JP4827766B2 - 受信装置および受信方法 - Google Patents
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Description
図28において、まず、受信信号2800は、FFT処理遅延2801の後にFFT処理される。そして、FFT処理後のデータ2802が出力される。FFT処理では、特許文献1に示されているように、FFT処理単位のデータを蓄積する必要があるため、処理遅延2801が生じる。
そして、デインタリーブされたデータは、誤り訂正復号が行われ、誤り訂正復号処理遅延2805の後に誤り訂正後のデータ2806が出力される。
キャンセルされた信号は、デインタリーブにより並べ替えの処理が行われ、デインタリーブ処理遅延2811の後にデインタリーブ後のデータ2812が出力される。デインタリーブされたデータは誤り訂正復号により誤り訂正復号され、誤り訂正復号処理遅延2813の後に復号データ2814が出力される。
そこで、本発明は、このような状況下においてなされたものであり、並列干渉キャンセラの処理遅延を短縮する受信装置を提供することを目的とする。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における無線伝送システムの構成例を示す図である。図1の無線伝送方式は、例えば、異なるデータを同一時刻および同一周波数で送信し、空間でデータを多重するMIMO方式として説明する。
図1において、無線伝送システムは、送信装置1および受信装置2を含んで構成されている。
そして、送信装置1は、変調部101、無線部102および2本の送信アンテナ103A、103Bを有する。また、受信装置2は、2本の受信アンテナ104A、104B、無線部105および復調部106を有する。
図2は、図1に示す送信装置1の変調部101の構成例を示す図である。図2において、変調部101は、符号化部201、パンクチャ部202、パーサ部203、各インタリーブ部204A、204B、各マッピング部205A、205Bおよび各iFET部206A、206Bを有する。
符号化部201は、送信データ200を入力し、送信データに誤り訂正符号である畳み込み符号化を施す。そして、符号化部201は、例えば、符号化率1/2で符号化されたデータを出力する。このときの符号化部201の構成例を図3(a)に示す。
この場合、まず、入力データは、6ビット(例えば、#1〜#6)を一つの単位とする。続いて、6ビットのうちの2ビット(例えば、#4、#5)を削除する。そして、残りの4ビット(例えば、#1〜#3、#6の順に)を出力する。この出力により、符号化率3/4にパンクチャすることとなる。
なお、パンクチャ方法は、図3Bの場合に限られず一定の規則に従ってビットを削除するものであればよい。
なお、シリアルまたはパラレル変換の規則は、上記に限らず、入力ビットを連続する複数のビットに区別し、その単位で出力1、出力2、出力1、・・・と出力を繰り返す方法でもよい。
図4には、例えば、幅13ビット×深さ8ビットの記憶領域が表されている。図中の番号#1、#2、・・・、#104は、入力されるデータ(ビット)の順番を表す。図4では、記憶領域の左上から、#1、#2、・・・、#104が、順番に並べられている。そして、例えば、サブキャリア400、401、402、403、404、・・・、411の順に、データが読み出される。
すると、記憶領域から読み出されたデータは、#1、#2、#27、#28、・・・、#79、#80、#3、#4、#29、#30、・・・、#104の順のデータ系列となる。
上記インタリーブ処理をすることにより、受信信号が時間的に変動するフェージングの影響により連続的に発生するバーストエラーを分散することができる。このため、受信装置2で誤り訂正の効果が得やすくなり、受信性能が向上する。
あるいは、BPSK(Binary Phase Shift Keying)の変調方式の場合、一つのシンボルにマッピングするビットは一つになる。このとき、幅13ビット×深さ4ビットの記憶領域の左上から、右方向に書き込む。他方、上記記憶領域の左上から下方向に読み出す。
複素数平面上にマッピングされた信号を出力する。
図5は、送信信号s1、s2のフレームフォーマットの一例を示す図である。なお、図5中の長方形は、1OFDMシンボルを表す。
送信信号500(s1、s2)は、プリアンブル501と送信データ502とパイロット503とを含んで構成される。プリアンブル501は、無線受信装置2で同期処理やチャネル推定等を行うための既知信号である。
送信データ502は、送信信号の実体であるデータである。パイロット503は、送受信装置1、2間の周波数誤差を無線受信装置2で推定するための既知信号である。
図6は、図1に示した受信装置2の復調部106の構成例を示す図である。図6において、復調部106は、同期部600、各FFT部603A、603B、チャネル推定部605、信号分離部607、各デマップ部610A、610B、各デインタリーブ部612A、612B、デパーサ部614、デパンクチャ部616および誤り訂正復号部618を有する。さらに、復調部106は、セレクタ620、誤り訂正符号化部624、パンクチャ部626、パーサ部628、各マッピング部630A、630B、アドレス発生部(第1の変換部)632、チャネル推定記憶部(第1の記憶部)634、レプリカ生成部(再変調部)636およびキャンセル部642を有する。
