WO2006059678A1

WO2006059678A1 - 受信方法及び受信側装置

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Publication number: WO2006059678A1
Application number: PCT/JP2005/022077
Authority: WO
Inventors: Xiaoming She; Jifeng Li
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-12-01
Filing date: 2005-12-01
Publication date: 2006-06-08
Also published as: CN1783747A

Abstract

　マルチアンテナ適応伝送システムにおけるＢＥＲ性能を向上させることができる受信側装置。この受信側装置では、等価ＳＩＮＲ計算部（６０１）は、チャネル推定によって得られたチャネル特性マトリクスとサブストリーム検出順序が確定した結果に基づいて、検出順序がまだ確定していないサブストリームが単独で検出された後の等価ＳＩＮＲを計算する。ＡＭＣパラメータ集合メモリ（６０２）は、ＡＭＣパラメータとＳＩＮＲとの対応関係テーブルを保存する。ＡＭＣパラメータ選択部（６０３）は、各サブストリームのＳＩＮＲに基づいて、ＡＭＣパラメータ集合メモリ（６０２）に保存されたテーブルを参照して各サブストリームに対して適切なＡＭＣパラメータを選択する。サブストリーム検出順序確定部（６０４）は、各サブストリームのＳＩＮＲとＡＭＣパラメータの選択結果に基づいて、サブストリームの検出順序を確定する。

Description

明細書

受信方法及び受信側装置

技術分野

[0001] 本発明は、マルチアンテナ適応伝送システムにおける受信方法及び受信側装置に関する。

背景技術

[0002] 次世代の無線通信システムでは、情報レートと伝送品質に対する要求がさらに高まつている。従来では、時間領域と周波数領域の資源をいかに利用するかが主な研究対象であつたが、近年、マルチアンテナ技術 (MIMO)の出現によって、研究者に新しい方向が打ち出されている。 MIMOシステムでは、送信側で複数のアンテナを利用して信号の送信を行い、受信側で複数のアンテナを利用して信号の受信を行う。研究の結果から明らかなように、従来の単一アンテナ伝送方式と較べて、 MIMO技術はチャネル容量を著しく増大させ、情報伝送レートを高くすることができる。また、時間領域と周波数領域の資源と較べて、空間の資源は際限なく利用できるものであるため、 MIMO技術は従来研究の行き詰まりを有効に打開し、次世代の無線通信システムの核;、技術となって!、る。

[0003] MIMO技術以外に、適応伝送技術もフェージングチャネルの情報伝送レートを有効に上げることができる。適応変調と符号化 (AMC)技術も重要な適応伝送技術である。その基本的な考えは、現在のチャネル特性に基づいて送信時に使った変調と符号ィ匕のパラメータを適応的に変化させることであり、チャネルの条件がよい時により多くの情報を伝送し、チャネルの条件が悪、時に少な、情報を伝送することによって、システムの平均スループット能力、すなわち平均スペクトル利用効率を向上させる。

[0004] 従って、 MIMOシステムで AMC技術を採用すれば、 MIMOシステムの情報伝送レートをさらに上げることができる。

[0005] 図 1は AMC技術を採用した MIMOシステムの一般的な構成を示している。

[0006] この構成では送信側と受信側はぞれぞれ n本のアンテナと n本のアンテナを使つ

T R

て信号の送受信を行っている。送信側では、送信するデータはまず SZP変換部 10 1によって n個のデータサブストリームに分けられる。各データサブストリームのそれぞ

T

れは一つの送信アンテナに対応している。さらに、送信側では、送信する前、 AMC 部 102によって、各送信アンテナが現在対応しているチャネル伝送特性に基づいて、これらのデータサブストリームに対して適応変調と符号化を行う。各データサブストリームが AMC時に必要なパラメータ M、 M、……、 Mnは、受信側でフィードバック

