JP5084043B2 - Reception device, communication system, and communication method - Google Patents
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Description
本発明は、受信装置、通信システム及び通信方法に関する。 The present invention relates to a receiving apparatus, a communication system, and a communication method.
広帯域無線通信システムでは、遅延波によって生じる干渉であるシンボル間干渉や拡散してコード多重する場合のコード間干渉やMIMO(Multi−Input Multi−Output:マルチ入力マルチ出力)システムにおけるストリーム間干渉が問題となる。
これらの干渉対策技術として、ターボ等化や繰り返し干渉キャンセラが注目されている。ターボ等化や繰り返し干渉キャンセラは、等化・キャンセラ処理と誤り訂正復号処理の間で尤度情報の交換を繰り返し行うことで性能を向上させることができる。
また、優れた誤り訂正能力を持つ誤り訂正符号として、ターボ符号や低密度パリティチェック(LDPC:Low Density Parity Check)符号が注目されている。
In wideband wireless communication systems, intersymbol interference, which is interference caused by delayed waves, intersymbol interference when spreading and code multiplexing, and interstream interference in MIMO (Multi-Input Multi-Output) systems are problems. It becomes.
As these interference countermeasure technologies, turbo equalization and repetitive interference cancellers are attracting attention. Turbo equalization and iterative interference cancellers can improve performance by repeatedly exchanging likelihood information between equalization / canceller processing and error correction decoding processing.
Further, turbo codes and low density parity check (LDPC) codes are attracting attention as error correction codes having excellent error correction capability.
ターボ符号やLDPC符号は、復号処理内で復号処理を繰り返し行うことで性能を向上させている。ターボ等化とターボ符号やLDPC符号を組み合わせて用いると、等化処理と復号処理の間の繰り返し処理、および、復号処理内の繰り返し処理が必要となる。
復号処理内の繰り返し回数は多い方が誤り訂正能力は高くなるが、その分、演算量や処理遅延が大きくなってしまう。特にターボ等化のように等化処理と復号処理を繰り返し行う場合は、特に復号処理内の繰り返し回数が増える影響は大きくなってしまう。
非特許文献1では、ターボ等化とLDPC符号を組み合わせて、等化の繰り返し処理毎に復号内の繰り返し回数を変えることで効率的に良好な性能が得られることが示されている。
The performance of turbo codes and LDPC codes is improved by repeatedly performing the decoding process within the decoding process. When turbo equalization and a turbo code or LDPC code are used in combination, iterative processing between equalization processing and decoding processing and iterative processing within decoding processing are required.
The error correction capability increases as the number of repetitions in the decoding process increases, but the amount of computation and processing delay increase accordingly. In particular, when the equalization process and the decoding process are repeated, such as turbo equalization, the influence of increasing the number of repetitions in the decoding process is particularly large.
Non-Patent
非特許文献1では、EXIT(EXtrinsic Information Transfer)特性を解析することで、復号繰り返し回数を設定している。EXIT特性とは、等化器または復号器から得られるビットLLR(Log Likelihood Ratio:対数尤度比)から、送信ビットに関して得られる情報量を定量的に表現した入力相互情報量と出力相互情報量の伝達特性を図示したものである。
非特許文献1では、等化器EXIT特性と復号器EXIT特性との間の相互情報量の改善の様子であるEXIT軌跡から最適な復号繰り返し回数を設定している。
In
EXIT特性を求める際に必要な相互情報量は符号化ビットのLLRから求めることができる。一般に、符号化ビットのLLRから得られる送信ビットに関する相互情報量は0〜1の値に拘束されるため、EXIT特性を求めるためには、例えば入力相互情報量が0.0、0.1、0.2、・・・、1.0に対する出力相互情報量を求める必要がある。
実際の受信装置において、適応的に繰り返し回数を制御するためには、受信信号ごとに繰り返し回数制御をすることが望ましい。しかしながら、送信されたビット系列がわからない状態で、例えば入力相互情報量が0.0、0.1、0.2、・・・、1.0となる符号化ビットLLR系列を求めることは困難である。
The mutual information necessary for obtaining the EXIT characteristic can be obtained from the LLR of the coded bit. In general, since the mutual information regarding the transmission bits obtained from the LLR of the coded bits is constrained to a value of 0 to 1, in order to obtain the EXIT characteristic, for example, the input mutual information is 0.0, 0.1, It is necessary to obtain the output mutual information amount for 0.2,..., 1.0.
In an actual receiver, in order to adaptively control the number of repetitions, it is desirable to control the number of repetitions for each received signal. However, it is difficult to obtain a coded bit LLR sequence in which the input mutual information amount is 0.0, 0.1, 0.2,..., 1.0, for example, without knowing the transmitted bit sequence. is there.
非特許文献1では計算機シミュレーションによりEXIT特性を統計的に求めている。無線伝搬路では、伝送機会ごとに時々刻々と変化する伝搬路によってEXIT特性が変化するだけでなく、同一時刻・同一周波数に複数の信号を多重するCDMA(Code Division Multiple Access:符号分割多元接続)方式やMIMO方式などでは多重されている信号数によってもEXIT特性は変化してしまう。
そのため、受信信号によって最適な繰り返し回数は変化してしまう。しかしながら非特許文献1では、受信信号に応じてEXIT特性を正確に求めてはおらず、受信信号に応じて適応的に繰り返し回数制御を行うことはできないため、各受信信号について効率的に良好な受信特性が得られないという問題があった。
In
Therefore, the optimum number of repetitions varies depending on the received signal. However, in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、誤り訂正復号処理内の復号処理の繰り返し回数を好適に制御することによって、各受信信号について効率的に良好な受信特性を得ることができる受信装置、通信システム及び通信方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to effectively control the reception frequency of each received signal by appropriately controlling the number of repetitions of the decoding process in the error correction decoding process. It is an object to provide a receiving device, a communication system, and a communication method that can be obtained.
(1) 本発明の第1の態様は、干渉キャンセル処理と誤り訂正復号処理とを繰り返し行う第1の繰り返し処理と、前記誤り訂正復号処理内で復号処理を繰り返し行う第2の繰り返し処理とを実行する受信装置であって、伝搬路推定を行うことにより伝搬路推定値を求める伝搬路推定部と、受信信号および前記伝搬路推定値から送信装置が送信した送信信号を検出する信号検出部とを備え、前記信号検出部は、前記誤り訂正復号処理を行う復号部と、前記第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する第2の繰り返し回数決定部と、前記誤り訂正復号処理により得られる対数尤度比から干渉レプリカを生成する干渉レプリカ生成部と、前記干渉レプリカを前記受信信号から減算して干渉キャンセル処理を行う干渉キャンセル部とを備え、前記第2の繰り返し回数決定部は、前記送信信号の多重数が多くなるに従い、前記第2の繰り返し回数を少なく決定することを特徴とする受信装置である。 (1) The first aspect of the present invention includes a first iterative process for repeatedly performing an interference cancellation process and an error correction decoding process, and a second iterative process for repeatedly performing the decoding process within the error correction decoding process. A receiving apparatus that performs the propagation path estimation by obtaining a propagation path estimation value; a signal detection section that detects a transmission signal transmitted from the transmission apparatus from the received signal and the propagation path estimation value; The signal detection unit includes: a decoding unit that performs the error correction decoding process; a second iteration number determination unit that determines a second iteration number for each first iteration process; and the error correction decoding process An interference replica generation unit that generates an interference replica from the log-likelihood ratio obtained by the above, and an interference cancellation unit that performs an interference cancellation process by subtracting the interference replica from the received signal Said second number of times of repetition determination unit is configured in accordance with the number of multiplexed transmission signal is increased, a receiver and determines reduce the second number of iterations.
(2) 本発明の第1の態様において、前記第2の繰り返し回数決定部は、前記送信信号の多重数が多くなるに従い、前記第1の繰り返し処理の初回の第2の繰り返し回数を少なく決定しても良い。 (2) In the first aspect of the present invention, the second number-of-repetitions determination unit determines the first number of repetitions of the first repetition process to be smaller as the number of multiplexed transmission signals increases. You may do it .
(3) 本発明の第1の態様において、前記送信信号は、拡散及びコード多重されており、前記多重数は、コード多重数であっても良い。 (3) In a first aspect of the present invention, the transmission signal is spread and code-multiplexed, the multiple number may be a number of multiplexed codes.
(4) 本発明の第1の態様において、前記送信信号は複数の送信アンテナを用いて空間多重されており、前記多重数は、送信ストリーム数であっても良い。 (4) In the first aspect of the present invention, the transmission signal may be spatially multiplexed using a plurality of transmission antennas, and the multiplexing number may be the number of transmission streams .
(5) 本発明の第1の態様において、前記第2の繰り返し回数決定部は、干渉キャンセルが行われていない性能を示す第1の値と、干渉キャンセルが行われた性能を示す第2の値とを求め、前記第1の値と前記第2の値とに基づいて、前記第2の繰り返し回数を決定しても良い。 (5) In the first aspect of the present invention, the second iterative number determination unit includes a first value indicating performance without interference cancellation and a second value indicating performance with interference cancellation performed . A value may be obtained, and the second number of repetitions may be determined based on the first value and the second value .
(6) 本発明の第1の態様において、前記第2の繰り返し回数決定部は、前記伝搬路推定値から前記第1の値及び前記第2の値を求めても良い。 In a first aspect of the (6) the present invention, the second repeat count determination unit, the propagation path from said estimate a first value and determined Umate the second value may be.
(7) 本発明の第1の態様において、前記第2の繰り返し回数決定部は、前記対数尤度比及び前記伝搬路推定値に基づいて前記第1の値を更新し、当該更新した第1の値に基づいて、前記第2の繰り返し回数を決定しても良い。 (7) In the first aspect of the present invention, the second iteration number determination unit updates the first value based on the log likelihood ratio and the propagation path estimated value, and updates the updated first value . based on the value, it may determine the second number of iterations.
(8) 本発明の第1の態様において、前記第2の繰り返し回数決定部は、前記対数尤度比から前記第1の値を求め、前記伝搬路推定値から前記第2の値を求めても良い。 In a first aspect of the (8) The present invention, the second repeat count determination unit, the calculated the first value from the logarithmic likelihood ratio, determined Me said second value from said channel estimation value May be .
(9) 本発明の第1の態様において、前記第2の繰り返し回数決定部は、前記対数尤度比及び前記伝搬路推定値に基づいて前記第1の値を更新し、当該更新した第1の値に基づいて、前記第2の繰り返し回数を決定しても良い。 (9) In the first aspect of the present invention, the second iteration number determination unit updates the first value based on the log likelihood ratio and the propagation path estimation value , and updates the updated first value . based on the value, it may determine the second number of iterations.
