(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を受信して、その受信信号に対し送信機と受信機間のチャネル推定値を用いて等化処理を繰り返して、各送信機からの信号を分離復号する受信方法において、
上記各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを求め、
等化処理の繰り返しの最初は上記受信エネルギーが最も大きい送信機からの受信信号について等化処理を行い、
等化処理の繰り返しを重ねるに従って、順次受信エネルギーが小さい送信機の受信信号についても等化処理を行い、
等化処理の繰り返しの最後には受信エネルギーが最も小さい送信機からの受信信号についても等化処理を行い、
各等化処理ごとにその等化処理された各送信機からの受信信号を誤り訂正復号し、かつその信頼度を示す事前情報を求め、上記等化処理を上記事前情報を含めて行い、等化処理を繰り返し、
上記等化処理は、その等化処理対象となる送信機からの受信信号の前回の等化処理で得られた事前情報のみをその等化処理に用いることを特徴とする多入力多出力ターボ受信方法。
【請求項２】
２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を受信して、その受信信号に対し送信機と受信機間のチャネル推定値を用いて等化処理を繰り返して、各送信機からの信号を分離復号する受信方法において、
上記各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを求め、
等化処理の繰り返しの最初は上記受信エネルギーが最も大きい送信機からの受信信号について等化処理を行い、
等化処理の繰り返しを重ねるに従って、順次受信エネルギーが小さい送信機の受信信号についても等化処理を行い、
等化処理の繰り返しの最後には受信エネルギーが最も小さい送信機からの受信信号についても等化処理を行い、
各等化処理ごとに各送信機からの受信信号についてのその等化処理出力の信頼度を示す事前情報を求め、上記等化処理を上記事前情報を含めて行い、
上記等化処理は、その等化処理対象となる送信機からの受信信号の前回の等化処理で得られた事前情報のみをその等化処理に用いることを特徴とする多入力多出力ターボ受信方法。
【請求項３】
上記受信エネルギーが大きい順番をＸとし、ｋ回目の等化処理はｋ＞Ｘを満たすすべてのＸ番目の送信機からの受信信号について等化処理することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多入力多出力ターボ受信方法。
【請求項４】
上記受信エネルギーが大きい順に、ＮG1，ＮG2，ＮG3，…，ＮGX個（ＮG1，ＮG2，…，ＮGXは自然数）ずつのグループＧ１，Ｇ２，…，ＧＸにＮ個の送信機からの受信信号を分類し、
ｋ回目の等化処理はｋ＞Ｘを満たすすべてのグループＧＸの送信機からの受信信号について等化処理することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の多入力多出力ターボ受信方法。
【請求項５】
２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を受信して、その受信信号に対し、送信機と受信機間のチャネル推定値と、前回の処理で得られた事前情報を用いて各送信機からの受信信号の等化処理を行い、その等化処理結果に対し誤り訂正復号を行うと共にその信頼度を示す事前情報を求め、
上記等化処理を繰り返して各送信機からの信号を分離復号する受信方法において、
上記各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを求め、
その受信エネルギーが大きい程、大きな重みを、上記等化処理に用いる事前情報に与え、
上記等化処理の繰り返しが進むに従って上記事前情報に与える重みの相互の差を小さくすることを特徴とする多入力多出力ターボ受信方法。
【請求項６】
２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を受信して、その受信信号に対し、送信機と受信機間のチャネル推定値と、前回の処理で得られた事前情報を用いて等化処理して各送信機から受信信号の等化出力と、その信頼度を示す事前情報を出力することを繰り返し、
