專利名稱：無線發(fā)送裝置及多載波信號生成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線發(fā)送裝置及多載波信號生成方法。
背景技術(shù)：
近年來，在無線通信，尤其在移動通信中，除了語音以外，圖像和數(shù)據(jù) 等各種信息也成了傳輸?shù)膶ο蟆Ｓ捎诳梢灶A(yù)測到今后對各種各樣的內(nèi)容
(contents)的傳輸?shù)男枨髸絹碓礁?，所以可以預(yù)測到對高速傳輸?shù)男枰獣M 一步提高。然而，在移動通信中進行高速傳輸時，不能忽視因多路徑引起的 延遲波的影響，頻率選擇性衰落會使傳輸特性惡化。
作為抗頻率選擇性衰落的對策技術(shù)之一，OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:正交頻分復(fù)用)等多栽波通信備受矚目。多載波通信是 一種使用傳輸速率被抑制到不會發(fā)生頻率選擇性衰落的程度的多個載波(副 載波)來傳輸數(shù)據(jù)，由此在結(jié)果上進行高速傳輸?shù)募夹g(shù)。特別是，OFDM方式 由于配置數(shù)據(jù)的多個副栽波互相正交，因此在多載波通信中其頻率利用效率 很高，而且能通過比較簡單的硬件結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，因此尤其受關(guān)注而對它的各
種各樣的探討正在進行中。
另一方面，在移動通信中，還在對自適應(yīng)陣列天線(以下簡稱為"AAA，，) 技術(shù)進行探討中，該AAA技術(shù)為通過將多個天線所接收的信號分別乘以加權(quán) 系數(shù)(加權(quán))，來對接收方向性進行自適應(yīng)的控制的技術(shù)。在該AAA技術(shù)中， 通過使用MMSE(Minimum Mean Square Error:最小均方差)自適應(yīng)地控制加 權(quán)，由此能夠從接收信號中去除干擾信號。 ' 另外，例如在專利文獻l中記述有一種技術(shù)，其在組合了 OFDM方式和 AAA技術(shù)的接收裝置中，迅速且高精確度地進行最優(yōu)加權(quán)的估計。專利文獻 1:日本專利申請?zhí)亻_2003-218759號公報發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題
根據(jù)AAA技術(shù)，從原理上能夠去除天線數(shù)目-1的數(shù)目的干擾信號。換 言之，在將千擾信號源的數(shù)目設(shè)為N時，專利文獻1所述的接收裝置需要具 有N+1個天線。而且，從各個干擾信號源發(fā)送的信號在多路徑環(huán)境下被接收 裝置接收時，將各個干擾信號源的多路徑的數(shù)目設(shè)為M的話，專利文獻1所 述的接收裝置則需要具有NxM+l個的多個天線。
如上所述，由于專利文獻1所述的接收裝置為了去除干擾信號需要具有 許多天線，所以在近年來越來越要求小型化的無線通信移動臺裝置(以下簡稱 為"移動臺")中，實際上難以配置專利文獻1所述的接收裝置。
本發(fā)明的目的為提供無線發(fā)送裝置及多載波信號生成方法，能夠在無線 接收裝置中高效率地去除干擾信號。解決問題的方案
本發(fā)明的無線發(fā)送裝置為發(fā)送由多個副載波構(gòu)成的多載波信號的無線發(fā)
送裝置，該無線發(fā)送裝置采用的結(jié)構(gòu)具備編碼單元，對發(fā)送比特進行編碼 來生成第一比特串；重復(fù)單元，在所述第一比特串所包含的多個比特中，對 作為重復(fù)對象的比特進行重復(fù)，來生成第二比特串，所述第二比特串包含重 復(fù)源的第一比特和通過重復(fù)生成的第二比特；調(diào)制單元，對所述第二比特串 進行調(diào)制，來從所述第一比特和所述第二比特生成多個碼元，所述多個碼元 為與僅由所述第一比特即可生成的碼元相同的多個碼元；以及生成單元，使 用與其它無線發(fā)送裝置中的映射模式相同的映射模式，將所述多個相同的碼 元映射到所述多個副載波，來生成所述多載波信號。發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明，能夠在無線接收裝置中高效率地去除干擾信號。


