WO2013065821A1 - 受信器 - Google Patents

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WO2013065821A1
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covariance matrix
signal
data signal
control signal
reception weight
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PCT/JP2012/078470
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English (en)
French (fr)
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佑太 寒河江
裕介 大渡
信彦 三木
Original Assignee
株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ
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Publication date
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    • H04L25/0202—Channel estimation
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
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    • H04B7/02—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas
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    • H04B7/06—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station
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    • H04B7/068—Diversity systems; Multi-antenna system, i.e. transmission or reception using multiple antennas using two or more spaced independent antennas at the transmitting station using simultaneous transmission using space frequency diversity
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/02—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception
    • H04L1/06—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by diversity reception using space diversity
    • H04L1/0606—Space-frequency coding

Definitions

  • the present invention relates to a receiver.
  • an IRC Interference Rejection Combining
  • the IRC receiver 10 aims to improve the reception quality of the desired signal while suppressing the interference signal.
  • CRS Cell-Specific Reference
  • CSI Channel State Information
  • demodulate data signals and control signals and measure reception quality in cells.
  • Signal is configured to be transmitted.
  • the CRS is configured to be transmitted together with the data signal and the control signal by the configuration shown in FIG. Note that CRS can be set up to a maximum of 4 antennas.
  • the LTE scheme is configured such that the SFBC (Space Frequency Block Coding) frequency space block coding (SFBC) scheme is used as the transmission diversity scheme.
  • SFBC Space Frequency Block Coding frequency space block coding
  • Alamouti coding that can obtain the maximum diversity gain equivalent to the maximum ratio combining at the symbol level is used. That is, it is configured to perform encoding using two resource elements (RE: Resource Element) in the frequency direction. In this specification, these two resource elements are referred to as “SFBC pairs”.
  • the received signal model in the IRC receiver 10 will be described.
  • “*” represents a complex conjugate.
  • MMSE Minimum Mean Square Error
  • This technique is configured to generate an IRC reception weight W IRC (k, l) as shown in FIG.
  • the estimation method of the covariance matrix R I + N based on the data signal (PDSCH) shown in FIG. 10B is used (Non-Patent Document 1). reference).
  • the IRC receiver 10 is configured to generate a covariance matrix R I + N based on the data signal received in the serving cell (cell 1).
  • the IRC receiver 10 averages only the data signal in the OFDM symbol in which the CRS is not transmitted in order to eliminate the influence of the interference due to the CRS transmitted in the interference cells # 1 / # 2. It is assumed that
  • the IRC receiver 10 generates the covariance matrix R I + N by separating and averaging the even-numbered resource elements of the SFBC pair and the odd-numbered resource elements of the SFBC pair.
  • an object of the present invention is to provide a receiver that can improve the estimation accuracy of the covariance matrix R I + N based on the data signal.
  • a first feature of the present invention is a receiver configured to receive a data signal and a control signal transmitted using a frequency space block coding scheme, and a covariance matrix based on the data signal
  • a covariance matrix estimator configured to estimate the covariance matrix
  • a covariance matrix generator configured to perform predetermined processing on the estimated covariance matrix
  • the predetermined processing
  • a reception weight generation unit configured to generate a reception weight using the covariance matrix and the control signal, and separates the data signal from the reception signal using the generated reception weight and the control signal
  • the data signal is transmitted in units of frequency space block coding schemes composed of two resource elements.
  • the estimated covariance matrix includes a first covariance matrix composed of desired signal components in even-numbered resource elements in the frequency space block coding scheme unit and an odd number in the frequency space block coding scheme unit.
  • a second covariance matrix composed of desired signal components in the th resource element is included, and the covariance matrix generation unit includes the elements in the first covariance matrix and the second as the predetermined processing.
  • the gist is that it is configured to perform an averaging process on each element in the covariance matrix.
  • a second feature of the present invention is a receiver configured to receive a data signal and a control signal transmitted using a frequency space block coding method, and a covariance matrix based on the data signal
  • a covariance matrix estimator configured to estimate the covariance matrix
  • a covariance matrix generator configured to perform predetermined processing on the estimated covariance matrix
  • the predetermined processing
  • a reception weight generation unit configured to generate a reception weight using the covariance matrix and the control signal, and to separate the data signal from the reception signal using the generated reception weight and the control signal
  • the covariance matrix generation unit is configured as follows when the channel variation is ignored in the estimated covariance matrix as the predetermined process. It is summarized as being configured to perform a process of inserting "0" to the element to be. "
  • a receiver configured to receive a data signal and a control signal transmitted using a frequency space block coding scheme, and a covariance matrix based on the data signal.
  • a covariance matrix estimator configured to estimate the covariance matrix
  • a covariance matrix generator configured to perform predetermined processing on the estimated covariance matrix, and the predetermined processing
  • a reception weight generation unit configured to generate a reception weight using the covariance matrix and the control signal, and separates the data signal from the reception signal using the generated reception weight and the control signal
  • the covariance matrix generation unit is theoretically 1 when the channel variation is ignored in the estimated covariance matrix as the predetermined process. It is summarized as that in between elements represented by the parameter is configured to perform the averaging process.
