JP4093581B2 - Wireless receiver - Google Patents
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Description
本発明は、セルラーなどの移動通信システムや無線LANシステムで用いられる無線受
信装置に関する。
The present invention relates to a wireless receiver used in a mobile communication system such as a cellular phone or a wireless LAN system.
無線通信システムのスループット向上のため、誤り検出結果から復調方法を変えること
が知られている。その方法の一つとして、CRC結果からパイロットシンボルによるフェ
ージング歪み推定および補償もしくは適応等化を行うかを判断するものが知られている(
例えば、特許文献1参照)。
For example, see Patent Document 1).
上記した従来技術においては、誤り検出結果から復調方法を変えることによりシステム
のスループットを向上させることはできるものの、その誤りが発生する原因に対応した処
置を行う事ができないという問題があった。
In the above-described prior art, the system throughput can be improved by changing the demodulation method based on the error detection result, but there is a problem that it is not possible to take measures corresponding to the cause of the error.
本発明は、上述した問題を解決するためになされたもので、誤りが発生する原因がフェ
ージングによるものなのか、干渉信号によるものなのかを推定し、その原因にあった処置
を講じて、結果的に受信性能を向上させることのできる無線受信装置を提供することを目
的とする。
The present invention has been made to solve the above-described problem, and it is estimated whether the cause of the error is due to fading or due to an interference signal. An object of the present invention is to provide a radio receiving apparatus capable of improving reception performance in general.
上記課題を解決するために本発明の一実施形態は、パイロット信号とデータ信号より成る受信信号のうち、データ信号を予め設定した時間長のブロック毎に分け、各ブロックにおけるデータ信号の信頼度を算出する信頼度算出手段と、算出されたブロック毎の信頼度に基づく受信処理を行う手段を具備し、前記信頼度算出手段が所定のレベルより低い信頼度を算出したブロックには、ヌルシンボルを挿入して誤り訂正復号を行うことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, according to an embodiment of the present invention , among received signals composed of a pilot signal and a data signal, the data signal is divided into blocks each having a preset time length, and the reliability of the data signal in each block is increased. A reliability calculation means for calculating, and a means for performing reception processing based on the calculated reliability for each block, and a null symbol is added to a block for which the reliability calculation means has calculated a reliability lower than a predetermined level. It is characterized by inserting and performing error correction decoding.
本発明によれば、誤りの発生原因にあった処置を講じることができるので、受信性能を
向上させることができる
According to the present invention, since it is possible to take a measure corresponding to the cause of the error, the reception performance can be improved.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に第1の実施形態に係る送信機および受信機の概略構成例を示す。送信機と受信機
の間では、伝送路を推定するためのパイロット信号と、情報を送るデータ信号が時分割多
重されて送信されている。
FIG. 1 shows a schematic configuration example of a transmitter and a receiver according to the first embodiment. Between the transmitter and the receiver, a pilot signal for estimating a transmission path and a data signal for transmitting information are time-division multiplexed and transmitted.
送信機は、データ信号に誤り検出データを付加する誤り検出符号化処理部101、誤り
訂正符号を付加する誤り訂正符号化処理部102、誤り訂正符号化された信号を変調する
変調処理部103、パイロット信号とデータ信号が多重化された信号を高周波信号に変換
するRF処理部104よりなる。
The transmitter includes an error detection
一方、受信機は、受信した高周波信号を処理するRF処理部105、後述する受信信号
の信頼度を推定する信頼度推定処理部109、RF処理部105からのベースバンド周波
数のデジタル信号を復調するQPSK復調処理部106、復調されたデータ信号の誤り訂
正を行う誤り訂正復号処理部107、誤り訂正復号処理が行われたあと、誤り検出処理を
行う誤り検出処理部108よりなる。
On the other hand, the receiver demodulates the digital signal of the baseband frequency from the
送信機における信号送信手順を説明する。送信すべきデータ信号は誤り検出符号化処理
部101で符号化される。ここで用いられる符号は、例えば、CRC符号化のように、誤
りの検出が可能な符号である。CRC符号化の場合はデータの末尾にCRC符号のパリテ
ィビットが付加される。つぎに、誤り訂正符号化処理部102で、畳み込み符号化やター
ボ符号のように、受信側である程度の誤りの訂正が可能である符号で符号化される。誤り
訂正符号化された信号は、変調処理部103でベースバンド信号に変換される。データ信
号の変調方式は、例えば、TDM(時分割多重)、CDM(コード分割多重)、OFDM
(直交周波数分割多重)のような変調方式を用いる。本例ではTDMを用いる。それぞれ
のキャリアにおける変調方式は、BPSK、QPSK,QAMなどの変調方式を用いる。
本例ではQPSK変調方式を用いる。
A signal transmission procedure in the transmitter will be described. A data signal to be transmitted is encoded by the error detection
A modulation scheme such as (orthogonal frequency division multiplexing) is used. In this example, TDM is used. As a modulation method for each carrier, a modulation method such as BPSK, QPSK, or QAM is used.
In this example, the QPSK modulation method is used.
