JP2006050532A - ビット列候補削減型受信機および受信処理方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 受信機は、複数の送信アンテナから送信された複数個のビット列を受信する受信アンテナと、前記受信された複数個のビット列のすべての可能な組み合わせの中から、一定数の送信ビット列候補を推定し、推定された各ビット列候補の信頼度情報を算出するビット列候補推定器と、前記一定数のビット列候補の中から、前記信頼度情報が所定の条件を満たすビット列候補を選択する選択器と、前記選択されたビット列候補と、対応の信頼度情報とに基づいて、送信された各ビットの尤度を計算する尤度計算器と、前記各ビットの尤度を用いて送信されたビット列を復号する復号器とを備える。
【選択図】 図4
Description
右辺第1項に登場する「S s.t.cn,k=1」は、可能なシンボル候補列全体Sのうち、cn,k=1のビットを有するシンボル候補列の集合を表す。右辺第1項は、cn,k=1のビットを有するシンボル候補列の尤度の中で最大の値を表す。右辺第2項に登場する「S s.t.cn,k=0」は、可能なシンボル候補列全体Sのうち、cnk=0のビットを有するシンボル候補列の集合を表す。右辺第2項は、cn,k=0のビットを有するシンボル候補列の尤度の中で最大の値を表す。
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(a)複数の送信アンテナから送信された複数個のビット列を受信する受信アンテナと、
(b)受信された複数個のビット列のすべての可能な組み合わせの中から、一定数の送信ビット列候補を推定し、推定された各ビット列候補の信頼度情報を算出するビット列候補推定器と、
(c)前記一定数のビット列候補の中から、信頼度情報が所定の条件を満たすビット列候補を選択する選択器と、
(d)選択されたビット列候補と、対応の信頼度情報とに基づいて、送信された各ビットの尤度を計算する尤度計算器と、
(e)各ビットの尤度を用いて送信されたビット列を復号する復号器と、
を備える。
−‖r−Hs‖2=−‖Hs+n−Hs‖2=−‖n‖2
となり、ノイズ成分のみが残ることが分かる。−‖n‖2は、分散が2Mσ2の乱数となる。これから、受信側は、真のシンボルベクトルsを知らなくても、真のシンボルベクトルに対するメトリックは、乱数−‖n‖2となることは、事前に知っておくことができる。本発明は, このメトリックの性質を利用しようとするものである。つまり、Mアルゴリズムが選出したビット候補列のうち、−‖n‖2の統計的性質を考慮して、取りえないメトリック値(非常に確率が小さいもの)を有する候補列を排除するわけである。
ここで注意点として、従来のビット列候補を絞り込む方法(Mアルゴリズム等)は、ビット列の可能な組み合わせの中から一定数の候補を推定するが、ノイズの分散のような量を用いて候補数を絞り込むものではない。本発明は、ノイズの分散を用いて候補数を、一定数よりも更に絞り込むことで、信頼度の高いビット列候補を用いて尤度を算出できるので、結果的に受信特性を向上させることができる。また、閾値によって候補列を絞り込んで尤度を算出するので、演算量を軽減し、推定効率を向上させることもできる。また、従来技術では, メトリック値を−‖r−Hs‖2/σ2と定義しているものもある。この場合は、メトリック値にノイズ量σ2が含まれるため、閾値Cにσ2は不要となる。
(a)複数の送信アンテナから送信された複数個のビット列を受信するステップと、
(b)受信された複数個のビット列のすべての可能な組み合わせの中から、一定数の送信ビット列候補を推定し、推定された各ビット列候補の信頼度情報を算出するステップと、
(c)一定数のビット列候補の中から、信頼度情報が所定の条件を満たすビット列候補を選択するステップと、
(d)選択されたビット列候補と、対応の信頼度情報とに基づいて、送信された各ビットの尤度を計算するステップと、
(e)各ビットの尤度を用いて送信されたビットを復号するステップと
を含む。
ここで、σ2 はノイズの分散電力であり、モニタリング又はパイロット信号を用いた推定により得ることができる。伝搬環境や変調方式に応じて、係数Aを適切な値(たとえば10〜100)に設定することで、ビット列候補削減型推定器12から得られるビット列候補のうち信頼性の高いものだけを選択することができる。なお、Cの決定方法は上述した方法に限定されず、他の方法を用いてもよい。式(3)をいた場合は、ノイズ分散と係数Aに応じて閾値Cの値が決まるが、ノイズ以外にも無線通信環境に応じてあらかじめプロットしたCの値を用いることもできる。
C=0(Me−A≦0の場合)。
Meは、考察するビット列候補のメトリック値の内で最大のメトリック値である。Aは何らかの所定値である。Aは例えば伝搬環境の雑音の分散σ2に比例するように設定できる(A=−Bσ2)。但し、Bは定数である。これにより、ビット列候補の信頼度が大きい場合には、最大メトリックの値に比例して閾値Cが大きくなる一方、信頼度が低く、最大メトリックが所定値A以下ならば、閾値Cはゼロに設定される。
W=Me−A(Me−A>0の場合),及び
W=0(Me−A≦0の場合)。
12,32 ビット列候補削減型推定器
13,21,23,33 各ビット尤度推定器
22 調整定数算出器
25 硬判定部
26 クリッピング部
27 重み係数乗算部
14,34 メトリック選択器
