JP7391273B1 - Wireless communication device, control circuit, storage medium and signal processing method - Google Patents
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Abstract
1周波数繰り返しが適用された無線通信システムの基地局から送信される無線信号を複数のアンテナ(40-1,40-2)を用いて受信する無線通信装置(31)であって、それぞれが異なる復調処理を無線信号に対して実行して復号結果および事後対数尤度比情報を生成する複数の復調部(50,60)と、複数の復調部で生成された復号結果の中の1つを、事後対数尤度比情報に基づいて選択して出力する復号結果選択部(70)と、を備える。A wireless communication device (31) that receives wireless signals transmitted from a base station of a wireless communication system to which one-frequency repetition is applied using a plurality of antennas (40-1, 40-2), each of which is different. A plurality of demodulation units (50, 60) that perform demodulation processing on a wireless signal to generate decoding results and posterior log-likelihood ratio information, and one of the decoding results generated by the plurality of demodulation units. , and a decoding result selection unit (70) that selects and outputs a selection based on posterior log-likelihood ratio information.
Description
本開示は、無線通信システムで使用される無線通信装置、制御回路、記憶媒体および信号処理方法に関する。 The present disclosure relates to a wireless communication device, a control circuit, a storage medium, and a signal processing method used in a wireless communication system.
移動体通信システムの効率的な周波数利用には、隣接するセルでも同一の無線周波数で運用することが望ましい。隣接するセルに同一の無線周波数を割り当てることを、1周波数繰り返し、リユース1(reuse1)などと呼ぶ。隣接するセルに同一の無線周波数を割り当てて運用する1周波数繰り返しは効率的な周波数利用を実現でき、業務無線システム等に採用されている。しかし、1周波数繰り返しでは、セル境界エリアにおいてセル間干渉が発生するため、干渉対策が必要となる。非特許文献1では、セル間干渉対策として、移動局で複数アンテナ(アレーアンテナ)を用いた干渉抑圧により、干渉成分が含まれる受信信号から所望信号の分離および検出を行う技術が開示されている。 For efficient frequency use in mobile communication systems, it is desirable that adjacent cells operate on the same radio frequency. Allocating the same radio frequency to adjacent cells is called one frequency repetition, reuse 1, or the like. Single-frequency repetition, in which the same radio frequency is assigned to adjacent cells for operation, can achieve efficient frequency utilization and has been adopted in commercial radio systems and the like. However, when repeating one frequency, inter-cell interference occurs in cell boundary areas, so interference countermeasures are required. Non-Patent Document 1 discloses a technique for separating and detecting a desired signal from a received signal containing interference components by suppressing interference using multiple antennas (array antennas) at a mobile station as a measure against inter-cell interference. .
ここで、アレーアンテナのアンテナ数はアレー自由度と呼ばれ、アレーアンテナを用いる受信局では、アレー自由度を空間信号分離性能に充当するか空間ダイバーシチ性能に充当するかという設計課題がある。両者はトレードオフの関係にあり、アレー自由度を空間信号分離性能に充当すると干渉抑圧効果が得られるものの空間ダイバーシチ効果が低減され、安定的な受信品質が得られない。一方、アレー自由度を空間ダイバーシチ性能に充当すると受信品質は安定化するものの干渉抑圧効果が低減され、干渉量が大きい場合には復調性能が低下する。 Here, the number of antennas in an array antenna is called the array degree of freedom, and in a receiving station using an array antenna, there is a design issue as to whether to use the array degree of freedom for spatial signal separation performance or spatial diversity performance. There is a trade-off relationship between the two, and if the array degree of freedom is used for spatial signal separation performance, an interference suppression effect can be obtained, but the spatial diversity effect is reduced, and stable reception quality cannot be obtained. On the other hand, if the array degrees of freedom are used for spatial diversity performance, the reception quality is stabilized, but the interference suppression effect is reduced, and when the amount of interference is large, the demodulation performance is degraded.
非特許文献1で開示されているように、復調処理においてアレーアンテナを用いた指向性制御や干渉抑圧等を適用することにより、干渉量が大きい場合でも空間的に信号分離して所望信号を復調することが可能となる。一方で、干渉量が小さい場合にはアレーアンテナを活用した空間ダイバーシチ受信を適用した方が良好な復調性能となるケースもある。 As disclosed in Non-Patent Document 1, by applying directivity control using an array antenna, interference suppression, etc. in demodulation processing, it is possible to spatially separate signals and demodulate the desired signal even when the amount of interference is large. It becomes possible to do so. On the other hand, when the amount of interference is small, there are cases where better demodulation performance is achieved by applying spatial diversity reception using an array antenna.
復調により検出した信号の良否は、例えばCRC(Cyclic Redundancy Check)等で判断できる。一方、業務無線ではリアルタイムな音声通話が主要アプリケーションであることが多く、音声コーデックにおいては、CRCエラーとなったデータ系列をデコードせずにデータ欠落(アンダーフロー)とするよりは、多少のビット誤りであればデコードに利用した方が良好な音声品質を得られる場合がある。 The quality of the signal detected by demodulation can be determined by, for example, CRC (Cyclic Redundancy Check). On the other hand, real-time voice calls are often the main application in business radio, and in voice codecs, rather than decoding the data series that caused a CRC error and causing data loss (underflow), it is better to If so, better audio quality may be obtained by using it for decoding.
