(57)【要約】【課題】ノイズと干渉の空間共分散行列の確定装置、干渉抑制併合装置及び受信機を提供する。【解決手段】前記確定装置は、信号受信ユニット；受信信号に基いて各領域でパイロットシンボルが占めるリソースエレメント上の干渉とノイズ信号を計算する第一計算ユニット；各領域の前記リソースエレメントの数及び各領域の干渉とノイズ信号に基いて各領域の最初のノイズと干渉の空間共分散行列を推定する第一推定ユニット；各領域の前記空間共分散行列に対して固有値分解を行う固有値分解ユニット；各領域の固有値に基いてノイズパワーを推定するパワー計算ユニット；ノイズパワー及び調整係数に基づいて各領域中の抑制要の干渉信号数を確定する第二計算ユニット；干渉信号数及びノイズパワーに基いて各領域の前記空間共分散行列を調整し、各領域の前記空間共分散行列を得る第二推定ユニットを含む。【選択図】図２
2014183582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定する装置であって、
受信機の少なくとも一つの受信アンテナから、送信機が送信した信号を受信する信号受信ユニット；
受信した前記信号に基いて、それぞれ、各領域のパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を計算する第一計算ユニットであって、前記領域とは、周波数領域上でNRB個のリソースブロックを占拠し、時間領域上でn個のOFDMシンボルを占拠する時間周波数領域を指し、NRB及びnは、ゼロよりも大きい整数である、第一計算ユニット；
各領域の前記パイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの数、及び、計算により取得された各領域の前記干渉プラスノイズ信号に基いて、各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列を推定する第一推定ユニット；
各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して、それぞれ、固有値分解を行い、各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列の固有値を取得する固有値分解ユニットであって、前記固有値の数は、前記受信アンテナの数と同じである、固有値分解ユニット；
各領域の前記固有値に基いて、ノイズパワーを推定するパワー計算ユニット；
前記ノイズパワー及び調整係数に基づいて、各領域中の抑制する必要がある干渉信号の数を確定する第二計算ユニット；及び
前記干渉信号の数及び前記ノイズパワーに基いて、前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して調整を行い、各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を得る第二推定ユニット、を含む、装置。
【請求項２】
請求項1に記載の装置であって、
前記第一推定ユニットが推定した各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列は、
【数１】
2014183582.tif 000078
であり、
そのうち、
（外1）
2014183582.tif 000079
は、第i個の領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列を表し、NRSは、領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの数を表し、N(ni,j,ki,j)は、各領域のパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を表し、(ni,j,ki,j)は、第i個の領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントのインデックスを表し、iは、第i個の領域を表し、jは、第j個のパイロットシンボルを表し、i及びjは、ゼロよりも大きい整数であり、
各領域の前記干渉プラスノイズ信号N(ni,j,ki,j)は、
【数２】
2014183582.tif 000080
であり、
そのうち、Y(ni,j,ki,j)は、各領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの受信信号を表し、
（外2）
2014183582.tif 000081
は、各領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントのチャネル推定行列を表し、その次元数は、NR×NTであり、SRS(ni,j,ki,j)は、各領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントのNT×1の送信パイロット信号ベクトルを表し、NRは、受信機のアンテナの数を表し、NTは、送信機のアンテナの数を表し、
前記固有値分解ユニットが前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して固有値分解を行って得た行列は、
【数３】
2014183582.tif 000082
そのうち、U(i)は、NR×NRの特徴ベクトルの行列であり、
【数４】
2014183582.tif 000083
と表され、
そのうち、Uj(i)（1≦j≦NR）は、NR×１のベクトルであり、U(i)の第j列を表し、
Δ(i)は、NR×NRの対角行列であり、且つ、その対角エレメントは、固有値であり、前記対角行列は、
【数５】
2014183582.tif 000084
と表され、
そのうち、
（外3）
2014183582.tif 000085
は、第i個の領域の固有値であり、λj(i)≦λj-1(i)である、装置。
【請求項３】
請求項2に記載の装置であって、
前記パワー計算ユニットが推定したノイズパワーは、
【数６】
2014183582.tif 000086
であり、
そのうち、σ2は、推定したノイズパワーを表し、Nregionは、全部のバンド幅内の領域の数、又は、割り当てられたバンド幅内の領域の数を表し、Nλは、一つの領域内においてノイズパワーを推定する時に用いる固有値の数を表し、wj(i)は、第i個の領域、第j個の固有値に対応するフィルタリング係数を表し、ゼロよりも大きい数である、装置。
【請求項４】
請求項3に記載の装置であって、
【数７】
2014183582.tif 000087
又はNλ＝1であり、
Nλ＝1且つwj(i)＝1である時に、前記ノイズパワーは、
【数８】
2014183582.tif 000088
である、装置。
【請求項５】
請求項3に記載の装置であって、
前記固有値の値は、固有値のうちの最小値
（外4）
2014183582.tif 000089
である、装置。
【請求項６】
請求項3に記載の装置であって、
前記第二計算ユニットが確定した各領域の干渉信号の数は、
【数９】
2014183582.tif 000090
であり、
そのうち、m(i)は、第i個の領域の干渉信号の数を表し、αは、1以上の正数である、装置。
【請求項７】
請求項6に記載の装置であって、
前記αの値は、
【数１０】
2014183582.tif 000091
である、装置。
【請求項８】
請求項7に記載の装置であって、
前記第二推定ユニットが推定した各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列は、