15,24,35 尤度計算器
20,38−1〜38−4 軟入力復号器
31−1〜31−M OFDM復調器
Claims (19)
- 複数の送信アンテナから送信された複数個のビット列を受信する受信アンテナと、
前記受信された複数個のビット列の可能な組み合わせの中から、一定数の送信ビット列候補を推定し、推定された各ビット列候補の信頼度情報を算出するビット列候補推定器と、
前記一定数のビット列候補の中から、前記信頼度情報が所定の条件を満たすビット列候補を選択する選択器と、
前記選択されたビット列候補と、該ビット列候補に対応する信頼度情報とに基づいて、送信された各ビットの尤度を計算する尤度計算器と、
前記各ビットの尤度を用いて送信されたビット列を復号する復号器と
を備えることを特徴とする受信機。 - 前記選択器は、前記信頼度情報が所定の閾値Cを超えるビット列候補を選択することを特徴とする請求項1に記載の受信機。
- 前記閾値Cは、係数A及びノイズの分散σ2又は信頼度情報に基づき設定され、係数Aは前記選択されたビット列候補数、伝搬環境及び変調方式の内の少なくとも1つに基づいて設定されることを特徴とする請求項2に記載の受信機。
- 前記尤度計算器は、所定値を有するビットの尤度を計算する際に、必要な数の所定の値(前記閾値C)を用いることを特徴とする請求項1に記載の受信機。
- 前記尤度計算器は、所定値を有するビットの尤度を計算する際に、必要な数の所定の値(前記閾値C)を用いることを特徴とする請求項2または3に記載の受信機。
- 前記選択器は、前記尤度計算器で算出されるビットの尤度がすべて0となる状態が続いたときに、前記一定数のビット列候補の中から任意のビット列を選択することを特徴とする請求項1に記載の受信機。
- 複数の送信アンテナから送信された複数個のビット列を受信するステップと、
前記受信された複数個のビット列の可能な組み合わせの中から、一定数の送信ビット列候補を推定し、推定された各ビット列候補の信頼度情報を算出するステップと、
前記一定数のビット列候補の中から、前記信頼度情報が所定の条件を満たすビット列候補を選択するステップと、
前記選択されたビット列候補と、対応の信頼度情報とに基づいて、送信された各ビットの尤度を計算するステップと、
前記各ビットの尤度を用いて送信されたビットを復号するステップと
を含むことを特徴とする受信処理方法。 - ノイズをモニタリングして、ノイズの分散σ2 の関数で表わされる閾値Cを設定するステップをさらに含み、前記選択ステップは、前記信頼度情報が閾値Cを越えるビット列候補を選択することを特徴とする請求項7に記載の受信処理方法。
- ノイズをモニタリングして、ノイズの分散σ2 の関数で表わされる閾値Cを設定するステップをさらに含み、前記尤度計算ステップは、前記信頼度情報が算出されないビットに対しては、前記閾値Cを代用値として用いることを特徴とする請求項7に記載の受信処理方法。
- 複数の送信アンテナから送信された複数個のビット列を受信する受信アンテナと、
受信した複数個のビット列の可能な組み合わせの中から一定数の送信ビット列候補を推定し、推定した送信ビット列候補の各々について信頼度情報を算出するビット列候補推定器と、
前記信頼度情報に基づいて、閾値を変更する閾値算出器と、
送信ビット列候補に基づいて、送信された各ビットを推定し、推定した値を閾値に基づいて調整する調整器と、
調整した値に基づいて、送信されたビット列を復号する復号器と、
を備えることを特徴とする受信機。 - 前記閾値が、複数個のシンボルより成る1つのフレームの期間の間に複数回変更される
ことを特徴とする請求項10記載の受信機。 - 前記調整器が、送信された各ビットを軟判定することで前記推定された値を生成し、該推定された値を前記閾値で制限する
ことを特徴とする請求項10記載の受信機。 - 前記調整器が、送信された各ビットを硬判定することで前記推定された値を生成し、該推定された値を前記閾値で重み付けする
ことを特徴とする請求項10記載の受信機。 - 前記閾値は、送信ビット列候補の信頼度が高いほど大きな値に設定される
ことを特徴とする請求項10記載の受信機。 - 前記閾値は、送信ビット列候補の信頼度が低いと判断された場合に、ある固定値に設定される
ことを特徴とする請求項10記載の受信機。 - 前記閾値算出器が、送信ビット列候補の各々に関する信頼度のうち、最大の信頼度に基づいて閾値を算出する
ことを特徴とする請求項10記載の受信機。 - 前記閾値は、前記最大の信頼度と所定値との差分が、所定値より大きければ該差分に設定され、差分が所定値より小さければ0に設定される
ことを特徴とする請求項10記載の受信機。 - 前記所定値が、無線伝搬路で信号に導入される雑音の分散に比例する
ことを特徴とする請求項17記載の受信機。 - 複数の送信アンテナから送信された複数個のビット列を受信するステップと、
受信した複数個のビット列の可能な組み合わせの中から一定数の送信ビット列候補を推定するステップと、
推定した送信ビット列候補の各々について信頼度を算出するステップと、
送信ビット列候補に基づいて、送信された各ビットを推定するステップと、
前記信頼度に応じて変更される閾値に基づいて、推定した各ビットの値を調整するステップと、
調整した値に基づいて、送信されたビット列を復号するステップと、
を有することを特徴とする受信処理方法。
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