JP4549162B2 - Radio base station apparatus and radio communication method - Google Patents

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Description

本発明は、複数の信号系列を送信する無線端末装置を含み、複数の無線端末装置により空間多重伝送を行う無線基地装置及びそれを利用した無線通信方法に関する。   The present invention relates to a radio base apparatus that includes a radio terminal apparatus that transmits a plurality of signal sequences and performs spatial multiplexing transmission using the plurality of radio terminal apparatuses, and a radio communication method using the same.

近年、無線通信の大容量化、高速化の要求が非常な高まりをみせており、有限な周波数資源の有効利用効率を更に向上させる方法の研究がさかんになっている。その一つの方法として、空間領域を利用する手法が注目を集めている。空間領域利用技術のひとつは、アダプティブアレーアンテナ(適応アンテナ)であり、受信信号に乗算する重み付け係数(以下、この重み付け係数を「重み」という。)により振幅と位相を調整することにより、所望方向から到来する信号を強く受信し、干渉波方向に指向性のヌルをむけることで干渉波を抑圧することができ、これによりシステムの通信容量を改善することが可能となる。   In recent years, there has been a great increase in demand for higher capacity and higher speed of wireless communication, and research on methods for further improving the effective utilization efficiency of limited frequency resources has become active. As one of the methods, a technique using a spatial domain is attracting attention. One of the spatial domain utilization techniques is an adaptive array antenna (adaptive antenna), which adjusts the amplitude and phase by a weighting coefficient (hereinafter, this weighting coefficient is referred to as “weight”) to be multiplied with a received signal, thereby obtaining a desired direction. By strongly receiving a signal arriving from and directing nulls in the direction of the interference wave, it is possible to suppress the interference wave, thereby improving the communication capacity of the system.

また、空間領域を利用した別な技術として、伝搬路における空間的な直交性を利用することで、同一時刻、同一周波数、同一符号の物理チャネルを用いて異なるデータ系列を、(1)異なる端末装置に対して伝送する空間分割多元接続(以下、SDMA)技術、(2)同一の端末装置に対して伝送する空間多重(以下、SDM)技術がある。SDMA技術は、非特許文献1等において情報開示されており、端末装置間の空間相関係数が所定値よりも低ければSDMAが可能であり、無線通信システムのスループット、同時ユーザ収容数を改善することができる。この場合、端末装置から基地局装置への送信時(アップリンク)における基地局装置の受信方法については、例えば非特許文献2において情報開示されており、複数の無線端末装置からの送信系列はMMSE(Minimum Mean squared error)、ML(Maximum Likelihood)、SIC(Successive Interference Cancellation)等の手法を用いて分離受信が可能である。   Further, as another technique using the spatial domain, by using spatial orthogonality in the propagation path, different data sequences can be obtained by using physical channels of the same time, the same frequency, and the same code. (1) Different terminals There are a space division multiple access (hereinafter referred to as SDMA) technology for transmission to a device, and (2) a spatial multiplexing (hereinafter referred to as SDM) technology for transmission to the same terminal device. The SDMA technology is disclosed in Non-Patent Document 1 and the like, and SDMA is possible if the spatial correlation coefficient between terminal devices is lower than a predetermined value, improving the throughput of the wireless communication system and the number of simultaneous users accommodated. be able to. In this case, the reception method of the base station apparatus at the time of transmission from the terminal apparatus to the base station apparatus (uplink) is disclosed in Non-Patent Document 2, for example, and transmission sequences from a plurality of wireless terminal apparatuses are MMSE. Separate reception is possible using techniques such as (Minimum Mean squared error), ML (Maximum Likelihood), and SIC (Successive Interference Cancellation).

一方、SDM技術は、例えば非特許文献3において情報開示されており、送信機及び受信機共に複数のアンテナ素子を備え、アンテナ間での受信信号の相関性が低い伝搬環境下においてSDM伝送が実現できる。この場合、送信機の備える複数のアンテナから、アンテナ素子毎に同一時刻、同一周波数、同一符号の物理チャネルを用いて異なるデータ系列、異なるデータ系列を送信し、受信機においては受信機の備える複数アンテナでの受信信号から異なるデータ系列を基に分離受信する。これにより、空間多重チャネルを複数用いることで多値変調を用いずに高速化の達成が可能である。SDM伝送を行う場合、十分なS/N(信号対雑音比)条件下での送受信機間に多数の散乱体が存在する環境下では、送信機と受信機が同数のアンテナを備えた上で、アンテナ数に比例して通信容量の拡大が可能である。
T.Ohgane et al, "A study on a channel allocation scheme with an adaptive array in SDMA, " IEEE 47th VTC, Page.725-729, vol.2(1997) P.Vandenameele, " A Combined OFDM/SDMA Approach, " IEEE J. on Selected Areas in communications, Vol.18, No.11, Nov. 2000 G.J.Foschini, " Layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas," Bell Labs Tech. J., pp.41-59, Autumn 1996
On the other hand, SDM technology, for example, is disclosed in Non-Patent Document 3, and a transmitter and a receiver are provided with a plurality of antenna elements, and SDM transmission is realized in a propagation environment in which the correlation of received signals between antennas is low. it can. In this case, different data sequences and different data sequences are transmitted from the plurality of antennas included in the transmitter using physical channels having the same time, the same frequency, and the same code for each antenna element, and the receiver includes a plurality of antennas included in the receiver. The received signal is separated from the received signal at the antenna based on different data series. Thereby, it is possible to achieve high speed without using multilevel modulation by using a plurality of spatial multiplexing channels. When performing SDM transmission, in an environment where there are many scatterers between transmitters and receivers under sufficient S / N (signal-to-noise ratio) conditions, the transmitter and receiver must have the same number of antennas. The communication capacity can be increased in proportion to the number of antennas.
T. Ohgane et al, "A study on a channel allocation scheme with an adaptive array in SDMA," IEEE 47th VTC, Page.725-729, vol.2 (1997) P.Vandenameele, "A Combined OFDM / SDMA Approach," IEEE J. on Selected Areas in communications, Vol.18, No.11, Nov. 2000 GJFoschini, "Layered space-time architecture for wireless communication in a fading environment when using multi-element antennas," Bell Labs Tech. J., pp.41-59, Autumn 1996

複数の無線端末装置から無線基地局装置にSDMA方式で無線通信を行う際に、複数の無線端末装置のうち少なくとも一つが複数の信号系列を送信する無線端末装置を含む場合
、従来のSDMAの分離受信手法によっても分離受信が可能だが、以下のような課題を生じる。
When performing wireless communication from a plurality of wireless terminal apparatuses to a wireless base station apparatus using the SDMA method, if at least one of the plurality of wireless terminal apparatuses includes a wireless terminal apparatus that transmits a plurality of signal sequences, conventional SDMA separation Although separate reception is possible depending on the reception method, the following problems arise.

(1)MMSEといった線形分離手法、またはSICを用いると、それらが時空間符号化を施した送信系列の場合、送信系列毎の分離を優先するため十分なダイバーシチ効果が得られない。   (1) When a linear separation method such as MMSE or SIC is used, if the transmission sequences are subjected to space-time coding, separation for each transmission sequence is given priority, so that a sufficient diversity effect cannot be obtained.

(2)SICの場合、逐次的に送信系列毎に復号処理するため、当該無線端末装置の全ての信号系列を処理するまで一次保管用のバッファメモリが必要であり、無線端末装置毎に異なる許容遅延などのQoS(Quality of Service)への対応が難しくなる。   (2) In the case of SIC, since decoding processing is sequentially performed for each transmission sequence, a buffer memory for primary storage is necessary until all signal sequences of the wireless terminal device are processed, and different tolerances are provided for each wireless terminal device. It becomes difficult to cope with QoS (Quality of Service) such as delay.

(3)MLDを用いる場合、接続する無線端末装置数、及び変調多値数が増大すると、その演算量は指数関数的に増大する。   (3) When MLD is used, the amount of computation increases exponentially as the number of connected wireless terminal devices and the number of modulation multilevels increase.

本発明は上記課題を解決するもので、ダイバーシチ効果及び符号化利得を有効に得ることができ、必要となる一次保管用のバッファメモリ量を低減し、QoSへの対応を容易にした無線基地局装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。   The present invention solves the above-mentioned problems, and can effectively obtain a diversity effect and a coding gain, reduce a required amount of buffer memory for primary storage, and easily cope with QoS. An object is to provide an apparatus and a wireless communication method.

また、送信信号間の相関が高い場合でも、複数の送信信号間の相関を下げる時空間インターリーバや時空間位相回転等の処理による効果を有効利用し、チャネルアロケーション時の制約条件を緩和し、簡易なスケジューラの導入が可能となる無線基地局装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。   In addition, even when the correlation between transmission signals is high, the effect of processing such as spatio-temporal interleaver and spatio-temporal phase rotation that lowers the correlation between multiple transmission signals is effectively utilized, and the constraint conditions during channel allocation are relaxed, An object of the present invention is to provide a radio base station apparatus and a radio communication method capable of introducing a simple scheduler.

前記従来の課題を解決するために、本発明は、複数の無線端末装置から空間多重伝送された複数の信号系列を、複数のアンテナを用いて分離受信する無線基地局装置において、複数の無線端末装置のうち少なくとも一つは複数の信号系列を送信する無線端末装置を含み、複数のアンテナによる受信信号から、所望無線端末装置を除く信号系列の成分を除去した所望無線端末装置の受信信号系列を抽出する他ユーザ信号除去手段と、他ユーザ信号除去手段の出力を基に、ユーザ個別に受信処理を行うユーザ個別受信処理手段とを有する。   In order to solve the above-described conventional problems, the present invention provides a plurality of radio terminals in a radio base station apparatus that separately receives a plurality of signal sequences spatially multiplexed from a plurality of radio terminal apparatuses using a plurality of antennas. At least one of the devices includes a wireless terminal device that transmits a plurality of signal sequences, and a received signal sequence of a desired wireless terminal device obtained by removing signal sequence components excluding the desired wireless terminal device from signals received by a plurality of antennas. Other user signal removal means for extracting and individual user reception processing means for performing reception processing for each user based on the output of the other user signal removal means.

本発明の無線基地局装置によれば、複数端末装置からの複数の送信系列の分離受信を可能とする無線基地局装置において、時空間符号を施した複数の送信系列に対し、ダイバーシチ効果及び符号化利得を有効に得ることができる。また、従来のSICを改良することで、必要となる一次保管用のバッファメモリ量を低減し、QoSへの対応が容易となる効果を有する。また、送信信号間の相関が高い場合でも、複数の送信信号間の相関を下げる時空間インターリーバや時空間位相回転等の処理による効果を有効利用できる。これによりチャネルアロケーション時の制約条件を緩和し、簡易なスケジューラの導入が可能となる効果を有効利用できる。   According to the radio base station apparatus of the present invention, in a radio base station apparatus that enables separate reception of a plurality of transmission sequences from a plurality of terminal apparatuses, a diversity effect and a code for a plurality of transmission sequences subjected to space-time codes The gain can be effectively obtained. Further, by improving the conventional SIC, it is possible to reduce the required amount of buffer memory for primary storage and to easily cope with QoS. In addition, even when the correlation between transmission signals is high, the effect of processing such as a spatio-temporal interleaver or spatio-temporal phase rotation that lowers the correlation between a plurality of transmission signals can be effectively used. As a result, the restriction condition at the time of channel allocation can be relaxed, and the effect that a simple scheduler can be introduced can be used effectively.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における無線基地局装置の構成を示す図である。以下、本実施の形態においては、複数の無線端末装置から無線基地局装置に向けての送信時(以下、アップリンク)における無線基地局装置の動作について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a radio base station apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. Hereinafter, in the present embodiment, an operation of the radio base station apparatus at the time of transmission (hereinafter, uplink) from a plurality of radio terminal apparatuses to the radio base station apparatus will be described.

図1において、1−1〜1−Nt(図ではNt=2の場合を示す。)は無線端末装置、2は無線基地局装置を示す(以下の説明において、無線端末装置を総称する場合は無線端末装置1と記す)。無線基地局装置2において、3は複数(NR個)のアンテナ、4−1〜4−Nt(図ではNt=4の場合を示す。)は複数のアンテナ3で受信されたそれぞれの高周波信号をベースバンド信号に周波数変換しディジタル信号として取り出す受信部(以下の説明において、受信部を総称する場合は受信部4と記す)、5は複数の無線端末装置1−1〜1−Ntを用いて送信される複数の送信系列に対し、ユーザ間の干渉を排除されたユーザ間干渉除去信号を出力する他ユーザ信号分離手段、6−1〜6−Nt(図ではNt=2の場合を示す。)はユーザ間干渉除去信号から、ユーザ単位の送信系列に対し受信処理を行うユーザ個別受信処理手段(以下の説明において、ユーザ個別受信処理手段を総称する場合はユーザ個別受信処理手段6と記す)である。以下、図1を用いてその動作を順に説明する。   In FIG. 1, 1-1 to 1-Nt (showing the case of Nt = 2 in the figure) are wireless terminal devices, and 2 is a wireless base station device (in the following description, when wireless terminal devices are collectively referred to) (Referred to as wireless terminal device 1). In the radio base station apparatus 2, 3 is a plurality (NR pieces) of antennas, and 4-1 to 4 -Nt (shown in the figure is a case of Nt = 4) are the respective high frequency signals received by the plurality of antennas 3. A receiving unit that converts the frequency into a baseband signal and extracts it as a digital signal (in the following description, when the receiving unit is generically referred to as a receiving unit 4), 5 uses a plurality of radio terminal apparatuses 1-1 to 1-Nt. Other user signal separation means 6-1 to 6-Nt (Nt = 2 is shown in the figure) for outputting an inter-user interference cancellation signal from which interference between users is eliminated for a plurality of transmission sequences to be transmitted. ) Is a user individual reception processing means for performing reception processing on a transmission sequence in units of users from the inter-user interference cancellation signal (in the following description, the user individual reception processing means is collectively referred to as user individual reception processing means 6). It is. Hereinafter, the operation will be described in order with reference to FIG.

まず、Nt個の無線端末装置1−1〜1−Ntは、それぞれアンテナから送信系列を送信する。ここで、第n番目の無線端末装置1−nから無線基地局装置2へ送信する離散時刻kにおける送信系列をxn(k)と表記する。nはNt以下の自然数であり、複数のアンテナ(M(n)>1)を用いて複数M(n)個の送信系列xn(k)を並列的に送信する場合、送信系列xn(k)はM(n)次元の列ベクトルからなるものとする。 First, Nt radio terminal apparatuses 1-1 to 1-Nt each transmit a transmission sequence from an antenna. Here, the transmission sequence at the discrete time k transmitted from the nth radio terminal apparatus 1-n to the radio base station apparatus 2 is denoted as x n (k). n is a natural number equal to or less than Nt, and when a plurality of M (n) transmission sequences x n (k) are transmitted in parallel using a plurality of antennas (M (n)> 1), a transmission sequence x n ( k) consists of a column vector of M (n) dimensions.

図2は無線端末装置1の詳細な構成を示す図である。図2(a)は無線端末装置1がシングルアンテナで送信を行う場合、図2(b)は複数アンテナで送信を行う場合(図では一例としてM(n)=2の場合を示す。)の構成を示す。図2において、データ系列生成手段20は無線基地局装置2へ送信するデータ系列znを生成する。 FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the wireless terminal device 1. 2A illustrates a case where the wireless terminal apparatus 1 performs transmission using a single antenna, and FIG. 2B illustrates a case where transmission is performed using a plurality of antennas (in the drawing, M (n) = 2 is shown as an example). The configuration is shown. In FIG. 2, the data sequence generation means 20 generates a data sequence z n to be transmitted to the radio base station apparatus 2.

図2(a)のシングルアンテナ送信の場合、データ系列生成手段20で生成したデータ系列znを送信系列xn(k)と見なし、伝送路符号化手段22−1により所定の符号化率で誤り訂正符号化を施した後に、インターリーバ23−1によりインターリービングし、変調手段24−1により所定の多値変調を用いてビット列をIQ平面上の変調シンボルにマッピングしたベースバンド信号とし、送信部25−1において、ベースバンド信号を周波数変換し帯域制限処理を加え、増幅後に高周波信号としてアンテナから送信する。 In the case of single antenna transmission in FIG. 2A, the data sequence z n generated by the data sequence generation means 20 is regarded as a transmission sequence x n (k), and the transmission path encoding means 22-1 uses a predetermined coding rate. After performing error correction coding, interleaving is performed by an interleaver 23-1, and a baseband signal in which a bit string is mapped to a modulation symbol on an IQ plane using a predetermined multilevel modulation by a modulation unit 24-1 is transmitted. The unit 25-1 converts the frequency of the baseband signal, adds a band limiting process, and transmits the amplified signal as a high frequency signal from the antenna after amplification.

一方、図2(b)の複数アンテナ送信の場合、データ系列生成手段20で生成したデータ系列znを直並列変換手段(S/P変換手段)21によりM(n)個の並列データ列である送信系列xn(k)に変換する。すなわち、送信系列xn(k)はM(n)個の要素をもつ列ベクトルとして表記される。その後、送信系列毎に、伝送路符号化手段22−1〜22−M(n)、インターリーバ23−1〜23−M(n)、変調手段24−1〜24−M(n)及び送信部25−1〜25−M(n)でシングルアンテナ送信と同様な処理を行う。なお、送信系列よりも多くのアンテナ数を用いて送信することも可能であり、その場合は、所望の指向性を形成する指向性ウエイトを送信系列に対し乗算する方法、または、STBC(Space Time Block coding)のような時空間符号化を施すことで実現できる。以下では、無線端末装置1で送信に用いられるアンテナ数と送信系列の数が同数である場合を説明する。 On the other hand, in the case of multi-antenna transmission in FIG. 2B, the data sequence z n generated by the data sequence generation means 20 is converted into M (n) parallel data strings by the serial / parallel conversion means (S / P conversion means) 21. Conversion to a certain transmission sequence x n (k). That is, the transmission sequence x n (k) is represented as a column vector having M (n) elements. Thereafter, for each transmission sequence, transmission path encoding means 22-1 to 22-M (n), interleavers 23-1 to 23-M (n), modulation means 24-1 to 24-M (n), and transmission The units 25-1 to 25-M (n) perform the same processing as the single antenna transmission. It is also possible to transmit using a larger number of antennas than the transmission sequence. In this case, a method of multiplying the transmission sequence by a directivity weight forming a desired directivity, or STBC (Space Time This can be realized by applying space-time coding such as (Block coding). Hereinafter, a case will be described in which the number of antennas used for transmission in the wireless terminal device 1 is the same as the number of transmission sequences.

続いて、図1を用いて、無線基地局装置2における動作を説明する。なお、以下では、周波数同期、位相同期、シンボル同期確立後の動作を説明する。Nr個の複数アンテナ3で受信された高周波信号は、それぞれ受信部4−1〜4−Nrにおいて、図示されていない増幅及び周波数変換後に直交検波され、IQ平面上のベースバンド信号に変換され、さらに、A/D変換器を用いて複素ディジタル信号で表現される受信信号y(k)として出力する。ここで、y(k)は受信に用いるアンテナ数Nr個での受信信号を要素として含む列ベクトルである。   Next, the operation in the radio base station apparatus 2 will be described using FIG. In the following, operations after establishing frequency synchronization, phase synchronization, and symbol synchronization will be described. The high-frequency signals received by the Nr multiple antennas 3 are orthogonally detected after amplification and frequency conversion (not shown) in the reception units 4-1 to 4-Nr, respectively, and converted into baseband signals on the IQ plane. Further, it is output as a received signal y (k) expressed by a complex digital signal using an A / D converter. Here, y (k) is a column vector including as elements the received signals with Nr antennas used for reception.

