JP2007166194A - 受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャネル推定部104aは、受信信号ベクトルrと時空間行列Sから、チャネルベクトルhをもとめる(h=SH r)。次に、チャネル行列算出部104bでは、チャネルベクトルhの各成分h1 ,h2 を用いて、最新値H′を求め、更に、式「H″=(1−α)H+αH′」に基づいて行列H″を求める。ここで、αは0より大きく1以下の実数であり、システムのチャネル行列に関する忘却係数を示す様に適当な値に設定する。即ち、ここでは、チャネル推定部104aが算出したチャネルベクトルhの各成分h1 ,h2 に基づいて求められた上記の最新のチャネル行列H′によって、前回使用されたチャネル行列Hの忘却された分(比率α)だけが、補償される処理形式が採用されている。
【選択図】図1
Description
この方法は、例えば車車間通信などの移動体通信における通信データの高品質化に大いに有用なものである。
また、ここで|h1 |2 +|h2 |2 =1が満たされる様に、h1 ,h2 を選べば、Hはユニタリー行列となるので、この場合にはrが規格化されていれば、次式(3)によって、規格化されたシンボルベクトルsを容易に求めることができる。
s = H-1r′= HH r′ …(3) ただし、ここでHH は、行列Hの随伴行列を示すものである。そして、例えばQPSK方式の場合には、所定のシンボル判定処理によって、次式(4)の何れか1つの規格化されたシンボル信号が、その判定結果として選択される。
(規格化されたシンボル信号の例)
"A simple transmit diversity technique for wireless communications," IEEE journal on selective areas in communications, vol.16, no.8, pp.1451-1458, Oct. 1998.
即ち、本発明の第1の手段は、所定のトレーニング信号を受信して、送信局と受信局との間のマルチパスの各伝搬路のチャネル特性を推定するチャネル推定手段と、チャネル推定手段によって推定されたチャネル行列Hと受信された受信信号ベクトルrに基づいて時空間ブロック復号処理を行う復号手段とを有するSTBC通信方式の受信装置において、トレーニング信号を受信してから次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内において、所定の復調方式におけるシンボル判定後のシンボル信号に基づいて、チャネル行列Hの最新値H′を所定の演算周期で逐次再計算するチャネル変動補償手段を設け、シンボル判定後のシンボル信号が正しく求められる程度に、期間内において使用中のチャネル行列Hと最新値H′との各成分の差分が小さくなることが想定できる時間間隔以下に、上記の演算周期を設定することである。
以上の本発明の手段により、前記の課題を効果的、或いは合理的に解決することができる。
即ち、本発明の第1の手段によれば、上記の演算周期は、シンボル判定後のシンボル信号が正しく求められることが想定できる程十分に短いので、随時求められるシンボル判定後の判定結果であるシンボル信号は、パイロット信号の代わりに利用することができる。したがって、この演算周期で上記のチャネル変動補償手段を周期的に実行すれば、トレーニング信号を受信してから次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内においても、常時正確なチャネル行列の推定処理を実行することができる。
したがって、本発明の第1の手段によれば、STBC通信方式の利点を維持しつつ、マルチパス環境下で送信局又は受信局が高速に移動する場合においても、高い通信品質を確保することができる。
前述の式(1)と次式(5)の定義に従えば、次式(6)の関係が得られる。
(時空間行列Sとチャネルベクトルhの定義)
r = Sh …(6)
この関係式(6)は、前述の非特許文献1中の式(12)と本質的に一致するものであり、上記の式(6)において、受信されるノイズを無視することができるのは、所定のシンボル判定処理において、雑音余裕を十分に設けることを前提にしているためである。
また、時空間行列Sは、例えば前述の式(4)の様なシンボル信号sの規格化によってユニタリー行列にすることができるので、上記の式(6)より、次式(7)を得ることができる。ただし、ここで、行列SH は、行列Sの随伴行列である。
(チャネルベクトルhの導出式)
h = S-1r = SH r …(7)
また、その他の一般の所謂n×mシステムにおいても、同様の作用・原理に基づいて、シンボル判定処理後のシンボル信号をパイロット信号の代わりに用いることによって、同様の補償処理を実現することが可能である。
ただし、本発明の実施形態は、以下に示す個々の実施例に限定されるものではない。
図1は本実施例1におけるSTBC通信の復号処理装置100の制御ブロック図である。この復号処理装置100は、送信アンテナが2本あり受信アンテナが1本あるSTBC通信システム(所謂2×1システム)の受信局側において復号処理を実行するものである。したがって、前述の基本的な定義式(式(1))については、以下でも同様に用いるものとする。即ち、この復号処理装置100は、連続したシンボル時刻において順に受信された受信信号r1 ,r2 に基づいて、時空間ブロック符号化(STBC)されたシンボルsを復号するものである。
