(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重伝送信号のマルチユーザー検出方法であって、
複数の重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボル位置にある同一データシンボルの受信信号で、受信データシーケンスを構成するステップと、
前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定するステップと、
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得するステップと、
を含み；
前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定するステップは、
各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子で構成された重複コードシーケンスと、当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答により構成された重複チャネル応答シーケンスに基づき、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得するステップと、複数ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスにより、前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築するステップとを含み、
又は、
各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子で構成された重複コードシーケンス、当該ユーザーの複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答により構成された重複チャネル応答シーケンス、及び当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のスクランブルコードにより構成されたスクランブルコードシーケンスに基づき、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得するステップと、複数ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスにより、前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築するステップと、
を含むことを特徴とする直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項２】
前記受信データシーケンスを構成するステップの前に、
直交周波数分割多重データシンボルを受信するステップ、
予め定義された重複ユニットブロックにより、受信された直交周波数分割多重データシンボル内の有效データを複数の重複ユニットブロックに分割するステップと、
を更に含むことを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項３】
前記受信された直交周波数分割多重データシンボル内の有效データを複数の重複ユニットブロックに分割した後、
インターリーバーを利用し重複ユニットブロック内のデータシンボルに対してデインターリービングシーケンス処理を実行し、デインターリービングシーケンス処理後に取得されたデータシーケンスにより、同一データシンボルの各重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置を確定するステップ、
を含むことを特徴とする請求項２記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項４】
各重複ユニットブロックは各自に独立したインターリーバーを採用し、本重複ユニットブロック内のデータシンボルに対してデインターリービングシーケンス処理を実行する、
ことを特徴とする請求項３記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項５】
同一セルにおける各ユーザーが採用したスクランブルコードシーケンスは同じものである
ことを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項６】
重複ユニットブロック内に挿入されたユーザー専用パイロットシンボルによりチャネル推定を行い、前記ユーザーの前記重複ユニットブロック内のチャネル応答を取得するステップを更に含むこと特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項７】
前記重複ユニットブロック内に挿入されたユーザー専用パイロットシンボルによりチャネル推定を行い、当該ユーザーの当該重複ユニットブロック内のチャネル応答を取得するステップは、
重複ユニットブロックに挿入されたユーザー専用パイロットシンボルに対してチャネル推定を行い、パイロットシンボルチャネル応答を取得し、
取得されたパイロットシンボルチャネル応答により補間処理を行い、当該ユーザーが当該重複ユニットブロック内の時間・周波数シンボル位置にある受信信号のチャネル応答を取得する、
ことを含むことを特徴とする請求項７記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項８】
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得するステップは、
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用し、受信データシーケンスに対して整合フィルタ処理を行うステップと、
線形ブロック等化方法を採用し、整合フィルタ処理により取得した結果を処理してマルチユーザーのデータシンボル情報を取得するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項９】
前記線形ブロック等化方法は、白色化整合フィルタ方法、ゼロ強制線形ブロック等化方法、又は最小平均二乗誤差線形ブロック等化方法を含むことを特徴とする請求項８記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項１０】
整合フィルタ処理を行う前に、受信データシーケンスに対して雑音無相関処理を行うことを含むことを特徴とする請求項８記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項１１】
前記方法は、確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化し、複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを取得するステップをさらに含み、
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得するステップは、
取得された複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し、それぞれと前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、複数グループの検出結果を取得するステップと、
前記複数グループの検出結果に対して干渉回復を行い、各結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループより引き起こされた干渉成分を取得するステップと、
自グループではないユーザーの干渉成分が前記受信データシーケンスへの干渉を除去し、自グループユーザーの純受信データシーケンスを取得するステップと、
複数の結合重複チャネル応答シーケンスのグループを利用し、それぞれと対応する各グループの純受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得するステップと、
を含むことを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項１２】
前記確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化するステップは、
マルチユーザーの結合重複チャネル応答シーケンス間の相関性と、ユーザー所属セルとパイロットシンボル信号受信強度のうち少なくともどちらかの１つの情報により、確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化するステップ、
を含むことを特徴とする請求項１１記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項１３】
前記マルチユーザーは、同一セルをサービングするマルチユーザー、
又は、それぞれと違ったセルをサービングするマルチユーザー
を含むことを特徴とする請求項１記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項１４】
前記マルチユーザーはユーザーの受信信号強度により選択・確定することを特徴とする請求項１３記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項１５】
前記受信信号強度は専用パイロットシーケンス信号の受信信号強度を含むことを特徴とする請求項１４記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出方法。
【請求項１６】
直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出装置であって、
