(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のストリームで送信された複数のコードワードを含む信号を受信する受信手段と、受信された信号からコードワードを分離する信号分離手段と、を具備し、前記信号分離手段は、同一コードワード内において最尤検出型の信号分離を行う最尤検出信号分離手段と、異なるコードワード間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行う連続干渉キャンセラ信号分離手段と、を有し、最尤検出型の信号分離の後に、最尤検出型の信号分離を行った結果を用いた連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うことを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記信号分離手段は、あるコードワードについての最尤検出型の信号分離を行った後のチャネル復号後のフレーム誤りが存在しない場合に、その硬判定復号結果を用いて連続干渉キャンセラ型の信号分離を行い、その後、他のコードワードについて最尤検出型の信号分離を行うことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項３】
前記信号分離手段は、それぞれのコードワードについて最尤検出型の信号分離を行った後のチャネル復号後の軟判定復号結果を用いて連続干渉キャンセラ型の信号分離を行い、その後、他のコードワードについて最尤検出型の信号分離を行うことを特徴とする請求項１記載の受信装置。
【請求項４】
それぞれのコードワードについての最尤検出型の信号分離と、コードワード間の連続干渉キャンセラ型の信号分離とを複数回行うことを特徴とする請求項３記載の受信装置。
【請求項５】
前記最尤検出信号分離手段は、演算処理量削減型の最尤検出信号分離手段であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の受信装置。
【請求項６】
複数のストリームで送信された複数のコードワードを含む信号を受信する受信工程と、受信された信号からコードワードを分離する信号分離工程と、を具備し、前記信号分離工程は、同一コードワード内において最尤検出型の信号分離を行う最尤検出信号分離工程と、異なるコードワード間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行う連続干渉キャンセラ信号分離工程と、を有し、最尤検出型の信号分離の後に、最尤検出型の信号分離を行った結果を用いた連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うことを特徴とする受信方法。
【請求項７】
前記信号分離工程においては、あるコードワードについての最尤検出型の信号分離を行った後のチャネル復号後のフレーム誤りが存在しない場合に、その硬判定復号結果を用いて連続干渉キャンセラ型の信号分離を行い、その後、他のコードワードについて最尤検出型の信号分離を行うことを特徴とする請求項６記載の受信方法。
【請求項８】
前記信号分離工程においては、それぞれのコードワードについて最尤検出型の信号分離を行った後のチャネル復号後の軟判定復号結果を用いて連続干渉キャンセラ型の信号分離を行い、その後、他のコードワードについて最尤検出型の信号分離を行うことを特徴とする請求項６記載の受信方法。
【請求項９】
それぞれのコードワードについての最尤検出型の信号分離と、コードワード間の連続干渉キャンセラ型の信号分離とを複数回行うことを特徴とする請求項８記載の受信方法。
【請求項１０】
前記最尤検出信号分離は、演算処理量削減型の最尤検出信号分離であることを特徴とする請求項６から請求項９のいずれかに記載の受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次世代移動通信システムにおける受信装置及び受信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
３ＧＰＰ（3rd  Generation  Partnership  Project）で規定されるＬＴＥ（Long  Term  Evolution）システムでは、より高速な伝送を実現するために、無線基地局装置に複数の送受信アンテナを用いるＭＩＭＯ（Multiple  Input  Multiple  Output）伝送を採用している。このＭＩＭＯ伝送を用いることにより、時間領域・周波数領域におけるスケジューリングに加えて、空間領域におけるスケジューリングを行うことができる。ＭＩＭＯ伝送には、複数のアンテナを持つ無線基地局装置から複数の信号を単一ユーザ（移動端末装置）に対してパラレルに送信するシングルユーザＭＩＭＯ（ＳＵ−ＭＩＭＯ）と、複数のアンテナを持つ無線基地局装置から複数のユーザ（移動端末装置）に対して空間多重して送信するマルチユーザＭＩＭＯ（ＭＵ−ＭＩＭＯ）とがある（ＳＤＭＡ：Space  Division  Multiple  Access）。
【０００３】
ＳＵ−ＭＩＭＯは、送信機の複数の送信アンテナから異なるデータを送信し、受信機で各送信アンテナからの信号に分離して復調する方法である。すなわち、図１に示すように、送信機においては、それぞれの送信回路１〜ＮＴＸで処理された異なるデータがそれぞれのアンテナ１〜ＮＴＸから送信信号として送信される。伝搬路を経た信号は、受信機の各アンテナ１〜ＮＲＸでそれぞれ受信される。このとき、異なるデータは混信状態となっている。受信機では、各アンテナで受信され、受信回路１〜ＮＲＸで処理されたデータを信号分離部で信号分離して、異なるデータを復調する（非特許文献１）。
【０００４】
