JP6054055B2 - ソフトデマッピング装置および方法並びに記録媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、ソフトデマッピング装置および方法に係り、より詳しくは、信号空間ダイバーシティー(Signal Space Diversity)方式を用いるシステムのソフトデマッピング装置および方法に関する。
現在、フェージングチャネルでビット誤差率(BER:Bit Error Rate)性能を向上させるための信号空間ダイバーシティー(SSD:Signal Space Diversity)に対する研究が盛んに行われている。
このような信号空間ダイバーシティーを取得するためには、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)信号を特定の角度だけ回転させた後、IチャネルとQチャネルを相互にインターリビングして送信することを行う。
ここで、受信部においては、IチャネルとQチャネルの送信信号が互いに異なるチャネル利得を有することでダイバーシティーが獲得される。
特に、受信部でIまたはQチャネルのいずれか1つのチャネルをなくす消失チャネル(erasure channel)、または0dBエコチャンネル(Echo channel)で相当な性能利得が取得される。
簡単なインターリビング方法において、Qチャネル遅延を有するrotated(またはtilted)QAM信号が用いられてもよく、これはデジタル放送システムなどで標準として採択されて用いられている。
しかし、このようなシステムでは、ローテーションによりIチャネルとQチャネルとの間に相関度が発生し、ソフトデマッパ、例えば対数尤度比(log likelihood ratio:LLR)の算出の演算量を増加させることになる。
受信機としてML(Maximum Likelihood)方式を用いるとき、non−rotatedQAMではIチャネルとQチャネルが独立的であるため、2つのPAM(Pulse Amplitude Modulation)を受信するものと見なされる。すなわち、2 QAMの場合、2×22/m個の1次元LLR算出を必要とする。
しかしrotatedQAMの場合、IとQ信号は互いに関連性を有するため、ここでは2次元のLLR算出を必要とする。
また、このような距離は2個だけ必要とするため、高変調である場合は、ソフトデマッピング(soft demapping)アルゴリズムが受信機のほとんどの演算量を占めることになる。
これは、IチャネルとQチャネルの他のチャネル利得によってLLRの算出時に2次元のユークリッド距離の算出を必要とするだけでなく、信号数だけのユークリッド距離の算出を必要とするためである。
したがって、受信機の複雑さを減らすためには少ない演算量を有するソフトデマッピングアルゴリズムが求められる。
前述した受信機の複雑さを減らすために最大ログ近似法(Max−Log approximation)が提案されたが(例えば、全体検索)、これには回転した信号数だけ2次元の距離算出が必要である。
このような演算量を減らすためにサブ領域(sub region)に分けて算出する方法が提案されたが、この方法では、全体検索対比演算量を減らすことは可能であるものの、高変調の場合には依然として演算量が多く、全体の検索対比性能が劣化する恐れがあった。
一方、non−rotatedQAMは、IチャネルとQチャネルを独立的にLLRの算出ができるため、最大ログ近似法の場合、距離算出もIまたはQの1次元で算出することができるため演算量を軽減することができる。
また、この方法では、正規化されたLLR値(例えば、受信機を通過した信号電力が1になるよう正規化した場合)が、受信された信号の位置に応じて予め算出することもできる。
さらに、この方法を用いて部分的に線形化する場合、1次元のテーブルを用いて簡単に算出できるため、全体検索対比の性能劣化がない。
したがって、rotatedQAMソフトデマッパの演算量をnon−rotatedQAM信号のソフトデマッパのレベルに引き下げることのできる装置を開発することが必要となっている。
上記のような装置の例として、送信端の逆過程でチャネル利得の正規化及び逆回転のような前処理器が考えられ、このような装置は、non−rotatedQAMのソフトデマッパを使用し、少ない演算量の設計を可能にするはずである。
