WO2006070756A1

WO2006070756A1 - 無線受信装置、無線送信装置、および、干渉信号除去方法

Info

Publication number: WO2006070756A1
Application number: PCT/JP2005/023808
Authority: WO
Inventors: Kenichi Miyoshi; Akihiko Nishio; Daichi Imamura
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2004-12-28
Filing date: 2005-12-26
Publication date: 2006-07-06
Also published as: CN101091341B; CN102244637B; JP4836806B2; US8401100B2; US20080192857A1; JPWO2006070756A1; CN102244637A; JP5349553B2; JP2012010384A; CN101091341A; US20120128087A1; EP1830502A1; EP1830502A4

Abstract

　マルチキャリア通信において、効率よく干渉信号を除去することができる無線受信装置。この無線受信装置を備える移動局（２００）において、選択部（２０５）は、基地局でのＯＦＤＭシンボル生成時のマッピングパターンに従って複数の同一シンボルを選択し、相関値算出部（２０７）は、同一シンボルのサブキャリア間の相互相関値を求めてＲ行列を生成し、そのＲ行列の逆行列を求め、ＭＭＳＥ処理部（２０８）は、チャネル推定部（２０６）から入力されるＰベクトルと相関値算出部（２０７）から入力されるＲ行列の逆行列とからＭＭＳＥ処理を行ってウェイトＷを求め、乗算器（２０９－１～２０９－Ｎ）は、選択部（２０５）で選択されたシンボルの各々にＭＭＳＥ処理部（２０８）で求められたウェイトを乗算し、合成部（２１０）は、ウェイト乗算後の各シンボルを合成する。

Description

明細書

無線受信装置、無線送信装置、および、干渉信号除去方法

技術分野

[0001] 本発明は、無線受信装置、無線送信装置、および、干渉信号除去方法に関する。

背景技術

[0002] 近年、無線通信、特に移動体通信では、音声以外に画像やデータなどの様々な情報が伝送の対象になっている。今後は、多様なコンテンツの伝送に対する需要がますます高くなることが予想されるため、高速な伝送に対する必要性がさらに高まるであろうと予想される。し力しながら、移動体通信において高速伝送を行う場合、マルチパスによる遅延波の影響が無視できなくなり、周波数選択性フェージングにより伝送特性が劣化する。

[0003] 周波数選択性フェージング対策技術の一つとして、 OFDM (Orthogonal Frequenc y Division Multiplexing)などのマルチキャリア通信が注目されている。マルチキャリア通信は、周波数選択性フェージングが発生しない程度に伝送速度が抑えられた複数の搬送波（サブキャリア）を用いてデータを伝送することにより、結果的に高速伝送を行う技術である。特に、 OFDM方式は、データが配置される複数のサブキャリアが相互に直交しているため、マルチキャリア通信の中でも周波数利用効率が高ぐまた、比較的簡単なハードウェア構成により実現できることから、とりわけ注目されており、様々な検討が行われてレ、る。

[0004] 一方、移動体通信においては、複数のアンテナによって受信された信号に各々重み係数 (ウェイト）を乗算して受信指向性を適応的に制御するァダプティブ'アレイ'ァンテナ（以下、 AAAと省略する）技術についての検討が行われている。この AAA技術では、 MMSE (Minimum Mean Square Error)によりウェイトを適応的に制御することにより受信信号から干渉信号を除去することができる。

[0005] そして、 OFDM方式と AAA技術とを組み合わせた受信装置において、最適ウェイトの推定を迅速かつ精度良く行うことに関する技術が、例えば特許文献 1に記載されている。特許文献 1 :特開 2003— 218759号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] AAA技術では、その原理上、アンテナ数 1の数だけの干渉信号を除去することができる。換言すれば、干渉信号源の数を Nとした場合、特許文献 1記載の受信装置は N + 1本のアンテナを備える必要がある。さらに、各干渉信号源から送信される信号がマルチパス環境において受信装置に受信される場合、各干渉信号源のマルチパスの数を Mとすると、特許文献 1記載の受信装置は N X M + 1本の多数のアンテナを備える必要がある。

[0007] このように、特許文献 1記載の受信装置は、干渉信号の除去にあたり多数のアンテナを備える必要があるため、近年ますますの小型化を要求される無線通信移動局装置 (以下、移動局と省略する）に特許文献 1記載の受信装置を搭載することは実際には難しい。

[0008] 本発明の目的は、マルチキャリア通信において、効率よく干渉信号を除去すること力できる無線受信装置、無線送信装置、および、干渉信号除去方法を提供することである。

課題を解決するための手段

[0009] 本発明の無線受信装置は、複数の同一シンボルがマッピングされた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を受信する受信手段と、前記複数の同一シンボルを用いて前記マルチキャリア信号から干渉信号を除去する干渉除去手段と、を具備する構成を採る。

発明の効果

[0010] 本発明によれば、マルチキャリア通信において、干渉信号の除去を効率的に行うことができる。

図面の簡単な説明

[0011] [図 l]OFDMシンボルの概念図

[図 2A]サブキャリア # 1のシンボルの概念図 [図 2B]サブキャリア # 2のシンポ/レの概念図

[図 2C]サブキャリア # 3のシンポ/レの概念図

[図 2D]サブキャリア # 4のシンボルの概念図

[図 3]AAA技術の動作原理を示す図

[図 4]本発明の動作原理を示す図

園 5]本発明の実施の形態 1に係る基地局の構成を示すブロック図園 6]本発明の実施の形態 1に係る移動局の構成を示すブロック図園 7]本発明の実施の形態 1に係るマッピングパターンを示す図園 8]本発明の実施の形態 2に係る基地局の構成を示すブロック図園 9]本発明の実施の形態 2に係るマッピングパターンを示す図園 10]本発明の実施の形態 2に係るマッピングパターンを示す図園 11]本発明の実施の形態 3に係る移動局の構成を示すブロック図園 12]本発明の実施の形態 4に係るマッピングパターンを示す図園 13]本発明の実施の形態 4に係るマッピングパターンを示す図園 14]本発明の実施の形態 4に係るマッピングパターンを示す図園 15]本発明の実施の形態 4に係るマッピングパターンを示す図園 16]本発明の実施の形態 4に係るマッピングパターンを示す図園 17]本発明の実施の形態 4に係るマッピングパターンを示す図園 18]本発明の実施の形態 5に係る移動体通信システムの構成図園 19]本発明の実施の形態 5に係るマッピングパターンを示す図園 20]本発明の実施の形態 6に係る基地局の構成を示すブロック図園 21]本発明の実施の形態 7に係る移動体通信システムの構成図園 22]本発明の実施の形態 7に係る移動局の構成を示すブロック図園 23]本発明の実施の形態 7に係る干渉除去部の構成を示すブロック図園 24]本発明の実施の形態 8に係るマッピングパターンを示す図園 25]本発明の実施の形態 8に係る移動局の構成を示すブロック図園 26]本発明の実施の形態 8に係るマッピングパターンを示す図発明を実施するための最良の形態 [0012] まず、本発明の動作原理について説明する。なお、以下の説明では、 OFDM方式をマルチキャリア通信方式の一例として説明する力 S、本発明は OFDM方式に限定されるものではない。

[0013] マルチキャリア信号である OFDMシンボルはシンボルレートが非常に小さいため、マルチパス環境において受信される OFDMシンボルは、マルチパスの数にかかわらず、複数のパスの信号が 1つの合成された信号として受信されるという特性がある。よつて、 OFDM方式において所望信号および干渉信号のそれぞれがマルチパスを介して移動局に受信される場合、移動局では、図 1に示すように、所望信号も干渉信号も、複数のパスの信号が合成された信号として受信される。