【数１１】
2014183582.tif 000092
であり、
そのうち、
（外5）
2014183582.tif 000093
は、第i個の領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を表し、Um(i)は、行列U(i)の左側の部分であり、次元数がNR×ｍ(i)である行列であり、Δm(i)は、m(i)×m(i)の対角行列を表し、前記対角行列の対角エレメントは、最大のm(i)個の固有値に対応し、INは、N×Nの単位行列を表し、Nの値は、NR及びm(i)である、装置。
【請求項９】
干渉抑制併合装置であって、
ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定する共分散行列計算ユニットであって、請求項1〜8の任意の1項に記載の装置を含む、共分散行列計算ユニット；
チャネル推定行列及び前記ノイズプラス干渉の空間共分散行列に基いて、各領域内でパイロットシンボル及びデータシンボルが占拠するリソースエレメントの均衡行列（Equilibrium  Matrix）を計算する第三計算ユニット；及び
前記均衡行列に基いて、受信した信号に対して処理を行い、推定信号を得る干渉抑制併合ユニットを含む、干渉抑制併合装置。
【請求項１０】
請求項9に記載の干渉抑制併合装置を含む、受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に、ノイズプラス干渉の空間共分散行列（noise  plus  interference  space  covariance  matrix：IN-SCM）を確定する装置、干渉抑制併合装置、及び受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、絶えずに増加する、より多くの高レートデータ伝送をサポートするユーザ装置の需要は、密集するネットワーク配置に周波数の多重化をもたらし、このように、同じチャネル干渉は、パフォーマンスを制限する主なファクターとなり、且つ、受信機の設計には、該ファクターを必ず考慮する必要がある。近年、OFDM（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）技術は、重要視されており、且つ、例えば、IEEE802.16及び3GPP  LTE/LTE-Aなどの無線通信システムにとっては、ずっと歓迎される変調方式である。
【０００３】
現在、同じチャネル干渉は、受信機が干渉抑制併合（IRC：Interference  Rejection  Combining）技術に基いて処理することができる。IRCを行う時に、IN-SCMを把握する必要があり、該IN-SCMは、通常、パイロットシンボル（Pilot  Symbol）又はトレーニンク゛序列により推定することができる。通常、パイロットシンボル又はトレーニンク゛序列の数が増加した場合、比較的大きい信号オーバーヘッドを用いてIN-SCM推定の正確性を上げることができるが、パイロットシンボル又はトレーニンク゛序列の数が減少した場合、IN-SCM推定の品質が下がることがある。熱ノイズによる影響のみがあるシナリオでは、IN-SCM推定の不正確性による影響が特に大きい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の実施例は、ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定する装置、干渉抑制併合装置、及び受信機を提供し、これによって、異なる干渉シナリオの下でも、良いパフォーマンスを取得することができ、従来技術に存在する問題を解決することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一実施例によれば、ノイズプラス干渉の空間共分散行列（IN-SCM）を確定する装置が提供され、前記装置は、
受信機の少なくとも一つの受信アンテナから、送信機が送信した信号を受信するための信号受信ユニット；
受信した信号に基いて、それぞれ、各領域のパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を計算するための第一計算ユニットであって、該領域とは、周波数領域上でＮＲＢ個のリソースブロックを占拠し、時間領域上でｎ個のOFDM符号を占拠する時間周波数領域を指し、ＮＲＢ及びｎは、ゼロ（Ｚｅｒｏ）より大きい整数である、第一計算ユニット；
各領域の前記パイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの数、及び、前記計算により得られた各領域の前記干渉プラスノイズ信号に基いて、各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列を推定するための第一推定ユニット；
各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して、それぞれ、固有値分解を行い、各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列の固有値を得るための固有値分解ユニットであって、前記固有値の数は、前記受信アンテナの数と同じである、固有値分解ユニットと、
各領域の前記固有値に基いて、ノイズパワーを推定するためのパワー計算ユニット；
前記ノイズパワーと、調整係数とに基いて、各領域中で抑制する必要がある干渉信号の数を確定するための第二計算ユニット；
前記干渉信号の数と、前記ノイズパワーとに基いて、前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して調整を行い、各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を得るための第二推定ユニットと、含む。
【０００６】
また、本発明の他の実施例によれば、干渉抑制併合装置が提供され、前記装置は、
ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定するための共分散行列計算ユニットであって、上述のノイズプラス干渉の空間共分散行列（IN-SCM）を確定する装置を含む、共分散行列計算ユニットと、
チャネル推定行列と、に記載のイズプラス干渉の空間共分散行列とに基いて、各領域内でパイロットシンボル及びデータシンボルが占拠するリソースエレメントの均衡行列（Equilibrium  Matrix）を確定するための第三計算ユニットと、
前記均衡行列に基いて、受信した信号に対して処理を行い、推定信号を得るための信号推定ユニットとを含む。
【０００７】
また、本発明の他の実施例によれば、受信機が提供され、前記受信機は、上述の干渉抑制併合装置を含む。
【０００８】
本発明の実施例による技術的効果は、上述の装置により、異なる干渉シナリオの下でも、よいパフォーマンスを得ることができ、従来技術に存在する問題を解決することができることにある。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例1におけるノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定する装置の構成図である。
【図２】本発明の実施例1におけるノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定するフローチャートである。
