JP2007174677A - 広帯域無線通信システムにおける隣接セルの干渉を除去するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】広帯域無線通信システムにおける干渉信号を除去するための装置及び方法を提供する。
【解決手段】サービング基地局のターゲット信号及び少なくとも１つの隣接基地局の干渉信号を受信する少なくとも２つの受信アンテナと、前記受信アンテナを介して受信される受信信号それぞれのチャネルを推定するチャネル推定器と、前記受信信号のチャネル推定値を利用して、前記ターゲット信号を検出する検出部とを備える。前記干渉信号の誤った推定及び検出により発生する雑音拡散を減らすことができ、前記干渉信号を検出して復元後に除去するための時間遅延が発生しなく、追加的なバッファの増加を防止して、ハードウェアの複雑度が増加することを防止できるという利点がある。
【選択図】図３

Description

本発明は、広帯域無線通信システムにおける隣接セルの干渉を除去するための装置及び方法に関し、特に、前記広帯域無線通信システムにおいて、多重受信アンテナを利用して隣接セルの干渉を除去するための装置及び方法に関する。

前記無線通信システムは、サービス地域の制限と加入者収容容量の限界を克服するために、前記サービス地域を複数の小さな区域、すなわちセルに分けて通信を行うセルラシステムを使用する。さらに、前記セルラシステムは、セルに分けられて通信を行うため、互いに十分に遠く離れた２つのセルは、同じ周波数帯域を使用することによって、空間的に周波数を再使用できるようにする。したがって、空間的に分布するチャネル数を増加させて、充分な加入者を確保することができるようにする移動通信方式である。しかしながら、前記周波数再使用係数（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｒｅｕｓｅ Ｆａｃｔｏｒ）が１である無線通信システムは、隣接セルの干渉による受信性能の劣化が発生するという問題がある。

図１は、一般的な無線通信システムの構成を示している。
前記図１に示すように、端末１０４は、サービング基地局１００のセル領域に含まれて、前記サービング基地局１００と通信を行う。
以後、前記端末１０４が前記サービング基地局１００と隣接基地局１０２のハンドオフ領域、すなわちセル境界地域へ移動する場合、前記端末１０４は、下記の式１のように、前記サービング基地局１００からのターゲット信号１１１だけでなく、前記隣接基地局１０２からの干渉信号１１３も受信するようになる。

ここで、前記ｈ_ｓ（ｋ）は、前記サービング基地局１００と端末１０４との間のｋ番目の副チャネルに該当するチャネルを示し、前記ｈ_Ｉ（ｋ）は、前記隣接基地局１０２と端末１０４との間のｋ番目の副チャネルに該当するチャネルを示す。また、前記ｘ_ｓ（ｋ）は、前記ｋ番目の副チャネルに対する前記サービング基地局１００から送信される信号を示し、前記ｘ_Ｉ（ｋ）は、前記ｋ番目の副チャネルに対する前記隣接基地局１０２から送信される信号を示し、前記ｎ（ｋ）は、前記ｋ番目の副チャネルに該当する白色ガウス雑音（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｈｉｔｅ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｎｏｉｓｅ）を示す。

上述のように、前記端末１０４は、サービング基地局１００のターゲット信号だけでなく、隣接基地局１０２の干渉信号まで受信するようになるので、前記隣接基地局１０２から受信される干渉信号は、前記端末１０４の受信性能の劣化の原因となる。したがって、前記広帯域無線通信システムにおいて、前記干渉信号を除去して前記干渉信号により発生する受信性能の劣化を減らすための方法が研究されている。例えば、前記端末１０４は、干渉信号の成分を無視し、ターゲット信号の成分を検出する。また、前記端末は、順次的干渉除去（Ｓｕｃｃｅｓｓｉｖｅ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ：以下、ＳＩＣと記す）方法、及び並列的干渉除去（Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃａｎｃｅｌｌａｔｉｏｎ：以下、ＰＩＣと記す）を利用して、干渉信号を除去する。

前記端末１０４が前記サービング基地局１００に近く位置し、前記隣接基地局１０２とは遠く離れた場合、前記端末１０４に受信される前記干渉信号の電力は、前記ターゲット信号の電力に比べて極めて小さい。したがって、前記端末１０４は、前記式１のような受信信号から前記干渉信号を無視して、下記の式２のようにターゲット信号を推定及び検出する。

