JP2013247385A

JP2013247385A - 受信装置および伝搬路品質推定方法、ならびにコンピュータプログラム

Info

Publication number: JP2013247385A
Application number: JP2012117485A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Shimanuki; 至行島貫
Original assignee: NTT Docomo Inc; NEC Corp
Current assignee: NTT Docomo Inc; NEC Corp
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-12-09

Abstract

【課題】閉ループＭＩＭＯ送信における伝搬路品質推定を行う受信装置において、伝搬路品質推定の精度を落とすことなく、演算量を減らす。
【解決手段】チャネル推定値からアンテナ間位相差を推定する位相差推定部８１と、推定されたアンテナ間位相差に基づいて、ＰＭＩの候補を絞り込む絞込手段と、絞り込まれたＰＭＩの候補について、受信信号のＳＩＮＲを算出するＳＩＮＲ算出部８４と、算出されたＳＩＮＲからＰＭＩ推定値を求め、そのＰＭＩ推定値を与えるランクをランク推定値として確定するランク／ＰＭＩ推定部８５とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、受信装置および伝搬路品質推定方法、ならびにコンピュータプログラムに関する。

３ＧＰＰ（３ｒｄＧｅｎｅｒａｔｉｏｎＰａｒｔｎｅｒｓｈｉｐＰｒｏｊｅｃｔ）で規格化されるＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ）では、移動局装置からのフィードバック情報に基づいて伝搬路状態に応じた最適な送信を行う適応リンク制御技術が用いられている。ＬＴＥの適応リンク制御において、移動局装置が基地局装置に対してフィードバックする必要があるものには、ＣＱＩ（ＣｈａｎｎｅｌＱｕａｌｉｔｙＩｎｄｉｃａｔｏｒ）、ＰＭＩ（ＰｒｅｃｏｄｉｎｇＭａｔｒｉｘＩｎｄｅｘ）、ランク情報（ＲＩ；ＲａｎｋＩｎｄｉｃａｔｏｒ）がある。ＣＱＩは、伝搬路の品質を表し、データの変調方式および誤り訂正符号化率を決めるために利用される。ＰＭＩは、基地局装置で移動局装置の受信レベルが最大になるように位相と振幅を調整する指標であり、コードブックと呼ばれるテーブルにより決められ、移動局の受信ＳＩＮＲ（ＳｉｇｎａｌｔｏＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＮｏｉｓｅＲａｔｉｏ）が最大化されるように、アンテナのレイヤ毎の位相回転パターンを決めるために利用される。ランク情報は、基地局装置の送信モードを決めるチャネル応答行列の階数である。

先行技術として、例えば特許文献１には、コードブック基盤のプリコーディング技法を効率的に適用するための技術が示されている。

特表２０１１−５２９６６０号公報

上述したように、ＬＴＥの適応リンク制御処理において、移動局装置は、伝搬路の品質を表すＣＱＩ、基地局装置で移動局装置の受信レベルが最大になるように位相と振幅を調整するＰＭＩ、および、基地局装置の送信モードを決めるランクを推定しフィードバックする必要がある。

ＬＴＥでは、ＰＭＩをコードブックと呼ばれるテーブルに定義して、基地局装置と移動局装置で共有している。ＰＭＩおよびランク推定に係る演算量は、コードブックに定義されるＰＭＩの数で決まる。このため、コードブックに定義されるＰＭＩの数に依存して、推定に係る演算が増えてしまう。すなわち、テーブルに定義されるＰＭＩの数が多いと、その推定に係る演算が増え、受信側の装置の消費電力が増えてしまう。

そこで、本発明は、上記課題を解決すること、すなわち、ランク推定、ＰＭＩ推定に係るＳＩＮＲの演算量を削減することができる受信装置および伝搬路品質推定方法、ならびにコンピュータプログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１の観点によると、複数の送信アンテナから送信された信号を複数の受信アンテナで受信する受信装置において、送信側にフィードバックする情報として、伝送路の品質、送信側で位相および振幅を調整する指標であるＰＭＩ、および送信モードのランクを推定する伝搬路品質推定部を備え、この伝搬路品質推定部は、送信アンテナと受信アンテナとの組み合わせごとに求められるチャネル推定値から、複数の受信アンテナにおけるアンテナ間位相差を推定する位相差推定部と、推定されたアンテナ間位相差に基づいて、ＰＭＩの候補を絞り込む絞込手段と、絞り込まれたＰＭＩの候補について、受信信号のＳＩＮＲを算出するＳＩＮＲ算出部と、算出されたＳＩＮＲからＰＭＩ推定値を求め、そのＰＭＩ推定値を与えるランクをランク推定値として確定するランク／ＰＭＩ推定部とを有することを特徴とする受信装置が提供される。