【図３】本発明の実施例2における干渉抑制併合装置の構成図である．
【図４】本発明の実施例2における干渉抑制併合のフローチャートである。
【図５】本発明の実施例3における例としての受信機の構成図である。
【図６】異なる方法を採用して行った干渉抑制の比較図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながら本発明の各種の実施例について説明する。なお、これらの実施例は、例示的なものだけであり、本発明について限定するためのものではない。当業者が本発明の原理及び実施例を容易に理解し得るために、本発明の実施例では、ＮＲ個の受信アンテナを有し、ＮＴ個の送信アンテナを有するMIMO-OFDM通信システムにおけるノイズプラス干渉の空間共分散行列の確定及び干渉抑制併合を例として説明を行う。理解すべきは、本発明の実施例は、ノイズプラス干渉の空間共分散行列の確定及び干渉抑制併合に関連するすべての通信システムにも適用し得るとのことである。
【００１１】
本発明の実施例によれば、ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定する装置、干渉抑制併合（IRC）装置及び受信機が提供される。
【実施例１】
【００１２】
図1は、本発明の実施例1におけるノイズプラス干渉の空間共分散行列（IN-SCM）を確定する装置の構成図である。図1に示すように、装置100は、信号受信ユニット101、第一計算ユニット102、第一推定ユニット103、固有値分解ユニット104、パワー計算ユニット105、第二計算ユニット106、及び第二推定ユニット107を含む。
【００１３】
信号受信ユニット101：受信機の少なくとも一つ（ＮＲ個）の受信アンテナから、送信機が送信した信号を受信するために用いられ；
第一計算ユニット102：受信した信号に基いて、それぞれ、各領域内でパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を計算するために用いられ、そのうち、該領域とは、周波数領域上でNRB個のリソースブロック（RB）を占拠し、時間領域上でｎ個のOFDMシンボルを占拠する時間周波数領域を指し、NRB及びｎは、ゼロより大きい整数であり；
第一推定ユニット103：各領域のパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメントの数、及び、計算により取得された各領域のパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号に基づいて、各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列を推定するために用いられ；
固有値分解ユニット104：各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して、それぞれ、固有値分解を行い、各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列の固有値を得るために用いられ、前記固有値の数は、受信アンテナの数とは同じであり；
パワー計算ユニット105：各領域の前記固有値に基いて、ノイズパワーを推定するために用いられ；
第二計算ユニット106：に記載のイズパワー及び調整係数に基いて、各領域中で抑制する必要がある干渉信号の数を確定するために用いられ；
第二推定ユニット107：前記干渉信号の数及びノイズパワーに基いて、前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して調整を行い、各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を得るために用いられる。
【００１４】
上述の実施例から分かるように、上述の装置により、各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定し、これによって、異なる干渉シナリオの下でも、良いパフォーマンスを得ることができ、従来技術に存在する問題を解決することができる。
【００１５】
本実施例では、ＮＲ個の受信アンテナを有し、ＮＴ個の送信アンテナを有するMIMO-OFDM通信システムを例として説明を行う。
【００１６】
MINO-OFDMシステムについて、第ｎ個のOFDMシンボルにおける第ｋ個のサブキャリア上で、信号受信ユニット101が受信した受信信号のベクトルは、次の式で表しても良い。
【数１】
2014183582.tif 000003
【００１７】
式（1）では、Y(n,k)は、受信信号ベクトルを表し、H(n,k)は、NR×NTのチャネル行列を表し、S(n,k)は、NT×1の送信信号ベクトルを表し、N(n,k)は、干渉プラスノイズベクトルを表し、NRは、受信機の受信アンテナの数を表し、NTは、送信機の送信アンテナの数を表す。
【００１８】
本実施例では、第一計算ユニット102が計算した、各領域内でパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号N(ni,j,ki,j)は、次の通りであっても良い。
【数２】
2014183582.tif 000004
【００１９】
式（2）では、Y(ni,j,ki,j)は、各領域内でパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメント上の受信信号を表し、
（外１）
2014183582.tif 000005
は、各領域内でパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメント上のチャネル推定行列を表し、次元数は、NR×NTであり、SRS(ni,j,ki,j)は、各領域内でパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメント上のNT×1の送信パイロット信号ベクトルを表し、ｉは、第ｉ個の領域を表し、ｊは、第ｊ個のパイロットシンボルを表し；ｉ及びｊは、ゼロより大きい整数である。
【００２０】
本実施例では、第一推定ユニット103が推定した、各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外２）
2014183582.tif 000006
は、次の通りである。
【数３】
2014183582.tif 000007
【００２１】
式（3）では、
（外３）
2014183582.tif 000008
は、第ｉ個の領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列を表し、NRSは、領域内でパイロットシンボルが占めるリソースエレメントの数を表し、N(ni,j,ki,j)は、各領域内でパイロットシンボルが占めるリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を表し；(ni,j,ki,j)は、第i個の領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントのインデックスであり、即ち、第i個の領域内の第ni,j個OFDMシンボル及び第ki,j個のサブキャリアを指す。
【００２２】
固有値分解ユニット104が、第一推定ユニット103により得られた最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外４）
2014183582.tif 000009
