JP2014039122A - Receiver, reception method, reception program, and processor - Google Patents

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貴司 吉本
Ryota Yamada
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make it possible to appropriately perform MIMO separation.SOLUTION: A channel estimation unit creates a channel matrix between a transmission signal vector and a reception signal vector. A reference metric creation unit calculates a reception signal replica on the basis of one of candidates of the transmission signal vector and the channel matrix, and calculates a reference metric showing difference between the calculated reception signal replica and the reception signal vector received by a receiver. A signal search unit determines whether or not a metric showing difference between a reception signal replica of a transmission signal vector including some elements of the candidates of the transmission signal vector and the reception signal vector is larger than the reference metric, on the basis of the some elements; and performs or does not perform calculation with respect to the transmission signal vector including the some elements, on the basis of a result of the determination.

Description

本発明は、受信装置、受信方法、受信プログラムおよびプロセッサに関する。   The present invention relates to a receiving device, a receiving method, a receiving program, and a processor.

近年、大容量高速情報通信を実現するための技術として、MIMO(Multiple Input Multiple Output;多入力多出力)通信が注目されている。このMIMO通信では、異なる情報を同一時刻、同一周波数に送受信する。
MIMO通信において、最尤検出(MLD:Maximum Likelihood Detection)が、良好な伝送特性を実現するMIMO分離手法として知られている。しかしながら、MLDでは、受信装置は、送信される可能性のある全てのシンボルレプリカ候補のメトリック(2乗ユークリッド距離)を計算する必要がある。そのため、受信装置の演算量は、多重するストリーム数に対して指数で増加する。従って、ストリーム数が増加した場合、受信装置は、現実的な処理時間でMIMO分離を行うことができない。
In recent years, MIMO (Multiple Input Multiple Output) communication has attracted attention as a technique for realizing large-capacity high-speed information communication. In this MIMO communication, different information is transmitted and received at the same time and the same frequency.
In MIMO communication, Maximum Likelihood Detection (MLD) is known as a MIMO separation technique that realizes good transmission characteristics. However, in MLD, the receiving apparatus needs to calculate the metric (square Euclidean distance) of all symbol replica candidates that can be transmitted. Therefore, the calculation amount of the receiving apparatus increases exponentially with respect to the number of multiplexed streams. Therefore, when the number of streams increases, the receiving apparatus cannot perform MIMO separation in a realistic processing time.

特許文献1には、QRM−MLD(MLD with QR decomposition and M-algorithm)を用いる方法が記載されている。具体的に、特許文献1では、QR分解により送信信号の直交化を行った受信信号から生き残りシンボルレプリカ候補の信号成分を差し引いた残留受信信号に対し、ブランチメトリックが小さいと予想される順番にランキングを行うシンボルレプリカ候補ランキング部と、最上位にランキングされたシンボルレプリカ候補から順にシンボルレプリカ候補を選択するシンボルレプリカ候補選択部と、選択されたシンボルレプリカ候補のブランチメトリックを計算するブランチメトリック計算部と、計算されたブランチメトリックを所定のスレッショルドと比較するスレッショルド比較部とを備え、上記スレッショルド比較部における比較の結果、ブランチメトリックが所定のスレッショルドより大きくなった場合に当該ステージの以後のシンボルレプリカ候補については探索を行わずに候補から削除する。   Patent Document 1 describes a method using QRM-MLD (MLD with QR decomposition and M-algorithm). Specifically, in Patent Document 1, ranking is performed in the order in which the branch metric is expected to be small with respect to the residual reception signal obtained by subtracting the signal component of the surviving symbol replica candidate from the reception signal obtained by orthogonalizing the transmission signal by QR decomposition. A symbol replica candidate ranking unit for performing symbol processing, a symbol replica candidate selecting unit for selecting a symbol replica candidate in order from a symbol replica candidate ranked highest, a branch metric calculating unit for calculating a branch metric of the selected symbol replica candidate, A threshold comparison unit that compares the calculated branch metric with a predetermined threshold, and when the branch metric becomes larger than the predetermined threshold as a result of the comparison in the threshold comparison unit, symbols after the stage For plica candidate is deleted from the candidate without performing the search.

特開2006−270430号公報JP 2006-270430 A

しかしながら、特許文献1記載の発明は、同一ステージのブランチメトリックを基にして、以後のステージの探索を行うか否かを判断する。したがって、特許文献1記載の発明は、例えば、MLDと同等の結果にたどり着くことが保証されない。また、特許文献1記載の発明では、例えば、MIMO分離の処理に時間がかかる等、効率良くMIMO分離できない。
このように、特許文献1記載の発明では、適切にMIMO分離できない場合があるという問題があった。
However, the invention described in Patent Document 1 determines whether or not to search for a subsequent stage based on the branch metrics of the same stage. Therefore, the invention described in Patent Document 1 is not guaranteed to reach a result equivalent to, for example, MLD. Further, in the invention described in Patent Document 1, for example, MIMO separation cannot be performed efficiently because, for example, it takes time for the MIMO separation processing.
As described above, the invention described in Patent Document 1 has a problem that MIMO separation may not be performed properly.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、適切にMIMO分離できる受信装置、受信方法、受信プログラムおよびプロセッサを提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a receiving apparatus, a receiving method, a receiving program, and a processor that can appropriately perform MIMO separation.

(1)本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、MIMO伝送方式の通信を行う受信装置であって、送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの間のチャネル行列を生成するチャネル推定部と、前記送信信号ベクトルの候補の1つと前記チャネル行列に基づいて受信信号レプリカを算出し、算出した受信信号レプリカと前記受信装置が受信した受信信号ベクトルとの差を示す基準メトリックを算出する基準メトリック生成部と、前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行うか否かを切り替える信号探索部と、を備える受信装置である。   (1) The present invention has been made to solve the above-described problems, and one aspect of the present invention is a receiving apparatus that performs communication of a MIMO transmission method, and includes a transmission signal vector and a reception signal vector. A channel estimation unit for generating a channel matrix, a received signal replica based on one of the transmission signal vector candidates and the channel matrix, and the calculated received signal replica and the received signal vector received by the receiving device A reference metric generation unit that calculates a reference metric indicating a difference; and a received signal replica of the transmitted signal vector including the partial component and the received signal vector based on the partial component of the candidate transmitted signal vector It is determined whether or not a metric indicating a difference is larger than the reference metric, and based on the result of the determination, the transmission including the partial component A signal searching unit for switching whether to perform operations on No. vector is a receiving device comprising a.

(2)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分、前記チャネル行列、及び前記受信信号ベクトルに基づいて、前記一部の成分に関する累積メトリックを算出するメトリック算出部を備え、前記信号探索部は、前記累積メトリックが前記基準メトリックより大きい場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなると判定する。   (2) In addition, according to one aspect of the present invention, in the reception apparatus, accumulation of the partial components is performed based on the partial components of the transmission signal vector candidates, the channel matrix, and the reception signal vectors. A metric calculation unit configured to calculate a metric, wherein the signal search unit is configured to calculate a difference between the received signal replica of the transmitted signal vector including the partial component and the received signal vector when the accumulated metric is larger than the reference metric. Is determined to be larger than the reference metric.

(3)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分、前記チャネル行列、及び前記受信信号ベクトルに基づいて、累積メトリックを算出するメトリック算出部を備え、前記信号探索部は、前記累積メトリックが前記基準メトリックより小さい場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも小さくなると判定する。   (3) In addition, according to one aspect of the present invention, in the reception device described above, a metric calculation that calculates a cumulative metric based on a partial component of the transmission signal vector candidate, the channel matrix, and the reception signal vector. The signal search unit has a metric indicating a difference between the received signal replica of the transmitted signal vector including the partial component and the received signal vector when the accumulated metric is smaller than the reference metric. It is determined that the value is smaller than the metric.

(4)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも小さくなる場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行う。   (4) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the signal search unit has a metric indicating a difference between a reception signal replica of a transmission signal vector including the partial component and the reception signal vector. When it becomes smaller than the reference metric, an operation relating to the transmission signal vector including the partial component is performed.

(5)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなる場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行わない。   (5) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the signal search unit has a metric indicating a difference between a reception signal replica of a transmission signal vector including the partial component and the reception signal vector. When the reference metric becomes larger than the reference metric, the calculation relating to the transmission signal vector including the partial component is not performed.

(6)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックの計算を行うか否かを切り替える。   (6) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the signal search unit is configured to receive a reception signal replica of a transmission signal vector including the partial component and the reception signal based on the determination result. Switches whether or not to calculate a metric indicating a difference from a vector.

(7)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記チャネル行列にQR分解を行なって、ユニタリ行列と上三角行列を生成する分解部と、前記ユニタリ行列に基づいて三角化受信信号を算出する信号変換部と、前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分、前記三角化受信信号と前記上三角行列に基づいて、前記一部の成分に関する累積メトリックを算出するメトリック算出部を備え、信号探索部は、前記三角化受信信号と前記上三角行列に基づいて、前記一部の成分に関する累積メトリックを算出し、算出した累積メトリックが前記基準メトリックより小さい場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに対応する最尤系列を求める。   (7) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception apparatus described above, a decomposition unit that performs QR decomposition on the channel matrix to generate a unitary matrix and an upper triangular matrix, and triangulated reception based on the unitary matrix A signal conversion unit that calculates a signal, and a metric calculation unit that calculates a cumulative metric related to the partial component based on the partial component of the transmission signal vector candidate, the triangulated reception signal, and the upper triangular matrix The signal search unit calculates a cumulative metric related to the partial component based on the triangulated received signal and the upper triangular matrix, and the calculated partial metric is smaller than the reference metric, the partial metric A maximum likelihood sequence corresponding to the transmission signal vector including the component is obtained.

(8)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、前記送信信号ベクトルの候補の受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも小さくなると判定した場合、前記基準メトリックを、当該送信信号ベクトルの候補に関するメトリックに変更する。   (8) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception apparatus, the signal search unit has a metric indicating a difference between the reception signal replica of the transmission signal vector candidate and the reception signal vector based on the reference metric. If the reference metric is determined to be smaller, the reference metric is changed to a metric related to the transmission signal vector candidate.

(9)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記基準メトリック生成部は、準最適最尤検出に基づいて前記基準メトリックを算出する。   (9) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the reference metric generation unit calculates the reference metric based on suboptimal maximum likelihood detection.

(10)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記基準メトリック生成部は、線形検出に基づいて前記基準メトリックを算出する。   (10) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the reference metric generation unit calculates the reference metric based on linear detection.

(11)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記基準メトリック生成部は、前記送信信号ベクトルの候補の1つを任意に選択する。   (11) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the reference metric generation unit arbitrarily selects one of the transmission signal vector candidates.

(12)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに対応する最尤系列を求め、前記最尤系列から情報ビットを求める。   (12) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the signal search unit obtains a maximum likelihood sequence corresponding to a transmission signal vector including the partial component, and information bits are obtained from the maximum likelihood sequence. Ask for.

(13)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに対応する最尤系列を求め、前記最尤系列から情報ビットを求める。   (13) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the signal search unit obtains a maximum likelihood sequence corresponding to a transmission signal vector including the partial component, and information bits are obtained from the maximum likelihood sequence. Ask for.

(14)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記送信信号ベクトルの成分であって対数尤度比を算出対象の成分を示す算出成分情報に基づいて、前記チャネル行列の列ベクトルの順序を変更した行列に、QR分解を行って、ユニタリ行列と上三角行列を生成する分解部と、前記ユニタリ行列に基づいて三角化受信信号を算出する信号変換部と、対数尤度比算出部と、復号部と、を備え、前記基準メトリック生成部は、算出成分情報が示す成分の候補である算出対象候補のそれぞれに対して、前記基準メトリックを生成し、前記信号探索部は、前記算出対象候補のそれぞれに対して、当該算出対象候補を含む送信ベクトルのうち前記メトリックが最小となる最小メトリックを算出し、前記対数尤度比算出部は、前記最小メトリックに基づいて前記対数尤度比を算出し、前記復号部は、前記対数尤度比に基づいて復号し、前記復号した情報ビットを出力する。   (14) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception apparatus described above, the channel matrix sequence may be based on calculation component information indicating a component of the transmission signal vector and a log likelihood ratio component to be calculated. A decomposition unit that performs QR decomposition on a matrix whose vector order has been changed to generate a unitary matrix and an upper triangular matrix, a signal conversion unit that calculates a triangulated received signal based on the unitary matrix, and a log likelihood ratio A calculation unit; and a decoding unit, wherein the reference metric generation unit generates the reference metric for each calculation target candidate that is a candidate for a component indicated by calculation component information, and the signal search unit includes: For each of the calculation target candidates, a minimum metric that minimizes the metric among transmission vectors including the calculation target candidate is calculated, and the log likelihood ratio calculation unit includes the minimum metric. Calculates the log likelihood ratio based on click, the decoding unit decodes based on the log likelihood ratio, and outputs the information bits to the decoding.

(15)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記復号部は、符号化ビット対数尤度比を出力する。   (15) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the decoding unit outputs a coded bit log likelihood ratio.

(16)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、複数の前記最小メトリックの中から最尤メトリックを求め、前記算出対象候補のうち前記最尤系列以外の算出対象候補に関する前記最小メトリックを求め、前記最尤メトリックおよび前記最小メトリックに基づいて対数尤度比を計算する。   (16) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception apparatus, the signal search unit obtains a maximum likelihood metric from a plurality of the minimum metrics, and the calculation target candidates other than the maximum likelihood sequence are calculated. The minimum metric related to the calculation target candidate is obtained, and a log likelihood ratio is calculated based on the maximum likelihood metric and the minimum metric.

(17)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記チャネル行列にQR分解を行なって、ユニタリ行列と上三角行列を生成する分解部と、前記ユニタリ行列に基づいて三角化受信信号を算出する信号変換部と、前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分、前記三角化受信信号と前記上三角行列に基づいて、前記一部の成分に関する累積メトリックを算出するメトリック算出部を備え、前記分解部は、信頼性の高い成分から先に累積メトリックを算出するように前記チャネル行列の列ベクトルを並び替えてからQR分解を行う。   (17) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception apparatus described above, a decomposition unit that performs QR decomposition on the channel matrix to generate a unitary matrix and an upper triangular matrix, and triangulated reception based on the unitary matrix A signal conversion unit that calculates a signal, and a metric calculation unit that calculates a cumulative metric related to the partial component based on the partial component of the transmission signal vector candidate, the triangulated reception signal, and the upper triangular matrix The decomposition unit rearranges the column vectors of the channel matrix so as to calculate a cumulative metric first from a highly reliable component, and then performs QR decomposition.

(18)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックの計算を行うか否かを切り替え、計算結果のメトリックが所定のメトリック閾値を下回った場合、計算結果のメトリックを最小メトリックとして出力する。   (18) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, the signal search unit may receive a reception signal replica of a transmission signal vector including the partial component and the reception signal based on the determination result. Whether to calculate a metric indicating a difference from the vector is switched, and when the metric of the calculation result falls below a predetermined metric threshold, the metric of the calculation result is output as the minimum metric.

(19)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記メトリック閾値は、前記基準メトリックに基づいて生成される。   (19) Further, according to an aspect of the present invention, in the reception device, the metric threshold is generated based on the reference metric.

(20)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、前記信号探索部は、探索ノード数が所定の探索閾値を超えた場合、その時点までに得られている最小メトリックを出力する。   (20) Further, according to one aspect of the present invention, in the reception device, when the number of search nodes exceeds a predetermined search threshold, the signal search unit outputs a minimum metric obtained up to that point. .

(21)また、本発明の一態様は、MIMO伝送方式の通信を行う受信装置における受信方法であって、送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの間のチャネル行列を生成するチャネル推定過程と、前記送信信号ベクトルの候補の1つと前記チャネル行列に基づいて受信信号レプリカを算出し、算出した受信信号レプリカと前記受信装置が受信した受信信号ベクトルとの差を示す基準メトリックを算出する基準メトリック生成過程と、前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行うか否かを切り替える信号探索過程と、を有する受信方法である。   (21) According to another aspect of the present invention, there is provided a reception method in a reception apparatus that performs communication of a MIMO transmission method, a channel estimation process for generating a channel matrix between a transmission signal vector and a reception signal vector, A reference metric generation step of calculating a received signal replica based on one of the transmission signal vector candidates and the channel matrix, and calculating a reference metric indicating a difference between the calculated received signal replica and the received signal vector received by the receiving device And a metric indicating a difference between the received signal replica of the transmission signal vector including the partial component and the received signal vector is larger than the reference metric based on the partial component of the transmission signal vector candidate. Based on the result of the determination, an operation relating to the transmission signal vector including the partial component is performed. A signal search process for switching or Ukaina to a receiving method having a.

(22)また、本発明の一態様は、上記受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする受信プログラムである。   (22) One embodiment of the present invention is a reception program that causes a computer to execute the reception method.

(23)また、本発明の一態様は、上記の受信装置において、送信信号ベクトルの候補の1つ、及び送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの間のチャネル行列に基づいて算出された受信信号レプリカと、受信装置が受信した受信信号ベクトルと、の差を示す基準メトリックを取得し、前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行うか否かを切り替えるプロセッサである。   (23) Further, according to one aspect of the present invention, in the above-described reception apparatus, a reception signal replica calculated based on one of transmission signal vector candidates and a channel matrix between the transmission signal vector and the reception signal vector And a received signal vector received by the receiving device, a reference metric indicating a difference between the received signal vector and a received signal vector including the partial component based on the partial component of the candidate transmitted signal vector A processor that determines whether or not a metric indicating a difference from a vector is larger than the reference metric, and switches whether or not to perform an operation on a transmission signal vector including the partial component based on the determination result It is.

この発明によれば、適切にMIMO分離できる。   According to the present invention, MIMO separation can be performed appropriately.

本発明の各実施形態に係る通信システムの概念図である。It is a conceptual diagram of the communication system which concerns on each embodiment of this invention. 本発明の第1の本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the transmitter which concerns on the 1st this embodiment of this invention. 本実施形態に係るマッピング部の出力例である。It is an example of an output of the mapping part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the receiver which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の詳細構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the detailed structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。It is another schematic block diagram which shows the detailed structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。It is another schematic block diagram which shows the detailed structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 変調シンボルの候補の探索の一例を説明する概略図である。It is the schematic explaining an example of the search of the candidate of a modulation symbol. 本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する概略図である。It is the schematic explaining an example of the search of the candidate of the modulation symbol which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する別の概略図である。It is another schematic diagram explaining an example of a search for a modulation symbol candidate according to the present embodiment. 本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する別の概略図である。It is another schematic diagram explaining an example of a search for a modulation symbol candidate according to the present embodiment. 本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する別の概略図である。It is another schematic diagram explaining an example of a search for a modulation symbol candidate according to the present embodiment. 本実施形態に係る受信装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the receiver which concerns on this embodiment. 本発明の第2の実施形態に係る受信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the receiver which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本実施形態に係る信号探索部の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の詳細構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the detailed structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。It is another schematic block diagram which shows the detailed structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。It is another schematic block diagram which shows the detailed structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する別の概略図である。It is another schematic diagram explaining an example of a search for a modulation symbol candidate according to the present embodiment. 本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する別の概略図である。It is another schematic diagram explaining an example of a search for a modulation symbol candidate according to the present embodiment. 本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する別の概略図である。It is another schematic diagram explaining an example of a search for a modulation symbol candidate according to the present embodiment. 本実施形態に係る受信装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the receiver which concerns on this embodiment. 本発明の第3の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the transmitter which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the receiver which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の詳細構成を示す概略ブロック図である。It is a schematic block diagram which shows the detailed structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る信号探索部の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。It is another schematic block diagram which shows the detailed structure of the signal search part which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する概略図である。It is the schematic explaining an example of the search of the candidate of the modulation symbol which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るIQ平面の一例を表す概略図である。It is the schematic showing an example of IQ plane concerning this embodiment. 本実施形態に係る受信装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the receiver which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るMIMO通信のシミュレーション条件の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the simulation conditions of MIMO communication which concern on this embodiment. 本実施形態に係るMIMO通信(8x8)のシミュレーション結果の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the simulation result of MIMO communication (8x8) which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る平均探索ノード数の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the average number of search nodes which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るMIMO通信(16x16)のシミュレーション結果の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows an example of the simulation result of the MIMO communication (16x16) which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る平均探索ノード数の別の一例を示す概略図である。It is the schematic which shows another example of the average number of search nodes which concerns on this embodiment.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の各実施形態に係る通信システムの概念図である。この図において、通信システムは、送信装置a1及び受信装置b1を具備する。例えば、送信装置a1は基地局装置(eNodeB、Home eNodeB、E−UTRAN、無線LANのアクセスポイント、放送の送信塔であってもよい)であり、受信装置b1は移動局装置(UE)である。ただし、送信装置a1が移動局装置であり、受信装置b1が基地局装置であってもよい。
送信装置a1は、送信アンテナa1−1〜a1−Tを備えている。受信装置b1は、受信アンテナb1−1〜b1−Rを備えている。ここで、Tは送信アンテナ数であり、Rは受信アンテナ数である。送信装置a1及び受信装置b1は、MIMO(多入力多出力)通信を行う。このMIMO通信では、送信装置a1及び受信装置b1は、異なる情報を同一時刻、同一周波数に送受信する。これにより、通信システムは、情報ビットレートを大幅に増大させることができる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a conceptual diagram of a communication system according to each embodiment of the present invention. In this figure, the communication system includes a transmission device a1 and a reception device b1. For example, the transmission device a1 is a base station device (eNodeB, Home eNodeB, E-UTRAN, wireless LAN access point, broadcast transmission tower), and the reception device b1 is a mobile station device (UE). . However, the transmission device a1 may be a mobile station device, and the reception device b1 may be a base station device.
The transmission device a1 includes transmission antennas a1-1 to a1-T. The receiving device b1 includes receiving antennas b1-1 to b1-R. Here, T is the number of transmitting antennas, and R is the number of receiving antennas. The transmission device a1 and the reception device b1 perform MIMO (multiple input multiple output) communication. In this MIMO communication, the transmission device a1 and the reception device b1 transmit and receive different information at the same time and the same frequency. As a result, the communication system can significantly increase the information bit rate.

ここで、受信装置b1は、送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの間のチャネル行列を例えばチャネル推定によって生成する。送信信号ベクトルとは、例えば、各送信アンテナa1−t(t=1、2、・・・、T)から送信される送信信号を成分とするベクトルである。受信信号ベクトルとは、例えば、各受信アンテナb1−r(r=1、2、・・・、R)で受信される受信信号を成分とするベクトルである。受信装置b1は、送信信号ベクトルの候補の1つとチャネル行列に基づいて受信信号レプリカを算出し、算出した受信信号レプリカと受信装置b1が受信した信号の受信信号ベクトルとの差を示す基準メトリック(2乗ユークリッド距離)を算出する。受信装置b1は、送信信号ベクトルの候補の一部の成分に基づいて、その一部の成分を含む送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定する。受信装置b1は、この判定結果に基づいて、その一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行うか否かを切り替える。   Here, the receiving apparatus b1 generates a channel matrix between the transmission signal vector and the reception signal vector, for example, by channel estimation. The transmission signal vector is a vector having, for example, a transmission signal transmitted from each transmission antenna a1-t (t = 1, 2,..., T) as a component. The received signal vector is a vector whose component is a received signal received by each receiving antenna b1-r (r = 1, 2,..., R), for example. The receiving apparatus b1 calculates a received signal replica based on one of the transmission signal vector candidates and the channel matrix, and a reference metric (D) indicating the difference between the calculated received signal replica and the received signal vector of the signal received by the receiving apparatus b1. Square Euclidean distance) is calculated. The receiving apparatus b1 determines whether or not a metric indicating a difference between the transmission signal vector including the partial component and the reception signal vector is larger than the reference metric based on the partial component of the transmission signal vector candidate. judge. Based on this determination result, the receiving apparatus b1 switches whether or not to perform an operation related to a transmission signal vector including a part of the component.

図2は、本発明の第1の本実施形態に係る送信装置a1の構成を示す概略ブロック図である。この図において、送信装置a1は、ビット割り当て部a101、変調部a102−t、パイロット生成部a103、マッピング部a104−t、及び送信部a105−tを含んで構成される。ここで、t=1、2、・・・、Tである。また、図2では送信アンテナa1−tを併せて示す。   FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the transmission device a1 according to the first embodiment of the present invention. In this figure, the transmission device a1 includes a bit allocation unit a101, a modulation unit a102-t, a pilot generation unit a103, a mapping unit a104-t, and a transmission unit a105-t. Here, t = 1, 2,..., T. FIG. 2 also shows the transmission antennas a1-t.

ビット割り当て部a101は、受信装置b1に送信する情報ビットを、各送信アンテナa1−tに割り振る。なお、この情報ビットの送信アンテナへの割り振りに関する割振情報(例えば、割り当てるアンテナと順序を示す情報)は、例えば、スケジューリング情報(又はマッピング情報)として、送信部a105−tのいずれかから受信装置b1へ通知される。
変調部a102−tは、ビット割り当て部a101から入力されるビットを、PSK(Phase Shift Keying:位相変調)やQAM(Quadrature Amplitude Modulation:直交振幅変調)などの変調方式を用いて変調し、変調シンボルを生成する。変調部a102−tは、生成した変調シンボルをマッピング部a104−tに出力する。
なお、受信装置b1との通信に用いる変調方式を示す情報は、例えば、MCS(Modulation and Coding Scheme)情報として、送信部a105−tのいずれかから受信装置b1へ通知される。なお、変調方式は、変調部a102−t毎、つまり、送信アンテナa1−t毎に異なっていてもよいし、周波数帯域(例えば、コンポーネントキャリア)毎に異なっていてもよい。
The bit allocation unit a101 allocates information bits to be transmitted to the reception device b1 to each transmission antenna a1-t. Note that the allocation information (for example, information indicating the antenna to be assigned and the order) regarding the allocation of the information bits to the transmission antenna is, for example, as scheduling information (or mapping information) from any of the transmission units a105-t to the reception device b1. To be notified.
The modulation unit a102-t modulates the bits input from the bit allocation unit a101 using a modulation scheme such as PSK (Phase Shift Keying) or QAM (Quadrature Amplitude Modulation), and generates a modulation symbol. Is generated. The modulation unit a102-t outputs the generated modulation symbol to the mapping unit a104-t.
Note that information indicating a modulation scheme used for communication with the reception device b1 is notified from one of the transmission units a105-t to the reception device b1 as, for example, MCS (Modulation and Coding Scheme) information. The modulation method may be different for each modulation unit a102-t, that is, for each transmission antenna a1-t, or may be different for each frequency band (for example, component carrier).