本発明の第２の観点によると、伝送路の品質、送信側で位相および振幅を調整する指標であるＰＭＩ、および送信モードのランクを推定する伝搬路推定方法において、チャネル推定値から、複数の受信アンテナにおけるアンテナ間位相差を推定するステップと、推定されたアンテナ間位相差に基づいて、ＰＭＩの候補を絞り込むステップと、絞り込まれたＰＭＩの候補について、受信信号のＳＩＮＲを算出するステップと、算出されたＳＩＮＲからＰＭＩ推定値を求め、そのＰＭＩ推定値を与えるランクをランク推定値として確定するステップとを有することを特徴とする伝搬路品質推定方法が提供される。

本発明の第３の観点によると、複数の送信アンテナから送信された信号を複数の受信アンテナで受信する受信装置にインストールすることにより、その受信装置のプロセッサを、送信側にフィードバックする情報として、伝送路の品質、送信側で位相および振幅を調整する指標であるＰＭＩ、および送信モードのランクを推定する伝搬路品質推定部であって、チャネル推定値から、複数の受信アンテナにおけるアンテナ間位相差を推定する位相差推定部と、推定されたアンテナ間位相差に基づいて、ＰＭＩの候補を絞り込む絞込手段と、絞り込まれたＰＭＩの候補について、受信信号のＳＩＮＲを算出するＳＩＮＲ算出部と、算出されたＳＩＮＲからＰＭＩ推定値を求め、そのＰＭＩ推定値を与えるランクをランク推定値として確定するランク／ＰＭＩ推定部とを有する伝搬路品質推定部として動作させることを特徴とするコンピュータプログラムが提供される。

本発明によれば、ランク推定、ＰＭＩ推定に係るＳＩＮＲの演算量を削減することができる。

本発明が適用される情報送受信システムの概要を示す図である。図１に示す情報送受信システム中の基地局装置の送信部の構成例を示す図である。本発明の一実施の形態に係る受信装置であって、図１に示す情報送受信システム中の移動局装置の受信部として用いられる装置の構成例を示す図である。図３に示す受信装置中の伝搬路品質推定部の構成例を示す図である。図１に示す情報送受信システム中の基地局装置および移動局装置で共有されるコードブックの一例を示す図である。伝搬路品質推定部が実行する処理について説明するフローチャートである。伝搬路品質推定部が実行する処理について説明するフローチャートである。

以下、本発明の一実施の形態に係る受信装置およびこの受信装置が用いられる情報送受信システムについて、図面を参照して説明する。

図１から図３を参照して、本発明が用いられる情報送受信システムについて説明する。

図１は、情報送受信システムの全体的な構成例を示す。この情報送信システムは、プリコーディング機能を備えるＬＴＥの基地局装置１と、伝搬路品質推定機能を備えるＬＴＥの一般的な移動局装置２とで構成されている。基地局装置１は、送信部１１および受信部１２を含んで構成され、移動局装置２は、受信部１５および送信部１６を含んで構成されている。移動局装置２は、例えば、携帯電話機やスマートフォンなどの通信機能を有する装置であり、基地局装置１と移動局装置２とは、情報を双方向に送受信可能である。

図２は、図１に示す基地局装置１に含まれる送信部１１の構成例を示す図である。ここでは、説明を簡単にするため、送信アンテナ数を２としている。この送信部１１は、チャネル符号化部３１、変調部３２、レイヤマッピング部３３、プリコーディング処理部３４、ＩＦＦＴ（ＩｎｖｅｒｓｅＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）処理部３５、ＣＰ（ＣｙｃｌｉｃＰｒｅｆｉｘ）付加部３６、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換部３７、および、送信アンテナ３８−１、３８−２を含んで構成されている。