しかし、上記のような構成は、所望するダイバーシティーを取得することができず、消失チャネルではエラーフロア(error flooring)が発生する。
そのため、低い複雑度を有しながらも低複雑度設計による性能劣化を減らすことのできる前処理器が必要になっている。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、少ない演算量を有しながらもビットの誤差確率を低下させることのできるソフトデマッピング装置を提供することにある。
また、本発明の目的は、rotatedQAM信号から2次元のLLR値算出を行うことにおいて、演算量を低くするために1次元のLLR値を算出するための前処理器を提供することにある。
また、本発明の目的は、ダイバーシティーをさらに取得するために多様な干渉除去方式を用いた前処理器を提供することにある。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるソフトデマッピング装置は、Iチャネルを介して受信したI信号及びQチャネルを介して受信したQ信号に変調された信号に対応するrotatedQAM信号を受信する受信部と、線形干渉除去器と非線形干渉除去器とを含み、前記rotatedQAM信号に含まれた干渉を除去する1つ以上の干渉除去器と、前記Iチャネル及びQチャネルの信号のうち閾値以上のチャネル利得を有する信号を判断し、上記Iチャネル及び前記Qチャネルに対するチャネル利得に基づいて、前記線形干渉除去器と前記非線形干渉除去器のいずれか1つを選択する判断部と、干渉が除去されたrotatedQAM信号を1次元でソフトデマッピングするデマッピング処理部と、を備えることを特徴とする。
前記デマッピング処理部は、前記干渉が除去されたrotatedQAM信号と前記rotatedQAM信号に対応するチャネル利得に基づいてLLR(Log Likelihood Ratio)を1次元で演算することが好ましい。
前記rotatedQAM信号は、それぞれ1つ以上のデータビットを有するコンスタレーションを用いてマッピングされたI信号及びQ信号に変調し、前記変調されたI信号及びQ信号を所定の角度で回転または傾斜された形態の信号であることが好ましい。
前記受信部は、推定されたチャネル情報を用いて前記それぞれのIチャネル及びQチャネルを補償することが好ましい。
前記干渉除去器は、前記チャネル利得の大きい信号に該当する信号を前記受信したIチャネル及びQチャネルの信号のうち、前記判断されたチャネル利得の大きい信号に該当する信号のチャネルだけから線形干渉を除去し、前記線形干渉が除去されたチャネルのみを用いて送信シンボルを決定して受信シンボルから除去することによって非線形干渉除去を行って、前記デマッピング処理部は、前記線形干渉及び前記非線形干渉が除去された信号をそれぞれ1次元でデマッピングすることが好ましい。
前記閾値は、前記Iチャネル及びQチャネルの信頼度を判断する基準値を含むことが好ましい。
前記干渉除去器は、前記チャネル利得の高いチャネルから前記Iチャネル及びQチャネルの信号のうち、前記判断されたチャネル利得の大きい信号に該当する信号のチャネルだけから線形干渉除去し、前記線形干渉が除去されたチャネルのみを用いて送信シンボルを決定して受信シンボルから除去することによって、チャネル利得の低いチャネルから非線形に干渉を除去し、前記デマッピング処理部は、前記チャネル利得の高いチャネルを介して前記rotatedQAM信号を1次元でデマッピングすることが好ましい。
前記干渉除去器は、線形干渉除去器を用いて前記rotatedQAM信号の干渉を除去してもよい。
前記干渉除去器は、線形干渉除去器を用いて前記rotatedQAM信号を1次干渉除去した後、前記1次干渉除去されたrotatedQAM信号を、非線形干渉除去器を用いて2次干渉を除去し、
前記デマッピング処理部は、前記2次干渉除去されたrotatedQAM信号を1次元でデマッピングすることが好ましい。
前記判断部の判断の結果、前記Iチャネル及びQチャネルのチャネル利得が同じ範囲内の値を有する場合、前記干渉除去器は、線形干渉除去器と非線形干渉除去器を全て用いて前記rotatedQAM信号の干渉を除去し、前記デマッピング処理部は、線形干渉除去器を用いて干渉が除去された前記rotatedQAM信号と非線形干渉除去器を用いて干渉が除去された前記rotatedQAM信号とを線形組み合わせて1次元でデマッピングすることが好ましい。