上記等化出力より各送信機からの信号を分離復号する受信方法において、
上記各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを求め、
上記受信エネルギーが大きい程、大きな重みを、上記等化処理に用いる事前情報に与え、
上記等化処理の繰り返しが進むに従って上記事前情報に与える重みの相互の差を小さくすることを特徴とする多入力多出力ターボ受信方法。
【請求項７】
２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を受信する受信機であって、
受信信号と上記各送信機と対応するトレーニング信号とが入力され、各送信機と受信機間の各チャネル値を推定するチャネル推定部と、
上記受信信号と上記各チャネル値と、上記各送信機ごとの事前情報とが入力されて、各送信機からの受信信号を等化して出力する多入力多出力等化部と、
その多入力多出力等化部の出力が入力され、誤り訂正復号を行うと共にその信頼度を示す情報として事前情報を出力する復号部と、
上記復号部からの各送信機ごとの事前情報が入力され、選択されたもののみを上記多入力多出力等化部へ入力する選択部と、
上記各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを算出する受信エネルギー算出部と、
同一受信信号に対し上記多入力多出力等化部及び上記復号部を繰り返し動作させると共に、その繰り返しを重ねるに従って上記受信エネルギーの大きな送信機の事前情報に加えて順次受信エネルギーの小さな送信機の事前情報をも選択するように上記選択部を制御する制御部と
を具備する多入力多出力ターボ受信機。
【請求項８】
２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を受信する受信機であって、
受信信号と上記各送信機と対応するトレーニング信号とが入力され、各送信機と受信機間の各チャネル値を推定するチャネル推定部と、
上記受信信号と上記各チャネル値と、上記各送信機ごとの事前情報とが入力されて、各送信機からの受信信号を等化して出力すると共にその信頼性を示す事前情報を出力する多入力多出力等化部と、
その多入力多出力等化部の出力が入力され、その硬判定値を出力する復号部と、
上記多入力多出力等化部からの各送信機ごとの事前情報が入力され、選択されたもののみを上記多入力多出力等化部へ入力する選択部と、
上記各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを算出する受信エネルギー算出部と、
同一受信信号に対し上記多入力多出力等化部を繰り返し動作させると共に、その繰り返しを重ねるに従って上記受信エネルギーの大きな送信機の事前情報に加えて順次受信エネルギーの小さな送信機の事前情報をも選択するように上記選択部を制御する制御部と
を具備する多入力多出力ターボ受信機。
【請求項９】
２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を受信する受信機であって、
受信信号と上記各送信機と対応するトレーニング信号とが入力され、各送信機と受信機間の各チャネル値を推定するチャネル推定部と、
上記受信信号と上記各チャネル値と、上記各送信機ごとの事前情報とが入力されて、各送信機からの受信信号を等化して出力する多入力多出力等化部と、
その多入力多出力等化部の出力が入力され、誤り訂正復号を行うと共にその信頼度を示す情報として事前情報を出力する復号部と、
上記復号部からの各送信機ごとの事前情報が入力され、重みが付与されて上記多入力多出力等化部へ上記事前情報として入力する重み付与部と、
上記各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを算出する受信エネルギー算出部と、
上記受信エネルギーの大きい程大きな重みを送信機の事前情報に対し与えるように上記重み付与部に重みを供給し、同一受信信号に対し上記多入力多出力等化部及び上記復号部を繰り返し動作させると共に、その繰り返しを重ねるに従って事前情報に与える重みの相互の差を小さくする制御部と
を具備する多入力多出力ターボ受信機。
