JP5700645B2 - 受信装置、受信方法および受信プログラム - Google Patents
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なお、周波数帯域を互いに共用する他の例として、無線LANシステムとBluetooth(登録商標)とWiMAX(登録商標)との組み合わせなどがあり、異なる通信方式のシステム同士が周波数を共用する場合もある。
受信した前記無線信号を復号し、各サブキャリア信号毎に復号の確からしさを示す尤度を算出する尤度算出手段と、単一または複数のサブキャリア信号から構成される互いに異なるサブキャリアの組み合わせを複数抽出し、抽出した該サブキャリアの組み合わせ毎に、該サブキャリアの組み合わせを構成する各サブキャリア信号の尤度を所定の範囲の値に変更する尤度変更手段と、前記尤度変更手段により変更された尤度を含む各サブキャリア信号の尤度に基づいて、誤り訂正復号時に得られる復号の確からしさを示す確度情報を算出する確度算出手段と、前記算出された確度情報を、異なる前記サブキャリアの組み合わせ間で、比較することによって、干渉波の存在するサブキャリア信号を推定する干渉波存在帯域推定手段と、を備えることを特徴とする受信装置である。
変調器102は、誤り訂正符号化器101により入力された符号化ビット列について、BPSK(Binary Phase Shift Keying、二位相偏移変調)あるいはQPSK(Quadrature Phase Shift Keying、四位相偏移変調)等の変調方式により変調を行うことにより変調信号を生成し、生成した変調信号を直並列変換器103に出力する。
OFDM変調器104は、入力された並列信号に対してIFFT(Inverse Fast Fourier Transform、逆高速フーリエ変換)処理を行うことによりOFDM信号を生成し、生成したOFDM信号を送信処理器105に出力する。
続いて、本発明の第1の実施形態における受信装置200について説明する。図2は、本発明の第1の実施形態における受信装置200のブロック構成図である。受信装置200は、受信アンテナ201と、受信処理器202と、OFDM復調器203と、伝搬路推定器204と、等化器205と、並直列変換器206と、復調器(尤度算出手段)207と、入力尤度設定器(尤度変更手段)210と、復号部(復号手段)220と、尤度総和算出部(尤度総和算出手段)230と、干渉サブキャリア判定器(干渉波存在帯域推定手段)240と、選択器241と、硬判定器(データ復号手段)242とを備える。また、不図示の確度算出手段は、復号部(復号手段)220と尤度総和算出部(尤度総和算出手段)230とを備える。
尤度総和算出部230は、M個の尤度絶対値総和演算器2301〜230Mを備える。
入力尤度設定器210は、上記処理により、M個のサブキャリアグループ毎に尤度を変更することにより、図3に示すような尤度列をM個設定し、M個の尤度列を示す情報を、それぞれM個のSISO(Soft Input Soft Output、軟入力軟出力)復号器2201〜220Mに出力する。ここで、SISO復号器とは、単なる0または1といった硬判定結果を出力するのではなく、例えば0.4や0.9といった信頼度を示す情報を出力する復号器である。
入力尤度設定器210は、SISO復号器220iと尤度が変更されたサブキャリアの組合せとが関連付けられた情報を、干渉サブキャリア判定器240に出力する。
具体的には、干渉サブキャリア判定器240は、各ポートから入力された尤度絶対値総和を比較し、尤度絶対値総和の最大値を抽出する。干渉サブキャリア判定器240は、抽出した尤度絶対値総和の最大値をとる軟判定値列を出力したSISO復号器220iを同定する。干渉サブキャリア判定器240は、同定されたSISO復号器220iから、尤度が変更されたサブキャリアの組合せを抽出する。干渉サブキャリア判定器240は尤度が変更されたサブキャリアの帯域に干渉波が存在すると判定する。
続いて、本発明の第2の実施形態における受信装置300について説明する。本発明の第2の実施形態における受信装置300は、第1の実施の形態において、変更された尤度を用いて復号することにより軟判定値を算出し、そのサブキャリア毎の軟判定値の絶対値の総和を算出し、干渉サブキャリアの判定を行うという一連の処理が、直列(シリアル)に処理される点を特徴とする。