送信機では、データの先頭にパイロット信号を挿入する。ここでパイロット信号は送信
機および受信機の間で既知である信号(ユニークワード)からなる。パイロット信号とデ
ータ信号が時間多重された一連の信号を、1スロットと呼ぶ。多重化された信号はRF処
理部104で搬送波周波数のアナログ信号に変換され、アンテナから送信される。
In the transmitter, a pilot signal is inserted at the head of the data. Here, the pilot signal is a signal (unique word) that is known between the transmitter and the receiver. A series of signals in which pilot signals and data signals are time-multiplexed is called one slot. The multiplexed signal is converted into an analog signal having a carrier frequency by the
次に受信機におけるデータ受信処理手順を説明する。アンテナで受信されたデータは、
RF処理部105でベースバンド周波数のデジタル信号に変換される。
Next, a data reception processing procedure in the receiver will be described. The data received by the antenna is
The
変換されたベースバンド周波数のデジタル信号は、QPSK復調処理部106で復調さ
れる。復調されたデータ信号は誤り訂正復号処理部107で誤り訂正復号処理が行われた
あと、誤り検出処理部108で誤り検出処理が行われ、その結果のデータ信号が出力され
る。
The converted digital signal of the baseband frequency is demodulated by the QPSK
信頼度推定処理部109は、後述する方法でN個(Nは正の整数)のブロックに時間的
に分割されたデータ信号のブロック毎の信頼度を推定する。推定された各ブロックの信頼
度は、QPSK復調処理部106および、誤り訂正復号処理部107で行われる処理にお
いて、復調および復号動作を変更するパラメータとして使用される。
The reliability
図2にスロット構成例および、ブロック毎の信頼度の例を模式的に示す。1スロットは
パイロット信号201とデータ信号202から構成される。ここでは、スロットの先頭に
パイロット信号、それに続いて、データ信号が配置されているが、パイロット信号がスロ
ットの前後や、中央に位置されていてもよい。受信機では、データ信号202に対して信
頼度の推定処理を行う。信頼度の推定は、受信信号の雑音成分、信号電力、誤差信号電力
を用いて行う。ここでは、次のような式(式1)を用いて、各ブロックの信頼度を推定す
る。
ここで、Mは1スロットから分割するブロック数、Nは電力の平均をとるスロット数、
Nn(m)はスロットnおよびブロックmにおける雑音電力、En(m)はスロットnお
よびブロックmにおける理想信号からの誤差電力、Sn(m)はスロットnおよびブロッ
クmにおける信号電力、Rk(m)はスロット番号k、ブロックmにおける信頼度である
。R(m)の値が大きいほどそのブロックの信号の信頼性が高く、誤りにくい信号である
ことを示している。なお、理想信号は、受信データを硬判定してその判定結果を再び変調
して得る信号である。理想信号の取得方法は公知であるので、詳しい説明は省略する。
Here, M is the number of blocks to be divided from one slot, N is the number of slots for which power is averaged,
Nn (m) is the noise power in slot n and block m, En (m) is the error power from the ideal signal in slot n and block m, Sn (m) is the signal power in slot n and block m, Rk (m) Is the reliability in slot number k and block m. The larger the value of R (m), the higher the reliability of the signal of that block, indicating that the signal is less error-prone. The ideal signal is a signal obtained by making a hard decision on received data and modulating the decision result again. Since the acquisition method of the ideal signal is publicly known, detailed description is omitted.
信頼度推定処理部109ではブロックmの信頼度R(m)を計算し、それらの状態から
誤りが発生する原因を推定し、受信機は推定された原因に対抗するような復号処理を行う
。
The reliability
図3に、受信データが干渉信号を受けている場合の信頼度の分布例を示す。この例では
、1スロットが9個のブロックに分割されて信頼度R(m)が計算されているが、第3番
目のブロックの信頼度(参照符号401で示す)が、周囲の信頼度に較べて極端に低い。
このように、あるブロックのみが極端に信頼度が低い場合、信頼度推定処理部109は、
定常的な干渉により誤りが発生していると推定する。例えば、信頼度Rの平均の1/10
を閾値とし、数スロット間連続してこの閾値を下回ったブロックmにおいて、干渉が発生
していると考える。このような場合、信頼度推定処理部109は、誤り訂正復号処理部1
07に対して、信頼度の低いデータについては、受信した信号の変わりにヌル信号を挿入
するよう制御する。ヌル信号を挿入にすることによって、誤り訂正処理を行う際に対数尤
度比が0となり干渉信号の影響を受けることなく、誤り訂正復号を行う事が可能になる。
FIG. 3 shows an example of the reliability distribution when the received data receives an interference signal. In this example, one slot is divided into nine blocks and the reliability R (m) is calculated, but the reliability of the third block (indicated by reference numeral 401) is the surrounding reliability. Compared to extremely low.
Thus, when only a certain block has extremely low reliability, the reliability
It is estimated that an error has occurred due to steady interference. For example, 1/10 of the average of the reliability R
Is considered as a threshold value, and it is considered that interference occurs in a block m that is continuously below the threshold value for several slots. In such a case, the reliability
On the other hand, for data with low reliability, control is performed so that a null signal is inserted instead of the received signal. By inserting a null signal, the log likelihood ratio becomes 0 when error correction processing is performed, and error correction decoding can be performed without being affected by the interference signal.