複数の重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置にある同一データシンボルの受信信号で、受信データシーケンスを構成する第１ユニットと、
前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定する第２ユニットと、
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する第三ユニットと、
を含み、
前記第２ユニットは、
各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子により構成された重複コードシーケンスと、当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答により構成された重複チャネル応答シーケンスに基づき、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得し、複数ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスにより、前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築する第１結合重複チャネル応答シーケンス配列生成モジュールを含み、
又は、
各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子により構成された重複コードシーケンス、当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答により構成された重複チャネル応答シーケンス、及び当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のスクランブルコードにより構成されたスクランブルコードシーケンスに基づき、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得し、複数ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスにより、前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築する第２結合重複チャネル応答シーケンス生成モジュールを含む、
ことを特徴とする直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出装置。
【請求項１７】
前記マルチユーザー検出装置は、
直交周波数分割多重データシンボルを受信する受信ユニットと、
予め定義された重複ユニットブロックにより、受信された直交周波数分割多重データシンボル内の有效データを複数の重複ユニットブロックに分割する分割ユニットと、
を更に含むことを特徴とする請求項１６記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出装置。
【請求項１８】
前記マルチユーザー検出装置は、
インターリーバーを利用して重複ユニットブロック内のデータシンボルに対してデインターリービングシーケンス処理を実行し、デインターリービングシーケンス処理により取得されたデータシーケンスに基づき、同一データシンボルの各重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置を確定する時間・周波数シンボル位置確定ユニット
を更に含むことを特徴とする請求項１７記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出装置。
【請求項１９】
前記第三ユニットは、
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用し、受信データシーケンスに対して整合フィルタ処理を行う整合フィルタモジュールと、
線形ブロック等化方法を採用し、整合フィルタ処理により取得された結果を処理し、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する線形ブロック等化モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１６記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出装置。
【請求項２０】
前記マルチユーザー検出装置は、確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化し、複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを取得するグループ化ユニットを更に含み、
前記第三ユニットは、
取得された複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し、それぞれと前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、複数グループの検出結果を取得し、前記複数グループの検出結果に対して干渉回復を行い、各結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループより引き起こされた干渉成分を取得する検出処理第１モジュールと、
自グループではないユーザーの干渉成分が前記受信データシーケンスへの干渉を除去し、自グループユーザーの純受信データシーケンスを取得する干渉除去モジュールと
複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し、それぞれと対応する各グループの純受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する検出処理第２モジュールと、
を含むことを特徴とする請求項１６記載の直交周波数分割多重データシンボルのマルチユーザー検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は信号検出技術領域に関し、特に広帯域無線移動通信システムにおいてブロック重複直交周波数分割多重ＯＦＤＭ伝送信号に対するマルチユーザー結合検出の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
広帯域無線通信によれば、ユーザーは高速なデータダウンロード、ネットショッピング、移動ビデオ通話及び移動テレビ等の多様化する無線移動サービスを楽しむことができる。そのため、広帯域無線通信は今後の移動通信の主な進化方向になっていく。将来の広帯域無線通信システムにおいては、依然として従来の単一キャリア伝送方式を採用すれば、伝送速度の増加に伴い、広帯域無線通信信号のシンボル間干渉は著しく増加する。
【０００３】
広帯域無線通信信号のシンボル間干渉問題を解決するため、業界では直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ、Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式により復調信号の性能を向上することを提出した。現在、３ＧＰＰにおけるＬＴＥプロジェクト、ＩＥＥＥにおける８０２．１６技術体系は皆当該技術を採用し、標準化作業を行った。ＯＦＤＭも将来の広帯域無線移動通信システムの基盤技術として公認された。ＯＦＤＭ変調方式において、物理リソースの分割は周波数領域のサブキャリア個数と時間領域のＯＦＤＭシンボル個数により展開でき、１つの基本物理リソース・ブロックは若干のサブキャリアと若干のＯＦＤＭシンボルより予め定義された方式で構成され、各ユーザー又はチャネルは、１つ又は複数の基本物理リソース・ブロックを割り当てられ、それを無線信号の通信と伝送に利用する。図１は６ユーザーに割り当てられた９つの物理リソース・ブロック（ＰＲＢ、Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｂｌｏｃｋ）を示す図であり、物理リソース・ブロックは伝送データを物理層にマッピングする際の基本単位である。
【０００４】
0005144763.tif 000002
【０００５】
当該時間・周波数リソース・ブロック・ユニット内のシンボルは全てデータシンボルであってもよく、一部のパイロットシンボルであっても良い。そのうちのパイロット信号は受信側で受信した信号に対してチャネル推定を行うために設置されたものである。図３は１つの時間・周波数リソース・ブロック・ユニット内のパイロットシンボルとデータシンボルの位置を示す図である。
【０００６】
その方式において、複数ユーザーが伝送する時間・周波数リソース・ブロック・ユニットを直交したＯＦＤＭサブキャリアにより伝送し、異なったユーザーが異なったサブキャリアを占用するようになれるため、マルチユーザーの多重化と多重接続を実現する。しかし、ＯＦＤＭシステムをセルラー移動システムに応用する際、同一周波数ネットワーキング方式を採用すれば、異なったセルの各ユーザーが同一サブキャリアを採用してデータを送信・受信する場合、隣接セルに位置した各端末ユーザーの送信・受信信号との間に相互干渉が引き起こされてしまう。
【０００７】