また、復調部106は、アドレス発生部(第2の変換部)638、信号記憶部(第2の記憶部)640、各デマップ部644A、644B、デパーサ部646、デパンクチャ部648および誤り訂正復号部650を有する。
ここで、制御信号609は、受信信号の変調方式や符号化率等を表す値を設定する。なお、受信信号の一部に、その受信信号の変調方式と符号化率を表すデータを含めても良い。この場合、受信信号に含めるデータは既知の変調方式と符号化率で生成されたデータとし、これを最初に復号する。また、図示していないが、その復号結果を基に制御信号を生成する制御部を受信装置に設ける。
ここで、尤度の算出方法の一例を説明する。受信信号点と送信された候補信号点とのユークリッド距離を計算する。この算出したユークリッド距離が最小となるものを受信信号の尤度として出力する。
デインタリーブ処理では、入力されたビット系列を、あらかじめ決められた規則に従った順番に並べ替えて出力する。
図10では、幅13ビット、深さ8ビットの記憶領域を用いる。入力ビット系列は、サブキャリア単位(サブキャリア1000、1001、1002、1003、1004、・・・、1011の順:図の縦方向)に入力されて、記憶領域に書き込まれる。
他方、出力ビット系列は、ビット単位(#1、#2、#3、・・・、#104の順:図の横方向)に記憶領域から読み出されて、出力される。
なお、上記では幅13ビット、深さ8ビットの記憶領域を用いたが、これに限るものではなく、入力と出力のデータ系列が上記の関係で並べ変わるものであればよい。
また、誤り訂正復号部618は、1次復調データ619を復調した後、2回目の信号分離を行うために再変調処理を行う。その後、再変調処理されたデータと受信信号を用いて干渉成分をキャンセルする処理を行い、再復調する。この処理について以下に説明する。
図7において、アドレス発生部632は、書き込みタイミング生成部701およびカウンタ703を有する。さらに、アドレス発生部632は、読み出しタイミング生成部705、カウンタ707およびアドレス変換テーブル709を有する。
書き込みタイミング生成部701は、同期部600から出力されるタイミング信号602を入力する。そして、書き込みタイミング生成部701は、タイミング信号602を用いてチャネル推定記憶部634に入力するチャネル推定値606のタイミングでカウンタ703を制御するカウンタ制御信号702を生成する。さらに、書き込みタイミング生成部701は、生成したカウンタ制御信号702を出力する。
図7では、アドレス変換テーブル709は、読み出し側に記載されているが、書き出し側(カウンタ703の出力側)にのみ設けるようにしてもよい。
また、アドレス変換テーブル709は、カウンタ707(図7参照)から、「1」の値を入力した場合、1の値に対応する「13」の値をチャネル推定記憶部634(図7参照)に読み出す。
さらに、アドレス変換テーブル709は、カウンタ707(図7参照)から、「2」の値を入力した場合、2の値に対応する「27」の値をチャネル推定記憶部634(図7参照)に読み出す。
具体的には、カウンタ703がデータを入力すると、カウンタ703は、入力カウンタをカウントアップし、その入力カウンタが示すチャネル推定記憶部634のアドレスに入力データを書き込む。
そして、カウンタ707がデータを入力すると、カウンタ707は、出力カウンタをカウントアップし、その出力カウンタが示す値をアドレス変換テーブル709に入力する。アドレス変換テーブル709は、入力された入力値に対応する出力値(図24参照)を読み出す。チャネル推定記憶部634は、読み出された出力値に示されたアドレスにデータを記憶する。
このようにして、チャネル推定記憶部634は、読み出されたアドレス(記憶領域)にデータを書き込んだり読み出したりして、入力データ系列を異なる順番に並べ替えて出力する。このとき、アドレス変換テーブルにセットする値を変更することで並べ替える順番を容易に変更できる。
図11では、幅13シンボルおよび深さ4シンボルのチャネル推定値を記憶する記憶領域が示されている。
チャネル推定値は、サブキャリア単位のデータであることから、サブキャリア単位順に並べ替えられる。図11では、入力ビット系列は、サブキャリア1100、1101、1102、1103、1104、・・・、1111の順に入力され、図11の縦方向に所定の記憶領域に書き込まれる。出力ビット系列は、サブキャリア番号#1、#2、#3、・・・、#52の順に、図11の横方向で記憶領域から読み出されて出力される。
そして、レプリカ生成部636は、各受信アンテナ104A、104Bで受信されるストリームごとのレプリカ信号637を生成して出力する。レプリカ信号(h11’s1’、h12’s2’、h21’s1’、h22’s2’)は、伝搬路h11、h12、h21、h22を推定したチャネル推定値h11’、h12’、h21’、h22’と再変調信号s1’、s2’とを乗算して得られる。
図8において、アドレス発生部638は、書き込みタイミング生成部701、カウンタ703、読み出しタイミング生成部705、カウンタ705およびアドレス変換テーブル709を有するほか(図7参照)、記憶部選択回路800を有する。