[0014] よって、 OFDMシンボルの各サブキャリア # 1〜# 4毎では、干渉信号源が N個の場合、マルチパスの数にかかわらず、 1つの所望信号と N個の干渉信号とが合成された信号が受信されるとみなすことができる。換言すれば、干渉信号源が N個の場合、マルチパスの数にかかわらず、サブキャリア毎には、 1パスのレイリーフェージングの所望信号 1つと 1パスのレイリーフエージングの干渉信号 N個とが存在しているとみなすことができる。この様子を示したのが図 2A〜Dである。これらの図に示すように、各サブキャリア # 1〜# 4では、所望信号に干渉信号が加わったシンボルが受信される。よって、 OFDMでは、干渉信号源が N個の場合は、マルチパスの数にかかわらず、各サブキャリアにおいて受信信号力 N個の干渉信号を除去すれば所望信号を得ること力 Sできる。

[0015] このように、 OFDM受信信号の特徴として、シングルキャリア伝送では周波数選択性フェージングを受けた信号が受信されるようなマルチパス環境でも、 OFDM受信信号は、サブキャリア毎に見ればレイリーフェージングを受けた信号となる、という点が挙げられる。

[0016] 一方、 AAA技術の特徴として、 N個の干渉信号を除去するためには、 1つの所望信号と N個の干渉信号とが合成された信号を受信する N + 1本のアンテナを必要とする、という点が挙げられる。このとき、 N + 1本のアンテナで受信される信号にはそれぞれ所望信号と干渉信号とが含まれる。そして、 MMSE処理により求められるゥヱイトを各アンテナで受信された信号に乗算し、ウェイト乗算後の信号を合成することにより受信信号力 N個の干渉信号を除去して 1つの所望信号を得ることができる。

[0017] 上記 OFDM受信信号の特徴と AAA技術の特徴とを鑑みると、図 1に示すような各サブキャリア # 1〜# 4を AAA技術における各アンテナとみなし、 OFDMシンボルを構成する各サブキャリア # 1〜 # 4の 4つのサブキャリアに同一シンボルを所望信号としてマッピングし、各サブキャリア # 1〜 # 4に対して AAA技術同様の MMSE処理を行えば、 OFDM方式の無線通信においてマルチパスが多数存在する場合でも、移動局は、 3個の干渉信号源から送信された干渉信号のすべてを除去することができる。また、移動局は、複数のアンテナを備える必要がなぐマルチパスの数にかかわらず 1本のアンテナさえ備えれば、 3個の干渉信号源から送信された干渉信号のすべてを除去することができる。つまり、 OFDM通信においては、 N個の干渉信号源から送信される干渉信号を受信信号から除去するには、マルチパスが多数存在する場合でも、移動局のアンテナは 1本で足り、また、所望信号として同一シンボルがマツピングされる N + 1個のサブキャリアがあれば足りる。

[0018] このように、本発明では、同一シンボルがマッピングされる複数のサブキャリアを AA A技術における複数のアンテナとみなし、それら複数の同一シンボルに対して周波数軸上で MMSE処理を行うことにより、 OFDMシンボルに含まれる干渉信号を除去する。

[0019] より具体的には、以下のように説明することができる。

[0020] AAA技術の場合、所望信号: D、干渉信号 : U、所望信号のアンテナ nにおける伝搬路のチャネル推定値: h 、干渉信号のアンテナ nにおける伝搬路のチャネル推定

Dn

値: h とすると、アンテナ nにおける受信信号: Rは、式（1)により表される。

Un n

[数 1]

R^ D - h^ + U - ^ ■■■ ( 1 )

[0021] そして、式（2)に従って MMSE処理により求められるアンテナ nにおけるウェイト： W をアンテナ nで受信された信号に乗算して合成することにより受信信号: R力干渉信号: Uを除去して所望信号: Dを得ることができる。なお、式（2)において、 Pは、チャネル推定値： h およびチャネル推定値： h 力生成される Pベクトルである。

Dn Un

[数 2] W_n ^R-^x-P ■■■ (2)

[0022] よって、例えば、図 3に示すように、干渉信号源が 1つで、受信機側が 2本のアンテナを備える場合、 AAA技術では、各アンテナにおける受信信号は式（3)により与えられる。

[数 3]

[0023] 一方、本発明において、所望信号: D、干渉信号 :U、所望信号のサブキャリア mにおける伝搬路のチャネル推定値: h 、干渉信号のサブキャリア mにおける伝搬路のチャネル推定値: h とすると、サブキャリア mにおける受信信号: Q は、式 (4)により

Um m

表される。

[数 4]

Q^D-h^+U-^ … （4)

[0024] そして、式（5)に従って MMSE処理により求められるサブキャリア mにおけるウェイト: Wをサブキャリア mにより受信された信号に乗算して合成することにより受信信号 m

： Q 力干渉信号: Uを除去して所望信号: Dを得ることができる。なお、式（5)にお m

いて、 Pは、チャネル推定値: h およびチャネル推定値： h 力生成される Pベタト

Dm Um

ルである。

[数 5]

=Q -、 'P … （5)

[0025] よって、例えば、図 4に示すように、干渉信号源が 1つで、受信機側が 1本のアンテナにより 2つのサブキャリアからなる OFDMシンボルを受信する場合、各サブキャリアにおける受信信号は式（6)により与えられる。

[数 6]

[0026] 二で、式（1)〜（3)と式 (4)〜（6)とを比較すると、アンテナ番号 nがサブキャリア番号 mに変わっているだけで、その他は全く同じ式で表されていることが分かる。このことは、つまり、 OFDMシンボルの複数のサブキャリアを AAA技術における複数のァンテナとみなし、 1本のアンテナで受信された OFDMシンボルの複数のサブキャリアに対して AAA技術と同様の MMSE処理を行うことにより、 OFDMシンボルから干渉信号を除去できることを示す。

[0027] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

[0028] (実施の形態 1)

本実施の形態に係る無線通信基地局装置 (以下、基地局と省略する） 100の構成を図 5に示す。また、本実施の形態に係る移動局 200の構成を図 6に示す。

[0029] 図 5に示す基地局 100において、符号化部 101は、送信データ（ビット列）を符号ィ匕して変調部 102に出力する。

[0030] 変調部 102は、符号化後のビット列を変調してシンボルを生成し、レピテイシヨン部 103に出力する。

[0031] レピテイシヨン部 103は、入力された各シンボルを複製（レビテイシヨン）して同一のシンボルを複数生成する。例えば、レピテイシヨン'ファクター（RF) =4とした場合、レピテイシヨン部 103では、変調部 102から入力される各シンボルにっき、同一シンポルが 4個ずつ得られる。なお、ここでは、 31〜316の16個のシンボルがそれぞれ1¾^ =4でレピテイシヨンされるものとする。すなわち、レピテイシヨン部 103では、シンボル S1〜S16が 4個ずつ得られる。

[0032] S/P部 104は、マルチキャリア信号である OFDMシンボルを構成する複数のサブキャリア # 1〜 # Kの K本分のシンボルがレビティション部 103から直列に入力される度に、それらのシンボルを並列に変換して IFFT部 105に出力する。

[0033] IFFT部 105は、 SZP部 104より入力されるシンボルを IFFT (Inverse Fast Fourier

Transform：逆高速フーリエ変換）してサブキャリア # 1〜 # Kの各々に所定のマツピングパターン（配置パターン）に従ってマッピング（配置）し、 OFDMシンボルを生成する。また、 IFFT部 105は、フレーム先頭において、パイロットシンボル（PL)を IFF Tしてサブキャリア # 1〜# Kの各々にマッピングし、 OFDMシンボルを生成する。なお、ここでは、 lOFDMシンボルがサブキャリア # 1〜# 8の 8個のサブキャリアで構成されるちのとする。

[0034] このようにして生成された OFDMシンボルは、 GI付加部 106でガードインターバルを付加された後、送信 RF部 107でアンプコンバート等の所定の無線処理が施され、アンテナ 108から移動局 200へ無線送信される。