  • a receiver configured to receive a data signal and a control signal transmitted using a frequency space block coding scheme, and a covariance matrix based on the data signal.
  • a covariance matrix estimator configured to estimate the covariance matrix
  • a covariance matrix generator configured to perform predetermined processing on the estimated covariance matrix, and the predetermined processing
  • a reception weight generation unit configured to generate a reception weight using the covariance matrix and the control signal, and separates the data signal from the reception signal using the generated reception weight and the control signal
  • the covariance matrix generation unit is theoretically 1 when the channel variation is ignored in the estimated covariance matrix as the predetermined process. It is summarized as that against the elements represented by the parameter is configured to perform a process of inserting "0".
  • FIG. 1 is a functional block diagram of an IRC receiver according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a covariance matrix calculation method in the IRC receiver according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram for explaining a covariance matrix calculation method in the IRC receiver according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a covariance matrix calculation method in the IRC receiver according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a covariance matrix calculation method in the IRC receiver according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a covariance matrix calculation method in the IRC receiver according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining the related art.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the prior art.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the prior art.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining the related art.
  • the IRC receiver 10 includes a channel estimation unit 11, a covariance matrix estimation unit 12, a covariance matrix averaging unit 13, a parameter averaging unit 14, and a zero value.
  • An insertion unit 15, a covariance matrix generation unit 16, a control signal demodulation unit 17, an IRC reception weight generation unit 18, a signal separation unit 19, and a demodulation unit 20 are provided.
  • the channel estimation unit 11 is configured to estimate (calculate) the channel matrix H by performing channel estimation processing based on the CRS received from the serving cell (cell 1).
  • the covariance matrix estimation unit 12 is configured to estimate the covariance matrix R I + N based on the data signal. Specifically, the covariance matrix estimation unit 12 is configured to estimate (calculate) the covariance matrix R I + N using the equation shown in FIG.
  • the covariance matrix R I + N estimated (calculated) by the covariance matrix estimation unit 12 is a first covariance matrix composed of desired signal components in even-numbered resource elements in the SFBC pair.
  • the covariance matrix averaging unit 13 uses the expression shown in FIG. 2B and the elements in the first covariance matrix R I + N (2m) and the second covariance matrix R I + N ( By performing an averaging process on each of the elements in 2m + 1)
  • the covariance matrix generation unit 16 includes a first covariance matrix R I + N (2m included in the covariance matrix R I + N estimated (calculated) by the covariance matrix estimation unit 12. ) And each of the elements in the second covariance matrix R I + N (2m + 1) are received from the covariance matrix averaging unit 13.
  • It may be configured to perform processing (predetermined processing) for changing to the element.
  • the covariance matrix R I + N when the channel variation is ignored is theoretically expressed by the equation shown in FIG.
  • the element A in the covariance matrix R I + N is theoretically “0” when the channel variation is ignored.
  • the zero value insertion unit 15 causes the covariance matrix generation unit 16 to change the channel within the covariance matrix R I + N shown in FIG. 4A estimated by the covariance matrix estimation unit 12. It is configured to instruct to insert “0” into the element A that theoretically becomes “0” when I is ignored.
  • the covariance matrix generation unit 16 in response to an instruction from the zero value insertion unit 15, the covariance matrix shown in FIG. 4 (a) estimated by the covariance matrix estimation unit 12.
  • a process of inserting “0” may be applied to the element A in R I + N.
  • the element B in the covariance matrix R I + N estimated by the covariance matrix estimation unit 12 is theoretically ignored when channel variation is ignored. It is represented by one parameter x.
  • the parameter averaging unit 14 performs the averaging process between the above-described elements B using the equation shown in FIG.
  • the covariance matrix generation unit 16 performs parameter averaging on each element B included in the covariance matrix R I + N estimated (calculated) by the covariance matrix estimation unit 12. Received from part 14
  • It may be configured to change based on.
  • the covariance matrix generation unit 16 as shown in FIG. 6C, the covariance matrix R I + N estimated (calculated) by the covariance matrix estimation unit 12 in response to an instruction from the zero value insertion unit 15. May be configured to perform processing (predetermined processing) for inserting “0” into the element B included in.
  • the covariance matrix generation unit 16 performs two or more of the processing shown in FIG. 2C, the processing shown in FIG. 4B, the processing shown in FIG. 5D, and the processing shown in FIG. May be configured to be performed in combination.
  • the control signal demodulator 17 is configured to perform demodulation processing on the control signal received from the serving cell (cell 1).
  • the IRC reception weight generation unit 18 receives the channel matrix H received from the channel estimation unit 11, the control signal received from the control signal demodulation unit 15, and the covariance matrix R I + N received from the covariance matrix generation unit 16 (predetermined processing is performed). Is configured to generate an IRC reception weight W IRC based on the covariance matrix R I + N ).
  • the IRC reception weight generation unit 18 substitutes the channel matrix H received from the channel estimation unit 11 and the covariance matrix R I + N received from the covariance matrix generation unit 16 into the equation shown in FIG. By doing so, the IRC reception weight W IRC is generated.
  • Signal separator 19 based on the IRC reception weight W IRC received from the control signal and the IRC reception weight generation unit 18 receives from the control signal demodulator 17 performs signal separation processing for the received signals from the serving cell (cell 1) It is configured as follows.
