(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナから送信された送信信号を複数の受信アンテナで受信して分離する無線通信装置において、
前記複数の受信アンテナによる受信信号から送受信間の伝送路を推定する伝送路推定手段と、
前記受信信号から受信雑音電力を推定する雑音電力推定手段と、
前記伝送路の推定結果と前記受信雑音電力の推定結果とを用いてＺＦ法あるいはＭＭＳＥ法の線形フィルタにより前記受信信号を分離する分離手段と、
前記分離手段による分離結果と前記送信信号が取り得る複数の信号点の中から選出される基準の信号点との尤度を算出する尤度算出手段と、
前記尤度算出手段により算出された尤度を用いてビット対数尤度比を算出する第１のビット対数尤度比算出手段と、
前記第１のビット対数尤度比算出手段により算出されたビット対数尤度比を用いて相互情報量を算出する相互情報量算出手段と、
前記複数の信号点の中から、前記基準の信号点を構成する変調ビット毎の０との距離及び１との距離が小さい順に、前記相互情報量算出手段により算出された相互情報量に応じた数の信号点を送信候補点として選択する選択手段と、
前記伝送路の推定結果と前記送信候補点とを用いて、前記受信信号の候補となる受信候補点を算出する受信候補点算出手段と、
前記受信候補点と前記受信信号と前記受信雑音電力の推定結果とを用いてＭＬＤ法によりビット対数尤度比を算出する第２のビット対数尤度比算出手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記第１のビット対数尤度比算出手段により算出されたビット対数尤度比を入力とし、誤り訂正したビット対数尤度比を出力する誤り訂正手段を備え、
前記第２のビット対数尤度比算出手段は、前記誤り訂正手段により出力されたビット対数尤度比を事前ビット対数尤度比とし、前記受信候補点と前記受信信号と前記受信雑音電力推定結果と前記事前ビット対数尤度比とを用いてＭＬＤ法によりビット対数尤度比を算出することを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
複数の送信アンテナから送信された送信信号を複数の受信アンテナで受信して分離する無線通信装置により実施される無線通信方法において、
前記複数の受信アンテナによる受信信号から送受信間の伝送路を推定する伝送路推定ステップと、
前記受信信号から受信雑音電力を推定する雑音電力推定ステップと、
前記伝送路の推定結果と前記受信雑音電力の推定結果とを用いてＺＦ法あるいはＭＭＳＥ法の線形フィルタにより前記受信信号を分離する分離ステップと、
前記分離ステップによる分離結果と前記送信信号が取り得る複数の信号点の中から選出される基準の信号点との尤度を算出する尤度算出ステップと、
前記尤度算出ステップにより算出された尤度を用いてビット対数尤度比を算出する第１のビット対数尤度比算出ステップと、
前記第１のビット対数尤度比算出ステップにより算出されたビット対数尤度比を用いて相互情報量を算出する相互情報量算出ステップと、
前記複数の信号点の中から、前記送信候補点を構成する変調ビット毎の０との距離及び１との距離が小さい順に、前記相互情報量算出ステップにより算出された相互情報量に応じた数の信号点を送信候補点として選択する選択ステップと、
前記伝送路の推定結果と前記送信候補点とを用いて、前記受信信号の候補となる受信候補点を算出する受信候補点算出ステップと、
前記受信候補点と前記受信信号と前記受信雑音電力の推定結果とを用いてＭＬＤ法によりビット対数尤度比を算出する第２のビット対数尤度比算出ステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信側の無線通信装置が、複数の送信アンテナから同一周波数で異なるデータの信号を送信し、受信側の無線通信装置が、これらの信号を複数の受信アンテナでそれぞれ受信し、送受信間の伝送路特性を用いてデータ復調を行うＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）方式の信号処理技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の送信アンテナから異なる情報を送信する空間多重方式のＭＩＭＯ通信において、受信機側で送信ストリームを分離検出する方法として、非特許文献１にあるようなＺＦ（Zero Forcing）法やＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Error）法のような空間フィルタを用いる方法があるが、これらは演算が複雑で無いものの十分な性能が得られない。【０００３】
