JP2012085050A - 無線受信装置および無線受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線受信装置および無線受信方法において受信特性を十分に改善すること。
【解決手段】無線受信装置１は決定部２および除去部３を備えている。決定部２は、マルチキャリア信号の各サブキャリアの受信電力および各サブキャリアの伝達関数に基づいて、各サブキャリアのそれぞれについて、各サブキャリアに対する他のサブキャリアとのサブキャリア間の干渉成分（ＩＣＩ成分）に関する値を決定する。除去部３は、各サブキャリアから、決定部２により決定された干渉成分に関する値を用いて干渉成分をそれぞれ除去する。
【選択図】図１

Description

この発明は、無線受信装置および無線受信方法に関する。

従来、マルチキャリア信号を用いて通信を行う無線通信システムがある。このような無線通信システムにおいて、端末や基地局が移動すると、ドップラー効果によりサブキャリア間の干渉（ＩＣＩ：Ｉｎｔｅｒ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が起こることがある。サブキャリア間で干渉が起こると、伝送特性が劣化することがある。

サブキャリア間の干渉が原因で起こる伝送特性の劣化を抑制する方法について、Ｋａｒｓｔｅｎ Ｓｃｈｍｉｄｔらは、「Ｌｏｗ Ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ Ｉｎｔｅｒ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｆｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ ｏｆ ＤＶＢ−Ｔ」（９ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ＯＦＤＭ−Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ２００４， Ｄｒｅｓｄｅｎ，ｐ．７２−７６）で次のように報告している。

まず、あるシンボルの各サブキャリアのチャネルＨ_k（ｔ）が推定される。各サブキャリアを仮等化して仮判定することで送信信号レプリカ＾Ｘ_k（ｔ）が得られる。「＾Ｘ」は「Ｘ」の上に「＾」が付されていることを表す。各サブキャリアに対して当該シンボルの前後のチャネル推定値をＨ_k（ｔ−１）およびＨ_k（ｔ＋１）とすると、チャネル推定値の傾きＨ'_k（ｔ）は次の（１）式で表される。ｔは時刻を表す。ＴｓはＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ、直交周波数分割多重方式）のシンボル長を表す。

Ｈ'_k（ｔ）および定数行列Ψを用いて、ＩＣＩ伝達関数行列Ｃ（ｔ）は次の（２）式で表される。ｈ_m,n（ｔ）は第ｍサブキャリアにおける第ｎサブキャリアからのＩＣＩ伝達関数を表す。

Ψは次の（３）式で表される。ｄｉａｇ（Ｈ'_k（ｔ））は次の（４）式で表される。ＮはＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ、高速フーリエ変換）ポイント数を表す。ξ（ｎ＝０〜Ｎ−１）は次の（５）式で表される。

ＩＣＩ伝達関数を用いて、受信信号Ｙ_k（ｔ）から干渉成分（ＩＣＩ成分）として除去される片側のサブキャリアの数ＧのＩＣＩ成分が計算される。受信信号Ｙ_k（ｔ）からＩＣＩ成分が減算される。受信信号Ｙ_k（ｔ）から除去される片側のサブキャリアの数Ｇは予め定められている。ＩＣＩ成分を減算した後の受信信号Ｙ'_k（ｔ）は次の（６）式で表される。

また、受信信号からＩＣＩ成分として除去される片側のサブキャリアの数Ｇを、一定区間で測定した平均ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ−ｔｏ−Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ、信号電力対干渉電力・雑音電力比）の値から求めることもできる。ＩＣＩ成分を除去した後の平均ＳＩＮＲは次の（７）式で表される。ｆ_dＴは正規化したドップラー周波数を表す。σ²は雑音電力を表す。次の（７）式で表されるＳＩＮＲが閾値を超えるようなＧを算出し、そのＧの値に応じてＩＣＩ成分が受信信号から除去される。

ところで、ドップラー効果によるサブキャリア間の干渉を阻止する従来の信号処理方法として、各サブキャリアにおけるチャネル伝達関数の導関数を時間フィルタリングによって推定し、推定データおよびチャネル伝達関数の推定導関数を用いることによって受信信号からＩＣＩ成分を除去する方法がある。チャネル伝達関数はチャネル推定手法により得られる。推定データはチャネル伝達関数および受信信号からデータ推定手法により得られる。

特表２００８−５０１２７５号公報

しかしながら、実際には周波数選択性フェージングの影響を受けて各サブキャリアの電力が変動するため、受信信号から除去するサブキャリアの数が予め定められていたり平均ＳＩＮＲに基づいて決められるのでは、受信信号から除去するサブキャリアの数を最適な数に設定することができない。そのため、ＩＣＩ成分を除去しても、受信特性の十分な改善を図ることができないという問題点がある。

