JP4968339B2 - マルチセクタ化した無線通信システムに対する信号処理システム及びその方法 - Google Patents
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Description
によって与えられる。ここで、kはサブキャリアのインデックスであり、利用可能なサブキャリアの総数よりも小さい整数値をとり、Hk、iはサブキャリアkかつインデックスiのセクタにおけるチャネル行列であり、xkはサブキャリアkにおいて元々送信された信号ベクトルであり、nk、iはノイズベクトルである。
によって与えられる。
各セクタに含まれる送信機及び受信装置の送信アンテナと受信アンテナとの間における信号のパワーゲインは、パスゲインを伴うチャネル行列として表され、
各セクタに関連する複数のチャネル行列を結合して各セクタに関連するチャネル行列よりも大きいチャネル行列を生成するとともに、各セクタに関連する複数の受信信号ベクトルを連結して各セクタに関連する受信信号ベクトルよりも大きい受信信号ベクトルを生成する工程と、
生成したチャネル行列及び生成した受信信号ベクトルを用い、目標送信機との間で与えられたチャネルを共有する他の送信機による干渉を相殺する工程と、を含む信号処理方法が提供される。
各セクタに含まれる送信機及び基地局受信装置の送信アンテナと受信アンテナとの間における信号のパワーゲインは、パスゲインを伴うチャネル行列として表され、
与えられた目標送信機からの信号が、あるセクタの受信信号に含まれているか否かを決定する工程と、を含み、
前記目標送信機からの信号が少なくとも2つのセクタにおいて検出された場合には、
各セクタに関連する複数のチャネル行列を結合して各セクタに関連するチャネル行列よりも大きいチャネル行列を生成するとともに、各セクタに関連する複数の受信信号ベクトルを連結して各セクタに関連する受信信号ベクトルよりも大きい受信信号ベクトルを生成する工程と、
生成したチャネル行列及び生成した受信信号ベクトルを用い、前記目標送信機との間で与えられたチャネルを共有する他の送信機による干渉を相殺するとともに、前記目標送信機からの信号が1つのセクタのみにおいて検出されたならば、該一のセクタに関連するチャネル行列及び受信信号ベクトルを用いて、該他の送信機からの受信信号による干渉を相殺する工程と、を含む信号処理方法が提供される。
前記目標送信機に特有のパイロット信号を用いて、サブキャリアにおける前記パスゲインを求める工程と、
サブキャリアについて求めたパスゲインを、時間領域のインパルス応答(h0、h1、…、hN)に変換する工程と、
真のインパルス応答(h0、h1、…、hL)と偽のインパルス応答(hL+1、…、hM)とから成り、該第1の部分がチャネルの遅延プロファイルであって長さが遅延スプレッドに相当するものに相当する、2つの部分に、前記時間領域のインパルス応答を分離する工程と、
前記第1の部分(h0、h1、…、hL)の平均二乗値を求めることにより、第1のパラメータ(PCH)を求める工程と、
前記第2の部分(hL+1、…、hM)の平均二乗値を求めることにより、第2のパラメータ(PNCH)を求める工程と、
前記第1のパラメータ(PCH)から前記第2のパラメータ(PNCH)を引き去ることにより、第3のパラメータ(DNCH)を求める工程と、
前記第1のパラメータ(PCH)を前記第3のパラメータ(DNCH)により割ることによって、第4のパラメータ(RNCH)を求める工程と、
前記第4のパラメータを所定の閾値と比較して、比較結果により前記第4のパラメータが該閾値よりも大きいことが示されたならば、前記送信機からの信号は、与えられたセクタからの受信信号に含まれているものと決定する工程と、を含んでいてもよい。
与えられた送信機に特有のパイロット信号を用いて、少なくとも2つの異なるタイムスロットのサブキャリアにおけるパスゲインを求める工程と、
タイムスロットのそれぞれに対するサブキャリアについて推定したパスゲインを変換して、等価な時間領域のチャネルインパルス応答を求める工程と、
