JP2010050557A - 雑音電力推定装置、受信装置、雑音電力推定方法、及び、受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】希望波と干渉波とが重なる場合でも雑音電力値の推定を高精度に行うことができる雑音電力推定装置、受信装置、雑音電力推定方法、及び、受信方法を提供する。
【解決手段】複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、無線信号を受信する受信機１が、サブキャリアごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定器６と、測定される雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、閾値を超える雑音電力値であるサブキャリアを干渉サブキャリアとして判定する干渉帯域判定器１０と、干渉サブキャリアを除くサブキャリアにおける雑音電力値の平均値を全サブキャリアにおける雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定器１２とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線システムにおけるマルチキャリア通信方式における雑音電力推定装置、受信装置、雑音電力推定方法、及び、受信方法に関する。

近年、無線通信が普及するにしたがい、周波数共用型の無線通信が求められている。無線通信分野において、希望波における雑音電力推定値、又はこの雑音電力推定値を用いて算出するＳＮ比（信号対雑音比；Signal to Noise Ratio）は、受信信号の軟判定出力（尤度）や適応変調制御の閾値判定などに用いられる。白色雑音の雑音電力は、希望波の周波数領域でフラットに存在するとみなされ、通常、希望波の周波数帯域全ての雑音電力測定値を平均化することにより算出する（例えば、非特許文献１）。図９（ａ）は、希望波のみを受信信号として受信した場合における雑音電力推定値（推定雑音電力レベル）を示す図である。
小林英雄、「ＯＦＤＭ通信方式の基礎と応用技術」、トリケップス社、ｐｐ．１２２−１２４、２００４年３月３０日

しかしながら、希望波の周波数帯域全ての雑音電力推定値の平均値に基づき雑音電力の値を算出する場合、図９（ｂ）のように、希望波と干渉波とが重なり合う帯域においては、雑音電力が誤って推定され、この誤った推定値を含んで平均値を算出することとなる。このように算出した雑音電力推定値のように、実際の雑音電力値と雑音電力推定値とが大きく異なる場合、受信信号の軟判定出力に誤りが生じたり、適応変調制御の判定がうまくなされないという問題がある。

本発明は、このような事情を考慮し、上記の問題を解決すべくなされたものであり、その目的は、希望波と干渉波とが重なる場合でも雑音電力値の推定を高精度に行うことができる雑音電力推定装置、受信装置、雑音電力推定方法、及び、受信方法を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明の雑音電力推定装置は、複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置に備えられ、雑音電力推定値を算出する雑音電力推定装置であって、前記サブキャリアごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定部と、測定される前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値であるサブキャリアを干渉サブキャリアとして判定する干渉帯域判定部と、前記干渉サブキャリアを除く前記サブキャリアにおける前記雑音電力値の平均値を全サブキャリアにおける前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定部とを備えることを特徴とする雑音電力推定装置である。

また、本発明の雑音電力推定装置は、Ｍ（ただし、Ｍは、２以上の自然数）のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、無線信号を受信する受信装置に備えられ、雑音電力推定値を算出する雑音電力推定装置であって、前記Ｍのサブキャリアからなる無線信号の周波数帯域をＮ（ただし、Ｎ＜Ｍ）のサブバンドに分割するサブバンド化部と、前記サブバンドごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定部と、測定される前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値であるサブバンドを干渉サブバンドとして判定する干渉帯域判定部と、前記干渉サブバンドを除く前記サブバンドにおける雑音電力値の平均値を全サブバンドにおける前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定部とを備えることを特徴とする雑音電力推定装置である。

また、本発明の受信装置は、複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置であって、前記サブキャリアごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定部と、測定される前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値であるサブキャリアを干渉サブキャリアとして判定する干渉帯域判定部と、前記干渉サブキャリアを除く前記サブキャリアにおける前記雑音電力値の平均値を全サブキャリアにおける前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定部とを有する雑音電力推定装置を備えることを特徴とする受信装置である。