一方、伝送路推定の結果と送信信号の取り得る全ての信号点から最も近いものを選び出すＭＬＤ（Maximum Likelihood Detection）復調があるが、高い検出性能は持つものの、アンテナ数や変調多値数が増えると演算規模が指数関数的に増大し、実システムへの適用が困難である。【０００４】
近年、無線通信方式として２５６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）や１０２４ＱＡＭといった超多値数の方式が採用されつつあり、これらに対してＭＬＤ適用は現実的なものではないことは自明である。【０００５】
ＭＬＤの演算規模削減方法として、代表的なものがＳＤ（Sphere Decoding）法である。ＳＤ法では生成された受信候補点（レプリカ）の中から受信点とある距離範囲内の受信候補点を絞り込み、絞り込まれた受信候補点を対象にＭＬＤ演算を行う。【０００６】
また、特許文献１では、ＺＦ法あるいはＭＭＳＥ法により得られた復調結果を硬判定し、その硬判定点とその近傍の点を送信候補点とすることにより、送信候補点及びそれから生成される受信候補点を削減することで、ＭＬＤ演算を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４１８８３７１号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】久保博嗣，岡崎彰浩、“電子情報通信学会知識ベース４群１編  無線通信基礎  ８章  復調技術”、［online］、電子情報通信学会、［平成２８年４月１日検索］、インターネット＜URL：http://www.ieice-hbkb.org/portal/doc_510.html＞
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１の手法では、選ばれた送信候補点の中に必ずしも各変調ビットの０，１を持つ送信候補点が入るとは限らず、当該ビットが０である確率と１である確率との比であるビット対数尤度比（以下、ＬＬＲ（Log Likelihood Ratio））の算出が必ずしもできるとは限らない。ＬＬＲが算出できないと、ＬＬＲを入力とする誤り訂正復号やＬＬＲを用いるターボ信号処理の適用ができないという問題がある。【００１０】
本発明は、上記のような従来の事情に鑑みて為されたものであり、多値変調方式にＭＬＤを適用する場合の演算規模の増大を効果的に抑制することが可能な技術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】
【００１１】
本発明では、上記目的を達成するために、複数の送信アンテナから送信された送信信号を複数の受信アンテナで受信して分離する無線通信装置を、以下のように動作させる構成にした。
すなわち、伝送路推定手段が、前記複数の受信アンテナによる受信信号から送受信間の伝送路を推定する。雑音電力推定手段が、前記受信信号から受信雑音電力を推定する。分離手段が、前記伝送路の推定結果と前記受信雑音電力の推定結果とを用いてＺＦ法あるいはＭＭＳＥ法の線形フィルタにより前記受信信号を分離する。尤度算出手段が、前記分離手段による分離結果と前記送信信号が取り得る複数の信号点の中から選出される基準の信号点との尤度を算出する。第１のビット対数尤度比算出手段が、前記尤度算出手段により算出された尤度を用いてビット対数尤度比を算出する。相互情報量算出手段が、前記第１のビット対数尤度比算出手段により算出されたビット対数尤度比を用いて相互情報量を算出する。選択手段が、前記複数の信号点の中から、前記基準の信号点を構成する変調ビット毎の０との距離及び１との距離が小さい順に、前記相互情報量算出手段により算出された相互情報量に応じた数の信号点を送信候補点として選択する。受信候補点算出手段が、前記伝送路の推定結果と前記送信候補点とを用いて、前記受信信号の候補となる受信候補点を算出する。第２のビット対数尤度比算出手段が、前記受信候補点と前記受信信号と前記受信雑音電力の推定結果とを用いてＭＬＤ法によりビット対数尤度比を算出する。【００１２】