記憶部選択回路800は、同期部600から出力されるタイミング信号602を入力する。そして、記憶部選択回路800は、OFDM復調信号を書き込むまたは読み出す記憶部(803A、803B、803C)を選択する制御信号を生成して、書き込み記憶部選択信号801または読み出し記憶部選択信号802を出力する。
なお、各記憶部803B、803Cも、記憶部803Aと同様の処理を行い、それぞれ、各OFDM信号805B、805Cを出力する。
なお、図8では、信号記憶部640は、3つの記憶部を有する場合について説明したが、記憶部の個数は変更してもよい。
なお、デマップ部644Bについても、デマップ部644Aと同様の処理を行い、尤度645Bを出力する。
次に、図6に示す復調部106における主要な処理遅延時間について図9を参照して説明する。
図9中、縦軸は受信データに順次施す各種処理を、横軸は経過時間をそれぞれ表す。また、図9中の長方形は、各種処理結果であるデータ出力の区間を表す。このときの長方形は、FFT処理を行う単位である1OFDMシンボルのデータを表す。
図9によると、受信信号900は、FFT部601においてFFT処理が施され、サブキャリアデータに変換されてFFT後のデータ902が出力される。FFT処理では、FFT処理単位(ここでは1OFDMシンボルとする)のデータを一旦蓄積する必要がある。なぜなら、FFT演算のバタフライ処理に必要なデータを事前に揃えておかなければならないからである。このため、データ蓄積に必要なFFT処理単位となる処理遅延時間901が生じる。
また、OFDM変調では、送信信号について、遅延波に対する耐性を向上させるために、ガイドインターバルが付加される。このガードインターバルは、復調時にFFT処理で削除されるので、FFT出力902のデータ数は受信信号900よりも少なくなる。
そして、2回目の誤り訂正復号部は、1回目の誤り訂正復号部と同様に処理遅延909の後に復号データ910を出力する。
これにより、干渉キャンセルの再変調処理のためのインタリーブ処理と再復号処理のためのデインタリーブ処理が必要ない。すなわち、インタリーブ処理とデインタリーブ処理は、インタリーブ処理で順番を入れ替え、デインタリーブ処理で入れ替えた順番を元の順番に戻す関係であることから、チャネル推定信号635とFFT後の信号である641をインタリーブ前の信号の順番に合わせて並べ替えることで、インタリーブ処理とデインタリーブ処理を行うことなく、誤り訂正650に正しい順番で入力することができるため、インタリーブ処理とデインタリーブ処理による処理遅延を短縮できる。
このため、反復復号時の受信信号のレプリカ生成のためのインタリーブ処理および反復復号時の復号するためのデインタリーブ処理を行う必要がない。したがって、デインタリーブ処理遅延を短縮できる。よって、並列干渉キャンセラの処理遅延を短縮することができる。
図12は、本発明の実施の形態2における受信装置の復調部106Aの構成例を示す図である。なお、実施の形態2では、実施の形態1と同一部分について同一の符号を用いて重複説明を省略する。
図12の復調部106Aは、図6に示した実施の形態1の復調部106に、2つのビットインタリーブ部1200A、1200Bおよび2つのビットデインタリーブ部1202A、1202Bをさらに有する。
この復調部106Aでは、受信信号を復調した後に、復調データを用いて再変調し、再変調信号を用いてMIMO信号の分離を行う。そして、再度復調する反復復号方式を用いている。
その他の復調部を含む受信装置および送信装置の構成は、実施の形態1と同様である。そこで、以下、実施の形態1と異なる点を主に説明する。
なお、ビットインタリーブ部1200Bについても、パーサ後の出力データ629Bと制御信号609とを入力した後、ビットインタリーブ部1200Aと同様の処理を施し、ビットインタリーブ後のデータ系列1201Bを出力する。
ビットインタリーブでは、連続するビット系列を同じサブキャリアに割り当てるのではなく、離れた記憶場所のビットを割り当てるように、ビットの順序を入れ替える。
次に、実施の形態2におけるインタリーブの規則について図13を参照して説明する。
図13では、幅13ビット、深さ8ビットの記憶領域を用いて、入力するビット系列を図13の左上から右へ#1、#2、#3、・・・、#104、・・・の順に書き込む。なお、個々のサブキャリア(#1および#14の組からなるサブキャリア1300等)は、一つの信号点にマッピングされるビットの組を表している。
他方、読み出しの場合、図13の縦方向に、サブキャリア1300、1301、1302、1303、1304、・・・、1311、・・・の順に記憶領域から読み出される。上記読み出し順序をビット表示で表すと、#1、#14、#27、#40、#53、#66、#79、#92、#2、・・・、#78、#91、#104の順に読み出される。
そこで、図12の復調部106Aでは、各ビットインタリーブ部1200A、1200Bを設け、次のような処理を行う。
すなわち、各ビットインタリーブ部1200A、1200Bは、マッピング部の各出力データ631A、631Bと、チャネル推定記憶部634の出力データ635との間のデータ系列の順番を揃える。
