JP6272583B1

JP6272583B1 - 通信装置および受信信号処理方法

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Publication number: JP6272583B1
Application number: JP2017544787A
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Inventors: 昭範中島
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-03-06
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Publication date: 2018-01-31
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Abstract

無線通信装置（１）は、検出対象データが含まれる第１の範囲および第１の範囲外の範囲である第２の範囲を含む処理範囲の受信信号を等化処理する等化部（２２）と、処理範囲から複数のレプリカ生成範囲を定義し、定義した複数のレプリカ生成範囲の受信信号のそれぞれを複数の信号成分に分解し、信号成分ごとにレプリカ生成範囲の受信信号を再生して、第１の範囲の受信信号にとっての干渉成分のレプリカをレプリカ生成範囲ごとに生成するレプリカ生成部（２７）と、複数のレプリカを用いて処理範囲の受信信号から干渉成分をキャンセルする干渉キャンセル部（２３）と、受信信号から検出対象データを抽出するデータ抽出部（２５）とを備える。

Description

本発明は、ＣＰ（Cyclic Prefix）を用いない、または、遅延波における遅延量がＣＰを超過する、シングルキャリアまたはマルチキャリア伝送を行う通信装置および受信信号処理方法に関する。

デジタル無線通信において、遅延波の広がりによって生じるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter Symbol Interference）を抑制するために、受信側では、受信信号を等化する処理が行われる。周波数領域で等化処理を行う際には、予め定められた長さに分割したそれぞれのデータの先頭に、各データの末尾のデータをコピーしたものをＣＰと呼ばれるガード区間として付加する技術が用いられている。ＣＰを付加することによって、受信信号を周波数領域に変換する際に隣接するブロックからの干渉を受けないようにすることができる。しかしながら、ＣＰの長さはマルチパス遅延量よりも長くする必要があるため、大きなマルチパス遅延の影響を受けないようにするためには、ＣＰの長さを長くする必要があり、その分だけ伝送効率が低下するという課題があった。

伝送効率を改善するために、ＣＰを用いないブロック伝送として、検出対象ブロックを含む区間を周波数領域に変換して周波数領域で等化し、時間領域に変換した後、検出対象ブロックを抽出するオーバラップ周波数領域等化（ＦＤＥ：Frequency-Domain Equalization）と呼ばれる手法が知られている。オーバラップ周波数領域等化では、周波数領域で等化した後の受信信号にブロック間干渉（ＩＢＩ：Inter Block Interference）およびシンボル間干渉の干渉成分が残留するため、ＣＰを用いたブロック伝送よりも受信性能が低下する傾向がある。

特許文献１には、ＣＰを用いないブロック伝送において、受信信号に含まれる干渉成分を低減する方法が開示されている。この方法は、等化処理を行った後の受信信号を用いて、干渉成分のレプリカを生成し、生成したレプリカを用いて残留する干渉成分をキャンセルする。オーバラップ周波数領域等化とレプリカを用いた干渉成分のキャンセルとを繰り返すことにより、受信信号に含まれる干渉成分を低減して受信性能の低下を抑制している。

特開２０１２−７０１９６号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、レプリカはフレーム単位で生成されており、レプリカの生成精度が低い。このため、未だ受信信号に残留する干渉成分を低減することができない場合があるという問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ＣＰを用いない、または、遅延波における遅延量がＣＰを超過する、シングルキャリアまたはマルチキャリア伝送において、干渉成分のレプリカの生成精度を高めて、受信性能の低下を抑制することが可能な通信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる通信装置は、検出対象データが含まれる第１範囲および第１の範囲外の範囲である第２の範囲を含む処理範囲の受信信号を等化処理する等化部と、処理範囲から複数のレプリカ生成範囲を定義し、定義した複数のレプリカ生成範囲の受信信号のそれぞれを複数の信号成分に分解し、信号成分ごとにレプリカ生成範囲の受信信号を再生して、第１の範囲の受信信号にとっての干渉成分のレプリカをレプリカ生成範囲ごとに生成するレプリカ生成部と、生成された複数のレプリカを用いて処理範囲の受信信号から干渉成分をキャンセルする干渉キャンセル部と、受信信号から検出対象データを抽出するデータ抽出部とを備えることを特徴とする。

本発明にかかる通信装置は、ＣＰを用いない、または、遅延波における遅延量がＣＰを超過する、シングルキャリアまたはマルチキャリア伝送において、生成するブロック間干渉のレプリカの精度を高めて、受信性能の低下を抑制することが可能になるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の受信構成例を示す図図１に示す無線通信装置が行うオーバラップ周波数領域等化の概念を示す図図１に示すレプリカ生成部がレプリカを生成するために用いる信号成分の一例を示す図図１に示す無線通信装置が受信信号からキャンセルする干渉成分の定義を示す図図１に示す無線通信装置の機能を専用のハードウェアである処理回路で実現する場合の例を示す図図１に示す無線通信装置の機能を制御回路である処理回路で実現する場合の例を示す図図１に示す無線通信装置の受信動作を説明するためのフローチャート図１に示す無線通信装置が行う干渉キャンセル処理で用いられるレプリカの第１の例を示す図図１に示す無線通信装置が行う干渉キャンセル処理で用いられるレプリカの第２の例を示す図図１に示す無線通信装置が行う干渉キャンセル処理で用いられるレプリカの第３の例を示す図図１に示す無線通信装置が行う干渉キャンセル処理で用いられるレプリカの第４の例を示す図本発明の実施の形態１の変形例にかかる無線通信装置を示す図図１に示す無線通信装置が受信信号からキャンセルする干渉成分の定義の変形例１を示す図図１に示す無線通信装置が受信信号からキャンセルする干渉成分の定義の変形例２を示す図本発明の実施の形態２にかかる無線通信システムにおいて、マルチユーザが信号を送信するための構成を示す図本発明の実施の形態２にかかる無線通信システムにおいて、空間多重により信号を送信するための構成を示す図本発明の実施の形態２にかかる無線通信装置の構成を示す図図１７に示す無線通信装置の全体動作を示すフローチャート図１８のステップＳ２０１の詳細な動作を示すフローチャート図１８のステップＳ２０３の詳細な動作を示すフローチャート

以下に、本発明の実施の形態にかかる通信装置および受信信号処理方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１にかかる無線通信装置の受信構成例を示す図である。図１に示す無線通信装置１は、アンテナ１１と、アナログフロントエンド１２と、ＡＤＣ（Analog to Digital Converter）１３と、帯域制限部１４と、デシメーション部１５と、タイミング検出部１６と、周波数偏差補正部１７と、第１ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１８とを有する。無線通信装置１は、データ分離部１９と、伝送路推定部２０と、等化重み計算部２１と、等化部２２と、干渉キャンセル部２３と、ＩＦＦＴ（Inverse ＦＦＴ）部２４と、データ抽出部２５と、ＬＬＲ（Log Likelihood Ratio）算出部２６とをさらに有する。無線通信装置１は、レプリカ生成部２７と、レプリカ制御部２８と、第２ＦＦＴ部２９と、デインタリーバ３０と、誤り訂正復号部３１とをさらに有する。レプリカ生成部２７は、第１生成部２７ａと、第２生成部２７ｂと、既知信号付加部２７ｃとを有する。