また、本発明は、前記無線信号が、誤り訂正符号を適用した無線信号であり、前記受信装置が、受信した無線信号をサブキャリアごとに復調する復調部と、前記干渉帯域判定部により判定される前記干渉サブキャリアに対し、他のサブキャリアと比して信頼度を低減させるサブキャリアごとの重み付け係数を生成する重み付け係数生成部と、前記復調部により復調される前記無線信号のサブキャリアの復調値に前記重み付け係数を適用する重み付け演算処理を行う重み付け演算部と、前記演算部により算出されるサブキャリアごとの値に対し、誤り訂正処理及び復号処理を行う復号部とをさらに備えることを特徴とする。

また、本発明の受信装置は、Ｍ（ただし、Ｍは、２以上の自然数）のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置であって、前記Ｍのサブキャリアからなる無線信号の周波数帯域をＮ（ただし、Ｎ＜Ｍ）のサブバンドに分割するサブバンド化部と、前記サブバンドごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定部と、測定される前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値であるサブバンドを干渉サブバンドとして判定する干渉帯域判定部と、前記干渉サブバンドを除く前記サブバンドにおける雑音電力値の平均値を全サブバンドにおける前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定部とを有する雑音電力推定装置を備えることを特徴とする受信装置である。

また、本発明は、前記無線信号が、誤り訂正符号を適用した無線信号であり、前記受信装置が、受信した無線信号をサブキャリアごとに復調する復調部と、前記干渉帯域判定部により判定される前記干渉サブバンドのサブキャリアに対し、他のサブキャリアと比して信頼度を低減させるサブキャリアごとの重み付け係数を生成する重み付け係数生成部と、前記復調部により復調される前記無線信号のサブキャリアの復調値に前記重み付け係数を適用する重み付け演算処理を行う重み付け演算部と、前記演算部により算出されるサブキャリアごとの値に対し、誤り訂正処理及び復号処理を行う復号部とをさらに備えることを特徴とする。

また、本発明の雑音電力推定方法は、複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置に備えられる雑音電力推定装置における雑音電力推定方法であって、受信した前記無線信号の雑音電力値を希望波の周波数帯域を複数に分割した分割周波数帯域ごとに測定する雑音電力測定過程と、測定された前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値である分割周波数帯域を干渉分割周波数帯域として判定する干渉帯域判定過程と、前記干渉分割周波数帯域を除く前記分割周波数帯域における前記雑音電力値の平均値を前記希望波の周波数帯域における前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定過程とを有することを特徴とする雑音電力推定方法である。

また、本発明の受信方法は、複数のサブキャリアからなる誤り訂正符号を適用した無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置における受信方法であって、受信した前記無線信号の雑音電力値を希望波の周波数帯域を複数に分割した分割周波数帯域ごとに測定する雑音電力測定過程と、測定された前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値である分割周波数帯域を干渉分割周波数帯域として判定する干渉帯域判定過程と、前記干渉分割周波数帯域を除く前記分割周波数帯域における前記雑音電力値の平均値を前記希望波の周波数帯域における前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定過程と受信した前記無線信号をサブキャリアごとに復調する復調過程と、判定した前記干渉分割周波数帯域のサブキャリアに対し、他のサブキャリアと比して信頼度を低減させるサブキャリアごとの重み付け係数を生成する重み付け係数生成過程と、復調した前記無線信号のサブキャリアの復調値に前記重み付け係数を適用する重み付け演算処理を行う重み付け演算過程と、算出した前記サブキャリアごとの値に対し、誤り訂正処理及び復号処理を行う復号過程とを有することを特徴とする受信方法である。

本発明によれば、雑音電力推定装置が、雑音電力測定値に基づき干渉サブキャリアを判定し、判定した干渉サブキャリアを除くサブキャリアの雑音電力測定値の平均値を雑音電力推定値として算出することとした。これにより、干渉波の影響によって実際よりも高い雑音電力測定値を除いた雑音電力測定値を用いることができ、推定精度を向上させることが可能になるという効果がある。

また、本発明によれば、受信した無線信号の周波数帯域をサブキャリア数より少ないサブバンドに分割することとした。これにより、サブキャリア数が多い場合でも、計算を簡易に早く行うことができるという効果がある。