  • the processing shown in FIG. 2C, the processing shown in FIG. 4B, the processing shown in FIG. 5D, the processing shown in FIG. It is possible to improve the estimation accuracy of the covariance matrix R I + N based on the data signal.
  • the number of antennas of the IRC receiver 10 is described as “2” as an example, but the present invention can be implemented regardless of the number of antennas of the IRC receiver 10.
  • the first feature of the present embodiment is an IRC receiver 10 configured to receive a data signal and a control signal transmitted using an SFBC (frequency space block coding) scheme,
  • a covariance matrix estimator 12 configured to estimate a covariance matrix R I + N based on the covariance matrix R I + N and a covariance matrix averaging configured to perform predetermined processing on the estimated covariance matrix R I + N Unit 13 and covariance matrix generation unit 16, an IRC reception weight generation unit 18 configured to generate an IRC reception weight W IRC using the covariance matrix R I + N subjected to predetermined processing and a control signal, the data signal from the received signal using the generated IRC reception weight W IRC and the control signal; and a signal separation unit 19 that is configured to separate the data signal It is configured to be transmitted by the SFBC pair consisting of two resource elements (SFBC scheme units), the covariance matrix R I + N estimated is desired in the even-numbered resource element in the SFBC pair A first covariance matrix R I + N (2m) composed
  • the variance matrix averaging unit 13 and the covariance matrix generation unit 16 each of the elements in the first covariance matrix R I + N (2m) and the elements in the second covariance matrix R I + N (2m + 1) as the above-described predetermined processing.
  • the gist of the present invention is that it is configured to perform an averaging process on.
  • a second feature of the present embodiment is an IRC receiver 10 configured to receive a data signal and a control signal transmitted using the SFBC scheme, and based on the data signal, a covariance matrix R I + N
  • the covariance matrix estimation unit 12 configured to estimate the covariance matrix estimation unit 12, and the zero value insertion unit 15 and the covariance matrix generation unit 16 configured to perform predetermined processing on the estimated covariance matrix R I + N
  • An IRC reception weight W IRC configured to generate an IRC reception weight W IRC using the covariance matrix R I + N and the control signal subjected to predetermined processing, and the generated IRC reception weight W IRC and A signal separation unit 19 configured to separate a data signal from a received signal using a control signal, and the zero value insertion unit 15 and the covariance matrix generation unit 16
  • the predetermined processing that is configured to perform a process of inserting "0" to the estimated covariance matrix R I + theoretically when ignoring the channel variation in N becomes "0" element
  • the predetermined processing that is configured
  • a third feature of the present embodiment is an IRC receiver 10 configured to receive a data signal and a control signal transmitted using the SFBC scheme, and a covariance matrix R I + N based on the data signal.
  • the covariance matrix estimation unit 12 configured to estimate the parameter
  • the parameter averaging unit 14 and the covariance matrix generation unit 16 configured to perform predetermined processing on the estimated covariance matrix R I + N
  • An IRC reception weight W IRC configured to generate an IRC reception weight W IRC using the covariance matrix R I + N and the control signal subjected to predetermined processing, and the generated IRC reception weight W IRC and
  • a signal separation unit 19 configured to separate a data signal from a received signal using a control signal, and a parameter averaging unit 14 and a covariance matrix generator Part 16, as the predetermined process described above, is configured to perform an averaging process in element B to each other represented by the theoretical one parameter x when ignoring the channel fluctuation within the covariance matrix estimated R I + N It is a summary.
  • a fourth feature of the present embodiment is an IRC receiver 10 configured to receive a data signal and a control signal transmitted using the SFBC scheme, and a covariance matrix R I + N based on the data signal.
  • the covariance matrix estimation unit 12 configured to estimate the covariance matrix estimation unit 12, and the zero value insertion unit 15 and the covariance matrix generation unit 16 configured to perform predetermined processing on the estimated covariance matrix R I + N
  • An IRC reception weight W IRC configured to generate an IRC reception weight W IRC using the covariance matrix R I + N and the control signal subjected to predetermined processing, and the generated IRC reception weight W IRC and
  • a signal separation unit 19 configured to separate a data signal from a received signal using a control signal, and the zero value insertion unit 15 and the covariance matrix generation unit 16 As the predetermined processing, and is configured to perform a process of inserting "0" to the estimated covariance matrix R I + N in an element represented by one theory when ignoring the channel variation of the parameter x This is the
  • IRC receiver 10 may be implemented by hardware, may be implemented by a software module executed by a processor, or may be implemented by a combination of both.
  • Software modules include RAM (Random Access Memory), flash memory, ROM (Read Only Memory), EPROM (Erasable Programmable ROM), EEPROM (Electronically Erasable and Programmable, Removable ROM, and Hard Disk). Alternatively, it may be provided in an arbitrary format storage medium such as a CD-ROM.
  • the storage medium is connected to the processor so that the processor can read and write information from and to the storage medium. Further, such a storage medium may be integrated in the processor. Such a storage medium and processor may be provided in the ASIC. Such an ASIC may be provided in the IRC receiver 10. Further, the storage medium and the processor may be provided in the IRC receiver 10 as a discrete component.