【請求項１０】
２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を受信する受信機であって、
受信信号と上記各送信機と対応するトレーニング信号とが入力され、各送信機と受信機間の各チャネル値を推定するチャネル推定部と、
上記受信信号と上記各チャネル値と、上記各送信機ごとの事前情報とが入力されて、各送信機からの受信信号を等化して出力すると共にその信頼性を示す事前情報を出力する多入力多出力等化部と、
その多入力多出力等化部の出力が入力され、その硬判定値を出力する復号部と、
上記多入力多出力等化部からの各送信機ごとの事前情報が入力され、重みが付与されて上記多入力多出力等化部へ上記事前情報として入力する重み付与部と、
上記各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを算出する受信エネルギー算出部と、
上記受信エネルギーの大きい程大きな重みを送信機の事前情報に対し与えるように上記重み付与部に重みを供給し、同一受信信号に対し上記多入力多出力等化部及び上記復号部を繰り返し動作させると共に、その繰り返しを重ねるに従って事前情報に与える重みの相互の差を小さくする制御部と
を具備する多入力多出力ターボ受信機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は同一周波数帯を使用し同一時刻に送信を行う２以上の整数Ｎ個の送信機からの信号を１以上の整数Ｍ個のアンテナで受信し、等化と復号を繰り返すことによりＮ個の送信機からの信号分離を行う多入力多出力（ＭＩＭＯ）ターボ受信方法及びその受信機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動体通信事業の課題は限られた周波数上でいかに高品質で多数のユーザを収容できるかということにある。このような課題を解決する手段として、多入力多出力（Multi-Input Multi-Output：ＭＩＭＯ）システムがある。このシステムでは図１に示すように複数の送信機Ｓ１〜ＳＮが同一周波数帯を使用し、同一の時間に送信を行い、これらの送信信号を複数のアンテナＡ１〜ＡＭを備えるＭＩＭＯターボ受信機１０で受信し、ＭＩＭＯターボ受信機１０は受信信号を等化復号処理して各送信機Ｓ１〜ＳＮの送信シンボルを推定して出力端子Ｏｕｔ１〜ＯｕｔＮに別々に出力する。
【０００３】
多入力多出力ターボ受信法としては、特願２００１−０４３２１３号「多入力多出力ターボ受信法及びチャネル推定法」において提案されている。この特許出願で提案されている多入力多出力ターボ受信法を可能とする送信機の構成を図３に示す。情報ビットに対してチャネル符号器１１で誤り訂正符号化を行ない、誤り訂正符号化により得られた符号化ビット系列（符号誤系列）をインタリーバ１２でインタリーブ（並べ替え）した後変調手段１３で搬送波信号を変調して送信する。その際、トレーニングシンボル系列生成手段１４よりのその送信機に固有のトレーニングシンボル系列を多重化手段１５を通じて送信しこれに引き続き符号化ビット系列を送信する。
【０００４】
図１中の多入力多出力ターボ受信機１０は各アンテナＡ１〜ＡＭで受信された信号は図に示していないが、受信増幅後、ベースバンド信号に変更され、更に例えばシンボル（ビット）周期又はその整数分の１でサンプリングされてデジタル信号の受信信号として入力端子２１1 〜２１M より多入力多出力（ＭＩＭＯ）等化部２２に入力される。また各アンテナよりの受信信号はチャネル推定部２３にも入力され、このチャネル推定部２３にはトレーニングシンボル系列生成部２４から各送信機Ｓ１〜ＳＮよりのトレーニングシンボル系列と同一のトレーニングシンボル系列が入力され、各送信機Ｓｎ（ｎ＝１，…，Ｎ）と受信アンテナＡ１〜ＡＭとの間の伝送路特性、つまりインパルスレスポンス（チャネル値）がそれぞれ推定され、これら推定されたチャネル値と、各送信機信号と対応した系列用復号部２５1 〜２５N よりの第２事前情報系列λ1P〜λNPとがＭＩＭＯ等化部２２に入力され、全入力系列の等化処理が一括して行われ、その各送信機信号（ユーザ）ごとの信号系列復号部２５1 〜２５N に供給される。
【０００５】