(10) 本発明の第2の態様は、送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、前記送信装置は、前記受信装置に送信信号を送信する送信部を備え、前記受信装置は、干渉キャンセル処理と誤り訂正復号処理とを繰り返し行う第1の繰り返し処理と、前記誤り訂正復号処理内で復号処理を繰り返し行う第2の繰り返し処理とを実行する受信装置であって、伝搬路推定を行うことにより伝搬路推定値を求める伝搬路推定部と、受信信号および前記伝搬路推定値から送信装置が送信した送信信号を検出する信号検出部とを備え、前記信号検出部は、前記誤り訂正復号処理を行う復号部と、前記第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する第2の繰り返し回数決定部と、前記誤り訂正復号処理により得られる対数尤度比から干渉レプリカを生成する干渉レプリカ生成部と、前記干渉レプリカを前記受信信号から減算して干渉キャンセル処理を行う干渉キャンセル部とを備え、前記第2の繰り返し回数決定部は、前記送信信号の多重数が多くなるに従い、前記第2の繰り返し回数を少なく決定することを特徴とする通信システムである。 (10) A second aspect of the present invention is a communication system including a transmission device and a reception device, wherein the transmission device includes a transmission unit that transmits a transmission signal to the reception device, and the reception device includes: A receiving apparatus that performs a first iterative process for repeatedly performing an interference cancellation process and an error correction decoding process and a second iterative process for repeatedly performing a decoding process within the error correction decoding process. A propagation path estimation unit that obtains a propagation path estimated value by performing, and a signal detection unit that detects a transmission signal transmitted from a transmission device from a received signal and the propagation path estimation value, wherein the signal detection unit includes the error correction Interference from a decoding unit that performs decoding processing, a second iteration number determination unit that determines a second iteration number for each of the first iterations, and a log likelihood ratio obtained by the error correction decoding process And interference replica generating unit which generates a replica, and an interference canceller that performs interference cancellation process by subtracting the interference replica from the received signal, the second number of times of repetition determination unit multiplexing of the transmission signal As the number increases, the communication system is characterized in that the second number of repetitions is determined to be small .
(11) 本発明の第3の態様は、干渉キャンセル処理と誤り訂正復号処理とを繰り返し行う第1の繰り返し処理と、前記誤り訂正復号処理内で復号処理を繰り返し行う第2の繰り返し処理とを受信装置で実行する通信方法であって、伝搬路推定を行うことにより伝搬路推定値を求める伝搬路推定過程と、受信信号および前記伝搬路推定値から送信装置が送信した送信信号を検出する信号検出過程とを有し、前記信号検出過程では、前記誤り訂正復号処理を行う復号過程と、前記第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する第2の繰り返し回数決定過程と、前記誤り訂正復号処理により得られる対数尤度比から干渉レプリカを生成する干渉レプリカ生成過程と、前記干渉レプリカを前記受信信号から減算して干渉キャンセル処理を行う干渉キャンセル過程とを実行し、前記第2の繰り返し回数決定過程では、前記送信信号の多重数が多くなるに従い、前記第2の繰り返し回数を少なく決定することを特徴とする通信方法である。 (11) According to a third aspect of the present invention, a first iterative process that repeatedly performs an interference cancellation process and an error correction decoding process, and a second iterative process that repeatedly performs the decoding process within the error correction decoding process. A communication method executed by a reception apparatus, a propagation path estimation process for obtaining a propagation path estimation value by performing propagation path estimation, and a signal for detecting a reception signal and a transmission signal transmitted by the transmission apparatus from the propagation path estimation value A detection process, in the signal detection process, a decoding process for performing the error correction decoding process, a second iteration count determination process for determining a second iteration count for each of the first iteration processes, An interference replica generation process for generating an interference replica from a log likelihood ratio obtained by error correction decoding processing, and interference cancellation processing by subtracting the interference replica from the received signal Run the interference cancellation process, in the second number of iterations making process, wherein in accordance with the number of multiplexed transmission signal is increased, a communication method characterized by determining reduce the second number of iterations.
本発明の受信装置、通信システム及び通信方法では、誤り訂正復号処理内の復号処理の繰り返し回数を好適に制御することによって、各受信信号について効率的に良好な受信特性を得ることができる。 In the receiving apparatus, communication system, and communication method of the present invention, favorable reception characteristics can be obtained efficiently for each received signal by suitably controlling the number of repetitions of the decoding process in the error correction decoding process.
以下、図面を用いて本発明の各実施形態を説明する。以下の実施形態では復号処理内で繰り返し処理を持つ復号器と、ターボ等化や繰り返し干渉キャンセラのような復号と検出を繰り返すシステムについて説明する。
以下の実施形態では、特にことわりがない限り、ターボ等化や繰り返し干渉キャンセラのような復号と検出の繰り返し処理を第1の繰り返し処理、ターボ復号やLDPC復号のような復号処理内での繰り返し処理を第2の繰り返し処理として説明する。
また第1の繰り返し処理の回数を第1の繰り返し回数、第2の繰り返し処理の繰り返し回数を第2の繰り返し回数とする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, a decoder having an iterative process in the decoding process and a system that repeats decoding and detection such as turbo equalization or an iterative interference canceller will be described.
In the following embodiments, unless otherwise specified, iterative processing of decoding and detection such as turbo equalization and iterative interference canceller is the first iterative processing, and iterative processing within decoding processing such as turbo decoding and LDPC decoding. Will be described as the second iterative process.
Further, the number of times of the first repetition process is defined as the first number of repetitions, and the number of repetitions of the second repetition process is defined as the second number of repetitions.
(第1の実施形態)
始めに、本発明の第1の実施形態について説明する。本実施形態では、MC−CDMA(Multi Carrier−Code Division Multiple Access:マルチキャリア−符号分割多元接続)におけるMCI(コード間干渉:Multi―Code Interference)について説明する。
(First embodiment)
First, a first embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, MCI (Multi-Code Interference) in MC-CDMA (Multi-Carrier-Division Multiple Access) will be described.
図1は、本発明の第1の実施形態による送信装置100aの構成を示す概略ブロック図である。送信装置100aは、コードチャネル信号生成部101−1〜101−Cn、コード多重部106、インターリーバ部107、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform:逆高速フーリエ変換)部108、並直列変換部109、パイロット多重部110、パイロット信号生成部116、GI(Guard Interval:ガードインターバル)挿入部111、D/A(Digital/Analog:ディジタル/アナログ)変換部112、送信フィルタ部113、無線部114、送信アンテナ部115を備えている。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a transmission device 100a according to the first embodiment of the present invention. Transmitting apparatus 100a includes code channel signal generation units 101-1 to 101-Cn,
コードチャネル信号生成部101−1〜101−Cnの各々は、符号部102、変調部103、直並列変換部104、拡散部105−1〜105−Cnを備えている。各コードチャネル信号生成部101−1〜101−Cnは、まず符号部102で、送信ビットに対し、ターボ符号やLDPC符号など、誤り訂正復号処理に繰り返し構造を持つ誤り訂正符号を用いて符号化する。
Each of the code channel signal generation units 101-1 to 101-Cn includes a
変調部103は、符号化ビットをQPSK(Quadrature Phase Shift Keying:4相位相偏移変調)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation:16値直交振幅変調)などの変調シンボルにマッピングする。変調シンボルは、直並列変換部104で直列並列変換され、拡散部105−1〜105−Cnのそれぞれで対応する拡散コードで拡散される。
コード多重部106は、コードチャネル信号生成部101−1〜101−Cnの各々で生成されたコード多重数Cn個の信号をコード多重する。コード多重された信号はインターリーバ部107でインターリーブされ、IFFT部108で周波数時間変換され、並直列変換部109で並列直列変換される。
パイロット多重部110では、パイロット信号生成部116で生成されたパイロット信号を多重され、GI挿入部111でガードインターバルが挿入され、D/A変換部112でD/A変換され、送信フィルタ部113で波形整形され、無線部114で無線周波数に変換され、送信アンテナ115から受信装置に送信される。
The code multiplexer 106 code-multiplexes the Cn number of signals generated by the code channel signal generators 101-1 to 101-Cn. The code-multiplexed signal is interleaved by the
In
図2は、本発明の第1の実施形態による受信装置200aの構成を示す概略ブロック図である。受信装置200aは、受信アンテナ201、無線部202、受信フィルタ部203、A/D(Analog/Digital:アナログ/ディジタル)変換部204、GI除去部205、直並列変換部206、FFT(Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換)部207、信号検出部208a、伝搬路推定部209を備えている。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the receiving device 200a according to the first embodiment of the present invention. The reception device 200a includes a
受信アンテナ201で受信された受信波は、無線部202で無線周波数からベースバンド信号に変換される。ベースバンド信号は受信フィルタ部203で波形整形され、A/D変換部204でA/D変換され、GI除去部205でガードインターバルが除去され、直並列変換部206で直列並列変換され、FFT部207で時間周波数変換され、受信信号として出力される。
伝搬路推定部209は、パイロット信号を用いて伝搬路推定を行い、伝搬路推定値を生成する。信号検出部208aには、受信信号、伝搬路推定値が入力され、送信装置100a(図1)の送信ビットが検出される。
A reception wave received by the
The propagation
図3は、本発明の第1の実施形態による受信装置200a(図2)の信号検出部208aの構成を示す概略ブロック図である。信号検出部208aは、コードチャネル信号検出部308−1〜308−Cn、干渉レプリカ生成部309、第2の繰り返し回数決定部310を備えている。
コードチャネル信号検出部308−1〜308−Cnは、干渉キャンセル部301、伝搬路補償部302、デインターリーバ部303、逆拡散部304−1〜304−Cn、並直列変換部305、復調部306、復号部307を備えている。
FIG. 3 is a schematic block diagram showing a configuration of the
The code channel signal detection units 308-1 to 308-Cn include an
コードチャネル信号検出部308−1〜308−Cnの各々は、それぞれのコードチャネルに対し、干渉除去および信号検出を行う。干渉キャンセル部301の各々は、干渉レプリカ生成部309が生成したコードチャネルにおける干渉レプリカを減算し、干渉除去を行う。
伝搬路補償部302は、干渉除去後の信号に対し、例えば、MMSE(Minimum−Mean Square−Error:最小二乗誤差)基準を用いて伝搬路補償を行う。MMSE基準の重みとしては、以下の式(1)で示される重みWm(k)が用いられる。
Each of the code channel signal detection units 308-1 to 308-Cn performs interference removal and signal detection for each code channel. Each of the
The propagation
なお、式(1)におけるρm(k)は、以下の式(2)で表わされる。 Note that ρ m (k) in the equation (1) is represented by the following equation (2).