Abstract

データ信号に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度を向上させる。本発明に係るＩＲＣ受信器１０において、データ信号は、２つのリソースエレメントからなるＳＦＢＣペアで送信されるように構成されており、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎは、ＳＦＢＣペア内の偶数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第１共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ）及び該周波数空間ブロック符号化方式単位内の奇数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第２共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ＋１）を含むように構成されており、共分散行列平均化部１３及び共分散行列生成部１６は、上述の所定処理として、第１共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ）内の要素及び第２共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ＋１）内の要素の各々に対する平均化処理を行うように構成されている。

Description

受信器
　本発明は、受信器に関する。
　ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ　Ｔｅｒｍ　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）方式において、下りリンクにおいて、セル端スループットの改善方法の１つとして、干渉となる他の移動局ＵＥのビームを抑圧するＩＲＣ（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ　Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）受信器の検討が行われている。
　図７（ａ）に示すように、ＩＲＣ受信器１０は、干渉信号を抑圧しながら、所望信号の受信品質を向上させることを目的としている。
　また、ＬＴＥ（Ｒｅｌｅａｓｅ-８）方式では、チャネル状態（ＣＳＩ：Ｃｈａｎｎｅｌ　Ｓｔａｔｅ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）の推定や、データ信号及び制御信号の復調や、セルにおける受信品質の測定を行うために、ＣＲＳ（Ｃｅｌｌ-Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｓｉｇｎａｌ）が送信されるように構成されている。
　具体的には、ＬＴＥ（Ｒｅｌｅａｓｅ-８）方式では、ＣＲＳは、図７（ｂ）に示す構成によって、データ信号や制御信号と共に送信されるように構成されている。なお、最大４アンテナまで、ＣＲＳを設定することができる。
　また、ＬＴＥ方式では、送信ダイバーシチ方式として、ＳＦＢＣ（Ｓｐａｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｂｌｏｃｋ　Ｃｏｄｉｎｇ、周波数空間ブロック符号化）方式が用いられるように構成されている。
　ここで、シンボルレベルで最大比合成相当の最大のダイバーシチ利得を得ることができる「Ａｌａｍｏｕｔｉ符号化」を用いるように構成されている。すなわち、周波数方向における２つのリソースエレメント（ＲＥ：Ｒｅｓｏｕｒｃｅ　Ｅｌｅｍｅｎｔ）を用いて符号化を行うように構成されている。本明細書では、かかる２つのリソースエレメントを「ＳＦＢＣペア」と呼ぶ。
　以下、図８に示すように、ＩＲＣ受信器１０が、セル１（ｑ＝１）から所望信号を受信し、セル２（ｑ＝２）から干渉信号を受信するケースにおいて、チャネル変動を無視した場合のＩＲＣ受信器１０における受信信号モデルについて説明する。
　具体的には、図９（ａ）～図９（ｃ）に示す式によって、ＩＲＣ受信器１０の受信アンテナ１（ｉ＝１）におけるＳＦＢＣペアｍの偶数番目のリソースエレメントにおける受信信号ｒ１（２ｍ）、ＩＲＣ受信器１０の受信アンテナ２（ｉ＝２）におけるＳＦＢＣペアｍの偶数番目のリソースエレメントにおける受信信号ｒ２（２ｍ）、ＩＲＣ受信器１０の受信アンテナ１（ｉ＝１）におけるＳＦＢＣペアｍの奇数番目のリソースエレメントにおける受信信号ｒ１ ＊（２ｍ＋１）、及び、ＩＲＣ受信器１０の受信アンテナ２（ｉ＝２）におけるＳＦＢＣペアｍの奇数番目のリソースエレメントにおける受信信号ｒ２ ＊（２ｍ＋１）を表すことができる。ここで、「＊」は、複素共役を表す。
　また、従来、干渉を抑圧するために、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ　Ｅｒｒｏｒ）空間フィルタリング方式を用いて受信処理を行う技術が知られている。
　かかる技術では、図１０（ａ）に示すように、ＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣ（ｋ，ｌ）を生成するように構成されている。ここで、ＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣ（ｋ，ｌ）を生成する際には、図１０（ｂ）に示すデータ信号（ＰＤＳＣＨ）に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定法が用いられる（非特許文献１参照）。
３ＧＰＰ寄書Ｒ４-１１５２１３
　すなわち、かかる技術では、図１１に示すように、ＩＲＣ受信器１０は、サービングセル（セル１）において受信したデータ信号に基づいて、共分散行列ＲＩ＋Ｎを生成するように構成されている。
　具体的には、ＩＲＣ受信器１０は、干渉セル＃１/＃２において送信されているＣＲＳによる干渉の影響を除くために、かかるＣＲＳが送信されていないＯＦＤＭシンボルにおけるデータ信号のみを平均化することが想定される。
　また、ＩＲＣ受信器１０は、ＳＦＢＣペアの偶数番目のリソースエレメント及びＳＦＢＣペアの奇数番目のリソースエレメントを分離して平均化することによって、共分散行列ＲＩ＋Ｎを生成することが想定されている。
　ここで、かかる技術では、ＳＦＢＣペアの偶数番目のリソースエレメント及びＳＦＢＣペアの奇数番目のリソースエレメントを分離して平均化することが想定されるため、平均化処理に用いられるサンプル数が少なくなってしまい、共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度が劣化し、正確なＩＲＣ受信ウェイトを生成することができず、ＩＲＣ受信器１０における干渉抑圧精度が劣化してしまうという問題点があった。
