JP4680027B2 - Mimo方式の伝送システム及び方法、受信装置 - Google Patents
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Description
G. J. Foschini, "Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment When Using Multiple Antennas," Bell Labs Technical Journal, Vol. 1, No. 2, Autumn 1996, pp 41-59
図1は、本発明の一実施形態に係るMIMO方式の無線伝送システムの構成を示すブロック図である。この図1において図9の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図1に示すMIMO方式の無線伝送システムおいては、本実施形態に係る特徴的な復調・復号器20を受信装置200に備えている。以下、本実施形態に係る特徴的な復調・復号器20の各実施例を順次説明する。
図2に示す復調・復号器20においては、復号器25の復号結果である受信情報ビットを通信路値演算部24にフィードバックしている。
通信路値演算部24は、図11に示す従来の通信路値演算部240と同様に、アンテナ201毎の受信信号点及び基準信号点の座標から、受信信号点と各基準信号点の二乗距離を算出し、その二乗距離に基づき、送信装置100から送信された変調シンボルの確からしさを計算し通信路値を出力する。通信路値演算部24は、その変調シンボルの確からしさの計算過程において、復号器25からフィードバックされた受信情報ビットを、基準信号点の確からしさの情報として利用する。これにより、受信信号点に対応付ける基準信号点がより正確に求まるので、通信路値の精度が向上する。その結果として復号精度がよくなるので、受信品質が向上する。
図3は、図2に示す実施例1に係る復号器25の具体例としてのターボ復号器25aの構成を示すブロック図である。図4は、図3に示すターボ復号器25aに対応するターボ符号化器101aの構成を示すブロック図である。
図4において、要素符号器1101は、送信情報ビットからパリティビットa1を生成する。インタリーバ1103は、入力された送信情報ビットの順番を交錯する。要素符号器1102は、インタリーバ1103出力後の送信情報ビットからパリティビットa2を生成する。これにより、同じ送信情報ビットから、パリティビットa1及びa2が生成される。但し、要素符号器1101と1102とでは、送信情報ビットの入力順序は交錯されている。
ターボ符号化器101aは、入力された送信情報ビット、パリティビットa1及びa2の合計3ビットを符号化データとして出力する。
図5において、通信路値演算部24は、アンテナ201毎の受信信号点及び基準信号点と、LDPC復号器25bからのフィードバック情報とに基づき、変調シンボルのビット毎の軟判定値を軟判定データとして出力する。この軟判定データは、通信路値としてLDPC復号器25bに入力される。
なお、行方向演算部2201は、通信路値演算部24からの最初の軟判定データ(通信路値)を用いた最初の行方向演算を行うときには、列方向演算部2203からの外部値(或いは事前値)としての対数尤度比を初期値「0」とし、通信路値演算部24によりフィードバック情報(受信データ(受信情報ビット))が反映された2回目以降の軟判定データ(通信路値)を用いた最初の行方向演算においては、直前の列方向演算部2203から入力される外部値(或いは事前値)を参照することが好ましい。
符号語推定部2202は、通信路値演算部24出力後の通信路値および行方向演算部2201出力後の事前値(或いは外部値)に基づいて符号語推定を行い、事後値を出力する。列方向演算部2203は、最大反復数判定部2213の判定結果に基づいて行方向演算を行い、外部値(或いは事前値)を出力する。
図6に示す復調・復号器20においては、反復復調・復号器30を備える。反復復調・復号器30は、図2に示した通信路値演算部24及び繰り返し復号が可能な復号器25の双方の機能を有し、復号器25の繰り返し復号過程で得られた受信ビットの確からしさを用いて通信路値演算を繰り返し行なうことにより、復号精度の一層の向上を図っている。
図7は、図6に示す実施例2に係る反復復調・復号器30のターボ符号を適用した具体例の構成を示すブロック図である。この図7において図3の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図7においては、通信路値演算部24を2つ(通信路値演算部24−1、24−2)設けている。
