JP2004179822A - 無線受信装置および無線受信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ＭＩＭＯ通信において、干渉補償誤差が大きくなる環境下でも受信側での誤り率特性を向上させること。
【解決手段】受信部１０２は、受信アンテナ１０１を介し受信された信号に対し無線受信処理を施し、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４に出力する。伝搬路補償部１０３は、伝搬路推定結果に基づいて受信信号に伝搬路補償を施す。一方、干渉補償部１０４は、伝搬路推定を行い、この結果を制御部１０５に出力すると共に、ＭＩＭＯ分離処理を行い、分離された受信信号を出力する。選択部１０６は、制御部１０５の制御の下、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４から出力された信号の一方を選択し出力する。制御部１０５は、伝搬路推定結果に基づいて選択部１０６を制御する。復調部１０７および復号化部１０８は受信信号の復調および復号化を行う。
【選択図】 図１
【解決手段】受信部１０２は、受信アンテナ１０１を介し受信された信号に対し無線受信処理を施し、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４に出力する。伝搬路補償部１０３は、伝搬路推定結果に基づいて受信信号に伝搬路補償を施す。一方、干渉補償部１０４は、伝搬路推定を行い、この結果を制御部１０５に出力すると共に、ＭＩＭＯ分離処理を行い、分離された受信信号を出力する。選択部１０６は、制御部１０５の制御の下、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４から出力された信号の一方を選択し出力する。制御部１０５は、伝搬路推定結果に基づいて選択部１０６を制御する。復調部１０７および復号化部１０８は受信信号の復調および復号化を行う。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の送信アンテナから並列送信されたデータを複数の受信アンテナを用いて受信する無線受信装置および当該装置で使用される無線受信方法に適用され得る。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像等の大容量のデータ通信を可能にする技術としてＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ ／ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）通信が注目されている。ＭＩＭＯ通信では送信側の複数のアンテナからそれぞれ異なる送信データ（サブストリーム）を送信し、受信側では伝搬路上で混ざり合った複数の送信データを伝搬路推定値を用いて元の送信データに分離する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
実際上、ＭＩＭＯ通信では、送信装置から送信された信号を、送信装置の数と同数又はそれよりも多いアンテナ数で受信し、当該各アンテナによって受信された信号にそれぞれ挿入されているパイロット信号に基づいてアンテナ間の伝搬路特性を推定する。この推定された伝搬路特性Ｈは、例えば送信側アンテナが２つであり、受信アンテナが２つである場合には、２×２の行列によって表される。ＭＩＭＯ通信では、求めた伝搬路特性Ｈの逆行列と、各受信アンテナで得られた受信信号とに基づいて、各送信アンテナから送信された送信信号（サブストリーム）を求める。
【０００４】
図７（ａ）を用いて、送信機１０と受信機２０のアンテナ数がそれぞれ２つの場合のＭＩＭＯ通信の原理を説明する。ここで送信機１０のアンテナ１１、１２から送信される信号をそれぞれＴＸ１、ＴＸ２とし、受信機２０のアンテナ２１、２２により受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とする。このとき、受信信号（ＲＸ１、ＲＸ２）は、図７（ｂ）に示す（式１）で表すことができる。
【０００５】
ただし、（式１）において、Ａは送信アンテナ１１と受信アンテナ２１との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナ１２と受信アンテナ２１との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナ１１と受信アンテナ２２との間の伝搬路特性、Ｄは送信アンテナ１２と受信アンテナ２２との間の伝搬路特性を表すものとする。
【０００６】
このとき、例えば、受信機２０向けに送信された信号がＴＸ１のみであった場合、ＴＸ２は受信機２０にとっては干渉信号となり、アンテナ２１で受信する信号には、希望信号成分および干渉信号成分の両方を含むこととなる。アンテナ２２についても同様である。
【０００７】
受信信号から上述した干渉信号成分を除去（補償）し送信信号（ＴＸ１、ＴＸ２）を得るためには、（式２）に示すように、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる行列の逆行列を求める必要がある。このため送信機１０では、送信信号に伝搬路推定用の既知信号（例えばパイロット信号）を挿入した信号を送信し、受信機２０では、この既知信号に基づいて伝搬路推定を行い、伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを求め、上記の逆行列を求める。
【０００８】
実際に、受信信号（ＲＸ１、ＲＸ２）から送信信号（ＴＸ１、ＴＸ２）を求める手順としては、（式２）に示す逆行列演算のみによってサブストリーム（各データ）を分離するＺＦ（Ｚｅｒｏ−Ｆｏｒｃｉｎｇ）演算や、誤差を最小にするように分離するＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）演算などが使用される。
【０００９】
このようにＭＩＭＯ通信においては、同一時間に同一周波数で送られた複数の信号を、理論上、受信機でそれぞれ分離することができるので、高速大容量の通信が可能となる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−４４０５１号公報（第４図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実機では、雑音やマルチパスによる符号間干渉等の影響が存在し、また実際の回路には量子化誤差等も存在するため、送信信号から干渉信号成分を補償する過程において干渉補償誤差が生じ、この誤差が大きい場合には受信側の誤り率特性が大きく劣化するという問題がある。