ここで、前記

は、前記ターゲット信号の推定成分を示し、前記ｈ_ｓ（ｋ）は、前記サービング基地局１００と端末１０４のチャネル成分を示し、前記ｙ（ｋ）は、受信信号を示す。また、前記

は、前記ターゲット信号の検出成分を示す。
しかしながら、前記図１に示すように、前記端末１０４が前記サービング基地局１００と隣接基地局１０２のセル境界地域に位置する場合、前記端末１０４に受信される干渉信号とターゲット信号の電力は類似している。したがって、前記端末１０４が前記干渉信号を無視して前記ターゲット信号を推定及び検出すると、前記干渉信号による性能の低下が発生する。

次に、前記ＳＩＣ方式は、前記端末１０４が前記干渉信号を推定して、受信信号から前記干渉信号を除去することにより、前記ターゲット信号を検出する干渉除去方式である。例えば、前記端末１０４は、下記式５のように、隣接基地局１０２と端末１０４との間のチャネル成分を推定して、前記干渉信号を復元する。

ここで、前記

は、前記干渉信号の推定成分を示し、前記ｈ_Ｉ（ｋ）は、前記隣接基地局１０２と端末１０４のチャネル成分を示し、前記ｙ（ｋ）は、受信信号を示す。また、前記

は、前記干渉信号の検出成分を示す。
以後、前記端末１０４は、前記式５のように復元された干渉信号を、下記の式８に適用して、前記受信信号から前記干渉信号を除去してターゲット信号を復元する。

ここで、前記

は、前記検出された干渉信号を示し、前記ｈ_Ｉ（ｋ）は、前記隣接基地局１０２と端末１０４のチャネル成分を示し、前記ｙ（ｋ）は、受信信号を示す。
前記端末１０４は、前記式８のように、受信信号から隣接信号成分を除去した後、前記サービング基地局１００とのチャネル成分を利用して、前記ターゲット信号成分の推定及び検出する。
さらに、前記干渉信号が複数の場合、前記端末１０４は、前記干渉信号を搬送波に対する干渉及び雑音比（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）に応じて整列した後、前記干渉信号を順次に復元して受信信号から除去する。
前記ＰＩＣ技法は、前記ＳＩＣ技法と同様に干渉信号を復元した後、受信信号から前記干渉信号を除去して、ターゲット信号を検出する干渉除去方式である。しかしながら、前記ＰＩＣ技法は、前記ＳＩＣ技法とは異なり、前記干渉信号が複数の場合、前記干渉信号を並列的に復元して、前記受信信号から除去する。

上述のように、前記ＳＩＣ方式及びＰＩＣ方式は、干渉信号を復元して、前記復元された干渉信号を前記受信信号から除去してターゲット信号を検出する干渉除去方式である。しかしながら、前記ＳＩＣ方式とＰＩＣ方式は、前記干渉信号を復元する際、前記ターゲット信号の成分を無視するため、前記復元された干渉信号のエラー確率が増加するようになる。前記端末で前記エラーが発生した干渉信号を利用して、ターゲット信号を検出すると、エラー拡散（Ｅｒｒｏｒ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）を引き起こして、システムの性能が低下するという問題が発生する。
また、前記端末で前記干渉信号成分を復元及び除去するためには、前記干渉信号成分のＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベルを検出しなければならないため、前記干渉信号成分を復調及び復号しなければならない。したがって、前記端末は、干渉を除去するための時間遅延が発生し、これにより入力端に存在するバッファの大きさが大きくなり、ハードウェアの複雑度が増加するようになるという問題が発生する。
韓国特許出願公開第２００６−００６４４５９号公報

そこで、本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、広帯域無線通信システムにおける干渉信号成分と独立的にターゲット信号成分を検出するための装置及び方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、広帯域無線通信システムにおいて、多重受信アンテナを利用して干渉信号成分と独立的にターゲット信号成分を検出するための装置及び方法を提供することにある。
また、本発明のさらに他の目的は、広帯域無線通信システムにおいて、干渉信号成分と独立的にターゲット信号成分を検出して、時間遅延と追加的なバッファの使用を減らすための装置及び方法を提供することにある。

上記の目的を達成すべく、本発明の第１側面によれば、無線通信システムにおける干渉信号を除去するための受信端装置は、サービング基地局のターゲット信号及び少なくとも１つの隣接基地局の干渉信号を受信する少なくとも２つの受信アンテナと、前記受信アンテナを介して受信される受信信号それぞれのチャネルを推定するチャネル推定器と、記受信信号のチャネル推定値を利用して、前記ターゲット信号を検出する検出部とを備えることを特徴とする。