に対して固有値分解を行うことにより得た行列は、次の通りでである。
【数４】
2014183582.tif 000010
【００２３】
そのうち、U(i)は、NR×NRの特徴ベクトルの行列であり、次のように表される。
【数５】
2014183582.tif 000011
【００２４】
式（5）では、Uj(i)（1≦j≦NR）は、NR×１のベクトルであり、U(i)の第j列を表し、Δ(i)は、NR×NRの対角行列であり、且つ、対角エレメントは、固有値であり、この対角行列は、次の通りである。
【数６】
2014183582.tif 000012
【００２５】
式（6）では、
（外５）
2014183582.tif 000013
は、第i個の領域の固有値（特徴値）であり、降順で並べ替え、即ち、λj(i)≦λj-i(i)である。
【００２６】
このように、固有値分解ユニット104は、最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外６）
2014183582.tif 000014
に対して固有値分解を行うことによって、第i個の領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列のNR個の固有値を得ることができる。
【００２７】
本実施例では、パワー計算ユニット105が推定したノイズパワーは、次の通りである。
【数７】
2014183582.tif 000015
【００２８】
式（7）では、σ2は、推定したノイズパワーを表し、Nregionは、全てのバンド幅内の領域の数、又は、割り当てられたバンド幅内の領域の数を表し、Nλは、一つの領域内のノイズパワーを推定する時に用いる固有値の数を表し、wj(i)は、第i個の領域、第j個の固有値に対応するフィルタリング係数を表す。
【００２９】
式（7）から分かるように、wj(i)＝１の時に、パワー計算ユニット105が推定したノイズパワーは、次の通りである。
【数８】
2014183582.tif 000016
【００３０】
例えば、本実施例では、共通参照信号（CRS：Cell-specific  Reference  Signals）に基いてノイズプラス干渉の空間共分散行列の推定を行う時に、Nregionは、全てのバンド幅内の領域の数を表し、復調参照信号（DMRS：Demodulation  Reference  Signals）に基いてノイズプラス干渉の空間共分散行列の推定を行う時に、Nregionは、割り当てられたバンド幅内の領域の数を表す。
【００３１】
例えば、上述のノイズパワーの推定の正確性を保証するために、Nλの値は
【数９】
2014183582.tif 000017
のように計算しても良く、又は、干渉が厳重で且つ干渉のソースが比較的多い場合、Nλ＝１且つwj(i)＝１であり、このような場合、ノイズパワーは、次の通りである。
【数１０】
2014183582.tif 000018
【００３２】
比較的大きい固有値が干渉コンポーネントを含む可能性があり、また、固有値が小さければ小さいほど、それが干渉コンポーネントを含む可能性、及び、それに含まれる干渉コンポーネントの値が小さく、よって、それを用いて推定することにより得られたノイズパワーが正確であるとのことを考慮すると、本実施例では、固有値の数が1である時に、該固有値の値は、該領域中の全ての固有値のうちの最小値
（外７）
2014183582.tif 000019
を取ることができる。
【００３３】
しかし、これに限定されず、最小値
（外８）
2014183582.tif 000020
よりも大きい値を取ることもできる。
【００３４】
本実施例では、第二計算ユニット106が確定した各領域の干渉信号の数は、次の通である。
【数１１】
2014183582.tif 000021
【００３５】
式（9）では、m(i)は、第i個の領域の干渉信号の数を表し、αは、調整係数を表し、1以上の正数であり、該αの値は、次の通りである。
【数１２】
2014183582.tif 000022
【００３６】
本実施例では、第二推定ユニット107が推定した各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列は、次の通りである。
【数１３】
2014183582.tif 000023
【００３７】
そのうち、
（外９）
2014183582.tif 000024
は、第i個の領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を表し、Um(i)は、行列U(i)の左側の部分であり、次元数がNR×m(i)である行列であり、Δm(i)は、m(i)×m(i)の対角行列を表し、該対角行列の対角エレメントは、最大のm(i)個の固有値（即ち、NR個の固有値のうち、m(i)個の比較的大きい値を取る）に対応し、INは、N×Nの単位行列を表し、Nの値は、NR及びm(i)であり、即ち、
（外１０）
2014183582.tif 000025
は、NR×NRの単位行列であり、
（外１１）
2014183582.tif 000026
は、m(i)×m(i)の単位行列である。
【００３８】
式（11）では、
【数１４】
2014183582.tif 000027
及び
【数１５】
2014183582.tif 000028
である。
【００３９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例1における装置のワーキングプロセスについて説明する。
【００４０】
図2は、本発明の実施例1におけるノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定するフローチャートである。図2に示すように、次のステップを含む。
【００４１】
ステップS201：信号受信ユニット101は、受信機の少なくとも一つの（NR個の）受信アンテナから、送信機が送信した信号を受信する。
【００４２】
本実施例では、受信信号ベクトルは、式（1）に示すようであるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００４３】
ステップS202：第一計算ユニット102は、受信した信号に基づいて、それぞれ、各領域内のパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号N(ni,k,ki,j)を計算する。
【００４４】
そのうち、該領域（region）とは、周波数領域上でNRB個のリソースブロック（RB）を占拠し、時間領域上でn個のOFDMシンボルを占拠する時間周波数領域を指し、NRB及びnは、ゼロよりも大きい整数である。
【００４５】
本実施例では、各領域の干渉プラスノイズ信号N(ni,k,ki,j)は、式（2）に示すようであるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００４６】
ステップS203：第一推定ユニット103は、各領域のパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメントの数、及び、計算により得られた各領域のパイロットシンボル（RS）が占拠するリソースエレメントの干渉プラスノイズ信号に基づいて、各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外１２）
2014183582.tif 000029
を推定する。
【００４７】