ＭＩＭＯ等化部２２の構成を図４に示す。ＭＩＭＯ等化部２２には受信信号、各復号部２５1 〜２５N の各ＳＩＳＯ復号器から帰還される事前情報系列λ1P〜λNP、チャネル推定部２５よりのチャネル推定値が入力される。必要に応じてオフセット補償手段２６より、受信信号の送信機間及びアンテナ間のずれを補償し、各系列用等化手段２７1 〜２７N において、第２事前情報系列λ1P〜λNPとチャネル推定値とよりその系列（送信機信号）における受信信号中の干渉レプリカを干渉レプリカ生成部２８でそれぞれ再生し、これを受信信号から減算部２９でそれぞれ差し引くことで符号間干渉（ＩＳＩ）、チャネル間干渉（ＭＡＩ）を低減する。さらに、それぞれ減算部２９から残されるＩＳＩ及びＭＡＩを最小平均２乗誤差（ＭＭＳＥ）フィルタ３１によりそれぞれ処理し、そのフィルタ処理結果に対し事前情報計算部３２で各シンボルの第１事前情報系列を計算し出力する。事前情報計算部３２では、ＭＭＳＥフィルタ３１の出力、チャネル推定値、前回処理の第２事前情報が入力され、各送信機ごとの受信信号の情報ビット（シンボル）ｂ（ｉ）が＋１である確率と−１である確率の対数尤度比Λ1 が計算され、そのΛ1 からその送信機の前回処理の第２事前情報が引算されて、等化処理結果の信頼度を示す第１事前情報として出力される。
【０００６】
ＭＩＭＯ等化部２２よりの各ユーザ（送信機）ごとの第１事前情報系列は図３に示すように各系列用復号部２５1 〜２５N でデインタリーバ３３で逆並び替え（デインタリーブ）された系列としてＳＩＳＯ（Singl Input Singl Output）復号器３４に入力され、ＳＩＳＯ復号（誤り訂正復号）が行われる。ＳＩＳＯ復号器３４では、誤り訂正復号処理を作った復号結果及びその信頼度を示す第２事前情報系列を出力する。その各第２事前情報系列はそれぞれインタリーバ３５でインタリーブされてＭＩＭＯ等化部２２へ入力される。同一受信信号に対し、このＭＩＭＯ等化処理及びＳＩＳＯ復号処理を複数回繰り返し、最終的な復号結果を出力する。これらの各部の制御及び繰り返し処理を制御部３６が行う。
【０００７】
この繰り返し等化復号処理のｋ−１回目とｋ回目の過程を図５に示す。ここでユーザｎ（ｎ＝１，…，Ｎ）に対する等化及びＳＩＳＯ復号部３７ｎは送信機Ｓｎからの受信信号に対する、つまり信号系列ｎに対する図４中の系列用等化手段２７ｎと信号系列ｎに対する図３中の系列用復号部２５ｎを合せたものを表し、その入力、出力は第２事前情報のみを示し、他の入力、出力は省略してある。ｋ−１回目の処理により得られた各ユーザｎに対する等化及びＳＩＳＯ復号部３７ｎよりの第２事前情報λnPはｋ回目の処理における等化及びＳＩＳＯ復号部３７1 〜３７N の全てに供給されて、繰り返し処理が行われる。このように１回目の処理から全ての送信機Ｓ１〜ＳＮからの受信信号に対する等化復号処理を行っていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記ＭＩＭＯターボ受信機において、送信機Ｓ１〜ＳＮからの受信電力間に大きな差がある場合、受信電力の弱い送信機（ユーザ）の受信信号は受信電力の強い送信機（ユーザ）の受信信号からより強い干渉を受けることになる。その結果時に１回目の等化復号処理の後に生成される第２事前情報系列は、大きな誤差を持ったものになり、この第２事前情報系列を用いて等化処理を行うとビット誤り率（ＢＥＲ）特性が劣化する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明においては各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを推定し１回目の等化（復号）処理は受信エネルギーの大きい順に少なくとも１つの送信機からの受信信号について等化（復号）処理を行い、少なくとも最終回の等化（復号）処理では受信エネルギーの最も小さい送信機からの受信信号について等化（復号）処理を行う。
【００１０】
【発明の実施の形態】
＜第１実施形態＞
図６にこの発明の第１実施形態を示し、図３と対応する部分に同一参照符号を付けてある。この実施形態においては各系列用復号部２５1 〜２５N から出力される第２事前情報系列をそれぞれ選択器４１1 〜４１N を介してＭＩＭＯ等化部２２に入力し、各送信機Ｓ１〜ＳＮよりの受信信号の情報ビット当たりのエネルギーを受信エネルギー算出部４２で算出し、これら算出した受信エネルギーに基づき選択制御部４３により選択器４１1 〜４１N を制御する。その他、ＭＩＭＯ等化部２２、各系列用復号部２５1 〜２５N に関しては従来のものと同じ構成とすることができる。