そして、この復号処理装置100の最も大きな特徴は、チャネル変動補償部104のフィードバック制御によって、チャネル行列Hが逐次補償(再計算)される点にある。
次に、STBCデコード部103は、パイロット信号ではない復号されるべき受信信号r1 ,r2 を受信信号判定部101から入力する。そして、式(1)、式(3)に基づいて、所望のシンボル信号sを求める。ただし、STBCデコード部103から出力されるシンボル信号sは、シンボル判定後の判定結果を示すものであるから、例えばQPSK方式を採用する場合には、式(4)に示した4通りのシンボル信号sの内の何れか1つの信号が出力されることになる。また、8−PSK方式を採用する場合にも、STBCデコード部103からの出力信号(シンボル信号s)は、8通りに限定される。
この時、チャネル推定部104aは、前述の式(7)により、チャネルベクトルhをもとめ、チャネル行列算出部104bに出力する。
(行列H″の演算)
H″= (1−α)H +αH′ …(8)
ここで、αは0より大きく1以下の実数であり、システムのチャネル行列に関する忘却係数を示す様に適当な値に設定する。なお、このαの値は、0.2〜0.02程度が望ましく、例えば0.04程度でも良い。このαの値は、移動体の移動速度やシンボル信号の復号処理周期などに応じて、最適に設定することができる。
これにより、トレーニング信号を受信してから次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内においても、STBC通信方式の利点を維持しつつ、高い通信品質を確保することができる。
この様な考えに従って、上記の実施例では、漸化式(式(8))を使って系の忘却特性を加味する加重平均処理を導入したが、その他にも、例えば補正処理の実行周期が十分に短い場合などには、例えば数周期〜数十周期にわたる上記の各最新値H′の単純平均値を上記の行列H″の代わりに用いるなどしても良い。
2.1 交差点モデル
図2に、本発明の各実施例を検証するために構成された交差点モデルの空間的な構造を例示する。評価対象とする交差点モデルを示す。この交差点モデルでは、300m四方のオフィスビル街を想定し、道路幅は10mと仮定し、交差点の周辺には、ビルを疑似する高さ10mのコンクリートブロックを図示する様に配置した。送信局Txおよび受信局Rxの各アンテナの初期位置は、ともに道路の交差点から40m離れた場所とした。即ち、時速60kmで移動する自動車の平均的な停止可能距離(約40m程度)を1つの目安として考えた。
図3に本実施例1の効果を例示する。本シミュレーションは、上記の交差点モデルに基づいて、各受信アンテナに熱雑音を付与した時のQPSK方式下におけるBERについて調べたものであり、本シミュレーションでは、受信局Rxと送信局Txの移動速度はそれぞれ共に60km/hとした。このため、受信局Rxのx軸方向の移動量Δxと、送信局Txのy軸方向の移動量Δyは常時互いに等しいもの(Δx=Δy)となった。また、通信に用いる電磁波の周波数fを6GHz、5GHz、2GHzの3通りとしたが、何れの場合にも、各波長λを用いたパラメータΔx/λを用いると、それらのシミュレーション結果は本図3に示す通りに、一致したため、本グラフ上では周波数fに関する区別は示していない。また、1シンボルの送信周期を1μsecとし、上記の式(8)のαの値は、約0.03とした。
このシミュレーション結果より、従来技術では、移動体の移動によって受信品質(BER)が急激に悪化するのに対して、上記の実施例1に基づく方式に従えば、移動に伴う受信品質(BER)の劣化が殆ど見られないことがわかる。
また、前述の透過回数を1回として、図2の送受信局間にある交差点の角のビルの1階が、ガラス張りのショウルームなどで構成されている場合などを想定して、同様の検証シミュレーションを実施した。そして、これらの場合においても、上記と略同様にして、本発明の有効性を検証することができた。
本発明の実施形態は、上記の形態に限定されるものではなく、その他にも以下に例示される様な変形を行っても良い。この様な変形や応用によっても、本発明の作用に基づいて本発明の効果を得ることができる。
(変形例1)
上記の実施例1の式(8)では、前回の復号処理でSTBCデコード部103が使用したチャネル行列Hを用いて、次回の復号処理でSTBCデコード部103が使用すべきチャネル行列H″を算出しているが、この漸化式(式(8))における行列Hの初項はパイロット信号から直接求められた前述の行列H(t0 )であり、行列H′の初項は、そのチャネル行列H=H(t0 )に基づいて最初に復号されたシンボルの判定結果であるシンボル信号s(例:式(4))と、その復号元の受信信号ベクトルrから、式(1)、式(5)、式(7)を用いて導出される。この時、上記のパイロット信号の受信時刻t0 から、上記の復号元の受信信号ベクトルrの受信時刻までの時間間隔をΔtとすれば、この演算方式(漸化式(8))におけるこの時間間隔Δtの許容され得る最大値は、本発明のチャネル変動補償手段が逐次再計算する前述の演算周期の最大値に一致する。
このことは、上記の時間間隔Δtが前述の演算周期の最大値以下の値である限りにおいて、所望のチャネル行列H″の初項を漸化式(8)に基づいて正確に求め得ることからも自明と言える。
また、上記の図1の復号処理装置100の構成例では、所謂2×1システムの構成例を例示したが、一般の所謂n×mシステム(n>1,m>1)においても、上記と同様の作用・効果を得ることができる。
101 : 受信信号判定部
102 : 伝搬路推定部