また、本発明によれば、干渉サブキャリアとして判定したサブキャリアの復調値の信頼度を信頼度を低減させる重み付け係数を算出し、重み付け係数に応じて、特定サブキャリアの復調値に重み付け演算処理を行うこととした。これにより、受信装置が信頼度に応じて復調値に重み付け演算を行い、信頼度の低い特定サブキャリアをマスクし、信頼度の高い復調値を用いて受信信号を復号することにより、受信誤り訂正能力を向上させることが可能になるという効果がある。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の一実施形態として第１実施形態による受信機１を図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における受信機１の内部構成を示す概略ブロック図である。
同図において、受信機１は、サブバンド化器４と、雑音電力測定器６と、評価関数演算器８と、干渉帯域判定器１０と、平均雑音電力推定器１２とを備えており、複数のサブキャリアからなる無線信号を受信し、受信した無線信号における雑音電力推定値を算出する。

受信機１において、サブバンド化器４は、Ｍ（ただし、Ｍは、２以上の自然数、すなわち、Ｍ＝２、３、・・・）個のサブキャリアによって構成される無線信号をＮ（ただし、Ｎ＜Ｍ）個の帯域幅に分割する。以下、Ｎ個に分割された帯域幅をサブバンドと称する。サブバンド化器４は、分割したサブバンドごとに受信信号を雑音電力測定器６に出力する。
雑音電力測定器６は、入力される信号の雑音電力値を測定する。雑音電力測定器６が雑音電力値を測定する方法は、例えば、無線信号の先頭部分に含まれるデータシンボル、すなわち、既知の信号部分に基づき測定する方法と、非データシンボルから雑音電力を測定する方法など、いずれの雑音測定方法でも適用可能である。

図２は、雑音電力値の測定方法例の概念図である。図２（ａ）は、データシンボルに基づき雑音電力測定値を取得する方法を示す概念図であり、送信信号点と伝送路等化後の受信信号点との間のユークリッド距離を算出し、算出した値を雑音電力測定値とする。また、図２（ｂ）は、非データシンボルに基づき雑音電力測定値を取得する方法を示す概念図であり、サブキャリアとサブキャリアとの間、例えば、サブキャリアＳＣ１とＳＣ２との間の信号電力を測定し、測定した値を雑音電力測定値とする。

図１に戻り、雑音電力測定器６は、測定した雑音電力測定値を評価関数演算器８と平均雑音電力推定器１２とに出力する。
評価関数演算器８は、雑音電力測定器６が測定したＮ個のサブバンドの雑音測定値におけるｉ番目（ただし、ｉ＝１、２、・・・、Ｎ）のサブバンドの雑音電力測定値の尖頭性の評価値Ｄ_ｉを下記の（式１）を用いて算出する。

（式１）において、Ｎ’（ｆ_ｉ）は、ｉ番目のサブバンドの雑音測定値であり、（式１）の分母は、Ｎ個のサブバンドの雑音電力測定値の標準偏差であり、分子は、ｉ番目のサブバンドの雑音電力測定値Ｎ’（ｆ_ｉ）からＮ個のサブバンドの雑音電力測定値の平均値を減算した値である。評価関数演算器８は、算出した評価値Ｄ_１〜Ｄ_Ｎを干渉帯域判定器１０に出力する。

干渉帯域判定器１０は、突出して高い雑音電力測定値であるサブバンドを干渉波が存在するサブバンドであるとして判定する。具体的には、干渉帯域判定器１０が、評価関数演算器８から入力される評価値Ｄ_１〜Ｄ_Ｎと所定の閾値とを比較し、この所定の閾値を超える評価値Ｄ_ｉに対応するｉ番目のサブバンドを干渉波が存在するサブバンドとして判定する。なお、評価値Ｄ_ｉの算出方法は、上記の（式１）に限られず、突出した値を判定可能な評価値であれば、例えば、偏差値など、いずれの算出方法でもよい。干渉帯域判定器１０は、判定結果に基づき、干渉波が存在するサブバンドを示す識別情報を干渉情報として干渉帯域判定器１０に出力する。

平均雑音電力推定器１２は、干渉帯域判定器１０から入力される干渉情報と、雑音電力測定器６から入力される雑音電力測定値とに基づき、干渉波が存在するサブバンド以外、すなわち、干渉波が存在しないサブバンドの雑音電力測定値の平均値を算出する。平均雑音電力推定器１２は、算出した平均値をＮ個のサブバンド全てに適用する雑音電力推定値として出力する。