[0035] ここで、 RF = 4で、 1フレームが 9個の OFDMシンボル（パイロットシンボルからなる OFDMシンボルが 1個 +シンボル S 1〜S 16からなる OFDMシンボルが 8個）で構成される場合、本実施の形態でのマッピングパターンは例えば図 7に示すようになる。すなわち、シンポノレ Sl、 S3、 S5、 S7、 S9、 Sl l、 S13、 S15の各々力 S、 RF = 4で周波数軸方向にレピテイシヨンされてサブキャリア # 1〜 # 4にマッピングされ、また、シンボノレ S2、 S4、 S6、 S8、 S10、 S12、 S14、 S16の各々力 RF = 4で周波数軸方向にレピテイシヨンされてサブキャリア # 5〜# 8にマッピングされる。つまり、同一のシンボルが互いに異なる 4つのサブキャリアにマッピングされて移動局 200へ送信される

[0036] 図 6に示す移動局 200では、基地局 100から送信された OFDMシンボルがアンテナ 201を介して受信される。この際、受信される OFDMシンボルには、基地局 100から送信された所望信号の他に干渉信号源から送信された干渉信号が含まれる。この干渉信号は、基地局 100から送信された OFDMシンボルの周波数 # 1〜# 8と同じ周波数を有する OFDMシンボルであり、基地局 100以外の他の基地局から送信された OFDMシンボル、移動局 200以外の他の移動局から送信された OFDMシンポル等である。また、基地局 100のアンテナ 108が複数のアンテナで構成されるセクタアンテナである場合は、移動局 200が位置するセクタ以外のセクタに対するアンテナ力、ら送信された OFDMシンボルも干渉信号となる。

[0037] このような所望信号および干渉信号を含む OFDMシンボルは、受信 RF部 202でダウンコンバート等の所定の無線処理を施された後、 GI除去部 203でガードインターバルを除去されて、 FFT部 204に入力される。

[0038] FFT部 204は、 GI除去部 203より入力される OFDMシンボルを FFT (Fast Fourier

Transform :高速フーリエ変換）して、サブキャリア # 1〜 # 8の各々にマッピングされたシンボルを得る。これらのシンボルは、選択部 205に入力される。 [0039] 選択部 205は、フレーム先頭の OFDMシンボルの場合は、サブキャリア # 1〜# 8 にマッピングされたパイロットシンボルをチャネル推定部 206に出力する。また、選択部 205は、基地局 100での OFDMシンボル生成時のマッピングパターンに従って複数の同一シンボルを選択し、相関値算出部 207および乗算器 209—：！〜 209— Nに出力する。具体的には、図 7において、 tlでは、選択部 205は、まず、サブキャリア # 1〜# 4にマッピングされた 4個のシンボル S1を選択して出力し、次に、サブキャリア # 5〜# 8にマッピングされた 4個のシンボル S2を選択して出力する。 t2〜t8においても同様である。よって、図 6においては、 N = RF = 4となる。また、これら 4個のシンボルにはそれぞれ干渉信号が加わっている。つまり、選択部 205では、干渉信号が加わっている同一シンボルが順次選択されて出力される。

[0040] チャネル推定部 206は、入力されたパイロットシンボルを用いてサブキャリア # 1〜

# 8のチャネル推定値を求める。そして、チャネル推定部 206は、チャネル推定値より Pベクトルを生成して MMSE処理部 208に出力する。例えば、選択部 205によりサブキャリア # 1〜 # 4にマッピングされた 4個のシンボル S1が選択される tlでは、チヤネル推定部 206は、サブキャリア # 1〜# 4のチャネル推定値 h〜hより式（7)に示

1 4

す Pベクトルを生成する。シンボル S2〜S16についても同様である。なお、チャネル推定値は、フレーム先頭のパイロットシンボルに基づいて算出されるため、各サブキャリア毎に 1フレームに渡って同じ値が使用される。

[数 7]

[0041] 相関値算出部 207は、同一シンボルのサブキャリア間の相互相関値を求める。例えば、サブキャリア # 1〜# 4にマッピングされた 4個のシンボル S1が入力された場合、相関値算出部 207は、サブキャリア # 1〜 # 4の間において、これら 4個のシンボルの相互相関値を求める。そして、相関値算出部 207は、相互相関値より R行列を生成し、その R行列の逆行列を求めて MMSE処理部 208に出力する。例えば、選択部 20 5によりサブキャリア # 1〜 # 4にマッピングされた 4個のシンボル SIが選択される tl では、相関値算出部 207は、サブキャリア # 1〜 # 4の間における相互相関値 X 〜x

11 より式（8)に示す R行列を生成する。シンボル S2〜S16についても同様である。

44

[数 8]

[0042] MMSE処理部 208は、チャネル推定部 206から入力された Pベクトル（P)と相関値算出部 207から入力された R行列の逆行列 (R^{_ 1})と力ら、式（9)に示す行列演算による MMSE処理を行ってウェイト W(W〜W )を求め、乗算器 209— :!〜 209— Nに

1 4

出力する。シンポノレ S2〜S 16につレ、ても同様である。

[数 9]

W = R~^l - P · · · ( 9 )

[0043] なお、このようなウェイト生成方法は、 AAA技術において SMI (Sample Matrix Inver se)法として広く知られている方法である。

[0044] 乗算器 209— :!〜 209— Nは、選択部 205で選択されたシンボルの各々に MMSE 処理部 208で求められたウェイトを乗算して合成部 210に出力する。

[0045] 合成部 210は、ウェイト乗算後の各シンボルを合成して合成信号を生成する。合成部 210で合成される各シンボルは複数の異なるサブキャリアにマッピングされていた同一シンボルであるため、このようなサブキャリア間での合成により、各シンボル Sl〜 S16から干渉信号を除去することができる。本発明では OFDMシンボルにおける各サブキャリアが AAA技術における各アンテナに相当するため、 RF = 4の各シンポノレ S1〜S16では、 RF—1個（3個）の干渉信号源からの干渉信号を、マルチパスの数にかかわらず、すべて除去することができる。

[0046] なお、相関値算出部 207、 MMSE処理部 208、乗算器 209— :!〜 209— Nおよび合成部 210により干渉除去部 213が構成される。

[0047] こうようにして生成された合成信号は、復調部 211で復調された後、復号部 212で復号される。これにより受信データが得られる。

[0048] このように、本実施の形態によれば、 OFDMシンボルの複数のサブキャリアを AAA 技術における複数のアンテナとみなし、 OFDMシンボルの複数のサブキャリアに対して AAA技術と同様の MMSE処理を行うことにより、マルチパスの数にかかわらず、 RF—1個の干渉信号源からの干渉信号をすベて除去することができる。よって、移動局では、干渉信号を除去するために、従来の AAA技術のように多数のアンテナを備える必要がなぐマルチパスの数にかかわらず 1本のアンテナさえ備えれば足りるため、干渉信号の除去にあたり装置が大型化することを避けることができる。また、 A AA技術では、干渉信号源の数およびマルチパス数の増加に伴い受信アンテナの数を増加させる必要があるが、本実施の形態によれば、干渉信号源の数が増加する場合でも、マルチパス数の増加にはかかわらず、 RFを増加させるだけでよいため、効率よく干渉信号を除去することができる。

[0049] また、本実施の形態は、 1つの基地局がカバーする通信エリア（セル）力指向性を持つセクタアンテナにより角度方向に複数のセクタに分割されている移動体通信システムにおいて特に有効である。分割された複数のセクタにそれぞれ送信される信号は 1つの基地局の複数のアンテナから送信された信号であるため、移動局が位置する場所によらず、セクタ間干渉はセル間干渉に比べて干渉信号レベルが大きくなる傾向にある。よって、セクタ間干渉に対しては、所望信号レベルを大きくしても SIR (Si gnal to Interference Ratio)の改善効果はセル間干渉に比べて小さいので、本実施の形態のようにして干渉信号レベルを抑えることにより SIRの改善効果を大きくすることができる。

