JP2013126144A - 送信装置、受信装置および通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】伝搬路情報取得部211は、受信した信号から、各端末装置がそれぞれ送信した、基地局装置100の各送信アンテナと各端末装置の受信アンテナとの間の複素伝搬路利得やその共分散値等を表すCSI、および受信SNRを表すCQIを取得する。プリコーディング部204は、伝搬路情報取得部211で取得した各端末装置のCSI、およびCQIから求めた、受信信号電力対雑音電力比、または受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて、送信信号の包絡線振幅を決定し、入力された各変調シンボルに対してプリコーディングを行い、送信に使用するアンテナ部209−1から209−Nのアンテナ毎のプリコーディングシンボルを生成する。
【選択図】図2
Description
前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、前記各受信装置宛の送信データに対して、前記伝搬路情報に基づいて非線形プリコーディングを行うプリコーディング部とを備え、前記プリコーディング部は、前記伝搬路情報から求めた、受信信号電力対雑音電力比、または受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて、送信信号の包絡線振幅を決定することを特徴とする。
これにより、非線形プリコーディングによるマルチユーザMIMO伝送の受信処理において発生する、モジュロ損失による特性劣化を抑えることが可能となる。
これにより、適切な送信信号の包絡線振幅を決定することが可能となる。
これにより、さらに送信電力を考慮した上で、適切な送信信号の包絡線振幅を決定することが可能となる。
これにより、受信誤り率を最小化することのできる、適切な送信信号の包絡線振幅を決定することが可能となる。
これにより、受信装置において、受信された参照信号の振幅から電力正規化係数を推定することが可能となる。
これにより、受信装置が縮小係数を知ることが可能となる。
これにより、受信装置において、受信された縮小係数が乗算された参照信号と縮小係数が乗算されていない参照信号との振幅の比から、縮小係数を推定することが可能となり、縮小係数を受信装置に通知するための通知情報を不要にできる。
前記送信装置から送信された信号から通知情報を検出して、縮小係数を取得する通知情報取得部と、前記縮小係数に基づいて、受信した前記マルチユーザMIMO信号の復調処理を行う復調部とを備えることを特徴とする。
これにより、非線形プリコーディングによるマルチユーザMIMO伝送の受信処理において発生する、モジュロ損失による特性劣化を抑えた復調処理が可能となる。
前記受信したマルチユーザMIMO信号から既知のシンボルである参照信号を複数検出して分離するDMRS分離部と、前記検出した複数の参照信号の間の振幅の比に基づいて縮小係数を算出するDMRS伝搬路推定部と、前記縮小係数に基づいて、受信した前記マルチユーザMIMO信号の復調処理を行う復調部とを備えることを特徴とする。
これにより、送信装置からの縮小係数を通知するための通知情報なしに、縮小係数を推定することが可能となり、非線形プリコーディングによるマルチユーザMIMO伝送の受信処理において発生する、モジュロ損失による特性劣化を抑えた復調処理が可能となる。
前記送信装置は、前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得し、前記伝搬路情報から求めた、受信信号電力対雑音電力比、または前記受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて縮小係数を算出して、前記各受信装置宛の送信データの変調シンボルに対して前記縮小係数を乗算し、前記縮小係数の乗算された各受信装置宛の送信データに対して、前記伝搬路情報に基づいてプリコーディングを行ってマルチユーザMIMO信号を生成し、前記縮小係数を前記各受信装置に通知する通知情報を生成し、前記マルチユーザMIMO信号および前記通知情報を前記各受信装置へ送信し、
前記受信装置は、前記マルチユーザMIMO信号および前記通知情報を受信し、受信した前記通知情報から縮小係数を取得し、前記縮小係数に基づいて、受信した前記マルチユーザMIMO信号の復調処理を行うことを特徴とする。
これにより、非線形プリコーディングによるマルチユーザMIMO伝送の受信処理において発生する、モジュロ損失による特性劣化を抑えることが可能となる。
