JP2006246176A - Ｍｉｍｏ受信装置、受信方法および無線通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 各送信アンテナで異なるチップ電力比を用いる場合のＭＩＭＯのフィルタ受信において、正確なＭＭＳＥ制御を行うことが可能なＭＩＭＯ受信装置、受信方法および無線通信システムを提供する。
【解決手段】 補正係数計算部４１は、各送信アンテナのチップ電力比を入力し、各送信アンテナのチップ電力比が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるようなパイロット電力を仮定し、各送信アンテナの実際のパイロット電力を補正する補正係数β_mを計算する。ウエイト計算部４０は、ＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎで周波数領域に変換した伝送路のインパルス応答、チップ雑音推定部１６で推定したチップ雑音電力および補正係数計算部４１で計算した補正係数β_mを入力し、ＭＭＳＥにより、フィルタのウエイトを計算する。
【選択図】 図１

Description

本発明はＭＩＭＯ受信装置、受信方法および無線通信システムに関し、特に複数の受信アンテナを用いて、最小平均自乗誤差法（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）により、信号の復調を行うＭＩＭＯ受信装置、受信方法および無線通信システムに関する。

次世代移動通信の無線通信方式では、高速データ伝送を実現することが重要である。高速データ伝送を実現する技術として、複数の送信アンテナから同一の周波数、時間を用いて信号を送信し、複数の受信アンテナを用いて信号の復調（信号分離）を行うＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）多重方式が注目されている。

図４は、送信アンテナの数をＭ（Ｍは１以上の整数）、受信アンテナの数をＮ（Ｎは１以上の整数）とした場合のＭＩＭＯ送受信装置を示す図である。送信側は送信アンテナ１−１〜１−Ｍおよび送信装置２で構成され、受信側は受信アンテナ３−１〜３−Ｎおよび受信装置４で構成される。複数の送信アンテナ１−１〜１−Ｍから異なる信号を同一の周波数、時間を用いて送信し、複数の受信アンテナ３−１〜３−Ｎを用いて信号を受信することにより、伝送帯域幅を増加せずに送信アンテナ数に比例した高速データ伝送が可能となる。受信側では複数の受信アンテナ３−１〜３−Ｎで受信した信号から複数の送信アンテナ１−１〜１−Ｍからの信号を復調する信号分離処理が必要となる。

ＭＩＭＯ多重信号の復調方法には種々の方法があるが、比較的簡易な方法に線形フィルタ受信がある。ＤＳ−ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）信号にＭＩＭＯ多重方式を用いた場合、他の送信アンテナからの干渉に加え、希望の送信アンテナ信号のマルチパスも干渉となり、これらの干渉を同時に抑圧するフィルタ受信が有効である。この信号処理を周波数領域で簡易に行う周波数領域イコライザが提案されている（例えば、非特許文献１参照）。

図５は、非特許文献１に記載された周波数領域イコライザをＤＳ−ＣＤＭＡのＭＩＭＯ受信装置に用いた場合の構成の一例を示す。送信アンテナの数をＭ（Ｍは１以上の整数）、受信アンテナの数をＮ（Ｎは１以上の整数）とし、ＭＩＭＯ受信装置について説明する。従来のＭＩＭＯ受信装置は、伝送路推定部１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎ、Ｓ／Ｐ（直並列）変換部１１−１−１〜１１−Ｍ−Ｎ、１４−１〜１４−Ｎ、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎ、１５−１〜１５−Ｎ、ＧＩ（ガードインターバル）除去部１３−１〜１３−Ｎ、チップ雑音推定部１６、ウエイト計算部１７、フィルタ処理部１８、ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）部１９−１〜１９−Ｍ、Ｐ／Ｓ（並直列）変換部２０−１〜２０−Ｍおよび逆拡散回路２１−１〜２１−Ｍで構成される。

伝送路推定部１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎは、受信アンテナ３−１〜３−Ｎで受信した信号を入力し、受信信号に含まれる既知のパイロット信号を用いて、送信アンテナ１−１〜１−Ｍと受信アンテナ３−１〜３−Ｎ間の伝送路推定値をパス毎に推定し、インパルス応答を求める。