図6の受信装置300の構成は、図2の受信装置200の構成に対して、入力尤度設定器210が入力尤度設定器210bに置き換わり、復号部220がSISO復号器220bに置き換わり、尤度総和算出部230が尤度絶対値総和演算器230bに置き換わり、干渉サブキャリア判定器240が干渉サブキャリア判定器240bに置き換わり、硬判定器242が硬判定器242bに置き換わったものになっている。
入力尤度設定器210bは、復調器207から入力された軟判定値を示す情報を受け取る。入力尤度設定器210bは、試行毎に、互いに異なるサブキャリアまたはサブキャリア群の組み合わせを抽出し、その組み合わせを構成するサブキャリアまたはサブキャリア群の尤度を零に置換することにより各尤度列を生成する。
また、入力尤度設定器210bは、尤度が零に置換されたサブキャリアの組合せを示す情報を干渉サブキャリア判定器に出力する。
尤度絶対値総和演算器230bは、入力された軟判定値列を構成する各サブキャリアの軟判定値(尤度)の絶対値の総和である尤度絶対値総和を算出し、干渉サブキャリア判定器240bに出力する。
入力尤度設定器210bとSISO復号器220bは、当該サブキャリアの組合せを用いて、再度の処理を行い、SISO復号器220bは軟判定値列を示す情報を硬判定器242bに出力する。
続いて、本発明の第3の実施形態における受信装置400について説明する。本実施形態の受信装置400は、第1の実施形態における受信装置200が、硬判定することにより復号された受信データを用いて、希望波対干渉波電力比(Desired to Undesired Power Ratio、D/U比)を算出する点を特徴とする。
受信装置400は、受信データ生成部200cと、レプリカ信号生成部(レプリカ信号生成手段)410と、伝搬路係数乗算器(受信信号再現手段)415と、バッファ417と、減算器(干渉信号算出手段)418と、平均電力測定部(平均電力測定手段)420と、除算器(電力比算出手段)430とを備える。
図7の受信データ生成部200cの構成は、図2の受信装置200の構成に対して、受信処理器202が受信処理器202cに置き換わり、伝搬路推定器204が伝搬路推定器204cに置き換わり、硬判定器242が硬判定器(データ復号手段)242cに置き換わったものになっている。
伝搬路係数乗算器415は、伝搬路推定器204cにより算出されたチャネル情報をレプリカ信号のOFDM信号に乗算する。これにより、伝搬路係数乗算器415は、擬似的に伝搬路を伝達された受信信号を再現し、再現した擬似的に伝搬路を伝達された受信信号を減算器418と第1の平均電力測定器411とへ出力する。
一方、第2の平均電力測定器422は、減算器418から入力された干渉波の信号の平均電力を測定し、測定した干渉波の信号の平均電力を示す情報を除算器430に出力する。
続いて、本発明の第4の実施形態における受信装置200bについて説明する。図8は、本発明の第4の実施形態における受信装置200bのブロック構成図である。同図において、図2に示された第1の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付してある。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる構成、及び異なる動作のみを説明する。
したがって、誤り訂正符号化器101は、送信データとCRC符号とからなるビットの配列に対し、上述したものと同様に組織符号化し、組織符号化し、組織ビットと誤り訂正符号のビットとを生成する。以降の処理については、上述したものと同様である。この組織ビットは、送信データとCRC符号とからなるビット配列である。
復調器207までの処理については、第1の実施形態と同様である。復調器207は、軟判定復号された組織ビットの尤度と誤り訂正符号のビットの尤度とを、入力尤度設定器210へ出力する。
入力尤度設定器210は、サブキャリア信号または複数のサブキャリア信号から構成される互いに異なるサブキャリアグループを複数(本実施形態ではM個)抽出し、該抽出したサブキャリアグループ毎に、そのサブキャリアグループを構成する各サブキャリア信号の尤度を、復調器207により算出された値から所定の範囲の値に変更する。
