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技術 無線通信装置及び干渉低減方法

出願人 日本電信電話株式会社
発明者 勝田肇大森誓治赤羽和徳
出願日 2016年2月26日 (4年10ヶ月経過) 出願番号 2016-036194
公開日 2017年8月31日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2017-153041
状態 特許登録済
技術分野 有線伝送方式及び無線の等化,エコーの低減 時分割方式以外の多重化通信方式
主要キーワード 事前推定 受信局装置 対象端末装置 同時利用 次干渉 復調対象 通信間隔 重み算出
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減すること。

解決手段

自装置と、送信装置それぞれとの間の第1のチャネル状態情報事前推定する第1チャネル推定部と、事前に推定された第1のチャネル状態情報に基づいて、送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出部と、複数の送信装置から同時受信した受信信号から通信時における第2のチャネル状態情報を推定する第2チャネル推定部と、第1のチャネル状態情報と、送信電力制御量と、第2のチャネル状態情報と、自装置と送信装置との間で既知トレーニング信号とに基づいて第1の重み及び第2の重みを算出する重み算出部と、第1のチャネル状態情報と、第2のチャネル状態情報と、第1の重みと、第2の重みとに基づいて、第1のチャネル状態情報及び第2のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成部と、を備える無線通信装置

概要

背景

DMA(Code Division Multiple Access)のように、複数の端末装置が同じ周波数帯域同時利用して基地局装置通信を行う場合、複数の端末装置が同じ周波数帯域を利用するためマルチユーザ干渉が生じ、伝送品質が大きく劣化する。マルチユーザ干渉による伝送品質劣化を軽減するための技術として、マルチステージ干渉キャンセラ(SIC:Successive Interference Canceller)が知られている(例えば、非特許文献1参照)。この技術では、ある端末装置の復調情報から、当該端末装置が、他の端末装置へ与える干渉の干渉レプリカ信号を生成し、生成した干渉レプリカ信号を受信信号から除去してから他の端末装置の復調を行う。
基地局装置が、SICによって各端末装置送信信号を順に復調していく際に、SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)が端末装置ごとに異なっていると、一部の端末装置の復調特性が劣化する問題がある。そこで、SIC適用時でも復調時の全ての端末装置のSINRを一定にするために送信電力制御TPC:Transmit Power Control)が必要となる(例えば、非特許文献2参照)。

図6は、CDMA通信に対応する従来の端末装置50の構成の例を示す図である。
端末装置50は、アンテナ51と、受信用無線部52と、チャネル推定部53と、RAKE合成部54と、復調部55と、変調部56と、拡散部57と、送信電力制御部58と、送信用無線部59とを備える。
アンテナ51は、基地局装置から送信された信号を受信する。また、アンテナ51は、基地局装置に信号を送信する。受信用無線部52は、アンテナ51が受信した信号に対して周波数変換及びディジタル信号への変換を行う。チャネル推定部53は、基地局装置から送信された端末装置においても既知トレーニング信号と、受信用無線部52によって変換されたディジタル信号との相関を算出することによってCSI(Channel State Information:チャネル状態情報)を推定する。RAKE合成部54は、受信用無線部52によって変換されたディジタル信号に対して、基地局装置で拡散処理に用いられた端末装置においても既知の拡散符号と、CSIの推定値とを用いてRAKE合成を行う。復調部55は、RAKE合成された信号に対して誤り訂正復号化を行って多値復調を行うことによって基地局装置が送信した信号を復元する。変調部56は、送信する送信情報に対して多値変調を行って誤り訂正符号化する。拡散部57は、変調部56によって多値変調され誤り訂正符号化された送信情報を、端末装置ごとに固有の予め定められる拡散符号を用いて符号拡散する。送信電力制御部58は、拡散部57によって符号拡散された送信情報に対して、復調部55によって得られた送信電力制御情報に従って送信電力制御を行う。送信用無線部59は、送信電力制御されたディジタル信号に対して、アナログ信号への変換及び周波数変換を行う。周波数変換された信号はアンテナ51から基地局装置へ送信される。

図7は、CDMA通信の機能とマルチステージ干渉キャンセラ機能を有する基地局装置60の構成の例を示す図である。
基地局装置60は、アンテナ61と、受信用無線部62と、受信処理判定部63と、事前チャネル推定部64と、送信電力制御量算出部65と、変調部66と、拡散部67と、送信用無線部68と、復調順位決定部69−1〜69−k(kは2以上の整数)と、チャネル推定部70−1〜70−kと、RAKE合成部71−1〜71−kと、復調部72−1〜72−kと、干渉レプリカ信号生成部73−1〜73−kと、減算部74−1〜74−kとを備える。
アンテナ61は、端末装置から送信された信号を受信する。また、アンテナ61は、端末装置に信号を送信する。受信用無線部62は、端末装置から送信され、アンテナ61を通じて受信する受信信号に対して周波数変換及びディジタル信号への変換を行う。受信処理判定部63は、受信された信号が、送信電力制御に必要な事前CSI推定をするためのものであるのか、複数の端末装置からの情報を同時受信するためのものか判定する。事前チャネル推定部64は、端末装置から送信された基地局装置において既知のトレーニング信号と、受信されたディジタル信号との相関を算出することによってCSIを推定する。送信電力制御量算出部65は、事前チャネル推定部64によって推定されたCSIに基づいて、各端末装置の送信電力の制御量を算出する。変調部66は、送信電力制御量算出部65によって算出された各端末装置の送信電力の制御量を示す情報である送信電力制御量情報に対して多値変調を行って誤り訂正符号化する。拡散部67は、変調部66によって多値変調され誤り訂正符号化された送信情報を、端末装置ごとに固有の予め定められる拡散符号を用いて符号拡散する。送信用無線部68は、拡散部67によって符号拡散された送信情報、すなわち送信信号をアナログ信号に変換して周波数変換し、アンテナ61を通じて送信する。

復調順位決定部69は、復調部72によって復調されていない端末装置を少なくとも1つ決定する。例えば、復調順位決定部69は、復調部72によって復調されていない端末装置の中から1つの端末装置をランダムに決定してもよい。例えば、復調順位決定部69は、受信信号から全端末装置のCSIを推定し、相対的に振幅の高いものを決定してもよい。例えば、復調順位決定部69は、受信信号から全端末装置のCSIを推定し、振幅が最大のものを決定してもよい。復調順位決定部69は、復調処理の度に復調対象となる端末装置を決定する。チャネル推定部70は、端末装置から送信された基地局装置においても既知のトレーニング信号と、アンテナ61によって受信されたディジタル信号との相関を算出することによってCSIを推定する。RAKE合成部71は、受信されたディジタル信号に対して、端末装置で拡散処理に用いられた基地局装置においても既知の拡散符号と、推定されたCSIの推定値とを用いてRAKE合成を行う。復調部72は、RAKE合成された信号に対して多値復調と誤り訂正復号を行う。干渉レプリカ信号生成部73は、復調された受信信号と、決定された端末装置で用いられた拡散符号と、推定したCSIを元に干渉レプリカ信号を生成する。減算部74は、ディジタル信号に変換された受信信号から干渉レプリカ信号を減算する。これによって、基地局装置は、次回の通信において端末装置の受信信号を復調するとき、決定された端末装置によるマルチユーザ干渉を低減することができる。

概要

干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減すること。自装置と、送信装置それぞれとの間の第1のチャネル状態情報を事前に推定する第1チャネル推定部と、事前に推定された第1のチャネル状態情報に基づいて、送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出部と、複数の送信装置から同時受信した受信信号から通信時における第2のチャネル状態情報を推定する第2チャネル推定部と、第1のチャネル状態情報と、送信電力制御量と、第2のチャネル状態情報と、自装置と送信装置との間で既知のトレーニング信号とに基づいて第1の重み及び第2の重みを算出する重み算出部と、第1のチャネル状態情報と、第2のチャネル状態情報と、第1の重みと、第2の重みとに基づいて、第1のチャネル状態情報及び第2のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成部と、を備える無線通信装置