S^u(k)は、第uコードチャネル、第kサブキャリアにおける変調シンボルのレプリカである。またm=1〜Cnの整数である。またcm,kは第m拡散コードの第k要素であり、H^(k)は第kサブキャリアの伝搬路推定値であり、σN 2は平均雑音電力である。 S u u (k) is a replica of a modulation symbol in the u-th code channel and the k-th subcarrier. Moreover, it is an integer of m = 1-Cn. The c m, k is the k-th element of the m spreading codes, H ^ (k) is the channel estimation value of the k-th subcarrier, sigma N 2 is the average noise power.
デインターリーバ部303は、伝搬路補償後の信号を、送信装置100a側で行われたインターリーブ処理の逆パターンを用いて時間順の並び替えを行う。デインターリーブ後の信号は、逆拡散部304−1〜304−Cnでそれぞれ対応する拡散コードを用いて逆拡散され、並直列変換部305で並列直列変換され、復調部306で復調処理が行われてビットLLRが算出される。
ここでは、QPSK変調を用いる場合について説明する。逆拡散、並列直列変換後のあるシンボルをXとする。またQPSK変調シンボルを構成しているビットをb0、b1とする。このときXを復調して得られる符号化ビットLLRは、以下の式(3)で求められる。
The
Here, a case where QPSK modulation is used will be described. Let X be a symbol after despreading and parallel-serial conversion. Also, bits constituting the QPSK modulation symbol are b 0 and b 1 . At this time, the coded bit LLR obtained by demodulating X is obtained by the following equation (3).
ただし、式(3)におけるRe()は複素数の実部を表す。λ(b1)に対するビットLLRは、式(3)のRe(X)をXの虚部に置き換えることにより求めることができる。また、μは、伝搬路補償及び逆拡散後の等価振幅利得であり、以下の式(4)で表わされる。なお、SFは、拡散率である。 However, Re () in Equation (3) represents the real part of the complex number. The bit LLR for λ (b 1 ) can be obtained by replacing Re (X) in Equation (3) with the imaginary part of X. Further, μ is an equivalent amplitude gain after propagation path compensation and despreading, and is expressed by the following equation (4). SF is a spreading factor.
復号部307は、復調後の符号化ビットLLRに対し、第2の繰り返し回数決定部310が決定した回数の誤り訂正復号処理を行う。復号部307は誤り訂正復号結果に誤りがない、もしくは、第1の繰り返し回数が規定回数に達したら、検出した送信ビットを出力して受信処理を終了する。
第1の繰り返し回数の規定回数に達しておらず、かつ、復号結果に誤りが検出された場合は、復号部307は、誤り訂正復号処理によって得られた符号化ビットLLRを出力する。
The
When the prescribed number of first iterations has not been reached and an error is detected in the decoding result, the
干渉レプリカ生成部309は、復号部307から出力された符号化ビットLLRから干渉レプリカを生成する。この場合、干渉レプリカとしてコード間干渉(MCI:Multi−Code Interference)レプリカを生成する。
MCIレプリカは、まず符号化ビットLLRから変調シンボルのレプリカを生成し、その後は送信装置100aと同様に、直列並列変換、拡散処理が行われ、各コードチャネルのレプリカが生成される。
変調シンボルレプリカは、例えばb0、b1で構成されているQPSK変調の場合、以下の式(5)のように表わされる。
The interference replica generation unit 309 generates an interference replica from the encoded bit LLR output from the
The MCI replica first generates a modulation symbol replica from the coded bit LLR, and thereafter performs serial-to-parallel conversion and spreading processing in the same manner as the transmitting apparatus 100a to generate a replica of each code channel.
For example, in the case of QPSK modulation configured by b 0 and b 1 , the modulation symbol replica is represented as the following Expression (5).
ただし、Zは変調シンボルの期待値を表す変調シンボルレプリカであり、tanhは双曲線正接関数であり、jはj2=−1を満たす虚数単位である。第mコードチャネルにおけるMCIレプリカは、第mコードチャネルのレプリカ以外をコード多重し、インターリーブし、伝搬路推定部209から得られた伝搬路推定値を乗算して生成される。
Here, Z is a modulation symbol replica that represents an expected value of the modulation symbol, tanh is a hyperbolic tangent function, and j is an imaginary unit that satisfies j 2 = −1. The MCI replica in the m-th code channel is generated by code-multiplexing other than the m-th code channel replica, interleaving, and multiplying the channel estimation value obtained from the
第2の繰り返し回数決定部310では、復号繰り返し回数が決定される。第2の繰り返し回数決定部310は、受信信号ごとに多重数や受信SINRに基づいて繰り返し回数を決定する。多重数や受信SINRは、例えば、送信装置から通知されても、受信装置が求めてもよい。正確に第2の繰り返し回数を求めるには、干渉キャンセル処理の繰り返し性能(干渉キャンセル性能とも称する)及び復号処理の繰り返し性能がわかる必要がある。これは無線伝搬路の時変化や多重数ごとに変化するMCIキャンセラのEXIT(EXtrinsic Information Transfer)特性を求めて行うことができる。
ここで、MCIキャンセラとは、復号部が出力する符号化ビットLLRが入力されて、復調部が求めるビットLLRを出力する処理を指している。
Second iteration
Here, the MCI canceller refers to a process in which the coded bit LLR output from the decoding unit is input and the bit LLR obtained by the demodulation unit is output.
図4は、本発明の第1の実施形態によるMCIキャンセラと復号の双方のEXIT特性を示したグラフである。MCIキャンセラの特性はある伝搬路の場合の特性であり、復号特性はターボ復号の特性を示している。
図4に示したグラフの横軸は、MCIキャンセラへ入力される(復号部から出力される)符号化ビットLLRから求めた相互情報量を示しており、縦軸はMCIキャンセラから出力される(復号部へ入力される)符号化ビットLLRから求めた相互情報量を示している。
FIG. 4 is a graph showing the EXIT characteristics of both the MCI canceller and the decoding according to the first embodiment of the present invention. The characteristics of the MCI canceller are characteristics for a certain propagation path, and the decoding characteristics indicate the characteristics of turbo decoding.
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 4 indicates the mutual information amount obtained from the coded bit LLR input to the MCI canceller (output from the decoding unit), and the vertical axis is output from the MCI canceller ( It shows the mutual information obtained from the coded bit LLR (input to the decoding unit).
a401〜a403は、MCIキャンセラのEXIT特性であり、a401がコード多重数2の場合の特性を示しており、a402がコード多重数8の場合の特性を示しており、a403がコード多重数16の場合の特性を示している。なお、拡散率は16である。
b401〜b404は、復号部のEXIT特性であり、b401は復号繰り返し回数が0の場合を示しており、b402は復号繰り返し回数が1の場合を示しており、b403は復号繰り返し回数が2の場合を示しており、b404は復号繰り返し回数が4の場合を示している。
a401 to a403 are EXIT characteristics of the MCI canceller, where a401 indicates the characteristics when the code multiplexing number is 2, a402 indicates the characteristics when the code multiplexing number is 8, and a403 indicates the code multiplexing number of 16. The case characteristics are shown. The diffusion rate is 16.
b401 to b404 are EXIT characteristics of the decoding unit, b401 indicates a case where the number of decoding iterations is 0, b402 indicates a case where the number of decoding iterations is 1, and b403 indicates a case where the number of decoding iterations is 2. B404 indicates a case where the number of decoding iterations is four.
復号繰り返し回数が0の場合は、復号処理内で繰り返し回数が行われないので畳み込み符号、もしくはターボ符号器を構成する1つのRSC(Recursive Systematic convolutional:再帰的組織畳み込み)符号と同様になる。
また、MCIキャンセラは、上述したように、復号部が出力する符号化ビットLLRが入力されて、復調部が求めるビットLLRを出力する処理のことを指している。従って、復号部の出力(Id,out)とMCIキャンセラの入力(Ic,in)は等しく、MCIキャンセラの出力と復号部の入力は等しい。
相互情報量は受信処理(ここではMCIキャンセラや復号)で得られる送信符号化ビットに関する情報であり、相互情報量が1であるとき、送信ビットを完全に分かっていることを示しており、相互情報量が0であるとき、送信符号化ビットの情報は全く得られていないことを示している。
When the number of decoding iterations is 0, since the number of iterations is not performed in the decoding process, it is the same as a convolutional code or one RSC (Recursive Systematic convolutional) code constituting a turbo encoder.
Further, as described above, the MCI canceller refers to a process in which the encoded bit LLR output from the decoding unit is input and the bit LLR obtained by the demodulation unit is output. Accordingly, the output (I d, out ) of the decoding unit and the input (I c, in ) of the MCI canceller are equal, and the output of the MCI canceller and the input of the decoding unit are equal.
The mutual information amount is information related to transmission coded bits obtained in the reception processing (here, MCI canceller and decoding). When the mutual information amount is 1, it indicates that the transmission bits are completely known. When the amount of information is 0, it indicates that no information of transmission coded bits is obtained.
次に、EXIT特性を用いて繰り返し処理の解析を行う方法を説明する。受信処理ではまずMCIキャンセル処理が行われる。最初は一度も復号が行われていないので、MCIキャンセラへの入力相互情報量は0である。
このときのMCIキャンセラの出力相互情報量は図4の縦軸の値になる。次にMCIキャンセラの出力相互情報量は復号部への入力となるので、復号部の出力は縦軸の値がMCIキャンセラの出力の値のときの横軸の値となる。
Next, a method for analyzing repetitive processing using the EXIT characteristic will be described. In the reception process, an MCI cancellation process is first performed. Since no decoding is performed at first, the amount of mutual information input to the MCI canceller is zero.
The output mutual information amount of the MCI canceller at this time is the value on the vertical axis in FIG. Next, since the output mutual information amount of the MCI canceller is input to the decoding unit, the output of the decoding unit is the horizontal axis value when the vertical axis value is the output value of the MCI canceller.