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、無線受信状況が変動した場合でも良好な復調性能を維持することが可能な無線通信装置を得ることを目的とする。 The present disclosure has been made in view of the above, and an object of the present disclosure is to obtain a wireless communication device that can maintain good demodulation performance even when wireless reception conditions change.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本開示は、1周波数繰り返しが適用された無線通信システムの基地局から送信される無線信号を複数のアンテナを用いて受信する無線通信装置であって、それぞれが異なる復調処理を無線信号に対して実行して復号結果および事後対数尤度比情報を生成する複数の復調部と、複数の復調部で生成された復号結果の中の1つを、復号結果に対する誤り検出結果と事後対数尤度比情報とに基づいて選択して出力する復号結果選択部と、を備え、復調部が実行する復調処理は誤り訂正復号処理を含み、復号結果選択部は、全ての復号結果で誤りが検出された場合に事後対数尤度比情報に基づいて1つの復号結果を選択する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve the objectives, the present disclosure provides a wireless communication device that uses multiple antennas to receive wireless signals transmitted from a base station of a wireless communication system to which single frequency repetition is applied. There are a plurality of demodulation units each performing different demodulation processing on the wireless signal to generate a decoding result and posterior log-likelihood ratio information, and one of the decoding results generated by the plurality of demodulation units. a decoding result selection unit that selects and outputs a decoding result based on an error detection result and a posteriori log-likelihood ratio information for the decoding result, and the demodulation process executed by the demodulation unit includes an error correction decoding process, and the decoding result selection unit selects and outputs the The result selection unit is characterized in that it selects one decoding result based on posterior log-likelihood ratio information when an error is detected in all the decoding results .
本開示にかかる無線通信装置は、無線受信状況が変動した場合でも良好な復調性能を維持することができる、という効果を奏する。 The wireless communication device according to the present disclosure has the advantage of being able to maintain good demodulation performance even when the wireless reception situation changes.
以下に、本開示の実施の形態にかかる無線通信装置、制御回路、記憶媒体および信号処理方法を図面に基づいて詳細に説明する。 Below, a wireless communication device, a control circuit, a storage medium, and a signal processing method according to embodiments of the present disclosure will be described in detail based on the drawings.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る無線通信システム1の構成例を示す図である。無線通信システム1は、移動局(以下、MS(Mobile Station)と称する。)30と、地上基地局(以下、BS(Base Station)と称する。)11および21と、を備える。図1に示す無線通信システム1において、BS11はセル10に属しており、BS21はセル20に属している。また、無線通信システム1は1周波数繰り返しが適用されているものとする。すなわち、セル10およびセル20は同一の無線周波数で運用されており、BS11およびBS21は同一の無線周波数を用いて互いに異なる信号を送信している。MS30は、本実施の形態にかかる無線通信装置31を備える。Embodiment 1.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless communication system 1 according to the first embodiment. The wireless communication system 1 includes a mobile station (hereinafter referred to as MS (Mobile Station)) 30 and terrestrial base stations (hereinafter referred to as BS (Base Station)) 11 and 21. In the wireless communication system 1 shown in FIG. 1, the