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

受信局装置において同時受信した複数の送信装置からの送信信号復調時に、逐次干渉キャンセラによって干渉を低減する無線通信システムにおける前記受信局装置として動作する無線通信装置であって、自装置と、前記送信装置それぞれとの間の第1のチャネル状態情報事前推定する第1チャネル推定部と、事前に推定された前記第1のチャネル状態情報に基づいて、前記送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出部と、前記複数の送信装置から同時受信した受信信号から通信時における第2のチャネル状態情報を推定する第2チャネル推定部と、前記第1のチャネル状態情報と、前記送信電力制御量と、前記第2のチャネル状態情報と、自装置と前記送信装置との間で既知トレーニング信号とに基づいて、前記第1のチャネル状態情報に対する第1の重み及び前記第2のチャネル状態情報に対する第2の重みを算出する重み算出部と、前記第1のチャネル状態情報と、前記第2のチャネル状態情報と、前記第1の重みと、前記第2の重みとに基づいて、前記第1のチャネル状態情報及び前記第2のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成部と、を備える無線通信装置。

請求項2

前記重み算出部は、前記受信信号の予測値と、前記受信信号の実測値とに基づいて前記第1の重み及び前記第2の重みを算出する、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項3

前記重み算出部は、前記送信装置のパスにおける前記第1のチャネル状態情報と、前記第1のチャネル状態情報の干渉による誤差を加えたチャネル状態情報と、前記送信装置のパスにおける前記第2のチャネル状態情報と、に基づいて前記第1の重み及び前記第2の重みを算出する、請求項1に記載の無線通信装置。

請求項4

受信局装置において同時受信した複数の送信装置からの送信信号の復調時に、逐次干渉キャンセラによって干渉を低減する無線通信システムにおける前記受信局装置として動作する無線通信装置であって、前回の通信時に推定された自装置と、前記送信装置それぞれとの間の第3のチャネル状態情報に基づいて、前記送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出部と、前記複数の送信装置から同時受信した受信信号から今回の通信時における第4のチャネル状態情報を推定する第4チャネル推定部と、前記第3のチャネル状態情報と、前記送信電力制御量と、前記第4のチャネル状態情報と、自装置と前記送信装置との間で既知のトレーニング信号とに基づいて、前記第3のチャネル状態情報に対する第3の重み及び前記第4のチャネル状態情報に対する第4の重みを算出する重み算出部と、前記第3のチャネル状態情報と、前記第4のチャネル状態情報と、前記第3の重みと、前記第4の重みとに基づいて、前記第3のチャネル状態情報及び前記第4のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成部と、を備える無線通信装置。

請求項5

前記重み算出部は、前記受信信号の予測値と、前記受信信号の実測値とに基づいて前記第3の重み及び前記第4の重みを算出する、請求項4に記載の無線通信装置。

請求項6

前記重み算出部は、前記送信装置のパスにおける前記第3のチャネル状態情報と、前記第3のチャネル状態情報の干渉による誤差を加えたチャネル状態情報と、前記送信装置のパスにおける前記第4のチャネル状態情報と、に基づいて前記第3の重み及び前記第4の重みを算出する、請求項4に記載の無線通信装置。

請求項7

受信局装置において同時受信した複数の送信装置からの送信信号の復調時に、逐次干渉キャンセラによって干渉を低減する無線通信システムにおける干渉低減方法であって、自装置と、前記送信装置それぞれとの間の第1のチャネル状態情報を事前に推定する第1チャネル推定ステップと、事前に推定された前記第1のチャネル状態情報に基づいて、前記送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出ステップと、前記複数の送信装置から同時受信した受信信号から通信時における第2のチャネル状態情報を推定する第2チャネル推定ステップと、前記第1のチャネル状態情報と、前記送信電力制御量と、前記第2のチャネル状態情報と、自装置と前記送信装置との間で既知のトレーニング信号とに基づいて、前記第1のチャネル状態情報に対する第1の重み及び前記第2のチャネル状態情報に対する第2の重みを算出する重み算出ステップと、前記第1のチャネル状態情報と、前記第2のチャネル状態情報と、前記第1の重みと、前記第2の重みとに基づいて、前記第1のチャネル状態情報及び前記第2のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成ステップと、を有する干渉低減方法。

請求項8

受信局装置において同時受信した複数の送信装置からの送信信号の復調時に、逐次干渉キャンセラによって干渉を低減する無線通信システムにおける前記受信局装置として動作する無線通信装置における干渉低減方法であって、前回の通信時に推定された自装置と、前記送信装置それぞれとの間の第3のチャネル状態情報に基づいて、前記送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出ステップと、前記複数の送信装置から同時受信した受信信号から今回の通信時における第4のチャネル状態情報を推定する第4チャネル推定ステップと、前記第3のチャネル状態情報と、前記送信電力制御量と、前記第4のチャネル状態情報と、自装置と前記送信装置との間で既知のトレーニング信号とに基づいて、前記第3のチャネル状態情報に対する第3の重み及び前記第4のチャネル状態情報に対する第4の重みを算出する重み算出ステップと、前記第3のチャネル状態情報と、前記第4のチャネル状態情報と、前記第4の重みと、前記第4の重みとに基づいて、前記第3のチャネル状態情報及び前記第4のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成ステップと、を有する干渉低減方法。

技術分野

0001

本発明は、無線通信装置及び干渉低減方法に関する。

背景技術

0002

DMA(Code Division Multiple Access)のように、複数の端末装置が同じ周波数帯域同時利用して基地局装置通信を行う場合、複数の端末装置が同じ周波数帯域を利用するためマルチユーザ干渉が生じ、伝送品質が大きく劣化する。マルチユーザ干渉による伝送品質劣化を軽減するための技術として、マルチステージ干渉キャンセラ(SIC:Successive Interference Canceller)が知られている(例えば、非特許文献1参照)。この技術では、ある端末装置の復調情報から、当該端末装置が、他の端末装置へ与える干渉の干渉レプリカ信号を生成し、生成した干渉レプリカ信号を受信信号から除去してから他の端末装置の復調を行う。
基地局装置が、SICによって各端末装置送信信号を順に復調していく際に、SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)が端末装置ごとに異なっていると、一部の端末装置の復調特性が劣化する問題がある。そこで、SIC適用時でも復調時の全ての端末装置のSINRを一定にするために送信電力制御TPC:Transmit Power Control)が必要となる(例えば、非特許文献2参照)。

0003

図6は、CDMA通信に対応する従来の端末装置50の構成の例を示す図である。
端末装置50は、アンテナ51と、受信用無線部52と、チャネル推定部53と、RAKE合成部54と、復調部55と、変調部56と、拡散部57と、送信電力制御部58と、送信用無線部59とを備える。
アンテナ51は、基地局装置から送信された信号を受信する。また、アンテナ51は、基地局装置に信号を送信する。受信用無線部52は、アンテナ51が受信した信号に対して周波数変換及びディジタル信号への変換を行う。チャネル推定部53は、基地局装置から送信された端末装置においても既知トレーニング信号と、受信用無線部52によって変換されたディジタル信号との相関を算出することによってCSI(Channel State Information:チャネル状態情報)を推定する。RAKE合成部54は、受信用無線部52によって変換されたディジタル信号に対して、基地局装置で拡散処理に用いられた端末装置においても既知の拡散符号と、CSIの推定値とを用いてRAKE合成を行う。復調部55は、RAKE合成された信号に対して誤り訂正復号化を行って多値復調を行うことによって基地局装置が送信した信号を復元する。変調部56は、送信する送信情報に対して多値変調を行って誤り訂正符号化する。拡散部57は、変調部56によって多値変調され誤り訂正符号化された送信情報を、端末装置ごとに固有の予め定められる拡散符号を用いて符号拡散する。送信電力制御部58は、拡散部57によって符号拡散された送信情報に対して、復調部55によって得られた送信電力制御情報に従って送信電力制御を行う。送信用無線部59は、送信電力制御されたディジタル信号に対して、アナログ信号への変換及び周波数変換を行う。周波数変換された信号はアンテナ51から基地局装置へ送信される。