ここで、無線端末装置1―nからの送信系列xn(k)に対し、フラットフェージング伝搬環境下において得られる離散時刻kにおける無線基地局装置2での受信信号y(k)は(数1)のように示される。(数1)において、Hnは第n番目の無線端末装置1―nの送信系列xn(k)が受ける伝搬路変動を示し、(無線基地局アンテナ数Nr)行×(第n番目の無線端末装置1―nにおける送信アンテナ数M(n))列からなる行列であり、そのi行j列の行列要素hijは、第n番目の無線端末装置1−nにおける第j番目の送信アンテナから送信された信号が、無線基地局装置2における第i番目のアンテナで受信される場合に伝搬路による伝搬路変動を示す。また、n(k)は無線基地局装置2のNr個のアンテナで受信時に付加されるNr個の要素をもつ雑音ベクトルを示す。 Here, with respect to the transmission sequence x n (k) from the radio terminal apparatus 1-n, the received signal y (k) at the radio base station apparatus 2 at the discrete time k obtained in the flat fading propagation environment is ). In (Equation 1), H n indicates the propagation path variation received by the transmission sequence x n (k) of the n-th radio terminal apparatus 1-n, and (the number of radio base station antennas Nr) rows × (the n-th radio terminal device 1-n). This is a matrix composed of M (n)) columns of transmission antennas in the wireless terminal device 1-n, and the matrix element h ij of i rows and j columns is the jth transmission in the nth wireless terminal device 1-n. When the signal transmitted from the antenna is received by the i-th antenna in the radio base station apparatus 2, the propagation path variation due to the propagation path is shown. N (k) represents a noise vector having Nr elements added at the time of reception by the Nr antennas of the radio base station apparatus 2.

Figure 0004549162
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次に、他ユーザ信号分離手段5は、無線端末装置1−n(nはNt以下の自然数)から送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された伝搬路変動Hnに対する伝搬路変動推定値Bnを用いて、異なる無線端末装置1−m(m≠n)からの他ユーザ信号を分離するユーザ間分離ウエイトを生成し、受信信号y(k)に対し乗算演算を行う。ここで所望の第n番目の無線端末装置1−nに対するユーザ間分離ウエイトWnは、(数2)に示すように、所望の第n番目の無線端末装置1−nを除く伝搬路変動推定値Bjから構成される行列G(n)に対し(ただし、j≠n)、特異値分解を用いて生成する。(数2)におけるHは複素共役転置を行う演算子である。すなわち伝搬路変動推定値G(n)の左特異行列Uを構成する列ベクトル(左特異ベクトル)ujのうち、所望の第n番目を除く無線端末装置1−jがトータルでMs個の送信系列を送信し、受信アンテナ数Nrとする場合に、j=(Ms+1)、・・・・・、Nrの(Nr−Ms)個の左特異ベクトルujを選択する。(数3)のように、選択された左特異ベクトルujを用いてユーザ間分離ウエイト行列Wnとする。選択された各左特異ベクトルujは所望の第n番目の無線端末装置1−nからの送信系列xn(k)を除く送信信号に指向性ヌルを向けるウエイトとなる。なお、ユーザ間分離ウエイトを生成するためには、(全無線端末装置1からの全ての送信系列数)≦(無線基地局数のアンテナ数Nr)の条件を満たす必要がある。 Next, the other user signal separation means 5 estimates the propagation path fluctuation with respect to the propagation path fluctuation H n estimated using a known pilot signal transmitted from the radio terminal apparatus 1-n (n is a natural number equal to or less than Nt). An inter-user separation weight for separating other user signals from different radio terminal apparatuses 1-m (m ≠ n) is generated using the value B n, and a multiplication operation is performed on the received signal y (k). Where the user isolation weights for the desired n-th radio terminal apparatus 1-n W n, as shown in equation (2), the propagation path fluctuation estimation excluding the desired n-th radio terminal apparatus 1-n A matrix G (n) composed of values B j (where j ≠ n) is generated using singular value decomposition. H in (Expression 2) is an operator that performs complex conjugate transposition. That is, among the column vectors (left singular vectors) u j constituting the left singular matrix U of the propagation path fluctuation estimated value G (n), the radio terminal apparatus 1-j excluding the desired n-th transmission transmits a total of Ms pieces. When a sequence is transmitted and the number of receiving antennas is Nr, j = (Ms + 1),..., Nr (Nr−Ms) left singular vectors u j are selected. As shown in (Expression 3), the selected left singular vector u j is used as an inter-user separation weight matrix W n . Each selected left singular vector u j becomes a weight for directing a directivity null to the transmission signal excluding the transmission sequence x n (k) from the desired nth radio terminal apparatus 1-n. In order to generate the separation weight between users, it is necessary to satisfy the condition of (the number of all transmission sequences from all wireless terminal devices 1) ≦ (the number of antennas Nr of the number of wireless base stations).

Figure 0004549162
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このように生成されたユーザ間分離ウエイトWnを用いて、無線基地局装置2での受信信号y(k)に対し、(数4)に示すように乗算することで、他の無線端末装置1−mからの干渉信号成分を低減した信号yn(k)を得ることができる。Ntまた、チャネル推定が理想的に行われた場合、(数5)のような関係が得られるため、(数4)は、(数6)に示すように変形することができ、yn(k)は他の無線端末装置1−mからの干渉信号成分が完全に除去された信号となる。すなわち、他ユーザ信号分離手段5は他の無線端末装置1−mからの他のユーザによる信号を除去するユーザ信号除去手段として作用する。 By using the inter-user separation weight W n generated in this way, the received signal y (k) at the radio base station apparatus 2 is multiplied as shown in (Equation 4), so that another radio terminal apparatus is obtained. A signal y n (k) with reduced interference signal components from 1-m can be obtained. Nt Also, when channel estimation is ideally performed, a relationship such as (Equation 5) is obtained, so (Equation 4) can be modified as shown in (Equation 6), and y n ( k) is a signal from which the interference signal component from the other radio terminal apparatus 1-m is completely removed. In other words, the other user signal separating means 5 acts as a user signal removing means for removing a signal from another user from the other wireless terminal apparatus 1-m.

Figure 0004549162
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次にユーザ個別受信処理手段6は、他ユーザ信号分離信号yn(k)に対し、ユーザ個別受信処理を行う。図3は第n番目の無線端末装置1−nからの送信系列を受信するユーザ個別受信処理手段6−nの構成を示す図である。第n番目の無線端末装置1−nにおいて、送信系列数M(n)=1の場合は図3(a)に示す構成により処理を行い、M(n)>1の場合は図3(b)に示す構成による処理を行う。なお図3(b)はM(n)=2の場合の例を示している。図3において、31−1〜31−M(n)は信号分離手段、32−1〜32−M(n)は復調手段、33−1〜33−M(n)はデインターリーバ、34−1〜34−M(n)は復号化手段、35は並直列変換手段(P/S変換手段)である。 Next, the individual user reception processing means 6 performs individual user reception processing on the other user signal separation signal y n (k). FIG. 3 is a diagram showing a configuration of user individual reception processing means 6-n that receives a transmission sequence from the nth radio terminal apparatus 1-n. In the nth radio terminal apparatus 1-n, when the number of transmission sequences M (n) = 1, processing is performed according to the configuration shown in FIG. 3A, and when M (n)> 1, the processing shown in FIG. The process according to the configuration shown in FIG. FIG. 3B shows an example in the case of M (n) = 2. In FIG. 3, 31-1 to 31-M (n) are signal separation means, 32-1 to 32-M (n) are demodulation means, 33-1 to 33-M (n) are deinterleavers, 34- 1-34-M (n) is a decoding means, 35 is a parallel-serial conversion means (P / S conversion means).

M(n)=1の場合、他ユーザ信号分離信号yn(k)に対し、復調手段32は所定の変調方式によるシンボルデータ列からビットデータ列に変換する。デインターリーバ33は送信側で施されたインターリーブと逆の動作によりビット順を復元する。復号化手段3
4は入力されるビットデータ列に対し誤り訂正符号を施し、送信信号系列を復元する。
In the case of M (n) = 1, the demodulating means 32 converts the symbol data string by a predetermined modulation method into a bit data string for the other user signal separation signal y n (k). The deinterleaver 33 restores the bit order by an operation reverse to the interleaving performed on the transmission side. Decryption means 3
4 applies an error correction code to the input bit data string to restore the transmission signal sequence.

M(n)>2の場合、他ユーザ信号分離信号yn(k)は信号分離手段31により個別の送信系列に分離される。この場合の第n番目の無線端末装置1−nからの送信系列xn(k)に対する受信信号の分離は、(数7)に示すチャネル推定値Bnにユーザ間分離ウエイトWnを乗算した結果得られるユーザ間分離ウエイト乗算後のチャネル推定値Fnに基づいて行う。また、分離アルゴリズムは、ZF(Zero Forcing)、MMSE(Minimum Mean Square Error),MLD(Maximum likelihood Detection)等の手法を適用することで実現できる。ここで、MLDによる分離手法を使う場合、本手法は無線端末装置1−1〜1−Nt毎に、他無線端末装置からの干渉信号を除去した他ユーザ信号分離信号を用いることから、MLDの際の信号点候補を削減することができ、現実的なハードウエアでの実現が可能となる。 When M (n)> 2, the other user signal separation signal y n (k) is separated into individual transmission sequences by the signal separation means 31. In this case, the received signal is separated from the transmission sequence x n (k) from the n-th radio terminal apparatus 1- n by multiplying the channel estimation value B n shown in (Equation 7) by the inter-user separation weight W n . This is performed based on the channel estimation value F n after multiplication of the separation weights between users obtained as a result. The separation algorithm can be realized by applying techniques such as ZF (Zero Forcing), MMSE (Minimum Mean Square Error), and MLD (Maximum likelihood Detection). Here, when using the MLD separation method, this method uses the other user signal separation signal from which the interference signal from the other wireless terminal device is removed for each of the wireless terminal devices 1-1 to 1-Nt. Signal point candidates can be reduced, and real hardware can be realized.

Figure 0004549162
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なお、分離アルゴリズムは、一つの手法を固定的に使用してもよいし、送信系列の変調多値数、受信信号数等に応じて適応的に変更してもよい。例えば、BPSK、QPSKといった変調多値数が少ない場合はMLDを適用し、変調多値数が多い16QAM、64QAMの場合は、MMSE等の線形手法の適用が考えられる。   Note that the separation algorithm may use one method in a fixed manner, or may be adaptively changed according to the number of modulation levels in the transmission sequence, the number of received signals, and the like. For example, MLD is applied when the number of modulation multi-levels such as BPSK and QPSK is small, and in the case of 16QAM and 64QAM with a large number of modulation multi-levels, application of a linear method such as MMSE can be considered.

ユーザ個別に分離されたそれぞれの信号は、復調手段32−1〜32−M(n)、デインターリーバ33−1〜33−M(n)、復号化手段34−1〜34−M(n)により誤り訂正されたビット列を出力し送信系列を復元する。そして、並直列変換手段(P/S変換手段)35により直列のデータ列系列を再生する。   Each signal separated for each user includes demodulating means 32-1 to 32-M (n), deinterleavers 33-1 to 33-M (n), and decoding means 34-1 to 34-M (n). ) To output the error-corrected bit string and restore the transmission sequence. Then, the serial data string series is reproduced by the parallel / serial conversion means (P / S conversion means) 35.

以上のような動作により、本実施の形態では、当該無線端末装置1からの送信系列が複数である場合、それを一つの単位として、他ユーザ信号の干渉を除去した信号として抽出する。これにより、後続の処理は、ユーザ個別に受信復号処理を適用することが可能となる。従って、送信系列が複数である場合、最終的に並直列変換手段(P/S変換手段)35によりパラレルデータを直列データに変換する必要があるが、本実施の形態では、ユーザ毎に受信復号処理が同時並列に行えるため、並直列変換手段35への入力データがウエイトされることなく、また、新たに入力データを一次的に保管するバッファメモリを設けることもないため、データ処理遅延を小さくし、またメモリ増によるハードウエア増加を抑えることができる。   According to the operation as described above, in the present embodiment, when there are a plurality of transmission sequences from the wireless terminal device 1, it is extracted as a signal from which interference of other user signals is removed with one as a unit. As a result, in the subsequent processing, it is possible to apply the reception decoding processing for each user. Therefore, when there are a plurality of transmission sequences, it is necessary to finally convert the parallel data into serial data by the parallel / serial conversion means (P / S conversion means) 35. In this embodiment, however, reception decoding is performed for each user. Since the processing can be performed simultaneously in parallel, the input data to the parallel-serial conversion means 35 is not waited, and no buffer memory for temporarily storing the input data is newly provided, so that the data processing delay is reduced. In addition, an increase in hardware due to an increase in memory can be suppressed.

また、受信特性としても、本構成は、現実的なハードウエア規模で従来手法(ZF、MMSE)よりも良好な特性を得ることができる。すなわち、他ユーザ信号分離手段5にかわり、従来のZF,MMSEといった線形処理により一括分離処理を用いる場合、当該無線端末装置1からの送信系列が複数であっても、当該無線端末装置1毎の送信系列を取り出すことが可能であるが、STBC(Space Time Block Coding)、STTC(Space Time
Trellis Coding)といった時空間符号を施している場合、同じ無線端末装置1からの複数の送信系列が含まれる場合、それらを分離受信する受信ウエイトを形成する性質から、アンテナ自由度を干渉抑圧のために使用してしまい、ダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を損ねる。一方、本実施の形態では他無線端末装置1からの干渉を排除した信号を用いることで時空間復号が可能であるためにダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を得ることができる。また、他ユーザ信号分離手段5にかわり、従来のMLDに基づく一括分離処理を導入することも可能であるが、その場合、本実施の形態よりも受信特性は優れるが、
全ての無線端末装置1―1〜Ntからの送信系列に対しMLD処理を行うと、MLDによる処理量は、送信系列数とその変調多値数に対し指数関数的に増大するため、現実的なハードウエアの実現が困難となる。
Also, with regard to reception characteristics, this configuration can obtain better characteristics than the conventional methods (ZF, MMSE) on a realistic hardware scale. That is, instead of the other user signal separation means 5, when the batch separation processing is used by linear processing such as conventional ZF and MMSE, even if there are a plurality of transmission sequences from the wireless terminal device 1, Although it is possible to take out the transmission sequence, STBC (Space Time Block Coding), STTC (Space Time
When a space-time code such as Trellis Coding is applied, and when a plurality of transmission sequences from the same wireless terminal device 1 are included, the degree of freedom of the antenna is reduced for interference suppression due to the property of forming reception weights for separately receiving them. The diversity gain and the space-time coding gain are impaired. On the other hand, in the present embodiment, space-time decoding is possible by using a signal from which interference from other radio terminal apparatus 1 is eliminated, so that diversity gain and space-time coding gain can be obtained. In addition, instead of the other user signal separation means 5, it is possible to introduce a batch separation process based on the conventional MLD, in which case the reception characteristics are better than this embodiment,
When the MLD process is performed on the transmission sequences from all the radio terminal apparatuses 1-1 to Nt, the amount of processing by the MLD increases exponentially with respect to the number of transmission sequences and the number of modulation multilevels. Hardware implementation becomes difficult.

なお、本実施の形態では、ユーザ個別受信処理手段6を、接続する無線端末装置数Nt分設けているが、送信系列のQoSに基づき適当な指標(送信系列の許容遅延量、データ種別等)を設け、受信処理を行う優先度を無線端末装置1毎に設定して、逐次的にユーザ個別受信処理手段6への入力を切り替える構成でも可能である。これにより、ユーザ個別受信処理手段6を、接続する無線端末装置1より少ない数にでき、ユーザによっては、伝送データを復元するまでの処理遅延が大きくなるが、無線基地局装置2の構成を簡易化する効果が得られる。   In this embodiment, the user individual reception processing means 6 is provided for the number Nt of wireless terminal devices to be connected. However, an appropriate index (allowable delay amount of transmission sequence, data type, etc.) based on QoS of the transmission sequence. It is also possible to set the priority for performing the reception processing for each wireless terminal device 1 and sequentially switch the input to the user individual reception processing means 6. As a result, the number of individual user reception processing means 6 can be made smaller than that of the connected wireless terminal device 1 and, depending on the user, the processing delay until the transmission data is restored increases, but the configuration of the wireless base station device 2 is simplified. The effect of becoming is obtained.

(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2におけるアップリンクにおける無線基地局装置2aの構成を示す図である。図4において、図1の無線基地局装置2の構成と異なる部分は、受信部4の出力以降の構成であり、以下では異なる動作部分を主に説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of radio base station apparatus 2a in the uplink according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 4, a different part from the structure of the radio base station apparatus 2 of FIG. 1 is a structure after the output of the receiving part 4, and below, a different operation | movement part is mainly demonstrated.

Nt個の無線端末装置1−1〜1−Ntがそれぞれアンテナから送信系列を送信するまでの動作は実施の形態1と同様であり、その説明を省略する。   The operations until Nt radio terminal apparatuses 1-1 to 1-Nt each transmit a transmission sequence from an antenna are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will be omitted.

無線基地局装置2aにおいて、図示されていない複数(Nr個)のアンテナ3で得られた高周波信号を受信部4−1〜4−Nrで出力を得るまでは実施の形態1における図1の無線基地局装置2と同様である。受信部4−1〜4−Nrは複素ディジタル信号で表現される受信信号y(k)を出力する。ここで、y(k)は受信に用いるアンテナ数Nr個での受信信号を要素として含む列ベクトルである。ここで、無線端末装置1−nからの送信系列xn(k)に対し、実施の形態1と同様にフラットフェージング伝搬環境下において得られる離散時刻kにおける無線基地局装置2aでの受信信号y(k)は(数1)のように示される。また、Hnは第n番目の無線端末装置1―nの送信系列xn(k)が受ける伝搬路変動を示し、(無線基地局アンテナ数Nr)行×(第n番目の無線端末装置1−nにおける送信アンテナ数M(n))列からなる行列であり、そのi行j列の行列要素hijは、第n番目の無線端末装置1−nにおける第j番目の送信アンテナから送信された信号が、無線基地局装置2aにおける第i番目のアンテナで受信される場合に伝搬路による伝搬路変動を示す。また、n(k)は無線基地局装置2aのNr個のアンテナで受信時に付加されるNr個の要素をもつ雑音ベクトルを示す。なお、送信系列xn(k)はM(n)個の要素をもつ列ベクトルで構成される。 In the radio base station apparatus 2a, until the high-frequency signals obtained by a plurality (Nr) of antennas 3 (not shown) are output by the receiving units 4-1 to 4-Nr, the radio in FIG. This is the same as the base station apparatus 2. The receiving units 4-1 to 4-Nr output received signals y (k) expressed by complex digital signals. Here, y (k) is a column vector including as elements the received signals with Nr antennas used for reception. Here, with respect to transmission sequence x n (k) from radio terminal apparatus 1-n, received signal y at radio base station apparatus 2a at discrete time k obtained in a flat fading propagation environment as in the first embodiment. (K) is expressed as (Equation 1). H n indicates propagation path variation received by the transmission sequence x n (k) of the n-th radio terminal apparatus 1-n, and (number of radio base station antennas Nr) rows × (n-th radio terminal apparatus 1 The matrix element h ij in the i-th row and j-th column is transmitted from the j-th transmission antenna in the n-th radio terminal apparatus 1-n. When the received signal is received by the i-th antenna in the radio base station apparatus 2a, the propagation path variation due to the propagation path is shown. N (k) represents a noise vector having Nr elements added at the time of reception by the Nr antennas of the radio base station apparatus 2a. The transmission sequence x n (k) is composed of a column vector having M (n) elements.