入力尤度設定器210は、上記処理により、M個のサブキャリアグループ毎に尤度を変更することにより、図3に示すような尤度列をM個設定し、尤度列を示す情報を、それぞれ復号部220b1、220b2、220b3、…、220bMに出力する。
復号部220b1、220b2、220b3、…、220bMの各々には、入力尤度設定器210から、尤度列を示す情報が供給される。
そして、復号部220b1、220b2、220b3、…、220bMの各々は、CRC復号の結果で得られたCRC成分とデータ成分とを、それぞれ接続された誤り率算出部230b1、230b2、230b3、…、230bMへ出力する。
そして、誤り率算出部230b1、230b2、230b3、…、230bMの各々は、それぞれ算出した誤り率を、それぞれの出力が接続された干渉サブキャリア判定器240bの端子に対して出力する。
干渉サブキャリア判定器240bは、干渉波が存在すると判定したサブキャリアの組合せを、干渉サブキャリア判定結果を示す情報として外部へ出力するとともに、その最も小さな誤り率が入力されたポートの番号を示す情報(硬判定値選択信号)を選択器241bに出力する。
そして、選択器241bは、干渉サブキャリア判定器240bから供給されるポートの番号を示す情報(硬判定値選択信号)により、対応する復号部から供給されたOFDMシンボルの硬判定値を、復号結果として出力する。また、選択器241bは、復号された組織ビットからCRC符号を削除して、送信ビットのみを出力する。
また、上述の説明においては、誤り検出符号としてCRC符号を用いたが、予め既知のビットデータを誤り検出符号として用いる構成としてもよい。
また、本発明の第1から第3の実施形態における受信装置200、受信装置300または受信装置400における干渉サブキャリア判定器は、尤度の取りうる値がマイナス無限大からプラス無限大であるLLRを使用したため尤度の絶対値の総和を比較したが、これに限らず、尤度の取りうる値が0以上の場合には、尤度の単純な総和を比較してもよい。
204、204c 伝搬路推定器(伝搬路推定手段)
207 復調器(尤度算出手段)
210 入力尤度設定器(尤度変更手段)
220、220b 復号部(復号手段)
230 尤度総和算出部
230b 誤り率算出部
240、240b 干渉サブキャリア判定器(干渉波存在帯域推定手段)
241、241b 選択器
242、242c 硬判定器(データ復号手段)
410 レプリカ信号生成部(レプリカ信号生成手段)
415 伝搬路係数乗算器(受信信号再現手段)
418 減算器(干渉信号算出手段)
420 平均電力測定部(平均電力測定手段)
430 除算器(電力比算出手段)
Claims (10)
- マルチキャリア通信により送信装置から送信された無線信号を受信する受信装置であって、
受信した前記無線信号を復号し、各サブキャリア信号毎に復号の確からしさを示す尤度を算出する尤度算出手段と、
単一または複数のサブキャリア信号から構成される互いに異なるサブキャリアの組み合わせを複数抽出し、抽出した該サブキャリアの組み合わせ毎に、該サブキャリアの組み合わせを構成する各サブキャリア信号の尤度を所定の範囲の値に変更する尤度変更手段と、
前記尤度変更手段により変更された尤度を含む各サブキャリア信号の尤度に基づいて、誤り訂正復号時に得られる復号の確からしさを示す確度情報を算出する確度算出手段と、
前記算出された確度情報を、異なる前記サブキャリアの組み合わせ間で、比較することによって、干渉波の存在するサブキャリア信号を推定する干渉波存在帯域推定手段と、
を備えることを特徴とする受信装置。 - 前記確度算出手段は、前記尤度変更手段により変更された尤度を含む各サブキャリア信号の尤度を用いて誤り訂正した後の軟判定値の和を前記サブキャリアの組み合わせ毎に算出し、
前記干渉波存在帯域推定手段は、前記算出された和を、異なる前記サブキャリアの組み合わせ間で比較することによって、干渉波の存在するサブキャリア信号を推定することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 - 前記干渉波存在帯域推定手段は、前記尤度の総和が最大となる尤度のうち尤度変更手段により尤度の変更がされたサブキャリア信号に干渉波が存在すると判定することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の受信装置。