1 2 T

チャネル 108を通して行うフィードバックによって得られる。

[0007] 受信側では、まず n本のアンテナ 104が空間のすべての信号を受信し、チャネル

R

推定部 105がこの受信信号のパイロット信号に基づいて、またはほかの方法を利用してチャネル推定を行、、現在のチャネル特性マトリクス H (MIMOシステムにつ!/、ては、そのチャネル特性をマトリクスで表すことができる）が推定される。そして、 AMC ノラメータ選択部 107は Hに基づいて送信側の各データストリームが使用する変調ノラメータ及び符号ィ匕のパラメータ（以下、「AMCパラメータ」という）を確定し、選択した各データサブストリームの AMCパラメータをフィードバックチャネルを通して送信側に送り返す (フィードバックオーバーヘッドを減らすため、一般では AMCパラメータに対応するシリアル番号のみを送り返す)。最後に、 MIMO検出部 106はチャネル特性マトリクス H及び AMCパラメータ選択部 107から出力された各データサブストリームの AMCパラメータに基づいて、一般の干渉除去検出方法を用いて各送信データサブストリームに対して検出を行ヽ、元の送信データを得る。

[0008] 図 1に示すような MIMO構成は一般的に V- BLAST (Vertical Bell Laboratories L ayered Space-Time)システムと呼ばれている。実際の MIMOシステムにおいては、変化を持たせることもできる。各送信データサブストリームと各送信アンテナ間の対応関係を変換することによって、例えば、 D- BLAST (Diagonal Bell Laboratories Layer ed Space-Time)システム等、ほかの構成の MIMOシステムを得ることができる。また、送信側で適応変調 Z符号化の後に SZP変換、 IFFT (逆高速フーリエ変換)、 PZ S変換、 CP (Cyclic Prefix)付力卩等を行う構成を追加して、 MIMO— OFDM AMC システムにすることもできる。

[0009] AMCを採用しない MIMOシステムと較べて、図 1に示す MIMO— AMCシステムを採用したほうが MIMOシステムのスペクトル利用効率、すなわち周波数単位の情報伝送レートを有効に向上させることができる。その性能を図 2に示す。

[0010] 図 2は、図 1に示す MIMO— AMCシステムを採用した場合のスペクトル利用効率を示している。

[0011] 図 2は（n = 2、 n = 2)と（n =4、 n =4)それぞれのスペクトル利用効率の性能を示

T R T R

している。その中で AMCは符号ィ匕しない適応変調を採用し、変調パラメータはそれぞれ「伝送しない」、 BPSK、 QPSK、 8PSK及び 16QAMである。図 2の結果からわかるように、従来の固定変調と符号化を採用する MIMOシステムと較べて、 MIMO において AMCを採用することによってシステムのスペクトル利用効率を有効に向上させることがでさる。

[0012] 図 1の AMCパラメータ選択部 107は、 MIMO— AMCシステムにおいて重要な構成である。その実行ステップを図 3に示す。送信側で各データブロックを送信する前に、まず受信側で現在のチャネル特性マトリクス Hに基づいて、 AMCパラメータ選択部 107が各サブストリームを送信するための AMCパラメータを選択する。そして、このパラメータは、フィードバックチャネルを通して送信側に送り返され、送信側での A MC動作に用いられる。また、このパラメータは、受信側のほうでも復調と復号を行うために用いられる。

[0013] 図 3は MIMO— AMCシステムにおける一般的なパラメータの選択手順を示している。

[0014] このパラメータの選択手順は二つの部分に分けることができる。

[0015] (1)サブストリーム 1、 2、……、 nを順次検出する際に得られる各サブストリーム検

T

出後の等価 SINR(Signa卜 to- Interference plus Noise Ratio)： SINR (l)、 SINR (2)

、……、 SINR(n )を予め計算する（ST301)。

τ

[0016] この検出は通常 SIC (シリアル型干渉除去）に基づく検出方法を用いる。 SIC検出の手順を図 4に示す。

[0017] 図 4は SIC検出手順を示している。

[0018] SICの基本的な考えは、 ST401でまずある検出子（例えば、 MMSE (最小自乗誤差）または ZF (Zero Forcing) )を使ってある送信サブストリームを検出し、そして、このサブストリームの作用を受信信号全体力消して力次のサブストリームを検出し、これをすべてのサブストリームが検出されるまで繰り返すことである。具体的には、受信側での初期の受信信号全体を Y、送信サブストリームは S、 S、……、 Snを含むと