受信部4の出力に対して、(Nt−1)個の受信処理手段40−1〜40−(Nt−1)及び、1つのユーザ個別受信処理手段6をシーケンシャルに接続することで、送信されたデータ系列を復号する。図5は、第s番目の受信処理手段40−sの詳細な構成を示す図である。図5において、第s番目の受信処理手段40−sは、他ユーザ信号分離手段50−s、ユーザ個別受信処理手段6−s及び干渉キャンセル手段51−sから構成され、各手段の出力において、復号順を決定する所定の評価基準に従って、複数の無線端末装置1からの送信系列毎に復号を行う。ここで、s=1〜(Nt−1)である。以下図4及び図5を用いて、その動作を順に説明する。   Sent by connecting (Nt-1) reception processing means 40-1 to 40- (Nt-1) and one user individual reception processing means 6 sequentially to the output of the receiving unit 4. Decode the data series. FIG. 5 is a diagram showing a detailed configuration of the sth reception processing means 40-s. In FIG. 5, the s-th reception processing means 40-s is composed of other user signal separation means 50-s, user individual reception processing means 6-s, and interference cancellation means 51-s. Decoding is performed for each transmission sequence from the plurality of wireless terminal devices 1 in accordance with a predetermined evaluation criterion for determining the decoding order. Here, s = 1 to (Nt−1). Hereinafter, the operation will be described in order with reference to FIGS.

(1)s=1の処理:
第1番目の受信処理手段40−1に、受信部4からの出力が入力され、さらに、他ユーザ信号分離手段50−1に入力される。他ユーザ信号分離手段50−1において、無線端末装置1―nから送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された離散時刻kでの伝搬路変動Hnに対する伝搬路変動推定値Bnを用いて、異なる無線端末装置1からの他
ユーザ信号を分離するユーザ間分離ウエイトを生成し、受信信号y(k)に対し乗算を行う。ここで、実施の形態1と異なる動作は、所定の評価基準を用いて複数の無線端末装置から特定の無線端末装置1−nからの送信系列のみを分離受信を行う点である。
(1) Processing for s = 1:
The output from the receiving unit 4 is input to the first reception processing unit 40-1 and further input to the other user signal separation unit 50-1. In the other user signal separation means 50-1, the propagation path fluctuation estimated value B n for the propagation path fluctuation H n at the discrete time k estimated using a known pilot signal transmitted from the radio terminal apparatus 1- n is obtained. The inter-user separation weight for separating other user signals from different wireless terminal devices 1 is generated, and the received signal y (k) is multiplied. Here, the operation different from that of Embodiment 1 is that only a transmission sequence from a specific radio terminal apparatus 1-n is separately received from a plurality of radio terminal apparatuses using a predetermined evaluation criterion.

所定の評価基準により優先的に復号する送信系列が第n番目の無線端末装置1−nである場合、第n番目の無線端末装置1−nの送信系列xn(k)以外の送信系列成分を除去するユーザ間分離ウエイトWnを生成する。ここで所望の第n番目の無線端末装置1−nに対するユーザ間分離ウエイトWnは、(数2)に示すように、所望の第n番目の無線端末装置1−nを除く伝搬路変動推定値Bj(k)から構成される行列G(n)に対し(ただし、j≠n)、特異値分解を用いて生成する。すなわち伝搬路変動推定値G(n)の左特異行列Uを構成する左特異ベクトルujのうち、所望の第n番目を除く無線端末装置1がトータルでMs個の送信系列を送信し、受信アンテナ数Nrrとする場合に、j=(Ms+1)、・・・・・、Nrの(Nr−Ms)個の左特異値ベクトルujを選択する。(数3)のように、選択された列ベクトルujを用いてユーザ間分離ウエイト行列Wnとする。選択された各左特異ベクトルujは所望の第n番目の無線端末装置1−nからの送信系列xn(k)を除く送信信号に指向性ヌルを向けるウエイトとなる。なお、ユーザ間分離ウエイトを生成するためには、(全無線端末装置からの全ての送信系列数)≦(無線基地局数のアンテナ数Nr)の条件を満たす必要がある。 When the transmission sequence preferentially decoded according to a predetermined evaluation criterion is the n-th wireless terminal device 1-n, transmission sequence components other than the transmission sequence x n (k) of the n-th wireless terminal device 1-n An inter-user separation weight W n is generated for removing. Where the user isolation weights for the desired n-th radio terminal apparatus 1-n W n, as shown in equation (2), the propagation path fluctuation estimation excluding the desired n-th radio terminal apparatus 1-n A matrix G (n) composed of values B j (k) (where j ≠ n) is generated using singular value decomposition. That is, among the left singular vectors u j constituting the left singular matrix U of the propagation path fluctuation estimated value G (n), the wireless terminal device 1 excluding the desired nth radiant transmits a total of Ms transmission sequences and receives them. When the number of antennas is Nrr, j = (Ms + 1),..., Nr (Nr−Ms) left singular value vectors u j are selected. As shown in (Equation 3), the selected column vector u j is used as an inter-user separation weight matrix W n . Each selected left singular vector u j becomes a weight for directing a directivity null to the transmission signal excluding the transmission sequence x n (k) from the desired nth radio terminal apparatus 1-n. In order to generate the separation weight between users, it is necessary to satisfy the condition (number of all transmission sequences from all radio terminal apparatuses) ≦ (number of antennas Nr of radio base stations).

このように生成されたユーザ間分離ウエイトWnを用いて、無線基地局装置2での受信信号y(k)に対し、(数8)に示すように乗算することで、他の無線端末装置1からの干渉信号分を低減した信号yn(t)を得ることができる。ここで、nはNt以下の自然数である。また、チャネル推定が理想的に行われた場合、(数5)のような関係が得られるため、(数8)は、(数9)に示すように変形することができ、yn(t)は他の無線端末装置からの干渉信号成分が完全に除去された信号となる。 By using the inter-user separation weight W n generated in this way, the received signal y (k) at the radio base station apparatus 2 is multiplied as shown in (Equation 8), so that another radio terminal apparatus is obtained. The signal y n (t) in which the interference signal from 1 is reduced can be obtained. Here, n is a natural number equal to or less than Nt. Further, when channel estimation is performed ideally, since the relationship as in (Equation 5) is obtained, (Equation 8) can be transformed as shown in (Equation 9), and y n (t ) Is a signal from which interference signal components from other wireless terminal apparatuses are completely removed.

Figure 0004549162
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Figure 0004549162
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次にユーザ個別受信処理手段6−1は、他ユーザ信号分離信号yn(k)に対し、第n番目の無線端末装置の送信系列数がM(n)=1の場合、または、M(n)>2の場合に応じて、実施の形態1と同様な動作によりユーザ個別受信処理を行い、送信されたデータ系列を復元する。 Next, the individual user reception processing unit 6-1 determines that the number of transmission sequences of the n-th radio terminal apparatus is M (n) = 1 with respect to the other user signal separation signal y n (k), or M ( n) Depending on the case of> 2, user individual reception processing is performed by the same operation as in the first embodiment, and the transmitted data series is restored.

干渉キャンセル手段51−sは、復元された第n番目のデータ系列を用いて再度、送信系列と同様な符号化処理、変調を加えたベースバンド信号を生成し、チャネル推定値を用いて受信信号から、復号した第n番目の無線端末装置の送信系列xn(k)による成分を除去する。図6は干渉キャンセル手段51−sの構成を示す図である。図6において、60−sは復号したデータ系列から送信系列と同様な符号化処理、変調を加えたベースバンド信号を生成する信号生成手段、61−sは、信号生成手段の出力に対しチャネル推定値を用いて受信信号として受けたチャネル変動を付加するチャネル変動付加手段、62−sは受信信号からチャネル変動付加手段の出力を用いて復号した第n番目の無線端末装置1−nの送信系列xn(k)を除去する信号除去手段である。以下、図6における動作を説
明する。
The interference cancellation unit 51-s again generates a baseband signal to which encoding processing and modulation similar to those of the transmission sequence are applied, using the restored nth data sequence, and receives the received signal using the channel estimation value. Then, the component of the decoded transmission sequence x n (k) of the nth wireless terminal device is removed. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the interference canceling means 51-s. In FIG. 6, 60-s is a signal generation unit that generates a baseband signal that has been subjected to encoding processing and modulation similar to a transmission sequence from a decoded data sequence, and 61-s is a channel estimation unit for the output of the signal generation unit. Channel fluctuation adding means for adding the channel fluctuation received as a received signal using the value, 62-s is a transmission sequence of the nth radio terminal apparatus 1-n decoded from the received signal using the output of the channel fluctuation adding means It is a signal removal means for removing x n (k). Hereinafter, the operation in FIG. 6 will be described.

信号生成手段60−sは、ユーザ個別受信処理手段6−sの出力である復号したデータ系列から送信系列と同様な符号化処理、変調を加えたベースバンド信号を生成する。具体的な構成は実施の形態1における説明で用いた無線端末装置1における送信系列生成における、伝送路符号化手段22、インターリーバ23、変調手段24を用いて変調処理が加えられた再生ベースバンド信号gn(k)を出力する。複数のアンテナ(M(n)>1)を用いて複数M(n)個の送信系列xn(k)が並列的に送信された場合、gn(k)はM(n)次元の列ベクトルからなるものとする。 The signal generation unit 60-s generates a baseband signal to which encoding processing and modulation similar to the transmission sequence are applied, from the decoded data sequence that is the output of the user individual reception processing unit 6-s. A specific configuration is a reproduction baseband to which modulation processing is added using transmission path encoding means 22, interleaver 23, and modulation means 24 in transmission sequence generation in wireless terminal apparatus 1 used in the description of Embodiment 1. The signal g n (k) is output. When a plurality of M (n) transmission sequences x n (k) are transmitted in parallel using a plurality of antennas (M (n)> 1), g n (k) is a sequence of M (n) dimensions. It shall consist of a vector.

次にチャネル変動付加手段61−sは、各無線端末装置1から送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された離散時刻kでの伝搬路変動Hnに対する伝搬路変動推定値Bnを用いて、受信信号として受けたチャネル変動を付加し、信号除去手段62−sにおいて、受信信号y(k)から減算処理を行い、第1番目の干渉除去信号r1(k)を出力する。すなわち、(数10)に示す演算処理を行う。ここで得られる第1番目の干渉除去信号r1(k)は、復号が正しく行えており、かつ、チャネル推定が理想的に行えている場合、第n番目の無線端末装置の送信系列xn(k)による信号成分が完全に除去された信号となる。 Next, the channel fluctuation adding means 61-s obtains the propagation path fluctuation estimated value B n for the propagation path fluctuation H n at the discrete time k estimated using a known pilot signal transmitted from each wireless terminal device 1 or the like. In addition, the channel fluctuation received as the received signal is added, and the signal removal means 62-s performs a subtraction process from the received signal y (k) to output the first interference removal signal r 1 (k). That is, the arithmetic processing shown in (Equation 10) is performed. When the first interference cancellation signal r 1 (k) obtained here is correctly decoded and channel estimation is ideally performed, the transmission sequence x n of the nth wireless terminal device The signal component from (k) is completely removed.

Figure 0004549162
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(2)Nt>s>1の処理:
第s番目の受信処理手段40−sに、第(s−1)番目の干渉除去信号rs-1(k)が入力され、さらに、他ユーザ信号分離手段50−sに入力される。他ユーザ信号分離手段50−sにおいて、所定の評価基準により優先的に復号する送信系列を決定し、s=1の場合と同様に、第ns番目の無線端末装置1−nsの送信系列xns(k)以外の送信系列成分を除去するユーザ間分離ウエイトWnsを生成する。
(2) Processing of Nt>s> 1:
The (s-1) th interference cancellation signal r s-1 (k) is input to the sth reception processing unit 40-s, and further input to the other user signal separation unit 50-s. In other user signal separating means 50-s, to determine the transmission sequence of decoding preferentially by a predetermined criterion, as in the case of s = 1, the transmission sequence of the n s -th wireless terminal 1-n s An inter-user separation weight W ns for removing transmission sequence components other than x ns (k) is generated.

各無線端末装置1から送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された離散時刻kでの伝搬路変動Hnに対する伝搬路変動推定値Bnを用いて、異なる無線端末装置1からの他ユーザ信号を分離するユーザ間分離ウエイトを生成し、第(s−1)番目の干渉除去信号rs-1(k)に対し乗算演算を行う。ここで所望の第ns番目の無線端末装置1―nsに対するユーザ間分離ウエイトWnsは、(数11)に示すように、所望の第ns番目の無線端末装置1−ns及び第1番目から第(s−1)番目の受信処理手段40−1〜40−(s−1)により除去された無線端末装置1からの送信系列を除く伝搬路変動推定値Bjから構成される行列G(ns)に対し(ただし、j≠n、n2、・・・・・ s-1)、特異値分解を用いて生成する。すなわち伝搬路変動推定値G(ns)の左特異行列Uを構成する左特異ベクトルujのうち、所望の第ns番目の無線端末装置、及び第1番目から第(s−1)番目の受信処理手段40−1〜40−(s−1)で除去された無線端末装置からの送信系列を除いた、トータルでMs個の送信系列を送信し、受信アンテナ数Nrとする場合に、j=(Ms+1)、・・・・・、Nrの(Nr−Ms)個の左特異ベクトルujを選択する。(数12)のように、選択された左特異ベクトルujを用いてユーザ間分離ウエイト行列Wnsとする。 By using the propagation path fluctuation estimated value B n for the propagation path fluctuation H n at the discrete time k estimated using a known pilot signal transmitted from each wireless terminal apparatus 1 and the like, An inter-user separation weight for separating the user signal is generated, and a multiplication operation is performed on the (s−1) th interference cancellation signal r s−1 (k). Where the user isolation weight W ns for a desired second n s th wireless terminal 1-n s is (11) as shown in, the desired second n s th wireless terminal 1-n s and the It is composed of the propagation path fluctuation estimated value B j excluding the transmission sequence from the wireless terminal device 1 removed by the first to (s−1) th reception processing means 40-1 to 40- (s−1). For matrix G (n s ) (where j ≠ n, n 2 ,... ns-1 ), generated using singular value decomposition. That is, among the left singular vectors u j constituting the left singular matrix U of the propagation path fluctuation estimation value G ( ns ), the desired ns th wireless terminal device and the first to (s−1) th When transmitting a total of Ms transmission sequences excluding the transmission sequences from the wireless terminal devices removed by the reception processing means 40-1 to 40- (s-1), the number of reception antennas is Nr. j = (Ms + 1),..., Nr (Nr−Ms) left singular vectors u j are selected. As shown in (Expression 12), the selected left singular vector u j is used as an inter-user separation weight matrix W ns .

Figure 0004549162
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Figure 0004549162
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生成されたユーザ間分離ウエイトWnsを用いて、第(s−1)番目の干渉除去信号rs-1(k)に対し、(数13)に示すように乗算することで、所望以外の無線端末装置1からの干渉信号分を低減した信号yns(t)を得ることができる。チャネル推定が理想的に行われた場合、(数5)のような関係が得られるため、(数13)は、(数14)に示すように変形することができ、yns(t)は他の無線端末装置1からの干渉信号成分が除去された信号となる。 Using the generated user-to-user separation weight W ns , the (s−1) -th interference cancellation signal r s-1 (k) is multiplied as shown in (Equation 13), so that a value other than the desired one is obtained. A signal y ns (t) in which the amount of interference signal from the wireless terminal device 1 is reduced can be obtained. When channel estimation is ideally performed, a relationship such as (Equation 5) is obtained. Therefore, (Equation 13) can be modified as shown in (Equation 14), and y ns (t) is The interference signal component from the other wireless terminal device 1 is removed.

Figure 0004549162
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Figure 0004549162
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次にユーザ個別受信処理手段6−sは、他ユーザ信号分離信号yns(k)に対し、第ns番目の無線端末装置の送信系列数がM(ns)=1の場合、または、M(ns)>2の場合に応じて、実施の形態1において、図2を用いて説明したものと同様な動作によりユーザ個別受信処理を行い、送信されたデータ系列を復元する。 Next, the user individual reception processing unit 6-s are to other user signals separated signals y ns (k), when the transmission sequence number of the n s -th wireless terminal of M (n s) = 1, or, Depending on the case of M (n s )> 2, in the first embodiment, the individual user reception process is performed by the same operation as that described with reference to FIG. 2, and the transmitted data series is restored.

干渉キャンセル手段51−sは、復元された第ns番目のデータ系列を用いて再度、送信系列と同様な符号化処理、変調を加えたベースバンド信号を生成し、チャネル推定値を用いて受信信号から、復号した第ns番目の無線端末装置の送信系列xns(k)による成分を除去する。図6において、信号生成手段60−sは、ユーザ個別受信処理手段6−sの出力である復号したデータ系列から送信系列と同様な符号化処理、変調を加えたベースバンド信号を生成する。具体的な構成は実施の形態1における説明で用いた無線端末装置1における送信系列生成における、伝送路符号化手段22、インターリーバ23、変調手段24を用いて変調処理が加えられた再生ベースバンド信号gns(k)を出力する。複数のアンテナ(M(ns)>1)を用いて複数M(ns)個の送信系列xn(k)が並列的に
送信された場合、gns(k)はM(ns)次元の列ベクトルからなるものとする。
The interference canceling means 51-s again generates a baseband signal with the same encoding process and modulation as the transmission sequence using the restored n sth data sequence, and receives it using the channel estimation value. A component of the decoded transmission sequence x ns (k) of the n sth wireless terminal device is removed from the signal. In FIG. 6, the signal generation unit 60-s generates a baseband signal to which encoding processing and modulation similar to the transmission sequence are applied from the decoded data sequence that is the output of the user individual reception processing unit 6-s. A specific configuration is a reproduction baseband to which modulation processing is added using transmission path encoding means 22, interleaver 23, and modulation means 24 in transmission sequence generation in wireless terminal apparatus 1 used in the description of Embodiment 1. The signal g ns (k) is output. A plurality of antennas (M (n s)> 1 ) by using a plurality M if (n s) pieces of transmission sequence x n (k) is transmitted in parallel, g ns (k) is M (n s) Suppose that it consists of a dimensional column vector.

次にチャネル変動付加手段61−1は、各無線端末装置1から送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された離散時刻kでの伝搬路変動Hnsに対する伝搬路変動推定値Bnsを用いて、受信信号として受けたチャネル変動を付加し、信号除去手段62−sにおいて、第(s−1)番目の干渉除去信号rs(k)から減算処理を行い、第s番目の干渉除去信号rs(k)を出力する。すなわち、(数15)に示す演算処理を行う。ここで得られる第s番目の干渉除去信号rs(k)は、復号が正しく行えており、かつ、チャネル推定が理想的に行えている場合、第ns番目の無線端末装置の送信系列xns(k)による信号成分が除去された信号となる。 Next, the channel fluctuation adding means 61-1 obtains the propagation path fluctuation estimated value B ns with respect to the propagation path fluctuation H ns at the discrete time k estimated using a known pilot signal transmitted from each wireless terminal device 1 or the like. Then, channel fluctuation received as a received signal is added, and the signal removal means 62-s performs subtraction processing from the (s−1) th interference removal signal r s (k) to remove the sth interference. The signal r s (k) is output. That is, the arithmetic processing shown in (Expression 15) is performed. When the s-th interference cancellation signal r s (k) obtained here is correctly decoded and ideally channel estimation can be performed, the transmission sequence x of the ns- th radio terminal apparatus The signal is removed from the signal component due to ns (k).

Figure 0004549162
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(3)上記の動作をs=(Nt−1)まで繰り返す。その結果、第(Nt―1)番目の受信処理手段40−(Nt−1)の動作により第(Nt−1)番目の干渉除去信号rs(k)を抽出することができ、この出力に対して、実施の形態1と同様にユーザ個別受信処理手段6aを用いて、最後に残った第Nt番目の無線端末装置1の受信データ系列を得ることができる。 (3) The above operation is repeated until s = (Nt−1). As a result, the (Nt-1) th interference cancellation signal r s (k) can be extracted by the operation of the (Nt-1) th reception processing means 40- (Nt-1), On the other hand, the received data sequence of the last remaining Nt-th wireless terminal device 1 can be obtained using the individual user reception processing means 6a as in the first embodiment.

なお、第s番目の受信処理手段40−sにおいて、優先的に復号される送信系列を決定する評価基準としては以下のような方法がある。また、受信品質及びQoSを組合せたものを評価指標としても良い。   In the sth reception processing means 40-s, there are the following methods as evaluation criteria for determining a transmission sequence to be preferentially decoded. Further, a combination of reception quality and QoS may be used as an evaluation index.