受信機における信号分離の方法としては、干渉と雑音電力を最小にするＭＭＳＥ（Minimum  Mean  Square  Error）アルゴリズムによる信号分離法（ＭＭＳＥ法）、空間フィルタリングで最も良い品質のストリームのレプリカを受信信号から縦属的に繰り返して除去して信号分離する方法（ＳＩＣ（Successive  Interference  Canceller）法）、及び取り得るすべての送信信号の組み合わせに対して、チャネル情報を用いて受信信号点のレプリカを算出し、その中から最も近い点を求める方法（ＭＬＤ（Maximum  Likelihood  Detection）法）がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】3GPP,  TS36.211  (V8.6.0),  “Evolved  Universal  Terrestrial  Radio  Access  (E-UTRA);  Physical  Channels  and  Modulation,”  March  2009.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＭＭＳＥ法は、演算処理量（消費電力）は非常に小さいが、信号分離精度が相対的に低い。ＭＬＤ法は、信号分離性能及び並列処理（ＳＩＣのような連続処理（シリアル処理）を不要とする処理）が可能であるので信号分離法として望ましい。しかしながら、アンテナ数（ストリーム数）が多くなるほど、演算処理量（消費電力）が増大するため、実用上適用が困難である。一方、ＳＩＣ法は、演算処理量の観点からはＭＬＤ法に比較して小さく抑えることができるが、信号分離性能上はＭＬＤ法に比較すると劣り、また、原理上シリアル処理を必要とするため、アンテナ数が多くなるほど処理遅延が大きくなる。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、演算処理量を低減させつつ、処理遅延を小さくし、高い信号分離性能を発揮できる受信装置及び受信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の受信装置は、複数のストリームで送信された複数のコードワードを含む信号を受信する受信手段と、受信された信号からコードワードを分離する信号分離手段と、を具備し、前記信号分離手段は、同一コードワード内において最尤検出型の信号分離を行う最尤検出信号分離手段と、異なるコードワード間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行う連続干渉キャンセラ信号分離手段と、を有し、最尤検出型の信号分離の後に、最尤検出型の信号分離を行った結果を用いた連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うことを特徴とする。
【０００９】
本発明の受信方法は、複数のストリームで送信された複数のコードワードを含む信号を受信する受信工程と、受信された信号からコードワードを分離する信号分離工程と、を具備し、前記信号分離工程は、同一コードワード内において最尤検出型の信号分離を行う最尤検出信号分離工程と、異なるコードワード間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行う連続干渉キャンセラ信号分離工程と、を有し、最尤検出型の信号分離の後に、最尤検出型の信号分離を行った結果を用いた連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数のストリームで送信された複数のコードワードを含む信号を受信し、受信された信号の同一コードワード内において最尤検出型の信号分離を行うと共に、異なるコードワード間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うので、演算処理量を低減させつつ、処理遅延を小さくし、高い信号分離性能を発揮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】シングルユーザＭＩＭＯを説明するための図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、コードワードとストリーム数との間の関係を説明するための図である。
【図３】無線基地局装置及び移動端末装置を有する無線通信システムを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る受信装置の概略構成を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態２に係る受信装置の概略構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係る受信装置の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
ＬＴＥシステムの下りリンクでは、最大４ストリームのＭＩＭＯ多重伝送が行われる。また、ＬＴＥシステムよりもさらなる広帯域化及び高速化を目的としたＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ（ＬＴＥ−Ａ）システムにおいては、下りリンクで最大８ストリームのＭＩＭＯ多重伝送、上りリンクで最大４ストリームのＭＩＭＯ多重伝送が行われる。ただし、制御信号のオーバーヘッドと性能のトレードオフの関係から、ＭＩＭＯ多重時の最大コードワード数（トランスポートブロック（ＴＢ）数）は２に限定されている。このコードワードは、適応無線リンク制御（ＡＭＣ:Adaptive  Modulation  and  Coding）や再送制御（ＨＡＲＱ：Hybrid  ARQ）の単位となる。
【００１３】
例えば、ランク１（１ストリーム伝送）の場合には、図２（ａ）に示すように、コードワード（ＣＷ）＃１をチャネル符号化及び変調してストリーム＃１で送信する。また、ランク２（２ストリーム伝送）の場合には、図２（ｂ）に示すように、ＣＷ＃１とＣＷ＃２とをそれぞれ個別にチャネル符号化及び変調し、それぞれストリーム＃１、ストリーム＃２で送信する。また、ランク３（３ストリーム伝送）の場合には、図２（ｃ）に示すように、ＣＷ＃１とＣＷ＃２とをそれぞれ個別にチャネル符号化及び変調し、ＣＷ＃１についてはストリーム＃１で送信し、ＣＷ＃２についてはストリーム＃２及びストリーム＃３で送信する。また、ランク４（４ストリーム伝送）の場合には、図２（ｄ）に示すように、ＣＷ＃１とＣＷ＃２とをそれぞれ個別にチャネル符号化及び変調し、ＣＷ＃１についてはストリーム＃１及びストリーム＃２で送信し、ＣＷ＃２についてはストリーム＃３及びストリーム＃４で送信する。
