JP2005514864A - 受信ダイバーシティによる無線システム内の共同等化、ソフトデマッピングおよび位相エラー補正 - Google Patents
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Abstract
Description
Λ(b1)=dI (11)
このソフト決定ルールは16−QAMの場合に対する図7におけるb1に対して示されている。第2のビットb2に対して、境界は図7に示されているように+2および−2に形成される。+2境界に近接した領域に対して、すなわち、dI>0のとき、再び虚数成分を無視してamin1=+1およびamin0=+3を設定することができる。−2境界に近接した領域に対して、すなわち、dI<0のとき、amin1=−1およびamin0=−3を設定することができる。したがって、式(8)は以下のような簡単な形に変えられることができる:
dI>0に対して、Λ(b2)=−dI+2P
dI<0に対して、Λ(b2)=dI+2P (12)
ここで、
Λ(b3)=dQ (15)
類似したステップに続いて、
dQ>0に対して、Λ(b4)=−dQ+2P
dQ<0に対して、Λ(b4)=dQ+2P (16)
を得ることができる。
|dI|<2Pに対して、Λ(b1)=dI
dI≧2Pに対して、Λ(b1)=2dI−2P
dI<2Pに対して、Λ(b1)=−2dI+2P (17)
ここで、第2の領域に対してamin1=+3およびamin0=−1であり、また、第3の領域に対してamin1=−3およびamin0=+1である。同様に、第3のビットb3について、ソフト決定ルールは以下のように得られることができる:
|dQ|<2Pに対して、Λ(b3)=dQ
dQ≧2Pに対して、Λ(b3)=2dQ−2P
dQ<2Pに対して、Λ(b3)=−2dQ+2P (18)
ここで、最も近いシンボルは、第2の領域に対してamin1=+3jおよびamin0=−jとして設定され、また、第3の領域に対してamin1=−3jおよびamin0=jとして設定される。同じステップに続いて、64−QAMに対するソフト決定は図8に示されているように得られることができる。上記の例において、後続的に計算されたビットに対するソフト決定であるビットnは、前に計算されたソフト決定であるビットn−1から帰納的に計算されることができることが認識される。
Λ(b1)=dI (19)
ソフトデマッパ28内において、乗算装置36Aおよび36Bは復調された信号u1,kおよびu2,kをチャンネル利得係数H* 1,kおよびH* 2,kでそれぞれ等化する。信号結合装置38は乗算装置36Aおよび36Bによって生成された等化された信号を結合する。素子40は結合された信号の実数成分を抽出し、ソフト決定Λ(b1)を生成するために上述したようにルールを適用する。ソフト決定Λ(b1)はデインターリーバ32に適用され、このデインターリーバ32は、ビタビコンボリューショナルデコーダ34において使用されるブランチ計量を計算するために使用されることのできるデインターリーブされたソフト決定を生成する。等化およびチャンネル信号対雑音比(SNR)による加重のために別々のハードウェアが必要がないことが注目に値する。その代わりに、等化は、ソフトデマッピング機能を行うために使用されるハードウェアと統合される。したがって、OFDM復調装置(FTT34A,34B)、デインターリーバ30およびビタビデコーダ32は図9中において一緒に示されている。しかしながら、以下において図10乃至14に関して示されている別のマップ方法については、簡明化のために適用可能なソフトデマッパ装置だけが示されている。図10乃至14の例において、FFT装置34A,34B、デインターリーバ30およびビタビデコーダ32は実質的に図9に示されているように設けられることができる。
Λ(b1)=dI (20)
Λ(b2)=dQ (21)