上記目的を達成するためになされた本発明の一態様によるソフトデマッピング方法は、Iチャネルを介して受信したI信号及びQチャネルを介して受信したQ信号に変調された信号に対応するrotatedQAM信号を受信するステップと、線形干渉除去器と非線形干渉除去器とを含む干渉除去器を用いて前記rotatedQAM信号に含まれた干渉を除去するステップと、前記Iチャネル及びQチャネルの信号のうち閾値以上のチャネル利得を有する信号を判断し、上記Iチャネル及び前記Qチャネルに対するチャネル利得に基づいて、前記線形干渉除去器と前記非線形干渉除去器のいずれか1つを選択するステップと、前記干渉が除去されたrotatedQAM信号を1次元でソフトデマッピングするステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のソフトデマッピング装置によれば、少ない演算量を有しながらもビットの誤差確率を低下させることのできるソフトデマッピングアルゴリズムを提供することができる。
また、rotatedQAM信号から2次元のLLR値算出を行うことにおいて、演算量を低くするために1次元のLLR値を算出することができる。
また、ダイバーシティーをさらに取得するために多様な干渉除去方式を用いることができる。
本発明の一実施形態によるソフトデマッピング装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法のフローチャートである。 本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法によって64QAMのLLRから取得したビットの誤差確率グラフである。 本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法によって256QAMのLLRから取得したビットの誤差確率グラフである。 本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法によって256QAMのLLR値をLDPCデコーダの入力値として用いた後に取得したビットの誤差確率グラフである。
以下、図面を参照して、本発明のソフトデマッピング装置およびソフトデマッピング方法を実施するための形態の具体例を、詳細に説明するが、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。
以下の説明において、関連する公知機能または構成に対する具体的な説明が、本発明の要旨を不要に曖昧にすると判断される場合には、その詳細な説明を省略する。そして、本明細書で用いられる用語(terminology)は、本発明の実施形態を適切に表現するために用いられた用語であって、ユーザ、運用者の意図、または本発明が属する分野の慣例などによって変わることができる。したがって、本用語に対する定義は、本明細書の全般にわたる内容に基づいて下されたものでなければならない。
図1は、本発明の一実施形態によるソフトデマッピング装置の構成を示すブロック図である。
図1を参照すれば、本発明の一実施形態によるソフトデマッピング装置は、rotatedQAM信号を受信する受信部110、rotatedQAM信号に含まれた干渉を除去する1つ以上の干渉除去器120、及び干渉が除去されたrotatedQAM信号を1次元でソフトデマッピングするデマッピング処理部130から構成される。
本実施形態のデマッピング処理部130は、干渉が除去されたrotatedQAM信号とrotatedQAM信号に対応するチャネル利得に基づいてLLR(Log Likelihood Ratio)を1次元で演算する。
QAM信号は、それぞれ1つ以上のデータビットを有するコンスタレーション(constellation)を用いてマッピングされたI信号及びQ信号に変調し、変調されたI信号及びQ信号を所定の角度で回転または傾斜形態の信号であってもよい。
本実施形態の受信部110は、I信号及びQ信号をそれぞれIチャネル及びQチャネルを介して受信し、推定されたチャネル情報を用いてそれぞれのIチャネル及びQチャネルを補償する。
図1を参照すれば、本実施形態によるソフトデマッピング装置は、2つのチャネル信号のうちチャネル利得が大きい信号を判断し、すでに設定された閾値に基づいてチャネル利得レベルを判断する判断部をさらに有する。
以下、図2を参照してソフトデマッピング方法を説明する。