アンテナ１１は、送信側の無線通信装置から無線信号を受信する。アンテナ１１が受信する無線信号には、送信側で付加された既知のプリアンブルなどの既知信号が含まれている。アンテナ１１は、受信信号をアナログフロントエンド１２に入力する。アナログフロントエンド１２は、アンテナ１１から入力された信号をダウンコンバートしてダウンコンバートした信号をＡＤＣ１３に入力する。ＡＤＣ１３は、入力されたアナログの信号をデジタル信号に変換して、デジタル信号を帯域制限部１４に入力する。帯域制限部１４は、入力されたデジタル信号の帯域を制限して帯域が制限されたデジタル信号をデシメーション部１５に入力する。デシメーション部１５は、入力された信号のサンプリングレートを下げてサンプリングレートを下げられた信号をタイミング検出部１６に入力する。タイミング検出部１６は、入力された信号のシンボルブロックタイミングを検出する。具体的には、タイミング検出部１６は、既知のプリアンブルなどを用いた相互相関処理を行うことにより、シンボルブロックタイミングを検出して信号を周波数偏差補正部１７に入力する。

周波数偏差補正部１７は、既知のプリアンブルなどを用いて、入力された信号の周波数偏差推定を行い、推定した周波数偏差を用いて、入力された信号のデータ領域に対して周波数偏差補正を行う。その後、第１ＦＦＴ部１８は、入力された信号にＦＦＴ処理を行って周波数領域の信号に変換し、周波数領域の受信信号をデータ分離部１９に入力する。データ分離部１９は、入力された受信信号を上記の既知のプリアンブルなどを含む既知信号とデータとに分離する。データ分離部１９は、既知信号を伝送路推定部２０に入力し、データを含む周波数領域の信号を等化部２２に入力する。伝送路推定部２０は、入力された既知信号を用いて、伝送路推定を行う。等化重み計算部２１は、伝送路推定結果と、後述するレプリカとに基づいて、オーバラップ周波数領域等化のための等化重みを周波数ごとに計算して、計算した等化重みを等化部２２に入力する。等化重みは、干渉キャンセル後の受信信号を基準として誤差最小２乗の規範で求められる重みであり、等化処理後にキャンセルされる干渉成分の電力を考慮して、計算される。等化部２２は、入力された等化重みを用いて、受信信号のうち、検出対象データが含まれる第１の範囲および第１の範囲外の第２の範囲の受信信号をそれぞれの周波数で等化処理する。

干渉キャンセル部２３は、第１の範囲の受信信号にとっての干渉成分を、受信信号からキャンセルする。干渉キャンセル部２３は、後述するレプリカ生成部２７が生成したレプリカを用いて、干渉成分をキャンセルする。ＩＦＦＴ部２４は、干渉成分のキャンセルを行った後の受信信号にＩＦＦＴ処理を行って時間領域の信号に変換してデータ抽出部２５に入力する。データ抽出部２５は、入力された受信信号から検出対象データを抽出して、ＬＬＲ算出部２６に入力する。データ抽出部２５は、時間領域で受信信号の両端に干渉成分が偏在することを利用して、時間領域で受信信号の中央部から検出対象データを抽出する。ＬＬＲ算出部２６は、それぞれのシンボルの各ビット全てのＬＬＲを算出して、算出したＬＬＲをレプリカ生成部２７に入力する。

図２は、図１に示す無線通信装置１が行うオーバラップ周波数領域等化の概念を示す図である。受信信号１５０に含まれる複数のブロックのうち第ｎ_b番ブロックを検出対象データとすると、第１ＦＦＴ部１８は、検出対象データを含む検出対象範囲である第１範囲１５１の受信信号と、第１範囲外の範囲である第２範囲１５２の受信信号とを含む処理範囲１５３の受信信号を周波数領域の信号に変換する。このため、等化部２２が等化処理を行う対象は処理範囲１５３の受信信号となる。干渉キャンセル部２３が、等化処理後の受信信号から干渉成分をキャンセルし、データ抽出部２５が、受信信号から検出対象データを抽出して、ＬＬＲ算出部２６においてＬＬＲ１５４が算出される。ここでは、第ｎ_b番ブロックを検出対象データとしたが、その他のブロックに対しても同様に検出対象データの抽出を行い、ＬＬＲを計算することで、ＬＬＲ系列１５５を得ることができる。

図１の説明に戻る。レプリカ生成部２７は、処理範囲から複数のレプリカ生成範囲を定義し、定義した複数のレプリカ生成範囲の受信信号のそれぞれを複数の信号成分に分解し、信号成分ごとにレプリカ生成範囲の受信信号を再生してレプリカを生成する。レプリカ生成範囲は、レプリカを生成する際に使用する受信信号の範囲であり、図２の例では第２範囲１５２である。レプリカ生成部２７は、レプリカ制御部２８から指示された信号成分を用いて、レプリカを生成する。レプリカ生成部２７が生成したレプリカは、干渉キャンセル部２３において、受信信号から干渉成分をキャンセルするために用いられる。

図３は、図１に示すレプリカ生成部２７がレプリカを生成するために用いる信号成分の一例を示す図である。本実施の形態では、多値変調された受信信号を、階層化された複数のサブシンボルとみなす。この場合、サブシンボルは信号成分の一例である。例えば１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）のシンボル１０３を信号電力の異なる２階層のＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）シンボルとみなすことができる。２階層のＱＰＳＫシンボルは、振幅が大きい順に第０層ＱＰＳＫサブシンボル１０１、第１層ＱＰＳＫサブシンボル１０２と称する。階層化されたサブシンボルは、上層ほど信号点間距離が短く、このため、ＱＰＳＫサブシンボルの信号判定精度が低く、レプリカ生成精度も低いという特徴がある。レプリカ生成部２７は、サブシンボルの階層ごとにレプリカを生成することができる。

レプリカ生成部２７が行うサブシンボルのレプリカ生成方法の一例を説明する。λ_m'(0)を第ｍ’階層の第０ビット目のＬＬＲとした場合、第ｍ’階層のサブシンボルレプリカは、以下の数式（１）で表される。ここで、各階層における振幅ａ_mは下記の数式（２）で表される。

生成されたサブシンボルのレプリカは、等化重み計算部２１および干渉キャンセル部２３において用いられる。以下、干渉キャンセルの一例を示す。以下の説明中において、バーが付された文字を示す場合、その文字の後に（バー）を記載し、ハットが付された文字を示す場合、その文字の後に（ハット）を記載し、チルダが付された文字を示す場合、その文字の後に（チルダ）を記載する場合がある。

