(57)【要約】【課題】ＭＩＭＯ通信システムにおいて、ウェイト行列の要素の信頼性が低い場合であっても、信頼度の高い受信信号を取得すること。【解決手段】複数のストリームが空間多重された信号を複数のアンテナで受信するアンテナ２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃと、空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定する空間チャネル行列推定回路２１４と、チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出する受信ウェイト行列算出器２１６と、各アンテナの受信信号にウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離する空間分離回路２１８と、ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定する尤度推定部２４２と、推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定する軟判定復号器２３０と、を備える。【選択図】図２
2009272699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のストリームが空間多重された信号を複数のアンテナで受信する受信部と；
空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定するチャネル行列推定部と；
前記チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出するウェイト行列算出部と；
各アンテナの受信信号に前記ウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離する空間復号部と；
前記ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定する尤度情報推定部と；
推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定する軟判定復号部と；
を備える、受信装置。
【請求項２】
ゼロ・フォーシングアルゴリズム、又はＭＭＳＥアルゴリズムに従って前記ウェイト行列を算出する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
前記尤度情報推定部は、前記ウェイト行列の要素値に基づいて、空間復号した後の各ストリームのサブキャリア毎の尤度を推定する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項４】
前記尤度情報推定部は、前記要素値が所定範囲内の場合は推定した尤度情報を採用し、前記要素値が前記所定範囲を超えている場合は尤度情報を最低値に設定する、請求項１に記載の受信装置。
【請求項５】
受信機に対して複数のストリームが空間多重された信号を送信し、空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定するためのリファレンス信号を送信する送信機と；
前記送信機から送信された信号を複数のアンテナで受信する受信部と、前記リファレンス信号に基づいて前記チャネル行列を推定するチャネル行列推定部と、前記チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出するウェイト行列算出部と、各アンテナの受信信号に前記ウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離する空間復号部と、前記ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定する尤度情報推定部と、推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定する軟判定復号部と、を有する受信機と；
を備える、通信システム。
【請求項６】
複数のストリームが空間多重された信号を複数のアンテナで受信するステップと；
空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定するステップと；
前記チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出するステップと；
各アンテナの受信信号に前記ウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離するステップと；
前記ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定するステップと；
推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定するステップと；
を備える、受信方法。
【請求項７】
複数のストリームが空間多重された信号を複数のアンテナで受信する手段；
空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定する手段；