図11は、16−QAM符号化を行うソフトデマッピング装置44を示すブロック図である。16−QAMマッピングに対して、コート化されたビットシーケンス(b1,b2)は1つのシンボルの実数部分にマップされ、(b3,b4)はその虚数部分にマップされる。ソフトデマッピング技術は、たとえば、式(8)に関して上述したように、複雑さを減少するために送信されたシンボルコンステレーションのサブセットに基づくソフトデマッピングルールにしたがって結合された観察に対する送信されたシンボルを示す1以上のソフト決定ビットの発生を必然的に伴うことができる。以下明するように、ソフトデマッピングルールは、送信されたシンボル中の適切なビットと関連付けられた最短距離シンボルに基づくことができる。最短距離シンボルは、特定の決定境界に最も近接したシンボルのことを指すことができる。さらに、最短距離シンボルは、複雑さの軽減のために、適切な決定境界の近くのもの、すなわち、決定境界の予め定められた距離の範囲内のものであるようにさらに限定されることができる。例示したように、複雑さを軽減するために、ソフト決定は以下のように区分的決定ルールにしたがって決定されることができる:
角度(ui,n)−角度(Hi,n)−角度(Sn)≦角度(ui,m)−角度(Hi,m)−角度(Sm) (64)
Hi,n=Hi,mを仮定すると、式(64)は以下に減少する:
角度(ui,n)−角度(Sn)≦角度(ui,m)−角度(Sm) (65)
一般性を損なうことなく、角度(Sn)=角度(Sm)を仮定することができる。したがって、式(65)は以下に減少する:
角度(ui,n)≦角度(ui,m) (66)
同じ雑音N’i,n=N’i,mに対して第1の信号に対するSn・Hi,nの大きさは第2の信号に対するSm・Hi,mの大きさより大きいため、上記の関係(66)は常に成立する。結論として、送信された信号パワーが小さくなると、それだけ一層位相推定は雑音の影響を受け易くなる。
Claims (25)
- 無線信号を多重アンテナによって受信し、
無線信号を復調して送信されたシンボルの観察を生成し、
各観察を対応したアンテナのチャンネル応答特性の複素共役で加重し、
加重された観察を結合して結合された観察を形成し、
送信されたシンボルコンステレーションのサブセットに基づいたソフトデマッピングルールにしたがって、結合された観察に対するその送信されたシンボルを示す1以上のソフト決定ビットを発生するステップを含んでいる方法。 - ソフトデマッピングルールはビット1に関連付けられた第1の最短距離シンボルと、ビット0に関連付けられた第2の最短距離シンボルとに基づいており、最短距離シンボルは、ビット間決定境界の予め定められた距離内にあるように制約されている請求項1記載の方法。
- ソフトデマッピングルールは、結合された観察の実数成分および虚数成分と多重アンテナに対するチャンネル応答特性の結合されたエネルギとの区分的線形関数に基づいており、前に計算されたソフト決定に基づいて1以上のソフト決定を帰納的に計算するステップをさらに含んでいる請求項1記載の方法。
- 無線信号はマルチキャリア(MC)信号であり、送信されたシンボルの観察を得るためにフーリエ変換関数を適用するステップをさらに含んでいる請求項1乃至3のいずれか1項記載の方法。
- 結合された観察に対するキャリア位相エラーおよびサンプリング位相エラーを含む結合された位相エラーを、ソフト決定ビットに基づいて推定された送信されたシンボルおよびパイロットトーンによって送信された予め定められたシンボルの一方を使用して推定し、発生および推定機能を共用ハードウェア内において共同で行うステップをさらに含んでいる請求項1記載の方法。
- 直交周波数分割多重化(OFDM)無線信号を多重アンテナによって受信し、
無線信号を復調してこれに関して高速フーリエ変換(FFT)を行い、送信された直交振幅変調された(QAM)シンボルの観察を生成し、
各観察を対応したアンテナのチャンネル応答特性の複素共役で加重し、
加重された観察を結合して結合された観察を形成し、