前記送信装置は、前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得し、既知のシンボルである参照信号を前記各受信装置宛の送信データに複数多重し、前記伝搬路情報から求めた、受信信号電力対雑音電力比、または前記受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて縮小係数を算出して、前記各受信装置宛の送信データの変調シンボル、および前記参照信号の一部に対して前記縮小係数を乗算し、縮小係数の乗算された各受信装置宛の前記送信データ、縮小係数の乗算された前記参照信号、および縮小係数の乗算されていない前記参照信号に対して、前記伝搬路情報に基づいてプリコーディングを行ってマルチユーザMIMO信号を生成し、前記マルチユーザMIMO信号を前記各受信装置へ送信し、
前記受信装置は、前記マルチユーザMIMO信号を受信し、受信した前記マルチユーザMIMO信号から複数の参照信号を検出して分離し、前記複数の参照信号の間の振幅の比に基づいて縮小係数を算出し、前記縮小係数に基づいて、参照信号が分離された前記マルチユーザMIMO信号の復調処理を行うことを特徴とする。
これにより、送信装置から受信装置への縮小係数を通知するための通知情報なしに、非線形プリコーディングによるマルチユーザMIMO伝送の受信処理において発生する、モジュロ損失による特性劣化を抑えることが可能となる。
伝搬路情報取得部211は、受信した信号から、各端末装置がそれぞれ送信した、基地局装置100の各送信アンテナと各端末装置の受信アンテナとの間の複素伝搬路利得やその共分散値等を表すCSI、および受信SNRを表すCQIを取得する。
GI挿入部207−1から207−Nは、アンテナ毎の時間領域信号にそれぞれガード期間(Guard Interval:GI)を挿入する。
制御部213は、上記各部を制御し、それぞれの処理を実行させる。
まず、各端末装置から通知されたCSIから、アンテナ部209−1から209−Nと、各端末装置の受信アンテナとの間の複素伝搬路利得を要素とする伝搬路行列Hを算出する。基地局装置100の第nのアンテナ(アンテナ部209−n:1≦n≦N)と、第uの端末装置(1≦u≦N)のアンテナとの間の第kサブキャリアの複素伝搬路利得をhu,k(k)としたとき、第kサブキャリアの伝搬路行列H(k)は式(5)で表される。
さらに、各端末装置間のユーザ間干渉(MUI)の利得を表す干渉行列Bを式(7)によって算出する。
以上の処理の結果、モジュロ演算後の送信シンボルベクトルxは、式(8)のようになる。
電力正規化係数βは、式(9)で算出される。
縮小係数αは0<α≦1の実数値であり、縮小係数乗算部300において変調シンボルに乗算することによって、変調シンボルの信号点配置をα倍に縮小するための係数である。
図4に示すように、変調シンボルの各(候補)信号点c00、c01、c10、c11は、縮小係数αの乗算によって、同相成分と直交成分の大きさがそれぞれα倍に縮小された信号点c'00、c'01、c'10、c'11に移動する。このとき、モジュロ演算部302−1から302−Nにおけるモジュロ演算のモジュロ幅τは変わらない。なお、図4では、元の信号点c00、c01、c10、c11(これらを基準信号点と記す)の振幅(座標)は、QPSK変調信号の信号電力が1となるように正規化している。
基準信号点をc、α倍した場合の信号点をc'(=αc)とする。各信号点を中心として描かれた円の領域は、各信号点を送信信号として送信した場合の、雑音による受信信号点の広がり(雑音をガウス雑音としたときの、ある確率以上で受信信号点が分布する領域)を示したものである。
各信号点を中心とする円の領域において、I軸またはQ軸を跨いだ領域(網掛けの領域)は、受信信号点の判定誤りによってビット誤りが発生する領域である。
また、信号点cを中心とする円の領域において、モジュロ境界(τ/2=21/2)を跨いだ領域(斜線の領域)は、受信信号点にモジュロ演算を施したときに摂動ベクトルが正しく除去されず(モジュロ演算誤り)、ビット誤りが発生する領域である。
直交成分のビット誤り確率Pqは、Piと等しいため、全体のビット誤り確率Pbは式(12)となる。
通知情報取得部1015は、受信した信号から、縮小係数情報を通知するための通知情報信号を検出し、縮小係数αを取得する。
GI除去部1003は、受信した信号からGIを取り除く。
CRS分離部1005は、受信シンボルからCRSを分離し、分離したCRSをCRS伝搬路推定部1012に入力し、残りの受信シンボルをDMRS分離部1006に入力する。