ＯＦＤＭシステムが同一周波数ネットワーキング方式により、マルチセル・マルチユーザー信号間の干渉をより良く処理するため、本発明の出願者は、出願番号が２００７１００６３１１５．５である中国特許出願文書に、ブロック重複分割多重（ＢＲＤＭ、Ｂｌｏｃｋ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）／ブロック重複分割多重接続案（ＢＲＤＭＡ、Ｂｌｏｃｋ  Ｒｅｐｅａｔ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を含むブロック重複伝送案（ＢＲ、Ｂｌｏｃｋ  Ｒｅｐｅａｔ）を提出した。当該ブロック重複分割多重案とＯＦＤＭで構成された案は、ブロック重複直交周波数分割多重（ＢＲ−ＯＦＤＭ）／ブロック重複直交周波数分割多重接続（ＢＲ−ＯＦＤＭＡ）と呼ばれる。前記ブロック重複伝送案は基本時間・周波数リソース・ブロック・ユニットの重複により実現され、下位層の変調多重接続方式を制限せず、そのため、各種の基本的な多重接続方式と結合して複数の多重接続方式を構成できる。例えば、ＩＦＤＭＡ（Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅｄ  ＦＤＭＡ）と結合すれば、ＢＲ−ＩＦＤＭＡ多重接続方式を取得でき、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（ＤＦＴ−Ｓｐｒｅａｄ  ＯＦＤＭ）と結合すれば、ＢＲ−ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ方式を取得できる。通常、ＩＦＤＭＡとＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭと共に、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ  ＦＤＭＡ）と総称できるため、ＢＲＤＭとその二者の結合もＢＲ−ＳＣ−ＦＤＭＡ方式と称することができる。
【０００８】
単一ユーザーのＢＲ−ＯＦＤＭ物理リソース構造は図４に示すように、ユニットブロック（ＢＵ、Ｂｌｏｃｋ  Ｕｎｉｔ）はブロック重複の基本単位であり、図における一つのユニットブロックは６回に重複伝送され、それぞれとＢＵ１、ＢＵ２、…、ＢＵ６と呼ばれ、即ち、６つのユニットブロックは同様なデータを伝送する。ブロック重複回数をブロック重複係数ＲＦ（Ｒｅｐｅａｔ  Ｆａｃｔｏｒ）として定義できる。上記の例において、ＲＦ＝６とする。各重複ユニットブロックは、１つの重み因子で重み付けされ、送信側は（Ｃ０Ｃ１……ＣＲＦ−１）というブロック重複重み因子シーケンス（又は重複コードＲＣと称する）を提供する。ブロック重複伝送において、ユニットブロックは重み付け重複され、指定された時間・周波数の位置にマッピングされる。
【０００９】
単一ユーザーに対して、各重複ユニットブロックの利用する重み因子は同じものであってもいいし、同じものでなくても良い。同様な重み因子を利用することで、復調する際の処理が簡易化される。
【００１０】
0005144763.tif 000003
【００１１】
0005144763.tif 000004
【００１２】
0005144763.tif 000005
【００１３】
0005144763.tif 000006
【００１４】
複数ユーザーのＢＲ−ＯＦＤＭ物理リソースは図５に示すようである。図５に示す例において、２つのユーザーは、同じ時間・周波数チャネルリソースを占用してブロック重複伝送を行う。マルチユーザーのブロック重複伝送において、各ユーザーは依然と単一ユーザー方式で信号を送信する。但し、同じ時間・周波数チャネルリソースを占用する場合にのみ、各ユーザーのブロック重複重み因子シーケンスＣ０Ｃ１……ＣＲＦ−１（重複コードシーケンスＲＣとも呼ばれる）はそれぞれ異なっている。受信側は違った重複コードシーケンスにより、同じ時間・周波数リソースを占用した信号を分離する。図５に示すように、電力／重複コードシーケンス軸の方向に沿い、その上部はユーザー１で、下部はユーザー２である。ここのユーザーはチャネル概念も代表し、例えば、１つの実際のユーザー端末設備は複数のチャネルを利用して信号を伝送することができる。
【００１５】
マルチユーザー（異なるセルに所属する複数のユーザーを含む）は同じ時間・周波数チャネルリソースを占用してブロック重複伝送を行う際、受信側は異なった重複コードシーケンスにより同じ時間・周波数リソースを占用した信号を分離する。その際、異なったユーザーの重複コードシーケンスは直交したもので且つ伝送チャネルも異なったユーザー信号の直交性を破壊していなければ、受信側は重複コードシーケンスの直交性を利用して、異なったユーザーの信号を完全に分離できる。
【００１６】
しかし、多くの場合、例えば、同じ時間・周波数リソースを占用したブロック重複信号は重複コードシーケンスが直交していない場合、或いは、重複コードシーケンスは直交しているが、チャネルの変化は受信信号間の直交性を破壊し、受信側における異なったユーザー信号は互いに直交性を保証できない場合、その際に受信側はブロック重複復調を行った後、異なったユーザー信号間の多重接続干渉とシンボル間干渉が依然と存在する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明に係る実施形態はＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法及び装置を提供し、マルチユーザー（マルチセル）が同じ時間・周波数リソースを占用して信号を伝送する際に引き起こされた多重接続干渉とシンボル間干渉を有効的に抑制できる。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
直交周波数分割多重伝送信号のマルチユーザー検出方法であって、
複数の重複ユニットブロックにおける対応する時間・周波数シンボル位置にある同一データシンボルの受信信号は受信データシーケンスを構成するステップと、
前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定するステップと、
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得するステップと、
を含む。
【００１９】
直交周波数分割多重伝送信号のマルチユーザー検出装置は、
複数の重複ユニットブロックにおける対応する時間・周波数シンボル位置にある同一データシンボルの受信信号は受信データシーケンスを構成する第１ユニットと、
前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定する第２ユニットと、
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する第３ユニットと、
を含む。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る実施形態より提出されたＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法及び装置は、マルチユーザーブロック重複伝送システムにおいて、受信側でマルチユーザーの結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して信号の最適検出又は準最適検出を行い、即ち、全ユーザーの情報を十分に利用して信号の検出と分離を完成し、全ユーザー信号の分離を統一且つ相互関連する過程として完成する。そうすれば、マルチユーザーブロック重複信号の伝送過程において、同じ時間・周波数リソースを占用する信号伝送で引き起こされた多重接続干渉とシンボル間干渉を大いに抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術におけるＯＦＤＭ変調方式のチャネルリソースを示す図である。
【図２】従来技術におけるＯＦＤＭ変調方式の一つの物理リソース・ブロックを示す図である。
【図３】従来技術における物理リソース・ブロックのパイロット方式を示す図である。
【図４】従来技術における単一ユーザーのブロック重複伝送方式を示す図である。
【図５】従来技術における２つのユーザーのブロック重複伝送方式を示す図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態に係るブロック重複伝送送信システムの第１の案のブロック図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に係るブロック重複伝送送信システムの第２の案のブロック図である。
【図７】本発明の実施形態に係るブロック重複伝送受信システムのブロック図である。
【図８】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法のフロー図である。
【図９】本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法の分類図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る最適マルチユーザー検出技術のモデル構造を示す図である。
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る線形アルゴリズム検出器の構造図である。
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る白色化整合フィルタの構造図である。
【図１３】本発明の第１の実施形態に係るゼロ強制線形ブロック等化器の構造図である。
【図１４】本発明の第１の実施形態に係る最小平均二乗誤差線形ブロック等化器の構造イメージを示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法のフロー図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出装置を示す図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明に係る実施形態が提出したＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法及び装置は、複数の重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置にある同一データシンボルの受信信号を受信データシーケンスに構成するステップと、前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定ステップと、前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得するステップとを含む。