第ｆ周波数における処理について、周波数領域等化後の受信信号をＲ（チルダ）(f)とし、周波数領域等化後の干渉成分の等価チャネル利得をＨ（バー)(f)、周波数領域の第ｍ’階層サブシンボルのレプリカをＤ（ハット）(f)とした場合、干渉をキャンセル後の受信信号Ｒ（ハット）(f)は、以下の数式（３）で表される。なお、ｍ_f，ｍ_bのそれぞれは、再生したサブシンボルのレプリカの対象としている階層範囲を示している。

図４は、図１に示す無線通信装置１が受信信号からキャンセルする干渉成分の定義を示す図である。第２範囲１５２の受信信号は、等化処理が進む時間軸上の方向に対して第１範囲１５１よりも過去の受信信号である前方信号である前方ＩＢＩ１０４と、前方信号よりも未来の受信信号である後方信号である後方ＩＢＩ１０５とを含む。第１範囲１５１の受信信号にとっての干渉成分は、前方ＩＢＩ１０４からの影響により生じる干渉成分と、後方ＩＢＩ１０５からの影響により生じる干渉成分とを含んでいる。

図１の説明に戻る。第１生成部２７ａは、前方信号を複数の信号成分に分解し、信号成分ごとに前方信号を再生して、干渉成分のレプリカを生成する。具体的には、第１生成部２７ａは、前方信号を複数の階層のシンボルに分解して、階層ごとに干渉成分のレプリカを生成する。第２生成部２７ｂは、後方信号またはＩＳＩを複数の信号成分に分解し、信号成分ごとに後方信号またはＩＳＩを再生して干渉成分のレプリカを生成する。具体的には、第２生成部２７ｂは、第２干渉成分を複数の階層のシンボルに分解して、階層ごとにレプリカを生成する。既知信号付加部２７ｃでは、フレームフォーマットに従って受信信号に多重されている既知信号への対応として、内部にて予め保持している複数既知信号の内、対応する既知信号を取得してレプリカに付加する。上記の機能により、レプリカ生成部２７は、生成したレプリカを第２ＦＦＴ部２９および等化重み計算部２１に入力する。

第２ＦＦＴ部２９は、入力されたレプリカを周波数領域の信号成分に変換して、変換後のレプリカを干渉キャンセル部２３に入力する。等化部２２、干渉キャンセル部２３、およびデータ抽出部２５は、等化処理、干渉成分のキャンセル、および検出対象データの抽出を繰り返し行う。レプリカ生成部２７が前方信号を再生する際に用いる信号成分の数は、後方信号を再生する際に用いる信号成分の数以上である。レプリカ生成部２７が前方信号を再生する際に用いる信号成分の数は、等化処理、干渉成分のキャンセル、および検出対象データの抽出処理の繰り返しに伴って増やされる。データ抽出部２５は、予め定められた数、例えば第１干渉成分を分解して得られる信号成分の最大数までレプリカ生成範囲を広げた時点で、抽出した検出対象データを最終的な検出結果とする。そして検出結果は、ＬＬＲ算出部２６からデインタリーバ３０に入力される。

デインタリーバ３０は、検出結果が入力された時点で最新のＬＬＲ系列をブロックでインタリーブして順列を戻して、誤り訂正復号部３１に入力する。誤り訂正復号部３１は、入力された信号を誤り訂正復号化してビット系列を取得する。

つづいて、無線通信装置１のハードウェア構成について説明する。無線通信装置１の各構成要素は、ハードウェアにより実現することができる。アンテナ１１は、無線通信用のアンテナである。その他の構成要素は、例えば処理回路により実現される。複数の構成要素が１つの処理回路により実現されてもよいし、１つの構成要素が複数の処理回路により実現されてもよい。

また、処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリおよびメモリに格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）ともいう）とを備える制御回路であってもよい。ここで、メモリとは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）等の、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等が該当する。

処理回路が、専用のハードウェアで実現される場合、処理回路は、例えば図５に示す処理回路７１である。図５は、図１に示す無線通信装置１の機能を専用のハードウェアである処理回路で実現する場合の例を示す図である。処理回路７１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、またはこれらを組み合わせたものである。

処理回路が、ＣＰＵを備える制御回路で実現される場合、この制御回路は例えば図６に示す構成の制御回路である。図６は、図１に示す無線通信装置１の機能を制御回路である処理回路で実現する場合の例を示す図である。図６に示すように制御回路７４は、ＣＰＵであるメモリ７２と、プロセッサ７３とを備える。処理回路が制御回路７４により実現される場合、プロセッサ７３がメモリ７２に記憶された、各構成要素の各々の処理に対応するプログラムを読み出して実行することにより実現される。また、メモリ７２は、プロセッサ７３が実施する各処理における一時メモリとしても使用される。

無線通信装置１を構成する各構成要素は、一部が専用のハードウェアで実現され、一部がＣＰＵを備える制御回路で実現されてもよい。

つづいて、無線通信装置１の受信動作について説明する。図７は、図１に示す無線通信装置１の受信動作を説明するためのフローチャートである。ここで、等化処理および干渉キャンセルの繰り返しにおいて、それぞれの繰り返し単位をステージと称する。受信動作の開始時点において、繰り返しステージインデックスｉ＝０であり、前方ＩＢＩにおいて再生する階層の最大値である第１対象階層インデックスｍ_f＝０であり、後方ＩＢＩにおいて再生する階層の最大値である第２対象階層インデックスｍ_b＝−１とし、検出対象のブロックインデックスｎ_b＝０とする。

第１ＦＦＴ部１８は、受信信号のうち処理範囲１５３の部分をＦＦＴ処理して周波数領域の信号を生成する（ステップＳ１０１）。その後、等化重み計算部２１は、受信信号から取得された既知信号を用いて推定された伝送路推定値に基づいて、等化重みを生成する（ステップＳ１０２）。等化部２２は、生成された等化重みを用いて、周波数領域の受信信号を等化処理する（ステップＳ１０３）。続いて干渉キャンセル部２３は、レプリカを用いて、受信信号に含まれる干渉成分をキャンセルする処理を行う（ステップＳ１０４）が、最初の繰り返しではまだ生成されているレプリカが存在しないため、干渉キャンセルは省略される。

ＩＦＦＴ部２４は、周波数領域の受信信号を時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理を行う（ステップＳ１０５）。データ抽出部２５は、今回のブロックの検出対象データを抽出する（ステップＳ１０６）。ＬＬＲ算出部２６は、抽出された検出対象データを用いてＬＬＲを算出する（ステップＳ１０７）。

レプリカ生成部２７の第１生成部２７ａは、算出されたＬＬＲを使用して、次ブロック用の０からｍ_f階層の前方ＩＢＩのレプリカを階層ごとに生成する（ステップＳ１０８）。最初の繰り返しでは、ｍ_f＝０であるため、第０階層の前方ＩＢＩのレプリカを生成する。レプリカ生成部２７の第２生成部２７ｂは、算出されたＬＬＲを用いて、次ブロック用の０からｍ_b階層の後方ＩＢＩのレプリカを階層ごとに生成する（ステップＳ１０９）。最初の繰り返しでは、対応するＬＬＲが得られていないため、後方ＩＢＩのレプリカは生成されない。第２ＦＦＴ部２９は、得られたレプリカを周波数領域の信号に変換して、干渉キャンセル部２３に入力する（ステップＳ１１０）。