0004

図7は、CDMA通信の機能とマルチステージ干渉キャンセラ機能を有する基地局装置60の構成の例を示す図である。
基地局装置60は、アンテナ61と、受信用無線部62と、受信処理判定部63と、事前チャネル推定部64と、送信電力制御量算出部65と、変調部66と、拡散部67と、送信用無線部68と、復調順位決定部69−1〜69−k(kは2以上の整数)と、チャネル推定部70−1〜70−kと、RAKE合成部71−1〜71−kと、復調部72−1〜72−kと、干渉レプリカ信号生成部73−1〜73−kと、減算部74−1〜74−kとを備える。
アンテナ61は、端末装置から送信された信号を受信する。また、アンテナ61は、端末装置に信号を送信する。受信用無線部62は、端末装置から送信され、アンテナ61を通じて受信する受信信号に対して周波数変換及びディジタル信号への変換を行う。受信処理判定部63は、受信された信号が、送信電力制御に必要な事前CSI推定をするためのものであるのか、複数の端末装置からの情報を同時受信するためのものか判定する。事前チャネル推定部64は、端末装置から送信された基地局装置において既知のトレーニング信号と、受信されたディジタル信号との相関を算出することによってCSIを推定する。送信電力制御量算出部65は、事前チャネル推定部64によって推定されたCSIに基づいて、各端末装置の送信電力の制御量を算出する。変調部66は、送信電力制御量算出部65によって算出された各端末装置の送信電力の制御量を示す情報である送信電力制御量情報に対して多値変調を行って誤り訂正符号化する。拡散部67は、変調部66によって多値変調され誤り訂正符号化された送信情報を、端末装置ごとに固有の予め定められる拡散符号を用いて符号拡散する。送信用無線部68は、拡散部67によって符号拡散された送信情報、すなわち送信信号をアナログ信号に変換して周波数変換し、アンテナ61を通じて送信する。

0005

復調順位決定部69は、復調部72によって復調されていない端末装置を少なくとも1つ決定する。例えば、復調順位決定部69は、復調部72によって復調されていない端末装置の中から1つの端末装置をランダムに決定してもよい。例えば、復調順位決定部69は、受信信号から全端末装置のCSIを推定し、相対的に振幅の高いものを決定してもよい。例えば、復調順位決定部69は、受信信号から全端末装置のCSIを推定し、振幅が最大のものを決定してもよい。復調順位決定部69は、復調処理の度に復調対象となる端末装置を決定する。チャネル推定部70は、端末装置から送信された基地局装置においても既知のトレーニング信号と、アンテナ61によって受信されたディジタル信号との相関を算出することによってCSIを推定する。RAKE合成部71は、受信されたディジタル信号に対して、端末装置で拡散処理に用いられた基地局装置においても既知の拡散符号と、推定されたCSIの推定値とを用いてRAKE合成を行う。復調部72は、RAKE合成された信号に対して多値復調と誤り訂正復号を行う。干渉レプリカ信号生成部73は、復調された受信信号と、決定された端末装置で用いられた拡散符号と、推定したCSIを元に干渉レプリカ信号を生成する。減算部74は、ディジタル信号に変換された受信信号から干渉レプリカ信号を減算する。これによって、基地局装置は、次回の通信において端末装置の受信信号を復調するとき、決定された端末装置によるマルチユーザ干渉を低減することができる。

先行技術

0006

立川敬二監修、「W−CDMA移動通信方式」、丸善株式会社、2001年6月25日、p56−77
J.G. Andrews and T.H. Meng, "Optimum Power Control for Successive Interference Cancellation With Imperfect Channel Estimation,"IEEE Trans. Wireless Comm. vol.2, no.2, pp.375-383, Mar. 2003.

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、複数の端末装置からの信号を基地局装置で同時受信する場合には、マルチユーザ干渉が生じて伝送品質が劣化する。マルチステージ干渉キャンセラは、マルチユーザ干渉を低減するための技術であるが、マルチユーザ干渉がある環境ではCSI推定精度誤差が生じることによって干渉レプリカ信号の精度が劣化してしまうため、受信信号から干渉レプリカ信号が除去された受信信号には残留干渉成分が含まれてしまう。マルチユーザ干渉以外にも、雑音多重波伝搬による多重波間の干渉でも、CSI推定精度に誤差を生じ、残留干渉成分が含まれてしまう。そのため、残留干渉成分によってマルチステージ干渉キャンセラの伝送品質改善効果は弱まってしまうという問題があった。

0008

記事情に鑑み、本発明は、干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減する技術の提供を目的としている。

課題を解決するための手段

0009

本発明の一態様は、受信局装置において同時受信した複数の送信装置からの送信信号の復調時に、逐次干渉キャンセラによって干渉を低減する無線通信システムにおける前記受信局装置として動作する無線通信装置であって、自装置と、前記送信装置それぞれとの間の第1のチャネル状態情報を事前に推定する第1チャネル推定部と、事前に推定された前記第1のチャネル状態情報に基づいて、前記送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出部と、前記複数の送信装置から同時受信した受信信号から通信時における第2のチャネル状態情報を推定する第2チャネル推定部と、前記第1のチャネル状態情報と、前記送信電力制御量と、前記第2のチャネル状態情報と、自装置と前記送信装置との間で既知のトレーニング信号とに基づいて、前記第1のチャネル状態情報に対する第1の重み及び前記第2のチャネル状態情報に対する第2の重みを算出する重み算出部と、前記第1のチャネル状態情報と、前記第2のチャネル状態情報と、前記第1の重みと、前記第2の重みとに基づいて、前記第1のチャネル状態情報及び前記第2のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成部と、を備える無線通信装置である。

0010

本発明の一態様は、上記の無線通信装置であって、前記重み算出部は、前記受信信号の予測値と、前記受信信号の実測値とに基づいて前記第1の重み及び前記第2の重みを算出する。

0011

本発明の一態様は、上記の無線通信装置であって、前記重み算出部は、前記送信装置のパスにおける前記第1のチャネル状態情報と、前記第1のチャネル状態情報の干渉による誤差を加えたチャネル状態情報と、前記送信装置のパスにおける前記第2のチャネル状態情報と、に基づいて前記第1の重み及び前記第2の重みを算出する。

0012

本発明の一態様は、受信局装置において同時受信した複数の送信装置からの送信信号の復調時に、逐次干渉キャンセラによって干渉を低減する無線通信システムにおける前記受信局装置として動作する無線通信装置であって、前回の通信時に推定された自装置と、前記送信装置それぞれとの間の第3のチャネル状態情報に基づいて、前記送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出部と、前記複数の送信装置から同時受信した受信信号から今回の通信時における第4のチャネル状態情報を推定する第4チャネル推定部と、前記第3のチャネル状態情報と、前記送信電力制御量と、前記第4のチャネル状態情報と、自装置と前記送信装置との間で既知のトレーニング信号とに基づいて、前記第3のチャネル状態情報に対する第3の重み及び前記第4のチャネル状態情報に対する第4の重みを算出する重み算出部と、前記第3のチャネル状態情報と、前記第4のチャネル状態情報と、前記第3の重みと、前記第4の重みとに基づいて、前記第3のチャネル状態情報及び前記第4のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成部と、を備える無線通信装置である。