1 2 T すると同時に普遍性を失わないものとし、また、 MIMO検出のサブストリーム検出順序を S 、S 、……とする。まず、一般的な検出子を用いて Yから第 1のサブストリーム kl k2

S を検出し (ST402)、このサブストリームの作用を受信信号全体から消す (ST403 kl

)。 f(s)はサブストリーム Sの受信信号に対する作用を表す。次に、すべてのサブストリームが検出されたかどうかを判断する（ST404)。すべてのサブストリームが検出されて、な、場合、所定のサブストリーム検出順序に基づ、て次のサブストリームに対して検出を行い（ST405、 ST402)、すべてのサブストリームが検出された場合には、 SICの手順が終了する（ST406)。

[0019] 図 3は、従来の MIMO—AMCシステムにおいて、 MIMO検出におけるすべてのタイミングで固定の検出順序を採用する場合を示している。例えば、送信アンテナの自然の順序である 1、 2、…… n、に応じて ST401で S =S、 S =S、……となる。

T kl 1 k2 2

[0020] なお、ここで検出を行う目的は最終のサブストリームデータを得ることではなぐ各送信サブストリームがこの方法で検出された後に SINRを確定するためである。この検出手順が終了した後、チャネル特性マトリクス H、各ステップで使用した検出子及びチャネルノイズに対する推定値力容易に各サブストリーム検出後の等価 SINR: SI

NR (1)、 SINR(2)、……、 SINR(n )を計算できる。

τ

[0021] (2)得られた SINR(1)、 SINR (2)、……、 SINR (n )に基づいて各サブストリーム τ

に対して AMCパラメータを選択する（ST302)。

[0022] SINRによって AMCパラメータを確定する方法は、ろ、ろある。例えば、複数種類の変調と符号ィ匕のパラメータの組み合わせをまず選定してから、 AWGN (加法的白色ガウス騒音)チャネルにおける各種パラメータの性能を推定し、それから各サブストリーム検出後の SINR値に基づいて、 BER要求を満たし、且つスループットが最大である AMCパラメータを当該送信サブストリームの AMCパラメータとして選択する、という方法を採ることもできる。

[0023] 図 1の AMCパラメータ選択部 107は図 3のパラメータ選択手順を採用し、各送信サブストリームの変調と符号化のパラメータ M={M、 M、……、 Mn }を取得して力もこれを MIMO検出部 106に送り、さらにフィードバックチャネルを通して送信側に送り返す。図 1の MIMO検出部 106は、チャネル特性マトリクス H及び AMCパラメータ選択部 107が確定した各送信サブストリームのパラメータ Mに基づいて、 SIC方法を用いて各送信ストリームのデータを検出する。

[0024] 上述したように、図 1に示す一般的な MIMO— AMCシステムにおいて、 AMCパラメータ選択部 107と MIMO検出部 106では通常、例えば、送信アンテナの l〜nの

T

順序に従うような固定のサブストリーム検出順序を用いる。 AMCパラメータ選択部 10 7では固定のサブストリーム順序 (例えば、送信アンテナの順序： 1、 2、……、 n )に従

T

つて各サブストリームに対して、 SIC検出、 SINR計算及びパラメータの選択を行う。 MIMO検出部 106は、同様の固定順序に従って、各サブストリームを順次検出して最終データを取得する。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0025] 従来の MIMO— AMCにおいて、 AMCパラメータ選択部 107及び MIMO検出部 106で固定のサブストリーム検出順序を用いるため、大きなエラー伝播が生じる。エラ一伝播とは、 SIC検出にぉ、て送信サブストリームに対してレイヤ毎に検出を行う際、前のサブストリームでの検出が正しく行われな力つた場合、エラーが各レイヤに伝播されてヽくことである。エラー伝播はシステムの BER性能の急劇な悪ィ匕を招くこととなる。しかし、現在に至るまでサブストリーム検出順序を最適化する有用な方法は見つかっていない。また、 Foschini並び替え方法は AMCシステムに適用しない。