本発明の第２側面によれば、前記検出部は、ゼロフォーシング（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）線形検出（Ｌｉｎｅａｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式、最小平均二乗誤差（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）線形検出方式、ゼロフォーシングＶＢＬＡＳＴ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ｂｅｌｌ ｌａｂ．ＬＡｙｅｒｅｄ Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ）方式、最小平均二乗誤差ＶＢＬＡＳＴのうち、少なくとも１つの多重アンテナ（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）信号検出方式を使用することを特徴とする。

本発明の第３側面によれば、無線通信システムの受信端で干渉信号を除去するための方法は、少なくとも２つの受信アンテナを介して、サービング基地局のターゲット信号及び少なくとも１つの隣接基地局の干渉信号が受信される場合、前記受信信号それぞれのチャネルを推定する過程と、前記受信信号及び前記チャネル推定値を利用して、前記ターゲット信号を検出する過程とを含むことを特徴とする。
本発明の第４側面によれば、干渉信号を除去するための無線通信システムは、受信端にターゲット信号を送信するサービング基地局と、前記受信端に干渉信号を送信する少なくとも１つの隣接基地局と、少なくとも２つの受信アンテナを備え、前記受信アンテナを介して受信される前記ターゲット信号と干渉信号それぞれのチャネルを推定して、前記ターゲット信号を検出する受信端とを備えて構成されることを特徴とする。

本発明によれば、広帯域無線通信システムにおいて多重受信アンテナを利用して、ＭＩＭＯ検出方式により干渉信号成分と独立的にターゲット信号成分を検出することによって、前記干渉信号の誤った推定及び検出により発生するエラー拡散を減らすことができ、前記干渉信号を検出して復元後に除去するための時間遅延が発生しないという利点がある。また、追加的なバッファの増加を防止して、ハードウェアの複雑度が増加することを防止できるという利点がある。

以下、本発明の好ましい実施形態を、添付した図面を参照して詳細に説明する。そして、本発明を説明するにおいて関連した公知機能又は構成に対する具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略すべきである。

以下、本発明は、広帯域無線通信システムの受信端で多重受信アンテナを利用して、干渉信号を除去するための技術について説明する。
以下の説明は、直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：以下、ＯＦＤＭと記す）方式を使用する無線通信システムの受信端で２個の受信アンテナを利用して干渉を除去することを例に挙げて説明する。しかしながら、他の多重接続方式を使用し、複数の受信アンテナを備える無線通信システムにも同様に適用できる。

図２は、本発明に係る無線通信システムの構成を示している。
前記図２に示すように、端末２０４がサービング基地局２００のセル領域に含まれて、前記サービング基地局２００からターゲット信号を受信する。
以後、前記端末２０４が前記サービング基地局２００と隣接基地局２０２のハンドオフ領域、すなわちセル境界地域へ移動すると、前記端末２０４は、前記サービング基地局２００から受信されるターゲット信号だけでなく、前記隣接基地局２０２からの干渉信号も受信する。
このとき、前記端末２０４は、多重受信アンテナを備えるので、下記の式１０のような受信信号を受信する。

ここで、前記ｙ_ｉ（ｋ）は、前記端末２０４のｉ番目の受信アンテナの受信信号を示し、前記ｈ_ｓ ^（ｉ）（ｋ）は、前記端末２０４のｉ番目の受信アンテナと前記サービング基地局２００とのチャネル成分を示し、前記ｘ_ｓ（ｋ）は、前記サービング基地局２００が前記端末２０４に送信した送信信号を示す。また、前記ｈ_Ｉ ^（ｉ）（ｋ）は、前記端末２０４のｉ番目の受信アンテナと前記隣接基地局２０２とのチャネル成分を示し、前記ｘ_Ｉ（ｋ）は、前記隣接基地局２０２が送信した信号を示し、前記ｎ（ｋ）は、前記ｋ番目の副チャネルに該当する白色ガウス雑音（Ａｄｄｉｔｉｖｅ Ｗｈｉｔｅ Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｎｏｉｓｅ）を示す。
前記式１０のように、前記端末２０４は、多重受信アンテナを利用して受信する信号を、下記の式１１のように行列式で表すことができる。