(1)受信品質による評価基準:
第n番目の無線端末装置1−nからの送信系列xn(k)に対する受信SNRまたは受信SIRを評価基準Qnとする。このような場合、(数16)に示す評価基準Qnにより受信SNRによる評価基準とすることができ、この場合、Qnが大きい順に優先的に復号する。ただし、trace(X)は行列Xの固有和を算出する演算子である。SIR評価の場合は、チャネル推定時に用いるパイロット信号の、推定値に対する分散を評価する手法の適用が可能である。
(1) Evaluation criteria based on reception quality:
The received SNR or received SIR for the transmission sequence x n (k) from the n-th radio terminal apparatus 1-n is set as the evaluation criterion Qn. In such a case, the evaluation criterion based on the received SNR can be set by the evaluation criterion Qn shown in (Equation 16). In this case, decoding is preferentially performed in descending order of Qn. Here, trace (X) is an operator that calculates the eigensum of the matrix X. In the case of SIR evaluation, it is possible to apply a method for evaluating the variance of the pilot signal used for channel estimation with respect to the estimated value.

Figure 0004549162
Figure 0004549162

本実施の形態は、逐次型干渉キャンセラ構成であるため、復号誤りが生じた場合、後段の受信処理手段にその悪影響が伝搬される特性をもつ、従って受信品質が良好な送信系列を優先的に復号する方が特性向上する。従って、STBC、STTCなどの時空間符号を施している場合はダイバーシチ効果による受信品質の向上が見込まれるため、その優先順位を高く設定する方法でもよい。   Since this embodiment has a successive interference canceller configuration, when a decoding error occurs, it has a characteristic that the adverse effect is propagated to the reception processing means in the subsequent stage, and therefore, a transmission sequence with good reception quality is given priority. Decoding improves characteristics. Therefore, when space-time codes such as STBC and STTC are applied, the reception quality is expected to improve due to the diversity effect, and therefore a method of setting a higher priority may be used.

(2)QoSに基づく評価基準:
第n番目の無線端末装置からの送信系列xn(k)の、QoSに基づき適当な指標(送信系列の許容遅延量、データ種別等)を設け、受信処理を行う優先度を無線端末装置1毎
に設定伝送遅延に対する許容遅延量を評価基準とする。
(2) Evaluation criteria based on QoS:
Based on the QoS of the transmission sequence x n (k) from the n-th wireless terminal device, an appropriate index (permitted delay amount of transmission sequence, data type, etc.) is provided, and the priority for performing the reception processing is set to the wireless terminal device 1. For each evaluation, the allowable delay amount for the set transmission delay is used as an evaluation criterion.

以上のような動作により、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、当該無線端末装置1からの送信系列が複数である場合、それを一つの単位として、他ユーザ信号の干渉を除去した信号として抽出し送信データ系列を復元していく特徴をもち、実施の形態1と同様に、データ伝送遅延を小さくし、一次的保管用バッファメモリの追加なく実現できる。また、STBC、STTCといった時空間符号を施している場合、従来のZF,MMSEといった線形処理よりも良好な特性を得ることができ、また、MLDに基づく一括分離処理を導入時には、現実的なハードウエアでの実現が可能となる。また、実施の形態1と異なる部分は、無線端末装置1毎に受信データ系列を復元しそれを受信信号から逐次的に除去していく逐次的干渉キャンセラ(SIC)構成である点であり、本構成により、実施の形態1の構成に比べてハードウエア規模は増大するが、受信信号から逐次的に干渉信号成分が除去されていくため、後段の受信処理手段になるにつれ、複数アンテナの自由度を干渉除去から信号品質を高める動作が行えるため、受信品質の改善が図れる効果が得られる。   Through the operation as described above, in the present embodiment, as in the first embodiment, when there are a plurality of transmission sequences from the wireless terminal device 1, the interference of other user signals is removed using this as one unit. As in the first embodiment, the data transmission delay can be reduced, and the transmission data sequence can be realized without adding a primary storage buffer memory. In addition, when space-time codes such as STBC and STTC are applied, it is possible to obtain better characteristics than the conventional linear processing such as ZF and MMSE. Realization with hardware is possible. Further, the difference from the first embodiment is a sequential interference canceller (SIC) configuration in which the received data sequence is restored for each wireless terminal apparatus 1 and is sequentially removed from the received signal. Although the hardware scale is increased by the configuration as compared with the configuration of the first embodiment, the interference signal components are sequentially removed from the received signal. Since the operation for improving the signal quality can be performed from the interference cancellation, the effect of improving the reception quality can be obtained.

なお、本実施の形態では逐次的干渉キャンセラ構成であるが、パラレル型の干渉キャンセラ構成にしてもよい。   In this embodiment, a sequential interference canceller configuration is used, but a parallel interference canceller configuration may be used.

また、後段の受信処理手段において、すべて干渉除去信号を使わずに、復号すべき送信系列の受信品質が良好な干渉除去信号を選択して、その信号数を削減してもよい。これにより、性能劣化を比較的抑えながら、ハードウエア規模の削減を行うことができる。   Further, the reception processing means at the subsequent stage may select an interference cancellation signal with good reception quality of the transmission sequence to be decoded without using the interference cancellation signal, and reduce the number of signals. As a result, the hardware scale can be reduced while relatively suppressing performance degradation.

(実施の形態3)
図7及び図8は、本発明の実施の形態3におけるアップリンクにおける無線端末装置1c及び無線基地局装置2cの構成を示す図である。実施の形態1では、シングルキャリアを用いる伝送方式を用いたが、本実施の形態では、マルチキャリア伝送を行う点が異なるため無線端末装置1c及び無線基地局装置2cの構成が異なる。以下では異なる動作部分を主に説明する。
(Embodiment 3)
FIG.7 and FIG.8 is a figure which shows the structure of the radio | wireless terminal apparatus 1c and the radio base station apparatus 2c in the uplink in Embodiment 3 of this invention. In the first embodiment, a transmission method using a single carrier is used. However, in this embodiment, the configuration of the wireless terminal device 1c and the wireless base station device 2c is different because the multicarrier transmission is different. In the following, different operation parts will be mainly described.

実施の形態1と同様にNt個の無線端末装置1−1〜1−Ntは、それぞれアンテナから送信系列を送信する。ここで、第n番目の無線端末装置1−nから無線基地局装置へ送信する離散時刻kにおける送信系列xn(k)と表記する。ここで、nはNt以下の自然数であり、複数のアンテナ(M(n)>1)を用いて複数M(n)個の送信系列xn(k)を並列的に送信する場合、送信系列xn(k)はM(n)次元の列ベクトルからなるものとする。 Similarly to Embodiment 1, Nt radio terminal apparatuses 1-1 to 1-Nt each transmit a transmission sequence from an antenna. Here, the transmission sequence x n (k) at the discrete time k transmitted from the nth radio terminal apparatus 1-n to the radio base station apparatus is represented. Here, n is a natural number equal to or less than Nt, and when a plurality of M (n) transmission sequences x n (k) are transmitted in parallel using a plurality of antennas (M (n)> 1), a transmission sequence Assume that x n (k) is composed of an M (n) -dimensional column vector.

図7(a)、(b)の無線端末装置1cはOFDM変調を用いたマルチキャリア伝送を行う無線端末装置である。図7(a)は無線端末装置1cがシングルアンテナで送信を行う場合、図7(b)は複数アンテナで送信を行う場合(図では一例としてM(n)=2の場合を示す。)の構成を示す。データ系列生成手段70は無線基地局装置2cへ送信するデータ系列znを生成する。 7A and 7B is a wireless terminal apparatus that performs multicarrier transmission using OFDM modulation. FIG. 7A shows a case where the wireless terminal device 1c performs transmission using a single antenna, and FIG. 7B shows a case where transmission is performed using a plurality of antennas (in the figure, M (n) = 2 is shown as an example). The configuration is shown. The data sequence generation means 70 generates a data sequence z n to be transmitted to the radio base station apparatus 2c.

図7(a)において、シングルアンテナ送信の場合、データ系列生成手段70で生成したデータ系列znを送信系列xn(k)と見なし、伝送路符号化手段72により所定の符号化率で誤り訂正符号化を施した後に、インターリーバ73によりインターリービングし、一次変調手段74により所定の多値変調を用いてビット列をIQ平面上の変調シンボルにマッピングしたベースバンド信号とし、OFDM変調手段75を用いて直並列変換、IFFT変換、並直並列変換、ガードインターバル(GI)挿入を含むOFDM変調を施す。ここでOFDM変調及び復調方法に関しては、文献(尾知、“OFDMシステム技術とM
ATLABシミュレーション解説“、トリケップス刊)に情報開示されており、ここではその説明を省略する。続いて、送信部76おいて、ベースバンド信号を周波数変換し帯域制限処理を加え、増幅後に高周波信号としてアンテナ77から送信する。
In FIG. 7A, in the case of single antenna transmission, the data sequence z n generated by the data sequence generation unit 70 is regarded as the transmission sequence x n (k), and the transmission path encoding unit 72 performs an error at a predetermined coding rate. After performing the correction coding, interleaving is performed by an interleaver 73, and a baseband signal obtained by mapping a bit string to a modulation symbol on an IQ plane using a predetermined multilevel modulation by a primary modulation unit 74, and an OFDM modulation unit 75 is provided. Using this, OFDM modulation including serial / parallel conversion, IFFT conversion, parallel / parallel conversion, and guard interval (GI) insertion is performed. Here, with respect to OFDM modulation and demodulation methods, the literature (Ochi, “OFDM system technology and M
The information is disclosed in the ATLAB simulation explanation “, published by Trikeps), and the description thereof is omitted here. Subsequently, in the transmission unit 76, the baseband signal is frequency-converted and band-limiting processing is performed, and after amplification, the high-frequency signal is obtained. Transmit from antenna 77.

図7(b)において、複数アンテナ送信の場合、直並列変換手段71(S/P変換手段)によりデータ系列生成手段70で生成したデータ系列znを、M(n)個の並列データ列である送信系列xn(k)に変換する。すなわち、送信系列xn(k)はM(n)個の要素をもつ列ベクトルとして表記される。その後、送信系列毎に、伝送路符号化手段72−1〜72−M(n)、インターリーバ73−1〜73−M(n)、一次変調手段74−1〜74−M(n)、OFDM変調手段75−1〜75−M(n)及び送信部76−1〜76−M(n)はシングルアンテナ送信と同様な処理を行う。なお、送信系列よりも多くのアンテナ数を用いて送信することも可能であり、その場合は、所望の指向性を形成する指向性ウエイトを送信系列に対し乗算する方法、または、STBCのような時空間符号化を施す方法で実現できる。以下では、無線端末装置1cで送信に用いられるアンテナ数と、送信系列の数が同数である場合を説明する。 In FIG. 7B, in the case of multi-antenna transmission, the data series z n generated by the data series generation means 70 by the serial / parallel conversion means 71 (S / P conversion means) is converted into M (n) parallel data strings. Conversion to a certain transmission sequence x n (k). That is, the transmission sequence x n (k) is represented as a column vector having M (n) elements. Thereafter, for each transmission sequence, transmission path encoding means 72-1 to 72-M (n), interleavers 73-1 to 73-M (n), primary modulation means 74-1 to 74-M (n), The OFDM modulation means 75-1 to 75 -M (n) and the transmission units 76-1 to 76 -M (n) perform the same processing as the single antenna transmission. It is also possible to transmit using a larger number of antennas than the transmission sequence. In this case, a method of multiplying the transmission sequence by a directivity weight forming a desired directivity, or STBC This can be realized by a method of applying space-time coding. Below, the case where the number of antennas used for transmission in the radio | wireless terminal apparatus 1c and the number of transmission series is the same number is demonstrated.

続いて、図8を用いて、無線基地局装置2cにおける動作を説明する。なお、以下では、周波数同期、位相同期、シンボル同期確立後の動作を説明する。Nr個の複数アンテナ81で受信された高周波信号は、それぞれ受信部82−1〜82−Nrにおいて、増幅及び周波数変換後に直交検波され、IQ平面上のベースバンド信号に変換され、さらに、A/D変換器を用いて複素ディジタル信号で表現される受信信号y(k)として出力する。ここで、y(k)は受信に用いるアンテナ数Nr個での受信信号を要素として含む列ベクトルである。   Next, the operation in the radio base station apparatus 2c will be described using FIG. In the following, operations after establishing frequency synchronization, phase synchronization, and symbol synchronization will be described. The high-frequency signals received by the Nr multiple antennas 81 are subjected to quadrature detection after amplification and frequency conversion in the receiving units 82-1 to 82-Nr, respectively, converted into baseband signals on the IQ plane, and A / A received signal y (k) expressed as a complex digital signal is output using a D converter. Here, y (k) is a column vector including as elements the received signals with Nr antennas used for reception.

OFDM復調手段83−Nrは、図示されていないGI除去手段、FFT手段、直列並列変換手段を含みOFDM復調を施し、Nc個のサブキャリア毎のシンボルデータ系列を出力する。ここで、離散時刻kにおける第fs番目のサブキャリア毎のシンボルデータ系列をY(k、fs)と表記する。なお、Y(k、fs)は受信に用いるアンテナ数Nr個で受信された信号を要素として含む列ベクトルである。ただし、fs=1〜Ncである。   The OFDM demodulating unit 83-Nr includes a GI removing unit, an FFT unit, and a serial / parallel converting unit (not shown), performs OFDM demodulation, and outputs a symbol data sequence for each of Nc subcarriers. Here, the symbol data series for each fs-th subcarrier at the discrete time k is denoted as Y (k, fs). Y (k, fs) is a column vector including as elements the signals received with Nr antennas used for reception. However, fs = 1 to Nc.

他ユーザ信号分離手段84はサブキャリア数に対応するNc個あり、それぞれに対しNr個のアンテナ数のOFDM復調手段83−1〜83−Nrからの異なるサブキャリア毎のシンボルデータ系列が入力される。ここで、各無線端末装置1からの送信系列における第fs番目のサブキャリアデータ系列Xn(k、fs)と表記すると、伝搬路におけるマルチパスの先行波からの相対的な遅延時間がガードインターバル(GI)範囲内であれば、周波数選択性フェージング環境をフラットフェージング伝搬環境と等価に扱うことができるため、無線基地局装置2cで受信されるサブキャリアデータ系列Y(k、fs)は(数17)のように示される。ここで、Hn(fs)は、第n番目の無線端末装置1−nの第fs番目のサブキャリアのシンボルデータ系列Xn(k、fs)が受ける伝搬路変動を示し、(無線基地局アンテナ数Nr)行×(第n番目の無線端末装置における送信アンテナ数M(n))列からなる行列であり、そのi行j列の行列要素hijは、第n番目の無線端末装置1−nにおける第j番目の送信アンテナから送信された信号が、無線基地局装置2cにおける第i番目のアンテナで受信される第fs番目のサブキャリア信号の伝搬路による伝搬路変動を示す。また、n(k)は無線基地局装置のNr個のアンテナで受信時に付加されるNr個の要素をもつ雑音ベクトルを示す。 The other user signal separation means 84 has Nc corresponding to the number of subcarriers, and symbol data sequences for different subcarriers from the OFDM demodulation means 83-1 to 83 -Nr having the number of Nr antennas are input to each. . Here, when the fs-th subcarrier data sequence X n (k, fs) in the transmission sequence from each wireless terminal device 1 is expressed, the relative delay time from the multipath preceding wave in the propagation path is a guard interval. Since the frequency selective fading environment can be handled equivalently to the flat fading propagation environment within the (GI) range, the subcarrier data sequence Y (k, fs) received by the radio base station apparatus 2c is (several 17). Here, H n (fs) indicates a propagation path variation received by the symbol data sequence X n (k, fs) of the fs-th subcarrier of the n-th radio terminal apparatus 1-n, and (radio base station It is a matrix composed of (number of antennas Nr) rows × (number of transmission antennas M (n) in the n-th wireless terminal device) column, and the matrix element h ij of i rows and j columns is the n-th wireless terminal device 1. The signal transmitted from the j-th transmission antenna at −n indicates the propagation path variation due to the propagation path of the fs-th subcarrier signal received by the i-th antenna in the radio base station apparatus 2c. Further, n (k) represents a noise vector having Nr elements added at the time of reception by Nr antennas of the radio base station apparatus.

Figure 0004549162
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以下では第fs番目のサブキャリアデータ系列Y(k、fs)に対する第fs番目の他ユーザ信号分離手段84―fsの動作について説明する。各無線端末装置1cから送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された第fs番目のサブキャリア群の伝搬路変動Hn(fs)に対する伝搬路変動推定値Bn(fs)を用いて、異なる無線端末装置1cからの他ユーザ信号を分離するユーザ間分離ウエイトを生成し、第fs番目のサブキャリアデータ系列Y(k、fs)に対し乗算演算を行う。ここで所望の第n番目の無線端末装置1−nの第fs番目のサブキャリアデータ系列に対するユーザ間分離ウエイトWn(fs)は、(数18)に示すように、所望の第n番目の無線端末装置1−nを除く伝搬路変動推定値Bj(fs)から構成される行列G(n、fs)に対し(ただし、j≠n)、特異値分解を用いて生成する。ここで、Hは複素共役転置を行う演算子である。すなわち伝搬路変動推定値G(n、fs)の左特異行列Uを構成する左特異ベクトルujのうち、所望の第n番目を除く無線端末装置1がトータルでMs個の送信系列を送信し、受信アンテナ数Nrとする場合に、j=(Ms+1)、・・・・・、Nrの(Nr−Ms)個の左特異ベクトルujを選択する。(数19)のように、選択された左特異ベクトルujを用いてユーザ間分離ウエイト行列Wn(fs)とする。選択された各左特異ベクトルujは所望の第n番目の無線端末装置の第fs番目のサブキャリアデータ系列Y(k、fs)において送信系列Xn(k、fs)を除く送信信号に指向性ヌルを向けるウエイトとなる。なお、ユーザ間分離ウエイトを生成するためには、(全無線端末装置1cからの全ての送信系列数)≦(無線基地局数のアンテナ数Nr)の条件を満たす必要がある。 Hereinafter, the operation of the fs-th other user signal separation unit 84-fs for the fs-th subcarrier data sequence Y (k, fs) will be described. Using propagation path fluctuation estimated value B n (fs) with respect to propagation path fluctuation H n (fs) of the fs-th subcarrier group estimated using a known pilot signal transmitted from each wireless terminal device 1c. Then, an inter-user separation weight for separating other user signals from different wireless terminal devices 1c is generated, and a multiplication operation is performed on the fs-th subcarrier data sequence Y (k, fs). Here, the inter-user separation weight W n (fs) for the fs-th subcarrier data sequence of the desired n-th radio terminal apparatus 1-n is the desired n-th as shown in (Equation 18). A matrix G (n, fs) composed of propagation path fluctuation estimated values B j (fs) excluding the wireless terminal device 1-n (where j ≠ n) is generated using singular value decomposition. Where H is an operator that performs complex conjugate transpose. That is, of the left singular vector u j constituting the left singular matrix U of the propagation path fluctuation estimated value G (n, fs), the radio terminal device 1 excluding the desired nth singular transmits a total of Ms transmission sequences. When the number of receiving antennas is Nr, j = (Ms + 1),..., Nr (Nr−Ms) left singular vectors u j are selected. As shown in (Expression 19), the selected left singular vector u j is used as an inter-user separation weight matrix W n (fs). Each selected left singular vector u j is directed to a transmission signal excluding the transmission sequence X n (k, fs) in the fs-th subcarrier data sequence Y (k, fs) of the desired n-th wireless terminal device. It becomes the weight which turns the sex null. In order to generate the separation weight between users, it is necessary to satisfy the condition of (the number of all transmission sequences from all wireless terminal apparatuses 1c) ≦ (the number of antennas Nr of the number of wireless base stations).