Ｓ／Ｐ変換部１１−１−１〜１１−Ｍ−Ｎは、伝送路推定部１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎで推定した伝送路のインパルス応答をＳ／Ｐ変換する。

ＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎは、Ｓ／Ｐ変換部１１−１−１〜１１−Ｍ−Ｎで変換した伝送路のインパルス応答を入力し、周波数領域に変換する。

チップ雑音推定部１６は、受信アンテナ３−１〜３−Ｎで受信した信号および伝送路推定部１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎで推定した伝送路推定値を入力し、チップ雑音電力を推定する。

ウエイト計算部１７は、ＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎで周波数領域に変換した伝送路のインパルス応答およびチップ雑音推定部１６で推定したチップ雑音電力を入力し、最小平均自乗誤差法（ＭＭＳＥ）により、フィルタのウエイトを計算する。

ＧＩ除去部１３−１〜１３−Ｎは、受信アンテナ３−１〜３−Ｎで受信した信号を入力し、受信パスタミングを基準にして、ＧＩに相当する部分の受信信号を除去する。

Ｓ／Ｐ変換部１４−１〜１４−Ｎは、ＧＩ除去部１３−１〜１３−ＮでＧＩを除去した受信信号をＳ／Ｐ変換する。

ＦＦＴ部１５−１〜１５−Ｎは、Ｓ／Ｐ変換部１４−１〜１４−Ｎで変換した受信信号を入力し、周波数領域に変換する。

フィルタ処理部１８は、ウエイト計算部１７で計算したウエイトおよびＦＦＴ部１５−１〜１５−Ｎで周波数変換した受信信号を入力し、周波数領域で受信信号のフィルタリング（等化）を行う。

ＩＦＦＴ部１９−１〜１９−Ｍは、フィルタ処理部１８で等化した周波数領域の信号を入力し、時間領域に変換する。

Ｐ／Ｓ変換部２０−１〜２０−Ｍは、時間領域に変換した信号をＰ／Ｓ変換する。

逆拡散回路２１−１〜２１−Ｍは、Ｐ／Ｓ変換部２０−１〜２０−Ｍで変換した時間領域の信号を入力し、逆拡散を行い、送信アンテナ１−１〜１−Ｍからの送信信号を復調する。

図６は、ＦＦＴ後のサブキャリアｆ（１≦ｆ≦Ｆ）におけるウエイト計算部１７の構成を示すブロック図である。サブキャリアｆにおける従来のウエイト計算部１７は、相関行列生成部３０−１〜３０−Ｍ、相関行列加算部３１、雑音加算部３２、逆行列演算部３３およびウエイト生成部３４−１〜３４−Ｍで構成され、各サブキャリアでは同一の構成を有する。

相関行列生成部３０−１〜３０−Ｍは、図５のＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎで周波数領域に変換した送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路推定値を入力し、送信アンテナ毎に各送信アンテナから受信アンテナへの相関行列を生成する。

相関行列加算部３１は、相関行列生成部３０−１〜３０−Ｍで生成した送信アンテナ毎の相関行列を入力し、相関行列を加算する。

雑音加算部３２は、相関行列加算部３１で加算した相関行列、図５のチップ雑音推定部１６で推定したチップ雑音電力およびチップ電力比を入力し、チップ雑音電力にチップ電力比の逆数を乗じて、相関行列に加算する。

逆行列演算部３３は、雑音加算部３２で雑音成分を加算した相関行列を入力し、逆行列演算を行う。

ウエイト生成部３４−１〜３４−Ｍは、逆行列演算部３３で演算した逆行列および周波数領域に変換した送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路推定値を入力し、フィルタのウエイトを生成する。

