JP2008118472A - Communication system, communication method, receiver, and transmitter - Google Patents

Communication system, communication method, receiver, and transmitter Download PDF

Info

Publication number
JP2008118472A
JP2008118472A JP2006300835A JP2006300835A JP2008118472A JP 2008118472 A JP2008118472 A JP 2008118472A JP 2006300835 A JP2006300835 A JP 2006300835A JP 2006300835 A JP2006300835 A JP 2006300835A JP 2008118472 A JP2008118472 A JP 2008118472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transmission
euclidean distance
minimum euclidean
signal
unit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2006300835A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Fujii
正明 藤井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Priority to JP2006300835A priority Critical patent/JP2008118472A/en
Priority to KR1020070024203A priority patent/KR20080041091A/en
Publication of JP2008118472A publication Critical patent/JP2008118472A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/0413MIMO systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/02Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
    • H04B7/04Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas
    • H04B7/08Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station
    • H04B7/0837Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the receiving station using pre-detection combining
    • H04B7/0842Weighted combining
    • H04B7/0848Joint weighting
    • H04B7/0854Joint weighting using error minimizing algorithms, e.g. minimum mean squared error [MMSE], "cross-correlation" or matrix inversion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Radio Transmission System (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a MIMO signal detection system capable of detecting a signal with high precision. <P>SOLUTION: A receiver receives a plurality of transmission signals that a transmission device having a plurality of transmitting antennas transmits nearly at the same time. The receiver mainly includes a minimum Euclidian distance estimating unit 226 which calculates minimum Euclidian distances corresponding to the respective transmitting antennas based upon a channel matrix representing transmission characteristics of a radio transmission line, and a ranking information generator 228 which generates ranking information indicating the sequencing of the respective transmitting antennas based upon the large/small relation among the minimum Euclidian distances corresponding to the respective transmitting antennas. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、通信システム、通信方法、受信装置、及び送信装置に関する。   The present invention relates to a communication system, a communication method, a receiving device, and a transmitting device.

従来より、無線通信の高速化技術の一つとして、MIMO(Multiple−Input Multiple−Output)方式の信号伝送技術が知られている。この方式は、文字通り、複数のアンテナを用いた信号の入出力を基本としている。この方式の特徴は、異なる複数のアンテナを利用して、同じタイミング、かつ、同じ周波数で複数の送信データを一度に送信することが可能な点にある。同時に送信可能なチャネルが増加すれば、増加したチャネルの分だけ、単位時間当たりの通信量を増加することができるため、実質的に通信速度を向上することが可能になる。また、この方式は、通信速度が向上しても、使用する周波数帯域が増大しないという利点を有する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) system signal transmission technique is known as one of techniques for speeding up wireless communication. This method is literally based on signal input / output using a plurality of antennas. The feature of this method is that a plurality of transmission data can be transmitted at the same time and at the same frequency using a plurality of different antennas. If the number of channels that can be transmitted simultaneously increases, the amount of communication per unit time can be increased by the increased number of channels, so that the communication speed can be substantially improved. Further, this method has an advantage that the frequency band to be used does not increase even if the communication speed is improved.

しかし、上記のように、同一周波数の搬送波成分を有する複数の変調信号が同時に送信されるため、受信側では、混信した変調信号を分離する装置が必要になる。MIMO方式の場合、無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列を用いて、変調信号の分離が行われる。このチャネル行列は、例えば、パイロットシンボルを用いたチャネル推定方式などにより検出することが可能である。   However, as described above, since a plurality of modulated signals having carrier components of the same frequency are transmitted at the same time, a device for separating the interfering modulated signals is required on the receiving side. In the case of the MIMO system, the modulation signal is separated using a channel matrix representing the transmission characteristics of the wireless transmission path. This channel matrix can be detected by, for example, a channel estimation method using pilot symbols.

しかし、チャネル行列の構成によっては、ノイズ等の影響により、送信時の各変調信号を精度良く再現できない場合がある。そのため、MIMO信号検出の精度を向上させるべく様々な研究がなされ、その成果が公表されている。その一例として、干渉キャンセリングを利用したMIMO−OFDM(Multiple−Input and Multiple−Output Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の信号検出手段が知られている。これは、MIMO信号検出手段により推定されたパケットデータの中から、正しく推定されたパケットデータを選択し、このパケットデータを用いて生成された受信信号のレプリカ信号(以下、受信レプリカ信号)を受信信号から減算して残差信号を計算し、この残差信号を用いて、再度、信号分離アルゴリズムを適用することにより、精度良くパケットデータを推定する方式である。しかし、この方式は、全てのパケットデータが正しく復号されない場合には適用出来ないという問題があった。   However, depending on the configuration of the channel matrix, each modulated signal at the time of transmission may not be accurately reproduced due to the influence of noise or the like. Therefore, various studies have been made to improve the accuracy of MIMO signal detection, and the results have been published. As an example, there is known a signal detection means of MIMO-OFDM (Multiple-Input and Multiple-Output Orthogonal Division Division Multiplexing) method using interference canceling. This is done by selecting correctly estimated packet data from the packet data estimated by the MIMO signal detecting means, and receiving a replica signal (hereinafter referred to as a received replica signal) of the received signal generated using this packet data. This is a method of subtracting from a signal to calculate a residual signal, and using this residual signal to apply a signal separation algorithm again to estimate packet data with high accuracy. However, this method has a problem that it cannot be applied when all packet data is not correctly decoded.

この問題に対する一つの解決策の具体例として、下記の特許文献1には、受信装置においてサブストリーム毎に受信電力を検出し、この受信電力に基づいた送信アンテナのランキングを実行して、このランキング情報を送信装置に帰還する構成が開示されている。上記の構成を採用すると、送信装置は、例えば、受信装置から帰還されたサブキャリア毎のランキング情報に基づいて、特定パケットの全てのサブキャリア信号をランキングの高い送信アンテナに割り当てることが可能になり、特定のサブキャリアの伝送特性を向上させることができる。その結果、干渉キャンセリングを効果的に利用することが可能になり、より高い精度のMIMO信号検出を実現することができるものと推定される。   As a specific example of one solution to this problem, Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2004-228620 detects the received power for each substream in the receiving apparatus, executes the ranking of the transmission antenna based on the received power, and performs this ranking. A configuration for returning information to a transmission device is disclosed. If the above configuration is adopted, for example, the transmission device can allocate all the subcarrier signals of the specific packet to the transmission antenna having a high ranking based on the ranking information for each subcarrier fed back from the reception device. The transmission characteristics of a specific subcarrier can be improved. As a result, it is estimated that interference canceling can be used effectively, and MIMO signal detection with higher accuracy can be realized.

特開平2006−13680号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2006-13680

しかし、MIMO信号検出手段にMLD(Maximum Likelihood Detection)法に基づく信号分離アルゴリズムを用いる場合には、受信レプリカ信号点間の平均ユークリッド距離が伝送特性の指標となるため、実際には、受信電力に基づく送信アンテナのランキング情報を用いてサブキャリア毎に送信アンテナの割り当てを実行したとしても、適切な送信アンテナ割り当てがなされるとは限らない。そこで、MLD法に対してより適した送信アンテナのランキング情報を生成し、これを利用して更なる伝送特性の向上を図ることが求められている。   However, when a signal separation algorithm based on the MLD (Maximum Likelihood Detection) method is used for the MIMO signal detection means, the average Euclidean distance between the received replica signal points is an indicator of the transmission characteristics. Even if transmission antenna allocation is executed for each subcarrier using the transmission antenna ranking information based on the transmission antenna, appropriate transmission antenna allocation is not always performed. Therefore, it is required to generate transmission antenna ranking information more suitable for the MLD method and to further improve the transmission characteristics using this.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、最小ユークリッド距離に基づいて推定された送信アンテナのランキング情報を用いてプリコーディングすることによりMIMO信号検出精度を向上させることが可能な、新規かつ改良された通信システム、通信方法、受信装置及び送信装置を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a MIMO signal by precoding using ranking information of a transmission antenna estimated based on the minimum Euclidean distance. It is an object of the present invention to provide a new and improved communication system, communication method, receiving apparatus and transmitting apparatus capable of improving detection accuracy.

上記課題を解決するために、本発明の第1の観点によれば、複数の送信信号をそれぞれ対応する送信アンテナを介して送信する送信装置と、複数の送信信号を受信する受信装置とにより構成される通信システムが提供される。
また、上記の通信システムに含まれる受信装置は、無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列に基づいて送信アンテナ毎に最小ユークリッド距離を算出する最小ユークリッド距離推定部と、最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて送信アンテナを順序付けし、当該送信アンテナの順序を示すランキング情報を生成するランキング情報生成部と、各送信信号をチャネル行列を利用して推定する信号検出部と、正しく復号された送信信号に基づいて受信レプリカ信号を生成する受信レプリカ生成部と、受信信号から受信レプリカ信号を減算して残差信号を生成する干渉キャンセラ部と、を備える。
さらに、上記の通信システムに含まれる送信装置は、受信装置により生成されたランキング情報を受信する受信部と、ランキング情報に基づいて、最小ユークリッド距離が最大となる各送信アンテナに対して所定の送信信号を割り当てるプリコーディング部と、プリコーディング部により割り当てられた各送信アンテナを介して、所定の送信信号を送信する送信部と、を備える。
In order to solve the above-described problem, according to a first aspect of the present invention, a transmission apparatus configured to transmit a plurality of transmission signals via corresponding transmission antennas and a reception apparatus configured to receive a plurality of transmission signals are provided. A communication system is provided.
In addition, the receiving device included in the communication system has a minimum Euclidean distance estimation unit that calculates a minimum Euclidean distance for each transmission antenna based on a channel matrix that represents transmission characteristics of a wireless transmission path, and a magnitude relationship between the minimum Euclidean distance. Based on the transmission antenna, and a ranking information generation unit that generates ranking information indicating the order of the transmission antenna, a signal detection unit that estimates each transmission signal using a channel matrix, and a correctly decoded transmission signal A reception replica generation unit that generates a reception replica signal based on the received signal; and an interference canceller unit that generates a residual signal by subtracting the reception replica signal from the reception signal.
Furthermore, the transmission device included in the communication system described above receives a predetermined transmission from each of the reception unit that receives the ranking information generated by the reception device and each transmission antenna having the minimum minimum Euclidean distance based on the ranking information. A precoding unit for allocating a signal; and a transmission unit for transmitting a predetermined transmission signal via each transmission antenna allocated by the precoding unit.

また、上記の受信装置は、チャネル行列を構成する列ベクトルの中から、最小ユークリッド距離の最大値に対応する列ベクトルを除外して次元縮小チャネル行列を生成する次元縮小チャネル行列生成部をさらに備えていてもよい。さらに、上記の最小ユークリッド距離推定部は、次元縮小チャネル行列に基づいて各送信アンテナに対応する最小ユークリッド距離を算出するように構成されていてもよい。   The receiving apparatus further includes a dimension reduction channel matrix generation unit that generates a dimension reduction channel matrix by excluding the column vector corresponding to the maximum value of the minimum Euclidean distance from the column vectors constituting the channel matrix. It may be. Further, the minimum Euclidean distance estimation unit may be configured to calculate a minimum Euclidean distance corresponding to each transmission antenna based on the dimension reduction channel matrix.

また、上記の受信装置は、各送信信号に対応する受信電力を算出する受信電力計算部をさらに備えていてもよい。さらに、上記のランキング情報計算部は、複数の最小ユークリッド距離が略同値になる複数の送信アンテナについて、受信電力の大きい送信アンテナを上位に順序付けするように構成されていてもよい。   In addition, the reception device may further include a reception power calculation unit that calculates reception power corresponding to each transmission signal. Further, the ranking information calculation unit may be configured to order the transmission antennas with large received power in order of the plurality of transmission antennas having the same minimum Euclidean distance.

また、上記課題を解決するために、本発明の第2の観点によれば、複数の送信信号をそれぞれ対応する送信アンテナを介して送信し、複数の送信信号を受信する通信方法が提供される。
上記の通信方法によると、受信側では、無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列に基づいて送信アンテナ毎に最小ユークリッド距離を算出する最小ユークリッド距離推定ステップと、最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて送信アンテナを順序付けし、当該送信アンテナの順序を示すランキング情報を生成するランキング情報生成ステップと、各送信信号をチャネル行列を利用して推定する信号検出ステップと、正しく復号された送信信号に基づいて受信レプリカ信号を生成する受信レプリカ生成ステップと、受信信号から受信レプリカ信号を減算して残差信号を生成する干渉キャンセラステップと、を含んでいる。そして、送信側では、受信装置により生成されたランキング情報を受信する受信ステップと、ランキング情報に基づいて、最小ユークリッド距離が最大となる各送信アンテナに対して所定の送信信号を割り当てるプリコーディングステップと、プリコーディング部により割り当てられた各送信アンテナを介して、所定の送信信号を送信する送信ステップと、を含んでいる。
In order to solve the above problems, according to a second aspect of the present invention, there is provided a communication method for transmitting a plurality of transmission signals via corresponding transmission antennas and receiving the plurality of transmission signals. .
According to the above communication method, on the receiving side, the minimum Euclidean distance estimation step for calculating the minimum Euclidean distance for each transmission antenna based on the channel matrix representing the transmission characteristics of the wireless transmission path, and the magnitude relationship between the minimum Euclidean distances Based on the ranking information generation step of ordering the transmission antennas and generating the ranking information indicating the order of the transmission antennas, the signal detection step of estimating each transmission signal using the channel matrix, and the correctly decoded transmission signal A reception replica generation step for generating a reception replica signal and an interference canceller step for generating a residual signal by subtracting the reception replica signal from the reception signal are included. On the transmitting side, a receiving step for receiving the ranking information generated by the receiving device, and a precoding step for assigning a predetermined transmission signal to each transmitting antenna having the maximum minimum Euclidean distance based on the ranking information, Transmitting a predetermined transmission signal via each transmission antenna assigned by the precoding unit.

また、受信側では、チャネル行列を構成する列ベクトルの中から、最小ユークリッド距離の最大値に対応する列ベクトルを除外して次元縮小チャネル行列を生成する次元縮小チャネル行列生成ステップをさらに含んでいてもよい。そして、上記の最小ユークリッド距離推定ステップは、次元縮小チャネル行列に基づいて各送信アンテナに対応する最小ユークリッド距離を算出するように構成されていてもよい。   The receiving side further includes a dimension reduced channel matrix generation step of generating a dimension reduced channel matrix by excluding the column vector corresponding to the maximum value of the minimum Euclidean distance from the column vectors constituting the channel matrix. Also good. The minimum Euclidean distance estimation step may be configured to calculate a minimum Euclidean distance corresponding to each transmission antenna based on the dimension reduction channel matrix.

また、受信側では、各送信信号に対応する受信電力を算出する受信電力計算ステップをさらに含んでいてもよい。そして、上記のランキング情報計算ステップは、複数の最小ユークリッド距離が略同値になる複数の送信アンテナについて、受信電力の大きい送信アンテナを上位に順序付けするように構成されていてもよい。   The reception side may further include a reception power calculation step for calculating reception power corresponding to each transmission signal. Then, the ranking information calculation step may be configured such that a plurality of transmission antennas having the same minimum Euclidean distance are ordered higher in order of transmission antennas having higher reception power.

また、上記課題を解決するために、本発明の第3の観点によれば、複数の送信アンテナから送信された複数の送信信号を受信する受信装置が提供される。
上記の受信装置は、無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列に基づいて送信アンテナ毎に最小ユークリッド距離を算出する最小ユークリッド距離推定部と、最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて送信アンテナを順序付けするランキング情報生成部と、各送信信号をチャネル行列を利用して推定する信号検出部と、正しく復号された送信信号に基づいて受信レプリカ信号を生成する受信レプリカ生成部と、受信信号から受信レプリカ信号を減算して残差信号を生成する干渉キャンセラ部と、を備えることを特徴とする。
Moreover, in order to solve the said subject, according to the 3rd viewpoint of this invention, the receiver which receives the some transmission signal transmitted from the some transmission antenna is provided.
The receiving device orders a minimum Euclidean distance estimation unit that calculates a minimum Euclidean distance for each transmission antenna based on a channel matrix that represents a transmission characteristic of a wireless transmission path, and a transmission antenna based on the magnitude relationship of the minimum Euclidean distance A ranking information generator, a signal detector that estimates each transmission signal using a channel matrix, a reception replica generator that generates a reception replica signal based on a correctly decoded transmission signal, and a reception replica signal from the reception signal And an interference canceller unit that generates a residual signal by subtracting.

また、上記の受信装置は、チャネル行列を構成する列ベクトルの中から、最小ユークリッド距離の最大値に対応する列ベクトルを除外して次元縮小チャネル行列を生成する次元縮小チャネル行列生成部をさらに備えていてもよい。そして、上記の最小ユークリッド距離推定部は、次元縮小チャネル行列に基づいて各送信アンテナに対応する最小ユークリッド距離を算出するように構成されていてもよい。   The receiving apparatus further includes a dimension reduction channel matrix generation unit that generates a dimension reduction channel matrix by excluding the column vector corresponding to the maximum value of the minimum Euclidean distance from the column vectors constituting the channel matrix. It may be. The minimum Euclidean distance estimation unit may be configured to calculate a minimum Euclidean distance corresponding to each transmission antenna based on the dimension reduction channel matrix.

また、上記の次元縮小チャネル行列生成部は、次元縮小チャネル行列を構成する列ベクトルの中から、次元縮小チャネル行列に対して算出された各最小ユークリッド距離の最大値に対応する列ベクトルを除外して更に次元縮小し、新たに次元縮小チャネル行列を生成するように構成されていてもよい。   The dimension reduction channel matrix generation unit excludes a column vector corresponding to the maximum value of each minimum Euclidean distance calculated for the dimension reduction channel matrix from the column vectors constituting the dimension reduction channel matrix. Further, the dimension reduction may be further performed, and a dimension reduction channel matrix may be newly generated.

また、上記の受信装置は、各送信信号に対応する受信電力を算出する受信電力計算部をさらに備えていてもよい。そして、上記のランキング情報計算部は、複数の最小ユークリッド距離が略同値になる複数の送信アンテナについて、受信電力の大きい送信アンテナを上位に順序付けするように構成されていてもよい。   In addition, the reception device may further include a reception power calculation unit that calculates reception power corresponding to each transmission signal. Then, the ranking information calculation unit may be configured to order a plurality of transmission antennas having a large reception power in order of a plurality of transmission antennas having a plurality of minimum Euclidean distances having substantially the same value.

また、上記の最小ユークリッド距離推定部は、サブキャリア毎に推定された複数のチャネル行列を用いて、各々、送信アンテナ毎の最小ユークリッド距離を算出するように構成されていてもよい。さらに、上記のランキング情報計算部は、最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて、サブキャリア毎のランキング情報を生成するように構成されていてもよい。   The minimum Euclidean distance estimation unit may be configured to calculate a minimum Euclidean distance for each transmission antenna using a plurality of channel matrices estimated for each subcarrier. Furthermore, the ranking information calculation unit may be configured to generate ranking information for each subcarrier based on the magnitude relationship of the minimum Euclidean distance.