パイロット生成部a103は、受信装置b1がチャネル推定を行うための参照信号としてパイロットシンボルを生成し、マッピング部a104−tに出力する。
マッピング部a104−tは、変調部a102−tから入力される変調シンボルと、パイロット生成部a103から入力されるパイロットシンボルを、予め定められたマッピング情報に基づいて当該時刻にマッピングし、送信部a105−tに出力する。
図3は、本実施形態に係るマッピング部a104−tの出力例である。この図は、T=4のときの出力例である。この図において、横軸は時間軸を表す。この図の出力例により、送信装置a1は、ある送信アンテナa1−tのパイロットシンボルを送るタイミングでは、他の送信アンテナa1−k(k≠t)からは何も出力しないこととなる。これにより、受信装置b1は、送信アンテナa1−t各々から送信されるパイロットシンボルが干渉することを抑制でき、受信装置b1でのチャネル推定を実現させることができる。
Pilot generation section a103 generates a pilot symbol as a reference signal for receiving apparatus b1 to perform channel estimation, and outputs the pilot symbol to mapping section a104-t.
The mapping unit a104-t maps the modulation symbol input from the modulation unit a102-t and the pilot symbol input from the pilot generation unit a103 at the time based on predetermined mapping information, and transmits the transmission unit a105. Output to -t.
FIG. 3 is an output example of the mapping unit a104-t according to the present embodiment. This figure is an output example when T = 4. In this figure, the horizontal axis represents the time axis. According to the output example in this figure, the transmission device a1 outputs nothing from the other transmission antennas a1-k (k ≠ t) at the timing of transmitting the pilot symbols of a certain transmission antenna a1-t. Thereby, the receiving apparatus b1 can suppress interference of pilot symbols transmitted from the transmission antennas a1-t, and can realize channel estimation in the receiving apparatus b1.

送信部a105−tは、マッピング部a104−tから入力される信号をデジタル・アナログ変換し、変換したアナログ信号を波形整形する。送信部a105−tは、波形整形した信号をベースバンド帯から無線周波数帯にアップコンバートし、送信アンテナa1−tから受信装置b1へ送信する。   The transmission unit a105-t performs digital / analog conversion on the signal input from the mapping unit a104-t, and shapes the waveform of the converted analog signal. The transmission unit a105-t upconverts the waveform-shaped signal from the baseband to the radio frequency band, and transmits the signal from the transmission antenna a1-t to the reception device b1.

図4は、本実施形態に係る受信装置b1の構成を示す概略ブロック図である。この図において、受信装置b1は、受信部b101−r、チャネル推定部b102、QR分解部b103、信号変換部b104、基準メトリック生成部b105、基準メトリック保存部b106、候補系列保存部b107、及び信号探索部b108を含んで構成される。ここで、r=1、2、・・・、Rである。また、図4には受信アンテナb1−rを併せて示す。   FIG. 4 is a schematic block diagram showing the configuration of the receiving device b1 according to this embodiment. In this figure, the receiving device b1 includes a receiving unit b101-r, a channel estimating unit b102, a QR decomposing unit b103, a signal converting unit b104, a reference metric generating unit b105, a reference metric storing unit b106, a candidate sequence storing unit b107, and a signal. The search part b108 is comprised. Here, r = 1, 2,..., R. FIG. 4 also shows the receiving antenna b1-r.

受信部b101−rは、送信装置a1が送信した送信信号を、受信アンテナb1−rを介して受信する。受信部b101−rは、受信した信号に対して、周波数変換及びアナログ−デジタル変換を行う。受信部b101−rは、変換した受信信号をチャネル推定部b102及び信号変換部b104に出力する。   The reception unit b101-r receives the transmission signal transmitted by the transmission device a1 via the reception antenna b1-r. The receiving unit b101-r performs frequency conversion and analog-digital conversion on the received signal. The reception unit b101-r outputs the converted reception signal to the channel estimation unit b102 and the signal conversion unit b104.

チャネル推定部b102は、受信部b101−rから入力されるパイロットシンボルが送信された時刻の受信信号を用いてチャネル推定を行い、チャネル値を算出する。チャネル推定部b102は、算出したチャネル値をQR分解部b103に出力する。
QR分解部b103は、チャネル推定部b102から入力されるチャネル値を用いて、このチャネル値を成分とするチャネル行列のQR分解を行う。QR分解部b103は、QR分解により算出したユニタリ行列Qを信号変換部b104に出力し、算出した三角行列Rを基準メトリック生成部b105及び信号探索部b108に出力する。
信号変換部b104は、QR分解部b103から入力されるユニタリ行列Qに基づいて、受信部b101−rから入力される受信信号に対して信号変換を行う。以後、この信号変換を行った受信信号を、三角化受信信号と呼ぶことにする。信号変換部b104は、三角化受信信号を基準メトリック生成部b105および信号探索部b108に出力する。
The channel estimation unit b102 performs channel estimation using the received signal at the time when the pilot symbol input from the reception unit b101-r is transmitted, and calculates a channel value. The channel estimation unit b102 outputs the calculated channel value to the QR decomposition unit b103.
The QR decomposition unit b103 uses the channel value input from the channel estimation unit b102 to perform QR decomposition of a channel matrix having the channel value as a component. The QR decomposition unit b103 outputs the unitary matrix Q calculated by the QR decomposition to the signal conversion unit b104, and outputs the calculated triangular matrix R to the reference metric generation unit b105 and the signal search unit b108.
The signal conversion unit b104 performs signal conversion on the reception signal input from the reception unit b101-r based on the unitary matrix Q input from the QR decomposition unit b103. Hereinafter, the reception signal subjected to this signal conversion is referred to as a triangulated reception signal. The signal conversion unit b104 outputs the triangulated reception signal to the reference metric generation unit b105 and the signal search unit b108.

基準メトリック生成部b105は、信号変換部b104から入力される信号とQR分解部b103から入力される三角行列Rに基づいて、MIMO分離を行う。MIMO分離には、ZF(Zero Forcing)基準、MMSE(Minimum Mean Square Error)基準等の線形処理を行なってもよいし、QRM−MLD(MLD with QR decomposition and M-algorithm)のような非線形処理を行なってもよい。また、基準メトリック生成部b105は、受信部b101−rの出力である受信信号と、チャネル推定部b102の出力であるチャネル値に基づいてMIMO分離を行なってもよい。基準メトリック生成部b105は、これらに限らず、任意のMIMO分離を用いてよい。
基準メトリック生成部b105は、得られるMIMO分離結果から、候補系列の仮判定値(候補系列の初期値)を算出し、候補系列保存部b107に保存する。また、基準メトリック生成部b105は、その候補系列を用いてメトリックを算出し、基準メトリック保存部b106に保存する。なお、候補系列とは、下記のベクトルx、つまり、各送信アンテナa1−tから送信される変調シンボルのシンボルレプリカの組み合わせ(送信信号ベクトル)を復調したビット系列である。換言すれば、候補系列は、シンボルレプリカを生成する元となる(シンボルレプリカの変調前の)ビット系列である。候補系列は、情報ビット候補を成分とする。
The reference metric generation unit b105 performs MIMO separation based on the signal input from the signal conversion unit b104 and the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. For MIMO separation, linear processing such as ZF (Zero Forcing) criterion and MMSE (Minimum Mean Square Error) criterion may be performed, or nonlinear processing such as QRM-MLD (MLD with QR decomposition and M-algorithm) may be performed. You may do it. Further, the reference metric generation unit b105 may perform MIMO separation based on the reception signal that is the output of the reception unit b101-r and the channel value that is the output of the channel estimation unit b102. The reference metric generation unit b105 is not limited to these, and any MIMO separation may be used.
The reference metric generation unit b105 calculates a temporary determination value (initial value of the candidate sequence) of the candidate sequence from the obtained MIMO separation result, and stores it in the candidate sequence storage unit b107. Further, the reference metric generation unit b105 calculates a metric using the candidate series and stores the metric in the reference metric storage unit b106. The candidate sequence is a bit sequence obtained by demodulating the following vector x, that is, a symbol replica combination (transmission signal vector) of modulation symbols transmitted from the transmission antennas a1-t. In other words, the candidate sequence is a bit sequence (before modulation of the symbol replica) that is a source for generating the symbol replica. The candidate series includes information bit candidates as components.

基準メトリック保存部b106は、保存されている基準メトリックを信号探索部b108に出力する。また、基準メトリック保存部b106は、信号探索部b108からメトリックを受け取った場合、その受け取ったメトリックを新しい基準メトリックとして保存する。
候補系列保存部b107は、信号探索部b108から処理終了の信号を受け取った場合、保存している候補系列を最尤系列として出力する。また、候補系列保存部b107は、信号探索部b108から候補系列を受け取った場合、その受け取った候補系列を新しい候補系列として保存する。
信号探索部b108は、後述する処理を行うことで、候補系列を決定し、決定した候補系列を候補系列保存部b107に保存する。信号探索部b108は、処理が終了した場合、処理終了の信号を候補系列保存部b107へ出力する。
なお、候補系列保存部b107又は信号探索部b108は、スケジューリング情報の割振情報に基づいて、最尤系列の情報ビットを、送信装置a1のビット割り当て部a101に入力される順序に整列してもよい。
The reference metric storage unit b106 outputs the stored reference metric to the signal search unit b108. In addition, when receiving a metric from the signal search unit b108, the reference metric storage unit b106 stores the received metric as a new reference metric.
When the candidate sequence storage unit b107 receives a processing end signal from the signal search unit b108, the candidate sequence storage unit b107 outputs the stored candidate sequence as a maximum likelihood sequence. Further, when the candidate sequence storage unit b107 receives a candidate sequence from the signal search unit b108, the candidate sequence storage unit b107 stores the received candidate sequence as a new candidate sequence.
The signal search unit b108 determines a candidate sequence by performing processing described later, and stores the determined candidate sequence in the candidate sequence storage unit b107. When the process ends, the signal search unit b108 outputs a process end signal to the candidate sequence storage unit b107.
Note that the candidate sequence storage unit b107 or the signal search unit b108 may arrange the information bits of the maximum likelihood sequence in the order of input to the bit allocation unit a101 of the transmission device a1 based on the allocation information of the scheduling information. .

以下、信号探索部b108が行う処理について説明する。
図5は、本実施形態に係る信号探索部b108の構成を示す概略ブロック図である。この図において、信号探索部b108は、ステージt探索部b108−t(t=1、2、・・・、T)を含んで構成される。なお、ステージt探索部b108−tが行う処理を、ステージtの処理とも称する。
Hereinafter, the process performed by the signal search unit b108 will be described.
FIG. 5 is a schematic block diagram showing the configuration of the signal search unit b108 according to the present embodiment. In this figure, the signal search unit b108 includes a stage t search unit b108-t (t = 1, 2,..., T). Note that the processing performed by the stage t search unit b108-t is also referred to as stage t processing.

図6〜図8は、本実施形態に係る信号探索部b108の詳細構成を示す概略ブロック図である。これらの図において、ステージt探索部b108−t(t=1、2、・・・、T−1、T)は、シンボルレプリカ生成部b108−t−1、累積メトリック算出部b108−t−2、メトリック比較部b108−t−3、及びシンボルレプリカ減算部b108−t−4を含んで構成される。以下では、まず、図6を用いてステージTの処理について説明する。次に、図7を用いてステージT−1以降の、ステージtの処理について説明を行い、最後に図8を用いてステージ1の処理について説明する。   6 to 8 are schematic block diagrams illustrating a detailed configuration of the signal search unit b108 according to the present embodiment. In these figures, a stage t search unit b108-t (t = 1, 2,..., T-1, T) includes a symbol replica generation unit b108-t-1 and a cumulative metric calculation unit b108-t-2. , A metric comparison unit b108-t-3, and a symbol replica subtraction unit b108-t-4. Below, the process of the stage T is demonstrated first using FIG. Next, the process of stage t after stage T-1 will be described using FIG. 7, and the process of stage 1 will be described finally using FIG.

図6は、本実施形態に係る信号探索部b108の詳細構成を示す概略ブロック図である。この図は、ステージT探索部b108−Tとステージ(T−1)探索部b108−(T−1)との関係を示す。なお、丸括弧の内部の「−」は、マイナスを表す(以下同じ)。
信号変換部b104から出力される三角化受信信号は、シンボルレプリカ生成部b108−T−1、累積メトリック算出部b108−T−2、及びシンボルレプリカ減算部b108−T−4に入力される。
FIG. 6 is a schematic block diagram illustrating a detailed configuration of the signal search unit b108 according to the present embodiment. This figure shows the relationship between the stage T search unit b108-T and the stage (T-1) search unit b108- (T-1). In addition, “-” inside the parenthesis represents minus (the same applies hereinafter).
The triangulated reception signal output from the signal conversion unit b104 is input to the symbol replica generation unit b108-T-1, the cumulative metric calculation unit b108-T-2, and the symbol replica subtraction unit b108-T-4.

シンボルレプリカ生成部b108−T−1は、三角化受信信号の入力を検知した場合、MLD(Maximum Likelihood Detection:最尤検出)のプロセスを開始する。具体的には、まず、シンボルレプリカ生成部b108−T−1は、送信アンテナa1−Tから送信され得る情報ビットの候補(情報ビット候補)を1つ選択し、選択した情報ビット候補に基づいてシンボルレプリカを1つ(変調シンボルの候補;送信ベクトルのT成分の候補)生成する。ここで、シンボルレプリカ生成部b108−T−1は、送信装置a1から通知されたMCS情報に基づいて、情報ビット候補を1つずつ決定し、決定した情報ビット候補を変調することでシンボルレプリカを1つずつ生成する。シンボルレプリカ生成部b108−T−1は、生成したシンボルレプリカを、累積メトリック算出部b108−T−2及びシンボルレプリカ減算部b108−T−4に出力する。
この出力された1つのシンボルレプリカについての処理は、メトリック比較部b108−T−3で候補から外されるか、又は、ステージ(T−1)のシンボルレプリカ生成部b108−(T−1)−1から処理終了の信号を受け取った場合、終了となる。1つのシンボルレプリカについての処理が終了した場合、シンボルレプリカ生成部b108−T−1は、情報ビット候補の中から、前に選択した情報ビット候補とは別の情報ビット候補を選択し、選択した情報ビット候補を変調する。つまり、シンボルレプリカ生成部b108−T−1は、前に生成したシンボルレプリカとは別のシンボルレプリカを生成し、同様の処理を行う。全ての情報ビット候補に対して、これらの処理が行われた場合、ステージTは処理を終了し、候補系列保存部b107に処理終了の信号を出力する。
When the symbol replica generation unit b108-T-1 detects the input of the triangulated reception signal, the symbol replica generation unit b108-T-1 starts a process of MLD (Maximum Likelihood Detection). Specifically, first, the symbol replica generation unit b108-T-1 selects one information bit candidate (information bit candidate) that can be transmitted from the transmission antenna a1-T, and based on the selected information bit candidate One symbol replica (modulation symbol candidate; transmission vector T component candidate) is generated. Here, the symbol replica generation unit b108-T-1 determines information bit candidates one by one based on the MCS information notified from the transmission device a1, and modulates the determined information bit candidates to generate a symbol replica. Generate one by one. The symbol replica generation unit b108-T-1 outputs the generated symbol replica to the cumulative metric calculation unit b108-T-2 and the symbol replica subtraction unit b108-T-4.
The processing for the one symbol replica thus output is excluded from the candidates by the metric comparison unit b108-T-3, or the symbol replica generation unit b108- (T-1)-of the stage (T-1). When the process end signal is received from 1, the process ends. When the processing for one symbol replica is completed, the symbol replica generation unit b108-T-1 selects and selects an information bit candidate different from the previously selected information bit candidate from the information bit candidates. Modulate information bit candidates. That is, the symbol replica generation unit b108-T-1 generates a symbol replica different from the previously generated symbol replica and performs the same processing. When these processes are performed on all information bit candidates, the stage T ends the process, and outputs a process end signal to the candidate sequence storage unit b107.

累積メトリック算出部b108−T−2は、シンボルレプリカ生成部b108−T−1から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rの第T行T列の成分と、を乗算する。累積メトリック算出部b108−T−2は、その乗算結果を、信号変換部b104から入力される三角化受信信号の送信アンテナa1−Tの成分に対応する値から減算する。累積メトリック算出部b108−T−2は、その減算結果の2乗ユークリッドノルムを算出する(式(23)参照)。累積メトリック算出部b108−T−2は、算出した2乗ユークリッドノルムを、ステージTにおける累積メトリックとして、メトリック比較部b108−T−3及びステージ(T−1)の累積メトリック算出部b108−(T−1)−2に出力する。   The cumulative metric calculation unit b108-T-2 receives the symbol replica input from the symbol replica generation unit b108-T-1 and the component of the Tth row and Tth column of the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Multiply. The cumulative metric calculation unit b108-T-2 subtracts the multiplication result from a value corresponding to the component of the transmission antenna a1-T of the triangulated reception signal input from the signal conversion unit b104. The cumulative metric calculation unit b108-T-2 calculates the square Euclidean norm of the subtraction result (see Expression (23)). The cumulative metric calculation unit b108-T-2 uses the calculated square Euclidean norm as the cumulative metric in the stage T, and the metric comparison unit b108-T-3 and the cumulative metric calculation unit b108- (T in the stage (T-1). -1) Output to -2.

メトリック比較部b108−T−3は、累積メトリック算出部b108−T−2から入力される累積メトリックが基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックより大きい場合、シンボルレプリカ生成部b108−T−1が出力したシンボルレプリカを候補から外し、シンボルレプリカ生成部b108−T−1に通知する。つまり、メトリック比較部b108−T−3は、このシンボルレプリカに対応する情報ビット候補が含まれる候補系列(情報ビット候補をT成分とする候補系列)を候補から外す。この条件に当てはまらない場合は、シンボルレプリカ減算部b108−T−4に処理継続の信号を出力する。具体的には、メトリック比較部b108−T−3は、例えば、累積メトリック算出部b108−T−2から入力される累積メトリックが基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックより小さい場合、シンボルレプリカ生成部b108−T−1が出力したシンボルレプリカに対応する情報ビット候補が含まれる候補系列を、維持する。   When the cumulative metric input from the cumulative metric calculation unit b108-T-2 is larger than the reference metric input from the reference metric storage unit b106, the metric comparison unit b108-T-3 is a symbol replica generation unit b108-T-1. Is removed from the candidates and notified to the symbol replica generation unit b108-T-1. That is, the metric comparison unit b108-T-3 excludes candidate sequences (candidate sequences having information bit candidates as T components) including information bit candidates corresponding to the symbol replica from the candidates. If this condition is not met, a signal for continuing processing is output to the symbol replica subtracting section b108-T-4. Specifically, the metric comparison unit b108-T-3, for example, if the cumulative metric input from the cumulative metric calculation unit b108-T-2 is smaller than the reference metric input from the reference metric storage unit b106, the symbol replica A candidate sequence including information bit candidates corresponding to the symbol replica output by the generation unit b108-T-1 is maintained.

シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、処理継続の信号が入力されると、シンボルレプリカ生成部b108−T−1から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rのうち、第T列ベクトルの第1成分から第(T−1)成分までを乗算する。シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、その乗算結果を、信号変換部b104から入力される三角化受信信号の第1成分から第(T−1)成分までを取り出したベクトルから減算する。シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、このT−1個のレプリカ減算信号のT−1個目を、ステージ(T−1)の累積メトリック算出部b108−(T−1)−2に出力する。
シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、このT−1個のレプリカ減算信号の1〜T−2個目を、ステージ(T−1)のシンボルレプリカ減算部b108−(T−1)−4に出力する。また、シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、処理開始の信号をステージ(T−1)のシンボルレプリカ生成部b108−(T−1)−1に出力する。
なお、シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、処理継続の信号が入力されない場合には、上記処理を行わない。
The symbol replica subtraction unit b108-T-4 receives the signal of the processing continuation, and the symbol replica input from the symbol replica generation unit b108-T-1 and the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Of these, multiplication is performed from the first component to the (T−1) -th component of the T-th column vector. The symbol replica subtraction unit b108-T-4 subtracts the multiplication result from a vector obtained by taking the first component to the (T-1) component of the triangulated reception signal input from the signal conversion unit b104. The symbol replica subtraction unit b108-T-4 outputs the T-1th of the T-1 replica subtraction signals to the accumulated metric calculation unit b108- (T-1) -2 of the stage (T-1). To do.
The symbol replica subtraction unit b108-T-4 converts the 1st to T-2th of the T-1 replica subtraction signals into the symbol replica subtraction unit b108- (T-1) -4 of the stage (T-1). Output to. The symbol replica subtraction unit b108-T-4 outputs a processing start signal to the symbol replica generation unit b108- (T-1) -1 of the stage (T-1).
Note that the symbol replica subtraction unit b108-T-4 does not perform the above process when the process continuation signal is not input.

次に、tがT−1以降、つまり、t≦T−1のステージtについて説明する。
図7は、本実施形態に係る信号探索部b108の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。この図は、ステージ(t+1)探索部b108−(t+1)、ステージt探索部b108−t、及びステージ(t−1)探索部b108−(t−1)との関係を示す。ただし、t=1の場合は処理が異なるため、ステージ1探索部b108−1の処理については、後述する。
Next, the stage t after T−1, that is, the stage t where t ≦ T−1 will be described.
FIG. 7 is another schematic block diagram showing a detailed configuration of the signal search unit b108 according to the present embodiment. This figure shows the relationship between the stage (t + 1) search unit b108- (t + 1), the stage t search unit b108-t, and the stage (t-1) search unit b108- (t-1). However, since the process is different when t = 1, the process of the stage 1 search unit b108-1 will be described later.

シンボルレプリカ生成部b108−t−1は、シンボルレプリカ減算部b108−(t+1)−4から処理開始の信号が入力された場合、プロセスを開始する。具体的には、シンボルレプリカ生成部b108−t−1は、送信アンテナa1−tから送信され得る情報ビットの候補(情報ビット候補)を1つ選択し、選択した情報ビット候補に基づいてシンボルレプリカを1つ(変調シンボルの候補;送信ベクトルのt成分の候補)生成する。ここで、シンボルレプリカ生成部b108−t−1は、送信装置a1から通知されたMCS情報に基づいて、情報ビット候補を1つずつ決定し、決定した情報ビット候補を変調することでシンボルレプリカを1つずつ生成する。シンボルレプリカ生成部b108−t−1は、生成したシンボルレプリカを、累積メトリック算出部b108−t−2及びシンボルレプリカ減算部b108−t−4に出力する。
この出力された1つのシンボルレプリカについての処理は、メトリック比較部b108−t−3で候補から外されるか、又は、ステージ(t−1)のシンボルレプリカ生成部b108−(t−1)−1から処理終了の信号を受け取った場合、終了となる。1つのシンボルレプリカについての処理が終了した場合、シンボルレプリカ生成部b108−t−1は、情報ビット候補の中から、前に選択した情報ビット候補とは別の情報ビット候補を選択し、選択した情報ビット候補を変調する。つまり、シンボルレプリカ生成部b108−t−1は、前に生成した候補系列とは別の変調シンボルのシンボルレプリカを生成し、同様の処理を行う。全ての変調シンボルに対して、これらの処理が行われた場合、ステージtは処理を終了し、ステージ(t+1)のシンボルレプリカ生成部b108−(t+1)−1に処理終了の信号を出力する。
The symbol replica generation unit b108-t-1 starts the process when the processing start signal is input from the symbol replica subtraction unit b108- (t + 1) -4. Specifically, the symbol replica generation unit b108-t-1 selects one information bit candidate (information bit candidate) that can be transmitted from the transmission antenna a1-t, and the symbol replica based on the selected information bit candidate Are generated (modulation symbol candidates; transmission vector t component candidates). Here, the symbol replica generation unit b108-t-1 determines information bit candidates one by one based on the MCS information notified from the transmission device a1, and modulates the determined information bit candidates to generate a symbol replica. Generate one by one. The symbol replica generation unit b108-t-1 outputs the generated symbol replica to the cumulative metric calculation unit b108-t-2 and the symbol replica subtraction unit b108-t-4.
The processing for the one symbol replica thus output is excluded from the candidates by the metric comparison unit b108-t-3, or the symbol replica generation unit b108- (t-1)-of the stage (t-1). When the process end signal is received from 1, the process ends. When the processing for one symbol replica is completed, the symbol replica generation unit b108-t-1 selects and selects an information bit candidate different from the previously selected information bit candidate from the information bit candidates. Modulate information bit candidates. That is, the symbol replica generation unit b108-t-1 generates a symbol replica of a modulation symbol different from the previously generated candidate series and performs the same processing. When these processes are performed on all the modulation symbols, the stage t ends the process and outputs a process end signal to the symbol replica generation unit b108- (t + 1) -1 of the stage (t + 1).