ところで、データ信号を復調する際に、パイロット信号を用いて推定した伝送路を用い
て復調するが、パイロット信号から時間的に近いブロックではパイロット信号を受信した
時と時間的な距離が少ないため、伝送路推定の結果は実際の伝送路に近い。しかし、時間
的に遠いブロックでは、伝送路が変化してしまっていることがあるため、伝送路推定の結
果は実際の伝送路とは異なった物になることがある。これを回避する方法として、データ
の復調結果を用いた判定帰還型の伝送路推定方法がある。しかし、干渉信号が発生した場
合、判定帰還型の伝送路推定を用いると干渉信号から時間的に後ろに位置するデータを復
調することが非常に困難になる。このため、図3のように、一つのブロックにおいて信頼
度が極端に低くなった場合、判定帰還型の伝送路推定を用いずに、パイロット信号から推
定した伝送路信号を用いて、先頭のブロックから、末尾のブロックまでを復調する。この
ように、信頼度をパラメータとして、伝送路推定方法を変更することで、干渉信号の影響
を軽減することができる。
By the way, when demodulating the data signal, it is demodulated using the transmission path estimated using the pilot signal, but since the time distance from the time when the pilot signal is received is small in the block close in time to the pilot signal, The result of transmission path estimation is close to the actual transmission path. However, since the transmission path may have changed in blocks far in time, the result of transmission path estimation may be different from the actual transmission path. As a method of avoiding this, there is a decision feedback type transmission path estimation method using a data demodulation result. However, when an interference signal is generated, it is very difficult to demodulate data located behind the interference signal in time if a decision feedback type transmission path estimation is used. Therefore, as shown in FIG. 3, when the reliability is extremely low in one block, the first block is used by using the transmission path signal estimated from the pilot signal without using the decision feedback transmission path estimation. To the last block. Thus, the influence of the interference signal can be reduced by changing the transmission path estimation method using the reliability as a parameter.
図5にフェージングによる影響を受けている場合の受信データ信号の信頼度の分布例を
模式的に示す。送信機と受信機が双方とも、静止しているような場合、もしくは、受信ブ
ロックの時間的位置がパイロットと近い場合、パイロットを用いて伝送路推定し、その結
果を用いて位相補正をすると、受信信号のコンスタレーションは図6のように、送信され
た信号の位置に戻る。しかし、送信機もしくは受信機が高速に移動している場合、フェー
ジング変動が高速になるため、受信信号の位相も高速に変化する。このため、先頭のパイ
ロットから時間的に離れている末尾のブロックでは、パイロット信号で推定した伝送路の
状態から変化してしまっていることが考えられる。このときの受信信号のコンスタレーシ
ョンは、図7に示すように、送信された信号点から位相が変化してしまっている。このよ
うな場合、図5のように、時間的に後ろのブロックに行くほど、信頼度が下がることが考
えられる。
FIG. 5 schematically shows an example of the distribution of reliability of the received data signal when it is affected by fading. When both the transmitter and the receiver are stationary, or when the time position of the reception block is close to the pilot, the transmission path is estimated using the pilot, and the phase is corrected using the result. The received signal constellation returns to the position of the transmitted signal as shown in FIG. However, when the transmitter or the receiver is moving at high speed, the fading fluctuation becomes fast, so that the phase of the received signal also changes at high speed. For this reason, it is conceivable that the last block that is separated in time from the first pilot has changed from the state of the transmission path estimated by the pilot signal. As shown in FIG. 7, the phase of the received signal constellation changes from the transmitted signal point. In such a case, as shown in FIG. 5, it is conceivable that the reliability decreases as the block moves backward in time.
図5のように、パイロット信号から時間的に離れているブロックに行くほど信頼度が低
下しているような分布をしている場合、信頼度推定処理部109は、高速なフェージング
変動が発生していると推測する。例えば、信頼度R(m)と信頼度R(m+1)を比較し
、信頼度R(m+1)の方が小さいという関係がすべてのブロック1〜M−1で、数スロ
ット間連続して成立する場合、高速なフェージング変動が発生していると推測する。
As shown in FIG. 5, when the distribution is such that the reliability decreases with increasing distance from the pilot signal, the reliability
信頼度推定処理部109が、受信データに高速なフェージング変動が発生していると推
測した場合、受信した信号の位相を回転させて、復調をやり直す処理を行う。例えば、ま
ず、図8(a)のように、信頼度の低いブロックの受信信号を実線方向(反時計回り)に
回して、もう一度QPSK復調し、スロット全体に対して誤り訂正復号、誤り検出処理を
行う。このとき、誤りが検出されなければ、復号された受信データを出力する。誤りが検
出されれば、図8(b)のように、信頼度の低いブロックの受信信号を破線方向(時計回
り)に回転させた後、もう一度QPSK復調し、スロット全体に対して誤り訂正復号、誤
り検出処理を行う。これで、誤りが検出されなければ、復号された受信データを出力し、
誤りが検出されれば、受信が失敗した旨を出力する。このような復調および復号処理を行
う場合、フェージング変動による誤りが大きいとき、すなわち、干渉による誤りや、雑音
による誤りより、フェージング変動による誤りが大きいときでないと、良い結果が得られ
ない。このため、信頼度推定からフェージング変動による誤りが発生していると推定され
るとき以外はこの処理は行わない。
When the reliability
If an error is detected, a message indicating that reception has failed is output. When such demodulation and decoding processes are performed, good results cannot be obtained unless errors due to fading fluctuations are large, that is, errors due to fading fluctuations are larger than errors due to interference or errors due to noise. For this reason, this process is not performed except when it is estimated from the reliability estimation that an error due to fading fluctuation has occurred.