0013

本発明の一態様は、上記の無線通信装置であって、前記重み算出部は、前記受信信号の予測値と、前記受信信号の実測値とに基づいて前記第3の重み及び前記第4の重みを算出する。

0014

本発明の一態様は、上記の無線通信装置であって、前記重み算出部は、前記送信装置のパスにおける前記第3のチャネル状態情報と、前記第3のチャネル状態情報の干渉による誤差を加えたチャネル状態情報と、前記送信装置のパスにおける前記第4のチャネル状態情報と、に基づいて前記第3の重み及び前記第4の重みを算出する。

0015

本発明の一態様は、受信局装置において同時受信した複数の送信装置からの送信信号の復調時に、逐次干渉キャンセラによって干渉を低減する無線通信システムにおける干渉低減方法であって、自装置と、前記送信装置それぞれとの間の第1のチャネル状態情報を事前に推定する第1チャネル推定ステップと、事前に推定された前記第1のチャネル状態情報に基づいて、前記送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出ステップと、前記複数の送信装置から同時受信した受信信号から通信時における第2のチャネル状態情報を推定する第2チャネル推定ステップと、前記第1のチャネル状態情報と、前記送信電力制御量と、前記第2のチャネル状態情報と、自装置と前記送信装置との間で既知のトレーニング信号とに基づいて、前記第1のチャネル状態情報に対する第1の重み及び前記第2のチャネル状態情報に対する第2の重みを算出する重み算出ステップと、前記第1のチャネル状態情報と、前記第2のチャネル状態情報と、前記第1の重みと、前記第2の重みとに基づいて、前記第1のチャネル状態情報及び前記第2のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成ステップと、を有する干渉低減方法である。

0016

本発明の一態様は、受信局装置において同時受信した複数の送信装置からの送信信号の復調時に、逐次干渉キャンセラによって干渉を低減する無線通信システムにおける前記受信局装置として動作する無線通信装置における干渉低減方法であって、前回の通信時に推定された自装置と、前記送信装置それぞれとの間の第3のチャネル状態情報に基づいて、前記送信装置それぞれの送信電力制御量を算出する送信電力制御量算出ステップと、前記複数の送信装置から同時受信した受信信号から今回の通信時における第4のチャネル状態情報を推定する第4チャネル推定ステップと、前記第3のチャネル状態情報と、前記送信電力制御量と、前記第4のチャネル状態情報と、自装置と前記送信装置との間で既知のトレーニング信号とに基づいて、前記第3のチャネル状態情報に対する第3の重み及び前記第4のチャネル状態情報に対する第4の重みを算出する重み算出ステップと、前記第3のチャネル状態情報と、前記第4のチャネル状態情報と、前記第4の重みと、前記第4の重みとに基づいて、前記第3のチャネル状態情報及び前記第4のチャネル状態情報を重み付けして合成する重み付け合成ステップと、を有する干渉低減方法である。

発明の効果

0017

本発明により、干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減することが可能となる。

図面の簡単な説明

0018

本発明の無線通信システム100を示すブロック図である。
第1の実施形態における基地局装置2の内部構成を示すブロック図である。
第1の実施形態における基地局装置2の処理の流れを示すフローチャートである。
第2の実施形態における基地局装置2aの内部構成を示すブロック図である。
第2の実施形態における基地局装置2aの処理の流れを示すフローチャートである。
CDMA通信に対応する従来の端末装置50の構成の例を示す図である。
CDMA通信の機能とマルチステージ干渉キャンセラ機能を有する基地局装置60の構成の例を示す図である。

実施例

0019

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の無線通信システム100を示すブロック図である。無線通信システム100は、複数の端末装置1−1〜1〜k(kは、同じタイミングで無線通信を行う端末装置の個数である)と、基地局装置2とを備える。端末装置1−1〜1−kと、基地局装置2とは、符号分割多元接続方式、すなわちCDMA方式により通信を行う。端末装置1−1〜1−kの各々は、図6に示す端末装置50と同様の内部構成を有しているため説明を省略する。

0020

(第1の実施形態)
図2は、第1の実施形態における基地局装置2の内部構成を示すブロック図である。
基地局装置2は、アンテナ21と、受信用無線部22と、受信処理判定部23と、事前チャネル推定部24と、送信電力制御量算出部25と、変調部26と、拡散部27と、送信用無線部28と、復調順位決定部29−1〜29−kと、重み算出部30と、チャネル推定部31−1〜31−kと、重み付け合成部32−1〜32−kと、RAKE合成部33−1〜33−kと、復調部34−1〜34−kと、干渉レプリカ信号生成部35−1〜35−(k−1)と、減算部36−1〜36−(k−1)とを備える。

0021

アンテナ21は、端末装置1−1〜1−kから送信された信号を受信する。アンテナ21は、受信信号を受信用無線部22に出力する。受信信号には、端末装置1−1〜1−kから送信された信号が含まれる。また、アンテナ61は、端末装置1−1〜1−kに信号を送信する。
受信用無線部22は、アンテナ21から出力された受信信号を入力とする。受信用無線部22は、入力された受信信号に対して周波数変換及びディジタル信号への変換を行う。受信用無線部22は、ディジタル信号への変換がなされた受信信号を受信処理判定部23に出力する。受信用無線部22は、受信処理判定部23の判定結果に応じて受信信号を事前チャネル推定部24又は復調順位決定部29−1に出力する。また、復調順位決定部29−1に受信信号が出力される際には、チャネル推定部31−1、重み付け合成部32−1、RAKE合成部33−1及び減算部36−1にも受信信号が出力される。

0022

受信処理判定部23は、受信された信号が、送信電力制御に必要な事前CSI推定をするためのものであるのか、複数の端末装置1−1〜1−kからの情報を同時受信するためのものか判定する。受信処理判定部23は、受信された信号が、送信電力制御に必要な事前CSI推定をするためのものである場合には受信された信号を事前チャネル推定部24に出力させる。また、受信処理判定部23は、受信された信号が、端末装置1−1〜1−kからの情報を同時受信するためのものである場合には受信された信号を復調順位決定部29−1、チャネル推定部31−1、重み付け合成部32−1、RAKE合成部33−1及び減算部36−1に出力させる。

0023

事前チャネル推定部24は、受信用無線部22から出力されたディジタル信号と、端末装置1−1〜1−kから送信された基地局装置において既知のトレーニング信号とを入力とする。事前チャネル推定部24は、入力されたディジタル信号と、トレーニング信号との相関を算出することによってCSIを推定する。以下の説明では、事前チャネル推定部24によって推定されたCSIを事前推定CSI(第1のチャネル状態情報)と記載する。事前チャネル推定部24は、推定した事前推定CSIを送信電力制御量算出部25に出力する。CSIは、チャネル状態情報である。
送信電力制御量算出部25は、事前チャネル推定部24から出力された事前推定CSIを入力とする。送信電力制御量算出部25は、入力された事前推定CSIに基づいて、端末装置1−1〜1−kの送信電力制御量を算出する。送信電力制御量算出部25は、算出した送信電力制御量を変調部26に出力する。

0024

変調部26は、送信電力制御量算出部25から出力された端末装置1−1〜1−kの送信電力制御量を入力とする。変調部26は、入力された送信電力制御量に対して多値変調を行って誤り訂正符号化する。
拡散部27は、変調部26によって多値変調され誤り訂正符号化された送信情報を入力とする。拡散部27は、入力された送信情報を、端末装置1−1〜1−kごとに固有の予め定められる拡散符号を用いて符号拡散する。
送信用無線部28は、拡散部27によって符号拡散された送信情報、すなわち送信信号をアナログ信号に変換して周波数変換し、アンテナ21を通じて送信する。