また、伝搬環境によっては、図７（ｂ）の（式２）に示した逆行列において行列式｜ＡＤ−ＢＣ｜の値が０に近くなることがあり、従来の装置はこのような状況下においても干渉信号成分に対し補償を試みるため、分離された希望信号における干渉補償誤差は非常に大きいものとなり、やはり受信側の誤り率が大きく劣化するという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で干渉補償誤差が大きくなる環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる無線受信装置および無線受信方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線受信装置は、異なる伝搬路を経た無線信号をそれぞれ受信する複数の受信手段と、前記複数の受信手段によって受信された無線信号のそれぞれに対し前記伝搬路において前記無線信号が受けた振幅および位相の変動を補償する伝搬路補償手段と、前記複数の受信手段によって受信された無線信号の干渉成分を前記伝搬路の環境に基づいてそれぞれ補償する干渉補償手段と、前記伝搬路の環境に基づいて前記伝搬路補償手段および前記干渉補償手段のいずれかを選択する選択手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で伝搬路補償部と干渉補償部とを切り替えて使用するため、干渉補償誤差が大きくなるような環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記選択手段は、前記受信手段が受信した無線信号が多重信号でない場合または同一の信号が多重された信号である場合、前記伝搬路補償手段を選択する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、送信側で１本の送信アンテナのみを使って信号を送信している場合のように、受信側の受信信号が多重信号でない状況において、または送信側で複数の送信アンテナから同一の信号を送信している場合のように、受信側で受信した無線信号が同一の信号が多重された信号である状況において、干渉補償手段を使わずに伝搬路補償手段を使うようにするので、干渉補償誤差が大きくなるような環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記無線信号に含まれる希望信号および干渉信号が伝搬路において受けた振幅および位相の変動値を前記希望信号および前記干渉信号について推定する伝搬路推定手段を具備し、前記選択手段は、前記希望信号および前記干渉信号について推定された変動値の差または比に基づいて前記選択を行う構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、伝搬路補償手段および干渉補償手段を切り替える際に、伝搬路において受けた回線変動（振幅変動および位相変動）の推定結果に基づいて切り替えを行うため、伝搬路補償手段および干渉補償手段のうち伝搬路環境に適した手段を選択することができる。
【００１９】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記選択手段は、前記差または比を所定の閾値と比較する比較手段と、前記無線信号の変調多値数、符号化率、拡散率、または符号多重数に基づいて前記閾値を設定する設定手段と、を具備し、前記比較手段の比較結果に基づいて前記選択を行う構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、伝搬路補償手段と干渉補償手段とを切り替えて使用する際に、送信された無線信号に使用されている変調多値数、符号化率、拡散率、または符号多重数に基づいて切り替え基準を変更するので、伝搬路補償手段を選択するケースを増加させることができる。
【００２１】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記無線信号は、マルチキャリア化されている構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、本発明をＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）、マルチキャリアＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等のマルチキャリア通信に適用することができる。
【００２３】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載の無線受信装置を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する通信端末装置を提供することができる。
【００２５】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線受信装置を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する基地局装置を提供することができる。
【００２７】
本発明の無線受信方法は、異なる信号が多重された無線信号を複数のアンテナを介しそれぞれ受信する受信ステップと、受信したそれぞれの信号に対し前記無線信号が伝搬路において受けた振幅および位相の変動を補償する伝搬路補償ステップと、受信したそれぞれの信号の干渉成分を前記無線信号が経た伝搬路環境に基づいて補償する干渉補償ステップと、前記伝搬路環境に基づいて前記伝搬路補償ステップおよび前記干渉補償ステップのいずれかを選択する選択ステップと、を具備するようにした。
【００２８】
この方法によれば、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で伝搬路補償部と干渉補償部とを切り替えて使用するため、干渉補償誤差が大きくなるような環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナから無線送信された異なるデータを複数の受信アンテナを用いて受信する無線受信装置が、受信信号の伝搬路補償（回線変動補償）をする伝搬路補償部と、干渉信号成分を補償（分離除去）する干渉補償部とを共に搭載し、状況に応じて切り替えて使用することである。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、送受信側とも２本のアンテナを用いてＭＩＭＯ通信を行う場合を例にとって説明するが、本発明はアンテナ数が任意の場合に適用できる。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示す無線受信装置は、受信アンテナ１０１、受信部１０２、伝搬路補償部１０３、干渉補償部１０４、制御部１０５、選択部１０６、復調部１０７、および復号化部１０８を有する。
【００３３】
図１において、受信部１０２−１は、受信アンテナ１０１−１を介し受信された信号に対し、ダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４に出力する。同様に、受信部１０２−２は、受信アンテナ１０１−２を介し受信された信号に対し、ダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４に出力する。
【００３４】
伝搬路補償部１０３は、受信部１０２−１、１０２−２から出力された信号に対し伝搬路推定（チャネル推定）を行い、この結果に基づいて伝搬路補償（回線変動補償）を施し、選択部１０６に出力する。ここで、伝搬路推定とは、無線信号が送信側から送信された後、受信側の受信アンテナに到達するまでの伝搬路において、フェージング等の影響により受けた伝搬路変動（回線変動）の大きさを推定することである。また、伝搬路補償とは、伝搬路推定の結果（チャネル推定値）に基づいて伝搬路変動の影響を除去（補償）するため、例えば所定のベクトルを元の信号に複素乗算することである。