チャネル符号化部３１は、移動局装置２に送信するデータの供給を受け、このデータを誤り訂正符号化し、変調部３２に供給する。変調部３２は、チャネル符号化部３１から供給された、誤り訂正符号化されたデータをI、Q成分にマッピングし、レイヤマッピング部３３に供給する。レイヤマッピング部３３は、変調部３２から供給された、I、Q成分にマッピング後のデータを、移動局装置２の受信部１５からフィードバックされたランクに基づいたレイヤ数に多重化し、プリコーディング処理部３４に供給する。

プリコーディング処理部３４は、レイヤマッピング部３３から供給された、多重化されたデータに、移動局装置２の受信部１５からフィードバックされたＰＭＩに基づいてプリコーディング処理を実行し、レイヤ毎の参照信号を挿入して、ＩＦＦＴ処理部３５に供給する。ＩＦＦＴ処理部３５は、プリコーディング処理部３４から供給されたプリコーディング済みのデータを時間領域の信号に変換し、ＣＰ付加部３６に供給する。

CP付加部３６は、ＩＦＦＴ処理部３５から供給された時間領域の信号、すなわちOFDMシンボルの先頭に、ガードインターバルとしてCPを付加することにより、ガードインターバル付のOFDMシンボルを生成して、D/A変換部３７に供給する。D/A変換部３７は、CP付加部３６から供給されたガードインターバル付のOFDMシンボルを、デジタル信号からアナログ信号に変換して、送信アンテナ３８に供給する。送信アンテナ３８は、Ｄ／Ａ変換部３７から供給されたアナログ信号を送信する。

すなわち、送信部１１において、移動局装置２に送信するデータは、チャネル符号化部３１において、誤り訂正符号化され、変調部３２において、I、Q成分にマッピングされ、レイヤマッピング部３３において、移動局装置２の受信部１５からフィードバックされたランクに基づいたレイヤ数に多重化される。そして、多重化されたデータは、プリコーディング処理部３４において、受信部１５からフィードバックされたＰＭＩに基づいてプリコーディングされて、レイヤ毎の参照信号を挿入され、ＩＦＦＴ処理部３５において、時間領域の信号に変換され、ＣＰ付加部３６において、ＯＦＤＭシンボル先頭にＣＰが付加され、Ｄ／Ａ変換部３７において、デジタル信号からアナログ信号に変換され、送信アンテナ３８から送信される。

図３は、図１に示す移動局装置２の受信部１５の構成例を示す図である。この例では、受信アンテナ数を２としている。受信部１５は、伝搬路品質推定機能を備え、受信アンテナ５１−１，５１−２、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部５２、ＦＦＴ（ＦａｓｔＦｏｕｒｉｅｒＴｒａｎｓｆｏｒｍ）タイミング検出部５３、ＣＰ除去部５４、ＦＦＴ処理部５５、信号分離部５６、チャネル推定部５７、ＳＮＲ（ＳｉｇｎａｌｔｏＮｏｉｓｅｐｏｗｅｒＲａｔｉｏ）推定部５８、速度検出部５９、記憶部６０、伝搬路品質推定部６１、および伝搬路品質送信部６２を含んで構成される。

受信アンテナ５１−１，５１−２は、基地局装置１の送信アンテナ３８−１および３８−２から送信されたアナログデータを受信して、Ａ／Ｄ変換部５２に供給する。Ａ／Ｄ変換部５２は、受信アンテナ５１−１，５１−２から供給されたアナログデータを、デジタルデータに変換して、ＦＦＴタイミング検出部５３およびＣＰ除去部５４に供給する。ＦＦＴタイミング検出部５３は、ＣＰの挿入タイミングを検出し、検出結果をＣＰ除去部５４に供給する。ＣＰ除去部５４は、ＦＦＴタイミング検出部５３で検出されたタイミングに基づいて、Ａ／Ｄ変換部５２により変換されたデジタルデータからＣＰを除去し、ＦＦＴ処理部５５に供給する。