Figure 0004549162
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Figure 0004549162
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このように生成されたユーザ間分離ウエイトWn(fs)を用いて、無線基地局装置2cでの第fs番目のサブキャリアデータ系列Y(k、fs)に対し、(数20)に示すように乗算することで、他の無線端末装置1cからの干渉信号成分を低減したサブキャリアデータ系列Yn(k、fs)を得ることができる。ここで、nはNt以下の自然数である。また、チャネル推定が理想的に行われた場合、(数21)のような関係が得られるため、(数20)は、(数22)に示すように変形することができ、Yn(k、fs)は他の無線端末装置1cからの干渉信号成分が完全に除去された信号となる。 Using the thus generated inter-user separation weight W n (fs), for the fs-th subcarrier data sequence Y (k, fs) in the radio base station apparatus 2c, as shown in (Expression 20) By multiplying by, it is possible to obtain a subcarrier data sequence Y n (k, fs) in which interference signal components from other radio terminal apparatuses 1c are reduced. Here, n is a natural number equal to or less than Nt. Further, when channel estimation is ideally performed, a relationship such as (Equation 21) is obtained, and thus (Equation 20) can be transformed as shown in (Equation 22), and Y n (k , Fs) is a signal from which the interference signal component from the other wireless terminal device 1c is completely removed.

Figure 0004549162
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Figure 0004549162
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次にユーザ個別受信処理手段91−nは、第n番目の無線端末装置のサブキャリア毎(fs=1〜Nc)に得られた他ユーザ信号分離信号Yn(k、fs)を一つの単位として、ユーザ個別受信処理を行う。ここで、n=1〜Ntである。M(n)が複数の場合と単数の場合で一部異なる構成をとる。 Next, the individual user reception processing means 91-n uses the other user signal separation signal Y n (k, fs) obtained for each subcarrier (fs = 1 to Nc) of the nth wireless terminal device as one unit. As a result, individual user reception processing is performed. Here, n = 1 to Nt. Some configurations differ depending on whether M (n) is plural or singular.

(a)M(n)が複数の場合:
図8における第1番目のユーザ個別受信処理手段91−1は、M(n)が複数の場合(M(n)=2)を示しており、85は信号分離手段、86は一次復調手段、87は並直列変換手段(P/S変換手段)、88はデインターリーバ、89は復号化手段、90は並直列変換手段である。M(n)が複数の場合、図における一次復調手段86、並直列変換手段(P/S変換手段)87、デインターリーバ88、復号化手段89がそれぞれM(n)個の系統が含まれる。
(A) When there are a plurality of M (n):
The first user individual reception processing means 91-1 in FIG. 8 shows a case where there are a plurality of M (n) (M (n) = 2), 85 is a signal separation means, 86 is a primary demodulation means, 87 is a parallel / serial conversion means (P / S conversion means), 88 is a deinterleaver, 89 is a decoding means, and 90 is a parallel / serial conversion means. When there are a plurality of M (n), the primary demodulation means 86, parallel-serial conversion means (P / S conversion means) 87, deinterleaver 88, and decoding means 89 in the figure each include M (n) systems. .

信号分離手段85は、サブキャリア毎(fs=1〜Nc)に設けられ、それぞれはユーザ信号分離信号Yn(k、fs)を入力とする。信号分離手段85により、個別の送信系列に分離される。この場合の第n番目の無線端末装置1c−nからの第fs番目のサブキャリアデータ送信系列Xn(k、fs)に対する受信信号の分離は、(数23)に示すチャネル推定値Bn(fs)にユーザ間分離ウエイトWnを乗算した結果得られるユーザ間分離ウエイト乗算後のチャネル推定値Fn(fs)に基づいて行う。また、分離アルゴリズ
ムは、ZF、MMSE,MLD(Maximum likelihood Detection)等の手法を適用することで実現できる。ここで、MLDによる分離手法を使う場合、本手法は無線端末装置毎に、他無線端末装置からの干渉信号を除去した信号であるため、MLDの際の信号点候補を削減することができるため、現実的なハードウエアでの実現が可能となる。なお、分離アルゴリズムは、一つの手法を固定的に使用してもよいし、送信系列の変調多値数、受信信号数等に応じて適応的に変更してもよい。例えば、BPSK、QPSKといった変調多値数が少ない場合はMLDを適用し、変調多値数が多い16QAM、64QAMの場合は、MMSE等の線形手法の適用が考えられる。
The signal separation means 85 is provided for each subcarrier (fs = 1 to Nc), and each receives a user signal separation signal Y n (k, fs). The signal is separated into individual transmission sequences by the signal separation means 85. In this case, the received signal is separated from the fs-th subcarrier data transmission sequence X n (k, fs) from the n-th wireless terminal device 1c-n by the channel estimation value B n (Equation 23). This is performed based on the channel estimation value F n (fs) after multiplication between user separation weights obtained as a result of multiplying fs) by the user separation weight W n . The separation algorithm can be realized by applying a technique such as ZF, MMSE, or MLD (Maximum likelihood Detection). Here, when the separation method using MLD is used, since this method is a signal from which interference signals from other wireless terminal devices are removed for each wireless terminal device, signal point candidates for MLD can be reduced. Realization with realistic hardware is possible. Note that the separation algorithm may use one method in a fixed manner, or may be adaptively changed according to the number of modulation levels in the transmission sequence, the number of received signals, and the like. For example, MLD is applied when the number of modulation multi-levels such as BPSK and QPSK is small, and in the case of 16QAM and 64QAM with a large number of modulation multi-levels, application of a linear method such as MMSE can be considered.

Figure 0004549162
Figure 0004549162

ユーザ個別に分離されたそれぞれの信号は、一次復調手段86−1〜86−M(n)によりサブキャリア毎にシンボルデータ列を変調に用いたマッピング情報を基にビットデータ列に変換され、並直列変換手段(P/S変換手段)87−1〜87−M(n)により、並列なサブキャリアデータを直列のビートデータ列に変換される。デインターリーバ88−1〜88−M(n)は送信側で施されたインターリーブと逆の動作によりビット順を復元する。復号化手段89−1〜89−M(n)は入力されるビットデータ列に対し誤り訂正符号を施し、送信信号系列を復元する。そして、並直列変換手段(P/S変換手段)90により直列のデータ列系列を再生する。   Each signal separated for each user is converted into a bit data sequence by the primary demodulation means 86-1 to 86 -M (n) based on mapping information using the symbol data sequence for modulation for each subcarrier. Parallel subcarrier data is converted into a serial beat data string by serial conversion means (P / S conversion means) 87-1 to 87-M (n). The deinterleavers 88-1 to 88-M (n) restore the bit order by the reverse operation to the interleaving performed on the transmission side. Decoding means 89-1 to 89-M (n) apply an error correction code to the input bit data string to restore the transmission signal sequence. Then, the serial data string series is reproduced by the parallel / serial conversion means (P / S conversion means) 90.

(b)M(n)=1の場合:
1系統の一次復調手段86、並直列変換手段(P/S変換手段)87、デインターリーバ88、復号化手段89が、それぞれシリアルに接続される構成をとり、送信信号系列を復元する。それぞれの動作は、M(n)>1の場合と同様であり説明を省略する。
(B) When M (n) = 1:
A system of primary demodulation means 86, parallel-serial conversion means (P / S conversion means) 87, deinterleaver 88, and decoding means 89 are connected in series to restore the transmission signal sequence. Each operation is the same as in the case of M (n)> 1, and the description is omitted.

以上のような動作により、本実施の形態では、実施の形態1をマルチキャリア伝送に適用したものであり、複数の無線端末装置1cがマルチキャリア伝送を用いてSDMA接続する場合の無線基地局装置1cの動作を説明しており、具体的には当該無線端末装置1cからの送信系列が複数である場合、サブキャリア毎に、それを一つの単位として、他ユーザ信号の干渉を除去した信号として抽出することで後続の処理は、ユーザ個別に受信復号処理を適用することが可能となる。これにより、実施の形態1の効果に加え、本実施の形態では次のような特徴をもつ。すなわち、サブキャリア毎の信号分離手段85及び一次復調手段86は、当該無線端末装置1cのみの送信信号成分を含むため、一次復調手段86による処理が同時並列に行え、並直列変換手段(P/S変換手段)87への入力データ及び並直列変換手段(P/S変換手段)90への入力データがウエイトされることがなく、また、新たに入力データを一次的に保管するバッファメモリを設けることもないため、データ処理遅延を小さくし、またメモリ増によるハードウエア規模の増加を抑えることができる。   Through the operation as described above, in the present embodiment, the first embodiment is applied to multicarrier transmission, and a radio base station apparatus in the case where a plurality of radio terminal apparatuses 1c are connected by SDMA using multicarrier transmission. 1c is described. Specifically, when there are a plurality of transmission sequences from the wireless terminal device 1c, each subcarrier is used as a unit as a signal from which interference of other user signals is removed. By performing the extraction, it is possible to apply the reception decoding process for each user individually. Thus, in addition to the effects of the first embodiment, the present embodiment has the following characteristics. That is, since the signal separating unit 85 and the primary demodulating unit 86 for each subcarrier include the transmission signal component of only the wireless terminal device 1c, the processing by the primary demodulating unit 86 can be performed in parallel at the same time, and the parallel / serial converting unit (P / The input data to the S converter 87) and the input data to the parallel / serial converter (P / S converter) 90 are not waited, and a buffer memory for temporarily storing the input data is provided. Therefore, the data processing delay can be reduced, and the increase in hardware scale due to the increase in memory can be suppressed.

また、受信特性としても、本構成は、現実的なハードウエア規模で従来手法(ZF、MMSE)よりも良好な特性を得ることができる。すなわち、他ユーザ信号分離手段84にかわり、従来のZF,MMSEといった線形処理により一括分離処理を用いる場合、実施の形態のように、当該無線端末装置1cからの送信系列が複数であっても、当該無線端末装置1c毎の送信系列を取り出すことが可能であるが、STBC、STCといった時空間符号を施している場合、同じ無線端末装置1cからの複数の送信系列が含まれる場合、それらを分離受信する受信ウエイトを形成する性質から、アンテナ自由度を干渉抑圧ために
使用するため、ダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を損ねる。
Also, with regard to reception characteristics, this configuration can obtain better characteristics than the conventional methods (ZF, MMSE) on a realistic hardware scale. That is, instead of the other user signal separation means 84, when using batch separation processing by linear processing such as conventional ZF and MMSE, even if there are a plurality of transmission sequences from the wireless terminal device 1c as in the embodiment, Although it is possible to extract transmission sequences for each wireless terminal device 1c, when a space-time code such as STBC or STC is applied, when a plurality of transmission sequences from the same wireless terminal device 1c are included, they are separated. Because of the property of forming reception weights for reception, the antenna gain is used to suppress interference, so that diversity gain and space-time coding gain are impaired.

一方、本実施の形態では他無線端末装置からの干渉を排除した信号を用いることで時空間復号が可能であるためにダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を得ることができる。また、マルチキャリア伝送を利用して、異なるサブキャリアと異なる送信アンテナを用いてSFBC(Space frequency block coding)といった周波数―空間符号の適用も可能であるが、この場合も同様に、従来のZF,MMSEといった線形処理により一括分離処理を用いる場合、同じ無線端末装置からの複数の送信系列が含まれる場合、それらを分離受信する受信ウエイトを形成する性質から、アンテナ自由度を干渉抑圧ために使用するため、ダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を損ねる。一方、本実施の形態では他無線端末装置からの干渉を排除した信号を用いることで時空間復号が可能であるためにダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を得ることができる。また、他ユーザ信号分離手段5にかわり、従来のMLDに基づく一括分離処理を導入することも可能であるが、その場合、本実施の形態よりも受信特性は優れるが、全ての無線端末装置1―1〜Ntからの送信系列に対しMLD処理を行うと、MLDによる処理量は、送信系列数とその変調多値数に対し指数関数的に増大するため、現実的なハードウエアの実現が困難となる。   On the other hand, in this embodiment, space-time decoding is possible by using a signal from which interference from other radio terminal apparatuses is eliminated, so that diversity gain and space-time coding gain can be obtained. In addition, it is possible to apply frequency-space codes such as SFBC (Space Frequency Block Coding) using multi-carrier transmission and different subcarriers and different transmission antennas. In this case as well, conventional ZF, When batch separation processing is used by linear processing such as MMSE, when a plurality of transmission sequences from the same wireless terminal apparatus are included, the degree of freedom of antenna is used for interference suppression due to the property of forming reception weights for separating and receiving them. Therefore, diversity gain and space-time coding gain are impaired. On the other hand, in this embodiment, space-time decoding is possible by using a signal from which interference from other radio terminal apparatuses is eliminated, so that diversity gain and space-time coding gain can be obtained. Further, instead of the other user signal separation means 5, it is possible to introduce a batch separation process based on the conventional MLD. In this case, although all the wireless terminal devices 1 have better reception characteristics than the present embodiment. -When MLD processing is performed on transmission sequences from 1 to Nt, the amount of processing by MLD increases exponentially with respect to the number of transmission sequences and the number of modulation levels, making it difficult to implement realistic hardware. It becomes.

なお、本実施の形態では、ユーザ個別受信処理手段91を接続する無線端末装置数分設けているが、送信系列のQoSに基づき適当な指標(送信系列の許容遅延量、データ種別等)を設け、受信処理を行う優先度を無線端末装置1c毎に設定する逐次的にユーザ個別受信処理手段91への入力を切り替える構成でも可能である。この場合、ユーザ個別受信処理手段91を、接続する無線端末装置より少ない数にできる。この場合、ユーザによっては、伝送データを復元するまでの処理遅延が大きくなるが、無線基地局装置2cの構成を簡易化する効果が得られる。   In this embodiment, the number of wireless terminal devices connected to the individual user reception processing means 91 is provided, but appropriate indicators (allowable delay amount of transmission sequence, data type, etc.) are provided based on the QoS of the transmission sequence. A configuration in which the priority for performing the reception process is set for each wireless terminal device 1c and the input to the individual user reception processing unit 91 is sequentially switched is also possible. In this case, the number of user individual reception processing means 91 can be made smaller than the number of connected wireless terminal devices. In this case, depending on the user, the processing delay until the transmission data is restored increases, but the effect of simplifying the configuration of the radio base station apparatus 2c can be obtained.

(実施の形態4)
図9は、本発明の実施の形態4における無線基地局装置2dの構成を示す図である。実施の形態1では、シングルキャリアを用いる伝送方式を用いたが、本実施の形態では、マルチキャリア伝送を行う点が異なり、また、実施の形態3における図8の無線基地局装置2cの構成と異なる部分は、OFDM復調手段83の出力以降の構成であり、以下では異なる動作部分を主に説明する。
(Embodiment 4)
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of radio base station apparatus 2d according to Embodiment 4 of the present invention. In the first embodiment, a transmission method using a single carrier is used. However, this embodiment differs in that multicarrier transmission is performed, and the configuration of the radio base station apparatus 2c in FIG. The different part is the configuration after the output of the OFDM demodulating means 83, and the different operation part will be mainly described below.

Nt個の無線端末装置1−1〜1−Ntがそれぞれアンテナから送信系列を送信するまでの動作は実施の形態3と同様であり、その説明を省略する。ここで、第n番目の無線端末装置1−nから無線基地局装置2dへ送信する離散時刻kにおける送信系列xn(k)と表記する。ここで、nはNt以下の自然数であり、複数のアンテナ(M(n)>1)を用いて複数M(n)個の送信系列xn(k)を並列的に送信する場合、送信系列xn(k)はM(n)次元の列ベクトルからなるものとする。 The operations until Nt radio terminal apparatuses 1-1 to 1-Nt each transmit a transmission sequence from the antenna are the same as those in the third embodiment, and a description thereof will be omitted. Here, the transmission sequence x n (k) at the discrete time k transmitted from the nth radio terminal apparatus 1-n to the radio base station apparatus 2d is expressed. Here, n is a natural number equal to or less than Nt, and when a plurality of M (n) transmission sequences x n (k) are transmitted in parallel using a plurality of antennas (M (n)> 1), a transmission sequence Assume that x n (k) is composed of an M (n) -dimensional column vector.

無線基地局装置2dにおいて、図示されていない複数(Nr個)のアンテナ81で得られた高周波信号を受信部82−1〜82−Nr及びOFDM復調手段83で出力を得るまでは実施の形態1における図8の無線基地局装置2cと同様である。ここでOFDM復調手段83の出力は、Nc個のサブキャリア毎のシンボルデータ系列であり、離散時刻kにおける第fs番目のサブキャリア毎のシンボルデータ系列をY(k、fs)と表記する。なお、Y(k、fs)は受信に用いるアンテナ数Nr個で受信された信号を要素として含む列ベクトルである。ただし、fs=1〜Ncである。   In the radio base station apparatus 2d, a high frequency signal obtained by a plurality (Nr) of antennas 81 (not shown) is output by the receiving units 82-1 to 82-Nr and the OFDM demodulator 83 until the first embodiment. This is the same as the radio base station apparatus 2c of FIG. Here, the output of the OFDM demodulator 83 is a symbol data sequence for each of Nc subcarriers, and the symbol data sequence for each fs-th subcarrier at discrete time k is denoted as Y (k, fs). Y (k, fs) is a column vector including as elements the signals received with Nr antennas used for reception. However, fs = 1 to Nc.

OFDM復調手段83−1〜83−Nrの出力に対して、(Nt−1)個の受信処理手段95−1〜95−(Nt−1)及び、1つのユーザ個別受信処理手段91aをシーケンシャルに接続することで、送信されたデータ系列を復号する。   With respect to the outputs of the OFDM demodulating units 83-1 to 83 -Nr, (Nt−1) reception processing units 95-1 to 95-(Nt−1) and one individual user reception processing unit 91 a are sequentially arranged. By connecting, the transmitted data series is decoded.

図10は、第s番目の受信処理手段95−sの詳細な構成を示す図である。図10において、第s番目の受信処理手段95−sは、他ユーザ信号分離手段96−(s−1)〜96−(s−Nc)、ユーザ個別受信処理手段91−s及び干渉キャンセル手段97−sから構成され、各手段の出力において、復号順を決定する所定の評価基準に従って、複数の無線端末装置1cからの送信系列毎に復号を行う。ここで、s=1〜(Nt−1)である。以下図9及び図10を用いて、その動作を順に説明する。   FIG. 10 is a diagram showing a detailed configuration of the sth reception processing means 95-s. In FIG. 10, the s-th reception processing means 95-s includes other user signal separation means 96- (s-1) to 96- (s-Nc), user individual reception processing means 91-s, and interference cancellation means 97. -S, and at the output of each means, decoding is performed for each transmission sequence from the plurality of radio terminal apparatuses 1c according to a predetermined evaluation criterion for determining the decoding order. Here, s = 1 to (Nt−1). Hereinafter, the operation will be described in order with reference to FIGS.

(1)s=1の処理:
第1番目の受信処理手段95−1に、OFDM復調手段83−1〜83−Nrからの出力Y(k、fs)が入力され、さらに、それらの内、第fs番目のサブキャリア群は他ユーザ信号分離手段96−1−fsに入力される。ここで、fsは1からNcの自然数である。他ユーザ信号分離手段96−1−1〜96−1−Ncにおいて、各無線端末装置1から送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された離散時刻kでの第fs番目のサブキャリア群の伝搬路変動Hn(fs)に対する伝搬路変動推定値Bn(fs)を用いて、異なる無線端末装置1cからの他ユーザ信号を分離するユーザ間分離ウエイトWn(fs)を生成し、第fs番目のサブキャリアデータ系列Y(k、fs)に対し乗算を行う。ここで、実施の形態3と異なる動作は、所定の評価基準を用いて複数の無線端末装置1cから特定の無線端末装置1cからの送信系列のみを分離受信を行う点である。
(1) Processing for s = 1:
Output Y (k, fs) from OFDM demodulating means 83-1 to 83 -Nr is input to first receiving processing means 95-1, and among these, fs-th subcarrier group is other It is input to the user signal separation means 96-1-fs. Here, fs is a natural number from 1 to Nc. In other user signal separation means 96-1-1-1 to 96-1-Nc, the fs-th subcarrier group at discrete time k estimated using a known pilot signal transmitted from each wireless terminal device 1 or the like. An inter-user separation weight W n (fs) for separating other user signals from different wireless terminal devices 1c is generated using the propagation path fluctuation estimated value B n (fs) for the propagation path fluctuation H n (fs) of Multiplication is performed on the fs-th subcarrier data series Y (k, fs). Here, the operation different from that of Embodiment 3 is that only a transmission sequence from a specific wireless terminal device 1c is separately received from a plurality of wireless terminal devices 1c using a predetermined evaluation criterion.