[0026] 本発明の目的は、マルチアンテナ適応伝送システムにおける BER性能を向上させることができる受信方法及び受信側装置を提供することである。

課題を解決するための手段

[0027] 本発明の受信方法は、マルチアンテナ適応伝送システムにおける受信方法であつて、サブストリーム集合中の各サブストリームが単独で検出された後の等価 SINR(Sig naH:o- Interference plus Noise Ratio)を計算する第 1ステップと、前記等価 SINRに基づいて各サブストリームに対して変調パラメータ及び符号ィ匕のパラメータを選択する第 2ステップと、前記各サブストリームの等価 SINRと前記変調パラメータ及び前記符号ィ匕のパラメータに基づいてサブストリームの検出順序を確定する第 3ステップと、前記選択されたサブストリームに対して干渉除去検出を行、、前記選択されたサブストリームをサブストリーム集合から除去して前記サブストリーム集合が空であるかを判断し、前記サブストリーム集合が空でなければ、前記第 1ステップに戻る第 4ステップと、を具備する方法を採る。

[0028] 本発明の受信側装置は、マルチアンテナ適応伝送システムにおける受信側装置であって、各サブストリームを伝送するためのチャネルのチャネル特性を推定するチヤネル推定手段と、前記チャネル推定によって得られたチャネル特性マトリクスに基づいて、サブストリーム集合中の各サブストリームが単独で検出された後の等価 SINR ( SignaH:o- Interference plus Noise Ratio)を計算する SINR計算手段と、前記等価 SI NRに基づいて各サブストリームに対して変調パラメータ及び符号ィ匕のパラメータを選択するパラメータ選択手段と、前記各サブストリームの等価 SINRと前記変調パラメータ及び前記符号ィ匕のパラメータに基づいてサブストリームの検出順序を確定する検出順序確定手段と、前記選択された各サブストリームの変調パラメータ及び符号ィ匕のパラメータと干渉除去で確定したサブストリーム検出順序に基づいて、各サブストリーム中のデータを検出することによって元の送信データを得る検出手段と、を具備し、前記 SINR計算手段は、前記選択されたサブストリームに対して干渉除去検出を行い、前記選択されたサブストリームをサブストリーム集合から除去して前記サブストリーム集合が空であるかを判断し、前記サブストリーム集合が空でなければ、前記等価 SINRを計算する構成を採る。

発明の効果

[0029] 理論研究の結果から明らかなように、 AMCパラメータ選択部 107及び MIMO検出部 106が用いるサブストリーム検出順序に対して最適化を行うことによって、 SICにおけるエラー伝播を有効に軽減し、システムの BER性能を向上させることができる。また、同じ送信データサブストリームに関して言えば、先に検出を行うか、または後に検出を行うかで異なる検出後 SINRを得られる。換言すれば、サブストリーム検出順序は各サブストリームの検出後 SINRにも影響する。従って、サブストリーム検出順序の合理的な最適化は各サブストリームの検出後 SINRを改善し、システムの BER性能を向上させることができる。

[0030] この方法では、適応パラメータを選択すると同時に、送信サブストリームの検出順序に対して最適化を行うが、信頼性が高いサブストリームを先に検出し、信頼性の低いサブストリームを後に検出する、及び、データを含むサブストリームを先に検出し、データ含まな、サブストリームを後に検出する、 t 、う二つの原則に基づ、て送信サブストリームの検出順序を確定する。第 1の原則をとることによって、 SIC検出におけるエラー伝播を低減させることができる。また、 SIC検出の考えから、第 2の原則をとることによって、各送信データサブストリームが実際に受信及び検出された後に、変調と符号ィ匕のパラメータを推定する時よりも大きい SINRを得ることが可能となり、適応伝送でより大きい SINR冗長を得ることができる。

[0031] 従来の方法と較べて、本発明で提案された方法は干渉除去におけるエラー伝播を低減させることができると同時に、各送信データサブストリームの適応伝送での SINR 冗長を上げ、システムの BER性能を有効に向上させることができる。