[0050] (実施の形態 2)

本実施の形態に係る基地局 300の構成を図 8に示す。基地局 300は、実施の形態 1に係る基地局 100 (図 5)の構成に、さらにインタリーバ 301を備える。

[0051] ここで、実施の形態 1のように各シンボルをレピテイシヨンする場合、さらに周波数軸方向のダイバーシチ効果を高めるために、レピテイシヨンされた複数の同一シンボルを周波数軸上においてインタリーブすることがある。また、時間軸方向のダイバーシチ効果を高めるために、レピテイシヨンされた複数の同一シンボルを時間軸上においてインタリーブすることが考えられる。

[0052] しかし、実施の形態 1に係る移動局 200において受信信号から干渉信号を除去して所望信号を得るには、レピテイシヨンされた所望信号のサブキャリアへのマッピングパターンと、レピテイシヨンされた干渉信号のサブキャリアへのマッピングパターンとが周波数軸方向で同一であることが必要である。すなわち、実施の形態 1に係る移動局 200において受信信号力も干渉信号を除去して所望信号を得るには、所望信号と干渉信号とが同じパターンで周波数軸上に配置される必要がある。つまり、所望信号の同一シンボルがサブキャリア # 1〜# 4にマッピングされる場合には、干渉信号も同様に同一シンボルがサブキャリア # 1〜# 4にマッピングされる必要がある。よって、所望信号源のインタリーバ 301と干渉信号源のインタリーバ 301は、レピテイシヨンされた同一シンボルの周波数軸上でのインタリーブを同じインタリーブパターンにて行う必要がある。

[0053] そこで、インタリーバ 301は、図 7に示す各シンボルを図 9に示すようにインタリーブする。そして、このとき、所望信号と干渉信号とで、周波数軸方向のインタリーブパターンを同一にする。これに対し、時間軸上でのインタリーブを行う場合には、インタリーバ 301は、シンボル毎のインタリーブを行わず、 OFDMシンボル毎（列毎）のインタリーブを行う。このようにすることで、レピテイシヨンされた所望信号のサブキャリアへのマッピングパターンと、レピテイシヨンされた干渉信号のサブキャリアへのマッピングパターンとを周波数軸方向で同一にすることができるので、受信信号から干渉信号を確実に除去することができる。

[0054] ここで、所望信号と干渉信号とで、時間軸方向でのインタリーブのインタリーブパターンを異ならせることは可能である。

[0055] 例えば、所望信号源のマッピングパターン（図 9)に対し、干渉信号源のマッピングパターンを図示すると図 10に示すようになる。この図に示すように、所望信号であるシンボル S1がサブキャリア # 1、 # 3、 # 5、 # 7にマッピングされるときは、干渉信号であるシンポノレ S7'もサブキャリア # 1、 # 3、 # 5、 # 7にマッピングされる。このようにすることで、サブキャリア # 1、 # 3、 # 5、 # 7における所望信号と干渉信号との組合せをすベて同じにすることができ、所望信号と干渉信号との間の周波数軸方向でのインタリーブパターンの相違による干渉除去性能の低下を防止することができる。

[0056] なお、本実施の形態は、実施の形態 1同様、 1つの基地局がカバーする通信エリア

(セル） 1S、指向性を持つセクタアンテナにより角度方向に複数のセクタに分割されてレ、る移動体通信システムにおいて特に有効である。 1つの基地局が複数のセクタを有する場合は、互いに隣接するセクタに対して同一の基地局から信号が送信されるため、その基地局では、移動局 200における所望信号と干渉信号のインタリーブパターンを同一にすることが容易だからである。すなわち、隣接セル間でインタリーブパターンを合わせるためには、異なるセルの基地局間でのシグナリングが必要になるが、隣接セクタ間でインタリーブパターンを合わせるには、同一基地局内での処理で済むからである。

[0057] なお、本実施の形態では、上記のように時間軸方向のインタリーブのインタリーブパターンを所望信号と干渉信号とで異ならせることが可能であるため、各移動局に対するシンボルの時間軸方向でのインタリーブ間隔を異ならせることが可能である。例えば、移動速度が速い移動局に対する時間軸上でのインタリーブ間隔を短くしてインタリーブによる遅延を少なくするとともに、移動速度が遅い移動局に対する時間軸上でのインタリーブ間隔を長くして受信特性を向上させることができる。

[0058] (実施の形態 3)

実施の形態 1に係る移動局 200では、 RF (レビテイシヨン'ファクター）が大きくなるに従い MMSE処理における行列演算の処理量が大きくなる。そこで、本実施の形態では、 MMSE処理を分割して行うようにする。

[0059] 本実施の形態に係る移動局 400の構成を図 11に示す。なお、図 11において、実施の形態 1に係る移動局 200 (図 6)と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。また、図 11において、干渉除去部 403—：！〜 403— 3の内部構成は、図 6における干渉除去部 213の内部構成と同一である。

[0060] 選択部 401は、図 7において、フレーム先頭の OFDMシンボルの場合は、サブキヤリア # 1〜 # 8にマッピングされたパイロットシンボルをチャネル推定部 402に出力する。また、選択部 401は、基地局 100での OFDMシンボル生成時のマッピングパターンに従って複数の同一シンボルを選択し、干渉除去部 403— 1および 403— 2に出力する。

[0061] 例えば、図 7におけるシンボル SIに着目すると、選択部 401は、サブキャリア # 1、

# 3にマッピングされた 2つのシンボル S1を干渉除去部 403— 1に出力し、サブキヤリァ # 2、 # 4にマッピングされた 2つのシンボル S1を干渉除去部 403— 2に出力する。

[0062] ここで、サブキャリア # 1、 # 3を組合せ、サブキャリア # 2、 # 4を組み合わせたのは、なるべくサブキャリア間の相関が小さいものを組み合わせることで、干渉除去部 403 - 1および 403 _ 2におレ、て R行列の逆行列を確実に生成することができるようにするためである。

[0063] チャネル推定部 402は、サブキャリア # 1、 # 3のチャネル推定値より生成した Pベタトルを干渉除去部 403— 1に出力し、サブキャリア # 2、 # 4のチャネル推定値より生成した Pベクトルを干渉除去部 403 _ 2に出力する。

[0064] よって、干渉除去部 403— 1および 403— 2ではそれぞれ、 2行 2列の R行列の逆行歹 IJと 2行 1列の Pベクトルと用いて MMSE処理が行われ、合成信号が干渉除去部 40 3— 3に出力される。つまり、まず第 1段階の MMSE処理として、干渉除去部 403— 1 および 403— 2におレ、て、 RF/2に相当する分の MMSE処理が行われる。

[0065] また、干渉除去部 403— 1は、サブキャリア # 1、 # 3のチャネル推定値に、 MMSE 処理で求めたウェイト W、 Wをそれぞれ乗算した後、加算したもの（合成チャネル推

1 3

定値）を干渉除去部 403— 3に出力し、干渉除去部 403— 2は、サブキャリア # 2、 # 4のチャネル推定値に、 MMSE処理で求めたウェイト W、 Wをそれぞれ乗算した後

2 4

、加算したもの（合成チャネル推定値）を干渉除去部 403— 3に出力する。

[0066] そして、第 2段階の MMSE処理として、干渉除去部 403— 3は、残りの RF/2に相当する分の MMSE処理を行う。すなわち、干渉除去部 403— 3は、 2つの合成信号力生成される 2行 2列の R行列の逆行列と、 2つの合成チャネル推定値から生成される 2行 1列の Pベクトルと用いて MMSE処理を行レ、、合成信号を復調部 211に出力する。干渉除去部 403— 3から出力される合成信号は、図 6の干渉除去部 213から出力される合成信号と同様、干渉信号が除去された信号となる。