受信特性を十分に改善す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。

無線受信装置は決定部および除去部を備えている。決定部は、マルチキャリア信号の各サブキャリアの受信電力および各サブキャリアの伝達関数に基づいて、各サブキャリアのそれぞれについて、各サブキャリアに対する他のサブキャリアとのサブキャリア間の干渉成分に関する値を決定する。除去部は、各サブキャリアから、決定部により決定された干渉成分に関する値を用いて干渉成分をそれぞれ除去する。

この無線受信装置および無線受信方法によれば、受信特性を十分に改善することができるという効果を奏する。

実施例１にかかる無線受信装置を示すブロック図である。 実施例２にかかる無線受信装置の全体構成を示すブロック図である。 実施例２にかかる無線受信装置の要部構成を示すブロック図である。 ＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部を示すブロック図である。 実施例２にかかる無線受信装置の一例を示すブロック図である。 ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数を決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。 ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数を決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。 実施例２の効果の一例を示す図表である。 実施例３にかかる無線受信装置の要部構成を示すブロック図である。 ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部を示すブロック図である。 除去対象のサブキャリアを決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。 除去対象のサブキャリアを決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。 実施例４にかかる無線受信装置の要部構成を示すブロック図である。 演算頻度計算部を示すブロック図である。 演算頻度計算手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、この無線受信装置および無線受信方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。無線受信装置および無線受信方法は、各サブキャリアの受信電力とＩＣＩ伝達関数とに基づいて各サブキャリアから除去するＩＣＩ成分のサブキャリアを決定し、その決定に基づいて各サブキャリアからＩＣＩ成分を除去するものである。以下の各実施例の説明においては、同様の構成要素には同一の符号を付して、重複する説明を省略する。

（実施例１）
図１は、実施例１にかかる無線受信装置を示すブロック図である。図１に示すように、無線受信装置１は、決定部２および除去部３を備えている。

決定部２は、マルチキャリア信号の各サブキャリアの受信電力が入力される入力端子４に接続されている。決定部２は、各サブキャリアの伝達関数が入力される入力端子５に接続されている。除去部３は、決定部２に接続されている。除去部３は、受信信号の各サブキャリアが入力される入力端子６に接続されている。除去部３は、受信信号の各サブキャリアからＩＣＩ成分が除去された信号を出力する出力端子７に接続されている。

決定部２は、各サブキャリアの受信電力および各サブキャリアの伝達関数に基づいて、各サブキャリアのそれぞれについて、各サブキャリアに対する他のサブキャリアとのサブキャリア間の干渉成分（ＩＣＩ成分）に関する値を決定する。除去部３は、各サブキャリアから、決定部２により決定された干渉成分に関する値を用いて干渉成分をそれぞれ除去し、その干渉成分が除去された信号を出力端子７へ出力する。

実施例１によれば、各サブキャリアについて、各サブキャリアの受信電力とＩＣＩ伝達関数とに基づいてＩＣＩ成分として除去されるサブキャリアが決定され、その決定に基づいて各サブキャリアからＩＣＩ成分となるサブキャリアが除去される。例えば、受信電力の高いサブキャリアでは他のサブキャリアから漏れ込むＩＣＩ成分の影響が小さいので、ＩＣＩ成分として除去されるサブキャリアが減り、受信電力の低いサブキャリアでは他のサブキャリアから漏れ込むＩＣＩ成分の影響が大きいので、ＩＣＩ成分として除去されるサブキャリアが増える。従って、無線受信装置１によれば、受信特性を十分に改善することができる。

（実施例２）
・無線受信装置の全体構成の説明
図２は、実施例２にかかる無線受信装置の全体構成を示すブロック図である。図２に示すように、無線受信装置１は、アンテナ１１、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）処理部１２、ＩＣＩキャンセル部１３、復調部１４および復号部１５を備えている。無線受信装置１は、図示しない無線送信装置が送信したマルチキャリア信号を受信する。マルチキャリア信号を用いて無線通信を行う無線通信方式の一例として、例えばＯＦＤＭ方式が挙げられる。ＯＦＤＭ方式は、例えばＩＥＥＥ ８０２．１６ｅやＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などの通信システムにおいて採用されている。

ＲＦ処理部１２はアンテナ１１に接続されている。ＩＣＩキャンセル部１３はＲＦ処理部１２に接続されている。復調部１４はＩＣＩキャンセル部１３に接続されている。復号部１５は復調部１４に接続されている。アンテナ１１は、図示しない無線送信装置から送信されてきた無線信号を受信する。ＲＦ処理部１２は受信信号をＲＦ帯の信号からベースバンド帯の信号に変換する。