【００１４】
本発明者らは、最大ストリーム数とコードワード数とが異なる点に着目し、すなわち、最大ストリーム数よりもコードワード数が少なく設定されていることに着目した。そして、本発明者らは、最大ストリーム数よりも少なく設定されているコードワード間についてはシリアル処理であるＳＩＣ型信号分離を用いて、演算処理量や処理遅延を小さくし、同一コードワードについてはＭＬＤ型信号分離を用いて高い精度で信号分離を行うことを見出し本発明をするに至った。
【００１５】
すなわち、本発明の骨子は、複数のストリームで送信された複数のコードワードを含む信号を受信し、受信された信号の同一コードワード内において最尤検出型の信号分離を行うと共に、異なるコードワード間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うことにより（ハイブリッドＭＩＭＯ信号分離）、演算処理量を低減させつつ、処理遅延を小さくし、高い信号分離性能を発揮することである。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
図３は、ＬＴＥシステム又はＬＴＥ−Ａシステムにおける、移動端末装置及び無線基地局装置を有する無線通信システムを示す図である。
【００１７】
無線通信システムは、例えばＥ−ＵＴＲＡ（Evolved  UTRA  and  UTRAN）が適用されるシステムである。無線通信システムは、無線基地局装置（ｅＮＢ：ｅＮｏｄｅＢ）２０ｎ（２０１，２０２・・・２０ｎ、ｎはｎ＞０の整数）と、無線基地局装置２０と通信する複数の移動端末装置（ＵＥ）１０ｎ（１０１，１０２，１０３，・・・１０ｎ、ｎはｎ＞０の整数）とを備える。無線基地局装置２０は、上位局、例えばアクセスゲートウェイ装置３０と接続され、アクセスゲートウェイ装置３０は、コアネットワーク４０と接続される。移動端末装置１０ｎはセル５０（５０１，５０２）において無線基地局装置２０とＥ−ＵＴＲＡにより通信を行っている。本実施の形態では、２個のセルについて示しているが、本発明は３個以上のセルについても同様に適用することができる。なお、各移動端末装置（１０１，１０２，１０３，・・・１０ｎ）は、同一の構成、機能、状態を有するので、以下では特段の断りがない限り移動端末装置１０ｎとして説明を進める。
【００１８】
無線通信システムでは、無線アクセス方式として、下りリンクについてはＯＦＤＭ（直交周波数分割多元接続）が適用され、上りリンクについてはＳＣ−ＦＤＭＡ（シングルキャリア−周波数分割多元接続）が適用される。ＯＦＤＭは、周波数帯域を複数の狭い周波数帯域（サブキャリア）に分割し、各サブキャリアにデータをマッピングして通信を行うマルチキャリア伝送方式である。ＳＣ−ＦＤＭＡは、周波数帯域を端末毎に分割し、複数の端末が互いに異なる周波数帯域を用いることで、端末間の干渉を低減するシングルキャリア伝送方式である。
【００１９】
ここで、Ｅ−ＵＴＲＡにおける通信チャネルについて説明する。
下りリンクについては、各移動端末装置１０ｎで共有される下りリンク共有チャネルと、下りリンク制御チャネルとが用いられる。下りリンク制御チャネルは下りＬ１／Ｌ２制御チャネルとも呼ばれる。上記下りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。また、下りリンク制御チャネルにより、下りスケジューリング情報、再送応答信号（ＡＣＫ／ＮＡＣＫ）、上りスケジューリンググラント（UL  Scheduling  Grant）、ＴＰＣコマンド（Transmission  Power  Control  Command）などが伝送される。下りスケジューリング情報には、例えば、下りリンク共有チャネルを用いて通信を行うユーザのＩＤや、そのユーザデータのトランスポートフォーマットの情報、すなわち、データサイズ、変調方式、再送制御（ＨＡＲＱ）に関する情報や、下りリンクのリソースブロックの割り当て情報などが含まれる。
【００２０】
また、上りスケジューリンググラントには、例えば、上りリンク共有チャネルを用いて通信を行うユーザのＩＤや、そのユーザデータのトランスポートフォーマットの情報、すなわち、データサイズ、変調方式に関する情報や、上りリンクのリソースブロックの割り当て情報、上りリンクの共有チャネルの送信電力に関する情報などが含まれる。ここで、上りリンクのリソースブロックとは、周波数リソースに相当し、リソースユニットとも呼ばれる。
【００２１】
上りリンクについては、各移動端末装置１０ｎで共有して使用される上りリンク共有チャネルと、上りリンク制御チャネルとが用いられる。上記上りリンク共有チャネルにより、ユーザデータ、すなわち、通常のデータ信号が伝送される。また、上りリンク制御チャネルにより、下りリンクにおける共有チャネルのスケジューリング処理や適応変復調及び符号化処理に用いるための下りリンクの品質情報、及び下りリンク共有チャネルの再送応答信号が伝送される。
【００２２】
上りリンク制御チャネルでは、ＣＱＩや再送応答信号に加えて、上りリンクの共有チャネルのリソース割り当てを要求するスケジューリング要求や、パーシステントスケジューリング（Persistent  Scheduling）におけるリリース要求（Release  Request）などが送信されてもよい。ここで、上りリンクの共有チャネルのリソース割り当てとは、あるサブフレームの下りリンク制御チャネルを用いて、後続のサブフレームにおいて上りリンクの共有チャネルを用いて通信を行ってよいことを無線基地局装置が移動端末装置に通知することを意味する。
【００２３】
移動端末装置１０ｎは、最適な無線基地局装置に対して通信を行う。図３に示す例では、移動端末装置１０１，１０２は、無線基地局装置２０１と通信し、移動端末装置１０３は無線基地局装置２０２と通信している。本発明は、上述した無線基地局装置２０ｎ又は移動端末装置１０ｎの受信機に適用することができる。
【００２４】
（実施の形態１）