所定の評価基準により優先的に復号する送信系列が第n番目の無線端末装置1c−nである場合、第n番目の無線端末装置1c−nからの送信系列における第fs番目のサブキャリアデータ系列Xn(k、fs)以外の送信系列成分を除去するユーザ間分離ウエイトWn(fs)を生成する。ここで所望の第n番目の無線端末装置1c−nの第fs番目のサブキャリアデータ系列に対するユーザ間分離ウエイトWn(fs)は、(数18)に示すように、所望の第n番目の無線端末装置の第fs番目のサブキャリアデータ系列を除く伝搬路変動推定値Bj(fs)から構成される行列G(n,fs)に対し(ただし、j≠n)、特異値分解を用いて生成する。すなわち伝搬路変動推定値G(n,fs)の左特異行列Uを構成する左特異ベクトルujのうち、所望の第n番目を除く無線端末装置1cがトータルでMs個の送信系列を送信し、受信アンテナ数Nrとする場合に、j=(Ms+1)、・・・・・、Nrの(Nr−Ms)個の左特異ベクトルujを選択する。(数19)のように、選択された左特異ベクトルujを用いてユーザ間分離ウエイト行列Wn(fs)とする。選択された各左特異ベクトルujは所望の第n番目の無線端末装置の第fs番目のサブキャリアデータ系列からの送信系列Xn(k、fs)を除く送信信号に指向性ヌルを向けるウエイトとなる。なお、ユーザ間分離ウエイトを生成するためには、(全無線端末装置1cからの全ての送信系列数)≦(無線基地局数のアンテナ数Nr)の条件を満たす必要がある。 When the transmission sequence preferentially decoded according to a predetermined evaluation criterion is the nth radio terminal device 1c-n, the fsth subcarrier data sequence in the transmission sequence from the nth radio terminal device 1c-n An inter-user separation weight W n (fs) for removing transmission sequence components other than X n (k, fs) is generated. Here, the inter-user separation weight W n (fs) for the fs-th subcarrier data sequence of the desired n-th radio terminal apparatus 1c-n is the desired n-th radio terminal apparatus 1c-n, as shown in (Equation 18). Singular value decomposition is used for a matrix G (n, fs) composed of channel fluctuation estimation values B j (fs) excluding the fs-th subcarrier data sequence of the wireless terminal device (where j ≠ n). To generate. That is, of the left singular vector u j constituting the left singular matrix U of the propagation path fluctuation estimated value G (n, fs), the wireless terminal device 1c excluding the desired nth radiating unit transmits a total of Ms transmission sequences. When the number of receiving antennas is Nr, j = (Ms + 1),..., Nr (Nr−Ms) left singular vectors u j are selected. As shown in (Expression 19), the selected left singular vector u j is used as an inter-user separation weight matrix W n (fs). Each selected left singular vector u j is a weight for directing a directivity null to the transmission signal excluding the transmission sequence X n (k, fs) from the fs-th subcarrier data sequence of the desired n-th wireless terminal device It becomes. In order to generate the separation weight between users, it is necessary to satisfy the condition of (the number of all transmission sequences from all wireless terminal apparatuses 1c) ≦ (the number of antennas Nr of the number of wireless base stations).

このように生成されたユーザ間分離ウエイトWn(fs)を用いて、第fs番目のサブキャリアデータ系列Y(k、fs)に対し、(数24)に示すように乗算することで、他の無線端末装置からの干渉信号分を低減した信号Yn(k、fs)を得ることができる。ここで、nはNt以下の自然数である。また、チャネル推定が理想的に行われた場合、(数21)のような関係が得られるため、(数24)は、(数25)に示すように変形することができ、Yn(k、fs)は他の無線端末装置1cからの干渉信号成分が完全に除去された信号となる。 By multiplying the fs-th subcarrier data series Y (k, fs) as shown in (Equation 24) using the inter-user separation weight W n (fs) generated in this way, The signal Y n (k, fs) in which the interference signal from the wireless terminal device is reduced can be obtained. Here, n is a natural number equal to or less than Nt. Further, when channel estimation is ideally performed, a relationship such as (Equation 21) is obtained. Therefore, (Equation 24) can be transformed as shown in (Equation 25), and Y n (k , Fs) is a signal from which the interference signal component from the other wireless terminal device 1c is completely removed.

Figure 0004549162
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Figure 0004549162
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次にユーザ個別受信処理手段91―1は、他ユーザ信号分離信号Yn(k、fs)に対し、第n番目の無線端末装置の送信系列数がM(n)=1の場合、または、M(n)>2の場合に応じて、実施の形態3と同様な動作によりユーザ個別受信処理を行い、送信されたデータ系列を復元する。 Next, the individual user reception processing unit 91-1 performs the case where the number of transmission sequences of the nth radio terminal apparatus is M (n) = 1 with respect to the other user signal separation signal Y n (k, fs), or Depending on the case of M (n)> 2, the individual user reception process is performed by the same operation as in the third embodiment, and the transmitted data series is restored.

干渉キャンセル手段97−1は、復元された第n番目のデータ系列を用いて再度、送信系列と同様な符号化処理、変調を加えたサブキャリアデータ系列を生成し、チャネル推定値を用いて受信信号から、復号した第n番目の無線端末装置1c−nのサブキャリアデータ系列Xn(k、fs)による成分を除去する。図11は干渉キャンセル手段97−sの構成を示す図である。図11において、98−sは復号したデータ系列から送信系列と同様な符号化処理、変調を加えたサブキャリアデータ系列を生成する信号生成手段、99−sは、信号生成手段の出力に対しサブキャリア毎のチャネル推定値Bn(fs)を用いて受信信号として受けたチャネル変動を付加するチャネル変動付加手段、100−Sは受信信号からチャネル変動付加手段99−Sの出力を用いて復号した第n番目の無線端末装置のサブキャリアデータ系列Xn(k、fs)による成分を除去する信号除去手段である。以下、図11における動作(s=1)を説明する。 The interference canceling means 97-1 again generates a subcarrier data sequence subjected to the same encoding process and modulation as the transmission sequence using the restored nth data sequence, and receives it using the channel estimation value. The component by the subcarrier data series Xn (k, fs) of the decoded nth radio | wireless terminal apparatus 1c-n is removed from a signal. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the interference canceling means 97-s. In FIG. 11, 98-s is a signal generation unit that generates a subcarrier data sequence that has been subjected to encoding processing and modulation similar to a transmission sequence from the decoded data sequence, and 99-s is a subordinate to the output of the signal generation unit. Channel fluctuation adding means for adding channel fluctuation received as a received signal using channel estimation value B n (fs) for each carrier, 100-S is decoded from the received signal using the output of channel fluctuation adding means 99-S. This is signal removal means for removing a component based on the subcarrier data sequence X n (k, fs) of the nth radio terminal apparatus. Hereinafter, the operation (s = 1) in FIG. 11 will be described.

信号生成手段98−1は、ユーザ個別受信処理手段91−1の出力である復号したデータ系列から送信系列と同様な符号化処理、一次変調を加えたサブキャリアデータ系列を生成する。具体的な構成は実施の形態3における説明で用いた無線端末装置1cにおける送信系列生成における、伝送路符号化手段72、インターリーバ73、一次変調手段74を用いて変調処理が加えられたサブキャリアデータ系列gn(k、fs)を出力する。複数のアンテナ(M(n)>1)を用いて複数M(n)個の送信系列xn(k)が並列的に送信された場合、gn(k、fs)はM(n)次元の列ベクトルからなるものとする。 The signal generation unit 98-1 generates a subcarrier data sequence obtained by adding the same encoding process and primary modulation as the transmission sequence from the decoded data sequence output from the user individual reception processing unit 91-1. A specific configuration is a subcarrier to which modulation processing is added using transmission path encoding means 72, interleaver 73, and primary modulation means 74 in transmission sequence generation in radio terminal apparatus 1c used in the description of Embodiment 3. The data series g n (k, fs) is output. When a plurality of M (n) transmission sequences x n (k) are transmitted in parallel using a plurality of antennas (M (n)> 1), g n (k, fs) has M (n) dimensions. It is assumed that it consists of a column vector.

次にチャネル変動付加手段99−1は、各無線端末装置1cから送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された離散時刻kでの伝搬路変動Hn(fs)に対する伝搬路変動推定値Bn(fs)を用いて、受信信号として受けたチャネル変動を付加し、信号除去手段100−1において、第fs番目のサブキャリアデータ系列Y(k、fs)から減算処理を行い、第1番目の干渉除去信号r1(k、fs)を出力する。すなわち、(数26)に示す演算処理を行う。ここで得られる第1番目の干渉除去信号r1(k、fs)は、復号が正しく行えており、かつ、チャネル推定が理想的に行えている場合、第n番目の無線端末装置のサブキャリアデータ系列Xn(k、fs)による信号成分が除去された信号となる。これらの動作をすべてのfs=1〜Ncに対して行う。 Next, the channel fluctuation adding means 99-1 estimates the propagation path fluctuation with respect to the propagation path fluctuation H n (fs) at the discrete time k estimated using a known pilot signal transmitted from each wireless terminal device 1c. The channel variation received as the received signal is added using B n (fs), and the signal removal means 100-1 performs subtraction processing from the fs-th subcarrier data sequence Y (k, fs), The th interference cancellation signal r 1 (k, fs) is output. That is, the arithmetic processing shown in (Equation 26) is performed. When the first interference cancellation signal r 1 (k, fs) obtained here is correctly decoded and channel estimation is ideally performed, the subcarrier of the nth radio terminal apparatus is used. This is a signal from which the signal component by the data series X n (k, fs) has been removed. These operations are performed for all fs = 1 to Nc.

Figure 0004549162
Figure 0004549162

(2)Nt>s>1の処理:
第s番目の受信処理手段95−sに、第(s−1)番目の干渉除去信号rs-1(k、fs)が入力され、それらの内、第fs番目のサブキャリア群は他ユーザ信号分離手段96−(1―fs)に入力される。ここで、fsは1からNcまでの自然数である。他ユーザ信号分離手段96−(s−1)〜96−(s−Nc)において、所定の評価基準により優先的に復号する送信系列を決定し、s=1の場合と同様に、第ns番目の無線端末装置1c−nsの第fs番目のサブキャリアデータ系列Xns(k、fs)以外の送信系列成分を除去するユーザ間分離ウエイトWns(fs)を生成する。
(2) Processing of Nt>s> 1:
The (s−1) th interference cancellation signal r s-1 (k, fs) is input to the sth reception processing means 95-s, and among these, the fsth subcarrier group is the other user. The signal is input to the signal separation means 96- (1-fs). Here, fs is a natural number from 1 to Nc. In other user signal separating means 96- (s-1) ~96- ( s-Nc), determines the transmission sequence to decode preferentially by a predetermined criterion, as in the case of s = 1, the n s th wireless terminal 1c-n the fs-th subcarrier data sequence X ns (k, fs) of s to generate a user isolation weight W ns (fs) to remove the transmission sequence components other than.

各無線端末装置1c−nsから送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された離散時刻kでの第fs番目のサブキャリア群の伝搬路変動Hn(fs)に対する伝搬路変動推定値Bn(fs)を用いて、異なる無線端末装置1cからの他ユーザ信号を分離するユーザ間分離ウエイトを生成し、第(s−1)番目の干渉除去信号rs-1(k、fs)に対し乗算演算を行う。ここで所望の第ns番目の無線端末装置1c−nsに対するユーザ間分離ウエイトWnsは、(数27)に示すように、所望の第ns番目の無線端末装置及び第1番目から第(s−1)番目の受信処理手段95−1〜95−(s−1)により除去された無線端末装置1cからの送信系列を除く伝搬路変動推定値Bj(fs)から構成される行列G(ns、fs)に対し(ただし、j≠n、n2、・・・・・、ns-1)、特異値分解を用いて生成する。すなわち伝搬路変動推定値G(ns、fs)の左特異行列Uを構成する左特異ベクトルujのうち、所望の第ns番目の無線端末装置1c―ns、及び第1番目から第(s−1)番目の受信処理手段96−1〜96−(s−1)で除去された無線端末装置1cからの送信系列を除いた、トータルでMs個の送信系列を送信し、受信アンテナ数Nrとする場合に、j=(Ms+1)、・・・・・、Nrの(Nr−Ms)個の左特異ベクトルujを選択する。(数28)のように、選択された左特異ベクトルujを用いてユーザ間分離ウエイト行列Wns(fs)とする。 Propagation path fluctuation estimation value for each radio terminal apparatus 1c-n s channel of the fs-th subcarrier group in the discrete time k estimated by using a known pilot signal transmitted from the variation H n (fs) An inter-user separation weight for separating other user signals from different wireless terminal devices 1c is generated using B n (fs), and the (s−1) -th interference cancellation signal r s-1 (k, fs) is generated. Is multiplied. Where the user isolation weight W ns for a desired second n s th wireless terminal 1c-n s, as shown in equation (27), first from the desired second n s th wireless terminal device and the first (S-1) Matrix composed of propagation path fluctuation estimated values B j (fs) excluding transmission sequences from the wireless terminal device 1c removed by the first reception processing means 95-1 to 95- (s-1). For G (n s , fs) (where j ≠ n, n 2,..., N s-1 ), it is generated using singular value decomposition. That propagation path fluctuation estimation value G (n s, fs) of the left singular vectors u j constituting a left singular matrix U of the from the desired second n s th wireless terminal 1c-n s, and the first A total of Ms transmission sequences excluding the transmission sequence from the wireless terminal device 1c removed by the (s-1) th reception processing means 96-1 to 96- (s-1) are received, and the receiving antenna When the number Nr is set, j = (Ms + 1),..., (Nr−Ms) left singular vectors u j of Nr are selected. As shown in (Expression 28), the selected left singular vector u j is used as an inter-user separation weight matrix W ns (fs).

Figure 0004549162
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Figure 0004549162
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生成されたユーザ間分離ウエイトWns(fs)を用いて、第(s−1)番目の干渉除去
信号rs-1(k、fs)に対し、(数29)に示すように乗算することで、所望以外の無線端末装置1cからの干渉信号分を低減した第fs番目のサブキャリアデータ系列Y(k、fs)を得ることができる。チャネル推定が理想的に行われた場合、(数21)のような関係が得られるため、(数29)は、(数30)に示すように変形することができ、Y(k、fs)は他の無線端末装置からの干渉信号成分が完全に除去された信号となる。
Using the generated user separation weight W ns (fs), the (s−1) -th interference cancellation signal r s-1 (k, fs) is multiplied as shown in (Expression 29). Thus, the fs-th subcarrier data sequence Y (k, fs) in which the amount of interference signals from the wireless terminal device 1c other than the desired one is reduced can be obtained. When channel estimation is ideally performed, a relationship such as (Equation 21) is obtained. Therefore, (Equation 29) can be transformed as shown in (Equation 30), and Y (k, fs) Becomes a signal from which interference signal components from other wireless terminal apparatuses are completely removed.

Figure 0004549162
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Figure 0004549162
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次にユーザ個別受信処理手段91―sは、他ユーザ信号分離信号Y(k、fs)に対し、第ns番目の無線端末装置の送信系列数がM(ns)=1の場合、または、M(ns)>2の場合に応じて、実施の形態3において、図8を用いて説明したものと同様な動作によりユーザ個別受信処理を行い、送信されたデータ系列を復元する。 Next, the user individual reception processing unit 91-s are to other user signals separated signal Y (k, fs), when the transmission sequence number of the n s -th wireless terminal of M (n s) = 1, or , M (n s )> 2, according to the third embodiment, the individual user reception process is performed by the same operation as that described with reference to FIG. 8 to restore the transmitted data series.

干渉キャンセル手段97−sは、復元された第ns番目のデータ系列を用いて再度、送信系列と同様な符号化処理、一次変調を加えたサブキャリア信号を生成し、チャネル推定値を用いて受信信号から、復号した第ns番目の無線端末装置の送信系列Xns(k、fs)による成分を除去する。 The interference cancellation unit 97-s again uses the restored n sth data sequence to generate a subcarrier signal that has been subjected to the same encoding process and primary modulation as the transmission sequence, and uses the channel estimation value. The component of the decoded transmission sequence X ns (k, fs) of the n sth wireless terminal device is removed from the received signal.

図11に具体的な構成を示しており、信号生成手段98−sは、ユーザ個別受信処理手段91−sの出力である復号したデータ系列から送信系列と同様な符号化処理、一次変調を加えたサブキャリア信号を生成する。具体的な構成は実施の形態3における説明で用いた無線端末装置1cにおける送信系列生成における、伝送路符号化手段72、インターリーバ73、一次変調手段74を用いて変調処理が加えられたサブキャリアデータ系列gns(k、fs)を出力する。複数のアンテナ(M(ns)>1)を用いて複数M(ns)M)ns)個の送信系列xn(k)が並列的に送信された場合、gns(k、fs)はM(n)次元の左特異ベクトルからなるものとする。次にチャネル変動付加手段99−1は、各無線端末装置1c−nsから送信される既知のパイロット信号などを用いて推定された離散時刻kでの伝搬路変動Hns(fs)に対する伝搬路変動推定値Bns(fs)を用いて、受信信号として受けたチャネル変動を付加し、信号除去手段100−sにおいて、第s−1番目の干渉除去信号rs(k、fs)から対応するサブキャリア信号毎に減算処理を行い、第s番目の干渉除去信号rs(k、fs)を出力する。すなわち、(数31)に示す演算処理を行う。ここで得られる第s番目の干渉除去信号rs(k、fs)は、復号が正しく行えており、かつ、チャネル推定が理想的に行えている場合、第ns番目の無線端末装置の送信系列xns(k)による信号成分が除去された信号となる。これらの動作をすべてのfs=1〜Ncに対して行う。 FIG. 11 shows a specific configuration. The signal generation unit 98-s adds the same encoding process and primary modulation as the transmission sequence from the decoded data sequence output from the user individual reception processing unit 91-s. Generated subcarrier signals. A specific configuration is a subcarrier to which modulation processing is added using transmission path encoding means 72, interleaver 73, and primary modulation means 74 in transmission sequence generation in radio terminal apparatus 1c used in the description of Embodiment 3. The data series g ns (k, fs) is output. When a plurality of M (n s ) M) n s ) transmission sequences x n (k) are transmitted in parallel using a plurality of antennas (M (n s )> 1), g ns (k, fs ) Is composed of an M (n) -dimensional left singular vector. Then channel fluctuation adding section 99-1, the propagation path for each wireless terminal 1c-n s channel variation H ns at discrete time k estimated by using a known pilot signal transmitted from the (fs) The fluctuation estimation value B ns (fs) is used to add the channel fluctuation received as the received signal, and the signal removal means 100-s responds from the s-1st interference removal signal r s (k, fs). A subtraction process is performed for each subcarrier signal, and an sth interference cancellation signal r s (k, fs) is output. That is, the arithmetic processing shown in (Equation 31) is performed. When the s-th interference cancellation signal r s (k, fs) obtained here is correctly decoded and the channel estimation is ideally performed, the transmission of the ns- th radio terminal apparatus is performed. The signal from the sequence x ns (k) is removed. These operations are performed for all fs = 1 to Nc.

Figure 0004549162
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(3)上記の動作をs=(Nt−1)まで繰り返す。その結果、第(Nt−1)番目の受信処理手段の動作により第(Nt−1)番目の干渉除去信号rs(k、fs)を抽出することができ、この出力に対して、実施の形態3と同様にユーザ個別受信処理手段91aを用いて、最後に残った第Nt番目の無線端末装置1cの受信データ系列を得ることができる。 (3) The above operation is repeated until s = (Nt−1). As a result, the (Nt-1) -th interference cancellation signal r s (k, fs) can be extracted by the operation of the (Nt-1) -th reception processing means. The received data sequence of the last remaining Nt-th wireless terminal device 1c can be obtained using the user individual reception processing unit 91a as in the third mode.