図1は、MS30がセル10とセル20との境界エリアにいる場合の例を示している。ここでは説明の便宜上、所望セルをセル10、干渉セルをセル20とする。所望セルとは、MS30が通信するBSが属するセルである。すなわち、図1に示す例において、MS30は、BS11に接続しており、BS11から送信された信号を所望信号として受信する。なお、以降の説明において、BS11とBS21とを区別しない場合は単にBSと称することがある。また、図1において、セル10およびセル20に属するBSの数はそれぞれ1つであるが、一例であり、各セルに属するBSの数は図1の例に限定されない。
FIG. 1 shows an example where MS 30 is located in a boundary area between
各BSが備えるアンテナの数をNtxとし、MS30が備えるアンテナの数をNrxとする。本実施の形態では、Ntx=1を例にして説明する。また、本実施の形態では、MS30が指向性制御を行うためNrxは2以上とするが、説明を簡易にするため、Nrx=2の場合を例にして説明する。すなわち、本実施の形態において、MS30のアレー自由度は2である。なお、図1では、BSおよびMS30の外部にアンテナが備えられているが、アンテナもBSおよびMS30に含まれるものとする。実施の形態2以降についても同様とする。
Let the number of antennas included in each BS be Ntx, and the number of antennas included in the
本実施の形態では、具体的に、BSが信号を送信し、MS30が信号を受信するダウンリンク通信を例にして、MS30を説明する。
In this embodiment, the
BSから送信されるダウンリンク通信の信号である無線フレームには、データ信号に加え、チャネル情報を推定するための参照信号系列が挿入される。無線通信システム1では、BS毎に個別の参照信号系列が割り当てられている。そのため、MS30は、参照信号系列によって、BSを識別して個別にチャネル情報を推定することができる。また、MS30は、各BSが属するセルを識別するためのセル識別情報も既知であるとする。セル識別情報は、例えば、セルを識別可能なID(IDentifier)などの識別子である。ここで、チャネル情報には、無線伝送路の複素振幅値、すなわちチャネル応答が含まれる。一般に、チャネル応答は、当該BSとMS30との間の物理的な伝送距離、位置関係、反射や散乱などを含む電波伝搬に起因するフェージングにより変動する。また、無線フレームに挿入されるデータ信号は、情報ビット系列にCRC検査データを付加し、誤り訂正符号化して生成する。誤り訂正符号には、ターボ符号やLDPC(Low Density Parity Check)符号など、繰り返し復号を前提とした誤り訂正符号を用いるものとする。繰り返し復号では、繰り返し処理によりビット系列の正当性が高まると事後LLR(軟判定出力)が大きい値に収束する傾向がある。
In addition to a data signal, a reference signal sequence for estimating channel information is inserted into a radio frame that is a downlink communication signal transmitted from a BS. In the wireless communication system 1, individual reference signal sequences are assigned to each BS. Therefore, the
MS30を構成する無線通信装置31について説明する。図2は、実施の形態1に係る無線通信装置31の構成例を示すブロック図である。無線通信装置31は、複数のアンテナを用いて、BSから送信される信号である無線フレームを受信する。本実施の形態ではMS30がBSから信号を受信する際の課題を解決する無線通信装置31を説明するため、図2では、受信処理に関連する構成要素を記載し、送信処理に関連する構成要素は記載を省略している。
The
図2に示すように、無線通信装置31は、アンテナ40-1および40-2と、同期部41と、チャネル推定部42と、復調部50および60と、復号結果選択部70と、を備える。復調部50は、信号処理部51、デマッピング部52および誤り訂正復号部53で構成される。復調部60も同様に、信号処理部61、デマッピング部62および誤り訂正復号部63で構成される。復調部50および60のそれぞれには同期部41から同じ信号が入力される。なお、本実施の形態では、説明の簡単化のため、2つの異なる復調部50および60を備えるものとするが、この限りではなく、3つ以上の復調部を備えてもよい。
As shown in FIG. 2, the
ここで、復調部50の信号処理部51と復調部60の信号処理部61とは異なる信号処理を行うものとする。このため、復調部50と復調部60とは、それぞれ異なる処理結果を出力する。
Here, it is assumed that the signal processing section 51 of the
例えば、信号処理部51は2アンテナによる空間ダイバーシチ受信を実現するための最大比合成処理を行い、信号処理部61は2アンテナによるZero-forcing規範の干渉抑圧処理を行う、などである。ただし、信号処理部51および信号処理部61が行う処理をこれらに限定するものではない。本実施の形態では、信号処理部51では最大比合成処理を行い、信号処理部61ではZero-forcing規範の干渉抑圧処理を行うものとして説明する。 For example, the signal processing unit 51 performs maximum ratio combining processing to realize spatial diversity reception using two antennas, and the signal processing unit 61 performs interference suppression processing based on a zero-forcing standard using two antennas. However, the processing performed by the signal processing section 51 and the signal processing section 61 is not limited to these. In the present embodiment, the explanation will be made assuming that the signal processing section 51 performs maximum ratio combining processing, and the signal processing section 61 performs interference suppression processing based on the Zero-forcing norm.
デマッピング部52およびデマッピング部62は同一の処理を行うブロックであってもよいし、異なる処理を行うブロックであってもよい。本実施の形態では、デマッピング部52およびデマッピング部62は同一の処理を行うブロックであるものとして説明を行う。同様に、誤り訂正復号部53および誤り訂正復号部63は同一の処理を行うブロックであってもよいし、異なる処理を行うブロックであってもよい。本実施の形態では、誤り訂正復号部53および誤り訂正復号部63は同一の処理を行うブロックであるものとして説明を行う。図3は、実施の形態1に係る無線通信装置31の動作を示すフローチャートである。