等化部２２は、検出対象のブロックインデックスｎ_bが１フレーム分のブロック数Ｎ_b−１に達したか否かを判断する（ステップＳ１１１）。検出対象のブロックインデックスｎ_bが１フレーム分のブロック数Ｎ_b−１に達していない場合（ステップＳ１１１：Ｎｏ）、ブロックインデックスｎ_bをインクリメントして更新し（ステップＳ１１２）、ステップＳ１０１の処理に戻って次のブロックの処理を行う。検出対象のブロックインデックスｎ_bが１フレーム分のブロック数Ｎ_bに達した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、すなわち１フレーム分の処理が完了した場合、等化部２２は、繰り返しステージインデックスｉが最大繰り返しステージ回数ｉ_max−１に達したか否かを判断する（ステップＳ１１３）。繰り返しステージインデックスｉが最大繰り返しステージ回数ｉ_max−１に達していない場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、繰り返しステージインデックスｉをインクリメントして更新し、第０番検出対象ブロックの処理に戻るためｎ_b＝０とし、後方ＩＢＩの再生の対象範囲を前方ＩＢＩの再生の対象範囲と同一に拡大するために第２対象階層インデックスｍ_bを第１対象階層インデックスｍ_fと同じにする（ステップＳ１１４）。これにより、以降の処理で後方ＩＢＩのレプリカが生成される。繰り返しステージインデックスｉが最大繰り返しステージ回数ｉ_max−１に達した場合（ステップＳ１１３：Ｙｅｓ）、等化部２２は、第１対象階層インデックスｍ_fがＭ_max−１に達したか否かを判断する（ステップＳ１１５）。第１対象階層インデックスｍ_fがＭ_max−１に達していない場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、等化部２２は、第１対象階層インデックスｍ_fをインクリメントして更新し（ステップＳ１１６）、ステップＳ１０１の処理に戻る。第１対象階層インデックスｍ_fがＭ_max−１に達した場合（ステップＳ１１５：Ｙｅｓ）、繰り返し処理は終了となる。

図８は、図１に示す無線通信装置１が行う干渉キャンセル処理で用いられるレプリカの第１の例を示す図である。図８は、変調方式として１６ＱＡＭを用いた例であり、Ｍ_max＝２である。干渉キャンセル部２３は、第ｎ_b番検出ブロックに対して初めに干渉のキャンセルを行う際（ｍ_f＝０，ｍ_b＝−１の場合）、第１干渉成分である前方ＩＢＩ１０４に対しては、第０階層レプリカ１０７を用いて干渉のキャンセルを行い、第２干渉成分である後方ＩＢＩ１０５およびＩＳＩ１０６のレプリカは生成されていないため、干渉のキャンセルは行わない。

図９は、図１に示す無線通信装置１が行う干渉キャンセル処理で用いられるレプリカの第２の例を示す図である。干渉キャンセル部２３は、第ｎ_b番検出ブロックに対して２回目に干渉のキャンセルを行う際（ｍ_f＝０，ｍ_b＝０の場合）、前方ＩＢＩ１０４、後方ＩＢＩ１０５およびＩＳＩ１０６に対して第０階層レプリカ１０７を用いて干渉のキャンセルを行う。

図１０は、図１に示す無線通信装置１が行う干渉キャンセル処理で用いられるレプリカの第３の例を示す図である。干渉キャンセル部２３は、第ｎ_b番検出ブロックに対して３回目に干渉のキャンセルを行う際（ｍ_f＝１，ｍ_b＝０の場合）、前方ＩＢＩ１０４に対しては、第０階層レプリカ１０７および第１階層レプリカ１０８を用いて干渉のキャンセルを行い、後方ＩＢＩ１０５およびＩＳＩ１０６に対しては、第０階層レプリカ１０７を用いて干渉のキャンセルを行う。

図１１は、図１に示す無線通信装置１が行う干渉キャンセル処理で用いられるレプリカの第４の例を示す図である。干渉キャンセル部２３は、第ｎ_b番検出ブロックに対して４回目に干渉のキャンセルを行う際（ｍ_f＝１，ｍ_b＝１の場合）、前方ＩＢＩ１０４、後方ＩＢＩ１０５およびＩＳＩ１０６に対して第０階層レプリカ１０７および第１階層レプリカ１０８を用いて干渉のキャンセルを行う。

第１対象階層インデックスｍ_fは、第１干渉成分である前方ＩＢＩを再生する際にレプリカ生成部２７が用いる信号成分の範囲である第１階層範囲を示し、第２対象階層インデックスｍ_bは、レプリカ生成部２７が第２干渉成分である後方ＩＢＩを再生する際に用いる信号成分の範囲である第２階層範囲を示す。上記の動作により、第１対象階層インデックスｍ_fは、第２対象階層インデックスｍ_b以上の値に保たれるため、第１階層範囲を、第２階層範囲以上とすることが可能である。

また、１シンボルに含まれる複数の階層のサブシンボルは、それぞれレプリカ生成精度が異なる。しかしながら、１シンボル単位でレプリカを生成する場合には、全階層を一度にレプリカ生成するため、レプリカ生成精度が劣化してしまう。これに対して、上記に説明したように、干渉成分を分解した信号成分である複数の階層のサブシンボルごとにレプリカが生成される場合、レプリカ生成精度の高い階層のサブシンボルからレプリカが生成されて、レプリカ生成対象の階層範囲が繰り返し処理に伴って拡張されるため、レプリカの生成精度を向上させることができる。その結果、精度の高いレプリカを用いて干渉のキャンセル処理が行われるため、干渉成分の低減効果が高くなり、受信性能を向上することができる。

また上記の動作によれば、前方ＩＢＩ１０４のレプリカは、現繰り返しステージにおける１つ前のブロックに対する等化結果を逐次使用して生成される。前回の繰り返しステージにおける同一ブロックに対する等化結果よりも、現繰り返しステージにおける１つ前のブロックの等化結果は信頼性が高いため、より精度の高いレプリカを生成することが可能である。また後方ＩＢＩ１０５のレプリカは、前繰り返しステージの等化結果を使用して生成される。このとき、後方ＩＢＩ１０５のレプリカを生成する際に用いる階層の範囲を前方ＩＢＩ１０４のレプリカを生成する際に用いる階層の範囲と同時に広げた場合には、前繰り返しステージの方が現繰り返しステージよりも信号検出精度が低いため、繰り返し処理の効果が限定的となってしまう。このため、本実施の形態１では、前方ＩＢＩ１０４のレプリカを生成する際に用いる階層の範囲をまず拡張して、後方ＩＢＩ１０５のレプリカを生成する際に用いる階層の範囲を維持し、その後の繰り返し処理において、後方ＩＢＩ１０５のレプリカを生成する際に用いる階層の範囲を拡張する。この構成により繰り返し処理の効果を強めることが可能であり、受信信号に含まれる干渉成分をより低減することが可能である。