次に、本実施形態における受信機１の動作処理の流れについて具体例を示し、図面を用いて説明する。図３は、受信機１の動作処理の流れの概略を示すフロー図である。受信機１において、サブバンド化器４は、希望波の周波数帯域をＮ個に分割したサブバンドとして、受信した無線信号を分割し、分割したサブバンドごとの受信信号を雑音電力測定器６に出力する（ステップＳ１）。

雑音電力測定器６は、入力された受信信号の雑音電力値をサブバンドごとに測定し、測定した雑音電力測定値を評価関数演算器８と平均雑音電力推定器１２とに出力する（ステップＳ２）。図４（ａ）は、希望波の周波数帯域をＮ＝６個に分割したサブバンドｆ_１〜ｆ_６の雑音電力測定器６により測定された雑音電力測定値例を示す図である。同図に示すように、干渉波が存在しないサブバンドｆ_１〜ｆ_３における雑音電力測定値は、Ｎ’（ｆ_１）＝１．０、Ｎ’（ｆ_２）＝１．０、Ｎ’（ｆ_３）＝１．０であり、干渉波が存在するサブバンドｆ_４〜ｆ_６における雑音電力測定値は、Ｎ’（ｆ_４）＝１．６、Ｎ’（ｆ_５）＝２．７、Ｎ’（ｆ_６）＝３．０である場合を例として、以下の処理を説明する。

図３に戻り、評価関数演算器８は、上述の（式１）による評価関数に基づき、評価値Ｄ_ｉを算出し、算出した評価値Ｄ_ｉを干渉帯域判定器１０に出力する。干渉帯域判定器１０は、評価関数Ｄ_ｉに基づき、干渉波が存在する干渉帯域を含むサブバンドを干渉サブバンドとして判定し、判定結果を干渉情報として平均雑音電力推定器１２に出力する（ステップＳ４）。
ここで、図４（ａ）の雑音電力測定値例に基づき、評価関数演算器８は、サブバンドｆ_ｉの評価値Ｄ_ｉとして次の値、Ｄ１＝−０．７８４９、Ｄ２＝−０．７８４９、Ｄ３＝−０．７８４９、Ｄ４＝−０．１２７８、Ｄ５＝＋１．０７７０、Ｄ６＝＋１．４０５５を算出する。ここで、干渉帯域の判定に用いる所定の閾値＝０．５を用いる場合、干渉帯域判定器１０は、評価値Ｄ_ｉ＞０．５であるサブバンドｆ_ｉ（ここでは、ｆ_５、ｆ_６）を干渉波を含むサブバンドとして判定し、判定結果を平均雑音電力推定器１２に出力する。

平均雑音電力推定器１２は、干渉情報と、サブバンドごとの雑音電力測定値とに基づき、雑音電力推定値を算出する（ステップＳ５）。具体的には、図４（ｂ）に示すように、干渉帯域判定器１０が干渉帯域と判定したサブバンドｆ_５、ｆ_６を除く、非干渉サブバンドｆ_１〜ｆ_４の雑音電力推定値の平均値を算出する。すなわち、平均雑音電力推定器１２は、平均値＝｛Ｎ’（ｆ_１）＋Ｎ’（ｆ_２）＋Ｎ’（ｆ_３）＋Ｎ’（ｆ_４）｝÷４＝（１．０＋１．０＋１．０＋１．６）÷４＝１．１５を算出する。

上述した第１実施形態によれば、受信機１は、雑音電力測定値の尖頭性に基づき、干渉帯域を判定するため、例えば、通信対象の端末局装置が移動する場合など、干渉帯域情報が予め既知ではない場合にも、非干渉帯域の雑音電力測定値に基づく雑音電力推定値を算出するため、雑音電力値を高精度に算出することが可能になる。

なお、上述の第１実施形態において、受信機１は、受信した無線信号をサブバンドに分割し、サブバンドごとに雑音電力測定器６が雑音電力値を測定することとして説明したが、サブバンドに分割せずにサブキャリアごとに雑音電力測定器６が雑音電力値を測定することでも良い。図５は、サブバンドに分割せずに雑音電力推定値を算出する受信機２の構成を示すブロック図である。同図において、図１の受信機１と同様の構成には同一の符号を付している。