伝搬路情報生成部1013は、CRS伝搬路推定部1012で推定した伝搬路状態および受信SNRに基づいて、それらを基地局装置100へ通知するためのCSIおよびCQIを含む伝搬路情報を生成する。
無線送信部1014は、アンテナ部1001のアンテナを通じて、伝搬路情報生成部1013で生成した伝搬路情報を基地局装置100へ送信する。
DMRS伝搬路推定部1011は、分離されたDMRSに基づいて、基地局装置100によるプリコーディング後の伝搬路状態をそれぞれ推定し、基地局装置100で送信信号に乗算された電力正規化係数gを推定する。
なう。
制御部1016は、上記各部を制御し、それぞれの処理を実行させる。
101〜104 端末装置
201−1〜201−N 符号化部
202−1〜202−N 変調部
203−1〜203−N DMRS多重部
204 プリコーディング部
205−1〜205−N CRS多重部
206−1〜206−N IFFT部
207−1〜207−N GI挿入部
208−1〜208−N 無線送信部
209−1〜209−N アンテナ部
210 無線受信部
211 伝搬路情報取得部
212 通知情報生成部
213 制御部
300 縮小係数乗算部
301−2〜301−N 干渉成分減算部
302−1〜302−N モジュロ演算部
303 干渉成分算出部
304 フィルタ生成部
305 線形フィルタ部
306 電力正規化部
307 係数算出部
1000 端末装置
1001 アンテナ部
1002 無線受信部
1003 GI除去部
1004 FFT部
1005 CRS分離部
1006 DMRS分離部
1007 伝搬路補償部
1008 モジュロ演算部
1009 復調部
1010 復号化部
1011 DMRS伝搬路推定部
1012 CRS伝搬路推定部
1013 伝搬路情報生成部
1014 無線送信部
1015 通知情報取得部
1016 制御部
Claims (11)
- ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の送信データを空間多重して送信するマルチユーザMIMO伝送を行う送信装置であって、
前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得する伝搬路情報取得部と、
前記各受信装置宛の送信データに対して、前記伝搬路情報に基づいて非線形プリコーディングを行うプリコーディング部とを備え、
前記プリコーディング部は、前記伝搬路情報から求めた、受信信号電力対雑音電力比、または受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて、送信信号の包絡線振幅を決定することを特徴とする送信装置。 - 前記プリコーディング部は、
前記受信信号電力対雑音電力比、または前記受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて、縮小係数を算出し、
前記各受信装置宛の送信データの変調シンボルの振幅を、基準信号点の振幅に対して前記縮小係数を乗算した値とすることによって、前記送信信号の包絡線振幅を決定することを特徴とする請求項1に記載の送信装置。 - 前記プリコーディング部は、
さらに、前記縮小係数に基づいて送信電力の電力正規化係数を算出し、プリコーディング後の送信データに対して前記電力正規化係数を乗算することによって、前記送信信号の包絡線振幅を決定することを特徴とする請求項2に記載の送信装置。 - 前記プリコーディング部は、
前記受信信号電力対雑音電力比、または前記受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて求められる、受信信号の判定誤りによるビット誤りの確率と、受信装置のモジュロ演算誤りによるビット誤りの確率との和が最小となるように、前記縮小係数および前記電力正規化係数を算出することを特徴とする請求項3に記載の送信装置。 - 既知のシンボルである参照信号を前記送信データに多重するDMRS多重部をさらに備え、
前記プリコーディング部は、前記参照信号に対して送信データと同様のプリコーディングを行い、プリコーディング後の前記参照信号に対して前記電力正規化係数を乗算することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の送信装置。 - 前記縮小係数を受信装置に通知するための通知情報を生成する通知情報生成部をさらに備えることを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか一項に記載の送信装置。
- 前記プリコーディング部は、