圖1是OFDM碼元的概念圖；圖2八是副載波#1的碼元的概念圖；圖 2B是副載波存2的碼元的概念圖；圖2C是副載波弁3的碼元的概念圖；圖2D 是副載波#4的碼元的概念圖；圖3是表示AAA技術(shù)的動作原理的圖；圖4 是表示本發(fā)明的動作原理的圖；圖5是表示本發(fā)明實施方式1的基站的結(jié)構(gòu) 的方框圖；圖6表示本發(fā)明實施方式1的編碼比特串(第一比特串)；圖7表示 本發(fā)明實施方式1的重復(fù)后的比特串(第二比特串)；圖8表示本發(fā)明實施方式 1的碼元生成模式(模式1);圖9表示本發(fā)明實施方式1的碼元生成模式(模式 2);圖IO表示本發(fā)明實施方式1的碼元生成模式(模式3);圖11是表示本發(fā) 明實施方式1的映射模式的圖；圖12是表示本發(fā)明實施方式1的移動臺的結(jié) 構(gòu)的方框圖；圖13是表示本發(fā)明實施方式2的基站的結(jié)構(gòu)的方框圖；圖14 表示本發(fā)明的實施方式2的交織模式(模式1);圖15表示本發(fā)明的實施方式2 的交織4莫式(才莫式2);以及圖16表示本發(fā)明的實施方式2的交織才莫式(才莫式3)。
具體實施例方式
首先，說明本發(fā)明的動作原理。另外，雖然在以下的il明中以O(shè)FDM方 式作為多載波通信方式的一例進行說明，但是本發(fā)明并不限于OFDM方式。 由于作為多載波信號的OFDM碼元的符號率非常小，所以在多路徑環(huán)境
中被接收的OFDM碼元具有如下特征，即不管多路徑的數(shù)目如何，作為將多 個路徑的信號合成后的一個信號而被接收。因此，在OFDM方式中期望信號 和干擾信號分別經(jīng)由多路徑由移動臺接收時，如圖1所示，在移動臺，無論 A期望信號還是干擾信號，都作為合成了多個路徑的信號的信號而被接收。
因此，對于OFDM碼元的各個副載波//1至#4的每一個，在干擾信號源 為N個的情況下，不管多路徑的數(shù)目如何，可以視為接收到將一個期望信號 和N個干擾信號合成后的信號。換言之，在干擾信號源為N個的情況下，不 管多路徑的數(shù)目如何，對每個副載波而言可以視為存在一個具有單路徑的 瑞利衰落(Rayleigh fading)的期望信號和N個具有單路徑的瑞利衰落的千擾信 號。在圖2A至圖2D示出了上述情況。圖2A表示副載波W的碼元，圖2B 表示副載波#2的碼元，圖2C表示副載波#3的碼元，圖2D表示副載波#4的 碼元。如這些圖所示，在各個副載波#1至#4,接收到的碼元為在期望信號上 附加了干擾信號的碼元。因此，在OFDM中，在干擾信號源為N個的情況下， 不管多路徑的數(shù)目如何，只要在各個副載波中從接收信號中去除N個干擾信 號，就能夠得到期望信號。
如上所述，作為OFDM接收信號的特征可以舉出，即使在單載波傳輸中 會接收受到頻率選擇性衰落影響的信號的多路徑環(huán)境下，對每個副載波而言， OFDM接收信號將為受到瑞利衰落影響的信號。
另一方面，作為AAA技術(shù)的特征，可以舉出，為了去除N個干擾信號 而需要N+1個天線，用于接收將一個期望信號和N個干擾信號合成后的信號。 此時，在通過N+1個天線接收到的信號中，分別包含期望信號和干擾信號。 然后，將各個天線接收到的信號乘以通過MMSE處理求出的加權(quán)，并對乘以 加權(quán)后的信號進行合成，由此能夠從接收信號中去除N個干擾信號，得到一 個期望信號。
著眼于上述的OFDM接收信號的特征和AAA技術(shù)的特征，如果將圖1 所示的各個副載波#1至#4視為AAA技術(shù)中的各個天線，對構(gòu)成OFDM碼元 的各個副載波#1至#4的4個副載波，作為期望信號映射相同的碼元，并對各 個副載波# 1至# 4進行與AAA技術(shù)相同的MMSE處理，則即使在OFDM 方式的無線通信中存在許多個多路徑的情況下，移動臺也能夠去除從3個干 擾信號源發(fā)送的所有干擾信號。另外，移動臺不需要具有多個天線，不管多 路徑的數(shù)目如何，只要具有一個天線就能夠去除從3個干擾信號源發(fā)送的所