無線受信装置１または図示しない無線送信装置が移動すると、ドップラー効果により受信信号の各サブキャリアにＩＣＩ成分が発生する。ＩＣＩキャンセル部１３は、受信信号の各サブキャリアから、ＩＣＩ成分となるサブキャリアを除去する。復調部１４はＩＣＩ成分が除去された信号を復調する。復号部１５は復調された信号を復号して受信データを得、その受信データを出力端子１６へ出力する。

・無線受信装置の要部構成の説明
図３は、実施例２にかかる無線受信装置の要部構成を示すブロック図である。図３に示すように、無線受信装置１のＩＣＩキャンセル部１３は、受信電力測定部２１、チャネル推定部２２、ＩＣＩ伝達関数推定部２３、決定部として例えばＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部２４、および除去部として例えばＩＣＩ除去部２５を備えている。

受信電力測定部２１およびチャネル推定部２２は、受信信号の各サブキャリアが入力される入力端子２６に接続されている。ＩＣＩ伝達関数推定部２３はチャネル推定部２２に接続されている。ＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部２４は受信電力測定部２１、チャネル推定部２２およびＩＣＩ伝達関数推定部２３に接続されている。ＩＣＩ除去部２５は、受信信号の各サブキャリアが入力される入力端子２６、ＩＣＩ伝達関数推定部２３およびＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部２４に接続されている。

受信電力測定部２１は、受信信号の各サブキャリアの受信電力を測定する。チャネル推定部２２は、図示しない無線送信装置と無線受信装置１との間のチャネルを推定する。ＩＣＩ伝達関数推定部２３は、チャネル推定部２２から出力されるチャネル推定値に基づいて、各サブキャリアについて、当該サブキャリアにＩＣＩ成分として漏れ込む他のサブキャリアのＩＣＩ伝達関数を推定する。

ＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部２４は、受信電力測定部２１から出力される各サブキャリアの受信電力測定値、チャネル推定値、およびＩＣＩ伝達関数推定部２３から出力されるＩＣＩ伝達関数推定値に基づいて、各サブキャリアについて、当該サブキャリアに対してＩＣＩ成分となるサブキャリアの、当該サブキャリアから除去する数を決定する。ＩＣＩ除去部２５は、ＩＣＩ伝達関数推定値、およびＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部２４により決定された除去されるサブキャリアの数に基づいて、各サブキャリアからＩＣＩ成分となるサブキャリアを除去する。ＩＣＩ除去部２５は、ＩＣＩ成分となるサブキャリアが除去された信号を出力端子２７へ出力する。

・ＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部の説明
図４は、ＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部を示すブロック図である。図４に示すように、ＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部２４はＳＩＮＲ計算部３１、電力比比較部３２およびサブキャリア数決定部３３を備えている。

ＳＩＮＲ計算部３１は、各サブキャリアの受信電力測定値が入力される入力端子３４、チャネル推定値が入力される入力端子３５およびＩＣＩ伝達関数推定値が入力される入力端子３６に接続されている。電力比比較部３２はＳＩＮＲ計算部３１に接続されている。サブキャリア数決定部３３は電力比比較部３２、受信電力測定値が入力される入力端子３４およびＩＣＩ伝達関数推定値が入力される入力端子３６に接続されている。

ＳＩＮＲ計算部３１は各サブキャリアの受信電力測定値、チャネル推定値およびＩＣＩ伝達関数推定値に基づいて、各サブキャリアのＳＩＮＲを計算する。電力比比較部３２は、ＳＩＮＲ計算部３１から出力されるＳＩＮＲと、予め設定されている閾値とを比較する。サブキャリア数決定部３３は、電力比比較部３２から出力されるＳＩＮＲの比較結果、受信電力測定値およびＩＣＩ伝達関数推定値に基づいて、各サブキャリアについて、ＩＣＩ成分となるサブキャリアを除去する数を決定する。

例えば、サブキャリア数決定部３３は、ＳＩＮＲが閾値よりも大きい（あるいは、閾値以上）である場合にＩＣＩ成分として除去するサブキャリアの数を０としてもよい。例えば、サブキャリア数決定部３３は、ＳＩＮＲが閾値以下（あるいは、閾値よりも小）である場合、注目するサブキャリアのＳＩＮＲが閾値よりも大（あるいは、閾値以上）になるまで、当該注目するサブキャリアに近いサブキャリア側から順にＩＣＩ成分として除去するサブキャリアの数を決定する。サブキャリア数決定部３３は、決定したＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数を出力端子３７へ出力する。