なお、受信処理手段95−sにおいて、優先的に復号される送信系列を決定する評価基準としては以下のような方法がある。また、受信品質及びQoSの両者を組合せたものを評価指標としても良い。   In the reception processing means 95-s, there are the following methods as evaluation criteria for determining a transmission sequence to be preferentially decoded. A combination of both reception quality and QoS may be used as an evaluation index.

(1)受信品質による評価基準:
第n番目の無線端末装置1c−nからの送信系列xn(k)に対する平均的なサブキャリア信号の受信SNRまたは受信SIRを評価基準Qnとする。このような場合、(数32)に示す評価基準Qnにより受信SNRによる評価基準とすることができ、この場合、Qnが大きい順に優先的に復号する。ただし、trace(X)は行列Xの固有和を算出する演算子である。SIR評価の場合は、チャネル推定時に用いるパイロット信号の、推定値に対する分散を評価する手法の適用が可能である。
(1) Evaluation criteria based on reception quality:
The reception SNR or reception SIR of the average subcarrier signal for the transmission sequence x n (k) from the n-th wireless terminal device 1c-n is set as the evaluation criterion Qn. In such a case, the evaluation criterion based on the received SNR can be set based on the evaluation criterion Qn shown in (Expression 32). In this case, decoding is performed with priority in the order of Qn. Here, trace (X) is an operator that calculates the eigensum of the matrix X. In the case of SIR evaluation, it is possible to apply a method for evaluating the variance of the pilot signal used for channel estimation with respect to the estimated value.

Figure 0004549162
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本実施の形態では、逐次型干渉キャンセラ構成であるため、復号誤りが生じた場合、後段の受信処理手段にその悪影響が伝搬される特性をもつ、従って受信品質が良好な送信系列を優先的に復号する方が特性向上する。従って、STBC、STTCなどの時空間符号を施しているは送信ダイバーシチ効果による受信品質の向上が見込まれるため、その優先順位を高く設定する方法でもよい。   In this embodiment, because of the successive interference canceller configuration, when a decoding error occurs, the transmission sequence having good reception quality is given priority to the reception processing means in the subsequent stage, and therefore, the reception quality is good. Decoding improves characteristics. Therefore, when space-time codes such as STBC and STTC are applied, the reception quality is expected to improve due to the transmission diversity effect. Therefore, a method of setting a higher priority may be used.

(2)QoSに基づく評価基準:
第n番目の無線端末装置1c−nからの送信系列xn(k)の、QoSに基づき適当な指標(送信系列の許容遅延量、データ種別等)を設け、受信処理を行う優先度を無線端末装置1c毎に設定伝送遅延に対する許容遅延量を評価基準とする。
(2) Evaluation criteria based on QoS:
An appropriate index (allowable delay amount of transmission sequence, data type, etc.) is provided based on QoS of the transmission sequence x n (k) from the n-th wireless terminal device 1c-n, and the priority for performing the reception processing is wireless. The permissible delay amount for the set transmission delay is used as an evaluation criterion for each terminal device 1c.

以上のような動作により、本実施の形態では、実施の形態1と同様に、当該無線端末装置1cからの送信系列が複数である場合、それを一つの単位として、他ユーザ信号の干渉を除去した信号として抽出し送信データ系列を復元していく特徴をもち、実施の形態1と同様に、データ処理遅延を小さくし、一次的保管用バッファメモリの追加なく実現できる。また、STBC、STTCといった時空間符号を施している場合、従来のZF,MMSEといった線形処理よりも良好な特性を得ることができ、また、MLDに基づく一括分離処理を導入時には、現実的なハードウエアでの実現が可能となる。   Through the operation as described above, in the present embodiment, in the same way as in the first embodiment, when there are a plurality of transmission sequences from the wireless terminal device 1c, the interference of other user signals is removed using this as one unit. As in the first embodiment, the data processing delay can be reduced and realized without adding a primary storage buffer memory. In addition, when space-time codes such as STBC and STTC are applied, it is possible to obtain better characteristics than the conventional linear processing such as ZF and MMSE. Realization with hardware is possible.

また、マルチキャリア伝送を利用して、異なるサブキャリアと異なる送信アンテナを用いてSFBC,SFCといった周波数―空間符号の適用も可能であるが、この場合も同様に、従来のZF,MMSEといった線形処理により一括分離処理を用いる場合、同じ無線端末装置からの複数の送信系列が含まれる場合、それらを分離受信する受信ウエイトを形成する性質から、アンテナ自由度を干渉抑圧ために使用するため、ダイバーシチ利得、時
空間の符号化利得を損ねる。一方、本実施の形態では他無線端末装置1cからの干渉を排除した信号を用いることで時空間復号が可能であるためにダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を得ることができる。
In addition, it is possible to apply frequency-space codes such as SFBC and SFC using multi-carrier transmission using different subcarriers and different transmission antennas. In this case as well, linear processing such as conventional ZF and MMSE is also possible. In the case of using the batch separation process according to the above, when a plurality of transmission sequences from the same wireless terminal device are included, the diversity gain is used because the degree of freedom of antenna is used for interference suppression because of the property of forming reception weights for separating and receiving them. Spoil the spatio-temporal coding gain. On the other hand, in the present embodiment, it is possible to obtain a diversity gain and a space-time coding gain because space-time decoding is possible by using a signal from which interference from another radio terminal apparatus 1c is eliminated.

また、実施の形態3と同様に、無線端末装置1c毎に受信データ系列を復元しそれを受信信号から逐次的に除去していく逐次的干渉キャンセラ(SIC)構成である点であり、本構成により、実施の形態1の構成に比べてハードウエア規模は増大するが、受信信号から逐次的に干渉信号成分が除去されていくため、後段の受信処理手段になるにつれ、複数アンテナの自由度を干渉除去から信号品質を高める動作が行えるため、受信品質の改善が図れる効果が得られる。   Similarly to the third embodiment, this is a sequential interference canceller (SIC) configuration in which the received data sequence is restored for each wireless terminal device 1c and is sequentially removed from the received signal. As a result, the hardware scale increases as compared with the configuration of the first embodiment, but the interference signal components are sequentially removed from the received signal. Since the operation for improving the signal quality can be performed from the interference removal, the effect of improving the reception quality can be obtained.

なお、本実施の形態では逐次的干渉キャンセラ構成であるが、パラレル型の干渉キャンセラ構成にしてもよい。   In this embodiment, a sequential interference canceller configuration is used, but a parallel interference canceller configuration may be used.

また、後段の受信処理手段95において、すべて干渉除去信号を使わずに、復号すべき送信系列の受信品質が良好な干渉除去信号を選択して、その信号数を削減してもよい。これにより、性能劣化を比較的抑えながら、ハードウエア規模の削減を行うことができる。   Further, the reception processing means 95 at the subsequent stage may select an interference cancellation signal with good reception quality of the transmission sequence to be decoded without using any interference cancellation signal, and reduce the number of signals. As a result, the hardware scale can be reduced while relatively suppressing performance degradation.

(実施の形態5)
図12から図15は、本発明の実施の形態5における無線端末装置1のそれぞれ異なる送信構成を示す図であり、図16から図19は、図12から図15の各無線端末装置1に対応して、それぞれから送信された送信系列を復調及び復号するためのユーザ個別受信処理手段91の異なる構成を示す。以下それぞれの構成を用いた時の動作を説明する。なお、本実施の形態では、マルチキャリア伝送を用いているが、サブキャリア数を1と見なすことで、同様にシングルキャリア伝送への適用が可能である。
(Embodiment 5)
12 to 15 are diagrams illustrating different transmission configurations of the wireless terminal device 1 according to the fifth embodiment of the present invention, and FIGS. 16 to 19 correspond to the wireless terminal devices 1 of FIGS. 12 to 15. Then, different configurations of the user individual reception processing means 91 for demodulating and decoding the transmission sequences transmitted from the respective units are shown. The operation when each configuration is used will be described below. In this embodiment, multicarrier transmission is used. However, by assuming that the number of subcarriers is 1, it can be similarly applied to single carrier transmission.

なお、以下では実施の形態3における図7(b)を用いて説明した複数アンテナ送信時の無線端末装置1cの構成と異なる部分及び、図8を用いて説明した複数の送信系列受信時のユーザ個別受信処理手段91の構成と異なる部分を説明する。それ以外の部分は実施の形態3または実施の形態4で説明したものと同様な動作を行う。また各図においては、第n番目の送信系列数M(n)=2である場合を示しているがこれに限定されない。   In the following, a different part from the configuration of radio terminal apparatus 1c at the time of multi-antenna transmission described with reference to FIG. 7B in Embodiment 3 and a user at the time of receiving a plurality of transmission sequences described with reference to FIG. A different part from the structure of the separate reception process means 91 is demonstrated. The other parts perform the same operations as those described in the third or fourth embodiment. Each figure shows a case where the number of Mth transmission sequences M (n) = 2, but is not limited to this.

図12は、インターリーバ120の構成が異なる。伝送路符号化手段72―1〜72−M(n)からの複数の送信系列に対し時間軸、空間軸(複数アンテナ)、周波数軸(サブキャリア)にまたがってインターリーブを行う。図16は、これに対応したユーザ個別受信処理手段91fの構成を示しており、並直列変換手段(P/S変換手段)87で出力される複数の送信系列をデインターリーバ140によりデインターリーブすることで送信された送信系列を復元する。本構成により、時間軸、空間軸(複数アンテナ)、周波数軸(サブキャリア)での相関を下げるランダマイズの効果と誤り訂正を行う復号化手段89を併用することで、受信品質の改善に効果的である。また、本構成では、デインターリーバ140に複数の並直列変換手段(P/S変換手段)87の出力が終わらないと、デインターリーバ140による処理が行えないが、本実施の形態では、ユーザ個別に受信復号処理が同時並列に行えるため、並直列変換手段(P/S変換手段)87の出力データが途中で必要以上にウエイトされることがなく、また、新たにその出力データを一次的に保管するバッファメモリを設けることもなくデインターリーバ140による処理が行えるため、データ伝送遅延を小さくし、またハードウエア規模を抑えることができる。また、端末装置毎にデインターリーバ140のパターンを変えることで、実施の形態4で示したSICの構成では、干渉キャンセル手段97による干渉除去時に、干渉除去する信号と、干渉が除去される信号間の相関が高い場合でも、インターリーバが異なることで復号結果の受信品質がランダマイズされるため、最終的な受信特性が改善される効果が得られる。   In FIG. 12, the configuration of the interleaver 120 is different. Interleaving is performed across the time axis, the space axis (multiple antennas), and the frequency axis (subcarriers) for a plurality of transmission sequences from the transmission path encoding means 72-1 to 72-M (n). FIG. 16 shows a configuration of the user individual reception processing unit 91f corresponding to this, and a plurality of transmission sequences output from the parallel / serial conversion unit (P / S conversion unit) 87 are deinterleaved by the deinterleaver 140. Thus, the transmitted transmission sequence is restored. With this configuration, the randomization effect that lowers the correlation on the time axis, the space axis (multiple antennas), and the frequency axis (subcarrier) and the decoding means 89 that performs error correction are used in combination, which is effective in improving reception quality. It is. Further, in this configuration, the deinterleaver 140 cannot perform processing unless the outputs of the plurality of parallel / serial conversion means (P / S conversion means) 87 are finished in the deinterleaver 140. Since the receiving and decoding processing can be performed simultaneously and in parallel, the output data of the parallel / serial conversion means (P / S conversion means) 87 is not waited more than necessary, and the output data is newly made primary. Since the processing by the deinterleaver 140 can be performed without providing a buffer memory for storing data, the data transmission delay can be reduced and the hardware scale can be reduced. Further, by changing the pattern of the deinterleaver 140 for each terminal device, in the configuration of the SIC shown in the fourth embodiment, a signal for removing the interference and a signal for removing the interference when the interference cancellation unit 97 removes the interference. Even when the correlation between them is high, the reception quality of the decoding result is randomized by different interleavers, so that the effect of improving the final reception characteristics can be obtained.

図13は、インターリーバ121の構成が異なる。伝送路符号化手段72からの送信系列に対し時間軸、空間軸(複数アンテナ)、周波数軸(サブキャリア)にまたがってインターリーブを行った結果、複数の送信系列を出力する。図17は、これに対応したユーザ個別受信処理手段91gの構成を示しており、直並列変換手段(S/P変換手段)87で出力される複数の送信系列をデインターリーバ141によりデインターリーブすることで送信された送信系列を復元する。本構成により、図12による構成と同等な効果が得られる。この場合、伝送路符号化手段72、復号化手段89が一つですむため回路構成が簡易になる。   FIG. 13 differs in the configuration of the interleaver 121. As a result of interleaving the transmission sequence from the transmission path encoding means 72 across the time axis, the space axis (multiple antennas), and the frequency axis (subcarrier), a plurality of transmission sequences are output. FIG. 17 shows the configuration of the user individual reception processing unit 91g corresponding to this, and the deinterleaver 141 deinterleaves a plurality of transmission sequences output from the serial / parallel conversion unit (S / P conversion unit) 87. Thus, the transmitted transmission sequence is restored. With this configuration, the same effect as the configuration according to FIG. 12 can be obtained. In this case, the circuit configuration is simplified because only one transmission path encoding means 72 and one decoding means 89 are required.

図14は、符号化の構成が異なり、時空間符号化手段130を用いる。時空間符号化手段130は、文献B. Vucetic and J. Yuan, ' Space-Time Coding', Wileyで開示されているSTTC、STTTC等を適用する。図18は、これに対応したユーザ個別受信処理手段91hの構成を示しており、デインターリーバ88によりデインターリーブされた送信系列を、適用する時空間符号化を復号化する時空間復号化手段150により送信された送信系列を復元する。本構成により、伝送レートは低下するが、時空間のダイバーシチ効果を得ることができ受信品質の改善に寄与する。また、本構成では、現実的なハードウエア規模で従来手法(ZF、MMSE)よりも良好な特性を得ることができる。すなわち、他ユーザ信号分離手段にかわり、従来のZF,MMSEといった線形処理により一括分離処理を用いる場合、実施の形態のように、当該無線端末装置1からの送信系列が複数であっても、当該無線端末装置1毎の送信系列を取り出すことが可能であるが、時空間符号を施している場合、同じ無線端末装置からの複数の送信系列が含まれる場合、それらを分離受信する受信ウエイトを形成する性質から、アンテナ自由度を干渉抑圧ために使用するため、ダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を損ねる。一方、本実施の形態では他無線端末装置からの干渉を排除した信号を用いることで時空間復号が可能であるためにダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を得ることができる。   FIG. 14 differs in the encoding configuration, and uses space-time encoding means 130. The space-time coding means 130 applies STTC, STTTC, etc. disclosed in the document B. Vucetic and J. Yuan, “Space-Time Coding”, Wiley. FIG. 18 shows the configuration of the user individual reception processing unit 91h corresponding to this, and the space-time decoding unit 150 which decodes the space-time encoding applied to the transmission sequence deinterleaved by the deinterleaver 88. The transmission sequence transmitted by is restored. With this configuration, although the transmission rate is reduced, a space-time diversity effect can be obtained, which contributes to improvement in reception quality. Also, with this configuration, it is possible to obtain better characteristics than the conventional methods (ZF, MMSE) with a realistic hardware scale. That is, instead of other user signal separation means, when using batch separation processing by conventional linear processing such as ZF and MMSE, even if there are a plurality of transmission sequences from the wireless terminal device 1 as in the embodiment, Although it is possible to extract the transmission sequence for each wireless terminal device 1, when a space-time code is applied, when a plurality of transmission sequences from the same wireless terminal device are included, a reception weight for separating and receiving them is formed. Therefore, since the degree of freedom of the antenna is used to suppress interference, the diversity gain and the space-time coding gain are impaired. On the other hand, in this embodiment, space-time decoding is possible by using a signal from which interference from other radio terminal apparatuses is eliminated, so that diversity gain and space-time coding gain can be obtained.

図15は、符号化の構成が異なり、時空間符号化手段131を用いる。時空間符号化手段131は、文献B. Vucetic and J. Yuan, ' Space-Time Coding', Wileyで開示されているSTBCのようなブロック符号化を適用する。図19は、これに対応したユーザ個別受信処理手段91iの構成を示しており、時空間復号化手段160により、適用された時空間符号化に対しを復号化処理を行う。本構成により、伝送レートは低下するが、時空間のダイバーシチ効果を得ることができ受信品質の改善に寄与する。また、本構成では、現実的なハードウエア規模で従来手法(ZF、MMSE)よりも良好な特性を得ることができる。すなわち、他ユーザ信号分離手段にかわり、従来のZF,MMSEといった線形処理により一括分離処理を用いる場合、実施の形態のように、当該無線端末装置1からの送信系列が複数であっても、当該無線端末装置1毎の送信系列を取り出すことが可能であるが、時空間符号を施している場合、同じ無線端末装置1からの複数の送信系列が含まれる場合、それらを分離受信する受信ウエイトを形成する性質から、アンテナ自由度を干渉抑圧ために使用するため、ダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を損ねる。一方、本実施の形態では他無線端末装置1からの干渉を排除した信号を用いることで時空間復号が可能であるためにダイバーシチ利得、時空間の符号化利得を得ることができる。なお、時空間符号化手段131は、連続するシンボルデータに対して(時間軸)時空間符号化を施しても良いが、隣接するサブキャリア間で、周波数―空間符号化を施しても同様な効果が得られる。   FIG. 15 differs in the encoding configuration, and uses space-time encoding means 131. The space-time coding means 131 applies block coding such as STBC disclosed in the document B. Vucetic and J. Yuan, “Space-Time Coding”, Wiley. FIG. 19 shows the configuration of the user individual reception processing means 91i corresponding to this, and the space-time decoding means 160 performs a decoding process on the applied space-time coding. With this configuration, although the transmission rate is reduced, a space-time diversity effect can be obtained, which contributes to improvement in reception quality. Also, with this configuration, it is possible to obtain better characteristics than the conventional methods (ZF, MMSE) with a realistic hardware scale. That is, instead of other user signal separation means, when using batch separation processing by conventional linear processing such as ZF and MMSE, even if there are a plurality of transmission sequences from the wireless terminal device 1 as in the embodiment, Although it is possible to extract the transmission sequence for each wireless terminal device 1, when a space-time code is applied, when a plurality of transmission sequences from the same wireless terminal device 1 are included, a reception weight for separately receiving them is set. Because of the nature of the antenna, the degree of freedom of the antenna is used to suppress interference, so that the diversity gain and the space-time coding gain are impaired. On the other hand, in the present embodiment, space-time decoding is possible by using a signal from which interference from other radio terminal apparatus 1 is eliminated, so that diversity gain and space-time coding gain can be obtained. The space-time coding means 131 may perform (time axis) space-time coding on continuous symbol data, but the same applies when frequency-space coding is performed between adjacent subcarriers. An effect is obtained.

なお、本実施の形態で示した各無線端末装置1の構成及び対応するユーザ個別受信処理手段91を相互に組み合わす構成でもよい。   Note that the configuration of each wireless terminal device 1 and the corresponding user individual reception processing means 91 shown in the present embodiment may be combined with each other.

(実施の形態6)
図20は、本発明の実施の形態6における無線端末装置1の異なる送信構成を示す図であり、無線端末装置1の構成に対応して、それぞれから送信された送信系列を復調及び復号するためのユーザ個別受信処理手段91の異なる構成を示す。以下動作を説明する。なお、本実施の形態では、マルチキャリア伝送を用いているが、サブキャリア数を1と見なすことで、同様にシングルキャリア伝送への適用が可能である。
(Embodiment 6)
FIG. 20 is a diagram showing different transmission configurations of radio terminal apparatus 1 according to Embodiment 6 of the present invention, in order to demodulate and decode the transmission sequences transmitted from each corresponding to the configuration of radio terminal apparatus 1. The different structure of the individual user reception processing means 91 is shown. The operation will be described below. In this embodiment, multicarrier transmission is used. However, by assuming that the number of subcarriers is 1, it can be similarly applied to single carrier transmission.