【００１１】
図７にこの第１実施形態におけるｋ−１回目からｋ回目への繰り返し等化及び復号処理の過程を、図５と対応させて示す。ｋ−１回目の等化及びＳＩＳＯ復号部３７1 において求められた第２事前情報系列は選択器４１1 を介してｋ回目の全ての等化及びＳＩＳＯ復号部３７1 〜３７N へ供給され、等化及びＳＩＳＯ復号部３７2 で求められた第２事前情報系列は選択器４１2 を介してｋ回目の全ての等化及びＳＩＳＯ復号部３７1 〜３７N へ供給される。以下同様に各等化及びＳＩＳＯ復号部で求められた第２事前情報系列はそれぞれ選択器を介してｋ回目の全ての等化及びＳＩＳＯ復号部３７1 〜３７N へ供給される。
【００１２】
選択制御部４３では、例えば次の規範に基づいて第２事前情報系列に対する選択制御を行う。情報ビット当たりの受信エネルギーが大きい順にユーザ（送信機）に順番をＸ（Ｘ＝１，２，…，Ｎ）付けると、ｋ回目の等化と誤り訂正復号の繰り返しでは、ｋ＞Ｘを満す順番Ｘのユーザの第２事前情報系列のみを選択し、他のユーザの第２事前情報系列の値は全て０とする。ここで、各ユーザの情報ビット当たりの受信エネルギーは例えば送信機Ｓｎのアンテナと受信機の各アンテナＡ１〜ＡＭ間の各インパルス応答（チャネル推定値）の２乗を積分し、その和をとり、これに１／（符号化率）を乗算することで求めることができる。
【００１３】
この受信エネルギーとしては例えば図８に示すようにアンテナＡ１〜ＡＭからの入力端子２１1 〜２１M を経由した受信信号と、トレーニングシンボル系列生成手段２４M からの、送信機Ｓｎが送信するトレーニングシンボル系列と同一のトレーニングシンボル系列との相関を相関部４５1 〜４５M でそれぞれ求め、これら相関出力をシフトレジスタ４６1 〜４６M それぞれに入力し、そのシフトレジスタ４６1 〜４６M の各シフト段の出力に重みを乗算部で乗算して、加算部４７1 〜４７M でそれぞれ加算し、つまり相関出力に対し一定時間にわたり重み付け加算を行い、受信エネルギー指標を求め、更にこれら受信エネルギー指標を加算部４８で加算し、その最大値を最大値検出部４９で検出しこれをユーザｎ（送信機Ｓｎ）からの受信信号のシンボル当たりの受信エネルギーとしてもよい。
【００１４】
図６に示した第１実施形態の処理手順の例を図９を参照して説明する。
ステップＳ１で各送信機と受信機間の伝送路特性、つまりチャネル値（インパルスレスポンス）をチャネル推定部２３で推定し、ステップＳ２で各送信機からの受信信号の情報ビット当たりの受信エネルギーを受信エネルギー算出部４２で算出する。ステップＳ３でこれら算出した受信エネルギーの大きい順にその送信機に順番Ｘ（Ｘ＝１，２，…，Ｎ）を付ける。ステップＳ４で処理回数パラメータｋを１に初期化する。
ステップＳ５でｋ＞Ｘを満す順番Ｘの送信機の第２事前情報系列を選択する。つまり選択する送信機の事前情報と対応する選択器４１X を通過可能にする。ステップＳ６で選択した第２事前情報とチャネル推定値とを用いて順番Ｘの送信機からの受信信号に対する等化復号処理を行う。
【００１５】
ｋ＝１では全ての第２事前情報が選択されず、従って図４中のレプリカ生成手段２８で干渉レプリカ信号が生成されない。従って全ての送信機Ｓ１〜ＳＮからの各受信信号に対し、等化復号処理が行われることになる。ｋ＝２になり始めてＸ＝１番目の送信機の第２事前情報が選択され、これを用いた干渉レプリカ信号が生成され、受信信号からこの干渉レプリカ信号が差し引かれ、その残りについて等化復号処理が行われ、つまり送信機Ｓ１から受信信号に対して等化復号処理が行われる。同様にして繰り返し処理の回数ｋが増加するに従って、選択する第２事前情報の数が多くなるが、その増加する順は受信エネルギーが大きいものから選ぶため、生成する干渉レプリカ信号を大きく誤まるおそれがなく、それだけ正しく等化復号処理を行うことができる。なお一般にはｋ＞Ｘを満す全てのＸの送信機の第２事前情報を選択するが処理回数ｋを増加したら選択する第２事前情報の数を必ずしも増加することなく、例えば２回ずつ同一数の第２事前情報を選択することを行いながら、つまり繰り返し処理を２回行うごとに、選択する第２事前情報の数を増加するようにしてもよい。等化復号処理は第２事前情報を選択した送信機からの受信信号についてのみ行えばよいが、処理としては毎回全ての送信機からの受信信号に対して行ってもよい。