有干擾信號。即，在OFDM通信中，為了從接收信號中去除從N個干擾信號 源發(fā)送的干擾信號，即使存在許多個多路徑時，移動臺具有一個天線就足夠， 而且存在用于作為期望信號映射相同的碼元的N+l個副載波就足夠。
這樣，在本發(fā)明中，將映射相同的碼元的多個副載波視為AAA技術(shù)中 的多個天線，并對這多個相同的碼元在頻域上進行MMSE處理，由此去除包 含在OFDM碼元中的干擾信號。
更具體而言，可以i兌明如下
在AAA技術(shù)的情況下，設(shè)期望信號為D、干擾信號為U、期望信號在
天線n的傳播路徑上的信道估計值為hDn、干擾信號在天線n的傳播路徑上的
信道估計值為hun時，由式(l)表示在天線n中的接收信號R" & + "A …(1)
然后，將天線n所接收的信號乘以按式(2)通過MMSE處理求出的天線n
的加權(quán)Wn來進行合成，由此能夠從接收信號R。中去除干擾信號U,得到期
望信號D。另外，在式(2)中，P為由信道估計值hon和信道估計值hun生成的
P矢量。<formula>complex formula see original document page 7</formula> …(2)
因此，例如，如圖3所示，在干擾信號源為一個且接收器端具有兩個天 線的情況下，根據(jù)AAA技術(shù)，由式(3)提供各個天線的接收信號。
<formula>complex formula see original document page 7</formula>
另一方面，在本發(fā)明中，設(shè)期望信號為D、干擾信號為U、期望信號在
副載波m的傳播路徑上的信道估計值為hDm、干擾信號在副載波m的傳播路 徑上的信道估計值為hum時，由式(4)表示在副載波m上的接收信號Qm.
然后，將通過副載波m接收的信號乘以按式(5)通過MMSE處理求出的 副載波m上的加權(quán)Wm來進行合成，由此能夠從接收信號Qm中去除干擾信號 U，得到期望信號D。另外，在式(5)中，P為由信道估計值hom和信道估計值
hum生成的P矢量。
<formula>complex formula see original document page 7</formula>…(5)
因此，例如，如圖4所示，在干擾信號源為一個且接收器端通過一個天 線接收由兩個副載波構(gòu)成的OFDM碼元的情況下，由式(6)提供各個副載波的<formula>complex formula see original document page 8</formula>接收信號，
這里，對式(1)至(3)與式(4)至(6)進行比較，可知只有天線號碼n變?yōu)榱?副載波號碼m,其它部分由完全相同的式子來表示。即，這意味著將OFDM 碼元的多個副載波視為AAA技術(shù)中的多個天線，并對由一個天線接收到的 OFDM碼元的多個副載波進行與AAA技術(shù)相同的MMSE處理，由此能夠從 OFDM碼元中去除干擾信號。
以下，參照附圖詳細說明本發(fā)明的實施方式。 (實施方式1 )
圖5表示本實施方式的無線通信基站裝置(以下簡稱為"基站")IOO的結(jié) 構(gòu)。另外，圖12表示本實施方式的移動臺200的結(jié)構(gòu)。
圖5所示的基站100中，編碼單元101對發(fā)送數(shù)據(jù)(發(fā)送比特)進行編碼。 例如，編碼單元101使用特播(Turbo)編碼等系統(tǒng)代碼對發(fā)送數(shù)據(jù)(發(fā)送比特) 進行糾錯編碼。編碼單元101通過使用系統(tǒng)代碼對發(fā)送比特進行編碼，生成 由作為發(fā)送比特本身的系統(tǒng)校驗位(S)和作為冗余比特的奇偶校驗位(P)構(gòu)成 的比特串。另外，雖然這里作為編碼的一例，舉出了在移動通信中最常用的 使用系統(tǒng)代碼的糾錯編碼，但是本發(fā)明并不受編碼的種類的限制。