　そこで、本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、データ信号に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度を向上させることができる受信器を提供することを目的とする。
　本発明の第１の特徴は、周波数空間ブロック符号化方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されている受信器であって、前記データ信号に基づいて共分散行列を推定するように構成されている共分散行列推定部と、推定された前記共分散行列に対して所定処理を施すように構成されている共分散行列生成部と、前記所定処理が施された前記共分散行列及び前記制御信号を用いて受信ウェイトを生成するように構成されている受信ウェイト生成部と、生成された前記受信ウェイト及び前記制御信号を用いて受信信号から前記データ信号を分離するように構成されている信号分離部とを具備し、前記データ信号は、２つのリソースエレメントからなる周波数空間ブロック符号化方式単位で送信されるように構成されており、推定された前記共分散行列は、前記周波数空間ブロック符号化方式単位内の偶数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第１共分散行列及び該周波数空間ブロック符号化方式単位内の奇数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第２共分散行列を含むように構成されており、前記共分散行列生成部は、前記所定処理として、前記第１共分散行列内の要素及び前記第２共分散行列内の要素の各々に対する平均化処理を行うように構成されていることを要旨とする。
　本発明の第２の特徴は、周波数空間ブロック符号化方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されている受信器であって、前記データ信号に基づいて共分散行列を推定するように構成されている共分散行列推定部と、推定された前記共分散行列に対して所定処理を施すように構成されている共分散行列生成部と、前記所定処理が施された前記共分散行列及び前記制御信号を用いて受信ウェイトを生成するように構成されている受信ウェイト生成部と、生成された前記受信ウェイト及び前記制御信号を用いて受信信号から前記データ信号を分離するように構成されている信号分離部とを具備し、前記共分散行列生成部は、前記所定処理として、推定された前記共分散行列内でチャネル変動を無視した際に理論上「０」となる要素に対して「０」を挿入する処理を施すように構成されていることを要旨とする。
　本発明の第３の特徴は、周波数空間ブロック符号化方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されている受信器であって、前記データ信号に基づいて共分散行列を推定するように構成されている共分散行列推定部と、推定された前記共分散行列に対して所定処理を施すように構成されている共分散行列生成部と、前記所定処理が施された前記共分散行列及び前記制御信号を用いて受信ウェイトを生成するように構成されている受信ウェイト生成部と、生成された前記受信ウェイト及び前記制御信号を用いて受信信号から前記データ信号を分離するように構成されている信号分離部とを具備し、前記共分散行列生成部は、前記所定処理として、推定された前記共分散行列内でチャネル変動を無視した際に理論上１つのパラメータで表される要素同士で平均化処理を行うように構成されていることを要旨とする。
　本発明の第４の特徴は、周波数空間ブロック符号化方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されている受信器であって、前記データ信号に基づいて共分散行列を推定するように構成されている共分散行列推定部と、推定された前記共分散行列に対して所定処理を施すように構成されている共分散行列生成部と、前記所定処理が施された前記共分散行列及び前記制御信号を用いて受信ウェイトを生成するように構成されている受信ウェイト生成部と、生成された前記受信ウェイト及び前記制御信号を用いて受信信号から前記データ信号を分離するように構成されている信号分離部とを具備し、前記共分散行列生成部は、前記所定処理として、推定された前記共分散行列内でチャネル変動を無視した際に理論上１つのパラメータで表される要素に対して「０」を挿入する処理を施すように構成されていることを要旨とする。
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＩＲＣ受信器の機能ブロック図である。 図２は、本発明の第１の実施形態に係るＩＲＣ受信器における共分散行列の算出方法を説明するための図である。 図３は、本発明の第１の実施形態に係るＩＲＣ受信器における共分散行列の算出方法を説明するための図である。 図４は、本発明の第１の実施形態に係るＩＲＣ受信器における共分散行列の算出方法を説明するための図である。 図５は、本発明の第１の実施形態に係るＩＲＣ受信器における共分散行列の算出方法を説明するための図である。 図６は、本発明の第１の実施形態に係るＩＲＣ受信器における共分散行列の算出方法を説明するための図である。 図７は、従来技術について説明するための図である。 図８は、従来技術について説明するための図である。 図９は、従来技術について説明するための図である。 図１０は、従来技術について説明するための図である。 図１１は、従来技術について説明するための図である。
（本発明の第１の実施形態に係る移動通信システム）
　図１乃至図６を参照して、本発明の第１の実施形態に係るＩＲＣ受信器１０について説明する。
　図１に示すように、本実施形態に係るＩＲＣ受信器１０は、チャネル推定部１１と、共分散行列推定部１２と、共分散行列平均化部１３と、パラメータ平均化部１４と、０値挿入部１５と、共分散行列生成部１６と、制御信号復調部１７と、ＩＲＣ受信ウェイト生成部１８と、信号分離部１９と、復調部２０とを具備している。
　チャネル推定部１１は、サービングセル（セル１）から受信したＣＲＳに基づいてチャネル推定処理を行うことによって、チャネル行列Ｈを推定（算出）するように構成されている。
　共分散行列推定部１２は、データ信号に基づいて共分散行列ＲＩ＋Ｎを推定するように構成されている。具体的には、共分散行列推定部１２は、図１０（ｂ）に示す式を用いて、共分散行列ＲＩ＋Ｎを推定（算出）するように構成されている。
　共分散行列推定部１２によって推定（算出）された共分散行列ＲＩ＋Ｎは、図２（ａ）に示すように、ＳＦＢＣペア内の偶数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第１共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ）及びＳＦＢＣペア内の奇数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第２共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ＋１）を含む。