0025

復調順位決定部29−1〜29−kは、復調部34−1〜34−kによって復調されていない端末装置1−1〜1−kを少なくとも1つ決定する。例えば、復調順位決定部29−1〜29−kは、復調部34−1〜34−kによって復調されていない端末装置の中から1つの端末装置をランダムに決定してもよい。例えば、復調順位決定部29−1〜29−kは、受信信号から全端末装置のCSIを推定し、相対的に振幅の高いものを決定してもよい。例えば、復調順位決定部29−1〜29−kは、受信信号から全端末装置のCSIを推定し、振幅が最大のものを決定してもよい。復調順位決定部29−1〜29−kは、復調処理の度に復調対象となる端末装置を決定する。以下の説明では、復調順位決定部29−1〜29−kによって決定された復調対象の端末装置を対象端末装置と記載する。

0026

重み算出部30は、事前推定CSIと、チャネル推定部31−1〜31−kによって推定された今回の通信時におけるCSI(以下、「今回通信時推定CSI」という。)(第2のチャネル状態情報)と、送信電力制御量算出部25によって算出された送信電力制御量と、端末装置1−1〜1−kから送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号とを入力とする。重み算出部30は、入力された事前推定CSIと、今回通信時推定CSIと、送信電力制御量と、トレーニング信号とに基づいて、事前推定CSIに対する重みと今回通信時推定CSIに対する重みとを算出する。重み算出部30は、算出した事前推定CSIに対する重みと今回通信時推定CSIに対する重みとを重み付け合成部32−1〜32−kに出力する。

0027

チャネル推定部31−1は、復調順位決定部29−1によって決定された対象端末装置から送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号と、受信されたディジタル信号とを入力する。チャネル推定部31−1は、入力されたトレーニング信号と、ディジタル信号との相関を算出することによって今回通信時推定CSIを推定する。チャネル推定部31−2〜31−kは、復調順位決定部29−2〜29−kによって決定された対象端末装置から送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号と、減算部36−1〜36−(k−1)によって減算されたディジタル信号とを入力する。チャネル推定部31−2〜31−kは、入力されたトレーニング信号と、ディジタル信号との相関を算出することによって今回通信時推定CSIを推定する。チャネル推定部31−1〜31−kは、推定した今回通信時推定CSIを重み算出部30及び重み付け合成部32−1〜32−kに出力する。

0028

重み付け合成部32−1は、重み算出部30から出力された事前推定CSIに対する重み及び今回通信時推定CSIに対する重みと、事前チャネル推定部24から出力された事前推定CSIと、チャネル推定部31−1から出力された今回通信時推定CSIと、受信信号とを入力とする。重み付け合成部32−1は、入力された事前推定CSIに対する重み及び今回通信時推定CSIに対する重みを用いて、事前推定CSIと、今回通信時推定CSIとを重み付け合成する。重み付け合成部32−2〜32−kは、重み付け合成部32−1と同様の処理を行う。重み付け合成部32−1〜32−kは、重み付け合成がなされたCSI(以下、「合成CSI」という。)をRAKE合成部33−1〜33−k及び干渉レプリカ信号生成部35−1〜35−(k−1)に出力する。

0029

RAKE合成部33−1は、受信されたディジタル信号と、復調順位決定部29−1によって決定された対象端末装置で拡散処理に用いられた基地局装置2において既知の拡散符号と、重み付け合成部32−1から出力された合成CSIとを入力とする。RAKE合成部33−1は、入力されたディジタル信号に対して、拡散符号と、合成CSIとを用いてRAKE合成を行う。RAKE合成部33−2〜33−kは、減算部36−1〜36−(k−1)によって減算されたディジタル信号と、復調順位決定部29−2〜29−kによって決定された対象端末装置で拡散処理に用いられた基地局装置2において既知の拡散符号と、重み付け合成部32−2〜32−kから出力された合成CSIとを入力とする。RAKE合成部33−2〜33−kは、入力されたディジタル信号に対して、拡散符号と、合成CSIとを用いてRAKE合成を行う。RAKE合成部33−1〜33−kは、RAKE合成を行った信号を復調部34−1〜34−kに出力する。

0030

復調部34−1〜34−kは、RAKE合成部33−1〜33−kがRAKE合成を行った信号を入力とする。復調部34−1〜34−kは、入力された信号に対し、誤り訂正復号化を行って多値復調を行い、端末装置1−1〜1−kが送信した信号を復元する。ここで、復調部34−1〜34−kが復調する復調情報1〜kは、端末装置1−1〜1−kから送信された信号のいずれか1つに対応することになる。復調部34−1〜34−(k−1)は、復調情報1〜k−1を干渉レプリカ信号生成部35−1〜35−(k−1)に出力する。

0031

干渉レプリカ信号生成部35−1〜35−(k−1)は、復調部34−1〜34−(k−1)が復調した復調情報1〜k−1と、復調順位決定部29−1〜29−kによって決定された対象端末装置で用いられた拡散符号と、重み付け合成部32−1〜32−kから出力された合成CSIとを入力とする。干渉レプリカ信号生成部35−1〜35−(k−1)は、入力された復調情報1〜k−1と、拡散符号と、合成CSIとに基づいて干渉レプリカ信号を生成する。干渉レプリカ信号生成部35−1〜35−(k−1)は、生成した干渉レプリカ信号を減算部36−1〜36−(k−1)に出力する。

0032

減算部36−1は、干渉レプリカ信号生成部35−1によって生成された干渉レプリカ信号と、受信されたディジタル信号とを入力とする。減算部36−1は、入力されたディジタル信号から干渉レプリカ信号を減算する。減算部36−2〜36−(k−1)は、干渉レプリカ信号生成部35−2〜35−(k−1)によって生成された干渉レプリカ信号と、減算されたディジタル信号とを入力とする。減算部36−2〜36−(k−1)は、入力されたディジタル信号から干渉レプリカ信号を減算する。

0033

図3は、第1の実施形態における基地局装置2の処理の流れを示すフローチャートである。
アンテナ21は、端末装置1−1〜1−kから送信された事前推定用のトレーニング信号を受信する(ステップS101)。アンテナ21は、受信した事前推定用のトレーニング信号を、受信用無線部22を介して事前チャネル推定部24に出力する。また、アンテナ21は、端末装置1−1〜1−kから送信された信号を受信する。アンテナ21は、受信した信号を、受信用無線部22を介して事前チャネル推定部24に出力する。事前チャネル推定部24は、トレーニング信号と、受信された信号との相関を算出することによって事前推定CSIを推定する(ステップS102)。事前チャネル推定部24は、推定した事前推定CSIを送信電力制御量算出部25に出力する。送信電力制御量算出部25は、事前チャネル推定部24から出力された事前推定CSIに基づいて、端末装置1−1〜1−kの送信電力制御量を算出する(ステップS103)。送信電力制御量算出部25は、算出した送信電力制御量を変調部26に出力する。

0034

変調部26、拡散部27及び送信用無線部28は、送信電力制御量算出部25から出力された送信電力制御量を用いて送信処理を行う(ステップS104)。具体的には、まず変調部26は、送信電力制御量算出部25から出力された送信電力制御量に対して多値変調を行って誤り訂正符号化する。次に、拡散部27は、送信情報を、端末装置1−1〜1−kごとに固有の予め定められる拡散符号を用いて符号拡散する。そして、送信用無線部28は、拡散部27によって符号拡散された送信情報、すなわち送信信号をアナログ信号に変換して周波数変換し、アンテナ21を通じて送信する。