送信されたQAMシンボルコンステレーションのサブセットに基づいたソフトデマッピングルールにしたがって、結合された観察に対するその送信されたQAMシンボルを示す1以上のソフト決定ビットを発生するステップを含んでいる方法。 - ソフトデマッピングルールはビット1に関連付けられた第1の最短距離シンボルと、ビット0に関連付けられた第2の最短距離シンボルとに基づいており、最短距離シンボルは、ビット間決定境界の予め定められた距離内にあるように制約されている請求項6記載の方法。
- ソフトデマッピングルールは、結合された観察の実数成分および虚数成分と多重アンテナに対するチャンネル応答特性の結合されたエネルギとの区分的線形関数に基づいており、前に計算されたソフト決定に基づいて1以上のソフト決定を帰納的に計算するステップをさらに含んでいる請求項6記載の方法。
- 結合された観察に対するキャリア位相エラーおよびサンプリング位相エラーを含む結合された位相エラーを、ソフト決定ビットに基づいて推定された送信されたシンボルおよびパイロットトーンによって送信された予め定められたシンボルの一方を使用して推定するステップをさらに含んでいる請求項6乃至8のいずれか1項記載の方法。
- 結合された観察に対するキャリア位相エラーおよびサンプリング位相エラーを含む結合された位相エラーを、ソフト決定ビットに基づいて推定された送信されたシンボルおよびパイロットトーンによって送信された予め定められたシンボルの一方を使用して推定し、
サンプリング位相エラーを除去するために無線信号中の相補的サブキャリアに対応する推定された結合された位相エラーを加算することによりキャリア位相エラーを推定し、
サブキャリアの1つに対応した推定された結合された位相エラーを、サブキャリアの別のものに対応した推定された結合された位相エラーから減算することによりサンプリング位相エラーを推定するステップをさらに含んでいる請求項6記載の方法。 - サンプリング位相エラーに基づいて各無線信号に対するFFTサンプリングウインドウを調節し、
キャリア位相エラーおよびサンプリング位相エラーに基づいて後続する観察に周波数ドメイン補正を適用するステップをさらに含んでいる請求項10記載の方法。 - キャリア位相エラーおよびサンプリング位相エラーに基づいて後続する観察に時間ドメイン補正を適用するステップをさらに含んでいる請求項10記載の方法。
- サンプリング位相エラーに基づいて各無線信号に対するFFTサンプリングウインドウを調節し、
キャリア位相エラーに基づいて後続する観察に時間ドメイン補正を適用し、
サンプリング位相エラーに基づいて後続する観察に周波数ドメイン補正を適用する請求項10記載の方法。 - 発生および推定機能を共用ハードウェア内において共同で行うステップをさらに含んでいる請求項10記載の方法。
- 直交周波数分割多重化(OFDM)無線信号を第1のアンテナによって受信し、
直交周波数分割多重化(OFDM)無線信号を第2のアンテナによって受信し、
第1のアンテナによって受信された無線信号を復調してこれに関して高速フーリエ変換(FFT)を行い、送信された直交振幅変調された(QAM)シンボルの第1の観察を生成し、
第2のアンテナによって受信された無線信号を復調してこれに関して高速フーリエ変換(FFT)を行い、送信された直交振幅変調された(QAM)シンボルの第2の観察を生成し、
第1の観察を第1のアンテナに対するチャンネル応答特性の複素共役で加重し、
第2の観察を第2のアンテナに対するチャンネル応答特性の複素共役で加重し、
加重された第1の観察と加重された第2の観察とを結合して結合された観察を形成し、
送信されたQAMシンボルコンステレーションのサブセットに基づいたソフトデマッピングルールにしたがって、結合された観察に対するその送信されたQAMシンボルを示す1以上のソフト決定ビットを発生するステップを含んでいる方法。 - ソフトデマッピングルールはビット1に関連付けられた第1の最短距離シンボルと、ビット0に関連付けられた第2の最短距離シンボルとに基づいており、最短距離シンボルは、ビット間決定境界の予め定められた距離内にあるように制約されている請求項15記載の方法。
- ソフトデマッピングルールは、結合された観察の実数成分および虚数成分と多重アンテナに対するチャンネル応答特性の結合されたエネルギとの区分的線形関数に基づいており、前に計算されたソフト決定に基づいて1以上のソフト決定を帰納的に計算するステップをさらに含んでいる請求項15記載の方法。