【００１６】
ステップＳ７でｋが予め決めた処理回数ｋR となったかを調べ、ｋR になっていなければステップＳ８でｋを＋１してステップＳ５に戻る。ｋR の値は少なくともＮ＋１より大とされ、つまりｋ＝ｋR となった時は、受信エネルギーが最も小さい送信機からの受信信号に対する等化復号処理の繰り返しも十分行われるようにする。ステップＳ７でｋ＝ｋR であれば、ステップＳ９でその時、得られた各送信機からの受信信号に対する復号結果を出力する。
なお図９中に破線で示すようにステップＳ１０でステップＳ６における等化復号処理の結果、全ての信号を正しく復号することができた送信機からの受信信号に対する、その後の等化復号処理は中止してもよい。
【００１７】
以上の説明から理解されるように、要は受信エネルギーの大きい送信機からの受信信号から選択等化復号処理を行うことになるから、その選択等化復号処理は必ずしも事前情報の選択により行う場合に限らず、例えば系列用復号部２５1 〜２５N （図６）及び系列用等化手段２７1 〜２７N （図４）中の等化復号処理を行うもののみを動作させるように制御部３６により制御してもよい。この場合は図９中に破線で示すように「事前情報」の部分を削除した状態の処理手順となり、また図６中の選択器４１1 〜４１N は省略され、かつステップＳ５ではｋ＞Ｘとして、つまりｋ＝１において最も受信エネルギーが大きいものについての等化復号処理を行うようにしてもよい。
【００１８】
＜第２実施形態＞
図１０にこの発明の第２実施形態を図６と対応する部分に同一参照符号を付けて示す。第１実施形態と違う点は、系列用復号部２５1 〜２５N が省略され、代りに、ＭＩＭＯ等化部２２の各送信機からの受信信号の等化出力、つまり各ＭＭＳＥフィルタ３１（図４）の出力を硬判定して復号結果を出力する硬判定部５１1 〜５１N を設け、またＭＩＭＯ等化部２２よりの各送信機の第１事前情報が選択器４１1 〜４１N を通じてＭＩＭＯ等化部２２に入力される点である。
この図１０に示した受信機の処理手順は図９において、事前情報として、第１事前情報が用いられ、ステップＳ６における等化復号処理の代りに等化処理のみとなり、ステップＳ７で処理繰り返し回数ｋがｋR になると、ステップＳ９でその時のＭＩＭＯ等化部２２からの各送信機からの受信信号に対する等化処理出力が硬判定部５１1 〜５１N でそれぞれ硬判定され、復号結果として出力される。この場合も選択器４１1 〜４１N を省略してＭＩＭＯ等化部２２内の系列用等化手段２７1 〜２７N 中のｋ＞Ｘを満す系列用等化手段２７X のみを動作させてもよい。この第２実施形態では誤り訂正復号を行わないため、ステップＳ１０の処理を行うことはできない。
【００１９】
＜第３実施形態＞
この発明の第３実施形態においては、受信エネルギーの大きさの順にてユーザ（送信機）を複数のグループに分け、グループごとに選択処理を行う。
ここでは、簡単のため情報ビット当たりのエネルギーが大きい順をユーザ１，２，…，Ｎ、つまり送信機Ｓ１，Ｓ２，…，ＳＮとする。グループに分類する手法としては、例えば、情報ビット当たりのエネルギーが大きい順にグループの数Ｇでユーザ数Ｎを割算した数Ｎ／Ｇずつのユーザ（送信機）のグループＧ１，…，ＧＧに分類するか、或いは、（ユーザ１の情報ビット当たりのエネルギー）×（（Ｇ−１）÷Ｇ）以上の情報ビット当たりのエネルギーで受信されたユーザをグループＧ１とし、以下順に（ユーザ１の情報ビット当たりのエネルギー）×（（Ｇ−Ｘ）÷Ｇ）以上の情報ビット当たりのエネルギーで受信された残りのユーザをグループＧＸとしてもよい。
そして、等化と復号処理の繰り返しにおいて、ｋ回目の等化と誤り訂正復号の繰り返しでは、ｋ＞ＸとなるグループＧＸに属するユーザの信号のみを選択し、他のグループに属するユーザの事前情報系列２の値は全て０とする。
【００２０】