図2は、本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法のフローチャートである。
本実施形態によるソフトデマッピング装置は、受信部110によってrotatedQAM信号を受信し(S210)、1つ以上の干渉除去器を用いてrotatedQAM信号に含まれた干渉を除去する(S220)。
本実施形態においては、多様な干渉除去器のうちどの干渉除去器を用いて干渉を除去するかを、閾値によって選択してもよい。
ここで、閾値は、2つのチャネルに対する信号対雑音と干渉比(SINR:Signal to Interference plus Noise Ratio)のような2つのチャネルの信頼度を比較する基準値、及び2つのチャネルのうち消失チャネルを区分する基準値などを意味する。
本実施形態において、ソフトデマッピング装置は、判断部を用いて2つのチャネルに対するチャネル利得に基づいて1つ以上の干渉除去器のいずれか1つを選択してもよく、選択された干渉除去器120を用いて干渉を除去し、デマッピング処理部130を用いてrotatedQAM信号をデマッピングする(S230)。
本実施形態によるソフトデマッピング装置は、2つのチャネルの信号のうちチャネル利得が大きい信号を判断する場合、干渉除去器120を用いてチャネル利得の大きい信号に該当する信号を受信した2つのチャネルから線形干渉を除去し、線形干渉の除去された信号の送信シンボルを決定して受信シンボルから除去することによって非線形干渉を除去してもよい。
ここで、デマッピング処理部130は、2つの干渉が除去された信号をそれぞれ1次元でデマッピングしてもよい。
本実施形態によるソフトデマッピング装置は、判断部の判断結果、2つのチャネルのうちチャネル利得の高いチャネルが選択された場合、チャネル利得の高いチャネルだけで干渉を除去した後、PAM信号と信号の信頼度によって1次ソフトデマッピングしてもよい。
また、ソフトデマッピング装置は、チャネル利得の高いチャネルを干渉除去した後、信号から送信シンボルを決定(ここで、送信シンボルの決定は硬判定と軟判定を含む)して受信信号から除去した後、チャネルを等化する干渉除去器を用いることでチャネル利得の低いチャネルに該当する送信シンボルに対するソフトデマッピングを行なってもよい。
本実施形態において、デマッピング処理部130は、干渉が除去されたQAM信号、例えば、2つのPAM信号と干渉除去の後に各信号のチャネルの利得に基づいてLLRを1次元で演算する。
また、デマッピング処理部130は、干渉除去器120によってIチャネルとQチャネルを区分した2つのPAM信号
Figure 0006054055
を入力値として1次元のLLRを算出する。
ここで、1次元のLLR算出は、予め算出されてテーブルで格納されてもよく、これを用いて正規化されたLLR値を算出してもよい。
1次元テーブルは、non−rotatedQAMで同一に用いられることによって不連続的な形態のLLR値を反映する。
デマッピング処理部130は、干渉除去後のSINRに該当するソフトスケーリング値βとβを入力して、先に算出した正規化されたLLR値をスケーリングすることによって最終のLLR値を取得する。
以下、ソフトデマッピング装置を用いて多様な干渉除去器のいずれか1つ以上を選択して、QAM信号の干渉除去の後デマッピングする過程について説明する。
図3は、本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法を説明するためのフローチャートである。
図3を参照すれば、本実施形態のソフトデマッピング装置は、2つのチャネルρI、ρQのうちチャネル利得が良好な1つのチャネルのみを用いて1次元における送信シンボルを決定し、送信シンボルを除去した後に選択されたチャネルを用いてLLRを算出することが好ましい。
例えば、本判断部の判断結果、2つのチャネルのうちチャネル利得の高いチャネルが選択された場合、干渉除去器120は、チャネル利得の高いチャネルで2つのチャネル信号を線形干渉除去し、線形干渉除去された信号の送信シンボルを決定して受信シンボルから除去することによって、チャネル利得の低いチャネルで非線形に干渉を除去し、デマッピング処理部130は、チャネル利得が高いチャネルを介してQAM信号を1次元でデマッピングする。
本実施形態において、ソフトデマッピング装置は、IチャネルとQチャネルのうち1つのチャネルのみが良好な場合、良好なチャネルから干渉除去によってIチャネルとQチャネルに該当するLLR値を算出する過程で、非線形干渉除去器を用いて次の表1のように演算する。