また、上記課題を解決するために、本発明の第4の観点によれば、複数の送信信号を送信する複数の送信アンテナを有し、複数の送信信号を受信する受信装置において最小ユークリッド距離が最大となるように所定の送信信号を所定の送信アンテナに割り当てることが可能な送信装置が提供される。
上記の送信装置は、送信アンテナ毎に推定された最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて生成された送信アンテナのランキング情報を受信する受信部と、ランキング情報に基づいて、最小ユークリッド距離が最大となる各送信アンテナに対して所定の送信信号を割り当てるプリコーディング部と、プリコーディング部により割り当てられた各送信アンテナを介して、所定の送信信号を送信する送信部と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problem, according to a fourth aspect of the present invention, a minimum Euclidean distance is provided in a receiving apparatus that has a plurality of transmission antennas that transmit a plurality of transmission signals and that receives the plurality of transmission signals. Provided is a transmission device capable of assigning a predetermined transmission signal to a predetermined transmission antenna so as to be maximized.
The above transmitting apparatus has a receiving unit that receives ranking information of transmitting antennas generated based on the magnitude relationship of the minimum Euclidean distance estimated for each transmitting antenna, and the minimum Euclidean distance is maximized based on the ranking information. A precoding unit that allocates a predetermined transmission signal to each transmission antenna, and a transmission unit that transmits a predetermined transmission signal via each transmission antenna allocated by the precoding unit.

また、上記の送信装置は、送信パケットを直並列変換して、複数のサブキャリアに対応する複数の送信信号を生成する直並列変換部をさらに備えていてもよい。そして、上記の受信部は、サブキャリア毎に最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて算出された送信アンテナのランキング情報を受信するように構成されていてもよい。さらに、上記のプリコーディング部は、サブキャリア毎のランキング情報に基づいて、送信パケットに対応する全ての送信信号を最小ユークリッド距離が最大となる各送信アンテナに割り当てるように構成されていてもよい。   The transmission apparatus may further include a serial / parallel conversion unit that performs serial / parallel conversion on the transmission packet to generate a plurality of transmission signals corresponding to the plurality of subcarriers. And said receiving part may be comprised so that the ranking information of the transmission antenna calculated based on the magnitude relationship of the minimum Euclidean distance for every subcarrier may be received. Furthermore, the precoding unit may be configured to assign all transmission signals corresponding to the transmission packet to each transmission antenna having the maximum minimum Euclidean distance based on the ranking information for each subcarrier.

また、上記のプリコーディング部は、サブキャリア毎のランキング情報に基づいて、第n番目(n=1〜N、Nは送信アンテナ数)の送信パケットに対応する全ての送信信号をサブキャリア毎の最小ユークリッド距離が上位第n番目となる各送信アンテナに割り当てるように構成されていてもよい。 Further, the precoding unit transmits all transmission signals corresponding to the nth transmission packet (n = 1 to N T , N T is the number of transmission antennas) based on the ranking information for each subcarrier. Each minimum Euclidean distance may be configured to be assigned to each transmission antenna having the highest nth.

また、上記の受信部は、最小ユークリッド距離が大きい上位N番目(N<N、Nは送信アンテナ数)までの各送信アンテナに対するサブキャリア毎のランキング情報を受信するように構成されていてもよい。さらに、上記のプリコーディング部は、ランキング情報に基づいて、第n番目(n=1〜N)の送信パケットに対応する全ての送信信号を最小ユークリッド距離が上位第n番目となる各送信アンテナに割り当てるように構成されていてもよい。 In addition, the receiving unit is configured to receive ranking information for each subcarrier for each transmitting antenna up to the top Nth (N <N T , where N T is the number of transmitting antennas) having a large minimum Euclidean distance. Also good. Further, the precoding unit sends all transmission signals corresponding to the nth (n = 1 to N) transmission packets to each transmission antenna whose lowest Euclidean distance is the highest nth based on the ranking information. It may be configured to allocate.

また、上記の受信部は、隣接する複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアグループ毎に最小ユークリッド距離に基づいて生成されたランキング情報を受信するように構成されていてもよい。さらに、上記のプリコーディング部は、サブキャリアグループ毎のランキング情報に基づいて、サブキャリアグループに対応する全ての送信信号を最小ユークリッド距離が最大となる各送信アンテナに割り当てるように構成されていてもよい。   In addition, the reception unit may be configured to receive ranking information generated based on the minimum Euclidean distance for each subcarrier group configured by a plurality of adjacent subcarriers. Further, the precoding unit may be configured to assign all transmission signals corresponding to the subcarrier group to each transmission antenna having the maximum minimum Euclidean distance based on ranking information for each subcarrier group. Good.

また、上記の受信装置は、ランキング情報を送信側に帰還する送信部をさらに備えていてもよい。さらに、上記の送信部は、ランキング情報のうち上位にランキングされた所定数の送信アンテナに関する情報のみを送信装置に送信するように構成されていてもよい。   In addition, the above-described receiving device may further include a transmission unit that returns ranking information to the transmission side. Further, the transmission unit may be configured to transmit only information related to a predetermined number of transmission antennas ranked higher in the ranking information to the transmission device.

また、上記の送信部は、隣接する複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアグループの中から所定のサブキャリアを選択し、当該所定のサブキャリアに対するランキング情報を当該サブキャリアグループのランキング情報として送信装置に送信するように構成されていてもよい。   Further, the transmission unit selects a predetermined subcarrier from a subcarrier group configured by a plurality of adjacent subcarriers, and transmits ranking information for the predetermined subcarrier as ranking information of the subcarrier group. It may be configured to transmit to the device.

上記の各観点に基づくと、本発明に係る受信装置は、チャネル行列に基づいて、送信アンテナ(又はサブストリーム)毎の最小ユークリッド距離を推定し、当該最小ユークリッド距離に基づいて、送信アンテナをランキングすることができる。また、本発明に係る送信装置は、このランキングに関するランキング情報に基づいて、所定の送信信号を最小ユークリッド距離が最大となる送信アンテナから送信するようにプリコーディング(又は送信アンテナの割り当て)を行うことができる。さらに、上記の受信装置は、干渉キャンセリングと最尤検出とを組み合わせて各送信信号の検出を精度良く行うことができる。なお、最小ユークリッド距離とは、伝送路で混信した複数の送信信号を分離する際に、各送信信号を判別する精度に対応する。ユークリッド距離とは、例えば、異なる2つの送信シンボルベクトルに対応する2つの受信シンボルベクトルを差分計算し、算出された差分受信シンボルベクトルの2乗ノルムを計算することにより得られる。つまり、変調方式に応じて可能な全ての差分受信シンボルベクトルに対し、得られる全てのユークリッド距離の中から抽出された最小値が最小ユークリッド距離である。従って、この最小ユークリッド距離が大きい程、送信シンボルベクトルの違いが検出し易くなるため、分離信号の判別精度に関する指標として用いることができるのである。   Based on each of the above aspects, the receiving apparatus according to the present invention estimates the minimum Euclidean distance for each transmission antenna (or substream) based on the channel matrix, and ranks the transmission antennas based on the minimum Euclidean distance. can do. In addition, the transmission apparatus according to the present invention performs precoding (or transmission antenna allocation) so as to transmit a predetermined transmission signal from a transmission antenna having the maximum minimum Euclidean distance based on the ranking information regarding the ranking. Can do. Furthermore, the receiving apparatus can detect each transmission signal with high accuracy by combining interference canceling and maximum likelihood detection. Note that the minimum Euclidean distance corresponds to the accuracy with which each transmission signal is discriminated when separating a plurality of transmission signals interfering on the transmission path. The Euclidean distance is obtained, for example, by calculating a difference between two reception symbol vectors corresponding to two different transmission symbol vectors and calculating a square norm of the calculated difference reception symbol vector. In other words, the minimum value extracted from all the obtained Euclidean distances is the minimum Euclidean distance for all the differential reception symbol vectors that are possible according to the modulation scheme. Therefore, the larger the minimum Euclidean distance, the easier it is to detect the difference in the transmission symbol vector, so that it can be used as an index relating to the separation signal discrimination accuracy.

なお、上記課題を解決するために、本発明のある別の観点によれば、上記の通信システム、送信装置、及び受信装置の各機能をコンピュータに実現させるためのプログラムが提供されうる。また、さらに別の観点によれば、上記のプログラムが記録された記録媒体が提供される。   In order to solve the above problems, according to another aspect of the present invention, a program for causing a computer to realize the functions of the communication system, the transmission device, and the reception device can be provided. According to still another aspect, a recording medium on which the above program is recorded is provided.

以上説明したように本発明によれば、最小ユークリッド距離に基づいて推定された送信アンテナのランキング情報を用いてプリコーディングすることによりMIMO信号検出精度を向上させることが可能になる。   As described above, according to the present invention, it is possible to improve the MIMO signal detection accuracy by performing precoding using the ranking information of the transmitting antenna estimated based on the minimum Euclidean distance.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Exemplary embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

<一般的なMIMO信号検出システムの構成例>
まず、本発明の好適な実施形態について説明するのに先立ち、本実施形態の構成と一般的な構成との相違点を明確にするため、MIMO信号検出システムの一般的な構成について、図1〜図6を参照しながら簡単に説明する。図1は、MIMO信号検出システムを構成する送信装置10の一般的な構成例を示す説明図である。図2は、MIMO信号検出システムを構成する受信装置30の一般的な構成例を示す説明図である。図3は、MIMO信号検出システムを構成する受信装置50の他の一般的な構成例を示す説明図である。図4は、受信装置50が内包する課題を示す説明図である。図5は、干渉キャンセリングを利用したMIMO信号検出システムの一般的な構成例を示す説明図である。図6は、受信電力を用いたプリコーディングの効果を示す説明図である。なお、以下では、各送信アンテナブランチから送信される信号系列をサブストリームと呼び、1つの誤り訂正符号で符号化されて変調マッピングされるデータ系列をパケットと呼ぶことにする。
<Configuration example of a general MIMO signal detection system>
First, prior to describing the preferred embodiment of the present invention, in order to clarify the difference between the configuration of the present embodiment and the general configuration, the general configuration of the MIMO signal detection system will be described with reference to FIGS. This will be briefly described with reference to FIG. FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a general configuration example of a transmission apparatus 10 constituting a MIMO signal detection system. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a general configuration example of the reception device 30 configuring the MIMO signal detection system. FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating another general configuration example of the reception device 50 that configures the MIMO signal detection system. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a problem included in the receiving device 50. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a general configuration example of a MIMO signal detection system using interference canceling. FIG. 6 is an explanatory diagram showing the effect of precoding using received power. In the following, a signal sequence transmitted from each transmission antenna branch is referred to as a substream, and a data sequence that is encoded with one error correction code and modulation-mapped is referred to as a packet.

[送信装置10の構成例]
まず、図1を参照しながら、送信装置10の構成例について説明する。
送信装置10は、主に、誤り訂正符号化部12と、変調マッピング部14と、直並列変換部16と、パイロットチャネル多重部18と、IFFT&GI付加部20と、アンテナ22と、により構成される。また、図中には明示しないが、送信装置10は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、又は記憶デバイス等を構成要素として含んでもよい。なお、記憶デバイスとしては、例えば、ハードディスク、半導体メモリ、光記録媒体、又は磁気記録媒体等であってもよい。また、メモリとしては、例えば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、又はその他の記憶デバイス等であってもよい。また、誤り訂正符号化部12、変調マッピング部14、直並列変換部16、パイロットチャネル多重部18、及びIFFT&GI付加部20の一部又は全部の機能は、メモリ又は他の記憶デバイスに記録されたプログラムに基づいてCPUにより実現されてもよいし、専用のハードウェアにより実現されてもよい。
[Configuration Example of Transmitting Device 10]
First, a configuration example of the transmission device 10 will be described with reference to FIG.
The transmission apparatus 10 mainly includes an error correction coding unit 12, a modulation mapping unit 14, a serial-parallel conversion unit 16, a pilot channel multiplexing unit 18, an IFFT & GI addition unit 20, and an antenna 22. . Although not explicitly shown in the figure, the transmission device 10 may include, for example, a CPU (Central Processing Unit), a memory, a storage device, or the like as a component. Note that the storage device may be, for example, a hard disk, a semiconductor memory, an optical recording medium, or a magnetic recording medium. The memory may be, for example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), or other storage devices. In addition, some or all of the functions of the error correction coding unit 12, the modulation mapping unit 14, the serial-parallel conversion unit 16, the pilot channel multiplexing unit 18, and the IFFT & GI addition unit 20 are recorded in a memory or other storage device. It may be realized by a CPU based on a program, or may be realized by dedicated hardware.

誤り訂正符号化部12は、各送信アンテナブランチにおいて、複数のパケットデータ#n(n=1〜N)の各々に対して誤り訂正の符号化を行う。また、変調マッピング部14は、誤り訂正符号化された各パケットデータを変調信号点にマッピングし、パケットデータ毎に搬送波を変調して複数の変調信号を生成する。さらに、直並列変換部16は、マッピングされた複数の変調信号を蓄積し、直並列(S/P;Serial/Parallel)変換を施して、互いに直交する複数のサブキャリアに対応したサブキャリア信号に変換する。そして、パイロットチャネル多重部18は、受信装置においてサブキャリア毎のチャネル行列を推定するためのパイロット信号を多重する。また、IFFT&GI付加部20は、逆高速フーリエ変換(IFFT;Inverse Fast Fourier Transform)を用いてパイロット信号が多重されたサブキャリア信号を時間領域信号に変換する。さらに、IFFT&GI付加部20は、シンボル間の干渉を避けるため、時間領域信号にガードインターバル(GI;Guard Interval)を挿入する。その後、ガードインターバルが付加された各時間領域信号は、アンテナ22を介して同一周波数で同時に送信される。 The error correction encoding unit 12 performs error correction encoding on each of a plurality of packet data #n (n = 1 to N T ) in each transmission antenna branch. Further, the modulation mapping unit 14 maps each packet data subjected to error correction coding to a modulation signal point, and modulates a carrier wave for each packet data to generate a plurality of modulated signals. Further, the serial / parallel conversion unit 16 accumulates a plurality of mapped modulation signals, performs serial / parallel (S / P) conversion, and generates subcarrier signals corresponding to a plurality of subcarriers orthogonal to each other. Convert. Pilot channel multiplexing section 18 multiplexes a pilot signal for estimating a channel matrix for each subcarrier in the receiving apparatus. Further, IFFT & GI adding section 20 converts a subcarrier signal on which a pilot signal is multiplexed into a time domain signal by using an inverse fast Fourier transform (IFFT; Inverse Fast Fourier Transform). Further, IFFT & GI adding section 20 inserts a guard interval (GI; Guard Interval) in the time domain signal in order to avoid interference between symbols. Thereafter, the time domain signals to which the guard interval is added are transmitted simultaneously at the same frequency via the antenna 22.

[受信装置30の構成例]
次に、図2を参照しながら、受信装置30の構成例について説明する。受信装置30は、一般的なMIMO−OFDM方式の通信システムを構成する受信装置の一例である。
[Configuration Example of Receiving Device 30]
Next, a configuration example of the receiving device 30 will be described with reference to FIG. The receiving device 30 is an example of a receiving device that constitutes a general MIMO-OFDM communication system.

受信装置30は、主に、アンテナ32と、GI除去&FFT部34と、チャネル推定部36と、MIMO信号検出部38と、誤り訂正復号部40と、により構成される。なお、図中には明示しないが、受信装置30は、例えば、CPU、メモリ、又は記憶デバイス等を含んでいてもよい。また、GI除去&FFT部34、チャネル推定部36、MIMO信号検出部38、及び誤り訂正復号部40の一部又は全部の機能は、メモリ又は他の記憶デバイスに記録されたプログラムに基づいてCPUにより実現されてもよいし、専用のハードウェアにより実現されてもよい。   The receiving apparatus 30 mainly includes an antenna 32, a GI removal & FFT unit 34, a channel estimation unit 36, a MIMO signal detection unit 38, and an error correction decoding unit 40. Although not clearly shown in the figure, the receiving device 30 may include, for example, a CPU, a memory, a storage device, or the like. Also, some or all of the functions of the GI removal & FFT unit 34, channel estimation unit 36, MIMO signal detection unit 38, and error correction decoding unit 40 are performed by the CPU based on a program recorded in a memory or other storage device. It may be realized or may be realized by dedicated hardware.

GI除去&FFT部34は、アンテナ32を介して受信した時間領域信号からガードインターバルを除去した後、高速フーリエ変換(FFT;Fast Fourier Transform)を用いて時間領域信号をサブキャリア信号に変換する。MIMO信号検出部38は、チャネル推定部36により推定されたチャネル行列を利用し、伝送路中において干渉した複数のサブキャリア信号をサブストリーム毎に分離する。このとき、MIMO信号検出部38は、信号分離アルゴリズムとして、例えば、空間フィルタや最尤検出等の方法を用いることが可能である。また、チャネル推定部36は、例えば、受信した変調信号に付加されたパイロットシンボル等を用いて無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列を推定することができる。さらに、MIMO信号検出部38は、分離されたサブキャリア信号を並直列(P/S;Parallel/Serial)変換してパケットを復元し、このパケットをビット系列にデマッピングする。その後、誤り訂正復号部40は、誤り訂正の復号を行うことによりパケットデータを再生することができる。   The GI removal & FFT unit 34 removes the guard interval from the time domain signal received via the antenna 32, and then transforms the time domain signal into a subcarrier signal by using Fast Fourier Transform (FFT; Fast Fourier Transform). The MIMO signal detector 38 uses the channel matrix estimated by the channel estimator 36 to separate a plurality of subcarrier signals that interfered in the transmission path for each substream. At this time, the MIMO signal detection unit 38 can use, for example, a method such as a spatial filter or maximum likelihood detection as a signal separation algorithm. In addition, the channel estimation unit 36 can estimate a channel matrix representing the transmission characteristics of the wireless transmission path using, for example, pilot symbols added to the received modulated signal. Further, the MIMO signal detection unit 38 performs parallel / serial (P / S) conversion on the separated subcarrier signal to restore the packet, and demaps the packet into a bit sequence. Thereafter, the error correction decoding unit 40 can reproduce the packet data by performing error correction decoding.

[受信装置50の構成例]
次に、図3を参照しながら、受信装置50の構成例について説明する。受信装置50は、受信装置30と同様にMIMO−OFDM方式の移動通信システムを構成する受信装置の一例であるが、並列干渉キャンセラ(PIC;Parallel Interference Canceller)を用いた信号推定手段を備える構成において、受信装置30と相違する。以下、上記の受信装置30と実質的に同一の構成については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。
[Configuration Example of Receiving Device 50]
Next, a configuration example of the receiving device 50 will be described with reference to FIG. The receiving device 50 is an example of a receiving device that constitutes a MIMO-OFDM mobile communication system, like the receiving device 30, but in a configuration including signal estimation means using a parallel interference canceller (PIC; Parallel Interference Canceller). This is different from the receiving device 30. Hereinafter, the same reference numerals are assigned to substantially the same components as those of the receiving device 30 described above, and detailed description thereof is omitted.