ここで、前記ｙ_ｉ（ｋ）は、前記端末２０４のｉ番目の受信アンテナの受信信号を示し、前記ｈ_ｓ ^（ｉ）（ｋ）は、前記端末２０４のｉ番目の受信アンテナと前記サービング基地局２００とのチャネル成分を示し、前記ｘ_ｓ（ｋ）は、前記サービング基地局２００が前記端末２０４に送信した送信信号を示す。また、前記ｈ_Ｉ ^（ｉ）（ｋ）は、前記端末２０４のｉ番目の受信アンテナと前記隣接基地局２０２とのチャネル成分を示し、前記ｘ_Ｉ（ｋ）は、前記隣接基地局２０２が送信した信号を示し、前記ｎ（ｋ）は、前記ｋ番目の副チャネルに該当する白色ガウス雑音を示す。
前記式１１は、典型的な多重入力多重出力（以下、ＭＩＭＯと記す）モデルと同一である。すなわち、前記広帯域無線通信システムにおいて、前記サービング基地局２００と隣接基地局２０２は、それぞれ１つの送信アンテナを備えるが、前記端末２０４は、多重受信アンテナを利用して前記サービング基地局２００と隣接基地局２０２の信号を同時に受信するため、前記端末２０４は、前記ＭＩＭＯシステムと同じ受信モデルを有する。
したがって、前記端末２０４は、前記ＭＩＭＯシステムにおいて、各チャネル成分を推定する方式を利用して、前記干渉信号と独立的に前記ターゲット信号を検出することができる。ここで、前記ＭＩＭＯシステムのチャネル成分推定方式は、ゼロフォーシング線形検出技法、最小平均二乗誤差線形検出技法、ゼロフォーシングＶ−ＢＬＡＳＴ、最小平均二乗誤差ＶＢＬＡＳＴなどの多様な信号検出技法が存在する。

以下の説明は、前記広帯域無線通信システムの端末において、前記ゼロフォーシング線形検出方式を利用して、ターゲット信号成分を推定することを例に挙げて説明する。
図３は、本発明に係る隣接セルの干渉を除去するための端末のブロック構成を示している。
前記図３に示すように、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算器３０１、３０２、チャネル推定器（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）３０３、３０４、ゼロフォーシング線形検出器（ＺＦ−ＬＤ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）３０５、デマッパー３０７、及び復号器３０８を備えて構成される。
前記ＦＦＴ演算器３０１、３０２は、第１アンテナと第２アンテナを介してそれぞれ受信される時間領域の信号を、高速フーリエ変換を行って、周波数領域の信号に変換する。
前記チャネル推定器３０３、３０４は、前記ＦＦＴ演算器３０１、３０２から提供された信号に含まれた前記サービング基地局及び隣接基地局から受信されたプリアンブル信号を利用して、各チャネルｈ_ｓ ^（１）（ｋ）、ｈ_ｓ ^（２）（ｋ）、ｈ_Ｉ ^（１）（ｋ）、ｈ_Ｉ ^（２）（ｋ）を推定する。ここで、前記プリアンブル信号は、チャネル推定のためのパイロット信号のような基準信号を含むのを意味する。
前記ゼロフォーシング線形検出器３０５は、前記チャネル推定器３０３、３０４で推定されたチャネル値を利用して、ヌリングベクトルを生成する。以後、前記ＦＦＴ演算器３０１、３０２から提供される信号及び前記ヌリングベクトルを利用して、ターゲット信号成分を推定及び検出する。ここで、前記ゼロフォーシング線形検出器３０５は、下記の図４に示すような構成を有する。

図４は、本発明に係る隣接セルの干渉を除去するためのゼロフォーシング線形検出器の詳細構成を示している。
前記図４に示すように、前記ゼロフォーシング線形検出器３０５は、ヌリングベクトル生成器４０１、乗算器４０３、及びターゲット信号検出器４０５を備えて構成される。
前記ヌリングベクトル生成器４０１は、前記チャネル推定器３０３、３０４で推定されたチャネル値を利用して、ターゲット信号成分のみを推定及び検出するためのヌリングベクトルを生成する。
前記乗算器４０３は、前記ヌリングベクトル生成器４０１から生成されたヌリングベクトルと、前記ＦＦＴ演算器３０１、３０２から提供されるフーリエ変換された受信信号とを乗算して、下記の式１３のようなターゲット信号を推定する。
前記ターゲット信号検出器４０５は、前記乗算器４０３で推定されたターゲット信号