上述した信頼度推定を基にした復調、復号処理を、図9を用いてより詳細に説明する。 The demodulation and decoding processing based on the reliability estimation described above will be described in detail with reference to FIG.
入力信号は図9(b)のRF処理部105でベースバンド周波数に変換されたデジタル
信号S1001のうちパイロット信号は、伝送路推定処理ブロック1001で伝送路推定
に用いられる。ここで算出されたパイロット信号の分散(S1002)から雑音推定処理
ブロック1002において雑音推定の処理が行われ、推定された雑音電力S1003が信
頼度推定処理ブロック1003において信頼度推定に供せられる。
Of the digital signal S1001 converted into the baseband frequency by the
もう一方の入力信号S1005は、QPSK復調処理ブロック1006に入力され、こ
こでデータ信号の復調が行われるが、QPSK復調処理ブロック1006には、伝送路推
定処理ブロック1001で推定した推定伝送路の情報S1004が入力され、この情報を
も用いて復調を行う。復調された信号S1007は信号電力推定処理ブロック1004と
誤り成分推定処理ブロック1005に入力され、ここで信号電力S1008、誤り信号電
力S1009がそれぞれ推定される。これら推定された電力は、信頼度推定処理ブロック
1003で信頼度推定に用いられる。QPSK復調された信号S1007は、誤り訂正復
号処理ブロック1007で誤り訂正復号された後、誤り検出処理ブロック1008に入力
され、ここで誤りの有無が確認された後、最終的な受信データ信号S1013として出力
される。
The other input signal S1005 is input to the QPSK
信頼度推定処理ブロック1003では、Nスロット間の雑音電力S1003、信号電力
S1008、誤り成分電力S1009を用いて各ブロックの信頼度を前述した式1で推定
し、ブロック毎の信頼度の分布状況から誤りが発生する原因を推定する。誤りが干渉信号
によるものだと推定された場合、信頼度推定処理ブロック1003は、伝送路推定処理ブ
ロック1001に対して、判定帰還型の伝送路推定を行わないように制御する信号S10
16を出力したり、誤り訂正復号処理1007に対して、信頼度が著しく低いブロックに
対して受信信号の変わりにヌル信号を挿入して誤り訂正復号を行うようにする制御信号S
1011を出力したりする。また、誤りがフェージングによるものだと推定された場合、
受信信号位相回転処理ブロック1009に対して位相回転処理を行うようにする制御信号
S1010を出力する。このとき、受信信号位相回転処理ブロック1009では、受信信
号S1006に対して位相を回転させ、位相を回転させた信号S1015にもう一度QP
SK復調処理1006、誤り訂正復号処理1007、誤り検出処理1008を施す。これ
で誤りが検出されなければ、データを出力し(S1013)、誤りが検出されれば、受信
信号位相回転処理ブロック1009は受信信号の位相を前回の回転とは逆方向に回転させ
た信号S1015を作成してもう一度QPSK復調処理1006、誤り訂正復号処理10
07、誤り検出処理1008を行う。これで誤りが検出されなければ、データを出力し、
誤りが検出されれば、誤り訂正が失敗した旨を出力する。
In the reliability
16 or a control signal S for performing error correction decoding by inserting a null signal in place of the received signal to a block with extremely low reliability for error
1011 is output. If the error is estimated to be due to fading,
A control signal S1010 for performing phase rotation processing on the received signal phase
07,
If an error is detected, the fact that error correction has failed is output.
このように、雑音電力や信号電力などから、ブロック毎に信頼度を推定し、信頼度の分
布から誤りが発生する原因を推測し、推定された誤りの発生原因に応じた伝送路推定方式
、復調方式、および誤り訂正復号方式を適応的に選択することにより、受信性能を向上す
ることができる。
In this way, the reliability is estimated for each block from noise power, signal power, etc., the cause of the error is estimated from the reliability distribution, the transmission path estimation method according to the estimated cause of the error, The reception performance can be improved by adaptively selecting the demodulation method and the error correction decoding method.