受信装置50は、主に、アンテナ32と、GI除去&FFT部34と、チャネル推定部36と、MIMO信号検出部38と、誤り訂正復号部40と、並列干渉キャンセラ部52と、正パケット選択部54と、誤り訂正符号化部56と、変調マッピング部58と、レプリカ生成部60と、により構成される。なお、上記の各構成要素の機能は、前述の受信装置30と同様に、ソフトウェアを用いてCPU等により実現されてもよいし、専用のハードウェアにより実現されてもよい。   The receiving apparatus 50 mainly includes an antenna 32, a GI removal & FFT unit 34, a channel estimation unit 36, a MIMO signal detection unit 38, an error correction decoding unit 40, a parallel interference canceller unit 52, and a positive packet selection unit. 54, an error correction encoding unit 56, a modulation mapping unit 58, and a replica generation unit 60. Note that the function of each component described above may be realized by a CPU or the like using software, as in the above-described receiving device 30, or may be realized by dedicated hardware.

受信装置50は、上記の受信装置30と同様に、アンテナ32を介して受信した時間領域信号からガードインターバルを除去した後、FFTを用いてサブキャリア信号に変換する。そして、MIMO信号検出部38により、信号分離アルゴリズムを用いてサブキャリア信号がサブストリーム毎に分離され、さらに、並直列変換されて得られたパケットがビット系列にデマッピングされる。そして、誤り訂正復号部40により、デマッピングされたパケットに対して誤り訂正の復号がされ、再生パケットデータが推定される。   Similarly to the receiving device 30 described above, the receiving device 50 removes the guard interval from the time domain signal received via the antenna 32, and then converts the signal into a subcarrier signal using FFT. Then, the MIMO signal detection unit 38 separates the subcarrier signal for each substream using a signal separation algorithm, and further, the packet obtained by parallel-serial conversion is demapped to a bit sequence. Then, the error correction decoding unit 40 performs error correction decoding on the demapped packet, and the reproduction packet data is estimated.

正パケット選択部54は、推定された再生パケットデータが正しく復号されたか否かを判定する誤り検出を行う。もし、全てのパケットが正しく復号されている場合には復号処理を終了する。一方、正パケット選択部54により、推定された再生パケットデータの一部に誤りを含んでいると判定された場合、誤り訂正符号化部56は、正しく復号されたパケットを用いて誤り訂正の符号化を実行する。さらに、変調マッピング部58は、誤り訂正符号化部56により再符号化されたパケットデータを各変調信号点にマッピングする。その後、レプリカ生成部60は、各送信アンテナと各受信アンテナとの間の無線伝送路特性を表すチャネル推定値を用いて、受信信号のレプリカである受信レプリカ信号を生成する。   The correct packet selection unit 54 performs error detection for determining whether or not the estimated reproduction packet data is correctly decoded. If all packets are correctly decoded, the decoding process is terminated. On the other hand, when the correct packet selection unit 54 determines that a part of the estimated reproduction packet data includes an error, the error correction encoding unit 56 uses the correctly decoded packet to code the error correction code. Execute the conversion. Further, the modulation mapping unit 58 maps the packet data re-encoded by the error correction encoding unit 56 to each modulation signal point. Thereafter, the replica generation unit 60 generates a reception replica signal that is a replica of the reception signal, using a channel estimation value that represents a wireless transmission path characteristic between each transmission antenna and each reception antenna.

並列干渉キャンセラ部52は、受信信号からレプリカ信号を減算して残差信号を生成する。さらに、MIMO信号検出部38は、残差信号に対して信号分離アルゴリズムを適用して再び信号の分離処理を実行する。このとき、正しく推定されたパケットの分だけ等価的に送信サブストリーム数が減少していることから、MIMO信号検出部38による信号分離精度が向上する。さらに、誤り訂正復号部40による誤り訂正の効果も向上し、誤りの無いパケットを推定することができる。もちろん、誤りを含むパケットデータが残存している場合には、新たに推定された誤りの無いパケットデータから再び受信レプリカ信号を生成して残差信号を算出し、この残差信号に対して、信号分離処理、デマッピング、及び誤り訂正復号の処理を実行することにより正しいパケットデータの推定が可能になる。受信装置50は、全てのパケットデータが正しく推定されるまで、上記の干渉キャンセリングを繰り返すことにより、全てのパケットデータを正しく推定することができる。   The parallel interference canceller unit 52 generates a residual signal by subtracting the replica signal from the received signal. Furthermore, the MIMO signal detection unit 38 applies a signal separation algorithm to the residual signal and executes the signal separation process again. At this time, since the number of transmission substreams is equivalently reduced by the number of correctly estimated packets, the signal separation accuracy by the MIMO signal detection unit 38 is improved. Furthermore, the effect of error correction by the error correction decoding unit 40 is improved, and an error-free packet can be estimated. Of course, when packet data including an error remains, a reception replica signal is generated again from newly estimated error-free packet data to calculate a residual signal, and for this residual signal, By executing signal separation processing, demapping, and error correction decoding processing, correct packet data can be estimated. The receiving apparatus 50 can correctly estimate all the packet data by repeating the above interference canceling until all the packet data are correctly estimated.

しかし、図4に示すように、全ての再生パケットデータに誤りを含む場合には、受信レプリカ信号を生成できないため、受信レプリカ信号を利用して干渉キャンセリングが実行できないという問題があった。もし仮に、誤りを含んだビット系列から再符号化を実行した場合には、符号化ビット系列へと誤りが拡大し、誤った変調マッピング信号が生成されてしまうため、結果として、パケットデータの推定精度は著しく劣化してしまう。   However, as shown in FIG. 4, when all reproduced packet data includes an error, a reception replica signal cannot be generated, and thus there is a problem that interference cancellation cannot be performed using the reception replica signal. If re-encoding is performed from a bit sequence containing an error, the error expands to the encoded bit sequence and an incorrect modulation mapping signal is generated. As a result, the packet data is estimated. The accuracy is significantly degraded.

さらに、正しく復号されたパケットから受信レプリカ信号が生成され、干渉キャンセリングが実行できたとしても、推定されたパケットデータの中に新たに正しく復号されたパケットデータが含まれない場合には、新たな受信レプリカ信号を生成することができず、干渉キャンセリングを繰り返し実行して伝送特性を向上させることができないという問題もある。   Furthermore, even if a received replica signal is generated from a correctly decoded packet and interference cancellation can be performed, if the newly decoded packet data is not included in the estimated packet data, a new one is generated. There is also a problem that it is impossible to generate a reception replica signal, and it is impossible to improve transmission characteristics by repeatedly executing interference canceling.

[MIMO信号検出システム70の構成例]
以上説明した干渉キャンセリングに係る深刻な問題に鑑み、これまで様々な試行錯誤がなされてきたが、その一つの対策として、サブストリーム毎の受信電力に応じたサブキャリア信号のプリコーディングを用いるMIMO−OFDM方式の信号検出システムが知られている。図5は、この信号検出システムのアイデアに基づくMIMO信号検出システム70の構成例を示す説明図である。MIMO信号検出システム70の基本コンセプトは、受信側で推定されたサブストリーム毎の受信電力に基づいて送信アンテナを順序付けしたオーダリング情報を送信側に帰還することにより、当該オーダリング情報に基づいて特定のパケットに対応するサブキャリア信号を特定の送信アンテナから送信することである。つまり、ある特定のパケットのサブキャリア信号を全て、受信電力の高い送信アンテナに振り分けることにより、受信側で、この特定のパケットを正しく推定できる確率が高めることができる。その結果、特定のパケットに対する受信レプリカ信号を生成できるため、干渉キャンセリングを実行することが可能になる。
[Configuration Example of MIMO Signal Detection System 70]
In view of the serious problems related to interference cancellation described above, various trials and errors have been made so far. As one countermeasure, MIMO using pre-coding of subcarrier signals according to received power for each substream. -An OFDM signal detection system is known. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration example of a MIMO signal detection system 70 based on the idea of this signal detection system. The basic concept of the MIMO signal detection system 70 is that a specific packet is determined based on the ordering information by feeding back to the transmitting side the ordering information in which the transmitting antennas are ordered based on the received power of each substream estimated on the receiving side. The subcarrier signal corresponding to is transmitted from a specific transmitting antenna. That is, by assigning all subcarrier signals of a specific packet to a transmission antenna having a high reception power, the probability that the specific packet can be correctly estimated on the receiving side can be increased. As a result, a reception replica signal for a specific packet can be generated, and interference cancellation can be executed.

そこで、図5を参照すると、MIMO信号検出システム70は、送信装置72と、受信装置74と、を含んで構成されている。   Therefore, referring to FIG. 5, the MIMO signal detection system 70 includes a transmission device 72 and a reception device 74.

(受信装置74の構成例)
まず、受信装置74の構成例について説明する。
受信装置74は、主に、アンテナ32と、GI除去&FFT部34と、チャネル推定部36と、Cancelling&Nulling部78と、誤り訂正復号部40と、正パケット選択部54と、誤り訂正符号化部56と、変調マッピング部58と、レプリカ生成部60と、サブストリーム受信電力推定部80と、オーダリング情報生成部82と、により構成される。なお、上記の受信装置30、又は受信装置50と実質的に同一の構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。
(Configuration example of receiving device 74)
First, a configuration example of the receiving device 74 will be described.
The receiving device 74 mainly includes an antenna 32, a GI removal & FFT unit 34, a channel estimation unit 36, a canceling & nulling unit 78, an error correction decoding unit 40, a positive packet selection unit 54, and an error correction encoding unit 56. A modulation mapping unit 58, a replica generation unit 60, a substream received power estimation unit 80, and an ordering information generation unit 82. In addition, about the component substantially the same as said receiver 30 or receiver 50, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

受信装置74は、上記の受信装置50と同様に、推定された再生パケットデータが正しく復号されたか否かを判定する誤り検出を行った上で、正しく復号されたパケットを用いて受信サブストリームに対するレプリカ信号を生成し、受信信号と受信レプリカ信号とを用いて干渉キャンセリングを実行する。その際、Cancelling&Nulling部78は、BLAST(Bell Laboratories Layered Space−Time)アルゴリズムに基づき、サブストリーム毎の受信信号と受信レプリカ信号とを用いて、フェージングの影響を除去するヌリング(Nulling)を実行すると共に、伝送路における干渉の影響を除去するキャンセリング(Canceling)を実行する。   Similarly to the above-described receiving device 50, the receiving device 74 performs error detection to determine whether or not the estimated reproduction packet data is correctly decoded, and then uses the correctly decoded packet to perform processing on the received substream. A replica signal is generated, and interference cancellation is performed using the received signal and the received replica signal. At that time, the Cancelling & Nulling unit 78 performs nulling (Nulling) to remove the influence of fading using the received signal and the received replica signal for each substream based on the BLAST (Bell Laboratories Layered Space-Time) algorithm. Then, canceling that cancels the influence of interference in the transmission path is executed.

さらに、サブストリーム受信電力推定部80は、チャネル推定部36により推定されたチャネル推定値を用いてサブストリーム毎の受信電力を推定する。また、オーダリング情報生成部82は、推定されたサブストリーム毎の受信電力に基づいて、上記のBLASTアルゴリズムに使用されるサブストリームの検出順序をサブキャリア毎に決定したオーダリング情報を生成して送信装置72に伝送する。   Further, the substream received power estimation unit 80 estimates the received power for each substream using the channel estimation value estimated by the channel estimation unit 36. Further, the ordering information generation unit 82 generates ordering information in which the substream detection order used for the BLAST algorithm is determined for each subcarrier based on the estimated reception power for each substream, and the transmission apparatus 72.

(送信装置72の構成例)
送信装置72は、主に、誤り訂正符号化部12と、変調マッピング部14と、直並列変換部16と、送信アンテナ割当部76と、パイロットチャネル多重部18と、IFFT&GI付加部20と、アンテナ22と、により構成される。なお、上記の送信装置10と実質的に同一の構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。
(Configuration example of transmission device 72)
The transmission apparatus 72 mainly includes an error correction encoding unit 12, a modulation mapping unit 14, a serial-parallel conversion unit 16, a transmission antenna allocation unit 76, a pilot channel multiplexing unit 18, an IFFT & GI addition unit 20, and an antenna. 22. In addition, about the component substantially the same as said transmission apparatus 10, the detailed description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

送信装置72は、上記の送信装置10と同様に、各送信アンテナブランチにおいて、複数のパケットデータ#n(n=1〜N)の各々に対して誤り訂正の符号化を行い、誤り訂正符号化された各パケットデータを変調信号点にマッピングし、パケットデータ毎に搬送波を変調して複数の変調信号を生成する。さらに、マッピングされた複数の変調信号を直並列(S/P)変換してサブキャリア信号に変換した後、チャネルを推定するためのパイロット信号を多重する。その際、送信アンテナ割当部76は、受信装置74から受信したオーダリング情報に基づいて特定のパケットの各サブキャリア信号を特定の送信アンテナに割り当てる。より詳細に述べると、送信アンテナ割当部76は、サブキャリア毎に受信電力が大きくなる各送信アンテナに対し、特定のパケットに対応する全てのサブキャリア信号を各々割り当てる。そして、IFFT&GI付加部20は、IFFTを用いてパイロット信号を時間領域信号に変換してガードインターバルを挿入する。その後、ガードインターバルが付加された時間領域信号は、前述の送信アンテナ割り当てに対応したアンテナ22を介して同一周波数で同時に送信される。 Similarly to the transmission apparatus 10 described above, the transmission apparatus 72 performs error correction encoding on each of a plurality of packet data #n (n = 1 to N T ) in each transmission antenna branch, and performs error correction code. Each packet data is mapped to modulation signal points, and a carrier wave is modulated for each packet data to generate a plurality of modulation signals. Further, after serially parallel (S / P) conversion of the plurality of mapped modulation signals and conversion into subcarrier signals, pilot signals for channel estimation are multiplexed. At that time, the transmission antenna allocation unit 76 allocates each subcarrier signal of a specific packet to a specific transmission antenna based on the ordering information received from the reception device 74. More specifically, the transmission antenna allocation unit 76 allocates all subcarrier signals corresponding to a specific packet to each transmission antenna whose reception power increases for each subcarrier. Then, IFFT & GI adding section 20 converts the pilot signal into a time domain signal using IFFT and inserts a guard interval. Thereafter, the time domain signals to which the guard interval is added are simultaneously transmitted at the same frequency via the antenna 22 corresponding to the transmission antenna allocation described above.

ここで、図6を参照しながら、受信電力に基づく送信アンテナ割り当ての効果について簡単に説明する。図6(A)を参照すると、典型的な受信電力特性が示されている。この受信電力特性は、複数の滑らかなピーク構造を組み合わせた形状をしており、ピーク構造の間に形成された深いディップが特徴的である。例えば、図6(A)に示した送信アンテナ(Tx antenna)#1に対する受信電力特性(実線)に注目すると、4個のピークが描かれており、それぞれのピークの間にはディップが形成されていることが分かる。従って、ディップの位置に対応するサブキャリア信号の受信電力は非常に小さくなる。その結果、受信装置におけるパケットの推定精度が低下する原因となる。   Here, the effect of transmission antenna assignment based on received power will be briefly described with reference to FIG. Referring to FIG. 6 (A), a typical received power characteristic is shown. This received power characteristic has a shape in which a plurality of smooth peak structures are combined, and a deep dip formed between the peak structures is characteristic. For example, paying attention to the reception power characteristic (solid line) for the transmission antenna (Tx antenna) # 1 shown in FIG. 6A, four peaks are drawn, and a dip is formed between each peak. I understand that Therefore, the reception power of the subcarrier signal corresponding to the dip position is very small. As a result, the packet estimation accuracy in the receiving apparatus is reduced.

しかし、図6(B)に示すように、特定のパケットに対応するサブキャリア信号をそれぞれ受信電力が大きくなる送信アンテナに振り分けることによって受信電力特性を改善することができる。図6(B)は、パケット(Packet)#1をサブキャリア毎に受信電力が最大になる特定の送信アンテナに振り分けて、パケット#1に対応する全てのサブキャリア信号について、高い受信電力を得られるようにした例である。図6(B)から明らかなように、パケット#1に対応するサブキャリア信号には、そのサブキャリアの位置に対応する受信電力が最大になる送信アンテナが割り当てられており、パケット#2に対応するサブキャリア信号には、次に受信電力が大きくなる送信アンテナが割り当てられている。パケット#3、及びパケット#4に対応するサブキャリア信号にも、順番に所定の送信アンテナが割り当てられる。その結果、パケット#1に対応するサブキャリア信号は、全て高い受信電力が検出されることになり、パケット#1が正しく復号される確率が大きくなる。このようなプリコーディングを実行することにより、全てのパケットが正しく復号されないことに起因して干渉キャンセリングが実行不能になる確率を低減できる。   However, as shown in FIG. 6B, the reception power characteristics can be improved by distributing the subcarrier signals corresponding to a specific packet to the transmission antennas each having a large reception power. FIG. 6B shows that the packet (Packet) # 1 is distributed to a specific transmission antenna having the maximum received power for each subcarrier, and high received power is obtained for all the subcarrier signals corresponding to the packet # 1. This is an example. As is clear from FIG. 6B, the subcarrier signal corresponding to packet # 1 is assigned a transmission antenna that maximizes the reception power corresponding to the position of the subcarrier, and corresponds to packet # 2. A sub-carrier signal to be transmitted is assigned a transmission antenna with the next highest received power. Predetermined transmission antennas are also assigned in order to the subcarrier signals corresponding to packet # 3 and packet # 4. As a result, high reception power is detected for all subcarrier signals corresponding to packet # 1, and the probability that packet # 1 is correctly decoded increases. By performing such precoding, it is possible to reduce the probability that interference canceling cannot be performed because all packets are not correctly decoded.

以上説明したように、受信電力に基づくオーダリング情報を用いて、特定パケットの各サブキャリア信号を特定の送信アンテナに割り当てることにより伝送特性を向上させることが可能である。しかし、MIMO信号検出手段にMLD法を用いる場合には、伝送特性を決める指標が受信レプリカ信号点間の平均ユークリッド距離に依存するため、受信電力によるオーダリング情報を基準とした送信アンテナの割り当てによって必ずしも伝送特性が向上するとは言えない。そこで、以下では、本発明の好適な実施形態として、サブストリーム毎に推定された最小ユークリッド距離を用いてプリコーディングすることが可能なMIMO信号検出システムを開示する。そして、当該MIMO信号検出システムを構成する送信装置の構成例、受信装置の構成例、及びプリコーディング方法について詳細に説明する。   As described above, it is possible to improve transmission characteristics by assigning each subcarrier signal of a specific packet to a specific transmission antenna using ordering information based on received power. However, when the MLD method is used for the MIMO signal detection means, since the index for determining the transmission characteristics depends on the average Euclidean distance between the reception replica signal points, the transmission antenna is not necessarily assigned depending on the ordering information based on the reception power. It cannot be said that the transmission characteristics are improved. Therefore, in the following, as a preferred embodiment of the present invention, a MIMO signal detection system capable of precoding using the minimum Euclidean distance estimated for each substream is disclosed. Then, a configuration example of a transmission device, a configuration example of a reception device, and a precoding method constituting the MIMO signal detection system will be described in detail.