以上のように、本発明に係る無線通信装置は、概略的に、送信信号が取り得る複数の信号点の中から選出される基準の信号点に基づいて、受信信号の分離結果に対する尤度、ビット対数尤度比、相互情報量の算出を行い、当該基準の信号点を構成する変調ビット毎の０との距離及び１との距離（ビット尤度）が小さい順に、相互情報量に応じた数の信号点を送信候補点として選択し、送信候補点を用いて受信候補点を算出してＭＬＤ演算を行う構成となっている。【００１３】
したがって、本発明に係る無線通信装置によれば、各ビット尤度や相互情報量などに基づいて絞り込んだ送信候補点から受信候補点を算出してＭＬＤ演算が行われるため、多値変調方式にＭＬＤを適用する場合の演算規模の増大を効果的に抑制することができる。これにより、超多値数のＱＡＭなどでは非現実的と思われていたＭＬＤを実システムに適用することが可能となる。【００１４】
ここで、本発明に係る無線通信装置は、前記第１のビット対数尤度比算出手段により算出されたビット対数尤度比を入力とし、誤り訂正したビット対数尤度比を出力する誤り訂正手段を備え、前記第２のビット対数尤度比算出手段は、前記誤り訂正手段により出力されたビット対数尤度比を事前ビット対数尤度比とし、前記受信候補点と前記受信信号と前記受信雑音電力推定結果と前記事前ビット対数尤度比とを用いてＭＬＤ法によりビット対数尤度比を算出する構成にして、更なる性能向上を図るようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、多値変調方式にＭＬＤを適用する場合の演算規模の増大を効果的に抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第一の実施形態に係る無線通信装置の機能ブロックの例を示す図である。
【図２】６４ＱＡＭにおける送信候補点の選択例を示す図である。
【図３】２５６ＱＡＭにおける送信候補点の選択例を示す図である。
【図４】送信候補点の選び方を説明する図である。
【図５】本発明の第一の実施形態におけるＭＬＤ処理部の構成例を示す図である。
【図６】本発明の第一の実施形態におけるビット誤り率特性の例を示す図である。
【図７】本発明の第二の実施形態に係る無線通信装置の機能ブロックの例を示す図である。
【図８】本発明の第二の実施形態におけるＭＬＤ処理部の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る無線通信装置について図面を参照して説明する。
本発明に係る無線通信装置は、データの送受信に複数のアンテナを用いるＭＩＭＯ方式の無線通信システムを構成する。すなわち、送信側となる他の無線通信装置が、複数の送信アンテナから同一周波数で異なるデータの信号を送信し、受信側となる本発明に係る無線通信装置が、これらの信号を複数の受信アンテナでそれぞれ受信して、送受信間の伝送路特性を用いてデータ復調を行う。
【００１８】
図１に本発明の第一の実施形態に係る無線通信装置の機能ブロックの例を示す。第一の実施形態に係る無線通信装置は、伝送路推定部１０１と、ＺＦ／ＭＭＳＥ係数算出部１０２と、分離検出部１０３と、尤度算出部１０４と、ＬＬＲ算出部１０５と、相互情報量算出部１０６と、送信候補点選択部１０７と、ＭＬＤ処理部１０８とを備える。
【００１９】
伝送路推定部１０１は、複数の受信アンテナによる受信信号を示す受信周波数信号ベクトルＹが入力され、受信周波数信号ベクトルＹ中に含まれる既知信号を用いて送受信間の伝送路を推定し、伝送路推定行列Ｈ＾をＺＦ／ＭＭＳＥ係数算出部１０２とＭＬＤ処理部１０８へ出力する。ここで、受信周波数信号ベクトルＹはＹ＝［Ｙ1，…，ＹNrx］であり、Ｎrxは受信アンテナ数である。
【００２０】
ＺＦ／ＭＭＳＥ係数算出部１０２は、伝送路推定行列Ｈ＾とＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）γを用いてＺＦもしくはＭＭＳＥの規範に則りウェイト行列Ｗを求め、ウェイト行列Ｗを分離検出部１０３へ出力する。ウェイト行列Ｗは、非特許文献１に記載されるように、ＺＦであれば、
