(57)【要約】【課題】信号分離するＱＲＭ−ＭＬＤ法に基づく計算量を削減することができる、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける受信機、制御プログラム及び受信制御方法を提供する。【解決手段】変調方式及び符号化率からなるセット（ＭＣＳ）毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けた判定テーブルを有する。受信機は、判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号の信号対雑音比と相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する相対的信号対雑音比算出手段と、相対的信号対雑音比が大きい受信信号から順に、多重化手段及びシンボルレプリカ候補制御手段によって推定されるように、ＱＲ分解手段へチャネル行列Ｈの順序を通知する推定順序決定手段とを有する。【選択図】図２
2008182495.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチユーザＭＩＭＯ(Multi Input Multi Output)システムにおける受信機であって、チャネル行列ＨをＱＲ分解するＱＲ分解手段と、受信信号にＱ行列のエルミート転置を乗算して直交化する多重化手段と、ステージ毎に、生き残りシンボルレプリカ候補数を制御する複数の生き残りシンボルレプリカ候補制御手段とを有する受信機において、
変調方式及び符号化率からなるセット毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けた判定テーブルと、
前記判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号の信号対雑音比と前記相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する相対的信号対雑音比算出手段と、
前記相対的信号対雑音比が大きい受信信号から順に、前記多重化手段及び前記シンボルレプリカ候補制御手段によって推定されるように、前記ＱＲ分解手段へ前記チャネル行列Ｈの順序を通知する推定順序決定手段と
を有することを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記推定順序決定手段は、前記相対的信号対雑音比が同じ場合、低速変調方式から高速変調方式の順に前記チャネル行列Ｈを並び替えることを特徴とする請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記信号対雑音比は、ＳＩＮＲ(Signal-to-Interference. and Noise power Ratio)であることを特徴とする請求項１又は２に記載の受信機。
【請求項４】
前記信号対雑音比は、Ｅｂ／Ｎｏ（ビットあたりの電力密度対雑音電力密度比）であり、
受信信号のＳＩＮＲから、Ｅｂ／Ｎｏを算出する電力密度比算出手段を更に有し、
前記判定テーブルは、前記セット毎に、１つの基準セットのＥｂ／Ｎｏと当該セットのＥｂ／Ｎｏとの相対差を対応付けており、
前記相対的信号対雑音比算出手段は、前記判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号のＥｂ／Ｎｏと前記相対差とに基づいて相対的Ｅｂ／Ｎｏを導出するものであり、
前記推定順序決定手段は、前記相対的Ｅｂ／Ｎｏが大きい受信信号から順に前記チャネル行列Ｈの順序を決定する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の受信機。
【請求項５】
前記判定テーブルにおける相対差は、目標誤り率に対するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の受信機。
【請求項６】
マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける受信機に搭載されたコンピュータを機能させる制御プログラムであって、チャネル行列ＨをＱＲ分解するＱＲ分解手段と、受信信号にＱ行列のエルミート転置を乗算して直交化する多重化手段と、ステージ毎に、生き残りシンボルレプリカ候補数を制御する複数の生き残りシンボルレプリカ候補制御手段としてコンピュータを機能させる受信機用の制御プログラムにおいて、
変調方式及び符号化率からなるセット毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けた判定テーブルと、
前記判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号の信号対雑音比と前記相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する相対的信号対雑音比算出手段と、
前記相対的信号対雑音比が大きい受信信号から順に、前記多重化手段及び前記シンボルレプリカ候補制御手段によって推定されるように、前記ＱＲ分解手段へ前記チャネル行列Ｈの順序を通知する推定順序決定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする受信機用の制御プログラム。
【請求項７】
前記推定順序決定手段は、前記相対的信号対雑音比が同じ場合、低速変調方式から高速変調方式の順に前記チャネル行列Ｈを並び替えるようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項６に記載の受信機用の制御プログラム。
【請求項８】
前記信号対雑音比は、ＳＩＮＲであるようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項６又は７に記載の受信機用の制御プログラム。
【請求項９】
前記信号対雑音比は、Ｅｂ／Ｎｏであり、
受信信号のＳＩＮＲから、Ｅｂ／Ｎｏを算出する電力密度比算出手段を更に有し、
前記判定テーブルは、前記セット毎に、１つの基準セットのＥｂ／Ｎｏと当該セットのＥｂ／Ｎｏとの相対差を対応付けており、
前記相対的信号対雑音比算出手段は、前記判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号のＥｂ／Ｎｏと前記相対差とに基づいて相対的Ｅｂ／Ｎｏを導出するものであり、
前記推定順序決定手段は、前記相対的Ｅｂ／Ｎｏが大きい受信信号から順に前記チャネル行列Ｈの順序を決定する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項６又は７に記載の受信機用の制御プログラム。
【請求項１０】
前記判定テーブルにおける相対差は、目標誤り率に対するものであるようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載の受信機用の制御プログラム。
【請求項１１】
マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける受信機の受信制御方法であって、
変調方式及び符号化率からなるセット毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けた判定テーブルを有しており、
前記判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号の信号対雑音比と前記相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する第１のステップと、
前記相対的信号対雑音比が大きい受信信号から順に、前記多重化手段及び前記シンボルレプリカ候補制御手段によって推定されるように、前記チャネル行列Ｈの順序を通知する第２のステップと、
前記チャネル行列Ｈに基づいてＱＲ分解する第３のステップと、
受信信号にＱ行列のエルミート転置を乗算して直交化し、ステージ毎に、生き残りシンボルレプリカ候補数を制御する第４のステップと
を有することを特徴とする受信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチユーザＭＩＭＯ(Multi Input Multi Output)システムにおける受信機、制御プログラム及び受信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来技術におけるＭＩＭＯシステムの構成図である。