【００３５】
干渉補償部１０４は、受信部１０２−１、１０２−２から出力された信号に対し伝搬路補償部１０３と同様の伝搬路推定を行い、この結果を制御部１０５に出力すると共に、既述のＭＩＭＯ分離処理を行い、分離された受信信号を選択部１０６に出力する。
【００３６】
選択部１０６は、制御部１０５の制御の下、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４から出力された信号の一方を選択し、復調部１０７に出力する。制御部１０５の制御の詳細については後述する。
【００３７】
復調部１０７は、選択部１０６から出力された信号に対し、送信側で使用されたＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調方式に対応した所定の復調処理を施し、復号化部１０８に出力する。
【００３８】
復号化部１０８は、復調部１０７から出力された復調後の信号に対し、送信側で使用された符号化方式に対応した所定の復号化処理を施し、受信信号を得る。
【００３９】
図２は、制御部１０５の内部構造を示すブロック図である。制御部１０５は、絶対値算出部１１１、減算部１１２、および比較判定部１１３を有する。
【００４０】
干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果には、上述の通り、希望信号成分および干渉信号成分が存在する。絶対値算出部１１１−１は、干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果のうち希望信号成分の絶対値を算出し、減算部１１２に出力する。同様に、絶対値算出部１１１−２は、干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果のうち干渉信号成分の絶対値を算出し、減算部１１２に出力する。
【００４１】
減算部１１２は、希望信号成分の絶対値（絶対値算出部１１１−１の出力）から干渉信号成分の絶対値（絶対値算出部１１１−２の出力）を減じ、この差を比較判定部１１３に出力する。
【００４２】
比較判定部１１３は、減算部１１２から出力された差を所定の閾値と比較し、この差が閾値より小さい場合は、選択部１０６に対し干渉補償部１０４の出力を選択するように指示する（制御信号Ｃ１を出力する）。また、差が閾値以上である場合は、選択部１０６に対し伝搬路補償部１０３の出力を選択するように制御信号Ｃ１を出力する。
【００４３】
次いで、上記構成を有する制御部１０５の動作について、図３に示すフロー図を用いて説明する。
【００４４】
干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果の希望信号成分は、絶対値算出部１１１−１に入力される（ＳＴ１０１０）。絶対値算出部１１１−１は、この伝搬路推定結果の絶対値を算出する（ＳＴ１０２０）。同様に、干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果の干渉信号成分は、絶対値算出部１１１−２に入力される（ＳＴ１０３０）。絶対値算出部１１１−２は、この伝搬路推定結果の絶対値を算出する（ＳＴ１０４０）。
【００４５】
減算部１１２は、希望信号成分の絶対値および干渉信号成分の絶対値の差を求める（ＳＴ１０５０）。因みに、この算出された差は、希望信号成分において生じた伝搬路変動が干渉信号成分において生じた伝搬路変動に比べ相対的にどの程度大きいかを示している。よって、差が大きいということは、希望信号成分において生じた伝搬路変動が干渉信号成分において生じた伝搬路変動よりも大きいということを示している。
【００４６】
比較判定部１１３は、減算部１１２から出力された差を所定の閾値と比較し（ＳＴ１０６０）、この差が閾値より小さい場合は、選択部１０６に対し干渉補償部１０４の出力を選択するように指示（制御信号）を出力する（ＳＴ１０７０）。また、差が閾値以上である場合は、選択部１０６に対し伝搬路補償部１０３の出力を選択するように指示（制御信号）を出力する（ＳＴ１０８０）。すなわち、希望信号成分において生じた伝搬路変動と干渉信号成分において生じた伝搬路変動が同等レベルにある場合は、ＭＩＭＯ技術による分離処理を行った信号を選択し、干渉信号成分において生じた伝搬路変動が希望信号成分において生じた伝搬路変動に比べ相対的にかなり小さい場合は、単なる伝搬路補償を行った信号を選択する、という動作を行う。
【００４７】
なお、ここでは説明を簡単にするため、制御部１０５の入力が２本であるとしたが、実際には既述の通り、受信アンテナのそれぞれについて伝搬路推定結果の希望信号成分および干渉信号成分が存在するため、制御部１０５の入力は４本存在する。このとき、例えば各受信アンテナに対応する入力２本ずつを時分割で処理するとすると、閾値判定の結果を２つ得ることができる。かかる場合、どちらの判定結果においても減算部１１２で算出された差が閾値以上であった場合にのみ伝搬路補償部１０３の出力を選択するとすれば良い。また、受信アンテナごとに各判定結果を反映しても良い。すなわち、受信アンテナ１０１−１で受信された信号としては伝搬路補償処理がされた信号を選択し、受信アンテナ１０１−２で受信された信号としては干渉補償処理がされた信号を選択する、ということを行えば良い。
【００４８】
また、ここでは希望信号および干渉信号の伝搬路補償値の差を算出し、この差を閾値と比較する場合を例にとって説明したが、希望信号および干渉信号の伝搬路補償値の比、すなわち、（希望信号の伝搬路補償値）／（干渉信号の伝搬路補償値）を算出し、この比を閾値と比較しても良い。ただし、差を用いる方がハード規模を小さくすることができるという利点を有する。
【００４９】
また、制御部１０５は、伝搬路補償部１０３を選択した場合、干渉補償部１０４に対し干渉補償処理のうち伝搬路推定処理を除く他の処理を停止するように制御信号Ｃ２を出力する。これにより、干渉補償部１０４が消費する電力は特に大きいため、消費電力の削減効果が望める。なお、干渉補償部１０４を選択した場合、伝搬路補償部１０３に対し停止を指示する機能を実装しても良いことは言うまでもない。
【００５０】
次に、上記構成を有する無線受信装置の奏する効果について、図４を用いて具体的に説明する。
【００５１】
図４において、本実施の形態に係る無線受信装置１００は、２本の送信アンテナ１５１−１、１５１−２を有する無線送信装置１５０が送信した無線信号を受信アンテナ１０１−１、１０１−２を介し受信する。
【００５２】
しかし、図中において実線で示したように、送信アンテナ１５１−１から送信された無線信号は、途中の伝搬路において障害物がないために、直接受信アンテナ１０１−１、１０１−２に到達する。一方、図中において点線で示したように、送信アンテナ１５１−２から送信された無線信号は、途中の伝搬路においてビルディング１６０が存在するために、直接受信アンテナ１０１−１、１０１−２に到達することはないか、もしくは信号強度が著しく弱められ到達する。一般的に、無線信号がマルチパスを経由することを考慮しても、送信アンテナ１５１−１から送信された無線信号の方が、送信アンテナ１５１−２から送信された無線信号よりも受信側において強い強度で受信されることが容易に想像される。
【００５３】