以上の処理に関して、数式を用いて詳細に説明する。ＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎで伝送路のインパルス応答を周波数領域に変換したサブキャリアｆにおける送信アンテナｍ（１≦ｍ≦Ｍ）と受信アンテナ間の伝送路ベクトルＨ_m（ｆ）は次式で定義される。
Ｈ_m（ｆ）＝［ｈ_m,1（ｆ），ｈ_m,2（ｆ），．．．，ｈ_m,N（ｆ）］^T （１）

ここで、Ｔは転置を表す。また、ＦＦＴ部１５−１〜１５−Ｎで受信信号を周波数領域に変換したサブキャリアｆにおける受信信号ベクトルＸ（ｆ）は次式で定義される。
Ｘ（ｆ）＝［ｘ₁（ｆ），ｘ₂（ｆ），．．．，ｘ_N（ｆ）］^T （２）

ウエイト計算部１７で計算されるサブキャリアｆにおける送信アンテナｍのフィルタのウエイトベクトルＷ_m（ｆ）は、次式で表される。

ここで、Ｈは複素共役転置、Ｐはパイロット電力、Ｄはデータ電力、Ｎ₀はチップ雑音電力、Ｉは単位行列を示す。

フィルタ処理部１８で等化、信号分離されたサブキャリアｆにおける送信信号ベクトルＹ（ｆ）は、次式で表される。
Ｙ（ｆ）＝Ｗ^H（ｆ）Ｘ（ｆ） （４）

ここで、Ｗ（ｆ）、Ｙ（ｆ）は、次式で定義される。
Ｗ（ｆ）＝［Ｗ₁（ｆ），Ｗ₂（ｆ），．．．，Ｗ_M（ｆ）］^T （５）
Ｙ（ｆ）＝［Ｙ₁（ｆ），Ｙ₂（ｆ），．．．，Ｙ_M（ｆ）］^T （６）
Ｘｕ Ｚｈｕ ａｎｄ Ｒｏｓｓ Ｄ．Ｍｕｒｃｈ，"Ｎｏｖｅｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｏｍａｉｎ Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ ｆｏｒ ａ Ｓｉｎｇｌｅ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＭＩＭＯ Ｓｙｓｔｅｍ，" ＩＥＥＥ ＶＴＣ２００２−Ｆａｌｌ，ｐｐ．８７４−８７８，Ｓｅｐ．２００２．

従来のＭＩＭＯ受信装置では、次のような問題点がある。ウエイト計算部１７におけるフィルタのウエイト計算では、相関行列生成部３０−１〜３０−Ｍで送信アンテナ毎に相関行列を生成し、相関行列加算部３１において全送信アンテナで加算する際にそれらの大小関係で送信アンテナ間の干渉の抑圧度合いが決まる。非特許文献１に記載された周波数領域イコライザは各送信アンテナで同一の総チップ信号電力対パイロット信号電力比（チップ電力比）γ＝（Ｐ＋Ｄ）／Ｐを仮定した場合におけるフィルタのウエイトの計算式であり、各送信アンテナで異なるチップ電力比を用いる場合（適応変調などを行う場合）にはＭＭＳＥウエイトの精度がずれ、特性が劣化するという問題がある。

本発明の目的は、各送信アンテナで異なるチップ電力比を用いる場合のＭＩＭＯのフィルタ受信において、正確なＭＭＳＥ制御を行うために、各送信アンテナのチップ電力比が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるようにパイロット電力の補正を行い、フィルタのウエイトを計算することで優れた特性を実現できるＭＩＭＯ受信装置、受信方法および無線通信システムを提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明が提供するＭＩＭＯ受信装置は、請求項１に記載されるように、複数の送信アンテナから送信した信号を、複数の受信アンテナで受信する受信装置において、各送信アンテナの総チップ信号電力対パイロット信号電力比（チップ電力比）が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるようなパイロット電力を仮定し、各送信アンテナの実際のパイロット電力を補正する補正係数を計算する補正係数計算手段と、前記補正係数と全ての送受信アンテナ間の伝送路推定値を用いて、最小平均自乗誤差法（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）に基づいて、フィルタのウエイトを計算するウエイト計算手段と、前記ウエイトで受信信号をフィルタリングし、干渉となる送信アンテナ信号を抑圧し、希望の送信アンテナ信号を復調するフィルタ処理部を有することを特徴とする。

