JP4216256B2 - 適応型マルチユーザ干渉キャンセラおよびマルチユーザ検出器 - Google Patents
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Description
図11に示されるように、アンテナエレメントから受信した信号は、CMアレイ300に送られる。CMアレイ300は、第1段目の干渉キャンセラであり、この干渉キャンセラにおいては、受信した信号から一のユーザからの一の信号のみが抽出される。定包絡線基準(Constant Modules Algorithm、以下「CMA」という)は、干渉に関する既知のアプリオリ情報(例えば、シーケンス)なしに、一のユーザのみに関するユーザ信号を抽出するようにCMアレイ300を制御するので、CMアレイは、一のユーザに関する信号のみを出力する。
図1に示されるように、このマルチユーザ検出器は、干渉に関するアプリオリ情報なしに、受信信号からユーザ信号を抽出する。また、このマルチユーザ検出器は、複数段の適応型マルチユーザ干渉キャンセラAMUIC(1)、…、AMUIC(M)を有する。
図2に示されるように、マルチユーザ検出器において用いる適応型マルチユーザ干渉キャンセラは、干渉に関するアプリオリ情報なしに受信信号からユーザ信号を抽出する。この適応型マルチユーザ干渉キャンセラは、受信信号から抽出されたユーザ信号を受信し、抽出されたユーザ信号の信頼性を改善する複数の干渉キャンセルユニット72〜76を有する。
図3に示されるように、本発明の第1実施形態に係る干渉キャンセルユニットは、適応型デコーダ112、干渉キャンセラ114、およびレプリカ生成部116を有する。
図4に示されるように、適応型デコーダは、仮判定等化コヒーレント検出器(decision directed coherent detector、「DD−CD」という)128、ヴィテルビデコーダ130、および乗算器132を有する。また、図3に示される干渉キャンセラは、減算器134として実現される。
図5に示されるように、適応型干渉キャンセラ136は、干渉キャンセラ138と、レプリカ生成部140とを有する。さらに、適応型デコーダ138は、フィルタ140とフィルタ重み制御部142を有する。
一方、相関情報およびフィルタの出力信号は、入力端子148および150を介して重み制御部142に送られる。重み制御部142において、相関情報を考慮して最適なフィルタタップ重み付け係数が計算される。フィルタタップ重み付け係数は、フィルタ140に送られる。フィルタの出力は、出力端子152において利用可能である。
図6に示されるように、適応型デコーダ138は、仮判定等化コヒーレント検出器154と、タップ付き遅延線156と、適応型制御部157と、乗算器158と、スライサ160とを有する。さらに、干渉キャンセラは、減算器162として実現される。
図7に示されるように、タップ付き遅延線は、少なくとも1つの遅延ユニット164〜168を有する。ここで、複数の遅延ユニットと、遅延ユニット164〜168の入力側および出力側において少なくとも1つの乗算器170〜178と、乗算器の出力に接続された加算器180とが直列に接続されている。乗算係数は、入力端子182〜188を介して乗算器に送られてもよい。
図8は、本発明の第3実施形態に係る干渉キャンセルユニットの模式図である。
図8に示されるように、第3実施形態に係る干渉キャンセルユニットは、適応型干渉キャンセラ192と適応型デコーダ194とを有する。適応型干渉キャンセラ192は、レプリカ生成部196と、複数の減算器189〜204を有する干渉キャンセラとを有する。
まず、受信信号S(k)は、マルチユーザ検出器の第1段目に送られる。第1段目の適応型マルチユーザ干渉キャンセラの出力信号x1,1(k)は、以下のように示される。
jは、適応型干渉キャンセラ内での反復回数の指標であり、j=1、…、Nである。
kは、受信信号に関する時間の指標である。
Ii,j(k)は、現在の受信時刻による干渉行列である。
Ti,j(k−1)は、直前の受信時刻によるキャンセル行列である。
より詳細には、位相回復は、yi−1,j(k)を0に設定することにより、また、残存値を以下のように決定することにより行われる。
図9に示される結果から、以下のシステムパラメータを仮定した統計的同一チャンネル干渉環境において、マルチユーザ検出器の性能が確認された。3人のユーザが周波数帯を共有しており、それらは互いに同期している。このシナリオは、3つの伝送アンテナが設置された多入力多出力システムの状況に匹敵する。さらに、変調技術として直角位相ずれキーイングが適用されると仮定する。ここで、移動通信システムはブラインドであると仮定し、復調系のあいまいさを除去するために差分符号化が適用される。
図10において、キャリア対ノイズ比(CNR)は5dBである。各ユーザのBER性能に加え、平均値も示されている。説明のため、差分符号化およびホワイトノイズのAWGNチャンネルを用いた直角位相ずれキーイングの理論曲線が示されている。さらに、LMSアルゴリズムを用いたマルチユーザ検出器の性能も参考のため示されている。
Claims (29)
- 干渉に関するアプリオリ情報なしに受信信号からユーザ信号を抽出するマルチユーザ検出器に用いる適応型マルチユーザキャンセラであって、
a)受信信号から抽出されたユーザ信号を受信し、抽出されたユーザ信号の信頼性を改善する、少なくとも2つの干渉キャンセルユニットと、
a1)前記干渉キャンセルユニットの各々が有する適応型干渉キャンセラであって、関連するユーザ信号に対する干渉のレプリカを決定し、前記関連するユーザ信号から前記干渉を除去する適応型干渉キャンセラと、
a2)前記干渉キャンセルユニットの各々が有する適応型デコーダであって、前記適応型干渉キャンセラからの出力信号を受信し、抽出されたユーザ信号を前記出力信号よりも改善された信頼性でデコードする適応型デコーダと
を有し、