この状況下において、例えばＭＩＭＯ通信においては、それぞれの送信アンテナがそれぞれ別のユーザ（送信相手）を担当している場合がある。図４の例で言うと、送信アンテナ１５１−１から送信される信号が無線受信装置１００向けの信号であって、送信アンテナ１５１−２から送信される信号は無線受信装置１００向けの信号ではない場合である。かかる場合に、従来のＭＩＭＯ受信機では、送信アンテナ１５１−２から送信された信号をも対象として伝搬路特性を表す行列の逆行列を求め、２本の送信アンテナから送信された信号を分離（ＭＩＭＯ分離）していた。しかし、送信アンテナ１５１−２から送信される信号の受信強度は著しく低いため、逆行列演算の信頼度は低下している。
【００５４】
そこで、本実施の形態に係る無線受信装置は、２つの回路を切り替え、ＭＩＭＯ分離処理を行うことなく、送信アンテナ１５１−１から送信される信号のみに対し伝搬路補償の処理を施し、受信信号を得る。この処理は別の見方をすれば、送信アンテナ１５１−２から送信された信号を単なる雑音として取り扱うことに相当する。
【００５５】
上記の例はかなり限定された状況であるが、一般論としても、受信アンテナで受信される信号の希望信号成分と干渉信号成分を比較した場合、干渉信号成分が希望信号成分に比べ相対的にかなり低い受信強度である状況は容易に起こり得る。かかる場合に、本実施の形態に係る無線受信装置は効果を発揮する。
【００５６】
このように、本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で伝搬路補償部と干渉補償部とを切り替えて使用するため、干渉補償誤差が大きくなる環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【００５７】
なお、干渉補償処理の方法として、逆行列を算出する方法について説明したが、干渉補償アルゴリズムには他のアルゴリズムもあり（例えば、最尤系列推定）、他の干渉補償アルゴリズムも適用可能であることは言うまでもない。
【００５８】
また、図５に示すように、制御部１０５に送信側の送信方法を通知することにより、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４の切り替えを行っても良い。例えば、送信側がＭＩＭＯ送信を行っておらず１本の送信アンテナのみを用いてデータの送信を行っている場合、または、送信側が複数の送信アンテナを有しているが全ての送信アンテナから同一の無線信号を送信しているような場合には、受信側で上記の干渉補償処理を行う実益は少ない。よって、この事実（送信方法）を制御部１０５に通知することにより、制御部１０５は、伝搬路補償部１０３を選択するように選択部１０６に指示を出すことが可能となる。なお、この送信方法は、送信側が通知しても良いし、受信側が受信した信号から送信方法を解析する構成でも良い。
【００５９】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る無線受信装置の制御部の構成を示すブロック図である。なお、この制御部１０５ａは、図１に示した制御部１０５と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態の特徴は、制御部が閾値設定部２０１を有することである。閾値設定部２０１は、送信信号に用いられている変調多値数、符号化率、拡散率、または符号多重数を通知され、これに基づいて比較判定部１１３で使用される閾値を設定する。
【００６１】
例えば、ＱＳＰＫ変調方式は１６ＱＡＭ変調方式と比較すると伝搬路環境が悪化した時の誤り耐性が強い。よって、変調方式として１６ＱＡＭを用いたときよりもＱＰＳＫを用いたときの方が、受信した信号に対し伝搬路補償を施すことにより誤りのないデータを得る可能性が高くなる。すなわち、送信信号の変調方式（変調多値数）に応じて、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４を選択する際の基準（閾値）を変更することが好ましい。これにより、伝搬路補償部１０３を選択し、干渉補償部１０４の動作を停止するケースが増えるため、無線受信装置の消費電力が削減されることになる。なお、変調多値数に限らず、送信信号に用いられている符号化率、拡散率、または符号多重数に関しても同様のことが言える。
【００６２】
よって、閾値設定部２０１は、送信信号に用いられている変調多値数等に応じて比較判定部１１３で使用される閾値を適応的に変化させて設定する。なお、上記の変調多値数等は、送信側から通知されても良いし、受信側が受信した信号から変調多値数等を解析しても良い。
【００６３】
このように、本実施の形態によれば、受信側で伝搬路補償部と干渉補償部とを切り替えて使用する際に、送信信号に用いられている変調多値数等に応じて切り替え基準を変更するので、伝搬路補償部を選択するケースが増加し、無線受信装置の消費電力を削減することができる。
【００６４】
本発明に係る無線受信装置は、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置および基地局装置を提供することができる。
【００６５】
さらに、本発明に係る無線受信装置は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）等のマルチキャリア方式を用いた移動体通信システムにおいても利用可能であり、これにより、上記と同様の作用効果を有する移動体通信システムを提供することができる。マルチキャリアを用いた伝送方式は、シンボルレートが低く（シンボル長が長く）設定されるため、マルチパス環境下においてマルチパスによる符号間干渉を低減する効果がある。また、ガードインターバルを挿入することにより、マルチパスによる符号間干渉を除去することもできる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で干渉補償誤差が大きくなる環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る制御部の内部構造を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る制御部の動作を説明するフロー図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線受信装置の奏する効果を具体的に説明する図
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線受信装置のバリエーションを示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線受信装置の制御部の構成を示すブロック図
【図７】（ａ）ＭＩＭＯ通信の原理を説明する図
（ｂ）送信信号と受信信号の関係を表す式
【符号の説明】
１０１ 受信アンテナ
１０２ 受信部
１０３ 伝搬路補償部
１０４ 干渉補償部
１０５ 制御部
１０６ 選択部
１１１ 絶対値算出部
１１２ 減算部
１１３ 比較判定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の送信アンテナから並列送信されたデータを複数の受信アンテナを用いて受信する無線受信装置および当該装置で使用される無線受信方法に適用され得る。
【０００２】
【従来の技術】