【数１】
0006587745.tif 000002
であり、ＭＭＳＥであれば、
【数２】
0006587745.tif 000003
で表される線形フィルタである。ここで、σ＾2は受信雑音電力であり、複数の受信アンテナによる受信信号に基づいて雑音電力推定部（不図示）により推定される。また、ＭＭＳＥ後の振幅は、
【数３】
0006587745.tif 000004
で求められる行列Ｓの対角成分であり、その対角成分のあるストリームｉをＳiとすると、ＭＭＳＥ後のＳＮＲ γiは、次式となる。
【数４】
0006587745.tif 000005
ＭＭＳＥ後の雑音電力は、次式となる。
【数５】
0006587745.tif 000006
【００２１】
分離検出部１０３は、受信周波数信号ベクトルＹとウェイト行列Ｗを用いて分離してストリームベクトルＸ＾を求め、尤度算出部１０４へ出力する。分離検出は、次式による。
【数６】
0006587745.tif 000007
ここで、ストリームベクトルＸ＾はＸ＾＝［Ｘ1，…，ＸNtx］であり、Ｎtxは送信アンテナ数である。
すなわち、ＺＦ／ＭＭＳＥ係数算出部１０２及び分離検出部１０３は、伝送路の推定結果と受信雑音電力の推定結果を用いてＺＦ法あるいはＭＭＳＥ法の線形フィルタにより受信信号の分離を行う。
以下、ＭＭＳＥ法を用いる場合を例に説明するが、ＺＦ法を用いる場合も同様である。
【００２２】
尤度算出部１０４は、分離検出部１０３から受信点として入力されたストリームベクトルＸ＾（ＭＭＳＥ出力点）と送信候補点Ｘ￣との尤度（距離）ｄ＾MMSE2を算出し、尤度ｄ＾MMSE2をＬＬＲ算出部１０５と送信候補点選択部１０７へ出力する。ｄ＾MMSE2の各成分ｄ＾MMSE（ｍ，ｉ）の算出は、例えば、次式による。
【数７】
0006587745.tif 000008
ここで、ｍはマッピング点番号でｍ＝１，…，Ｍであり、Ｍは当該ストリームｉの送信アンテナ番号である。距離（尤度）算出は、送信信号点（シンボル）の候補となり得る全送信候補点を対象とするのではなく、受信点（ストリームベクトルＸ＾）の座標とシンボルマッピングのビット配置から最小限の送信候補点との距離を算出する。
最小限の送信候補点との距離について、一例として、６４ＱＡＭの最上位ビットｂ0について説明する。ｂ0は、例えば図２に示すように、Ｑ軸に対して対称に配置される。ここで、受信点（図中の×印）がｂ0＝１の領域にあるとすると、ｂ0＝０の送信候補点との最小距離は、ｂ0＝０の送信候補点中のＱ軸寄りの送信候補点のみについて計算すればよい。なお、受信点が属する領域によって計算対象となる送信候補点（最小限の送信候補点）は一意に決まるので、予め設定しておけばよい。
【００２３】
ＬＬＲ算出部１０５は、入力された距離尤度ｄ＾MMSE2とＭＭＳＥ後の雑音電力σMMSE2を用いてビットＬＬＲ ＬMMSEを算出し、相互情報量算出部１０６へ出力する。σMMSE2の各成分をσMMSE2（ｉ）として、ビットＬＬＲ ＬMMSEの各成分ＬMMSE（ｂm，ｉ）の算出は以下による。
【数８】
0006587745.tif 000009
ここで、次式の近似式、
【数９】
0006587745.tif 000010
を用いると、上記（式５）は次式となる。
【数１０】
0006587745.tif 000011
ここで、ｂmはｂm＝１，…，log2Ｍであり、マッピング点番号ｍの送信候補点を構成するビットのインデックスである。従って、ビットＬＬＲは当該ビットの０との最小距離と１との最小距離の差から求まる。
【００２４】
相互情報量算出部１０６は、入力されたビットＬＬＲ ＬMMSEを用いて相互情報量ＩMMSEEを求め、送信候補点選択部１０７へ出力する。相互情報量ＩMMSEEの各ストリーム成分ＩMMSEE（ｉ）の算出は、例えば、次式による。
【数１１】
0006587745.tif 000012
ここで、Ｅ［・］は標本平均を表し、ｐ0、ｐ1はビット確率であり、それぞれビットＬＬＲ ＬMMSE（ｂm，ｉ）から以下のように求まる。
【数１２】
0006587745.tif 000013
【数１３】
0006587745.tif 000014
【００２５】