が提供されて、下記の式１３のように、信号決定演算を行って、ターゲット信号を検出する。

ここで、前記

は、前記ターゲット信号の推定成分を示し、前記ｈ_{（１，：）} ^−１（ｋ）は、ヌリングベクトルであって、チャネル行列Ｈの逆行列の最初の行を示し、前記

は、前記ターゲット信号の検出成分を示す。また、Ｑ（ｘ）は、信号星座に基づく信号決定演算を示す。このとき、前記ターゲット信号は、硬判定（Ｈａｒｄ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）演算により検出したり、復号器の性能増加のために軟判定（Ｓｏｆｔ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）演算により検出することができる。
前記デマッパー３０７は、前記ゼロフォーシング検出器３０５から提供される出力信号、すなわち副搬送波値から実際データが載せられた副搬送波値を取り出す。
前記復号器３０８は、前記デマッパー３０７から提供されたデータを該当変調レベル（ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）レベル）に応じて復調及び復号して、情報データを復元する。

図５は、本発明の実施形態に係る隣接セルの干渉を除去するための手順を示している。
前記図５に示すように、まず端末は、ステップ５０１において前記端末の多重受信アンテナを介して前記サービング基地局及び隣接基地局の信号が受信されるか否かを確認する。
万一、前記信号が受信されると、前記端末は、ステップ５０３に進んで、前記受信アンテナ別に受信される信号に対して、高速フーリエ変換（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）を行って、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。
以後、前記端末は、ステップ５０５に進んで、前記フーリエ変換された信号から前記サービング基地局と隣接基地局とのそれぞれのチャネルｈ_ｓ ^（１）（ｋ）、ｈ_ｓ ^（２）（ｋ）、ｈ_Ｉ ^（１）（ｋ）、ｈ_Ｉ ^（２）（ｋ）を推定する。ここで、前記端末は、前記サービング基地局と隣接基地局から受信されるパイロット信号のような基準信号を含むプリアンブルを利用して、前記それぞれのチャネルを推定する。
前記サービング基地局と隣接基地局それぞれのチャネルを推定した後、前記端末は、ステップ５０７に進んで、前記推定されたチャネル値を利用して、ターゲット信号成分を推定するためのヌリングベクトルを生成する。ここで、前記ＭＩＭＯシステムの線形検出方法により、ターゲット信号成分が下記の式１６のように、干渉信号成分と独立的に検出されるため、前記端末は、前記干渉信号成分の実際推定、検出を行わなくても良い。したがって、前記端末は、全体チャネルＨの逆行列を全て求めず、前記ターゲット信号成分を求めるのに必要な前記全体チャネルの逆行列の最初の行のみを求めても、前記ターゲット信号の推定及び検出を行うことができる。

ここで、前記

は、前記ターゲット信号の推定値を示し、前記

は、隣接信号の推定値を示し、前記Ｈ^−１は、前記チャネルの逆行列を示す。また、前記Ｙは、受信信号行列を示し、前記Ｘは、送信信号行列を示す。
前記ヌリングベクトルが生成されると、前記端末は、ステップ５０９に進んで、前記式１３のように、前記ヌリングベクトルと前記フーリエ変換された受信信号との線形演算を介して、前記ターゲット信号成分を推定する。
以後、前記端末は、ステップ５１１に進んで、前記推定されたターゲット信号成分を利用して、前記式１３のように、ターゲット信号を検出する。ここで、前記端末は、硬判定演算または軟判定演算により、前記ターゲット信号を検出できる。

上述のように、多重受信アンテナを備える端末において、ＭＩＭＯシステムの信号検出技法のうち、ゼロフォーシング線形検出方式を例に挙げて説明した。前記ゼロフォーシング線形検出の他にも、前記ターゲット信号の検出性能を向上させるために、最小平均二乗誤差線形検出器法を適用すると、前記端末は、前記式１３のように、ヌリングベクトルを利用して前記ターゲット信号成分を推定及び検出する代わりに、下記の式１９を利用して、前記ターゲット信号成分を推定及び検出する。

ここで、前記Ｈは、前記端末の多重受信アンテナを介して受信されるチャネルの行列を示し、前記Ｉは、２×２の大きさの単位行列を示し、前記Ｙは、受信信号の行列を示す。前記