復(fù)制單元102,在由編碼單元101生成的比特串所包含的多個比特中， 將奇偶校驗位作為重復(fù)對象進行重復(fù)(復(fù)制)，以便進行速率匹配(1 ate matching)。將在后面敘述該重復(fù)的細節(jié)。
重復(fù)的通信系統(tǒng)，所以將奇偶校驗位優(yōu)先地作為重復(fù)對象，而在當速率匹配 時從系統(tǒng)校驗位優(yōu)先地進行重復(fù)的通信系統(tǒng)中，則將系統(tǒng)校驗位優(yōu)先地作為 重復(fù)對象。另外，在沒有這樣的優(yōu)先順序的通信系統(tǒng)中，可將奇偶校驗位和 系統(tǒng)校驗位的雙方都作為重復(fù)對象。
調(diào)制單元103對重復(fù)后的比特串進行調(diào)制，生成碼元。將在后面敘述該 調(diào)制的細節(jié)。
每當從重復(fù)單元103串行地輸入與K個副載波相應(yīng)數(shù)目的碼元時，S/P 單元104都將這些碼元變換成并行，并輸出到IFFT單元105，所述K個副載 波為構(gòu)成多載波信號即OFDM碼元的多個副載波弁l至弁K。
IFFT單元105對從S/P單元104輸入的碼元進行IFFT(Irwerse FastFourier Transform:快速傅立葉逆變換)，并基于規(guī)定的映射模式(配置模式)映 射(配置)到副載波#1至^K的每一個，從而生成OFDM碼元。另外，IFFT單 元105在幀的開頭對導頻碼元(PL)進行IFFT并映射到副載波#1至^K的每一 個，來生成OFDM碼元。將在后面敘述該OFDM碼元生成的細節(jié)。
這樣生成的OFDM碼元在GI附加單元106被附加保護間隔之后，在發(fā) 送RF單元107被實施上變頻等規(guī)定的無線處理，并通過天線108被無線發(fā) 送到移動臺200(圖12)。
接著，說明重復(fù)及調(diào)制的細節(jié)。 ,這里，設(shè)在編碼單元101中的編碼率為R=l/3。即，在編碼單元101中， 對于一個發(fā)送比特，生成一個系統(tǒng)校驗位S和兩個奇偶校驗位P。因此，如 果連續(xù)輸入到編碼單元101的兩個發(fā)送比特B,和B2一皮編碼，則如圖6所示，
從B,生成出S,、 Pl,和P,2，從B2生成出S2、 P2,和P22即，編碼單元10對
發(fā)送比特B，和B2進行編碼，由此生成由S,、 Pn、 P12、 S2、 P"和P22構(gòu)成的 比特串(第一比特串)。
重復(fù)單元102在圖6所示的第一比特串所包含的多個比特S,、 Pu、 Pl2、 S2、 P2,和P22中，只將奇偶校驗位作為重復(fù)對象，進行重復(fù)。設(shè)這里的重復(fù) 因子為RF=2。因此，重復(fù)后的比特串(第二比特串)將如圖7所示，在RF=2 時得到相同的奇偶校驗位各兩個。圖7中，Pn、 Pl2、 P2,和P22為重復(fù)源的奇
偶校驗位，Pu，、 P12，、 P2,，和P22，為通過重復(fù)生成的奇偶校驗位。即，P"和 Pn，、 P,2和P!2，、 P"和P2,，以及P22和P22，為相同的比特。這樣，重復(fù)單元102 對第 一 比特串所包含的多個比特中的奇偶校驗位進行重復(fù)，生成第二比特串， 該第二比特串包含重復(fù)源的奇偶校驗位(第 一 奇偶校驗位)和通過重復(fù)生成的 奇偶校驗位(第二奇偶校驗位)。
調(diào)制單元103對第二比特串進行調(diào)制，生成碼元。這里，作為調(diào)制方式 釆用由兩個比特構(gòu)成一個碼元的QPSK。對第二比特串進行調(diào)制時，對于奇
偶校驗位，調(diào)制單元103生成與僅由重復(fù)源的奇偶校驗位Pn、 P12、 P;m和P22
即可生成的碼元相同的多個碼元。由于重復(fù)源的奇偶校驗位為Ph、 P12、 P21 和P22的四個，所以在調(diào)制方式為QPSK時，可/人這四個奇偶4交-瞼位生成的碼