前記チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出する手段；
各アンテナの受信信号に前記ウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離する手段；
前記ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定する手段；
推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定する手段；
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信装置、通信システム、受信方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近時では、家庭内、オフィスなどにおいて、無線ネットワークが導入されつつある。無線通信の国際的な標準規格として、ＩＥＥＥ（The  Institute  Of  Electrical  And  Electronics  Engineers）８０２．１１が知られている。
【０００３】
また、近時では、無線通信の高速化を実現する技術の一つであるＭＩＭＯ（Multi−Input  Multi−Output）システムが注目されている。ＭＩＭＯは、送信機および受信機のそれぞれが複数のアンテナを備え、空間多重を利用して高速化を実現する通信方式である。ＭＩＭＯ通信システムの送信機では、送信データを複数のアンテナに分配して送信し、ＭＩＭＯ通信システムの受信機では、複数のアンテナで受信した信号を信号処理により空間分離を行う。
【０００４】
ＭＩＭＯ通信システムでは、周波数帯域を増大させることなく、複数のアンテナを用いることにより伝送容量を拡大している。ＭＩＭＯ通信システムでは、空間多重を利用して通信を行うため、周波数利用効率を高めることが可能である。
【０００５】
図５は、ＭＩＭＯ通信システムの概念を示す模式図である。図５では、送信にＭ本のアンテナを用い、受信にＮ本のアンテナを用いた場合の概念図であり、送信データをＭ本の送信アンテナに分配して送信し、受信側でＮ本の受信アンテナで受信して様子を示している。ＭＩＭＯ通信システムでは、理想的には、送信アンテナ、受信アンテナのうち少ない方のアンテナの数だけのストリーム分の送信が可能である。
【０００６】
ＭＩＭＯ通信システムでは、何らかの方法でチャネル行列Ｈを取得し、所定のアルゴリズムによってチャネル行列Ｈからウェイト行列Ｇを求め、空間多重された受信信号ｙにこのウェイト行列を乗算することにより各ストリーム信号ｘを得ている。例えば、送信機から既知のパターン信号をリファレンス信号として送信し、受信側でこのリファレンス信号を用いることで、チャネル行列Ｈを取得する事ができる。
【０００７】
このチャネル行列Ｈからウェイト行列Ｗを求めるアルゴリズムとして、ゼロ・フォーシング(Zero  Forcing)アルゴリズムとＭＭＳＥアルゴリズムが知られている。ゼロ・フォーシングは完全にクロストークを取り除く理論に基づいており、得られるウェイト行列Wはチャネル行列Ｈの一般化逆行列となる。また、ＭＭＳＥでは、信号電力と二乗エラーの比を最大化する理論に基づいており、受信機の雑音電力を考慮したウェイト行列Ｗを求める事ができる。
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−１６００３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、複数本のアンテナで受信した信号が縮退状態に近い場合や、受信信号の電力が極端に小さい場合などの状況下では、受信ウェイト行列Ｗの算出およびその行列Ｗによる空間分離が困難な場合がある。このような状況では、受信ウェイト行列Ｗの要素が許容範囲を超えてしまうという問題が発生する。実際の回路では、受信ウェイト行列Ｗの要素として表現できる値の範囲には限界があるため、ウェイト行列Ｗの要素が限界を超えてしまうと、要素の値が上限値または下限値に固定されてしまい、ウェイト行列Ｗの値の信頼性は低下する。このため、ウェイト行列により空間分離した信号の信頼度が低下してしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ＭＩＭＯ通信システムにおいて、ウェイト行列の要素の信頼性が低い場合であっても、信頼度の高い受信信号を取得することが可能な、新規かつ改良された受信装置、通信システム、受信方法、及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数のストリームが空間多重された信号を複数のアンテナで受信する受信部と、空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定するチャネル行列推定部と、前記チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出するウェイト行列算出部と、各アンテナの受信信号に前記ウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離する空間復号部と、前記ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定する尤度情報推定部と、推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定する軟判定復号部と、を備える受信装置が提供される。