受信機１と受信機２とが異なる構成は、サブバンド化器４を備えない点である。なお、受信機２の各機能部における処理は、上述した受信機１の処理において「サブバンド」と「サブキャリア」とを読み替えた処理である。このように構成することにより、装置構成を単純化するとともに、上述のサブバンドに比して、より細密な周波数帯域幅ごとの雑音電力測定を用いることとなるため、干渉帯域幅の判定精度を向上させることが可能になる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の他の実施形態として第２実施形態による受信機３を図６を参照して説明する。図６は、本実施形態による受信機３を示す概略ブロック図であり、図１の受信機１と同様の構成については同一の符号を付し、異なる構成について説明する。受信機３は、干渉帯域検出器１０に接続する重み付け係数生成器２０、平均雑音電力推定器１２に接続する復調器３０、重み付け演算器４０、復号器５０を備え、誤り訂正符号化された受信信号から、希望波に含まれる信号を抽出する。

受信機３において、重み付け係数生成器２０は、干渉情報に応じたサブキャリアごとの重み付け係数を算出する。重み付け係数生成器２０が算出する重み付け係数は、干渉帯域検出器１０により検出された干渉が発生するサブバンドに含まれるサブキャリアに関し、他のサブキャリアに比して信頼度を低減させる重み付け係数である。重み付け係数生成器２０は、算出した重み付け係数をサブキャリアごとに並べた列を重み付け演算器４０に出力する。

復調器３０は、受信した誤り訂正符号化された希望波を含む無線信号に対し、入力された雑音電力推定値に基づく受信電力値補正を行い、補正後の無線信号をサブキャリアごとに電気信号に変換し、復調したサブキャリアごとの復調値を重み付け演算器４０に出力する。
重み付け演算器４０は、重み付け係数生成器２０から入力される重み付け係数に基づき、サブバンドごとに、復調器３０から入力される復調値に重み付け演算処理を行い、演算結果をサブバンドごとに並べた列を尤度データ列として復号器５０に出力する。
復号器５０は、重み付け演算器４０から入力される尤度データ列に基づき、誤り訂正処理、及び復号処理を行い、希望波の信号を取得する。

次に、本発明の第２実施形態による受信機３の動作について、図７を用いて説明する。図７は、受信機３の受信機１と異なる処理フローを示す図である。
第１実施形態において上述した手順と同様に、受信機３において干渉帯域検出器１０は干渉帯域を判定し、判定結果を干渉情報として平均雑音電力推定器１２に出力するとともに、重み付け係数生成器２０に出力する（ステップＳ４−２）。

重み付け係数生成器２０において、干渉帯域検出器１０が出力する干渉情報に基づき、干渉波を含むサブバンドの範囲のサブキャリアの信頼度を他のサブキャリアに比して低減させる重み付け係数を生成する。この重み付け係数は、例えば、干渉波を含むサブバンドの範囲のサブキャリアに対し、復調値を所定の値、例えば、「０」に変換させる重み付け係数である。
重み付け係数生成器２０は、生成したサブキャリアごとの重み付け係数の列を重み付け演算器４０に出力する（ステップＳ６）。
次に、希望波による無線信号の受信処理について説明する。復調器３０は、希望波の周波数帯域の無線信号に対し、雑音電力推定値に基づく受信電力補正を行い、補正後の無線信号をサブキャリアごとに復調し、復調したサブキャリアごとの復調値のデジタルデータを重み付け演算器４０に出力する（ステップＳ７）。

重み付け演算器４０は、サブキャリアごとの重み付け係数とサブキャリアごとの復調値とに基づき、希望波の符号化方法に応じた演算方法により、重み付け演算処理を行い、演算結果の列を尤度データ列として復号器５０に出力する（ステップＳ８）。
復号器５０は、重み付け演算器４０から入力される尤度データ列に基づき、希望波の符号化方法に対応する復号処理を行う。希望波に適用する誤り訂正用の符号化方法としては、例えば、畳み込み符号（Convolutional coding）や、繰り返し復号とターボ符号とを組み合わせた方法などに応じた方法が適用可能である（ステップＳ９）。