累積メトリック算出部b108−t−2は、シンボルレプリカ生成部b108−t−1から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rの第t行t列の成分と、を乗算する。累積メトリック算出部b108−t−2は、その乗算結果を、シンボルレプリカ減算部b108−(t+1)−4から入力されるレプリカ減算信号から減算する。累積メトリック算出部b108−t−2は、その減算結果の2乗ユークリッドノルムを算出する。累積メトリック算出部b108−t−2は、算出した2乗ユークリッドノルムと累積メトリック算出部b108−(t+1)−2から入力される累積メトリックとを加算し、ステージtにおける累積メトリックを算出する。この累積メトリックをメトリック比較部b108−t−3及びステージ(t−1)の累積メトリック算出部b108−(t−1)−2に出力する。   The cumulative metric calculation unit b108-t-2 receives the symbol replica input from the symbol replica generation unit b108-t-1 and the component of the t-th row and t-column components of the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Multiply. The cumulative metric calculation unit b108-t-2 subtracts the multiplication result from the replica subtraction signal input from the symbol replica subtraction unit b108- (t + 1) -4. The cumulative metric calculation unit b108-t-2 calculates the square Euclidean norm of the subtraction result. The cumulative metric calculation unit b108-t-2 adds the calculated square Euclidean norm and the cumulative metric input from the cumulative metric calculation unit b108- (t + 1) -2, and calculates a cumulative metric at the stage t. This accumulated metric is output to the metric comparison unit b108-t-3 and the accumulated metric calculation unit b108- (t-1) -2 of the stage (t-1).

メトリック比較部b108−t−3は、累積メトリック算出部b108−t−2から入力される累積メトリック値が基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックより大きい場合、シンボルレプリカ生成部b108−t−1が出力したシンボルレプリカを候補から外し、シンボルレプリカ生成部b108−t−1に通知する。つまり、メトリック比較部b108−t−3は、このシンボルレプリカに対応する情報ビット候補が含まれる候補系列(情報ビット候補をT成分とする候補系列)を候補から外す。この条件に当てはまらない場合は、シンボルレプリカ減算部b108−t−4に処理継続の信号を出力する。具体的には、メトリック比較部b108−t−3は、例えば、累積メトリック算出部b108−t−2から入力される累積メトリックが基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックより小さい場合、シンボルレプリカ生成部b108−t−1が出力したシンボルレプリカに対応する情報ビット候補が含まれる候補系列を、維持する。   When the cumulative metric value input from the cumulative metric calculation unit b108-t-2 is larger than the reference metric input from the reference metric storage unit b106, the metric comparison unit b108-t-3 is a symbol replica generation unit b108-t-. The symbol replica output by 1 is removed from the candidates and notified to the symbol replica generation unit b108-t-1. That is, the metric comparison unit b108-t-3 removes candidate sequences (candidate sequences having information bit candidates as T components) including information bit candidates corresponding to the symbol replicas from candidates. If this condition is not met, a signal for continuing processing is output to the symbol replica subtracting section b108-t-4. Specifically, the metric comparison unit b108-t-3, for example, if the cumulative metric input from the cumulative metric calculation unit b108-t-2 is smaller than the reference metric input from the reference metric storage unit b106, the symbol replica A candidate sequence including information bit candidates corresponding to the symbol replica output by the generation unit b108-t-1 is maintained.

シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、処理継続の信号が入力されると、シンボルレプリカ生成部b108−t−1から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rのうち、第t列ベクトルの第1成分から第(t−1)成分までを乗算する。シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、その乗算結果を、シンボルレプリカ減算部b108−(t+1)−4から入力されるレプリカ減算信号から減算する。シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、このt−1個のレプリカ減算信号のt−1個目を、ステージ(t−1)の累積メトリック算出部b108−(t−1)−2に出力する。シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、tが2でない場合、このt−1個のレプリカ減算信号の1〜t−2個目を、ステージ(t−1)のシンボルレプリカ減算部b108−(t−1)−4に出力する。また、シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、処理開始の信号をステージ(t−1)のシンボルレプリカ生成部b108−(t−1)−1に出力する。
なお、シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、処理継続の信号が入力されない場合には、上記処理を行わない。
The symbol replica subtracting unit b108-t-4, when the processing continuation signal is input, receives the symbol replica input from the symbol replica generating unit b108-t-1 and the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Of these, multiplication is performed from the first component to the (t−1) -th component of the t-th column vector. The symbol replica subtraction unit b108-t-4 subtracts the multiplication result from the replica subtraction signal input from the symbol replica subtraction unit b108- (t + 1) -4. The symbol replica subtraction unit b108-t-4 outputs the t-1th of the t-1 replica subtraction signals to the accumulated metric calculation unit b108- (t-1) -2 of the stage (t-1). To do. When t is not 2, the symbol replica subtraction unit b108-t-4 converts the first to t-2th of the t-1 replica subtraction signals into the symbol replica subtraction unit b108- (stage (t-1). output to t-1) -4. The symbol replica subtraction unit b108-t-4 outputs a processing start signal to the symbol replica generation unit b108- (t-1) -1 of the stage (t-1).
Note that the symbol replica subtraction unit b108-t-4 does not perform the above process when the process continuation signal is not input.

最後に、ステージ1を説明する。
図8は、本実施形態に係る信号探索部b108の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。この図は、ステージ2探索部b108−2とステージ1探索部b108−1との関係を示す。なお、ステージ1探索部b108−1は、シンボルレプリカ減算部を備えていない点で、t≧2のステージt探索部b108−tとは異なる。
Finally, stage 1 will be described.
FIG. 8 is another schematic block diagram showing a detailed configuration of the signal search unit b108 according to the present embodiment. This figure shows the relationship between the stage 2 search unit b108-2 and the stage 1 search unit b108-1. The stage 1 search unit b108-1 is different from the stage t search unit b108-t where t ≧ 2 in that it does not include a symbol replica subtraction unit.

シンボルレプリカ生成部b108−1−1は、シンボルレプリカ減算部b108−2−4から処理開始の信号が入力された場合、プロセスを開始する。具体的には、シンボルレプリカ生成部b108−1−1は、送信アンテナa1−1から送信され得る情報ビットの候補(情報ビット候補)を1つ選択し、選択した情報ビット候補に基づいてシンボルレプリカを1つ(変調シンボルの候補;送信ベクトルの1成分の候補)生成する。ここで、シンボルレプリカ生成部b108−1−1は、送信装置a1から通知されたMCS情報に基づいて、情報ビット候補を1つずつ決定し、決定した情報ビット候補を変調することでシンボルレプリカを1つずつ生成する。シンボルレプリカ生成部b108−1−1は、生成したシンボルレプリカを、累積メトリック算出部b108−1−2に出力する。
この出力された1つのシンボルレプリカについての処理は、メトリック比較部b108−1−3での処理が終了した場合、終了となる。1つのシンボルレプリカについての処理が終了した場合、シンボルレプリカ生成部b108−1−1は、情報ビット候補の中から、前に選択した情報ビット候補とは別の情報ビット候補を選択し、選択した情報ビット候補を変調する。つまり、シンボルレプリカ生成部b108−1−1は、前に生成したシンボルレプリカとは別の変調シンボルのシンボルレプリカを生成し、同様の処理を行う。全ての情報ビット候補に対して、これらの処理が行われた場合、ステージ1は処理を終了し、ステージ2のシンボルレプリカ生成部b108−2−1に処理終了の信号を出力する。
The symbol replica generation unit b108-1-1 starts the process when a processing start signal is input from the symbol replica subtraction unit b108-2-4. Specifically, the symbol replica generation unit b108-1-1 selects one information bit candidate (information bit candidate) that can be transmitted from the transmission antenna a1-1, and based on the selected information bit candidate, the symbol replica 1 (modulation symbol candidate; one component candidate of the transmission vector). Here, the symbol replica generation unit b108-1-1 determines information bit candidates one by one based on the MCS information notified from the transmission device a1, and modulates the determined information bit candidates to generate a symbol replica. Generate one by one. The symbol replica generation unit b108-1-1 outputs the generated symbol replica to the cumulative metric calculation unit b108-1-2.
The processing for the one symbol replica that is output ends when the processing in the metric comparison unit b108-1-3 ends. When the processing for one symbol replica is completed, the symbol replica generation unit b108-1-1 selects and selects an information bit candidate different from the previously selected information bit candidate from the information bit candidates. Modulate information bit candidates. That is, the symbol replica generation unit b108-1-1 generates a symbol replica of a modulation symbol different from the previously generated symbol replica, and performs the same processing. When these processes are performed for all information bit candidates, the stage 1 ends the process and outputs a process end signal to the symbol replica generation unit b108-2-1 of the stage 2.

累積メトリック算出部b108−1−2は、シンボルレプリカ生成部b108−1−1から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rの第1行1列の成分と、を乗算する。累積メトリック算出部b108−1−2は、その乗算結果を、シンボルレプリカ減算部b108−2−4から入力されるレプリカ減算信号から減算する。累積メトリック算出部b108−1−2は、その減算結果の2乗ユークリッド距離を算出する。累積メトリック算出部b108−1−2は、算出した2乗ユークリッド距離と累積メトリック算出部b108−2−2から入力される累積メトリックとを加算し、ステージ1における累積メトリックを算出する。この累積メトリックをメトリック比較部b108−1−3に出力する。   The cumulative metric calculation unit b108-1-2 includes the symbol replica input from the symbol replica generation unit b108-1-1 and the first row and first column component of the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Multiply. The cumulative metric calculation unit b108-1-2 subtracts the multiplication result from the replica subtraction signal input from the symbol replica subtraction unit b108-2-4. The cumulative metric calculation unit b108-1-2 calculates the square Euclidean distance of the subtraction result. The cumulative metric calculation unit b108-1-2 adds the calculated square Euclidean distance and the cumulative metric input from the cumulative metric calculation unit b108-2-2 to calculate the cumulative metric in stage 1. The accumulated metric is output to the metric comparison unit b108-1-3.

メトリック比較部b108−1−3は、累積メトリック算出部b108−1−2から入力される累積メトリック値が基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックより大きい場合、シンボルレプリカ生成部b108−1−1に処理終了を示す信号を出力する。つまり、メトリック比較部b108−1−3は、このシンボルレプリカに対応する情報ビット候補が含まれる候補系列(情報ビット候補をT成分とする候補系列)を候補から外す。この条件に当てはまらない場合、メトリック比較部b108−1−3は、この累積メトリック値を基準メトリック保存部b106に出力する。具体的には、メトリック比較部b108−1−3は、例えば、累積メトリック算出部b108−1−2から入力される累積メトリックが基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックより小さい場合、シンボルレプリカ生成部b108−1−1が出力したシンボルレプリカに対応する情報ビット候補が含まれる候補系列を、候補系列として採用する。
また、メトリック比較部b108−1−3は、このときまでに各ステージで用いたシンボルレプリカに対応する情報ビット候補が含まれる候補系列を、候補系列保存部b107に出力する。また、メトリック比較部b108−1−3は、処理終了を示す信号をシンボルレプリカ生成部b108−1−1に出力する。つまり、メトリック比較部b108−1−3は、基準メトリックに対応する候補系列を、候補系列保存部b107に出力する。
When the cumulative metric value input from the cumulative metric calculation unit b108-1-2 is larger than the reference metric input from the reference metric storage unit b106, the metric comparison unit b108-1-3 is a symbol replica generation unit b108-1- 1 outputs a signal indicating the end of processing. That is, the metric comparison unit b108-1-3 excludes candidate sequences (candidate sequences having information bit candidates as T components) including information bit candidates corresponding to the symbol replica from the candidates. If this condition is not met, the metric comparison unit b108-1-3 outputs the accumulated metric value to the reference metric storage unit b106. Specifically, the metric comparison unit b108-1-3, for example, if the cumulative metric input from the cumulative metric calculation unit b108-1-2 is smaller than the reference metric input from the reference metric storage unit b106, the symbol replica A candidate sequence including information bit candidates corresponding to the symbol replica output by the generation unit b108-1-1 is adopted as a candidate sequence.
Further, the metric comparison unit b108-1-3 outputs a candidate sequence including information bit candidates corresponding to the symbol replicas used in each stage so far to the candidate sequence storage unit b107. Further, the metric comparison unit b108-1-3 outputs a signal indicating the end of processing to the symbol replica generation unit b108-1-1. That is, the metric comparison unit b108-1-3 outputs the candidate series corresponding to the reference metric to the candidate series storage unit b107.

<動作原理について>
以下、受信装置b1の動作原理について、図4〜図8を参照しながら説明する。
受信部b101が受信し、チャネル推定部b102に送られた受信信号のうち、図3のパイロットシンボルが送信された時刻に対応する受信信号は、次式(1)で表される。
<About the operating principle>
Hereinafter, the operating principle of the receiving device b1 will be described with reference to FIGS.
Of the reception signals received by the reception unit b101 and transmitted to the channel estimation unit b102, the reception signal corresponding to the time when the pilot symbol of FIG. 3 is transmitted is expressed by the following equation (1).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ここで、yは受信部b101−rが出力する受信信号、hrtは送信アンテナa1−tと受信アンテナb1−r間のチャネル値、s (p)は送信アンテナa1−tから送信されるパイロットシンボル、nは受信部b101−rで加算される雑音である。パイロットシンボルは既知なので、チャネル推定部b102は、例えば次式(2)のようにしてチャネル値の推定値を求めることができる。 Here, y r is the received signal receiving unit b101-r outputs, h rt channel value between receive antennas b1-r transmitting antennas a1-t, s t (p ) is transmitted from the transmitting antenna a1-t The pilot symbol, n r, is noise added by the receiving unit b101-r. Since the pilot symbol is known, the channel estimation unit b102 can obtain the estimated value of the channel value, for example, as in the following equation (2).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ただし、^(ハット)を付した変数は、推定値を表す。以後の説明では、推定されたチャネル値が理想値hrtに等しいものとして説明を行う。
データが送られる時刻の受信信号は、R次元の受信信号ベクトルyを用いて次式(3)〜(8)のように表される。
However, the variable with ^ (hat) represents an estimated value. In the following description, it is assumed that the estimated channel value is equal to the ideal value hrt .
The received signal at the time when the data is sent is represented by the following equations (3) to (8) using the R-dimensional received signal vector y.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ここで、Tは転置を表し、sは送信アンテナa1−tから送信される変調シンボルを表す。ただし、式(1)および(2)と同じ文字を用いているが、異なる時刻の信号を表しているため、式(1)および(2)の文字と、式(3)〜(7)の文字は異なるものを表す。 Here, T is denotes the transpose, s t represents a modulation symbol transmitted from the transmission antennas a1-t. However, although the same characters as in equations (1) and (2) are used, since they represent signals at different times, the characters in equations (1) and (2) and equations (3) to (7) Letters represent different things.

次に、MLDを説明する。MLDでは、次式(9)で示されるメトリック(2乗ユークリッド距離)fを最小にする信号系列xの判定値を求める。   Next, the MLD will be described. In MLD, a determination value of a signal sequence x that minimizes a metric (square Euclidean distance) f expressed by the following equation (9) is obtained.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ただし、xは、sのレプリカ(シンボルレプリカ)であり、T次元ベクトルである。xの第t要素をxとすると、xの取りうる値は、送信アンテナa1−tで用いる変調シンボルの数Mだけ存在する。例えば、変調部a102−tでの変調方式がQPSKの場合はM=4、16QAMの場合はM=16、64QAMの場合はM=64である。 However, x is a replica (symbol replica) of s and is a T-dimensional vector. If the t-th element of x and x t, the possible values of x t is equal in number to the number M of modulation symbols used in the transmission antennas a1-t. For example, M = 4 when the modulation method in the modulation unit a102-t is QPSK, M = 16 when 16QAM, and M = 64 when 64QAM.

xの取りうる値の探索は、高さT+1の木構造で説明することができる。
図9〜図13は、本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索を説明する概略図である。この図は、T=3で、全ての送信アンテナで、M=4個の変調シンボルを取り得る変調方式(例えばQPSK)を用いて、信号を送信している場合の例である。
図9〜図13において、縦軸は高さを表し、この高さはtに相当する。また、白抜きの丸印(ノード)は、変調シンボルの候補を表す(シンボルレプリカ又は情報ビット候補を表す)。つまり、高さtのノードは、変調部a102−tで変調され、送信アンテナa1−tから送信された変調シンボルの候補である。直線で表されている枝(ブランチ)に沿って辿った、白抜きの丸印の組み合わせが、xの候補(又は候補系列)となる。図9の例は、受信装置b1(信号探索部b108)が、探索をt=Tからt=1の順番に行う場合のものである。高さtの変調シンボルの候補に対応する処理は、図6〜図8で説明したステージt探索部b108−tでの処理に相当するため、以後、高さtをステージtと呼ぶ。
The search for possible values of x can be described by a tree structure of height T + 1.
FIG. 9 to FIG. 13 are schematic diagrams for explaining the search for modulation symbol candidates according to the present embodiment. This figure shows an example in which a signal is transmitted using a modulation scheme (for example, QPSK) that can take M = 4 modulation symbols with all transmission antennas at T = 3.
9 to 13, the vertical axis represents the height, and this height corresponds to t. White circles (nodes) represent modulation symbol candidates (represent symbol symbols or information bit candidates). That is, the node of height t is a modulation symbol candidate that is modulated by the modulation unit a102-t and transmitted from the transmission antenna a1-t. A combination of white circles traced along a branch (branch) represented by a straight line becomes a candidate (or candidate series) of x. The example of FIG. 9 is a case where the receiving device b1 (signal search unit b108) performs a search in the order from t = T to t = 1. Since the process corresponding to the modulation symbol candidate of height t corresponds to the process in the stage t search unit b108-t described in FIGS. 6 to 8, the height t is hereinafter referred to as a stage t.

(QR分解を用いない場合)
まず、QR分解を用いない場合について説明する。なお、本実施形態では、受信装置b1は、後述するQR分解を用いた構成である。以下では、ステージt探索部b108−tに相当する処理部を、ステージt処理部とも称する。
(When QR decomposition is not used)
First, a case where QR decomposition is not used will be described. In the present embodiment, the receiving device b1 has a configuration using QR decomposition described later. Hereinafter, the processing unit corresponding to the stage t search unit b108-t is also referred to as a stage t processing unit.

ステージt+1のノードからステージtの子ノードへのブランチは、xを変調シンボルb(m)に固定すること、つまり、ステージ(t+1)処理部が変調シンボルb(m)(ノード)を選択することを表す。ここで、m=1、2、・・・、Mである。例えば、図9のブランチ71は、xをb(1)に固定する場合を示す。また、ブランチ72は、xをb(2)に固定する場合を示す。なお、ブランチと変調シンボルとの関係はこれに限らず、上記以外のブランチと変調シンボル番号mの組合せを用いてもよい。 The branch from the node at stage t + 1 to the child node at stage t fixes xt to modulation symbol b (m), that is, the stage (t + 1) processing unit selects modulation symbol b (m) (node). Represents that. Here, m = 1, 2,..., M. For example, branch 71 in FIG. 9 shows a case of fixing the x 3 to b (1). Further, branch 72 shows a case of fixing the x 3 in b (2). The relationship between the branch and the modulation symbol is not limited to this, and a combination of a branch other than the above and the modulation symbol number m may be used.

次に、ステージtのノードが選択された場合、ステージt処理部は、次式(10)で示すT次元ベクトルy(t)を算出し、算出したy(t)をステージ(t−1)処理部へ出力する。   Next, when the node of stage t is selected, the stage t processing unit calculates a T-dimensional vector y (t) expressed by the following equation (10), and the calculated y (t) is set to stage (t−1). Output to the processing unit.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ただし、y(T+1)はyとする。従って、図9のノード73が選択された場合、ステージ3処理部は、次式(11)を用いてy(3)を算出し、算出したy(3)をステージ2処理部へ出力する。   However, y (T + 1) is y. Therefore, when the node 73 in FIG. 9 is selected, the stage 3 processing unit calculates y (3) using the following equation (11), and outputs the calculated y (3) to the stage 2 processing unit.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

また、図9のノード74が選択された場合、ステージ3処理部は、次式(12)を用いてy(3)を算出し、算出したy(3)をステージ2処理部へ出力する。   When the node 74 in FIG. 9 is selected, the stage 3 processing unit calculates y (3) using the following equation (12), and outputs the calculated y (3) to the stage 2 processing unit.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

同様に、ブランチ75はxをb(1)に固定する場合を表す。図9のノード76が選択された場合、ステージ2処理部は、次式(13)を用いてy(2)を算出し、算出したy(2)をステージ1処理部へ出力する。 Similarly, branch 75 represents a case of fixing a x 2 to b (1). When the node 76 in FIG. 9 is selected, the stage 2 processing unit calculates y (2) using the following equation (13), and outputs the calculated y (2) to the stage 1 processing unit.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ステージ1のノードである葉ノードが選択された場合、ステージ1処理部は、y(1)だけでなく、y(1)の2乗ユークリッドノルムを算出する。これは、ステージ1処理部が、式(9)のfを算出したことを意味する。
図9において、破線77で囲んだ通り、M(MのT乗)個の葉ノードにおいてfを算出し、最も小さい葉ノードへの経路が、MLDの解となる。なお、前順走査で探索していくことで、メモリの増加を抑えることができる。
具体的には、ステージ1処理部は、根ノード以外のノードにおけるT次元ベクトルの減算と、葉ノードにおけるT次元ベクトルの2乗ユークリッドノルム算出とを行う。QR分解を用いない場合、ステージtのノード数はM(T−t+1)なので、スカラー減算の数は次式(14)で表される。
When a leaf node that is a node of stage 1 is selected, the stage 1 processing unit calculates not only y (1) but also a square Euclidean norm of y (1). This means that the stage 1 processing unit has calculated f in Expression (9).
In FIG. 9, as encircled by a broken line 77, f is calculated at M T (M raised to the power of T) leaf nodes, and the route to the smallest leaf node is the solution of MLD. It should be noted that an increase in memory can be suppressed by searching in the forward scan.
Specifically, the stage 1 processing unit performs subtraction of the T-dimensional vector at a node other than the root node and calculation of the square Euclidean norm of the T-dimensional vector at the leaf node. When QR decomposition is not used, the number of nodes at stage t is M (T−t + 1) , and the number of scalar subtractions is expressed by the following equation (14).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

また、葉ノードの数はMなので、QR分解を用いない場合、スカラーの2乗ユークリッドノルム算出数は次式(15)で表される。 Further, the number of leaf nodes Since M T, the case of not using the QR decomposition, the squared Euclidean norm calculation of a scalar is represented by the following formula (15).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

このように、QR分解を用いない場合には、MLDでは演算回数がTに対して指数で増大する。   Thus, when QR decomposition is not used, in MLD, the number of operations increases exponentially with respect to T.

(QR分解を用いた場合)
次に、QR分解を用いた場合について説明する。QR分解を用いた場合、QR分解を用いない場合と比較して、演算回数を削減できる。
図4のQR分解部b103は、R×Tのチャネル行列HにQR分解を行うことで、チャネル行列HをR×Tのユニタリ行列Qと、T×Tの上三角行列Rに分解する。これらは、次式(16)〜(18)で表される。
(When using QR decomposition)
Next, a case where QR decomposition is used will be described. When QR decomposition is used, the number of operations can be reduced as compared with the case where QR decomposition is not used.
4 performs QR decomposition on the R × T channel matrix H to decompose the channel matrix H into an R × T unitary matrix Q and an T × T upper triangular matrix R. These are represented by the following formulas (16) to (18).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

具体的には、QR分解部b103は、グラム−シュミット直交化、修正グラム−シュミット直交化、ハウスホルダー変換やギブンス回転等を行うことで、チャネル行列Hを行列Qと行列Rに分解する。
信号変換部b104は、QR分解部b103が生成した行列Qと、受信部b101−1〜b101−Rからの入力である受信信号ベクトルyを用いて、次式(19)及び(20)のように三角化受信信号y’を生成する。
Specifically, the QR decomposition unit b103 decomposes the channel matrix H into the matrix Q and the matrix R by performing Gram-Schmitt orthogonalization, modified Gram-Schmidt orthogonalization, householder transformation, Givens rotation, and the like.
The signal conversion unit b104 uses the matrix Q generated by the QR decomposition unit b103 and the received signal vector y that is an input from the receiving units b101-1 to b101-R as in the following equations (19) and (20). A triangulated reception signal y ′ is generated.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ここで、Hは複素共役転置を表し、QはQの共役転置行列である。QQがT×Tの単位行列であることを利用すると、式(9)を最小化する系列xを発見することは、次式(21)を最小化するxを発見することに一致する。 Here, H represents a complex conjugate transpose, and Q H is a conjugate transpose matrix of Q. Using the fact that Q H Q is a T × T identity matrix, finding a sequence x that minimizes Equation (9) is equivalent to finding x that minimizes Equation (21) below. .

Figure 2014039122
Figure 2014039122

行列Rは上三角行列であるので、fは次式(22)〜(24)のように変形できる。   Since the matrix R is an upper triangular matrix, f can be transformed as in the following equations (22) to (24).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

式(23)は、ステージTの累積メトリックf(T)を表す。なお、f(t)は、ステージtまでの累積メトリックを表す。
図6のシンボルレプリカ生成部b108−T−1は、送信アンテナa1−Tから送信された変調シンボルの候補の中から変調シンボルを1つずつ選択して、そのシンボルレプリカxを、累積メトリック算出部b108−T−2へ出力する。累積メトリック算出部b108−T−2は、このシンボルレプリカxと行列Rの第T行T列の成分と三角化受信信号y’のT成分に基づいて、式(23)を用いてf(T)を計算する。
Equation (23) represents the cumulative metric f (T) of stage T. Note that f (t) represents a cumulative metric up to stage t.
Symbol replica generation unit b 108-T-1 of FIG. 6, select the modulation symbols one by one from the candidates of the modulation symbols transmitted from the transmitting antenna a1-T, the symbol replica x T, the cumulative metric calculation Part b108-T-2. Cumulative metric calculation unit b 108-T-2, based on the T component of the symbol replica x T and the T rows and T columns of components and triangulated received signal y of the matrix R ', by using the equation (23) f ( T) is calculated.