The demapping unit 52 and the
アンテナ40-1および40-2は、BSから送信される信号を受信する(ステップS11)。アンテナ40-1および40-2は、受信信号を同期部41に出力する。以降の説明において、アンテナ40-1と40-2とを区別しない場合はアンテナ40と称する場合がある。前述のように、MS30、すなわち、無線通信装置31は、Nrx=2本のアンテナ40を備える。
Antennas 40-1 and 40-2 receive signals transmitted from the BS (step S11). Antennas 40-1 and 40-2 output received signals to synchronization section 41. In the following description, the antennas 40-1 and 40-2 may be referred to as antennas 40 if they are not distinguished from each other. As described above, the
同期部41は、アンテナ40で受信された受信信号を用いてタイミング同期を行い(ステップS12)、受信信号から無線フレームを検出する。同期部41は、検出した無線フレームをチャネル推定部42に出力する。また、同期部41は、受信信号を復調部50と復調部60とに出力する。なお、同期部41は、タイミング同期に加えて周波数同期を行ってもよい。
The synchronization unit 41 performs timing synchronization using the reception signal received by the antenna 40 (step S12), and detects a radio frame from the reception signal. The synchronization unit 41 outputs the detected radio frame to the
チャネル推定部42は、同期部41で検出された無線フレームから参照信号系列を抽出し、チャネル情報を推定する(ステップS13)。具体的には、チャネル推定部42は、受信信号に含まれる無線フレームの参照信号系列に基づいて、チャネル情報として、BSが属するセルを識別するセル識別情報と、各BSについてのMS30のアンテナ40毎のチャネル応答とを推定する。チャネル推定部42は、推定したチャネル情報であるチャネル情報推定値を復調部50の信号処理部51と復調部60の信号処理部61とに出力する。
The
復調部50および60は、チャネル推定部42から入力されるチャネル情報推定値を用いて、同期部41から入力される受信信号に対して復調処理を行い(ステップS14)、処理結果を復号結果選択部70に出力する。
The
復調部50および60による復調処理について説明する。説明の簡単化のため、ここでは復調部50を取り上げて説明するが、復調部60についても同様である。すなわち、信号処理部51の説明は信号処理部61にも共通であり、デマッピング部52の説明はデマッピング部62にも共通であり、誤り訂正復号部53の説明は誤り訂正復号部63にも共通である。
Demodulation processing by
図4は、実施の形態1に係る無線通信装置31の復調部50の動作を示すフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of
復調部50において、信号処理部51は、チャネル推定部42で推定されたチャネル情報推定値からアンテナ40-1および40-2に対応する指向性ウェイトを算出し、同期部41から入力された受信信号に乗積する信号処理を行う(ステップS21)。信号処理部51は、受信信号に指向性ウェイトを乗積した結果をデマッピング部52に出力する。ここでの指向性ウェイトには、アンテナ40-1および40-2のそれぞれから見た方位に対する指向性ウェイトも含まれるし、干渉抑圧を実現するウェイトも含まれる。指向性ウェイトを算出するための規範は、上述した最大比合成やZero-forcingなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。上述したとおり、本実施の形態では、信号処理部51では最大比合成処理を行い、信号処理部61ではZero-forcing規範の干渉抑圧処理を行うものとする。
In the
デマッピング部52は、信号処理部51による指向性ウェイト乗積後の受信信号から軟入力値、すなわち対数尤度比(LLR:Log-Likelihood Ratio)を算出するデマッピング処理を行う(ステップS22)。デマッピング部52は、例えば、PSK(Phase Shift Keying)変調信号、QAM(Quadrature Amplitude Modulation)変調信号などのデジタル変調信号の検波処理およびLLR算出を行うものとする。ここで、後段の誤り訂正復号部53および復号結果選択部70で扱う事後LLRの大きさを異なる複数の復調部の間で比較可能とするため、デマッピング部52は検波対象のデジタル変調信号の大きさ(コンステレーションサイズとも呼ばれる)を平均的に同等となるように揃えるスケーリング機能も有する。スケーリング機能を実現する方法は様々であるが、例えば、チャネル推定値および指向性ウェイトから検波時のデジタル変調信号の大きさを推定して補正する方法、検波時のデジタル変調信号について無線フレーム全体の平均振幅値または平均電力値を求めて補正する方法などを適用できる。
The demapping unit 52 performs a demapping process to calculate a soft input value, that is, a log-likelihood ratio (LLR) from the received signal after the directivity weight multiplication by the signal processing unit 51 (step S22). . The demapping unit 52 is assumed to perform detection processing and LLR calculation of digital modulation signals such as PSK (Phase Shift Keying) modulation signals and QAM (Quadrature Amplitude Modulation) modulation signals. Here, in order to make it possible to compare the magnitude of the post-LLR handled by the error