ＦＦＴ処理部５５は、ＣＰが除去された時間領域の信号を、サブキャリア単位の周波数領域の信号に変換し、信号分離部５６に供給する。信号分離部５６は、ＦＦＴ処理部５５から供給されたサブキャリア単位の周波数領域の信号を、参照信号がマッピングされたサブキャリアとデータ信号がマッピングされた信号に分離し、分離された参照信号をチャネル推定部５７およびＳＮＲ推定部５８に供給する。チャネル推定部５７は、信号分離部５６から供給された分離された参照信号から、送信処理時にかけられたパターンをキャンセルすることで位相変化量を推定して、送信アンテナと受信アンテナとの組み合わせごとのチャネル推定値を求め、伝搬路品質推定部６１および速度検出部５９に供給する。

ＳＮＲ推定部５８は、信号分離部５６から供給された参照信号に基づいて信号対雑音電力比ＳＮＲを推定し、伝搬路品質推定部６１に供給する。速度検出部５９は、チャネル推定部５７から供給されたチャネル推定値に基づいて、ドップラー周波数を求め、伝搬路品質推定部６１に供給する。記憶部６０は、コードブック、およびＣＱＩ−ＳＩＮＲ変換テーブルを記憶している。

３ＧＰＰにおいては、規定されたＣＱＩマッピングテーブルに従い、現在の環境においてブロック誤り率が３ＧＰＰで規定された目標値１０％を越えないＳＩＮＲ値が、移動局装置２のＣＱＩ値とされる。すなわち、記憶部６０には、この条件を満たすようにＳＩＮＲをＣＱＩに変換するために用いられるＣＱＩ−ＳＩＮＲ変換テーブルが、予め用意され、記憶されている。

伝搬路品質推定部６１は、記憶部６０から、コードブックおよびＣＱＩ−ＳＩＮＲ変換テーブルを読み出し、チャネル推定部５７から供給されたチャネル推定値に基づいて、基地局装置１の送信部１１にフィードバックする必要があるランク、ＰＭＩ、およびＣＱＩを推定し、伝搬路品質送信部６２に供給する。伝搬路品質推定部６１は、ＳＮＲ推定部５８から供給されたＳＮＲ推定値、および速度検出部５９から供給されたドップラー周波数に基づいて、基地局装置１の送信部１１にフィードバックする情報としてランク、ＰＭＩ、およびＣＱＩを推定し、伝搬路品質送信部６２に供給する。なお、伝搬路品質推定部６１の詳細については、図４を用いて後述する。伝搬路品質送信部６２は、伝搬路品質推定部６１から供給された、ランク、ＰＭＩ、およびＣＱＩを、基地局装置１の送信部１１に送信する。

このように、移動局装置２の受信部１５は、図４を用いて後述する伝搬路品質推定部６１を除いて、一般的な動作を実行する。すなわち、受信アンテナ５１で受信された信号は、Ａ／Ｄ変換部５２でデジタル信号に変換され、ＦＦＴタイミング検出部５３で検出されたタイミングに基づいてＣＰ除去部５４でＣＰが除去され、ＦＦＴ処理部５５で時間領域の信号からサブキャリア単位の周波数領域の信号に変換される。そして、サブキャリア単位の周波数領域の信号は、信号分離部５６において、参照信号がマッピングされたサブキャリアおよびデータ信号がマッピングされた信号に分離される。分離された参照信号はチャネル推定部５７に入力され、送信処理時にかけられたパターンをキャンセルすることで位相変化量が推定されて、チャネル推定値が得られる。また、分離された参照信号はＳＮＲ推定部５８に入力されて、ＳＮＲ推定値が得られて、速度検出部５９において、ドップラー周波数が推定される。

そして、伝搬路品質推定部６１において、記憶部６０に記憶されているコードブックおよびＣＱＩ−ＳＩＮＲ変換テーブルが参照され、チャネル推定部５７で推定されたチャネル推定値、ＳＮＲ推定部５８で推定されたＳＮＲ推定値、および、速度検出部５９において検出されたドップラー周波数に基づいて、送信部１１にフィードバックする必要があるランク、ＰＭＩ、ＣＱＩが推定され、伝搬路品質送信部６２から、基地局装置１の送信部１１に対しフィードバックされる。

次に、図４から図７を参照して、伝搬路品質推定部６１の構成およびその動作について説明する。図１から図３の説明では、簡単のため、送信アンテナ数が２、受信アンテナ数が２の例を説明した。以下では、より一般的に、送信アンテナ数が４、受信アンテナ数が２の場合を例に説明する。