図面の簡単な説明

[0032] [図 1] AMC技術を採用した MIMOシステムの一般的な構成を示す図

[図 2]図 1に示す MIMO— AMCシステムを採用した場合のスペクトル利用効率を示す図

[図 3]MIMO— AMCシステムにおける一般的なパラメータの選択手順を示す図圆 4]SIC検出手順を示す図

[図 5]本発明の実施の形態に係る MIMO— AMCシステムの構成を示す図

[図 6]図 5に示す AMCパラメータ選択部の詳細を示すブロック図

[図 7]本発明の実施の形態に係る検出とビット割り当て方法の手順を示す図

[図 8]各種の変調と符号ィ匕のパラメータによる BER性能を示す図

[図 9]本発明に係る方法と従来方法との性能の比較を示す図

発明を実施するための最良の形態

[0033] 以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

[0034] 図 5は本発明の技術を採用した MIMO - AMCシステムの構成を示して!/、る。

[0035] この構成では、送信側と受信側はぞれぞれ n本のアンテナと n本のアンテナを使つて信号の送受信を行っている。送信側では、送信するデータはまず SZP変換部 10 1によって n個のデータサブストリームに分けられ、各データストリームのそれぞれは

T

一つの送信アンテナに対応している。各データストリームを送信する前に AMC部 10 2によって適応変調と符号ィ匕を行う必要がある力その変調と符号ィ匕のパラメータ M 、 M、…… Mnは、受信側での推定とフィードバックチャネル 108を通して行われた

2 T

フィードバックによって得られる。受信側では、まず n本の受信アンテナ 104が信号を

R

受信し、チャネル推定部 105がこの受信信号に対してチャネル推定を行うことによつて、現在のチャネル特性マトリクス Hが推定される。そして、 AMCパラメータ選択/検出順序確定部 507は Hに基づいて送信側の各データストリームに対して AMCパラメータの選択を行うと同時に、各サブストリームの検出順序を確定する。また、 AMCパラメータ選択 Z検出順序確定部 507はさらに、フィードバックチャネルを通して、選択された AMCパラメータを送信側に送り返す。最後に、 MIMO検出部 106はチャネル特性マトリクス H及び AMCパラメータ選択 Z検出順序確定部 507から出力された各サブストリームの AMCパラメータと各サブストリームの検出順序に基づいて、一般の干渉除去検出方法を用、て各送信データサブストリームに対して検出を行う。

[0036] 図 1に示す従来の MIMO— AMC構成と比較して、本発明の技術を採用した MIM O—AMCシステムとの相違点は、図 1の AMCパラメータ選択部 107に代えて、図 5 の AMCパラメータ選択 Z検出順序確定部 507を用いたことである。 AMCパラメータ選択 Z検出順序確定部 507では、各送信サブストリームに適応パラメータを選択すると同時に、送信サブストリームの検出順序に対して最適化を行う。また、適応パラメ — ^M={M、 M、……、 Mn }と、サブストリーム検出順序 C={C、 C、……、 Cn }と

1 2 T 1 2 T を一緒に MIMO検出部 106に送る。ここで、 Cは第 j番目に検出するサブストリームを表す符号である。

[0037] もちろん、本発明で提案された方法の応用は、図 5の MIMO構成に限られたものではない。実際の MIMOシステムにおいては、変化を持たせることもできる。各送信データストリームと各送信アンテナ間の対応関係を変換することによって、ほかの構成の MIMOシステムを得ることができる。また、 IFFT、 CP付加等の構成を追加して、 MIMO OFDMシステムにすることもできる。 [0038] 本発明で提案された方法は主に図 5または MIMOに類似する他のシステムの AM Cパラメータ選択 Z検出順序確定部 507に適用される。この構成は、送信側のために AMCパラメータを提供するとともに、 MIMO検出部 106のために AMCパラメータ及び検出順序パラメータを提供する。 AMCパラメータ選択 Z検出順序確定部 507 は MIMO— AMCシステムにお!/、て要となる構成であり、その設計の良し悪しはシステム全体を大きく影響する。