誤り訂正復号部53は、デマッピング部52で算出されたLLRを誤り訂正復号器に入力して誤り訂正復号を行い(ステップS23)、誤り訂正後のビット系列である復号結果および事後LLR情報を復号結果選択部70に出力する(ステップS24)。送信側で誤り訂正符号化ビット系列にインタリーブが適用されている場合、誤り訂正復号部53はデインタリーブも行う。送信側でビット系列にスクランブラが適用されている場合、誤り訂正復号部53は誤り訂正後のビット系列にデスクランブラを適用する。誤り訂正復号器は軟判定出力(事後LLRの出力)が可能な復号器である必要がある。誤り訂正符号がターボ符号である場合は例えばMAP(Maximum a posteriori Probability)復号器、誤り訂正符号がLDPC符号の場合は例えばSum-Productアルゴリズムに基づく復号器などの誤り訂正復号器を用いて誤り訂正復号部53を実現する。事後LLR情報は、誤り訂正後のビット系列に対応した事後LLR系列に基づく情報であり、様々な形式が考えられる。事後LLRは正負の値となるため、例えば、各事後LLRの値を絶対値化したものや、無線フレーム内でその平均を取った値などが挙げられるが、これらの限りではない。本実施の形態の説明では、事後LLR情報を各事後LLRの絶対値を取ったものを無線フレーム内で平均化した単一の値とする。
The error
無線通信装置31の全体動作の説明に戻り、復号結果選択部70は、復調部50および60のそれぞれから入力される復号結果の一方を選択し(ステップS15)、出力する。
Returning to the description of the overall operation of the
復号結果選択部70による選択処理の詳細について説明する。復号結果選択部70の入力は、復調部50の誤り訂正復号部53から出力される、誤り訂正後のビット系列および事後LLR情報と、復調部60の誤り訂正復号部63から出力される、誤り訂正後のビット系列および事後LLR情報とである。復号結果選択部70の出力は、前記2つのビット系列のうちいずれか一方のビット系列である。復号結果選択部70は、無線フレームごとに、まず、復調部50から出力される事後LLR情報と復調部60から出力される事後LLR情報とを比較する。復号結果選択部70は、次に、値が大きい方の事後LLR情報を出力した復調部を選択し、選択した復調部が出力した誤り訂正後のビット系列を当該無線フレームの復号結果として出力する。
The details of the selection process by the decoding
つづいて、無線通信装置31のハードウェア構成について説明する。無線通信装置31において、複数のアンテナ40は、アレーアンテナにより実現される。同期部41、チャネル推定部42、信号処理部51,61、デマッピング部52,62、誤り訂正復号部53,63、および復号結果選択部70は、処理回路により実現される。処理回路は、メモリに格納されるプログラムを実行するプロセッサおよびメモリであってもよいし、専用のハードウェアであってもよい。処理回路は制御回路とも呼ばれる。
Next, the hardware configuration of the
図5は、実施の形態1に係る無線通信装置31が備える処理回路をプロセッサ401およびメモリ402で実現する場合の処理回路400の構成例を示す図である。図5に示す処理回路400は制御回路であり、プロセッサ401およびメモリ402を備える。処理回路400がプロセッサ401およびメモリ402で構成される場合、処理回路400の各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ402に格納される。処理回路400では、メモリ402に記憶されたプログラムをプロセッサ401が読み出して実行することにより、各機能を実現する。すなわち、処理回路400は、無線通信装置31の処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ402を備える。このプログラムは、処理回路400により実現される各機能を無線通信装置31に実行させるためのプログラムであるともいえる。このプログラムは、プログラムが記憶された記憶媒体により提供されてもよいし、通信媒体など他の手段により提供されてもよい。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of
ここで、プロセッサ401は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、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、またはDSP(Digital Signal Processor)などである。また、メモリ402は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(登録商標)(Electrically EPROM)などの、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、またはDVD(Digital Versatile Disc)などが該当する。
Here, the
図6は、実施の形態1に係る無線通信装置31が備える処理回路を専用のハードウェアで構成する場合の処理回路403の例を示す図である。図6に示す処理回路403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が該当する。処理回路については、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、処理回路は、専用のハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the processing circuit 403 in the case where the processing circuit included in the
本実施の形態で説明した復号結果選択部70では、無線フレームごとに、復調部50から出力される事後LLR情報と復調部60から出力される事後LLR情報とを比較し、値の大きい方の復調部から出力されるビット系列を選択して出力する動作を例示した。しかしながら、これに限らず、誤り訂正復号部53,63から事後LLR情報としてビットごとの事後LLRの大きさを出力することとし、復号結果選択部70は事後LLRの大きさをビットごとに比較して都度復号結果を選択して出力するようにしてもよい。
The decoding
以上説明したように、本実施の形態によれば、無線通信システム1を構成するMS30が備える無線通信装置31は、干渉量や受信信号電力等の無線受信状況が変動する環境において、異なる複数の復号結果の中から適切な復号結果を無線受信状況に応じて都度選択でき、良好な復調性能を維持することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
実施の形態2.
実施の形態1では、復号結果選択部70での選択基準は各復調部で算出される事後LLR情報の大きさであった。実施の形態2では、復号結果選択部70での選択基準として、事後LLR情報に加えてCRC結果も用いる場合について説明する。以下では、実施の形態1との差分に焦点をあてて説明するものとし、説明を記載しない部分については実施の形態1と同じである。Embodiment 2.