このため、各ビットインタリーブ1200A、1200Bは、チャネル推定記憶部634の出力データ635と同様の順番になるように再変調されたマッピング後のデータ631A、631Bを並べ替える。
次に、ビットインタリーブ部の並び替え規則について図14を参照して説明する。ここでは、QPSK変調方式を用いるものとする。
ビットインタリーブ部は、例えば図14に示す幅13ビット×深さ8ビットの記憶領域を用いて、書き込みおよび読み出しを行う。例えば、入力するビット系列は、図14の左上から右方向に、#1、#2、#3、・・・、#104、・・・の順に書き込まれる。
そして、#1から#26までのビットが書き込まれると、サブキャリア1400、1401、1402、1403、1404、・・・、1412の順に記憶領域から読み出される。すると、上記読み出されたビット系列は、(#1、#14)、(#2、#15)、(#3、#16)、(#4、#17)、(#5、#18)、(#6、#19)、(#7、#20)、(#8、#21)、(#9、#22)、(#10、#23)、(#11、#24)、(#12、#25)、(#13、#26)、(#27、#40)、(#28、#41)、・・・、(#91、#104)の順に並び替えられる。
つまり、1/4OFDMシンボルのデータが蓄積されれば、そのデータが読み出せることとなる。このため、実施の形態2のビットインタリーブ処理は、通常のインタリーブ(104ビット蓄積しなければならない)処理よりも処理遅延を短縮できる。
次に、各ビットデインタリーブ部1202A、1202Bの並べ替え規則について図14を参照して説明する。
各ビットデインタリーブ部1202A、1202Bは、図13のインタリーブ処理と逆の処理を行う。そして、ビットデインタリーブ部1202A、1202Bは、元のビット系列に並べ替える。
そして、各ビットデインタリーブ部1202A、1202Bは、サブキャリア1312まで書き込みが終了すると、#1、#2、#3、・・・、#26の順にビットを読み出す。同様に次列の書き込みが終了すると、各ビットデインタリーブ部1202A、1202Bは、#104のビットを読み出すまで繰り返す。
つまり、ビットデインタリーブ部は、1列分のサブキャリアを書き込めば、ビットを読み出すことができる。
このため、1/4OFDMシンボルのデータが蓄積すれば読み出しが可能となるため、通常のデインタリーブ処理(すべてのデータを蓄積してから読み出し処理を行わなければならない)よりも処理遅延を短縮できる。
BPSKの変調方式の場合は、実施の形態2の復調部は、実施の形態1の場合と同様、各ビットデインタリーブ1202A、1202Bが必要ない。
次に、図12に示す復調部106Aにおける主要な処理遅延時間について、図15を参照して説明する。図15の処理遅延時間は、図9の場合と異なり、ビットインタリーブ部およびビットデインタリーブ部の処理遅延分がさらに生じる。それ以外の処理遅延時間は、図9の場合と同様である。そこで、以下、ビットインタリーブ部およびビットデインタリーブ部の処理遅延分について主に説明する。
図15によると、ビットインタリーブ部は、データ入力してから処理遅延時間1500後にデータ1501を出力する。この処理遅延時間1500は、1/4シンボル分になる。なぜなら、ビットインタリーブ部は、すべてのビットではなく、1/4シンボルのデータを蓄積すればデータ出力することができるからである。
ビットデインタリーブ部は、データ入力してから処理遅延時間1502後にデータ1503を出力する。この処理遅延時間1502も、1/4シンボル分になる。なぜなら、ビットデインタリーブ部も、すべてのビットではなく、1/4シンボルのデータを蓄積すればデータ出力することができるからである。
このため、反復復号時のインタリーブ処理とデインタリーブ処理に必要な処理遅延時間を従来と比較して1/4に短縮でき、結果として、信号を受信してから誤り訂正復号部650から出力される誤り訂正復号後の信号を得るまでの処理時間を従来よりも短縮できる。 また、反復復号の処理遅延を短縮していることから、反復回数を増やした場合に処理遅延時間短縮の効果が増す。
実施の形態3は、実施の形態2の場合と異なり、送信側のインタリーブ部の並べ替え規則がMIMOストリーム間で異なる。そこで、以下、実施の形態2と異なる点を主に説明する。
まず、実施の形態3におけるインタリーブ部204Bの並び替え規則について図16を参照して説明する。ここでは、一例としてQPSK変調方式を用いるものとする。
インタリーブ部204Bは、例えば図16に示す幅13ビット×深さ8ビットの記憶領域を用いて、書き込みおよび読み出しを行う。
具体的には、インタリーブ部204Bは、入力ビットを、サブキャリア1611から右方向に#1、#2、#3、・・・、#104の順に書き込む。すなわち、幅13ビット×深さ8ビットの記憶領域の途中から書き込みを開始する。そして、インタリーブ部204Bは、次に書き込んだデータをサブキャリア1600、1601、1602、1603、1604、1605、・・・、1612の順に上記記憶領域から読み出す。このようにインタリーブ部204Aと204Bで違う規則を用いて順番を並べ替えることで、同じ規則を用いる場合よりさらにフェージング変動によるバーストエラーを分散でき、誤り訂正の効果を得やすくなる。