【００１２】
また、ゼロ・フォーシングアルゴリズム、又はＭＭＳＥアルゴリズムに従って前記ウェイト行列を算出するものであってもよい。
【００１３】
また、前記尤度情報推定部は、前記ウェイト行列の要素値に基づいて、空間復号した後の各ストリームのサブキャリア毎の尤度を推定するものであってもよい。
【００１４】
また、前記尤度情報推定部は、前記要素値が所定範囲内の場合は推定した尤度情報を採用し、前記要素値が前記所定範囲を超えている場合は尤度情報を最低値に設定するものであってもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、受信機に対して複数のストリームが空間多重された信号を送信し、空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定するためのリファレンス信号を送信する送信機と、前記送信機から送信された信号を複数のアンテナで受信する受信部と、前記リファレンス信号に基づいて前記チャネル行列を推定するチャネル行列推定部と、前記チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出するウェイト行列算出部と、各アンテナの受信信号に前記ウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離する空間復号部と、前記ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定する尤度情報推定部と、推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定する軟判定復号部と、を有する受信機と、を備える通信システムが提供される。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数のストリームが空間多重された信号を複数のアンテナで受信するステップと、空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定するステップと、前記チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出するステップと、各アンテナの受信信号に前記ウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離するステップと、前記ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定するステップと、推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定するステップと、を備える受信方法が提供される。
【００１７】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数のストリームが空間多重された信号を複数のアンテナで受信する手段、空間多重されたチャネルのチャネル行列を推定する手段、前記チャネル行列に基づいて、受信信号を分離するウェイト行列を算出する手段、各アンテナの受信信号に前記ウェイト行列を乗算して各ストリームの信号に分離する手段、前記ウェイト行列の要素値に基づいて、受信サブキャリア毎の尤度情報を推定する手段、推定された前記尤度情報に基づいて、各ストリームの信号を軟判定する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ウェイト行列の要素の信頼性が低い場合であっても、信頼度の高い受信信号を取得することが可能な受信装置、通信システム、受信方法、及びプログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態にかかる通信システムにおいて、ＭＩＭＯ送信機１００の構成を示す模式図である。また、図２は、本発明の一実施形態にかかる通信システムにおいて、ＭＩＭＯ受信機２００の構成を示す模式図である。図１に示す送信機１００は２本本のアンテナを備え、図２に示す受信機２００は３本のアンテナを備えている。このため、２系統のＭＩＭＯ送受信ストリームが形成されることになるが、本実施形態においてストリーム数は特に限定されるものではない。
【００２１】
本実施形態は、それぞれ複数のアンテナを持つ送信機と受信機が対となって空間多重信号の伝送を行なうＭＩＭＯ通信システムに関する。ＭＩＭＯ通信方式では、送信機１００において複数のアンテナに送信データを分配して送出し、受信機２００では複数のアンテナにより受信した空間信号に信号処理を行なうことによって、各信号をクロストークなしに取り出す。ＭＩＭＯ通信方式によれば、周波数帯域を増大させることになく、アンテナ本数に応じて伝送容量の拡大を図り、通信速度向上を達成することができる。また、空間多重を利用するので、周波数利用効率を高めることができる。
【００２２】