[0067] このように、本実施の形態では、実施の形態 1における MMSE処理を 2段階に分けて行うため、 MMSE処理における行列演算の処理量を減少させることができる。特に、本実施の形態では、 R行列を 2行 2歹 lj、 Pベクトルを 2行 1列としたため、演算量の削減効果が大きい。

[0068] なお、 RF (レビテイシヨン'ファクター）が大きくなるに従い MMSE処理の分割数を多くすることにより、 RFが大きくなつた場合でも、本実施の形態と同様にして MMSE 処理の演算量を削減することができる。

[0069] (実施の形態 4)

上記各実施の形態では、所望信号のレピテイシヨン'ファクターと干渉信号のレピテイシヨン'ファクターが同じ場合について説明した力所望信号のレピテイシヨン 'ファタターと干渉信号のレピテイシヨン'ファクターが相違する場合でも、以下のようにして受信信号から干渉信号を除去することができる。

[0070] 例えば、図 7に示すように所望信号のレピテイシヨン'ファクターが RF = 4であるのに対し、干渉信号のレピテイシヨン'ファクターが図 12に示すように RF = 2である場合、図 11に示す構成を採る移動局 400によって、以下のようにして干渉信号を除去すること力 Sできる。

[0071] すなわち、選択部 401は、図 7において、フレーム先頭の OFDMシンボルの場合は、サブキャリア # 1〜 # 8にマッピングされたパイロットシンボルをチャネル推定部 4 02に出力する。また、選択部 401は、所望信号のレピテイシヨン'ファクター（RF=4) が干渉信号のレピテイシヨン'ファクター（RF = 2)以上であるので、干渉信号のレピテイシヨン'ファクター（RF= 2)に応じて複数の同一シンボルを選択し、干渉除去部 40 3— 1および 403— 2に出力する。

[0072] 例えば、図 7におけるシンボル S1に着目すると、選択部 401は、図 12のシンボル S 1'が干渉信号として存在するサブキャリア、すなわち、サブキャリア # 1， # 2にマツピングされた 2つのシンボル S1を干渉除去部 403— 1に出力し、図 12のシンポノレ S2' が干渉信号として存在するサブキャリア、すなわち、サブキャリア # 3， # 4にマツピングされた 2つのシンボル S1を干渉除去部 403— 2に出力する。

[0073] チャネル推定部 402は、サブキャリア # 1、 # 2のチャネル推定値より生成した Pベタトルを干渉除去部 403— 1に出力し、サブキャリア # 3、 # 4のチャネル推定値より生成した Pベクトルを干渉除去部 403 _ 2に出力する。 [0074] よって、干渉除去部 403— 1および 403— 2ではそれぞれ、 2行 2列の R行列の逆行歹 IJと 2行 1列の Pベクトルと用いて MMSE処理が行われ、合成信号が干渉除去部 40 3— 3に出力される。

[0075] また、干渉除去部 403— 1は、サブキャリア # 1、 # 2のチャネル推定値に、 MMSE 処理で求めたウェイト W、 Wをそれぞれ乗算した後、加算したもの（合成チャネル推

1 2

定値）を干渉除去部 403— 3に出力し、干渉除去部 403— 2は、サブキャリア # 3、 # 4のチャネル推定値に、 MMSE処理で求めたウェイト W、 Wをそれぞれ乗算した後

3 4

[0076] そして、干渉除去部 403— 3は、 2つの合成信号から生成される 2行 2列の R行列の逆行列と、 2つの合成チャネル推定値から生成される 2行 1列の Pベクトルと用いて M MSE処理を行い、合成信号を復調部 211に出力する。

[0077] 所望信号のレピテイシヨン'ファクターが干渉信号のレピテイシヨン'ファクター以上である場合は、このようにして受信信号から干渉信号を除去することができる。

[0078] さらに、干渉信号のレピテイシヨン'ファクター（RF)が複数ある場合、例えば、図 13 に示すように、サブキャリア # 1〜 # 4では RF = 2、サブキャリア # 5〜 # 8では RF = 4である場合でも、上記同様にして受信信号力干渉信号を除去することができる。この場合、干渉信号源の基地局では、複数の移動局毎にレピテイシヨン'ファクターを異ならせ、 RF = 2の移動局と RF=4の移動局とをサブキャリア # 1〜 # 8に周波数多重すること力 Sできる。なお、図 12に示すマッピングパターンを用いる場合でも、干渉信号源の基地局では、 RF = 2の複数の移動局を最大 4つまでサブキャリア # 1〜 # 8に周波数多重することができる。

[0079] 一方、所望信号のレピテイシヨン'ファクターが干渉信号のレピテイシヨン'ファクター以下である場合、例えば、所望信号のレピテイシヨン'ファクターが図 14に示すように RF = 2であるのに対し、干渉信号のレピテイシヨン'ファクターが図 15に示すように R F = 4である場合は、図 6に示す構成を採る移動局 200によって、以下のようにして干渉信号を除去することができる。

[0080] すなわち、図 6に示す構成を採る移動局 200において、所望信号のレピテイシヨン' ファクター（RF = 2)に応じて N = RF = 2として、選択部 205が、サブキャリア # 1〜# 8にマッピングされたシンボルを 2個ずつ順次選択して出力することにより、実施の形態 1と同様にして受信信号力も干渉信号を除去することができる。

[0081] また、上記のようにして移動局において干渉信号を除去できるようにするため、所望信号源の基地局および干渉信号源の基地局のレピテイシヨン'ファクターおよびマツビングパターンを決定する。

[0082] 例えば、図 7に示すように所望信号のレピテイシヨン'ファクターが RF = 4であるのに対し、干渉信号のレピテイシヨン'ファクターが図 12に示すように RF = 2である場合は、干渉信号のレピテイシヨン'ファクター（RF = 2)に基づき、少なくとも 2つのシンボルにおレ、て、所望信号のマッピングパターンと干渉信号のマッピングパターンとを同一にする。また、図 16および図 17に示すように、図 7および図 13のマッピングパターンをそれぞれ周波数軸上においてインタリーブした場合でも、少なくとも 2つのシンボルにおレ、て、所望信号のマッピングパターンと干渉信号のマッピングパターンとを同一にする。

[0083] 一方、図 14に示すように所望信号のレピテイシヨン'ファクターが RF = 2であるのに対し、干渉信号のレピテイシヨン'ファクターが図 15に示すように RF = 4である場合は、所望信号のレピテイシヨン'ファクター (RF = 2)に基づき、上記同様に、少なくとも 2 つのシンボルにおいて、所望信号のマッピングパターンと干渉信号のマッピングパタ一ンとを同一にする。

[0084] これらの例では、干渉信号源が 1つである場合を示しているため、少なくとも 2つの同一シンボルがあれば足りる力干渉信号源が M個である場合は、少なくとも M + 1 個の同一シンボルが必要になる。つまり、すべての干渉信号源からの干渉信号を受信信号から除去するためには、干渉信号源の数を Mとした場合、少なくとも M + 1個のサブキャリアにおいて複数の同一シンボルの周波数軸上でのマッピングパターンを、所望信号源の基地局と干渉信号源の基地局とで同一にするようにする。

[0085] このようして、本実施の形態では、所望信号のレピテイシヨン'ファクターと干渉信号のレピテイシヨン'ファクターが相違する場合でも、受信信号から干渉信号を除去して所望信号を得ることができる。

[0086] (実施の形態 5) 図 18に、本実施の形態に係る移動体通信システムの構成を示す。図 18に示すように、本実施の形態では、移動局 MS 力基地局 BS と通信中であり、セル Aのセル