図17は、本発明の実施の形態3における受信装置の復調部106Bの構成例を示す図である。なお、実施の形態3では、実施の形態2と同一部分について同一の符号を用いて重複説明を適宜省略する。
図17の復調部106Bは、図12に示した復調部106Aのアドレス発生部632およびチャネル推定記憶部634に代えて、チャネル推定記憶回路1700を有する。また、復調部106Bは、図12に示した復調部106Aのアドレス発生部638および信号記憶部639に代えて、信号記憶回路1704を有する。
さらに、復調部106Bは、図12に示した復調部106Aのレプリカ生成部1701およびキャンセル部1702に代えて、レプリカ生成部1701およびキャンセル部1702を有するとともに、各反復復号デインタリーブ部1708A、1708Bをさらに有する。また、復調部106Bは、図12に示した復調部106Aのレプリカ生成部636およびキャンセル部642に代えて、レプリカ生成部1702およびキャンセル部1706を有する。
図17のデインタリーブ部612Bは、例えば図16に示す幅13ビット×深さ8ビットの記憶領域を用いて、書き込みおよび読み出しを行う。具体的には、デインタリーブ部612Bは、入力されるデータを、図16の縦方向に、サブキャリア1600、1601、1602、1603、1604、1605、・・・、1612の順に書き込む。
そして、デインタリーブ部612Bは、次に書き込まれたデータを、図16の横方向に、サブキャリア1611から#1、#2、#3、#4、#5、#6、#7、#8、#9、#10、#11、・・・、#104の順に読み出す。
このように記憶領域の途中から読み出すことにより、各インタリーブ部204Bで並べ替えられたデータを元のデータ系列に並べ替えることができる。
図18は、チャネル推定記憶回路1700の構成例を示す図である。
図18のチャネル推定記憶回路1700は、2つのチャネル推定記憶部1800A、1800Bを有する。
チャネル推定記憶部1800Aは、チャネル推定値606とタイミング信号602とを入力し、チャネル推定値606を所定の記憶領域に書き込んだり、または読み出したりする。そして、チャネル推定記憶部1800Aは、読み出したチャネル推定値1701(606)を出力する。チャネル推定記憶部1800Aの内部構成は、図7に示した構成と同様とする。
なお、チャネル推定値記憶部1800Bも、チャネル推定記憶部1800Aと同様の処理を行い、チャネル推定値1701(606)を出力する。
次に、チャネル推定記憶部1800Bの並べ替え規則について図19を参照して説明する。
チャネル推定記憶部1800Bは、例えば図19に示す幅13ビット×深さ4ビットの記憶領域を用いて、書き込みおよび読み出しを行う。具体的には、チャネル推定記憶部1800Bは、入力するデータを、図19の縦方向に、サブキャリア1900から1901、1902、1903、1904、1905、・・・、1911のサブキャリアの順にサブキャリア1911まで書き込む。
そして、チャネル推定記憶部1800Bは、書き込んだデータを、図19の横方向に、#1、#2、#3、・・・、#104のビット順に読み出す。
このように記憶領域の途中から書き込む規則にすることにより、チャネル推定記憶回路1800Bは、マッピング部603Bから出力する再変調信号のデータ順に合わせてチャネル推定信号を出力できる。
レプリカ生成部1702は、各チャネル推定値h11pt1’、h12pt1’およびマッピングデータ631Aであるs1’を乗算する。そして、レプリカ生成部1702は、h11pt1’s1’とh12pt1’s1’とを、チャネル推定値h21pt2’、h22pt2’およびマッピングデータ631Bであるs2’を乗算し、h21pt2’s2’とh22pt2’s2’を生成する。
図20は、信号記憶回路1704の構成例を示す図である。
信号記憶回路1704は、2つの信号記憶部2000A、2000Bを有する。
信号記憶部2000Aは、各OFDM復調信号603A、603Bとタイミング信号602とを入力する。そして、信号記憶部2000Aは、タイミング信号602の入力に応じて、OFDM復調信号を書き込んだり、読み出したりする。そして、信号記憶部2000Aは、読み出したOFDM復調信号を出力する。
なお、信号記憶部2000Bも、信号記憶部2000Aと同様に構成され、信号記憶部2000Aと同様の処理を行う。
ストリーム信号1707Bは、次のようにして得られる。まず、OFDM復調信号r1pt1からh11pt1’s1’を減算したr1st2を得る。さらに、OFDM復調信号r2pt1からh21pt1’s1’を減算したr2st2を得る。そして、チャネル推定値h12pt1’、h22pt1’を用いて位相および振幅を考慮して、r1st2およびr2st2を合成して、ストリーム信号1707Bが得られる。
反復復号デインタリーブ部1708Bは、尤度645Bを入力し、入力データの並び替え処理を行う。そして、反復復号デインタリーブ部1708Bは、デインタリーブ後のデータ1709Bを出力する。
次に、反復復号デインタリーブ部1708Aの並び替え規則(反復復号デインタリーブ規則)について、図21を参照して説明する。ここでは、QPSK変調方式の場合とする。