In the first embodiment, the selection criterion in the decoding
図7は、実施の形態2に係る無線通信装置31aの構成例を示すブロック図である。実施の形態1に係る無線通信装置31との違いは、復調部50a,60a、誤り訂正復号部53a,63a、および復号結果選択部70aである。復調部50a,60aは、誤り訂正復号部53a,63aが実施の形態1に係る無線通信装置31の復調部50,60と異なる。
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of a
図8は、実施の形態2に係る無線通信装置31aの復調部50aおよび60aの動作を示すフローチャートである。図8に示すフローチャートにおいて、ステップS21およびS22の動作は、図4の実施の形態1に係る復調部50および60の動作を示すフローチャートのステップS21およびS22の動作と同様である。
FIG. 8 is a flowchart showing the operation of demodulators 50a and 60a of
復調部50aおよび60aにおいて、誤り訂正復号部53aおよび63aは、実施の形態1に係る誤り訂正復号部53および63の処理に加え、誤り訂正復号後のビット系列についてCRC検査を実施する誤り訂正処理を実行し(ステップS23a)、処理結果、具体的には、誤り訂正後のビット系列である復号結果、事後LLR情報およびCRC結果を復号結果選択部70aに出力する(ステップS24a)。
In demodulation units 50a and 60a, error
復号結果選択部70aは、実施の形態1に係る復号結果選択部70の処理と異なり、事後LLR情報の比較に先んじてCRC結果を比較する。前述したように、情報ビット系列にCRC検査データが付加されている場合は、CRC結果でビット系列の良否を判断できる。そのため、復号結果選択部70aは、復調部50aおよび60aのそれぞれにおける復号結果の第1選択基準をCRC結果の良否とする。いずれの復号結果もCRCエラーの場合、復号結果選択部70aは、第2選択基準を事後LLR情報の大きさとし、事後LLR情報のより大きい復調部による復号結果を選択して出力する。
The decoding result selection unit 70a compares the CRC results before comparing the post-LLR information, unlike the processing of the decoding
つづいて、セル境界エリアでのMS受信を想定した計算機シミュレーション結果により本実施の形態の効果について説明する。受信アンテナ数をNrx=2、変調方式をQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)とし、誤り訂正符号としてターボ符号(拘束長4、符号化率1/2)を用いた。VoIP(Voice over Internet Protocol)を想定し、情報長を200byte(データ198byte、CRC2byte)とし、ターボ符号化及びQPSK変調により無線フレーム長は1600シンボルとなる。無線伝搬は準静的レイリーフェージングとし、参照信号によるチャネル推定は理想的に行うものと仮定した。 Next, the effects of this embodiment will be explained using computer simulation results assuming MS reception in a cell boundary area. The number of receiving antennas was Nrx=2, the modulation method was QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), and a turbo code (constraint length 4, coding rate 1/2) was used as an error correction code. Assuming VoIP (Voice over Internet Protocol), the information length is 200 bytes (data 198 bytes, CRC 2 bytes), and the radio frame length is 1600 symbols due to turbo encoding and QPSK modulation. It was assumed that radio propagation was quasi-static Rayleigh fading and that channel estimation using reference signals was performed ideally.
図9は、実施の形態2の効果を説明するための第1の図であり、詳細には、所望対干渉信号電力比(DUR:Desired-to-Undesired power Ratio)を10dBとした場合の復号後のビット誤り率特性を示す図である。図10は、実施の形態2の効果を説明するための第2の図であり、詳細には、SNRを20dBとしたときのDURに対する復号後のビット誤り率特性を示す図である。ここで、“MRC”は最大比合成を行う復調部50aが出力するビット系列のみを復号結果選択部70aが選択して出力するとした場合の特性、すなわち、復号結果選択部70aが復調部50a側のビット系列を常に選択すると仮定した場合のビット誤り率特性である。同様に、“ZF-IR”はZero-forcing規範の干渉抑圧を行う復調部60aが出力するビット系列のみを復号結果選択部70aが選択して出力するとした場合の特性である。“LLR-SEL”は、本実施の形態を適用した場合の特性、すなわち、復号結果選択部70aがCRCおよび事後LLR情報に基づいてビット系列選択を行う場合の特性である。“ideal”は、復調部50aが出力するビット系列と復調部60aが出力するビット系列とを理想的に選択した場合の特性である。図9および図10に示す特性から、SNRやDURによって復調部50aおよび60aの優劣が異なっていることが分かる。これに対し、本実施の形態の復号結果選択部70aによるビット系列選択を適用した場合、無線フレームごとに誤りの少ない復調方式を選択でき、理想的にビット系列を選択する時とほぼ同様に良好な復調性能を実現できている。 FIG. 9 is a first diagram for explaining the effects of the second embodiment. Specifically, the decoding when the desired-to-interference signal power ratio (DUR) is 10 dB. FIG. 7 is a diagram showing subsequent bit error rate characteristics. FIG. 10 is a second diagram for explaining the effects of the second embodiment, and in detail is a diagram showing the bit error rate characteristics after decoding with respect to DUR when the SNR is 20 dB. Here, "MRC" is the characteristic when the decoding result selection section 70a selects and outputs only the bit sequence output by the demodulation section 50a that performs maximum ratio combining, that is, the decoding result selection section 70a is on the side of the demodulation section 50a. This is the bit error rate characteristic when it is assumed that the bit sequence of is always selected. Similarly, “ZF-IR” is a characteristic when the decoding result selection unit 70a selects and outputs only the bit sequence output by the demodulation unit 60a that performs interference suppression based on the Zero-forcing norm. “LLR-SEL” is a characteristic when this embodiment is applied, that is, a characteristic when the decoding result selection unit 70a performs bit sequence selection based on the CRC and the post-LLR information. “ideal” is a characteristic when the bit sequence output by the demodulator 50a and the bit sequence output by the demodulator 60a are ideally selected. From the characteristics shown in FIGS. 9 and 10, it can be seen that the demodulators 50a and 60a differ in quality depending on the SNR and DUR. On the other hand, when bit sequence selection by the decoding result selection unit 70a of the present embodiment is applied, a demodulation method with fewer errors can be selected for each radio frame, and the result is almost as good as when selecting an ideal bit sequence. It has achieved excellent demodulation performance.