ステップＳ８の符号化方法に応じた重み付け演算方法の一例として、希望波の符号化方法が軟判定正負多値の符号化方法である場合を例に図８を用いて説明する。この軟判定正負多値の符号化方法における復号処理は、受信信号の復調値が正負の多値出力であり、絶対値の大きさを信頼度（尤もらしさを表す値、尤度）として負の値を値「＋１」、正の値を値「−１」と判定する復号処理を行う。

図８（ａ）は、比較のため、全サブバンドの雑音電力測定値を平均した値を雑音電力推定値（推定雑音レベル）として用いた場合におけるサブキャリアの復調値を示す図である。また、図８（ｂ）は、本実施形態において非干渉サブバンドの雑音電力測定値を平均した値を雑音電力推定値として用いた場合におけるサブキャリアの復調値を示す図である。
同図に示すように、図８（ａ）は、図８（ｂ）と比して干渉波帯域の影響により推定雑音レベルが高くなるため、この推定雑音レベルを用いて復調器３０が受信電力補正処理を行って無線信号を復調した場合、図８（ｂ）に比して復調値の絶対値が０に近い値となる。

復調値の絶対値が０に近ければ近いほど信頼度の低い復調値であるため、図８（ａ）に示すように、全サブキャリアの雑音電力測定値の平均値を用いる方法に比して、図８（ｂ）に示す非干渉帯域のサブキャリアの雑音電力測定値の平均値を用いる方法が高信頼度に受信した無線信号を復調、復号することができる。

次に、重み付け係数生成器２０により算出される重み付け係数に基づき、重み付け演算器４０は、干渉サブバンドに含まれるサブキャリアの復調値を「０」に変換させる重み付け演算処理を行い、復調値の信頼度を低減させる。これにより、図８に示すように、干渉波が含まれる範囲のサブキャリアの復調値を０に変換することで信頼度を強制的に低下させることができる。

具体的には、例えば、重み付け係数生成器２０が、生成する重み付け係数は、例えば、非干渉サブキャリアに「１」が対応付けられ、干渉波に含まれるサブバンドの範囲のサブキャリアに「０」が対応付けられた重み付け係数とする。また、重み付け演算器４０は、重み付け係数生成器２０が出力する重み付け係数と復調器３０が出力する復調値とを対応するサブキャリアごとに乗算することにより、干渉サブバンドに含まれるサブキャリアの復調値を「０」に変換する。これにより、図８に示すように、干渉サブバンドに含まれるサブキャリアに対応する重み付け演算後の値は、信頼度が最も低い値「０」であり、他の復調値は変化しないこととなる。

上述した実施形態によれば、干渉帯域検出器１０が第１実施形態と同様にサブバンドごとの雑音電力測定値の突頭性に基づき干渉波が存在するサブバンドを判定し、重み付け係数生成器２０が信頼度を低減させる重み付け係数を算出し、重み付け演算器４０が受信信号の復調値に対して重み付け係数に基づき干渉波を含むサブバンドの範囲のサブキャリアの信頼度を低減させる処理を行う。

これにより、受信機３が、サブバンドごとの受信信号の干渉情報に応じて復調値に重み付け演算を行い、信頼度の低いサブバンドの復調値をマスクし、信頼度の高いサブバンドにおけるサブキャリアの復調値を用いて受信信号を復号することにより、受信誤り訂正能力を向上させることが可能になる。また、干渉波のないサブバンドを優先した高符号化率伝送を行うことができる。
さらに、上述の実施形態によれば、干渉波の周波数帯域や、干渉波の数、通信方式によらず、受信信号から希望波の信号を復号することができる。

なお、上述の実施形態において、重み付け係数生成器２０により算出される重み付け係数が、２値のであり、結果としてビットマスクである場合を例として説明したが、これに限らず、多値の係数を用いることでもよい。具体例として、重み付け係数生成器２０が、例えば、雑音電力測定値に応じた５段階の値を用いた重み付け係数を生成する場合を例に説明する。