少なくとも2つのタイムスロットに対し、(h0、h1、…、hL)と(hL+1、…、hM)とから成り、該第1の部分(h0、h1、…、hL)が送信チャネルの遅延スプレッドに相当する長さを有する、2つの部分に、時間領域のインパルス応答のそれぞれを分離する工程と、
少なくとも、前記第1のタイムスロットの前記第1の部分(h0、h1、…、hL)及び前記第1のタイムスロット以外のいずれかの他のタイムスロットの第1の部分(g0、g1、…、gL)の相関因子を含む相関パラメータを求める工程と、
追加の信号処理によって前記相関パラメータを変更して、所定の閾値と比較するための参照値を求め、該参照値が該閾値よりも大きいときには、前記送信機からの信号は、与えられたセクタからの受信信号に含まれているものと決定する工程と、を含んでいてもよい。
与えられた送信機に特有のパイロット信号を用いて、少なくとも1又は2以上のタイムスロットのサブキャリアにおける前記パスゲインを求める工程と、
同一のタイムスロット内の異なるサブキャリアにおけるパスゲインがお互いにどれだけ相関があるかの尺度となるパラメータを求める工程と、
平均化又はフィルタリングを含む追加の信号処理によって前記パラメータを変更(ないし修正、modify)して、前記目標送信機及び与えられたセクタの相関パラメータを求める工程と、を含んでいてもよい。
規格化パラメータを相関パラメータで割ることにより、変更された相関パラメータを求める工程と、によって、前記相関パラメータが変更されるようにしてもよい。
各セクタに含まれる送信機及び基地局受信装置の送信アンテナと受信アンテナとの間における信号のパワーゲインは、パスゲインを伴うチャネル行列として表され、
各セクタに関連する複数のチャネル行列を結合して各セクタに関連するチャネル行列よりも大きいチャネル行列を生成するとともに、各セクタに関連する複数の受信信号ベクトルを連結して各セクタに関連する受信信号ベクトルよりも大きい受信信号ベクトルを生成するチャネル行列生成部と、
生成したチャネル行列及び生成した受信信号ベクトルを用い、目標送信機との間で与えられたチャネルを共有する他の送信機による干渉を相殺する干渉相殺部と、を備えている信号処理システムが提供される。
各セクタに含まれる送信機及び基地局受信装置の送信アンテナと受信アンテナとの間における信号のパワーゲインは、パスゲインを伴うチャネル行列として表され、
与えられた目標送信機からの信号が、あるセクタの受信信号に含まれているか否かを決定する検出部と、
各セクタに関連する複数のチャネル行列を結合して各セクタに関連するチャネル行列よりも大きいチャネル行列を生成するとともに、各セクタに関連する複数の受信信号ベクトルを連結して各セクタに関連する受信信号ベクトルよりも大きい受信信号ベクトルを生成するチャネル行列生成部と、
前記目標送信機からの信号が少なくとも2つのセクタで検出された場合には、生成したチャネル行列及び生成した受信信号ベクトルを用いて、与えられたチャネルを前記目標送信機との間で共有する他の送信機による干渉を相殺する干渉相殺部とを備え、
前記干渉相殺部は、前記目標送信機からの信号が1つのセクタのみにおいて検出されたならば、該一のセクタに関連するチャネル行列及び受信信号ベクトルを用いて、前記他の送信機からの受信信号による干渉を相殺する信号処理システムが提供される。
サブキャリアについて求めた周波数領域のパスゲインを、時間領域のインパルス応答(h0、h1、…、hN)に変換する時間領域変換部と、
真のインパルス応答(h0、h1、…、hL)と偽のインパルス応答(hL+1、…、hM)とから成り、該第1の部分がチャネルの遅延スプレッドに相当する、2つの部分に、前記時間領域のインパルス応答を分離する分離部と、
前記第1の部分(h0、h1、…、hL)の平均二乗値を求めることにより、第1のパラメータ(PCH)を求める第1の平均ゲイン算出部と、
前記第2の部分(hL+1、…、hM)の平均二乗値を求めることにより、第2のパラメータ(PNCH)を求める第2の平均ゲイン算出部と、
前記第1のパラメータ(PCH)から前記第2のパラメータ(PNCH)を引き去ることにより、第3のパラメータ(DNCH)を求める減算部と、
前記第1のパラメータ(PCH)を前記第3のパラメータ(DNCH)により割ることによって、第4のパラメータ(RNCH)を求める除算部と、