本実施の形態では、誤り訂正復号部53aおよび63aにおいてCRC検査を行い、CRC結果を復号結果選択部70aに出力する例を説明した。しかしながら、これに限らず、復号結果選択部において各復調部の出力ビット系列に対しCRC検査を行い、CRC結果と事後LLR情報とを用いて、復調されたビット系列を選択するようにしてもよい。図11は、実施の形態2に係る無線通信装置の変形例を示すブロック図であり、詳細には、復号結果選択部においてCRC検査を行う場合の、実施の形態2に係る無線通信装置31bの構成例を示すブロック図である。ブロック図としては図2に示した実施の形態1に係る無線通信装置31と同様である。復号結果選択部70bは、上述のとおり、復調部50および60の出力ビット系列に対しCRC検査を行い、CRC結果と事後LLR情報とに基づいて、復調部50のビット系列および復調部60のビット系列のいずれか一方を選択する。
In this embodiment, an example has been described in which a CRC check is performed in the error
以上説明したように、本実施の形態によれば、無線通信システム1において、MS30が備える無線通信装置31aあるいは31bは、干渉量や受信信号電力等の無線受信状況が変動する環境においても、CRC結果および事後LLR情報を段階的に比較することで適切な復号結果を無線受信状況に応じて都度選択でき、良好な復調性能を維持することができる。
As described above, according to the present embodiment, in the wireless communication system 1, the
以上の実施の形態に示した構成は、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、実施の形態同士を組み合わせることも可能であるし、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。 The configurations shown in the embodiments above are merely examples, and can be combined with other known techniques, or can be combined with other embodiments, within the scope of the gist. It is also possible to omit or change part of the configuration.
1 無線通信システム、10,20 セル、11,21 地上基地局、30 移動局、31,31a,31b 無線通信装置、40-1,40-2 アンテナ、41 同期部、42 チャネル推定部、50,50a,60,60a 復調部、51,61 信号処理部、52,62 デマッピング部、53,53a,63,63a 誤り訂正復号部、70,70a,70b 復号結果選択部。 1 wireless communication system, 10, 20 cell, 11, 21 terrestrial base station, 30 mobile station, 31, 31a, 31b wireless communication device, 40-1, 40-2 antenna, 41 synchronization unit, 42 channel estimation unit, 50, 50a, 60, 60a demodulation section, 51, 61 signal processing section, 52, 62 demapping section, 53, 53a, 63, 63a error correction decoding section, 70, 70a, 70b decoding result selection section.
Claims (5)
それぞれが異なる復調処理を前記無線信号に対して実行して復号結果および事後対数尤度比情報を生成する複数の復調部と、
複数の前記復調部で生成された復号結果の中の1つを、前記復号結果に対する誤り検出結果と前記事後対数尤度比情報とに基づいて選択して出力する復号結果選択部と、
を備え、
前記復調部が実行する前記復調処理は誤り訂正復号処理を含み、
前記復号結果選択部は、全ての前記復号結果で誤りが検出された場合に前記事後対数尤度比情報に基づいて1つの復号結果を選択する、
ことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that uses a plurality of antennas to receive wireless signals transmitted from a base station of a wireless communication system to which one frequency repetition is applied,
a plurality of demodulation units each performing different demodulation processing on the wireless signal to generate a decoding result and posterior log-likelihood ratio information;
a decoding result selection unit that selects and outputs one of the decoding results generated by the plurality of demodulation units based on the error detection result for the decoding result and the posterior log-likelihood ratio information ;
Equipped with
The demodulation processing executed by the demodulation unit includes error correction decoding processing,
The decoding result selection unit selects one decoding result based on the posterior log-likelihood ratio information when an error is detected in all the decoding results.
A wireless communication device characterized by:
それぞれが異なる復調処理を前記無線信号に対して実行して復号結果および事後対数尤度比情報を生成する複数の復調部と、
複数の前記復調部で生成された復号結果の中の1つを、前記事後対数尤度比情報に基づいて選択して出力する復号結果選択部と、
を備え、
前記複数の復調部は、それぞれ、
各アンテナでの受信信号に対して合成または干渉抑圧のための信号処理を実行する信号処理部と、
前記信号処理が実行された後の前記受信信号に対してデマッピング処理を実行するデマッピング部と、
前記デマッピング処理が実行された後の前記受信信号に対して誤り訂正復号処理を実行する誤り訂正復号部と、
を備え、
前記デマッピング部は、検波対象のデジタル変調信号の大きさを前記複数の復調部の間で平均的に同等となるように揃えるスケーリング処理を行う、
ことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that uses a plurality of antennas to receive wireless signals transmitted from a base station of a wireless communication system to which one frequency repetition is applied,
a plurality of demodulation units each performing different demodulation processing on the wireless signal to generate a decoding result and posterior log-likelihood ratio information;
a decoding result selection unit that selects and outputs one of the decoding results generated by the plurality of demodulation units based on the posterior log-likelihood ratio information;
Equipped with
Each of the plurality of demodulators includes:
a signal processing unit that performs signal processing for combining or interference suppression on signals received at each antenna;
a demapping unit that performs demapping processing on the received signal after the signal processing has been performed;
an error correction decoding unit that performs error correction decoding processing on the received signal after the demapping processing has been performed;
Equipped with
The demapping unit performs scaling processing to equalize the magnitude of the digital modulation signal to be detected on average among the plurality of demodulation units.