なお、y’(T)は、ステージ(T−1)で累積メトリックを計算するためのベクトルを表す。なお、y’(t)は、ステージ(t−1)で累積メトリックを計算するためのベクトルを表し、次元t−1のベクトルを表す。y’(t)をレプリカ減算信号とも称する。y’(t)の第k成分を、y’(t)で表す。
シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、式(24)を用いてy’(T)を算出する。シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、y’T−1(T)を累積メトリック算出部b108−(T−1)−2に出力する。y’T−1(T)は、f(T−1)の算出に用いられる(式(26)参照)。また、シンボルレプリカ減算部b108−T−4は、y’(T)〜y’T−2(T)を、シンボルレプリカ算出部b108−(T−1)−4に出力する。y’(T)〜y’T−2(T)は、y’(T−1)の算出に用いられる(式(27)参照)。
Note that y ′ (T) represents a vector for calculating the cumulative metric in the stage (T−1). Here, y ′ (t) represents a vector for calculating the cumulative metric at stage (t−1), and represents a vector of dimension t−1. y ′ (t) is also referred to as a replica subtraction signal. The k-th component of y ′ (t) is represented by y ′ k (t).
The symbol replica subtraction unit b108-T-4 calculates y ′ (T) using Expression (24). The symbol replica subtraction unit b108-T-4 outputs y ′ T−1 (T) to the cumulative metric calculation unit b108- (T−1) -2. y ′ T-1 (T) is used to calculate f (T−1) (see Expression (26)). The symbol replica subtraction unit b108-T-4 outputs y ′ 1 (T) to y ′ T-2 (T) to the symbol replica calculation unit b108- (T-1) -4. y ′ 1 (T) to y ′ T-2 (T) are used to calculate y ′ (T−1) (see Expression (27)).

次に、t=T−1以降の処理を説明する。
式(22)はさらに変形できて、次式(25)〜(27)のようになる。
Next, processing after t = T−1 will be described.
Expression (22) can be further modified to be expressed by the following expressions (25) to (27).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

図7のシンボルレプリカ生成部b108−t−1は、送信アンテナa1−tから送信された変調シンボルの候補の中から変調シンボルを1つずつ選択して、そのシンボルレプリカをxとして、累積メトリック算出部b108−t−2へ出力する。累積メトリック算出部b108−t−2は、このxと行列Rの第t行t列の成分とシンボルレプリカ減算部b108−(t+1)−4から入力されるy’(t+1)に基づいて、式(26)を用いて、累積メトリックf(t)を算出する。 Symbol replica generation unit b 108-t-1 in FIG. 7, select the modulation symbols one by one from the candidates of the modulation symbols transmitted from the transmitting antenna a1-t, the symbol replicas as x t, cumulative metrics It outputs to calculation part b108-t-2. Cumulative metric calculation unit b 108-t-2, based on the component and symbol replica subtracting unit of the t rows t columns of x t and the matrix R b108- (t + 1) inputted from -4 y 't (t + 1 ) The accumulated metric f (t) is calculated using Equation (26).

また、シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、xと行列Rの第1行t列〜第t−1行t列の成分とシンボルレプリカ減算部b108−(t+1)−4から入力されるy’(t+1)〜y’t−1(t+1)に基づいて、式(27)を用いてy’(t)を算出する。
以上の処理をt=Tからt=1まで行うことで、累積メトリック算出部b108−1−2は、式(21)のメトリックを、次式(28)のように求めることができる。
Further, symbol replica subtracting unit b 108-t-4 is inputted from the x t the first row column t-component and symbol replica subtracting unit of the t-1 row t column of matrix R b108- (t + 1) -4 Based on y ′ 1 (t + 1) to y ′ t−1 (t + 1), y ′ (t) is calculated using Expression (27).
By performing the above processing from t = T to t = 1, the cumulative metric calculation unit b108-1-2 can obtain the metric of the equation (21) as the following equation (28).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

このように、QR分解を用いて、メトリック算出をステージTからステージ1への累積メトリック算出という形に変更した場合、各ステージの処理が変化する。
再び図9を参照すると、ステージtでは、ステージt探索部b108−tが累積メトリックf(t)とt−1次元ベクトルy’(t)を算出して、ステージt−1のステージ(t−1)探索部b108−(t−1)へ出力する。なお、葉ノードではy’(t)の算出は行わない。y’(t)の算出は、t−1次元ベクトルの減算であり、根ノードと葉ノード以外のノードで行われるため、スカラー減算の数は次式(29)のようになる。
In this way, when the metric calculation is changed to the cumulative metric calculation from stage T to stage 1 using QR decomposition, the processing of each stage changes.
Referring to FIG. 9 again, at stage t, the stage t search unit b108-t calculates the cumulative metric f (t) and the t−1-dimensional vector y ′ (t), and the stage (t−) of the stage t−1. 1) Output to search unit b108- (t-1). Note that y ′ (t) is not calculated in the leaf node. Since y ′ (t) is calculated by subtraction of a t−1-dimensional vector and is performed at a node other than the root node and the leaf node, the number of scalar subtractions is expressed by the following equation (29).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

これは、式(14)よりも小さい値となり、スカラー減算の数を削減できている。また、根ノード以外のノードで累積メトリックが算出されるため、スカラーの2乗ユークリッドノルム算出数は次式(30)で表される。   This is a smaller value than Expression (14), and the number of scalar subtractions can be reduced. Since the cumulative metric is calculated at a node other than the root node, the scalar square Euclidean norm calculation number is expressed by the following equation (30).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

これは、式(15)よりも小さい値となり、2乗ユークリッドノルムの算出数も削減できている。しかしながら、Tに対して指数で増大することに変わりはない。   This is a smaller value than Expression (15), and the number of square Euclidean norms calculated can be reduced. However, there is no change in increasing with an index with respect to T.

本実施形態では、受信装置b1は、探索するノード数を減少させることで演算量を削減する。以後、演算量の評価は探索ノード数で行う。図6〜図8のメトリック比較部b108−t−3は、探索ノード数を削減するために備えられている。式(26)によると、累積メトリックf(t)は、f(t+1)よりも大きな値となる。つまり、ステージt+1での累積メトリックf(t+1)が基準メトリックよりも大きいということは、その次のステージtの累積メトリックf(t)も、基準メトリックよりも大きくなる。すなわち、メトリック比較部b108−(t+1)−3は、信号系列xの第(t+1)成分から第T成分に基づいて、この第(t+1)成分から第T成分を含む信号系列xの受信信号レプリカHxと受信信号ベクトルyとの差を示すメトリックfが基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定できる。   In the present embodiment, the receiving device b1 reduces the amount of calculation by reducing the number of nodes to be searched. Thereafter, the calculation amount is evaluated by the number of search nodes. The metric comparison unit b108-t-3 in FIGS. 6 to 8 is provided to reduce the number of search nodes. According to Expression (26), the cumulative metric f (t) is a value larger than f (t + 1). That is, the fact that the cumulative metric f (t + 1) at stage t + 1 is larger than the reference metric means that the cumulative metric f (t) at the next stage t is also larger than the reference metric. That is, the metric comparison unit b108- (t + 1) -3 receives the received signal replica of the signal sequence x including the (t + 1) th component to the Tth component based on the (t + 1) th component to the Tth component of the signal sequence x. It can be determined whether or not the metric f indicating the difference between Hx and the received signal vector y is larger than the reference metric.

まず、図4の基準メトリック生成部b105が、基準メトリックの初期値とそのときの候補系列を生成する。具体的には、基準メトリック生成部b105は、MIMO分離を行なって候補系列を得る。また、基準メトリック生成部b105は、その候補系列を用いて算出されるメトリックを基準メトリックとする。なお、送信アンテナa1−1〜a1−Tの各々について、その送信アンテナa1−tから送信された変調シンボルの候補の中から、ランダムに、変調シンボルを1つずつ選択してもよい。なお、基準メトリック生成部b105は、予め定めた規則に基づいて、変調シンボルを選択してもよい。
図10は、本実施形態に係る基準メトリックに関する候補系列の選択の一例を表す。基準メトリック生成部b105は、例えば、図10の太線で表される候補系列、つまり、太線に沿って辿った変調シンボルの候補の組み合わせを選択する。
First, the reference metric generation unit b105 in FIG. 4 generates an initial value of the reference metric and a candidate sequence at that time. Specifically, the reference metric generation unit b105 performs MIMO separation to obtain a candidate sequence. Further, the reference metric generation unit b105 sets a metric calculated using the candidate series as a reference metric. For each of the transmission antennas a1-1 to a1-T, one modulation symbol may be selected at random from the modulation symbol candidates transmitted from the transmission antenna a1-t. Note that the reference metric generation unit b105 may select a modulation symbol based on a predetermined rule.
FIG. 10 illustrates an example of selection of candidate series related to the reference metric according to the present embodiment. For example, the reference metric generation unit b105 selects a candidate series represented by a thick line in FIG. 10, that is, a combination of modulation symbol candidates traced along the thick line.

メトリック比較部b108−t−3は、xに基づいて算出された累積メトリックが、この基準メトリックを上回った時点(値が大きくなったと判断した場合)で、処理終了を示す信号を出力する。つまり、メトリック比較部b108−t−3は、このxを含む候補系列について、以後の探索をスキップする(中止する;破棄する)。これにより、信号探索部b108は、探索ノード数を削減できる。 Metric comparison unit b 108-t-3, the cumulative metric is calculated based on x t is at the time of exceeding the reference metric (determined value is increased), and outputs a signal indicating the processing end. That is, the metric comparison unit b 108-t-3, for the candidate sequence containing the x t, skipping subsequent search (abort; discarded). Thereby, the signal search part b108 can reduce the number of search nodes.

図11は、信号探索部b108の処理の一例を表す。この図において、太線で繋がれた変調シンボルの候補は、そのシンボルレプリカに基づいて累積メトリックが算出されたことを表す。この図は、ノード91〜94のいずれかが選択された場合に、そのノードまでの累積メトリックが基準メトリックを上回る場合の例である。この場合、信号探索部b108は、ノード91〜94を含む候補系列について、以後の探索を破棄する。この破棄処理により、探索しなかったノードには×マークが付与されている。従って、32個のノードが探索から外されたことになる。
また、図11では、葉ノード95を含む候補系列の累積メトリックが、基準メトリックを下回っている(値が小さいと判断されている)。このため、この累積メトリックが新しい基準メトリックとして基準メトリック保存部b106に保存され、ノード95までの候補系列が候補系列保存部b107に保存される。このように、信号探索部b108は、葉ノードを含む候補系列の累積メトリックが、基準メトリックより小さい場合には、その累積メトリックを新しい基準メトリックとする。
FIG. 11 illustrates an example of processing of the signal search unit b108. In this figure, candidates for modulation symbols connected by bold lines indicate that the cumulative metric has been calculated based on the symbol replicas. This figure is an example in the case where any of the nodes 91 to 94 is selected, and the accumulated metric up to that node exceeds the reference metric. In this case, the signal search unit b108 discards the subsequent search for the candidate series including the nodes 91 to 94. By this discarding process, the X mark is given to the node that has not been searched. Therefore, 32 nodes are excluded from the search.
In FIG. 11, the cumulative metric of the candidate series including the leaf node 95 is lower than the reference metric (it is determined that the value is small). Therefore, this accumulated metric is stored as a new reference metric in the reference metric storage unit b106, and the candidate series up to the node 95 is stored in the candidate series storage unit b107. As described above, when the accumulated metric of the candidate series including the leaf node is smaller than the reference metric, the signal search unit b108 sets the accumulated metric as a new reference metric.

図12は、図11が表す処理の続きの処理を表す。図12では、ノード101までの累積メトリックが基準メトリックを上回ったとしている。このため、信号探索部b108は、ノード101を含む候補系列について、以後の探索処理を破棄している。これにより、信号探索部b108は、4個分の探索ノード数を削減できる。また、図12では、葉ノード102を含む候補系列の累積メトリックが、基準メトリック(図11のノード95を含む候補系列に基づいた基準メトリック)を下回っている。このため、葉ノード102を含む候補系列の累積メトリックが、新しい基準メトリックとして基準メトリック保存部b106に保存され、ノード102までの候補系列が候補系列保存部b107に保存される。   FIG. 12 illustrates a process subsequent to the process illustrated in FIG. In FIG. 12, it is assumed that the cumulative metric up to the node 101 exceeds the reference metric. For this reason, the signal search unit b108 discards the subsequent search processing for the candidate series including the node 101. Thereby, the signal search part b108 can reduce the number of search nodes for four. In FIG. 12, the cumulative metric of the candidate series including the leaf node 102 is lower than the reference metric (the reference metric based on the candidate series including the node 95 in FIG. 11). For this reason, the cumulative metric of the candidate series including the leaf node 102 is stored in the reference metric storage unit b106 as a new reference metric, and the candidate series up to the node 102 is stored in the candidate series storage unit b107.

図13は、図12が表す処理の続きの処理を表す。図13では、ノード111〜113までの累積メトリックが基準メトリックを上回る場合の例である。この場合、信号探索部b108は、ノード111〜113を含む候補系列について、以後の探索を破棄する。これにより、信号探索部b108は、12個分の探索ノード数を削減できる。また、図13では、基準メトリックを下回る葉ノードは見つからなかったものとしている。この場合、図12の葉ノード102を含む候補系列が、最終的な結果となる。つまり、信号探索部b108(メトリック比較部b108−1−3)は、葉ノード102を含む候補系列を保存し、この候補系列が最尤系列となる。
なお、図9〜図13の例では、根ノードを除く全ノード数は84であるが、48個のノードの探索をしなかったため、信号探索部b108が実際に探索したノード数は36である。このように、信号探索部b108は、探索ノード数を削減でき、演算回数を削減できる。
FIG. 13 illustrates a process subsequent to the process illustrated in FIG. FIG. 13 shows an example in which the accumulated metric from the nodes 111 to 113 exceeds the reference metric. In this case, the signal search unit b108 discards the subsequent search for the candidate series including the nodes 111 to 113. As a result, the signal search unit b108 can reduce the number of search nodes for twelve. In FIG. 13, it is assumed that no leaf node below the reference metric has been found. In this case, the candidate sequence including the leaf node 102 in FIG. 12 is the final result. That is, the signal search unit b108 (metric comparison unit b108-1-3) stores a candidate sequence including the leaf node 102, and this candidate sequence becomes a maximum likelihood sequence.
9 to 13, the total number of nodes excluding the root node is 84. However, since 48 nodes were not searched, the number of nodes actually searched by the signal search unit b108 is 36. . Thus, the signal search unit b108 can reduce the number of search nodes and the number of operations.

<受信装置b1の動作について>
図14は、本実施形態に係る受信装置b1の動作を示すフローチャートである。なお、この図が示す動作は、図4の受信部b101−rが受信信号をチャネル推定部b102及び信号変換部b104に出力した後の処理である。なお、図14では、変数として、ステージ番号t、ステージtにおける変調シンボル番号m、及びステージtで用いている変調シンボル数Mを用いる場合について説明する。
<Operation of Receiving Device b1>
FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the receiving device b1 according to this embodiment. The operation shown in this figure is processing after the reception unit b101-r in FIG. 4 outputs the received signal to the channel estimation unit b102 and the signal conversion unit b104. In FIG. 14, a case will be described in which the stage number t, the modulation symbol number m t at the stage t, and the modulation symbol number M t used at the stage t are used as variables.

(ステップS101)チャネル推定部b102は、受信信号とパイロットシンボルに基づいてチャネル推定を行うことで、チャネル行列を得る。その後、ステップS102へ進む。
(ステップS102)QR分解部b103は、ステップS102で得られたチャネル値を用いて構成されるチャネル行列HのQR分解を行うことで、ユニタリ行列Qと上三角行列Rを得る。その後、ステップS103へ進む。
(ステップS103)信号変換部b104は、ステップS102で得られたユニタリ行列Qを受信信号ベクトルに乗算し、三角化受信信号を算出する。その後、ステップS104へ進む。
(Step S101) The channel estimation unit b102 obtains a channel matrix by performing channel estimation based on the received signal and the pilot symbol. Then, it progresses to step S102.
(Step S102) The QR decomposition unit b103 obtains a unitary matrix Q and an upper triangular matrix R by performing QR decomposition of the channel matrix H configured using the channel values obtained in step S102. Thereafter, the process proceeds to step S103.
(Step S103) The signal conversion unit b104 multiplies the reception signal vector by the unitary matrix Q obtained in step S102 to calculate a triangulated reception signal. Thereafter, the process proceeds to step S104.

(ステップS104)基準メトリック生成部b105は、ステップS102で得られる上三角行列RとステップS103で得られる三角化受信信号を用いてMIMO分離を行う。基準メトリック生成部b105は、MIMO分離結果を用いて基準メトリックを算出し、基準メトリック保存部b106に保存する。また、そのときの候補系列(候補系列の初期値)を、候補系列保存部b107に保存する。その後、ステップS105へ進む。
(ステップS105)信号探索部b108は、m=1、t=Tとする。その後、ステップS106へ進む。
(ステップS106)シンボルレプリカ生成部b108−t−1は、xとして、シンボルレプリカb(m)を生成する。その後、ステップS107へ進む。
(ステップS107)累積メトリック算出部b108−t−2は、ステップS106で生成されたxを用いて、ステージtの累積メトリックを算出する。その後、ステップS108へ進む。
(Step S104) The reference metric generation unit b105 performs MIMO separation using the upper triangular matrix R obtained in step S102 and the triangulated reception signal obtained in step S103. The reference metric generation unit b105 calculates a reference metric using the MIMO separation result and stores it in the reference metric storage unit b106. Further, the candidate sequence at that time (initial value of the candidate sequence) is stored in the candidate sequence storage unit b107. Thereafter, the process proceeds to step S105.
(Step S105) The signal search unit b108 sets m T = 1 and t = T. Thereafter, the process proceeds to step S106.
(Step S106) the symbol replica generation unit b108-t-1 as x t, generates a symbol replica b (m t). Thereafter, the process proceeds to step S107.
(Step S107) cumulative metric calculation unit b 108-t-2, using a x t generated in step S106, to calculate the cumulative metrics of the stage t. Thereafter, the process proceeds to step S108.

(ステップS108)メトリック比較部b108−t−3が、ステップS107で算出された累積メトリックが基準メトリックを上回ることを検出した場合、ステップS109へ進む。そうではない場合、ステップS113へ進む。
(ステップS109)信号探索部b108がmがMに達していると判定した場合、ステップS110へ進む。そうではない場合、ステップS112へ進む。
(ステップS110)信号探索部b108がtがTであると判定した場合、候補系列保存部b107に保存されている候補系列を最終的な最尤系列として出力する。その後、受信装置b1は、動作を終了する。そうではない場合、ステップS111へ進む。
(ステップS111)信号探索部b108は、tにt+1を代入する。その後、ステップS109へ戻る。
(Step S108) When the metric comparison unit b108-t-3 detects that the accumulated metric calculated in Step S107 exceeds the reference metric, the process proceeds to Step S109. If not, the process proceeds to step S113.
(Step S109) When the signal search unit b108 determines that m t has reached M t , the process proceeds to step S110. Otherwise, the process proceeds to step S112.
(Step S110) When the signal search unit b108 determines that t is T, the candidate sequence stored in the candidate sequence storage unit b107 is output as the final maximum likelihood sequence. Thereafter, the receiving device b1 ends the operation. If not, the process proceeds to step S111.
(Step S111) The signal search unit b108 substitutes t + 1 for t. Thereafter, the process returns to step S109.

(ステップS112)信号探索部b108は、mにm+1を代入する。その後、ステップS106へ戻る。
(ステップS113)tが1である場合、ステップS114へ進む。そうではない場合、ステップS115へ進む。
(ステップS114)メトリック比較部b108−1−3は、ステップS107で得られる累積メトリックを、新しい基準メトリックメトリックとして、基準メトリック保存部b106に保存する。また、その時の候補系列を候補系列保存部b107に保存する。その後、ステップS109へ進む。
(ステップS115)シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、ステップS106で得られるシンボルレプリカを用いて、レプリカ減算信号を算出する。その後、ステップS116へ進む。
(ステップS116)信号探索部b108は、mt−1に1を代入し、次にtにt−1を代入する。その後、ステップS106へ戻る。
(Step S112) the signal search section b108 substitutes m t +1 to m t. Thereafter, the process returns to step S106.
(Step S113) If t is 1, the process proceeds to Step S114. Otherwise, the process proceeds to step S115.
(Step S114) The metric comparison unit b108-1-3 stores the cumulative metric obtained in step S107 in the reference metric storage unit b106 as a new reference metric metric. Further, the candidate sequence at that time is stored in the candidate sequence storage unit b107. Thereafter, the process proceeds to step S109.
(Step S115) The symbol replica subtraction unit b108-t-4 calculates a replica subtraction signal using the symbol replica obtained in step S106. Thereafter, the process proceeds to step S116.
(Step S116) The signal search unit b108 substitutes 1 for m t−1 , and then substitutes t−1 for t. Thereafter, the process returns to step S106.

このように、本実施形態によれば、受信装置b1は、MIMO伝送方式の通信を行う。チャネル推定部b102は、送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの間のチャネル行列を生成する。基準メトリック生成部b105は、信号系列x(送信信号ベクトルの候補;候補系列であってもよい)の1つとチャネル行列に基づいて受信信号レプリカHxを算出し、算出した受信信号レプリカHxと受信装置が受信した信号の受信信号ベクトルyとの差を示す基準メトリックfを算出する。メトリック比較部b108−t−3(比較部)は、信号系列xの一部の成分(情報ビット候補)に基づいて、この一部の成分を含む信号系列xの受信信号レプリカHxと受信信号ベクトルyとの差を示すメトリックfが基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定する。具体的には、メトリック比較部b108−t−3は、累積メトリックと基準メトリックを比較する。信号探索部b108は、メトリック比較部b108−t−3の判定結果に基づいて、上記の一部の成分を含む信号系列xに関する演算を行うか否かを切り替える。
これにより、受信装置b1は、例えば、信号系列xの一部の成分に基づいて、メトリックが基準メトリックを上回るか否かを判定でき、判定結果に基づいて、その一部の成分を含む信号系列xのメトリックを算出するか否かを切り替えることができる。
Thus, according to the present embodiment, the reception device b1 performs communication using the MIMO transmission method. The channel estimation unit b102 generates a channel matrix between the transmission signal vector and the reception signal vector. The reference metric generation unit b105 calculates a reception signal replica Hx based on one of the signal sequences x (candidates of transmission signal vectors; may be candidate sequences) and a channel matrix, and the calculated reception signal replica Hx and the reception device A reference metric f indicating a difference between the received signal and the received signal vector y is calculated. The metric comparison unit b108-t-3 (comparison unit), based on a partial component (information bit candidate) of the signal sequence x, the received signal replica Hx and the received signal vector of the signal sequence x including the partial component It is determined whether or not the metric f indicating the difference from y is larger than the reference metric. Specifically, the metric comparison unit b108-t-3 compares the cumulative metric with the reference metric. Based on the determination result of the metric comparison unit b108-t-3, the signal search unit b108 switches whether or not to perform the calculation related to the signal sequence x including the partial component.
Thereby, the receiving apparatus b1 can determine, for example, whether or not the metric exceeds the reference metric based on some components of the signal sequence x, and based on the determination result, the signal sequence including the some components Whether to calculate the metric of x can be switched.

具体的には、受信装置b1は、任意のMIMO分離で得られる信号系列xのメトリックを基準メトリックfとし、算出した累積メトリックf(t)が基準メトリックfを上回った場合、その累積メトリックに対応する信号系列xについては以後の処理(ステージ(t−1)、(t−2)、・・・、1の探索)を破棄する。すなわち、累積メトリックf(t)が基準メトリックfより大きい場合に、一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカHxと受信信号ベクトルyとの差を示すメトリックが基準メトリックfよりも大きくなると判定する。この場合に、受信装置b1は、その一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算、つまり、累積メトリックやメトリックの演算を行わない。換言すれば、累積メトリックf(t)が基準メトリックfより小さい場合に、一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカHxと受信信号ベクトルyとの差を示すメトリックが基準メトリックfよりも小さくなると判定する。この場合に、受信装置b1は、その一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算、つまり、累積メトリックやメトリックの演算を行う。
これにより、受信装置b1は、通常のMLDに比べて大幅に演算量を削減することができる。また、受信装置b1は、葉ノードの累積メトリックを基準メトリックとするため、必ず最尤系列にたどり着くことができる。つまり、受信装置b1は、MLDと比べて性能が劣化しない。また、受信装置b1は、例えば、MIMO分離の処理にかかる時間を削減でき、効率良くMIMO分離できる。このように、受信装置b1は、適切にMIMO分離できる。
Specifically, the receiving apparatus b1 uses the metric of the signal sequence x obtained by arbitrary MIMO separation as the reference metric f, and corresponds to the accumulated metric when the calculated accumulated metric f (t) exceeds the reference metric f. For the signal sequence x to be performed, the subsequent processing (search for stages (t−1), (t−2),..., 1) is discarded. That is, when the cumulative metric f (t) is larger than the reference metric f, the metric indicating the difference between the received signal replica Hx of the transmission signal vector including a part of the component and the received signal vector y becomes larger than the reference metric f. judge. In this case, the receiving apparatus b1 does not perform an operation related to a transmission signal vector including a part of the components, that is, an accumulated metric or a metric. In other words, when the accumulated metric f (t) is smaller than the reference metric f, the metric indicating the difference between the received signal replica Hx and the received signal vector y of the transmission signal vector including some components is more than the reference metric f. Determined to be smaller. In this case, the receiving apparatus b1 performs a calculation related to a transmission signal vector including a part of the components, that is, a cumulative metric and a metric calculation.
As a result, the receiving device b1 can significantly reduce the amount of calculation compared to a normal MLD. In addition, since the receiving device b1 uses the accumulated metric of the leaf node as the reference metric, it can always reach the maximum likelihood sequence. That is, the performance of the receiving device b1 does not deteriorate as compared with the MLD. Further, for example, the receiving device b1 can reduce the time required for the MIMO separation process, and can efficiently perform the MIMO separation. Thus, the receiving apparatus b1 can appropriately perform MIMO separation.