【００２３】
本発明に係る実施形態はブロック重複伝送方式とＯＦＤＭより結合されたブロック重複伝送案、即ち、ＢＲ−ＯＦＤＭブロック重複直交周波数分割多重伝送案に適用でき、また、ブロック重複伝送方式と多種の多重接続方式より結合されたブロック重複伝送案にも適用できる。例えば、直交周波数分割多重接続技術と結合して構成されたブロック重複直交周波数分割多重接続（ＢＲ−ＯＦＤＭＡ）伝送方式、ＳＣ−ＦＤＭＡと結合して構成されたＢＲ−ＳＣ−ＦＤＭＡ伝送方式にも適用できる。
【００２４】
本発明に係る実施形態は主にブロック重複伝送方式とＯＦＤＭＡより結合された伝送案（即ち、ＢＲ−ＯＦＤＭＡ）の例を挙げて詳細に説明する。まず、信号の送信側処理を説明する。送信データは三段階の変調を経由して送信信号を生成する必要がある。ブロック重複伝送、及びチャネルが送信データに対する要求を満足するため、送信信号はチャネルコーディング、速度整合と複合マッピングを経由する必要がある。対応するＢＲ−ＯＦＤＭＡ信号の送信は図６Ａ又は図６Ｂに示した送信システムにより実現できる。
【００２５】
以下は、図６Ａの送信システムに結合して前記ＢＲ−ＯＦＤＭＡ信号の三段階変調を説明するものである。
【００２６】
0005144763.tif 000007
【００２７】
0005144763.tif 000008
【００２８】
0005144763.tif 000009
【００２９】
0005144763.tif 000010
【００３０】
基本ユニットブロック内の対応する全部時間・周波数シンボルが提供された場合、ＯＦＤＭ方式によれば、一つのユニットブロックの時間領域又は周波数領域信号を生成でき、それは時間領域と周波数領域とも一つのユニットブロック以内に制限された信号である。
【００３１】
送信側はユニットブロックにパイロットシンボルを挿入し、完全なユニットブロックを生成する。各ユニットブロックは自身専用のパイロットシンボルを具備可能で、単独で復調できるセルフインクルードの物理リソース・ブロックである。そうすると、受信側はユニットブロック内のパイロットシンボルによりチャネル推定を行い、且つ当該ユニットブロックの信号に対してコヒーレント復調を行うことができる。各ユーザーに対して、各ユニットブロック内のパイロットシンボル及び当該パイロットシンボルが占用した時間・周波数格子点位置は、送信側と受信側の両方に対しても事前に約束されたこと、又は既知なことである。
【００３２】
第三段階はブロック重複変調であり、ユニットブロックを重み付け重複（ＢＲ）して指定された時間・周波数位置にマッピングする。
【００３３】
0005144763.tif 000011
【００３４】
上記信号表示において、重複ユニットブロック信号は全体的に重み付けされる。そのため、専用パイロットシンボルを採用した場合、各重複ユニットブロック内部のデータシンボルとパイロットシンボルは同じ重み付け係数を持つようになっている。それにより、受信側は専用パイロットのチャネル推定により信号を復調でき、事前に当該重複ユニットブロックの重複コードシーケンスを分ける必要がなくなる。無論、パイロットシンボルに対して重み付け処理をしなくても良い。
【００３５】
0005144763.tif 000012
【００３６】
0005144763.tif 000013
【００３７】
以下は図６Ｂの送信システムに結合してＢＲ−ＯＦＤＭＡ信号の前記三段階変調について説明する。
【００３８】
第１段階は送信データに対する変調であり、送信データに対して変調とブロック分割を行い、データシンボルブロック（ＤＢ）を生成する。
【００３９】
第２段階はブロック重複変調であり、重み因子シーケンスを利用して生成されたデータシンボルブロックに対して重み付け重複変調を行い、各データシンボルブロックに対応する複数の重複データシンボルブロックを生成する。
【００４０】
第３段階はユニットブロック変調であり、各重複のデータシンボルブロックを重複ユニットブロックに変調マッピングし、指定された時間・周波数位置にマッピングする。
【００４１】
実際の実現過程は図６Ａの前記案と実質的に同じなので、説明を省略する。
【００４２】
一部の実施方式において、また、インターリービング処理工程を追加でき、各重複ユニットブロック内の各時間・周波数格子位置にあるデータシンボルに対してインターリービング処理を行う。各重複ユニットブロックは単独のインターリーバーを採用しても良いし、ユーザーの違いにより異なったインターリーバーを採用しても良い。その際に、受信側は対応的にデインターリービング処理を行う必要がある。しかし、インターリーバーの利用は、ただ、異なったユニットブロック内の各拡張後のデータシンボルの空間シーケンス順序を破壊し、また、特定な場合にインターリービングゲインを取得する可能性があるだけで、本発明の他の部分の実施には影響を及ぼさないことを認識してほしい。
【００４３】
ＢＲ−ＯＦＤＭＡ信号の受信システムのブロック図は図７に示すように、受信側はブロック重複信号を受信した後、ブロック重複信号に対して３段階の復調を行い、受信データを取得する。
第１段階はユニットブロック復調であり、指定された時間・周波数位置に各重複ユニットブロックに対して検出・逆マッピングを実行し、データシンボルブロックを取得する。本段階の復調において、１つのチャネル推定器によりパイロットシンボルを利用してチャネル推定を行い、受信信号のチャネル推定応答を取得することができる。
【００４４】
第２段階はブロック重複復調であり、各重複ユニットブロックより取得されたデータシンボルブロックをコンバインし、復調待ちのデータシンボルブロックを取得する。
【００４５】
第３段階はデータ復調であり、取得された復調待ちデータシンボルブロックを復調し、最終に受信データを生成する。本段階のデータ復調は、送信側の変調方式により通常のデジタル変調・復調、例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等を実行する。
【００４６】
受信されたｉ (ｉ＝０,１,２，…,ＲＦ−１）番目の重複ユニットブロックに対応する時間・周波数信号は、
【数１】
0005144763.tif 000014
と表示できる。また、送信データ、チャネルとの関係は、
【数２】
0005144763.tif 000015
と表示できる。
そのうち、ｎ (ｉ）はｉ番目の重複ユニットブロック内の雑音と干渉で、
【数３】
0005144763.tif 000016
は送信されたｉ番目（ｉ＝1 , ２ , . . . ,ＲＦ−１）の重複ユニットブロックの時間・周波数シンボルを表示し、
【数４】
0005144763.tif 000017
はｉ番目（ｉ＝1 , ２ , . . . ,ＲＦ−１）の重複ユニットブロックのチャネル応答を表示する。
【００４７】
0005144763.tif 000018
【００４８】
0005144763.tif 000019
【００４９】
0005144763.tif 000020
【００５０】
そのため、
ｅｎ＝Ａｎｄｎ＋ｎｎ；ｎ＝０，１，…，Ｌ−１を取得する。
【００５１】
その公式はｅｎとｄｎ、Ａｎの関係を表示する。
【００５２】
本発明に係る第１の実施形態は１種のＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法を提供し、当該方法は上述ステップに基づき、受信されたブロック重複ユニット内の時間・周波数シンボルに対して検出処理を実行する。具体な検出過程は、受信データシーケンスの生成ステップと、結合重複チャネル応答シーケンス配列の生成ステップと、受信データシーケンスの検出処理ステップとを含む。以下は図８に結合してＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法に対応する実施過程について詳細に説明する。
【００５３】
ステップＳ８０１：複数の重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボル位置にある同一データシンボルの受信信号は受信データシーケンスを構成する。
具体的に、広帯域ＯＦＤＭデータシンボルを受信するステップと、
予め定義された重複ユニットブロックにより、受信されたＯＦＤＭデータシンボル内の有効データを複数の重複ユニットブロックに分割するステップと、
同一データシンボルの各重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置を確定するステップと、
そして、複数の重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置にある同一データシンボルの受信信号は受信データシーケンスを構成するステップとを含む。
【００５４】
そのうち、同一データシンボルの各重複ユニットブロックにおける対応する時間・周波数シンボルの位置を確定するのに、２つの方法を採用できる。
第１の方法は、重複ユニットブロック内のデータはインターリービングされたデータが存在すれば、インターリーバーを利用して重複ユニットブロック内のデータに対してデインターリービングシーケンス処理を行い、デインターリービングシーケンス処理された後のデータシーケンスにより、同一データシンボルの各重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置を確定し、各重複ユニットブロック内に対応する時間・周波数シンボル位置にある前記同一データシンボルの受信信号は受信データシーケンスを構成する。各重複ユニットブロックは同じデインターリーバーを採用してインターリービングシーケンス処理を行っても良いし、各自に独立したデインターリーバーを採用してインターリービングシーケンス処理を行っても良い。