0035

アンテナ21は、各端末装置1から送信された信号を同時受信する(ステップS105)。アンテナ21は、同時受信された複数の信号の合成信号を、受信用無線部22を介して復調順位決定部29−1、チャネル推定部31−1、重み付け合成部32−1、RAKE合成部33−1及び減算部36−1に出力する。復調順位決定部29−1は、アンテナ21によって受信された複数の信号の合成信号に基づいて、対象端末装置を決定する(ステップS106)。ここで、対象端末装置として端末装置1−1が決定されたとする。チャネル推定部31−1は、端末装置1−1から送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号と、受信されたディジタル信号とを入力する。チャネル推定部31−1は、入力されたトレーニング信号と、ディジタル信号との相関を算出することによって今回通信時推定CSIを推定する(ステップS107)。チャネル推定部31−1は、推定した今回通信時推定CSIを重み算出部30及び重み付け合成部32−1に出力する。

0036

重み算出部30は、事前推定CSIと、チャネル推定部31−1から出力された今回通信時推定CSIと、送信電力制御量と、トレーニング信号とに基づいて、事前推定CSIに対する重みw0(第1の重み)と今回通信時推定CSIに対する重みw1(第2の重み)とを算出する(ステップS108)。具体的には、重み算出部30は、以下の式(1)及び式(2)に基づいて重みw0及び重みw1を算出する。

0037

0038

上記式(1)及び式(2)において、w0は事前推定CSIに対する重みを表し、w1は今回通信時推定CSIに対する重みを表し、αは係数、r0は受信信号の予測値、r1は受信信号の実測値をそれぞれ表す。なお、重み算出部30は、w0の算出値が1を超えた場合は、w1=1、w0=0に設定する。αは任意の値であり、1とおいてもよい。重み算出部30は、算出した重みw0及び重みw1を重み付け合成部32−1に出力する。

0039

重み付け合成部32−1は、重み算出部30から出力された重みw0を用いて事前推定CSIを重み付けし、重みw1を用いて今回通信時推定CSIを重み付けし、重み付け後の各CSIを合成することによって合成CSIを生成する(ステップS109)。重み付け合成部32−1は、合成CSIをRAKE合成部33−1及び干渉レプリカ信号生成部35−1に出力する。RAKE合成部33−1は、RAKE合成を行う(ステップS110)。復調部34−1は、RAKE合成部33−1がRAKE合成を行った信号に対し、誤り訂正復号化を行って多値復調を行い、端末装置1−1が送信した信号を復元する(ステップS111)。復調部34−1は、復調結果を外部に出力するとともに、復調結果を干渉レプリカ信号生成部35−1に出力する。

0040

復調順位決定部29−1〜29−kのいずれかは、復調終了の条件が満たされたか否か判定する(ステップS112)。具体的には、復調順位決定部29−1〜29−kのいずれかは、入力されるディジタル信号の電力が所定の閾値を下回るか否かに応じて、復調終了の条件が満たされたか否か判定する。入力されるディジタル信号の電力が所定の閾値を下回った場合、復調順位決定部29−1〜29−kのいずれかは復調終了の条件が満たされたと判定する。一方、入力されるディジタル信号の電力が所定の閾値を下回っていない場合、復調順位決定部29−1〜29−kのいずれかは復調終了の条件が満たされていないと判定する。なお、復調順位決定部29−1〜29−kは、予め定めた台数分(例えば、端末装置k台分)の復調を試みたか否かに応じて復調終了の条件が満たされたか否か判定してもよい。この場合、以下のように判定される。予め定めた台数分(例えば、端末装置k台分)の復調を試みた場合、復調順位決定部29−1〜29−kは復調終了の条件が満たされたと判定する。一方、予め定めた台数分の復調がなされていない場合、復調順位決定部29−1〜29−kは復調終了の条件が満たされていないと判定する。復調終了の条件が満たされた場合(ステップS112−YES)、基地局装置2は処理を終了する。

0041

一方、復調終了の条件が満たされていない場合(ステップS112−NO)、干渉レプリカ信号生成部35−1は合成CSIと、対象端末装置(例えば、端末装置1−1)で用いられた拡散符号と、復調結果とに基づいて干渉レプリカ信号を生成する(ステップS113)。干渉レプリカ信号生成部35−1は、生成した干渉レプリカ信号を減算部36−1に出力する。減算部36−1は、受信されたディジタル信号から干渉レプリカ信号を減算する(ステップS114)。干渉レプリカ信号が減算されたディジタル信号は、下端の減算部36−2及び復調順位決定部29−2に入力される。

0042

復調順位決定部29−2〜29−kは、干渉レプリカ信号が減算されたディジタル信号に基づいて、端末装置1−1〜1−kの中から次の対象端末装置を決定する(ステップS115)。
チャネル推定部31−2〜31−kは、対象端末装置から送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号と、減算されたディジタル信号とを入力する。チャネル推定部31−2〜31−kは、入力されたトレーニング信号と、ディジタル信号との相関を算出することによって今回通信時推定CSIを推定する(ステップS116)。チャネル推定部31−2〜31−kは、推定した今回通信時推定CSIを重み算出部30及び重み付け合成部32−2〜32−kに出力する。

0043

重み算出部30は、事前推定CSIと、チャネル推定部31−2〜31−kから出力された今回通信時推定CSIと、送信電力制御量と、トレーニング信号とに基づいて、事前推定CSIに対する重みw0(第1の重み)と今回通信時推定CSIに対する重みw1(第2の重み)とを算出する(ステップS117)。具体的には、重み算出部30は、上記式(1)及び式(2)に基づいて重みw0及び重みw1を算出する。重み算出部30は、算出した重みw0及び重みw1を重み付け合成部32−2〜32−kに出力する。

0044

重み付け合成部32−2〜32−kは、重み算出部30から出力された重みw0を用いて事前推定CSIを重み付けし、重みw1を用いて今回通信時推定CSIを重み付けし、重み付け後の各CSIを合成することによって合成CSIを生成する(ステップS118)。重み付け合成部32−2〜32−kは、合成CSIをRAKE合成部33−2〜33−k及び干渉レプリカ信号生成部35−2〜35−(k−1)に出力する。RAKE合成部33−2〜33−kは、RAKE合成を行う(ステップS119)。復調部34−2〜34−kは、RAKE合成部33−2〜33−kがRAKE合成を行った信号に対し、誤り訂正復号化を行って多値復調を行い、対象端末装置が送信した信号を復元する(ステップS120)。復調部34−2〜34−kは、復調結果を外部に出力するとともに、復調結果を干渉レプリカ信号生成部35−2〜35−(k−1)に出力する。その後、ステップS112の処理が実行される。

0045

以上のように構成された基地局装置2によれば、干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減することが可能になる。以下、この効果について詳細に説明する。
基地局装置2は、事前推定CSIと、今回通信時推定CSIとを用いて各CSIに対する重みを算出する。具体的には、基地局装置2は、受信信号の予測値と実測値の差分を算出し、差分が少なければ(例えば、閾値未満)、CSIの時間変動は小さいと判定し、事前推定したCSIの重みを大きく、今回通信時推定CSIの重みを小さく設定する。一方、差分が大きければ(例えば、閾値以上)、CSIの時間変動は大きいと判定し、事前推定したCSIの重みを小さく、今回通信時推定CSIの重みを大きく設定する。これは、複数の端末装置1−1〜1−kが基地局装置2と同時通信するときよりも、TPCのために事前にCSI推定するときの干渉が少なければ、事前に推定したCSIの方が精度は良好となる。一方で、事前にCSI推定したときから長時間が経過すると、CSIが時間変動し、事前推定CSIよりも今回通信時推定CSIの方が精度は良好となるためである。そして、基地局装置2は、算出した重みを用いて事前推定CSI及び今回通信時推定CSIとの重み付け合成により、干渉によるCSI推定精度の劣化を補正する。そのため、干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減することが可能になる。