より具体的な一例としては、上述のように、QR分解部b103は、チャネル行列HにQR分解を行なって、ユニタリ行列Qと上三角行列Rを生成する。信号変換部b104は、ユニタリ行列Qに基づいて三角化受信信号y’を算出する。累積メトリック算出部b108−t−2は、信号系列xの候補の一部の成分、三角化受信信号号y’と上三角行列Rに基づいて、一部の成分に関する累積メトリックf(t)を算出し、算出した累積メトリックf(t)が基準メトリックfより小さい場合に、一部の成分を含む信号系列xに対応する最尤系列を求める。
これにより、ステージt+1での累積メトリックf(t+1)が基準メトリックよりも大きいということは、その次のステージtの累積メトリックf(t)も、基準メトリックよりも大きくなる。つまり、受信装置b1は、例えば、信号系列xの第(t+1)成分から第T成分に基づいて、この第(t+1)成分から第T成分を含む信号系列xの受信信号レプリカHxと受信信号ベクトルyとの差を示すメトリックfが基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定できる。
As a more specific example, as described above, the QR decomposition unit b103 performs QR decomposition on the channel matrix H to generate a unitary matrix Q and an upper triangular matrix R. The signal conversion unit b104 calculates a triangulated reception signal y ′ based on the unitary matrix Q. The cumulative metric calculation unit b108-t-2 obtains a cumulative metric f (t) for some components based on some components of the candidate signal sequence x, the triangulated received signal number y ′ and the upper triangular matrix R. When the calculated cumulative metric f (t) is smaller than the reference metric f, a maximum likelihood sequence corresponding to the signal sequence x including some components is obtained.
Thus, the fact that the cumulative metric f (t + 1) at the stage t + 1 is larger than the reference metric means that the cumulative metric f (t) at the next stage t is also larger than the reference metric. That is, the receiving apparatus b1 receives, for example, the received signal replica Hx and the received signal vector of the signal sequence x including the (t + 1) th component to the Tth component based on the (t + 1) th component to the Tth component of the signal sequence x. It can be determined whether or not the metric f indicating the difference from y is larger than the reference metric.

また、本実施形態によれば、受信装置b1は、信号系列xの候補の受信信号レプリカHxと受信信号ベクトルyとの差を示すメトリックが基準メトリックfよりも小さくなると判定した場合、メトリック比較部b108−1−3は、基準メトリックfを、累積メトリック値f(1)、つまり、当該信号系列xの候補に関するメトリックf(t)に変更する。   Further, according to the present embodiment, when the receiving apparatus b1 determines that the metric indicating the difference between the received signal replica Hx of the signal sequence x candidate and the received signal vector y is smaller than the reference metric f, the metric comparing unit b108-1-3 changes the reference metric f to the accumulated metric value f (1), that is, the metric f (t) relating to the candidate of the signal sequence x.

なお、上記第1の実施形態において、送信アンテナ数Tと多重する信号数(ストリーム数と呼ぶ)が同じものとして説明したが、異なっていてもよい。例えば、ストリーム数∪がTより小さい場合、受信装置b1は、式(5)で示すチャネル行列がR×∪の行列に変更された処理を行う。   In the first embodiment, the number of transmission antennas T and the number of signals to be multiplexed (referred to as the number of streams) are described as the same, but they may be different. For example, when the number of streams よ り 小 さ い is smaller than T, the receiving apparatus b1 performs processing in which the channel matrix shown in Expression (5) is changed to an R × ∪ matrix.

なお、上記第1の実施形態において、受信装置b1は、破棄されないノードを全て探索する場合について説明したが、探索ノード数が事前に定めた閾値(以後、探索閾値と呼ぶ)を上回った場合、処理を中断して、その時点で候補系列保存部b107に保存されている系列を出力するようにしてもよい。このようにすると、受信装置b1は、演算量を安定させることができる。探索閾値は、受信装置b1を設計した時点で固定してもよいし、受信装置b1のフェームウェアやソフトウェアをアップデートする際に更新する等でもよい。
また、受信装置b1は、葉ノードで得られた累積メトリックが所定の閾値(以後、メトリック閾値と呼ぶ)を下回った時点で処理を中断して、その時点で候補系列保存部b107に保存されている系列を出力するようにしてもよい。その閾値は、例えば、基準メトリックの初期値に係数β(0<β<1)を乗算した値とすればよい。このようにすると、受信装置b1は、早い段階で演算を打ち切ることができる。また、βは受信装置b1を設計した時点で固定してもよいし、受信装置b1のフェームウェアやソフトウェアをアップデートする際に更新する等でもよい。
In the first embodiment, the receiving device b1 has been described for searching for all nodes that are not discarded. However, when the number of search nodes exceeds a predetermined threshold (hereinafter referred to as a search threshold), The processing may be interrupted and the sequence stored in the candidate sequence storage unit b107 at that time may be output. In this way, the receiving device b1 can stabilize the calculation amount. The search threshold value may be fixed when the receiving device b1 is designed, or may be updated when updating the firmware or software of the receiving device b1.
The receiving device b1 stops the process when the accumulated metric obtained at the leaf node falls below a predetermined threshold (hereinafter referred to as the metric threshold), and is stored in the candidate sequence storage unit b107 at that time. A certain series may be output. For example, the threshold value may be a value obtained by multiplying the initial value of the reference metric by a coefficient β (0 <β <1). In this way, the receiving device b1 can abort the calculation at an early stage. Β may be fixed when the receiving device b1 is designed, or may be updated when updating the firmware or software of the receiving device b1.

なお、上記第1の実施形態において、式(16)〜(18)のようにQR分解ができるものとして説明したが、式(16)〜(18)はT>Rのような場合には実行できない。そのような場合は、受信装置b1は、式(16)のユニタリ行列Q及び(17)の上三角行列Rに変えて、次式(31)及び(32)のような行列Q及び行列Rを用いても良い。   In the first embodiment, it has been described that QR decomposition can be performed as in the equations (16) to (18). However, the equations (16) to (18) are executed when T> R. Can not. In such a case, the receiving apparatus b1 changes the unitary matrix Q in Equation (16) and the upper triangular matrix R in (17) to change the matrix Q and the matrix R as in the following Equations (31) and (32). It may be used.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

この場合、受信装置b1は、ステージtをt=T、・・・、1ではなくt=R、・・・、1とする。また、受信装置b1は、式(23)に対応するステージRの累積メトリックと、式(24)に対応するステージRのレプリカ減算信号y’(t)に変えて、次式(33)及び(34)のものを用いる。   In this case, the receiving apparatus b1 sets the stage t to t = R,..., 1 instead of t = T,. In addition, the receiving device b1 changes to the cumulative metric of the stage R corresponding to the equation (23) and the replica subtraction signal y ′ (t) of the stage R corresponding to the equation (24), and the following equations (33) and (33) 34) is used.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

図9の木構造を考えると、式(33)および(34)は、根ノードにつながるブランチ数がMR+1・・・Mとなることを意味する。T=R+1で、送信アンテナa1−(T−1)及びa1−TがQPSKを用いる場合(すなわち、MT−1=M=4)、根ノードにつながるブランチ数は16となる。 Given the tree structure of FIG. 9, equation (33) and (34) means that the number of branches leading to the root node is M R M R + 1 ··· M T. When T = R + 1 and the transmission antennas a1- (T-1) and a1-T use QPSK (that is, M T-1 = M T = 4), the number of branches connected to the root node is 16.

なお、上記の第1の実施形態において、受信装置b1は、全てのステージにおいてメトリック比較を行う場合について説明したが、全部でなくともよく、少なくとも1つのステージで行うようにしてもよい。
なお、上記第1の実施形態において、受信装置b1は、式(16)〜(18)で示すQR分解を、式(5)で示すチャネル行列の順番を変更してから行なってもよい。具体的には、受信装置b1は、チャネル行列を次式(35)のようにしてからQR分解を行う。
In the above-described first embodiment, the case has been described in which the receiving device b1 performs the metric comparison in all the stages. However, the receiving apparatus b1 may not be all, but may be performed in at least one stage.
In the first embodiment, the reception device b1 may perform the QR decomposition expressed by the equations (16) to (18) after changing the order of the channel matrix expressed by the equation (5). Specifically, the receiving apparatus b1 performs QR decomposition after making the channel matrix into the following equation (35).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ここで、rank(t)は、次式(36)が大きい順の送信アンテナ番号である。   Here, rank (t) is a transmission antenna number in the descending order of the following equation (36).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

すなわち、H’の右端の列ベクトルの2乗ユークリッドノルムが最大になるように並び替える。このようにすることで、上三角行列Rの右下の要素を大きくし、浅いノードで誤ったシンボルレプリカを用いた場合の累積メトリックが大きくすることができ、浅いノードの段階で基準メトリックを上回らせることができ、探索ノード数を削減することができる。   That is, the rearrangement is performed so that the square Euclidean norm of the column vector at the right end of H ′ is maximized. By doing so, the lower right element of the upper triangular matrix R can be increased, and the cumulative metric when using the wrong symbol replica at the shallow node can be increased, and the reference metric can be exceeded at the shallow node stage. And the number of search nodes can be reduced.

(第2の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第2の実施形態について詳しく説明する。第1の実施形態では、受信装置b1が図9で示す木構造を前順走査してMLDの解を探索する場合について説明した。本実施形態では、受信装置は、木構造をレベル順走査して探索する手法について説明する。なお、本実施形態では、図1の通信システムは、第1の実施形態に係る送信装置a1及び、受信装置b1に代えて受信装置b2を具備する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the first embodiment, the case has been described in which the receiving apparatus b1 scans the tree structure illustrated in FIG. 9 in order and searches for an MLD solution. In the present embodiment, a description will be given of a method in which the receiving apparatus searches a tree structure by scanning in a level order. In the present embodiment, the communication system of FIG. 1 includes a receiving device b2 instead of the transmitting device a1 and the receiving device b1 according to the first embodiment.

図15は、本発明の第2の実施形態に係る受信装置b2の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る受信装置b2(図15)と第1の実施形態に係る受信装置b1(図4)とを比較すると、信号探索部b208が異なる。しかし、その他の構成要素(受信部b101−r、チャネル推定部b102、QR分解部b103、信号変換部b104、基準メトリック生成部b105、基準メトリック保存部b106、候補系列保存部b107)が持つ機能は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。   FIG. 15 is a schematic block diagram showing the configuration of the receiving device b2 according to the second embodiment of the present invention. When the receiving apparatus b2 (FIG. 15) according to the present embodiment is compared with the receiving apparatus b1 (FIG. 4) according to the first embodiment, the signal search unit b208 is different. However, the functions of other components (reception unit b101-r, channel estimation unit b102, QR decomposition unit b103, signal conversion unit b104, reference metric generation unit b105, reference metric storage unit b106, candidate sequence storage unit b107) The same as in the first embodiment. A description of the same functions as those in the first embodiment is omitted.

以下、信号探索部b208が行う処理について説明する。
図16は、本実施形態に係る信号探索部b208の構成を示す概略ブロック図である。この図において、信号探索部b208は、ステージt探索部b208−t(t=1、2、・・・、T)を含んで構成されるなお、ステージt探索部b208−tが行う処理を、ステージtの処理とも称する。
Hereinafter, processing performed by the signal search unit b208 will be described.
FIG. 16 is a schematic block diagram showing the configuration of the signal search unit b208 according to this embodiment. In this figure, the signal search unit b208 includes a stage t search unit b208-t (t = 1, 2,..., T), and the process performed by the stage t search unit b208-t is as follows. Also referred to as stage t processing.

図17〜図19は、本実施形態に係る信号探索部b208の詳細構成を示す概略ブロック図である。これらの図において、ステージt探索部b208−t(t=1、2、・・・、T−1、T)は、シンボルレプリカ生成部b208−t−1、累積メトリック算出部b208−t−2、メトリック比較部b208−t−3、シンボルレプリカ減算部b208−t−4を含んで構成される。以下では、まず、図17を用いてステージTの処理について説明する。次に、図18を用いてステージT−1以降の、ステージtの処理について説明を行い、最後に図19を用いてステージ1の処理について説明する。   17 to 19 are schematic block diagrams illustrating a detailed configuration of the signal search unit b208 according to the present embodiment. In these figures, a stage t search unit b208-t (t = 1, 2,..., T−1, T) includes a symbol replica generation unit b208-t−1 and a cumulative metric calculation unit b208-t-2. A metric comparison unit b208-t-3 and a symbol replica subtraction unit b208-t-4. Below, the process of the stage T is demonstrated first using FIG. Next, the process of stage t after stage T-1 will be described using FIG. 18, and the process of stage 1 will be described finally using FIG.

図17は、本実施形態に係る信号探索部b208の詳細構成を示す概略ブロック図である。この図は、ステージT探索部b208−Tとステージ(T−1)探索部b208−(T−1)との関係を示す。
信号変換部b104から出力される三角化受信信号は、シンボルレプリカ生成部b208−T−1、累積メトリック算出部b208−T−2、及びシンボルレプリカ減算部b208−T−4に入力される。
FIG. 17 is a schematic block diagram illustrating a detailed configuration of the signal search unit b208 according to the present embodiment. This figure shows the relationship between the stage T search unit b208-T and the stage (T-1) search unit b208- (T-1).
The triangulated reception signal output from the signal conversion unit b104 is input to the symbol replica generation unit b208-T-1, the cumulative metric calculation unit b208-T-2, and the symbol replica subtraction unit b208-T-4.

シンボルレプリカ生成部b208−T−1は、三角化受信信号の入力を検知した場合、MLDのプロセスを開始する。シンボルレプリカ生成部b208−T−1は、送信アンテナa1−Tから送信され得る情報ビット候補を全通り抽出し、抽出した情報ビット候補に基づいてシンボルレプリカを全通り生成する。ここで、シンボルレプリカ生成部b208−T−1は、送信装置a1から通知されたMCS情報に基づいて、情報ビット候補を全通り抽出し、抽出した情報ビット候補各々を変調することでシンボルレプリカを全通り生成する。シンボルレプリカ生成部b208−T−1は、生成したシンボルレプリカを、累積メトリック算出部b208−T−2に出力する。   The symbol replica generation unit b208-T-1 starts the MLD process when detecting the input of the triangulated reception signal. The symbol replica generation unit b208-T-1 extracts all information bit candidates that can be transmitted from the transmission antenna a1-T, and generates all symbol replicas based on the extracted information bit candidates. Here, the symbol replica generation unit b208-T-1 extracts all information bit candidates based on the MCS information notified from the transmission device a1, and modulates each extracted information bit candidate to generate a symbol replica. Generate everything. The symbol replica generation unit b208-T-1 outputs the generated symbol replica to the cumulative metric calculation unit b208-T-2.

累積メトリック算出部b208−T−2は、シンボルレプリカ生成部b208−T−1から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rの第T行T列の成分と、を乗算する。累積メトリック算出部b208−T−2は、その乗算結果を、信号変換部b104から入力される三角化受信信号の送信アンテナa1−Tの成分に対応する値から減算する。累積メトリック算出部b208−T−2は、その減算結果の2乗ユークリッドノルムを算出する。累積メトリック算出部b208−T−2は、算出した2乗ユークリッドノルムを、ステージTにおける累積メトリックとして、メトリック比較部b208−T−3に出力する。また、累積メトリック算出部b208−T−2は、シンボルレプリカ生成部b208−T−1から入力されるシンボルレプリカをそのままメトリック比較部b208−T−2に出力する。   The cumulative metric calculation unit b208-T-2 receives the symbol replica input from the symbol replica generation unit b208-T-1 and the component of the Tth row and Tth column of the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Multiply. The cumulative metric calculation unit b208-T-2 subtracts the multiplication result from a value corresponding to the component of the transmission antenna a1-T of the triangulated reception signal input from the signal conversion unit b104. The cumulative metric calculator b208-T-2 calculates the square Euclidean norm of the subtraction result. The cumulative metric calculation unit b208-T-2 outputs the calculated square Euclidean norm to the metric comparison unit b208-T-3 as the cumulative metric in the stage T. Further, the cumulative metric calculation unit b208-T-2 outputs the symbol replica input from the symbol replica generation unit b208-T-1 as it is to the metric comparison unit b208-T-2.

メトリック比較部b208−T−3は、累積メトリック算出部b208−T−2から入力される累積メトリック値の中で、基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックより大きいものを候補から外す。つまり、メトリック比較部b208−T−3は、基準メトリックより大きい累積メトリック値に対応する情報ビット候補が含まれる候補系列(情報ビット候補をT成分とする候補系列)を候補から外す。メトリック比較部b208−T−3は、候補から外されなかった累積メトリックを、累積メトリック算出部b208−(T−1)−2に出力する。また、メトリック比較部b208−T−3は、候補から外されなかったシンボルレプリカをシンボルレプリカ減算部b208−T−4に出力する。   The metric comparison unit b208-T-3 excludes the cumulative metric value input from the cumulative metric calculation unit b208-T-2 that is larger than the reference metric input from the reference metric storage unit b106 from the candidates. That is, the metric comparison unit b208-T-3 excludes candidate sequences (candidate sequences having information bit candidates as T components) including information bit candidates corresponding to cumulative metric values larger than the reference metric from the candidates. The metric comparison unit b208-T-3 outputs the cumulative metric that has not been excluded from the candidates to the cumulative metric calculation unit b208- (T-1) -2. Further, the metric comparison unit b208-T-3 outputs the symbol replica that has not been excluded from the candidates to the symbol replica subtraction unit b208-T-4.

シンボルレプリカ減算部b208−T−4は、メトリック比較部b208−T−3から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rのうち、第T列ベクトルの第1成分から第(T−1)成分までを乗算する。シンボルレプリカ減算部b208−T−4は、その乗算結果を、信号変換部b104から入力される三角化受信信号の第1成分から第(T−1)成分までを取り出したベクトルから減算する。シンボルレプリカ減算部b208−T−4は、T−1個のレプリカ減算信号のT−1個目を、ステージT−1の累積メトリック算出部b208−(T−1)−2に出力する。また、シンボルレプリカ減算部b208−T−4は、このT−1個のレプリカ減算信号の1〜T−2個目を、ステージ(T−1)のシンボルレプリカ減算部b208−(T−1)−4に出力する。これらの処理は、メトリック比較部b208−T−3から入力されるシンボルレプリカの数だけ行われる。また、シンボルレプリカ減算部b208−T−4は、処理開始の信号をステージ(T−1)のシンボルレプリカ生成部b208−(T−1)−1に出力する。   The symbol replica subtraction unit b208-T-4 uses the first component of the T-th column vector among the symbol replica input from the metric comparison unit b208-T-3 and the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Multiply up to the (T-1) -th component. The symbol replica subtraction unit b208-T-4 subtracts the multiplication result from the vector obtained by taking the first to (T-1) th components of the triangulated reception signal input from the signal conversion unit b104. The symbol replica subtraction unit b208-T-4 outputs the T-1th of the T-1 replica subtraction signals to the cumulative metric calculation unit b208- (T-1) -2 of the stage T-1. Further, the symbol replica subtraction unit b208-T-4 converts the 1st to T-2th of the T-1 replica subtraction signals into the symbol replica subtraction unit b208- (T-1) of the stage (T-1). Output to -4. These processes are performed by the number of symbol replicas input from the metric comparison unit b208-T-3. The symbol replica subtraction unit b208-T-4 outputs a processing start signal to the symbol replica generation unit b208- (T-1) -1 of the stage (T-1).

次に、tがT−1以降、つまり、t≦T−1のステージtについて説明する。
図18は、本実施形態に係る信号探索部b208の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。この図は、ステージ(t+1)探索部b208−(t+1)、ステージt探索部b208−t、及びステージ(t−1)探索部b208−(t−1)との関係を示す。ただし、t=1の場合は処理が異なるため、ステージ1探索部b208−1の処理については、後述する。
Next, the stage t after T−1, that is, the stage t where t ≦ T−1 will be described.
FIG. 18 is another schematic block diagram illustrating a detailed configuration of the signal search unit b208 according to the present embodiment. This figure shows the relationship between the stage (t + 1) search unit b208- (t + 1), the stage t search unit b208-t, and the stage (t-1) search unit b208- (t-1). However, since the process is different when t = 1, the process of the stage 1 search unit b208-1 will be described later.

シンボルレプリカ生成部b208−t−1は、シンボルレプリカ減算部b208−(t+1)−4から処理開始の信号が入力された場合、プロセスを開始する。シンボルレプリカ生成部b208−t−1は、送信アンテナa1−tから送信され得る情報ビット候補を全通り抽出し、抽出した情報ビット候補に基づいてシンボルレプリカを全通り生成する。ここで、シンボルレプリカ生成部b208−t−1は、送信装置a1から通知されたMCS情報に基づいて、情報ビット候補を全通り抽出し、抽出した情報ビット候補各々を変調することでシンボルレプリカを全通り生成する。シンボルレプリカ生成部b208−t−1は、生成したシンボルレプリカを、累積メトリック算出部b208−t−2に出力する。   The symbol replica generation unit b208-t-1 starts a process when a processing start signal is input from the symbol replica subtraction unit b208- (t + 1) -4. The symbol replica generation unit b208-t-1 extracts all information bit candidates that can be transmitted from the transmission antenna a1-t, and generates all symbol replicas based on the extracted information bit candidates. Here, the symbol replica generation unit b208-t-1 extracts all information bit candidates based on the MCS information notified from the transmission device a1, and modulates each extracted information bit candidate to generate a symbol replica. Generate everything. The symbol replica generation unit b208-t-1 outputs the generated symbol replica to the cumulative metric calculation unit b208-t-2.

累積メトリック算出部b208−t−2は、シンボルレプリカ生成部b208−t−1から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rの第t行t列の成分と、を乗算する。累積メトリック算出部b208−t−2は、その乗算結果を、シンボルレプリカ減算部b208−(t+1)−4から入力されるレプリカ減算信号から減算する。累積メトリック算出部b208−t−2は、その減算結果の2乗ユークリッドノルムを算出する。累積メトリック算出部b208−t−2は、算出した2乗ユークリッドノルムとメトリック比較部b208−(t+1)−3から入力される生き残りの累積メトリックとを加算し、ステージtにおける累積メトリックを算出する。この累積メトリックをメトリック比較部b208−t−3に出力する。また、累積メトリック算出部b208−t−2は、シンボルレプリカ生成部b208−t−1から入力されるシンボルレプリカをそのままメトリック比較部b208−t−2に出力する。   The cumulative metric calculation unit b208-t-2 receives the symbol replica input from the symbol replica generation unit b208-t-1 and the component in the t-th row and t-column of the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Multiply. The cumulative metric calculation unit b208-t-2 subtracts the multiplication result from the replica subtraction signal input from the symbol replica subtraction unit b208- (t + 1) -4. The cumulative metric calculation unit b208-t-2 calculates the square Euclidean norm of the subtraction result. The cumulative metric calculation unit b208-t-2 adds the calculated square Euclidean norm and the surviving cumulative metric input from the metric comparison unit b208- (t + 1) -3 to calculate the cumulative metric at the stage t. This accumulated metric is output to the metric comparison unit b208-t-3. Also, the cumulative metric calculation unit b208-t-2 outputs the symbol replica input from the symbol replica generation unit b208-t-1 to the metric comparison unit b208-t-2 as it is.

メトリック比較部b208−t−3は、累積メトリック算出部b208−t−2から入力される累積メトリック値の中で、基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックより大きいものを候補から外す。つまり、メトリック比較部b208−t−3は、基準メトリックより大きい累積メトリック値に対応する情報ビット候補が含まれる候補系列(情報ビット候補をT成分とする候補系列)を候補から外す。メトリック比較部b208−t−3は、候補から外されなかった累積メトリックを、累積メトリック算出部b208−(t−1)−2に出力する。また、メトリック比較部b208−t−3は、候補から外されなかったシンボルレプリカをシンボルレプリカ減算部b208−t−4に出力する。   The metric comparison unit b208-t-3 excludes the cumulative metric value input from the cumulative metric calculation unit b208-t-2 that is larger than the reference metric input from the reference metric storage unit b106 from the candidates. That is, the metric comparison unit b208-t-3 excludes candidate sequences (candidate sequences having information bit candidates as T components) including information bit candidates corresponding to cumulative metric values larger than the reference metric from the candidates. The metric comparison unit b208-t-3 outputs the cumulative metric that has not been excluded from the candidates to the cumulative metric calculation unit b208- (t-1) -2. Also, the metric comparison unit b208-t-3 outputs the symbol replica that has not been excluded from the candidates to the symbol replica subtraction unit b208-t-4.

シンボルレプリカ減算部b208−t−4は、メトリック比較部b208−t−3から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rのうち、第t列ベクトルの第1成分から第(t−1)成分までを乗算する。シンボルレプリカ減算部b208−t−4は、その乗算結果を、信号変換部b104から入力される三角化受信信号の第1成分から第(t−1)成分までを取り出したベクトルから減算する。シンボルレプリカ減算部b208−t−4は、t−1個のレプリカ減算信号のt−1個目を、ステージt−1の累積メトリック算出部b208−(t−1)−2に出力する。また、シンボルレプリカ減算部b208−t−4は、このt−1個のレプリカ減算信号の1〜t−2個目を、ステージ(t−1)のシンボルレプリカ減算部b208−(t−1)−4に出力する。これらの処理は、メトリック比較部b208−t−3から入力されるシンボルレプリカの数だけ行われる。また、シンボルレプリカ減算部b208−t−4は、処理開始の信号をステージ(t−1)のシンボルレプリカ生成部b208−(t−1)−1に出力する。   The symbol replica subtraction unit b208-t-4 uses the first component of the t-th column vector from the symbol replica input from the metric comparison unit b208-t-3 and the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Multiply up to the (t−1) -th component. The symbol replica subtraction unit b208-t-4 subtracts the multiplication result from a vector obtained by extracting the first to (t-1) th components of the triangulated reception signal input from the signal conversion unit b104. The symbol replica subtraction unit b208-t-4 outputs the t−1th of the t−1 replica subtraction signals to the accumulated metric calculation unit b208- (t−1) -2 of the stage t−1. Also, the symbol replica subtraction unit b208-t-4 converts the first to t-2th of the t-1 replica subtraction signals into the symbol replica subtraction unit b208- (t-1) of the stage (t-1). Output to -4. These processes are performed for the number of symbol replicas input from the metric comparison unit b208-t-3. The symbol replica subtraction unit b208-t-4 outputs a processing start signal to the symbol replica generation unit b208- (t-1) -1 of the stage (t-1).