本実施例では、該最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外１３）
2014183582.tif 000030
は、式（3）に示すようであるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００４８】
ステップS204：固有値分解ユニット104は、各領域の該最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して、それぞれ、固有値分解を行い、これによって、各領域の該最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列の固有値
（外１４）
2014183582.tif 000031
を取得し、該固有値の数は、受信アンテナの数とは同じである。
【００４９】
本実施例では、各領域の該最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対してそれぞれ固有値分解を行うことにより得た行列は、式（4）乃至（6）に示すようであり、得たNR個の固有値は、式（6）に示すようであるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００５０】
ステップS205：パワー計算ユニット105は、各領域の該固有値に基いてノイズパワーσ2を推定する。
【００５１】
本実施例では、推定するノイズパワーは、式（7）又は（8）等により得ることができるので、ここでは、詳ししい説明を省略する。
【００５２】
ステップS206：第二計算ユニット106は、上述のノイズパワー及び調整係数に基づいて、各領域中の抑制する必要のある干渉信号の数を確定する。
【００５３】
本実施例では、各領域中の抑制する必要のある干渉信号の数は、式（9）及び（10）により得ることができるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００５４】
ステップ207：第二推定ユニット107は、上述の干渉信号の数及びノイズパワーに基いて、上述の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して調整を行い、これによって、各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を得る。
【００５５】
本実施例では、第二推定ユニット107が最終的に得る各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列は、式（11）〜（12）により取得することができるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００５６】
従来技術では、式（3）のみによりノイズプラス干渉の空間共分散行列を推定し、該ノイズプラス干渉の空間共分散行列の推定は不正確であり、あるシナリオにとって、例えば、熱ノイズのみがあるシナリオにとって、ノイズプラス干渉の空間共分散行列の推定が不正確であることによる影響が特に厳重である。
【００５７】
上述の実施例から分かるように、式（3）により推定された初期のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して処理を行い、これによって、任意のシナリオの下でも、正確なノイズプラス干渉の空間共分散行列を得ることができる。
【実施例２】
【００５８】
図3は、本発明の実施例2の干渉抑制併合（IRC）装置の構成図である。図3に示すように、装置200は、共分散行列計算ユニット301、第三計算ユニット302、及び信号推定ユニット303含む。
【００５９】
共分散行列計算ユニット301は、ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定するために用いられ、その構成は、上述の実施例に記載の装置であってよく、第三計算ユニット302は、推定されたチャネル行列、及び、共分散行列計算ユニット301が確定したノイズプラス干渉の空間共分散行列に基いて、各領域内の各リソースエレメント（パイロットシンボルが占拠するリソースエレメント、及び、データシンボルが占拠するリソースエレメントを含む。）の均衡行列を計算するために用いられ、信号推定ユニット303は、第三計算ユニット302が算出した均衡行列に基いて、受信した信号に対して処理を行い、推定信号を得るために用いられる。
【００６０】
本実施例では、共分散行列計算ユニット301が確定したノイズプラス干渉の空間共分散行列は、上述の実施例の式（11）〜（13）に示すようであるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００６１】
本実施例では、例えば、第三計算ユニット302が確定した均衡行列は、LMSE（least  mean  square  error）による干渉抑制均衡（MMSE-IRC）行列であっても良い。
【００６２】
本実施例では、均衡行列の重み（Weight）は、次のように表れても良い。
【数１６】
2014183582.tif 000032
【００６３】
本実施例では、IRCユニット303が得た推定信号は、次の通りである。
【数１７】
2014183582.tif 000033
以下、図4を参照しながら本発明の実施例2におけるIRC装置のワーキングプロセスについて説明する。
【００６４】
図4は、本発明の実施例2のIRCのフローチャートである。図4に示すように、次のステップを含む。
【００６５】
ステップS401：共分散行列計算ユニット301は、ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定する。そのうち、実施例1における装置により、該ノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外１５）
2014183582.tif 000034
を得ることができる。
【００６６】
ステップS402：第三計算ユニット302は、推定されたチャネル行列及び確定されたノイズプラス干渉の空間共分散行列に基いて、各領域内の各リソースエレメント（パイロットシンボルが占拠するリソースエレメント、及び、データシンボルが占拠するリソースエレメントを含む。）の均衡行列を計算し、例えば、LMSEによる干渉抑制均衡（MMSE-IRC）行列であっても良い。本実施例では、式（14）により計算することができるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００６７】
ステップS403：信号推定ユニット303は、該均衡行列に基いて、受信した信号に対して処理を行い、推定信号を得る。本実施例では、式（15）により該推定信号
（外１６）
2014183582.tif 000035
を得ることができる。
【００６８】
上述の実施例から分かるように、正確なノイズプラス干渉の空間共分散行列を得ることができるので、同じチャネル干渉を有効に抑制することができる。
【実施例３】
【００６９】
本発明の実施例3は、さらに、受信機を提供し、該受信機は、実施例2に記載のIRC装置を含む。
【００７０】
図5は、本発明の実施例3における受信機として使用される移動端末を示す図である。図5に示すように、該端末設備は、IRCユニットを含み、その構成は、実施例2に記載のようである。
【００７１】