電力比比較部３２においてＳＩＮＲと比較される閾値は、ターゲットとなる特性に依存する。ターゲットとなる特性の一例として、例えばＢＥＲ（Ｂｉｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ、ビット誤り率）特性やＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ、パケット誤り率）特性が挙げられる。ターゲットの特性が良い場合にはＳＩＮＲの閾値は大きくなる。ターゲットの特性が悪い場合にはＳＩＮＲの閾値は小さくなる。例えば、ターゲットとなる特性がＢＥＲである場合、ターゲットとなるＢＥＲが１０^-2であるときの閾値は１５ｄＢであってもよい。例えば、ターゲットとなるＢＥＲが１０^-3であるときの閾値は２５ｄＢであってもよい。

なお、サブキャリア数決定部３３においてＩＣＩ成分として除去されるサブキャリアの数に上限が設定されていてもよい。除去されるサブキャリアの数に上限が設定されていることによって、サブキャリア数決定部３３においてサブキャリアの除去数を求める際の演算量を削減することができる。

・ＯＦＤＭ方式に適用した例
図５は、実施例２にかかる無線受信装置の一例を示すブロック図である。図５に示す例は、実施例２にかかる無線受信装置をＯＦＤＭ方式に適用した例である。無線受信装置１のＩＣＩキャンセル部１３は、ＦＦＴ４１、受信電力測定部２１、チャネル推定部２２、等化部４２、仮判定部４３、ＩＣＩ伝達関数推定部２３、ＩＣＩレプリカ生成部４４、ＳＩＮＲ計算部３１、電力比比較部３２、サブキャリア数決定部３３およびＩＣＩ除去部２５を備えている。

ＦＦＴ４１は、受信信号の各サブキャリアが入力される入力端子２６に接続されている。受信電力測定部２１はＦＦＴ４１に接続されている。チャネル推定部２２は、ＦＦＴ４１、および既知の送信系列が入力される入力端子４６に接続されている。等化部４２はＦＦＴ４１およびチャネル推定部２２に接続されている。仮判定部４３は等化部４２に接続されている。ＩＣＩ伝達関数推定部２３はチャネル推定部２２に接続されている。ＩＣＩレプリカ生成部４４はＩＣＩ伝達関数推定部２３および仮判定部４３に接続されている。

ＳＩＮＲ計算部３１は受信電力測定部２１およびＩＣＩレプリカ生成部４４に接続されている。電力比比較部３２はＳＩＮＲ計算部３１に接続されている。サブキャリア数決定部３３は切替部４５を介して電力比比較部３２に接続されている。切替部４５は、電力比比較部３２の出力先をサブキャリア数決定部３３と出力端子２７との間で切り替える。サブキャリア数決定部３３はＩＣＩレプリカ生成部４４に接続されている。ＩＣＩ除去部２５はＦＦＴ４１、ＩＣＩレプリカ生成部４４およびサブキャリア数決定部３３に接続されている。出力端子２７はＩＣＩ除去部２５に接続されている。

ＦＦＴ４１は、受信信号ｙ_tを高速フーリエ変換して周波数領域の信号Ｙ_kに変換する。Ｙ_kはｙ_tを用いて次の（８）式で表される。ｔはサンプル番号を表し、ｋはサブキャリア番号を表し、ＮはＦＦＴのポイント数を表す。ｙ_tは第ｔサンプルの受信信号を表し、Ｙ_kは第ｋサブキャリアの受信信号を表す。

受信電力測定部２１は、ＦＦＴ４１の出力に対して各サブキャリアの受信電力を測定する。第ｋサブキャリアの受信電力Ｐ_kはＹ_kを用いて次の（９）式で表される。

チャネル推定部２２は、ＦＦＴ４１の出力を、入力端子４６から入力される既知の送信系列で除算して、サブキャリア方向に補間することでチャネルを推定する。次の（１０）式は第ｋサブキャリアのチャネル推定値を表している。

等化部４２は、ＦＦＴ４１の出力をチャネル推定値で除算して等化処理を行う。仮判定部４３は、等化部４２の出力に基づいて信号を仮判定する。次の（１１）式は、仮判定により得られる第ｋサブキャリアの送信信号レプリカを表している。

ＩＣＩ伝達関数推定部２３は、チャネル推定部２２の出力に基づいて、注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）に漏れ込む他のサブキャリア（第ｋ'サブキャリア）のＩＣＩ伝達関数＾Ｈ_k,k'を推定する。「＾Ｈ」は「Ｈ」の上に「＾」が付されていることを表す。ＩＣＩ伝達関数を推定する方法の一例として、例えば上述したＫａｒｓｔｅｎ Ｓｃｈｍｉｄｔらの報告にあるように、注目するシンボルの隣接シンボルのチャネル推定値に基づいて推定する方法が挙げられる。

