JP5149130B2 - Mimo送信装置、受信装置およびシステム - Google Patents
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Description
次に、図1に示した端末装置100について説明する。図2は、端末装置100の構成例を示すブロック図である。この端末装置100は、符号化部110、2系統のOFDM信号生成部120、2系統の局部発信機およびミキサ130、並びに2本の送信アンテナ101を備えている。
次に、図3および図4に示した送信信号分配部114について説明する。図6は、送信信号分配部114の構成例を示すブロック図である。この送信信号分配部114は、送信信号切替タイミング記録部118および送信信号切替部119を備えている。
次に、図1に示した基地局装置200について説明する。図7は、基地局装置200の構成例を示すブロック図である。この基地局装置200は、4本の受信アンテナ201、4系統の局部発信機およびミキサ(図示せず)、4系統のOFDM信号復調部210、MIMO復調部220、受信信号分配部230、デインタリーブ部240および誤り訂正復号部250を備えている。
次に、図7に示した受信信号分配部230について説明する。受信信号分配部230は、MIMO復調部220により生成されたOFDM信号の復調信号または誤り訂正復号に用いるメトリックを入力する。以下、入力した復調信号またはメトリックを、端末装置100の送信信号分配部114による分配処理が行われる前と同じ状態に戻す、いわゆる分配処理について説明する。
ここで、図7に示したMIMO復調部220がメトリックを生成する場合について詳細に説明する。図18は、MIMO復調部220がメトリックを生成する場合の構成例を示すブロック図である。図19は、図18に示すMIMO復調部220の処理を説明するフロー図である。なお、ここに説明するメトリック生成手法は例示であり、本発明はこの手法に限定されるものではない。
H=Q・R (Q:直交行列,R:上三角行列) ・・・(2)
Y=HX=(Q・R)X
QHY={(QH・Q)・R}X=RX ・・・(3)
ここで、受信アンテナ#1〜#4で受信する受信信号をY=[y1,y2,y3,y4]T(Tは転置を表す。)とし、送信アンテナ#1,#2から送信される送信信号をX=[x1,x2]Tとする。
dist_x1_10=abs(abs(Re(x1’)-2)-1) (1ビット目”0”を基準)・・・(6)
dist_x1_11=abs(abs(Re(x1’)+2)-1) (1ビット目”1”を基準)・・・(7)
(B)送信信号x1の全候補点x1’を表す4ビット信号のうちの2ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_20=abs(abs(Im(x1’)-2)-1) (2ビット目”0”を基準)・・・(8)
dist_x1_21=abs(abs(Im(x1’)+2)-1) (2ビット目”1”を基準)・・・(9)
(C)送信信号x1の全候補点x1’を表す4ビット信号のうちの3ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_30=abs(abs(Re(x1’))-3) (3ビット目”0”を基準)・・・(10)
dist_x1_31=abs(abs(Re(x1’))-1) (3ビット目”1”を基準)・・・(11)
(D)送信信号x1の全候補点x1’を表す4ビット信号のうちの4ビット目の信号点と基準点との間の誤差距離
dist_x1_40=abs(abs(Im(x1’))-3) (4ビット目”0”を基準)・・・(12)
dist_x1_41=abs(abs(Im(x1’))-1) (4ビット目”1”を基準)・・・(13)
ここで、Reは実数部、Imは虚数部、absは絶対値をそれぞれ示し、各式において、それぞれ16個の誤差距離が算出される。
(A)1ビット目の合成誤差距離
Δ12_x1_10=dist_x1_10+Δ2 ・・・(14)
Δ12_x1_11=dist_x1_11+Δ2 ・・・(15)
(B)2ビット目の合成誤差距離
Δ12_x1_20=dist_x1_20+Δ2 ・・・(16)
Δ12_x1_21=dist_x1_21+Δ2 ・・・(17)
(C)3ビット目の合成誤差距離
Δ12_x1_30=dist_x1_30+Δ2 ・・・(18)
Δ12_x1_31=dist_x1_31+Δ2 ・・・(19)
(D)4ビット目の合成誤差距離
Δ12_x1_40=dist_x1_40+Δ2 ・・・(20)
Δ12_x1_41=dist_x1_41+Δ2 ・・・(21)
以下、端末装置100の符号化部110における送信信号分配部114による信号分配処理について説明する。送信信号分配部114は、以下の(1)〜(4)の処理を行い、内符号符号化部113からの各系列の信号を均等に分配して出力する。
実施例3の送信信号分配部114による信号分配処理は、実施例2にて示した(1)〜(4)の処理と同様である。
101 送信アンテナ
110 符号化部
111 外符号符号化部
112 外インタリーブ部
113 内符号符号化部
114 送信信号分配部
115 内インタリーブ部
116 シリアル−パラレル変換部
117 パラレル−シリアル変換部
118 送信信号切替タイミング記録部
119 送信信号切替部
120 OFDM信号生成部
130 局部発信機およびミキサ
200 基地局装置
201 受信アンテナ
210 OFDM信号復調部
220 MIMO復調部