【００５５】
第２の方法は、重複ユニットブロック内のデータにインターリービングされたデータが存在していなければ、受信信号内に対応して送信する同一データシンボルの各重複ユニットブロック内にある時間・周波数シンボルの位置は無変化である。確定された時間・周波数シンボル位置にある受信信号を受信データシーケンスとする。
【００５６】
ステップ８０２：前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定する。
【００５７】
ステップ８０２を実現する際、以下の２種の方法を採用できる。
第１の方法は、各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子により構成された重複コードシーケンスと、当該ユーザーの複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答により構成された重複チャネル応答シーケンスに基づき、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得するステップと、複数ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスにより、前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築するステップを含む。
【００５８】
0005144763.tif 000021
【００５９】
0005144763.tif 000022
【００６０】
上述ステップで採用された各ユーザーの複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答は次の方式により取得できる。即ち、重複ユニットブロックに挿入されたユーザー専用パイロットシンボルによりチャネル推定を行い、当該ユーザーの当該重複ユニットブロック内のチャネル応答を取得する。具体的には、重複ユニットブロックに挿入されたユーザー専用パイロットシンボルに対してチャネル推定を行うことにより、パイロットシンボルチャネル応答を取得するステップと、取得されたパイロットシンボルチャネル応答により補間処理を行い、当該ユーザーの当該重複ユニットブロックにおける時間・周波数シンボル位置にある受信信号のチャネル応答を取得する。
【００６１】
ステップ８０３：前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する。
【００６２】
ステップ８０３は、
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用し、受信データシーケンスに対して整合フィルタ処理を行い、整合フィルタ処理を行う前にはまた、受信データシーケンスに対して雑音無相関処理を行うステップを含み、
線形ブロック等化方法を利用して、整合フィルタ処理により取得された結果を処理し、線形ブロック等化方法を利用してマルチユーザーのデータシンボル情報を取得する。
【００６３】
前記線形ブロック等化方法は、白色化整合フィルタ方法、又はゼロ強制線形ブロック等化方法、又は最小平均二乗誤差線形ブロック等化方法を含む。
【００６４】
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列は同一セルをサービングする同一セルのマルチユーザー又はそれぞれと違ったセルをサービングする複数ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスにより構成され、前記複数ユーザーはユーザーの専用パイロットシーケンス信号等の受信信号の強度により選択・確定したのである。
【００６５】
前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用して前記受信データシーケンスに対して検出処理を行う際、最適マルチユーザー検出技術を採用してもよく、準最適マルチユーザー検出技術を採用しても良く、関連の方法ブロック図は図９に示すようである。
【００６６】
最適マルチユーザー検出技術のモデルは図１０に示すように、最尤シーケンス検出法（ＭＬＳＤ、Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）理論により形成された受信機であり、全部ユーザーの全部情報組み合わせから可能性の一番大きい一組を選択して出力とする。低雑音の場合に、最適検出器のコード誤り率は単一ユーザーシステムのコード誤り率とほぼ同じで、最適な遠近耐性能力を備え、しかし、計算の複雑度もユーザー数Ｋの増加に伴い、２ｋ指数関数的に増加するため、応用する際、実施は困難である。
【００６７】
準最適マルチユーザー検出技術は線形マルチユーザー検出と非線形マルチユーザー検出の二種に分けられる。線形マルチユーザー検出は従来の検出器に適当な線形変換を追加し、マルチユーザーの干渉又は多重接続干渉を低減・除去し、例えば、最小平均二乗誤差（ＭＭＳＥ、Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）検出、相関除去（Ｄｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ）検出、多項式展開（ＰＥ、Ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ  Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）、  マルチステージ（Ｍｕｌｔｉｓｔａｇｅ）検出等があり、非線形マルチユーザー検出は干渉除去（ＩＣ  Ｉｎｔｅｒｅｎｃｅ  Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ）検出、神経回路網検出、判定帰還（ＤＦ  Ｄｅｃｉｓｉｏｎ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ）等を含む。
【００６８】
0005144763.tif 000023
【００６９】
【数５】
0005144763.tif 000024
を
【数６】
0005144763.tif 000025
に代入すれば、
【数７】
0005144763.tif 000026
を取得できる。
そのうち、
【数８】
0005144763.tif 000027
はマトリックスＸの対角線マトリックスを表示し、即ち、対角線要素のみを保留するマトリックスであり、しかし、
【数９】
0005144763.tif 000028
は非対角線の要素を保留するマトリックスを表示し、即ち、ゼロとする対角線要素の以外の要素を保留する。上式における第一の項目は有用の部分を表示し、第二の項目は多重接続干渉（ＭＡＩ、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）とシンボル間干渉（ＩＳＩ、ＩｎｔｅｒＳｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を表示し、第三の項目は雑音を表示する。実際において、一定の基準によりＭ配列を選択し、上式における第二の項目と第三の項目の推定値への影響をできるだけ抑制する。違ったＭにより、線形結合検出アルゴリズムは大体に白色化整合フィルタ（ＷＭＦ、Ｗｈｉｔｅｎｉｎｇ  Ｍａｔｃｈｅｄ  Ｆｉｌｔｅｒ）法、ゼロ強制線形ブロック等化器（ＺＦ−ＢＬＥ、Ｚｅｒｏ−ｆｏｒｃｉｎｇ  Ｂｌｏｃｋ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）法、最小平均二乗誤差線形ブロック等化器  （ＭＭＳＥ−ＢＬＥ、Ｍｉｎｉｍｕｎ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ  Ｂｌｏｃｋ  Ｌｉｎｅａｒ  Ｅｑｕａｌｉｚｅｒ）法の３種に分けられ、以下は附図に結合して前記３種の方法を詳細に説明するものである。
【００７０】
〈第一、白色化整合フィルタ〉
伝統な検出器は、加法性雑音ｎこそ加法性白色ガウス雑音（ＡＷＧＮ、Ａｄｄｉｔｉｖｅ  Ｗｈｉｔｅ  Ｇａｕｓｓｉａｎ  Ｎｏｉｓｅ)であることを仮想し、１グループのみの整合フィルタ（ＭＦ）を含み、そのデータベクタの連続推定値は、
【数１０】
0005144763.tif 000029
とし、
即ち、受信信号をシステムマトリックスＡに整合した整合フィルタを通過させる。上式を展開すれば、
【数１１】
0005144763.tif 000030
を得られ、
そのうち、第１の項目は有用な部分を表示し、第２の項目はＭＡＩとＩＳＩを表示し、 第３の項目はＡＷＧＮより生成された雑音項目である。明らかに当該方法におけるＭＡＩとＩＳＩは除去されず、雑音として処理されたことが明らかになっている。
【００７１】
加法性雑音ｎはＡＷＧＮではない場合、通常は伝統な検出器の前に予備白色化フィルタを追加し、所謂白色化整合フィルタを構成する。その連続推定値は、
【数１２】
0005144763.tif 000031
となり、そのうち、
【数１３】
0005144763.tif 000032
は雑音シーケンスｎの共分散マトリックスである。
【００７２】
Ｒｎに対してＣｈｏｌｅｓｋｅｙ分解を実行すれば、
【数１４】
0005144763.tif 000033
を得られる。
そのうち、Ｌは下三角マトリックスとし、そうすると、
【数１５】
0005144763.tif 000034
は、
【数１６】