前記第4のパラメータを所定の閾値と比較して、比較結果により前記第4のパラメータが該閾値よりも大きいことが示されたならば、前記送信機からの信号は、与えられたセクタからの受信信号に含まれているものと決定する比較部と、を有していてもよい。
サブキャリアについて求めた周波数領域のパスゲインを変換して、等価な時間領域のチャネルインパルス応答を求める時間領域変換部と、
真のインパルス応答(h0、h1、…、hL)と偽のインパルス応答(hL+1、…、hM)とから成るとともに該第1の部分(h0、h1、…、hL)がチャネルの遅延スプレッドに相当する、2つの部分に、前記時間領域のインパルス応答を分離する分離部と、
少なくとも、前記第1のタイムスロットの前記第1の部分(h0、h1、…、hL)及び前記第1のタイムスロット以外のいずれかの他のタイムスロットの第1の部分(g0、g1、…、gL)の相関を求める相関部と、
追加の信号処理によって、前記相関部によって求めた前記相関パラメータを変更して、所定の閾値と比較するための参照値を求める相関操作部と、を有していてもよい。
同一のタイムスロットの異なるサブキャリアにおけるパスゲインが互いにどれだけ相関があるかの尺度となるパラメータを求め、
平均化又はフィルタリングを含む追加の信号処理によって前記パラメータを変更(ないし修正、modify)して、与えられた送信機及び与えられたセクタの相関パラメータを求めるようにしてもよい。
規格化パラメータを前記相関パラメータで割ることにより、変更された相関パラメータを求めることによって、前記相関パラメータが変更されるようにしてもよい。
ここで、Tは行列の転置を表し、kはサブキャリア又は周波数サブバンドのインデックスであって、目標移動局によって用いられたサブキャリア又は周波数サブバンドに相当するものであり、Hk、i、uはユーザ「u」、インデックスiのセクタ、サブキャリア又は周波数サブバンドkのチャネル行列である。
によって与えられる。
図4の検出部(103)は、提案されたチャネルゲインによるアプローチ、あるいは、提案された相関に基づくアプローチを用いて実現することができる。
図6は、目標信号があるセクタにおいて受信された信号の流れに含まれているか否かを検出するための図5のステップS1における手続き(サブルーチン)を示すフローチャートである。この方法を、チャネルゲインに基づく検出方法と呼ぶ。
によって与えられる。ここで、0は、ヌル行列(ゼロ行列)であり、Tは行列の転置を表す。
によって与えられる。ここで、Nは時間領域のチャネルインパルス応答におけるインパルスの数である。
例えば、実際の時間領域のインパルス応答のチャネルゲイン又は平均二乗値を算出するチャネルゲイン算出部(143)と、を含む。
本例の一変形例において、図4の検出部(103)は、相関に基づく検出部として構成してもよく、相関に基づく検出部は、周波数領域のチャネルパラメータ(130)又は時間領域のチャネルパラメータ(131)を用いる。
に示されるように、チャネルゲインパラメータ(式10)を規格化するために用いることもできる。ここで、Rcorは、2つの異なる時間間隔又はタイムスロットにおける真の時間領域のチャネルインパルス応答の間の相関に相当する相関パラメータであり、PCHは、式(10)によって定義されている。
22 結合部
23 検出部
100 動的チャネル行列生成部
101 信号チャネル行列及び受信信号ベクトル生成部
102 チャネル行列選択部
103 検出部
104 比較部
Hk、i サブキャリア・インデックス「k」及びセクタ・インデックス「i」におけるMIMOチャネル行列
k サブキャリア・インデックス
Claims (19)
- セクタ化されたカバーエリアにおける複数の送信機から単一キャリア又は複数キャリアの信号を受信して処理する基地局受信装置における信号処理方法であって、
各セクタに含まれる送信機及び受信装置の送信アンテナと受信アンテナとの間における信号のパワーゲインは、パスゲインを伴うチャネル行列として表され、
各セクタに関連する複数のチャネル行列を結合して各セクタに関連するチャネル行列よりも大きいチャネル行列を生成するとともに、各セクタに関連する複数の受信信号ベクトルを連結して各セクタに関連する受信信号ベクトルよりも大きい受信信号ベクトルを生成する工程と、