は、前記ターゲット信号の検出成分を示し、前記Ｑ（ｘ）は、信号星座に基づく信号決定演算を示す。
前記端末において、前記式１９を利用して前記ターゲット信号を推定及び検出を行うと、前記ゼロフォーシング線形検出方式に比べて、雑音成分の電力増幅を減らすことができるという利点がある。
また、上述の例は、前記広帯域無線通信システムにおいて、２つの基地局（サービング基地局、隣接基地局）及び２つの受信アンテナを備える端末を例に挙げて説明した。これだけでなく、前記干渉信号成分の個数がＮ_Ｉである場合、受信アンテナの数Ｎ_ｒをＮ_Ｉ＋１個に設定し、前記式１１、１３、１９の行列を下記式２１のように、［Ｎ_ｒ×（Ｎ_Ｉ＋１）］に拡張しても、前記端末から同じ方法により、前記ターゲット信号成分を推定及び検出することができる。

ここで、前記Ｎｒは受信アンテナの数を示して、前記ＮＩは干渉信号の数を示す。
一方、前記受信アンテナの数Ｎ_ｒが前記受信信号の数（干渉信号の数（Ｎ_Ｉ）＋ターゲット信号の数（１））と異なる場合、まず、前記受信アンテナの数が前記受信信号の数より大きい場合（Ｎ_ｒ＞（Ｎ_Ｉ＋１））、前記ＭＩＭＯシステムの信号検出方式に応じて前記ターゲット信号を推定及び検出し、前記受信アンテナから前記ターゲット信号を検出するのに用いられた受信アンテナ以外の剰余アンテナの数（Ｎ_ｒ−（Ｎ_Ｉ＋１））に該当するダイバーシチ利得を発生するので、より優れた性能のターゲット信号を検出することができる。ここで、前記ターゲット信号を推定するための逆行列演算は、擬似−逆行列（Ｐｓｅｕｄｏ−Ｉｎｖｅｒｓｅ）演算に変更される。
万一、前記受信アンテナの数が前記受信信号の数より小さな場合（Ｎ_ｒ＜（Ｎ_Ｉ＋１））、前記端末は、干渉信号成分の電力を比較して、上位（Ｎ_ｒ−１）個の干渉信号を選択して、上述の方法と同じ方法で前記ターゲット信号を推定及び検出を行うことができる。

上述のように、広帯域無線通信システムにおいて多重受信アンテナを利用して、ＭＩＭＯ検出方式により干渉信号成分と独立的にターゲット信号成分を検出することによって、前記干渉信号の誤った推定及び検出により発生するエラー拡散を減らすことができ、前記干渉信号を検出して復元後に除去するための時間遅延が発生しないという利点がある。また、追加的なバッファの増加を防止して、ハードウェアの複雑度が増加することを防止できるという利点がある。

上述した本発明の好ましい実施の形態は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。

一般的な無線通信システムの構成を示す図である。 本発明に係る無線通信システムの構成を示す図である。 本発明に係る隣接セルの干渉を除去するための端末のブロック構成を示す図である。 本発明に係る隣接セルの干渉を除去するためのゼロフォーシング線形検出器の詳細構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る隣接セルの干渉を除去するための手順を示す図である。

符号の説明

２００ サービング基地局
２０２ 隣接基地局
２０４ 端末
３０１、３０２ ＦＦＴ演算器
３０３、３０４ チャネル推定器
３０５ ゼロフォーシング線形検出器
３０７ デマッパー
３０８ 復号器
４０１ ヌリングベクトル生成器
４０３ 乗算器
４０５ ターゲット信号検出器

Claims (16)

