電力算出部１６０２は、重み算出部１６０１で算出された重みと、伝搬路推定部１５０３で推定された雑音電力とから、分離後の１つ目のストリームの雑音電力推定値を算出する。
【０１５０】
干渉振幅位相算出部１６０３は、重み算出部１６０１で算出された重みと、伝搬路推定部で推定された伝搬路推定値とから、分離後の１つ目のストリームの干渉成分の振幅および位相を推定する。例えば、第１の実施形態と同様に、ｓ１＾に含まれるストリーム２により干渉成分はＡ１２×Ｅ［｜ｓ２｜２］であるとし、その振幅と位相を取得すればよい。
【０１５１】
干渉除去部１６０６は、１つ目のストリームに対しては処理を行わず、無線受信部で受信した受信アンテナ毎の受信信号をそのまま出力する。
【０１５２】
合成部１６０４は、受信アンテナ毎の受信信号に、重み算出部１６０１で算出された重みを乗算して合成して１つ目のストリームの受信信号を分離する。
【０１５３】
デマッピング部１６０５は、雑音電力算出部１６０２において算出された１つ目のストリームにおける雑音電力推定値と、干渉振幅位相算出部１６０３において算出された干渉信号の振幅および位相とに基づいて、合成部１６０４が分離した１つ目のストリームの受信信号からビット毎のＬＬＲ系列を算出する。
【０１５４】
ここで、デマッピング部１６０５において、合成部１６０４が分離した１つ目のストリームの受信信号からビット毎のＬＬＲ系列を算出する方法については、上記第３の実施形態で説明した（１）〜（３）の方法と同様な方法を用いることができるため、説明は省略する。
【０１５５】
ＭＩＭＯ分離部１５０４から出力された１つ目のストリームのビットＬＬＲは、レートマッチ部１５０５でレートマッチ処理された後、復号化部１５０６で復号化処理され、１つ目のストリームにおける受信データが取り出されるとともに、１つ目のストリームにおける符号化ビットＬＬＲが出力される。
【０１５６】
次に、２つ目以降（最後以外）のストリームを分離する際の処理について説明する。
【０１５７】
重み算出部１６０１は、伝搬路推定部１５０３において推定された雑音電力と伝搬路推定結果とから、２つ目のストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する。例えば、重みとしてＭＭＳＥ重みを用いる場合、（１７）式を用いる。ただし、Λの対角要素は１以下の値であり、ＳＩＣによる干渉除去回数が増えるに従って、徐々に小さくなるようにすることが好ましい。
【０１５８】
雑音電力算出部１６０２は、重み算出部１６０１で算出された重みと、伝搬路推定部１５０３で推定された雑音電力とから、分離後の２つ目のストリームの雑音電力推定値を算出する。
【０１５９】
干渉振幅位相算出部１６０３は、重み算出部１６０１で算出された重みと、伝搬路推定部１５０３で推定された伝搬路推定値とから、分離後の対象としているストリームの干渉成分の振幅および位相を推定する。例えば、第１の実施形態と同様に、ｓ２＾に含まれるストリーム３により干渉成分はＡ２３×Ｅ［｜ｓ３｜２］であるとし、その振幅と位相を取得すればよい。
【０１６０】
信号レプリカ生成部１６０７は、１つ前のストリームにおける符号化ビットＬＬＲから１つ前のストリームの送信信号のレプリカを生成する。
【０１６１】
干渉除去部１６０６は、信号レプリカ生成部１６０７において生成された信号レプリカと伝搬路推定部１５０３において推定された伝搬路推定値とを重畳することにより、それぞれの受信アンテナにおける干渉レプリカを生成し、無線受信部で受信した受信アンテナ毎の受信信号から干渉レプリカを減算することにより、受信アンテナ毎の受信信号から干渉成分を除去して出力する。
【０１６２】
合成部１６０４は、受信アンテナ毎の受信信号に、重み算出部１６０１で算出された重みを乗算して合成して対象としているストリームの受信信号を分離する。
【０１６３】
デマッピング部１６０５は、雑音電力算出部１６０２において算出された対象としているストリームにおける雑音電力推定値に基づいて、合成部１６０４が分離した対象としているストリームの受信信号からビット毎のＬＬＲ系列を算出する。第３の実施形態と同様に、ＬＬＲの算出の際の尤度情報の計算は（１３）式を用いればよい。
【０１６４】
２つ目以降（最後以外）のストリームを分離する場合、デマッピング部１６０５においてＬＬＲを算出する際に、以下のような方法を用いることができる。
（１）除去していないストリームの中で、干渉信号の振幅の期待値Ａｉｊ×Ｅ［｜ｓｊ｜２］あるいは単に干渉信号の振幅算出の際の係数となるＡｉｊの振幅が大きい１つの干渉のみを仮定した分布を用いる。干渉信号の振幅の期待値が大きい干渉は、すべての干渉成分を含む干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布に対して支配的な影響を与えるため、干渉振幅成分の期待値が大きい１つの干渉を考慮することで、すべての干渉成分を含む干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布に近い分布を仮定することができる。これにより、ＬＬＲの確度を向上することができる。