　ここで、ＳＦＢＣ方式が用いられている場合、理論上、ＲＩ＋Ｎ（２ｍ）＝Ｒ＊ Ｉ＋Ｎ（２ｍ＋１）の関係が成立することが知られている。
　かかる点を考慮して、共分散行列平均化部１３は、図２（ｂ）に示す式を用いて、第１共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ）内の要素及び第２共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ＋１）内の要素の各々に対する平均化処理を行うことによって、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
を取得するように構成されている。
　共分散行列生成部１６は、図２（ｃ）に示すように、共分散行列推定部１２によって推定（算出）された共分散行列ＲＩ＋Ｎに含まれている第１共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ）内の要素及び第２共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ＋１）内の要素の各々を、共分散行列平均化部１３から受信した
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
の要素に変更する処理（所定処理）を施すように構成されていてもよい。
　図２（ｂ）に示す式を用いた平均化処理を行うことによって、共分散行列ＲＩ＋Ｎを推定する際の平均化処理に用いるサンプル数を２倍にしたことと同等の効果を得ることができ、データ信号に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度を向上させることができる。
　また、チャネル変動を無視した場合の共分散行列ＲＩ＋Ｎは、理論上、図３に示す式によって表される。ここで、図３に示すように、共分散行列ＲＩ＋Ｎ内の要素Ａは、チャネル変動を無視した際には、理論上「０」となることが知られている。
　かかる点を考慮して、０値挿入部１５は、共分散行列生成部１６に対して、共分散行列推定部１２によって推定された図４（ａ）に示す共分散行列ＲＩ＋Ｎ内でチャネル変動を無視した際に理論上「０」となる要素Ａに対して「０」を挿入するように指示するように構成されている。
　共分散行列生成部１６は、０値挿入部１５からの指示に応じて、図４（ｂ）に示すように、共分散行列推定部１２によって推定された図４（ａ）に示す共分散行列ＲＩ＋Ｎ内の要素Ａに対して「０」を挿入する処理（所定処理）を施すように構成されていてもよい。
　図４（ｂ）に示す所定処理を行うことによって、すなわち、理論上「０」となる要素Ａに対して「０」を挿入することによって、計算量を低減しつつ、データ信号に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度を向上させることができる。
　また、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、共分散行列推定部１２によって推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎ内の要素Ｂは、チャネル変動を無視した際には、理論上、１つのパラメータｘで表される。
　かかる点を考慮して、パラメータ平均化部１４は、図５（ｃ）に示す式を用いて、上述の要素Ｂ同士で平均化処理を行うことによって、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
を取得するように構成されている。
　共分散行列生成部１６は、図５（ｄ）に示すように、共分散行列推定部１２によって推定（算出）された共分散行列ＲＩ＋Ｎに含まれている要素Ｂの各々を、パラメータ平均化部１４から受信した
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
に基づいて変更するように構成されていてもよい。
　図５（ｃ）に示す式を用いた平均化処理を行うことによって、共分散行列ＲＩ＋Ｎを推定する際の平均化処理に用いるサンプル数を増やしたことと同等の効果を得ることができ、データ信号に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度を向上させることができる。
　或いは、共分散行列生成部１６は、図６（ｃ）に示すように、０値挿入部１５からの指示に応じて、共分散行列推定部１２によって推定（算出）された共分散行列ＲＩ＋Ｎに含まれている要素Ｂに対して「０」を挿入する処理（所定処理）を施すように構成されていてもよい。
　図６（ｃ）に示す所定処理を行うことによって、すなわち、要素Ｂに対して「０」を挿入することによって、計算量を低減しつつ、データ信号に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度を向上させることができる。
　なお、共分散行列生成部１６は、図２（ｃ）に示す処理、図４（ｂ）に示す処理、図５（ｄ）に示す処理及び図６（ｃ）に示す処理のうちの２以上を組み合わせて行うように構成されていてもよい。
　制御信号復調部１７は、サービングセル（セル１）から受信した制御信号に対する復調処理を行うように構成されている。
　ＩＲＣ受信ウェイト生成部１８は、チャネル推定部１１から受信したチャネル行列Ｈ、制御信号復調部１５から受信した制御信号及び共分散行列生成部１６から受信した共分散行列ＲＩ＋Ｎ（所定処理が施されている共分散行列ＲＩ＋Ｎ）に基づいて、ＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣを生成するように構成されている。
　具体的には、ＩＲＣ受信ウェイト生成部１８は、図１０（ａ）に示す式に、チャネル推定部１１から受信したチャネル行列Ｈ及び共分散行列生成部１６から受信した共分散行列ＲＩ＋Ｎを代入することによって、ＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣを生成するように構成されている。
　信号分離部１９は、制御信号復調部１７から受信した制御信号及びＩＲＣ受信ウェイト生成部１８から受信したＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣに基づいて、サービングセル（セル１）からの受信信号に対する信号分離処理を行うように構成されている。
　復調部２０は、制御信号復調部１７から受信した制御信号及びＩＲＣ受信ウェイト生成部１８から受信したＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣに基づいて、信号分離部１９から受信した信号に対する復調処理を行うことによって、データ信号を出力するように構成されている。