【０００３】
ＭＩＭＯシステムによれば、複数の送信アンテナから別々の信号が、同時に同一の周波数で送信される。これらの送信信号は、複数の受信アンテナによって受信される。受信信号は、次式によって表される。
【数１】
2008182495.tif 000003
Ｎｔ：送信アンテナ数（図１によれば４）
Ｎｒ：受信アンテナ数（図１によれば４）
Ｈ：送受信アンテナ間のチャンネル行列
ｓ（ｔ）：送信シンボル
ｎ（ｔ）：受信機雑音
ｈｉｊ：送信アンテナｊと受信アンテナｉの間のチャネル減衰
【０００４】
受信機は、各受信アンテナで受信された受信信号に基づいて、送信機からの複数の送信信号を個々の信号に分離する処理をする。
【０００５】
受信機における信号分離方法の１つに、ＭＬＤ（Maximum Likelihood Detection：最尤判定）法がある。これは、複数の送信アンテナから送信された複数の送信信号と受信信号との全ての可能な組み合わせについて、ユークリッド距離又はその二乗を算出する。そして、最小距離を与える送信信号の組み合わせを、最も確からしい推定結果として選択する。この方法によれば、複数の送信信号を個々の信号に確実に分離できるが、二乗ユークリッド距離を多数回計算することに起因して、信号分離に要する演算処理負担が非常に大きくなってしまうという問題点がある。
【０００６】
例えば、１６ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)の場合、各送信信号の候補は１６通りとなる。この場合、４つの送信信号を分離するには、１６×１６×１６×１６＝６５５３６回のユークリッド距離を計算する必要がある。
【０００７】
このＭＬＤ法を改善した信号分離法に、ＱＲＭ−ＭＬＤ法がある。これは、ＱＲ分解とＭアルゴリズムを用いてＭＬＤ法を改善することによって、二乗ユークリッド距離の計算回数を減らすことができる。ＱＲＭ−ＭＬＤ法では、一気に全ての送信シンボルを推定するではなく、誤り確率の低い送信シンボルから一個ずつ候補の絞り込みを行いながら推定していく。これにより、ユークリッド距離の計算回数を減らす。
【０００８】
図１によれば、ＱＲ−ＭＬＤ法に基づく受信機の機能構成が表されている。
【０００９】
ＱＲ−ＭＬＤに基づく受信機は、チャネル行列ＨをＱＲ分解するＱＲ分解部１１と、受信信号にＱ行列のエルミート転置を乗算して直交化する多重化部１２と、ステージ毎に、ブランチメトリックに基づいて、生き残りシンボルレプリカ候補数を制御する複数の生き残りシンボルレプリカ候補制御部１３とを有する。生き残りシンボルレプリカ候補制御部１３は、累積ブランチメトリックの最小値及び雑音電力の大きさに基づいて制御される閾値よりも小さい累積ブランチメトリックを有するシンボルレプリカ候補のみを生き残り候補として適応選択する。
【００１０】
＜ステップ１＞
チャンネル行列Ｈを利用して、受信ＳＩＮＲ(Signal-to-Interference. and Noise power Ratio：信号対雑音. 干渉電力比)を計算する。その結果に基づいて送信信号及びＨの各列を小さい順にソートする。
ＳＩＮＲｐ＝ΣNrq=1|ｈｑｐ|２
ｐ：送信アンテナ［１，Ｎｔ］
ｑ：受信アンテナ［１，Ｎｑ］
【００１１】
例えば、図１のように４×４のシステムである場合、以下のように表される。
【数２】
2008182495.tif 000004
ＳＩＮＲ１＝|ｈ11|２＋|ｈ21|２＋|ｈ31|２＋|ｈ41|２
ＳＩＮＲ２＝|ｈ12|２＋|ｈ22|２＋|ｈ32|２＋|ｈ42|２
ＳＩＮＲ３＝|ｈ13|２＋|ｈ23|２＋|ｈ33|２＋|ｈ43|２
ＳＩＮＲ４＝|ｈ14|２＋|ｈ24|２＋|ｈ34|２＋|ｈ44|２
【００１２】
チャンネル行列Ｈの各列及び送信シンボルベクトルs(t)の各要素を、受信ＳＩＮＲの小さい順にソートする。
Ｈ~：ソート後のチャンネル行列
ｓ~(t)：ソート後の送信シンボル
【００１３】
例えば、ＳＩＮＲ３＜ＳＩＮＲ２＜ＳＩＮＲ１＜ＳＩＮＲ４とすると、以下のように表される。
【数３】
2008182495.tif 000005