ＩＣＩレプリカ生成部４４は、ＩＣＩ伝達関数推定部２３の出力および仮判定部４３の出力に基づいて、注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）に漏れ込む他のサブキャリア（第ｋ'サブキャリア）のＩＣＩ成分を計算する。第ｋサブキャリアにおける第ｋ'サブキャリアのＩＣＩ成分は次の（１２）式で表される。

ＳＩＮＲ計算部３１は、ＩＣＩレプリカ生成部４４の出力および受信電力測定部２１の出力に基づいて、注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）のＳＩＮＲを計算する。第ｋサブキャリアのＳＩＮＲは次の（１３）式で表される。σ²は雑音電力を表す。

電力比比較部３２は、ＳＩＮＲ計算部３１の出力と予め設定されている閾値とを比較する。切替部４５は、第ｋサブキャリアのＳＩＮＲ_kが閾値よりも大きい（あるいは、閾値以上の）場合、電力比比較部３２の出力先を出力端子２７側へ切り替える。従って、ＩＣＩ除去部２５によるＩＣＩ成分の除去は行われない。切替部４５は、第ｋサブキャリアのＳＩＮＲ_kが閾値以下（あるいは、閾値よりも小）である場合、電力比比較部３２の出力先をサブキャリア数決定部３３側へ切り替える。

サブキャリア数決定部３３は、電力比比較部３２の出力に基づいて、注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）においてＩＣＩ成分となるサブキャリア（第ｋ'サブキャリア）の最適な除去数を決定する。ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数を決定するアルゴリズムについては後述する。第ｋサブキャリアにおけるＩＣＩ成分となるサブキャリア数をＧ_kとすると、ＩＣＩ成分となるサブキャリアをキャンセルした後の第ｋサブキャリアのＳＩＮＲは次の（１４）式で表される。

サブキャリア数決定部３３は、電力比比較部３２の出力およびＩＣＩレプリカ生成部４４の出力に基づいて、注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）においてＩＣＩ成分となるサブキャリア（第ｋ'サブキャリア）の最適な除去数を決定する。例えば、サブキャリア数決定部３３は、（１４）式においてＳＩＮＲ_k（Ｇ_k）が閾値を超える（あるいは、閾値以上となる）までＧ_kの値を０から増加させていく。それによって、サブキャリア数決定部３３は、注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）においてＩＣＩ成分となるサブキャリア（第ｋ'サブキャリア）の最適な除去数を決定することができる。なお、サブキャリア数決定部３３においてＩＣＩ成分として除去されるサブキャリアの数に上限を設定して、サブキャリアの除去数を求める際の演算量を削減してもよい。

ＩＣＩ除去部２５は、サブキャリア数決定部３３の出力およびＩＣＩレプリカ生成部４４の出力に基づいて、ＦＦＴ４１の出力信号からＩＣＩ成分を除去する。ＩＣＩ成分を除去した後の信号は次の（１５）式で表される。

・ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数（上限なし）を決定するアルゴリズムの説明
図６は、ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数を決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。図６に示すように、サブキャリア数決定部３３では、まずＧ_kの値が０に設定される（ステップＳ１）。次いで、上記（１４）式より、ＳＩＮＲ_k（Ｇ_k）が計算される（ステップＳ２）。次いで、ＳＩＮＲ_k（Ｇ_k）が閾値よりも大きいか否か（あるいは、閾値以上であるか否か）が判定される（ステップＳ３）。

ＳＩＮＲ_k（Ｇ_k）が閾値よりも大きい（あるいは、閾値以上である）場合（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、終了となる。ＳＩＮＲ_k（Ｇ_k）が閾値よりも大きくない（あるいは、閾値以上でない）場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、Ｇ_kの値がインクリメントされて（ステップＳ４）、ステップＳ２に戻る。そして、ステップＳ２からステップＳ４までを繰り返し、ＳＩＮＲ_k（Ｇ_k）が閾値を超えると（あるいは、閾値以上になると）（ステップＳ３：Ｙｅｓ）、終了となる。

・ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数（上限あり）を決定するアルゴリズムの説明
図７は、ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数を決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数に上限値ｍａｘ＿Ｇが設定されている。図７に示すように、サブキャリア数決定部３３において、ＳＩＮＲ_k（Ｇ_k）が閾値よりも大きくない（あるいは、閾値以上でない）場合（ステップＳ３：Ｎｏ）、現在のＧ_kの値がｍａｘ＿Ｇよりも小さいか否かが判定される（ステップＳ５）。Ｇ_kの値がｍａｘ＿Ｇよりも小さい場合（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、ステップＳ４へ進み、Ｇ_kの値がインクリメントされる。そして、ステップＳ２に戻る。Ｇ_kの値がｍａｘ＿Ｇよりも小さくない場合（ステップＳ５：Ｎｏ）、終了となる。

実施例２によれば、実施例１と同様の効果が得られる。

図８は、実施例２の効果の一例を示す図表である。縦軸はＢＥＲ（平均）であり、横軸はＳＮＲ（ｄＢ）である。正規化ドップラー周波数は０．０８である。ＳＩＮＲの閾値は２５ｄＢである。ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数の上限値（Ｇｍａｘ）は４０または８０である。信号の変調方式は６４ＱＡＭである。また、比較として、図８には予めＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数Ｇが１０、２０、３０または４０に決まっている従来例が示されている。ＳＮＲに応じて選択される、ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数が変化する。

例えば、ＳＮＲが３５ｄＢの場合、ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数の上限値Ｇｍａｘを４０とした場合の実施例２では、ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数の平均値は約１２．４６である。それに対して、実施例２と同等のＢＥＲが得られる従来例は、ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数が４０となる例である。従って、実施例２によれば、従来例の約１／３の演算量で同等の特性が得られる。また、ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数の上限値Ｇｍａｘを８０とした場合の実施例２では、ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数の平均値は約２１．０６である。従って、従来例よりも少ない演算量で同等の特性が得られる。

（実施例３）
・無線受信装置の要部構成の説明
図９は、実施例３にかかる無線受信装置の要部構成を示すブロック図である。図９に示すように、無線受信装置１のＩＣＩキャンセル部１３は、実施例２の構成においてＩＣＩキャンセルサブキャリア数決定部２４の代わりに決定部として例えばＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８を備えている。ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８は受信電力測定部２１、チャネル推定部２２およびＩＣＩ伝達関数推定部２３に接続されている。ＩＣＩ除去部２５は、受信信号の各サブキャリアが入力される入力端子２６、ＩＣＩ伝達関数推定部２３およびＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８に接続されている。

ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８は、受信電力測定部２１から出力される各サブキャリアの受信電力測定値、チャネル推定値、およびＩＣＩ伝達関数推定部２３から出力されるＩＣＩ伝達関数推定値に基づいて、各サブキャリアについて、当該サブキャリアに対してＩＣＩ成分となるサブキャリアのうち、除去するサブキャリアを決定する。ＩＣＩ除去部２５は、ＩＣＩ伝達関数推定値、およびＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８により決定された除去されるサブキャリアに基づいて、各サブキャリアからＩＣＩ成分となるサブキャリアを除去する。その他の構成は実施例２と同様である。

・ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部の説明
図１０は、ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部を示すブロック図である。図１０に示すように、ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８はＳＩＮＲ計算部３１、電力比比較部３２、ＩＣＩサブキャリア決定部３８およびＩＣＩ電力ソート部３９を備えている。ＩＣＩ電力ソート部３９は、ＩＣＩ伝達関数推定値が入力される入力端子３６に接続されている。ＩＣＩサブキャリア決定部３８は、受信電力測定値が入力される入力端子３４、ＩＣＩ伝達関数推定値が入力される入力端子３６およびＩＣＩ電力ソート部３９に接続されている。出力端子３７はＩＣＩサブキャリア決定部３８に接続されている。

ＩＣＩ電力ソート部３９は、ＩＣＩ伝達関数推定値に基づいて、注目するサブキャリアに漏れ込む他のサブキャリアを、注目するサブキャリアに漏れ込む他のサブキャリアの電力の大きい順に並べ、その結果を順番ベクトルＳとして出力する。次の（１６）式は、順番ベクトルＳを表している。Ｓ_iは、注目するサブキャリアに漏れ込む他のサブキャリアの電力がｉ番目に大きいサブキャリアを表している。

ＩＣＩサブキャリア決定部３８は、電力比比較部３２から出力されるＳＩＮＲの比較結果、受信電力測定値、ＩＣＩ伝達関数推定値、およびＩＣＩ電力ソート部３９から出力される順番ベクトルＳに基づいて、各サブキャリアについて、ＩＣＩ成分となるサブキャリアのうち、除去するサブキャリアを決定する。