<本発明の第1実施形態>
まず、図7〜図14を参照しながら、本発明の第1実施形態に係るMIMO信号検出システムを構成する送信装置100及び受信装置200の構成例について詳細に説明する。なお、図7は、本実施形態に係るMIMO信号検出システムに含まれる送信装置100の構成例を示す説明図である。また、図8は、送信装置100におけるプリコーディング行列の生成方法を示す説明図である。図9は、送信装置100におけるプリコーディング行列の他の生成方法を示す説明図である。図10は、本実施形態に係るMIMO信号検出システムに含まれる受信装置200の構成例を示す説明図である。図11は、受信装置200における送信アンテナのランキング方法を示す説明図である。図12は、送信アンテナランキング法の構成を示す説明図である。図13は、他の送信アンテナランキング法の構成を示す説明図である。図14は、サブキャリアのグループ化を示す説明図である。
<First Embodiment of the Present Invention>
First, with reference to FIGS. 7 to 14, configuration examples of the transmission device 100 and the reception device 200 that configure the MIMO signal detection system according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the transmission device 100 included in the MIMO signal detection system according to the present embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram showing a method for generating a precoding matrix in the transmission apparatus 100. FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating another method for generating the precoding matrix in the transmission apparatus 100. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the reception device 200 included in the MIMO signal detection system according to the present embodiment. FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a transmission antenna ranking method in the receiving apparatus 200. FIG. 12 is an explanatory diagram showing a configuration of the transmission antenna ranking method. FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration of another transmitting antenna ranking method. FIG. 14 is an explanatory diagram showing grouping of subcarriers.

なお、本実施形態の基本コンセプトは、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離に基づいて送信アンテナのランキング情報を生成し、このランキング情報に基づいて特定のパケットに対応する各サブキャリア信号を特定の送信アンテナに配分することである。より詳細に述べると、サブキャリア毎の最小ユークリッド距離が大きくなる送信アンテナに、特定のパケットに対応する全てのサブキャリア信号を配分することにより、受信装置200が備えるMIMO信号検出手段にMLD法を用いた場合においても適確なプリコーディングが可能になり、良好な伝送特性を得ることができる。   Note that the basic concept of the present embodiment is that transmission antenna ranking information is generated based on the minimum Euclidean distance for each substream, and each subcarrier signal corresponding to a specific packet is transmitted to a specific transmission antenna based on this ranking information. Is to allocate to. More specifically, the MLD method is applied to the MIMO signal detection means included in the receiving apparatus 200 by allocating all the subcarrier signals corresponding to a specific packet to the transmission antenna in which the minimum Euclidean distance for each subcarrier becomes large. Even when it is used, accurate precoding is possible, and good transmission characteristics can be obtained.

[送信装置100の構成例]
まず、図7を参照しながら、送信装置100の構成例について説明する。
図7を参照すると、送信装置100は、主に、誤り訂正符号化部102と、変調マッピング部104と、直並列変換部106と、プリコーディング部108と、パイロットチャネル多重部110と、IFFT&GI付加部112と、アンテナ114と、により構成される。なお、送信装置100は、図中には明示しないが、例えば、受信装置200により算出されたランキング情報を受信する受信部や送信信号を送信する送信部を別途備えていてもよい。その他にも、送信装置100は、例えば、CPU、メモリ、又は記憶デバイス等を含んでもよい。なお、誤り訂正符号化部102、変調マッピング部104、直並列変換部106、プリコーディング部108、パイロットチャネル多重部110、又はIFFT&GI付加部112の一部又は全部の機能は、メモリ又は他の記憶デバイスに記録されたプログラムに基づいてCPUにより実現されてもよいし、専用のハードウェアによりその機能が実現されてもよい。
[Configuration Example of Transmitting Device 100]
First, a configuration example of the transmission device 100 will be described with reference to FIG.
Referring to FIG. 7, transmission apparatus 100 mainly includes error correction coding section 102, modulation mapping section 104, serial-parallel conversion section 106, precoding section 108, pilot channel multiplexing section 110, and IFFT & GI addition. The unit 112 and the antenna 114 are configured. Although not clearly shown in the figure, the transmission device 100 may include a reception unit that receives ranking information calculated by the reception device 200 and a transmission unit that transmits a transmission signal, for example. In addition, the transmission device 100 may include, for example, a CPU, a memory, or a storage device. Note that some or all of the functions of the error correction coding unit 102, modulation mapping unit 104, serial-parallel conversion unit 106, precoding unit 108, pilot channel multiplexing unit 110, or IFFT & GI addition unit 112 may be memory or other storage. The function may be realized by a CPU based on a program recorded in the device, or by a dedicated hardware.

誤り訂正符号化部102は、各送信アンテナブランチにおいて、複数のパケットデータ#n(n=1〜N)の各々に対して誤り訂正の符号化を行う。また、変調マッピング部104は、誤り訂正符号化された各パケットデータを変調信号点にマッピングし、パケットデータ毎に搬送波を変調して変調信号を生成する。さらに、直並列変換部106は、マッピングされた変調信号を蓄積して直並列(S/P)変換して、各サブキャリアに対応するサブキャリア信号に変換する。 The error correction encoding unit 102 performs error correction encoding on each of a plurality of packet data #n (n = 1 to N T ) in each transmission antenna branch. Further, the modulation mapping unit 104 maps each packet data subjected to error correction coding to a modulation signal point, and modulates a carrier wave for each packet data to generate a modulation signal. Further, the serial / parallel conversion unit 106 accumulates the mapped modulation signal, performs serial / parallel (S / P) conversion, and converts it into a subcarrier signal corresponding to each subcarrier.

プリコーディング部108は、受信装置から帰還された送信アンテナのランキング情報に基づいてプリコーディング行列を生成し、このプリコーディング行列を用いて所定のパケットに対応する各サブキャリア信号を特定の送信アンテナに割り当てる。そして、パイロットチャネル多重部110は、受信装置においてチャネル行列を推定するためのパイロット信号を多重する。また、IFFT&GI付加部112は、IFFTを用いて多重されたパイロット信号を時間領域信号に変換する。さらに、IFFT&GI付加部112は、シンボル間の干渉を避けるため、時間領域信号にガードインターバルを挿入する。その後、ガードインターバルが付加された時間領域信号は、アンテナ114を介して同一周波数で同時に送信される。   Precoding section 108 generates a precoding matrix based on the transmission antenna ranking information fed back from the receiving apparatus, and uses this precoding matrix to send each subcarrier signal corresponding to a predetermined packet to a specific transmission antenna. assign. Pilot channel multiplexing section 110 multiplexes a pilot signal for estimating a channel matrix in the receiving apparatus. Also, IFFT & GI adding section 112 converts a pilot signal multiplexed using IFFT into a time domain signal. Furthermore, IFFT & GI adding section 112 inserts a guard interval into the time domain signal in order to avoid interference between symbols. Thereafter, the time domain signals to which the guard interval is added are simultaneously transmitted through the antenna 114 at the same frequency.

(プリコーディング行列生成方法)
ここで、図8を参照しながら、プリコーディング部108によるプリコーディング行列の生成方法、及び送信アンテナの割り当て方法について説明する。図8には、一例として、送信アンテナ数N=4、受信アンテナ数N=4により構成される4×4MIMO−OFDMシステムによるプリコーディング行列生成方法を示した。なお、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離に基づいて、第m番目のサブキャリアに対する送信アンテナのランキング情報O(m)が算出されているものと仮定する。もちろん、本実施形態に係るプリコーディング行列生成方法はこれに限定されるものではなく、例えば、N≠4、N≠4の場合についても同様に実施することができる。
(Precoding matrix generation method)
Here, a method of generating a precoding matrix and a method of assigning transmission antennas by the precoding unit 108 will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows, as an example, a precoding matrix generation method by a 4 × 4 MIMO-OFDM system configured by the number of transmission antennas N T = 4 and the number of reception antennas N R = 4. It is assumed that transmission antenna ranking information O (m) for the m-th subcarrier is calculated based on the minimum Euclidean distance for each substream. Of course, the precoding matrix generation method according to the present embodiment is not limited to this, and can also be implemented in the same manner, for example, when N T ≠ 4 and N R ≠ 4.

まず、具体例として、受信装置200により第m番目のサブキャリアに対する送信アンテナのランキング情報O(m)={3,4,2,1}が算出されたものと仮定する。但し、ランキング情報O(m)の表記は、左から右に向かって最小ユークリッド距離が小さくなるように送信アンテナのインデックスが並べられるものとする。プリコーディング部108は、このランキング情報O(m)に基づいてプリコーディング行列F(m)を生成する。このプリコーディング行列生成に係る各ステップについて順を追って説明する。   First, as a specific example, it is assumed that ranking information O (m) = {3, 4, 2, 1} of transmitting antennas for the m-th subcarrier is calculated by the receiving apparatus 200. However, in the description of the ranking information O (m), it is assumed that the index of the transmitting antenna is arranged so that the minimum Euclidean distance decreases from left to right. The precoding unit 108 generates a precoding matrix F (m) based on the ranking information O (m). Each step related to the precoding matrix generation will be described in order.

(ステップ1)
まず、プリコーディング部108は、プリコーディング行列F(m)の第1列目に配置される要素のうち、ランキング情報O(m)の第1番目(最左)に位置する送信アンテナインデックス(3)が示す行(第3行目)に1を配置し、その他の行(第1,2,4行目)に0を配置する。
(ステップ2)
次いで、プリコーディング部108は、プリコーディング行列F(m)の第2列目に配置される要素のうち、ランキング情報O(m)の第2番目に位置する送信アンテナインデックス(4)が示す行(第4行目)に1を配置し、その他の行(第1,2,3行目)に0を配置する。
(ステップ3)
次いで、プリコーディング部108は、プリコーディング行列F(m)の第3列目に配置される要素のうち、ランキング情報O(m)の第3番目に位置する送信アンテナインデックス(2)が示す行(第2行目)に1を配置し、その他の行(第1,3,4行目)に0を配置する。
(ステップ4)
次いで、プリコーディング部108は、プリコーディング行列F(m)の第4列目に配置される要素のうち、ランキング情報O(m)の第4番目に位置する送信アンテナインデックス(1)が示す行(第1行目)に1を配置し、その他の行(第2,3,4行目)に0を配置する。
(Step 1)
First, the precoding unit 108 transmits the transmit antenna index (3) located in the first (leftmost) ranking information O (m) among the elements arranged in the first column of the precoding matrix F (m). 1 is arranged in the row indicated by () (third row), and 0 is arranged in the other rows (first, second and fourth rows).
(Step 2)
Next, the precoding unit 108 indicates the row indicated by the transmission antenna index (4) positioned second in the ranking information O (m) among the elements arranged in the second column of the precoding matrix F (m). 1 is arranged in the (fourth row), and 0 is arranged in the other rows (first, second, and third rows).
(Step 3)
Next, the precoding unit 108 indicates the row indicated by the transmission antenna index (2) positioned third in the ranking information O (m) among the elements arranged in the third column of the precoding matrix F (m). 1 is arranged in the (second row), and 0 is arranged in the other rows (first, third, and fourth rows).
(Step 4)
Next, the precoding unit 108 indicates the row indicated by the transmission antenna index (1) positioned fourth in the ranking information O (m) among the elements arranged in the fourth column of the precoding matrix F (m). 1 is arranged in the (first row), and 0 is arranged in the other rows (second, third and fourth rows).

上記の(ステップ1)〜(ステップ4)によって図8に示すプリコーディング行列F(m)が生成される。より一般的に表現すると、プリコーディング部108は、第m番目のサブキャリアに関する送信アンテナのオーダリングを示すランキング情報O(m)を取得し、ランキング情報O(m)の第k番目(k=1,・・・,N)に位置する送信アンテナインデックスを参照して、この送信アンテナインデックスがiであったならば、プリコーディング行列F(m)の第i行・第k列に位置する要素を1に設定し、第k列の他の要素を0に設定する。同様に、プリコーディング部108は、ランキング情報O(m)の他の要素についても送信アンテナインデックスをそれぞれ参照して、プリコーディング行列F(m)の各要素を設定する。 The precoding matrix F (m) shown in FIG. 8 is generated by the above (Step 1) to (Step 4). In more general terms, the precoding unit 108 acquires ranking information O (m) indicating the ordering of transmission antennas regarding the mth subcarrier, and the kth (k = 1) of the ranking information O (m). ,..., N T ), if this transmit antenna index is i, the element located in the i-th row and k-th column of the precoding matrix F (m) Is set to 1 and the other elements in the k-th column are set to 0. Similarly, precoding section 108 sets each element of precoding matrix F (m) with reference to the transmission antenna index for other elements of ranking information O (m).

以上のように、プリコーディング行列F(m)が決定されると、プリコーディング部108は、図8に示すように、第m番目のサブキャリアによって送信される各パケットの送信信号s(m)(i=1,2,3,4)を要素にもつ送信信号ベクトルs(m)=[s(m),s(m),s(m),s(m)]をプリコーディング行列F(m)に作用させる。但し、送信信号ベクトルの左から第n番目(n=1〜4)の位置は、第n番目の送信アンテナに対応する。その結果、プリコーディング部108は、第m番目のサブキャリアを用いて送信される送信信号を、パケット毎に各送信アンテナに対して好適に割り当てることができる。つまり、プリコーディング行列F(m)は、パケット毎の送信信号を成分とする送信信号ベクトルに対する置換行列である。これまで、第m番目のサブキャリアにおけるプリコーディングの方法について述べたが、パケットに含まれる全てのmに対して同様のプリコーディング処理を実行することにより、全てのサブキャリア信号について好適な送信アンテナが割り当てられる。 As described above, when the precoding matrix F (m) is determined, the precoding unit 108 transmits the transmission signal s i (m) of each packet transmitted by the mth subcarrier, as shown in FIG. ) (I = 1, 2, 3, 4) as a transmission signal vector s (m) = [s 1 (m), s 2 (m), s 3 (m), s 4 (m)] T Is applied to the precoding matrix F (m). However, the nth (n = 1 to 4) position from the left of the transmission signal vector corresponds to the nth transmission antenna. As a result, the precoding unit 108 can suitably allocate a transmission signal transmitted using the mth subcarrier to each transmission antenna for each packet. That is, the precoding matrix F (m) is a permutation matrix for a transmission signal vector having a transmission signal for each packet as a component. So far, the precoding method in the m-th subcarrier has been described. However, by performing the same precoding process for all m included in the packet, a suitable transmission antenna for all subcarrier signals can be obtained. Is assigned.

以上、本実施形態に係るプリコーディングの方法について説明した。このプリコーディングを実行することにより、例えば、パケット#1は全てのサブキャリアにおいて最小ユークリッド距離が最大となる送信アンテナから送信され、パケット#2は最小ユークリッド距離が2番目に大きくなる送信アンテナから送信され、同様に、パケット#3及び#4はそれぞれ最小ユークリッド距離が3番目及び4番目の送信アンテナから送信される。その結果、最尤検出されたパケットデータの中に、正しく誤り訂正の復号がなされるパケットデータを含む確率を高めることが可能になる。   The precoding method according to the present embodiment has been described above. By performing this precoding, for example, packet # 1 is transmitted from the transmission antenna having the smallest minimum Euclidean distance in all subcarriers, and packet # 2 is transmitted from the transmission antenna having the second smallest Euclidean distance. Similarly, packets # 3 and # 4 are transmitted from the third and fourth transmission antennas having the minimum Euclidean distance, respectively. As a result, it is possible to increase the probability that the packet data that has been subjected to maximum error detection includes packet data that is correctly decoded for error correction.

(プリコーディング行列生成方法:変形例1)
なお、プリコーディング部108は、全ての送信アンテナに対するランキング情報を用いるのではなく、最小ユークリッド距離が大きくなる一部の送信アンテナに対するランキング情報を用いてプリコーディングすることも可能である。この場合、受信装置から帰還されるランキング情報は、ランキングの上位数個に対応する送信アンテナインデックスのみを含めばよく、受信装置から送信装置に帰還すべき情報量を削減することが可能になる。以下、図9を参照しながら、このようなプリコーディング行列の生成方法について具体例を挙げて簡単に説明する。
(Precoding matrix generation method: Modification 1)
Note that the precoding unit 108 can also perform precoding using ranking information for some transmission antennas having a minimum minimum Euclidean distance instead of using ranking information for all transmission antennas. In this case, the ranking information fed back from the receiving device only needs to include the transmission antenna indexes corresponding to the top several rankings, and the amount of information to be fed back from the receiving device to the transmitting device can be reduced. Hereinafter, a method for generating such a precoding matrix will be briefly described with reference to FIG.

まず、具体例として、受信装置200により第m番目のサブキャリアに対する送信アンテナのランキング情報O(m)={3,4}が算出されたものと仮定する。なお、ランキング情報O(m)の左の要素は、最小ユークリッド距離が最大の送信アンテナを示すインデックスであり、右の要素は、最小ユークリッド距離が2番目に大きい送信アンテナを示すインデックスである。プリコーディング部108は、このランキング情報O(m)に基づいてプリコーディング行列F(m)を生成する。このプリコーディング行列生成に係る各ステップについて順を追って説明する。   First, as a specific example, it is assumed that ranking information O (m) = {3, 4} of transmitting antennas for the m-th subcarrier is calculated by the receiving apparatus 200. Note that the left element of the ranking information O (m) is an index indicating a transmission antenna having the maximum minimum Euclidean distance, and the right element is an index indicating a transmission antenna having the second smallest Euclidean distance. The precoding unit 108 generates a precoding matrix F (m) based on the ranking information O (m). Each step related to the precoding matrix generation will be described in order.

(ステップ1)
まず、プリコーディング部108は、プリコーディング行列F(m)の第1列目に配置される要素のうち、ランキング情報O(m)の第1番目(最左)に位置する送信アンテナインデックス(3)が示す行(第3行目)に1を配置し、その他の行(第1,2,4行目)に0を配置する。
(ステップ2)
次いで、プリコーディング部108は、プリコーディング行列F(m)の第2列目に配置される要素のうち、ランキング情報O(m)の第2番目に位置する送信アンテナインデックス(4)が示す行(第4行目)に1を配置し、その他の行(第1,2,3行目)に0を配置する。
(ステップ3)
次いで、プリコーディング部108は、プリコーディング行列F(m)の第3及び第4列目に配置される要素のうち、上記の(ステップ1)及び(ステップ2)において1が配置されていない行に1を配置し、その他の行に0を配置する。このとき、第3及び第4列目についても、同じ行に1が配置されないように設定される。例えば、図9に示したように、昇順に1を配置してもよい。
(Step 1)
First, the precoding unit 108 transmits the transmit antenna index (3) located in the first (leftmost) ranking information O (m) among the elements arranged in the first column of the precoding matrix F (m). 1 is arranged in the row indicated by () (third row), and 0 is arranged in the other rows (first, second and fourth rows).
(Step 2)
Next, the precoding unit 108 indicates the row indicated by the transmission antenna index (4) positioned second in the ranking information O (m) among the elements arranged in the second column of the precoding matrix F (m). 1 is arranged in the (fourth row), and 0 is arranged in the other rows (first, second, and third rows).
(Step 3)
Next, the precoding unit 108 is a row in which 1 is not arranged in the above (Step 1) and (Step 2) among the elements arranged in the third and fourth columns of the precoding matrix F (m). 1 is placed in the other row, and 0 is placed in the other rows. At this time, the third and fourth columns are set so that 1 is not arranged in the same row. For example, as shown in FIG. 9, 1 may be arranged in ascending order.