前記参照信号の一部に対して、さらに前記縮小係数を乗算して振幅を変更することを特徴とする請求項5に記載の送信装置。 - ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の送信データを空間多重して送信装置が送信した、マルチユーザMIMO信号を受信する受信装置であって、
前記送信装置から送信された信号から通知情報を検出して、縮小係数を取得する通知情報取得部と、
前記縮小係数に基づいて、受信した前記マルチユーザMIMO信号の復調処理を行う復調部とを備えることを特徴とする受信装置。 - ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、複数の受信装置宛の送信データを空間多重して送信装置が送信した、マルチユーザMIMO信号を受信する受信装置であって、
前記受信したマルチユーザMIMO信号から既知のシンボルである参照信号を複数検出して分離するDMRS分離部と、
前記検出した複数の参照信号の間の振幅の比に基づいて縮小係数を算出するDMRS伝搬路推定部と、
前記縮小係数に基づいて、受信した前記マルチユーザMIMO信号の復調処理を行う復調部とを備えることを特徴とする受信装置。 - 複数の受信装置と、ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、前記複数の受信装置宛の送信データを空間多重して送信するマルチユーザMIMO伝送を行う送信装置とから構成される通信システムであって、
前記送信装置は、
前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得し、
前記伝搬路情報から求めた、受信信号電力対雑音電力比、または前記受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて縮小係数を算出して、前記各受信装置宛の送信データの変調シンボルに対して前記縮小係数を乗算し、
前記縮小係数の乗算された各受信装置宛の送信データに対して、前記伝搬路情報に基づいてプリコーディングを行ってマルチユーザMIMO信号を生成し、
前記縮小係数を前記各受信装置に通知する通知情報を生成し、
前記マルチユーザMIMO信号および前記通知情報を前記各受信装置へ送信し、
前記受信装置は、
前記マルチユーザMIMO信号および前記通知情報を受信し、
受信した前記通知情報から縮小係数を取得し、
前記縮小係数に基づいて、受信した前記マルチユーザMIMO信号の復調処理を行うことを特徴とする通信システム。 - 複数の受信装置と、ユーザ間干渉を非線形プリコーディングによって予め抑圧して、前記複数の受信装置宛の送信データを空間多重して送信するマルチユーザMIMO伝送を行う送信装置とから構成される通信システムであって、
前記送信装置は、
前記各受信装置から通知された伝搬路情報を取得し、
既知のシンボルである参照信号を前記各受信装置宛の送信データに複数多重し、
前記伝搬路情報から求めた、受信信号電力対雑音電力比、または前記受信信号電力対干渉および雑音電力比に基づいて縮小係数を算出して、前記各受信装置宛の送信データの変調シンボル、および前記参照信号の一部に対して前記縮小係数を乗算し、
縮小係数の乗算された各受信装置宛の前記送信データ、縮小係数の乗算された前記参照信号、および縮小係数の乗算されていない前記参照信号に対して、前記伝搬路情報に基づいてプリコーディングを行ってマルチユーザMIMO信号を生成し、
前記マルチユーザMIMO信号を前記各受信装置へ送信し、
前記受信装置は、
前記マルチユーザMIMO信号を受信し、
受信した前記マルチユーザMIMO信号から複数の参照信号を検出して分離し、
前記複数の参照信号の間の振幅の比に基づいて縮小係数を算出し、
前記縮小係数に基づいて、参照信号が分離された前記マルチユーザMIMO信号の復調処理を行うことを特徴とする通信システム。
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JP2011274542A JP2013126144A (ja) | 2011-12-15 | 2011-12-15 | 送信装置、受信装置および通信システム |
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CN112088505A (zh) * | 2018-05-22 | 2020-12-15 | 株式会社Ntt都科摩 | 预编码方法、解码方法、发送设备和接收设备 |
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