1. 無線通信システムにおける干渉信号を除去するための受信端装置において、
   サービング基地局のターゲット信号及び少なくとも１つの隣接基地局の干渉信号を受信する少なくとも２つの受信アンテナと、
   前記受信アンテナを介して受信される受信信号それぞれのチャネルを推定するチャネル推定器と、
   前記受信信号のチャネル推定値を利用して、前記ターゲット信号を検出する検出部と
   を備えることを特徴とする装置。
2. 前記チャネル推定器は、
   前記サービング基地局及び隣接基地局から受信される信号に含まれた基準信号を利用して、前記受信信号それぞれのチャネルを推定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記検出部は、ゼロフォーシング（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）線形検出（Ｌｉｎｅａｒ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式、最小平均二乗誤差（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）線形検出方式、ゼロフォーシングＶＢＬＡＳＴ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ−Ｂｅｌｌ ｌａｂ．ＬＡｙｅｒｅｄ Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ）方式、最小平均二乗誤差ＶＢＬＡＳＴのうち、少なくとも１つの多重アンテナ（ＭＩＭＯ：Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）信号検出方式を使用することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記検出部は、前記受信信号の数と前記受信アンテナの数が同じである場合、前記ＭＩＭＯ信号検出方式を使用して前記ターゲット信号を検出することを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記検出部は、前記受信信号の数が前記受信アンテナの数より多い場合、前記干渉信号の電力を比較して、前記電力が高い干渉信号から前記受信アンテナの数より１つ少ない数の干渉信号を選択して、前記ＭＩＭＯ信号検出方式を使用して前記ターゲット信号を検出することを特徴とする請求項３に記載の装置。
6. 前記検出部は、前記ゼロフォーシング検出方式を使用する場合、
   前記受信信号のチャネル推定値を利用して、前記ターゲット信号を推定するためのヌリング（ｎｕｌｌｉｎｇ）ベクトルを生成するヌリングベクトル生成器と、
   前記受信信号と前記ヌリングベクトルとを乗算して、前記ターゲット信号を推定する乗算器と、
   前記推定されたターゲット信号の信号決定演算を行って、ターゲット信号を検出するターゲット信号検出器と
   を備えて構成されることを特徴とする請求項３に記載の装置。
7. 無線通信システムの受信端で干渉信号を除去するための方法において、
   少なくとも２つの受信アンテナを介して、サービング基地局のターゲット信号及び少なくとも１つの隣接基地局の干渉信号が受信される場合、前記受信信号それぞれのチャネルを推定する過程と、
   前記受信信号及び前記チャネル推定値を利用して、前記ターゲット信号を検出する過程と
   を含むことを特徴とする方法。
8. 前記受信信号のチャネル推定は、
   前記サービング基地局及び隣接基地局から受信される信号に含まれた基準信号を利用して、前記受信信号それぞれのチャネルを推定することを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記ターゲット信号を検出する過程は、
   前記受信信号のチャネル推定値を多重アンテナ信号検出技法に適用して、前記ターゲット信号を推定及び検出する過程を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
10. 前記受信信号の数と前記受信アンテナの数とを比較する過程と、
    前記受信信号の数と前記受信アンテナの数が同じである場合、前記ターゲット信号を推定する過程に進む過程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記受信信号の数が前記受信アンテナの数より多い場合、
    前記干渉信号の電力を算出して比較する過程と、
    前記干渉信号のうち、電力の大きい干渉信号から前記受信アンテナの数より１つ少ない数の干渉信号を選択する過程と、
    前記選択された干渉信号を利用して、前記ターゲット信号を推定する過程に進む過程と
    をさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の方法。
12. 前記多重アンテナ信号検出技法は、ゼロフォーシング線形検出方式、最小平均二乗誤差線形検出方式、ゼロフォーシングＶＢＬＡＳＴ方式、最小平均二乗誤差ＶＢＬＡＳＴのうち、少なくとも１つであることを特徴とする請求項９に記載の方法。
13. 前記ターゲット信号は、硬判定（Ｈａｒｄ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）演算または軟判定（Ｓｏｆｔ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）演算を利用して検出することを特徴とする請求項９に記載の方法。
14. 干渉信号を除去するための無線通信システムにおいて、
    受信端にターゲット信号を送信するサービング基地局と、
    前記受信端に干渉信号を送信する少なくとも１つの隣接基地局と、
    少なくとも２つの受信アンテナを備え、前記受信アンテナを介して受信される前記ターゲット信号と干渉信号それぞれのチャネルを推定して、前記ターゲット信号を検出する受信端と
    を備えて構成されることを特徴とするシステム。
15. 前記受信端は、
    前記受信アンテナを介して受信される信号のチャネル推定値を多重アンテナ信号検出技法に適用して、前記ターゲット信号を検出することを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
16. 前記多重アンテナ信号検出技法は、ゼロフォーシング線形検出方式、最小平均二乗誤差線形検出方式、ゼロフォーシングＶＢＬＡＳＴ方式、最小平均二乗誤差ＶＢＬＡＳＴのうち、少なくとも１つであることを特徴とする請求項１５に記載のシステム。

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