この場合のターボ受信機の機能構成は図６に示したものと同様であり、その処理手順の例を図１１に示す。ステップＳ１，Ｓ２では図９に示した手順と同様に、それぞれチャネル推定、受信エネルギー推定を行う。ステップＳ３ではユーザ（送信機）からの受信信号をＧ個のグループにその受信エネルギーの大きい順に分ける。このグループ分の手法は例えば前述した方法をとることができ、これは制御部３６で行う。またステップＳ５ではｋ＞Ｘを満す送信機グループＧＸに属する事前情報を選択することになり、ステップＳ６で選択した事前情報を用いて対応する送信機からの受信信号に対して等化復号処理を行うことは図９の場合と同様である。ステップＳ７，Ｓ８の処理も図９のそれと同様であり、ステップＳ９での出力も図９のＳ９と同様である。
【００２１】
この場合も、第２事前情報の選択の代りに選択したグループに属する送信機からの受信信号に対する等化復号のみを行わせるように系列用復号部２５1 〜２５N 及び系列用等化手段２７1 〜２７N 中の対応するもののみを動作させるようにしてもよい。更に第２実施形態と同様に、誤り訂正復号を行わずに、ＭＩＭＯ等化部２２からの第１事前情報を選択器４１1 〜４１N で選択してＭＩＭＯ等化部２２に帰還させて繰り返し等化を行う場合、同様に繰り返し処理は等化処理のみとし、その系列用等化手段２７1 〜２７N をグループ選択により動作させてもよい。
以上第１〜第３実施形態の説明から理解されるように、この実施形態においては、繰り返し処理における最初の方で受信エネルギーの大きい受信信号についてのみ行い、その後、受信エネルギーの小さいものも含めて又はこれらと誤り訂正復号されたものを除いて繰り返し処理を行い、この手法により大きく誤った干渉レプリカ信号による悪影響を避けることができる。
【００２２】
＜第４実施形態＞
図１２にこの発明の第４実施形態の構成を示し、図６と対応する部分に同一参照符号を付けてある。図６における選択器４１1 〜４１N の代りに重み付与部５３1 〜５３N が、選択制御部４３の代りに重み係数制御部５４が設けられる。図１３にこの第４実施形態におけるｋ−１回目からｋ回目への繰り返し等化及び復号処理の過程を、図７と対応する部分に同一参照符号を付けて示す。
この第４実施形態ではｋ回目の等化復号処理ではｋ−１回目で得られた第２事前情報系列に対し重み付与部５３1 〜５３N で重みを付与したものを用いる。この重み付与は重み係数制御部５４により、受信エネルギーが弱い程、その信号系列の第２事前情報系列に対する重みが小さくなるように制御される。このため、この重みは全ユーザの受信エネルギー推定値、繰り返し回数の関数となる。つまり繰り返し回数が多くなるに従って各信号系列に付与される重み相互間の差が小さくなるようにされ、最終的には重みの差は０とされる。最適な重みは、等化手法及びＳＩＳＯ復号手法、誤り訂正符号に依存すると考えられ、シミュレーション等により逐一求める必要がある。この求めた受信エネルギー、繰り返し回数に対する重みを読み出すための重みテーブル５６を制御部３６内に設けておくとよい。
【００２３】
さらに、この第４実施形態で、重み係数を０か１とし、これらの選択基準として第１〜第３実施形態と同じものを用いれば、第１〜第３実施形態と同様なものになることからもわかるように、第１〜第３実施形態はこの第４実施形態の特殊な場合といえる。
図１２に示したターボ受信機の処理手順の例を図１４に示す。図９と同様にステップＳ１，Ｓ２でチャネル推定、受信エネルギー推定を行うが、この図１２ではステップＳ３でｋを１に初期化し、ステップＳ４でｋと受信エネルギーとに対応して各送信機の事前情報に対する重みを重みテーブル５６を参照して決定し、または予め決めた関数を用いて決定し、ステップＳ５でその決定した重みを対応する送信機の事前情報に対し、重み付与部５３ｎで乗算して重みを付与する。
【００２４】
ステップＳ６で各送信機からの受信信号に対し、チャネル推定値、重み付与された事前情報を用いて等化復号処理を行い、その後、ｋ＝ｋR かを調べ、ｋR になっていなければｋを＋１してステップＳ４に戻る。ｋ＝ｋR であれば、ステップＳ９で復号結果を出力することは同様である。
この場合も誤り訂正復号を行わず、第１事前情報に対し、重みを付与してＭＩＭＯ等化部２２に帰還して等化処理のみを繰り返す場合にも適用できる。この場合は、ｋ＝ｋR になると、ＭＩＭＯ等化部２２の等化出力を硬判定部５１1 〜５１N でそれぞれ硬判定して復号結果として出力する。