また、本発明によれば、前記ＭＩＭＯ受信装置における前記補正係数計算手段は、各送信アンテナのチップ電力比γ₁，γ₂，・・・，γ_M（Ｍは１以上の整数）を入力し、γ₁を基準となる送信アンテナのチップ電力比とすると、補正係数β₁，β₂，・・・，β_Mを１，γ₂／γ₁，・・・，γ_M／γ₁と計算することを特徴とする。

また、本発明によれば、前記ＭＩＭＯ受信装置における前記ウエイト計算手段および前記フィルタ処理部は、時間領域の信号処理で行うことを特徴とする。

また、本発明によれば、前記ＭＩＭＯ受信装置における前記ウエイト計算手段および前記フィルタ処理部は、周波数領域の信号処理で行うことを特徴とする。

また、本発明によれば、前記ＭＩＭＯ受信装置における前記ウエイト計算手段は、周波数領域の信号処理であって、周波数領域で表された送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路推定値から相関行列を生成する相関行列生成手段と、前記相関行列生成手段で生成した送信アンテナ毎の相関行列に前記補正係数計算手段で計算した前記補正係数をそれぞれ乗算する補正係数乗算手段と、前記補正係数を乗算した送信アンテナ毎の相関行列を全て加算する相関行列加算手段と、前記相関行列加算手段で加算した相関行列に基準となる送信アンテナのチップ電力比の逆数を乗じた雑音成分を加算する雑音電力加算手段と、前記雑音電力加算手段で雑音成分を加算した相関行列の逆行列を演算する逆行列演算手段と、前記逆行列演算手段で演算した相関行列の逆行列と周波数領域で表された送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路推定値からウエイトを生成するウエイト生成手段を有することを特徴とする。

本発明のＭＩＭＯ受信装置では、各送信アンテナで異なるチップ電力比を用いる場合のＭＩＭＯのフィルタ受信において、正確なＭＭＳＥ制御を行うために、各送信アンテナのチップ電力比が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるようにパイロット電力の補正を行い、フィルタのウエイトを計算することで優れた特性を実現できる。

本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明のＭＩＭＯ受信装置の一実施例を示す構成図であり、図５と同等部分は同一符号にて示している。図１において、送信アンテナの数をＭ（Ｍは１以上の整数）、受信アンテナの数をＮ（Ｎは１以上の整数）とし、ＭＩＭＯ受信装置について説明する。

本発明のＭＩＭＯ受信装置は、伝送路推定部１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎ、Ｓ／Ｐ変換部１１−１−１〜１１−Ｍ−Ｎ、１４−１〜１４−Ｎ、ＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎ、１５−１〜１５−Ｎ、ＧＩ除去部１３−１〜１３−Ｎ、チップ雑音推定部１６、フィルタ処理部１８、ＩＦＦＴ部１９−１〜１９−Ｍ、Ｐ／Ｓ変換部２０−１〜２０−Ｍ、逆拡散回路２１−１〜２１−Ｍ、ウエイト計算部４０および補正係数計算部４１で構成される。

伝送路推定部１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎは、受信アンテナ３−１〜３−Ｎで受信した信号を入力し、受信信号に含まれる既知のパイロット信号を用いて、送信アンテナ１−１〜１−Ｍと受信アンテナ３−１〜３−Ｎ間の伝送路推定値をパス毎に推定し、インパルス応答を求める。

Ｓ／Ｐ変換部１１−１−１〜１１−Ｍ−Ｎは、伝送路推定部１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎで推定した伝送路のインパルス応答をＳ／Ｐ変換する。

ＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎは、Ｓ／Ｐ変換部１１−１−１〜１１−Ｍ−Ｎで変換した伝送路のインパルス応答を入力し、周波数領域に変換する。