次は、復号部の出力である横軸の値がMCIキャンセラへの入力となり、このときのMCIキャンセラの出力の値は図4の縦軸の値になる。これを繰り返し行っていき、MCIキャンセラと復号部のグラフが交差する点に到達するか、横軸が1の点に到達したらこれ以上繰り返し処理によって改善しないので解析は終了する。
繰り返し処理で改善しない収束点に到達するまでの復号の回数が第1の繰り返し回数となる。MCIキャンセラと復号部のグラフが交差する場合は繰り返し処理により干渉除去が完全に行えない場合であり、横軸が1の点に到達する場合は干渉除去が完全に行える場合である。
Next, the value on the horizontal axis, which is the output of the decoding unit, becomes an input to the MCI canceller, and the value of the output of the MCI canceller at this time becomes the value on the vertical axis in FIG. This is repeated, and when the point at which the MCI canceller and the graph of the decoding unit intersect is reached, or when the horizontal axis reaches the
The number of times of decoding until reaching a convergence point that does not improve by the iterative processing is the first number of iterations. The case where the MCI canceller and the graph of the decoding unit intersect is a case where the interference removal cannot be completely performed by iterative processing, and the case where the horizontal axis reaches the point of 1 is a case where the interference removal can be performed completely.
このためEXIT特性を求められれば、図4の横軸が1の点に到達するように第1の繰り返し処理ごとに第2の繰り返し回数を求めることは可能である。しかし、MCIキャンセラの特性(例えば、図4中のa401〜a403)は伝搬路によって変わるので、繰り返し回数を精度よく求めるためには、受信装置200aは受信信号ごとにMCIキャンセラのEXIT特性を求める必要がある。しかしながら、受信装置200aでは受信信号ごとに横軸の任意の値に対応するビットLLRを求めることはできないため、受信信号ごとに正確なEXIT特性を求めることはできない。
そこで、本実施形態では、EXIT特性を精度良く求めるのではなく、受信装置200aで求めることが可能な範囲でEXIT特性を求め、第2の繰り返し回数を決定する。
Therefore, if the EXIT characteristic can be obtained, it is possible to obtain the second number of repetitions for each first repetition process so that the horizontal axis in FIG. However, since the characteristics of the MCI canceller (for example, a401 to a403 in FIG. 4) vary depending on the propagation path, the receiving apparatus 200a needs to determine the EXIT characteristics of the MCI canceller for each received signal in order to accurately determine the number of repetitions. There is. However, since the receiving apparatus 200a cannot obtain a bit LLR corresponding to an arbitrary value on the horizontal axis for each received signal, an accurate EXIT characteristic cannot be obtained for each received signal.
Therefore, in this embodiment, the EXIT characteristic is not accurately obtained, but the EXIT characteristic is obtained within a range that can be obtained by the receiving apparatus 200a, and the second number of repetitions is determined.
第1の実施形態では、受信装置200aがEXIT特性を求めない場合について説明する。受信装置200aでは受信信号ごとにEXIT特性は求めないが、EXIT特性が変化するパラメータに着目して、そのパラメータから第2の繰り返し回数を求める。
例えば、コード多重数はEXIT特性を変化させるため、コード多重数に応じて第2の繰り返し回数を求めれば良い。MCIキャンセラのEXIT特性において、横軸が0の点を始点、横軸が1の点を終点と呼ぶ。
In the first embodiment, a case where the receiving apparatus 200a does not obtain the EXIT characteristic will be described. The receiving apparatus 200a does not obtain the EXIT characteristic for each received signal, but pays attention to the parameter whose EXIT characteristic changes, and obtains the second number of repetitions from the parameter.
For example, since the number of code multiplexes changes the EXIT characteristic, the second number of repetitions may be obtained according to the number of code multiplexes. In the EXIT characteristics of the MCI canceller, a point where the horizontal axis is 0 is called a start point, and a point where the horizontal axis is 1 is called an end point.
始点は送信ビットの情報が全く得られていない状態を表しており、終点は送信ビットの情報が完全に得られている状態、つまり干渉除去が完全に行える状態を表している。図4中のMCIキャンセラのEXIT特性a401〜a403はコード多重数が異なるので、コード多重数が多くなるにつれて、すなわち、a401、a402、a403の順に始点は低くなる。終点は、MCI除去が完全に行われた状態になるので、コード多重数によらない。
MCI除去を完全に行うためには、MCIキャンセラのEXIT特性と復号部のEXIT特性が交差しなければ良い。MCIキャンセラのEXIT特性は、コード多重数が変化すると終点は変わらずに始点のみが変わるため、特性の傾きが変わる。また多重数が変わらずに、受信SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio:信号対雑音・干渉電力比)が変わると、特性の傾きはあまり変わらず、SINRが大きくなると上にシフトし、SINRが小さくなると下にシフトする。
The start point represents a state in which no transmission bit information is obtained, and the end point represents a state in which transmission bit information is completely obtained, that is, a state in which interference removal can be performed completely. Since the EXIT characteristics a401 to a403 of the MCI canceller in FIG. 4 are different in the number of code multiplexing, the starting point becomes lower in the order of a401, a402, and a403. The end point does not depend on the code multiplexing number because the MCI removal is completely performed.
In order to perform MCI removal completely, it is sufficient that the EXIT characteristic of the MCI canceller and the EXIT characteristic of the decoding unit do not intersect. The exit characteristic of the MCI canceller changes the slope of the characteristic because only the start point changes without changing the end point when the number of multiplexed codes changes. Also, if the received SINR (Signal to Interference plus Noise Ratio) changes without changing the number of multiplexing, the slope of the characteristics does not change much, and when the SINR increases, it shifts upward and the SINR decreases. Then shift down.
本実施形態では、EXIT特性の傾向や受信処理量に基づいて、第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定すれば良い。受信処理量の概算は、例えば第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数の合計で得れば良い。上記のことを考慮し、あらかじめ対応表等で第1の繰り返し処理ごとの第2の繰り返し回数を設定しておき、受信装置200aは受信SINR、コード多重数から対応表を参照して第1の繰り返し処理ごとの第2の繰り返し回数を設定すれば良い。例えば図4のEXIT特性から図5のように対応表を作成する。 In the present embodiment, the second number of repetitions for each first repetition process may be determined based on the tendency of the EXIT characteristic and the reception processing amount. The approximate amount of reception processing may be obtained, for example, as the total number of second iterations for each first iteration. In consideration of the above, the second repetition count for each first repetition process is set in advance using a correspondence table or the like, and the receiving apparatus 200a refers to the correspondence table based on the received SINR and the number of multiplexed codes. What is necessary is just to set the 2nd number of repetitions for every repetition process. For example, a correspondence table is created as shown in FIG. 5 from the EXIT characteristics shown in FIG.
図5は、本発明の第1の実施形態によるコード多重数と第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数の対応表である。図5では、第1の最大繰り返し回数を3回、第2の最大繰り返し回数を4回としている。ただし、第1および第2の最大繰り返し回数はあらかじめ決められているものとする。図5中の数値は第2の繰り返し回数を示している。
例えば、コード多重数8の場合では、第1の繰り返し処理の初回(0回目)は第2の繰り返し回数2回、1回目以降の第2の繰り返し4回であるということを示している。第1の繰り返し処理の初回は、1度も復号処理が行われていない場合である。また第2の繰り返し回数が0回というのは、復号処理内で繰り返し処理をしない場合であり、例えばターボ復号の場合は畳み込み復号またはRSC復号を行っていることになる。なお、多重数が多くなるに従い、第1の繰り返し回数の初回の第2の繰り返し回数を少なく設定しているのは、第2の繰り返し回数を増やしてもあまり特性が変わらず、第2の繰り返しによる処理遅延が少なくなることを考慮しているためである。また、コード多重数ではなく、受信SINRに基づいた場合も、図5のような対応表を作成することが可能である。またコード多重数と受信SINRの両方を考慮することも可能であり、またEXIT特性を変化させるパラメータであれば全てを考慮することが可能である。
FIG. 5 is a correspondence table between the number of multiplexed codes according to the first embodiment of the present invention and the second number of repetitions for each first repetition process. In FIG. 5, the first maximum number of repetitions is 3 times and the second maximum number of repetitions is 4 times. However, it is assumed that the first and second maximum repetition counts are determined in advance. The numerical values in FIG. 5 indicate the second number of repetitions.
For example, in the case of the code multiplexing number of 8, it indicates that the first iteration of the first iteration process (0th) is the
図6は、本発明の第1の実施形態による受信装置200aの処理を示すフローチャートである。始めに、受信装置200aは、ステップs2008で生成される干渉信号のレプリカを受信信号から除去することにより干渉キャンセルを行う(ステップs2001)。
そして、受信装置200aは、干渉除去後の信号に対して伝搬路補償を行い(ステップs2002)、伝搬路補償後の信号に対して逆拡散処理を行い(ステップs2003)、逆拡散後の信号に対して復調処理を行い(ステップs2004)、符号化ビットLLRを算出する。
FIG. 6 is a flowchart showing processing of the receiving device 200a according to the first embodiment of the present invention. First, the receiving apparatus 200a performs interference cancellation by removing the replica of the interference signal generated in step s2008 from the received signal (step s2001).
Then, the receiving device 200a performs propagation path compensation on the signal after interference cancellation (step s2002), performs despreading processing on the signal after propagation path compensation (step s2003), and converts the signal after despreading to Demodulation processing is performed for the encoded bit LLR (step s2004).
そして、受信装置200aは、現在の第1の繰り返し回数と多重数から対応表(図5)を参照し、第2の繰り返し回数を設定する(ステップs2005)。そして、受信装置200aは、ステップs2005で設定された繰り返し回数の誤り訂正復号処理を行う(ステップs2006)。
そして、受信装置200aは、復号結果に対し、誤りが検出されないか、または、第1の繰り返し回数が既定の回数処理したか否かを判定し(ステップs2007)、誤りが検出されないか、または、第1の繰り返し回数が既定の回数に達していれば、送信ビットを出力して図6のフローチャートの処理を終了する。
復号結果に対し、誤りが検出され、第1の繰り返し回数が既定の回数に達していなければ、ステップs2008に進む。そして、符号化ビットLLRから干渉レプリカを生成し(ステップs2008)、再度ステップs2001の処理を行う。
Then, the receiving device 200a refers to the correspondence table (FIG. 5) from the current first number of repetitions and the number of multiplexing, and sets the second number of repetitions (step s2005). Then, the receiving apparatus 200a performs error correction decoding processing for the number of repetitions set in step s2005 (step s2006).