図４は、図３に示す受信装置１５の伝搬路品質推定部６１の構成例を示す図である。この伝搬路品質推定部６１は、位相差推定部８１、位相差閾値判定部８２、ＳＮＲ閾値判定部８３、ＳＩＮＲ算出部８４、ランク／ＰＭＩ推定部８５、およびＣＱＩ推定部８６を含んで構成される。

図５は、送信アンテナ数が４、受信アンテナ数が２の場合に、基地局装置１と移動局装置２とで共有されるコードブックの例を示す（３ＧＰＰＴＳ３６．２１１Ｔａｂｌｅ６．３．４．２．３−２）。図５において、

は、行列

のｓ番目の列からなる行列とする。

説明を図４に戻す。位相差推定部８１は、チャネル推定部５７において推定されたチャネル推定値に基づいて、受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆを、次式により生成する。

この式において、ａは受信アンテナの番号、ｂは送信アンテナの番号、ｉはサブキャリアの番号、ｈ（ａ，ｂ，ｉ）はチャネル推定値を表す。

位相差閾値判定部８２は、位相差推定部８１において算出した受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆと、所定の位相差閾値φ_Ｔとを比較し、次式のようにランク判定を行う。

ＭＩＭＯでは、同じ時間に同じ周波数リソースを利用して異なるデータを同時に送信し、送信アンテナと受信アンテナ間で異なるフェージングが生じることを利用して、チャネル分離を行っている。このとき、受信アンテナ間の位相差が小さいと、ランク２送信で送信されていても、受信側でチャネルの分離が行えないことになる。そこで、位相差閾値判定部８２は、数４の式に示すように、受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆが位相差閾値φ_Ｔより小さいときには、ランク推定値を１とし、ＰＭＩの候補をランク１に係るものに絞り込む。

これに対して、受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆが位相差閾値φ_Ｔより大きい場合には、ランク１送信とランク２送信とのいずれにおいても、ＳＩＮＲを最大にするＰＭＩが存在する可能性がある。この場合、位相差閾値判定部８２は、数４の式に示すように、ランクの推定値を確定しない。このとき、ＰＭＩの候補の絞り込みは行われない。

なお、受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆが位相差閾値φ_Ｔと等しい（φ_ｄｉｆｆ＝φ_Ｔ）場合については、φ_ｄｉｆｆ＞φ_Ｔの場合とφ_ｄｉｆｆ＜φ_Ｔの場合とのいずれに含めてもよいが、以下では、φ_ｄｉｆｆ＞φ_Ｔに含めるものとする。

ＳＮＲ閾値判定部８３は、位相差閾値判定部８２でランク推定値を確定できなかった場合、すなわちＰＭＩの候補を絞り込むことができなかった場合に、受信信号の信号対雑音電力比（ＳＮＲ）に基づいて、次式のようにランク判定を行う。

ここで用いる２つのＳＮＲ閾値ＳＮＲ_Ｔ１、ＳＮＲ_Ｔ２は、あらかじめドップラー周波数毎に最適の閾値を定義しておき、それらの閾値から、速度検出部210で推定されたドップラー周波数に基づいて設定される。２つのＳＮＲ閾値は、ＳＮＲ_Ｔ１＜ＳＮＲ_Ｔ２とする。

一般に、アンテナ間の位相差が一定値以下であれば、ＳＮＲの低い場合にランク１送信が最適となり、ＳＮＲが高くなるにつれランク２がＳＩＮＲを最大にする送信となる。また、ドップラー周波数の値に応じて、ランク１とランク２とのいずれが最適になるかのポイントが切り替わる。そこで、ＳＮＲ閾値判定部８３は、数５に示すように、ＳＮＲが受信信号から推定されるドップラー周波数に基づいて設定される２つのＳＮＲ閾値ＳＮＲ_Ｔ１、ＳＮＲ_Ｔ２のいずれよりも小さいとき（等しい場合を含むことにしてもよい）には、ランク推定値を１とし、ＰＭＩの候補をランク１に係るものに絞り込む。ＳＮＲが、２つのＳＮＲ閾値ＳＮＲ_Ｔ１、ＳＮＲ_Ｔ２のいずれよりも大きいとき（等しい場合を含むことにしてもよい）には、ランク推定値を２とし、ＰＭＩの候補をランク２に係るものに絞り込む。ＳＮＲ推定値がＳＮＲ_Ｔ１とＳＮＲ_Ｔ２との間に位置する場合は、ランク１のＰＭＩとランク２のＰＭＩとのどちらにもＳＩＮＲを最大とする可能性があるため、ランク推定値を確定しない。