（２）除去していないストリームの中で、干渉信号の同相あるいは直交成分の振幅分布が雑音成分の分布とは大きく異なる１つの干渉を仮定した分布を用いてＬＬＲの確度を向上させる。すなわち、干渉の同相あるいは直交成分の振幅の分布が雑音成分の分布とは大きく異なる１つの干渉を考慮することで、干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布と雑音成分分布の違いを特徴的に表す分布を仮定することができる。例えば、ストリーム１に対して、Ａｉ２×Ｅ［｜ｓ２｜２］の振幅期待値であるストリーム２とＡｉ３×Ｅ［｜ｓ３｜２］の振幅期待値であるストリーム３の２つの干渉が存在し、ストリーム２がＱＰＳＫ変調、ストリーム３が１６ＱＡＭ変調でそれぞれ変調されている場合、振幅の各成分の確率分布が雑音成分の分布からより大きく異なるストリーム１のみを仮定する。すなわち、伝送レートが低いＱＰＳＫ変調のストリームのみを干渉として考慮する。これにより、ＬＬＲの確度を向上することができる。
（３）除去していない複数の干渉を仮定した分布を用いる。複数の干渉の同相あるいは直交成分の振幅分布を個別に仮定（例えばＱＰＳＫである場合は（１４）式に示すような分布）し、仮定した複数の分布を重畳することにより、複数の干渉を考慮した分布を得ることができる。例えば、ストリーム１に対して、Ａｉ２×Ｅ［｜ｓ２｜２］の振幅期待値であるストリーム２とＡｉ３×Ｅ［｜ｓ３｜２］の振幅期待値であるストリーム３の２つの干渉が存在し、ストリーム２がＱＰＳＫ変調、ストリーム３が１６ＱＡＭ変調でそれぞれ変調されている場合、図５に示す近似分布と図１４に示す近似分布を重畳した分布を用いて（１３）式から尤度算出式を用いて尤度情報を算出する。干渉が３ストリーム以上の場合は、さらに重畳すればよい。これにより、ＬＬＲの確度を向上することができる。
【０１６５】
ＭＩＭＯ分離部１５０４から出力された対象としているストリームのビットＬＬＲは、レートマッチ部１５０５でレートマッチ処理された後、復号化部１５０６で復号化処理され、対象としているストリームにおける受信データが取り出されるとともに、対象としているストリームにおける符号化ビットＬＬＲが出力される。
【０１６６】
次に、最後のストリームを分離する際の処理について説明する。
【０１６７】
重み算出部１６０１は、伝搬路推定部１５０３において推定された雑音電力と伝搬路推定結果とから、最後のストリームを分離するための受信アンテナ毎の重みを算出する。例えば、重みとしてＭＭＳＥ重みを用いる場合、（１７）式を用いる。ただし、Λの対角要素は１以下の値であり、小さい値を用いることが好ましい。
【０１６８】
雑音電力算出部１６０２は、重み算出部１６０１で算出された重みと、伝搬路推定部１５０３で推定された雑音電力とから、分離後の最後のストリームの雑音電力推定値を算出する。
【０１６９】
干渉振幅位相算出部１６０３は、最後のストリームを分離する際は処理を行わない。
【０１７０】
信号レプリカ生成部１６０７は、１つ前のストリームにおける符号化ビットＬＬＲから１つ前のストリームの送信信号のレプリカを生成する。
【０１７１】
干渉除去部１６０６は、信号レプリカ生成部１６０７において生成された信号レプリカと伝搬路推定部１５０３において推定された伝搬路推定値とを重畳することにより、それぞれの受信アンテナにおける干渉レプリカを生成し、無線受信部１５０２で受信した受信アンテナ毎の受信信号から干渉レプリカを減算することにより、受信アンテナ毎の受信信号から干渉を除去して出力する。
【０１７２】
合成部１６０４は、受信アンテナ毎の受信信号に、重み算出部１６０１で算出された重みを乗算して合成して最後のストリームの受信信号を分離する。
【０１７３】
デマッピング部１６０５は、雑音電力算出部１６０２において算出された最後のストリームにおける雑音電力推定値に基づいて、合成部１６０４が分離した最後のストリームの受信信号からビット毎のＬＬＲ系列を算出する。ＬＬＲの算出の際の尤度情報の計算は（１２）式を用いればよい。
【０１７４】
このように、ＭＩＭＯ分離において、ストリーム間干渉の振幅分布を近似し、近似した干渉振幅分布に基づいて受信信号から尤度情報を算出する。これにより、確度の高い尤度情報を算出することができ、受信データの品質を向上することができる。
【０１７５】
なお、上記の各実施形態では、干渉信号の変調方式としてＱＰＳＫや１６ＱＡＭを用いる場合について説明した。そのため、干渉信号の同相成分の振幅分布と直交成分の振幅分布が同じであることを仮定して説明したが、本発明の適用範囲はこれに限るものではない。例えば、コンスタレーションが同相成分と直交成分で対象ではないような変調方式においても、同相成分の振幅分布と直交成分の振幅分布とをそれぞれコンスタレーションから算出（算出方法は第１の実施形態に記載した方法と同様の方法を用いることができる）することにより、適用することができる。
【０１７６】
また、無線受信部などにおいて、同相成分と直交成分で異なる値で振幅を正規化される場合においても、上記のように同相成分の振幅分布と直交成分の振幅分布とをそれぞれ算出することにより、本発明を適用することができる。
【０１７７】
また、上記の各実施形態では、デマッピング対象の信号がＱＰＳＫ変調されている場合について説明したが、これに限るものではない。ＱＰＳＫの場合は、部分空間として同相空間と直交空間を用い、干渉信号がこれらの部分空間に射影された成分の生起確率分布に基づいて尤度情報を算出したが、その他のＮビットの変調方式においても、Ｎ個の部分空間に干渉信号を射影し、それぞれの成分の生起確率分布に基づいて（（１３）式から得られる尤度算出式を用いて）尤度情報を算出すればよい。