Figure 0006054055
本実施形態において、ソフトデマッピング装置は、2つのチャネルのチャネル利得がいずれも良好であるかあるいはいずれも悪い場合、線形干渉除去器を用いて干渉を除去し、LLR値を演算する。
例えば、ソフトデマッピング装置において、判断部の判断結果、2つのチャネルのチャネル利得がいずれも高いかあるいはいずれも低い場合、干渉除去器120は、線形干渉除去器を用いてrotatedQAM信号の干渉を除去し、干渉が除去されたrotatedQAM信号によってLLR値を演算する。
図3を参照すれば、本実施形態によるソフトデマッピング装置は、IチャネルとQチャネルの、チャネルの利得がいずれも良好であるかあるいはいずれも悪い場合、線形干渉除去器を含む前処理器(1)310を用いて、下記の表2に示すようにLLR値を演算する。
Figure 0006054055
本実施形態において、ソフトデマッピング装置は、前処理器(1)310の場合、ゼロ信号フォーシング等化器(zero forcing equalizer)のような線形干渉除を用いてもよく、ゼロ信号フォーシング等化器は正規化過程と逆回転過程によって干渉を除去することができる。
本実施形態において、ソフトデマッピング装置は、2つのチャネルのチャネル利得がいずれも良好であるかあるいはいずれも悪い場合、線形干渉除去器で1次干渉除去の後に非線形干渉除去器で2次干渉除去された値をデマッピングしてもよい。
例えば、ソフトデマッピング装置において、判断部の判断の結果、2つのチャネルのチャネル利得がいずれも高いかあるいはいずれも低い場合、干渉除去器120は、線形干渉除去器を用いてrotatedQAM信号を1次干渉を除去した後、1次干渉除去されたrotatedQAM信号を、非線形干渉除去器を用いて2次干渉を除去し、デマッピング処理部130は、2次干渉が除去されたrotatedQAM信号を1次元でデマッピングする。
図3を参照すれば、ソフトデマッピング装置は、IチャネルとQチャネルのチャネル利得がいずれも良好であるかあるいはいずれも悪い場合、SINRをより高めるために用いられる非線形干渉除去器2を含んでいる前処理器(2)320を用いて、表3に示すようにrotatedQAM信号をデマッピングしてLLR値を演算する。
Figure 0006054055
本実施形態において、ソフトデマッピング装置は、2つのチャネルのチャネル利得が類似の値を有する場合、線形干渉除去器と非線形干渉除去器の全てを用いて干渉を除去した後、線形組み合わせてデマッピングしてもよい。
例えば、ソフトデマッピング装置において、判断部の判断の結果、2つのチャネルのチャネル利得が同じ範囲内の値を有する場合、干渉除去器120は、線形干渉除去器と非線形干渉除去器を全て用いてrotatedQAM信号の干渉を除去し、デマッピング処理部130は、線形干渉除去器と非線形干渉除去器の全てを用いて干渉の除去されたrotatedQAM信号を線形組み合わせて1次元でデマッピングしてLLR値を演算する。
本実施形態において、ソフトデマッピング装置は、前処理器(2)320の場合、線形干渉除去器に続いて非線形干渉除去器を使用し、rotatedQAM信号を逆回転した後に正規化することによって、単純受信信号を用いるよりもSINRを減らすことができる。
本実施形態によるソフトデマッピング装置において、チャネル利得が1であると仮定する場合、閾値は0.01であると仮定してもよく、図3で提案されるソフトデマッピングは、前処理器(1)310が用いられた後、1次元のLLR値を算出したことをグラフ化したものである。
本実施形態によるソフトデマッピング装置は、チャネル利得が良好な1つの受信チャネルのみを用いて干渉を除去する場合、少ない演算量でLLR値を演算することができ、消失チャネルで線形干渉除去器のみならず2次元サブ領域基盤アルゴリズムよりもビットの誤差確率の利得を取得することができる。
例えば、図3に示した非線形干渉除去器2においては、PIC(parallel interference cancellation)を用いてもよく、2種類の線形フィルタを用いてもよい。
本実施形態において、PICに用いられるシンボル決定は、ゼロ信号フォーシングフィルタを通過した後に決定され、PICを行うための受信信号は、逆回転過程を通した信号を用いてもよい。