上記の(ステップ1)〜(ステップ3)によって図9に示したようなプリコーディング行列F(m)が生成される。図8に示したプリコーディング方法と同様に、上記の各ステップを経てプリコーディング行列F(m)が決定されると、プリコーディング部108は、図9に示すように、第m番目のサブキャリアによって送信される各パケットの送信信号s(m)(i=1,2,3,4)を要素にもつ送信信号ベクトルs(m)=[s(m),s(m),s(m),s(m)]をプリコーディング行列F(m)に作用させる。その結果、プリコーディング部108は、第m番目のサブキャリアを用いて送信される送信信号を、パケット毎に各送信アンテナに対して好適に割り当てることができる。ここで示した変形例1によっても、特定のパケットについての信号推定確率を高めることが可能になるため、並列干渉キャンセリングにより伝送特性を向上させることができる。また、受信側で得られる送信アンテナランキング情報のうち、上位一部の情報のみを送信側に送り返すため、全てのランキング情報をフィードバックする場合に比べてフィードバックする情報量を減らすことができる。 A precoding matrix F (m) as shown in FIG. 9 is generated by the above (Step 1) to (Step 3). Similarly to the precoding method shown in FIG. 8, when the precoding matrix F (m) is determined through the above steps, the precoding unit 108, as shown in FIG. The transmission signal vector s (m) = [s 1 (m), s 2 (m), with the transmission signal s i (m) (i = 1, 2, 3, 4) of each packet transmitted by s 3 (m), s 4 (m)] T is applied to the precoding matrix F (m). As a result, the precoding unit 108 can suitably allocate a transmission signal transmitted using the mth subcarrier to each transmission antenna for each packet. Also in the first modification shown here, it is possible to increase the signal estimation probability for a specific packet, so that it is possible to improve transmission characteristics by parallel interference canceling. Further, since only the upper part of the transmission antenna ranking information obtained on the receiving side is sent back to the transmitting side, the amount of information to be fed back can be reduced compared to the case where all ranking information is fed back.

以上、本実施形態に係る送信装置100の構成例について説明した。送信装置100は、後述の受信装置200から帰還された送信アンテナのランキング情報に基づいてプリコーディングを実行するプリコーディング部108を備えることを特徴とする。このプリコーディング部108は、サブキャリア毎に最小ユークリッド距離が大きくなる送信アンテナに対し、特定のパケットに対応するサブキャリア信号を割り当てることによって、受信側で特定のパケットが正しく推定される確率を向上させることができる。以下では、上記のプリコーディングを実行するために利用されるランキング情報を生成することが可能な受信装置200の構成例について詳細に説明する。   The configuration example of the transmission device 100 according to the present embodiment has been described above. Transmitting apparatus 100 includes precoding section 108 that performs precoding based on ranking information of transmitting antennas fed back from receiving apparatus 200 described later. The precoding unit 108 assigns a subcarrier signal corresponding to a specific packet to a transmission antenna having a minimum minimum Euclidean distance for each subcarrier, thereby improving the probability that a specific packet is correctly estimated on the receiving side. Can be made. Hereinafter, a configuration example of the receiving apparatus 200 capable of generating ranking information used for executing the above precoding will be described in detail.

[受信装置200の構成例]
まず、図10を参照しながら、受信装置200の構成例について説明する。なお、受信装置200は、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離を算出し、これに基づいて送信アンテナのランキング情報を生成することを特徴とする。さらに、受信装置200は、送信装置100によりプリコーディングされた送信信号を受信し、干渉キャンセリングとMLD法による信号分離アルゴリズムを利用して各パケットデータを高精度に推定することができる。
[Configuration Example of Receiving Device 200]
First, a configuration example of the receiving device 200 will be described with reference to FIG. Note that the receiving apparatus 200 calculates a minimum Euclidean distance for each substream, and generates ranking information of transmitting antennas based on the calculated Euclidean distance. Furthermore, the receiving apparatus 200 can receive the transmission signal precoded by the transmitting apparatus 100, and can estimate each packet data with high accuracy using a signal separation algorithm based on interference cancellation and the MLD method.

図10を参照すると、受信装置200は、主に、アンテナ202と、GI除去&FFT部204と、並列干渉キャンセラ部206と、MIMO信号検出部208と、デコーディング部210と、誤り訂正復号部212と、正パケット選択部214と、誤り訂正符号化部216と、変調マッピング部218と、プリコーディング部220と、レプリカ生成部222と、チャネル推定部224と、サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226と、ランキング情報計算部228と、により構成される。但し、正パケット選択部214、誤り訂正符号化部216、変調マッピング部218、プリコーディング部220、及びレプリカ生成部222は、受信レプリカ生成部の構成を示す一例である。なお、上記の各構成要素の機能は、ソフトウェアを用いてCPU等(図示せず)により実現されてもよいし、専用のハードウェアにより実現されてもよい。   Referring to FIG. 10, receiving apparatus 200 mainly includes antenna 202, GI cancellation & FFT section 204, parallel interference canceller section 206, MIMO signal detection section 208, decoding section 210, and error correction decoding section 212. A correct packet selection unit 214, an error correction coding unit 216, a modulation mapping unit 218, a precoding unit 220, a replica generation unit 222, a channel estimation unit 224, and a sub-stream minimum Euclidean distance estimation unit 226. And a ranking information calculation unit 228. However, the correct packet selection unit 214, the error correction coding unit 216, the modulation mapping unit 218, the precoding unit 220, and the replica generation unit 222 are an example showing the configuration of the reception replica generation unit. Note that the function of each component described above may be realized by a CPU or the like (not shown) using software, or may be realized by dedicated hardware.

GI除去&FFT部204は、アンテナ202を介して受信した時間領域信号からガードインターバルを除去した後、FFTを用いて時間領域信号をサブキャリア信号に変換する。MIMO信号検出部208は、チャネル推定部224により推定されたチャネル行列を利用し、各サブキャリアについて、伝送路中において干渉したサブストリームを分離する。このとき、MIMO信号検出部208は、MLD法に基づいた信号分離アルゴリズムを用いることが望ましく、QR分解とMLD法とを組み合わせたQRD−MLD法のような応用アルゴリズムを用いてもよい。さらに、MIMO信号検出部208は、分離されたサブキャリア信号を並直列(P/S)変換してパケットを再生し、ビット系列にデマッピングする。   GI removal & FFT section 204 removes the guard interval from the time domain signal received via antenna 202, and then converts the time domain signal to a subcarrier signal using FFT. The MIMO signal detection unit 208 uses the channel matrix estimated by the channel estimation unit 224 and separates substreams that have interfered in the transmission path for each subcarrier. At this time, the MIMO signal detection unit 208 desirably uses a signal separation algorithm based on the MLD method, and may use an application algorithm such as a QRD-MLD method that combines QR decomposition and the MLD method. Furthermore, MIMO signal detection section 208 performs parallel-serial (P / S) conversion on the separated subcarrier signals to reproduce packets, and demaps them into bit sequences.

デコーディング部210は、送信装置100においてプリコーディングされた送信信号ベクトルをプリコーディング前の送信信号ベクトルと同じ順序に復元する。例えば、デコーディング部210は、送信装置100が備えるプリコーディング部108と同様に、送信アンテナのランキング情報に基づいてプリコーディング行列の逆行列に相当するデコーディング行列を算出してもよい。また、デコーディング部210は、MIMO信号検出部208により検出された送信信号ベクトルをデコーディング行列に作用させることにより、プリコーディング前の送信信号ベクトルを推定することができる。つまり、デコーディング行列は、プリコーディングによる送信信号ベクトルの置換を元に戻す置換行列である。その後、誤り訂正復号部212は、誤り訂正の復号を行うことにより再生パケットデータを得ることができる。   Decoding section 210 restores the transmission signal vector precoded in transmission apparatus 100 in the same order as the transmission signal vector before precoding. For example, the decoding unit 210 may calculate a decoding matrix corresponding to the inverse matrix of the precoding matrix based on the ranking information of the transmission antenna, similarly to the precoding unit 108 included in the transmission apparatus 100. Also, the decoding unit 210 can estimate the transmission signal vector before precoding by applying the transmission signal vector detected by the MIMO signal detection unit 208 to the decoding matrix. That is, the decoding matrix is a replacement matrix that reverses the replacement of the transmission signal vector by precoding. Thereafter, the error correction decoding unit 212 can obtain reproduction packet data by performing error correction decoding.

正パケット選択部214は、推定された再生パケットデータが正しく復号されたか否かを判定する誤り検出を実行する。もし、全てのパケットデータが正しく復号されている場合には、復号処理を終了する。一方、推定された再生パケットデータの一部に誤りを含んでいると判定された場合、誤り訂正符号化部216は、正しく復号されたパケットデータを用いて誤り訂正の符号化を実行する。さらに、変調マッピング部218は、誤り訂正符号化部216により再符号化されたパケットを各変調信号点にマッピングする。その後、プリコーディング部220は、送信装置100が備えるプリコーディング部108と同様に、送信アンテナのランキング情報に基づいて再符号化された送信信号をプリコーディングする。その後、レプリカ生成部222は、各送信アンテナと各受信アンテナとの間の無線伝送路の伝送特性を表すチャネル推定値を用いて、受信レプリカ信号を生成する。   The correct packet selection unit 214 performs error detection that determines whether or not the estimated reproduction packet data is correctly decoded. If all the packet data are correctly decoded, the decoding process is terminated. On the other hand, when it is determined that an error is included in a part of the estimated reproduction packet data, the error correction encoding unit 216 performs error correction encoding using the correctly decoded packet data. Further, the modulation mapping unit 218 maps the packet re-encoded by the error correction encoding unit 216 to each modulation signal point. Thereafter, precoding section 220 precodes the re-encoded transmission signal based on the ranking information of the transmission antennas, similarly to precoding section 108 provided in transmitting apparatus 100. Thereafter, the replica generation unit 222 generates a reception replica signal by using a channel estimation value that represents a transmission characteristic of a wireless transmission path between each transmission antenna and each reception antenna.

並列干渉キャンセラ部206は、受信信号から受信レプリカ信号を減算して残差信号を生成する。さらに、MIMO信号検出部208は、残差信号に対して信号分離アルゴリズムを適用して再び信号の分離処理を実行する。このとき、正しく推定されたパケットデータの分だけ等価的に送信サブストリーム数が減少していることにより、MIMO信号検出部208による信号分離精度が向上する。さらに、誤り訂正復号部212による誤り訂正の効果も向上することから、誤りの無いパケットを推定することができる。もちろん、誤りを含むパケットデータが残存している場合には、新たに推定された誤りの無いパケットデータから再び受信レプリカ信号を生成して受信信号から減算し、信号分離処理、デマッピング、及び誤り訂正復号の処理を実行することにより正しいパケットの推定が可能になる。受信装置200は、上記の干渉キャンセリングを繰り返すことにより、全てのパケットデータを正しく推定することができる。   The parallel interference canceller unit 206 subtracts the received replica signal from the received signal to generate a residual signal. Further, the MIMO signal detection unit 208 performs signal separation processing again by applying a signal separation algorithm to the residual signal. At this time, since the number of transmission substreams is equivalently reduced by the amount of correctly estimated packet data, the signal separation accuracy by the MIMO signal detection unit 208 is improved. Furthermore, since the error correction effect by the error correction decoding unit 212 is also improved, it is possible to estimate an error-free packet. Of course, if packet data containing errors remains, a received replica signal is generated again from newly estimated packet data without error, and is subtracted from the received signal, so that signal separation processing, demapping, and error are performed. By executing the correction decoding process, a correct packet can be estimated. The receiving apparatus 200 can correctly estimate all packet data by repeating the above-described interference canceling.

サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226は、チャネル推定部224により推定されたチャネル行列を用いて、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離を推定する。一般に、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離を推定するのは大変困難である。例えば、ある方式によると、所定の変調方式の信号点配置に含まれる全ての変調信号点について、異なる2つの変調シンボルの差分である差分変調シンボルを算出し、差分変調シンボルの組合せで構成される多数の差分変調シンボルベクトルの各々についてユークリッド距離を計算しなくてはならない。なお、ユークリッド距離は、差分変調シンボルベクトルをチャネル行列に作用させて得られる受信差分変調シンボルベクトルの2乗ノルムで与えられる。その後、各サブストリームに対応する差分変調シンボルが0とならない差分変調シンボルベクトルの中からユークリッド距離が最小となる差分変調シンボルベクトルを選択する。そして、この差分変調シンボルベクトルに対応するユークリッド距離を最小ユークリッド距離と決定する。この方式に基づくと、変調多値数をM、送信アンテナ数をNとしたときに、差分変調シンボルベクトルの組合せ数はMNT通りと表現される。例えば、送信アンテナ数が4、変調方式が16QAMの場合には、49=5,764,801通りの組合せについてユークリッド距離を計算しなくてはならない。その結果、計算量が膨大になり、実施するのが極めて困難になる。 The sub-stream minimum Euclidean distance estimation unit 226 uses the channel matrix estimated by the channel estimation unit 224 to estimate the minimum Euclidean distance for each sub-stream. In general, it is very difficult to estimate the minimum Euclidean distance for each substream. For example, according to a certain method, a difference modulation symbol that is a difference between two different modulation symbols is calculated for all modulation signal points included in a signal point arrangement of a predetermined modulation method, and is configured by a combination of difference modulation symbols. The Euclidean distance must be calculated for each of a number of differential modulation symbol vectors. The Euclidean distance is given by the square norm of the received differential modulation symbol vector obtained by applying the differential modulation symbol vector to the channel matrix. After that, a differential modulation symbol vector that minimizes the Euclidean distance is selected from differential modulation symbol vectors in which the differential modulation symbol corresponding to each substream is not zero. Then, the Euclidean distance corresponding to the differential modulation symbol vector is determined as the minimum Euclidean distance. Based on this method, the modulation level M, when the number of transmitting antennas and the N T, the number of combinations of differential modulation symbol vector is expressed as M NT street. For example, when the number of transmission antennas is 4 and the modulation scheme is 16QAM, the Euclidean distance must be calculated for 49 4 = 5,764,801 combinations. As a result, the calculation amount becomes enormous and it becomes extremely difficult to implement.

しかし、本件出願人は、上記の問題に対する極めて有効な解決手段を開発しており、既に日本国特許庁に出願している(特願2006−282376)。この中で、本件出願人は、チャネル行列をユニタリ行列と上三角行列とにQR分解し、この上三角行列の各行ベクトルに対応する各ユークリッド距離が小さくなるように、差分変調シンボルベクトルの候補を選別した上で、所定の条件の下、これに対応するユークリッド距離が最小となる差分変調シンボルベクトルを抽出するトレリス探索アルゴリズムを提案している。本実施形態に係るサブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226も、このアルゴリズムを用いてサブストリーム毎の最小ユークリッド距離を推定することができる。なお、サブストリーム毎ユークリッド距離推定部226は、サブキャリア毎に推定されたチャネル行列を用いて、各サブキャリアに対し、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離を算出する。   However, the applicant has developed a very effective solution to the above problem and has already filed an application with the Japan Patent Office (Japanese Patent Application No. 2006-282376). Among them, the present applicant performs QR decomposition of the channel matrix into a unitary matrix and an upper triangular matrix, and selects candidate differential modulation symbol vectors so that each Euclidean distance corresponding to each row vector of the upper triangular matrix becomes small. A trellis search algorithm that extracts a differential modulation symbol vector that minimizes the Euclidean distance corresponding to a predetermined condition under selection is proposed. The sub-stream minimum Euclidean distance estimation unit 226 according to the present embodiment can also estimate the minimum Euclidean distance for each sub-stream using this algorithm. Note that the Euclidean distance estimation unit 226 for each substream uses the channel matrix estimated for each subcarrier to calculate the minimum Euclidean distance for each substream for each subcarrier.

ランキング情報計算部228は、サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226により推定されたサブストリーム毎の最小ユークリッド距離に基づいて、送信アンテナのランキング情報を生成する。例えば、ランキング情報計算部228は、第m番目のサブキャリアについて推定された、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離を参照し、最小ユークリッド距離が大きい順に送信アンテナのインデックスを並べたランキング情報O(m)を生成する。ここで、送信アンテナのランキング法について、図11を参照しながら具体例を挙げて説明する。   The ranking information calculation unit 228 generates ranking information of the transmission antenna based on the minimum Euclidean distance for each substream estimated by the substream minimum Euclidean distance estimation unit 226. For example, the ranking information calculation unit 228 refers to the minimum Euclidean distance for each substream estimated for the mth subcarrier, and rank information O (m) in which the indices of the transmission antennas are arranged in order of increasing minimum Euclidean distance. Is generated. Here, a ranking method of transmitting antennas will be described with a specific example with reference to FIG.

(送信アンテナランキング法)
図11は、4×4MIMO−OFDM信号検出システムにおける送信アンテナランキング法の構成を示した説明図である。まず、第m番目のサブキャリアに対応するチャネル行列Hがサブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226に入力され、第m番目のサブキャリアに対するサブストリーム毎の最小ユークリッド距離が推定される。図11に示すように、例えば、第1番目から第4番目のサブストリームに対応する最小ユークリッド距離dmin,1〜dmin,4がそれぞれdmin,1=0.65、dmin,2=0.98、dmin,3=2.08、dmin,4=1.26であったと仮定する。この場合、送信アンテナランキングは、最小ユークリッド距離が大きい順に3、4、2、1となる。この番号は、それぞれ、第k番目(k=1〜4)の送信アンテナを表す送信アンテナのインデックスである。従って、送信アンテナのランキング情報O(m)は、O(m)={3,4,2,1}になる。
(Transmission antenna ranking method)
FIG. 11 is an explanatory diagram showing the configuration of the transmission antenna ranking method in the 4 × 4 MIMO-OFDM signal detection system. First, the channel matrix H corresponding to the m-th subcarrier is input to the sub-stream minimum Euclidean distance estimation unit 226, and the minimum Euclidean distance for each sub-stream with respect to the m-th subcarrier is estimated. As shown in FIG. 11, for example, the minimum Euclidean distances d min, 1 to d min, 4 corresponding to the first to fourth substreams are d min, 1 = 0.65, d min, 2 = Assume 0.98, d min, 3 = 2.08, d min, 4 = 1.26. In this case, the transmission antenna rankings are 3, 4, 2, 1 in order of increasing minimum Euclidean distance. This number is an index of a transmission antenna that represents the kth (k = 1 to 4) transmission antenna. Therefore, the ranking information O (m) of the transmission antenna is O (m) = {3, 4, 2, 1}.