チップ雑音推定部１６は、受信アンテナ３−１〜３−Ｎで受信した信号および伝送路推定部１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎで推定した伝送路推定値を入力し、チップ雑音電力を推定する。チップ雑音電力の推定方法は種々の方法があるが、本発明とは直接関係しないので、その詳細な構成および説明は省略する。

補正係数計算部４１は、各送信アンテナのチップ電力比を入力し、各送信アンテナのチップ電力比が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるようなパイロット電力を仮定し、各送信アンテナの実際のパイロット電力を補正する補正係数β_m（１≦ｍ≦Ｍ）を計算する。

ウエイト計算部４０は、ＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎで周波数領域に変換した伝送路のインパルス応答、チップ雑音推定部１６で推定したチップ雑音電力および補正係数計算部４１で計算した補正係数β_mを入力し、最小平均自乗誤差法（ＭＭＳＥ）により、フィルタのウエイトを計算する。

ＧＩ除去部１３−１〜１３−Ｎは、受信アンテナ３−１〜３−Ｎで受信した信号を入力し、受信パスタミングを基準にして、ＧＩに相当する部分の受信信号を除去する。

Ｓ／Ｐ変換部１４−１〜１４−Ｎは、ＧＩ除去部１３−１〜１３−ＮでＧＩを除去した受信信号をＳ／Ｐ変換する。

ＦＦＴ部１５−１〜１５−Ｎは、Ｓ／Ｐ変換部１４−１〜１４−Ｎで変換した受信信号を入力し、周波数領域に変換する。

フィルタ処理部１８は、ウエイト計算部４０で計算したウエイトおよびＦＦＴ部１５−１〜１５−Ｎで周波数変換した受信信号を入力し、周波数領域で受信信号のフィルタリング（等化）を行う。フィルタ処理部１８は、他の送信アンテナからの干渉を抑圧すると同時に希望の送信アンテナ信号のマルチパス干渉も抑圧する。

ＩＦＦＴ部１９−１〜１９−Ｍは、フィルタ処理部１８で等化した周波数領域の信号を入力し、時間領域に変換する。

Ｐ／Ｓ変換部２０−１〜２０−Ｍは、時間領域に変換した信号をＰ／Ｓ変換する。

逆拡散回路２１−１〜２１−Ｍは、Ｐ／Ｓ変換部２０−１〜２０−Ｍで変換した時間領域の信号を入力し、逆拡散を行い、送信アンテナ１−１〜１−Ｍからの送信信号を復調する。

本発明の実施例の動作について、図を参照して説明する。ここでは特に図１に示されたウエイト計算部４０について詳細に説明する。図２は、本発明のＦＦＴ後のサブキャリアｆ（１≦ｆ≦Ｆ）におけるウエイト計算部４０の構成を示すブロック図である。サブキャリアｆにおけるウエイト計算部４０は、相関行列生成部５０−１〜５０−Ｍ、補正係数乗算部５１−１〜５１−Ｍ、相関行列加算部５２、雑音加算部５３、逆行列演算部５４およびウエイト生成部５５−１〜５５−Ｍで構成され、各サブキャリアでは同一の構成を有する。

相関行列生成部５０−１〜５０−Ｍは、図１のＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎで周波数領域に変換した送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路推定値を入力し、送信アンテナ毎に各送信アンテナから受信アンテナへの相関行列を生成する。

補正係数乗算部５１−１〜５１〜Ｍは、相関行列生成部５０−１〜５０−Ｍで生成した送信アンテナ毎の相関行列および図１の補正係数計算部４１で計算した補正係数β_mを入力し、補正係数β_mを送信アンテナ毎の相関行列にそれぞれ乗算し、各送信アンテナのチップ電力比が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるように、各送信アンテナの実際のパイロット電力の補正を行う。

相関行列加算部５２は、補正係数乗算部５１−１〜５１−Ｍで補正係数β_mを乗算した送信アンテナ毎の相関行列を入力し、それぞれの相関行列を加算する。

雑音加算部５３は、相関行列加算部５２で加算した相関行列、図１のチップ雑音推定部１６で推定したチップ雑音電力および基準となる送信アンテナのチップ電力比を入力し、チップ雑音電力に基準となる送信アンテナのチップ電力比の逆数を乗じて、相関行列に加算する。