本実施形態において、rotatedQAM信号を逆回転することによって、rotatedQAM信号のみを用いることよりもSINRをさらに増加させることができ、IチャネルとQチャネルのチャネル利得の差を減らして、PICの効果を増加させることができる。
本実施形態によれば、図3に示した前処理器(1)310のみを用いる場合、閾値が小さいほど一般チャネルでは線形干渉除去の前処理だけが行われたものであるため、ゼロ信号フォーシング後に1次元テーブルを用いたものと同じビットの誤差確率の結果を取得することができ、消失チャネルで非線形前処理によってビットエラー率(BER)の性能を向上させることができる。
また、前処理器(2)320を用いると、一般チャネルに対しても非線形干渉除去器を1つ追加することによる演算量の増加があるものの、前処理器(1)310が使用されたよりも良好なダイバーシティーを取得することができる。
本実施形態によれば、2次元サブ領域基盤のLLR演算よりも演算量が少なく、消失チャネルでは良好なビットの誤差確率を有することができる。
また、本実施形態によれば、256rotatedQAMの場合は前処理器(1)310だけでも全ての検索に近接する性能を取得できる。
さらに、本実施形態によれば、前処理過程によって干渉を除去し1次元LLRを算出する場合、前処理がシンボル単位からなるため高変調において少ない演算量で算出することができる。
本実施形態によれば、64rotatedQAMの場合、前処理器(1)310を用いるとき、線形干渉除去器のみを用いる場合と同程度の演算量を有するか、それよりも少ない演算量とすることができる。
例えば、64QAMの場合、前処理器(2)320を用いても6個の乗算器と1、2個の除算器を使用することになる。
図4は、本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法によって、64QAMのLLRから取得したビットの誤差確率グラフであり、図5は、本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法によって、256QAMのLLRから取得したビットの誤差確率グラフであり、図6は、本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法によって、256QAMのLLR値をLDPCデコーダの入力値として用いた後取得したビットの誤差確率グラフである。
本発明の一実施形態によるソフトデマッピング方法によってLLR値を演算する場合、図4〜図6の提案されたソフトデマッピング(proposed soft demap)の結果のように、全体検索に近づいた性能の取得のみならず、演算量は、256QRMの場合に全体検索対比1%ほどの演算量でLLR値を算出することができる。
一方、本発明の一実施形態において、最適な線形干渉除去方法を提案するために、受信したrotatedQAM信号を2つのPAM信号にモデリングしてもよく、このときチャネル行列は下記の数式(1)のように与えられる。
Figure 0006054055
ここで、Pはチャネル利得を示す対角行列であり、Qは回転行列である。
表2に示すゼロ信号フォーシング等化器を通過した信号を
Figure 0006054055
のように定義し、干渉成分をガウスと仮定するとき、下記の数式(3)のように定義された最大ログ近似法(max−log approximation)が適用されたLLRは、U−MMSE(Unbiased Minimum Mean Square Error)で前処理された後、1次元ソフトデマッピング(1Dsoft−demapping)で整理され、1次元デマッピングの結果は、下記の数式(2)のように定義される。
Figure 0006054055
前記γiiは検出された信号電力を意味する。
ここで、IとQに該当する添字を1と2に定義するとき、
Figure 0006054055
は、PAM信号の
Figure 0006054055
に該当するビットが1である場合のコンスタレーションセットを意味する。
MMSEで前処理された信号は、チャネル毎にMMSEが行われた後、逆回転によって定義されるため逆行列を求める必要がない。
MMSE出力値は、MMSEの後にSNRに該当するγiiによって正規化されることで、U−MMSEのような効果を有し得る。
本実施形態によれば、LLR算出時に偏りのない距離(unbiased distance)を測定することができ、正規化された1次元LLRは上述したように予め算出された部分線形テーブルを用いて実現することができる。