ｓ~(t)＝［ｓ３，ｓ２，ｓ１，ｓ４］Ｔ
【００１４】
受信信号ｚ(t)は、次式で表される。
ｚ(t)＝Ｈ~・ｓ~(t)＋ｎ(t)                                        式（１）
ｚ(t)とｙ(t)とは、順番が異なるだけである。
【００１５】
ＳＩＮＲが高い送信アンテナから送信された信号に対する推定は、精度が良い。従って、先に、精度の良い信号を推定することによって、候補信号を絞りこむ。これにより、計算量を全体的に削減することができる。
【００１６】
＜ステップ２＞
次に、ソート後のチャンネル行列に対してＱＲ分解をする。そして、Ｈ~＝Ｑ・Ｒを満たすユニタリ行列Ｑと、上三角行列Ｒを導出する。この場合におけるユニタリ行列Ｑは、ＱＨＱ＝ＱＱＨ＝Ｉを満たす。上付き文字Ｈは共役転置を表し、Iは単位行列を表す。また、上三角行列Ｒは、以下の式によって表される。
【数４】
2008182495.tif 000006
【００１７】
式（１）を以下のように、書き換えることができる。
ＱＨｙ(t)＝ＱＨＱＲｓ~(t)＋ＱＨｎ(t)
ｚ(t)＝ＱＨｙ(t)＝Ｒｓ~(t)＋ｎ'(t)
【００１８】
従って、上記関係式は、以下のように表される。
ｚ1＝ｒ11ｙ1＋ｒ12ｙ2＋ｒ13ｙ3＋ｒ14ｙ4
ｚ2＝ｒ22ｙ2＋ｒ23ｙ3＋ｒ24ｙ4
ｚ3＝ｒ33ｙ3＋ｒ34ｙ4
ｚ4＝ｒ44ｙ4
【００１９】
＜ステップ３＞
ｚ4（ｓ4）→ｚ3（ｓ1）→ｚ2（ｓ2）→ｚ1（ｓ3）の順番で最尤判定をする。
（１）ｚ4に関する式に着目する。行列要素ｒ44は既知であり、ｚ4は他の信号と干渉していない。そうすると、１つの送信信号ｓ4にのみ依存していることが分かる。従って、送信信号ｓ4については、信号のコンステレーション通りの信号点の候補しかない。即ち、ＱＰＳＫなら４つ、１６ＱＡＭなら１６通りである。この信号点の候補集合をＣで表し、下記の式で、二乗ユークリッド距離を算出する。
ｅ1＝|ｚ4(t)−ｒ44Ｃ|２
これにより、距離の小さい順にＳ１個の候補が選択され、それらは、生き残り候補となる。
Ｓ１≦size（Ｃ）      ユークリッド距離の計算回数：Size（Ｃ）
【００２０】
（２）次に、ｚ3に関する式に着目する。行列要素ｒ33及びｒ34は既知であり、ｘ４にはS1個の候補があり、ｘ３については信号のコンステレーション通りの信号点の候補が存在する。従って、S1×Size(C)通りの信号点の組み合わせがあり得る。
S1×Size(C)回に二乗ユークリッド距離を算出し、距離の小さい順にＳ２の組み合わせ（S2<S1*Size(C)）を選択することで、候補が絞り込まれる。ユークリッド距離の計算回数：S1*Size(C).
【００２１】
（３）次に、ｚ２に関する式に着目する。行列要素ｒ２２、ｒ２３、ｒ２４は既知であり、送信信号ｘ３、ｘ４の組み合わせは前段でＳ２通りの候補に絞られており、ｘ２についてはSize(C)個が存在する。従って、S2×Size(C)通りの信号点の組み合わせがあり得る。S2*Size(C)回に二乗ユークリッド距離を算出し、距離の小さい順にＳ３（S3<S2*Size(C)の組み合わせを選択することで、候補が絞り込まれる。
【００２２】
（４）最後に、ｚ１に関する式に着目する。行列要素ｒ１１、ｒ１２、ｒ１３、ｒ１４は既知であり、送信信号ｘ２、ｘ３、ｘ４の組み合わせは前段でS3通りの候補に絞られており、ｘ１についてはsize(C)通りの信号点の候補が存在する。従って、S3×Size(C)通りの信号点の組み合わせがあり得る。S3*Size(C)回に二乗ユークリッド距離を算出し、距離の小さい順にＳ4の組み合わせを選択することで、候補が絞り込まれる。
【００２３】
【特許文献１】特開２００６−２８７６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
ＭＩＭＯシステムは、マルチユーザに対応することができる。即ち、１本の送信アンテナを有する複数の送信機から、複数の受信アンテナを有する受信機に、同一の周波数リソースを使って同時に信号を送信する。
【００２５】