A A

境界付近に位置する場合について説明する。また、セル Aに隣接するセルがセル B である場合について説明する。よって、図 18では、移動局 MS にとつて、基地局 BS

A

が所望信号源となり、基地局 BSが干渉信号源となる。すなわち、基地局 BS 力

A B A

セル Aに位置する移動局 MS へ送信される信号が移動局 MS に対する所望信号と

A A

なり、基地局 BSからセル Bに位置する移動局 MSへ送信される信号が、移動局 M

B B

S に対する所望信号および移動局 MS に対する干渉信号となる。また、本実施の形

B A

態では、基地局 BS (干渉信号源）および移動局 MS は複数のアンテナ（図 18では

B B

2本）を備え、 MIM〇（Multi Input Multi Output)通信を行っている。このような移動体通信システムにおいても、移動局 MS では上記同様にして干渉信号を除去すること

A

ができる。

[0087] 例えば、所望信号源の基地局 BS でのマッピングパターンを図 7とした場合、干渉

A

信号源の基地局 BSでは、一方のアンテナにおけるマッピングパターンを図 15に示

B

すようにし、他方のアンテナにおけるマッピングパターンを図 19に示すようにする。このように所望信号のマッピングパターンと、 2本のアンテナから送信される干渉信号のマッピングパターンとを周波数軸方向で同一にすることにより、干渉信号源の基地局 BS が MIMO通信を行っている場合でも、移動局 MS では、上記同様にして受信

B A

信号から干渉信号を除去することができる。レピテイシヨン'ファクターが Lの場合は、 L 1個の干渉信号を除去することができるため、移動局 MS では、基地局 BS が最

A B

大 L 1本のアンテナを用いて MIMO通信を行っている場合にすべての干渉信号を除去することができる。

[0088] なお、本実施の形態においては、所望信号が MIMO送信されず、干渉信号が Ml MO送信される場合を一例として示したが、所望信号が MIMO送信され、干渉信号が MIMO送信されなレ、場合や、所望信号および干渉信号の双方が MIMO送信される場合も、上記同様にして干渉信号を除去することができる。

[0089] このように、本実施の形態によれば、基地局が複数のアンテナを備え MIMO送信する場合でも、移動局において受信信号力干渉信号を除去して所望信号を得ることができる。

[0090] (実施の形態 6)

本実施の形態に係る基地局 500の構成を図 20に示す。基地局 500は、実施の形態 2に係る基地局 300 (図 8)の構成に、さらにスクランプリング部 501を備える。

[0091] スクランプリング部 501は、インタリーブ後のシンボルに対して、〇VSF (Orthogonal

Variable Spreading Factor)符号、 GOLD符号、 PN符号、または、回転符号のいずれかを複素乗算して、各シンボルに対してスクランプリング処理を施す。例えば、スクランプリング処理に用いるこれらの符号を、チャネル毎、移動局毎等に異ならせて用いてもよい。

[0092] このようなスクランプリング処理を施すことにより、基地局 500からの送信信号を干渉信号と受信する移動局に対して与える干渉の影響を少なくすることができる。よって、基地局 500からの送信信号を干渉信号として受信する移動局が上記のような干渉除去機能を有していない場合でも、スクランプリング処理により、その移動局では基地局 500からの干渉信号が白色化されるため、干渉の影響を低減することができる。

[0093] このように、本実施の形態によれば、スクランプリング処理により干渉の影響を低減すること力 Sできる。

[0094] (実施の形態 7)

図 21に、本実施の形態に係る移動体通信システムの構成を示す。図 21に示すように、本実施の形態では、移動局 MS 力基地局 BS と通信中であり、セル Aのセル

A A

境界付近に位置する場合について説明する。また、セル Aに隣接するセル力セル Bおよびセル Cである場合について説明する。よって、図 21では、移動局 MS にとつ

A

て、基地局 BS が所望信号源となり、基地局 BSおよび基地局 BS が干渉信号源と

A B C

なる。すなわち、基地局 BS からセル Aに位置する移動局 MS へ送信される信号が

A A

移動局 MS に対する所望信号となり、基地局 BSからセル Bに位置する移動局へ送

A B

信される信号が移動局 MS に対する干渉信号 Bとなり、基地局 BS からセル Cに位

A C

置する移動局へ送信される信号が移動局 MS に対する干渉信号 Cとなる。また、本

A

実施の形態では、移動局 MS は複数のアンテナ（図 21では 2本）を備えている。この

A

ような移動体通信システムにおいても、移動局 MS は複数の干渉信号 (干渉信号 B および干渉信号 c)を除去することができる。

[0095] 例えば、所望信号源の基地局 BS でのマッピングパターンを図 7とした場合、干渉

A

信号源の基地局 BSではマッピングパターンを図 15に示すようにして、基地局 BS

B B

でのマッピングパターンを基地局 BS でのマッピングパターンに合わせる。ここで、本

A

実施の形態では、もう一つの干渉信号源である基地局 BS でのマッピングパターンを

C

、基地局 BS でのマッピングパターンに合わせる必要はない。

A

[0096] このように、マッピングパターンを所望信号に合わせた干渉信号 (干渉信号 B)とマッビングパターンを所望信号に合わせてレ、なレ、干渉信号 (干渉信号 C)とが混在する場合でも、移動局 BS が複数のアンテナを備えることにより、移動局 BS では、以下

A A

のようにして、受信信号から干渉信号 Bおよび干渉信号 Cの双方を除去することができる。

[0097] 本実施の形態に係る移動局 600の構成を図 22に示す。なお、図 22において、実施の形態 1に係る移動局 200 (図 6)と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。また、図 11におけるアンテナ 201— 1、 201— 2、受信 RF部 202— 1、 202- 2 、 GI除去部 203— 1、 203— 2、 FFT部 204— 1、 204— 2はそれぞれ、図 6におけるアンテナ 201、受信 RF部 202、 GI除去部 203、 FFT部 204と同一のものである。

[0098] 移動局 600は、干渉除去処理を二段階に分けて実施する。すなわち、第一段階として、干渉除去部 601—：！〜 601— K力マッピングパターンを所望信号に合わせていない干渉信号 (干渉信号 C)を空間軸上で分離し、第二段階として、干渉除去部 2 13が、マッピングパターンを所望信号に合わせた干渉信号 (干渉信号 B)を周波数軸上で分離する。

[0099] 干渉除去部 601—：！〜 601 _Kは、 OFDMシンボルを構成する複数のサブキヤリァ # 1〜# Kにそれぞれ対応して備えられ、サブキャリア毎にアンテナ 201 _ 1で受信された信号およびアンテナ 201—2で受信された信号の双方が入力される。そして、干渉除去部 601—：！〜 601—Kは、それらの信号を用いて空間軸上で MMSE処理を行うことにより、受信信号から干渉信号 Cを除去する。干渉除去部 601 _ 1〜60 1一 Kでは、受信信号から干渉信号 Cを除去するにあたり、所望信号と干渉信号 Bとを合わせた信号 (以下「疑似所望信号」とレ、う）を MMSE処理における所望信号とみなして、 MMSE処理を行う。この MMSE処理により、受信信号からまず干渉信号 C のみが分離される。

[0100] 図 23に、干渉除去部 601—:!〜 601— Kの構成を示す。

[0101] FFT部 204— 1、 204— 2からの信号は、サブキャリア # 1〜 # K毎に干渉除去部 6 01—：！〜 601 _Kに人力される。

[0102] 干渉除去部 601—：！〜 601—Kでは、チャネル推定部 6011が、アンテナ毎に所望信号のチャネル推定値を算出して、合成部 6013に出力する。