例えば、ＩＣＩサブキャリア決定部３８は、ＳＩＮＲが閾値よりも大きい（あるいは、閾値以上）である場合にＩＣＩ成分として除去するサブキャリアを０としてもよい。例えば、ＩＣＩサブキャリア決定部３８は、ＳＩＮＲが閾値以下（あるいは、閾値よりも小）である場合、注目するサブキャリアのＳＩＮＲが閾値よりも大（あるいは、閾値以上）になるまで、当該注目するサブキャリアに漏れ込む他のサブキャリアの電力の大きい順にＩＣＩ成分として除去するサブキャリアに決定する。ＩＣＩサブキャリア決定部３８は、削除する対象に決定したＩＣＩ成分となるサブキャリアを出力端子３７へ出力する。

なお、ＩＣＩサブキャリア決定部３８においてＩＣＩ成分として除去されるサブキャリアの数に上限が設定されていてもよい。除去されるサブキャリアの数に上限が設定されていることによって、ＩＣＩサブキャリア決定部３８において除去する対象のサブキャリアを決定する際の演算量を削減することができる。除去する対象のサブキャリアを決定するアルゴリズムについては後述する。その他の構成は実施例２と同様である。

・除去対象のサブキャリア（上限なし）を決定するアルゴリズムの説明
図１１は、除去対象のサブキャリアを決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。図１１に示すように、ＩＣＩサブキャリア決定部３８では、まずｉの値が０に設定される（ステップＳ１１）。次いで、ＳＩＮＲ_k（ｉ）が計算される（ステップＳ１２）。

ここで、注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）に漏れ込む他のサブキャリアのうち、除去する対象のサブキャリアのＩＣＩ成分は次の（１７）式で表される。注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）に漏れ込む他のサブキャリアのうち、除去する対象のサブキャリアのＩＣＩ成分を除去した場合のＳＩＮＲは次の（１８）式で表される。

次いで、ＳＩＮＲ_k（ｉ）が閾値よりも大きいか否か（あるいは、閾値以上であるか否か）が判定される（ステップＳ１３）。ＳＩＮＲ_k（ｉ）が閾値よりも大きい（あるいは、閾値以上である）場合（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、終了となる。ＳＩＮＲ_k（ｉ）が閾値よりも大きくない（あるいは、閾値以上でない）場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、ｉの値がインクリメントされて（ステップＳ１４）、ステップＳ１２に戻る。そして、ステップＳ１２からステップＳ１４までを繰り返し、ＳＩＮＲ_k（ｉ）が閾値を超えると（あるいは、閾値以上になると）（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、終了となる。

・除去対象のサブキャリア（上限あり）を決定するアルゴリズムの説明
図１２は、除去対象のサブキャリアを決定するアルゴリズムを示すフローチャートである。ＩＣＩ成分となるサブキャリアの除去数に上限値ｍａｘ＿ｉが設定されている。図１２に示すように、ＩＣＩサブキャリア決定部３８において、ＳＩＮＲ_k（ｉ）が閾値よりも大きくない（あるいは、閾値以上でない）場合（ステップＳ１３：Ｎｏ）、現在のｉの値がｍａｘ＿ｉよりも小さいか否かが判定される（ステップＳ１５）。ｉの値がｍａｘ＿ｉよりも小さい場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、ステップＳ１４へ進み、ｉの値がインクリメントされる。そして、ステップＳ１２に戻る。ｉの値がｍａｘ＿ｉよりも小さくない場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、終了となる。

実施例３によれば、実施例１と同様の効果が得られる。

（実施例４）
・無線受信装置の要部構成の説明
図１３は、実施例４にかかる無線受信装置の要部構成を示すブロック図である。図１３に示すように、無線受信装置１のＩＣＩキャンセル部１３は、実施例３の構成において演算頻度計算部２９を備えている。演算頻度計算部２９はチャネル推定部２２に接続されている。ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８は受信電力測定部２１、演算頻度計算部２９およびＩＣＩ伝達関数推定部２３に接続されている。

演算頻度計算部２９はチャネル推定値に基づいてドップラー周波数を推定する。演算頻度計算部２９は、ドップラー周波数の推定値に基づいて、ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８において除去対象のサブキャリアを決定する演算を行う頻度を例えばシンボル数として計算する。ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８は、演算頻度計算部２９で計算された頻度でもって、除去対象のサブキャリアを決定する演算を行う。その他の構成は実施例３と同様である。

・演算頻度計算部（ハードウェア）の説明
図１４は、演算頻度計算部を示すブロック図である。図１４に示すように、演算頻度計算部２９はチャネル時間変動測定部５１、チャネル推定値保存部５２および演算頻度決定部５３を備えている。チャネル推定値保存部５２は、チャネル推定値が入力される入力端子５４に接続されている。チャネル時間変動測定部５１は、チャネル推定値が入力される入力端子５４およびチャネル推定値保存部５２に接続されている。演算頻度決定部５３はチャネル時間変動測定部５１に接続されている。