ＳＩＮＲ算出部８４は、図５に示すコードブックに定義されるＰＭＩのうち、位相差閾値判定部８２およびＳＮＲ閾値判定部８３において判定されたランク推定値に係るもののみのＳＩＮＲを算出する。すなわち、ＳＩＮＲ算出部８４が動作する前までにランク推定値が１と確定している場合は、ランク１に係るＰＭＩについてのみ、ＳＩＮＲを算出する。また、ランク推定値が２と確定している場合には、ランク２に係るＰＭＩについてのみ、ＳＩＮＲを算出する。ランク推定値が確定されていない場合には、すべてのランクに係るＰＭＩについて、ＳＩＮＲを算出する。

例えば、ランクＲ、レイヤ=ｌ、ＰＭＩ＝Ｐ_Ｒ、サブキャリアｉのＳＩＮＲ（Ｐ_Ｒ，ｌ，ｉ）は、ＳＩＮＲ算出部８４において、は次式のように算出される。

ここで、ｌはＲ×Ｒの単位行列で、

は［］の逆行列のｌ番目の対角要素を示す。

は、図４に示すコードブック中のランクＲのＰＭＩ＝Ｐ番目の行列を表す。また、Ｈ（ｉ）は、サブキャリアｉのチャネル推定行列を表す。

ランク／ＰＭＩ推定部８５は、ＳＩＮＲ算出部８４で算出された各ＰＭＩのＳＩＮＲが最大となるＰＭＩを特定し、その値をＰＭＩ推定値とし、そのＰＭＩ推定値を与えるランクをランク推定値として確定する。

ＣＱＩ推定部８６は、ランク／ＰＭＩ推定部８５で特定されたＰＭＩ推定値が与えるＳＩＮＲを、ＣＱＩ−ＳＩＮＲ変換テーブルを参照してＣＱＩに変換する。これにより、送信側の既知局装置１にフィードバックする必要のある伝搬路品質情報が得られる。

次に、図５および図６のフローチャートを参照して、伝搬路品質推定部６１が実行する処理について説明する。

位相差推定部８１は、受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆを、数３に示す数式を用いて算出し、位相差閾値判定部８２に供給する（ステップＳ１）。位相差閾値判定部８２は、受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆと位相差閾値φ_Ｔとを比較する（ステップＳ２）。受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆが位相差閾値φ_Ｔより小さい場合（ステップＳ３でＹｅｓ）、位相差閾値判定部８２は、ランク推定値を１とし（ステップＳ４）、ＳＩＮＲ算出部８４に通知する。

受信アンテナ間位相差φ_ｄｉｆｆが位相差閾値φ_Ｔより小さい場合（ステップＳ３でＮｏ）、位相差閾値判定部８２は、ランク推定値を確定しないものとし（ステップＳ５）、ＳＮＲ閾値判定部８３に通知する。

ＳＮＲ閾値判定部８３は、速度検出部５９において検出されたドップラー周波数に基づいて２つのＳＮＲ閾値ＳＮＲ_Ｔ１、ＳＮＲ_Ｔ２を決定し（ステップＳ５）、ＳＮＲ推定値と比較する（ステップＳ６）。ＳＮＲ推定値が２つのＳＮＲ閾値ＳＮＲ_Ｔ１、ＳＮＲ_Ｔ２より小さい場合（ステップＳ７でＹｅｓ）、ＳＮＲ閾値判定部８３は、ランク推定値が１であるものとする（ステップＳ８）。また、ＳＮＲ推定値が２つのＳＮＲ閾値ＳＮＲ_Ｔ１、ＳＮＲ_Ｔ２より大きい場合（ステップＳ９でＹｅｓ）、ＳＮＲ閾値判定部８３は、ランク推定値が２であるものとする（ステップＳ１０）。ステップＳ７でＮｏであり、かつステップＳ９でＮｏの場合には、ＳＮＲ推定値が２つのＳＮＲ閾値ＳＮＲ_Ｔ１、ＳＮＲ_Ｔ２の間の値であることになり、この場合はランク推定値を確定しないものとする（ステップＳ１１）。