本実施の形態においては、あるＣＷ内において最尤検出（ＭＬＤ）型の信号分離を行い、ＣＷ間で連続干渉キャンセラ（ＳＩＣ）型の信号分離を行う場合について説明する。なお、ここでは、ＣＷ数が２である場合について説明する。
【００２５】
図４は、本発明の実施の形態１に係る受信装置の概略構成を示す図である。図４に示す受信装置は、アンテナ４０１ａ，４０１ｂと、ＲＦ受信回路４０２ａ，４０２ｂと、ＣＰ（Cyclic  Prefix）除去部４０３ａ，４０３ｂと、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast  Fourier  Transform）部４０４ａ，４０４ｂと、受信タイミング推定部４０５と、チャネル推定部４０６と、信号分離部４０７と、チャネル復号部４０８ａ，４０８ｂとから主に構成されている。ここでは、ＣＷ＃１を含む信号がアンテナ４０１ａを介して受信され、ＣＷ＃２を含む信号がアンテナ４０１ｂを介して受信される。
【００２６】
信号分離部４０７は、受信信号からＣＷを分離する処理を行う。信号分離部４０７は、ＣＷ＃１内においてＭＬＤ型の信号分離を行うＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部４０７１と、ＣＷ間でＳＩＣ型の信号分離を行うＣＷ＃１信号キャンセラ４０７２と、ＣＷ間でＳＩＣ型の信号分離を行うＣＷ＃２信号キャンセラ４０７３と、ＣＷ＃２内においてＭＬＤ型の信号分離を行うＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部４０７４とを有する。なお、図４においては、記載を簡略化するために信号分離部４０７を一つ記載しているが、実際にはサブキャリア毎に設けられている。
【００２７】
ＲＦ受信回路４０２ａ，４０２ｂは、複数のストリームで送信された複数のＣＷを含む信号を、それぞれアンテナ４０１ａ，４０１ｂを介して受信して受信処理を行う。すなわち、ＲＦ受信回路４０２ａは、アンテナ４０１ａを介して受信した信号を増幅し、ベースバンド信号にダウンコンバートし、ローパスフィルタでフィルタリングする。ＲＦ受信回路４０２ａは、ベースバンド信号をＣＰ除去部４０３ａに出力する。また、ＲＦ受信回路４０２ｂは、アンテナ４０１ｂを介して受信した信号を増幅し、ベースバンド信号にダウンコンバートし、ローパスフィルタでフィルタリングする。ＲＦ受信回路４０２ｂは、ベースバンド信号をＣＰ除去部４０３ｂに出力する。また、それぞれのベースバンド信号は、受信タイミング推定部４０５に出力される。
【００２８】
ＣＰ除去部４０３ａ，４０３ｂは、受信信号からＣＰを除去する。すなわち、ＣＰ除去部４０３ａは、受信タイミング推定部４０５からの受信タイミングに基づいて、ＲＦ受信回路４０２ａから出力された受信信号からＣＰを除去する。ＣＰ除去部４０３ａは、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部４０４ａに出力する。また、ＣＰ除去部４０３ｂは、受信タイミング推定部４０５からの受信タイミングに基づいて、ＲＦ受信回路４０２ｂから出力された受信信号からＣＰを除去する。ＣＰ除去部４０３ｂは、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴ部４０４ｂに出力する。
【００２９】
ＦＦＴ部４０４ａ，４０４ｂは、ＣＰ除去後の信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。すなわち、ＦＦＴ部４０４ａは、受信タイミング推定部４０５からの受信タイミングに基づいて、ＣＰ除去部４０３ａから出力された信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部４０４ａは、ＦＦＴ後の信号をチャネル推定部４０６及び信号分離部４０７に出力する。また、ＦＦＴ部４０４ｂは、受信タイミング推定部４０５からの受信タイミングに基づいて、ＣＰ除去部４０３ｂから出力された信号をＦＦＴして周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部４０４ｂは、ＦＦＴ後の信号をチャネル推定部４０６及び信号分離部４０７に出力する。
【００３０】
受信タイミング推定部４０５は、ＲＦ受信回路４０２ａ，４０２ｂからのベースバンド信号から受信信号の受信タイミングを推定する。すなわち、受信タイミング推定部４０５は、ＲＦ受信回路４０２ａからのベースバンド信号に基づいてアンテナ４０１ａで受信した信号の受信タイミングを推定し、その推定値をＣＰ除去部４０３ａ及びＦＦＴ部４０４ａに出力する。また、受信タイミング推定部４０５は、ＲＦ受信回路４０２ｂからのベースバンド信号に基づいてアンテナ４０１ｂで受信した信号の受信タイミングを推定し、その推定値をＣＰ除去部４０３ｂ及びＦＦＴ部４０４ｂに出力する。
【００３１】
チャネル推定部４０６は、受信信号に含まれる参照信号を用いてチャネル推定値（チャネル利得）を得る。チャネル推定部４０６は、得られたチャネル推定値を信号分離部４０７に出力する。すなわち、チャネル推定部４０６は、アンテナ４０１ａを介して受信した信号の参照信号を用いてチャネル推定し、得られたチャネル推定値をＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部４０７１に出力する。また、チャネル推定部４０６は、アンテナ４０１ｂを介して受信した信号の参照信号を用いてチャネル推定し、得られたチャネル推定値をＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部４０７４に出力する。
【００３２】
ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部４０７１は、ＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号に対して最尤検出する。すなわち、ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部４０７１は、ＣＷ＃１のすべてのパターンのシンボル位相と、チャネル推定部４０６で得られたチャネル推定値とから各パターンのシンボルレプリカを生成する。そして、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号との間のユークリッド距離を算出し、算出されたユークリッド距離をメトリックとして全シンボル分加算し、累積メトリックが最小となるシンボルレプリカをＣＷ＃１の信号として再生する。このＣＷ＃１の信号はチャネル復号部４０８ａに出力される。チャネル復号部４０８ａは、ＭＬＤされたＣＷ＃１信号に対してチャネル復号してＣＷ＃１信号を再生する。また、ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部４０７１は、ＭＬＤされたＣＷ＃１信号をＣＷ＃１信号キャンセラ４０７２に出力する。
【００３３】
ＣＷ＃１信号キャンセラ４０７２は、アンテナ４０１ａを介して受信した信号及びアンテナ４０１ｂを介して受信した信号から、ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部４０７１から得られたＣＷ＃１信号を除去する。ＣＷ＃１信号キャンセラ４０７２は、ＣＷ＃１信号を除去した後の信号をＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部４０７４に出力する。
【００３４】
ＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部４０７４は、ＦＦＴ後のＣＷ＃２の信号に対して最尤検出する。すなわち、ＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部４０７４は、ＣＷ＃２のすべてのパターンのシンボル位相と、チャネル推定部４０６で得られたチャネル推定値とから各パターンのシンボルレプリカを生成する。そして、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷ＃２の信号との間のユークリッド距離を算出し、算出されたユークリッド距離をメトリックとして全シンボル分加算し、累積メトリックが最小となるシンボルレプリカをＣＷ＃２の信号として再生する。このＣＷ＃２の信号はチャネル復号部４０８ｂに出力される。チャネル復号部４０８ｂは、ＭＬＤされたＣＷ＃２信号に対してチャネル復号してＣＷ＃２信号を再生する。
【００３５】
このように、上記構成の受信装置においては、複数のストリームで送信された複数のＣＷ（ここではＣＷ＃１，ＣＷ＃２）を含む信号を受信し、同一ＣＷ内においてＭＬＤを行い、異なるＣＷ間でＳＩＣを行う。
【００３６】
上記の説明においては、ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部４０７１でＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号に対して最尤検出し、アンテナ４０１ａ，アンテナ４０１ｂを介して受信した信号からＣＷ＃１信号を除去し、その後、ＦＦＴ後のＣＷ＃２の信号に対して最尤検出する場合について説明している。本実施の形態はこれに限定されず、ＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部４０７４でＦＦＴ後のＣＷ＃２の信号に対して最尤検出し、アンテナ４０１ａ，アンテナ４０１ｂを介して受信した信号からＣＷ＃２信号を除去し、その後、ＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号に対して最尤検出する場合にも同様に適用することができる。この場合においては、例えば、受信品質の高いＣＷについて先にＭＬＤするように設定する。
【００３７】
このように、本実施の形態に係る受信装置によれば、複数のストリームで送信された複数のＣＷを含む信号を受信し、受信された信号の同一ＣＷ内において最尤検出型の信号分離を行うと共に、異なるＣＷ間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うので、演算処理量を低減させつつ、処理遅延を小さくし、高い信号分離性能を発揮することができる。すなわち、ＣＷ内については、ＭＬＤ処理（並列処理）により、最高の信号分離精度を実現しつつ、ＣＷ間については、キャンセラの適用により、すべてＭＬＤ処理で信号分離する場合に比べて演算処理量を低く抑えることができる。これにより、演算処理量の低減と高い性能をバランスよく実現することが可能となる。なお、ＳＩＣのキャンセラの適用により、ＣＷ間の受信品質に差が生じる場合があるが、この差をＣＷ単位でのＡＭＣやＨＡＲＱの制御により補償することができる。その結果、ＣＷとハイブリッドＭＩＭＯ信号分離の関連づけにより、スループットを効率的に向上することができる。
【００３８】
なお、ＭＬＤ処理としては、ＣＷのすべてのパターンのシンボルレプリカを生成し、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷの信号との間の相関を所定のシンボル区間で同相加算平均する。同相加算平均後の最も大きな相関ピークを与えるシンボルレプリカをＣＷの信号として再生するジョイントＭＬＤ処理を用いても良い。
【００３９】
（実施の形態２）
本実施の形態においては、あるＣＷについての最尤検出型の信号分離を行った後のチャネル復号後のフレーム誤りが存在しない場合に、その硬判定復号結果を用いて連続干渉キャンセラ型の信号分離を行い、その後、他のＣＷについて最尤検出型の信号分離を行う場合について説明する。なお、ここでは、ＣＷ数が２である場合について説明する。
【００４０】
図５は、本発明の実施の形態２に係る受信装置の概略構成を示す図である。なお、図５において図４と同じ部分については図４と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００４１】
図５に示す受信装置は、アンテナ４０１ａ，４０１ｂと、ＲＦ受信回路４０２ａ，４０２ｂと、ＣＰ除去部４０３ａ，４０３ｂと、ＦＦＴ部４０４ａ，４０４ｂと、受信タイミング推定部４０５と、チャネル推定部４０６と、信号分離部５０１と、チャネル復号部４０８ａ，４０８ｂと、誤り判定部５０２と、符号化部５０３と、レプリカ生成部５０４とから主に構成されている。ここでは、ＣＷ＃１を含む信号がアンテナ４０１ａを介して受信され、ＣＷ＃２を含む信号がアンテナ４０１ｂを介して受信される。