また、本実施形態において、通信システムは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）変調方式を併用したＭＩＭＯ＿ＯＦＤＭ通信システムである。ＯＦＤＭ変調方式は、各サブキャリアがシンボル区間内で相互に直交するように各サブキャリアの周波数を設定したマルチキャリア伝送方式である。この方式では、任意のサブキャリアのスペクトラムのピーク点が常に他のサブキャリアのスペクトラムのゼロ点と一致しており、サブキャリアが互いに直交している。ＯＦＤＭ変調方式によれば、周波数利用効率が非常に高く、周波数選択性フェージング妨害に対する耐性が高い。
【００２３】
図１のＭＩＭＯ送信機１００において、データ発生器１０２から供給される送信データは、スクランブラ１０４においてスクランブルが掛けられる。次いで、符号化器１０６で誤り訂正符号化の処理が行われる。この際の符号化器の種類としては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａであればＲ＝１／２、Ｋ＝７の畳み込み符号化器などが採用される。そして、符号化信号はデータ振分器１０８に入力され、ストリーム毎に振り分けられる。
【００２４】
各ＭＩＭＯ送信ストリームでは、ストリーム毎に与えられたデータレートに従って、送信信号をパンクチャし、ダミービット挿入器１１０ａ，１１０ｂによりダミービットを挿入する。その後、送信信号をインターリーバ１１２ａ又は１１２ｂによりインターリーブし、マッパー１１４ａ又は１１４ｂによりＩＱ信号空間にマッピングして複素ベースバンド信号とする。周波数領域に並んだ各サブキャリアをＩＦＦＴ１１６ａ又は１１６ｂを通過させて時間軸信号に変換した後に、ガード・インターバル挿入部１１８ａ，１１８ｂにてガード・インターバルを付加する。そして、デジタル・フィルタ１２０ａ又は１２０ｂにて帯域制限した後、ＤＡコンバータ１２２ａ又は１２２ｂにてアナログ信号に変換し、ＲＦ部１２４ａ又は１２４ｂにて適当な周波数帯にアップコンバートしてから、それぞれの送信アンテナから伝搬路に送出される。
【００２５】
ＭＩＭＯチャネルを通してＭＩＭＯ受信機２００に届いたデータは、それぞれのＭＩＭＯ受信ストリームにおいて、図２に示すように、アンテナ２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃで受信され、ＲＦ部２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃでアナログ処理される。その後、ＡＤコンバータ２０４ａ，２０４ｂ，２０４ｃによりデジタル信号に変換した後、デジタル・フィルタ２０６ａ，２０６ｂ，２０６ｃに入力される。そして、同期回路２０８にてパケット発見、タイミング検出、周波数オフセット補正などの処理が行なわれた後、データ送信区間の先頭に付加されたガード・インターバルをガード除去部２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにより除去する。そして、ＦＦＴ２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃにより、時間軸信号が周波数軸信号に変換される。
【００２６】
一方、空間チャネル行列推定回路２１４は、例えば送信機１００から送られたリファレンス信号に基づいて、空間チャネル行列Ｈを推定する。アンテナ重み行列演算器（受信ウェイト行列算出部）２１６は、推定されたチャネル行列Ｈから例えばＭＭＳＥアルゴリズムに基づいて受信ウェイト行列Ｗを計算する。そして、空間分離回路２１８では、元々の受信信号とアンテナ重み行列Ｗとの行列乗算を行なうことにより空間多重信号の空間復号を行ない、ストリーム毎に独立した信号系列を得る。このように、チャネル行列Ｈを取得し、所定のアルゴリズムによってチャネル行列Ｈからウェイト行列Ｗを求め、空間多重された受信信号にウェイト行列Ｗを乗算することにより、各ストリームの信号を取り出すことができる。
【００２７】
チャネル等化器２２０は、ストリーム毎の信号系列に対し、さらに残留周波数オフセット補正、チャネル・トラッキングなどを施す。そして、デインターリーバ２２２ａ，２２２ｂは、デインターリーブし、デマッパー２２４ａ，２２４ｂはＩＱ信号空間上の受信信号をデマップする。
【００２８】
デパーサ２２６は、ＭＩＭＯ受信ストリーム毎の受信信号を１本のストリームに合成する。この処理は送信側で行なうデータ振り分けと全く逆の動作を行なうものである。デパンクチャ２２８は所定のデータレートでデパンクチャする。そして、軟判定復号器２３０にて軟判定により誤り訂正復号した後、デスクランブラ２３２によりデスクランブルし、データ取得部２３４は受信データを取得する。
【００２９】
空間チャネル行列推定部２１４でチャネル行列Ｈを取得する方法としては、幾つかの手法が想定できるが、本実施形態では、送信機１００側から送信アンテナ毎にトレーニング信号（リファレンス信号）を時分割送信し、受信機２００側では各受信アンテナで受信したトレーニング信号を基にチャネル行列Ｈを取得するという時分割法を適用する。但し、チャネル行列Ｈの取得方法は、これに限定されるものではない。
【００３０】