Then, the receiving apparatus 200a determines whether or not an error is detected in the decoding result, or whether or not the first number of repetitions has been processed a predetermined number of times (step s2007), and no error is detected, or If the first number of repetitions has reached the predetermined number, the transmission bit is output and the processing of the flowchart of FIG. 6 is terminated.
If an error is detected in the decoding result and the first number of iterations has not reached the predetermined number, the process proceeds to step s2008. Then, an interference replica is generated from the coded bit LLR (step s2008), and the process of step s2001 is performed again.
なお、第2の繰り返し回数を簡単に設定するために、コード多重数が多い場合は、第1の繰り返しの初回の第2の繰り返し回数を少なくして、第1の繰り返し回数が行われるにつれ、第2の繰り返し回数を増やすようにしても良い。
また、コード多重数が少ない場合は、第1の繰り返しの初回から第2の繰り返し回数を多くするようにしても良い。コード多重数が、多いか少ないかに関する基準は、例えば拡散率をSF、コード多重数をCnとして、Cn/SF≧0.5の場合は多重数が多い、Cn/SF<0.5の場合は多重数が少ないと判定すれば良い。
In order to easily set the second number of repetitions, if the number of code multiplexes is large, the first number of repetitions of the first repetition is reduced and the first number of repetitions is performed. The second number of repetitions may be increased.
Further, when the number of multiplexed codes is small, the second number of repetitions may be increased from the first time of the first repetition. The criteria for whether the number of code multiplexes is large or small is, for example, when the spreading factor is SF, the code multiplex number is Cn, and when Cn / SF ≧ 0.5, the number of multiplexes is large. May be determined that the number of multiplexing is small.
第1の実施形態では、送信装置100aの無線部114(送信部とも称する)が、受信装置200aに送信信号を送信する。
また、第1の実施形態の受信装置200aは、干渉キャンセル処理と誤り訂正復号処理とを繰り返し行う第1の繰り返し処理と、誤り訂正復号処理内で復号処理を繰り返し行う第2の繰り返し処理とを実行する。
そして、受信装置200aの伝搬路推定部209は、伝搬路推定を行うことにより伝搬路推定値を求める。
そして、受信装置200aの信号検出部208aは、受信信号および伝搬路推定部209が求めた伝搬路推定値から、送信装置200aの無線部114が送信した送信ビット(送信信号とも称する)を検出する。
In the first embodiment, the wireless unit 114 (also referred to as a transmission unit) of the transmission device 100a transmits a transmission signal to the reception device 200a.
In addition, the receiving apparatus 200a of the first embodiment performs a first iterative process that repeatedly performs an interference cancellation process and an error correction decoding process, and a second iterative process that repeatedly performs the decoding process within the error correction decoding process. Execute.
And the propagation
Then, the
受信装置200aの信号検出部208aの復号部307は、誤り訂正復号処理を行う。また、信号検出部208aの第2の繰り返し回数決定部310は、第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する。また、信号検出部208aの干渉レプリカ生成部309は、復号部307による誤り訂正復号処理により得られるビット対数尤度比から干渉レプリカを生成する。また、信号検出部208aの干渉キャンセル部301は、干渉レプリカ生成部309が生成した干渉レプリカを、受信信号から減算して干渉キャンセル処理を行う。
また、受信装置200aの第2の繰り返し回数決定部310は、例えば多重数や受信SINRを指標として、受信信号から干渉キャンセル部301による干渉キャンセル処理の干渉キャンセル性能を判定し、その判定結果に基づいて、第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する。
The
Also, the second repetition
第1の実施形態では、受信信号ごとに多重数や受信SINRに基づいて繰り返し回数制御を行うため、受信信号に応じた繰り返し回数が可能となる。また、受信装置200aで、誤り訂正復号処理内の復号処理の繰り返し回数を制御することによって、各受信信号について効率的に良好な受信特性を得ることができる。 In the first embodiment, the number of repetitions is controlled on the basis of the number of multiplexing and the reception SINR for each received signal, so that the number of repetitions according to the received signal is possible. In addition, by controlling the number of repetitions of the decoding process in the error correction decoding process by the receiving apparatus 200a, it is possible to efficiently obtain good reception characteristics for each received signal.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。第1の実施形態では、受信装置200aでEXIT特性を求めずに、多重数、受信SINRから干渉キャンセル性能を判定して第1の繰り返し毎の第2の繰り返し回数を決定する方法を説明した。
第2の実施形態では、受信装置で、干渉キャンセル性能として簡易EXIT特性を求め、簡易EXIT特性に基づいて第1の繰り返し毎の第2の繰り返し回数を決定する。簡易EXIT特性は、キャンセラのEXIT特性の始点と終点を求め、始点と終点を直線に結ぶことで生成される。始点は復号結果を全く知らない状態であり、終点は復号結果が完全に正しい状態であるため、ビット毎の信頼度のばらつきがない。そのため始点と終点は受信装置で求めることができる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the first embodiment, a method has been described in which the reception apparatus 200a determines the second iteration count for each first iteration by determining the interference cancellation performance from the multiplexing number and the received SINR without obtaining the EXIT characteristic.
In the second embodiment, the reception apparatus obtains the simple EXIT characteristic as the interference cancellation performance, and determines the second number of repetitions for each first repetition based on the simple EXIT characteristic. The simple EXIT characteristic is generated by obtaining the start point and end point of the canceller's EXIT characteristic and connecting the start point and end point to a straight line. Since the starting point is a state in which the decoding result is not known at all, and the end point is in a state in which the decoding result is completely correct, there is no variation in reliability for each bit. Therefore, the start point and the end point can be obtained by the receiving device.
なお、第2の実施形態による送信装置と受信装置の構成は、第1の実施形態による送信装置100a(図1)と受信装置200a(図2)の構成と同様であるため、それらの説明を省略する。ただし、第2の実施形態による受信装置の信号検出部の構成が、第1の実施形態による受信装置200aの信号検出部208a(図3)の構成と異なる。
The configurations of the transmission device and the reception device according to the second embodiment are the same as the configurations of the transmission device 100a (FIG. 1) and the reception device 200a (FIG. 2) according to the first embodiment. Omitted. However, the configuration of the signal detection unit of the reception device according to the second embodiment is different from the configuration of the
図7は、本発明の第2の実施形態による受信装置の信号検出部208bの構成を示す概略ブロック図である。この信号検出部208bは、コードチャネル信号検出部608−1〜608−Cn、干渉レプリカ生成部609、第2の繰り返し回数決定部610を備えている。
コードチャネル信号検出部608−1〜608−Cnの各々は、干渉キャンセル部601、伝搬路補償部602、デインターリーバ部603、逆拡散部604−1〜604−Cn、並直列変換部605、復調部606、復号部607を備えている。
FIG. 7 is a schematic block diagram showing the configuration of the
Each of the code channel signal detection units 608-1 to 608-Cn includes an
第1の実施形態における信号検出部208a(図3)と第2の実施形態における信号検出部208b(図7)の違いは、第2の繰り返し回数決定部610であるので、第2の実施形態では第2の繰り返し回数決定部610の処理の説明をする。
第2の繰り返し回数決定部610は、伝搬路推定部209から得られる伝搬路推定値からキャンセラのEXIT特性の始点と終点を求め、簡易EXIT特性を求める。そして簡易EXIT特性から、第1の繰り返し毎の第2の繰り返し回数を決定する。始点と終点は伝搬路補償重みから求める。例えばMMSE基準の重み式(1)、式(2)を用いると、始点は、|S^ u(k)|=0であるので式(1)は次の式(6)のように表わされる。
Since the difference between the
The second iteration
また終点は、|S^ u(k)|=1であるので式(1)は次の式(7)のように表わされる。 Since the end point is | S ^ u (k) | = 1, the expression (1) is expressed as the following expression (7).
式(6)や式(7)で求めた重みW(k)から等価振幅を求めると、以下の式(8)のようになる。 When the equivalent amplitude is obtained from the weight W (k) obtained by the equations (6) and (7), the following equation (8) is obtained.
μZからLLRの分散を求めると、以下の式(9)のようになる。 When determining the LLR of the dispersion from mu Z, the following equation (9).
相互情報量Iは、LLRの標準偏差σLから次の式(10)により求められる。 The mutual information amount I is obtained from the standard deviation σ L of the LLR by the following equation (10).
ただし、H1=0.3073、H2=0.8935、H3=1.1064である。このようにすれば始点、終点を求めることができる。なお、式(10)は最小2乗誤差規範によるカーブフィッティングにより算出されたものであり、相互情報量はLLRの分散から一意に決まるので、指数の計算が煩雑であれば式(10)の値を量子化した表にしておいても良い。
始点と終点を求めた後、始点と終点を直線で結び、キャンセラの簡易EXIT特性を求め、復号器EXIT特性と合わせて、EXIT軌跡から第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する。
However, H 1 = 0.3073, H 2 = 0.8935, and H 3 = 1.1064. In this way, the start point and end point can be obtained. Note that equation (10) is calculated by curve fitting according to the least square error criterion, and the mutual information amount is uniquely determined from the variance of the LLR. Therefore, if the calculation of the index is complicated, the value of equation (10) You may make it the table which quantized.
After obtaining the start point and the end point, the start point and the end point are connected by a straight line, the simple EXIT characteristic of the canceller is obtained, and together with the decoder EXIT characteristic, the second iteration number for each first iteration process is determined from the EXIT trajectory. .
図8は、本発明の第2の実施形態によるキャンセラの簡易EXIT特性と復号器EXIT特性を示すグラフである。
図8に示したグラフの横軸は、MCIキャンセラへ入力される(復号部から出力される)符号化ビットLLRから求めた相互情報量を示しており、縦軸はMCIキャンセラから出力される(復号部へ入力される)符号化ビットLLRから求めた相互情報量を示している。
FIG. 8 is a graph showing a simple EXIT characteristic and a decoder EXIT characteristic of a canceller according to the second embodiment of the present invention.
The horizontal axis of the graph shown in FIG. 8 indicates the mutual information amount obtained from the coded bit LLR input to the MCI canceller (output from the decoding unit), and the vertical axis is output from the MCI canceller ( It shows the mutual information obtained from the coded bit LLR (input to the decoding unit).
図8において、a701は始点と終点を結んだキャンセラの簡易EXIT特性である。b701〜b704はそれぞれ第2の繰り返し回数が0、1、2、4の場合の特性である。簡易EXIT特性を用いて、横軸の値が1の点に到達するための第2の繰り返し回数を設定する。 In FIG. 8, a701 is a simple EXIT characteristic of a canceller that connects a start point and an end point. b701 to b704 are characteristics when the second number of repetitions is 0, 1, 2, 4 respectively. Using the simple EXIT characteristic, the second number of repetitions for the value on the horizontal axis to reach the point of 1 is set.