近年、画像等の大容量のデータ通信を可能にする技術としてＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ ／ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）通信が注目されている。ＭＩＭＯ通信では送信側の複数のアンテナからそれぞれ異なる送信データ（サブストリーム）を送信し、受信側では伝搬路上で混ざり合った複数の送信データを伝搬路推定値を用いて元の送信データに分離する（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
実際上、ＭＩＭＯ通信では、送信装置から送信された信号を、送信装置の数と同数又はそれよりも多いアンテナ数で受信し、当該各アンテナによって受信された信号にそれぞれ挿入されているパイロット信号に基づいてアンテナ間の伝搬路特性を推定する。この推定された伝搬路特性Ｈは、例えば送信側アンテナが２つであり、受信アンテナが２つである場合には、２×２の行列によって表される。ＭＩＭＯ通信では、求めた伝搬路特性Ｈの逆行列と、各受信アンテナで得られた受信信号とに基づいて、各送信アンテナから送信された送信信号（サブストリーム）を求める。
【０００４】
図７（ａ）を用いて、送信機１０と受信機２０のアンテナ数がそれぞれ２つの場合のＭＩＭＯ通信の原理を説明する。ここで送信機１０のアンテナ１１、１２から送信される信号をそれぞれＴＸ１、ＴＸ２とし、受信機２０のアンテナ２１、２２により受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とする。このとき、受信信号（ＲＸ１、ＲＸ２）は、図７（ｂ）に示す（式１）で表すことができる。
【０００５】
ただし、（式１）において、Ａは送信アンテナ１１と受信アンテナ２１との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナ１２と受信アンテナ２１との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナ１１と受信アンテナ２２との間の伝搬路特性、Ｄは送信アンテナ１２と受信アンテナ２２との間の伝搬路特性を表すものとする。
【０００６】
このとき、例えば、受信機２０向けに送信された信号がＴＸ１のみであった場合、ＴＸ２は受信機２０にとっては干渉信号となり、アンテナ２１で受信する信号には、希望信号成分および干渉信号成分の両方を含むこととなる。アンテナ２２についても同様である。
【０００７】
受信信号から上述した干渉信号成分を除去（補償）し送信信号（ＴＸ１、ＴＸ２）を得るためには、（式２）に示すように、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄからなる行列の逆行列を求める必要がある。このため送信機１０では、送信信号に伝搬路推定用の既知信号（例えばパイロット信号）を挿入した信号を送信し、受信機２０では、この既知信号に基づいて伝搬路推定を行い、伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを求め、上記の逆行列を求める。
【０００８】
実際に、受信信号（ＲＸ１、ＲＸ２）から送信信号（ＴＸ１、ＴＸ２）を求める手順としては、（式２）に示す逆行列演算のみによってサブストリーム（各データ）を分離するＺＦ（Ｚｅｒｏ−Ｆｏｒｃｉｎｇ）演算や、誤差を最小にするように分離するＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）演算などが使用される。
【０００９】
このようにＭＩＭＯ通信においては、同一時間に同一周波数で送られた複数の信号を、理論上、受信機でそれぞれ分離することができるので、高速大容量の通信が可能となる。
【００１０】
【特許文献１】
特開２００２−４４０５１号公報（第４図）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実機では、雑音やマルチパスによる符号間干渉等の影響が存在し、また実際の回路には量子化誤差等も存在するため、送信信号から干渉信号成分を補償する過程において干渉補償誤差が生じ、この誤差が大きい場合には受信側の誤り率特性が大きく劣化するという問題がある。また、伝搬環境によっては、図７（ｂ）の（式２）に示した逆行列において行列式｜ＡＤ−ＢＣ｜の値が０に近くなることがあり、従来の装置はこのような状況下においても干渉信号成分に対し補償を試みるため、分離された希望信号における干渉補償誤差は非常に大きいものとなり、やはり受信側の誤り率が大きく劣化するという問題がある。
【００１２】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で干渉補償誤差が大きくなる環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる無線受信装置および無線受信方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線受信装置は、異なる伝搬路を経た無線信号をそれぞれ受信する複数の受信手段と、前記複数の受信手段によって受信された無線信号のそれぞれに対し前記伝搬路において前記無線信号が受けた振幅および位相の変動を補償する伝搬路補償手段と、前記複数の受信手段によって受信された無線信号の干渉成分を前記伝搬路の環境に基づいてそれぞれ補償する干渉補償手段と、前記伝搬路の環境に基づいて前記伝搬路補償手段および前記干渉補償手段のいずれかを選択する選択手段と、を具備する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で伝搬路補償部と干渉補償部とを切り替えて使用するため、干渉補償誤差が大きくなるような環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【００１５】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記選択手段は、前記受信手段が受信した無線信号が多重信号でない場合または同一の信号が多重された信号である場合、前記伝搬路補償手段を選択する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、送信側で１本の送信アンテナのみを使って信号を送信している場合のように、受信側の受信信号が多重信号でない状況において、または送信側で複数の送信アンテナから同一の信号を送信している場合のように、受信側で受信した無線信号が同一の信号が多重された信号である状況において、干渉補償手段を使わずに伝搬路補償手段を使うようにするので、干渉補償誤差が大きくなるような環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記無線信号に含まれる希望信号および干渉信号が伝搬路において受けた振幅および位相の変動値を前記希望信号および前記干渉信号について推定する伝搬路推定手段を具備し、前記選択手段は、前記希望信号および前記干渉信号について推定された変動値の差または比に基づいて前記選択を行う構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、伝搬路補償手段および干渉補償手段を切り替える際に、伝搬路において受けた回線変動（振幅変動および位相変動）の推定結果に基づいて切り替えを行うため、伝搬路補償手段および干渉補償手段のうち伝搬路環境に適した手段を選択することができる。