生成したチャネル行列及び生成した受信信号ベクトルを用い、目標送信機との間で与えられたチャネルを共有する他の送信機による干渉を相殺する工程と、を含む信号処理方法。 - セクタ化されたカバーエリアにおける複数の送信機から単一キャリア又は複数キャリアの信号を受信して処理する基地局受信装置における信号処理方法であって、
各セクタに含まれる送信機及び基地局受信装置の送信アンテナと受信アンテナとの間における信号のパワーゲインは、パスゲインを伴うチャネル行列として表され、
与えられた目標送信機からの信号が、あるセクタの受信信号に含まれているか否かを決定する工程と、を含み、
前記目標送信機からの信号が少なくとも2つのセクタにおいて検出された場合には、
各セクタに関連する複数のチャネル行列を結合して各セクタに関連するチャネル行列よりも大きいチャネル行列を生成するとともに、各セクタに関連する複数の受信信号ベクトルを連結して各セクタに関連する受信信号ベクトルよりも大きい受信信号ベクトルを生成する工程と、
生成したチャネル行列及び生成した受信信号ベクトルを用い、前記目標送信機との間で与えられたチャネルを共有する他の送信機による干渉を相殺するとともに、前記目標送信機からの信号が1つのセクタのみにおいて検出されたならば、該一のセクタに関連するチャネル行列及び受信信号ベクトルを用いて、該他の送信機からの受信信号による干渉を相殺する工程と、を含む信号処理方法。 - 目標送信機からの信号が、あるセクタの受信信号に含まれているか否かを決定する前記工程において、
前記目標送信機に特有のパイロット信号を用いて、サブキャリアにおける前記パスゲインを求める工程と、
サブキャリアについて求めたパスゲインを、時間領域のインパルス応答(h0、h1、…、hN)に変換する工程と、
真のインパルス応答(h0、h1、…、hL)と偽のインパルス応答(hL+1、…、hM)とから成り、該第1の部分がチャネルの遅延プロファイルであって長さが遅延スプレッドに相当するものに相当する、2つの部分に、前記時間領域のインパルス応答を分離する工程と、
前記第1の部分(h0、h1、…、hL)の平均二乗値を求めることにより、第1のパラメータ(PCH)を求める工程と、
前記第2の部分(hL+1、…、hM)の平均二乗値を求めることにより、第2のパラメータ(PNCH)を求める工程と、
前記第1のパラメータ(PCH)から前記第2のパラメータ(PNCH)を引き去ることにより、第3のパラメータ(DNCH)を求める工程と、
前記第1のパラメータ(PCH)を前記第3のパラメータ(DNCH)により割ることによって、第4のパラメータ(RNCH)を求める工程と、
前記第4のパラメータを所定の閾値と比較して、比較結果により前記第4のパラメータが該閾値よりも大きいことが示されたならば、前記送信機からの信号は、与えられたセクタからの受信信号に含まれているものと決定する工程と、を含む、請求項2に記載の信号処理方法。 - 前記時間領域のインパルス応答の第2の部分(hL+1、…、hN)は、インパルス応答の一部であってチャネルの遅延プロファイルに相当するものと、干渉を引き起こす移動局から生じたインパルス応答とを無視することによって得られる、請求項3に記載の信号処理方法。
- 与えられた目標送信機からの信号が、あるセクタの受信信号に含まれているか否かを決定する前記工程において、
与えられた送信機に特有のパイロット信号を用いて、少なくとも2つの異なるタイムスロットのサブキャリアにおけるパスゲインを求める工程と、
タイムスロットのそれぞれに対するサブキャリアについて推定したパスゲインを変換して、等価な時間領域のチャネルインパルス応答を求める工程と、
少なくとも2つのタイムスロットに対し、(h0、h1、…、hL)と(hL+1、…、hM)とから成り、該第1の部分(h0、h1、…、hL)が送信チャネルの遅延スプレッドに相当する長さを有する、2つの部分に、時間領域のインパルス応答のそれぞれを分離する工程と、