以上、送信アンテナランキング法について具体的に説明した。ランキング情報計算部228は、上記の送信アンテナランキング法に基づいて送信アンテナのランキング情報を生成することが可能になる。上記の構成によると、送信側において、サブキャリア毎に最小ユークリッド距離が大きくなる送信アンテナを用いて特定のパケットのサブキャリア信号を送信することにより、この特定のパケットが受信側の最尤推定において正しく推定されやすくなる。さらに、尤度も大きくなるため、誤り訂正の効果が向上して誤りにくくなる。もちろん、他のパケットは、最小ユークリッド距離が小さくなる送信アンテナから送信されるので誤りやすくなるが、最小ユークリッド距離の大きい送信アンテナから送信された特定のパケットが正しく復号される確率が高まるため、受信レプリカ信号を生成して干渉キャンセリングを実行することが可能になる。その結果、等価的に送信サブストリーム数が減少し、さらに、最小ユークリッド距離が増大するため、小さな最小ユークリッド距離を持つ送信アンテナから送信されたパケットに対する伝送特性の損失を補うことが可能になる。その結果、より高い信号検出精度が得られるため、より正しくパケットデータを復号することができる。   The transmission antenna ranking method has been specifically described above. The ranking information calculation unit 228 can generate ranking information of transmission antennas based on the above-described transmission antenna ranking method. According to the above configuration, on the transmitting side, by transmitting a subcarrier signal of a specific packet using a transmission antenna that increases the minimum Euclidean distance for each subcarrier, this specific packet is used in the maximum likelihood estimation on the receiving side. It becomes easy to be estimated correctly. Furthermore, since the likelihood is increased, the effect of error correction is improved and errors are less likely to occur. Of course, other packets are transmitted from a transmission antenna with a smaller minimum Euclidean distance, which is likely to be erroneous. However, the probability that a specific packet transmitted from a transmission antenna with a large minimum Euclidean distance will be correctly decoded increases, so It becomes possible to generate a replica signal and perform interference canceling. As a result, the number of transmission substreams is equivalently reduced, and the minimum Euclidean distance is increased. Therefore, it is possible to compensate for a loss in transmission characteristics for a packet transmitted from a transmission antenna having a small minimum Euclidean distance. As a result, higher signal detection accuracy can be obtained, so that packet data can be decoded more correctly.

上記の方法により、送信アンテナのランキング情報を生成することが可能であるが、このランキング情報に基づいて、チャネル行列の次元を縮小することにより、より一層、正確な送信アンテナランキングを行うことが可能である。以下では、このようなチャネル行列の次元縮小を伴う送信アンテナランキング法について説明する。   By using the above method, it is possible to generate transmission antenna ranking information. Based on this ranking information, by reducing the dimension of the channel matrix, it is possible to perform more accurate transmission antenna ranking. It is. In the following, a transmission antenna ranking method accompanied by such dimension reduction of the channel matrix will be described.

(送信アンテナランキング法:変形例1)
図12を参照しながら、チャネル行列の次元縮小を伴う送信アンテナランキング法について説明する。なお、当該送信アンテナランキング法を実現するために、受信装置200は、次元縮小チャネル行列生成部230をさらに備える。このランキング法は、最小ユークリッド距離が大きなサブストリームが干渉キャンセリングにより等価的に除去されることと、次元縮小されたチャネル行列を用いることによって最小ユークリッド距離の推定精度が向上する効果と、を利用する点に特徴を有する。
(Transmission antenna ranking method: Modification 1)
With reference to FIG. 12, a description will be given of a transmit antenna ranking method with channel matrix dimension reduction. In addition, in order to implement | achieve the said transmission antenna ranking method, the receiver 200 is further provided with the dimension reduction channel matrix production | generation part 230. FIG. This ranking method utilizes the fact that substreams with a large minimum Euclidean distance are equivalently removed by interference canceling, and that the estimation accuracy of the minimum Euclidean distance is improved by using a dimension-reduced channel matrix. It is characterized in that

まず、サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226は、第m番目のサブキャリアに対して推定されたチャネル行列Hを用いて、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離を算出する。そして、ランキング情報計算部228は、算出されたサブストリーム毎の最小ユークリッド距離に基づいて、送信アンテナのランキング情報を計算する。このとき、ランキング情報計算部228は、図11に示した送信アンテナランキング法と同様にして送信アンテナのランキング情報を計算することができる。例えば、図12に示すように、第k番目(k=1〜4)のサブストリームに対応する最小ユークリッド距離dmin,kが、それぞれ、dmin,1=0.65、dmin,2=0.98、dmin,3=2.08、dmin,4=1.26であったと仮定すると、ランキング情報計算部228は、ランキング情報O(m)={3,4,2,1}を生成することができる。ここで、ランキング情報計算部228は、最小ユークリッド距離が最大となる送信アンテナインデックス(3)のみを抽出し、ランキング情報O(m)の第1番目に位置する成分を当該送信アンテナインデックス(3)に決定する。 First, the minimum Euclidean distance estimation unit 226 for each substream calculates the minimum Euclidean distance for each substream using the channel matrix H estimated for the m-th subcarrier. Then, the ranking information calculation unit 228 calculates the ranking information of the transmission antenna based on the calculated minimum Euclidean distance for each substream. At this time, the ranking information calculation unit 228 can calculate the ranking information of the transmission antenna in the same manner as the transmission antenna ranking method shown in FIG. For example, as shown in FIG. 12, the minimum Euclidean distances d min, k corresponding to the k th (k = 1 to 4) substreams are d min, 1 = 0.65, d min, 2 = Assuming that 0.98, d min, 3 = 2.08, d min, 4 = 1.26, the ranking information calculation unit 228 calculates the ranking information O (m) = {3,4,2,1}. Can be generated. Here, the ranking information calculation unit 228 extracts only the transmission antenna index (3) having the smallest minimum Euclidean distance, and selects the first component of the ranking information O (m) as the transmission antenna index (3). To decide.

次に、次元縮小チャネル行列生成部230は、上記のランキング情報に基づき、第1番目の送信アンテナインデックスに対応するチャネル行列の列ベクトルを除いたチャネル行列H’を生成する。図12に示した例では、第3番目の送信アンテナに対応する最小ユークリッド距離が最大となるため、チャネル行列の第3列目の列ベクトルを除いた行列が次元縮小されたチャネル行列H’として設定される。そこで、サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226は、次元縮小チャネル行列生成部230により設定されたチャネル行列H’を用いて、再びサブストリーム毎の最小ユークリッド距離を推定する。例えば、チャネル行列H’に対して算出された第k番目(k=1,2,4)のサブストリームに対応する最小ユークリッド距離dmin,kは、それぞれ、dmin,1=0.98、dmin,2=1.85、dmin,4=1.49であったと仮定する。この結果に基づいて、ランキング情報計算部228は、上記の最小ユークリッド距離に基づいて第2番目の送信アンテナインデックスを決定する。この例の場合、第2番目のサブストリームに対する最小ユークリッド距離が最大であるから、ランキング情報計算部228は、ランキング情報O(m)の第2番目に位置する成分を当該送信アンテナインデックス(2)に決定する。同様に、次元縮小チャネル行列生成部230、サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226、及びランキング情報計算部228により、ランキング情報O(m)の第3及び第4番目の成分も決定される。 Next, the dimension reduction channel matrix generation unit 230 generates a channel matrix H ′ excluding the column vector of the channel matrix corresponding to the first transmission antenna index based on the ranking information. In the example shown in FIG. 12, since the minimum Euclidean distance corresponding to the third transmission antenna is maximum, the matrix excluding the column vector of the third column of the channel matrix is defined as a channel matrix H ′ whose dimension is reduced. Is set. Thus, the minimum Euclidean distance estimation unit 226 for each substream uses the channel matrix H ′ set by the dimension reduction channel matrix generation unit 230 to estimate the minimum Euclidean distance for each substream again. For example, the minimum Euclidean distance d min, k corresponding to the k th (k = 1, 2, 4) substream calculated for the channel matrix H ′ is d min, 1 = 0.98, respectively. Assume d min, 2 = 1.85 and d min, 4 = 1.49. Based on this result, the ranking information calculation unit 228 determines the second transmission antenna index based on the minimum Euclidean distance. In the case of this example, since the minimum Euclidean distance for the second substream is the maximum, the ranking information calculation unit 228 selects the second component of the ranking information O (m) as the transmission antenna index (2). To decide. Similarly, the dimension reduction channel matrix generation unit 230, the sub-stream minimum Euclidean distance estimation unit 226, and the ranking information calculation unit 228 also determine the third and fourth components of the ranking information O (m).

以上、送信アンテナランキング法の変形例1について具体的に説明した。ランキング情報計算部228は、上記の方法に基づいて、より正確な送信アンテナのランキング情報を生成することが可能になる。上記の構成によると、受信装置200は、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離を利用してランキングを実行し、最上位にランクされたサブストリームが除去された場合と等価なチャネル行列に対して送信アンテナのランキングを行なっており、よりランキングの精度を向上させることができる。そのため、受信装置200は、干渉キャンセリングにより1つのパケットを除去し、残りのパケットに対して最尤検出を行なう際に、残りの全てのパケットが誤るのを防ぐという効果が得られる。   The modification 1 of the transmission antenna ranking method has been specifically described above. The ranking information calculation unit 228 can generate more accurate transmission antenna ranking information based on the above method. According to the above configuration, the receiving apparatus 200 performs ranking using the minimum Euclidean distance for each substream, and transmits a transmission antenna for a channel matrix equivalent to the case where the highest-ranked substream is removed. The ranking accuracy can be further improved. Therefore, the receiving apparatus 200 can remove one packet by interference canceling and can prevent the remaining packets from being erroneous when performing maximum likelihood detection on the remaining packets.

しかし、上記の送信アンテナランキング法は、複数のサブストリームに対する最小ユークリッド距離が一致した場合に、任意又は所定の条件に基づいてサブストリームを選択するように構成することが可能であるため、より効果的にサブストリームを選択するための条件が求められる。そこで、以下では、複数のサブストリームに対応する最小ユークリッド距離が一致した場合に受信電力の大小を比較してサブストリームを選択する構成について示す。   However, the transmission antenna ranking method described above is more effective because it can be configured to select a substream based on an arbitrary or predetermined condition when the minimum Euclidean distances for a plurality of substreams match. A condition for selecting a substream is required. Therefore, in the following, a configuration in which substreams are selected by comparing the magnitudes of received power when the minimum Euclidean distances corresponding to a plurality of substreams match each other is shown.

(送信アンテナランキング法:変形例2)
図13を参照しながら、最小ユークリッド距離が一致する複数のサブストリームが検出された場合に、ランキング情報のより上位に位置すべき有効な送信アンテナインデックスを選択することが可能な送信アンテナランキング法について説明する。この送信アンテナランキング法の基本コンセプトは、最小ユークリッド距離が一致する複数のサブストリームが検出された場合に、当該複数のサブストリーム毎の受信電力を検出して比較し、より受信電力が大きいサブストリームに対応する送信アンテナインデックスをランキング情報の上位に配置することにある。そこで、上記の基本コンセプトを実現する受信装置200の構成を以下に示す。
(Transmitting antenna ranking method: Modification 2)
With reference to FIG. 13, when a plurality of substreams having the same minimum Euclidean distance are detected, a transmission antenna ranking method capable of selecting an effective transmission antenna index to be positioned higher in the ranking information explain. The basic concept of this transmission antenna ranking method is that when a plurality of substreams having the same minimum Euclidean distance are detected, the received power for each of the plurality of substreams is detected and compared, and the substream having a larger received power The transmission antenna index corresponding to is placed at the top of the ranking information. Therefore, the configuration of the receiving apparatus 200 that realizes the above basic concept is shown below.

図13を参照すると、受信装置200は、サブストリーム毎受信電力計算部232をさらに備える。サブストリーム毎受信電力計算部232は、サブストリーム毎の受信電力を検出することができる。例えば、サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226により、第m番目のサブキャリアに対するチャネル行列を用いて、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離dmin,k(k=1〜4)が、dmin,1=1.26、dmin,2=0.98、dmin,3=0.98、dmin,4=1.26と推定されたものと仮定する。また、サブストリーム毎受信電力計算部232により、サブストリーム毎の受信電力P(k=1〜4)がP=2.65、P=2.12、P=1.74、P=3.19と推定されたものと仮定する。このとき、ランキング情報計算部228は、最小ユークリッド距離が最大の第1及び第4番目のサブストリームを候補として選択する。このとき、第1及び第4番目のサブストリームの最小ユークリッド距離が一致しているため、ランキング情報計算部228は、第1及び第4番目のサブストリームに対する受信電力PとPとを比較する。この例では、Pの方がPよりも大きいため、ランキング情報計算部228は、Pに対応する第4番目のサブストリームをランキング情報O(m)の上位に配置する。同様に、第2及び第3番目のサブストリームに対する最小ユークリッド距離も同値であるから、ランキング情報計算部228は、受信電力PとPとを比較し、より大きな値Pに対応した第2番目のサブストリームをランキング情報O(m)の上位に配置する。その結果、ランキング情報O(m)は、O(m)={4,1,2,3}と決定される。 Referring to FIG. 13, reception apparatus 200 further includes a reception power calculation unit 232 for each substream. The reception power calculation unit 232 for each substream can detect the reception power for each substream. For example, the minimum Euclidean distance estimation unit 226 for each substream uses the channel matrix for the m-th subcarrier, and the minimum Euclidean distance d min, k (k = 1 to 4) for each substream is set to d min, 1. = 1.26, dmin, 2 = 0.98, dmin, 3 = 0.98, dmin, 4 = 1.26. Further, the reception power calculation unit 232 for each substream causes the reception power P k (k = 1 to 4) for each substream to be P 1 = 2.65, P 2 = 2.12, P 3 = 1.74, P Assume that 4 = 3.19. At this time, the ranking information calculation unit 228 selects the first and fourth substreams having the maximum minimum Euclidean distance as candidates. At this time, since the minimum Euclidean distances of the first and fourth substreams match, the ranking information calculation unit 228 compares the received powers P 1 and P 4 for the first and fourth substreams. To do. In this example, the direction of P 4 is larger than P 1, the ranking information calculating unit 228 arranges the fourth sub-stream corresponding to P 4 to the upper ranking information O (m). Similarly, since the minimum Euclidean distance for the second and third substreams is also the same value, the ranking information calculation unit 228 compares the received powers P 2 and P 3 and compares the received power P 2 with the larger value P 2 . The second substream is arranged on the higher rank of the ranking information O (m). As a result, the ranking information O (m) is determined as O (m) = {4, 1, 2, 3}.

以上、最小ユークリッド距離が一致する複数のサブストリームを含む際に、受信電力を参照して、ランキング情報の上位に位置すべき好適なサブストリームを選択することが可能な送信アンテナランキング法について説明した。上記の構成によると、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離を推定してランキングを行う際、最小ユークリッド距離が同じサブストリームが存在する場合には、サブストリーム毎の受信電力を参照して、その受信電力が大きい送信アンテナを上位にランクすることにより、平均ユークリッド距離がより増大する可能性が高くなり、信号検出精度がより向上するという効果が得られる。なお、上記の構成は、前述した他の送信アンテナランキング法と組み合わせて用いることができる。その結果、より正確な送信アンテナのランキング情報を算出することが可能になる。   As described above, the transmission antenna ranking method that can select a suitable substream to be positioned higher in the ranking information with reference to the received power when including a plurality of substreams having the same minimum Euclidean distance has been described. . According to the above configuration, when ranking is performed by estimating the minimum Euclidean distance for each substream, if there are substreams having the same minimum Euclidean distance, the received power is referred to by referring to the received power for each substream. By ranking the transmission antenna having a large value higher, the possibility that the average Euclidean distance increases further increases, and the effect that the signal detection accuracy is further improved can be obtained. In addition, said structure can be used in combination with the other transmission antenna ranking method mentioned above. As a result, more accurate transmission antenna ranking information can be calculated.

(サブキャリアのグループ化について)
以上説明したように、受信装置200は、サブキャリア毎に推定されたチャネル行列を用いてサブストリーム毎の最小ユークリッド距離を算出し、これに基づいて送信アンテナのランキング情報を生成することが可能になる。しかし、近隣に位置するサブキャリアの間で伝送路特性が大きく乖離しているケースは少ないため、全てのサブキャリアに対してランキング情報を算出するよりも、近隣に位置する複数のサブキャリアをグループ化して、各グループの代表的なサブキャリアに対するランキング情報を用いてプリコーディングすることも可能である。
(About subcarrier grouping)
As described above, the receiving apparatus 200 can calculate the minimum Euclidean distance for each substream using the channel matrix estimated for each subcarrier, and can generate the ranking information of the transmission antenna based on this. Become. However, since there are few cases in which transmission path characteristics are greatly deviated between neighboring subcarriers, a plurality of neighboring subcarriers are grouped rather than calculating ranking information for all subcarriers. It is also possible to pre-code using ranking information for representative subcarriers of each group.

図14に示すように、例えば、受信装置200は、B個の連続するサブキャリアを1つのサブキャリアグループに纏め、サブキャリアグループ毎に送信アンテナのランキング情報を送信装置100に帰還するように構成される。このとき、第n番目のサブキャリアグループは、第(B(n−1)+1)番目のサブキャリアから第Bn番目のサブキャリアを含んでいる。一方、送信装置100は、サブキャリアグループ内の各サブキャリアに対し、サブキャリアグループ毎のランキング情報に基づいたプリコーディングを実行する。このような構成によると、サブキャリア毎にランキング情報をフィードバックするのではなく、サブキャリアグループ毎にランキング情報をフェードバックするため、フィードバックする情報量を減らすことができる。   As illustrated in FIG. 14, for example, the receiving apparatus 200 is configured to combine B consecutive subcarriers into one subcarrier group, and to return the transmission antenna ranking information to the transmitting apparatus 100 for each subcarrier group. Is done. At this time, the nth subcarrier group includes the (B (n−1) +1) th subcarrier to the Bnth subcarrier. On the other hand, transmitting apparatus 100 performs precoding on each subcarrier in the subcarrier group based on ranking information for each subcarrier group. According to such a configuration, the ranking information is not fed back for each subcarrier, but the ranking information is faded back for each subcarrier group, so that the amount of information to be fed back can be reduced.

以上説明したように、本発明の第1実施形態によれば、MIMOシステムで受信機にMLD法を用いる際に、受信側で全てのパケットデータに誤りが生ずる可能性を減らすことが可能なため、並列干渉キャンセラを効果的に活用することができる。さらに、干渉キャンセリングを実行した後に検出されるパケットデータの全てに誤りが生ずる割合が減少し、繰り返して干渉キャンセリングを実行することが可能になるため、通信品質の更なる向上が期待できる。   As described above, according to the first embodiment of the present invention, when the MLD method is used in the receiver in the MIMO system, it is possible to reduce the possibility of errors occurring in all packet data on the receiving side. The parallel interference canceller can be effectively used. Furthermore, since the rate of occurrence of errors in all packet data detected after performing interference canceling is reduced and interference canceling can be performed repeatedly, further improvement in communication quality can be expected.

<本発明の第2実施形態>
次に、図15〜図17を参照しながら、本発明の第2実施形態に係るMIMO信号検出システムを構成する送信装置300及び受信装置400の構成例について説明する。なお、上記の第1実施形態に係る送信装置100及び受信装置200と実質的に同一の構成要素については同一の符号を付することにより詳細な説明を省略する。図15は、本実施形態に係る送信装置300の構成例を示す説明図である。図16は、本実施形態に係る受信装置400の構成例を示す説明図である。図17は、本実施形態に係る送信アンテナランキング法の変形例を示す説明図である。
<Second Embodiment of the Present Invention>
Next, configuration examples of the transmission apparatus 300 and the reception apparatus 400 constituting the MIMO signal detection system according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Note that components that are substantially the same as those of the transmission device 100 and the reception device 200 according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. FIG. 15 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the transmission device 300 according to the present embodiment. FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of the receiving device 400 according to the present embodiment. FIG. 17 is an explanatory diagram showing a modification of the transmission antenna ranking method according to the present embodiment.