【００１９】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記選択手段は、前記差または比を所定の閾値と比較する比較手段と、前記無線信号の変調多値数、符号化率、拡散率、または符号多重数に基づいて前記閾値を設定する設定手段と、を具備し、前記比較手段の比較結果に基づいて前記選択を行う構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、伝搬路補償手段と干渉補償手段とを切り替えて使用する際に、送信された無線信号に使用されている変調多値数、符号化率、拡散率、または符号多重数に基づいて切り替え基準を変更するので、伝搬路補償手段を選択するケースを増加させることができる。
【００２１】
本発明の無線受信装置は、上記の構成において、前記無線信号は、マルチキャリア化されている構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、本発明をＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）、マルチキャリアＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）等のマルチキャリア通信に適用することができる。
【００２３】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載の無線受信装置を具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する通信端末装置を提供することができる。
【００２５】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の無線受信装置を具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、上記と同様の作用効果を有する基地局装置を提供することができる。
【００２７】
本発明の無線受信方法は、異なる信号が多重された無線信号を複数のアンテナを介しそれぞれ受信する受信ステップと、受信したそれぞれの信号に対し前記無線信号が伝搬路において受けた振幅および位相の変動を補償する伝搬路補償ステップと、受信したそれぞれの信号の干渉成分を前記無線信号が経た伝搬路環境に基づいて補償する干渉補償ステップと、前記伝搬路環境に基づいて前記伝搬路補償ステップおよび前記干渉補償ステップのいずれかを選択する選択ステップと、を具備するようにした。
【００２８】
この方法によれば、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で伝搬路補償部と干渉補償部とを切り替えて使用するため、干渉補償誤差が大きくなるような環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナから無線送信された異なるデータを複数の受信アンテナを用いて受信する無線受信装置が、受信信号の伝搬路補償（回線変動補償）をする伝搬路補償部と、干渉信号成分を補償（分離除去）する干渉補償部とを共に搭載し、状況に応じて切り替えて使用することである。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、ここでは、送受信側とも２本のアンテナを用いてＭＩＭＯ通信を行う場合を例にとって説明するが、本発明はアンテナ数が任意の場合に適用できる。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る無線受信装置の構成を示すブロック図である。
【００３２】
図１に示す無線受信装置は、受信アンテナ１０１、受信部１０２、伝搬路補償部１０３、干渉補償部１０４、制御部１０５、選択部１０６、復調部１０７、および復号化部１０８を有する。
【００３３】
図１において、受信部１０２−１は、受信アンテナ１０１−１を介し受信された信号に対し、ダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４に出力する。同様に、受信部１０２−２は、受信アンテナ１０１−２を介し受信された信号に対し、ダウンコンバート等の所定の無線受信処理を施し、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４に出力する。
【００３４】
伝搬路補償部１０３は、受信部１０２−１、１０２−２から出力された信号に対し伝搬路推定（チャネル推定）を行い、この結果に基づいて伝搬路補償（回線変動補償）を施し、選択部１０６に出力する。ここで、伝搬路推定とは、無線信号が送信側から送信された後、受信側の受信アンテナに到達するまでの伝搬路において、フェージング等の影響により受けた伝搬路変動（回線変動）の大きさを推定することである。また、伝搬路補償とは、伝搬路推定の結果（チャネル推定値）に基づいて伝搬路変動の影響を除去（補償）するため、例えば所定のベクトルを元の信号に複素乗算することである。
【００３５】
干渉補償部１０４は、受信部１０２−１、１０２−２から出力された信号に対し伝搬路補償部１０３と同様の伝搬路推定を行い、この結果を制御部１０５に出力すると共に、既述のＭＩＭＯ分離処理を行い、分離された受信信号を選択部１０６に出力する。
【００３６】
選択部１０６は、制御部１０５の制御の下、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４から出力された信号の一方を選択し、復調部１０７に出力する。制御部１０５の制御の詳細については後述する。
【００３７】
復調部１０７は、選択部１０６から出力された信号に対し、送信側で使用されたＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）等の変調方式に対応した所定の復調処理を施し、復号化部１０８に出力する。
【００３８】
復号化部１０８は、復調部１０７から出力された復調後の信号に対し、送信側で使用された符号化方式に対応した所定の復号化処理を施し、受信信号を得る。
【００３９】
図２は、制御部１０５の内部構造を示すブロック図である。制御部１０５は、絶対値算出部１１１、減算部１１２、および比較判定部１１３を有する。
【００４０】
干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果には、上述の通り、希望信号成分および干渉信号成分が存在する。絶対値算出部１１１−１は、干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果のうち希望信号成分の絶対値を算出し、減算部１１２に出力する。同様に、絶対値算出部１１１−２は、干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果のうち干渉信号成分の絶対値を算出し、減算部１１２に出力する。
【００４１】
減算部１１２は、希望信号成分の絶対値（絶対値算出部１１１−１の出力）から干渉信号成分の絶対値（絶対値算出部１１１−２の出力）を減じ、この差を比較判定部１１３に出力する。
【００４２】