0005144763.tif 000035
に書き換えられ、
【数１７】
0005144763.tif 000036
計算により、加法性雑音ｎは白色化される。理由は、
【数１８】
0005144763.tif 000037
とし、Ｉは単位配列
【数１９】
0005144763.tif 000038
である。予備白色化された後の信号はまた、修正された整合フィルタ
【数２０】
0005144763.tif 000039
に送入され、ＷＭＦの構造は図１２の示すように、
【数２１】
0005144763.tif 000040
を展開すれば、
【数２２】
0005144763.tif 000041
を得られ、そのうち、第１の項目は有用な部分を表示し、第２の項目はＭＡＩとＩＳＩを表示し、 第３の項目は加法性雑音ｎより生成された雑音項目であり、雑音項目の相関はその自身の共分散マトリックス
【数２３】
0005144763.tif 000042
である。従って、ＷＭＦ法によるデータ検出は多重接続干渉とシンボル間干渉を除去できないことが明らかになっている。
【００７３】
加法性雑音ｎはＡＷＧＮで、即ち、その共分散マトリックスは
【数２４】
0005144763.tif 000043
を満足した際、
【数２５】
0005144763.tif 000044
は
【数２６】
0005144763.tif 000045
に書き換えられる。そうすると、ＷＭＦは伝統の整合フィルタグループに基づく検出器になり、通常の整合フィルタとは違い、原因はここのシステムマトリックスは既にチャネル特性を考慮したことにある。そのため、本実施形態で指している整合フィルタはコード及びチャネルに整合したフィルタであり、性能は普通の符号整合フィルタより優れている。
【００７４】
0005144763.tif 000046
【００７５】
上式に、雑音ｎがＡＷＧＮとする際、
【数２７】
0005144763.tif 000047
を得られ、
マトリックス
【数２８】
0005144763.tif 000048
に対してＣｈｏｌｅｓｋｅｙ分解を行えば、
【数２９】
0005144763.tif 000049
を得られ、そのうち、Ｈは対角線要素が１とする上三角マトリックスで、Σは要素が実数である対角線マトリックスである。そうすると、ＺＦデータ推定式は
【数３０】
0005144763.tif 000050
となり、即ち、ＺＦ−ＢＬＥはＷＭＦに対する拡張として見ても良く、その構造は図１３に示すようである。
【００７６】
0005144763.tif 000051
【００７７】
そのうち、Ｒｄはデータシンボルベクタの共分散マトリックスであり、即ち、
【数３１】
0005144763.tif 000052
とし、ＫＮ＊ＫＮの正方マトリックスで、ＩはＫＮ＊ＫＮ単位マトリックスで、Ｗ０はウィナー推定器（Ｗｉｅｎｅｒ  Ｅｓｔｉｍａｔｏｒ）であり、ウィナー推定器は最適線形フィルタであり、送信データシンボルに対して最適推定する同時に背景雑音を大いに弱めさせ、ＭＭＳＥ−ＢＬＥの構造ブロック図は図１４に示すようである。
【００７８】
0005144763.tif 000053
【００７９】
コード誤り率が低い場合、非線形判定帰還結合検出の性能は線形アルゴリズムを採用する結合検出より優れているが、即時実現の複雑度も大きく向上するため、現時点の応用には困難である。
【００８０】
以下は線形変換の方法の例を挙げて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００８１】
送信データｄｎに対して推定したソフト出力値は、
【数３２】
0005144763.tif 000054
とし、データシーケンスは相互に独立している場合にＲｄ＝Ｉとし、雑音シーケンスｎがＡＷＧＮとする場合に
【数３３】
0005144763.tif 000055
とし、
前式は、
【数３４】
0005144763.tif 000056
と簡略化できる。
【００８２】
上記のように、結合検出の重点はシステムマトリックスＡnとマトリックスＴnを算出することである。システムマトリックスＡnはＲＦ×Ｋｕ段階マトリックスであり、あるユーザーの同一データシンボルに対応する複数の重複ブロック内の重み因子により構成された重複コードシーケンスと、当該重複コードシーケンスに対応するチャネル応答により構成されたチャネル応答シーケンスに基づき、畳み込みを行えば（スクランブルコードが存在する場合、更に、あるユーザーの複数の重複ブロック内のスクランブルコードより構成されたスクランブルコードシーケンスを乗算する必要がある）、Ａnマトリックスを取得できる。ＴnはＫｕ×Ｋｕ段階マトリックスであり、相対的に低段階のマトリックスであり、ＷＭＦ、ＺＦ−ＢＬＥ、ＭＭＳＥ−ＢＬＥの３種の異なる線形検出方法によりＴnを計算する。
【００８３】
本実施形態は、異なった結合重複チャネル応答シーケンス配列Ａnは結合検出処理の結果への影響が非常に小さいことを考慮したため、それを元にブロック重複信号の結合検出方法を簡略化することができる。
具体的に、ユーザーの各データシンボルに対応するＡnは共通のパラメータＡnで置き換え、Ａnはある特定のＡnであってもよく、他のマトリックスであっても良い。そうすると、結合重複チャネル応答シーケンス配列の取得過程は大いに簡略化される。ユニットブロックのチャネル推定を行う際に、補間によりそれぞれの時間・周波数格子点まで精密化する必要がないことを意味する。ある粒度内の全ての時間・周波数格子点に対して統一なチャネル推定を採用でき、粒度が大きい場合、チャネル推定は相対的に簡単で、粒度が小さい場合、チャネル推定は相対的に複雑になる。例えば、全体の重複ユニットブロック内の全てのデータシンボルに対応する時間・周波数格子点は１つの統一のチャネル応答を採用して結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築する際、簡単に１つのユニットブロック内のパイロットシンボルチャネル推定応答に対して平均値を求めれば良いのである。
【００８４】
本発明の第２の実施形態より提供したＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法は、上述第１の実施形態に係る前記ＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法に基づいたものである。当該方法は主に、受信データシーケンスの生成ステップ、結合重複チャネル応答シーケンス配列の生成ステップ、結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループ化ステップと受信データシーケンスの検出処理ステップを含む。以下では図１５に結合して、ＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法に対応する実施過程を詳細に説明する。
【００８５】
Ｓ１５０１：複数の重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置にある同一データシンボルの受信信号は受信データシーケンスを構成する。
【００８６】
当該ステップの前記過程は本発明の第１の実施形態に係るＳ８０１の前記ステップと一致するため、説明を省略する。
【００８７】
Ｓ１５０２：前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定する。
当該ステップの前記ステップは本発明の第１の実施形態に係るＳ８０２の前記ステップと一致するため、説明を省略する。
【００８８】
Ｓ１５０３：確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化し、複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを取得する。
【００８９】
本実施形態より提供した第１のグループ化方法は、マルチユーザーの結合重複チャネル応答シーケンス間の相関性により、確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化する。まず、重複ユニットブロックに挿入されたユーザー専用パイロットシンボルにより行われたチャネル推定で取得された各ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンス配列により、マルチユーザー信号内の各結合重複チャネル応答シーケンス間の相関性を評価し、次は、相関性の強さにより全ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化する。例えば、１つの相関性の閾値を確定しておき、結合重複チャネル応答シーケンス配列間の相関性が当該閾値以上であれば、相関性が強いとし、当該閾値以下であれば、相関性が弱いとし、相関性の強い結合重複チャネル応答シーケンス配列を１グループに分け、相関性の弱い結合重複チャネル応答シーケンス配列を他のグループに分ける。複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列の相関性は平均相関性、最大相関性又は最小相関性のいずれかであっても良い。
【００９０】
本実施形態より提供した第２のグループ化方法は、マルチユーザーのパイロットシンボル信号受信強度により、確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化する。まず、重複ユニットブロックに挿入されたユーザー専用パイロットシンボルにより行われたチャネル推定で取得された各ユーザー専用パイロットシンボル信号の受信強度により、各ユーザーのパイロットシンボル信号の振幅又は電力（振幅の平方を求めれば、電力を取得する）を推定でき、次は、各ユーザーのパイロットシンボル信号の振幅又は電力の強さによりグループ化する。例えば、パイロットシンボル信号の振幅又は電力の閾値を確定しておき、振幅又は電力が当該閾値以上であれば強いとし、当該閾値以下であれば弱いとし、振幅又は電力の強いパイロットシンボル信号を１グループに分け、振幅又は電力の弱いパイロットシンボル信号を他のグループに分ける。