元為(P,'，P,2)、 (P21,P22)、 (Ph，P21)、 (Pl2,P22)、 (PH,P22)和(Pn,P20的六種組合中
的某一個。另外，如果要從圖7所示的第二比特串生成與這六個碼元中的某 一個相同的多個(這里為兩個)碼元，其組合模式為圖8至圖IO所示的某一個。另外，不管是圖8至圖10的任何模式時，調(diào)制單元103都從系統(tǒng)校驗位S, 和S2生成碼元SB,。
根據(jù)圖8的組合模式，從(P,p P,2)生成碼元SB2，從(Pn，， P,2，)生成碼元
SB2，，從(P^， P22)生成碼元SB3，從(P2,，， P22,)生成碼元SB3，。另外，根據(jù)圖
9的組合模式，從(Pn， P^)生成碼元SB2，從(Pn，， ？21，)生成碼元SB2，，從(P,2，
P22)生成碼元SB3，從(P,2', P22，)生成碼元SB3，。另外，根據(jù)圖IO的組合模式， 從(Pll， P22)生成碼元SB2,從(P,r, P22，)生成碼元SB2，，從(P,2, P^)生成碼 元SB3，從(P,2，， P2,，)生成碼元SB3，。而且，在上迷的任何情況下，SB2和SB2，
為相同的碼元，SB;和SB3，為相同的碼元。
這樣，在圖8至圖10中的任何組合模式中，調(diào)制單元103都能夠生成與
僅由重復(fù)源的奇偶校驗位pn 、 p12、 p21和p22即可生成的碼元相同的多個碼元。
另外，重復(fù)單元102以RF=2進行比特重復(fù)時，通過這樣的調(diào)制單元103的 處理，能夠得到與以虹=2進行碼元重復(fù)而得到的結(jié)果同樣的結(jié)果。
另外，這里雖然作為調(diào)制方式以QPSK為例進行了說明，但是即使是其 它調(diào)制方式，也同樣能夠生成與僅由重復(fù)源的奇偶校驗位即可生成的碼元相 同的多個碼元。例如，在作為調(diào)制方式采用16QAM的情況下，從(Pn、 P12、
P21、 P22)生成碼元SB2，從(Pn，、 P12，、 P21，、 P22，)生成碼元SB2，。
另外，在上述的說明中，為了簡化說明，沒有考慮碼元內(nèi)的比特位置。 例如，將(Pn, P。和(Pn， Pn)視為相同的組合進行了說明。但是，即使在例
如以(P,2, Pu)代替(Ph， P,2)而生成碼元時，通過對其它碼元也同樣交換碼元
內(nèi)的比特位置，則能夠與上述同樣地生成與僅由重復(fù)源的奇偶校驗位即可生 成的碼元相同的多個碼元。
另外，雖然在上述的說明中在重復(fù)源的奇偶校驗位之間或者通過重復(fù)生 成的奇偶校驗位之間進行了組合而生成碼元，但是由于重復(fù)源的奇偶校驗位 和通過重復(fù)生成的奇偶校驗位為相同的比特，所以也可以在重復(fù)源的奇偶校 驗位和通過重復(fù)生成的奇偶校驗位之間進行組合而生成碼元。例如，在圖8
所示的組合模式中，也可以從(Ph, P,2，)生成碼元SB2，從(P,r， P22)生成碼元 SB2，，從(P2,， P22，)生成碼元SB3，從(P2,，， P22)生成碼元SB3，。在圖9和圖
10中也是同樣的。
這樣，調(diào)制單元103對從重復(fù)單元102輸出的第二比特串進行調(diào)制，從 重復(fù)源的奇偶校驗位和通過重復(fù)生成的奇偶校驗位生成與僅由重復(fù)源的奇偶疼驗位即可生成的碼元相同的多個碼元。
接著，說明OFDM碼元生成的細節(jié)。在以下的說明中，設(shè)一個OFDM 碼元由副載波# 1至#5化=5)的五個副載波構(gòu)成。
這里，在RF=2且由9個OFDM碼元(即，1個作為導頻碼元的OFDM 碼元+8個作為數(shù)據(jù)碼元的OFDM碼元)構(gòu)成1幀的情況下，本實施方式的映 射模式例如為如圖11所示。也就是說，由系統(tǒng)4交驗位構(gòu)成的SB,、 SB4、 SB7、 SBI()、 SBI3、 SBI6、 SB,9和SB22被映射到副載波存1，由奇偶校驗位構(gòu)成的碼 元SB2、 SB3、 SB5、 SB6、 SBg、 SB9、 SB!i、 SB2、 SB!4、 SBi5、 SB"、 SB!g、 SB2。、 SB21、 SB23和SB24,以重復(fù)在頻率軸方向按RF二2被重復(fù)的狀態(tài)分別被 映射到副載波#2至#5。即，對于奇偶校驗位，相同的碼元被映射到互不相同 的兩個副載波，并被發(fā)送到移動臺200(圖12)。