- 直交周波数分割多重化(OFDM)無線信号を1つのアンテナによって受信し、
無線信号を復調してこれに関して高速フーリエ変換(FFT)を行い、送信された直交振幅変調された(QAM)シンボルの観察を生成し、
観察をそのアンテナのチャンネル応答特性の複素共役で加重し、
送信されたシンボルコンステレーションのサブセットに基づいたソフトデマッピングルールにしたがって、加重された観察に対するその送信されたシンボルを示す1以上のソフト決定ビットを発生するステップを含んでいる方法。 - ソフトデマッピングルールはビット1に関連付けられた第1の最短距離シンボルと、ビット0に関連付けられた第2の最短距離シンボルとに基づいており、最短距離シンボルは、ビット間決定境界の予め定められた距離内にあるように制約されている請求項18記載の方法。
- ソフトデマッピングルールは、加重された観察の実数成分および虚数成分とそのチャンネル応答特性のエネルギとの区分的線形関数に基づいており、前に計算されたソフト決定に基づいて1以上のソフト決定を帰納的に計算するステップをさらに含んでいる請求項18記載の方法。
- 加重された観察に対するキャリア位相エラーおよびサンプリング位相エラーを含む結合された位相エラーを、ソフト決定ビットに基づいて推定された送信されたシンボルおよびパイロットトーンによって送信された予め定められたシンボルの一方を使用して推定し、
サンプリング位相エラーを除去するために無線信号中の相補的サブキャリアに対応する推定された結合された位相エラーを加算することによりキャリア位相エラーを推定し、
サブキャリアの1つに対応した推定された結合された位相エラーを、サブキャリアの別のものに対応した推定された結合された位相エラーから減算することによりサンプリング位相エラーを推定するステップをさらに含んでいる請求項18乃至20のいずれか1項記載の方法。 - 加重された観察に対するキャリア位相エラーおよびサンプリング位相エラーを含む結合された位相エラーを、ソフト決定ビットに基づいて推定された送信されたシンボルおよびパイロットトーンによって送信された予め定められたシンボルの一方を使用して推定し、
サンプリング位相エラーを除去するために無線信号中の相補的サブキャリアに対応する推定された結合された位相エラーを加算することによりキャリア位相エラーを推定し、
サブキャリアの1つに対応した推定された結合された位相エラーを、サブキャリアの別のものに対応した推定された結合された位相エラーから減算することによりサンプリング位相エラーを推定し、
サンプリング位相エラーに基づいて無線信号に対するFFTサンプリングウインドウを調節し、
キャリア位相エラーおよびサンプリング位相エラーに基づいて後続する観察に周波数ドメイン補正を適用するステップをさらに含んでいる請求項21記載の方法。 - サンプリング位相エラーに基づいて無線信号に対するFFTサンプリングウインドウを調節し、
キャリア位相エラーに基づいて後続する観察に時間ドメイン補正を適用し、
サンプリング位相エラーに基づいて後続する観察に周波数ドメイン補正を適用する請求項22記載の方法。 - 発生および推定機能を共用ハードウェア内において共同で行うステップをさらに含んでいる請求項21記載の方法。
- 無線信号を受信する多重アンテナと、
無線信号を復調して送信されたシンボルの観察を生成する復調装置と、
各観察を対応したアンテナの推定されたチャンネル応答特性の複素共役で加重する等化装置と、
加重された観察を結合して結合された観察を形成し、送信されたシンボルコンステレーションのサブセットに基づいたソフトデマッピングルールにしたがって、結合された観察に対するその送信されたシンボルを示す1以上のソフト決定ビットを発生するソフトデマッパとを備えている請求項1乃至24のいずれか1項記載の方法を行うように構成された無線受信機。
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