【００２５】
図９、図１１、図１４において、誤り訂正復号を行う場合は、ステップＳ７でｋ＝ｋR を調べる代りに全ての送信機からの受信信号の全てが正しく復号できたかを調べ、正しく復号できたら、繰り返し処理を中止するようにしてもよい。受信機１０の受信アンテナは１個でもよい。
第１実施形態の効果を示すために、計算機シミュレーションによる特性評価を行った。シミュレーションに用いたパラメータは以下のとおりである。
パス数                ５
同時送信ユーザ数      ２
受信アンテナ数        ３
等化器                ＳＣ／ＭＭＳＥ
復号アルゴリズム      Ｍａｘ−Ｌｏｇ−ＭＡＰ
拘束長                ３
図１５は所望ユーザと他の干渉源となる１ユーザが同時に送信を行ったときの所望ユーザのビット誤り率（ＢＥＲ）特性を示している。ここでＤＵＲとは希望波対干渉波電力比（ｄｂ）を示している。図より、ＤＵＲが小さくなるにつれて従来の方法では、ＢＥＲ特性が劣化していることがわかる。これは、ＤＵＲが小さいということは、干渉波電力（ユーザ２の電力）が希望波電力（ユーザ１の電力）に対して大きい事を意味し、所望ユーザ１からの受信信号がより大きな干渉を受けるためである。しかしこの第１実施形態によればＤＵＲが負の領域においてＢＥＲ特性を大幅に改善できることがわかる。これはユーザ２の信号に対してのみ等化復号処理を行い、その結果としてユーザ１の信号に対する等化復号処理を行う時も誤りを多く含んだ事前情報系列を用いないことになり、電力の大きな干渉波からの影響が少なくなるためである。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたようにこの発明の第１〜第３実施形態によれば、受信エネルギーの小さい受信信号系列に対しては等化（復号）処理を繰り返しの始めでは行わず、受信エネルギーの大きい受信信号系列から大きな干渉を受け、誤りを多く含んだ事前情報系列を使用せず、受信エネルギーの大きい受信信号系列に対する誤りの少ない事前情報系列を作り、受信エネルギーの小さい受信信号系列に対し、比較的正しく干渉レプリカを作れるようになってから受信エネルギーの小さい受信信号系列に対し、等化（復号）処理を行うため、干渉の影響を小さくすることができ、ビット誤り率特性を改善することができる。
この発明の第４実施形態によれば受信エネルギーが小さい受信信号系列の事前情報に対しては小さい重みを与えることにより、等化処理において誤りを多く含んだ事前情報系列による悪影響を小さくしているため、同様に誤り率特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多入力多出力同時送受信システムの構成例を示す図。
【図２】図１中の送信機の機能構成例を示す図。
【図３】従来の多入力多出力ターボ受信機の機能構成例を示す図。
【図４】図３中のＭＩＭＯ等化部２２の機能構成例を示す図。
【図５】従来のＭＩＭＯターボ等化繰り返し処理を説明するための図。
【図６】この発明の第１実施形態の機能構成例を示す図。
【図７】第１実施形態の繰り返し処理を説明するための図。
【図８】図６中の受信エネルギー算出部４２の具体例を示す図。
【図９】第１実施形態の処理手順の例を示す流れ図。
【図１０】この発明の第２実施形態の機能構成例を示す図。
【図１１】この発明の第３実施形態の処理手順の例を示す流れ図。
【図１２】この発明の第４実施形態の機能構成例を示す図。
【図１３】第４実施形態の繰り返し処理を説明するための図。
【図１４】第４実施形態の処理手順の例を示す流れ図。
【図１５】第１実施形態の効果を説明するための電子計算機シミュレーション結果を示す図。
【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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【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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