送信候補点選択部１０７は、入力された尤度ｄ＾MMSE2と相互情報量ＩMMSEEを用いて送信候補点を選択し、選択された送信候補点をＭＬＤ処理部１０８へ出力する。送信候補点の選択方法について説明する。
【００２６】
図２に６４ＱＡＭにおける送信候補点の選択例を示し、図３に２５６ＱＡＭにおける送信候補点の選択例を示す。図２及び図３は、横軸をＩ（In-Phase）成分とし、縦軸をＱ（Quadrature）成分としたＩＱ平面で送信候補点を表したものであり、×はＭＭＳＥ出力点（受信点）を示し、○は選択された送信候補点を示し、●は選択されなかった送信候補点を示している。送信候補点はＭＭＳＥ出力点を対象に各変調ビットの０との距離、１との距離が小さい上位Ｒdを選択する。Ｒdは変調方式と相互情報量ＩMMSEEの値により決定する。
【００２７】
また、Ｒdにより決まる取り得る送信候補点数は、単純にＭＭＳＥ出力の近接の送信点数をＲd、各ストリームの送信候補点数をＭとする場合、近接送信点とそれを構成する変調ビット（０または１）と対（１または０）となる送信点の数は変調ビット数log2Ｍだけ存在するので、最大でＲd（１＋log2Ｍ）となる。ここで、最大という表現を使っている理由は、各変調ビットの距離が小さい上位Ｒd位の点が重複することがあるからである。図２（６４ＱＡＭの例）では、（ａ）にランキングの上位１位までの送信候補点の選出例を示し、（ｂ）に上位２位までの送信候補点の選出例を示してある。また、図３（２５６ＱＡＭの例）では、（ａ）にランキングの上位２位までの送信候補点の選出例を示し、（ｂ）に上位３位までの送信候補点の選出例を示してある。
送信候補点の選び方について、６４ＱＡＭの場合（図２参照）を例に説明する。ここで、各送信候補点は、Ｉ軸及びＱ軸の値が−７，−５，−３，−１，１，３，５，７のいずれかをとる座標位置にあるものとする。そして、ＩＱ平面における受信点の座標を（−２．５，２．５）としたとき、各送信候補点との距離は、図４（ａ）のようになる。これらの距離を評価基準にして候補点番号を昇順にソートすると、図４（ｂ）のようになる。このソート結果から、上位Ｒdの送信候補点を選択すればよい。
【００２８】
通常のＭＬＤと本発明によるＭＬＤの計算量を説明する。各ストリームの送信点数をＭ、送信アンテナの本数をＮtxとすると、生成される受信候補点数はＭNtxとなる。本発明における選出する上位ランキング数をＲdとすると、生成される受信候補点数は（Ｒd（１＋log2Ｍ））Ntxとなる。ここで、log2ＭをＭ’とすると、支配的な計算量は、通常のＭＬＤは２NtxM'、本発明のＭＬＤは（ＲdＭ’）Ntxとなる。
【００２９】
ＭＬＤ処理部１０８は、入力された送信候補点行列Ｘ’と受信周波数信号ベクトルＹと伝送路推定行列Ｈ＾と受信雑音電力σ＾2を用いてＬＬＲ ＬMLDを求めて出力する。ＭＬＤ処理部１０８の詳細について、図５を用いて説明する。
【００３０】
図５に第一の実施形態におけるＭＬＤ処理部１０８の構成例を示す。ＭＬＤ処理部１０８は、受信候補点生成部２０１と、外部ＬＬＲ算出部２０２とを備える。
【００３１】
受信候補点生成部２０１は、入力された送信候補点ベクトルＸ’と伝送路推定行列Ｈ＾を用いて受信候補点ベクトルｒ＾を生成し、外部ＬＬＲ算出部２０２へ出力する。受信候補点ベクトルｒ＾の生成は次式による。
【数１４】
0006587745.tif 000015
ここで、受信候補点ベクトルｒ＾は、受信候補点数をＱとしたとき、ｒ＾＝［ｒ1＾，…，ｒQ＾］である。
【００３２】
外部ＬＬＲ算出部２０２は、入力されれた受信候補点ベクトルｒ＾と受信周波数信号ベクトルＹと受信雑音電力σ＾2を用いてビットＬＬＲ Ｌe_MLDEを求め、ビットＬＬＲ Ｌe_MLDEを出力する。ビットＬＬＲ Ｌe_MLDEの各成分Ｌe_MLDE（ｂq，ｊ）の算出は、例えば、次式による。
【数１５】
0006587745.tif 000016
ここで、上記（式９）の近似を用いると、次式となる。
【数１６】
0006587745.tif 000017
ここで、インデックスｑは受信候補点番号でｑ＝１，…，Ｑであり、ｂqは受信候補点番号ｑの受信候補点を構成するビットのインデックスである。
【００３３】