反復復号デインタリーブ部1708Aは、例えば図21に示す幅13ビット×深さ8ビットの記憶領域を用いて、書き込みおよび読み出しを行う。
具体的には、反復復号デインタリーブ部1708Aは、入力データを、サブキャリア2100、2101、2102、2103、2104、2105、2106、2107、2108、2109、2110、2111、2112、2113の順で書き込む。そして、反復復号デインタリーブ部1708Aは、次の列(幅方向)も同様に、サブキャリア2114、・・・と書き込み、その後、サブキャリア2116まで書き込む。
反復復号デインタリーブ部1708Aは、書き込まれたデータを#1、#2、#3、・・・、#104のビット順に取り出す。
上記のような規則で読み出すことにより、干渉キャンセル後の信号1707Aのデータ系列をデインタリーブ後の信号613Aから出力されるデータ系列と同様の順番に並べ替えることができる。すなわち、再変調のインタリーブ処理に必要な処理時間を短縮するためビットインタリーブ部1200Aにおいて送信側のインタリーブ部204Aと異なる規則で並べ替えを行う。インタリーブ部1708Aは、反復復号で、上記示した途中のサブキャリアからデータ系列を読み出すことによりインタリーブ部204Aと異なる規則で並べ替えたデータ系列を送信側でインタリーブ処理される前のデータ系列と同じ順番に並べなおすことができる。
反復復号デインタリーブ部1708Bは、例えば図22に示す幅13ビット×深さ8ビットの記憶領域を用いて、書き込みおよび読み出しを行う。
反復復号デインタリーブ部1708Bは、書き込まれたデータを#1、#2、#3、・・・、#104のビット順に取り出す。
上記のような規則で読み出すことにより、干渉キャンセル後の信号1707Bのデータ系列をデインタリーブ後の信号613Bから出力されるデータ系列と同様の順番に並べ替えることができる。すなわち、再変調のインタリーブ処理に必要な処理時間を短縮するためビットインタリーブ部1200Bにおいて送信側のインタリーブ部204Bと異なる規則で並べ替えを行う。インタリーブ部1708Bは、反復復号で、上記示した途中のサブキャリアからデータ系列を読み出すことによりインタリーブ部204Bと異なる規則で並べ替えたデータ系列を送信側でインタリーブ処理される前のデータ系列と同じ順番に並べなおすことができる。
次に、図17に示す復調部106Bにおける主要な処理遅延時間について図23を参照して説明する。図23の処理遅延時間は、図15の場合と異なり、反復復号デインタリーブ部の処理遅延分が生じる。それ以外の処理遅延時間は、図15の場合と同様である。そこで、以下、反復復号デインタリーブ部の処理遅延分について主に説明する。
図23によると、反復復号デインタリーブ部は、データ入力してから処理遅延時間2300後に、出力データ2301を出力する。この処理遅延時間2300は、各反復復号デインタリーブ部1709A、1709Bにおいて、サブキャリアの3列目書き込みが終了した後でなければデータを読み出さないことに基づく(図21、図22参照)。
また、図23によると、復調部106Bにおける全体的な処理遅延時間は、誤り訂正復号部の出力データ2302の出力が終了する時点までとなる。この全体的な処理遅延時間は、従来に比べて短い。
従来のインタリーブ・デインタリーブ処理では、一定のデータ単位のデータを並べ替える際に、その並べ替え規則の関係から、並べ替え単位毎のすべてのデータを一旦蓄積してから出力しなければならなかった。
図23は、本実施の形態の処理遅延時間を表している。反復復号部のインタリーブ処理に必要な処理遅延時間が、図28で示す従来の方法と比較して短縮できる。これは、チャネル推定記憶回路1700と信号記憶回路1704にデータを並べ替えるためのアドレス変換テーブルを設けたことにより、反復復号を行う再変調部のインタリーブ処理と再復調部のデインタリーブ処理の並べ替え規則を変更できるようになったことによる。
すなわち、ビットインタリーブ部(1200A、1200B)で処理遅延を短縮するために並べ替え処理を上記示した規則で行い、誤り訂正復号部650に入力されるデータの系列649の順番が誤り訂正復号部618に入力されるデータ系列617と同じ順番になるように、チャネル推定記憶回路1700と信号記憶回路1704と反復復号デインタリーブ部(1709A、1709B)の並べ替え規則を設定することができる。
よって、インタリーブ処理に必要な処理遅延時間を短縮でき、受信処理全体に必要な処理遅延時間を短縮する効果がある。
図25は、本発明の実施の形態4における受信装置の復調部106Cの構成例を示す図である。なお、実施の形態4では、各実施の形態1〜3と同一部分について同一の符号を用いて重複説明を省略する。
図25の復調部106Cは、図12に示した復調部106Aの各ビットインタリーブ部629A、629Bに代えて、各ビットインタリーブ部2500A、2500Bを有する。さらに、復調部106Cは、図12に示した復調部106Aの各ビットデインタリーブ部1202A、1202Bに代えて、各ビットデインタリーブ部2501A、2501Bを有し、さらに、ビットインタリーブ部2500A、2500B、ビットデインタリーブ部2501A、2501Bに同期部600から出力されるタイミング信号602を入力する点が、実施の形態2と異なる。