例えば、該端末設備は、移動電話であり、また、該図は、例示的なもののみである。移動電話500は、通信機能又は他の機能を実現するために、その操作回路を補充する又は置換する他のタイプの回路部品をさらに有しても良い。具体的には、該移動電話500は、メイン制御回路501、受発機502、入力ユニット503、音声処理ユニット504、メモリ505、表示器506、及びIRCユニット507を含み、そのうち、メイン制御回路501は、入力を受信し、移動電話500の各部品の操作を制御する。
【００７２】
通常のものと同様に、入力ユニット503は、複数のユーザ入力操作を提供する。例えば、入力ユニット503は、一般的に、アルファベットや数字情報、例えば、電話番号、電話リスト、電話帳情報、メモ帳、テキスト等を入力するための字母・数字キーを含む。また、オプションで、入力ユニット503は、タッチパネルであっても良い。キー又はキーに類似する機能は、表示器507に関連するタッチパネルとして実施しても良い。
【００７３】
表示器507は、ユーザに、例えば、操作状態、時間、電話番号、電話帳情報、各種メニュー等の情報を見せ、これにより、ユーザは、移動電話500の各種機能を利用することができる。
【００７４】
移動電話500は、受発機502に接続されるアンテナ511を含む。受発機502は、アンテナ511により、信号を送信及び受信するためのRF送信器及び受信器を含む。
【００７５】
また、受発機502は、さらに、音声処理ユニット504を経由してスピーカー504-2及びマイク504-1に接続され、これによって、スピーカー504-2を経由して音声出力を提供し、及び、マイク504-1からの音声入力を受信する。音声処理ユニット504は、さらに、任意の適切なバッファ、デコーダー、増幅器等を含んでも良い。また、音声処理ユニット504は、さらに、メイン制御回路501に接続され、これによって、マイク504-1により該移動電話1上で録音することができ、且つ、スピーカー504-2によりメモリ505に記憶の音声信号を再生することができる。
【００７６】
メモリ505は、例えば、バッファ、フラッシュメモリ、ハードドライブ、移動可能な媒体、揮発性メモリ、不揮発性メモリ又は他の適切な装置中の一種又は複数種であっても良い。
【００７７】
IRCユニット507は、受信した信号に対して処理を行い、推定信号を得ることがででき、具体的には、実施例2に記載のようであるので、ここでは、詳しい説明を省略する。
【００７８】
移動電話500の各部品は、専用ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はそれらの組み合わせにより実現しても良いが、その全ては、本発明の範囲内に属する。
【００７９】
以下、例を挙げて詳細に説明する。
【００８０】
LTE  FDDシステム及び2個のセルを例として説明を行う。サービングセルのIDが0であり、干渉セルのIDが1であり、4×4  MIMO且つMCS  #10であり、サービングセル及び干渉セルの伝送モードが全てTM6である。最大Doppler  Shiftが5HZであるETU（Extended  Typical  Urban）チャネルモデルを用い、バンド幅が10MHzである且つ全部で50個のPRBsがPDSCHに配置されて伝送される。該領域は、周波数領域上で1個のRBを占拠し、且つ、時間領域上で1個のサブフレームを占拠するものである。
【００８１】
図6は、本発明の実施例による方法を採用することで、及び、従来の最大比併合（MRC）と従来の干渉抑制方法（MMSE-IRC）を採用することで、それぞれ、干渉抑制を行って得たスループットのパフォーマンスの比較を示す図である。図から分かるように、本発明の実施例によるIRC方法を採用することで、任意のシナリオの下でも全て良いパフォーマンスを得ることができる。
【００８２】
本発明の上述の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせにより実現されてもよい。本発明は、このようなロジック部可読なプログラムに関し、該プログラムは、ロジック部により実行されている時に、該ロジック部に、上述の装置又は構成部品を実現させることができ、又は、該ロジック部に、上述の各種方法又はステップを実現させることができる。ロジック部は、例えば、フィールドプログラマブルロジック部、マイクロプロセッサー、コンピュータに用いるプロセッサー等を含む。本発明は、さらに、上述のプログラムを記録している記憶媒体、例えば、ハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、DVD、flash、光磁気ディスク、メモリカード、メモリスチィック等にも関する。
【００８３】
また、上述の各実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００８４】
（付記1）
ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定する装置であって、
受信機の少なくとも一つの受信アンテナから、送信機が送信した信号を受信する信号受信ユニット；
受信した前記信号に基いて、それぞれ、各領域のパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を計算する第一計算ユニットであって、前記領域とは、周波数領域上でNRB個のリソースブロックを占拠し、時間領域上でn個のOFDMシンボルを占拠する時間周波数領域を指し、NRB及びnは、ゼロよりも大きい整数である、第一計算ユニット；
各領域の前記パイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの数、及び、計算により取得された各領域の前記干渉プラスノイズ信号に基いて、各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列を推定する第一推定ユニット；
各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して、それぞれ、固有値分解を行い、各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列の固有値を取得する固有値分解ユニットであって、前記固有値の数は、前記受信アンテナの数と同じである、固有値分解ユニット；
各領域の前記固有値に基いて、ノイズパワーを推定するパワー計算ユニット；
前記ノイズパワー及び調整係数に基づいて、各領域中の抑制する必要がある干渉信号の数を確定する第二計算ユニット；及び
前記干渉信号の数及びノイズパワーに基いて、前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して調整を行い、各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を得る第二推定ユニット、を含む、装置。
【００８５】
（付記2）
付記1に記載の装置であって、
前記第一推定ユニットが推定した各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列は、次のように表され、
【数１８】
2014183582.tif 000036
そのうち、
（外１７）
2014183582.tif 000037