図7のターボ復号器25aにおいて、復号器2102出力後の事後値は、逆インタリーバ2110で逆交錯された後に、通信路値演算部24−1に入力される。その通信路値演算部24−1に入力されるフィードバック情報は、受信ビットの確からしさを表している。これにより、復号器2101からの再度の演算処理の実行時において使用する軟判定データ(通信路値)は、通信路値演算部24−1によって、受信ビットの確からしさが反映されて更新されたものであり、前回の軟判定データ(通信路値)よりも精度が向上していると期待できる。
本実施例2のターボ復号処理によれば、誤り訂正の性能が向上し、伝送誤りの一層の防止を図ることが可能となる。
図8は、図6に示す実施例2に係る反復復調・復号器30のLDPC符号を適用した具体例の構成を示すブロック図である。この図8において図5の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。
図8においては、LDPC復号器25bの符号語推定部2202出力後の事後値を通信路値演算部24にフィードバックしている。そのフィードバック情報は、受信ビットの確からしさを表している。これにより、通信路値演算部24からの次回の軟判定データ(通信路値)は、通信路値演算部24によって、受信ビットの確からしさが反映されて更新されたものであり、前回の軟判定データ(通信路値)よりも精度が向上していると期待できる。これにより、誤り訂正の性能が向上し、伝送誤りの一層の防止を図ることが可能となる。
通信路値演算部24は、受信信号点と基準信号点から通信路値を算出するときに、復号過程からのフィードバック情報(復号過程で得られた復号結果又は受信ビットの確からしさ)を用いる。以下、図13に例示されるQPSK変調の基準信号点を例にして、復号過程からのフィードバック情報を用いた通信路値算出方法の一例を説明する。
例えば、上述した実施形態においては、変調方式の一例としてQPSK方式を用いたが、本発明はこれに限定するものではない。例えば、他の位相偏移変調(PSK;Phase Shift Keying)方式、或いは直交振幅変調(QAM;Quadrature Amplitude Modulation)方式なども適用可能である。
Claims (6)
- 誤り訂正符号の符号化及び変調のなされた送信信号を複数の送信系統に分けて送信し、該送信された信号を複数の受信系統で受信するMIMO方式の伝送システムにおいて、
前記複数の受信系統で受信した信号と基準信号点と復号過程からのフィードバック情報とから、送信された信号のビット毎に尤度比(通信路値)を計算する復調手段と、
前記復調手段で算出された通信路値から、前記誤り訂正符号の復号を行う復号手段とを備え、
前記フィードバック情報は、前記復号の過程で得られた受信ビットの確からしさであり、
前記復調手段は、前記フィードバック情報に基づいて前記通信路値を再計算する、
ことを特徴とするMIMO方式の伝送システム。 - 前記誤り訂正符号は、繰り返し復号が可能であり、
前記復号手段は、前記復調手段が前記フィードバック情報に基づいて再計算した通信路値から、再度復号を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載のMIMO方式の伝送システム。 - 誤り訂正符号の符号化及び変調のなされた送信信号を複数の送信系統に分けて送信し、該送信された信号を複数の受信系統で受信するMIMO方式の伝送方法であって、
前記複数の受信系統で受信した信号と基準信号点と復号過程からのフィードバック情報とから、送信された信号のビット毎に尤度比(通信路値)を算出する復調過程と、
前記復調過程で算出された通信路値から、前記誤り訂正符号の復号を行う復号過程とを含み、
前記フィードバック情報は、前記復号の過程で得られた受信ビットの確からしさであり、
前記復調過程は、前記フィードバック情報に基づいて前記通信路値を再計算する、
ことを特徴とするMIMO方式の伝送方法。 - 前記誤り訂正符号は、繰り返し復号が可能であり、
前記復調過程が前記フィードバック情報に基づいて再計算した通信路値から、再度復号を行う過程を含む、
ことを特徴とする請求項3に記載のMIMO方式の伝送方法。 - 誤り訂正符号の符号化及び変調のなされた送信信号が複数の送信系統に分けて送信された信号を複数の受信系統で受信する受信装置において、
前記複数の受信系統で受信した信号と基準信号点と復号過程からのフィードバック情報とから、送信された信号のビット毎に尤度比(通信路値)を算出する復調手段と、
前記復調手段で算出された通信路値から、前記誤り訂正符号の復号を行う復号手段とを備え、
前記フィードバック情報は、前記復号の過程で得られた受信ビットの確からしさであり、
前記復調手段は、前記フィードバック情報に基づいて前記通信路値を再計算する、
ことを特徴とする受信装置。 - 前記誤り訂正符号は、繰り返し復号が可能であり、
前記復号手段は、前記復調手段が前記フィードバック情報に基づいて再計算した通信路値から、再度復号を行う、
ことを特徴とする請求項5に記載の受信装置。
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