マルチユーザＭＩＭＯシステムによれば、複数の送信アンテナから別々の信号が、同時に同一の周波数リソースを使って受信機まで送信される。受信機は、各受信アンテナで受信された受信信号に基づいて、各送信アンテナからの複数の送信信号を個々の信号に分離する必要がある。
【００２６】
マルチユーザＭＩＭＯシステムに、ＱＲＭ−ＭＬＤを適用する場合、最初に、各送信アンテナからの送信データの誤り率を推定し、誤り率の低い送信アンテナの送信信号から順次に推定していくようにソートする必要がある。
【００２７】
従来技術によれば、ソートする際の指標として、受信ＳＩＮＲを用いる。単一ユーザＭＩＭＯシステムでは、全ての送信アンテナの送信データの変調方式と、物理層の誤り訂正符号の符号化率とは同じであるので、受信ＳＩＮＲが高ければ高いほど誤り率が低いと考えることができる。
【００２８】
しかし、マルチユーザＭＩＭＯシステムでは、送信アンテナ毎に、物理層の変調方式と、誤り訂正符号の符号化率とが異なるので、受信ＳＩＮＲのみによって送信アンテナの誤り率を推定することはできない。
【００２９】
例え同じ符号化率を用いると仮定した場合、受信ＳＩＮＲが低くても、低速の変調方式の誤り率は、高速の変調方式の誤り率より低い可能性がある。つまり、誤り率が高いか低いかを判断するときに、受信ＳＩＮＲのみではなく、変調方式と誤り訂正符号の符号化率とも考慮しなければならない。また、誤り率が同じであっても、ユークリッド距離の計算回数を減らすために、低速変調方式から高速変調方式への順番に送信信号を推定するのが好ましい。
【００３０】
そこで、本発明は、信号分離するＱＲＭ−ＭＬＤ法に基づく計算量を削減することができる、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける受信機、制御プログラム及び受信制御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】
【００３１】
本発明によれば、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける受信機であって、チャネル行列ＨをＱＲ分解するＱＲ分解手段と、受信信号にＱ行列のエルミート転置を乗算して直交化する多重化手段と、ステージ毎に、生き残りシンボルレプリカ候補数を制御する複数の生き残りシンボルレプリカ候補制御手段とを有する受信機において、
変調方式及び符号化率からなるセット毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けた判定テーブルと、
判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号の信号対雑音比と相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する相対的信号対雑音比算出手段と、
相対的信号対雑音比が大きい受信信号から順に、多重化手段及びシンボルレプリカ候補制御手段によって推定されるように、ＱＲ分解手段へチャネル行列Ｈの順序を通知する推定順序決定手段と
を有することを特徴とする。
【００３２】
本発明の受信機における他の実施形態によれば、推定順序決定手段は、相対的信号対雑音比が同じ場合、低速変調方式から高速変調方式の順にチャネル行列Ｈを並び替えることも好ましい。
【００３３】
本発明の受信機における他の実施形態によれば、信号対雑音比は、ＳＩＮＲであってもよい。
【００３４】
本発明の受信機における他の実施形態によれば、
信号対雑音比は、Ｅｂ／Ｎｏ（ビットあたりの電力密度対雑音電力密度比）であり、
受信信号のＳＩＮＲから、Ｅｂ／Ｎｏを算出する電力密度比算出手段を更に有し、
判定テーブルは、セット毎に、１つの基準セットのＥｂ／Ｎｏと当該セットのＥｂ／Ｎｏとの相対差を対応付けており、
相対的信号対雑音比算出手段は、判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号のＥｂ／Ｎｏと相対差とに基づいて相対的Ｅｂ／Ｎｏを導出するものであり、
推定順序決定手段は、相対的Ｅｂ／Ｎｏが大きい受信信号から順にチャネル行列Ｈの順序を決定する
ことも好ましい。
【００３５】
本発明の受信機における他の実施形態によれば、判定テーブルにおける相対差は、目標誤り率に対するものであることも好ましい。