チャネル推定値保存部５２は、注目するシンボルのチャネル推定値を保存する。チャネル時間変動測定部５１は、注目するシンボルの現在のチャネル推定値と、チャネル推定値保存部５２から出力される、注目するシンボルの過去のチャネル推定値と、に基づいてチャネルの時間変動量を測定する。例えば、注目するサブキャリア（第ｋサブキャリア）のチャネルの時間変動量Δ_kを次の（１９）式の計算によって求めてもよい。＾Ｈ_k,k（ｔ）は時刻ｔにおける第ｋサブキャリアのチャネル推定値を表す。

演算頻度決定部５３は、チャネル時間変動測定部５１から出力されるチャネルの時間変動量に基づいて、ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８において除去対象のサブキャリアを決定する演算を行う頻度を決定する。例えば、演算頻度決定部５３は、チャネルの時間変動量が大きい場合に演算頻度を多くし、チャネルの時間変動量が小さい場合に演算頻度を少なくするように決定してもよい。

・演算頻度計算部（ソフトウェア処理）の説明
図１５は、演算頻度計算手順を示すフローチャートである。図１５に示す演算頻度計算手順をコンピュータに実行させるプログラムをプロセッサが実行することにより演算頻度計算部２９を実現してもよい。プログラムは、メモリに格納されている。図１５に示すように、演算頻度計算処理が開始されると、まずプロセッサは、注目するシンボルについて、チャネル推定部２２から現在のチャネル推定値を取得し、メモリから過去のチャネル推定値を取得する（ステップＳ２１）。

次いで、プロセッサは、取得した現在のチャネル推定値と過去のチャネル推定値とに基づいてチャネル時間変動量を計算する（ステップＳ２２）。次いで、プロセッサは、チャネル時間変動量に基づいて、ＩＣＩキャンセルサブキャリア決定部２８において除去対象のサブキャリアを決定する演算を行う頻度を決定する（ステップＳ２３）。そして、終了する。

実施例４によれば、実施例１と同様の効果が得られる。なお、実施例２の構成において演算頻度計算部２９を備えた構成としてもよい。

１ 無線受信装置
２ 決定部
３ 除去部

Claims (7)

1. マルチキャリア信号の各サブキャリアの受信電力および前記各サブキャリアの伝達関数に基づいて、前記各サブキャリアのそれぞれについて、前記各サブキャリアに対する他のサブキャリアとのサブキャリア間の干渉成分に関する値を決定する決定部と、
   前記各サブキャリアから、前記決定部により決定された前記干渉成分に関する値を用いて前記干渉成分をそれぞれ除去する除去部と、
   を備えることを特徴とする無線受信装置。
2. 前記干渉成分に関する値は、前記各サブキャリアのそれぞれについて、前記除去部により除去される前記干渉成分に関する前記他のサブキャリアの数、または複数のサブキャリアのうち前記除去部により除去される前記干渉成分に関する前記他のサブキャリア、を含むことを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
3. 前記決定部は、前記各サブキャリアのそれぞれについて近いサブキャリアから順に前記干渉成分を除去していったときの前記各サブキャリアの、前記干渉成分の電力に対する信号電力の値、または前記干渉成分及び雑音成分の電力に対する信号電力の値が閾値以上になるように、前記除去部により除去される前記干渉成分に関する前記他のサブキャリアの数を決定することを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
4. 前記決定部は、前記各サブキャリアのそれぞれについて前記干渉成分の電力が大きい順に前記干渉成分を除去していったときの前記各サブキャリアの、前記干渉成分の電力に対する信号電力の値、または前記干渉成分及び雑音成分の電力に対する信号電力の値が閾値以上になるように、前記除去部により除去される前記干渉成分に関する前記他のサブキャリアを決定することを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
5. 前記閾値は、受信信号の誤り率に応じて変わることを特徴とする請求項３または４に記載の無線受信装置。
6. 前記決定部は、異なる時刻におけるチャネル推定値の変動量に基づいて、前記各サブキャリアに対するサブキャリア間の干渉成分を決定する演算を行うことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の無線受信装置。
7. マルチキャリア信号の各サブキャリアの受信電力および前記各サブキャリアの伝達関数に基づいて、前記各サブキャリアのそれぞれについて、前記各サブキャリアに対する他のサブキャリアとのサブキャリア間の干渉成分に関する値を決定し、
   前記各サブキャリアから、前記干渉成分に関する値を用いて前記干渉成分をそれぞれ除去することを特徴とする無線受信方法。

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