最後に、ステージ1を説明する。
図19は、本実施形態に係る信号探索部b208の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。この図は、ステージ2探索部b208−2とステージ1探索部b208−1との関係を示す。なお、ステージ1探索部b208−1は、シンボルレプリカ減算部を備えていない点で、t≧2のステージt探索部b208−tとは異なる。
Finally, stage 1 will be described.
FIG. 19 is another schematic block diagram illustrating a detailed configuration of the signal search unit b208 according to the present embodiment. This figure shows the relationship between the stage 2 search unit b208-2 and the stage 1 search unit b208-1. The stage 1 search unit b208-1 is different from the stage t search unit b208-t where t ≧ 2 in that it does not include a symbol replica subtraction unit.

シンボルレプリカ生成部b208−1−1は、シンボルレプリカ減算部b208−2−4から処理開始の信号が入力された場合、プロセスを開始する。シンボルレプリカ生成部b208−1−1は、送信アンテナa1−1から送信され得る情報ビット候補を全通り抽出し、抽出した情報ビット候補に基づいてシンボルレプリカを全通り生成する。ここで、シンボルレプリカ生成部b208−1−1は、送信装置a1から通知されたMCS情報に基づいて、情報ビット候補を全通り抽出し、抽出した情報ビット候補各々を変調することでシンボルレプリカを全通り生成する。シンボルレプリカ生成部b208−1−1は、生成したシンボルレプリカを、累積メトリック算出部b208−1−2に出力する。   The symbol replica generation unit b208-1-1 starts the process when a processing start signal is input from the symbol replica subtraction unit b208-2-4. The symbol replica generation unit b208-1-1 extracts all information bit candidates that can be transmitted from the transmission antenna a1-1, and generates all symbol replicas based on the extracted information bit candidates. Here, the symbol replica generation unit b208-1-1 extracts all information bit candidates based on the MCS information notified from the transmission device a1, and modulates each extracted information bit candidate to generate a symbol replica. Generate everything. The symbol replica generation unit b208-1-1 outputs the generated symbol replica to the cumulative metric calculation unit b208-1-2.

累積メトリック算出部b208−1−2は、シンボルレプリカ生成部b208−1−1から入力されるシンボルレプリカと、QR分解部b103から入力される三角行列Rの第1行1列の成分と、を乗算する。累積メトリック算出部b208−1−2は、その乗算結果を、シンボルレプリカ減算部b208−2−4から入力されるレプリカ減算信号から減算する。累積メトリック算出部b208−1−2は、その減算結果の2乗ユークリッドノルムを算出する。累積メトリック算出部b208−1−2は、算出した2乗ユークリッドノルムとメトリック比較部b208−2−3から入力される生き残りの累積メトリックとを加算し、ステージ1における累積メトリックを算出する。この累積メトリックをメトリック比較部b208−1−3に出力する。   The cumulative metric calculation unit b208-1-2 includes the symbol replica input from the symbol replica generation unit b208-1-1 and the first row and first column component of the triangular matrix R input from the QR decomposition unit b103. Multiply. The cumulative metric calculation unit b208-1-2 subtracts the multiplication result from the replica subtraction signal input from the symbol replica subtraction unit b208-2-4. The cumulative metric calculator b208-1-2 calculates the square Euclidean norm of the subtraction result. The cumulative metric calculation unit b208-1-2 adds the calculated square Euclidean norm and the surviving cumulative metric input from the metric comparison unit b208-2-3 to calculate the cumulative metric in stage 1. This accumulated metric is output to the metric comparison unit b208-1-3.

メトリック比較部b208−1−3は、累積メトリック算出部b208−1−2から入力される累積メトリック値の中で、最小のものを選択する。メトリック比較部b208−1−3は、選択された累積メトリックに対応する各ステージのシンボルレプリカに対応する候補系列を候補系列保存部b107に出力する。   The metric comparison unit b208-1-3 selects the smallest one of the cumulative metric values input from the cumulative metric calculation unit b208-1-2. The metric comparison unit b208-1-3 outputs the candidate series corresponding to the symbol replica of each stage corresponding to the selected cumulative metric to the candidate series storage unit b107.

<動作原理について>
以下、受信装置b2の動作原理について説明する。
第1の実施形態では図9のような木構造を前順走査する場合について説明したが、第2の実施形態では木構造をレベル順走査する。これにより、探索ノードが削減される例を示す。なお、本実施形態に係る基準メトリックに関する候補系列の選択の一例を表す図は、図10と同じである。
<About the operating principle>
Hereinafter, the operation principle of the receiving device b2 will be described.
In the first embodiment, the case where the tree structure as shown in FIG. 9 is scanned in the forward order has been described. In the second embodiment, the tree structure is scanned in level order. This shows an example in which search nodes are reduced. In addition, the figure showing an example of selection of the candidate series regarding the reference metric according to the present embodiment is the same as FIG.

図20〜図22は、本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する概略図である。
図20は、本実施形態に係る信号探索部b208の処理の一例を表す。この図において、太線で繋がれた変調シンボルの候補は、そのシンボルレプリカに基づいて累積メトリックが算出されたことを表す。図20で示すように、本実施形態では、探索はまず同レベル(ステージT)のノードに対して行われる。この図は、ノード221〜224についての探索が行われた様子を示す。この図は、ノード222が選択された場合に、そのノードまでの累積メトリックが基準メトリックを上回る場合の例である。この場合、信号探索部b108は、ノード222を含む候補系列について、以後の探索を破棄する。
20 to 22 are schematic diagrams illustrating an example of a search for modulation symbol candidates according to the present embodiment.
FIG. 20 illustrates an example of processing of the signal search unit b208 according to the present embodiment. In this figure, candidates for modulation symbols connected by bold lines indicate that the cumulative metric has been calculated based on the symbol replicas. As shown in FIG. 20, in this embodiment, the search is first performed on nodes at the same level (stage T). This figure shows a state in which a search for nodes 221 to 224 has been performed. This figure is an example in the case where the node 222 is selected and the accumulated metric up to that node exceeds the reference metric. In this case, the signal search unit b108 discards the subsequent search for the candidate series including the node 222.

図21は、図20が表す処理の続きの処理を表す。この図は、図20で候補から外されたノード(ノード222)以外のノード221、223、224について、その次のレベル(ステージT−1)のノード231−1〜231−4、232−1〜232−4、233−1〜233−4についての探索が行われた様子を示す。図21では、この結果、ノード231−1、231−2、231−4、232−3、233−1、233−3の累積メトリックが基準メトリックを上回ったとしている。   FIG. 21 illustrates processing subsequent to the processing illustrated in FIG. This figure shows the nodes 231-1 to 231-4, 232-1 of the next level (stage T-1) for the nodes 221, 223, and 224 other than the node (node 222) excluded from the candidates in FIG. The state in which searches for ˜232-4 and 233-1 to 233-4 are performed is shown. In FIG. 21, as a result, it is assumed that the accumulated metrics of the nodes 231-1, 231-2, 231-4, 232-3, 233-1, and 233-3 exceed the reference metric.

図22は、図21が表す処理の続きの処理を表す。この場合、信号探索部b208は、ノード231−3、232−1、232−2、232−4、233−4を含む候補系列について探索を行う。それ以外のノードを含む候補系列については、信号探索部b208は、探索を破棄する。これにより、信号探索部b208は、24個の葉ノードを探索することとなり、40個分の探索ノード数を削減できる。そして、信号探索部b208は、探索する24個の葉ノードを含む候補系列のうち、メトリックが最小となるものを、候補系列保存部b107に保存する。   FIG. 22 illustrates a process subsequent to the process illustrated in FIG. In this case, the signal search unit b208 searches for candidate sequences including the nodes 231-3, 232-1, 232-2, 232-4, and 233-4. For candidate sequences including other nodes, the signal search unit b208 discards the search. As a result, the signal search unit b208 searches for 24 leaf nodes, and the number of search nodes for 40 can be reduced. Then, the signal search unit b208 stores, in the candidate sequence storage unit b107, a candidate sequence including the 24 leaf nodes to be searched, that has the smallest metric.

<受信装置b2の動作について>
図23は、本実施形態に係る受信装置b2の動作を示すフローチャートである。なお、この図が示す動作は、図15の受信部b101−rが受信信号をチャネル推定部b102及び信号変換部b104に出力した後の処理である。
<Operation of Receiving Device b2>
FIG. 23 is a flowchart showing the operation of the receiving device b2 according to this embodiment. In addition, the operation | movement which this figure shows is a process after receiving part b101-r of FIG. 15 outputs a received signal to the channel estimation part b102 and the signal conversion part b104.

(ステップS201)チャネル推定部b102は、受信信号とパイロットシンボルに基づいてチャネル推定を行うことで、チャネル行列を得る。その後、ステップS202へ進む。
(ステップS202)QR分解部b103は、ステップS202で得られたチャネル値を用いて構成されるチャネル行列HのQR分解を行うことで、ユニタリ行列Qと上三角行列Rを得る。その後、ステップS203へ進む。
(ステップS203)信号変換部b104は、ステップS202で得られたユニタリ行列Qを受信信号ベクトルに乗算し、三角化受信信号を算出する。その後、ステップS204へ進む。
(Step S201) The channel estimation unit b102 obtains a channel matrix by performing channel estimation based on the received signal and the pilot symbol. Thereafter, the process proceeds to step S202.
(Step S202) The QR decomposition unit b103 obtains a unitary matrix Q and an upper triangular matrix R by performing QR decomposition of the channel matrix H configured using the channel values obtained in step S202. Then, it progresses to step S203.
(Step S203) The signal converter b104 multiplies the received signal vector by the unitary matrix Q obtained in Step S202, and calculates a triangulated received signal. Thereafter, the process proceeds to step S204.

(ステップS204)基準メトリック生成部b105は、ステップS202で得られる上三角行列RとステップS203で算出された三角化受信信号を用いてMIMO分離を行う。基準メトリック生成部b105は、MIMO分離結果を用いて基準メトリックを算出し、基準メトリック保存部b106で保存する。また、そのときの候補系列を候補系列保存部b107に保存する。その後、S205〜S208の処理が繰り返される。ここで、信号探索部b108は、t=Tからt=1まで、tを1ずつ減算して、S205〜S208の処理を繰り返す。 (Step S204) The reference metric generation unit b105 performs MIMO separation using the upper triangular matrix R obtained in step S202 and the triangulated reception signal calculated in step S203. The reference metric generation unit b105 calculates a reference metric using the MIMO separation result and stores it in the reference metric storage unit b106. Further, the candidate sequence at that time is stored in the candidate sequence storage unit b107. Thereafter, the processing of S205 to S208 is repeated. Here, the signal search unit b108 subtracts t by 1 from t = T to t = 1, and repeats the processing of S205 to S208.

(ステップS205)シンボルレプリカ生成部b208−t−1は、シンボルレプリカを全通り生成する。その後、ステップS206へ進む。
(ステップS206)累積メトリック算出部b208−t−2は、ステップS205で得られるシンボルレプリカを用いてステージtの累積メトリックを算出する。その後、ステップS207へ進む。
(Step S205) The symbol replica generation unit b208-t-1 generates all symbol replicas. Thereafter, the process proceeds to step S206.
(Step S206) The cumulative metric calculation unit b208-t-2 calculates the cumulative metric of the stage t using the symbol replica obtained in step S205. Thereafter, the process proceeds to step S207.

(ステップS207)メトリック比較部b208−t−3は、ステップS206で得られる累積メトリックの中で、基準メトリックを上回るものを候補から外す。なお、t=1の場合は、ステップS206で得られる累積メトリックの中から最小値を選択し、対応する候補系列を候補系列保存部b107へ保存する。その後、ステップS208へ進む。
(ステップS208)シンボルレプリカ減算部b208−t−4は、ステップS205で得られるシンボルレプリカを用いて、レプリカ減算信号を算出する。ただし、t=1の場合には行わない。その後、ループを抜けたら候補系列保存部b107に保存されている候補系列を最終的な最尤系列として出力する。その後、受信装置b2は動作を終了する。
(Step S207) The metric comparison unit b208-t-3 excludes the cumulative metric obtained in step S206 that exceeds the reference metric from the candidates. If t = 1, the minimum value is selected from the cumulative metrics obtained in step S206, and the corresponding candidate sequence is stored in the candidate sequence storage unit b107. Thereafter, the process proceeds to step S208.
(Step S208) The symbol replica subtraction unit b208-t-4 calculates a replica subtraction signal using the symbol replica obtained in step S205. However, this is not performed when t = 1. After that, when exiting the loop, the candidate sequence stored in the candidate sequence storage unit b107 is output as the final maximum likelihood sequence. Thereafter, the receiving device b2 ends the operation.

このように、本実施形態によれば、木構造をレベル順走査することで、第1の実施形態と同等の効果を、簡略化された回路構成で実現することができる。
なお、上記第2の実施形態において、レベル順走査を行う場合について説明したが、第1の実施形態で説明した前順走査と組合せてもよい。
Thus, according to the present embodiment, by scanning the tree structure in level order, the same effect as that of the first embodiment can be realized with a simplified circuit configuration.
In the second embodiment, the case where level order scanning is performed has been described. However, it may be combined with the previous order scanning described in the first embodiment.

(第3の実施形態)
以下、図面を参照しながら本発明の第3の実施形態について詳しく説明する。第1の実施形態及び第2の実施形態では、MLDの解となる候補系列と対応するメトリックを算出していた。本実施形態では、対数尤度比(LLR:Log Likelihood Ratio)を算出する手法について説明する。なお、本実施形態では、図1の通信システムは、送信装置a1及び受信装置b1に代えて、送信装置a3及び受信装置b3を具備する。
(Third embodiment)
Hereinafter, the third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the first embodiment and the second embodiment, a metric corresponding to a candidate sequence serving as an MLD solution is calculated. In this embodiment, a method for calculating a log likelihood ratio (LLR) will be described. In the present embodiment, the communication system of FIG. 1 includes a transmission device a3 and a reception device b3 instead of the transmission device a1 and the reception device b1.

図24は、本発明の第3の実施形態に係る送信装置a3の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る送信装置a3(図24)と第1の実施形態に係る送信装置a1(図2)とを比較すると、送信装置a3は符号部a306を新たに備える。しかし、その他の構成要素(ビット割り当て部a101、変調部a102−t、マッピング部a104−t、送信部a105−t)が持つ機能は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。   FIG. 24 is a schematic block diagram showing the configuration of the transmission device a3 according to the third embodiment of the present invention. When the transmission apparatus a3 (FIG. 24) according to the present embodiment is compared with the transmission apparatus a1 (FIG. 2) according to the first embodiment, the transmission apparatus a3 newly includes an encoding unit a306. However, the functions of other components (the bit allocation unit a101, the modulation unit a102-t, the mapping unit a104-t, and the transmission unit a105-t) are the same as those in the first embodiment. A description of the same functions as those in the first embodiment is omitted.

符号部a306は、受信装置b3に送信する情報ビットに対して畳込み符号、ターボ符号、LDPC(Low Density Parity Check:低密度パリティ検査)符号などの誤り訂正符号を用いて符号化し、符号化ビットを生成する。符号部a306は、生成した符号化ビットをビット割り当て部a101に出力する。なお、この符号化に用いられる符号を示す情報は、例えば、MCS情報として、送信部a105−tのいずれかから受信装置b3へ通知される。なお、符号は、変調部a102−t毎、つまり、送信アンテナa1−t毎に異なっていてもよいし、周波数帯域(例えば、コンポーネントキャリア)毎に異なっていてもよい。   The encoding unit a306 encodes information bits to be transmitted to the receiving apparatus b3 using an error correction code such as a convolutional code, a turbo code, and an LDPC (Low Density Parity Check) code, Is generated. The encoding unit a306 outputs the generated encoded bits to the bit allocation unit a101. Note that the information indicating the code used for this encoding is notified from one of the transmission units a105-t to the reception device b3 as, for example, MCS information. The code may be different for each modulation unit a102-t, that is, for each transmission antenna a1-t, or may be different for each frequency band (for example, component carrier).

図25は、本実施形態に係る受信装置b3の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る受信装置b3(図25)と第1の実施形態に係る受信装置b1(図4)とを比較すると、受信装置b3はQR分解部b303、基準メトリックb305、基準メトリック保存部b306、信号探索部b308の動作が異なる。また、受信装置b3は、候補系列保存部b107を持たず、LLR算出部b309及び復号部b310を新たに備える。しかし、その他の構成要素(受信部b101−r、チャネル推定部b102、信号変換部b104)が持つ機能は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。   FIG. 25 is a schematic block diagram showing the configuration of the receiving device b3 according to this embodiment. When the receiving apparatus b3 (FIG. 25) according to the present embodiment is compared with the receiving apparatus b1 (FIG. 4) according to the first embodiment, the receiving apparatus b3 includes a QR decomposition unit b303, a reference metric b305, and a reference metric storage unit b306. The operation of the signal search unit b308 is different. Also, the receiving device b3 does not have the candidate sequence storage unit b107, but newly includes an LLR calculation unit b309 and a decoding unit b310. However, the functions of other components (reception unit b101-r, channel estimation unit b102, signal conversion unit b104) are the same as those in the first embodiment. A description of the same functions as those in the first embodiment is omitted.

QR分解部b303は、送信アンテナa1−p(pを算出成分情報とも称する)から出力されるビットのLLRを算出するため、チャネル推定部b102から入力されるチャネル行列の列ベクトルを入れ替える。具体的には、QR分解部b303は、式(6)で示したhが一番右になるように式(5)のチャネル行列Hの列ベクトルhを入れ替え、入れ替えた後の行列に対してQR分解を行う。ただし、p=1、・・・、Tである。
QR分解部b303は、QR分解により算出したユニタリ行列Qを信号変換部b104に出力し、算出した上三角行列Rを基準メトリック生成部b305及び信号変換部b308に出力する。また、QR分解部b303は、一番右にした送信アンテナ番号pをLLR算出部b309に出力する。LLR算出部b309まで処理が終わると、LLR算出部b309からは、送信アンテナa1−pから出力されるビットのLLRが出力される。これを異なるアンテナに対してT回繰り返すことで、全ての送信アンテナから出力されるビットのLLRを算出する。
以後、QR分解部b303はp=T、・・・、1の順番で並び替えを行なってユニタリ行列Qと上三角行列Rを出力するものとして説明する。なお、並び替えはこの順番でなくてもよい。また、以後の説明はp=T、すなわち並び替えなしの場合について説明を行うが、pが異なる値であっても処理内容は変化しない。
The QR decomposition unit b303 replaces the column vector of the channel matrix input from the channel estimation unit b102 in order to calculate the LLR of the bits output from the transmission antenna a1-p (p is also referred to as calculation component information). Specifically, QR decomposition section b303 has replaced a column vector h t of the channel matrix H of as h p shown in equation (6) becomes rightmost equation (5), the matrix after swapping QR decomposition is performed on the image. However, p = 1,..., T.
The QR decomposition unit b303 outputs the unitary matrix Q calculated by the QR decomposition to the signal conversion unit b104, and outputs the calculated upper triangular matrix R to the reference metric generation unit b305 and the signal conversion unit b308. In addition, the QR decomposition unit b303 outputs the rightmost transmission antenna number p to the LLR calculation unit b309. When the processing up to the LLR calculation unit b309 is completed, the LLR calculation unit b309 outputs the LLR of the bits output from the transmission antennas a1-p. By repeating this T times for different antennas, the LLRs of the bits output from all the transmitting antennas are calculated.
In the following description, it is assumed that the QR decomposition unit b303 outputs a unitary matrix Q and an upper triangular matrix R by performing rearrangement in the order of p = T,. Note that the rearrangement may not be in this order. In the following description, p = T, that is, no rearrangement will be described. However, even if p is a different value, the processing content does not change.

基準メトリック生成部b305は、信号変換部b104から入力される三角化受信信号とQR分解部b303から入力される上三角行列Rに基づいて、MIMO分離を行う。ただし、基準メトリック生成部b305は、変調シンボルsをb(m)に固定するという仮定つきでMIMO分離を行う。基準メトリック生成部b305は、この処理をm=1、・・・、MのM通り行い、それぞれのメトリックを基準メトリック保存部b306に保存する。
基準メトリック保存部b306は、保存しているM個の基準メトリックを信号探索部b308に出力する。
The reference metric generation unit b305 performs MIMO separation based on the triangulated reception signal input from the signal conversion unit b104 and the upper triangular matrix R input from the QR decomposition unit b303. However, the reference metric generation unit b305 performs MIMO separation of the modulation symbols s T on the assumption with that fixed at b (m). Reference metric generation unit b305 is the process m = 1, · · ·, performs M T Street M T, stores the respective metrics based metric storage unit B 306.
Reference metric storage unit b306 outputs M T number of reference metric which is stored in the signal search section B308.

以下、信号探索部b308が行う処理について説明する。
図26は、本実施形態に係る信号探索部b308の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る信号探索部b308(図26)と、第1の実施形態に係る信号探索部b108(図5)とを比較すると、信号探索部b308は、ステージT探索部b308−T及びステージ1探索部b308−1の動作が異なり、基準メトリック選択部B30を新たに備える。しかし、その他の構成要素(ステージt探索部b308−t(t=2、3、・・・、T−1)が持つ機能は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
Hereinafter, processing performed by the signal search unit b308 will be described.
FIG. 26 is a schematic block diagram showing the configuration of the signal search unit b308 according to this embodiment. When the signal search unit b308 (FIG. 26) according to the present embodiment is compared with the signal search unit b108 (FIG. 5) according to the first embodiment, the signal search unit b308 includes the stage T search unit b308-T and the stage. The operation of one search unit b308-1 is different, and a reference metric selection unit B30 is newly provided. However, the functions of other components (stage t search unit b308-t (t = 2, 3,..., T-1) are the same as those in the first embodiment. The same as those in the first embodiment. A description of the function is omitted.

図27、図28は、本実施形態に係る信号探索部b308の詳細構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る信号探索部b308(図27、図28)と、第1の実施形態に係る信号探索部b108(図6〜図8)とを比較すると、信号探索部b308は、シンボルレプリカ生成部b308−T−1、メトリック比較部b308−1−3の動作が異なる。また、ステージT探索部b308−Tは、メトリック比較部b308−T−3を持たず、基準メトリック選択部B30を新たに備える。しかし、その他の構成要素(シンボルレプリカ生成部b108−t(t=1〜T−1)、累積メトリック算出部b108−t−2(t=1〜T)が持つ機能は第1の実施形態と同じである。第1の実施形態と同じ機能の説明は省略する。   27 and 28 are schematic block diagrams illustrating a detailed configuration of the signal search unit b308 according to the present embodiment. When the signal search unit b308 (FIGS. 27 and 28) according to the present embodiment is compared with the signal search unit b108 (FIGS. 6 to 8) according to the first embodiment, the signal search unit b308 generates a symbol replica. The operations of the unit b308-T-1 and the metric comparison unit b308-1-3 are different. Further, the stage T search unit b308-T does not include the metric comparison unit b308-T-3, but newly includes a reference metric selection unit B30. However, the functions of other components (symbol replica generation unit b108-t (t = 1 to T-1) and cumulative metric calculation unit b108-t-2 (t = 1 to T) are the same as those in the first embodiment. The description of the same function as in the first embodiment is omitted.

まず、図27を参照しながらシンボルレプリカ生成部b308−T−1及び基準メトリック選択部B30について説明する。
シンボルレプリカ生成部b308−T−1は、三角化受信信号の入力を検知した場合、プロセスを開始する。具体的には、まず、送信アンテナa1−Tから送信され得る情報ビットの候補(情報ビット候補)を1つ選択し、選択した情報ビット候補に基づいてシンボルレプリカを1つ生成する。ここで、シンボルレプリカ生成部b308−1−1は、送信装置a3から通知されたMCS情報に基づいて、情報ビット候補を1つずつ決定し、決定した情報ビット候補を変調することでシンボルレプリカを1つずつ生成する。シンボルレプリカ生成部b308−T−1は、生成したシンボルレプリカを、累積メトリック算出部b108−T−2、シンボルレプリカ減算部b108−T−4、基準メトリック選択部B30に出力する。
この出力された1つのシンボルレプリカについての処理は、ステージ(T−1)探索部b308−(T−1)のシンボルレプリカ生成部b108−(T−1)−1から処理終了の信号を受け取った場合、終了となる。1つのシンボルレプリカについての処理が終了した場合、シンボルレプリカ生成部b308−T−1は、情報ビット候補の中から、前に選択した情報ビット候補とは別の情報ビット候補を選択し、選択した情報ビット候補を変調する。つまり、シンボルレプリカ生成部b308−T−1は、前に生成したシンボルレプリカとは別の変調シンボルのシンボルレプリカを生成し、同様の処理を行う。全ての情報ビット候補に対して、これらの処理が行われた場合、ステージTは処理を終了し、LLR算出部b309に処理終了の信号を出力する。
First, the symbol replica generation unit b308-T-1 and the reference metric selection unit B30 will be described with reference to FIG.
The symbol replica generation unit b308-T-1 starts the process when detecting the input of the triangulated reception signal. Specifically, first, one information bit candidate (information bit candidate) that can be transmitted from the transmission antenna a1-T is selected, and one symbol replica is generated based on the selected information bit candidate. Here, the symbol replica generation unit b308-1-1 determines information bit candidates one by one based on the MCS information notified from the transmission device a3, and modulates the determined information bit candidates to generate a symbol replica. Generate one by one. The symbol replica generation unit b308-T-1 outputs the generated symbol replica to the cumulative metric calculation unit b108-T-2, the symbol replica subtraction unit b108-T-4, and the reference metric selection unit B30.
In the processing for the one symbol replica that has been output, a processing end signal is received from the symbol replica generation unit b108- (T-1) -1 of the stage (T-1) search unit b308- (T-1). If so, the process ends. When the processing for one symbol replica is completed, the symbol replica generation unit b308-T-1 selects and selects an information bit candidate different from the previously selected information bit candidate from the information bit candidates. Modulate information bit candidates. That is, the symbol replica generation unit b308-T-1 generates a symbol replica of a modulation symbol different from the previously generated symbol replica, and performs the same processing. When these processes are performed on all information bit candidates, the stage T ends the process and outputs a process end signal to the LLR calculation unit b309.