なお、以下では実施の形態3における図7(b)を用いて説明した複数アンテナ送信時の無線端末装置1cの構成と異なる部分及び、図8を用いて説明した複数の送信系列受信時のユーザ個別受信処理手段91の構成と異なる部分を説明する。それ以外の部分は実施の形態3または実施の形態4で説明したものと同様な動作を行う。また各図においては、第n番目の送信系列数M(n)=2である場合を示しているがこれに限定されない。   In the following, a different part from the configuration of radio terminal apparatus 1c at the time of multi-antenna transmission described with reference to FIG. 7B in Embodiment 3 and a user at the time of receiving a plurality of transmission sequences described with reference to FIG. A different part from the structure of the separate reception process means 91 is demonstrated. The other parts perform the same operations as those described in the third or fourth embodiment. Each figure shows a case where the number of Mth transmission sequences M (n) = 2, but is not limited to this.

図20は、一次変調手段74−1〜74−M(n)の出力の変調シンボルデータ系列に対し、それぞれの予め既知の時間的空間的に変化する位相回転を与える時空間位相回転手段190が追加されており、時空間位相回転手段190により時空間位相回転された後にOFDM変調手段75に信号が入力される。   FIG. 20 shows a spatio-temporal phase rotation unit 190 that applies a phase rotation that varies in advance in time and space to the modulation symbol data series output from the primary modulation units 74-1 to 74-M (n). A signal is input to the OFDM modulation means 75 after being spatio-temporal phase rotated by the spatio-temporal phase rotation means 190.

図21は、これに対応したユーザ個別受信処理手段91jの構成を示しており、無線端末装置1の送信時に時空間位相回転手段190により付加された時空間位相回転に関する情報を出力する時空間位相回転情報出力手段191と、それを用いて信号分離を行う信号分離手段192を含む点が異なる。信号分離手段192は、原理的にはMLDを用いて信号分離を行う。ただし、この場合、一次変調手段74により付与される変調マッピングが、時空間位相回転手段190により変化するため、所定の変調マッピングによる候補点に時空間位相回転情報出力手段191による位相回転を与えた候補点との信号点距離が最小となるシンボルを送信シンボル系列として出力する。   FIG. 21 shows the configuration of the user individual reception processing unit 91j corresponding to this, and the spatio-temporal phase for outputting information on the spatio-temporal phase rotation added by the spatio-temporal phase rotation unit 190 at the time of transmission of the wireless terminal device 1 The rotation information output unit 191 is different from the rotation information output unit 191 in that a signal separation unit 192 that performs signal separation using the rotation information output unit 191 is included. In principle, the signal separation means 192 performs signal separation using MLD. However, in this case, since the modulation mapping given by the primary modulation means 74 is changed by the spatio-temporal phase rotation means 190, the phase rotation by the spatio-temporal phase rotation information output means 191 is given to the candidate points by the predetermined modulation mapping. A symbol having a minimum signal point distance to the candidate point is output as a transmission symbol sequence.

無線端末装置1jから複数の送信系列を送信する場合、それらの信号間の相関が高い場合、MMSE,ZF等の線形分離手法では、分離特性が劣化する。非線形な分離手法としてMLDがあるが、伝搬路変動をうけ、複数の送信系列の信号点間が重なってしまうとバースト誤りを生じやすくなる。そのため本構成に示すように送信時のシンボル点に対し、送受信間で予め既知の位相回転を与え、インターリーバと誤り訂正符号を併用することで、バースト誤りを低減する効果が得られる。また、本構成では、他ユーザ信号分離手段84を用いていることで、他無線端末装置1からの送信系列から除去した後に行えるため、信号点候補が削減でき演算規模を低減するという顕著な効果が得られる。   When a plurality of transmission sequences are transmitted from the wireless terminal device 1j, if the correlation between these signals is high, the separation characteristics are degraded by the linear separation method such as MMSE or ZF. There is MLD as a non-linear separation method, but burst errors are likely to occur when signal points of a plurality of transmission sequences overlap due to propagation path fluctuations. Therefore, as shown in this configuration, a known phase rotation is given in advance between transmission and reception for symbol points at the time of transmission, and an effect of reducing burst errors can be obtained by using an interleaver and an error correction code in combination. Further, in this configuration, since the other user signal separation unit 84 is used, since it can be performed after removal from the transmission sequence from the other wireless terminal device 1, a significant effect of reducing signal point candidates and reducing the operation scale. Is obtained.

本発明にかかる無線基地局装置及び無線通信方法は、空間多重伝送に有用であり、空間分割多元アクセス、空間多重を用いる無線通信に適している。   The radio base station apparatus and radio communication method according to the present invention are useful for spatial multiplexing transmission and are suitable for radio communication using spatial division multiple access and spatial multiplexing.

本発明の実施の形態1における無線基地局装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the wireless base station apparatus in Embodiment 1 of this invention. (a)、(b)本発明の実施の形態1における無線端末装置の構成を示すブロック図(A), (b) Block diagram which shows the structure of the radio | wireless terminal apparatus in Embodiment 1 of this invention. (a)、(b)本発明の実施の形態1におけるユーザ個別受信処理手段の構成を示すブロック図(A), (b) The block diagram which shows the structure of the user separate reception process means in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2における無線基地局装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the wireless base station apparatus in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における受信処理手段の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the reception process means in Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2における干渉キャンセル手段の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the interference cancellation means in Embodiment 2 of this invention. (a)、(b)本発明の実施の形態3における無線端末装置の構成を示すブロック図(A), (b) The block diagram which shows the structure of the radio | wireless terminal apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態3における無線基地局装置の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the wireless base station apparatus in Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4における無線基地局装置の構成を示すブロック図Block diagram showing a configuration of a radio base station apparatus according to Embodiment 4 of the present invention 本発明の実施の形態4における受信処理手段の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the reception process means in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態4における干渉キャンセル手段の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the interference cancellation means in Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5における無線端末装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a wireless terminal device in the fifth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態5における別な無線端末装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of another wireless terminal device according to Embodiment 5 of the present invention. 本発明の実施の形態5における別な無線端末装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of another wireless terminal device according to Embodiment 5 of the present invention. 本発明の実施の形態5における別な無線端末装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of another wireless terminal device according to Embodiment 5 of the present invention. 本発明の実施の形態5におけるユーザ個別受信処理手段の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the user separate reception process means in Embodiment 5 of this invention. 本発明の実施の形態5における別なユーザ個別受信処理手段の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of another individual user reception processing means in Embodiment 5 of the present invention 本発明の実施の形態5における別なユーザ個別受信処理手段の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of another individual user reception processing means in Embodiment 5 of the present invention 本発明の実施の形態5における別なユーザ個別受信処理手段の構成を示すブロック図Block diagram showing the configuration of another individual user reception processing means in Embodiment 5 of the present invention 本発明の実施の形態6における無線端末装置の構成を示すブロック図FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a wireless terminal device in a sixth embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態6におけるユーザ個別受信処理手段の構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the user separate reception process means in Embodiment 6 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 無線端末装置
2 無線基地局装置
3、77、81 アンテナ
4、82 受信部
5、50、84、96 他ユーザ信号分離手段
6、91 ユーザ個別受信処理手段
20、70 データ系列生成手段
21、71 直並列変換手段(S/P変換手段)
35、87、90 並直列変換手段(P/S変換手段)
22、72 伝送路符号化手段
23、73、120、121 インターリーバ
24 変調手段
25、76 送信部
31、85、192 信号分離手段
32 復調手段
33、88、140、141 デインターリーバ
34、89 復号化手段
40、95 受信処理手段
51、97 干渉キャンセル手段
60、98 信号生成手段
61、99 チャネル変動付加手段
62、100 信号除去手段
74 一次変調手段
75 OFDM変調手段
83 OFDM復調手段
86 一次復調手段
130、131 時空間符号化手段
150、160 時空間復号化手段
190 時空間位相回転手段
191 時空間位相回転情報出力手段

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless terminal device 2 Wireless base station apparatus 3, 77, 81 Antenna 4, 82 Receiver 5, 50, 84, 96 Other user signal separation means 6, 91 User individual reception processing means 20, 70 Data sequence generation means 21, 71 Series-parallel conversion means (S / P conversion means)
35, 87, 90 Parallel / serial conversion means (P / S conversion means)
22, 72 Transmission path coding means 23, 73, 120, 121 Interleaver 24 Modulation means 25, 76 Transmitter 31, 85, 192 Signal separation means 32 Demodulation means 33, 88, 140, 141 Deinterleaver 34, 89 Decoding Conversion means 40, 95 reception processing means 51, 97 interference cancellation means 60, 98 signal generation means 61, 99 channel variation addition means 62, 100 signal removal means 74 primary modulation means 75 OFDM modulation means 83 OFDM demodulation means 86 primary demodulation means 130 131 Space-time encoding means 150, 160 Space-time decoding means 190 Space-time phase rotation means 191 Space-time phase rotation information output means

Claims (14)

複数の無線端末装置から空間多重伝送された複数の信号系列を、複数のアンテナを用いて分離受信する無線基地局装置において、
前記複数の無線端末装置のうち少なくとも一つは複数の信号系列を送信する空間多重伝送無線端末装置を含み、
前記複数のアンテナによる受信信号から他ユーザ信号系列の成分を除去して前記空間多重伝送無線端末装置から空間多重伝送された受信信号系列を一つの単位として抽出する他ユーザ信号除去手段と、
前記他ユーザ信号除去手段の出力を基に、ユーザ個別に受信処理を行うユーザ個別受信処理手段とを有する無線基地局装置。
In a radio base station apparatus that separately receives a plurality of signal sequences spatially multiplexed from a plurality of radio terminal apparatuses using a plurality of antennas,
At least one of the plurality of wireless terminal devices includes a spatial multiplexing transmission wireless terminal device that transmits a plurality of signal sequences,
And other user signal removal means for extracting the plurality of spatial multiplexing transmission reception signal sequence to remove the component of the received signal or found other users signal sequence from the spatial multiplexing transmission radio terminal device by the antenna as a unit,
A radio base station apparatus comprising user individual reception processing means for performing reception processing for each user based on the output of the other user signal removal means.
前記他ユーザ信号除去手段は、伝搬路変動推定値から構成される行列に対し特異値分解を用いて生成したユーザ間分離ウエイトにより他ユーザ信号系列の成分を除去して前記空間多重伝送無線端末装置の受信信号系列を一つの単位として抽出する請求項1に記載の無線基地局装置。 The other user signals removal means channel the spatial multiplexing transmission wirelessly components are removed by Ri other user signals sequence in the user separation weights generated using a singular value decomposition with respect composed matrix from fluctuation estimation value The radio base station apparatus according to claim 1, wherein a reception signal sequence of the terminal apparatus is extracted as one unit . 複数の無線端末装置から空間多重伝送された複数の信号系列を、複数のアンテナを用いて分離受信する無線基地局装置において、
前記複数の無線端末装置のうち少なくとも一つは複数の信号系列を送信する空間多重伝送無線端末装置を含み、
所定の選定基準を用いて無線端末装置からの送信信号を復号する優先度を決定する優先度決定手段と、
前記優先度決定手段の出力を基に前記空間多重伝送無線端末装置の受信信号系列を一つの単位として抽出する他ユーザ信号除去手段と、
前記他ユーザ信号除去手段の出力を基に、前記空間多重伝送無線端末装置からの送信信号を復号処理するユーザ個別受信処理手段と、
前記ユーザ個別受信処理手段の出力及びチャネル推定結果から、前記空間多重伝送無線端末装置による受信信号を再生して前記複数のアンテナによる受信信号から除去する選択的信号分離手段とを有し、
逐次的に前記優先度の順に前記無線端末装置からの送信信号を復号する無線基地局装置。
In a radio base station apparatus that separately receives a plurality of signal sequences spatially multiplexed from a plurality of radio terminal apparatuses using a plurality of antennas,
At least one of the plurality of wireless terminal devices includes a spatial multiplexing transmission wireless terminal device that transmits a plurality of signal sequences,
Priority determining means for determining a priority for decoding a transmission signal from a wireless terminal device using a predetermined selection criterion;
And other user signal removal means for extracting a received signal sequence of the spatial multiplexing transmission wireless terminal device based on the output of said priority determining means as a unit,
Based on the output of the other user signal removal means, user individual reception processing means for decoding the transmission signal from the spatial multiplexing transmission radio terminal device;
Selective signal separation means for regenerating a signal received by the spatial multiplexing transmission radio terminal apparatus and removing it from the signals received by the plurality of antennas from the output of the user individual reception processing means and the channel estimation result;
Sequentially said priority radio base station apparatus for decoding a transmission signal from the wireless terminal device in the order of.
前記優先度決定手段は、前記複数の無線端末装置からの送信系列における許容遅延量が小さい順に優先的に復号する請求項3に記載の無線基地局装置。   The radio base station apparatus according to claim 3, wherein the priority determination means preferentially decodes in order from the smallest allowable delay amount in a transmission sequence from the plurality of radio terminal apparatuses. 前記優先度決定手段は、前記複数の無線端末装置からの送信系列の受信品質が高い順に優先的に復号する請求項3に記載の無線基地局装置。   The radio base station apparatus according to claim 3, wherein the priority determination means preferentially decodes in descending order of reception quality of transmission sequences from the plurality of radio terminal apparatuses. 前記空間多重伝送無線端末装置が時空間符号化を施した信号系列を送信する場合、前記ユーザ個別受信処理手段は、時空間符号化して送信する当該空間多重伝送無線端末装置に対して、前記複数の信号系列を時空間復号して受信する請求項1または請求項3に記載の無線基地局装置。 When the space-multiplex transmission radio terminal apparatus transmits a signal sequence subjected to space-time coding, the user individual reception processing means performs the plurality of transmissions on the space-multiplex transmission radio terminal apparatus that performs space- time coding and transmission. The radio base station apparatus according to claim 1, wherein the radio base station apparatus receives the signal sequence after space-time decoding. 前記無線端末装置はマルチキャリアを用いて無線伝送を行い、かつ、前記空間多重伝送無線端末装置が、周波数―空間符号化を施した信号系列を送信する場合、
前記ユーザ個別受信処理手段は、周波数―空間復号し受信する請求項1または請求項3に記載の無線基地局装置。
When the radio terminal device performs radio transmission using a multicarrier, and the spatial multiplexing transmission radio terminal device transmits a signal sequence subjected to frequency-space coding,
The radio base station apparatus according to claim 1 or 3, wherein the user individual reception processing means performs frequency-space decoding and reception.
前記複数の無線端末装置について、お互いに異なるインターリーブパターンを用いる時空間インターリーブを施した信号系列を送信する請求項1または請求項3に記載の無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 1 or 3, wherein a signal sequence subjected to space-time interleaving using different interleave patterns is transmitted to the plurality of radio terminal apparatuses. 前記無線端末装置はマルチキャリアを用いて無線伝送を行い、かつ、前記空間多重伝送無線端末装置が、前記複数の無線端末装置間でお互い異なるインターリーブパターンを用いる周波数―空間インターリーバを施した信号系列を送信する請求項1または請求項3に記載の無線基地局装置。 The radio terminal apparatus performs radio transmission using multicarriers, and the spatial multiplexing transmission radio terminal apparatus performs a frequency-space interleaver that uses different interleave patterns between the plurality of radio terminal apparatuses. The radio base station apparatus according to claim 1 or 3, wherein 前記空間多重伝送無線端末装置が、予め既知の時空間位相回転を与えた信号系列を送信する場合、前記ユーザ個別受信処理手段は、前記時空間位相回転を施し送信する当該空間多重伝送無線端末装置に対して、前記複数の信号系列を前記時空間位相回転の情報を用い時空間復号して受信する請求項1または請求項3に記載の無線基地局装置。 When the spatial multiplexing transmission radio terminal device transmits a signal sequence given a known spatio-temporal phase rotation in advance, the user individual reception processing means performs the spatio-temporal phase rotation and transmits the spatial multiplexing transmission radio terminal device On the other hand, the radio base station apparatus according to claim 1 or 3, wherein the plurality of signal sequences are received by performing space-time decoding using information on the space-time phase rotation. 前記選択的信号分離手段は、前記複数の無線端末装置からの送信系列のうち、時空間符号化を施されている信号系列を優先的に復号する請求項6に記載の無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 6, wherein the selective signal separation means preferentially decodes a signal series subjected to space-time coding among transmission sequences from the plurality of radio terminal apparatuses. 前記選択的信号分離手段は、前記複数の無線端末装置からの送信系列のうち、周波数―空間符号化を施されている信号系列を優先的に復号する請求項7に記載の無線基地局装置。 The radio base station apparatus according to claim 7, wherein the selective signal separation means preferentially decodes a signal series subjected to frequency-space coding among transmission sequences from the plurality of radio terminal apparatuses. 複数の無線端末装置から空間多重伝送された複数の信号系列を、複数のアンテナを用いて分離受信する無線基地局装置の無線通信方法において、
前記複数の無線端末装置のうち少なくとも一つは複数の信号系列を送信する空間多重伝送無線端末装置を含み、
前記複数のアンテナによる受信信号から他ユーザ信号系列の成分を除去した前記空間多重伝送無線端末装置の受信信号系列を一つの単位として抽出するステップと、
前記他ユーザ信号除去手段の出力を基に、ユーザ個別に受信処理を行うユーザ個別受信処理するステップとを有する無線通信方法。
A plurality of wireless terminal devices a plurality of signal sequences that are spatially multiplexed transmission from the wireless communication method of the radio base station apparatus for separating reception using a plurality of antennas,
At least one of the plurality of wireless terminal devices includes a spatial multiplexing transmission wireless terminal device that transmits a plurality of signal sequences,
Extracting the received signal sequence to remove the component of the received signal or found other users signal series by the plurality of antennas the spatial multiplexing transmission wireless terminal device as a unit,
And a user-specific reception process for performing a reception process for each user based on the output of the other-user signal removal means.
複数の無線端末装置から空間多重伝送された複数の信号系列を、複数のアンテナを用いて分離受信する無線基地局装置の無線通信方法において、
前記複数の無線端末装置のうち少なくとも一つは複数の信号系列を送信する無線端末装置を含み、
所定の選定基準を用いて無線端末装置からの送信信号を復号する優先度を決定するステップと、
前記優先度決定結果を基に前記空間多重伝送無線端末装置の受信信号系列を一つの単位として抽出する他ユーザ信号除去するステップと、
前記他ユーザ信号除去ステップの出力を基に、前記空間多重伝送無線端末装置からの送信信号を復号処理するユーザ個別受信処理するステップと、
前記ユーザ個別受信処理ステップの出力及びチャネル推定結果から、前記空間多重伝送無線端末装置による受信信号を再生して前記複数のアンテナによる受信信号から除去する干渉キャンセルステップとを有し、
以上の動作を逐次的に前記優先度の順に前記無線端末装置からの送信信号を復号する無線通信方法。
In a radio communication method of a radio base station apparatus for separately receiving a plurality of signal sequences spatially multiplexed from a plurality of radio terminal apparatuses using a plurality of antennas,
At least one of the plurality of wireless terminal devices includes a wireless terminal device that transmits a plurality of signal sequences,
Determining a priority for decoding a transmission signal from the wireless terminal device using a predetermined selection criterion;
A step of other user signals is removed to extract a received signal sequence of the spatial multiplexing transmission wireless terminal device based on the priority determined result as a unit,
Based on the output of the other user signal removal step, a step of performing user individual reception processing for decoding a transmission signal from the spatial multiplexing wireless terminal device;
From the output and the channel estimation result of the user-specific reception processing step, and reproduces the received signal by the spatial multiplexing transmission wireless terminal device and an interference canceling step of removing from the signal received by the plurality of antennas,
Wireless communication method for decoding a transmission signal from the wireless terminal device in the order of sequentially the priority of the above operation.
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