[送信装置300の構成例]
まず、図15を参照しながら、送信装置300の構成例について説明する。
図15を参照すると、送信装置300は、主に、LDPC符号化部302と、変調マッピング部104と、直並列変換部106と、プリコーディング部108と、パイロットチャネル多重部110と、IFFT&GI付加部112と、アンテナ114と、プリコーディング行列設定部304と、により構成される。また、図中には明示しないが、送信装置300は、例えば、CPU、メモリ、又は記憶デバイス等を構成要素として含んでもよい。なお、LDPC符号化部302、変調マッピング部104、直並列変換部106、プリコーディング部108、パイロットチャネル多重部110、又はIFFT&GI付加部112の一部又は全部の機能は、メモリ又は他の記憶デバイスに記録されたプログラムに基づいてCPUにより実現されてもよいし、専用のハードウェアによりその機能が実現されてもよい。
[Configuration Example of Transmitting Device 300]
First, a configuration example of the transmission device 300 will be described with reference to FIG.
Referring to FIG. 15, transmission apparatus 300 mainly includes LDPC encoding section 302, modulation mapping section 104, serial-parallel conversion section 106, precoding section 108, pilot channel multiplexing section 110, and IFFT & GI adding section. 112, an antenna 114, and a precoding matrix setting unit 304. Although not clearly shown in the figure, the transmission apparatus 300 may include, for example, a CPU, a memory, a storage device, or the like as a component. Note that a part or all of the functions of the LDPC encoding unit 302, the modulation mapping unit 104, the serial-parallel conversion unit 106, the precoding unit 108, the pilot channel multiplexing unit 110, or the IFFT & GI addition unit 112 are a memory or other storage device The function may be realized by a CPU based on a program recorded in the above, or by a dedicated hardware.

LDPC符号化部302は、各送信アンテナブランチにおいて、LDPC(Low Density Parity Check)符号により複数のパケットデータ#n(n=1〜N)の各々に対して誤り訂正の符号化を行う。また、変調マッピング部104は、誤り訂正符号化された各パケットデータを各変調信号点にマッピングし、パケットデータ毎に搬送波を変調して複数の変調信号を生成する。さらに、直並列変換部106は、マッピングされた複数の変調信号をサブキャリア信号へと直並列(S/P)変換する。プリコーディング行列設定部304は、受信装置から帰還された送信アンテナのランキング情報に基づいてプリコーディング行列を生成するか、或いは、送信装置300が備える記憶部(図示せず)内の所定のテーブルに保存されたプリコーディング行列を読み出す。プリコーディング部108は、上記のプリコーディング行列を用いて所定のパケットに対応する各サブキャリア信号を特定の送信アンテナに割り当てる。そして、パイロットチャネル多重部110は、受信装置においてチャネルを推定するためのパイロット信号を多重する。また、IFFT&GI付加部112は、IFFTを用いて多重されたパイロット信号を時間領域信号に変換する。さらに、IFFT&GI付加部112は、シンボル間の干渉を避けるため、時間領域信号にガードインターバルを挿入する。その後、ガードインターバルが付加された時間領域信号は、アンテナ114を介して同一周波数で同時に送信される。 The LDPC encoding unit 302 performs error correction encoding on each of a plurality of packet data #n (n = 1 to N T ) by LDPC (Low Density Parity Check) code in each transmission antenna branch. Also, the modulation mapping unit 104 maps each packet data subjected to error correction coding to each modulation signal point, and modulates a carrier wave for each packet data to generate a plurality of modulated signals. Further, the serial / parallel conversion unit 106 performs serial / parallel (S / P) conversion of the mapped modulated signals into subcarrier signals. The precoding matrix setting unit 304 generates a precoding matrix based on the ranking information of the transmission antennas fed back from the receiving device, or stores it in a predetermined table in a storage unit (not shown) provided in the transmitting device 300. Read the stored precoding matrix. The precoding unit 108 assigns each subcarrier signal corresponding to a predetermined packet to a specific transmission antenna using the above precoding matrix. Pilot channel multiplexing section 110 multiplexes a pilot signal for estimating a channel in the receiving apparatus. Also, IFFT & GI adding section 112 converts a pilot signal multiplexed using IFFT into a time domain signal. Furthermore, IFFT & GI adding section 112 inserts a guard interval into the time domain signal in order to avoid interference between symbols. Thereafter, the time domain signals to which the guard interval is added are simultaneously transmitted through the antenna 114 at the same frequency.

[受信装置400の構成例]
次に、図16を参照しながら、受信装置400の構成例について説明する。
図16を参照すると、受信装置400は、主に、アンテナ202と、GI除去&FFT部204と、並列干渉キャンセラ部206と、MIMO信号検出部(QRD−MLD)402と、デコーディング部210と、LLR計算部404と、LDPC復号部406と、正パケット選択部214と、誤り訂正符号化部216と、変調マッピング部218と、プリコーディング部220と、レプリカ生成部222と、チャネル推定部224と、サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部226と、ランキング情報計算部228と、により構成される。
[Configuration Example of Receiving Device 400]
Next, a configuration example of the receiving device 400 will be described with reference to FIG.
Referring to FIG. 16, receiving apparatus 400 mainly includes antenna 202, GI removal & FFT section 204, parallel interference canceller section 206, MIMO signal detection section (QRD-MLD) 402, decoding section 210, LLR calculation section 404, LDPC decoding section 406, positive packet selection section 214, error correction coding section 216, modulation mapping section 218, precoding section 220, replica generation section 222, channel estimation section 224, The sub-stream minimum Euclidean distance estimation unit 226 and the ranking information calculation unit 228 are configured.

GI除去&FFT部204は、ガードインターバルを除いた時間領域信号をFFTによりサブキャリア信号に変換する。MIMO信号検出部(QRD−MLD)402は、所定の信号分離アルゴリズムに基づいて各サブストリームを分離する。ここで、MIMO信号検出部(QRD−MLD)402は、信号分離アルゴリズムとしてQR分解(QR Decomposition)と最尤検出(MLD)法とを組み合わせたQRD−MLD法を用いるものとする。QRD−MLD法は、チャネル行列をQR分解して得られるユニタリ行列Qの複素共役転置を受信信号ベクトルに乗算することによって、受信信号ベクトルのチャネル応答を上三角行列Rに変換する方法である。QRD−MLD法を用いると、より効率的な送信シンボルベクトルの探索を行うことができる。   The GI removal & FFT unit 204 converts the time domain signal excluding the guard interval into a subcarrier signal by FFT. A MIMO signal detection unit (QRD-MLD) 402 separates each substream based on a predetermined signal separation algorithm. Here, it is assumed that the MIMO signal detection unit (QRD-MLD) 402 uses a QRD-MLD method combining a QR decomposition (QR Decomposition) and a maximum likelihood detection (MLD) method as a signal separation algorithm. The QRD-MLD method is a method of converting the channel response of the received signal vector into an upper triangular matrix R by multiplying the received signal vector by the complex conjugate transpose of the unitary matrix Q obtained by QR decomposition of the channel matrix. When the QRD-MLD method is used, a more efficient transmission symbol vector search can be performed.

なお、MIMO信号検出部(QRD−MLD)402は、QR分解をする前に各送信アンテナに対応するサブストリーム毎の受信電力を推定し、サブストリーム毎の受信電力の比較結果に基づいてチャネル行列の列ベクトルを入れ替える(オーダリング)。また、デコーディング部210は、MIMO信号検出部(QRD−MLD)402により検出された送信信号ベクトルについて、ランキング情報に基づくプリコーディングに対するデコーディング(復号)を行う。そして、LLR計算部404は、デコーディングされた送信信号ベクトルを変調デマッピングし、ビット毎の対数尤度比(LLR;Log−Likelihood−Ratio)を算出する。さらに、LDPC復号部406は、LDPC符号の復号を行う。   The MIMO signal detection unit (QRD-MLD) 402 estimates received power for each substream corresponding to each transmission antenna before performing QR decomposition, and a channel matrix based on a comparison result of received power for each substream. Swap the column vectors of (ordering). Also, the decoding unit 210 performs decoding (decoding) on precoding based on ranking information for the transmission signal vector detected by the MIMO signal detection unit (QRD-MLD) 402. Then, the LLR calculation unit 404 performs modulation demapping on the decoded transmission signal vector, and calculates a log-likelihood ratio (LLR) for each bit (Log-Likelihood-Ratio). Further, the LDPC decoding unit 406 decodes the LDPC code.

ここで、正パケット選択部214は、LDPC符号の復号において所定の繰り返し数以内で復号を終えたパケットデータを正しく再生されたパケットデータであると判断する。逆に、正パケット選択部214は、所定の繰り返し数以内で復号を終えなかったパケットデータを誤りが生じているパケットデータであると判断する。その結果を受け、LDPC符号化部216は、正しく復号されたパケットデータをLDPC符号化する。また、変調マッピング部218は、LDPC符号化されたパケットデータを変調信号点にマッピングする。そして、プリコーディング部220は、得られた変調信号にプリコーディングを施す。さらに、レプリカ生成部222は、プリコーディングされた変調信号に対し、チャネル推定値を用いて受信信号のレプリカ信号を生成する。その後、並列干渉キャンセラ部206は、得られたレプリカ信号を受信信号から減算して、残差信号を生成する。そして、MIMO信号検出部(QRD−MLD)402は、残差信号をQRD−MLD法に基づく信号分離アルゴリズムによって再度、送信シンボルベクトルの推定を行う。   Here, the normal packet selection unit 214 determines that the packet data that has been decoded within a predetermined number of repetitions in decoding the LDPC code is correctly reproduced packet data. Conversely, the normal packet selection unit 214 determines that packet data that has not been decoded within a predetermined number of repetitions is packet data in which an error has occurred. In response to the result, the LDPC encoding unit 216 performs LDPC encoding on the correctly decoded packet data. Also, the modulation mapping unit 218 maps the LDPC encoded packet data to the modulation signal point. Then, the precoding unit 220 performs precoding on the obtained modulated signal. Further, replica generation section 222 generates a replica signal of the received signal using the channel estimation value for the precoded modulated signal. After that, the parallel interference canceller unit 206 subtracts the obtained replica signal from the received signal to generate a residual signal. Then, the MIMO signal detection unit (QRD-MLD) 402 estimates the transmission symbol vector again using the signal separation algorithm based on the QRD-MLD method.

(送信アンテナランキング法:変形例3)
次に、図17を参照しながら、送信アンテナランキング法について簡単に説明する。なお、図17に示した送信アンテナランキング法は、上記の第1実施形態において説明した送信アンテナランキング法と基本的な構成は同一であるが、最小ユークリッド距離チェック部502、及びランキング補正部504の構成が異なる。
(Transmission antenna ranking method: Modification 3)
Next, the transmission antenna ranking method will be briefly described with reference to FIG. The transmission antenna ranking method shown in FIG. 17 has the same basic configuration as the transmission antenna ranking method described in the first embodiment, but the minimum Euclidean distance check unit 502 and the ranking correction unit 504 The configuration is different.

まず、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離推定部226は、第m番目のサブキャリアに対応するチャネル行列を用いて送信アンテナ毎の最小ユークリッド距離を推定する。また、ランキング情報計算部228は、送信アンテナ毎の最小ユークリッド距離に基づいて送信アンテナのランキング情報を算出する。このとき、最小ユークリッド距離チェック部502は、最小ユークリッド距離が同じ送信アンテナが存在するか否かを検出する。もし、最小ユークリッド距離が同じ送信アンテナが存在する場合、ランキング補正部504は、サブストリーム毎受信電力計算部232により推定されたサブストリーム毎の受信電力を用いてランキングの補正を行なう。なお、サブストリーム毎受信電力計算部232は、オーダリングを決定する際に計算されたサブストリーム毎の受信電力計算を保持しているならば、新たに受信電力の計算をしなくてもよい。   First, the minimum Euclidean distance estimation unit 226 for each substream estimates the minimum Euclidean distance for each transmission antenna using a channel matrix corresponding to the mth subcarrier. Also, the ranking information calculation unit 228 calculates the ranking information of the transmission antenna based on the minimum Euclidean distance for each transmission antenna. At this time, the minimum Euclidean distance check unit 502 detects whether there is a transmission antenna having the same minimum Euclidean distance. If there are transmission antennas having the same minimum Euclidean distance, the ranking correction unit 504 corrects the ranking using the reception power for each substream estimated by the reception power calculation unit 232 for each substream. Note that the reception power calculation unit 232 for each substream does not need to newly calculate reception power as long as the reception power calculation for each substream calculated when determining the ordering is held.

<評価結果>
図18は、本発明の第2実施形態を適用した場合の平均PER(Packet Error Rate)特性を示すグラフである。図18には、比較のため、(方式1)QRD−MLD法を利用した場合、(方式2)PICとQRD−MLD法の組合せを利用した場合、(方式3)受信電力に基づくオーダリング情報を用いたプリコーディングとPICとQRD−MLD法の組合せを利用した場合、(方式4(本発明))最小ユークリッド距離に基づくランキング情報を用いたプリコーディングとPICとQRD−MLD法の組合せを利用した場合の4通りの評価結果を示した。また、他の主な評価条件は、送信アンテナ数N=4、受信アンテナ数N=4、誤り訂正符号=LDPC符号、変調方式=16QAMである。
<Evaluation results>
FIG. 18 is a graph showing an average PER (Packet Error Rate) characteristic when the second embodiment of the present invention is applied. In FIG. 18, for comparison, (method 1) when QRD-MLD method is used, (method 2) when combination of PIC and QRD-MLD method is used, (method 3) ordering information based on received power is shown. When the combination of the precoding used, PIC, and QRD-MLD method is used (Method 4 (present invention)), the combination of precoding using ranking information based on the minimum Euclidean distance, PIC, and QRD-MLD method is used. The four evaluation results for each case are shown. Other main evaluation conditions are the number of transmission antennas N T = 4, the number of reception antennas N R = 4, error correction code = LDPC code, and modulation scheme = 16QAM.

図18に示すグラフから明らかなように、本発明の評価結果である(方式4)は、(方式1)及び(方式2)はもちろんのこと、サブストリーム毎の受信電力に基づいてプリコーディングを行った(方式3)の結果よりも平均PER特性が向上していることが分かる。つまり、MIMO信号検出手段にMLD法に基づく信号分離アルゴリズムを用いる場合、サブストリーム毎の最小ユークリッド距離に基づいたランキング情報によりプリコーディングする本発明の方式は送信パケットの推定精度を高めるのに特に有効であり、その結果、伝送特性を向上できるということが確認できた。   As is apparent from the graph shown in FIG. 18, the (method 4), which is the evaluation result of the present invention, performs precoding based on the received power for each substream as well as (method 1) and (method 2). It can be seen that the average PER characteristic is improved as compared with the result of (Method 3). That is, when a signal separation algorithm based on the MLD method is used for the MIMO signal detection means, the method of the present invention in which precoding is performed using ranking information based on the minimum Euclidean distance for each substream is particularly effective for increasing the estimation accuracy of transmission packets. As a result, it was confirmed that the transmission characteristics can be improved.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

MIMO−OFDM信号検出システムを構成する一般的な送信装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the general transmission apparatus which comprises a MIMO-OFDM signal detection system. MIMO−OFDM信号検出システムを構成する一般的な受信装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the general receiver which comprises a MIMO-OFDM signal detection system. PICを組み合わせたMIMO−OFDM信号検出システムを構成する一般的な受信装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the general receiver which comprises the MIMO-OFDM signal detection system which combined PIC. PICを組み合わせた一般的なMIMO−OFDM信号検出システムが抱える問題点を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the problem which the general MIMO-OFDM signal detection system which combined PIC has. 受信電力のオーダリング情報によるプリコーディングとPICとを組み合わせた一般的なMIMO−OFDM信号検出システムの構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the general MIMO-OFDM signal detection system which combined the precoding by ordering information of received power, and PIC. 受信電力に基づくプリコーディングの効果を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the effect of the precoding based on received power. 本発明の第1実施形態に係る送信装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the transmitter which concerns on 1st Embodiment of this invention. 同実施形態に係るプリコーディング行列の生成方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production | generation method of the precoding matrix which concerns on the embodiment. 同実施形態に係るプリコーディング行列の生成方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the production | generation method of the precoding matrix which concerns on the embodiment. 同実施形態に係る受信装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the receiver which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る送信アンテナランキング法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission antenna ranking method which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る他の送信アンテナランキング法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other transmission antenna ranking method which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る他の送信アンテナランキング法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other transmission antenna ranking method which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係るサブキャリアのグループ化を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows grouping of the subcarrier which concerns on the same embodiment. 本発明の第2実施形態に係る送信装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the transmitter which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 同実施形態に係る受信装置の構成例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structural example of the receiver which concerns on the same embodiment. 同実施形態に係る送信アンテナランキング法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission antenna ranking method which concerns on the same embodiment. 同実施形態を適用した場合の平均PER特性を示す評価結果である。It is an evaluation result which shows the average PER characteristic at the time of applying the embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 送信装置
102 誤り訂正符号化部
104 変調マッピング部
106 直並列変換部
108 プリコーディング部
110 パイロットチャネル多重部
112 IFFT&GI付加部
114 アンテナ
200 受信装置
202 アンテナ
204 GI除去&FFT部
206 並列干渉キャンセラ部
208 MIMO信号検出部
210 デコーディング部
212 誤り訂正復号部
214 正パケット選択部
216 誤り訂正符号化部
218 変調マッピング部
220 プリコーディング部
222 レプリカ生成部
224 チャネル推定部
226 サブストリーム毎最小ユークリッド距離推定部
228 ランキング情報計算部
230 次元縮小チャネル行列生成部
232 サブストリーム毎受信電力計算部
300 送信装置
302 LDPC符号化部
304 プリコーディング行列設定部
400 受信装置
402 MIMO信号検出部(QRD−MLD)
404 LLR計算部
406 LDPC復号部
502 最小ユークリッド距離チェック部
504 ランキング補正部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Transmitter 102 Error correction encoding part 104 Modulation mapping part 106 Serial / parallel conversion part 108 Precoding part 110 Pilot channel multiplexing part 112 IFFT & GI addition part 114 Antenna 200 Receiver 202 Antenna 204 GI removal & FFT part 206 Parallel interference canceller part 208 MIMO Signal detection unit 210 Decoding unit 212 Error correction decoding unit 214 Positive packet selection unit 216 Error correction coding unit 218 Modulation mapping unit 220 Precoding unit 222 Replica generation unit 224 Channel estimation unit 226 Minimum Euclidean distance estimation unit for each substream 228 Ranking Information calculation unit 230 Dimensional reduced channel matrix generation unit 232 Received power calculation unit for each substream 300 Transmitter 302 LDPC encoding unit 304 Recoding matrix setting unit 400 Receiver 402 MIMO signal detection unit (QRD-MLD)
404 LLR calculation unit 406 LDPC decoding unit 502 Minimum Euclidean distance check unit 504 Ranking correction unit

Claims (16)