繰り返し回数の設定方法を説明する。まず、受信装置は復号器のEXIT特性を記憶している。第2の繰り返し回数は、EXIT特性の収束特性を解析して得られる。横軸の値が1の点に到達するためには、例えば、第1の繰り返し処理ごとに、第2の繰り返し処理の最も相互情報量の改善の多い第2の繰り返し回数を選択する。
また、受信処理量を抑えつつ横軸の値が1の点に到達するために、相互情報量の改善量の差がある閾値以内で最少となる第2の繰り返し処理を設定することも可能である。
A method for setting the number of repetitions will be described. First, the receiving apparatus stores the EXIT characteristic of the decoder. The second number of repetitions is obtained by analyzing the convergence characteristic of the EXIT characteristic. In order to reach the point where the value on the horizontal axis is 1, for example, for each first iteration, the second iteration number with the greatest improvement in the mutual information amount of the second iteration is selected.
In addition, since the value of the horizontal axis reaches the point of 1 while suppressing the reception processing amount, it is also possible to set the second iterative processing that becomes the minimum within a certain threshold within the difference in the improvement amount of the mutual information amount. is there.
閾値は、キャンセラの改善量にあまり影響しない範囲に設定した方が望ましく、例えば、キャンセラの簡易EXIT特性の傾き/2とすれば良い。また、EXIT特性の始点付近はガウス近似により算出されており、例え伝搬路推定が完全であったとしても多少の誤差が出る可能性があるため、MCIキャンセラの簡易EXIT特性と復号器に一定の距離を持つように余裕を持たせるような制御をしても良い。 It is desirable to set the threshold within a range that does not significantly affect the amount of improvement of the canceller. For example, the threshold may be set to a slope / 2 of the simple EXIT characteristic of the canceller. Also, the vicinity of the start point of the EXIT characteristic is calculated by Gaussian approximation, and even if the propagation path estimation is complete, there is a possibility that a slight error may occur. Therefore, the MCI canceller's simple EXIT characteristic and the decoder are constant. You may control so that it may have a margin so that it may have a distance.
図9は、本発明の第2の実施形態による受信装置の処理を示すフローチャートである。
まず、受信装置は、受信信号から、ステップs907で生成される干渉レプリカを除去することにより干渉キャンセルを行う(ステップs901)。そして、受信装置は、干渉除去後の信号に対し、伝搬路補償を行い(ステップs902)、逆拡散処理を行い(ステップs903)、復調処理を行う(ステップs904)。
また、受信装置は、受信信号から伝搬路推定を行い(ステップs908)、伝搬路推定値からキャンセラのEXIT特性の始点と終点を求め、簡易EXIT特性を求める。
そして、受信装置は、簡易EXIT特性と復号EXIT特性から第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を設定する(ステップs909)。そして、受信装置は、ステップs909で設定された第2の繰り返し回数の復号内繰り返し処理を行う(ステップs905)。
FIG. 9 is a flowchart showing processing of the receiving apparatus according to the second embodiment of the present invention.
First, the receiving apparatus performs interference cancellation by removing the interference replica generated in step s907 from the received signal (step s901). The receiving apparatus performs propagation path compensation on the signal after interference removal (step s902), performs despreading processing (step s903), and performs demodulation processing (step s904).
Further, the receiving apparatus estimates the propagation path from the received signal (step s908), obtains the start point and end point of the EXIT characteristic of the canceller from the propagation path estimated value, and obtains the simple EXIT characteristic.
Then, the receiving apparatus sets the second number of repetitions for each first repetition process from the simple EXIT characteristic and the decoded EXIT characteristic (step s909). Then, the receiving apparatus performs the intra-decoding iterative process for the second iteration count set in step s909 (step s905).
そして、受信装置は、ステップs905の誤り訂正復号結果に誤りが検出されないか、または、ステップs901〜s905の処理が既定回数行われたかを判定し(ステップs906)、誤りが検出されない、もしくは、既定の回数処理が行われている場合は図9のフローチャートの処理を終了する。
誤りが検出され、既定の回数処理が行われていない場合は、受信装置は、ステップs907の処理に移行する。そして、受信装置は、ステップs905の復号処理で得られるビットLLRから干渉レプリカを生成する(ステップs907)。そして、受信装置は、再度ステップs901〜s905の処理を行う。
The receiving apparatus determines whether no error is detected in the error correction decoding result of step s905 or whether the processes of steps s901 to s905 have been performed a predetermined number of times (step s906), and no error is detected or If the number of times processing is performed, the processing of the flowchart of FIG.
If an error is detected and the predetermined number of times processing has not been performed, the receiving apparatus proceeds to processing in step s907. Then, the reception apparatus generates an interference replica from the bit LLR obtained by the decoding process in step s905 (step s907). Then, the receiving apparatus performs the processes of steps s901 to s905 again.
このように第2の実施形態では、受信装置で受信信号ごとにEXIT特性の始点と終点を算出し、簡易EXIT特性を求めて、第1の繰り返し毎の第2の繰り返し回数を決定する。このため、受信信号ごとに受信装置で受信環境や、多重数といった送信パラメータに応じた繰り返し制御が可能となる。 As described above, in the second embodiment, the reception device calculates the start point and end point of the EXIT characteristic for each received signal, obtains the simple EXIT characteristic, and determines the second number of repetitions for each first repetition. For this reason, it is possible to perform repetitive control in accordance with the reception environment and transmission parameters such as the number of multiplexing in the reception apparatus for each reception signal.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第2の実施形態では、始点と終点から簡易EXIT特性を求め、第1の繰り返し毎の第2の繰り返し回数を決定する場合について説明した。第3の実施形態では、第1の繰り返し処理毎に簡易EXIT特性を更新し、更新したEXIT特性から第2の繰り返し回数を決定する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, the case has been described in which the simple EXIT characteristic is obtained from the start point and the end point, and the second number of repetitions for each first repetition is determined. In the third embodiment, the simple EXIT characteristic is updated for each first repetition process, and the second number of repetitions is determined from the updated EXIT characteristic.
なお、第3の実施形態による送信装置と受信装置の構成は、第1の実施形態による送信装置100a(図1)と受信装置200a(図2)の構成と同様であるため、それらの説明を省略する。ただし、第3の実施形態による受信装置の信号検出部の構成が、第1の実施形態による受信装置200aの信号検出部208a(図3)の構成と異なる。
The configurations of the transmission device and the reception device according to the third embodiment are the same as the configurations of the transmission device 100a (FIG. 1) and the reception device 200a (FIG. 2) according to the first embodiment. Omitted. However, the configuration of the signal detection unit of the reception device according to the third embodiment is different from the configuration of the
図10は、本発明の第3の実施形態による受信装置の信号検出部208cの構成を示す概略ブロック図である。第3の実施形態における信号検出部208cは、コードチャネル信号検出部808−1〜808−Cn、干渉レプリカ生成部809、第2の繰り返し回数決定部810を備えている。
コードチャネル信号検出部808−1〜808−Cnの各々は、干渉キャンセル部801、伝搬路補償部802、デインターリーバ部803、逆拡散部804−1〜804−Cn、並直列変換部805、復調部806、復号部807を備えている。
第1又は第2の実施形態との違いは第2の繰り返し回数決定部810であるので、第2の繰り返し回数決定部810について説明する。
FIG. 10 is a schematic block diagram showing the configuration of the
Each of the code channel signal detection units 808-1 to 808 -Cn includes an
Since the difference from the first or second embodiment is the second iteration
第3の実施形態では、第1の繰り返し処理毎に簡易EXIT特性を更新し、第2の繰り返し回数を決定する。第2の実施形態では伝搬路補償重みに基づいて始点を求めていたが、第3の実施形態では、ビットLLRから始点や更新した簡易EXIT特性を求める。
第2の繰り返し回数決定部810は、まず入力される復調部806が出力するビットLLRから簡易EXIT特性の始点を求める。ビットLLRから始点を求めるには、入力されたビットLLRの分散を求めて、式(10)により相互情報量を求めれば良い。終点は第2の実施形態と同様にして求める。
In the third embodiment, the simple EXIT characteristic is updated for each first repetition process, and the second number of repetitions is determined. In the second embodiment, the starting point is obtained based on the propagation path compensation weight, but in the third embodiment, the starting point and the updated simple EXIT characteristic are obtained from the bit LLR.
The second iteration
第2の繰り返し回数決定部810は、始点に対する第2の繰り返し回数を、例えば最も改善量の多い回数に設定する。この設定した繰り返し回数は、復号部807に渡される。なお、ビットLLRから第2の繰り返し回数を決定する場合は、コード多重する単位であるコードチャネル毎に第2の繰り返し回数を決定することもできる。
復号部807は、復調部806から入力されるビットLLRを第2の繰り返し回数決定部810で設定された回数で復号処理を行う。復号処理後のビットLLRは干渉レプリカ生成部809及び第2の繰り返し回数決定部810に入力する。
The second iteration
The
第2の繰り返し回数決定部810に入力されるビットLLR系列をλ1〜λNとすると、相互情報量Iは次の式(11)により求めることができる。
When the bit LLR sequence input to the second number-of-
第2の繰り返し回数決定部810には復調部806が出力するビットLLRと復号部807が出力するビットLLRがある。簡易EXIT特性は復号部807が出力するビットLLRから求められる相互情報量が横軸の値、復調部806が出力するビットLLRから求められる相互情報量が縦軸の値になる。
簡易EXIT特性の更新は、新たに求めた点と終点を直線で結べば良い。また、このときの第2の繰り返し回数は受信装置が保持している復号EXIT特性の中で最大の改善が得られる回数に設定すれば良い。
The second iteration
The simple EXIT characteristics can be updated by connecting the newly obtained point and end point with a straight line. Further, the second number of repetitions at this time may be set to the number of times that the maximum improvement is obtained in the decoding EXIT characteristics held by the receiving apparatus.
このようにキャンセラの簡易EXIT特性は、復号部807の出力がない場合(始点)から始めて、第1の繰り返し処理が行われるごとに簡易EXIT特性を更新していくため、第1又は第2の実施形態と比較してEXIT解析の精度を高めることができる。つまり第2の繰り返し回数設定を効果的に行うことができる。 As described above, the simple EXIT characteristic of the canceller starts from the case where there is no output from the decoding unit 807 (starting point) and updates the simple EXIT characteristic every time the first iterative process is performed. Compared with the embodiment, the accuracy of the EXIT analysis can be increased. That is, the second number of repetitions can be set effectively.