[0103] また、チャネル推定部 6012が、アンテナ毎に干渉信号 Βのチャネル推定値を算出して、合成部 6013に出力する。

[0104] 合成部 6013は、アンテナ毎に所望信号のチャネル推定値と干渉信号 Βのチヤネル推定値とを合成して、 MMSE処理部 6014に出力する。

[0105] この合成処理により、 MMSE処理部 6014は、疑似所望信号を MMSEにおける所望信号とみなして空間軸上での MMSE処理を行うことができる。そして、この MMS E処理により、受信信号 (所望信号、干渉信号 Bおよび干渉信号 Cが混在した信号）から疑似所望信号を取り出すことができる。すなわち、受信信号から干渉信号 Cを除去すること力 Sできる。干渉除去部 601—:!〜 601—Kの各々の MMSE処理部 6014 にて得られた疑似所望信号は、選択部 205に出力される。

[0106] その後、干渉除去部 213では、実施の形態 1と同様にして、疑似所望信号から干渉信号 Bを除去して、所望信号のみを取り出す。レピテイシヨン'ファクター（RF)がしの場合は L 1個の干渉信号を除去することができるため、移動局 MS では、 RF = 4

A

の各シンボル S1〜S16において、 RF— 1個（3個）の干渉信号源からの干渉信号をすべて除去することができる。

[0107] なお、本実施の形態においては、マッピングパターンを所望信号に合わせた干渉信号源の数を Ml、マッピングパターンを所望信号に合わせてレ、なレ、干渉信号源の数を M2、移動局の受信アンテナの数を N、マッピングパターンを所望信号に合わせた干渉信号のレピテイシヨン'ファクターをしとすれば、 Ml < Nおよび M2 < Lの関係が成り立つ場合にすべての干渉信号を確実に除去することができる。

[0108] また、空間軸と周波数軸とで二段階に分けて実施した干渉除去処理をひとつにまとめて実施することも可能である力本実施の形態のように、マッピングパターンを所望信号に合わせていない干渉信号 (干渉信号 C)の除去を、マッピングパターンを所望信号に合わせた干渉信号 (干渉信号 B)の除去に先立って行うことにより、干渉除去に必要なアンテナ数および演算量を削減することができる。これは、以下の理由による。

[0109] すなわち、上記のように、所望信号と干渉信号 Bとの間でマッピングパターンを合わせておけば、受信信号から干渉信号 Cを空間軸上で除去する際に、干渉信号 Bは、干渉信号としてではなぐ疑似所望信号として取り出される。このように、マッピングパターンを所望信号に合わせた干渉信号 Bを疑似所望信号として取り出すことにより、空間軸上において除去すべき干渉信号の数を減らすことができるため、干渉除去に必要なアンテナ数を削減することができるとともに、干渉除去に必要な逆行列演算量を削減することができる。

[0110] 例えば、上記において Ml = 3、 M2 = l、 N = 2、 L=4とした場合、空間軸上での干渉除去を周波数軸上での干渉除去に先立って行うことにより、マッピングパターンを所望信号源に合わせていない 1つの干渉信号源からの干渉信号を 2本のアンテナを用いて確実に除去した後に、マッピングパターンを所望信号源に合わせた 3つの干渉信号源からの干渉信号を 4つの同一シンボルを用いて除去することができる。

[0111] つまり、干渉除去処理を一度にまとめて実施する場合には 8 X 8の逆行列演算が必要なのに対して、本実施の形態のように干渉除去処理を二段階に分けて行えば、空間軸上での 2 X 2の逆行列演算、および、周波数軸上での 4 X 4の逆行列演算で済む。逆行列演算は、そのサイズに応じて演算量が指数関数的に増大するので、本実施の形態のように二段階に分けて干渉除去処理を行うことで演算量を大きく削減すること力 Sできる。

[0112] このように、本実施の形態によれば、マッピングパターンを所望信号に合わせた干渉信号とマッピングパターンを所望信号に合わせてレ、なレ、干渉信号とが混在する場合でも、移動局において受信信号力も干渉信号を除去して所望信号を得ることができる。

[0113] (実施の形態 8) 実施の形態 1では、周波数軸上でのマッピングパターンを、所望信号源の基地局と干渉信号源の基地局とで同一にする場合について説明したが、本実施の形態では、時間軸上でのマッピングパターンを、所望信号源の基地局と干渉信号源の基地局とで同一にする場合について説明する。

[0114] 実施の形態 1では、一般的に時間軸方向のチャネル変動が周波数軸方向のチヤネル変動に比べて小さいことを勘案し、レピテイシヨンされた複数の同一シンボルを周波数軸方向にマッピングした（図 7)。

[0115] し力、しながら、移動局が非常に高速で移動し、かつ、マルチパスがほとんど存在しない環境においては、時間軸方向のチャネル変動が周波数軸方向のチャネル変動に比べて大きくなる場合もあり得る。このような場合には、レピテイシヨンされた複数の同一シンボルを時間軸方向にマッピングすることが有効である。

[0116] そこで、本実施の形態では、所望信号源の基地局は、図 24に示すマッピングバターンを採る。また、干渉信号源の基地局は、実施の形態 1同様、図 24のマッピングパターンに合わせたマッピングパターンを用いる。

[0117] このようなマッピングパターンを採る基地局から送信された信号を受信する移動局は、図 25に示す構成を採る。すなわち、本実施の形態に係る移動局 800は、実施の形態 1に係る移動局 200 (図 6)に、さらに転置部 801を備えて構成される。なお、図 2 5において、図 6と同一の構成には同一符号を付し、説明を省略する。

[0118] 転置部 801は、 FFT部 204から入力される信号の周波数軸と時間軸とを転置する。具体的には、図 24に示すマッピングパターンにおいて、転置部 801は、データ部分に対して、周波数 (サブキャリア） # 1〜# 8と時間 tl〜t8とを転置する。その結果、マッピングパターンが変換されて図 7と同一になる。このようにしてマッピングパターンを変換されたデータが選択部 205に出力される。

[0119] ここで、さらに時間軸方向のダイバーシチ効果を高めるために、レピテイシヨンされた複数の同一シンボルを時間軸上においてインタリーブすることがある。また、周波数軸方向のダイバーシチ効果を高めるために、レピテイシヨンされた複数の同一シンボルを周波数軸上においてインタリーブすることが考えられる。

[0120] しかし、移動局 800において受信信号から干渉信号を除去して所望信号を得るには、レピテイシヨンされた所望信号のサブキャリアへのマッピングパターンと、レビティシヨンされた干渉信号のサブキャリアへのマッピングパターンとが時間軸方向で同一であることが必要である。すなわち、移動局 800において受信信号から干渉信号を除去して所望信号を得るには、所望信号と干渉信号とが同じパターンで時間軸上に配置される必要がある。よって、所望信号源のインタリーバと干渉信号源のインタリーバは、レピテイシヨンされた同一シンボルの時間軸上でのインタリーブを同じインタリーブパターンにて行う必要がある。

[0121] そこで、各インタリーバは、図 24に示す各シンボルを図 26に示すようにインタリーブする。そして、このとき、所望信号と干渉信号とで、時間軸方向のインタリーブパターンを同一にする。これに対し、周波数軸上でのインタリーブを行う場合には、各インタリーバは、シンボル毎のインタリーブを行わず、サブキャリア毎（行毎）のインタリーブを行う。このようにすることで、レピテイシヨンされた所望信号のサブキャリアへのマツピングパターンと、レピテイシヨンされた干渉信号のサブキャリアへのマッピングパターンとを時間軸方向で同一にすることができるので、受信信号から干渉信号を確実に除去すること力 Sできる。

[0122] ここで、所望信号と干渉信号とで、周波数軸方向でのインタリーブのインタリーブパターンを異ならせることは可能である。

[0123] また、所望信号と干渉信号とで、周波数軸方向および時間軸方向の双方でインタリーブパターンを同じにすることも可能である。この場合、所望信号源の基地局と干渉信号源の基地局とで、インタリーブ後のマッピングパターンが同一となる。