なお、図７に示した動作は一例であり、処理の順番は、本発明の技術的思想の範囲内で変更することが可能である。例えば上記の実施の形態では、フレームごとの等化処理を行い、ブロック毎にレプリカを更新している。しかしながら、本発明はかかる例に限定されず、図７に示すそれぞれのループ処理は、実行する順番やループ処理を行う条件についても変更可能である。例えば、上記の実施の形態では、最終的には、干渉成分を分解した複数の階層の信号成分の全てのレプリカを用いて干渉キャンセルを行うこととしたが、必ずしも全ての階層のレプリカを生成する必要はない。このため、ステップＳ１１５の「Ｍ_max−１」は、「Ｍ_max−１」よりも小さい値としてもよい。

図１２は、本発明の実施の形態１の変形例にかかる無線通信装置２を示す図である。図１２に示す無線通信装置２は、ＣＰを用いないＯＦＤＭ伝送を行う。

無線通信装置２は、アンテナ１１と、アナログフロントエンド１２と、ＡＤＣ１３と、帯域制限部１４と、デシメーション部１５と、タイミング検出部１６と、周波数偏差補正部１７とを有する。無線通信装置２は、干渉キャンセル部３２と、第１ＦＦＴ部３３と、データ分離部１９と、伝送路推定部３５と、等化重み計算部２１と、等化部３６と、第１ＩＦＦＴ部３７と、データ抽出部３８と、第２ＦＦＴ部３９と、ＬＬＲ算出部４０とをさらに有する。無線通信装置２は、レプリカ生成部４１と、レプリカ制御部４２と、第２ＩＦＦＴ部４３と、第３ＩＦＦＴ部４４と、デインタリーバ４５と、誤り訂正復号部４６とをさらに有する。レプリカ生成部４１は、第１生成部２７ａと、第２生成部２７ｂと、既知信号付加部２７ｃとを有する。図１２において、図１に示す構成要素と同様の構成要素については、同じ符号を付して説明を省略する。以下、図１に示す無線通信装置１と異なる点について主に説明する。

第１ＦＦＴ部３３は、オーバラップ周波数領域等化の処理を行うために、検出対象ブロックよりも広い範囲の信号を周波数領域の信号に変換する。伝送路推定部３５は、伝送路推定を行って伝送路推定値を等化重み計算部２１および第３ＩＦＦＴ部４４に入力する。等化部３６は、計算された等化重みに基づいて、等化処理を実行する。第１ＩＦＦＴ部３７は、等化処理後の受信信号をＩＦＦＴ処理して時間領域の受信信号に変換する。データ抽出部３８は、時間領域の受信信号から検出対象データを抽出する。第２ＦＦＴ部３９は、１ＯＦＤＭシンボルに相当するポイント数でＦＦＴ処理を行って受信信号を再び周波数領域の信号に変換してＬＬＲ算出部４０に入力する。ＬＬＲ算出部４０は、入力された信号からサブキャリアごとにＬＬＲを算出する。

レプリカ生成部４１は、レプリカ制御部４２からの制御に従って、指示された階層のレプリカをそれぞれの干渉成分について生成する。レプリカ生成部４１は、生成したレプリカを等化重み計算部２１および第２ＩＦＦＴ部４３に入力する。第２ＩＦＦＴ部４３は、入力されたレプリカをＩＦＦＴ処理して時間領域の信号に変換し、変換後の信号を干渉キャンセル部３２に入力する。第３ＩＦＦＴ部４４は、伝送路推定部３５から入力された伝送路推定値をＩＦＦＴ処理して時間領域の信号に変換し、変換後の信号を干渉キャンセル部３２に入力する。干渉キャンセル部３２は、時間領域の受信信号およびレプリカを用いて、受信信号の干渉成分をキャンセルする。このとき干渉キャンセル部３２は、周波数領域で得られた伝送路推定値から得られたインパルス応答を用いて、ＯＦＤＭ時間波形のレプリカを畳み込み、受信信号から減算することで、受信信号の干渉成分をキャンセルすることができる。

以上説明したように、図１２に示す無線通信装置２によれば、ＣＰを用いないＯＦＤＭ伝送においても、図１に示す無線通信装置１と同様の効果を得ることができる。

図１３は、図１に示す無線通信装置１が受信信号からキャンセルする干渉成分の定義の変形例１を示す図である。図１４は、図１に示す無線通信装置１が受信信号からキャンセルする干渉成分の定義の変形例２を示す図である。図４では、検出対象範囲を抽出対象の信号成分とみなして、前方ＩＢＩ１０４および後方ＩＢＩ１０５を定義したが、本発明はかかる例に限定されない。任意に定義した信号成分を抽出対象の信号成分とみなして、誤差最小２乗などの予め定められた規範に基づいて、干渉のキャンセルとオーバラップ周波数領域等化とが連動するようにすればよい。図１３の例では、末尾の２シンボルを除く処理領域のデータを抽出対象の信号成分とみなして、前方ＩＢＩ１０４、後方ＩＢＩ１０５およびＩＳＩ１０６が定義されている。また、図１４の例では、前方ＩＢＩ１０４および前方ＩＳＩ１０６ａを前方の干渉成分とし、中央ＩＳＩ１０６ｂ、後方ＩＳＩ１０６ｃおよび後方ＩＢＩ１０５を後方の干渉成分として定義されている。

なお、上記に説明した本実施の形態の技術は、ブロック伝送において遅延波の遅延量がＣＰを超過する場合にも、同様な処理を行って、データ部分を抽出することで適用することが可能である。また、シングルキャリアブロック伝送ではなく、データをブロック化して伝送しないシングルキャリア伝送においても、本実施の形態の技術を適用することが可能である。また、送受信アンテナを複数本用いた、マルチアンテナの通信装置にも、アンテナ間の干渉を考慮することで本実施の形態の技術を適用することが可能である。

実施の形態２．
本実施の形態２では、マルチユーザ、空間多重、送信ダイバーシチ伝送など、送信するために２本以上のアンテナが用いられた信号を受信処理する無線通信装置について説明する。以下、マルチユーザの場合、空間多重の場合についてそれぞれ説明する。送信ダイバーシチ伝送の場合については説明を省略するが、同様の機能により実現することができる。

図１５は、本発明の実施の形態２にかかる無線通信システムにおいて、マルチユーザが信号を送信するための構成を示す図である。

図１５には、Ｎ_t人のユーザ＃０から＃Ｎ_t−１の無線送信装置３００＃０から３００＃Ｎ_t−１が示されている。この無線送信装置３００＃０から３００＃Ｎ_t−１のそれぞれを区別する必要がない場合、単に無線送信装置３００と称する。複数の無線送信装置３００のそれぞれは、誤り訂正符号化部２０１と、インタリーバ２０２と、マッピング部２０３と、既知信号生成部２０４と、多重化部２０５と、インタポレーション部２０６と、帯域制限部２０７と、ＤＡＣ（Digital to Analog Converter）２０８と、アナログフロントエンド２０９と、送信アンテナ２１０とを有する。図１５の例では、それぞれの無線送信装置３００が有する送信アンテナ２１０は１本ずつとしたが、送信アンテナ数に制約はない。