は、第i個の領域の最初ノイズプラス干渉の空間共分散行列を表し、NRSは、領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの数を表し、N(ni,j,ki,j)は、各領域のパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を表し、(ni,j,ki,j)は、第i個の領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントのインデックスを表し、iは、第i個の領域を表し、jは、第j個のパイロットシンボルを表し、i及びjは、ゼロよりも大きい整数であり、
各領域の前記干渉プラスノイズ信号N(ni,j,ki,j)は、次のように表され、
【数１９】
2014183582.tif 000038
そのうち、Y(ni,j,ki,j)は、各領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの受信信号を表し、
（外１８）
2014183582.tif 000039
は、各領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントのチャネル推定行列を表し、その次元数は、NR×NTであり、SRS(ni,j,ki,j)は、各領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントのNT×1の送信パイロット信号ベクトルを表し、NRは、受信機のアンテナの数を表し、NTは、送信機のアンテナの数を表し、
前記固有値分解ユニットが前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して固有値分解を行って得た行列は、次のように表され、
【数２０】
2014183582.tif 000040
そのうち、U(i)は、NR×NRの特徴ベクトルの行列であり、次のように表され、
【数２１】
2014183582.tif 000041
そのうち、Uj(i)（1≦j≦NR）は、NR×１のベクトルであり、U(i)の第j列を表し、
Δ(i)は、NR×NRの対角行列であり、且つ、対角エレメントは、固有値であり、前記対角行列は、次のように表され、
【数２２】
2014183582.tif 000042
【００８６】
そのうち、
（外１９）
2014183582.tif 000043
は、第i個の領域の固有値であり、λj(i)≦λj-1(i)である、装置。
【００８７】
（付記3）
付記2に記載の装置であって、
前記パワー計算ユニットが推定したノイズパワーは、
【数２３】
2014183582.tif 000044
であり、
そのうち、σ2は、推定したノイズパワーを表し、Nregionは、全部のバンド幅内の領域の数、又は、割り当てられたバンド幅内の領域の数を表し、Nλは、一つの領域内においてノイズパワーを推定する時に用いる固有値の数を表し、
wj(i)は、第i個の領域、第j個の固有値に対応するフィルタリング係数を表し、ゼロよりも大きい数である、装置。
【００８８】
（付記4）
付記3に記載の装置であって、
共通参照信号（CRS）に基いてノイズプラス干渉の空間共分散行列の推定を行う時に、Nregionは、全部のバンド幅内の領域の数を表し、復調参照信号（DMRS）に基いてノイズプラス干渉の空間共分散行列の推定を行う時に、Nregionは、割り当てられたバンド幅内の領域の数を表す、装置。
【００８９】
（付記5）
付記3又は4に記載の装置であって、
【数２４】
2014183582.tif 000045
又はNλ＝1であり、
Nλ＝1且つwj(i)＝1である時に、前記ノイズパワーは、
【数２５】
2014183582.tif 000046
である、装置。
【００９０】
（付記6）
付記3又は4に記載の装置であって、
前記固有値の値は、固有値のうちの最小値
（外２０）
2014183582.tif 000047
である、装置。
【００９１】
（付記7）
付記3又は4に記載の装置であって、
前記第二計算ユニットが確定した各領域の干渉信号の数は、
【数２６】
2014183582.tif 000048
であり、
そのうち、m(i)は、第i個の領域の干渉信号の数を表し、αは、1以上の正数である、装置。
【００９２】
（付記8）
付記7に記載の装置であって、
前記αの値は、
【数２７】
2014183582.tif 000049
である、装置。
【００９３】
（付記9）
付記7又は8に記載の装置であって、
前記第二推定ユニットが推定した各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外２１）
2014183582.tif 000050
は、
【数２８】
2014183582.tif 000051
であり、
そのうち、
（外２２）
2014183582.tif 000052
は、第i個の領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を表し、Um(i)は、行列U(i)の左側の部分であり、次元数がNR×ｍ(i)である行列であり、Δm(i)は、m(i)×m(i)の対角行列を表し、前記対角行列の対角エレメントは、最大のm(i)個の固有値に対応し、INは、N×Nの単位行列を表し、Nの値は、NR及びm(i)である、装置。
【００９４】
（付記10）
干渉抑制併合装置であって、
ノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外２３）
2014183582.tif 000053
を確定する共分散行列計算ユニットであって、付記1〜8の任意の一つに記載の装置を含む、共分散行列計算ユニット；
推定されたチャネル行列及び前記イズプラス干渉の空間共分散行列
（外２４）
2014183582.tif 000054
に基いて、各領域内における各リソースエレメント（パイロットシンボルが占拠するリソースエレメント、及び、データシンボルが占拠するリソースエレメントを含む）の均衡行列W(n,k)を計算する第三計算ユニット；及び
前記均衡行列W(n,k)に基いて、受信した信号に対して処理を行い、推定信号
（外２５）
2014183582.tif 000055
を得る信号推定ユニットを含む、装置。
【００９５】
（付記11）
付記10に記載の装置であって、
【数２９】
2014183582.tif 000056
である、装置。
【００９６】
（付記12）
受信機であって、
前記受信機は、付記10又は11に記載の干渉抑制併合装置を含む、受信機。
【００９７】
（付記13）
ノイズプラス干渉の空間共分散行列を確定する方法であって、
受信機の少なくとも一つの受信アンテナから、送信機が送信した信号を受信し；
受信した前記信号に基いて、それぞれ、各領域でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を計算し、そのうち、前記領域とは、周波数領域上でNRB個のリソースブロックを占拠し、時間領域上でｎ個のOFDMシンボルを占拠する時間周波数領域を指し、NRB及びｎは、ゼロよりも大きい整数であり；
各領域の前記パイロットシンボルの数、及び、計算により得られた各領域の前記干渉プラスノイズ信号に基いて、各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列を推定し；
各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して、それぞれ、固有値分解を行い、各領域の前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列の固有値を取得し、そのうち、前記固有値の数は、前記受信アンテナの数と同じであり；