這里，為了在移動臺200從接收信號中去除干擾信號而得到期望信號， 在頻率軸方向上重復(fù)后的期望信號對副載波的映射模式和重復(fù)后的干擾信號 對副載波的映射模式必須相同。也就是說，為了在移動臺200從接收信號中 去除干擾信號而得到期望信號，期望信號和千擾信號必須以相同的映射模式 被配置在頻率軸上。即，如圖ll所示，在期望信號的兩個相同的碼元被映射 到副載波#2和#3或副載波#4和#5時，對于干擾信號也一樣，相同的碼元也 必須同樣地被映射到副載波#2和#3或副載波#4和#5。
因此，根據(jù)本實施方式，IFFT單元105使用與干擾信號源中的映射模式 相同的映射模式進行多個相同的碼元對多個副載波的映射，由此生成多載波 信號。例如，IFFT單元105使用與采用與圖5所示的結(jié)構(gòu)相同的結(jié)構(gòu)的其它 基站中的映射模式相同的映射模式，進行多個相同的碼元對多個副載波的映 射，由此生成多載波信號。通過這樣的處理，能夠使重復(fù)后的期望信號對副 載波的映射模式和重復(fù)后的干擾信號對副載波的映射模式成為在頻率軸方向 相同的映射模式，從而在移動臺200能夠從接收信號中可靠地去除干擾信號。
接著，說明移動臺200(圖12)。
在圖12所示的移動臺200中，通過天線201接收從基站100發(fā)送的OFDM 碼元。此時，在接收到的OFDM碼元中，除了從基站IOO發(fā)送的期望信號之 外，還包含從干擾信號源發(fā)送的干擾信號。該干擾信號是具有與從基站100 發(fā)送的OFDM碼元的副載波//1至#5相同頻率的副載波#1至#5的OFDM碼 元，例如是從基站100以外的其它基站發(fā)送的OFDM碼元、從移動臺200以 外的其它移動臺發(fā)送的OFDM碼元等。另外，在基站100的天線108為由多 個天線組成的扇區(qū)天線(sectorantenna)的情況下，通過與移動臺200所在的扇
' 包含這樣的期望信號和干擾信號的OFDM碼元由接收RF單元202進行 下變頻等規(guī)定的無線處理之后，由GI去除單元203去除保護間隔，并輸入到 FFT單元204。
FFT單元204對從GI去除單元203輸入的OFDM碼元進行FFT(Fast Fourier Transform:快速傅立葉變換)，得到映射在副載波#1至#5的每一個上 的碼元。這些碼元被輸入到選擇單元205。
選擇單元205將其輸出到信道估計單元206。
另外，選擇單元205基于在基站100生成OFDM碼元時的映射模式，選 擇由系統(tǒng)校驗位構(gòu)成的碼元并輸出到解調(diào)單元211。具體而言，在圖11中， 在tP選擇單元205選擇被映射在副載波#1的碼元SB,并將其輸出。在12至
ts也是同樣的。
另外，選擇單元205基于在基站100生成OFDM碼元時的映射模式選擇 由奇偶校驗位構(gòu)成的多個相同的碼元，并輸出到相關(guān)值計算單元207和乘法 器209-1至209-N。具體而言，在圖ll中，選擇單元205在t,首先選擇并輸 出被映射在副載波#2和#3上的兩個相同的碼元SB2和SB2，，然后選擇并輸出 被映射在副載凌#4和#5上的兩個碼元SB3和SB3，。因此，圖12中為N=RF=2。 另外，這兩個相同的碼元中分別附加有干擾信號。即，在選擇單元205,附 加有干擾信號的相同的碼元依次被選擇并輸出。在t2至ts也是同樣的。
值。然后，信道估計單元206基于信道估計值生成P矢量，并輸出到MMSE 處理單元208。例如，在由選擇單元205選擇被映射在副載波#2和#3上的兩 個相同的碼元SB2和SB 的tP信道估計單元206基于副載波#2和#3的信道 傳計值h2和h3生成式(7)所示的P矢量。對于由奇偶校驗位構(gòu)成的其它碼元也 是同樣的。另外，由于信道估計值是基于幀開頭的導頻碼元來計算的，所以 在一幀中對每一個副載波都使用相同的值。