重み付け係数生成器２０は、「第一閾値＜第二閾値＜第三閾値＜第四閾値」として、干渉波が存在しないサブバンドのサブキャリアに「１」を対応付け、雑音電力測定値が、第一閾値以上第二閾値未満のサブバンドに「０．７５」、第二閾値以上第三閾値未満のサブバンドに「０．５」、第三閾値以上第四閾値未満のサブバンドに「０．２５」、第四閾値以上のサブバンドに「０」を対応付けた特定サブバンド判定値の列を生成することでもよい。

また、上述した重み付け演算器４０による重み付け処理は、全てのサブバンドについて演算することと説明したが、これに限られず、干渉サブバンドのサブキャリアに対して、重み付け係数に基づく信頼度を低減させる演算処理を行うことでもよい。
また、重み付け係数生成器２０と重み付け演算器４０とによる重み付け処理は、上述した重み付け係数を復調値に乗算する方法の他、ビットシフトや、予め干渉サブバンドのサブキャリアの復調値の値ごとに、変換する値を対応付けたテーブルを重み付け係数生成器２０が生成し、重み付け演算器４０がこのテーブルをルックアップテーブルとして用いることにより、干渉サブバンドの復調値を変換することでもよい。

上述したように、本発明によれば、希望波の周波数帯域をサブキャリア（あるいは、サブキャリア数よりも少ない数に希望波の周波数帯域を分割したサブバンド）の雑音電力値を測定し、測定した雑音電力値が突出して大きいサブキャリアに関しては、干渉帯域であると判定する。希望波の周波数帯域のうち非干渉帯域における雑音電力平均値を、希望波における雑音電力推定値として算出する。これにより、干渉帯域が不明な場合であっても、雑音電力を正確に推定することができ、受信信号の軟判定出力の尤度（信頼度）を向上させることが可能になるという効果がある。
また、適応変調制御に用いる場合には、閾値判定を高精度に行うことが可能になるという効果がある。

本発明の第１実施形態による受信機１の内部構成を示すブロック図である。 同実施形態における雑音電力測定器６による雑音電力値の測定方法例の概念図である。 同実施形態における受信機１の動作フローを示す図である。 同実施形態における雑音電力推定値算出処理の具体例を示す図である。 本発明の受信機１の他の構成例となる受信機２の内部構成を示すブロック図である。 本発明の第２実施形態における受信機３の内部構成を示すブロック図である。 同実施形態における受信機３の動作フローを示す図である。 同実施形態における復調値と通常の方法を用いた場合の復調値との比較を示す図である。 通常の雑音電力推定値の算出方法を示す図である。

符号の説明

１、２、３ 受信機
４ サブバンド化器
６ 雑音電力測定器
８ 評価関数演算器
１０ 干渉帯域判定器
１２ 平均雑音電力推定器
２０ 重み付け係数生成器
３０ 復調器
４０ 重み付け演算器
５０ 復号器

Claims (8)