逆行列演算部５４は、雑音加算部５３で雑音成分を加算した相関行列を入力し、逆行列演算を行う。

ウエイト生成部５５−１〜５５−Ｍは、逆行列演算部５４で演算した逆行列および周波数領域に変換した送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路推定値を入力し、フィルタのウエイトを生成する。

以上の処理に関して、数式を用いて詳細に説明する。ＦＦＴ部１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎで伝送路のインパルス応答を周波数領域に変換したサブキャリアｆにおける送信アンテナｍと受信アンテナ間の伝送路ベクトルＨ_m（ｆ）の定義を式（１）のように、ＦＦＴ部１５−１〜１５−Ｎで受信信号を周波数領域に変換したサブキャリアｆにおける受信信号ベクトルＸ（ｆ）を式（２）のように定義すると、図１のウエイト計算部４０で計算されるサブキャリアｆにおける送信アンテナｍのフィルタのウエイトベクトルＷ_m（ｆ）は、次式で表される。

ここで、Ｐ₁は基準となる送信アンテナのパイロット電力、Ｄ₁は基準となる送信アンテナのデータ電力を示しており、補正係数計算部４１で計算した補正係数β_m′（１≦ｍ′≦Ｍ）は、送信アンテナｍ′のチップ電力比γ_m′＝（Ｐ_m′＋Ｄ_m′）／Ｐ_m′が基準となる送信アンテナのチップ電力比比γ₁＝（Ｐ₁＋Ｄ₁）／Ｐ₁と等しくなるようなパイロット電力Ｐ′_m′を仮定し、送信アンテナｍ′の実際のパイロット電力Ｐ_m′がＰ′_m′となるように

に補正を行う値であり、次式のように求められる。

式（８）において、実際のパイロット電力を補正した様子を図３に示す。送信アンテナｍ′のチップ電力比γ_m′が基準となる送信アンテナのチップ電力比γ₁と等しくなるようなパイロット電力Ｐ′_m′は、図３における太字の点線の領域となる。

以上説明したように、ウエイト計算部４０では、各送信アンテナのチップ電力比が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるようなパイロット電力を仮定して、各送信アンテナの実際のパイロット電力の補正を行い、フィルタのウエイトを計算するため、各送信アンテナで異なるチップ電力比を用いる場合のＭＩＭＯのフィルタ受信において、正確なＭＭＳＥ制御を行うことが可能である。

また、上記の実施例では、基準となる送信アンテナを１番目の送信アンテナとしているが、どの送信アンテナを基準にしても同様の効果を得ることができ、本発明は適用できる。
また、上記の実施例では、ウエイト計算部４０およびフィルタ処理部１８は、周波数領域での信号処理を行っているが、時間領域の信号処理を行っても同様の効果を得ることができ、本発明は適用できる。

本発明は移動通信システムの基地局無線装置および移動局無線装置のどちらにも適用できる。

本発明のＭＩＭＯ受信装置の一実施例を示す構成図である。 本発明のウエイト計算部の構成を示すブロック図である。 本発明のパイロット電力を補正した様子を示す図である。 ＭＩＭＯ送受信装置の構成を示す図である。 従来のＭＩＭＯ受信装置の一例を示す構成図である。 従来のウエイト計算部の構成を示すブロック図である。