図11は、本発明の第3の実施形態による受信装置の処理を示すフローチャートである。まず、受信装置は、受信信号から、ステップs1008で生成される干渉レプリカを除去することにより干渉キャンセルを行う(ステップs1001)。そして、受信装置は、干渉除去後の信号に対し、伝搬路補償を行う(ステップs1002)。そして、受信装置は、逆拡散処理を行い(ステップs1003)、復調処理を行う(ステップs1004)。ステップs1004の復調処理で得られるビットLLRはステップs1005およびステップs1006で用いられる。 FIG. 11 is a flowchart showing processing of the receiving apparatus according to the third embodiment of the present invention. First, the receiving apparatus performs interference cancellation by removing the interference replica generated in step s1008 from the received signal (step s1001). Then, the receiving apparatus performs propagation path compensation on the signal after interference removal (step s1002). Then, the receiving device performs despreading processing (step s1003) and performs demodulation processing (step s1004). The bit LLR obtained by the demodulation processing in step s1004 is used in steps s1005 and s1006.
そして、受信装置は、ステップs1005の復号処理で得られるビットLLRから入力相互情報量を求め、ステップs1004の復調処理後のビットLLRから出力相互情報量を求めて、簡易EXIT特性を更新する。
そして、受信装置は、更新した簡易EXIT特性から第2の繰り返し回数を設定する(ステップs1006)。また、受信装置は、ステップs1006で設定された復号繰り返し回数で復号処理を行う(ステップs1005)。復号処理で得られたビットLLRはステップs1006で用いられる。
Then, the receiving apparatus obtains the input mutual information amount from the bit LLR obtained by the decoding process in step s1005, obtains the output mutual information quantity from the bit LLR after the demodulation process in step s1004, and updates the simple EXIT characteristic.
Then, the receiving apparatus sets the second number of repetitions from the updated simple EXIT characteristic (step s1006). Further, the receiving apparatus performs a decoding process with the number of decoding repetitions set in step s1006 (step s1005). The bit LLR obtained by the decoding process is used in step s1006.
その後、受信装置は、誤りが検出されない、もしくは、既定の回数処理を行ったかどうか判定し(ステップs1007)、誤りが検出されないか、もしくは、既定の回数処理を行っていれば図11のフローチャートの処理を終了する。
誤りが検出され、既定の回数処理を行っていなければ、受信装置は、ステップs1008の処理に移り、ステップs1005で得られた復号後のビットLLRから干渉レプリカを生成する。そして、受信装置は、ステップs1001〜s1006の処理を再度行う。
Thereafter, the receiving apparatus determines whether an error has been detected or whether a predetermined number of times processing has been performed (step s1007). If no error has been detected or the predetermined number of times processing has been performed, the receiving apparatus illustrated in the flowchart of FIG. End the process.
If an error is detected and the predetermined number of times of processing has not been performed, the receiving apparatus proceeds to the process of step s1008 and generates an interference replica from the decoded bit LLR obtained in step s1005. Then, the receiving device performs the processes of steps s1001 to s1006 again.
なお、第3の実施形態では第1の繰り返し処理が何回か繰り返されると簡易EXIT特性のポイントが増えていくため、EXIT特性の精度が向上する。従って、第1の繰り返し処理を何回か繰り返した後の簡易EXIT特性を用いて、再度初回に戻り、第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を設定しても良い。 In the third embodiment, since the points of the simple EXIT characteristic increase when the first iterative process is repeated several times, the accuracy of the EXIT characteristic is improved. Therefore, it is possible to return to the first time again using the simple EXIT characteristic after the first repetition process is repeated several times, and set the second number of repetitions for each first repetition process.
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。第1〜3の実施形態では、多重数をMC−CDMにおけるコード多重とした場合について説明した。第4の実施形態では多重数をMIMOシステムにおけるストリーム数とした場合について説明する。
ここではストリーム数をMIMO多重される異なるデータ系列の数として説明する。また、送信装置の送信アンテナ毎に異なるデータ系列を送信する場合について説明する。このときストリーム数と送信アンテナ数は等しくなる。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In the first to third embodiments, the case where the multiplexing number is code multiplexing in MC-CDM has been described. In the fourth embodiment, a case where the multiplexing number is the number of streams in the MIMO system will be described.
Here, the number of streams will be described as the number of different data series to be MIMO multiplexed. Further, a case where a different data series is transmitted for each transmission antenna of the transmission apparatus will be described. At this time, the number of streams is equal to the number of transmission antennas.
図12は、本発明の第4の実施形態による送信装置100bの構成を示す概略ブロック図である。送信装置100bは、符号部1101−1〜1101−T、変調部1102−1〜1102−T、パイロット多重部1103−1〜1103−T、D/A変換部1104−1〜1104−T、送信フィルタ部1105−1〜1105−T、無線部1106−1〜1106−T、送信アンテナ1107−1〜1107−Tを備えている。ただし、Tは、2又は2以上の整数である。
FIG. 12 is a schematic block diagram showing a configuration of a
送信データは、符号部1101−1で誤り訂正符号化が行われ、変調部1102−1で変調シンボルにマッピングされ、パイロット多重部1103でパイロット信号が多重され、D/A変換部1104−1でデジタル・アナログ変換され、送信フィルタ部1105−1で波形整形され、無線部1106−1で無線周波数に変換され、送信アンテナ1107−1から受信装置に送信される。
Transmission data is subjected to error correction coding in coding section 1101-1, mapped to modulation symbols in modulation section 1102-1, pilot signals multiplexed in
符号部1102−2〜1102−T、変調部1102−2〜1102−T、パイロット多重部1103−2〜1103−T、D/A変換部1104−2〜1105−T、送信フィルタ部1105−2〜1105−T、無線部1106−2〜1106−T、送信アンテナ1107−2〜1107−Tは、符号部1101−1、変調部1102−1、パイロット多重部1103−1、D/A変換部1104−1、送信フィルタ部1105−1、無線部1106−1、送信アンテナ1107−1と同様の処理を行うため、それらの説明を省略する。送信アンテナ1107−1〜1107−Tはそれぞれ異なる送信データを受信装置に送信する。 Encoding section 1102-2 to 1102-T, modulation section 1102-2 to 1102-T, pilot multiplexing section 1103-2 to 1103-T, D / A conversion section 1104-2 to 1105-T, transmission filter section 1105-2 To 1105-T, radio units 1106-2 to 1106-T, transmission antennas 1107-1 to 1107-T are an encoding unit 1101-1, a modulation unit 1102-1, a pilot multiplexing unit 1103-1, and a D / A conversion unit. Since the same processing as 1104-1, the transmission filter unit 1105-1, the radio unit 1106-1, and the transmission antenna 1107-1 is performed, description thereof is omitted. Each of the transmission antennas 1107-1 to 1107-T transmits different transmission data to the reception device.
図13は、本発明の第4の実施形態による受信装置200bの構成を示す概略ブロック図である。受信装置200bは、受信アンテナ1201−1〜1201−R、無線部1202−1〜1202−R、受信フィルタ部1203−1〜1203−R、A/D変換部1204−1〜1204−R、伝搬路推定部1205、信号検出部1206を備えている。ただし、Rは、2又は2以上の整数で、かつ、Tと等しいか又は大きい整数である。
FIG. 13 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a
受信アンテナ1201−1〜1201−Rで受信された受信波は、無線部1202−1〜1202−Rで無線周波数からベースバンドに変換され、受信フィルタ部1203−1〜1203−Rで波形整形され、A/D変換部1204−1〜1204−Rでアナログ・デジタル変換され、受信信号として伝搬路推定部1205と信号検出部1206に出力される。伝搬路推定部1205は受信信号を用いて伝搬路推定を行う。信号検出部1206は受信信号と伝搬路推定値から送信データを検出する。
The received waves received by the receiving antennas 1201-1 to 1201-R are converted from radio frequencies to baseband by the radio units 1202-1 to 1202-R, and waveform-shaped by the reception filter units 1203-1 to 1203-R. The A / D converters 1204-1 to 1204-R perform analog / digital conversion and output the received signals to the propagation
図14は、本発明の第4の実施形態による受信装置200bの信号検出部1206の構成を示す概略ブロック図である。信号検出部1206は、干渉キャンセル部1301、信号分離部1302、復調部1303−1〜1303−T、復号部1304−1〜1304−T、干渉レプリカ生成部1305、第2の繰り返し回数設定部1306を備えている。
FIG. 14 is a schematic block diagram illustrating the configuration of the
干渉キャンセル部1301は、干渉レプリカ生成部1305で生成されるMIMOのストリーム間干渉レプリカを受信信号から減算する。信号分離部1302は、干渉除去後の信号に対し、MIMOの信号分離を行う。MIMOの信号分離には、例えば、以下の式(12)のようなMMSE基準の重みWが用いられる。
The
なお、σn 2は平均雑音電力を表している。なお、式(12)のΛは、以下の式(13)により表わされる。 Note that σ n 2 represents the average noise power. In the equation (12), Λ is expressed by the following equation (13).
Hは各送信アンテナと受信アンテナとの伝搬路を要素に持つR行T列の伝搬路行列を表し、Iは単位行列を表す。また、Hは行列の複素共役転置を表す。復調部1303−1〜1303−Tは信号分離後の信号を復調し、ビットLLRを算出する。 H represents a propagation path matrix of R rows and T columns having elements of propagation paths of the transmission antennas and the reception antennas, and I represents a unit matrix. H represents the complex conjugate transpose of the matrix. Demodulating sections 1303-1 to 1303-T demodulate the signal after signal separation and calculate bit LLR.
復号部1304−1〜1304−Tは、復調後のビットLLRを、第2の繰り返し回数決定部1306で設定された回数の復号内繰り返し処理を行う。第2の繰り返し処理決定部1306は、第3の実施形態と同様に、ビットLLRから相互情報量を算出して簡易EXIT特性を更新し、第2の繰り返し回数を設定する。
なお、第2の実施形態と同様に、MMSE重みWを用いて、始点と終点を求めて簡易EXIT特性を求めても良い。その場合、始点は|s^t|=0(t=1〜T)であるので式(14)を用いて算出することができ、終点は|s^t|=1(t=1〜T)であるので式(15)を用いて算出することができる。
Decoding sections 1304-1 to 1304 -T perform intra-decoding iterative processing for the number of times set by second repetition
As in the second embodiment, the simple EXIT characteristic may be obtained by obtaining the start point and the end point using the MMSE weight W. In that case, since the start point is | s ^ t | = 0 (t = 1 to T), it can be calculated using the equation (14), and the end point is | s ^ t | = 1 (t = 1 to T). Therefore, it can be calculated using the equation (15).