【０１７８】
さらに、上記の各実施形態では、送信ストリーム数が送信アンテナ数と等しい場合のみについて説明したが、これに限るものではない。例えば、送信アンテナ数がストリーム数よりも多く、各ストリームに対して送信アンテナに応じた重みを乗算して多重し、送信する場合についても同様に適用することができる。この場合、送信の際に用いる重み行列と伝搬路行列の積を等価的に伝搬路行列とみなせばよい。
【０１７９】
また、上記の各実施形態では、受信ブランチ数が受信アンテナ数である場合について説明したが、これに限るものではない。伝搬路が無相関であるとみなすことができる他のブランチであっても、上記と同様に適用することができる。
【０１８０】
尚、本発明の受信装置、通信システムおよび通信方法は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】第１の実施形態に係る送信機の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図である。
【図３】第１の実施形態に係るＭＩＭＯ分離部の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態に係る受信機のＭＩＭＯ分離処理以降の処理の流れを示すフロー図である。
【図５】横軸を干渉の振幅の同相成分（あるいは直交成分）とし、縦軸を確率密度とした干渉振幅の各成分の近似分布を示すグラフである。
【図６】ストリーム毎に符号化処理と復号化処理を行う場合の送信機の構成を示すブロック図である。
【図７】ストリーム毎に符号化処理と復号化処理を行う場合の受信機の構成を示すブロック図である。
【図８】第２の実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施形態に係るＭＩＭＯ分離部の構成を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施形態に係る受信機のＭＩＭＯ分離処理以降の処理の流れを示すフロー図である。
【図１１】第３の実施形態に係る送信機の構成を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図である。
【図１３】第３の実施形態に係るＭＩＭＯ分離部の構成を示すブロック図である。
【図１４】１６ＱＡＭ変調でそれぞれ変調されている場合における横軸を干渉の振幅の同相成分（あるいは直交成分）とし、縦軸を確率密度とした干渉振幅の各成分の近似分布を示すグラフである。
【図１５】第４の実施形態に係る受信機の構成を示すブロック図である。
【図１６】第４の実施形態に係るＭＩＭＯ分離部の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１００、６００、１１００  送信機
１０１、６０２、１１０２  符号化部
１０２、２０６、６０３、７０５、８０５、１１０３、１２０５、１５０５  レートマッチ部
１０３、６０１、１１０１  Ｓ／Ｐ変換部
１０４、６０４、１１０４  変調部
１０５、１１０５  パイロット生成部
１０６、６０６、１１０６  多重部
１０７、６０７、１１０７  無線送信部
１０８、６０８、１１０８  送信アンテナ部
２００、７００  受信機
２０１、７０１、８０１、１２０１、１５０１  受信アンテナ部
２０２、７０２、８０２、１２０２、１５０２  無線受信部
２０３、７０３、８０３、１２０３、１５０３  伝搬路推定部
２０４、７０４、８０４、１２０４、１５０４  ＭＩＭＯ分離部
２０５、７０７、８０７、１２０７、１５０７  Ｐ／Ｓ変換部
２０７、７０６、８０６、１２０６、１５０６  復号化部
３０１、９０１、１３０１、１６０１  重み算出部
３０２、９０２、１３０２、１６０２  雑音電力算出部
３０３、９０３、１３０３、１６０３  干渉振幅位相算出部
３０４、９０４、１３０４、１６０４  合成部
３０５、９０５、１３０５、１６０５  デマッピング部
９０６、１６０６  干渉除去部
９０７、１６０７  信号レプリカ生成部
１１０９  ＭＣＳ設定部
１２０８、１５０８  ＭＣＳ取得部
【図１】
2010041074.tif 000025
【図２】
2010041074.tif 000026
【図３】
2010041074.tif 000027
【図４】
2010041074.tif 000028
【図５】
2010041074.tif 000029
【図６】
2010041074.tif 000030
【図７】
2010041074.tif 000031
【図８】
2010041074.tif 000032
【図９】
2010041074.tif 000033
【図１０】
2010041074.tif 000034
【図１１】
2010041074.tif 000035
【図１２】
2010041074.tif 000036
【図１３】
2010041074.tif 000037
【図１４】
2010041074.tif 000038
【図１５】
2010041074.tif 000039
【図１６】
2010041074.tif 000040