少なくとも、前記第1のタイムスロットの前記第1の部分(h0、h1、…、hL)及び前記第1のタイムスロット以外のいずれかの他のタイムスロットの第1の部分(g0、g1、…、gL)の相関因子を含む相関パラメータを求める工程と、
追加の信号処理によって前記相関パラメータを変更して、所定の閾値と比較するための参照値を求め、該参照値が該閾値よりも大きいときには、前記送信機からの信号は、与えられたセクタからの受信信号に含まれているものと決定する工程と、を含む、請求項2に記載の信号処理方法。 - 前記相関因子は、少なくとも2つの異なるタイムスロットにおける各チャネルインパルス応答の第1の部分の間の相関の平均である、請求項5に記載の信号処理方法。
- 与えられた目標送信機からの信号が、あるセクタの受信信号に含まれているか否かを決定する前記工程において、
与えられた送信機に特有のパイロット信号を用いて、少なくとも1又は2以上のタイムスロットのサブキャリアにおける前記パスゲインを求める工程と、
同一のタイムスロット内の異なるサブキャリアにおけるパスゲインがお互いにどれだけ相関があるかの尺度となるパラメータを求める工程と、
平均化又はフィルタリングを含む追加の信号処理によって前記パラメータを変更(ないし修正)して、前記目標送信機及び与えられたセクタの相関パラメータを求める工程と、を含む、請求項2に記載の信号処理方法。 - 1又は2以上のタイムスロットにおけるチャネルインパルス応答の第1の部分(h0、h1、…、hL)のべき乗を求めることによって規格化パラメータを求める工程と、
規格化パラメータを相関パラメータで割ることにより、変更された相関パラメータを求める工程と、によって、前記相関パラメータが変更される、請求項5に記載の信号処理方法。 - 平均二乗誤差によるアプローチ、ゼロ強制によるアプローチ、及び、最尤度推定によるアプローチの少なくともいずれか1つを用いて、干渉が相殺される、請求項1又は2に記載の信号処理方法。
- セクタ化されたカバーエリアにおける複数の送信機から単一キャリア又は複数キャリアの信号を受信して処理する基地局受信装置における信号処理システムであって、
各セクタに含まれる送信機及び基地局受信装置の送信アンテナと受信アンテナとの間における信号のパワーゲインは、パスゲインを伴うチャネル行列として表され、
各セクタに関連する複数のチャネル行列を結合して各セクタに関連するチャネル行列よりも大きいチャネル行列を生成するとともに、各セクタに関連する複数の受信信号ベクトルを連結して各セクタに関連する受信信号ベクトルよりも大きい受信信号ベクトルを生成するチャネル行列生成部と、
生成したチャネル行列及び生成した受信信号ベクトルを用い、目標送信機との間で与えられたチャネルを共有する他の送信機による干渉を相殺する干渉相殺部と、を備えている信号処理システム。 - セクタ化されたカバーエリアにおける複数の送信機から単一キャリア又は複数キャリアの信号を受信して処理する基地局受信装置における信号処理システムであって、
各セクタに含まれる送信機及び基地局受信装置の送信アンテナと受信アンテナとの間における信号のパワーゲインは、パスゲインを伴うチャネル行列として表され、
与えられた目標送信機からの信号が、あるセクタの受信信号に含まれているか否かを決定する検出部と、
各セクタに関連する複数のチャネル行列を結合して各セクタに関連するチャネル行列よりも大きいチャネル行列を生成するとともに、各セクタに関連する複数の受信信号ベクトルを連結して各セクタに関連する受信信号ベクトルよりも大きい受信信号ベクトルを生成するチャネル行列生成部と、
前記目標送信機からの信号が少なくとも2つのセクタで検出された場合には、生成したチャネル行列及び生成した受信信号ベクトルを用いて、与えられたチャネルを前記目標送信機との間で共有する他の送信機による干渉を相殺する干渉相殺部とを備え、
前記干渉相殺部は、前記目標送信機からの信号が1つのセクタのみにおいて検出されたならば、該一のセクタに関連するチャネル行列及び受信信号ベクトルを用いて、前記他の送信機からの受信信号による干渉を相殺する信号処理システム。 - 前記検出部は、与えられた送信機に特有のパイロット信号を用いて、サブキャリアにおける周波数領域のパスゲインを求めるチャネル推定部と、