b)改善された信頼性で抽出された複数のユーザ信号間の相関測定結果が、干渉キャンセルユニットを制御するための、前記抽出された複数のユーザ信号間の干渉の指標として用いられることを特徴とする適応型マルチユーザキャンセラ。 - 前記干渉キャンセルユニットが、時間的ドメインで動作することを特徴とする請求項1に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。
- 前記適応型干渉キャンセラが、
干渉のレプリカを生成するレプリカ生成部と、
前記適応型干渉キャンセラの入力信号から前記レプリカ生成部の出力を減算する干渉キャンセラと
を有することを特徴とする請求項2に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。 - 前記相関測定結果が、前記レプリカ生成部に送り返されることを特徴とする請求項3に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。
- 前記適応型デコーダが、
前記関連する抽出されたユーザ信号を出力する前記干渉キャンセルユニットの前記関連する適応型干渉キャンセラの出力信号をフィルターするフィルタと、
前記フィルタのフィルタ係数を制御する重み制御部と
を有することを特徴とする請求項2に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。 - 前記相関測定結果が、前記重み制御部に送り返されることを特徴とする請求項5に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。
- 前記フィルタが、タップ付き遅延線フィルタであることを特徴とする請求項5または6のいずれかの項に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。
- 前記干渉キャンセルユニットが、空間的ドメインで動作することを特徴とする請求項1に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。
- 前記適応型干渉キャンセラが、
干渉のレプリカを生成するレプリカ生成部と、
前記適応型干渉キャンセラの入力信号からから前記レプリカ生成部の出力を減算する干渉キャンセラと
を有することを特徴とする請求項8に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。 - 前記レプリカ生成部が、
iが、マルチユーザ検出器の適応型マルチユーザ干渉キャンセラの段数を示す指標であり、i=1、…、Mであり、
jが、適応型干渉キャンセラ内での反復回数の指標であり、j=1、…、Nであり、
kが、受信信号に関する時間の指標であり、
Ii,j(k)が、現在の受信時刻による干渉行列であり、
Ti,j(k−1)が、直前の受信時刻によるキャンセル行列であり、
ことを特徴とする請求項4または9のいずれかの項に記載の適応型マルチユーザキャンセラ。 - 干渉に関するアプリオリ情報なしに受信信号からユーザ信号を抽出するマルチユーザ検出器であって、
a)受信信号からユーザ信号を抽出し、カスケード接続された複数の干渉キャンセルユニットを有する第1段の適応型マルチユーザ干渉キャンセラを有し、
a1)前記カスケードにおける第1の干渉キャンセルユニットが、定包絡線基準を用いて受信信号から第1のユーザ信号を抽出し、
a2)前記カスケードにおける別の干渉キャンセルユニットが、受信信号から、それまでに決定されたユーザ信号を除去することにより、受信信号から別のユーザ信号を抽出し、
b)請求項1〜16のいずれかの項に記載された少なくとも1の別の段の適応型マルチユーザ干渉キャンセラであって、前記第1段の適応型マルチユーザ干渉キャンセラにカスケード接続され、前段の適応型マルチユーザ干渉キャンセラにより抽出されたユーザ信号を受信し、複数のユーザ信号間の相関測定結果を、前記別の適応型マルチユーザ干渉キャンセラを制御するための干渉の指標として用いて前記ユーザ信号の信頼性を改善する少なくとも1の別の段の適応型マルチユーザ干渉キャンセラを有する
ことを特徴とするマルチユーザ検出器。 - 干渉に関するアプリオリ情報なしに受信信号からユーザ信号を抽出するマルチユーザ検出器におけるマルチユーザ干渉キャンセル方法であって、
a)信頼性を改善するため、受信信号から抽出されたユーザ信号を受信するステップと、
b)前記ユーザ信号に対し干渉のレプリカを生成するステップと、
c)前記ユーザ信号から前記干渉をキャンセルするステップと、
d)前記ユーザ信号よりも改善された信頼性でユーザ信号をデコードするステップと、
を有し、
e)複数のユーザ信号間の相関測定結果が、干渉キャンセルを行う間の複数のユーザ信号間の干渉の指標として用いられる
ことを特徴とするマルチユーザ干渉キャンセル方法。 - 時間的ドメインにおいて動作することを特徴とする請求項18に記載のマルチユーザ干渉キャンセル方法。
- 空間的ドメインにおいて動作することを特徴とする請求項18に記載のマルチユーザ干渉キャンセル方法。
- 干渉に関するアプリオリ情報なしに受信信号からユーザ信号を抽出するマルチユーザ検出方法であって、
a)受信信号からユーザ信号を抽出するため、適応型マルチユーザ干渉キャンセルの第1段階を実行するステップを有し、
a1)定包絡線基準を用いて受信信号から第1のユーザ信号が抽出され、
a2)受信信号から、それ以前に決定されたユーザ信号を除去することにより受信信号から別のユーザ信号が抽出され、
b)前記第1段階に接続されたカスケードにおいて、請求項18〜27のいずれかに記載の方法により、少なくとも1の別の段階の適応型マルチユーザ干渉キャンセルを実行するステップとを有し、
c)複数のユーザ信号の相関測定結果を、干渉の指標として用いて、前段の適応型マルチユーザ干渉キャンセルにより抽出されたユーザ信号の信頼性が改善される
ことを特徴とするマルチユーザ検出方法。 - 請求項18〜27のいずれかの項に記載の処理をコンピュータ装置に実行させるコンピュータプログラム。
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