誤り訂正符号化部２０１は、入力される送信情報のビット系列を誤り訂正符号化して、誤り訂正符号化後の符号化ビット系列をインタリーバ２０２に入力する。インタリーバ２０２は、ブロック単位でインタリーブ処理を行って符号化ビット系列の順番を入れ替える。インタリーバ２０２は、得られた符号化ビット系列をマッピング部２０３に入力する。マッピング部２０３は、入力された符号化ビット系列を用いて多値数に基づいたマッピングを行い、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などの変調方式を用いてシンボル系列を生成する。既知信号生成部２０４は、既知信号系列を生成する。多重化部２０５は、シンボル系列と既知信号系列との多重化処理を行って送信信号を生成し、生成した送信信号をインタポレーション部２０６に入力する。

インタポレーション部２０６は、入力された送信信号のサンプリング周波数を上げるインタポレーション処理を行って、処理後の送信信号を帯域制限部２０７に入力する。帯域制限部２０７は、入力された送信信号の帯域制限処理を行い、処理後の送信信号をＤＡＣ２０８に入力する。ＤＡＣ２０８は、入力された送信信号をデジタル信号からアナログ信号に変換して、変換後の送信信号をアナログフロントエンド２０９に入力する。アナログフロントエンド２０９は、送信信号をアップコンバートおよび増幅して、送信アンテナ２１０から送信信号を送信する。

図１６は、本発明の実施の形態２にかかる無線通信システムにおいて、空間多重により信号を送信するための構成を示す図である。以下、図１５に示す無線送信装置３００と同様の構成要素については同じ符号を付することにより説明を省略し、異なる部分について主に説明する。

図１６に示す無線送信装置３１０は、誤り訂正符号化部２０１と、インタリーバ２０２と、マッピング部２０３と、ＳＰ（Serial Parallel）変換部２１１と、複数の送信処理部３０１＃０から３０１＃Ｎ_t−１とを有する。無線送信装置３１０は、Ｎ_t本の送信アンテナ２１０＃０から２１０＃Ｎ_t−１を有しており、送信アンテナ２１０＃０から２１０＃Ｎ_t−１に対応して送信処理部３０１＃０から３０１＃Ｎ_t−１が設けられている。以下、送信処理部３０１＃０から＃Ｎ_t−１のそれぞれを区別する必要がない場合、単に送信処理部３０１と称し、送信アンテナ２１０＃０から＃Ｎ_t−１のそれぞれを区別する必要がない場合、単に送信アンテナ２１０と称する。

複数の送信処理部３０１のそれぞれは、既知信号生成部２０４と、多重化部２０５と、インタポレーション部２０６と、帯域制限部２０７と、ＤＡＣ２０８と、アナログフロントエンド２０９と、送信アンテナ２１０とを有する。

ＳＰ変換部２１１は、入力されたシリアル信号を送信アンテナ本数Ｎ_t分のパラレル信号に変換する直並列変換を実行する。ＳＰ変換部２１１は、生成したパラレル信号のそれぞれを送信処理部３０１のそれぞれに入力する。この構成により、複数の送信アンテナ２１０＃０から２１０＃Ｎ_t−１から複数の送信信号が送信されることになる。これらの送信信号は、それぞれマルチパス伝搬路を経由して、受信側の無線通信装置に伝送される。

図１７は、本発明の実施の形態２にかかる無線通信装置３の構成を示す図である。無線通信装置３は、Ｎ_r本の受信アンテナ１１＃０から１１＃Ｎ_r−１と、複数の受信処理部５０＃０から５０＃Ｎ_r−１とを有する。それぞれの受信処理部５０は、アナログフロントエンド１２と、ＡＤＣ１３と、帯域制限部１４と、デシメーション部１５と、タイミング検出部１６と、周波数偏差補正部１７とを有する。無線通信装置３は、第１ＦＦＴ部５１と、データ分離部５２と、伝送路推定部５３と、等化重み計算部５４と、等化部５５と、干渉キャンセル部５６と、ＩＦＦＴ部５７と、データ抽出部５８と、ＬＬＲ算出部５９とをさらに有する。無線通信装置３は、デインタリーバ３０と、誤り訂正復号部３１と、測定部６０と、オーダリング部６１と、レプリカ制御部６２と、レプリカ生成部６３と、第２ＦＦＴ部２９とをさらに有する。

第１ＦＦＴ部５１は、複数の受信処理部５０から入力される受信信号をＦＦＴ処理して周波数領域の信号に変換し、変換後の受信信号をデータ分離部５２に入力する。データ分離部５２は、受信信号をデータと既知信号とに分離して、データを含む受信信号を等化部５５に入力し、既知信号を伝送路推定部５３に入力する。伝送路推定部５３は伝送路推定値を算出して、算出した伝送路推定値を等化重み計算部５４に入力する。等化重み計算部５４は、入力された伝送路推定値に基づいて等化重みを計算して、計算した等化重みを等化部５５に入力する。等化部５５は、入力された等化重みを用いて、受信信号を等化処理し、等化処理後の受信信号を干渉キャンセル部５６に入力する。干渉キャンセル部５６は、第２ＦＦＴ部２９から入力されるレプリカを用いて、受信信号に含まれる干渉成分をキャンセルする。干渉キャンセル部５６は、後述するオーダリング処理が終わるまでは干渉成分をキャンセルする処理を行わない。干渉キャンセル部５６は、処理後の受信信号または処理を実行しなかった場合には入力された受信信号をそのままＩＦＦＴ部５７に入力する。ＩＦＦＴ部５７は、入力された受信信号を時間領域の信号に変換するＩＦＦＴ処理を実行して、処理後の受信信号をデータ抽出部５８に入力する。

データ抽出部５８は、入力された受信信号から検出対象データを抽出してＬＬＲ算出部５９に入力し、受信信号から既知信号を抽出して測定部６０に入力する。ＬＬＲ算出部５９は、入力された受信信号を用いてＬＬＲを算出してデインタリーバ３０およびレプリカ生成部６３に出力する。測定部６０は、干渉成分の大きさを示す誤差電力を測定する。測定部６０は、等化処理後、または、等化処理と干渉成分のキャンセルとを行った後の受信信号に含まれる干渉成分の大きさを測定する。測定部６０は、例えば既知信号を用いて誤差電力を算出することができる。測定部６０は、算出した誤差電力をオーダリング部６１に入力する。オーダリング部６１は、入力された干渉成分の大きさを示す値である誤差電力に基づいて、受信信号を処理する順番を決定する。レプリカ制御部６２は、レプリカ生成部６３が受信信号を処理する順番をオーダリング部６１が決定した順番に基づいて制御する。レプリカ制御部６２は、干渉成分を再生する範囲、受信信号のうち処理対象のブロック番号、受信信号の送信元の送信アンテナの識別子、および受信信号の送信元ユーザの識別子のうち少なくとも１つ以上を用いて、レプリカ生成部６３にレプリカの生成を指示する。レプリカ制御部６２は、レプリカ生成部６３に干渉成分を再生する範囲と対象の送信アンテナ番号とを指示してレプリカを生成させる。