比較判定部１１３は、減算部１１２から出力された差を所定の閾値と比較し、この差が閾値より小さい場合は、選択部１０６に対し干渉補償部１０４の出力を選択するように指示する（制御信号Ｃ１を出力する）。また、差が閾値以上である場合は、選択部１０６に対し伝搬路補償部１０３の出力を選択するように制御信号Ｃ１を出力する。
【００４３】
次いで、上記構成を有する制御部１０５の動作について、図３に示すフロー図を用いて説明する。
【００４４】
干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果の希望信号成分は、絶対値算出部１１１−１に入力される（ＳＴ１０１０）。絶対値算出部１１１−１は、この伝搬路推定結果の絶対値を算出する（ＳＴ１０２０）。同様に、干渉補償部１０４から出力された伝搬路推定結果の干渉信号成分は、絶対値算出部１１１−２に入力される（ＳＴ１０３０）。絶対値算出部１１１−２は、この伝搬路推定結果の絶対値を算出する（ＳＴ１０４０）。
【００４５】
減算部１１２は、希望信号成分の絶対値および干渉信号成分の絶対値の差を求める（ＳＴ１０５０）。因みに、この算出された差は、希望信号成分において生じた伝搬路変動が干渉信号成分において生じた伝搬路変動に比べ相対的にどの程度大きいかを示している。よって、差が大きいということは、希望信号成分において生じた伝搬路変動が干渉信号成分において生じた伝搬路変動よりも大きいということを示している。
【００４６】
比較判定部１１３は、減算部１１２から出力された差を所定の閾値と比較し（ＳＴ１０６０）、この差が閾値より小さい場合は、選択部１０６に対し干渉補償部１０４の出力を選択するように指示（制御信号）を出力する（ＳＴ１０７０）。また、差が閾値以上である場合は、選択部１０６に対し伝搬路補償部１０３の出力を選択するように指示（制御信号）を出力する（ＳＴ１０８０）。すなわち、希望信号成分において生じた伝搬路変動と干渉信号成分において生じた伝搬路変動が同等レベルにある場合は、ＭＩＭＯ技術による分離処理を行った信号を選択し、干渉信号成分において生じた伝搬路変動が希望信号成分において生じた伝搬路変動に比べ相対的にかなり小さい場合は、単なる伝搬路補償を行った信号を選択する、という動作を行う。
【００４７】
なお、ここでは説明を簡単にするため、制御部１０５の入力が２本であるとしたが、実際には既述の通り、受信アンテナのそれぞれについて伝搬路推定結果の希望信号成分および干渉信号成分が存在するため、制御部１０５の入力は４本存在する。このとき、例えば各受信アンテナに対応する入力２本ずつを時分割で処理するとすると、閾値判定の結果を２つ得ることができる。かかる場合、どちらの判定結果においても減算部１１２で算出された差が閾値以上であった場合にのみ伝搬路補償部１０３の出力を選択するとすれば良い。また、受信アンテナごとに各判定結果を反映しても良い。すなわち、受信アンテナ１０１−１で受信された信号としては伝搬路補償処理がされた信号を選択し、受信アンテナ１０１−２で受信された信号としては干渉補償処理がされた信号を選択する、ということを行えば良い。
【００４８】
また、ここでは希望信号および干渉信号の伝搬路補償値の差を算出し、この差を閾値と比較する場合を例にとって説明したが、希望信号および干渉信号の伝搬路補償値の比、すなわち、（希望信号の伝搬路補償値）／（干渉信号の伝搬路補償値）を算出し、この比を閾値と比較しても良い。ただし、差を用いる方がハード規模を小さくすることができるという利点を有する。
【００４９】
また、制御部１０５は、伝搬路補償部１０３を選択した場合、干渉補償部１０４に対し干渉補償処理のうち伝搬路推定処理を除く他の処理を停止するように制御信号Ｃ２を出力する。これにより、干渉補償部１０４が消費する電力は特に大きいため、消費電力の削減効果が望める。なお、干渉補償部１０４を選択した場合、伝搬路補償部１０３に対し停止を指示する機能を実装しても良いことは言うまでもない。
【００５０】
次に、上記構成を有する無線受信装置の奏する効果について、図４を用いて具体的に説明する。
【００５１】
図４において、本実施の形態に係る無線受信装置１００は、２本の送信アンテナ１５１−１、１５１−２を有する無線送信装置１５０が送信した無線信号を受信アンテナ１０１−１、１０１−２を介し受信する。
【００５２】
しかし、図中において実線で示したように、送信アンテナ１５１−１から送信された無線信号は、途中の伝搬路において障害物がないために、直接受信アンテナ１０１−１、１０１−２に到達する。一方、図中において点線で示したように、送信アンテナ１５１−２から送信された無線信号は、途中の伝搬路においてビルディング１６０が存在するために、直接受信アンテナ１０１−１、１０１−２に到達することはないか、もしくは信号強度が著しく弱められ到達する。一般的に、無線信号がマルチパスを経由することを考慮しても、送信アンテナ１５１−１から送信された無線信号の方が、送信アンテナ１５１−２から送信された無線信号よりも受信側において強い強度で受信されることが容易に想像される。
【００５３】
この状況下において、例えばＭＩＭＯ通信においては、それぞれの送信アンテナがそれぞれ別のユーザ（送信相手）を担当している場合がある。図４の例で言うと、送信アンテナ１５１−１から送信される信号が無線受信装置１００向けの信号であって、送信アンテナ１５１−２から送信される信号は無線受信装置１００向けの信号ではない場合である。かかる場合に、従来のＭＩＭＯ受信機では、送信アンテナ１５１−２から送信された信号をも対象として伝搬路特性を表す行列の逆行列を求め、２本の送信アンテナから送信された信号を分離（ＭＩＭＯ分離）していた。しかし、送信アンテナ１５１−２から送信される信号の受信強度は著しく低いため、逆行列演算の信頼度は低下している。
【００５４】
そこで、本実施の形態に係る無線受信装置は、２つの回路を切り替え、ＭＩＭＯ分離処理を行うことなく、送信アンテナ１５１−１から送信される信号のみに対し伝搬路補償の処理を施し、受信信号を得る。この処理は別の見方をすれば、送信アンテナ１５１−２から送信された信号を単なる雑音として取り扱うことに相当する。
【００５５】
上記の例はかなり限定された状況であるが、一般論としても、受信アンテナで受信される信号の希望信号成分と干渉信号成分を比較した場合、干渉信号成分が希望信号成分に比べ相対的にかなり低い受信強度である状況は容易に起こり得る。かかる場合に、本実施の形態に係る無線受信装置は効果を発揮する。
【００５６】
このように、本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で伝搬路補償部と干渉補償部とを切り替えて使用するため、干渉補償誤差が大きくなる環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【００５７】
なお、干渉補償処理の方法として、逆行列を算出する方法について説明したが、干渉補償アルゴリズムには他のアルゴリズムもあり（例えば、最尤系列推定）、他の干渉補償アルゴリズムも適用可能であることは言うまでもない。
【００５８】
また、図５に示すように、制御部１０５に送信側の送信方法を通知することにより、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４の切り替えを行っても良い。例えば、送信側がＭＩＭＯ送信を行っておらず１本の送信アンテナのみを用いてデータの送信を行っている場合、または、送信側が複数の送信アンテナを有しているが全ての送信アンテナから同一の無線信号を送信しているような場合には、受信側で上記の干渉補償処理を行う実益は少ない。よって、この事実（送信方法）を制御部１０５に通知することにより、制御部１０５は、伝搬路補償部１０３を選択するように選択部１０６に指示を出すことが可能となる。なお、この送信方法は、送信側が通知しても良いし、受信側が受信した信号から送信方法を解析する構成でも良い。