【００９１】
本実施形態は上述の２種のグループ化方法に限らず、また、直接にユーザーの所属セルによりグループ化でき、異なったセルを区別する際に、異なったスクランブルコードを割り当てられるため、当該方法は実際にスクランブルコードシーケンスによりグループ化することに相当し、無論、当業者は上述方法に結合して確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化することもでき、或いは他の原則に基づいて確定された結合重複チャネル応答シーケンスに対してグループ化を行っても良い。
【００９２】
Ｓ１５０４：前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用し、前記受信データシーケンスの各グループに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する。
具体的に、取得された複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し、それぞれと前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、複数グループの検出結果を取得するステップと、
前記複数グループの検出結果に対して干渉回復を行い、各結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループより引き起こされた干渉成分を取得するステップと、
自グループでないユーザーの干渉成分が前記受信データシーケンスに対する干渉を除去し、自グループユーザーの純受信データシーケンスを取得するステップと、
複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し、それぞれと対応する各グループの純受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得するステップと、
を含む。
【００９３】
本発明に係る第１の実施形態に記述されたように、結合検出方法は干渉除去等非線形マルチユーザー検出方法、最小平均二乗誤差線形ブロック等化等の線形マルチユーザー検出方法、又は前記２者の混合方法のいずれかであっても良い。本実施形態において、取得された複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し前記受信データシーケンスに対して検出処理を行う際も上述方法を利用でき、例えば、各結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループの中で、最小平均二乗誤差線形ブロック等化等の線形マルチユーザー検出方法を採用し、異なった結合重複チャネル応答シーケンス配列グループの間は、干渉除去等の非線形マルチユーザー検出方法を採用する。
【００９４】
以下はグループ化処理で取得された３つグループの例を挙げて、本発明の実現方法を詳細に説明する。
【００９５】
１）各グループは受信データシーケンスｅｎに対して線形ブロック等化の結合検出方法を利用して各自のグループ検出を行い、即ち、各グループに対して線形結合検出アルゴリズムを利用して検出を行う。以下の公式に基づいて行う。
【数３５】
0005144763.tif 000057
そのうち、Ａ０、Ａ１、Ａ２はそれぞれと３つのグループの結合重複チャネル応答シーケンス配列に対応し、ｄ０、ｄ１、ｄ２はそれぞれと３つのグループ内のマルチユーザーの送信データシーケンスの重ね合わせに対応し、ｎは雑音を表示する。
【００９６】
0005144763.tif 000058
【００９７】
２）検出された各グループの結果により干渉回復を行い、それぞれと干渉グループ２、干渉グループ３が自グループへの干渉Ａ１ｄ１、Ａ２ｄ２を取得できる。
【００９８】
0005144763.tif 000059
【００９９】
４）検出待ちユーザーが位置するグループの純信号に対して線形ブロック等化の結合検出を行い、検出待ちユーザーの送信信号結果ｄ０を取得する。当該ステップで取得されたｄ０は、ステップ１において線形結合検出の方法により算出されたｄ０に相当し、他グループ間の干渉を除去したため、更に的確の値を得られ、必要な場合はまた、同様にｄ１、ｄ２を求められ、全てのマルチユーザー検出に関わったユーザーデータシンボルを取得する。
【０１００】
上述過程は１回の干渉除去のみを利用する過程であるが、複数回の干渉除去過程も利用できる。１回又は複数回に除去する必要がある際の具体的な実施方法は、反復回数を設定し、且つ「線形ブロック等化＋干渉除去」というステップをループ実行することで完成できる。反復回数は即ち、干渉除去の回数であり、以下のステップを含む。
ステップ１）線形ブロック等化方法により各グループに対して単一ユーザー結合検出を実行し、各グループの結果を検出し、反復回数になったか否かを判断し、反復回数になった場合、検出待ちユーザーの所在グループの検出結果を出力し、逆の場合はステップ２を実行する。
ステップ２）検出された各グループの結果により、各グループ信号応答より引き起こされた干渉成分を回復する。
ステップ３）受信信号から自グループでない干渉成分を除去し、各グループの純信号を取得する。
ステップ４）純信号を次に処理するグループ結果とし、ステップ１に戻る。
【０１０１】
本発明に係る第三の実施形態はＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出装置を提供し、図１６の示すように、第１ユニット、第２ユニットと第３ユニットを含む。本実施形態に係る前記マルチユーザー検出装置はまた、受信ユニット、分割ユニットと時間・周波数シンボル位置確定ユニットを含んでも良い。
【０１０２】
受信ユニットは広帯域直交周波数分割多重データシンボルを受信し、実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１０３】
分割ユニットは予め定義された重複ユニットブロックにより、前記受信ユニットが受信された直交周波数分割多重データシンボル内の有效データを複数の重複ユニットブロックに分割し、実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１０４】
時間・周波数シンボル位置確定ユニットはインターリーバーを利用し、前記分割ユニットにより分割された重複ユニットブロック内のデータシンボルに対して、デインターリービングシーケンス処理を行い、デインターリービングシーケンス処理で取得されたデータシーケンスにより、同一データシンボルが各重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置を確定する。実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１０５】
第１ユニットは前記時間・周波数シンボル位置確定ユニットで確定された時間・周波数シンボル位置により、複数の重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置にある同一データシンボルの受信信号は受信データシーケンスを構成する。実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１０６】
第２ユニットは前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定し、上述の第２ユニットはまた、第１結合重複チャネル応答シーケンス配列生成モジュールを含んでも良く、又は、更に第２結合重複チャネル応答シーケンス配列生成モジュールを含んでも良い。
【０１０７】
そのうち、第１結合重複チャネル応答シーケンス配列生成モジュールは、各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子で構成された重複コードシーケンスと、当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答で構成された重複チャネル応答シーケンスにより、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得し、マルチユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスにより前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築し、実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、ここで説明を省略する。
【０１０８】
そのうち、第２結合重複チャネル応答シーケンス生成モジュールは、各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子で構成された重複コードシーケンス、当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答で構成された重複チャネル応答シーケンス、及び当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のスクランブルコードで構成されたスクランブルコードシーケンスにより、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得し、複数ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスで前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築する。実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１０９】