A wireless communication device characterized by:
複数の異なる復調処理を前記無線信号に対して実行して復号結果および事後対数尤度比情報を生成する復調ステップと、
前記復調ステップで生成した復号結果の中の1つを、前記復号結果に対する誤り検出結果と前記事後対数尤度比情報とに基づいて選択する復号結果選択ステップと、
を前記無線通信装置に実行させ、
前記復調ステップで実行する前記復調処理は誤り訂正復号処理を含み、
前記復号結果選択ステップでは、全ての前記復号結果で誤りが検出された場合に前記事後対数尤度比情報に基づいて1つの復号結果を選択する、
ことを特徴とする制御回路。 A control circuit that controls a wireless communication device that uses a plurality of antennas to receive wireless signals transmitted from a base station of a wireless communication system to which one-frequency repetition is applied,
a demodulation step of performing a plurality of different demodulation processes on the wireless signal to generate a decoding result and posterior log-likelihood ratio information;
a decoding result selection step of selecting one of the decoding results generated in the demodulation step based on the error detection result for the decoding result and the posterior log-likelihood ratio information ;
causing the wireless communication device to execute
The demodulation processing performed in the demodulation step includes error correction decoding processing,
In the decoding result selection step, if an error is detected in all the decoding results, one decoding result is selected based on the posterior log-likelihood ratio information.
A control circuit characterized by:
前記プログラムは、
複数の異なる復調処理を前記無線信号に対して実行して復号結果および事後対数尤度比情報を生成する復調ステップと、
前記復調ステップで生成した復号結果の中の1つを、前記復号結果に対する誤り検出結果と前記事後対数尤度比情報とに基づいて選択する復号結果選択ステップと、
を前記無線通信装置に実行させ、
前記復調ステップで実行する前記復調処理は誤り訂正復号処理を含み、
前記復号結果選択ステップでは、全ての前記復号結果で誤りが検出された場合に前記事後対数尤度比情報に基づいて1つの復号結果を選択する、
ことを特徴とする記憶媒体。 A storage medium storing a program for controlling a wireless communication device that uses a plurality of antennas to receive wireless signals transmitted from a base station of a wireless communication system to which one-frequency repetition is applied,
The program is
a demodulation step of performing a plurality of different demodulation processes on the wireless signal to generate a decoding result and posterior log-likelihood ratio information;
a decoding result selection step of selecting one of the decoding results generated in the demodulation step based on the error detection result for the decoding result and the posterior log-likelihood ratio information ;
causing the wireless communication device to execute
The demodulation processing performed in the demodulation step includes error correction decoding processing,
In the decoding result selection step, if an error is detected in all the decoding results, one decoding result is selected based on the posterior log-likelihood ratio information.
A storage medium characterized by:
複数の異なる復調処理を前記無線信号に対して実行して復号結果および事後対数尤度比情報を生成する復調ステップと、
前記復調ステップで生成した復号結果の中の1つを、前記復号結果に対する誤り検出結果と前記事後対数尤度比情報とに基づいて選択する復号結果選択ステップと、
を含み、
前記復調ステップで実行する前記復調処理は誤り訂正復号処理を含み、
前記復号結果選択ステップでは、全ての前記復号結果で誤りが検出された場合に前記事後対数尤度比情報に基づいて1つの復号結果を選択する、
ことを特徴とする信号処理方法。 A signal processing method executed by a wireless communication device that uses a plurality of antennas to receive a wireless signal transmitted from a base station of a wireless communication system to which one frequency repetition is applied, the method comprising:
a demodulation step of performing a plurality of different demodulation processes on the wireless signal to generate a decoding result and posterior log-likelihood ratio information;
a decoding result selection step of selecting one of the decoding results generated in the demodulation step based on the error detection result for the decoding result and the posterior log-likelihood ratio information ;
including;
The demodulation processing performed in the demodulation step includes error correction decoding processing,
In the decoding result selection step, if an error is detected in all the decoding results, one decoding result is selected based on the posterior log-likelihood ratio information.
A signal processing method characterized by:
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2014195246A (en) | 2013-02-28 | 2014-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | Receiver |
WO2018155252A1 (en) | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 株式会社日立国際電気 | Wireless communication system |
-
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014195246A (en) | 2013-02-28 | 2014-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | Receiver |
WO2018155252A1 (en) | 2017-02-23 | 2018-08-30 | 株式会社日立国際電気 | Wireless communication system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
上橋 俊介 他,複局同時送信システムに適用する差動時空間ブロック符号伝送向け同一チャネル干渉抑圧方式,電子情報通信学会論文誌B,日本,2022年05月01日,Vol.J105-B, No.5,pp.446-453 |
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