1. 複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置に備えられ、雑音電力推定値を算出する雑音電力推定装置であって、
   前記サブキャリアごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定部と、
   測定される前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値であるサブキャリアを干渉サブキャリアとして判定する干渉帯域判定部と、
   前記干渉サブキャリアを除く前記サブキャリアにおける前記雑音電力値の平均値を全サブキャリアにおける前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定部と
   を備えることを特徴とする雑音電力推定装置。
2. Ｍ（ただし、Ｍは、２以上の自然数）のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、無線信号を受信する受信装置に備えられ、雑音電力推定値を算出する雑音電力推定装置であって、
   前記Ｍのサブキャリアからなる無線信号の周波数帯域をＮ（ただし、Ｎ＜Ｍ）のサブバンドに分割するサブバンド化部と、
   前記サブバンドごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定部と、
   測定される前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値であるサブバンドを干渉サブバンドとして判定する干渉帯域判定部と、
   前記干渉サブバンドを除く前記サブバンドにおける雑音電力値の平均値を全サブバンドにおける前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定部と
   を備えることを特徴とする雑音電力推定装置。
3. 複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置であって、
   前記サブキャリアごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定部と、
   測定される前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値であるサブキャリアを干渉サブキャリアとして判定する干渉帯域判定部と、
   前記干渉サブキャリアを除く前記サブキャリアにおける前記雑音電力値の平均値を全サブキャリアにおける前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定部とを有する雑音電力推定装置
   を備えることを特徴とする受信装置。
4. 前記無線信号は、誤り訂正符号を適用した無線信号であり、
   前記受信装置は、
   受信した無線信号をサブキャリアごとに復調する復調部と、
   前記干渉帯域判定部により判定される前記干渉サブキャリアに対し、他のサブキャリアと比して信頼度を低減させるサブキャリアごとの重み付け係数を生成する重み付け係数生成部と、
   前記復調部により復調される前記無線信号のサブキャリアの復調値に前記重み付け係数を適用する重み付け演算処理を行う重み付け演算部と、
   前記演算部により算出されるサブキャリアごとの値に対し、誤り訂正処理及び復号処理を行う復号部とをさらに備える
   ことを特徴とする請求項３に記載の受信装置。
5. Ｍ（ただし、Ｍは、２以上の自然数）のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置であって、
   前記Ｍのサブキャリアからなる無線信号の周波数帯域をＮ（ただし、Ｎ＜Ｍ）のサブバンドに分割するサブバンド化部と、
   前記サブバンドごとに受信する無線信号の雑音電力値を測定する雑音電力測定部と、
   測定される前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値であるサブバンドを干渉サブバンドとして判定する干渉帯域判定部と、
   前記干渉サブバンドを除く前記サブバンドにおける雑音電力値の平均値を全サブバンドにおける前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定部とを有する雑音電力推定装置
   を備えることを特徴とする受信装置。
6. 前記無線信号は、誤り訂正符号を適用した無線信号であり、
   前記受信装置は、
   受信した無線信号をサブキャリアごとに復調する復調部と、
   前記干渉帯域判定部により判定される前記干渉サブバンドのサブキャリアに対し、他のサブキャリアと比して信頼度を低減させるサブキャリアごとの重み付け係数を生成する重み付け係数生成部と、
   前記復調部により復調される前記無線信号のサブキャリアの復調値に前記重み付け係数を適用する重み付け演算処理を行う重み付け演算部と、
   前記演算部により算出されるサブキャリアごとの値に対し、誤り訂正処理及び復号処理を行う復号部とをさらに備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の受信装置。
7. 複数のサブキャリアからなる無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置に備えられる雑音電力推定装置における雑音電力推定方法であって、
   受信した前記無線信号の雑音電力値を希望波の周波数帯域を複数に分割した分割周波数帯域ごとに測定する雑音電力測定過程と、
   測定された前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値である分割周波数帯域を干渉分割周波数帯域として判定する干渉帯域判定過程と、
   前記干渉分割周波数帯域を除く前記分割周波数帯域における前記雑音電力値の平均値を前記希望波の周波数帯域における前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定過程と
   を有することを特徴とする雑音電力推定方法。
8. 複数のサブキャリアからなる誤り訂正符号を適用した無線信号を送受信するマルチキャリア無線通信システムにおいて、前記無線信号を受信する受信装置における受信方法であって、
   受信した前記無線信号の雑音電力値を希望波の周波数帯域を複数に分割した分割周波数帯域ごとに測定する雑音電力測定過程と、
   測定された前記雑音電力値と予め定められた閾値とを比較し、前記閾値を超える雑音電力値である分割周波数帯域を干渉分割周波数帯域として判定する干渉帯域判定過程と、
   前記干渉分割周波数帯域を除く前記分割周波数帯域における前記雑音電力値の平均値を前記希望波の周波数帯域における前記雑音電力推定値として算出する平均雑音電力推定過程と
   受信した前記無線信号をサブキャリアごとに復調する復調過程と、
   判定した前記干渉分割周波数帯域のサブキャリアに対し、他のサブキャリアと比して信頼度を低減させるサブキャリアごとの重み付け係数を生成する重み付け係数生成過程と、
   復調した前記無線信号のサブキャリアの復調値に前記重み付け係数を適用する重み付け演算処理を行う重み付け演算過程と、
   算出した前記サブキャリアごとの値に対し、誤り訂正処理及び復号処理を行う復号過程と
   を有することを特徴とする受信方法。

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