図10に第2の実施形態に係る送信機および受信機の構成例を示す。図10で図1と異
なる点は、送信機において、誤り訂正符号化された信号がブロック分割部1103で、ブ
ロック分割処理が施され、各ブロックに対して誤り検出符号化処理1104が行われる。
そしてそれぞれのブロックの信号はブロック結合処理1105が行われて、ふたたび1ス
ロットの信号に戻される点である。結合された信号は変調処理部1106でベースバンド
信号に変換され、図1と同様の処理が行われる。
FIG. 10 shows a configuration example of a transmitter and a receiver according to the second embodiment. FIG. 10 differs from FIG. 1 in that a signal subjected to error correction coding is subjected to block division processing by a
The signal of each block is subjected to block
一方、受信機では、復調されたデータ信号はブロック分割処理1110でブロックごと
に分割される。ブロック信号はそれぞれ誤り検出が行われる。このときの誤り情報は信頼
度推定処理1115に渡されて、信頼度の計算に用いられる。誤り検出されたブロック信
号は、ブロック結合処理1112で再びスロット単位の信号に結合されて、誤り訂正復号
処理部1113で誤り訂正復号処理が行われたあと、誤り検出処理部1114で誤り検出
処理が行われ、その結果のデータ信号が出力される。
On the other hand, in the receiver, the demodulated data signal is divided into blocks in a
図11に第2の実施形態に係るスロット構成例および、ブロック毎の信頼度の例を模式
的に示す。1スロットはパイロット信号1201、M個のデータ信号ブロック1202、
M個のデータブロックに対する誤り検出パリティビット1203から構成される。パイロ
ット信号1201とデータ信号1202は時間多重されて送信される。ここでは、スロッ
トの先頭にパイロット信号、それに続いて、データ信号が配置されているが、パイロット
信号がスロットの前後や、中央に位置されていてもよい。
FIG. 11 schematically shows an example of the slot configuration according to the second embodiment and an example of reliability for each block. One slot is a
It consists of error
受信機ではデータ信号1202に対してブロック毎に信頼度の推定処理を行う。信頼度
の推定は、図11に示すように、ブロック毎の誤り検出結果を用いて行う。ここでは、次
のような式(式2)を用いて、各ブロックの信頼度を推定する。
式2で、Mは1スロットから分割するブロック数、Nは誤り率を取るスロット数、BL
ERn(m)は誤り検出により得られるスロットnおよびブロックmにおけるブロック誤
り率、Rk(m)はスロット番号k、ブロックmにおける信頼度である。R(m)が大き
いほどそのブロックの信号の信頼性が高く、誤りにくい信号であることを示している。信
頼度推定処理1115ではブロックmの信頼度R(m)を計算し、それらの状態から誤り
が発生する原因を推定し、受信機は推定された原因に対抗するような復号処理を行う。
In Equation 2, M is the number of blocks to be divided from one slot, N is the number of slots taking an error rate, BL
ERn (m) is a block error rate in slot n and block m obtained by error detection, and Rk (m) is a reliability in slot number k and block m. The larger R (m), the higher the reliability of the signal of that block, indicating that the signal is less prone to error. In the
図10(b)の受信機で行われる信頼度推定を基にした復調、復号処理を、図12を用
いてより詳細に説明する。
Demodulation and decoding processing based on reliability estimation performed by the receiver in FIG. 10B will be described in more detail with reference to FIG.
図10(b)のRF処理部1108によりベースバンド周波数に変換されたデジタル信
号である入力信号S1301のうちパイロット信号が伝送路推定処理ブロック1301で
伝送路推定に用いられる。入力信号S1302は、データ信号の成分がQPSK復調処理
ブロック1302で復調処理が行われる。このとき、QPSK復調処理1302は、伝送
路推定処理1301で推定した推定伝送路S1304を用いて復調を行い、ブロック毎の
誤り検出処理ブロック1303においてブロック毎に誤りの有無を確かめる。ブロック毎
の誤り情報S1314は、信頼度推定処理ブロック1304で信頼度の計算を行うために
用いられる。ブロック毎に誤り検出を行い、ブロック毎の誤り検出パリティビットが取り
除かれたデータ信号S1304は誤り訂正復号処理ブロック1305でスロット単位の誤
り訂正復号が行われ、誤り検出処理ブロック1306でデータスロットの誤りの有無を確
認した後、最終的な受信信号S1307を出力する。
Of the input signal S1301, which is a digital signal converted to a baseband frequency by the
信頼度推定処理ブロック1304ではNスロット間のブロック毎の誤り検出情報S13
14を用いて各ブロックの信頼度を推定し、誤りが発生する原因を推定する。誤りが干渉
信号によるものだと推定された場合、伝送路推定処理ブロック1301に対して、判定帰
還型の伝送路推定を行わないように制御する信号S1311を出力したり、誤り訂正復号
処理ブロック1305に対して、信頼度が著しく低いブロックに対して受信信号の変わり
にヌル信号を挿入して誤り訂正復号を行うようにする制御信号S1312を出力する。ま
た、誤りがフェージングによるものだと推定された場合、受信信号位相回転処理ブロック
1307に対して位相回転処理を行うようにする制御信号S1313を出力する。このと
きの受信信号位相回転処理ブロック1307は図9における処理と同じであり説明は省略
する。
In the reliability
14 is used to estimate the reliability of each block, and the cause of the error is estimated. When it is estimated that the error is due to an interference signal, a signal S1311 for controlling the transmission path
上記のように、本実施形態では、送信機でブロック毎に誤り検出符号を付加し、受信機
でブロック毎の誤り検出処理を行う事により、ブロック毎の誤り率を容易に得ることがで
きる。この結果からブロック毎の信頼度を推定し、信頼度の分布から、誤りが発生する原
因を推測することができるので、推定された誤りの発生原因に応じた伝送路推定方式、復
調方式、および誤り訂正復号方式を適応的に選択することにより受信性能を向上すること
ができる。
As described above, in this embodiment, an error rate for each block can be easily obtained by adding an error detection code for each block at the transmitter and performing error detection processing for each block at the receiver. From this result, the reliability for each block is estimated, and the cause of the error can be estimated from the reliability distribution, so that the transmission path estimation method, demodulation method, and The reception performance can be improved by adaptively selecting the error correction decoding method.