サブキャリアについて求めた周波数領域のパスゲインを、時間領域のインパルス応答(h0、h1、…、hN)に変換する時間領域変換部と、
真のインパルス応答(h0、h1、…、hL)と偽のインパルス応答(hL+1、…、hM)とから成り、該第1の部分がチャネルの遅延スプレッドに相当する、2つの部分に、前記時間領域のインパルス応答を分離する分離部と、
前記第1の部分(h0、h1、…、hL)の平均二乗値を求めることにより、第1のパラメータ(PCH)を求める第1の平均ゲイン算出部と、
前記第2の部分(hL+1、…、hM)の平均二乗値を求めることにより、第2のパラメータ(PNCH)を求める第2の平均ゲイン算出部と、
前記第1のパラメータ(PCH)から前記第2のパラメータ(PNCH)を引き去ることにより、第3のパラメータ(DNCH)を求める減算部と、
前記第1のパラメータ(PCH)を前記第3のパラメータ(DNCH)により割ることによって、第4のパラメータ(RNCH)を求める除算部と、
前記第4のパラメータを所定の閾値と比較して、比較結果により前記第4のパラメータが該閾値よりも大きいことが示されたならば、前記送信機からの信号は、与えられたセクタからの受信信号に含まれているものと決定する比較部と、を備えている、請求項11に記載の信号処理システム。 - 前記分離部は、インパルス応答の一部であってチャネルの遅延プロファイルに相当するものと、干渉を引き起こす移動局から生じたインパルス応答とを無視することによって得られる、時間領域のインパルス応答の第2の部分を生成する、請求項12に記載の信号処理システム。
- 前記検出部は、与えられた送信機に特有のパイロット信号を用いて、少なくとも2つの異なるタイムスロットのサブキャリアにおける周波数領域のパスゲインを求めるチャネル推定部と、
サブキャリアについて求めた周波数領域のパスゲインを変換して、等価な時間領域のチャネルインパルス応答を求める時間領域変換部と、
真のインパルス応答(h0、h1、…、hL)と偽のインパルス応答(hL+1、…、hM)とから成るとともに該第1の部分(h0、h1、…、hL)がチャネルの遅延スプレッドに相当する、2つの部分に、前記時間領域のインパルス応答を分離する分離部と、
少なくとも、前記第1のタイムスロットの前記第1の部分(h0、h1、…、hL)及び前記第1のタイムスロット以外のいずれかの他のタイムスロットの第1の部分(g0、g1、…、gL)の相関を求める相関部と、
追加の信号処理によって、前記相関部によって求めた前記相関パラメータを変更して、所定の閾値と比較するための参照値を求める相関操作部と、を備えている、請求項11に記載の信号処理システム。 - 前記相関部は、2つのタイムスロットの組のチャネルインパルス応答の第1の部分の間の相関の平均を求めることによって、相関を求める、請求項14に記載の信号処理システム。
- 与えられた目標送信機からの信号が、あるセクタの受信信号に含まれているか否かを決定する際、前記検出部は、与えられた送信機に特有のパイロット信号を用いて、1又は2以上のタイムスロットのサブキャリアにおける前記パスゲインを求め、
同一のタイムスロットの異なるサブキャリアにおけるパスゲインが互いにどれだけ相関があるかの尺度となるパラメータを求め、
平均化又はフィルタリングを含む追加の信号処理によって前記パラメータを変更(ないし修正)して、与えられた送信機及び与えられたセクタの相関パラメータを求める、請求項11に記載の信号処理システム。 - 少なくとも1つのタイムスロットにおけるチャネルインパルス応答の前記第1の部分(h0、h1、…、hL)の相互相関を求めるとともに、
規格化パラメータを前記相関パラメータで割ることにより、変更された相関パラメータを求めることによって、前記相関パラメータが変更される、請求項16に記載の信号処理システム。 - 平均二乗誤差によるアプローチ、ゼロ強制によるアプローチ、及び、最尤度推定によるアプローチの少なくともいずれか1つを用いて、干渉が相殺される、請求項10又11に記載の信号処理システム。
- 請求項10乃至18のいずれか1項に記載の信号処理システムを備えている基地局。
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