干渉成分がガウス分布であると仮定する場合、線形干渉除去器の中では、U−MMSEが最適の方法であるが、回転と逆回転する過程によって依然として他のチャネルからの干渉が存在する可能性がある。
本発明の一実施形態によるソフトデマッピング装置は、線形干渉を除去した後SINRを増加させるために、非線形干渉除去SIC(Successive Interference Cancellation)を追加している。
線形干渉を除去した後、SINR値の大きいチャネルを先に検出して送信シンボルを決定し、これを受信信号から除去することによって、弱いチャネルのSINRを増加させる方法を適用することができる。
上記のような弱いチャネルのSINRを増加させる方法は、多重ユーザの受信機やMIMO受信機においてSICとして知られた方法であるが、これは実際に実現するときこのような選択によって平行プロセスが難しいが、本実施形態によるrotatedQAMの場合は、干渉を除去した後SINRではなく受信信号をSNR比較するだけで選択順序を定めても同じ結果を取得することができる。
すなわち、チャネル利得が大きい信号は、線形干渉除去LLRを先に算出する。
本実施形態において、チャネル利得が大きい信号は、U−MMSE後に、信号に基づいて決定したPAM信号値を
Figure 0006054055
または
Figure 0006054055
のように定義する場合、先に選択されたチャネルの信号は、受信された信号から除去されてもよい。
本実施形態において、選択されていない残りチャネルの場合、干渉除去後にLLRは次のように再び定義される。
Figure 0006054055
本実施形態によるソフトデマッピング装置は、全てのチャネルが同一のチャネル利得を有する場合、表3を参照して説明したPICを用いて非線形干渉を除去することができる。
表3では、ゼロ信号フォーシング等化器を用いたPICであるが、U−MMSEを用いた場合に2つの信号全てが数式(3)のように算出されて取得できる。詳細な説明は前述した内容と同一であるため省略する。
本発明による実施形態は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうちの1つまたはその組合せを含んでもよい。記録媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知の使用可能なものであってもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものによって定められるものである。
110 受信部
120 干渉除去器
130 デマッピング処理部
140 判断部
310 前処理器(1)
320 前処理器(2)

Claims (15)

  1. Iチャネルを介して受信したI信号及びQチャネルを介して受信したQ信号に変調された信号に対応するrotatedQAM信号を受信する受信部と、
    線形干渉除去器と非線形干渉除去器とを含み、前記rotatedQAM信号に含まれた干渉を除去する1つ以上の干渉除去器と、
    前記Iチャネル及びQチャネルの信号のうち閾値以上のチャネル利得を有する信号を判断し、上記Iチャネル及び前記Qチャネルに対するチャネル利得に基づいて、前記線形干渉除去器と前記非線形干渉除去器のいずれか1つを選択する判断部と、
    干渉が除去されたrotatedQAM信号を1次元でソフトデマッピングするデマッピング処理部と、を備えることを特徴とするソフトデマッピング装置。
  2. 前記デマッピング処理部は、前記干渉が除去されたrotatedQAM信号と前記rotatedQAM信号に対応するチャネル利得に基づいて、LLR(Log Likelihood Ratio)を1次元で演算することを特徴とする請求項1に記載のソフトデマッピング装置。
  3. 前記rotatedQAM信号は、それぞれ1つ以上のデータビットを有するコンスタレーションを用いてマッピングされたI信号及びQ信号に変調し、前記変調されたI信号及びQ信号を所定の角度で回転または傾斜させた形態の信号であることを特徴とする請求項1に記載のソフトデマッピング装置。
  4. 前記受信部は、推定されたチャネル情報を用いて前記それぞれのIチャネル及びQチャネルを補償することを特徴とする請求項3に記載のソフトデマッピング装置。