230 受信信号分配部
231,233 受信信号切替タイミング記録部
232 受信信号切替部
234 メトリック切替部
240 デインタリーブ部
250 誤り訂正復号部
2201 QR分解部
2202 全変調候補点記録部
2203 x1候補点生成及びx2誤差距離演算部
2204 候補点x1’誤差距離演算部
2205 誤差距離合成部
2206 メモリ部
2207 ビタビブランチメトリック算出部
Claims (10)
- 生成多項式を用いた符号化により系列信号を生成し、複数の送信系統のOFDM信号を生成して前記送信系統に対応したそれぞれの送信アンテナから送信するMIMO送信装置において、
複数の生成多項式を用いて所定の符号化率の畳み込み符号化を行い、複数の系列信号を生成する符号化部と、
前記符号化部により生成された複数の系列信号のそれぞれを、前記複数の送信系統に振り分けて分配する分配部と、
前記分配部により分配された複数の送信系統の信号のそれぞれに、キャリア変調、フレーム構成、IFFT、GI信号付加を含む処理を行い、前記複数の送信系統のOFDM信号を生成するOFDM信号生成部と、
前記OFDM信号生成部により生成された複数の送信系統のOFDM信号のそれぞれに対して周波数変換を行い、前記周波数変換したOFDM信号を、前記送信系統に対応したそれぞれの送信アンテナから送信する局部発信機及びミキサと、を備え、
前記分配部は、
前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に振り分けるためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力する切替タイミング記録部、及び、
前記複数の系列信号を保存し、前記切替タイミング記録部により出力された切替信号に従って、前記保存した複数の系列信号を読み出し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に振り分けて分配するための切り替えを行う切替部を備えたことを特徴とするMIMO送信装置。 - 請求項1に記載のMIMO送信装置において、
前記分配部の切替タイミング記録部は、
前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に振り分け、かつ前記複数の系列信号を同一の送信系統内に均等に振り分けるためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記分配部の切替部は、
前記複数の系列信号を保存し、前記切替タイミング記録部により出力された切替信号に従って、前記保存した複数の系列信号を読み出し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に振り分け、かつ前記複数の系列信号を同一の送信系統内に均等に振り分けて分配するための切り替えを行う、ことを特徴とするMIMO送信装置。 - 請求項1に記載のMIMO送信装置において、
前記符号化部は、
複数の生成多項式を用いて所定の符号化率及び所定のパンクチュアー化パターンの畳み込み符号化を行い、複数の系列信号を生成し、
前記分配部の切替タイミング記録部は、
前記符号化部により生成される複数の系列信号の信号数が前記送信アンテナの数の倍数になるように設定されたパンクチュアー周期毎に、前記複数の系列信号のそれぞれが全ての前記送信アンテナから少なくとも1回は送信され、かつ各送信系統に対して同じ信号数になるように均等に振り分けるためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記分配部の切替部は、
前記複数の系列信号を保存し、前記切替タイミング記録部により出力された切替信号に従って、前記保存した複数の系列信号を読み出し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に振り分けて分配するための切り替えを行う、ことを特徴とするMIMO送信装置。 - 請求項1に記載のMIMO送信装置において、
前記符号化部は、
複数の生成多項式を用いて所定の符号化率及び所定のパンクチュアー化パターンの畳み込み符号化を行い、複数の系列信号を生成し、
前記分配部の切替タイミング記録部は、
前記符号化部により生成される複数の系列信号の信号数が前記送信アンテナの数の倍数になるように設定されたパンクチュアー周期毎に、前記複数の系列信号のそれぞれが全ての前記送信アンテナから少なくとも1回は送信され、かつ各送信系統に対して同じ信号数になるように均等に振り分けるためのタイミングであって、前記複数の系列信号を同一の送信系統内に均等に振り分けるためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力し、
前記分配部の切替部は、
前記複数の系列信号を保存し、前記切替タイミング記録部により出力された切替信号に従って、前記保存した複数の系列信号を読み出し、前記複数の系列信号のそれぞれを複数の送信系統に均等に振り分け、かつ前記複数の系列信号を同一の送信系統内に均等に振り分けて分配するための切り替えを行う、ことを特徴とするMIMO送信装置。 - 生成多項式を用いた符号化により系列信号を生成し、複数の送信系統のOFDM信号を生成して前記送信系統に対応したそれぞれの送信アンテナから送信するMIMO送信装置において、
1系統の信号を複数の系統の信号に変換するシリアル/パラレル変換部と、