[0039] 図 5の AMCパラメータ選択 Z検出順序確定部 507は図 6のように細分ィ匕できる。

[0040] 図 6は AMCパラメータの選択とサブストリーム検出順序の確定を実現するブロック図である。

[0041] 等価 SINR計算部 601は、チャネル推定によって得られたチャネル特性マトリクス H とサブストリーム検出順序が確定した結果に基づ、て、検出順序がまだ確定して、ないサブストリームが単独で検出された後の等価 SINRを計算する。 AMCパラメータ集合メモリ 602は、 AMCパラメータと SINRとの対応関係テーブルを保存する。 AMC パラメータ選択部 603は、各サブストリームの SINRに基づいて、 AMCパラメータ集合メモリ 602に保存されたテーブルを参照して各サブストリームに対して適切な AMC パラメータ Mを選択する。サブストリーム検出順序確定部 604は、各サブストリームの SINRと AMCパラメータの選択結果に基づ、て、サブストリームの検出順序 Cを確定する。

[0042] 実際の手順については、本発明で提案された方法は図 7のように説明される。

[0043] 図 7は本発明で採用する検出とビット割り当て方法を示している。

[0044] 具体的には、この方法は以下の三つの手順を含む処理ループを実現するものである。

[0045] ST701でスタートする力ここではすべてのサブストリームをサブストリーム集合 Sに含ませる、すなわち、 S={S、 S、……、 S }となる力 Sは図 5において第 j番目の送

1 2 nT j

信アンテナで送信するデータサブストリームを表す (j = 1…… n )。

T

[0046] 手順 1 (ST702)： Sの中の各サブストリームが単独で検出された後の等価 SINRを計算し、これに基づいて各サブストリームに対して AMCパラメータを選択する。この手順は、以下の二つの部分に分けることができる。 [0047] (i) Sの中の各サブストリームが単独で検出された後の等価 SINRを計算する。

[0048] 普遍性を失うことなぐまずこの時の Sは n個の送信サブストリームを含むとして、 S = {S 、S 、……、S }と表し、 S は第 k番目の送信アンテナで送信するサブストリーム kl k2 kn kj j

である。

[0049] この部分では、普通の検出子（ZFまたは MMSE)を用いて、 Sの中のすべての送信サブストリームのそれぞれに対して検出を行い、各サブストリーム検出後の SINR: SINR 、SINR 、……、SINR を計算する。この検出と計算の手順は様々な文献 kl k2 kn

を参照できるため、ここではその詳細を省く。

[0050] (ii)計算で得た SINRに基づいて Sの中の各サブストリームに対して AMCパラメ一タを選択する。

[0051] SINRから AMCパラメータを選択する方法はいろいろある力以下のような簡単な方法を採ることができる。

[0052] (1)まず、複数種類の AMCパラメータ (変調パラメータと符号ィ匕のパラメータの組み合わせ)を選定して、それぞれの BER性能を推定する。例えば、表 1に示す変調ノラメータと符号ィ匕のパラメータの組み合わせを選択することができる。これらのパラメータを組み合わせた場合のスループット能力（スペクトル利用効率とも言う）はそれぞれ異なる。ほかには、各種の変調パラメータと符号ィ匕のパラメータによる BERまたは FER性能を予め推定する必要もある力理論分析または数値シミュレーション等の方法を採ることができる。

[0053] 図 8は、表 1の各種の変調パラメータと符号ィ匕のパラメータの AWGN (加法的白色ガウス騒音）チャネルにおける BER性能を示して、る。

[0054] [表 1]

表 1 変調パラメータと符号化のパラメ一夕集合及びそのスループット能力 [0055] (2) Sの中の各送信サブストリーム j(j =k、 k、……、 k )に対しては、図 8の BER曲

1 2 n

線に基づいて、当該サブストリームの SINRが SINRである時に BER要求を満たし、且つスループットが最大である AMCパラメータを送信サブストリーム jの AMCパラメータとして選択し、 Mとして表す。この Mの数値は表 1を参照するが、 M =0は当該

j j j

サブストリームには AMCパラメータが割り当てられていないことを意味するため、当該サブストリームでデータを伝送しないことを要求する。

[0056] 手順 2 (ST703)：サブストリーム集合 Sに AMCパラメータを割り当てられたサブストリームが存在するかどうか、すなわち、 Sの中に M値が 0より大きいサブストリームが存在するかどうかを判断する。存在する場合には (i)を実行し (ST704)、存在しな!、場合には (ii)を実行する（ST707)。