　本実施形態に係るＩＲＣ受信器１０によれば、図２（ｃ）に示す処理、図４（ｂ）に示す処理、図５（ｄ）に示す処理及び図６（ｃ）に示す処理等を用いて、データ信号に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度を向上させることができる。
　上述の実施形態では、一例として、ＩＲＣ受信器１０のアンテナ数を「２」として説明したが、本発明は、ＩＲＣ受信器１０のアンテナ数に係わらず実施することが可能である。
　以上に述べた本実施形態の特徴は、以下のように表現されていてもよい。
　本実施形態の第１の特徴は、ＳＦＢＣ（周波数空間ブロック符号化）方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されているＩＲＣ受信器１０であって、データ信号に基づいて共分散行列ＲＩ＋Ｎを推定するように構成されている共分散行列推定部１２と、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎに対して所定処理を施すように構成されている共分散行列平均化部１３及び共分散行列生成部１６と、所定処理が施された共分散行列ＲＩ＋Ｎ及び制御信号を用いてＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣを生成するように構成されているＩＲＣ受信ウェイト生成部１８と、生成されたＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣ及び制御信号を用いて受信信号からデータ信号を分離するように構成されている信号分離部１９とを具備し、データ信号は、２つのリソースエレメントからなるＳＦＢＣペア（周波数空間ブロック符号化方式単位）で送信されるように構成されており、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎは、ＳＦＢＣペア内の偶数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第１共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ）及びＳＦＢＣペア内の奇数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第２共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ＋１）を含むように構成されており、共分散行列平均化部１３及び共分散行列生成部１６は、上述の所定処理として、第１共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ）内の要素及び第２共分散行列ＲＩ＋Ｎ（２ｍ＋１）内の要素の各々に対する平均化処理を行うように構成されていることを要旨とする。
　本実施形態の第２の特徴は、ＳＦＢＣ方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されているＩＲＣ受信器１０であって、データ信号に基づいて共分散行列ＲＩ＋Ｎを推定するように構成されている共分散行列推定部１２と、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎに対して所定処理を施すように構成されている０値挿入部１５及び共分散行列生成部１６と、所定処理が施された共分散行列ＲＩ＋Ｎ及び制御信号を用いてＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣを生成するように構成されているＩＲＣ受信ウェイト生成部１８と、生成されたＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣ及び制御信号を用いて受信信号からデータ信号を分離するように構成されている信号分離部１９とを具備し、０値挿入部１５及び共分散行列生成部１６は、上述の所定処理として、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎ内でチャネル変動を無視した際に理論上「０」となる要素Ａに対して「０」を挿入する処理を施すように構成されていることを要旨とする。
　本実施形態の第３の特徴は、ＳＦＢＣ方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されているＩＲＣ受信器１０であって、データ信号に基づいて共分散行列ＲＩ＋Ｎを推定するように構成されている共分散行列推定部１２と、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎに対して所定処理を施すように構成されているパラメータ平均化部１４及び共分散行列生成部１６と、所定処理が施された共分散行列ＲＩ＋Ｎ及び制御信号を用いてＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣを生成するように構成されているＩＲＣ受信ウェイト生成部１８と、生成されたＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣ及び制御信号を用いて受信信号からデータ信号を分離するように構成されている信号分離部１９とを具備し、パラメータ平均化部１４及び共分散行列生成部１６は、上述の所定処理として、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎ内でチャネル変動を無視した際に理論上１つのパラメータｘで表される要素Ｂ同士で平均化処理を行うように構成されていることを要旨とする。
　本実施形態の第４の特徴は、ＳＦＢＣ方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されているＩＲＣ受信器１０であって、データ信号に基づいて共分散行列ＲＩ＋Ｎを推定するように構成されている共分散行列推定部１２と、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎに対して所定処理を施すように構成されている０値挿入部１５及び共分散行列生成部１６と、所定処理が施された共分散行列ＲＩ＋Ｎ及び制御信号を用いてＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣを生成するように構成されているＩＲＣ受信ウェイト生成部１８と、生成されたＩＲＣ受信ウェイトＷＩＲＣ及び制御信号を用いて受信信号からデータ信号を分離するように構成されている信号分離部１９とを具備し、０値挿入部１５及び共分散行列生成部１６は、上述の所定処理として、推定された共分散行列ＲＩ＋Ｎ内でチャネル変動を無視した際に理論上１つのパラメータｘで表される要素に対して「０」を挿入する処理を施すように構成されていることを要旨とする。
　なお、上述のＩＲＣ受信器１０の動作は、ハードウェアによって実施されてもよいし、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールによって実施されてもよいし、両者の組み合わせによって実施されてもよい。