図13に第3の実施形態に係る送信機および受信機の構成例を示す。送信機の構成は図
10と同じであるが、受信機は、アンテナからブロック結合部までのユニットを複数有す
る構成となっている。
FIG. 13 shows a configuration example of a transmitter and a receiver according to the third embodiment. The configuration of the transmitter is the same as that in FIG. 10, but the receiver has a plurality of units from the antenna to the block coupling unit.
この実施形態では、受信機において、A(Aは正の整数)本のアンテナで受信されたデ
ータは、それぞれのアンテナごとにRF処理部1808でベースバンド周波数のデジタル
信号に変換される。変換されたベースバンド周波数のデジタル信号はQPSK復調処理部
1809で復調される。復調されたデータ信号はブロック分割処理部1810でブロック
ごとに分割される。ブロック信号はそれぞれ誤り検出が行われる。このときの誤り情報は
信頼度推定処理部1816に渡されて、信頼度の計算に用いられる。誤り検出されたブロ
ック信号は、ブロック結合処理部1812で再びスロット単位の信号に結合される。
In this embodiment, in the receiver, data received by A (A is a positive integer) number of antennas is converted into a digital signal of a baseband frequency by the
スロット単位の信号は加算処理部1813で、それぞれのアンテナで受信し処理された
信号が加算処理される。このとき、加算処理は重み付けのある加算処理を行ってもよい。
The signal in slot units is added by the
アンテナ毎のデータが加算された信号は、誤り訂正復号処理部1814で誤り訂正復号
処理が行われたあと、誤り検出処理部1815で誤り検出処理が行われ、その結果のデー
タ信号が出力される。
The signal to which the data for each antenna is added is subjected to error correction decoding processing by an error correction
信頼度推定処理部1816では、各アンテナから得られた誤り検出の結果を用いて信頼
度を推定する。ここでは、次のような式(式3)を用いて、各ブロックの信頼度を推定す
る。
ここで、Aはアンテナの本数、Mは1スロットから分割するブロック数、Nは誤り率を
取るスロット数、BLERn,a(m)は誤り検出により得られるアンテナa、スロット
nおよびブロックmにおけるブロック誤り率、Rk(m)はスロット番号k、ブロックm
における信頼度である。R(m)が大きいほどそのブロックの信号の信頼性が高く、誤り
にくい信号であることを示している。信頼度推定処理部1816ではブロックmの信頼度
R(m)を計算し、この値がQPSK復調処理部1809および、誤り訂正復号処理部1
814で行われる処理において復調および復号動作を変更するパラメータとして使用され
る。
Here, A is the number of antennas, M is the number of blocks divided from one slot, N is the number of slots taking an error rate, BLERn, a (m) is the block in antenna a, slot n and block m obtained by error detection. Error rate, Rk (m) is slot number k, block m
The reliability in The larger R (m), the higher the reliability of the signal of that block, indicating that the signal is less prone to error. The reliability
Used as a parameter to change the demodulation and decoding operations in the processing performed at 814.
上記のように複数のアンテナを用いてブロックごとの誤り率を測定することで、短い時
間に正確なブロックごとの信頼度を求めることができる。そしてブロック毎の信頼度の分
布から誤りが発生する原因を短時間に推測することができる。
By measuring the error rate for each block using a plurality of antennas as described above, it is possible to obtain an accurate reliability for each block in a short time. The cause of the error can be estimated in a short time from the reliability distribution for each block.
図14に第4の実施形態に係る送受信機の構成例を示す。送受信機Aと送受信機Bの間
においても伝送路を推定するためのパイロット信号とデータが時分割多重されて送信され
ている。
FIG. 14 shows a configuration example of a transceiver according to the fourth embodiment. Also between the transmitter / receiver A and the transmitter / receiver B, pilot signals and data for estimating the transmission path are time-division multiplexed and transmitted.
送受信機A、Bにおけるデータ信号送受信手順は、図10で述べた手順と同じであるが
、本実施形態では、送受信機Aが送受信機Bから受信した信頼度の情報を基に、変調方式
や誤り検出符号化方式を選択する点が異なる。
The data signal transmission / reception procedure in the transceivers A and B is the same as the procedure described with reference to FIG. 10, but in this embodiment, the modulation scheme and the transmission method are based on the reliability information received by the transceiver A from the transceiver B. The difference is that an error detection coding method is selected.