相關(guān)值計算單元207計算在相同碼元的副載波間的互相關(guān)值。例如，輸
入了映射在副載波#2和#3的兩個相同的碼元SB2和SB2，時，相關(guān)值計算單元 2.07在副載波#2和#3之間求這兩個碼元的互相關(guān)值。然后，相關(guān)值計算單元 207基于互相關(guān)值生成R矩陣，求該R矩陣的逆矩陣并輸出到MMSE處理單 元208。例如，在由選擇單元205選擇被映射在副載波#2和#3上的兩個相同 的碼元SB2和SB 的t,，相關(guān)值計算單元207基于副載波#2和#3之間的互相 關(guān)值x22至x33生成式(8)所示的R矩陣。對于由奇偶校驗位構(gòu)成的其它碼元也 是同樣的。
MMSE處理單元208基于/人信道估計單元206輸入的P矢量(P)和從相關(guān) 值計算單元207輸入的R矩陣的逆矩陣(R")，通過式(9)所示的矩陣運算進行 MMSE處理而求加權(quán)W(Wi和W2)，并輸出到乘法器209-1至209-N。對于由 奇偶校驗位構(gòu)成的其它碼元也是同樣的。另外，在AAA技術(shù)中，這樣的加權(quán) 生成方法是作為SMI(Sample Matrix Inverse:抽樣矩陣耳又逆)法而眾所周知的。
『=7 -'.P …(9)
乘法器209-1至209-N將選擇單元205所選擇的碼元的每一個乘以由 MMSE處理單元208求出的加權(quán)，并輸出到合成單元210。
合成單元210將乘以加權(quán)后的各個碼元合成，生成合成信號。由于合成 單元210所合成的各個碼元為被映射在多個不同的副載波上的相同的碼元， 所以通過這樣的副載波間的合成，能夠從由奇偶校驗位構(gòu)成的各個碼元中去 除干擾信號。在本發(fā)明，由于OFDM碼元中的各個副載波相當于AAA技術(shù) 中的各個天線，所以在RF=2的各個碼元中，不管多路徑的數(shù)目如何，能夠 將來自RF-1(即， 一個)的干擾信號源的千擾信號都去除掉。
, 另外，由相關(guān)值計算單元207、 MMSE處理單元208、乘法器209-1至 209-N以及合成單元210構(gòu)成干擾去除單元213。
這樣生成的合成信號在由解調(diào)單元211進行解調(diào)之后，在解碼單元22 進行解碼。由此得到奇偶校驗位的接收數(shù)據(jù)。另外，由系統(tǒng)校驗位構(gòu)成的碼
元也同樣在由解調(diào)單元211進行解調(diào)之后，在解碼單元212進行解碼。由此 得到系統(tǒng)校驗位的接收數(shù)據(jù)。
如上所述，根據(jù)本實施方式，將OFDM碼元的多個副載波視為AAA技 術(shù)中的多根天線，并對OFDM碼元的多個副載波進行與AAA技術(shù)相同的 MMSE處理，由此不管多路徑的數(shù)目如何，都能夠去除來自RF-l個干擾信 號源的所有的干擾信號。因此，在移動臺不需要像以往的AAA技術(shù)那樣為了 去除干擾信號而具有多個天線，不管多路徑的數(shù)目如何，只要具有一個天線 就足夠，從而能夠避免為了去除干擾信號而導致裝置的大型化。另外，根據(jù) A'AA技術(shù)，需要隨著干擾信號源的數(shù)目以及多路徑的數(shù)目的增加而增加接收 天線的數(shù)目，但是根據(jù)本實施方式，即使在干擾信號源的數(shù)目增加的情況下， 也不管多路徑的數(shù)目是否增加，4又使RF增加即可，因此能夠高效率地去除 干擾信號。
(實施方式2)
圖13表示本實施方式的基站300的結(jié)構(gòu)?；?00在實施方式1的基站 IOO(圖5)的結(jié)構(gòu)中進一步具有交織器301。