[0057] (i)普遍性を失うことなぐまずこの時の Sには m個のサブストリームが M>0に満足するとして、その組み合わせの集合を S ={S 、 S 、……、 S }として表し、 S は第 p番

1 pi p2 pm pj j 目の送信アンテナで送信するサブストリームである。そして、集合 Sの中から検出後

1

最も信頼性が高ヽと思われるサブストリームを選択するが（ST704)、第 p番目のサブ

J

ストリームが最も信頼性が高いと思われた場合に k =pとなる。この kの数値は次の手

0 j 0

順で使われる。

[0058] 集合 Sの中で最も信頼性が高、サブストリームを選択するためには様々な方法が

1

ある。例えば、（l) BERまたは FERが最も低いサブストリームを信頼性が最も高いサブストリームとして選択する。この時、 S中の各サブストリームは手順 1で得た SINR数

1

値と割り当てで得た変調と符号ィ匕のパラメータ Mを有して、るため、この二つの数値に基づいて、図 8でその BER性能を搜すことができる。集合 S中のこれらのサブストリ

1

ームの中で、対応する BERまたは FERが最も小さいサブストリームが検出後最も信頼性が高いサブストリームであると判断する。（2)または、 SINR冗長が最も高いサブストリームを選択する。所定の BERのもとで各種の AMCパラメータは一つの最低 SN R閾値と対応しているため、集合 S中の各サブストリームの SINRと SNR閾値との差

1

値、すなわち SINR冗長を比較し、差値が最も大きいサブストリームは検出後最も信頼'性が高い。

[0059] (ii)この時、サブストリーム集合中のすべてのサブストリーム M値は 0である。この場合、一つのサブストリームを任意で選択する（ST707)。また、送信アンテナの順序に基づいて、順次選択を行うこともできる。選択されたサブストリームを kと記す。

0

[0060] 手順 3 (ST705)：手順 2の動作で選択されたサブストリーム kに対して検出と干渉

0

除去を行い、サブストリーム集合から当該サブストリームを消去する。ここでの検出は

、普通の検出子 (ZFまたは MMSE)を用いてサブストリーム kに対して検出を行い、

0

干渉除去によって受信信号に対するサブストリーム kの作用を消去することである。

0

そして、サブストリーム集合 Sを更新、すなわち、 Sからサブストリーム kを除去して、さ

0

らにサブストリーム集合全体から当該サブストリームを除去する。 Sが空であるかどうかを判断し（ST706)、 Sが空でなければ手順 1に戻り、 Sが空であればビット割り当てと検出順序を確定するすべての手順が終了する（ST708)。

[0061] ビット割り当てと検出順序を確定するすべての手順が終了すると、送信側は得られた AMCパラメータに基づいて各サブストリームに対して適応変調と符号ィ匕を行って送信することができる。同時に、受信側は得られた AMCパラメータ及びサブストリーム検出順序に基づいて、一般の干渉除去検出方法を使って各送信データサブストリームに対して検出を行い、最終の受信データを取得することができる。

[0062] 図 9は本発明の方法と従来方法との性能の比較を示して、る。

[0063] この図では、（n = 2、 n = 2)と（n =4、 n =4)の BER性能をそれぞれシミュレート

T R T R

した。このシミュレーションは図 5の MIMO— AMC構成を採用し、チャネルはフラットフェージングチャネルを採用している。また、 AMCは符号化しない適応変調を採用し、変調パラメータはそれぞれ「伝送しない」、 BPSK、 QPSK、 8PSK及び 16QAM である。図 9に示す結果力わ力るように、従来方法と較べて、本願発明で提案された方法でより高い BER性能を得ることができる。し力も、送信アンテナと受信アンテナの数が増えると、その性能の利得はさらに増大する。

[0064] 本発明の好ましい実施の形態によって本発明を例示したが、当業者には、本発明の精神と範囲力逸脱することなぐ種々の修正、入れ替えおよび変更ができる。従つて、本発明は添付された請求の範囲及びその等価物によって限定されるものであり、上述の実施の形態に限られたものではない。例えば、上記実施の形態では SIN Rに基づいてサブストリームの AMCパラメータを選択する場合について説明した力本発明はこれに限られず、他の受信品質を示す指標に基づいてサブストリームの A MCパラメータを選択しても良、。