送受信機Bで受信されたデータは、RF処理部1910でベースバンド周波数のデジタ
ル信号に変換される。変換されたベースバンド周波数のデジタル信号は、復調処理部19
11によって復調される。このときの復調方式は、前回の受信データ内に情報として存在
する送受信機Aからの変調方式に基づいて選択される。復調されたデータ信号はブロック
分割処理部1912でブロック毎に分割される。ブロックごとに分割されたデータはそれ
ぞれ誤り訂正復号処理、誤り検出処理が行われる。誤り訂正復号処理において復号方式は
、前回の受信データ内に情報として存在する、送受信機Aで選択された符号化方式に基づ
いて選択される。また、誤り検出処理部1913で得られた誤りの有無の情報は、信頼度
推定処理部1916に送られ、これがブロック毎の信頼度推定に用いられる。誤り検出処
理されたデータは、ブロック結合処理が行われ、1スロット単位のデータに戻された後、
出力される。このとき、データ信号に多重されている次スロットの変調方式および、符号
化方式の信号は次スロットにおいて、誤り訂正復号処理および復調処理に用いられる。ま
た、信頼度推定処理部1916ではブロック毎の誤り率から前述した式2を用いてブロッ
クごとの信頼度を推定し、その分布から、誤りの原因を推定して、適応的に最適な伝送路
推定方法や誤り訂正復号方法を選択する。さらに、推定された信頼度情報は、送受信機B
から送受信機Aに送信されるデータ信号と多重されて送信される。
Data received by the transceiver B is converted into a digital signal having a baseband frequency by the
11 is demodulated. The demodulation method at this time is selected based on the modulation method from the transceiver A that exists as information in the previous received data. The demodulated data signal is divided into blocks by a block
Is output. At this time, the modulation method and encoding method signal of the next slot multiplexed on the data signal are used for error correction decoding processing and demodulation processing in the next slot. The reliability
Is multiplexed with the data signal transmitted to the transceiver A and transmitted.
送受信機Aにおける、信頼度を用いた制御方法を説明する。送受信機Aではデータを受
信すると、復調系1908で復調処理が行われて、データ信号と、送受信機Bで測定した
信頼度情報とに分割される。送受信機Bの信頼度情報は信頼度を用いた制御ブロック19
09用いられ、ブロックごとの誤り訂正符号化方式および、変調方式の選択に供せられる
。例えば、送受信機Bで発生している誤りが、定常的な干渉信号によるものであると推定
される場合、極端に信頼度が下がっているブロックについては、干渉信号に強い誤り訂正
方法を用いて、送受信機Bでの誤り率を低減する。また、送受信機Bで発生している誤り
が、高速なフェージング変動によるものだと推定される場合、変調方式でπ/4シフト差
動QPSK変調方式を用いるように指示を出すことで、送受信機Bでの誤り率を低減する
。ここで指示を出した内容は、データ信号と多重して送受信機Bへ送信される。
A control method using reliability in the transceiver A will be described. When the transmitter / receiver A receives data, the
09 is used to select an error correction coding method and a modulation method for each block. For example, when it is estimated that an error occurring in the transceiver B is due to a stationary interference signal, an error correction method strong against the interference signal is used for a block whose reliability is extremely lowered. The error rate in the transceiver B is reduced. Further, when it is estimated that the error occurring in the transceiver B is due to a fast fading fluctuation, the transceiver can be instructed to use the π / 4 shift differential QPSK modulation method in the modulation method. Reduce the error rate at B. The contents instructed here are multiplexed with the data signal and transmitted to the transceiver B.
図15に送受信機A,B間のデータ通信手順例を示す。送受信機Aではブロック毎に誤
り訂正符号化、誤り検出符号の付加等の処理を行って、次のスロットで用いられる符号化
方式および変調方式と、データを送受信機Bへ送信する。送受信機Bでは前回のスロット
で受け取った符号化方式および変調方式を用いて、復調およびブロック毎の復号処理を行
い、受信データ、次のスロットの符号化方式、変調方式を取り出す。また、ブロック毎の
信頼度情報を推定する。この後、送受信機Bは推定した送受信機Bにおける信頼度情報と
送受信機Aに送信するべきデータを多重してデータを送信する。送受信機Aでは、送受信
機Aから受け取った信頼度情報に基づいて、誤り符号化方式と変調方式を選択し、次のス
ロットで用いられる符号化方式および変調方式と、データを送受信機Bへ送信する。これ
を繰り返すことによって、送受信機Bで測定した信頼度情報を送受信機Aでも共有化する
ことができるため、この情報を元にして、適応的に変調方式および符号化方式を選択する
ことができる。
FIG. 15 shows an example of a data communication procedure between the transceivers A and B. The transceiver A performs processing such as error correction coding and error detection code addition for each block, and transmits the coding method and modulation method used in the next slot and data to the transceiver B. The transceiver B performs demodulation and decoding processing for each block using the encoding scheme and modulation scheme received in the previous slot, and extracts received data, the encoding scheme and modulation scheme for the next slot. In addition, reliability information for each block is estimated. Thereafter, the transceiver B multiplexes the estimated reliability information in the transceiver B and the data to be transmitted to the transceiver A, and transmits the data. Based on the reliability information received from the transceiver A, the transceiver A selects an error encoding scheme and modulation scheme, and transmits the encoding scheme and modulation scheme used in the next slot and data to the transceiver B. To do. By repeating this, the reliability information measured by the transmitter / receiver B can be shared by the transmitter / receiver A. Therefore, the modulation scheme and the coding scheme can be selected adaptively based on this information. .