また、受信ウェイト行列演算部２１６でチャネル行列Ｈから受信ウェイト行列Ｗを求める比較的簡単なアルゴリズムとして、ＭＭＳＥを採用することができる。ＭＭＳＥは、信号電力と２乗エラー（クロストーク電力と雑音電力の和）の比を最大化する論理に基づいた方法である。ＭＭＳＥは、受信機の雑音電力の概念を導入し、クロストークを意図的に発生させて受信重み行列Ｗを求めるので、雑音が大きい環境に適している。また、受信ウェイト行列を求めるアルゴリズムとして、雑音電力を０としたゼロ・フォーシング(Zero Forcing)を採用することもできる。なお、図１、図２に示す各ブロックは、ハードウェア（回路）によって構成されることができる。各ブロックを演算処理部（ＣＰＵ）とこれを機能させるソフトウエア（プログラム）によって構成される場合、そのプログラムは、ＭＩＭＯ送信機１００、ＭＩＭＯ受信機２００が備えるメモリ等の記録媒体に格納されることができる。
【００３１】
一般的には、ゼロ・フォーシングの場合は、ウェイト行列Ｗは次の式のようにして求められる。
Ｗ＝（Ｈ＊ＴＨ）−１Ｈ＊Ｔ            （数式１）
【００３２】
また、MMSEの場合は、ウェイト行列Ｗは次の式のようにして求められる。
Ｗ＝（Ｈ＊ＴＨ＋σＩ）−１Ｈ＊Ｔ              （数式２）
但し、Ｈ，Ｈ＊Ｔ，Ｉ，σ，Ｈ＊ＴＨは以下の値を表している。
Ｈ：チャネル行列
Ｈ＊Ｔ：チャネル行列の共役転置行列
I：単位行列
σ：雑音電力
Ｈ＊ＴＨ：共分散行列
【００３３】
尤度推定部２４２では、推定されたチャネル行列Ｈと受信ウェイト行列Ｗの情報に基づいて尤度情報を推定して、これを軟判定復号器２３０に与える。軟判定復号器２３０は、尤度情報に基づいて復号を行う復号器であり、推定された尤度情報を空間復号後の各ストリーム信号に乗算し、これにより得られた軟判定値に基づいて復号を行う。軟判定復号器２３０では、軟判定値の絶対値が大きい場合ほど信頼性の高い情報として復号が行われ、軟判定値が０に近いほど信頼性の低い情報として復号が行われる。
【００３４】
ここで、空間チャネル行列推定回路２１４で推定された空間チャネル行列Ｈによっては、受信ウェイト行列Wの算出およびその行列Ｗによる空間分離が困難な場合がある。特に、複数本のアンテナで受信した信号が縮退状態に近い場合や、受信信号の電力が極端に小さい場合などがこの場合に該当する。このような状況において、ＭＭＳＥアルゴリズム、ゼロ・フォーシングアルゴリズムを用いて一般化逆行列を算出しようとすると、その過程で算出するチャネル行列Ｈの共分散行列の行列式が０に近い値となる。受信ウェイト行列Wの要素は、共分散行列の行列式を分母にもつので、その絶対値が非常に大きくなる。実際の回路では、受信ウェイト行列Ｗの要素として表現できる値には限界があるので、その限界を超えてしまう値をウェイト行列Ｗの要素に持つ場合は、そのウェイト行列Ｗの信頼性が低いことになる。このため、ウェイト行列Ｗの値の信頼度が低下した状態になり、空間分離した信号の信頼度が低下してしまう。
【００３５】
そこで、本実施形態では、受信ウェイト行列算出部２１６の後段に、算出された受信ウェイト行列Ｗの各要素が、その表現の限界を超えているか否かを判定するブロック（受信ウェイト行列判定器２４０）を設けている。そして、ウェイト行列Ｗの要素が許容範囲を超えていると判断された時のサブキャリについて、受信信号の尤度情報を最小値とする処理を行っている。
【００３６】
より詳細に説明すると、送信機に２本アンテナ、受信機に３本アンテナを使用した場合を例に挙げると、２本のストリームの信号を受信する際、推定チャネル行列Ｈは３×２の行列になるので、受信ウェイト行列Ｗは２×３の行列になり、以下の（数式３）のように表すことができる。
【００３７】
【数１】
2009272699.tif 000003
【００３８】
（数式３）において、ｊはｊ２=(−1)となる虚数を表している。ここで、ウェイト行列Ｗの各要素の実部および虚部を表す変数に割り当てられたビット幅を、１０ビットとする。その１０ビットのうちの６ビットで小数点以下の値を表現すると、この１０ビットで表現可能な要素の範囲は、−８．０〜＋７．９８４３７５となる。
【００３９】
従って、ウェイト行列Ｗの各要素の値がこの範囲に収まれば、信頼できる受信ウェイト行列Ｗが得られたことになる。逆にこの範囲を超えていれば、上述した理由により、受信ウェイト行列Ｗの信頼性が低下する。より詳細には、（数式３）の受信ウェイト行列Ｗの１行目の要素に表現可能な範囲を超える要素が存在すれば、その行の要素により分離されるストリームの空間分離結果の信頼性が低くなる。また、２行目の要素に表現可能な範囲を超える要素が存在すれば、その行の要素により分離されるストリームの空間分離結果の信頼性が低くなる。
【００４０】
受信ウェイト行列判定器２４０は、ウェイト行列Ｗの各要素が１０ビットのビット幅の範囲内であるか否かを判定する。そして、受信ウェイト行列の１行目の要素に１０ビットで表現可能な範囲を超える要素が存在した場合は、その旨の信号が尤度推定部２４２へ出力される。尤度推定部２４２は、そのサブキャリアの１本目のストリームの信号に対応する尤度を最小値（例えば０）に設定する。また、受信ウェイト行列判定器２４０の判定結果により、受信ウェイト行列の２行目の要素に表現可能な範囲を超える要素が存在した場合は、その旨の信号が尤度推定部２４２へ出力される。尤度推定部２４２は、そのサブキャリアの２本目のストリームの信号に対応する尤度を最小値に設定する。