図６に第一の実施形態におけるシミュレーションによるビット誤り率（ＢＥＲ）特性の一例を示す。図６は、横軸をＣＮＲ［ｄＢ］とし、縦軸を平均ＢＥＲとしたグラフであり、ＭＭＳＥの値を×、ＭＬＤ（従来）の値を△、ＭＬＤ（本発明）の値を○でプロットしている。シミュレーションは２×２ＭＩＭＯ、変調方式は６４ＱＡＭ、アンテナ相関は無相関、準静的フェージングの特性である。図より、本発明を適用したＭＬＤは、通常（従来）のＭＬＤとほぼ同一の性能であることが分かる。
【００３４】
以上のように、第一の実施形態に係る無線通信装置は、概略的に、送信信号が取り得る複数の信号点の中から選出される基準の信号点に基づいて、受信信号の分離結果に対する尤度、ビット対数尤度比、相互情報量の算出を行い、当該基準の信号点を構成する変調ビット毎の０との距離及び１との距離（ビット尤度）が小さい順に、相互情報量に応じた数の信号点を送信候補点として選択し、送信候補点を用いて受信候補点を算出してＭＬＤ演算を行う構成となっている。
【００３５】
より具体的には、第一の実施形態に係る無線通信装置は、以下のように動作する。
すなわち、伝送路推定部１０１が、複数の受信アンテナによる受信信号から送受信間の伝送路を推定する。雑音電力推定部（不図示）が、受信信号から受信雑音電力を推定する。ＺＦ／ＭＭＳＥ係数算出部１０２および分離検出部１０３が、伝送路の推定結果と受信雑音電力の推定結果とを用いてＺＦ法あるいはＭＭＳＥ法の線形フィルタにより受信信号を分離する。尤度算出部１０４が、分離検出部１０３による分離結果と受信信号が取り得る複数の信号点の中から選出される基準の信号点との尤度を算出する。ＬＬＲ算出部１０５が、尤度算出部１０４により算出された尤度を用いてビット対数尤度比を算出する。相互情報量算出部１０６が、ＬＬＲ算出部１０５により算出されたビット対数尤度比を用いて相互情報量を算出する。送信候補点選択部１０７が、複数の信号点の中から、基準の信号点を構成する変調ビット毎の０との距離及び１との距離が小さい順に、相互情報量算出部１０６により算出された相互情報量に応じた数の信号点を送信候補点として選択する。受信候補点生成部２０１が、伝送路の推定結果と送信候補点とを用いて、受信信号の候補となる受信候補点を算出する。外部ＬＬＲ算出部２０２が、受信候補点と受信信号と受信雑音電力の推定結果とを用いてＭＬＤ法によりビット対数尤度比を算出する。
【００３６】
以上の第一の実施形態により、ＭＭＳＥ出力のビット尤度及び相互情報量を用いてＭＬＤの送信候補点を選択し、選択した送信候補点を用いてＭＬＤ処理を行うことにより、性能を保持したまま指数関数的に増大するＭＬＤの送信候補点及び受信候補点の数を削減し、実システムへの適用が可能となる。
【００３７】
図７に本発明の第二の実施形態に係る無線通信装置の機能ブロックの例を示す。第二の実施形態に係る無線通信装置は、伝送路推定部１０１と、ＺＦ／ＭＭＳＥ係数算出部１０２と、分離検出部１０３と、尤度算出部１０４と、ＬＬＲ算出部１０５と、相互情報量算出部１０６と、送信候補点選択部１０７と、デインタリーブ３０１−１と、誤り訂正復号器３０２−１と、インタリーブ３０３と、ＭＬＤ処理部３０４と、デインタリーブ３０１−２と、誤り訂正復号器３０２−２とを備える。伝送路推定部１０１と、ＺＦ／ＭＭＳＥ係数算出部１０２と、分離検出部１０３と、尤度算出部１０４と、ＬＬＲ算出部１０５と、相互情報量算出部１０６と、送信候補点選択部１０７は、第一の実施形態と同一であるので説明は省略する。
【００３８】
デインタリーブ３０１−１は、入力されたＬＬＲ ＬMMSEは、送信側で所定の順序に並び替えられた系列であり、それを元の順序に戻す処理を行い、元の順序に戻したＬＬＲ Ｌa_MMSEDを誤り訂正復号器３０２−１へ出力する。本処理は後述するインタリーブ３０３と対になる処理である。
【００３９】
誤り訂正復号器３０２−１は、入力されたＬＬＲ Ｌa_MMSEDに対して軟入力軟出力の誤り訂正復号を行い、情報ビット系列の復号結果ｕMMSE＾を出力し、また、復号化ビットＬＬＲ系列Ｌe_MMSEDをインタリーブ３０３へ出力する。
【００４０】
インタリーブ３０３は、入力されたＬＬＲ Ｌe_MMSEDを所定の順序に並び替え、並び替えた結果であるＬa_MLDEを事前情報ＬＬＲとしてＭＬＤ処理部３０４へ出力する。
【００４１】