なお、ビットインタリーブ部2500Bについても、ビットインタリーブ部2500Aと同様に構成されている。
なお、ビットデインタリーブ部2501Bについても、ビットデインタリーブ部2501Aと同様に構成されている。
図27は、ビットインタリーブ部の構成例を示す図である。
各ビットインタリーブ部2500A、2500Bは、書き込みタイミング生成部2700、各カウンタ2702、2712、記憶部選択回路2704および4つの記憶部2708A〜2708Dを有する。さらに、各ビットインタリーブ部2500A、2500Bは、読み出しタイミング生成部2710、アドレス変換テーブル2714およびセレクタ2717を有する。
カウンタ2702は、書き込みカウンタ制御信号2701を入力し、書き込みカウンタ制御信号2701の入力に応じて、カウンタをカウントアップする。そして、カウンタ2702は、カウンタアップしたカウンタの値を示すアドレス、すなわち記憶部2708の書き込みアドレス2703を生成して出力する。
書き込み記憶部選択信号2705は、データ2709を1/4OFDMシンボルごとに、記憶部2708A、708B、708C、708Dの順に切り替て記憶させるためのものである。読み出し記憶部選択信号2706は、各記憶部からデータを記憶順に取り出すためのものである。
本実施の形態では、読み出しタイミング生成部2710から読み出しカウンタ制御信号2711を出力するタイミングは、読み出しタイミング生成部2710において、書き込みカウンタ制御信号2701が出力されてから1/4OFDMシンボル分の入力データ2709が入力された後に生成される。
なお、各記憶部2708B、2708C、2708Dについても、記憶部2708Aと同様に構成され、それぞれデータ2716B、1716C、1716Dを出力する。
実施の形態5の受信装置は、図17の復調部106Bの各ビットインタリーブ部およびビットデインタリーブ部に同期部600から出力されるタイミング信号602が入力する場合のものである。なお、実施の形態4の受信装置は、図12の復調部106Bの各ビットインタリーブ部およびビットデインタリーブ部に同期部600から出力されるタイミング信号602が入力する場合のものである。 図26は、本発明の実施の形態5における受信装置の復調部106Dの構成例を示す図である。なお、実施の形態5では、各実施の形態1〜4と同一部分について同一の符号を用いて重複説明を省略する。
図26の復調部106Dは、図17に示した復調部106Bの各ビットインタリーブ部1200A、1200Bに代えて、各ビットインタリーブ部2600A、2600Bを有し、さらに、復調部106Cは、図17に示した復調部106Bの各反復復号ビットデインタリーブ部1708A、1708Bに代えて、各反復復号ビットデインタリーブ部2601A、2601Bを有する。さらに、ビットインタリーブ部2600A、2600B、反復復号デインタリーブ部2601A、2601Bに同期部600から出力されるタイミング信号602の入力を有する点が、実施の形態3と異なる。
なお、ビットインタリーブ部2600Bについても、ビットインタリーブ部2600Aと同様に構成されている。
なお、反復復号デインタリーブ部2601Bについても、反復復号デインタリーブ部2601Aと同様に構成されている。
図26の各ビットインタリーブ部2600A、2600Bは、図27に示した記憶回路と同様に構成されている。すなわち、各ビットインタリーブ部は、書き込みタイミング生成部2700、各カウンタ2702、2712、記憶部選択回路2704および4つの記憶部2708A〜2708Dを有する。さらに、各ビットインタリーブ部は、読み出しタイミング生成部2710、アドレス変換テーブル2714およびセレクタ2717を有する。
この場合、データは、例えば、記憶部2708A、2708B、2708C、2708Dの順に連続に入力されます。このような4つの記憶部の構成であれば、データが連続に入力されても記憶部2708Aの書き込みを終了し、記憶部2708Bの書き込みの最中に、記憶部2708Aを読み出すことができまる。なお、仮に、4つの記憶部を1つの記憶部で実現した場合、すべて(記憶部4つ分)のデータを書き終えてから出ないと読み出すことができなくなってしまう。
上記に示した同期部600から出力されるタイミング信号602をビットインタリーブ部2600A、2600Bに入力し、ビットインタリーブ部2600A、2600Bの内部を図17の構成にすることで、記憶部2708A〜Dに入力データを1/4OFDMシンボル〜1OFDMシンボルまでの間で任意のタイミングで読み出すことができる。
図26において、反復復号デインタリーブ部2601A、2601Bについてもビットインタリーブ部と同様の構成とする。すなわち、各反復復号デインタリーブ部は、書き込みタイミング生成部2700、各カウンタ2702、2712、記憶部選択回路2704および4つの記憶部2708A〜2708Dを有する。さらに、反復復号デインタリーブ部は、ビットデインタリーブ部の読み出しタイミング生成部2710、アドレス変換テーブル2714およびセレクタ2717を有する。