レプリカ生成部６３は、レプリカ制御部６２からの指示に従って、指示された送信アンテナ番号が示す送信アンテナから送信された信号を用いて、レプリカを生成する。レプリカ生成部６３は、送信アンテナ本数Ｎ_tのそれぞれに対応したＮ_t個の第１生成部６５と、Ｎ_t個の第２生成部６６と既知信号付加部２７ｃとを有する。第１生成部６５のそれぞれは、第１生成部２７ａと同様の機能を有する。第２生成部６６のそれぞれは、第２生成部２７ｂと同様の機能を有する。レプリカ生成部６３は、第２ＦＦＴ部２９および等化重み計算部５４に、生成したレプリカを入力する。

図１８は、図１７に示す無線通信装置３の全体動作を示すフローチャートである。無線通信装置３は、オーバラップＦＤＥを試行しながら残留誤差電力を測定する（ステップＳ２０１）。続いて無線通信装置３は、送信アンテナオーダリング処理を行う（ステップＳ２０２）。無線通信装置３は、例えば信号検出精度が高いほど指標値が小さくなる場合、指標値が小さいほど実行順を早くすることができる。無線通信装置３は、受信信号の処理順を決定した後に、繰り返しの等化処理と干渉キャンセル処理とを行う（ステップＳ２０３）。

図１９は、図１８のステップＳ２０１の詳細な動作を示すフローチャートである。測定部６０は、対象とする送信アンテナ２１０を１つ選択する（ステップＳ２０４）。そして第１ＦＦＴ部５１がオーバラップＦＦＴ処理を行って周波数領域の信号を得る（ステップＳ２０５）。等化重み計算部５４は、伝送路推定値に基づいて、等化重みを生成する（ステップＳ２０６）。等化部５５が等化処理を実行する（ステップＳ２０７）。等化処理後の信号はＩＦＦＴ部５７によってオーバラップＩＦＦＴ処理が実行される（ステップＳ２０８）。データ抽出部５８は、既知信号を抽出して測定部６０に入力する（ステップＳ２０９）。測定部６０は、入力された等化後の既知信号と予め知られている既知信号との差分を求めて、誤差電力を累積して算出する（ステップＳ２１０）。測定部６０は、全送信アンテナについての測定が完了したか否かを判断する（ステップＳ２１１）。全送信アンテナについての測定が完了した場合（ステップＳ２１１：Ｙｅｓ）、測定部６０は残留誤差電力の測定を終了する。全送信アンテナについての測定が完了していない場合（ステップＳ２１１：Ｎｏ）、ステップＳ２０４の処理に戻る。

図２０は、図１８のステップＳ２０３の詳細な動作を示すフローチャートである。なお図２０に示す各ステップは、図７に示す動作と同様である場合、同じ符号を付して説明を省略する。以下、図７に示す動作と異なる点について主に説明する。

送信アンテナインデックスｎ_tは、処理対象の送信アンテナ２１０のインデックスであり、０からＮ_t−１の値となる。次ブロック用の前方ＩＢＩ１０４のレプリカを生成するとき、第１生成部６５は、指定された階層に加えて、対象の送信アンテナで受信した受信信号を処理対象とする（ステップＳ２５０）。第２生成部６６は、次ブロック用のＩＳＩ１０６および後方ＩＢＩ１０５のレプリカを生成するとき、対象の階層に加えて、対象の送信アンテナ０からｎ_tで受信した受信信号を処理対象とする（ステップＳ２５１）。

また等化部５５は、検出対象のブロックインデックスｎ_bが１フレーム分のブロック数Ｎ_bに達した場合（ステップＳ１１１：Ｙｅｓ）、すなわち１フレーム分の処理が完了した場合、送信アンテナインデックスｎ_tがアンテナ数Ｎ_t−１に達したか否かを判断する（ステップＳ２５２）。送信アンテナインデックスｎ_tがアンテナ数Ｎ_t−１に達した場合（ステップＳ２５２：Ｙｅｓ）、等化部５５は、ステップＳ１１３の処理に進む。送信アンテナインデックスｎ_tがアンテナ数Ｎ_t−１に達していない場合（ステップＳ２５２：Ｎｏ）、等化部５５は、ｎ_tをインクリメントする（ステップＳ２５３）。

また、繰り返しステージインデックスｉが最大繰り返しステージ回数ｉ_max−１に達していない場合（ステップＳ１１３：Ｎｏ）、ステップＳ１１４の処理に加えて、ｎ_t＝０とする（ステップＳ２５４）。

第１対象階層インデックスｍ_fがＭ_max−１に達していない場合（ステップＳ１１５：Ｎｏ）、等化部５５は、ステップＳ１１６の処理に加えて、ｎ_t＝０とする（ステップＳ２５５）。

以上説明したように、本発明の実施の形態２によれば、対象送信アンテナから送信された信号内でのＩＢＩおよびＩＳＩだけでなく他の送信アンテナから送信された信号からの干渉（ＩＢＩ含む）も併せて干渉成分をキャンセルすることができる。また、送信アンテナごとに受信信号に含まれる干渉成分の大きさを測定して、測定結果に基づいて、受信信号の処理順が決定される。これにより、検出精度の高い信号から処理されるため、この検出結果を用いて行われる処理である、次に実行される検出処理の精度も向上させることが可能である。

なお、上記に説明した測定部６０の機能は、送信アンテナ１本で、受信アンテナ１本以上を使用する場合でも適用することが可能であり、上記の実施の形態１の構成に測定部６０の機能を加えることもできる。例えば、第１範囲および第２範囲の復調パラメータセットが異なる２つのセットを準備して、上記セットに基づく等化処理を行った後、測定部６０は、２つのセットのそれぞれについて、誤差電力など信頼性の指標となる値を算出する。そして、２つのセットのうち、指標の値に基づいて選択されたセットに基づく処理結果を最終検出結果として選択することもできる。

なお、上記の実施の形態２では、周波数領域で干渉キャンセル処理を行ったが、時間領域でも等価な処理を行うことができる場合、時間領域で干渉キャンセル処理を行っても良い。また、ＯＦＤＭ伝送についても、本発明の実施の形態２に記載された技術を適用することができる。

なお上記の実施の形態２にかかる無線通信装置３のハードウェア構成は、実施の形態１にかかる無線通信装置１と同様であるためここでは説明を省略する。無線送信装置３００および無線送信装置３１０についても同様である。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

例えば、上記の実施の形態２では、受信信号に残る干渉成分の大きさを示す値として、既知信号を用いて算出される誤差電力を用いることとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、受信信号に残る干渉成分の大きさを示す値は、伝送路推定で得られるインパルス応答、等化重みのノルム値などを用いて算出されてもよい。