【００４２】
信号分離部５０１は、受信信号からＣＷを分離する処理を行う。信号分離部５０１は、ＣＷ＃１内においてＭＬＤ型の信号分離を行うＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部５０１１と、ＣＷ間でＳＩＣ型の信号分離を行うＣＷ＃１信号キャンセラ５０１２と、ＣＷ＃２内においてＭＬＤ型の信号分離を行うＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部５０１３とを有する。なお、図５においては、記載を簡略化するために信号分離部５０１を一つ記載しているが、実際にはサブキャリア毎に設けられている。
【００４３】
ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部５０１１は、ＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号に対して最尤検出する。すなわち、ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部５０１１は、ＣＷ＃１のすべてのパターンのシンボル位相と、チャネル推定部４０６で得られたチャネル推定値とから各パターンのシンボルレプリカを生成する。そして、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号との間のユークリッド距離を算出し、算出されたユークリッド距離をメトリックとして全シンボル分加算し、累積メトリックが最小となるシンボルレプリカをＣＷ＃１の信号として再生する。このＣＷ＃１の信号はチャネル復号部４０８ａに出力される。チャネル復号部４０８ａは、ＭＬＤされたＣＷ＃１信号に対してチャネル復号してＣＷ＃１信号を再生する。チャネル復号部４０８ａは、再生されたＣＷ＃１信号を誤り判定部５０２に出力する。
【００４４】
誤り判定部５０２は、再生されたＣＷ＃１信号について誤り判定（硬判定）を行い、すなわちフレーム誤りが存在するかどうかを判定し、その硬判定結果（硬判定復号データ）を符号化部５０３に出力する。符号化部５０３は、硬判定復号データを符号化し、硬判定復号データをレプリカ生成部５０４に出力する。レプリカ生成部５０４は、符号化後のＣＷ＃１データに対して、再変調及び直並列変換処理を行い、各サブキャリアのチャネル推定値を乗算することにより、ＣＷ＃１信号のレプリカ（チャネル復号前のＣＷ＃１信号）を生成する。レプリカ生成部５０４は、そのレプリカをＣＷ＃１信号キャンセラ５０１２に出力する。
【００４５】
ＣＷ＃１信号キャンセラ５０１２は、アンテナ４０１ａを介して受信した信号及びアンテナ４０１ｂを介して受信した信号から、レプリカ生成部５０４から得られたＣＷ＃１信号のレプリカを除去する。ＣＷ＃１信号キャンセラ５０１２は、ＣＷ＃１信号を除去した後の信号をＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部５０１３に出力する。
【００４６】
ＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部５０１３は、ＦＦＴ後のＣＷ＃２の信号に対して最尤検出する。すなわち、ＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部５０１３は、ＣＷ＃２のすべてのパターンのシンボル位相と、チャネル推定部４０６で得られたチャネル推定値とから各パターンのシンボルレプリカを生成する。そして、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷ＃２の信号との間のユークリッド距離を算出し、算出されたユークリッド距離をメトリックとして全シンボル分加算し、累積メトリックが最小となるシンボルレプリカをＣＷ＃２の信号として再生する。このＣＷ＃２の信号はチャネル復号部４０８ｂに出力される。チャネル復号部４０８ｂは、ＭＬＤされたＣＷ＃２信号に対してチャネル復号してＣＷ＃２信号を再生する。
【００４７】
このように、上記構成の受信装置においては、あるＣＷ（ここではＣＷ＃１）についてのＭＬＤを行った後のチャネル復号後のフレーム誤りが存在しない場合に、その硬判定復号結果を用いてＳＩＣを行い、その後、他のＣＷ（ここではＣＷ＃２）についてＭＬＤを行う。
【００４８】
このように、本実施の形態に係る受信装置によれば、複数のストリームで送信された複数のＣＷを含む信号を受信し、受信された信号の同一ＣＷ内において最尤検出型の信号分離を行うと共に、異なるＣＷ間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うので、演算処理量を低減させつつ、処理遅延を小さくし、高い信号分離性能を発揮することができる。すなわち、ＣＷ内については、ＭＬＤ処理（並列処理）により、最高の信号分離精度を実現しつつ、ＣＷ間については、キャンセラの適用により、すべてＭＬＤ処理で信号分離する場合に比べて演算処理量を低く抑えることができる。これにより、演算処理量の低減と高い性能をバランスよく実現することが可能となる。なお、ＳＩＣのキャンセラの適用により、ＣＷ間の受信品質に差が生じる場合があるが、この差をＣＷ単位でのＡＭＣやＨＡＲＱの制御により補償することができる。その結果、ＣＷとハイブリッドＭＩＭＯ信号分離の関連づけにより、スループットを効率的に向上することができる。
【００４９】
なお、ＭＬＤ処理としては、ＣＷのすべてのパターンのシンボルレプリカを生成し、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷの信号との間の相関を所定のシンボル区間で同相加算平均する。同相加算平均後の最も大きな相関ピークを与えるシンボルレプリカをＣＷの信号として再生するジョイントＭＬＤ処理を用いても良い。
【００５０】
（実施の形態３）