基準メトリック選択部B30は、基準メトリック保存部b306から入力されるM個の基準メトリックの中から、シンボルレプリカ生成部b308−T−1から入力されるシンボルレプリカに対応するものを1つ選択し、メトリック比較部b308−1−3、メトリック比較部b108−2−3〜b108−(T−1)−3に出力する。
なお、メトリック比較部b108−2−3〜b108−(T−1)−3は、基準メトリック保存部b106から入力される基準メトリックに代えて、基準メトリック選択部B30から入力される基準メトリックを用いて、第1の実施形態と同様の処理を行う。
Reference metric selecting unit B30, from the M T number of reference metric input from the reference metric storage section B 306, those corresponding to the symbol replica input from the symbol replica generation unit b308-T-1 1 single selected , The metric comparison unit b308-1-3 and the metric comparison units b108-2-3 to b108- (T-1) -3.
The metric comparison units b108-2-3 to b108- (T-1) -3 use the reference metric input from the reference metric selection unit B30 instead of the reference metric input from the reference metric storage unit b106. Thus, the same processing as in the first embodiment is performed.

次に、ステージ1を説明する。
図28は、本実施形態に係る信号探索部b308の詳細構成を示す別の概略ブロック図である。この図は、ステージ2探索部b308−2とステージ1探索部b308−1との関係を示す。
Next, stage 1 will be described.
FIG. 28 is another schematic block diagram illustrating a detailed configuration of the signal search unit b308 according to the present embodiment. This figure shows the relationship between the stage 2 search unit b308-2 and the stage 1 search unit b308-1.

メトリック比較部b308−1−3は、累積メトリック算出部b108−1−2から入力される累積メトリックが、基準メトリック選択部B30から入力される基準メトリックを下回った場合、基準メトリック保存部b306は、その累積メトリックを新たな基準メトリックとして保存する。ただし、基準メトリック保存部b306が保存するのは、シンボルレプリカ生成部b308−1−1が出力しているシンボル番号に対応する基準メトリックである。その後、メトリック比較部b308−1−3は、処理終了を示す信号をシンボルレプリカ生成部b308−1−1に出力する。   When the cumulative metric input from the cumulative metric calculation unit b108-1-2 falls below the reference metric input from the reference metric selection unit B30, the metric comparison unit b308-1-3 The accumulated metric is saved as a new reference metric. However, the reference metric storage unit b306 stores the reference metric corresponding to the symbol number output by the symbol replica generation unit b308-1-1. Thereafter, the metric comparison unit b308-1-3 outputs a signal indicating the end of processing to the symbol replica generation unit b308-1-1.

図25に戻って、残りの機能を説明する。
LLR算出部b309は、基準メトリック保存部b306から入力される基準メトリックに基づいてLLRを算出する。LLR算出部b309は、全部の送信アンテナについてのLLRの算出が終了している場合、算出したLLRを復号部b310に出力する。そうではない場合、LLR算出部b309は、送信アンテナa1−pに関する処理終了の信号をQR分解部b303に通知する。
Returning to FIG. 25, the remaining functions will be described.
The LLR calculation unit b309 calculates the LLR based on the reference metric input from the reference metric storage unit b306. The LLR calculation unit b309 outputs the calculated LLR to the decoding unit b310 when the calculation of LLRs for all the transmission antennas has been completed. Otherwise, the LLR calculation unit b309 notifies the QR decomposition unit b303 of a process end signal related to the transmission antenna a1-p.

復号部b310は、LLR算出部b309から入力されるLLRを用いて、例えば、最尤復号法、最大事後確率(MAP:Maximum A posteriori Probability)、log−MAP、Max−log−MAP、SOVA(Soft Output Viterbi Algorithm)、Sum−product等を用いて復号処理を行う。   The decoding unit b310 uses the LLR input from the LLR calculation unit b309, for example, maximum likelihood decoding, maximum a posteriori probability (MAP), log-MAP, Max-log-MAP, SOVA (Soft Decoding processing is performed using Output Viterbi Algorithm), Sum-product, or the like.

<動作原理について>
以下、MLDを用いてLLRを出力する手法について説明する。具体的には、受信装置b3が送信アンテナa1−Tから出力されるビットのLLRを求める手法を説明する。
図29は、本実施形態に係る変調シンボルの候補の探索の一例を説明する概略図である。送信アンテナa1−TからのビットLLRを求めるには、まず、図25の基準メトリック生成部b305は、図29のように、ステージTのノード各々を含む経路の最小メトリックを求める。ここで最小メトリックとは、候補系列のメトリックのうち値が最小となるものである。これは、M通り存在する。図29において、例えば、葉ノード325を含む候補系列のメトリックは、ノード321を含む候補系列の最小メトリックを表す。これは、xをb(1)に固定した場合の最小メトリックである。他の葉ノードも同様である。
<About the operating principle>
Hereinafter, a method for outputting the LLR using the MLD will be described. Specifically, a method will be described in which the receiving device b3 obtains the LLR of the bits output from the transmission antenna a1-T.
FIG. 29 is a schematic diagram illustrating an example of a search for modulation symbol candidates according to the present embodiment. In order to obtain the bit LLR from the transmission antenna a1-T, first, the reference metric generation unit b305 in FIG. 25 obtains the minimum metric of the path including each node of the stage T as shown in FIG. Here, the minimum metric is the one having the smallest value among the metrics of the candidate series. There are M ways. In FIG. 29, for example, the metric of the candidate series including the leaf node 325 represents the minimum metric of the candidate series including the node 321. This is the minimum metric for fixed x T to b (1). The same applies to the other leaf nodes.

このような最小メトリックを求めるには、基準メトリック生成部b305は、ステージTのノードを根ノードとする部分木に対して、第1の実施形態や第2の実施形態で説明した手法で最小メトリックを求めればよい。従って、本実施形態では、xをb(m)に固定したメトリック算出をm=1、・・・、Mに対して行うため、基準メトリック生成部b305は、基準メトリックをM通り算出する。 In order to obtain such a minimum metric, the reference metric generation unit b305 applies the minimum metric to the subtree having the node at the stage T as a root node by the method described in the first embodiment or the second embodiment. You can ask for. Accordingly, in the present embodiment, in order to perform metric calculation with a fixed x T to b (m) m = 1, ···, against the M, the reference metric generation unit b305 has a reference metric calculating M Street.

図27において、ステージT探索部b308−Tは、メトリック比較部を持たない。また、図28において、ステージT探索部b308−1のメトリック比較部b308−1−3は、基準メトリック保存部b306が保存しているM通りの基準メトリックのうち、xとして固定されているシンボルレプリカに対応する基準メトリックを更新する。
信号探索部b308の処理終了後に、基準メトリック保存部b306に保存されているメトリックをfとする。fは、xがb(m)に固定された場合のメトリックである。例えば、図29では、葉ノード325を含む候補系列のメトリックがf、葉ノード326を含む候補系列のメトリックがf、葉ノード327を含む候補系列のメトリックがf、葉ノード328を含む候補系列のメトリックがfとなる。
In FIG. 27, the stage T search unit b308-T does not have a metric comparison unit. Further, in FIG. 28, the metric comparison unit b308-1-3 stage T searching unit b308-1, among the reference metric of street M of reference metric storage unit b306 is stored, and is fixed as x T symbol Update the baseline metric corresponding to the replica.
After the end of processing signal searching unit B308, the metric stored in the reference metric storage unit b306 and f m. f m is the metric in the case where x T is fixed to the b (m). For example, in FIG. 29, the metric of the candidate sequence including the leaf node 325 includes f 1 , the metric of the candidate sequence including the leaf node 326 includes f 2 , the metric of the candidate sequence including the leaf node 327 includes f 3 , and includes the leaf node 328. candidate sequence of metric becomes the f 4.

次に、得られたメトリックfを用いてLLRを算出する手法を説明する。送信アンテナa1−Tが変調シンボルにマッピングするq番目のビットをbとする。例えば、送信アンテナa1−TがQPSKを用いている場合、図30のIQ平面に示すように、変調シンボル311〜314を考えることができる。変調シンボル311〜314の順番に、b(1)、b(2)、b(3)、b(4)であるとする。このとき、(b、b)=(0、0)を変調シンボル311(b(1))、(b、b)=(0、1)を変調シンボル312(b(2))、(b、b)=(1、0)を変調シンボル313(b(3))、(b、b)=(1、1)を変調シンボル314(b(4))のように割り当てるものとする。なお、これは一例であり、これ以外の組合せであってもよい。 Next, a method of calculating the LLR using the obtained metric f m. The q-th bit of transmit antennas a1-T is mapped to a modulation symbol is b q. For example, when the transmission antenna a1-T uses QPSK, modulation symbols 311 to 314 can be considered as shown in the IQ plane of FIG. It is assumed that b (1), b (2), b (3), and b (4) are in the order of the modulation symbols 311 to 314. At this time, (b 1 , b 2 ) = (0, 0) is a modulation symbol 311 (b (1)), and (b 1 , b 2 ) = (0, 1) is a modulation symbol 312 (b (2)). , (B 1 , b 2 ) = (1, 0) as modulation symbol 313 (b (3)), (b 1 , b 2 ) = (1, 1) as modulation symbol 314 (b (4)) Shall be assigned to This is an example, and other combinations may be used.

次に、ビットbが0である場合に、取りうる変調シンボルの番号の集合をBq,0とし、ビットbが1である場合に、取りうる変調シンボルの番号の集合をBq,1とする。例えば、図30の例では、B1,0=[1、2]、B1,1=[3、4]、B2,0=[1、3]、B2,1=[2、4]となる。
ビットbのLLRをλ(b)とすると、λ(b)は次式(37)で表される。
Next, when the bit b q is 0, a set of modulation symbol numbers that can be taken is B q, 0, and when the bit b q is 1, a set of modulation symbol numbers that can be taken is B q, 0. Set to 1 . For example, in the example of FIG. 30, B 1,0 = [1,2], B 1,1 = [3, 4], B 2,0 = [1, 3], B 2,1 = [2, 4 ].
If the LLR of the bit b q is λ (b q ), λ (b q ) is expressed by the following equation (37).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ただし、σは雑音電力であり、例えばチャネル推定部b102でチャネル推定と同時に推定すればよい。LLR算出部b309は、式(37)に基づいてLLRを算出する。なお、式(37)はλ(b)を次式(38)で定義した場合の算出手法である。 However, σ 2 is noise power and may be estimated simultaneously with channel estimation by the channel estimation unit b102, for example. The LLR calculation unit b309 calculates the LLR based on Expression (37). Equation (37) is a calculation method when λ (b q ) is defined by the following equation (38).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

ただし、p(A|B)は、Bを条件としたときのAの条件付き確率である。λ(b)の定義が次式(39)となる場合は、次式(40)のように算出する。 However, p (A | B) is a conditional probability of A when B is a condition. When the definition of λ (b q ) is the following equation (39), the calculation is performed as the following equation (40).

Figure 2014039122
Figure 2014039122

復号部b310は、上記の式(38)又は(39)のλ(b)のどちらを用いても良く、どちらを用いるかは、復号部b310の仕様に依存する。
以上、送信アンテナa1−TのビットLLRを算出する手法を説明した。
The decoding unit b310 may use either λ (b q ) in the above formula (38) or (39), and which one is used depends on the specification of the decoding unit b310.
The method for calculating the bit LLR of the transmission antenna a1-T has been described above.

次に、t=T以外の送信アンテナa1−p(p≠T)のビットLLRを算出する手法を説明する。まず、QR分解部b303が、QR分解を行う前に式(5)で示したチャネル行列の列ベクトルを並び替え、式(6)で示したチャネル行列の列ベクトルhpが一番右に来るようにする。このようにすることで、図29の木構造の高さTのノードが、xpに対応するように変形されるので、上述したLLR算出手法を適用することで、送信アンテナa1−pのビットLLRを算出することができる。これを、p=T−1、・・・、1に対して行えばよい。このために、図25のLLR算出部b309は、LLR算出終了をQR分解部b303に伝え、QR分解部b303がチャネル行列を並び替えて処理を繰り返すようにしている。   Next, a method for calculating the bit LLRs of the transmission antennas a1-p (p ≠ T) other than t = T will be described. First, before performing QR decomposition, the QR decomposition unit b303 rearranges the column vectors of the channel matrix shown in Expression (5) so that the column vector hp of the channel matrix shown in Expression (6) comes to the rightmost. To. By doing so, the node having the height T of the tree structure in FIG. 29 is deformed so as to correspond to xp. Therefore, by applying the above-described LLR calculation method, the bit LLR of the transmission antenna a1-p is applied. Can be calculated. This may be performed for p = T−1,. For this purpose, the LLR calculation unit b309 in FIG. 25 notifies the end of the LLR calculation to the QR decomposition unit b303, and the QR decomposition unit b303 rearranges the channel matrix and repeats the process.

<受信装置b3の動作について>
図31は、本実施形態に係る受信装置b3の動作を示すフローチャートである。なお、この図が示す動作は、図25の受信部b101−rが受信信号をチャネル推定b102及び信号変換部b104に出力した後の処理である。なお、図31では、変数として、ステージ番号t、ステージtにおける変調シンボルm、及びステージtで用いている変調シンボル数Mを用いる場合について説明する。
<About the operation of the receiving device b3>
FIG. 31 is a flowchart showing the operation of the receiving device b3 according to this embodiment. The operation shown in this figure is processing after the receiving unit b101-r in FIG. 25 outputs the received signal to the channel estimation b102 and the signal converting unit b104. FIG. 31 illustrates a case where the stage number t, the modulation symbol m t at the stage t, and the modulation symbol number M t used at the stage t are used as variables.

(ステップS301)チャネル推定部b102は、受信信号とパイロットシンボルに基づいてチャネル推定を行うことで、チャネル行列を得る。その後、ステップS302へ進む。
(ステップS302)QR分解部b303は、ステップS302で得られたチャネル値を用いて構成されるチャネル行列Hに対して、第p列ベクトルhが一番右になるように並び替えてからQR分解を行うことで、ユニタリ行列Qと上三角行列Rを得る。その後、ステップS303へ進む。
(ステップS303)信号変換部b104は、ステップS302で得られたユニタリ行列Qを受信信号ベクトルに乗算し、三角化受信信号を算出する。その後、ステップS304へ進む。
(Step S301) The channel estimation unit b102 obtains a channel matrix by performing channel estimation based on the received signal and the pilot symbol. Thereafter, the process proceeds to step S302.
(Step S302) QR decomposition unit b303 is, QR from rearranges to the channel matrix H constituted by using the obtained channel value in step S302, the p column vector h p becomes rightmost By performing the decomposition, a unitary matrix Q and an upper triangular matrix R are obtained. Thereafter, the process proceeds to step S303.
(Step S303) The signal conversion unit b104 multiplies the reception signal vector by the unitary matrix Q obtained in step S302 to calculate a triangulated reception signal. Thereafter, the process proceeds to step S304.

(ステップS304)基準メトリック生成部b305は、ステップS302で得られた上三角行列RとステップS303で算出された三角化受信信号を用い、xをb(m)に固定してMIMO分離を行う。これを、m=1、・・・、Mに対して行う。基準メトリック生成部b305は、M通りのMIMO分離結果を用いてM通りの基準メトリックを算出し、基準メトリック保存部b306で保存する。その後、ステップS305へ進む。
(ステップS305)信号探索部b308は、mT=1、t=Tとする。その後、ステップS306へ進む。
(ステップS306)シンボルレプリカ生成部b108−t−1(t=1、・・・、(T−1))又はシンボルレプリカ生成部b308−T−1は、xとして、シンボルレプリカb(m)を生成する。その後、ステップS307へ進む。
(Step S304) reference metric generation unit b305 uses a triangular matrix R and triangulation received signal calculated at step S303 on obtained in step S302, the MIMO separation by fixing the x T to b (m T) Do. This is done with respect to m T = 1, ···, M T. Reference metric generation unit b305 calculates the reference metric of street M T using MIMO separation results of street M T, stores the reference metric storage unit B 306. Thereafter, the process proceeds to step S305.
(Step S305) The signal search unit b308 sets mT = 1 and t = T. Thereafter, the process proceeds to step S306.
(Step S306) the symbol replica generation unit b108-t-1 (t = 1, ···, (T-1)) or the symbol replica generation unit b308-T-1 as x t, symbol replica b (m t ) Is generated. Thereafter, the process proceeds to step S307.

(ステップS307)累積メトリック算出部b108−t−2は、ステップS306で生成されたxを用いて、ステージtの累積メトリックを算出する。その後、ステップS308へ進む。
(ステップS308)tがTである場合、ステップS314へ進む。そうではない場合、ステップS309へ進む。
(ステップS309)メトリック比較部b108−t−3が、ステップS307で得られる累積メトリックが基準メトリックを上回ることを検出した場合、ステップS310へ進む。そうではない場合、ステップS314へ進む。
(ステップS310)信号探索部b308がmtがMtに達していると判定した場合、ステップS311へ進む。そうではない場合、ステップS313へ進む。
(Step S307) cumulative metric calculation unit b 108-t-2, using a x t generated in step S306, to calculate the cumulative metrics of the stage t. Thereafter, the process proceeds to step S308.
(Step S308) If t is T, the process proceeds to Step S314. If not, the process proceeds to step S309.
(Step S309) If the metric comparison unit b108-t-3 detects that the accumulated metric obtained in Step S307 exceeds the reference metric, the process proceeds to Step S310. Otherwise, the process proceeds to step S314.
(Step S310) If the signal search unit b308 determines that mt has reached Mt, the process proceeds to step S311. Otherwise, the process proceeds to step S313.

(ステップS311)信号探索部b308がtがTであると判定した場合、ループの終了端へ進む。その後、ループ終了の場合は、受信装置b3は動作を終了する。そうではない場合、ステップS312へ進む。
(ステップS312)信号探索部b308は、tにt+1を代入する。その後、ステップS310へ戻る。
(ステップS313)信号探索部b308は、mにm+1を代入する。その後、ステップS306へ戻る。
(ステップS314)信号探索部b308がtが1であると判定した場合、ステップS315へ進む。そうではない場合、ステップS316へ進む。
(Step S311) When the signal search unit b308 determines that t is T, the process proceeds to the end of the loop. Thereafter, in the case of the end of the loop, the receiving device b3 ends the operation. Otherwise, the process proceeds to step S312.
(Step S312) The signal search unit b308 substitutes t + 1 for t. Thereafter, the process returns to step S310.
(Step S313) the signal search section b308 substitutes m t +1 to m t. Thereafter, the process returns to step S306.
(Step S314) If the signal search unit b308 determines that t is 1, the process proceeds to Step S315. Otherwise, the process proceeds to step S316.

(ステップS315)メトリック比較部b308−1−3は、ステップS307で得られる累積メトリックを、新しい基準メトリックメトリックとして、基準メトリック保存部b306に保存する。ただし、そのときのmに対応する基準メトリックを更新する。その後、ステップS310へ進む。
(ステップS316)シンボルレプリカ減算部b108−t−4は、ステップS306で得られるシンボルレプリカを用いて、レプリカ減算信号を算出する。その後、ステップS317へ進む。
(ステップS317)信号探索部b308は、m−1に1を代入し、次にtにt−1を代入する。その後、ステップS306へ戻る。
(Step S315) The metric comparison unit b308-1-3 stores the accumulated metric obtained in step S307 in the reference metric storage unit b306 as a new reference metric metric. However, it updates the reference metric corresponding to m T at that time. Thereafter, the process proceeds to step S310.
(Step S316) The symbol replica subtraction unit b108-t-4 calculates a replica subtraction signal using the symbol replica obtained in step S306. Thereafter, the process proceeds to step S317.
(Step S317) The signal search unit b308 substitutes 1 for m t −1, and then substitutes t−1 for t. Thereafter, the process returns to step S306.

このように、本実施形態によれば、QR分解部b303は、信号系列xの成分であって対数尤度比を算出対象の成分pを示す算出成分情報に基づいて、チャネル行列Hの列ベクトルの順序を変更した行列に、QR分解を行って、ユニタリ行列Qと上三角行列Rを生成する。信号変換部b104は、ユニタリ行列Qに基づいて三角化受信信号y’を算出する。基準メトリックb305は、算出成分情報が示す成分pの候補である算出対象候補(情報ビット候補)のそれぞれに対して、基準メトリックfを生成する。信号探索部b308は、算出対象候補のそれぞれに対して、当該算出対象候補を含む信号系列xのうちメトリックが最小となる最小メトリックを算出する。LLR算出部b309は、信号探索部b308が算出した最小メトリックに基づいてLLRを算出する。復号部b310は、LR算出部b309が算出したLLRに基づいて復号し、復号した情報ビットを出力する。
これにより、受信装置b3は、LLRを算出できる。
As described above, according to the present embodiment, the QR decomposition unit b303 is a column vector of the channel matrix H based on the calculated component information indicating the component p of the signal sequence x and the log likelihood ratio to be calculated. QR decomposition is performed on the matrix whose order is changed to generate a unitary matrix Q and an upper triangular matrix R. The signal conversion unit b104 calculates a triangulated reception signal y ′ based on the unitary matrix Q. The reference metric b305 generates a reference metric f for each calculation target candidate (information bit candidate) that is a candidate for the component p indicated by the calculated component information. The signal search unit b308 calculates, for each calculation target candidate, the minimum metric having the minimum metric among the signal series x including the calculation target candidate. The LLR calculation unit b309 calculates the LLR based on the minimum metric calculated by the signal search unit b308. The decoding unit b310 decodes based on the LLR calculated by the LR calculation unit b309 and outputs the decoded information bits.
Thereby, the receiving device b3 can calculate LLR.

なお、上記第3の実施形態においては、式(35)で示した並び替えをそのまま適用することができない。本実施形態でこれを適用するには、送信アンテナa1−tのビットLLRを求める場合に、H’の一番右はhtに固定し、第1〜T−1列に関しては、電力の小さい順という形にすればよい。   In the third embodiment, the rearrangement shown in the equation (35) cannot be applied as it is. In order to apply this in the present embodiment, when obtaining the bit LLR of the transmission antenna a1-t, the rightmost of H ′ is fixed to ht, and the first to T-1 columns are arranged in ascending order of power. It should be in the form of

なお、上記第3の実施形態において、QR分解部b303がT回の並び替えとQR分解を行う場合について説明したが、T回でなくてもよい。図29において、ステージTのLLR算出のために、ステージTのノードを含む経路の最小メトリックを求めたが、t=T以外のステージtについても、ステージtのノードを含む経路の最小メトリックを求めることで、LLRを算出できる。例えば、ステージTだけでなく、ステージT−1についても同時にLLRを算出する場合、1度のQR分解で求まるLLRが2送信アンテナ分になるため、QR分解の回数をT/2回に削減できる。   In the third embodiment, the case has been described in which the QR decomposition unit b303 performs T reordering and QR decomposition. However, the number may not be T. In FIG. 29, the minimum metric of the path including the node of the stage T is obtained for calculating the LLR of the stage T, but the minimum metric of the path including the node of the stage t is also obtained for the stage t other than t = T. Thus, the LLR can be calculated. For example, when the LLR is calculated simultaneously not only for the stage T but also for the stage T-1, the number of QR decompositions can be reduced to T / 2 times because the LLR obtained by one QR decomposition is equivalent to two transmission antennas. .

なお、上記第3の実施形態において、QR分解部b303がどのような並び替えをしても最尤メトリックとそのときの候補系列は同じなので、最初の信号探索のとき(p=Tのとき)にそれらを保存しておいてもよい。このようにすると、図29のような部分木探索のうち、1つは最尤メトリックに到達するため、その1つの探索を省略することができる。   In the third embodiment, the maximum likelihood metric and the candidate sequence at that time are the same no matter what sort is performed by the QR decomposition unit b303. Therefore, at the time of the first signal search (when p = T) You may save them. In this way, one of the subtree searches as shown in FIG. 29 reaches the maximum likelihood metric, so that one search can be omitted.

なお、上記第3の実施形態において、第1の実施形態と同様に前順走査を行う場合について説明したが、第2の実施形態と同様にレベル順走査を行なってもよい。また、前順走査とレベル順を組合せてもよい。
なお、上記第3の実施形態において、復号部b310が符号化ビットLLRを出力するようにしてもよい。符号化ビットLLRを出力するようにすると、ターボ等化や判定指向形チャネル推定を行う繰り返し受信装置に適用することができる。
In the third embodiment, the case of performing the forward order scan as in the first embodiment has been described. However, the level order scan may be performed as in the second embodiment. Also, the forward scan and the level order may be combined.
In the third embodiment, the decoding unit b310 may output the encoded bit LLR. When the coded bit LLR is output, it can be applied to a repetitive receiving apparatus that performs turbo equalization or decision-directed channel estimation.