　ソフトウェアモジュールは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）や、フラッシュメモリや、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）や、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）や、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　ａｎｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　ＲＯＭ）や、レジスタや、ハードディスクや、リムーバブルディスクや、ＣＤ-ＲＯＭといった任意形式の記憶媒体内に設けられていてもよい。
　かかる記憶媒体は、プロセッサが当該記憶媒体に情報を読み書きできるように、当該プロセッサに接続されている。また、かかる記憶媒体は、プロセッサに集積されていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ＡＳＩＣ内に設けられていてもよい。かかるＡＳＩＣは、ＩＲＣ受信器１０内に設けられていてもよい。また、かかる記憶媒体及びプロセッサは、ディスクリートコンポーネントとしてＩＲＣ受信器１０内に設けられていてもよい。
　以上、上述の実施形態を用いて本発明について詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更態様として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。
　なお、日本国特許出願第２０１１－２４２９１１号（２０１１年１１月４日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。
　以上説明したように、本発明によれば、データ信号に基づく共分散行列ＲＩ＋Ｎの推定精度を向上させることができる受信器を提供することができる。
１０…ＩＲＣ受信器
１１…チャネル推定部
１２…共分散行列推定部
１３…共分散行列平均化部
１４…パラメータ平均化部
１５…０値挿入部
１６…共分散行列生成部
１７…制御信号復調部
１８…ＩＲＣ受信ウェイト生成部
１９…信号分離部
２０…復調部

Claims (4)

  1. 　周波数空間ブロック符号化方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されている受信器であって、
    　前記データ信号に基づいて共分散行列を推定するように構成されている共分散行列推定部と、
    　推定された前記共分散行列に対して所定処理を施すように構成されている共分散行列生成部と、
    　前記所定処理が施された前記共分散行列及び前記制御信号を用いて受信ウェイトを生成するように構成されている受信ウェイト生成部と、
    　生成された前記受信ウェイト及び前記制御信号を用いて受信信号から前記データ信号を分離するように構成されている信号分離部とを具備し、
    　前記データ信号は、２つのリソースエレメントからなる周波数空間ブロック符号化方式単位で送信されるように構成されており、
    　推定された前記共分散行列は、前記周波数空間ブロック符号化方式単位内の偶数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第１共分散行列及び該周波数空間ブロック符号化方式単位内の奇数番目のリソースエレメントにおける所望信号成分からなる第２共分散行列を含むように構成されており、
    　前記共分散行列生成部は、前記所定処理として、前記第１共分散行列内の要素及び前記第２共分散行列内の要素の各々に対する平均化処理を行うように構成されていることを特徴とする受信器。
  2. 　周波数空間ブロック符号化方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されている受信器であって、
    　前記データ信号に基づいて共分散行列を推定するように構成されている共分散行列推定部と、
    　推定された前記共分散行列に対して所定処理を施すように構成されている共分散行列生成部と、
    　前記所定処理が施された前記共分散行列及び前記制御信号を用いて受信ウェイトを生成するように構成されている受信ウェイト生成部と、
    　生成された前記受信ウェイト及び前記制御信号を用いて受信信号から前記データ信号を分離するように構成されている信号分離部とを具備し、
    　前記共分散行列生成部は、前記所定処理として、推定された前記共分散行列内でチャネル変動を無視した際に理論上「０」となる要素に対して「０」を挿入する処理を施すように構成されていることを特徴とする受信器。
  3. 　周波数空間ブロック符号化方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されている受信器であって、
    　前記データ信号に基づいて共分散行列を推定するように構成されている共分散行列推定部と、
    　推定された前記共分散行列に対して所定処理を施すように構成されている共分散行列生成部と、
    　前記所定処理が施された前記共分散行列及び前記制御信号を用いて受信ウェイトを生成するように構成されている受信ウェイト生成部と、
    　生成された前記受信ウェイト及び前記制御信号を用いて受信信号から前記データ信号を分離するように構成されている信号分離部とを具備し、
    　前記共分散行列生成部は、前記所定処理として、推定された前記共分散行列内でチャネル変動を無視した際に理論上１つのパラメータで表される要素同士で平均化処理を行うように構成されていることを特徴とする受信器。
  4. 　周波数空間ブロック符号化方式を用いて送信されたデータ信号及び制御信号を受信するように構成されている受信器であって、
    　前記データ信号に基づいて共分散行列を推定するように構成されている共分散行列推定部と、
    　推定された前記共分散行列に対して所定処理を施すように構成されている共分散行列生成部と、
    　前記所定処理が施された前記共分散行列及び前記制御信号を用いて受信ウェイトを生成するように構成されている受信ウェイト生成部と、
    　生成された前記受信ウェイト及び前記制御信号を用いて受信信号から前記データ信号を分離するように構成されている信号分離部とを具備し、
    　前記共分散行列生成部は、前記所定処理として、推定された前記共分散行列内でチャネル変動を無視した際に理論上１つのパラメータで表される要素に対して「０」を挿入する処理を施すように構成されていることを特徴とする受信器。
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