【００３６】
本発明によれば、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける受信機に搭載されたコンピュータを機能させる制御プログラムであって、チャネル行列ＨをＱＲ分解するＱＲ分解手段と、受信信号にＱ行列のエルミート転置を乗算して直交化する多重化手段と、ステージ毎に、生き残りシンボルレプリカ候補数を制御する複数の生き残りシンボルレプリカ候補制御手段としてコンピュータを機能させる受信機用の制御プログラムにおいて、
変調方式及び符号化率からなるセット毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けた判定テーブルと、
判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号の信号対雑音比と相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する相対的信号対雑音比算出手段と、
相対的信号対雑音比が大きい受信信号から順に、多重化手段及びシンボルレプリカ候補制御手段によって推定されるように、ＱＲ分解手段へチャネル行列Ｈの順序を通知する推定順序決定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
【００３７】
本発明の受信機用の制御プログラムにおける他の実施形態によれば、推定順序決定手段は、相対的信号対雑音比が同じ場合、低速変調方式から高速変調方式の順にチャネル行列Ｈを並び替えるようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００３８】
本発明の受信機用の制御プログラムにおける他の実施形態によれば、信号対雑音比は、ＳＩＮＲであるようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００３９】
本発明の受信機用の制御プログラムにおける他の実施形態によれば、
信号対雑音比は、Ｅｂ／Ｎｏであり、
受信信号のＳＩＮＲから、Ｅｂ／Ｎｏを算出する電力密度比算出手段を更に有し、
判定テーブルは、セット毎に、１つの基準セットのＥｂ／Ｎｏと当該セットのＥｂ／Ｎｏとの相対差を対応付けており、
相対的信号対雑音比算出手段は、判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号のＥｂ／Ｎｏと相対差とに基づいて相対的Ｅｂ／Ｎｏを導出するものであり、
推定順序決定手段は、相対的Ｅｂ／Ｎｏが大きい受信信号から順にチャネル行列Ｈの順序を決定する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００４０】
本発明の受信機用の制御プログラムにおける他の実施形態によれば、判定テーブルにおける相対差は、目標誤り率に対するものであるようにコンピュータを機能させることも好ましい。
【００４１】
本発明によれば、マルチユーザＭＩＭＯシステムにおける受信機の受信制御方法であって、
変調方式及び符号化率からなるセット毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けた判定テーブルを有しており、
判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号の信号対雑音比と相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する第１のステップと、
相対的信号対雑音比が大きい受信信号から順に、多重化手段及びシンボルレプリカ候補制御手段によって推定されるように、チャネル行列Ｈの順序を通知する第２のステップと、
チャネル行列Ｈに基づいてＱＲ分解する第３のステップと、
受信信号にＱ行列のエルミート転置を乗算して直交化し、ステージ毎に、生き残りシンボルレプリカ候補数を制御する第４のステップと
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００４２】