[0124] このように、本実施の形態によれば、レピテイシヨンされた複数の同一シンボルを時間軸方向にマッピングする場合でも、受信信号力干渉信号を除去することができる

[0125] なお、上記各実施の形態では、干渉除去アルゴリズムとして MMSEを用いたが、干渉除去アルゴリズムは MMSEに限定されず、 AAA技術に使用される干渉除去ァルゴリズムであればいかなるアルゴリズムでも使用可能である。例えば、ヌルステアリング、ビームフォーミング、 LMS、 RLS、 CMA等を使用可能である。

[0126] さらに、 MIMO通信で使用されるストリーム分離アルゴリズムを使用することも可能である。 MIMO通信で使用されるストリーム分離アルゴリズムを使用すると、さらに以下の効果を得ることができる。

[0127] すなわち、移動体通信システムではデータレートの高速化に対応するために MIM O受信を行うことが必須となりつつあるため、干渉除去アルゴリズムとしてストリーム分離アルゴリズムを使用すれば、そのストリーム分離アルゴリズムを MIMO受信処理だけでなく干渉除去処理にも使用することができるため、受信機の回路構成を簡単にすること力 Sできる。また、干渉除去アルゴリズムとしてストリーム分離アルゴリズムを使用することで、 MMSEを用いる際に必要であった相互相関行列の演算が不要となるため、受信信号のシンボル数が少ない場合でも干渉信号を確実に除去することができる。さらに、基地局一移動局間の伝搬環境や、基地局一移動局間の距離に応じて、 MIMO受信処理と干渉除去処理とを適応的に切り替えることができる。例えば、移動局が基地局の比較的近くに位置し低速で移動しているときは、ストリーム分離アルゴリズムを用いて MIMO受信処理を行って伝送レートを向上させ、移動局がセルェッジゃセクタエッジに位置するときは、ストリーム分離アルゴリズムを用いて本発明の干渉除去処理を行って SINRを向上させることができる。

[0128] なお、 MIMO受信処理ではストリーム毎およびアンテナ毎のチャネル推定値を用レ、てストリーム分離ウェイトを算出するが、ストリーム分離アルゴリズムを用いて干渉除去処理を行う場合は、送信局毎およびサブキャリア毎のチャネル推定値を用いてストリーム分離ウェイトを算出すればょレ、。

[0129] また、上記各実施の形態では、受信局である移動局が 1本または 2本のアンテナを備える場合について説明したが、本発明は 3本以上のアンテナを備える無線受信装置と組み合わせて使用することも可能である。例えば、無線受信装置のアンテナ数を Nとし、レピテイシヨン'ファクターをしとすれば、本発明を適用することにより、 N X L- 1の干渉信号を除去することができる。換言すれば、本発明にて、所望信号源の数と干渉信号源の数の和が最大 N X Lの無線通信システムに対応することができる。

[0130] また、上記各実施の形態では、基地局を送信局（無線送信装置）、移動局を受信局

(無線受信装置）として説明したが、本発明は、移動局が送信局 (無線送信装置)で、基地局が受信局（無線受信装置)である場合も、上記同様にして実施することができる。例えば、基地局が、所望信号源の移動局から所望信号を受信すると同時に、干渉信号源の移動局から干渉信号を受信する場合に、上記同様にして、受信信号から干渉信号を除去して所望信号を得ることができる。つまり、本発明は、上り回線に対しても、下り回線同様に適用することができる。

[0131] また、基地局は Node B、移動局は UE、サブキャリアはトーンと称されることがある。

[0132] また、上記各実施の形態では 1つの基地局がカバーする通信エリアを「セル」と称し

、このセルが角度方向に複数に分割されたエリアを「セクタ」と称して説明した力 1つの基地局がカバーする通信エリアを「セルサイト」と称し、このセルサイトが角度方向に複数に分割されたエリアを「セル」と称する通信システムもある。本発明はこのような通信システムにも適用することができる。

[0133] また、上記各実施の形態ではサブキャリア単位でシンボルをマッピングする場合について説明したが、複数のサブキャリアをまとめてサブブロックまたはリソースブロックと称する通信システムにおレ、ても、シンボルマッピングの単位をサブブロック単位またはリソースブロック単位とすることより、本発明を上記同様に実施することができる。

[0134] また、上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はソフトウェアで実現することも可能である。

[0135] また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路である LSIとして実現される。これらは個別に 1チップィ匕されてもよいし、一部又は全てを含むように 1チップ化されてもよい。

[0136] ここでは、 LSIとした力集積度の違いにより、 IC、システム LSI、スーパー LSI、ゥノレトラ LSIと呼称されることもある。

[0137] また、集積回路化の手法は LSIに限るものではなぐ専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。 LSI製造後に、プログラムすることが可能な FPGA (Field Program mable Gate Array)や、 LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギユラブル'プロセッサーを利用してもょレ、。

[0138] さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術により LSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用レ、て機能ブロックの集積化を行ってもよレ、。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。 [0139] 本明糸田書 ίま、 2004年 12月 28曰出願の特願 2004— 381796、 2005年 6月 28曰出願の特願 2005— 188424、および、 2005年 7月 25日出願の特願 2005— 2139

30に基づくものである。これらの内容はすべてここに含めておく。

産業上の利用可能性

[0140] 本発明は、移動体通信システムにおいて使用される基地局や移動局等に好適である。

Claims

請求の範囲

[1] 複数の同一シンボルがマッピングされた複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を受信する受信手段と、

前記複数の同一シンボルを用いて前記マルチキャリア信号から干渉信号を除去する干渉除去手段と、

を具備する無線受信装置。

[2] 前記干渉除去手段は、

前記複数の同一シンボルの相互相関値を求め、それらの相互相関値からなる第 1 の行列を生成する相関値算出手段と、

前記第 1の行列の逆行列および前記複数のサブキャリアのチャネル推定値からなる第 2の行列を用いた行列演算により前記複数の同一シンボルに対するウェイトを算出するウェイト算出手段と、

前記ウェイトを乗算された前記複数の同一シンボルを合成して前記干渉信号を除去する合成手段と、

を具備する請求項 1記載の無線受信装置。

[3] 複数の前記干渉除去手段を具備し、

前記複数の干渉除去手段が前記行列演算を分割して行う、

請求項 1記載の無線受信装置。

[4] 前記干渉除去手段は、第一段階として空間軸上において干渉信号を除去し、第二段階として周波数軸上において干渉信号を除去する、

請求項 1記載の無線受信装置。

[5] 複数のサブキャリアを含むマルチキャリア信号を請求項 1記載の無線受信装置へ送信する無線送信装置であって、

シンボルを複製して複数の同一シンボルを生成する複製手段と、

前記複数の同一シンボルの前記複数のサブキャリアに対する周波数軸方向のマツビングを、前記複数のサブキャリアのうち少なくとも M + 1個（但し、 Mは干渉信号源の数）のサブキャリアにおいて、干渉信号のシンボルのマッピングパターンと同一のマッビングパターンにて行って前記マルチキャリア信号を生成する生成手段と、を具備する無線送信装置。

[6] 複数の前記マルチキャリア信号を送信する複数のアンテナ、をさらに具備する、請求項 5記載の無線送信装置。

[7] 請求項 1記載の無線受信装置を具備する無線通信移動局装置。

[8] 請求項 5記載の無線送信装置を具備する無線通信移動局装置。

[9] 請求項 1記載の無線受信装置を具備する無線通信基地局装置。

[10] 請求項 5記載の無線送信装置を具備する無線通信基地局装置。

[11] マルチキャリア通信において、複数の同一シンボルがマッピングされる複数のサブキャリアを AAA技術における複数のアンテナとみなし、前記複数の同一シンボルに対して周波数軸上での MMSE処理を行って、前記マルチキャリア信号に含まれる干渉信号を除去する、

干渉信号除去方法。