  5. 前記干渉除去器は、前記チャネル利得の大きい信号に該当する信号を前記受信したIチャネル及びQチャネルの信号のうち、前記判断されたチャネル利得の大きい信号に該当する信号のチャネルだけから線形干渉を除去し、前記線形干渉が除去されたチャネルのみを用いて送信シンボルを決定して受信シンボルから除去することによって非線形干渉除去を行って、
    前記デマッピング処理部は、前記線形干渉及び前記非線形干渉が除去された信号をそれぞれ1次元でデマッピングすることを特徴とする請求項1に記載のソフトデマッピング装置。
  6. 前記閾値は、前記2つのチャネルの信頼度を判断するための基準値を含むことを特徴とする請求項1に記載のソフトデマッピング装置。
  7. 前記干渉除去器は、前記チャネル利得の高いチャネルから前記Iチャネル及びQチャネルの信号のうち、前記判断されたチャネル利得の大きい信号に該当する信号のチャネルだけから線形干渉除去し、前記線形干渉が除去されたチャネルのみを用いて送信シンボルを決定して受信シンボルから除去することによって、チャネル利得の低いチャネルから非線形に干渉を除去し、
    前記デマッピング処理部は、前記チャネル利得の高いチャネルを介して前記rotatedQAM信号を1次元でデマッピングすることを特徴とする請求項1に記載のソフトデマッピング装置。
  8. 前記干渉除去器は、線形干渉除去器を用いて前記rotatedQAM信号の干渉を除去することを特徴とする請求項1に記載のソフトデマッピング装置。
  9. 前記干渉除去器は、線形干渉除去器を用いて前記rotatedQAM信号を1次干渉除去した後、前記1次干渉除去されたrotatedQAM信号を、非線形干渉除去器を用いて2次干渉を除去し、
    前記デマッピング処理部は、前記2次干渉除去されたrotatedQAM信号を1次元でデマッピングすることを特徴とする請求項1に記載のソフトデマッピング装置。
  10. 前記判断部の判断の結果、前記Iチャネル及びQチャネルのチャネル利得が同じ範囲内の値を有する場合、
    前記干渉除去器は、線形干渉除去器と非線形干渉除去器を全て用いて前記rotatedQAM信号の干渉を除去し、
    前記デマッピング処理部は、線形干渉除去器を用いて干渉が除去された前記rotatedQAM信号と非線形干渉除去器を用いて干渉が除去された前記rotatedQAM信号とを線形組み合わせて1次元でデマッピングすることを特徴とする請求項1に記載のソフトデマッピング装置。
  11. Iチャネルを介して受信したI信号及びQチャネルを介して受信したQ信号に変調された信号に対応するrotatedQAM信号を受信するステップと、
    線形干渉除去器と非線形干渉除去器とを含む干渉除去器を用いて前記rotatedQAM信号に含まれた干渉を除去するステップと、
    前記Iチャネル及びQチャネルの信号のうち閾値以上のチャネル利得を有する信号を判断し、上記Iチャネル及び前記Qチャネルに対するチャネル利得に基づいて、前記線形干渉除去器と前記非線形干渉除去器のいずれか1つを選択するステップと、
    前記干渉が除去されたrotatedQAM信号を1次元でソフトデマッピングするステップと、を含むことを特徴とするソフトデマッピング方法。
  12. 前記ソフトデマッピングするステップは、前記干渉が除去されたrotatedQAM信号と前記rotatedQAM信号に対応するチャネル利得に基づいてLLRを1次元で演算するステップを含むことを特徴とする請求項11に記載のソフトデマッピング方法。
  13. 前記rotatedQAM信号は、それぞれ1つ以上のデータビットを有するコンスタレーションを用いてマッピングされたI信号及びQ信号に変調し、前記変調されたI信号及びQ信号を所定の角度で回転または傾斜させた形態の信号であることを特徴とする請求項11に記載のソフトデマッピング方法。
  14. 前記rotatedQAM信号を受信するステップは、前記I信号及びQ信号をそれぞれIチャネル及びQチャネルを介して受信し、推定されたチャネル情報を用いて前記それぞれのIチャネル及びQチャネルを補償するステップを含むことを特徴とする請求項11に記載のソフトデマッピング方法。
  15. 請求項11乃至請求項14のいずれか1項に記載のソフトデマッピング方法を行うためのプログラムを記録したことを特徴とするコンピュータで読取可能な記録媒体。
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