前記シリアル/パラレル変換部により変換された複数の系統の信号のうち1系統の信号を入力し、複数の生成多項式を用いて符号化を行い、複数の系列信号を生成する、前記複数の系統の信号のそれぞれに対応した複数の符号化部と、
前記符号化部により生成された複数の系列信号を1つの系列信号に変換する、前記複数の符号化部のそれぞれに対応した複数のパラレル/シリアル変換部と、
前記複数のパラレル/シリアル変換部により変換されたそれぞれの系列信号を入力し、前記複数の送信系統に均等に分配する分配部と、を備えたことを特徴とするMIMO送信装置。 - 請求項1のMIMO送信装置における複数の送信アンテナから送信されたOFDM信号を複数の受信アンテナにて受信するMIMO受信装置であって、
前記複数の受信アンテナにそれぞれ対応する受信系統毎に受信した前記OFDM信号に対して周波数変換を行う局部発信機及びミキサと、
前記局部発信機及びミキサにより周波数変換された複数の受信系統におけるOFDM信号のそれぞれに、GI信号除去、FFT、フレーム分離、伝搬路応答推定を含む処理を行い、前記OFDM信号を復調するOFDM信号復調部と、
前記OFDM信号復調部により復調された信号及び伝搬路応答推定結果を用いて、前記複数の送信系統の信号にそれぞれ復調するMIMO復調部と、
前記MIMO復調部により復調された複数の送信系統の信号を、元の前記複数の系列信号に並び替えて分配する受信信号分配部と、
前記受信信号分配部により分配された複数の系列信号に対し、前記符号化に対応した復号を行う復号部と、を備え、
前記受信信号分配部は、
前記MIMO送信装置において複数の系列信号のそれぞれが複数の送信系統に均等に振り分けられたことに対応させて、前記複数の送信系統の信号を、元の前記複数の系列信号に並び替えるためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力する受信信号切替タイミング記録部、及び、
前記複数の送信系統の信号を保存し、前記受信信号切替タイミング記録部により出力された切替信号に従って、前記保存した複数の送信系統の信号を読み出し、前記複数の送信系統の信号を元の前記複数の系列信号に並び替えて分配するための切り替えを行う受信信号切替部を備えたことを特徴とするMIMO受信装置。 - 請求項2のMIMO送信装置における複数の送信アンテナから送信されたOFDM信号を複数の受信アンテナにて受信するMIMO受信装置であって、
前記複数の受信アンテナにそれぞれ対応する受信系統毎に受信した前記OFDM信号に対して周波数変換を行う局部発信機及びミキサと、
前記局部発信機及びミキサにより周波数変換された複数の受信系統におけるOFDM信号のそれぞれに、GI信号除去、FFT、フレーム分離、伝搬路応答推定を含む処理を行い、前記OFDM信号を復調するOFDM信号復調部と、
前記OFDM信号復調部により復調された信号及び伝搬路応答推定結果を用いて、前記複数の送信系統の信号にそれぞれ復調するMIMO復調部と、
前記MIMO復調部により復調された複数の送信系統の信号を、元の前記複数の系列信号に並び替えて分配する受信信号分配部と、
前記受信信号分配部により分配された複数の系列信号に対し、前記符号化に対応した復号を行う復号部と、を備え、
前記受信信号分配部は、
前記MIMO送信装置において複数の系列信号のそれぞれが複数の送信系統に均等に振り分けられ、かつ複数の系列信号が同一の送信系統内に均等に振り分けられたことに対応させて、前記複数の送信系統の信号を、元の前記複数の系列信号に並び替えるためのタイミングを含む切替情報が記録されており、前記切替情報に基づいた切替信号を出力する受信信号切替タイミング記録部、及び、
前記複数の送信系統の信号を保存し、前記受信信号切替タイミング記録部により出力された切替信号に従って、前記保存した複数の送信系統の信号を読み出し、前記複数の送信系統の信号を元の前記複数の系列信号に並び替えて分配するための切り替えを行う受信信号切替部を備えたことを特徴とするMIMO受信装置。 - 請求項6または7に記載のMIMO受信装置において、
前記MIMO復調部は、
前記OFDM信号復調部により復調された信号及び伝搬路応答推定結果を用いて、前記信号を軟判定復調し、前記復号部による誤り訂正復号のために用いるメトリックを、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎に生成し、
前記受信信号分配部の受信信号切替タイミング記録部は、
前記MIMO復調部により生成された、前記複数の送信系統の信号が取り得る値毎のメトリックを、前記MIMO送信装置において複数の系列信号のそれぞれが複数の送信系統に振り分けられたことに対応させて、前記複数の系列信号が取り得る値毎のメトリックに切り替える切替信号を出力し、
前記受信信号分配部の受信信号切替部は、
前記MIMO復調部により生成された、複数の送信系統の信号が取り得る値毎のメトリックを保存し、前記受信信号切替タイミング記録部により出力された切替信号に従って、前記保存したメトリックを読み出し、前記読み出したメトリックを並び替えて分配するための切り替えを行い、
前記復号部は、
前記受信信号分配部により分配されたメトリックに基づいて、誤り訂正復号を行う、ことを特徴とするMIMO受信装置。 - 請求項1に記載のMIMO送信装置と、請求項6に記載のMIMO受信装置と、を備えたことを特徴とするMIMO通信システム。
- 請求項2に記載のMIMO送信装置と、請求項7に記載のMIMO受信装置と、を備えたことを特徴とするMIMO通信システム。
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