本実施の形態においては、それぞれのＣＷについて最尤検出型の信号分離を行った後のチャネル復号後の軟判定復号結果を用いて連続干渉キャンセラ型の信号分離を行い、その後、他のＣＷについて最尤検出型の信号分離を行う場合について説明する。なお、ここでは、ＣＷ数が２である場合について説明する。
【００５１】
図６は、本発明の実施の形態３に係る受信装置の概略構成を示す図である。なお、図６において図４と同じ部分については図４と同じ符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００５２】
図６に示す受信装置は、アンテナ４０１ａ，４０１ｂと、ＲＦ受信回路４０２ａ，４０２ｂと、ＣＰ除去部４０３ａ，４０３ｂと、ＦＦＴ部４０４ａ，４０４ｂと、受信タイミング推定部４０５と、チャネル推定部４０６と、信号分離部６０１と、チャネル復号部４０８ａ，４０８ｂと、軟判定部６０２ａ，６０２ｂと、符号化部６０３ａ，６０３ｂと、レプリカ生成部６０４ａ，６０４ｂとから主に構成されている。ここでは、ＣＷ＃１を含む信号がアンテナ４０１ａを介して受信され、ＣＷ＃２を含む信号がアンテナ４０１ｂを介して受信される。
【００５３】
信号分離部６０１は、受信信号からＣＷを分離する処理を行う。信号分離部６０１は、ＣＷ＃１内においてＭＬＤ型の信号分離を行うＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部６０１１と、ＣＷ間でＳＩＣ型の信号分離を行うＣＷ＃１信号キャンセラ６０１２と、ＣＷ間でＳＩＣ型の信号分離を行うＣＷ＃２信号キャンセラ６０１３と、ＣＷ＃２内においてＭＬＤ型の信号分離を行うＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部６０１４とを有する。なお、図６においては、記載を簡略化するために信号分離部６０１を一つ記載しているが、実際にはサブキャリア毎に設けられている。
【００５４】
ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部６０１１は、ＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号に対して最尤検出する。すなわち、ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部６０１１は、ＣＷ＃１のすべてのパターンのシンボル位相と、チャネル推定部４０６で得られたチャネル推定値とから各パターンのシンボルレプリカを生成する。そして、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号との間のユークリッド距離を算出し、算出されたユークリッド距離をメトリックとして全シンボル分加算し、累積メトリックが最小となるシンボルレプリカをＣＷ＃１の信号として再生する。このＣＷ＃１の信号はチャネル復号部４０８ａに出力される。チャネル復号部４０８ａは、ＭＬＤされたＣＷ＃１信号に対してチャネル復号してＣＷ＃１信号を再生する。チャネル復号部４０８ａは、再生されたＣＷ＃１信号を軟判定部６０２ａに出力する。
【００５５】
軟判定部６０２ａは、再生されたＣＷ＃１信号について軟判定を行い、その軟判定結果（軟判定復号データ：尤度情報＃１）を符号化部６０３ａに出力する。符号化部６０３ａは、軟判定復号データを符号化し、軟判定復号データをレプリカ生成部６０４ａに出力する。レプリカ生成部６０４ａは、符号化後のＣＷ＃１の軟判定復号データに対して、再変調及び直並列変換処理して、各サブキャリアのチャネル推定値を乗算することにより、ＣＷ＃１信号の軟判定レプリカ（チャネル復号前のＣＷ＃１信号）を生成する。レプリカ生成部６０４ａは、その軟判定レプリカをＣＷ＃１信号キャンセラ６０１２に出力する。
【００５６】
ＣＷ＃１信号キャンセラ６０１２は、アンテナ４０１ａを介して受信した信号及びアンテナ４０１ｂを介して受信した信号から、レプリカ生成部６０４ａから得られたＣＷ＃１信号のレプリカを除去する。ＣＷ＃１信号キャンセラ６０１２は、ＣＷ＃１信号を除去した後の信号をＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部６０１４に出力する。
【００５７】
ＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部６０１４は、ＦＦＴ後のＣＷ＃２の信号に対して最尤検出する。すなわち、ＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部６０１４は、ＣＷ＃２のすべてのパターンのシンボル位相と、チャネル推定部４０６で得られたチャネル推定値とから各パターンのシンボルレプリカを生成する。そして、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷ＃２の信号との間のユークリッド距離を算出し、算出されたユークリッド距離をメトリックとして全シンボル分加算し、累積メトリックが最小となるシンボルレプリカをＣＷ＃２の信号として再生する。このＣＷ＃２の信号はチャネル復号部４０８ｂに出力される。チャネル復号部４０８ｂは、ＭＬＤされたＣＷ＃２信号に対してチャネル復号してＣＷ＃２信号を再生する。
【００５８】
また、チャネル復号部４０８ｂは、再生されたＣＷ＃２信号を軟判定部６０２ｂに出力する。軟判定部６０２ｂは、再生されたＣＷ＃２信号について軟判定を行い、その軟判定結果（軟判定復号データ：尤度情報＃２）を符号化部６０３ｂに出力する。符号化部６０３ｂは、軟判定復号データを符号化し、軟判定復号データをレプリカ生成部６０４ｂに出力する。レプリカ生成部６０４ｂは、符号化後のＣＷ＃２の軟判定復号データに対して、再変調及び直並列変換処理して、各サブキャリアのチャネル推定値を乗算することにより、ＣＷ＃２信号の軟判定レプリカ（チャネル復号前のＣＷ＃２信号）を生成する。レプリカ生成部６０４ｂは、その軟判定レプリカをＣＷ＃２信号キャンセラ６０１３に出力する。
【００５９】