また、上記の実施の形態では、無線通信システムについて説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の技術は、無線伝送に限らず、有線伝送に適用することもできる。上記の実施の形態の技術を有線伝送に適用する場合、通信装置は、上記の送信アンテナに代えて送信ポートを有し、受信アンテナに代えて受信ポートを有する。

１，２，３無線通信装置、１１アンテナ、１２アナログフロントエンド、１３ＡＤＣ、１４帯域制限部、１５デシメーション部、１６タイミング検出部、１７周波数偏差補正部、１８，３３，５１第１ＦＦＴ部、１９，５２データ分離部、２０，３５，５３伝送路推定部、２１，５４等化重み計算部、２２，３６，５５等化部、２３，３２，５６干渉キャンセル部、２４，５７ＩＦＦＴ部、２５，３８，５８データ抽出部、２６，４０，５９ＬＬＲ算出部、２７，４１，６３レプリカ生成部、２７ａ，６５第１生成部、２７ｂ，６６第２生成部、２７ｃ既知信号付加部、２８，４２，６２レプリカ制御部、２９，３９第２ＦＦＴ部、３０，４５デインタリーバ、３１，４６誤り訂正復号部、３７第１ＩＦＦＴ部、４３第２ＩＦＦＴ部、４４第３ＩＦＦＴ部、５０受信処理部、６０測定部、６１オーダリング部、７１処理回路、７２メモリ、７３プロセッサ、１０１第０層ＱＰＳＫサブシンボル、１０２第１層ＱＰＳＫサブシンボル、１０３１６ＱＡＭのシンボル、１０４前方ＩＢＩ、１０５後方ＩＢＩ、１０６ＩＳＩ、１０７第０階層レプリカ、１０８第１階層レプリカ、１５０受信信号、１５１第１範囲、１５２第２範囲、１５３処理範囲、１５４ＬＬＲ、１５５ＬＬＲ系列、２０１誤り訂正符号化部、２０２インタリーバ、２０３マッピング部、２０４既知信号生成部、２０５多重化部、２０６インタポレーション部、２０７帯域制限部、２０８ＤＡＣ、２０９アナログフロントエンド、２１０送信アンテナ、２１１ＳＰ変換部、３００，３１０無線送信装置。

Claims

検出対象データが含まれる第１の範囲および前記第１の範囲外の範囲である第２の範囲を含む処理範囲の受信信号を等化処理する等化部と、
前記処理範囲から複数のレプリカ生成範囲を定義し、定義した前記複数のレプリカ生成範囲の受信信号のそれぞれを複数の信号成分に分解し、信号成分ごとに前記レプリカ生成範囲の受信信号を再生して、前記第１の範囲の受信信号にとっての干渉成分のレプリカを前記レプリカ生成範囲ごとに生成するレプリカ生成部と、
複数の前記レプリカを用いて前記処理範囲の受信信号から前記干渉成分をキャンセルする干渉キャンセル部と、
前記受信信号から前記検出対象データを抽出するデータ抽出部と、
を備えることを特徴とする通信装置。
前記レプリカ生成部は、２つ以上の前記レプリカ生成範囲のそれぞれに対応する複数の生成部を有し、
複数の前記生成部のそれぞれは、対応する前記レプリカ生成範囲の前記受信信号の等化結果を用いて前記レプリカを生成し、
複数の前記生成部のそれぞれが前記レプリカの生成に用いる前記信号成分の数は、前記レプリカ生成範囲の前記受信信号の前記等化結果の信頼性に基づいて、前記生成部ごとに決定されることを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記等化部、前記干渉キャンセル部および前記データ抽出部は、前記等化処理、前記干渉成分のキャンセル、および前記検出対象データの抽出を繰り返し、
複数の前記生成部のそれぞれは、繰り返し回数に伴って、前記レプリカを生成する際に用いる前記信号成分の数を、それぞれ独立に増やしていき、
複数の前記生成部のそれぞれが前記レプリカを生成する際に用いる前記信号成分の数を、複数の前記生成部のそれぞれに対応して予め定められた数まで増やした場合、前記データ抽出部は、抽出した検出対象データを検出結果とすることを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
少なくとも１つの生成部において、前記予め定められた数は、前記受信信号を分解して得られる信号成分の数であることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
前記等化処理後、または、前記等化処理と前記干渉成分のキャンセルとを行った後の前記第１の範囲に対応する前記受信信号に含まれる前記干渉成分の大きさを測定する測定部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の通信装置。
前記受信信号は、複数のアンテナを用いて送信された信号であって、
前記測定部は、それぞれの前記アンテナごとに前記干渉成分の大きさを測定し、
測定された前記干渉成分の大きさに基づいて、前記受信信号を処理する順番を決定するオーダリング部、
をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
前記レプリカを生成する際に用いる信号成分の数、前記受信信号のうち処理対象のブロック番号、前記受信信号の送信元である送信アンテナの識別子、および前記受信信号の送信元であるユーザの識別子のうち２つ以上を用いて、前記レプリカ生成部に前記レプリカの生成を指示するレプリカ制御部、
をさらに備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の通信装置。
１以上の送信アンテナまたは送信ポートと、
１以上の受信アンテナまたは受信ポートと、
を備え、
シングルキャリア方式を用いて信号を伝送することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
１以上の送信アンテナまたは送信ポートと、
１以上の受信アンテナまたは受信ポートと、
を備え、
シングルキャリアブロック伝送方式を用いて信号を伝送し、
サイクリックプレフィクスが伝送路の遅延波よりも小さい、またはサイクリックプレフィクスを含まない前記受信信号を処理することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
１以上の送信アンテナまたは送信ポートと、
１以上の受信アンテナまたは受信ポートと、
を備え、
直交周波数分割多重方式、またはマルチキャリアブロック伝送方式を用いて信号を伝送し、サイクリックプレフィクスが伝送路の遅延波よりも小さい、またはサイクリックプレフィクスを含まない前記受信信号を処理することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の通信装置。
前記レプリカ生成部は、第１の前記レプリカ生成範囲に対応する生成部である第１の生成部と、前記等化処理が進む時間軸上の方向に対して、第１の前記レプリカ生成範囲よりも未来の第２の前記レプリカ生成範囲に対応する生成部である第２の生成部と、を有し、
前記第１の生成部が用いる前記信号成分の数は、前記第２の生成部が用いる前記信号成分の数と同数か、前記第２の生成部が用いる前記信号成分の数よりも大きいことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の通信装置。
検出対象データが含まれる第１の範囲および前記第１の範囲外の範囲である第２の範囲を含む処理範囲の受信信号を等化処理するステップと、
前記処理範囲から複数のレプリカ生成範囲を定義するステップと、
定義した前記レプリカ生成範囲の受信信号のそれぞれを複数の信号成分に分解するステップと、
前記信号成分ごとに前記レプリカ生成範囲の受信信号を再生して、前記第１の範囲の受信信号にとっての干渉成分のレプリカを生成するステップと、
複数の前記レプリカを用いて前記処理範囲の受信信号から前記干渉成分をキャンセルするステップと、
前記受信信号から前記検出対象データを抽出するステップと、
を含むことを特徴とする受信信号処理方法。