本発明におけるマルチユーザＭＩＭＯシステムの受信機、制御プログラム及び受信制御方法によれば、変調方式及び符号化率のセット毎に、相対的な信号対雑音比を算出し、その比の大きい順にチャネル行列Ｈを並び替えることによって、信号分離するＱＲＭ−ＭＬＤ法に基づく計算量を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下では、図面を用いて、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００４４】
図２は、本発明におけるマルチユーザＭＩＭＯ用の受信機における機能構成図である。
【００４５】
図２によれば、マルチユーザＭＩＭＯ用の受信機１が表されており、１本の送信アンテナを有する複数の送信機から、複数の受信アンテナを有する受信機に、同一の周波数リソースを使って同時に信号を送信する。
【００４６】
図２の受信機１は、図１と比較して、チャネル推定部１４と、受信ＳＩＮＲ推定部１５と、電力密度比算出部１６と、判定テーブル部１７と、相対的信号対雑音比算出部１８と、推定順序決定部１９とを更に有する。これら機能構成は、受信機に搭載されたコンピュータを機能させる制御プログラムを実行することによっても実現できる。
【００４７】
受信ＳＩＮＲ推定部１５は、送信信号毎に、受信ＳＩＮＲを推定する。推定された受信ＳＩＮＲは、相対的信号対雑音比算出部１８又は電力密度比算出部１６へ出力される。
【００４８】
判定テーブル部１７は、変調方式及び符号化率からなるセット毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けた判定テーブルを蓄積する。判定テーブルは、目標誤り率を満足する各ＭＣＳ（Modulation and Coding rate Set：変調方式及び符号化率の組み合わせ）の受信ＳＩＮＲ及びＥｂ／Ｎｏに基づく。ここで、信号対雑音比は、受信ＳＩＮＲである場合と、Ｅｂ／Ｎｏ（ビットあたりの電力密度対雑音電力密度比）である場合との、２つの実施形態がある。
【００４９】
【表１】
2008182495.tif 000007
【００５０】
図３は、信号対雑音比を受信ＳＩＮＲとする場合に、受信ＳＩＮＲに対するビット誤り率のグラフである。
【００５１】
図３によれば、目標誤り率が設定されており、ＭＣＳ毎に、その目標誤り率を達成する受信ＳＩＮＲが表されている。そして、最も受信ＳＩＮＲが低いセット「ＢＰＳＫ、１／２」を基準として、目標誤り率を達成する各セットの受信ＳＩＮＲまでの距離が、ｆ〜ｊで表されている。
【００５２】
【表２】
2008182495.tif 000008
【００５３】
図４は、信号対雑音比をＥｂ／Ｎｏとする場合に、Ｅｂ／Ｎｏに対するビット誤り率のグラフである。
【００５４】
図４によれば、目標誤り率が設定されており、ＭＣＳ毎に、その目標誤り率を達成するＥｂ／Ｎｏが表されている。そして、最もＥｂ／Ｎｏが低いセット「ＢＰＳＫ、１／２」を基準として、目標誤り率を達成する各セットのＥｂ／Ｎｏまでの距離が、ａ〜ｅで表されている。
【００５５】
図３及び図４は、誤り訂正符号に畳み込み符号化を適用したシステムにおいて、ＡＷＧＮ（加法的白色ガウス雑音）環境下、導出されたものである。
【００５６】
電力密度比算出部１６は、信号対雑音比がＥｂ／Ｎｏである場合にのみ備えられ、受信ＳＩＮＲから、デジタル変調信号におけるＥｂ／Ｎｏを換算する。
受信ＳＩＮＲ(dB)＝Ｅｂ／Ｎｏ(dB)＋10*log10(M*Coding Rate)
Ｍ：変調方式依存の係数
変調方式＝ＢＰＳＫの場合、  Ｍ＝２
変調方式＝１６ＱＡＭの場合、Ｍ＝４
変調方式＝ＱＰＳＫの場合、  Ｍ＝２
算出されたＥｂ／Ｎｏは、相対的信号対雑音比算出部１８へ通知される。
【００５７】
相対的信号対雑音比算出部１８は、判定テーブル１７を用いて、受信信号毎に、その受信信号の信号対雑音比と相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する。
（信号対雑音比が受信ＳＩＮＲである場合）
相対的ＳＩＮＲ(dB)＝受信ＳＩＮＲ−相対差（受信ＳＩＮＲ）
（信号対雑音比がＥｂ／Ｎｏである場合）
相対的Ｅｂ／Ｎｏ(dB)＝Ｅｂ／Ｎｏ−相対差（Ｅｂ／Ｎｏ）
【００５８】