また、第1の実施形態と同様に多重数に基づいて第2の繰り返し回数を決定しても良い。MC−CDMAのコード多重はウォルシュ−アダマール(Walsh−Hadamard)符号のような直交符号を用いて多重されているので、MC−CDMAよりもMIMOの方が多重数によるEXIT特性の始点の変化は大きくなる。
また、MIMOの場合、多重数の多い少ないに関する基準は(受信アンテナ数−ストリーム数)で判定すれば良い。
Further, the second number of repetitions may be determined based on the number of multiplexing as in the first embodiment. Since MC-CDMA code multiplexing is performed using orthogonal codes such as Walsh-Hadamard codes, the start point of the EXIT characteristics due to the number of multiplexing is larger in MIMO than in MC-CDMA. Become.
In addition, in the case of MIMO, the criterion regarding the small number of multiplexed signals may be determined by (number of receiving antennas−number of streams).
上述した実施形態は、干渉キャンセラとして並列型干渉キャンセラ(PIC:Parallel interference Canceller)を用いる場合であるが、これに限定されるものではなく、逐次型干渉キャンセラ(SIC:Successive Interference Canceller)などを用いても良い。 Embodiment described above, the parallel interference canceller as an interference canceller: is a case of using (PIC Parallel interference Canceller), is not limited to this, successive interference canceller (SIC: Successive Interference Canceller) using a May be.
なお、以上説明した第1〜第4の実施形態において、送信装置(図1、図12)の各部や、受信装置(図2、図13)の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムを送信装置や受信装置に内蔵したコンピュータシステム(図示省略)に読み込ませ、実行することにより送信装置や受信装置の制御を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。 In the first to fourth embodiments described above, a program for realizing the functions of each unit of the transmission device (FIGS. 1 and 12) and each unit of the reception device (FIGS. 2 and 13) is read by a computer. The program is recorded on a possible recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system (not shown) built in the transmitting device or the receiving device and executed to control the transmitting device or the receiving device. Also good. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices.
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, it is also assumed that a server that holds a program for a certain time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design and the like within the scope of the present invention are also within the scope of the claims. include.
100a、100b・・・送信装置、101−1〜101−Cn・・・コードチャネル信号生成部、102・・・符号部、103・・・変調部、104・・・直並列変換部、105−1〜105−Cn・・・拡散部、106・・・コード多重部、107・・・インターリーバ部、108・・・IFFT部、109・・・並直列変換部、110・・・パイロット多重部、111・・・GI挿入部、112・・・D/A変換部、113・・・送信フィルタ部、114・・・無線部、115・・・送信アンテナ部、116・・・パイロット信号生成部、200a、200b・・・受信装置、201・・・受信アンテナ、202・・・無線部、203・・・受信フィルタ部、204・・・A/D変換部、205・・・GI除去部、206・・・直並列変換部、207・・・FFT部、208a〜208c・・・信号検出部、209・・・伝搬路推定部、210・・・復号繰り返し回数決定部、301・・・干渉キャンセル部、302・・・伝搬路補償部、303・・・デインターリーバ部、304−1〜304−Cn・・・逆拡散部、305・・・並直列変換部、306・・・復調部、307・・・復号部、308−1〜308−Cn・・・コードチャネル信号検出部、309・・・干渉レプリカ生成部、310・・・第2の繰り返し回数決定部、1206・・・信号検出部 100a, 100b, transmitting apparatus, 101-1 to 101-Cn, code channel signal generation unit, 102, encoding unit, 103, modulation unit, 104, serial-parallel conversion unit, 105- 1 to 105-Cn: spreading unit, 106: code multiplexing unit, 107 ... interleaver unit, 108 ... IFFT unit, 109 ... parallel to serial conversion unit, 110 ... pilot multiplexing unit , 111... GI insertion section, 112... D / A conversion section, 113... Transmission filter section, 114... Radio section, 115. 200a, 200b ... receiving device, 201 ... receiving antenna, 202 ... radio unit, 203 ... receiving filter unit, 204 ... A / D conversion unit, 205 ... GI removing unit, 206 ... Series-Parallel Conversion unit, 207... FFT unit, 208a to 208c... Signal detection unit, 209... Propagation path estimation unit, 210... Decoding decoding frequency determination unit, 301. -Propagation path compensation unit, 303 ... Deinterleaver unit, 304-1 to 304-Cn ... Despreading unit, 305 ... Parallel-serial conversion unit, 306 ... Demodulation unit, 307 ... Decoding , 308-1 to 308 -Cn: code channel signal detection unit, 309 ... interference replica generation unit, 310 ... second iteration count determination unit, 1206 ... signal detection unit
Claims (11)
伝搬路推定を行うことにより伝搬路推定値を求める伝搬路推定部と、
受信信号および前記伝搬路推定値から送信装置が送信した送信信号を検出する信号検出部とを備え、
前記信号検出部は、
前記誤り訂正復号処理を行う復号部と、
前記第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する第2の繰り返し回数決定部と、
前記誤り訂正復号処理により得られる対数尤度比から干渉レプリカを生成する干渉レプリカ生成部と、
前記干渉レプリカを前記受信信号から減算して干渉キャンセル処理を行う干渉キャンセル部とを備え、
前記第2の繰り返し回数決定部は、前記送信信号の多重数が多くなるに従い、前記第2の繰り返し回数を少なく決定することを特徴とする受信装置。 A receiving device that executes a first repetition process for repeatedly performing an interference cancellation process and an error correction decoding process, and a second repetition process for repeatedly performing a decoding process within the error correction decoding process,
A channel estimator for obtaining a channel estimation value by performing channel estimation;
A signal detection unit for detecting a transmission signal transmitted by the transmission device from the received signal and the propagation path estimation value;
The signal detector is
A decoding unit for performing the error correction decoding process;
A second iteration number determination unit for determining a second iteration number for each of the first iteration processes ;
An interference replica generation unit that generates an interference replica from a log likelihood ratio obtained by the error correction decoding process;
An interference cancellation unit that performs interference cancellation processing by subtracting the interference replica from the received signal;
The receiving apparatus according to claim 2, wherein the second number of repetitions determination unit determines the second number of repetitions as the number of multiplexed transmission signals increases .
前記多重数は、コード多重数であることを特徴とする請求項1又は2に記載の受信装置。 The transmission signal is spread and code multiplexed,
The number of multiplexed reception apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the code is a multiple number.
前記多重数は、送信ストリーム数であることを特徴とする請求項1又は2に記載の受信装置。 The transmission signal is spatially multiplexed using a plurality of transmission antennas,
The number of multiplexed reception apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the number of transmission streams.
前記送信装置は、前記受信装置に送信信号を送信する送信部を備え、
前記受信装置は、干渉キャンセル処理と誤り訂正復号処理とを繰り返し行う第1の繰り返し処理と、前記誤り訂正復号処理内で復号処理を繰り返し行う第2の繰り返し処理とを実行する受信装置であって、
伝搬路推定を行うことにより伝搬路推定値を求める伝搬路推定部と、
受信信号および前記伝搬路推定値から送信装置が送信した送信信号を検出する信号検出部とを備え、
前記信号検出部は、
前記誤り訂正復号処理を行う復号部と、
前記第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する第2の繰り返し回数決定部と、
前記誤り訂正復号処理により得られる対数尤度比から干渉レプリカを生成する干渉レプリカ生成部と、
前記干渉レプリカを前記受信信号から減算して干渉キャンセル処理を行う干渉キャンセル部とを備え、
前記第2の繰り返し回数決定部は、前記送信信号の多重数が多くなるに従い、前記第2の繰り返し回数を少なく決定することを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a transmission device and a reception device,
The transmission device includes a transmission unit that transmits a transmission signal to the reception device,
The receiving apparatus is a receiving apparatus that executes a first iterative process for repeatedly performing an interference cancellation process and an error correction decoding process, and a second iterative process for repeatedly performing a decoding process within the error correction decoding process. ,
A channel estimator for obtaining a channel estimation value by performing channel estimation;
A signal detection unit for detecting a transmission signal transmitted by the transmission device from the received signal and the propagation path estimation value;
The signal detector is
A decoding unit for performing the error correction decoding process;
A second iteration number determination unit for determining a second iteration number for each of the first iteration processes;
An interference replica generation unit that generates an interference replica from a log likelihood ratio obtained by the error correction decoding process;
An interference cancellation unit that performs interference cancellation processing by subtracting the interference replica from the received signal;
2. The communication system according to claim 1, wherein the second number of repetitions determination unit determines the second number of repetitions to decrease as the number of multiplexed transmission signals increases .
伝搬路推定を行うことにより伝搬路推定値を求める伝搬路推定過程と、
受信信号および前記伝搬路推定値から送信装置が送信した送信信号を検出する信号検出過程とを有し、
前記信号検出過程では、
前記誤り訂正復号処理を行う復号過程と、
前記第1の繰り返し処理毎の第2の繰り返し回数を決定する第2の繰り返し回数決定過程と、
前記誤り訂正復号処理により得られる対数尤度比から干渉レプリカを生成する干渉レプリカ生成過程と、
前記干渉レプリカを前記受信信号から減算して干渉キャンセル処理を行う干渉キャンセル過程とを実行し、
前記第2の繰り返し回数決定過程では、前記送信信号の多重数が多くなるに従い、前記第2の繰り返し回数を少なく決定することを特徴とする通信方法。 A communication method in which a first iterative process for repeatedly performing an interference cancellation process and an error correction decoding process and a second iterative process for repeatedly performing a decoding process within the error correction decoding process are executed by a receiving device,
A channel estimation process for obtaining a channel estimation value by performing channel estimation;
A signal detection process for detecting a transmission signal transmitted by a transmission device from a reception signal and the propagation path estimation value;
In the signal detection process,
A decoding process for performing the error correction decoding process;
A second iteration number determination process for determining a second iteration number for each of the first iteration processes;
An interference replica generation process for generating an interference replica from a log likelihood ratio obtained by the error correction decoding process;
Performing an interference cancellation process of subtracting the interference replica from the received signal to perform interference cancellation processing;
In the second iterative number determination process, the second iterative number is determined to decrease as the number of multiplexed transmission signals increases .
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