ＭＬＤ処理部３０４は、入力された送信候補点行列Ｘ’と受信周波数信号ベクトルＹと伝送路推定行列Ｈ＾と受信雑音電力σ＾2と事前情報ＬＬＲ Ｌa_MLDEを用いて外部ＬＬＲ Ｌe_MLD Eを求めて出力する。ＭＬＤ処理部３０４の詳細について、図８を用いて説明する。
【００４２】
図８に第二の実施形態におけるＭＬＤ処理部３０４の構成例を示す。ＭＬＤ処理部３０４は、受信候補点生成部２０１と、外部ＬＬＲ算出部４０１とを備える。受信候補点生成部２０１は第一の実施形態のＭＬＤ処理部１０８のものと同一であるため、説明は省略する。
【００４３】
外部ＬＬＲ算出部４０１は、入力されれた受信候補点ベクトルｒ＾と受信周波数信号ベクトルＹと受信雑音電力σ＾2と事前情報ＬＬＲ Ｌa_MLDEを用いて外部ＬＬＲ Ｌe_MLDEを求め、出力する。外部ＬＬＲ Ｌe_MLDEの各成分Ｌe_MLDE（ｂq，ｊ）の算出は、例えば、次式による。
【数１７】
0006587745.tif 000018
ここで、ｂq（ｒq＾）は受信候補点ｒq＾を構成する信号点ベクトルのｑ番目のビット（０または１）である。また、上記（式６）の近似を用いると次式となる。
【数１８】
0006587745.tif 000019
【００４４】
デインタリーブ３０１−２は、入力されたＬＬＲ Ｌe_MLDEは、送信側で所定の順序に並び替えられた系列であり、それを元の順序に戻す処理を行い、元の順序に戻したＬＬＲ Ｌa_MLDDを誤り訂正復号器３０２−２へ出力する。
【００４５】
誤り訂正復号器３０２−２は、入力されたＬＬＲ Ｌa_MLDDに対して軟入力軟出力の誤り訂正復号を行い、情報ビット系列の復号結果ｕMLD＾を出力する。
【００４６】
以上のように、第二の実施形態に係る無線通信装置では、第一の実施形態に係る無線通信装置を更に改良している。
すなわち、デインタリーブ３０１−１、誤り訂正復号器３０２−１、インタリーブ３０３等の機能部（以下、誤り訂正復号器３０２−１等）が、ＬＬＲ算出部１０５により算出されたビット対数尤度比を入力とし、誤り訂正したビット対数尤度比を出力する。外部ＬＬＲ算出部２０２が、誤り訂正復号器３０２−１等により出力されたビット対数尤度比を事前ビット対数尤度比とし、受信候補点と受信信号と受信雑音電力推定結果と事前ビット対数尤度比とを用いてＭＬＤ法によりビット対数尤度比を算出する。
【００４７】
以上の第二の実施形態により、ＭＭＳＥ出力のビット尤度及び相互情報量を用いてＭＬＤの送信候補点を選択し、また、ＭＭＳＥ出力から得られるビットＬＬＲに対して軟入力軟出力の誤り訂正復号を行い誤り訂正したビットＬＬＲを求めてそれをＭＬＤの事前ＬＬＲとし、選択された送信候補点と事前ＬＬＲを用いてＭＬＤ処理を行うことにより、第一の実施形態に比べ性能向上が可能となる。
【００４８】
ここで、本発明に係るシステムや装置などの構成としては、必ずしも以上に示したものに限られず、種々な構成が用いられてもよい。
また、本発明は、例えば、本発明に係る処理を実行する方法或いは方式や、このような方法や方式を実現するためのプログラムや当該プログラムを記憶する記憶媒体などとして提供することも可能である。この出願は、２０１６年５月２６日に出願された日本出願特願２０１６−１０５５７２を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、複数の送信アンテナから送信された送信信号を複数の受信アンテナで受信する種々の形式の無線通信装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１０１…伝送路推定部   １０２…ＺＦ／ＭＭＳＥ係数算出部   １０３…分離検出部   １０４…尤度算出部   １０５…ＬＬＲ算出部   １０６…相互情報量算出部   １０７…送信候補点選択部   １０８…ＭＬＤ処理部   ２０１…受信候補点生成部   ２０２…外部ＬＬＲ算出部   ３０１−１，３０１−２…デインタリーブ   ３０２−１，３０２−２…誤り訂正復号器   ３０３…インタリーブ   ３０４…ＭＬＤ処理部   ４０１…外部ＬＬＲ算出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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