第３ユニットは、上述第２ユニットにより確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用し、上述第１ユニットで確定された受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する。
【０１１０】
上述の第３ユニットは更に、整合フィルタモジュールと線形ブロック等化モジュールを含んでも良い。
【０１１１】
そのうち、整合フィルタモジュールは、前記結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用し、受信データシーケンスに対して整合フィルタ処理を実行し、実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１１２】
そのうち、線形ブロック等化モジュールは、線形ブロック等化方法を採用し、整合フィルタ処理で取得された結果を処理し、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する。実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１１３】
本発明の第４実施形態はＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出装置を提供し、図１７に示すように、第１ユニット、第２ユニット、グループ化ユニットと第３ユニットを含む。当該実施形態に係る前記マルチユーザー検出装置はまた、受信ユニット、分割ユニットと時間・周波数シンボル位置確定ユニットを含んでも良い。
【０１１４】
受信ユニットは広帯域直交周波数分割多重データシンボルを受信する。実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１１５】
分割ユニットは予め定義された重複ユニットブロックにより、上述受信ユニットの受信された直交周波数分割多重データシンボル内の有効データを複数の重複ユニットブロックに分割する。実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１１６】
時間・周波数シンボル位置確定ユニットはインターリーバーを利用し、上述分割ユニットにより取得された重複ユニットブロック内のデータシンボルに対してデインターリービングシーケンス処理を実行し、デインターリービングシーケンス処理で取得されたデータシーケンスにより、同一データシンボルの各重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置を確定し、実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１１７】
第１ユニットは上述時間・周波数シンボル位置確定ユニットにより確定された時間・周波数シンボル位置に基づき、複数の重複ユニットブロック内の対応する時間・周波数シンボルの位置にある同一データシンボルの受信信号は、受信データシーケンスを構成し、実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１１８】
第２ユニットは上述第１ユニットで確定された受信データシーケンス配列に対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を確定し、前記第２ユニットは更に、第１結合重複チャネル応答シーケンス配列生成モジュール又は第２結合重複チャネル応答シーケンス配列生成モジュールを含んでも良い。
【０１１９】
そのうち、第１結合重複チャネル応答シーケンス配列生成モジュールは、各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子で構成された重複コードシーケンスと、当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答で構成された重複チャネル応答シーケンスにより、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得し、マルチユーザーの結合重複チャネル応答シーケンス配列により、前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築し、実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１２０】
そのうち、第２結合重複チャネル応答シーケンス生成モジュールは、各ユーザーの同一データシンボルが複数の重複ユニットブロックに対して重み付けする際に利用した重み因子により構成された重複コードシーケンス、当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のチャネル応答により構成された重複チャネル応答シーケンス、及び当該ユーザーが複数の重複ユニットブロック内のスクランブルコードにより構成されたスクランブルコードシーケンスに基づき、前記ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスを取得し、複数ユーザーの結合重複チャネル応答シーケンスにより前記受信データシーケンスに対応する結合重複チャネル応答シーケンス配列を構築する。実際の処理は第１の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１２１】
グループ化ユニットは、上述第２ユニットで確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列に対してグループ化して、複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを取得し、実際の処理は第２の実施形態に係る関連記述と同じで、説明を省略する。
【０１２２】
第３ユニットは、上述グループ化ユニットで確定された結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し、前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する。前記第３ユニットは更に、検出処理第１モジュール、干渉除去モジュールと検出処理第２モジュールを含んでも良い。
【０１２３】
そのうち、検出処理第１モジュールは取得された複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し、それぞれと前記受信データシーケンスに対して検出処理を行い、複数グループの検出結果を取得し、前記複数グループの検出結果に対して干渉回復を行い、各結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループより引き起こされた干渉成分を取得する。実際の処理は第２の実施形態に係る関連記述と同じなので、ここで説明を省略する。
【０１２４】
そのうち、干渉除去モジュールは自グループでないユーザーの干渉成分が前記受信データシーケンスに対する干渉を除去し、自グループユーザーの純受信データシーケンスを取得する。実際の処理は第２の実施形態に係る関連記述と同じなので、説明を省略する。
【０１２５】
そのうち、検出処理第２モジュールは、複数の結合重複チャネル応答シーケンス配列のグループを利用し、それぞれと対応する各グループの純受信データシーケンスに対して検出処理を行い、マルチユーザーのデータシンボル情報を取得する。実際の処理は第２の実施形態に係る関連記述と同じなので説明を省略する。
【０１２６】
上記のように、本発明に係る実施形態において、ＯＦＤＭ伝送信号のマルチユーザー検出方法及び装置は、マルチユーザーの結合重複チャネル応答シーケンス配列を利用し、受信データシーケンスに対して各種の検出処理を行い、単一ユーザーの検出方法と比較すると、本発明に係る実施形態は、ブロック重複変調により重畳された他のマルチユーザーのデータシンボルを有用な情報として処理し、ユーザー間のブロック重複拡張により拡張された各シンボル（同一データシンボルの異なった重複ユニットブロック内のマッピングシンボル）を異なったチャネルを経由させることにより齎された影響を有効に除去し、また、ブロック重複拡張シンボル間の非直交性より引き起こされた影響も抑制でき、システム性能を大幅に向上させ、例えば、信号受信品質の改善、スペクトル利用率とシステム容量の向上、遠近効果と送信電力の低減、及びセル境界の性能改善等を図った。本発明の第２の実施形態に係る方法は、ＯＦＤＭ信号伝送過程における多重接続干渉を抑制し、システム性能を向上させると同時に、比較的低代価と良好な性能も保証できる。本発明はマルチユーザー検出技術を採用し、ブロック重複に応じて拡張されたＯＦＤＭ信号の伝送過程でユーザー信号間の非直交的拡張より引き起こされた多重接続干渉、及び各拡張シンボルチャネル応答の不一致で招かれた多重接続干渉を有効的に抑制し、ＯＦＤＭセルラーネットワークシステムにおけるセル境界性能を著しく向上できる。
【０１２７】
本明細書では上述した実施例を参照し本発明を詳しく解説したが、無論、当業者により、上述した技術的な解決手段を改造し、またはその中の一部の技術要素を置換することもできる。そのような改造と置換は本発明の各実施例の技術の範囲から逸脱するとは見なされない。
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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