ＣＷ＃２信号キャンセラ６０１３は、アンテナ４０１ａを介して受信した信号及びアンテナ４０１ｂを介して受信した信号から、レプリカ生成部６０４ｂから得られたＣＷ＃２信号のレプリカを除去する。ＣＷ＃２信号キャンセラ６０１３は、ＣＷ＃２信号を除去した後の信号をＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部６０１１に出力する。ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部６０１１は、上述したように、ＦＦＴ後のＣＷ＃１の信号に対して最尤検出して、ＣＷ＃１信号を再生する。なお、本実施の形態においては、それぞれのＣＷについてのＭＬＤと、ＣＷ間のＳＩＣとを複数回繰り返して行うことが望ましい。これにより、信号分離精度を向上させることができる。
【００６０】
このように、上記構成の受信装置においては、それぞれのＣＷについてＭＬＤを行った後のチャネル復号後の軟判定復号結果を用いてＳＩＣを行い、その後、他のＣＷについてＭＬＤを行う。
【００６１】
このように、本実施の形態に係る受信装置によれば、複数のストリームで送信された複数のＣＷを含む信号を受信し、受信された信号の同一ＣＷ内において最尤検出型の信号分離を行うと共に、異なるＣＷ間で連続干渉キャンセラ型の信号分離を行うので、演算処理量を低減させつつ、処理遅延を小さくし、高い信号分離性能を発揮することができる。すなわち、ＣＷ内については、ＭＬＤ処理（並列処理）により、最高の信号分離精度を実現しつつ、ＣＷ間については、キャンセラの適用により、すべてＭＬＤ処理で信号分離する場合に比べて演算処理量を低く抑えることができる。これにより、演算処理量の低減と高い性能をバランスよく実現することが可能となる。なお、ＳＩＣのキャンセラの適用により、ＣＷ間の受信品質に差が生じる場合があるが、この差をＣＷ単位でのＡＭＣやＨＡＲＱの制御により補償することができる。その結果、ＣＷとハイブリッドＭＩＭＯ信号分離の関連づけにより、スループットを効率的に向上することができる。
【００６２】
なお、ＭＬＤ処理としては、ＣＷのすべてのパターンのシンボルレプリカを生成し、各パターンのシンボルレプリカとＦＦＴ後のＣＷの信号との間の相関を所定のシンボル区間で同相加算平均する。同相加算平均後の最も大きな相関ピークを与えるシンボルレプリカをＣＷの信号として再生するジョイントＭＬＤ処理を用いても良い。
【００６３】
上記実施の形態１〜３において、ＭＬＤについては、演算処理量削減型のＭＬＤを用いても良い。演算量削減型のＭＬＤとしては、Ｓｐｅｒｅ  ＤｅｃｏｄｉｎｇやＱＲ分解とＭアルゴリズムを用いるＭＬＤ分離法などが挙げられる。これにより、さらに演算処理量を少なくすることが可能となる。
【００６４】
なお、”K.  J.  Kim  et  al.,”A  QRD-M/Kalman  filter-based  detection  and  channel  estimation  algorithm  for  MIMO-OFDM  systems”,  IEEE  Trans.  On  Wireless  Commun.,  vol.  4,  no.  2,  pp.  710-721,  March,  2005.には、演算削減型のＭＬＤの方法の一つである、Ｓｐｅｒｅ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇが開示されている。
【００６５】
また、「前田、樋口、川合、佐和橋“ＯＦＤＭ  ＭＩＭＯ多重における信頼度情報に基づく適応生き残りシンボルレプリカ候補選択を適用したＳｐｅｒｅ  ｄｅｃｏｄｉｎｇ法,”信学会  信学技報ＲＣＳ２００４−２２２,  ｐｐ．６７−７２,  ２００４年１１月」には、演算削減型のＭＬＤの方法の一つである、ＱＲ分解とＭアルゴリズムを用いるＭＬＤ分離法が開示されている。これらの内容はすべてここに含めておく。
【００６６】
本発明は上記実施の形態１〜実施の形態３に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、本発明において無線アクセス方式には特に制限はなく、本発明は、ＯＦＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭＡに適用することができ、また、その他の無線アクセス方式にも適用することができる。また、本発明は、最大ストリーム数とコードワード数とが異なっている任意の場合に同様に適用することができる。また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、上記説明における処理部の数、処理手順については適宜変更して実施することが可能である。また、図に示される要素の各々は機能を示しており、各機能ブロックがハードウエアで実現されても良く、ソフトウエアで実現されてもよい。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、ＬＴＥシステム又はＬＴＥ−Ａシステムの受信装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００６８】
１０ｎ  移動端末装置
２０ｎ  無線基地局装置
３０  アクセスゲートウェイ
４０  コアネットワーク
５０ｎ  セル
４０１ａ，４０１ｂ  アンテナ
４０２ａ，４０２ｂ  ＲＦ受信回路
４０３ａ，４０３ｂ  ＣＰ除去部
４０４ａ，４０４ｂ  ＦＦＴ部
４０５  受信タイミング推定部
４０６  チャネル推定部
４０７，５０１，６０１  信号分離部
４０８ａ，４０８ｂ  チャネル復号部
５０２  誤り判定部
５０３，６０３ａ，６０３ｂ  符号化部
５０４，６０４ａ，６０４ｂ  レプリカ生成部
６０２ａ，６０２ｂ  軟判定部
４０７１，５０１１，６０１１  ＣＷ＃１ＭＬＤ信号分離部
４０７２，５０１２，６０１２  ＣＷ＃１信号キャンセラ
４０７３，６０１３  ＣＷ＃２信号キャンセラ
４０７４，５０１３，６０１４  ＣＷ＃２ＭＬＤ信号分離部
【図１】
0005388351.tif 000002
【図２】
0005388351.tif 000003
【図３】
0005388351.tif 000004
【図４】
0005388351.tif 000005
【図５】
0005388351.tif 000006
【図６】
0005388351.tif 000007