なお、上記第1〜3の実施形態において、シングルキャリア通信に適用した例を説明してきたが、OFDM(直交周波数分割多重)やSC−FDMA等にも適用可能である。特に、SC−FDMAにおいては、MIMOでなくてもシンボル間干渉があるために式(3)の関係式が作れるので、MIMOでない場合に適用してもよい。なお、これに限らず、キャリア間干渉、セル間干渉、コード間干渉など、式(3)と同様の関係式が得られる場合全てにおいて適用できる。また、マルチユーザMIMOにも適用可能である。
なお、上記第1〜3の実施形態において、受信信号ベクトルと送信信号ベクトルを縦ベクトルとし、チャネル行列にQR分解を行う場合について説明したが、受信信号ベクトルと送信信号ベクトルが横ベクトルであってもよい。そのときの受信信号ベクトルをyw、送信信号ベクトルをsw、チャネル行列をHw、雑音ベクトルをnwとすると、次式(41)のようになる。
In the first to third embodiments, examples of application to single carrier communication have been described. However, the present invention can also be applied to OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), SC-FDMA, and the like. In particular, in SC-FDMA, since there is inter-symbol interference even if it is not MIMO, the relational expression (3) can be created. The present invention is not limited to this, and can be applied to all cases where the same relational expression as Expression (3) is obtained, such as inter-carrier interference, inter-cell interference, and inter-code interference. It can also be applied to multi-user MIMO.
In the first to third embodiments, the case where the reception signal vector and the transmission signal vector are longitudinal vectors and QR decomposition is performed on the channel matrix has been described. However, the reception signal vector and the transmission signal vector are horizontal vectors. Also good. When the reception signal vector at that time is yw, the transmission signal vector is sw, the channel matrix is Hw, and the noise vector is nw, the following equation (41) is obtained.

Figure 2014039122
Figure 2014039122

この場合は、Hwに対してLQ分解を行う。
また、MMSE検出などのMIMO分離結果に対して誤り検出を行い、誤りがあった場合に本発明を行なっても良い。なお、誤り訂正復号する場合は、復号結果を基準メトリックとしても良い。また、復号結果のLLRから求めることができるビットの生起確率を用いて、MAP(最大事後確率:Maximum A posteriori Probability)検出を行なっても良い。
In this case, LQ decomposition is performed on Hw.
Further, error detection may be performed on a MIMO separation result such as MMSE detection, and the present invention may be performed when there is an error. In the case of error correction decoding, the decoding result may be used as a reference metric. Alternatively, MAP (Maximum A posteriori Probability) detection may be performed using the bit occurrence probability that can be obtained from the LLR of the decoding result.

<実験結果>
以下、本実施形態に係る通信システムの有効性を示すために行った計算機シミュレーションの結果について説明する。
<Experimental result>
Hereinafter, the result of the computer simulation performed to show the effectiveness of the communication system according to the present embodiment will be described.

図32は、本実施形態に係るMIMO通信のシミュレーション条件の一例を示す概略図である。本例のシミュレーションでは、図32の条件でシミュレーションを行った。第1の実施形態を用いており、式(31)で示した並び替えを行なっている。   FIG. 32 is a schematic diagram illustrating an example of simulation conditions for MIMO communication according to the present embodiment. In the simulation of this example, the simulation was performed under the conditions of FIG. The first embodiment is used, and the rearrangement shown in Expression (31) is performed.

図33は、本実施形態に係るMIMO通信(8x8)のシミュレーション結果の一例を示す概略図である。この図において、横軸は平均Eb/N0(ビット当たりの平均受信エネルギー対雑音電力密度比)であり、縦軸は平均ビット誤り率(BER:Bit Error Rate)特性を示す。なお、この図は、図32のシミュレーション条件で行った場合のシミュレーションの結果を示す。図33において、特性1はMMSEによる線形処理を用いてMIMO分離をした場合の特性であり、特性2は本発明の手法を用いたMLDの特性である。MMSEに比べて大幅に特性が改善できていることを確認できる。   FIG. 33 is a schematic diagram illustrating an example of a simulation result of MIMO communication (8 × 8) according to the present embodiment. In this figure, the horizontal axis represents average Eb / N0 (average received energy per bit to noise power density ratio), and the vertical axis represents average bit error rate (BER) characteristics. This figure shows the result of a simulation performed under the simulation conditions of FIG. In FIG. 33, characteristic 1 is a characteristic when MIMO separation is performed using linear processing by MMSE, and characteristic 2 is a characteristic of MLD using the method of the present invention. It can be confirmed that the characteristics are greatly improved compared to MMSE.

また、図34は、本実施形態に係る平均探索ノード数の一例を示す概略図である。この図は、ステージ毎のノード数と、図33において、平均Eb/N0が15dBのBER特性を測定したときの、本発明の手法を用いた場合の平均探索ノード数の一例を示す。ステージ8は、初期の累積メトリックを算出するために必ずたどり着くため、削減はされず、16個全てのノードが必ず探索される。ステージ8以外のノードは削減が行われており、特に葉ノードであるステージ1については、約42億あるノードのうち、平均586しか探索しないで済んでいることが分かる。合計探索数においても、ノード探索率を7.80×10−7に圧縮できていることが分かる。   FIG. 34 is a schematic diagram illustrating an example of the average number of search nodes according to the present embodiment. This figure shows an example of the number of nodes for each stage and the average number of search nodes when the method of the present invention is used when the BER characteristic with the average Eb / N0 of 15 dB in FIG. 33 is measured. Stage 8 always arrives to calculate the initial cumulative metric, so it is not reduced and all 16 nodes are always searched. It can be seen that nodes other than stage 8 have been reduced. In particular, for stage 1, which is a leaf node, only an average of 586 is searched out of about 4.2 billion nodes. It can be seen that the node search rate can be compressed to 7.80 × 10 −7 even in the total number of searches.

図35は、本実施形態に係るMIMO通信(16x16)のシミュレーション結果の一例を示す概略図である。この図において、横軸は平均Eb/N0であり、縦軸は平均BER特性を示す。なお、この図は、図32のシミュレーション条件で行った場合のシミュレーションの結果を示す。図35において、特性1はMMSEによる線形処理を用いてMIMO分離をした場合の特性であり、特性2は本発明の手法を用いたMLDの特性である。MMSEに比べて大幅に特性が改善できていることを確認できる。   FIG. 35 is a schematic diagram illustrating an example of a simulation result of MIMO communication (16 × 16) according to the present embodiment. In this figure, the horizontal axis represents average Eb / N0, and the vertical axis represents average BER characteristics. This figure shows the result of a simulation performed under the simulation conditions of FIG. In FIG. 35, characteristic 1 is a characteristic when MIMO separation is performed using linear processing by MMSE, and characteristic 2 is a characteristic of MLD using the technique of the present invention. It can be confirmed that the characteristics are greatly improved compared to MMSE.

また、図36は、ステージ毎のノード数と、図35において、平均Eb/N0が14dBのBER特性を測定したときの、本実施形態に係る手法を用いた場合の平均探索ノード数の一例を示す概略図である。図34の一例以上に探索ノード数が削減されており、合計探索数において、ノード探索率を2.42×10−15に圧縮できていることが分かる。   FIG. 36 shows an example of the number of nodes for each stage and the average number of search nodes when the method according to the present embodiment is used when the BER characteristic with an average Eb / N0 of 14 dB is measured in FIG. FIG. The number of search nodes is reduced more than the example of FIG. 34, and it can be seen that the node search rate can be compressed to 2.42 × 10 −15 in the total number of searches.

なお、上記各実施形態において、tは送信アンテナを識別する情報や候補系列の成分を識別する情報である一例について示したが、本発明はこれに限らず、tは送信アンテナポートやストリーム、レイヤを識別する情報であってもよい。また、Tは、送信アンテナポート数やストリーム数、レイヤ数であってもよい。
また、rは受信アンテナを識別する情報や受信ベクトルの成分を識別する情報である一例について示したが、本発明はこれに限らず、rは受信アンテナポートやストリーム、レイヤを識別する情報であってもよい。また、Rは、受信アンテナポート数やストリーム数、レイヤ数であってもよい。
In each of the embodiments described above, t is an example of information for identifying a transmission antenna and information for identifying a component of a candidate sequence. However, the present invention is not limited to this, and t is a transmission antenna port, a stream, a layer, It may be information for identifying. T may be the number of transmission antenna ports, the number of streams, or the number of layers.
In addition, although r is an example of information identifying a receiving antenna and information identifying a received vector component, the present invention is not limited to this, and r is information identifying a receiving antenna port, a stream, and a layer. May be. R may be the number of reception antenna ports, the number of streams, or the number of layers.

なお、上述した実施形態における送信装置a1、a3及び受信装置b1〜b3の一部、例えば、QR分解部b103、信号探索部b108をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。
なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、送信装置a1、a3又は受信装置b1〜b3に内蔵されたコンピュータシステムであって、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。さらに、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
また、上述した実施形態における送信装置a1、a3及び受信装置b1〜b3の一部、または全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現しても良い。送信装置a1、a3及び受信装置b1〜b3の各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化しても良い。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現しても良い。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いても良い。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
Note that some of the transmission devices a1 and a3 and the reception devices b1 to b3 in the above-described embodiment, for example, the QR decomposition unit b103 and the signal search unit b108 may be realized by a computer. In that case, the program for realizing the control function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read by a computer system and executed.
Here, the “computer system” is a computer system built in the transmission devices a1 and a3 or the reception devices b1 to b3, and includes hardware such as an OS and peripheral devices. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, and a CD-ROM, and a hard disk built in the computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” is a medium that dynamically holds a program for a short time, such as a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line, In such a case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client may be included and a program that holds a program for a certain period of time. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
Further, part or all of the transmission devices a1 and a3 and the reception devices b1 to b3 in the above-described embodiments may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each functional block of the transmission devices a1 and a3 and the reception devices b1 to b3 may be individually made into a processor, or a part or all of them may be integrated into a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. Further, in the case where an integrated circuit technology that replaces LSI appears due to progress in semiconductor technology, an integrated circuit based on the technology may be used.
As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to the above, and various design changes and the like can be made without departing from the scope of the present invention. It is possible to

a1、a3・・・送信装置、b1、b2、b3・・・受信装置、a1−1〜a1−T・・・送信アンテナ、b1−1〜b1−R・・・受信アンテナ、a101・・・ビット割り当て部、a102−1〜a102−T・・・変調部、a103・・・パイロット生成部、a104−1〜a104−T・・・マッピング部、a105−1〜a105−T・・・送信部、a306・・・符号部、b101−1〜b101−R・・・受信部、b102・・・チャネル推定部、b103、b303・・・QR分解部、b104・・・信号変換部、b105、b305・・・基準メトリック生成部、b106、b306・・・基準メトリック保存部、b107・・・候補系列保存部、b108、b208、b308・・・信号探索部、b108−t、b208−t・・・ステージt探索部、b308−T・・・ステージT探索部、b308−1・・・ステージ1探索部、b108−1−1〜b108−T−1、b208−1−1〜b208−T−1、b308−T−1・・・ステージt探索部、・・・シンボルレプリカ生成部、b108−1−2〜b108−T−2、b208−1−2〜b208−T−2・・・累積メトリック算出部、b108−1−3〜b108−T−3、b208−1−3〜b208−T−3、b308−1−3・・・メトリック比較部、b108−1−4〜b108−T−4、b208−1−4〜b208−T−4・・・シンボルレプリカ減算部、b309・・・LLR算出部、b310・・・復号部、B30・・・基準メトリック選択部 a1, a3... transmitting device, b1, b2, b3... receiving device, a1-1 to a1-T... transmitting antenna, b1-1 to b1-R. Bit allocation unit, a102-1 to a102-T ... modulation unit, a103 ... pilot generation unit, a104-1 to a104-T ... mapping unit, a105-1 to a105-T ... transmission unit , A306 ... coding part, b101-1 to b101-R ... receiving part, b102 ... channel estimation part, b103, b303 ... QR decomposition part, b104 ... signal conversion part, b105, b305 ... reference metric generation unit, b106, b306 ... reference metric storage unit, b107 ... candidate sequence storage unit, b108, b208, b308 ... signal search unit, b108-t, b20 -T ... stage t search unit, b308-T ... stage T search unit, b308-1 ... stage 1 search unit, b108-1-1 to b108-T-1, b208-1-1 b208-T-1, b308-T-1,... stage t search unit,... symbol replica generation unit, b108-1-2 to b108-T-2, b208-1-2 to b208-T-2 ... Cumulative metric calculation unit, b108-1-3 to b108-T-3, b208-1-3 to b208-T-3, b308-1-3 ... Metric comparison unit, b108-1-4 to b108-T-4, b208-1-4 to b208-T-4 ... symbol replica subtraction unit, b309 ... LLR calculation unit, b310 ... decoding unit, B30 ... reference metric selection unit

Claims (23)

MIMO伝送方式の通信を行う受信装置であって、
送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの間のチャネル行列を生成するチャネル推定部と、
前記送信信号ベクトルの候補の1つと前記チャネル行列に基づいて受信信号レプリカを算出し、算出した受信信号レプリカと前記受信装置が受信した受信信号ベクトルとの差を示す基準メトリックを算出する基準メトリック生成部と、
前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行うか否かを切り替える信号探索部と、
を備える受信装置。
A receiving apparatus that performs MIMO transmission communication,
A channel estimator for generating a channel matrix between the transmission signal vector and the reception signal vector;
Reference metric generation for calculating a received signal replica based on one of the transmission signal vector candidates and the channel matrix, and calculating a reference metric indicating a difference between the calculated received signal replica and the received signal vector received by the receiving device And
Whether or not a metric indicating a difference between the received signal replica of the transmission signal vector including the partial component and the received signal vector is larger than the reference metric based on the partial component of the transmission signal vector candidate A signal search unit that switches whether or not to perform an operation on a transmission signal vector including the partial component based on the determination result;
A receiving device.
前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分、前記チャネル行列、及び前記受信信号ベクトルに基づいて、前記一部の成分に関する累積メトリックを算出するメトリック算出部を備え、
前記信号探索部は、前記累積メトリックが前記基準メトリックより大きい場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなると判定する請求項1に記載の受信装置。
A metric calculation unit that calculates a cumulative metric related to the partial component based on the partial component of the transmission signal vector candidate, the channel matrix, and the received signal vector;
When the accumulated metric is larger than the reference metric, the signal search unit has a metric indicating a difference between the received signal replica of the transmission signal vector including the partial component and the received signal vector larger than the reference metric. The receiving device according to claim 1, wherein the receiving device is determined to be.
前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分、前記チャネル行列、及び前記受信信号ベクトルに基づいて、累積メトリックを算出するメトリック算出部を備え、
前記信号探索部は、前記累積メトリックが前記基準メトリックより小さい場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも小さくなると判定する請求項1又は請求項2に記載の受信装置。
A metric calculation unit that calculates a cumulative metric based on a partial component of the transmission signal vector candidate, the channel matrix, and the reception signal vector;
The signal search unit, when the cumulative metric is smaller than the reference metric, a metric indicating a difference between the received signal replica of the transmission signal vector including the partial component and the received signal vector is smaller than the reference metric. The receiving device according to claim 1, wherein the receiving device is determined to be.
前記信号探索部は、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも小さくなる場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行う請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の受信装置。   The signal search unit transmits the partial component when a metric indicating a difference between the received signal replica of the transmission signal vector including the partial component and the received signal vector is smaller than the reference metric. The receiving apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an operation relating to a signal vector is performed. 前記信号探索部は、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなる場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行わない請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の受信装置。   The signal search unit transmits the partial component when a metric indicating a difference between the reception signal replica of the transmission signal vector including the partial component and the received signal vector is larger than the reference metric. The receiving device according to any one of claims 1 to 4, wherein an operation relating to a signal vector is not performed. 前記信号探索部は、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックの計算を行うか否かを切り替える請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の受信装置。   The signal search unit is configured to switch whether to calculate a metric indicating a difference between a received signal replica of a transmission signal vector including the partial component and the received signal vector based on a result of the determination. The receiving device according to any one of claims 1 to 5. 前記チャネル行列にQR分解を行なって、ユニタリ行列と上三角行列を生成する分解部と、
前記ユニタリ行列に基づいて三角化受信信号を算出する信号変換部と、
を備え、
信号探索部は、前記三角化受信信号と前記上三角行列に基づいて、前記一部の成分に関する累積メトリックを算出し、算出した累積メトリックが前記基準メトリックより小さい場合に、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに対応する最尤系列を求める請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の受信装置。
A decomposition unit that performs QR decomposition on the channel matrix to generate a unitary matrix and an upper triangular matrix;
A signal converter that calculates a triangulated reception signal based on the unitary matrix;
With
The signal search unit calculates a cumulative metric related to the partial component based on the triangulated reception signal and the upper triangular matrix, and if the calculated cumulative metric is smaller than the reference metric, the partial search The receiving device according to any one of claims 1 to 6, wherein a maximum likelihood sequence corresponding to a transmission signal vector included is obtained.
前記信号探索部は、前記送信信号ベクトルの候補の受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも小さくなると判定した場合、前記基準メトリックを、当該送信信号ベクトルの候補に関するメトリックに変更する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の受信装置。   When the signal search unit determines that a metric indicating a difference between the reception signal replica of the transmission signal vector candidate and the reception signal vector is smaller than the reference metric, the reference metric is determined as the transmission signal vector candidate. The receiving apparatus according to claim 1, wherein the receiving apparatus is changed to a metric related to. 前記基準メトリック生成部は、準最適最尤検出に基づいて前記基準メトリックを算出する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の受信装置。   The receiving device according to any one of claims 1 to 8, wherein the reference metric generation unit calculates the reference metric based on sub-optimal maximum likelihood detection. 前記基準メトリック生成部は、線形検出に基づいて前記基準メトリックを算出する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の受信装置。   The receiving device according to any one of claims 1 to 8, wherein the reference metric generation unit calculates the reference metric based on linear detection. 前記基準メトリック生成部は、前記送信信号ベクトルの候補の1つを任意に選択する請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 1, wherein the reference metric generation unit arbitrarily selects one of the transmission signal vector candidates. 前記信号探索部は、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに対応する最尤系列を求め、
前記最尤系列から情報ビットを求める請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の受信装置。
The signal search unit obtains a maximum likelihood sequence corresponding to a transmission signal vector including the partial component;
The receiving apparatus according to claim 1, wherein information bits are obtained from the maximum likelihood sequence.
前記信号探索部は、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに対応する最尤系列を求め、
前記最尤系列に基づいて対数尤度比系列を求める対数尤度比算出部を備える請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の受信装置。
The signal search unit obtains a maximum likelihood sequence corresponding to a transmission signal vector including the partial component;
The receiving apparatus according to any one of claims 1 to 11, further comprising a log likelihood ratio calculation unit that obtains a log likelihood ratio sequence based on the maximum likelihood sequence.
前記送信信号ベクトルの成分であって対数尤度比を算出対象の成分を示す算出成分情報に基づいて、前記チャネル行列の列ベクトルの順序を変更した行列に、QR分解を行って、ユニタリ行列と上三角行列を生成する分解部と、
前記ユニタリ行列に基づいて三角化受信信号を算出する信号変換部と、
対数尤度比算出部と、
復号部と、
を備え、
前記基準メトリック生成部は、算出成分情報が示す成分の候補である算出対象候補のそれぞれに対して、前記基準メトリックを生成し、
前記信号探索部は、前記算出対象候補のそれぞれに対して、当該算出対象候補を含む送信ベクトルのうち前記メトリックが最小となる最小メトリックを算出し、
前記対数尤度比算出部は、前記最小メトリックに基づいて前記対数尤度比を算出し、
前記復号部は、前記対数尤度比に基づいて復号し、前記復号した情報ビットを出力する請求項7に記載の受信装置。
Based on the calculated component information indicating the component of the transmission signal vector and the log likelihood ratio component to be calculated, QR decomposition is performed on the matrix in which the order of the column vectors of the channel matrix is changed, and a unitary matrix and A decomposition unit that generates an upper triangular matrix;
A signal converter that calculates a triangulated reception signal based on the unitary matrix;
A log likelihood ratio calculation unit;
A decryption unit;
With
The reference metric generation unit generates the reference metric for each calculation target candidate that is a candidate for the component indicated by the calculated component information,
The signal search unit calculates, for each of the calculation target candidates, a minimum metric that minimizes the metric among transmission vectors including the calculation target candidates,
The log likelihood ratio calculation unit calculates the log likelihood ratio based on the minimum metric,
The receiving device according to claim 7, wherein the decoding unit performs decoding based on the log likelihood ratio and outputs the decoded information bits.
前記復号部は、符号化ビット対数尤度比を出力する請求項14に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 14, wherein the decoding unit outputs a coded bit log likelihood ratio. 前記信号探索部は、
複数の前記最小メトリックの中から最尤メトリックを求め、
前記算出対象候補のうち前記最尤系列以外の算出対象候補に関する前記最小メトリックを求め、
前記最尤メトリックおよび前記最小メトリックに基づいて対数尤度比を計算する請求項14又は15に記載の受信装置。
The signal search unit includes:
A maximum likelihood metric is obtained from a plurality of the minimum metrics,
Obtaining the minimum metric related to a calculation target candidate other than the maximum likelihood sequence among the calculation target candidates;
The receiving apparatus according to claim 14, wherein a log likelihood ratio is calculated based on the maximum likelihood metric and the minimum metric.
前記チャネル行列にQR分解を行なって、ユニタリ行列と上三角行列を生成する分解部と、
前記ユニタリ行列に基づいて三角化受信信号を算出する信号変換部と、
を備え、
前記分解部は、信頼性の高い成分から先に累積メトリックを算出するように前記チャネル行列の列ベクトルを並び替えてからQR分解を行う請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の受信装置。
A decomposition unit that performs QR decomposition on the channel matrix to generate a unitary matrix and an upper triangular matrix;
A signal converter that calculates a triangulated reception signal based on the unitary matrix;
With
17. The QR decomposition according to claim 1, wherein the decomposition unit performs QR decomposition after rearranging the column vectors of the channel matrix so as to calculate a cumulative metric from a highly reliable component first. Receiver device.
前記信号探索部は、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックの計算を行うか否かを切り替え、
計算結果のメトリックが所定のメトリック閾値を下回った場合、計算結果のメトリックを最小メトリックとして出力する請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の受信装置。
The signal search unit switches whether to calculate a metric indicating a difference between a reception signal replica of a transmission signal vector including the partial component and the reception signal vector based on the determination result,
The receiving device according to any one of claims 1 to 16, wherein when the calculation result metric falls below a predetermined metric threshold, the calculation result metric is output as a minimum metric.
前記メトリック閾値は、前記基準メトリックに基づいて生成される請求項18に記載の受信装置。   The receiving device according to claim 18, wherein the metric threshold is generated based on the reference metric. 前記信号探索部は、探索ノード数が所定の探索閾値を超えた場合、その時点までに得られている最小メトリックを出力する請求項14又は請求項15に記載の受信装置。   The receiving device according to claim 14 or 15, wherein the signal search unit outputs a minimum metric obtained up to that point when the number of search nodes exceeds a predetermined search threshold. MIMO伝送方式の通信を行う受信装置における受信方法であって、
送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの間のチャネル行列を生成するチャネル推定過程と、
前記送信信号ベクトルの候補の1つと前記チャネル行列に基づいて受信信号レプリカを算出し、算出した受信信号レプリカと前記受信装置が受信した受信信号ベクトルとの差を示す基準メトリックを算出する基準メトリック生成過程と、
前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルの受信信号レプリカと前記受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定し、前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行うか否かを切り替える信号探索過程と、
を有する受信方法。
A receiving method in a receiving apparatus that performs MIMO transmission communication,
A channel estimation process for generating a channel matrix between the transmitted signal vector and the received signal vector;
Reference metric generation for calculating a received signal replica based on one of the transmission signal vector candidates and the channel matrix, and calculating a reference metric indicating a difference between the calculated received signal replica and the received signal vector received by the receiving device Process,
Whether or not a metric indicating a difference between the received signal replica of the transmission signal vector including the partial component and the received signal vector is larger than the reference metric based on the partial component of the transmission signal vector candidate A signal search process for switching whether or not to perform an operation on a transmission signal vector including the partial component based on the determination result;
Receiving method.
請求項21に記載の受信方法をコンピュータに実行させることを特徴とする受信プログラム。   A reception program causing a computer to execute the reception method according to claim 21. 送信信号ベクトルの候補の1つ、及び送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの間のチャネル行列に基づいて算出された受信信号レプリカと、受信装置が受信した受信信号ベクトルと、の差を示す基準メトリックを取得し、
前記送信信号ベクトルの候補の一部の成分に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルと受信信号ベクトルとの差を示すメトリックが前記基準メトリックよりも大きくなるか否かを判定し、
前記判定の結果に基づいて、前記一部の成分を含む送信信号ベクトルに関する演算を行うか否かを切り替えるプロセッサ。
A reference metric indicating a difference between one of transmission signal vector candidates and a reception signal replica calculated based on a channel matrix between the transmission signal vector and the reception signal vector, and a reception signal vector received by the reception apparatus Get
Determining whether a metric indicating a difference between a transmission signal vector including the partial component and a reception signal vector is larger than the reference metric based on a partial component of the transmission signal vector candidate;
A processor for switching whether or not to perform an operation related to a transmission signal vector including the partial component based on the result of the determination.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20180062133A (en) * 2016-11-30 2018-06-08 성균관대학교산학협력단 Method of pahse rotation shift keying based on probability of bit sequence and apparatus for performing the same, and method of quadrature amplitude pahse rotation modualtion and apparatus for performing the same
KR20180116182A (en) * 2018-10-15 2018-10-24 성균관대학교산학협력단 Method of quadrature amplitude pahse rotation modualtion and apparatus for performing the same

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