各領域の前記固有値に基いて、ノイズパワーを推定し；
前記ノイズパワー及び調整係数に基づいて、各領域中の抑制する必用がある干渉信号の数を確定し；
前記干渉信号の数及びノイズパワーに基いて、前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して調整を行い、各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を得ることを含む、方法。
【００９８】
（付記14）
付記13に記載の方法であって、
推定した各領域の最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列は、次のように表され、
【数３０】
2014183582.tif 000057
そのうち、
（外２６）
2014183582.tif 000058
は、第i個の領域の最初ノイズプラス干渉の空間共分散行列を表し、NRSは、領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの数を表し、N(ni,j,ki,j)は、各領域のパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上の干渉プラスノイズ信号を表し；(ni,j,ki,j)は、第i個の領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントのインデックスを表し、iは、第i個の領域を表し、jは、第j個のパイロットシンボルを表し、i及びjは、ゼロよりも大きい整数であり、
各領域の前記干渉プラスノイズ信号N(ni,j,ki,j)は、次のように表され、
【数３１】
2014183582.tif 000059
そのうち、Y(ni,j,ki,j)は、各領域内でパイロットシンボルが占拠するリソースエレメントの受信信号を表し、
（外２７）
2014183582.tif 000060
は、各領域のパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上のチャネル推定行列を表し、次元数は、NR×NTであり、SRS(ni,j,ki,j)は、各領域のパイロットシンボルが占拠するリソースエレメント上の送信パイロット信号ベクトルを表し、NRは、受信機のアンテナの数を表し、NTは、送信機のアンテナの数を表し、
前記最初のノイズプラス干渉の空間共分散行列に対して固有値分解を行うことによって取得された行列は、次のように表され、
【数３２】
2014183582.tif 000061
そのうち、U(i)は、NR×NRの特徴ベクトルの行列であり、次のように表され、
【数３３】
2014183582.tif 000062
そのうち、Uj(i)（1≦j≦NR）は、NR×１のベクトルであり、U(i)の第j列を表し、
Δ(i)は、対角行列であり、且つ、対角エレメントは、固有値であり、前記対角行列は、次のように表され、
【数３４】
2014183582.tif 000063
そのうち、
（外２８）
2014183582.tif 000064
は、第i個領域の固有値であり、λj(i)≦λj-1(i)である、方法。
【００９９】
（付記15）
付記14に記載の方法であって、
推定したノイズパワーは、
【数３５】
2014183582.tif 000065
であり、
そのうち、σ2は、推定したノイズパワーを表し、Nregionは、全部のバンド幅内の領域の数、又は、割り当てられたバンド幅内の領域の数を表し、Nλは、一つの領域内でノイズパワー推定時に用いる固有値の数を表し、
wj(i)は、第i個領域、第j個固有値に対応するフィルタリング係数を表し、ゼロよりも大きい数である、方法。
【０１００】
（付記16）
付記15に記載の方法であって、
共通参照信号（CRS）に基いてノイズプラス干渉の空間共分散行列の推定を行う時に、Nregionは、全部のバンド幅内の領域の数を表し、復調参照信号（DMRS）に基いてノイズプラス干渉の空間共分散行列の推定を行う時に、Nregionは、割り当てられたバンド幅内の領域の数を表する、方法。
【０１０１】
（付記17）
付記15又は16に記載の方法であって、
【数３６】
2014183582.tif 000066
又はNλ＝１であり、
Nλ＝１且つwj(i)＝１である時に、前記ノイズパワーは、
【数３７】
2014183582.tif 000067
である、方法。
【０１０２】
（付記18）
付記15又は16に記載の方法であって、
前記固有値の値は、固有値のうちの最小値
（外２９）
2014183582.tif 000068
である、方法。
【０１０３】
（付記19）
付記15又は16に記載の方法であって、
確定した各領域の干渉信号の数は、
【数３８】
2014183582.tif 000069
であり、
そのうち、m(i)は、第i個領域の干渉信号の数を表し、αは、1以上の正数である、方法。
【０１０４】
（付記20）
付記19に記載の方法であって、
前記αの値は、
【数３９】
2014183582.tif 000070
である、方法。
【０１０５】
（付記21）
付記19又は20に記載の方法であって、
推定した各領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外３０）
2014183582.tif 000071
は、
【数４０】
2014183582.tif 000072
であり
そのうち、
（外３１）
2014183582.tif 000073
は、第i個領域のノイズプラス干渉の空間共分散行列を表し、Um(i)は、行列U(i)の左側の部分であり、次元数がNR×m(i)である行列であり、Δm(i)は、m(i)×m(i)の対角行列を表し、前記対角行列の対角エレメントは、最大のm(i)個の固有値に対応し、INは、N×Nの単位行列を表し、Nの値は、NR及びm(i)である、方法。
【０１０６】
（付記22）
干渉抑制併合方法であって、
ノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外３２）
2014183582.tif 000074
を確定し、付記13〜21の任意の一つに記載の方法を採用し；
推定されたチャネル行列及び前記ノイズプラス干渉の空間共分散行列
（外３３）
2014183582.tif 000075
に基いて、各領域内における各リソースエレメント（パイロットシンボルが占拠するリソースエレメント、及び、データシンボルが占拠するリソースエレメントを含む）の均衡行列W(n,k)を計算し；及び
前記均衡行列W(n,k)に基いて、受信した信号に対して処理を行い、推定信号
（外３４）
2014183582.tif 000076
を得ることを含む、方法。
【０１０７】
（付記23）
付記22に記載の方法であって、
【数４１】
2014183582.tif 000077
である、方法。
【０１０８】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限定されず、本発明の趣旨を離脱しない限り、本発明に対するあらゆる変更は本発明の技術的範囲に属する。
【図１】
2014183582.tif 000094
【図２】
2014183582.tif 000095
【図３】
2014183582.tif 000096
【図４】
2014183582.tif 000097
【図５】
2014183582.tif 000098
【図６】
2014183582.tif 000099