0046

<変形例>
重み算出部30は、以下の式(3)〜式(6)に基づいて重みw0及び重みw1を算出するように構成されてもよい。

0047

0048

上記式(3)及び式(4)において、w0は事前推定CSIに対する重みを表し、w1は今回通信時推定CSIに対する重みを表す。上記式(5)及び式(6)において、kは端末装置1の識別番号、npはパスの識別番号、h0,k,npは端末装置kのパスnpの事前推定CSI、h0’,k,npは事前推定CSIに干渉による誤差を加えたCSI、h1,k,npは端末装置kのパスnpの今回通信時推定CSIをそれぞれ表す。なお、h0’,k,npは、事前推定CSI、送信電力制御量、既知のトレーニング信号を元に仮に全端末装置1−1〜1−kからの信号が干渉し合った場合に推定されるCSIとして取得する。
以下、上記変形例の効果について詳細に説明する。
事前推定CSIと今回通信時推定CSIの重み付けにおいて、上記式(5)は干渉による誤差電力、式(6)は時変動による誤差電力を表す。干渉による誤差電力が大きい場合、干渉の影響を受けやすい今回通信時推定CSIの信頼度は低いと考えられる。一方で、時変動による誤差電力が大きい場合、時変動の影響を受けやすい事前推定CSIの信頼度は低いと考えられる。従って、基地局装置2は、上記式(3)及び式(4)を用いて、上記式(5)及び式(6)から算出した誤差電力に基づいて信頼度の高い方のCSIの重みが大きくなるように各重みを算出する。そして、基地局装置2は、事前推定CSIと今回通信時推定CSIに対して、算出した重みを設定し、重み付け合成を行う。例えば、干渉による誤差電力が時変動による誤差電力より大きい場合は、事前推定CSIの重みを大きくする。時変動による誤差電力が干渉による誤差電力より大きい場合は、今回通信時推定CSIの重みを大きくする。重み付け合成により、基地局はCSI推定精度の劣化を補正する。そのため、干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減することが可能になる。

0049

(第2の実施形態)
図4は、第2の実施形態における基地局装置2aの内部構成を示すブロック図である。
基地局装置2aは、アンテナ21と、受信用無線部22aと、受信処理判定部23と、送信電力制御量算出部25aと、変調部26と、拡散部27と、送信用無線部28と、復調順位決定部29−1〜29−kと、重み算出部30aと、チャネル推定部31a−1〜31a−kと、重み付け合成部32a−1〜32a−kと、RAKE合成部33−1〜33−kと、復調部34−1〜34−kと、干渉レプリカ信号生成部35−1〜35−kと、減算部36−1〜36−kと、チャネル推定結果保持部37とを備える。

0050

第2の実施形態における基地局装置2aは、事前チャネル推定部24を備えない点、受信用無線部22、送信電力制御量算出部25、重み算出部30、チャネル推定部31及び重み付け合成部32に代えて受信用無線部22a、送信電力制御量算出部25a、重み算出部30a、チャネル推定部31a及び重み付け合成部32aを備える点、チャネル推定結果保持部37を備える点で基地局装置2と構成が異なる。基地局装置2aは、他の構成については基地局装置2と同様である。そのため、基地局装置2a全体の説明は省略し、受信用無線部22a、送信電力制御量算出部25a、重み算出部30a、チャネル推定部31a、重み付け合成部32a及びチャネル推定結果保持部37について説明する。

0051

受信用無線部22aは、アンテナ21から出力された受信信号を入力とする。受信用無線部22aは、入力された受信信号に対して周波数変換及びディジタル信号への変換を行う。受信用無線部22aは、ディジタル信号への変換がなされた受信信号を復調順位決定部29−1、チャネル推定部31a−1、重み付け合成部32a−1、RAKE合成部33−1及び減算部36−1に出力する。
送信電力制御量算出部25aは、チャネル推定結果保持部37に保持されている、前回の通信において推定されたCSI(以下、「前回通信時推定CSI」という。)(第3のチャネル状態情報)を入力とする。送信電力制御量算出部25aは、入力された前回通信時推定CSIに基づいて、端末装置1−1〜1−kの送信電力制御量を算出する。送信電力制御量算出部25aは、算出した送信電力制御量を変調部26に出力する。

0052

重み算出部30aは、チャネル推定結果保持部37に保持されている前回通信時推定CSIと、チャネル推定部31aによって推定された今回通信時推定CSI(第4のチャネル状態情報)と、送信電力制御量算出部25aによって算出された送信電力制御量と、端末装置1−1〜1−kから送信された基地局装置2aにおいて既知のトレーニング信号とを入力とする。重み算出部30aは、入力された前回通信時推定CSIと、今回通信時推定CSIと、送信電力制御量と、トレーニング信号とに基づいて、前回通信時推定CSIに対する重みと今回通信時推定CSIに対する重みとを算出する。重み算出部30aは、算出した前回通信時推定CSIに対する重みと今回通信時推定CSIに対する重みとを重み付け合成部32a−1〜32a−kに出力する。

0053

チャネル推定部31a−1は、復調順位決定部29−1によって決定された対象端末装置から送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号と、受信されたディジタル信号とを入力する。チャネル推定部31a−1は、入力されたトレーニング信号と、ディジタル信号との相関を算出することによって今回通信時推定CSIを推定する。チャネル推定部31a−2〜31a−kは、復調順位決定部29−2〜29−kによって決定された対象端末装置から送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号と、減算部36−1〜36−(k−1)によって減算されたディジタル信号とを入力する。チャネル推定部31a−2〜31a−kは、入力されたトレーニング信号と、ディジタル信号との相関を算出することによって今回通信時推定CSIを推定する。チャネル推定部31a−1〜31a−kは、推定した今回通信時推定CSIを重み算出部30a及び重み付け合成部32a−1〜32a−kに出力する。また、チャネル推定部31aは、通信の終了後に、推定したCSIをチャネル推定結果保持部37に前回通信時推定CSIとして記憶する。

0054

重み付け合成部32a−1は、重み算出部30aから出力された前回通信時推定CSIに対する重み及び今回通信時推定CSIに対する重みと、チャネル推定部31a−1から出力された今回通信時推定CSIと、チャネル推定結果保持部37に保持されている、前回通信時推定CSIと、受信信号とを入力とする。重み付け合成部32a−1は、入力された前回通信時推定CSIに対する重み及び今回通信時推定CSIに対する重みを用いて、前回通信時推定CSIと、今回通信時推定CSIとを重み付け合成する。重み付け合成部32a−2〜32a−kは、重み付け合成部32a−1と同様の処理を行う。重み付け合成部32a−1〜32a−kは、合成CSIをRAKE合成部33−1〜33−k及び干渉レプリカ信号生成部35−1〜35−(k−1)に出力する。
チャネル推定結果保持部37は、チャネル推定部31a−1〜31a−kによって推定された前回通信時推定CSIを保持する。

0055

図5は、第2の実施形態における基地局装置2aの処理の流れを示すフローチャートである。なお、図3と同様の処理については、図5において図3と同様の符号を付して説明を省略する。また、チャネル推定結果保持部37には、前回通信時推定CSIが保持されているものとする。
送信電力制御量算出部25aは、チャネル推定結果保持部37に保持されている前回通信時推定CSIに基づいて、端末装置1−1〜1−kの送信電力制御量を算出する(ステップS201)。送信電力制御量算出部25aは、算出した送信電力制御量を変調部26に出力する。その後、ステップS104からステップS106までの処理が実行されると、チャネル推定部31a−1は、対象端末装置から送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号と、受信されたディジタル信号とを入力する。チャネル推定部31a−1は、入力されたトレーニング信号と、ディジタル信号との相関を算出することによって今回通信時推定CSIを推定する(ステップS202)。チャネル推定部31a−1は、推定した今回通信時推定CSIを重み算出部30a及び重み付け合成部32a−1に出力する。