このように送受信機Bで測定したスロット毎の信頼度を送受信機Aにフィードバックす
ることで、送受信機Aにおいて信頼度情報に基づいた誤り発生の原因を推定することがで
きるため、その誤りに対して最適な変調方式および符号化方式を適応的に選択することが
できる。このため、送受信機Bにおいて、受信性能をさらに高めることが可能になる。
Thus, by feeding back the reliability of each slot measured by the transceiver B to the transceiver A, the cause of the error occurrence based on the reliability information can be estimated in the transceiver A. Therefore, it is possible to adaptively select an optimal modulation scheme and encoding scheme. For this reason, it is possible to further improve the reception performance in the transceiver B.
105 RF処理部
106 QPSK復調処理部
107 誤り訂正復号処理部
108 誤り検出処理部
109 信頼度推定処理部
105
Claims (3)
算出されたブロック毎の信頼度に基づく受信処理を行う手段を具備し、
前記信頼度算出手段が所定のレベルより低い信頼度を算出したブロックには、ヌルシン
ボルを挿入して誤り訂正復号を行うことを特徴とする無線受信装置。 A reliability calculation means for dividing the data signal into blocks of a predetermined time length among the reception signals composed of the pilot signal and the data signal, and calculating the reliability of the data signal in each block;
Means for performing reception processing based on the calculated reliability for each block ;
The block for which the reliability calculation means has calculated a reliability lower than a predetermined level includes a null thin
A radio receiving apparatus for performing error correction decoding by inserting a bolt .
算出されたブロック毎の信頼度に基づく受信処理を行う手段を具備し、
前記受信信号は、パイロット信号とデータ信号からなる信号スロットのうち、データ信
号をN(Nは1以上の整数)個のブロックに分割するブロック分割手段と、分割した各送
信ブロックについて誤り検出符号を付加する誤り検出符号化手段と、誤り検出符号が付加
された各送信ブロックを時分割多重して送信するデータ送信手段とよりなる無線送信装置
から送信された信号であり、前記信頼度は各受信ブロックの誤り検出復号により得られた
誤り率を用いて算出され、
前記信頼度算出手段において算出された各ブロックの信頼度情報に基づいて、パイロッ
ト情報のみを用いて伝送路特性推定を行うか、先頭パイロットとデータ信号を用いて判定
帰還型の伝送路推定を行うかを選択することを特徴とする無線受信装置。 A reliability calculation means for dividing the data signal into blocks of a predetermined time length among the reception signals composed of the pilot signal and the data signal, and calculating the reliability of the data signal in each block;
Means for performing reception processing based on the calculated reliability for each block;
The received signal includes block division means for dividing the data signal into N (N is an integer equal to or greater than 1) blocks of a signal slot made up of a pilot signal and a data signal, and an error detection code for each divided transmission block. A signal transmitted from a wireless transmission device comprising an error detection coding means to be added and a data transmission means for time-division multiplexing and transmitting each transmission block to which the error detection code is added, and the reliability is determined for each reception Calculated using the error rate obtained by error detection decoding of the block ,
Based on the reliability information of each block calculated by the reliability calculation means,
Judgment is made using channel information alone or using the head pilot and data signal.
A radio receiving apparatus that selects whether to perform feedback type transmission path estimation .
算出されたブロック毎の信頼度に基づく受信処理を行う手段を具備し、 Means for performing reception processing based on the calculated reliability for each block;
前記受信信号は、パイロット信号とデータ信号からなる信号スロットのうち、データ信 The received signal is a data signal in a signal slot consisting of a pilot signal and a data signal.
号をN(Nは1以上の整数)個のブロックに分割するブロック分割手段と、分割した各送Block dividing means for dividing the signal into N (N is an integer of 1 or more) blocks, and each divided transmission
信ブロックについて誤り検出符号を付加する誤り検出符号化手段と、誤り検出符号が付加Error detection coding means for adding an error detection code to a communication block and an error detection code
された各送信ブロックを時分割多重して送信するデータ送信手段とよりなる無線送信装置Transmission device comprising data transmission means for time-division-multiplexing and transmitting each transmitted block
から送信された信号であり、前記信頼度は各受信ブロックの誤り検出復号により得られたAnd the reliability is obtained by error detection decoding of each received block.
誤り率を用いて算出され、Calculated using the error rate,
前記信頼度算出手段において算出された各ブロックの信頼度情報に基づいて、受信信号 Based on the reliability information of each block calculated by the reliability calculation means, the received signal
の位相を回転させて復号を行う処理を行うか、行わないかを選択することを特徴とする無線受信装置。A radio receiving apparatus that selects whether or not to perform decoding by rotating the phase of the radio receiver.
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