ステップＳ４、ステップＳ８、ステップＳ１０、またはステップＳ１１の処理の終了後、ＳＩＮＲ算出部８４は、記憶部６０に記憶されているコードブックに定義されるＰＭＩのうち、ランク推定値が確定している場合にはその確定されたランク推定値に係るもののみのＳＩＮＲを、ランク推定値が確定していない場合にはすべてのＰＭＩについて、ＳＩＮＲを算出する（ステップＳ１２）。

ランク／ＰＭＩ推定部８５は、ＳＩＮＲ算出部８４で算出された各ＰＭＩのＳＩＮＲが最大となるＰＭＩを特定し、フィードバックされるＰＭＩ推定値として（ステップＳ１３）、伝搬路品質送信部６２に供給する。また、ランク／ＰＭＩ推定部８５は、ステップＳ１６において決定されたＰＭＩ推定値を与えるランクを、フィードバックされるランク推定値として確定し（ステップＳ１４）、伝搬路品質送信部６２に供給する。

ＣＱＩ推定部８６は、記憶部６０に記憶されているＣＱＩ−ＳＩＮＲ変換テーブルを参照し、推定値が与えるＳＩＮＲをＣＱＩに変換する（ステップＳ１５）。ＣＱＩ推定部８６は、このＣＱＩを、フィードバックされるＣＱＩとして伝搬路品質送信部６２に供給する。これにより、伝搬路品質推定部６１の処理が終了する。

伝搬路品質推定部６１により得られたＰＭＩ推定値、ランク推定値、およびＣＱＩは、伝搬路品質送信部６２を経由して、基地局装置１にフィードバックされる。

このような処理により、３ＧＰＰで規定されるＬＴＥなどのＯＦＤＭＡを用いた無線通信で用いられる適応変調処理において、移動局装置２が基地局装置１にフィードバックする必要がある伝搬路品質推定値の計算を、移動局装置２が推定したアンテナ毎のチャネル推定値の位相差および振幅を用いて、必要な分だけの演算処理を実行するように制御することができる。

すなわち、このような処理により、移動局装置２が基地局装置１に受信品質をフィードバックすることで行われる閉ループＭＩＭＯ送信が適用される移動局装置２において、受信品質推定精度を落とすことなく、伝搬路品質の推定に必要な演算量を低減させることができ、その結果、消費電力量を低減させることができる。

以上の実施の形態では、送信アンテナ数が４、受信アンテナ数が２の場合を主に説明したが、本発明は、これらの値に限定されるものではない。また、以上の実施の形態では、３ＧＰＰで議論されるＬＴＥを例として説明したが、上述した技術を適用可能なものは、必ずしもこれに限るものではない。プリコーディングを利用する閉ループＭＩＭＯを用いる適用リンク制御が用いられる無線通信システムであれば、上述した技術を同様に適用することが出来る。

上述した技術は、ハードウェアとしては、例えば、携帯電話機やスマートフォンなどの、通信機能を有する受信装置に適用することができる。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実現することもできるし、受信装置に組み込まれたプロセッサの動作により実現することもできる。さらに、そのようなプロセッサの動作を規定するソフトウェア（コンピュータプログラム）として本発明を実施することもできる。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１５…受信部、５１−１，５１−２、５１…受信アンテナ、５２…Ａ／Ｄ変換部、５３…ＦＦＴタイミング検出部、５４…ＣＰ除去部、５５…ＦＦＴ処理部、５６…信号分離部、５７…チャネル推定部、５８…ＳＮＲ推定部、５９…速度検出部、６０…記憶部、６１…伝搬路品質推定部、６２…伝搬路品質送信部、８１…位相差推定部、８２…位相差閾値判定部、８３…ＳＮＲ閾値判定部、８４…ＳＩＮＲ算出部、８５…ランク／ＰＭＩ推定部、８６…ＣＱＩ推定部