103 : STBCデコード部
104 : チャネル変動補償部
104a: チャネル推定部
104b: チャネル行列算出部
Claims (2)
- 所定のトレーニング信号を受信して、送信局と受信局との間のマルチパスの各伝搬路のチャネル特性を推定するチャネル推定手段と、前記チャネル推定手段によって推定されたチャネル行列Hと受信された受信信号ベクトルrに基づいて時空間ブロック復号処理を行う復号手段とを有するSTBC通信方式の受信装置において、
前記トレーニング信号を受信してから、次回のトレーニング信号を受信するまでの期間内において、所定の復調方式におけるシンボル判定後のシンボル信号に基づいて、前記チャネル行列Hの最新値H′を所定の演算周期で逐次再計算するチャネル変動補償手段を有し、
前記演算周期は、
シンボル判定後の前記シンボル信号が正しく求められる程度に、前記期間内において使用中の前記チャネル行列Hと前記最新値H′との各成分の差分が、小さくなることが想定できる時間間隔以下である
ことを特徴とする受信装置。 - 前記復号手段は、
前記期間内において使用中の前記チャネル行列Hと、
最新の受信信号ベクトルrに基づいて算出された前記最新値H′と
の加重平均値行列H″を用いて前記時空間ブロック復号処理を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の受信装置。
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007166330A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 受信装置 |
JP2009065393A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Toyota Central R&D Labs Inc | 復調方法及び復調装置 |
US10411915B2 (en) | 2017-03-15 | 2019-09-10 | Nec Corporation | Wireless communication apparatus, method, and recording medium |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003152603A (ja) * | 2001-02-20 | 2003-05-23 | Ntt Docomo Inc | ターボ受信方法及びその受信機 |
JP2004040232A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線通信システム、無線送信装置、および無線受信装置 |
WO2005060143A1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Motorola Inc | Method and apparatus for wireless communication |
JP2005311470A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Ntt Docomo Inc | 受信機、送信機および無線通信システム並びにチャネル推定方法 |
-
2005
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003152603A (ja) * | 2001-02-20 | 2003-05-23 | Ntt Docomo Inc | ターボ受信方法及びその受信機 |
JP2004040232A (ja) * | 2002-06-28 | 2004-02-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 無線通信システム、無線送信装置、および無線受信装置 |
WO2005060143A1 (en) * | 2003-12-10 | 2005-06-30 | Motorola Inc | Method and apparatus for wireless communication |
JP2005311470A (ja) * | 2004-04-16 | 2005-11-04 | Ntt Docomo Inc | 受信機、送信機および無線通信システム並びにチャネル推定方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007166330A (ja) * | 2005-12-14 | 2007-06-28 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 受信装置 |
JP4737532B2 (ja) * | 2005-12-14 | 2011-08-03 | 株式会社豊田中央研究所 | 受信装置 |
JP2009065393A (ja) * | 2007-09-05 | 2009-03-26 | Toyota Central R&D Labs Inc | 復調方法及び復調装置 |
US10411915B2 (en) | 2017-03-15 | 2019-09-10 | Nec Corporation | Wireless communication apparatus, method, and recording medium |
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