図２のように、例えば送信アンテナが４本の場合（４つの送信機が存在する場合）、ＭＣＳのＩＤがそれぞれ「２」「６」「３」「４」とする。また、受信ＳＩＮＲの関係が、ＳＩＮＲ３＜ＳＩＮＲ１＜ＳＩＮＲ２＜ＳＩＮＲ４であるとする。このとき、相対的ＳＩＮＲは、以下のように算出される。
相対的ＳＩＮＲ１＝ＳＩＮＲ１−ｆ
相対的ＳＩＮＲ２＝ＳＩＮＲ２−ｊ
相対的ＳＩＮＲ３＝ＳＩＮＲ３−ｇ
相対的ＳＩＮＲ４＝ＳＩＮＲ４−ｈ
【００５９】
また、Ｅｂ／Ｎｏの関係が、Ｅｂ／Ｎｏ３＜Ｅｂ／Ｎｏ１＜Ｅｂ／Ｎｏ２＜Ｅｂ／Ｎｏ４であるとする。このとき、相対的Ｅｂ／Ｎｏは、以下のように算出される。
相対的Ｅｂ／Ｎｏ１＝（ＳＩＮＲ１−10*log10(2*1/2)）−ａ
相対的Ｅｂ／Ｎｏ２＝（ＳＩＮＲ２−10*log10(4*2/3)）−ｅ
相対的Ｅｂ／Ｎｏ３＝（ＳＩＮＲ３−10*log10(2*2/3)）−ｂ
相対的Ｅｂ／Ｎｏ４＝（ＳＩＮＲ４−10*log10(4*1/2)）−ｃ
【００６０】
推定順序決定部１９は、相対的信号対雑音比（受信ＳＩＮＲ又はＥｂ／Ｎｏ）が大きい受信信号から順に、多重化部１２及びシンボルレプリカ候補制御部１３によって推定されるように、ＱＲ分解部１１へチャネル行列Ｈの順序を通知する。具体的には、チャンネル行列Ｈの各列及び送信シンボルベクトルs(t)の各要素を、相対的信号対雑音比の小さい順にソートする。相対的信号対雑音比が等しいときに、低速変調方式→高速変調方式の順番にソートする。
【００６１】
図５は、本発明におけるフローチャートである。
【００６２】
（Ｓ５０１）チャネル推定部から出力された受信信号を入力する。
（Ｓ５０２）送信信号毎に、受信ＳＩＮＲを推定する。
（Ｓ５０３）相対的信号対雑音比がＥｂ／Ｎｏである場合、受信ＳＩＮＲをＥｂ／Ｎｏに換算する。
（Ｓ５０４）判定テーブルを用いて、受信信号毎に、該受信信号の信号対雑音比と相対差とに基づく相対的信号対雑音比を導出する。判定テーブルは、変調方式及び符号化率からなるセット（ＭＣＳ）毎に、１つの基準セットの信号対雑音比と当該セットの信号対雑音比との相対差を対応付けたものである。
（Ｓ５０５）ＭＣＳ毎に、相対的信号対雑音比が小さい受信信号から順に、チャンネル行列Ｈの各列及び送信シンボルベクトルs(t)の各要素をソートする。相対的信号対雑音比が同じ場合、低速変調方式→高速変調方式の順（つまり、ＢＰＳＫ→ＱＰＳＫ→１６ＱＡＭの順）にソートする。
（Ｓ５０６）並び替えられたチャンネル行列Ｈの各列及び送信シンボルベクトルs(t)の各要素は、ＱＲ分解部へ出力される。
【００６３】
以上、詳細に説明したように、本発明におけるマルチユーザＭＩＭＯシステムの受信機、制御プログラム及び受信制御方法によれば、変調方式及び符号化率のセット毎に、相対的な信号対雑音比を算出し、その比の小さい順にチャネル行列Ｈを並び替えることによって、信号分離するＱＲＭ−ＭＬＤ法に基づく計算量を削減することができる。
【００６４】
前述した本発明における種々の実施形態によれば、当業者は、本発明の技術思想及び見地の範囲における種々の変更、修正及び省略を容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】従来技術におけるＭＩＭＯシステムの構成図である。
【図２】本発明におけるマルチユーザＭＩＭＯ用の受信機における機能構成図である。
【図３】信号対雑音比を受信ＳＩＮＲとする場合に、受信ＳＩＮＲに対するビット誤り率のグラフである。
【図４】信号対雑音比をＥｂ／Ｎｏとする場合に、Ｅｂ／Ｎｏに対するビット誤り率のグラフである。
【図５】本発明におけるフローチャートである。
【符号の説明】
【００６６】
１  受信機
１１  ＱＲ分解部
１２  多重化部
１３  生き残りシンボルレプリカ候補制御部
１４  チャネル推定部
１５  受信ＳＩＮＲ推定部
１６  電力密度比算出部
１７  判定テーブル部
１８  相対的信号対雑音比算出部
１９  推定順序決定部
【図１】
2008182495.tif 000009
【図２】
2008182495.tif 000010
【図３】
2008182495.tif 000011
【図４】
2008182495.tif 000012
【図５】
2008182495.tif 000013