JP6701545B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
1(1). 無線通信システムのモデル
図1は、本発明の実施形態に係る無線通信システムCSのモデルを示す図である。本無線通信システムCSのモデルにおいては、1つの基地局装置BSと2つのユーザ装置UE(UE1,UE2)とが存在する。図1に示すように、本モデルでは、第1ユーザ装置UE1の方が第2ユーザ装置UE2よりも基地局装置BSから遠い(基地局装置BSからの距離が大きい)と想定する。基地局装置BSのアンテナ数は1であり、各ユーザ装置UEのアンテナ数も1である。
基地局装置BSが各ユーザ装置UEへ送信する従来手法による多重化された無線信号(多重化変調信号)S(i,n)は、以下の式(1)で示される。
S(i,n)=G1・S1(i,n)+G2・S2(i,n) ……(1)
本実施形態の新しい信号多重手法(位相回転多重手法)においては、信号を多重化する際に位相回転を加えることにより、信号検出の精度を向上させる。
S(i,n)=G1・S1(i,n)+G2・ejθ・S2(i,n) ……(2)
すなわち、基地局装置BSは、第1ユーザ装置UE1に対する第1変調信号S1(i,n)と、第2ユーザ装置UE2に対する、位相回転角θだけ位相回転した第2変調信号S2(i,n)とを多重する。
本実施形態の各ユーザ装置UElは、準最適検出であるSICに代えて、誤り率を最小化する最適検出の一種である最尤検出(Maximum Likelihood Detection,MLD)を用いて信号検出を実行する。より具体的には以下の通りである。
BRl(i,n)=|Yl(i,n)−Hl(n)[G1・S1(i,n)+G2・ejθ・S2(i,n)]|2 ……(5)
1(4)−1. 基地局装置(送信機)の構成
図6は、本実施形態の基地局装置BS(送信機)の構成を示すブロック図である。基地局装置BSは、第1変調部12と第2変調部14と信号制御部16と第1乗算器18と第2乗算器20と位相器22と加算器24と制御信号生成部26とOFDM変調部28と無線送信部30とを備える。
図7は、本実施形態のユーザ装置UE(受信機)の構成を示すブロック図である。ユーザ装置UEは、無線受信部42とOFDM復調部44と制御信号抽出部46とチャネル推定部48と検出部50とを備える。
本実施形態の信号多重手法及び信号検出手法の特性を検証するため、計算機によるシミュレーションを実行した。図8は、本シミュレーションの条件を示す表である。本シミュレーションにおいては、第1ユーザ装置UE1に対する信号成分のEb/N0と第2ユーザ装置UE2に対する信号成分のEb/N0とが等しくなるように第1重み係数G1及び第2重み係数G2が制御された。
以上の本実施形態の構成によれば、第1ユーザ装置宛ての第1変調信号と第2ユーザ装置宛ての第2変調信号とを多重化する際に第2変調信号を位相回転させる。結果として、IQ平面上の隣接する信号点間の距離が増大するので、信号検出の精度が向上する。また、信号検出を行う際に最尤検出(MLD)を用いることにより、信号検出の精度をより向上させることが可能である。
以上の実施形態は多様に変形される。具体的な変形の態様を以下に例示する。以上の実施の形態および以下の例示から任意に選択された2以上の態様は、相互に矛盾しない限り適宜に併合され得る。
以上の実施形態の構成では、送信側で位相回転多重が行われ、受信側で最尤検出による信号検出(ビット系列の検出)が行われる。しかしながら、送信側で位相回転多重が行われ、受信側でSICによる信号検出が行われてもよい。
以上の実施形態の構成では、変調方式としてQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)が採用されるが、他の任意の変調方式(例えば、64QAMや256QAM)が採用されてもよい。
以上の実施形態では、2ユーザ(2つのユーザ装置UE)に対する変調信号の位相回転多重について説明される。しかしながら、以上の位相回転多重は、3以上のユーザ(3つ以上のユーザ装置UE)に対する変調信号にも適用可能である。
Claims (5)
- 複数のユーザ装置と、
非直交多元接続によって前記複数のユーザ装置と下り無線通信を行う基地局装置とを備える無線通信システムであって、
前記基地局装置は、
第1ユーザ装置宛てのビット系列である第1ビット系列に基づいて、QPSK変調された第1変調信号を生成する第1変調部と、
第2ユーザ装置宛てのビット系列である第2ビット系列に基づいて、QPSK変調された第2変調信号を生成する第2変調部と、
前記第1変調信号に対する第1重み係数と、前記第2変調信号に対する第2重み係数と、前記第2変調信号に対する位相回転角とを特定する信号制御部と、
前記第1変調信号に前記第1重み係数を乗算する第1乗算器と、
前記第2変調信号に前記第2重み係数を乗算する第2乗算器と、
前記第2変調信号を前記位相回転角だけ位相回転させる位相器と、
前記第1重み係数が乗算された第1変調信号と、前記第2重み係数が乗算され前記位相回転角だけ位相回転された第2変調信号とを多重して多重化変調信号を出力する加算器と、
前記多重化変調信号に対しOFDM変調を施してOFDM変調信号を出力するOFDM変調部と、
前記OFDM変調信号をアップコンバートし無線信号として送信する無線送信部とを備え、
前記第2重み係数が1.0であるとき、前記第1重み係数は、1以上1.93以下である
無線通信システム。 - 前記信号制御部は、
前記第1ユーザ装置における受信電力に関する第1受信電力情報と、前記第2ユーザ装置における受信電力に関する第2受信電力情報とに基づいて、前記第1重み係数と前記第2重み係数と前記位相回転角とを特定する
請求項1の無線通信システム。 - 前記基地局装置は、さらに
前記信号制御部により特定された前記第1重み係数と前記第2重み係数と前記位相回転角とを示す多重化制御信号を生成し、前記OFDM変調部に対して前記多重化制御信号を出力する制御信号生成部を備え、
前記OFDM変調部は、
前記多重化変調信号と前記多重化制御信号とを多重してOFDM変調を施し、前記OFDM変調信号を出力する
請求項1または2の無線通信システム。 - 前記複数のユーザ装置の各々は、
前記無線信号を受信してダウンコンバートし受信ベースバンド信号を出力する無線受信部と、
前記受信ベースバンド信号に対しOFDM復調を施して多重化復調信号を出力するOFDM復調部と、
前記多重化復調信号に基づいて、前記第1重み係数、前記第2重み係数、及び前記位相回転角を抽出する制御信号抽出部と、
前記受信ベースバンド信号に基づいてチャネル推定を実行するチャネル推定部と、
前記多重化復調信号、前記第1重み係数、前記第2重み係数、及び前記位相回転角、並びに前記チャネル推定の結果に基づいて、ビット系列を検出する検出部とを備える
請求項3の無線通信システム。 - 前記検出部は、最尤検出を用いて前記ビット系列を検出する
請求項4の無線通信システム。
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