Claims

複数の送信アンテナから送信された信号を複数の受信アンテナで受信する受信装置において、
送信側にフィードバックする情報として、伝送路の品質、送信側で位相および振幅を調整する指標であるＰＭＩ（ＰｒｅｃｏｄｉｎｇＭａｔｒｉｘＩｎｄｅｘ）、および送信モードのランクを推定する伝搬路品質推定部を備え、
前記伝搬路品質推定部は、
前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとに求められるチャネル推定値から、前記複数の受信アンテナにおけるアンテナ間位相差を推定する位相差推定部と、
推定されたアンテナ間位相差に基づいて、ＰＭＩの候補を絞り込む絞込手段と、
絞り込まれたＰＭＩの候補について、受信信号の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を算出するＳＩＮＲ算出部と、
算出されたＳＩＮＲからＰＭＩ推定値を求め、そのＰＭＩ推定値を与えるランクをランク推定値として確定するランク／ＰＭＩ推定部と
を有する
ことを特徴とする受信装置。
請求項１に記載の受信装置において、
前記絞込手段は、前記推定されたアンテナ間位相差が所定の位相差閾値より小さいときに、ＰＭＩの候補をランク１に係るものに絞り込む位相差閾値判定部を有する
ことを特徴とする受信装置。
請求項２に記載の受信装置において、
前記絞込手段は、前記位相差閾値判定部でＰＭＩの候補を絞り込むことができないときに、受信信号の信号対雑音電力比（ＳＮＲ）に基づいて、ＰＭＩの候補を絞り込むＳＮＲ閾値判定部を有する
ことを特徴とする受信装置。
請求項３記載の受信装置において、
前記ＳＮＲ閾値判定部は、前記信号対雑音電力比が、受信信号から推定されるドップラー周波数に基づいて設定される２つの信号対雑音電力比閾値のいずれよりも小さいときには、ＰＭＩの候補をランク１に係るものに絞り込み、前記信号対雑音電力比が、前記２つの信号対雑音電力比閾値のいずれよりも大きいときには、ＰＭＩの候補をランク２に係るものに絞り込む
ことを特徴とする受信装置。
請求項１から４のいずれか１項に記載の受信装置において、無線通信方式として直交周波数分割多重方式を用いることを特徴とする受信装置。
複数の送信アンテナから送信された信号を複数の受信アンテナで受信する受信装置において、送信側にフィードバックする情報として、伝送路の品質、送信側で位相および振幅を調整する指標であるＰＭＩ、および送信モードのランクを推定する伝搬路推定方法において、
前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとに求められるチャネル推定値から、前記複数の受信アンテナにおけるアンテナ間位相差を推定するステップと、
推定されたアンテナ間位相差に基づいて、ＰＭＩの候補を絞り込むステップと、
絞り込まれたＰＭＩの候補について、受信信号のＳＩＮＲを算出するステップと、
算出されたＳＩＮＲからＰＭＩ推定値を求め、そのＰＭＩ推定値を与えるランクをランク推定値として確定するステップと
を有することを特徴とする伝搬路品質推定方法。
複数の送信アンテナから送信された信号を複数の受信アンテナで受信する受信装置にインストールすることにより、その受信装置のプロセッサを、
送信側にフィードバックする情報として、伝送路の品質、送信側で位相および振幅を調整する指標であるＰＭＩ、および送信モードのランクを推定する伝搬路品質推定部であって、
前記複数の送信アンテナと前記複数の受信アンテナとの組み合わせごとに求められるチャネル推定値から、前記複数の受信アンテナにおけるアンテナ間位相差を推定する位相差推定部と、
推定されたアンテナ間位相差に基づいて、ＰＭＩの候補を絞り込む絞込手段と、
絞り込まれたＰＭＩの候補について、受信信号の信号対干渉雑音比（ＳＩＮＲ）を算出するＳＩＮＲ算出部と、
算出されたＳＩＮＲからＰＭＩ推定値を求め、そのＰＭＩ推定値を与えるランクをランク推定値として確定するランク／ＰＭＩ推定部と
を有する伝搬路品質推定部
として動作させる
ことを特徴とするコンピュータプログラム。