複数の送信信号をそれぞれ対応する送信アンテナを介して送信する送信装置と、複数の前記送信信号を受信する受信装置とにより構成される通信システムであって、
前記受信装置は、
無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列に基づいて前記送信アンテナ毎に最小ユークリッド距離を算出する最小ユークリッド距離推定部と、
前記最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて前記送信アンテナを順序付けし、当該送信アンテナの順序を示すランキング情報を生成するランキング情報生成部と、
各前記送信信号を前記チャネル行列を利用して推定する信号検出部と、
正しく復号された前記送信信号に基づいて受信レプリカ信号を生成する受信レプリカ生成部と、
前記受信信号から前記受信レプリカ信号を減算して残差信号を生成する干渉キャンセラ部と、
を備え、
前記送信装置は、
前記受信装置により生成された前記ランキング情報を受信する受信部と、
前記ランキング情報に基づいて、前記最小ユークリッド距離が最大となる各前記送信アンテナに対して所定の前記送信信号を割り当てるプリコーディング部と、
前記プリコーディング部により割り当てられた各前記送信アンテナを介して、前記所定の送信信号を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする、通信システム。
A communication system including a transmission device that transmits a plurality of transmission signals via corresponding transmission antennas and a reception device that receives the plurality of transmission signals,
The receiving device is:
A minimum Euclidean distance estimation unit that calculates a minimum Euclidean distance for each of the transmission antennas based on a channel matrix representing transmission characteristics of a wireless transmission path;
A ranking information generation unit that orders the transmission antennas based on the magnitude relation of the minimum Euclidean distance, and generates ranking information indicating the order of the transmission antennas;
A signal detector for estimating each of the transmission signals using the channel matrix;
A reception replica generation unit that generates a reception replica signal based on the correctly decoded transmission signal;
An interference canceller unit that generates a residual signal by subtracting the received replica signal from the received signal;
With
The transmitter is
A receiving unit for receiving the ranking information generated by the receiving device;
A precoding unit that allocates the predetermined transmission signal to each of the transmission antennas having the smallest minimum Euclidean distance based on the ranking information;
A transmitter that transmits the predetermined transmission signal via each of the transmission antennas assigned by the precoding unit;
A communication system comprising:
前記受信装置は、
前記チャネル行列を構成する列ベクトルの中から、前記最小ユークリッド距離の最大値に対応する前記列ベクトルを除外して次元縮小チャネル行列を生成する次元縮小チャネル行列生成部をさらに備え、
前記最小ユークリッド距離推定部は、
前記次元縮小チャネル行列に基づいて前記各送信アンテナに対応する最小ユークリッド距離を算出することを特徴とする、請求項1に記載の通信システム。
The receiving device is:
A dimension-reduced channel matrix generation unit that generates a dimension-reduced channel matrix by excluding the column vector corresponding to the maximum value of the minimum Euclidean distance from the column vectors constituting the channel matrix;
The minimum Euclidean distance estimation unit is
The communication system according to claim 1, wherein a minimum Euclidean distance corresponding to each transmission antenna is calculated based on the dimension reduction channel matrix.
前記受信装置は、
前記各送信信号に対応する受信電力を算出する受信電力計算部をさらに備え、
前記ランキング情報計算部は、
複数の前記最小ユークリッド距離が略同値になる複数の前記送信アンテナについて、前記受信電力の大きい送信アンテナを上位に順序付けすることを特徴とする、請求項1又は2に記載の通信システム。
The receiving device is:
A reception power calculation unit for calculating reception power corresponding to each transmission signal;
The ranking information calculation unit
3. The communication system according to claim 1, wherein the plurality of transmission antennas having a plurality of the minimum Euclidean distances having the same value are ordered in order of the transmission antenna having the large reception power. 4.
複数の送信信号をそれぞれ対応する送信アンテナを介して送信し、複数の前記送信信号を受信する通信方法であって、
前記受信側では、
無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列に基づいて前記送信アンテナ毎に最小ユークリッド距離を算出する最小ユークリッド距離推定ステップと、
前記最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて前記送信アンテナを順序付けし、当該送信アンテナの順序を示すランキング情報を生成するランキング情報生成ステップと、
各前記送信信号を前記チャネル行列を利用して推定する信号検出ステップと、
正しく復号された前記送信信号に基づいて受信レプリカ信号を生成する受信レプリカ生成ステップと、
前記受信信号から前記受信レプリカ信号を減算して残差信号を生成する干渉キャンセラステップと、
を含み、
前記送信側では、
前記受信装置により生成された前記ランキング情報を受信する受信ステップと、
前記ランキング情報に基づいて、前記最小ユークリッド距離が最大となる各前記送信アンテナに対して所定の前記送信信号を割り当てるプリコーディングステップと、
前記プリコーディング部により割り当てられた各前記送信アンテナを介して、前記所定の送信信号を送信する送信ステップと、
を含むことを特徴とする、通信方法。
A communication method of transmitting a plurality of transmission signals via corresponding transmission antennas and receiving the plurality of transmission signals,
On the receiving side,
A minimum Euclidean distance estimation step for calculating a minimum Euclidean distance for each transmission antenna based on a channel matrix representing transmission characteristics of a wireless transmission path;
A ranking information generation step of ordering the transmission antennas based on the magnitude relation of the minimum Euclidean distance and generating ranking information indicating the order of the transmission antennas;
A signal detection step of estimating each of the transmission signals using the channel matrix;
A reception replica generation step for generating a reception replica signal based on the correctly decoded transmission signal;
An interference canceller step of generating a residual signal by subtracting the received replica signal from the received signal;
Including
On the sender side,
Receiving the ranking information generated by the receiving device; and
A precoding step of allocating the predetermined transmission signal to each of the transmission antennas having the minimum minimum Euclidean distance based on the ranking information;
A transmission step of transmitting the predetermined transmission signal via each of the transmission antennas assigned by the precoding unit;
A communication method comprising:
前記受信側では、
前記チャネル行列を構成する列ベクトルの中から、前記最小ユークリッド距離の最大値に対応する前記列ベクトルを除外して次元縮小チャネル行列を生成する次元縮小チャネル行列生成ステップをさらに含み、
前記最小ユークリッド距離推定ステップでは、
前記次元縮小チャネル行列に基づいて前記各送信アンテナに対応する最小ユークリッド距離を算出することを特徴とする、請求項4に記載の通信方法。
On the receiving side,
A dimension reduced channel matrix generating step of generating a dimension reduced channel matrix by excluding the column vector corresponding to the maximum value of the minimum Euclidean distance from the column vectors constituting the channel matrix;
In the minimum Euclidean distance estimation step,
5. The communication method according to claim 4, wherein a minimum Euclidean distance corresponding to each transmission antenna is calculated based on the dimension reduction channel matrix.
前記受信側では、
前記各送信信号に対応する受信電力を算出する受信電力計算ステップをさらに含み、
前記ランキング情報計算ステップでは、
複数の前記最小ユークリッド距離が略同値になる複数の前記送信アンテナについて、前記受信電力の大きい送信アンテナを上位に順序付けすることを特徴とする、請求項4又は5に記載の通信方法。
On the receiving side,
A reception power calculation step of calculating reception power corresponding to each transmission signal;
In the ranking information calculation step,
6. The communication method according to claim 4, wherein, for a plurality of the transmission antennas having a plurality of the minimum Euclidean distances, the transmission antennas having a large received power are ordered in a higher order.
複数の送信アンテナから送信された複数の送信信号を受信する受信装置であって、
無線伝送路の伝送特性を表すチャネル行列に基づいて前記送信アンテナ毎に最小ユークリッド距離を算出する最小ユークリッド距離推定部と、
前記最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて前記送信アンテナを順序付けするランキング情報生成部と、
各前記送信信号を前記チャネル行列を利用して推定する信号検出部と、
正しく復号された前記送信信号に基づいて受信レプリカ信号を生成する受信レプリカ生成部と、
前記受信信号から前記受信レプリカ信号を減算して残差信号を生成する干渉キャンセラ部と、
を備えることを特徴とする、受信装置。
A receiving device that receives a plurality of transmission signals transmitted from a plurality of transmitting antennas,
A minimum Euclidean distance estimation unit that calculates a minimum Euclidean distance for each of the transmission antennas based on a channel matrix representing transmission characteristics of a wireless transmission path;
A ranking information generator for ordering the transmission antennas based on the magnitude relationship of the minimum Euclidean distance;
A signal detector for estimating each of the transmission signals using the channel matrix;
A reception replica generation unit that generates a reception replica signal based on the correctly decoded transmission signal;
An interference canceller unit that generates a residual signal by subtracting the received replica signal from the received signal;
A receiving apparatus comprising:
前記チャネル行列を構成する列ベクトルの中から、前記最小ユークリッド距離の最大値に対応する前記列ベクトルを除外して次元縮小チャネル行列を生成する次元縮小チャネル行列生成部をさらに備え、
前記最小ユークリッド距離推定部は、
前記次元縮小チャネル行列に基づいて前記各送信アンテナに対応する最小ユークリッド距離を算出することを特徴とする、請求項7に記載の受信装置。
A dimension-reduced channel matrix generation unit that generates a dimension-reduced channel matrix by excluding the column vector corresponding to the maximum value of the minimum Euclidean distance from the column vectors constituting the channel matrix;
The minimum Euclidean distance estimation unit is
The receiving apparatus according to claim 7, wherein a minimum Euclidean distance corresponding to each transmission antenna is calculated based on the dimension reduction channel matrix.
前記次元縮小チャネル行列生成部は、
前記次元縮小チャネル行列を構成する列ベクトルの中から、前記次元縮小チャネル行列に対して算出された前記各最小ユークリッド距離の最大値に対応する前記列ベクトルを除外して更に次元縮小し、新たに次元縮小チャネル行列を生成することを特徴とする、請求項8に記載の受信装置。
The dimension reduction channel matrix generation unit includes:
The column vector corresponding to the maximum value of each minimum Euclidean distance calculated for the dimension-reduced channel matrix is excluded from the column vectors constituting the dimension-reduced channel matrix, and the dimension is further reduced. 9. The receiving apparatus according to claim 8, wherein the receiving apparatus generates a reduced dimension channel matrix.
前記各送信信号に対応する受信電力を算出する受信電力計算部をさらに備え、
前記ランキング情報計算部は、
複数の前記最小ユークリッド距離が略同値になる複数の前記送信アンテナについて、前記受信電力の大きい送信アンテナを上位に順序付けすることを特徴とする、請求項7〜9のいずれかに記載の受信装置。
A reception power calculation unit for calculating reception power corresponding to each transmission signal;
The ranking information calculation unit
The receiving apparatus according to any one of claims 7 to 9, wherein a plurality of transmitting antennas having the same minimum Euclidean distance are arranged in a higher order with respect to a plurality of transmitting antennas having a large received power.
前記最小ユークリッド距離推定部は、
サブキャリア毎に推定された複数の前記チャネル行列を用いて、各々、前記送信アンテナ毎の最小ユークリッド距離を算出し、
前記ランキング情報計算部は、
前記最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて、サブキャリア毎の前記ランキング情報を生成することを特徴とする、請求項7〜10のいずれかに記載の受信装置。
The minimum Euclidean distance estimation unit is
Using the plurality of channel matrices estimated for each subcarrier, each calculating a minimum Euclidean distance for each of the transmission antennas,
The ranking information calculation unit
The receiving apparatus according to any one of claims 7 to 10, wherein the ranking information for each subcarrier is generated based on a magnitude relation of the minimum Euclidean distance.
複数の送信信号を送信する複数の送信アンテナを有し、前記複数の送信信号を受信する受信装置において最小ユークリッド距離が最大となるように所定の前記送信信号を所定の前記送信アンテナに割り当てることが可能な送信装置であって、
前記送信アンテナ毎に推定された前記最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて生成された前記送信アンテナのランキング情報を受信する受信部と、
前記ランキング情報に基づいて、前記最小ユークリッド距離が最大となる前記各送信アンテナに対して所定の前記送信信号を割り当てるプリコーディング部と、
前記プリコーディング部により割り当てられた前記各送信アンテナを介して、前記所定の送信信号を送信する送信部と、
を備えることを特徴とする、送信装置。
A plurality of transmission antennas for transmitting a plurality of transmission signals are provided, and a predetermined transmission signal is assigned to the predetermined transmission antenna so that a minimum Euclidean distance is maximized in a receiving apparatus that receives the plurality of transmission signals. A possible transmission device,
A receiving unit that receives ranking information of the transmission antennas generated based on a magnitude relationship of the minimum Euclidean distance estimated for each transmission antenna;
Based on the ranking information, a precoding unit that allocates the predetermined transmission signal to each of the transmission antennas with the minimum minimum Euclidean distance;
A transmitter that transmits the predetermined transmission signal via each of the transmission antennas assigned by the precoding unit;
A transmission device comprising:
送信パケットを直並列変換して、複数のサブキャリアに対応する複数の送信信号を生成する直並列変換部をさらに備え、
前記受信部は、
前記サブキャリア毎に前記最小ユークリッド距離の大小関係に基づいて算出された前記送信アンテナのランキング情報を受信し、
前記プリコーディング部は、
前記サブキャリア毎のランキング情報に基づいて、前記送信パケットに対応する全ての前記送信信号を前記最小ユークリッド距離が最大となる前記各送信アンテナに割り当てることを特徴とする、請求項12に記載の送信装置。
A serial-parallel conversion unit that performs serial-parallel conversion on the transmission packet to generate a plurality of transmission signals corresponding to a plurality of subcarriers,
The receiver is
Receiving the ranking information of the transmitting antenna calculated based on the magnitude relation of the minimum Euclidean distance for each subcarrier;
The precoding unit includes:
The transmission according to claim 12, wherein all the transmission signals corresponding to the transmission packet are allocated to the transmission antennas with the minimum minimum Euclidean distance based on ranking information for each subcarrier. apparatus.
前記プリコーディング部は、
前記サブキャリア毎のランキング情報に基づいて、第n番目(n=1〜N、Nは送信アンテナ数)の前記送信パケットに対応する全ての前記送信信号を前記サブキャリア毎の最小ユークリッド距離が上位第n番目となる前記各送信アンテナに割り当てることを特徴とする、請求項13に記載の送信装置。
The precoding unit includes:
Based on the ranking information for each subcarrier, all the transmission signals corresponding to the nth (n = 1 to N T , where N T is the number of transmission antennas) transmission packets are set to the minimum Euclidean distance for each subcarrier. The transmission apparatus according to claim 13, wherein the transmission apparatus is assigned to each of the transmission antennas having the highest nth.
前記受信部は、
前記最小ユークリッド距離が大きい上位N番目(N<N、Nは送信アンテナ数)までの前記各送信アンテナに対する前記サブキャリア毎のランキング情報を受信し、
前記プリコーディング部は、
前記ランキング情報に基づいて、第n番目(n=1〜N)の前記送信パケットに対応する全ての前記送信信号を前記最小ユークリッド距離が上位第n番目となる前記各送信アンテナに割り当てることを特徴とする、請求項13に記載の送信装置。
The receiver is
Receiving ranking information for each of the subcarriers for each of the transmission antennas up to the top Nth (N <N T , where N T is the number of transmission antennas) having the smallest minimum Euclidean distance;
The precoding unit includes:
Based on the ranking information, all the transmission signals corresponding to the nth (n = 1 to N) transmission packets are allocated to the respective transmission antennas having the lowest n Euclidean distance. The transmission device according to claim 13.
前記受信部は、
隣接する複数のサブキャリアにより構成されるサブキャリアグループ毎に前記最小ユークリッド距離に基づいて生成された前記ランキング情報を受信し、
前記プリコーディング部は、
前記サブキャリアグループ毎のランキング情報に基づいて、前記サブキャリアグループに対応する全ての送信信号を前記最小ユークリッド距離が最大となる前記各送信アンテナに割り当てることを特徴とする、請求項14又は15に記載の送信装置。
The receiver is
Receiving the ranking information generated based on the minimum Euclidean distance for each subcarrier group composed of a plurality of adjacent subcarriers;
The precoding unit includes:
The base station according to claim 14 or 15, wherein all transmission signals corresponding to the subcarrier group are allocated to the transmission antennas having the minimum minimum Euclidean distance based on ranking information for each subcarrier group. The transmitting device described.
JP2006300835A 2006-11-06 2006-11-06 Communication system, communication method, receiver, and transmitter Withdrawn JP2008118472A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006300835A JP2008118472A (en) 2006-11-06 2006-11-06 Communication system, communication method, receiver, and transmitter
KR1020070024203A KR20080041091A (en) 2006-11-06 2007-03-12 Telecommunication system and method, receiving apparatus and method and transmitting apparatus and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006300835A JP2008118472A (en) 2006-11-06 2006-11-06 Communication system, communication method, receiver, and transmitter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2008118472A true JP2008118472A (en) 2008-05-22

Family

ID=39504036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006300835A Withdrawn JP2008118472A (en) 2006-11-06 2006-11-06 Communication system, communication method, receiver, and transmitter

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2008118472A (en)
KR (1) KR20080041091A (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101145204B1 (en) * 2010-07-30 2012-05-24 국방과학연구소 Transmitting power control device and method of sector antenna system

Also Published As

Publication number Publication date
KR20080041091A (en) 2008-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8457220B2 (en) Multi-input multi-output-orthogonal frequency division multiplexing transceiving method and apparatus
KR101501714B1 (en) Apparatus and method for reducing the over-head in a mimo wireless communication system
EP2124351B1 (en) A spatial sub-channel selection and pre-coding apparatus
JP5538400B2 (en) Method and apparatus for use in a mobile communication network
EP2536231A1 (en) Pre-coding method and apparatus based on mixed multiplexing demodulation reference signals
WO2012115232A1 (en) Receiving device, transmitting device, receiving method, transmitting method, program, and wireless communication system
WO2011040258A1 (en) Wireless communication system, communication apparatus, wireless communication method and terminal apparatus
MX2007011096A (en) Systems and methods for beamforming in multi-input multi-output communication systems.
JP5501034B2 (en) Communication system, transmitter, receiver
MX2007011097A (en) Systems and methods for beamforming and rate control in a multi-input multi-output communication systems.
US8494088B2 (en) Transmitting/receiving apparatus and method thereof in codebook based multiple antenna system
JP2008118380A (en) Communication device and communication method
WO2015090021A1 (en) Beam quality information feedback method and system
JP2009272942A (en) Receiver, radio communication system, quantization method of channel vector, and transmission method of multistream
JP5859913B2 (en) Wireless receiver, wireless transmitter, wireless communication system, program, and integrated circuit
JP2009004886A (en) Communication device, and transmission rate setting method
JP2011041001A (en) Radio base station, and radio communication method
JP2008118472A (en) Communication system, communication method, receiver, and transmitter
WO2013018466A1 (en) Receiving device, program, and integrated circuit
KR100960418B1 (en) Apparatus and method for receiving signal in a communication system
KR100945101B1 (en) Apparatus and method for receiving signal in a communication system
JP2010278809A (en) Radio base station, radio terminal, distributed antenna radio access system, and radio communication method
KR101210599B1 (en) Method for detecting signal, device for detecting signal and receiving device
KR20080034751A (en) Signal reproducing apparatus using estimation of minimum euclidean distance and method
JP2009130454A (en) Reception device, communication system, and signal processing method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20100202