Claims

請求の範囲

[1] マルチアンテナ適応伝送システムにおける受信方法であって、

サブストリーム集合中の各サブストリームが単独で検出された後の等価 SINR(Signa H:o- Interference plus Noise Ratio)を計算する第 1ステップと、

前記等価 SINRに基づいて各サブストリームに対して変調パラメータ及び符号ィ匕のノラメータを選択する第 2ステップと、

前記各サブストリームの等価 SINRと前記変調パラメータ及び前記符号化のパラメータに基づいてサブストリームの検出順序を確定する第 3ステップと、

前記選択されたサブストリームに対して干渉除去検出を行い、前記選択されたサブストリームをサブストリーム集合から除去して前記サブストリーム集合が空であるかを判断し、前記サブストリーム集合が空でなければ、前記第 1ステップに戻る第 4ステツプと、

を具備する受信方法。

[2] 前記第 2ステップは、前記各サブストリームの等価 SINRにおいて所定のビット誤り率またはフレーム誤り率の要求を満たし、且つ最大のスペクトル利用効率の性能を有するパラメータを前記変調パラメータ及び符号ィ匕のノメータとして選択する請求項 1に記載の受信方法。

[3] 前記第 3ステップは、前記サブストリーム集合中にデータを含むサブストリームが存在する場合には最も信頼性が高いサブストリームを選択し、サブストリーム集合中にデータを含むサブストリームが存在しない場合には所定の順序に基づいてまたはランダムにサブストリームを選択することにより検出順序を確定する請求項 1に記載の受信方法。

[4] 前記第 3ステップは、ビット誤り率若しくはフレーム誤り率が最も低いサブストリーム、あるいは、 SINRに対して閾値冗長が最も高いサブストリームを、最も信頼性が高いサブストリームとして選択する請求項 3に記載の受信方法。

[5] マルチアンテナ適応伝送システムにおける受信側装置であって、

各サブストリームを伝送するためのチャネルのチャネル特性を推定するチャネル推定手段と、前記チャネル推定によって得られたチャネル特性マトリクスに基づ、て、サブストリーム集合中の各サブストリームが単独で検出された後の等価 SINR (Signal-to-Interf erence plus Noise Ratio)を計算する SINR計算手段と、

前記等価 SINRに基づいて各サブストリームに対して変調パラメータ及び符号ィ匕のノラメータを選択するパラメータ選択手段と、

前記各サブストリームの等価 SINRと前記変調パラメータ及び前記符号化のパラメータに基づいてサブストリームの検出順序を確定する検出順序確定手段と、

前記選択された各サブストリームの変調パラメータ及び符号ィ匕のパラメータと干渉除去で確定したサブストリーム検出順序に基づいて、各サブストリーム中のデータを検出することによって元の送信データを得る検出手段と、を具備し、

前記 SINR計算手段は、前記選択されたサブストリームに対して干渉除去検出を行い、前記選択されたサブストリームをサブストリーム集合から除去して前記サブストリーム集合が空であるかを判断し、前記サブストリーム集合が空でなければ、前記等価 SINRを計算する受信側装置。

[6] 前記パラメータ選択手段は、前記各サブストリームの等価 SINRにおいて所定のビット誤り率またはフレーム誤り率の要求を満たし、且つ最大のスペクトル利用効率の性能を有するパラメータを前記変調パラメータ及び符号ィヒのパラメータとして選択する請求項 5に記載の受信側装置。

[7] 前記検出順序確定手段は、前記サブストリーム集合中にデータを含むサブストリームが存在する場合には最も信頼性が高いサブストリームを選択し、サブストリーム集合中にデータを含むサブストリームが存在しな、場合には所定の順序に基づ!/、てまたはランダムにサブストリームを選択することにより検出順序を確定する請求項 5に記載の受信側装置。

[8] 前記検出順序確定手段は、ビット誤り率若しくはフレーム誤り率が最も低いサブストリーム、あるいは、 SINRに対して閾値冗長が最も高いサブストリームを、最も信頼性が高いサブストリームとして選択する請求項 7に記載の受信側装置。