上記構成により、記憶部2708A〜2708Dに蓄積するデータが1/4OFDMシンボルから1OFDMシンボルまでの任意のタイミングで出力することができる。
なお、本実施の形態では、反復復号デインタリーブの並べ替え規則の関係から、反復復号デインタリーブ部2601A、2601Bは、記憶部2708A〜Dに3/4OFDMシンボルのデータが蓄積したタイミングでデータを読み出し始める。
なお、出力タイミング信号を生成するタイミングは、1/4OFDMシンボルまたは3/4OFDMシンボルに限られず、適切な値に変更してもよい。以上のように構成により、再変調および再復調時の、インタリーブ処理およびデインタリーブ処理の出力タイミングを自由に設計して、処理遅延を減らすことができる。
2 受信装置
101 変調部
106 復調部
634 チャネル推定記憶部
632、638 アドレス発生部
636 レプリカ生成部
639 信号記憶部
642 キャンセル部
650 誤り訂正復号部
Claims (8)
- 複数の受信アンテナと、
前記受信アンテナが受信した信号を復調しデータ系列を出力する復調部と、
前記データ系列の復号処理を行い、既知の並び替え規則に従ったデインタリーブ処理を経て、第1の復号信号を出力する第1の復号部と、
前記既知の並び替え規則に対応して、前記データ系列から生成したチャネル推定情報の書き込みまたは読み出しの順番を変換する第1の変換部と、
前記変換した順番に前記チャネル推定情報を書き込みまたは読み出す第1の記憶部と、
前記既知の並び替え規則に対応して、前記データ系列の書き込みまたは読み出しの順番を変換する第2の変換部と、
前記変換した順番に前記データ系列を書き込みまたは読み出す第2の記憶部と、
前記チャネル推定情報に基づき、前記第1の復号信号を再変調して再変調データを生成する再変調部と、
前記第1の記憶部の前記チャネル推定情報と前記第2の記憶部の前記データ系列とを前記変換した順番に取り出し、前記チャネル推定情報、前記第1の復号信号および前記再変調データを用いて、前記データ系列の干渉信号をキャンセルしたストリーム信号を生成するキャンセル部と、
前記ストリーム信号に基づき、復号を行い第2の復号信号を出力する第2の復号部と、
を含む受信装置。 - 前記既知の並び替え規則は、書き込みの場合、前記記憶部に対して前記データ系列を縦方向に書き込ませ、読み出しの場合、前記記憶部に対して前記データ系列を横方向に読み出させるように定められている、
請求項1に記載の受信装置。 - 前記第1の復号信号のビットインタリーブ処理を行うビットインタリーブ部と、
前記ストリーム信号のビットデインタリーブ処理を行うビットデインタリーブ部と、をさらに含み、
前記ビットインタリーブ部および前記ビットデインタリーブ部は、タイミング制御信号が入力され、前記ビットインタリーブ部は、インタリーブ処理単位のデータ入力完了前に、データを読み出す、
請求項1に記載の受信装置。 - 前記ビットインタリーブ部は、前記第1の復号信号のシンボルの一部を蓄積し、インタリーブ処理を行うための既知のインタリーブ規則に従って、前記第1の復号信号のビットインタリーブ処理を行い、
前記ビットデインタリーブ部は、前記データ系列のシンボルの一部を蓄積し、デインタリーブ処理を行うための既知のデインタリーブ規則に従って、前記ストリーム信号のビットデインタリーブ処理を行う、
請求項3に記載の受信装置。 - 前記既知の並び替え規則は、種類の異なる前記データ系列ごとに分類されている、
請求項4に記載の受信装置。 - 前記ストリーム信号を蓄積して並び替え処理を行うための既知の反復復号デインタリーブ規則に従って、前記ストリーム信号の並び替え処理を行う反復復号デインタリーブ部をさらに含み、
前記反復復号デインタリーブ部は、タイミング制御信号に従いデータを読み出す、
請求項4に記載の受信装置。 - 前記第1の変換部と前記第2の変換部とには、タイミング信号が入力され、
前記第1の記憶部と前記第2の記憶部とは、前記タイミング信号に基づいて、書き込み及び読み出しを行う、
請求項1に記載の受信装置。 - データ系列を受信するステップと、
前記データ系列を、既知の並び替え規則に従ったデインタリーブ処理を経て復号し、第1の復号信号を出力するステップと、
前記並び替え規則に対応して、前記データ系列から生成したチャネル推定情報の書き込みまたは読み出しの順番を変換するステップと、
前記変換した順番に前記チャネル推定情報を第1の記憶部に書き込みまたは読み出すステップと、
前記並び替え規則に対応して、前記データ系列の書き込みまたは読み出しの順番を変換するステップと、
前記変換した順番に前記データ系列を第2の記憶部に書き込みまたは読み出すステップと、
前記チャネル推定情報に基づき、前記第1の復号信号を再変調して再変調データを生成するステップと、
前記第1の記憶部の前記チャネル推定情報と前記第2の記憶部の前記データ系列とを前記変換した順番に取り出し、前記チャネル推定情報、前記第1の復号信号および前記再変調データを用いて、前記データ系列の干渉信号をキャンセルしたストリーム信号を生成するステップと、
前記ストリーム信号に基づき、復号を行い第2の復号信号を出力するステップと、
を含む受信方法。
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