【００４１】
軟判定復号器２３０では、尤度推定部２４２で推定した尤度を、空間復号後の対応するサブキャリアの各ストリーム信号に乗算して軟判定値を得る。ここで、信頼度の低い受信ウェイト行列Ｗによる空間分離信号の尤度は、尤度推定部２４により最小値に設定されるため、軟判定復号されたデータに対して、信頼度の低い受信ウェイト行列が悪影響を与えることを回避できる。具体的には、デマッパ２２４ａ，２２４ｂの出力である空間復号後の各ストリームの信号（１，−１等の値）に対して、尤度０を乗算することで、対応するストリームの軟判定値が０となる。従って、許容範囲を超えた要素に対応する各ストリームの信号が復号に悪影響を与えることがなく、軟判定復号器２３０で復号された信号の信頼度を高めることができる。
【００４２】
図３は、ＦＦＴ２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃから出力された主信号と尤度情報とを対応付けて、空間分離回路２１８から軟判定復号器２３０に至る経路に流した状態を示す模式図である。尤度情報は、空間分離回路２１８で得られたストリーム毎の信号系列に対して、サブキャリア毎に対応付けられて後段の処理に送られる。軟判定復号器２３０では、デマッパー２２４ａ，２２４ｂでデマップされた信号に対して、サブキャリア毎に尤度情報を用いて軟性復号を行う。以上の処理によれば、ウェイト行列Ｗの信頼度はウェイト行列算出器２１６にてサブキャリア毎に判定され、サブキャリア毎に得られた尤度情報が元の信号（ＦＦＴ２１２ａ，２１２ｂ，２１２ｃの出力）のサブキャリアのストリーム信号に対応付けられて後段の回路に送られる。従って、サブキャリア毎に信頼度の高い受信信号を得ることができる。
【００４３】
図４は、ウェイト行列Ｗの信頼度に応じて尤度情報を変化させた場合の効果を示すシミュレーション結果を示す特性図である。図４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎの仕様（サブキャリア帯域：３１２．５ＫＨｚ、５６本のサブキャリアからなるＯＦＤＭ変調方式）に準拠したＭＭＳＥ＿ＭＩＭＯ受信機のＰＥＲ（パケット・エラー率）特性の計算結果を示している。図４のシミュレーションにおいて、アンテナ本数は送受信ともに２本で、変調方式は６４−ＱＡＭである。なお、パケット長は、１０００バイトで、シミュレーションに用いたチャネル・モデルはＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規定されたチャネルＤ(Channel−D)である。図４において、実線で示す特性は、本実施形態により、ウェイト行列の要素が許容範囲を超えた場合に、尤度情報を最低値０に設定した場合を示している。このように、尤度情報を０に設定することで、ウェイト行列の信頼度が低い場合は、対応するストリームの軟性判定値が０となり復号の際に無視されるため、受信信号のＳＮＲが向上し、パケット誤り率（ＰＥＲ）が低下する。
【００４４】
一方、破線で示す特性は、ウェイト行列の要素が許容範囲を超えた場合に、尤度情報を変化させることなく軟性復号を行った場合を示している。この場合、許容範囲を超えた要素に対応するストリーム信号が軟判定復号器２３０による復号に用いられ、復号に悪影響を与える。従って、受信信号のＳＮＲが低下し、パケット誤り率（ＰＥＲ）が増加してしまう。
【００４５】
以上説明したように本実施形態によれば、ウェイト行列Ｗの信頼度に応じて尤度情報を変化させることにより、ウェイト行列Ｗの要素の信頼度が低下した場合に、軟判定復号に対する悪影響を回避することができ、パケット誤り率を低減することが可能である。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態にかかる通信システムにおいて、ＭＩＭＯ送信機の構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる通信システムにおいて、ＭＩＭＯ受信機の構成を示す模式図である。
【図３】ＦＦＴから出力された主信号と尤度情報とを対応付けて、空間分離回路から軟判定復号器に至る経路に流した状態を示す模式図である。
【図４】ウェイト行列Ｗの信頼度に応じて尤度情報を変化させた場合の効果を示すシミュレーション結果を示す特性図である。
【図５】ＭＩＭＯ通信システムの概念を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４８】
１００    ＭＩＭＯ送信機
２００    ＭＩＭＯ受信機
２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ    アンテナ
２０２ａ，２０２ｂ，２０２ｃ    ＲＦ部
２１４    空間チャネル行列推定回路
２１６    受信ウェイト行列算出器
２１８    空間分離回路
２３０    軟判定復号器
２４２    尤度推定部
【図１】
2009272699.tif 000004
【図２】
2009272699.tif 000005
【図３】
2009272699.tif 000006
【図４】
2009272699.tif 000007
【図５】
2009272699.tif 000008