符号の説明

１−１〜１−Ｍ 送信アンテナ
２ 送信装置
３−１〜３−Ｎ 受信アンテナ
４ 受信装置
１０−１−１〜１０−Ｍ−Ｎ 伝送路推定部
１１−１−１〜１１−Ｍ−Ｎ Ｓ／Ｐ変換部
１２−１−１〜１２−Ｍ−Ｎ ＦＦＴ部
１３−１〜１３−Ｎ ＧＩ除去部
１４−１〜１４−Ｎ Ｓ／Ｐ変換部
１５−１〜１５−Ｎ ＦＦＴ部
１６ チップ雑音推定部
１７ ウエイト計算部
１８ フィルタ処理部
１９−１〜１９−Ｍ ＩＦＦＴ部
２０−１〜２０−Ｍ Ｐ／Ｓ変換部
２１−１〜２１−Ｍ 逆拡散回路
３０−１〜３０−Ｍ 相関行列生成部
３１ 相関行列加算部
３２ 雑音加算部
３３ 逆行列演算部
３４−１〜３４−Ｍ ウエイト生成部
４０ ウエイト計算部
４１ 補正係数計算部
５０−１〜５０−Ｍ 相関行列生成部
５１−１〜５１−Ｍ 補正係数乗算部
５２ 相関行列加算部
５３ 雑音加算部
５４ 逆行列演算部
５５−１〜５５−Ｍ ウエイト生成部

Claims (7)

1. 複数の送信アンテナから送信した信号を、複数の受信アンテナで受信する受信装置において、各送信アンテナの総チップ信号電力対パイロット信号電力比（チップ電力比）が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるようなパイロット電力を仮定し、各送信アンテナの実際のパイロット電力を補正する補正係数を計算する補正係数計算手段と、前記補正係数と全ての送受信アンテナ間の伝送路推定値を用いて、最小平均自乗誤差法（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）に基づいて、フィルタのウエイトを計算するウエイト計算手段と、前記ウエイトで受信信号をフィルタリングし、干渉となる送信アンテナ信号を抑圧し、希望の送信アンテナ信号を復調するフィルタ処理部を有することを特徴とするＭＩＭＯ受信装置。
2. 前記補正係数計算手段は、各送信アンテナのチップ電力比γ₁，γ₂，・・・，γ_M（Ｍは１以上の整数）を入力し、γ₁を基準となる送信アンテナのチップ電力比とすると、補正係数β₁，β₂，・・・，β_Mを１，γ₂／γ₁，・・・，γ_M／γ₁と計算することを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ受信装置。
3. 前記ウエイト計算手段および前記フィルタ処理部は、時間領域の信号処理で行うことを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ受信装置
4. 前記ウエイト計算手段および前記フィルタ処理部は、周波数領域の信号処理で行うことを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ受信装置。
5. 前記ウエイト計算手段は、周波数領域の信号処理であって、周波数領域で表された送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路推定値から相関行列を生成する相関行列生成手段と、前記相関行列生成手段で生成した送信アンテナ毎の相関行列に前記補正係数計算手段で計算した前記補正係数をそれぞれ乗算する補正係数乗算手段と、前記補正係数を乗算した送信アンテナ毎の相関行列を全て加算する相関行列加算手段と、前記相関行列加算手段で加算した相関行列に基準となる送信アンテナのチップ電力比の逆数を乗じた雑音成分を加算する雑音電力加算手段と、前記雑音電力加算手段で雑音成分を加算した相関行列の逆行列を演算する逆行列演算手段と、前記逆行列演算手段で演算した相関行列の逆行列と周波数領域で表された送信アンテナと受信アンテナ間の伝送路推定値からウエイトを生成するウエイト生成手段を有することを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ受信装置。
6. 複数の送信アンテナから送信した信号を、複数の受信アンテナで受信する受信装置において、各送信アンテナの総チップ信号電力対パイロット信号電力比（チップ電力比）が基準となる送信アンテナのチップ電力比と等しくなるようなパイロット電力を仮定し、各送信アンテナの実際のパイロット電力を補正する補正係数を計算し、前記補正係数と全ての送受信アンテナ間の伝送路推定値を用いて、最小平均自乗誤差法（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）に基づいて、フィルタのウエイトを計算し、前記ウエイトで受信信号をフィルタリングし、干渉となる送信アンテナ信号を抑圧し、希望の送信アンテナ信号を復調することを特徴とするＭＩＭＯ受信方法。
7. 複数の送信アンテナを備え、各送信アンテナで異なるチップ電力比を用いて送信する送信装置と、請求項１記載の受信装置を有することを特徴とする無線通信システム。

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