- 前記尤度変更手段により変更された尤度を含む各サブキャリア信号の尤度に対して、誤り訂正処理を行うことにより前記各サブキャリア信号の尤度に基づく値を算出する復号手段を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の受信装置。
- 前記無線信号が伝搬された伝搬路のチャネル情報を推定する伝搬路推定手段と、
干渉波の存在するサブキャリア以外のサブキャリアの組合せによりデータを復号するデータ復号手段と、
前記復号されたデータに基づき、他の前記無線通信装置が送信した希望波信号の複製であるレプリカ信号を生成するレプリカ信号生成手段と、
前記レプリカ信号に前記チャネル情報を乗算することにより、擬似的に伝搬路を伝達された受信信号を再現する受信信号再現手段と、
前記再現された受信信号から前記レプリカ信号を減算して干渉信号を算出する干渉信号算出手段と、
前記レプリカ信号と前記干渉信号のそれぞれの平均電力を測定する平均電力測定手段と、
前記レプリカ信号の平均電力を前記干渉信号の平均電力で除算することにより希望波対干渉波電力比を算出する電力比算出手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の受信装置。 - 前記尤度変更手段は、前記抽出した組み合わせ毎に、前記算出された各サブキャリア信号の尤度に所定の重みを乗算して前記尤度を変更することを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の受信装置。
- 前記所定の範囲の値は、尤度が取り得る値の中央値であることを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の受信装置。
- 前記送信装置の送信する前記無線信号に誤り検出符号が含まれており、
前記確度算出手段が、
受信した前記無線信号に対して、複数の前記サブキャリアに配置された誤り訂正ビットの複数の組み合わせ毎に誤り訂正復号を行い、誤り訂正復号によって得られたデータと誤り検出符号とにより、誤り検出結果から誤り率を求め、当該誤り率を前記確度情報として出力し、
前記干渉波存在帯域推定手段が、前記誤り率を、異なる前記誤り訂正ビットの組み合わせ間で比較することによって、複数の前記サブキャリアのなかから干渉波の存在する干渉サブキャリアを推定することを特徴とする請求項1に記載の受信装置。 - マルチキャリア通信により送信装置から送信された無線信号を受信する受信装置が実行する受信方法であって、
受信した前記無線信号を復号し、各サブキャリア信号毎に復号の確からしさを示す尤度を算出する尤度算出手順と、
単一または複数のサブキャリア信号から構成される互いに異なるサブキャリアの組み合わせを複数抽出し、抽出した該サブキャリアの組み合わせ毎に、該サブキャリアの組み合わせを構成する各サブキャリア信号の尤度を所定の範囲の値に変更する尤度変更手順と、
前記尤度変更手順により変更された尤度を含む各サブキャリア信号の尤度に基づいて、誤り訂正復号時に得られる復号の確からしさを示す確度情報を算出する確度算出手順と、
前記算出された確度情報を、異なる前記サブキャリアの組み合わせ間で、比較することによって、干渉波の存在するサブキャリア信号を推定する干渉波存在帯域推定手順と、
を有することを特徴とする受信方法。 - マルチキャリア通信により送信装置から送信された無線信号を受信する受信装置であるコンピュータに、
受信した前記無線信号を復号し、各サブキャリア信号毎に復号の確からしさを示す尤度を算出する尤度算出ステップと、
単一または複数のサブキャリア信号から構成される互いに異なるサブキャリアの組み合わせを複数抽出し、抽出した該サブキャリアの組み合わせ毎に、該サブキャリアの組み合わせを構成する各サブキャリア信号の尤度を所定の範囲の値に変更する尤度変更ステップと、
前記尤度変更ステップにより変更された尤度を含む各サブキャリア信号の尤度に基づいて、誤り訂正復号時に得られる復号の確からしさを示す確度情報を算出する確度算出ステップと、
前記算出された確度情報を、異なる前記サブキャリアの組み合わせ間で、比較することによって、干渉波の存在するサブキャリア信号を推定する干渉波存在帯域推定ステップと、
を実行させるための受信プログラム。
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