0056

重み算出部30aは、前回通信時推定CSIと、今回通信時推定CSIと、送信電力制御量と、トレーニング信号とに基づいて、前回通信時推定CSIに対する重みw2(第3の重み)と今回通信時推定CSIに対する重みw3(第4の重み)とを算出する(ステップS203)。具体的には、重み算出部30aは、以下の式(7)及び式(8)に基づいて重みw2及び重みw3を算出する。

0057

0058

上記式(7)及び式(8)において、w2は前回通信時推定CSIに対する重みを表し、w3は今回通信時推定CSIに対する重みを表し、αは係数、r2は受信信号の予測値、r3は受信信号の実測値をそれぞれ表す。重み算出部30aは、w3の算出値が1を超えた場合は、w3=1、w2=0に設定する。αは任意の値であり、1とおいてもよい。重み算出部30aは、算出した重みw2及び重みw3を重み付け合成部32a−1に出力する。重み付け合成部32a−1は、重み算出部30aから出力された重みw2を用いて前回通信時推定CSIを重み付けし、重みw3を用いて今回通信時推定CSIを重み付けし、重み付け後のCSIを合成することによって合成CSIを生成する(ステップS204)。重み付け合成部32a−1は、合成CSIをRAKE合成部33−1及び干渉レプリカ信号生成部35−1に出力する。その後、ステップS110以降の処理が実行される。

0059

ステップS115の処理において、次の対象端末装置が決定されると、チャネル推定部31a−2〜31a−kは、対象端末装置から送信された基地局装置2において既知のトレーニング信号と、減算されたディジタル信号とを入力する。チャネル推定部31a−2〜31a−kは、入力されたトレーニング信号と、ディジタル信号との相関を算出することによって今回通信時推定CSIを推定する(ステップS205)。チャネル推定部31a−2〜31a−kは、推定した今回通信時推定CSIを重み算出部30a及び重み付け合成部32a−2〜32a−kに出力する。

0060

重み算出部30aは、前回通信時推定CSIと、チャネル推定部31a−2〜31a−kから出力された今回通信時推定CSIと、送信電力制御量と、トレーニング信号とに基づいて、前回通信時推定CSIに対する重みw2と今回通信時推定CSIに対する重みw3とを算出する(ステップS206)。重み算出部30aは、算出した重みw2及び重みw3を重み付け合成部32a−2〜32a−kに出力する。

0061

重み付け合成部32a−2〜32a−kは、重み算出部30aから出力された重みw2を用いて前回通信時推定CSIを重み付けし、重みw3を用いて今回通信時推定CSIを重み付けし、重み付け後の各CSIを合成することによって合成CSIを生成する(ステップS207)。重み付け合成部32a−2〜32a−kは、合成CSIをRAKE合成部33−2〜33−k及び干渉レプリカ信号生成部35−2〜35−(k−1)に出力する。その後、ステップS119以降の処理が実行される。

0062

以上のように構成された基地局装置2aによれば、干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減することが可能になる。以下、この効果について詳細に説明する。
基地局装置2aは、前回通信時推定CSIと、今回通信時推定CSIとを用いて各CSIに対する重みを算出する。具体的には、基地局装置2は、受信信号の予測値と実測値の差分を算出し、差分が少なければ(例えば、閾値未満)、CSIの時間変動は小さいと判定し、前回通信時推定CSIの重みを大きく、今回通信時推定CSIの重みを小さく設定する。一方、差分が大きければ(例えば、閾値以上)、CSIの時間変動は大きいと判定し、前回通信時推定CSIの重みを小さく、今回通信時推定CSIの重みを大きく設定する。そして、基地局装置2aは、算出した重みを用いて前回通信時推定CSI及び今回通信時推定CSIとの重み付け合成により、干渉によるCSI推定精度の劣化を補正する。そのため、干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減することが可能になる。

0063

<変形例>
重み算出部30aは、以下の式(9)〜式(12)に基づいて重みw2及び重みw3を算出するように構成されてもよい。

0064

0065

上記式(9)及び式(10)において、w2は前回通信時推定CSIに対する重みを表し、w3は今回通信時推定CSIに対する重みを表す。上記式(11)及び式(12)において、kは端末装置1の識別番号、npはパスの識別番号、h2,k,npは端末装置kのパスnpの前回通信時推定CSI、h2’,k,npは前回通信時推定CSIに干渉による誤差を加えたCSI、h3,k,npは端末装置kのパスnpの今回通信時推定CSIをそれぞれ表す。h2’,k,npは、前回通信時推定CSI、送信電力制御量、既知のトレーニング信号を元に仮に全端末装置からの信号が干渉し合った場合に推定されるCSIとして取得する。
以下、上記変形例の効果について詳細に説明する。
前回通信時推定CSIと今回通信時推定CSIの重み付けにおいて、上記式(11)は干渉による誤差電力、式(12)は時変動による誤差電力を表す。干渉による誤差電力が大きい場合、干渉の影響を受けやすい今回通信時推定CSIの信頼度は低いと考えられる。一方で、時変動による誤差電力が大きい場合、時変動の影響を受けやすい前回通信時推定CSIの信頼度は低いと考えられる。従って、基地局装置2aは、上記式(9)及び式(10)を用いて、上記式(11)及び式(12)から算出した誤差電力に基づいて信頼度の高い方のCSIの重みが大きくなるように各重みを算出する。そして、基地局装置2aは、前回通信時推定CSIと今回通信時推定CSIとに対して、算出した重みを設定し、重み付け合成を行う。例えば、干渉による誤差電力が時変動による誤差電力より大きい場合は、前回通信時推定CSIの重みを大きくする。時変動による誤差電力が干渉による誤差電力より大きい場合は、今回通信時推定CSIの重みを大きくする。基地局装置2aは、上記のように算出した重みを用いた重み付け合成により、CSI推定精度の劣化を補正する。そのため、干渉除去処理後に生じる残留干渉成分を低減することが可能になる。

0066

上記の各実施形態では、基地局装置20及び20aに復調順位決定部29−1〜29−kが複数備えられる構成を示したが、基地局装置20及び20aには1つの復調順位決定部29が備えられてもよい。このように構成される場合、復調順位決定部29は、受信用無線部22と減算部36−1の間に備えられる。このように構成される場合、復調順位決定部29は、例えば各端末装置1−1〜1−kの受信電力の高い順に、閾値以上の受信電力の端末装置の復調順位を決定する。例えば、復調順位決定部29は、閾値以上の受信電力の端末装置の復調順位をランダムに決定する。この場合、復調順位が決定された全端末装置の復調が終了次第、復調は終了される。
上記の各実施形態において、端末装置1−1〜1−kと基地局装置2との通信間隔間欠的である場合は、電波伝搬路の時間による変動のために、第1の実施形態のように通信の直前にTPC用にCSI推定を実施する形態が有効である。一方で、端末装置1−1〜1−kと基地局装置2との通信が連続的である場合は、電波伝搬路の時間による変動が小さいために、第2の実施形態のように前回通信時推定CSIを利用する形態が有効である。

0067

上述した実施形態における端末装置1−1〜1−k、基地局装置2及び基地局装置2aをコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワーク電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA(Field Programmable Gate Array)等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。

0068

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

0069

1−1〜1−k…端末装置, 2、2a…基地局装置, 21…アンテナ, 22、22a…受信用無線部, 23…受信処理判定部, 24…事前チャネル推定部, 25、25a…送信電力制御量算出部, 26…変調部, 27…拡散部, 28…送信用無線部, 29−1〜29−k…復調順位決定部, 30、30a…重み算出部, 31−1〜31−k、31a−1〜31a−k…チャネル推定部, 32−1〜32−k、32a−1〜32a−k…重み付け合成部, 33−1〜33−k…RAKE合成部, 34−1〜34−k、34a−1〜34a−k…復調部, 35−1〜35−(k−1)…干渉レプリカ信号生成部, 36−1〜36−(k−1)…減算部

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