JP5327808B2 - Idma受信機 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る簡略化MUDの構成を示すブロック図である。図2は、本発明の第1実施形態に係るMIMO−OFDM_IDMA受信機の構成を示すブロック図である。図2に示すMIMO−OFDM_IDMA受信機は、図1に示す構成の簡略化MUD204を有する。
干渉レプリカ生成器702は、チャネル推定値と誤り訂正復号器の出力であるビットLLRを用いて、干渉の期待値I∧ n,k’,m’と干渉の共分散行列Cn,k’,m’を計算する。干渉の期待値I∧ n,k’,m’は、式(7)により、式(8)で計算することができる。
受信信号Rnの条件付確率密度関数をp(Rn|zn,k’,m’)とすると、第nサブキャリアにおける所望ユーザk’の所望ストリームm’の変調信号zn,k’,m’を構成する任意ビットbqのビットLLR「λn,k’,m’(bq)」は、式(12)で表される。
上述の第1実施形態では図2に示されるパラレル繰り返し受信機を説明したが、第2実施形態に係るMIMO−OFDM_IDMA受信機は、第1実施形態による簡略化MUDを用いたシリアル繰り返し受信機である。このシリアル繰り返し受信機では、受信信号電力の高いユーザから順次、処理を行う。
第0ユーザ用の信号検出部305−0から出力された全ユーザのビットLLRは、第1ユーザ用の信号検出部305−1に入力される。第1ユーザ用の信号検出部305−1は、その入力された全ユーザのビットLLRを用いて、第1ユーザの信号検出と復号を行い、第1ユーザのビットLLRのみを更新する。図3のシリアル繰り返し受信機では、このユーザ毎のビットLLR更新処理を全ユーザに対して順次行う。
第3実施形態は、上述の第1実施形態又は第2実施形態の変更例である。以下、各変更例を説明する。
図2のMIMO−OFDM_IDMAパラレル繰り返し受信機の構成からGI除去器201及びFFT器202を削除することで、MIMO−IDMAパラレル繰り返し受信機を実現することができる。その際、MIMO−IDMAでは所望信号のマルチパス遅延波を他ユーザからの干渉として取り扱う。なお、所望信号のマルチパス遅延波も合成して信号検出する場合には、図1の同期検波器104を線形等化器に変更することにより実現することができる。
図3のMIMO−OFDM_IDMAシリアル繰り返し受信機の構成からGI除去器301及びFFT器302を削除することで、MIMO−IDMAシリアル繰り返し受信機を実現することができる。
上述の変更例1又は2のMIMO−IDMA受信機において送信アンテナ数NTを1にすることで、MIMO伝送を行わないIDMA受信機を実現することができる。
上述の第1実施形態又は第2実施形態のMIMO−OFDM_IDMA受信機において送信アンテナ数NTを1にすることで、MIMO伝送を行わないOFDM−IDMA受信機を実現することができる。
本発明の第4実施形態に係るソフト判定指向形チャネル推定器について説明する。図5は、本発明の第4実施形態に係るソフト判定指向形チャネル推定器の構成を示すブロック図である。図5において、送信信号レプリカ生成器501は、誤り訂正復号器から得られるビットLLRを用いて、変調信号の期待値を計算する。さらに、送信信号レプリカ生成器501は、変調信号の期待値をIFFTすることにより、送信信号レプリカを生成する。
第5実施形態では、MIMO−OFDM_IDMAシリアル繰り返し受信機において、簡略化MUDに変えて図7に示すMUDを備える。具体的には、図3に示すMIMO−OFDM_IDMAシリアル繰り返し受信機の信号検出部305−0〜(K−1)内の簡略化MUD401(図4参照)を、図7に示すMUDに変更する。この構成によれば、計算量が比較的多くなるが、図7に示すMUDをパラレル繰り返し受信機に適用した場合よりも優れた伝送特性を実現することができる。また、信号検出部305−0〜(K−1)内に簡略化MUD401(図4参照)とMUD(図7参照)の両方を具備する構成としてもよい。この構成によれば、同一の信号検出部を単数備えた前述の受信機に比べて回路規模は大きくなるが、ユーザ毎に簡略化MUDとMUDを切り替えて使用することができる。例えば受信信号電力の高いユーザは容易に検出できるので簡略化MUDを用い、受信信号電力の低いユーザは検出が困難なためMUDを用いることで、優れた伝送特性を維持しつつ計算量を削減することができる。
なお、本発明に係るIDMA受信機は、複数の受信アンテナを備え、IDMAを行う受信機であればよい。本発明に係るIDMA受信機としては、OFDM−IDMA受信機、MIMO−IDMA受信機及びMIMO−OFDM_IDMA受信機を含む。
Claims (4)
- 複数の受信アンテナを備え、インターリーブ分割多元接続を行う受信機であって、
入力された全ユーザの誤り訂正復号後の「符号化されたビットのビット対数尤度比(ビットLLR)」とチャネル推定値とから、干渉の期待値と干渉の分散とを計算する干渉レプリカ生成器と、
前記受信アンテナ毎に、受信信号から前記干渉の期待値を減算する減算器と、
前記受信アンテナ毎に、前記減算器の減算結果と前記干渉の分散と前記チャネル推定値とを用いてビットLLRを計算する同期検波器と、
全ての前記受信アンテナ分の前記同期検波器の計算結果のビットLLRを加算する加算器と、から構成されるマルチユーザ検出器を備え、
前記干渉レプリカ生成器は、干渉の共分散行列の対角成分を計算し、
前記同期検波器は、前記受信アンテナ毎に、受信信号の条件付確率密度関数を用いて前記ビットLLRの計算を行い、
前記条件付確率密度関数は、前記減算器の減算結果と前記チャネル推定値と前記干渉の共分散行列の対角成分とから算出される、
ことを特徴とするIDMA受信機。 - 送信機との間で既知なパイロット信号を用いて受信信号からチャネル推定値を求める初回チャネル推定器と、
全ユーザのビットLLRを並列処理で算出する前記マルチユーザ検出器と、
ユーザ毎に、前記マルチユーザ検出器の前記加算結果のビットLLRをデインターリーブするデインターリーバと、
ユーザ毎に、前記デインターリーブ後のビットLLRを用いて誤り訂正復号を行い、誤り訂正復号後のビットLLRを計算する誤り訂正復号器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のIDMA受信機。 - 送信機との間で既知なパイロット信号を用いて受信信号からチャネル推定値を求める初回チャネル推定器と、
1ユーザずつ、順次、直列処理でビットLLRを算出する前記マルチユーザ検出器と、
ユーザ毎に、前記マルチユーザ検出器の前記加算結果のビットLLRをデインターリーブするデインターリーバと、
ユーザ毎に、前記デインターリーブ後のビットLLRを用いて誤り訂正復号を行い、誤り訂正復号後のビットLLRを計算する誤り訂正復号器と、
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のIDMA受信機。 - 前記IDMA受信機がソフト判定指向形チャネル推定器をさらに有し、
前記ソフト判定指向形チャネル推定器が、誤り訂正復号後のビットLLRを用いて送信信号レプリカを生成する送信信号レプリカ生成器と、チャネル推定値と送信信号レプリカとを乗算して受信信号レプリカを生成する受信信号レプリカ生成器と、を有し、受信信号と受信信号レプリカとの平均2乗誤差が最小となるように逐次最小2乗法によりチャネル推定値を更新する、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のIDMA受信機。
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