【００５９】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る無線受信装置の制御部の構成を示すブロック図である。なお、この制御部１０５ａは、図１に示した制御部１０５と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態の特徴は、制御部が閾値設定部２０１を有することである。閾値設定部２０１は、送信信号に用いられている変調多値数、符号化率、拡散率、または符号多重数を通知され、これに基づいて比較判定部１１３で使用される閾値を設定する。
【００６１】
例えば、ＱＳＰＫ変調方式は１６ＱＡＭ変調方式と比較すると伝搬路環境が悪化した時の誤り耐性が強い。よって、変調方式として１６ＱＡＭを用いたときよりもＱＰＳＫを用いたときの方が、受信した信号に対し伝搬路補償を施すことにより誤りのないデータを得る可能性が高くなる。すなわち、送信信号の変調方式（変調多値数）に応じて、伝搬路補償部１０３および干渉補償部１０４を選択する際の基準（閾値）を変更することが好ましい。これにより、伝搬路補償部１０３を選択し、干渉補償部１０４の動作を停止するケースが増えるため、無線受信装置の消費電力が削減されることになる。なお、変調多値数に限らず、送信信号に用いられている符号化率、拡散率、または符号多重数に関しても同様のことが言える。
【００６２】
よって、閾値設定部２０１は、送信信号に用いられている変調多値数等に応じて比較判定部１１３で使用される閾値を適応的に変化させて設定する。なお、上記の変調多値数等は、送信側から通知されても良いし、受信側が受信した信号から変調多値数等を解析しても良い。
【００６３】
このように、本実施の形態によれば、受信側で伝搬路補償部と干渉補償部とを切り替えて使用する際に、送信信号に用いられている変調多値数等に応じて切り替え基準を変更するので、伝搬路補償部を選択するケースが増加し、無線受信装置の消費電力を削減することができる。
【００６４】
本発明に係る無線受信装置は、移動体通信システムにおける通信端末装置および基地局装置に搭載することが可能であり、これにより上記と同様の作用効果を有する通信端末装置および基地局装置を提供することができる。
【００６５】
さらに、本発明に係る無線受信装置は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）等のマルチキャリア方式を用いた移動体通信システムにおいても利用可能であり、これにより、上記と同様の作用効果を有する移動体通信システムを提供することができる。マルチキャリアを用いた伝送方式は、シンボルレートが低く（シンボル長が長く）設定されるため、マルチパス環境下においてマルチパスによる符号間干渉を低減する効果がある。また、ガードインターバルを挿入することにより、マルチパスによる符号間干渉を除去することもできる。
【００６６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ＭＩＭＯ通信のように複数の送信アンテナおよび受信アンテナ間でそれぞれ異なるデータを伝送する場合に、受信側で干渉補償誤差が大きくなる環境下でも受信側の誤り率特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線受信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る制御部の内部構造を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る制御部の動作を説明するフロー図
【図４】本発明の実施の形態１に係る無線受信装置の奏する効果を具体的に説明する図
【図５】本発明の実施の形態１に係る無線受信装置のバリエーションを示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線受信装置の制御部の構成を示すブロック図
【図７】（ａ）ＭＩＭＯ通信の原理を説明する図
（ｂ）送信信号と受信信号の関係を表す式
【符号の説明】
１０１ 受信アンテナ
１０２ 受信部
１０３ 伝搬路補償部
１０４ 干渉補償部
１０５ 制御部
１０６ 選択部
１１１ 絶対値算出部
１１２ 減算部
１１３ 比較判定部
Claims (8)
- 異なる伝搬路を経た無線信号をそれぞれ受信する複数の受信手段と、
前記複数の受信手段によって受信された無線信号のそれぞれに対し前記伝搬路において前記無線信号が受けた振幅および位相の変動を補償する伝搬路補償手段と、
前記複数の受信手段によって受信された無線信号の干渉成分を前記伝搬路の環境に基づいてそれぞれ補償する干渉補償手段と、
前記伝搬路の環境に基づいて前記伝搬路補償手段および前記干渉補償手段のいずれかを選択する選択手段と、
を具備することを特徴とする無線受信装置。 - 前記選択手段は、
前記受信手段が受信した無線信号が多重信号でない場合または同一の信号が多重された信号である場合、前記伝搬路補償手段を選択することを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。 - 前記無線信号に含まれる希望信号および干渉信号が伝搬路において受けた振幅および位相の変動値を前記希望信号および前記干渉信号について推定する伝搬路推定手段を具備し、
前記選択手段は、
前記希望信号および前記干渉信号について推定された変動値の差または比に基づいて前記選択を行う、
ことを特徴とする請求項１記載の無線受信装置。 - 前記選択手段は、
前記差または比を所定の閾値と比較する比較手段と、
前記無線信号の変調多値数、符号化率、拡散率、または符号多重数に基づいて前記閾値を設定する設定手段と、を具備し、
前記比較手段の比較結果に基づいて前記選択を行うことを特徴とする請求項３記載の無線受信装置。 - 前記無線信号は、
マルチキャリア化されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の無線受信装置。 - 請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線受信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線受信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 異なる信号が多重された無線信号を複数のアンテナを介しそれぞれ受信する受信ステップと、
受信したそれぞれの信号に対し前記無線信号が伝搬路において受けた振幅および位相の変動を補償する伝搬路補償ステップと、
受信したそれぞれの信号の干渉成分を前記無線信号が経た伝搬路環境に基づいて補償する干渉補償ステップと、
前記伝搬路環境に基づいて前記伝搬路補償ステップおよび前記干渉補償ステップのいずれかを選択する選択ステップと、
を具備することを特徴とする無線受信方法。
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