交織器301以圖14至圖16的某一個所示的方式對從重復(fù)單元102輸出 的圖7所示的第二比特串進行交織。這里，圖14、"和16分別與實施方式 l的圖8、 9和10對應(yīng)。即，根據(jù)圖8至圖IO的某一個所示的模式，進行在 交織器301的交織。然后，這樣進行交織后的第二比特串輸入到調(diào)制單元302。
調(diào)制單元302對交織后的第二比特串進行調(diào)制，生成碼元。調(diào)制單元3 02 對圖14至圖16所示的比特串的各個比特，直接按輸入順序進行調(diào)制。調(diào)制 單元302在這一點上與實施方式1的調(diào)制單元103不同。另外，這里，與實 施方式1同樣地作為調(diào)制方式采用由兩個比特構(gòu)成一個碼元的QPSK。另夕卜， 在交織器301進行圖14所示的交織的情況下，從(Pn， Pn)生成碼元SB2，從
(Pll，， P,2，)生成碼元SB2',從(P2,， P22)生成碼元SB3，從(P2、'， ？22，)生成碼元
SB3'。另外，在交織器301進行圖15所示的交織的情況下，從(P,p P")生成
碼元SB2，從(Pn，， P2r)生成碼元SB2'，從(Pu, P22)生成碼元SB3，從(P,2',
P22，)生成碼元SB3，。另外，在交織器301進行圖16所示的交織的情況下，從
(Pu， P22)生成碼元SB2，從(Pu，， P22，)生成碼元SB2，，從(P,2, Pa)生成碼元 SB3，從(P,2，， P2，，)生成碼元SB3，。而且，在上述的任何情況下，SB2和SB
為相同的碼元，SB3和SB3，為相同的碼元。另外，不管是圖14至圖16的任
何模式，都從系統(tǒng)校驗位S,和S2生成碼元SB,。
這樣，在圖14至圖16中的任何交織中，與實施方式l同樣地，調(diào)制單 元302能夠生成與僅由重復(fù)源的奇偶校驗位Pn、 Pl2、 P2,和P22即可生成的碼 元相同的多個碼元。另外，重復(fù)單元102以RF-2進行比特重復(fù)時，通過進 行這樣的交織，與實施方式l同樣地，能夠得到與以RF=2進行碼元重復(fù)而 得到的結(jié)果同樣的結(jié)果。
這樣，調(diào)制單元302對從交織器301輸出的第二比特串進行調(diào)制，從重 復(fù)源的奇偶校驗位和通過重復(fù)生成的奇偶校驗位生成與僅由重復(fù)源的奇偶校 驗位即可生成的碼元相同的多個碼元。
另外，由于除了交織器301和調(diào)制器302以外的結(jié)構(gòu)部分與實施方式1 (圖 5)相同,所以省略了說明。
如上所述，根據(jù)本實施方式，能夠得到與實施方式l同樣的效果，而且， 通過具備上述的交織器，與實施方式1相比能夠進一步簡化在調(diào)制單元中的 處理。
以上說明了本發(fā)明的實施方式。
另外，本發(fā)明在一個基站所覆蓋的通信區(qū)域(小區(qū))由具有方向性的扇區(qū)
天線按角度方向被分割為多個扇區(qū)的移動通信系統(tǒng)中特別有效。由于分別發(fā) 送到分割后的多個扇區(qū)的信號為從一個基站的多個天線發(fā)送的信號，所以，
不管移動臺所在的位置如何，對于扇區(qū)間的干擾來說都有與小區(qū)間的干擾相 比干擾信號電平更大的傾向。因此，對于扇區(qū)間的千擾，由于即使提高期望 信號電平，SIR(Signal to Interference Ratio:信干比)的改善效果也小于小區(qū)間 的干擾，所以通過像本實施方式所述那樣抑制干擾信號電平，能夠提高SIR 的改善效果。另外，因為在一個基站具有多個扇區(qū)時，信號從同一個基站發(fā) 送到相鄰的扇區(qū)，所以在該基站容易使移動臺中的期望信號和干擾信號的映 射模式成為相同的映射模式。也就是說，在映射模式根據(jù)通信狀況等而自適 應(yīng)地變化時，為了在相鄰小區(qū)間使映射模式一致，需要不同小區(qū)的基站間的 信令(signaling)，但是為了在相鄰扇區(qū)間使交織模式一致，則在同一個基站內(nèi) 進行處理即可。
另外，雖然在上述各個實施方式中作為干擾去除算法采用了 MMSE，但 是干擾去除算法并不限于MMSE，只要是用于AAA技術(shù)的干擾去除算法， ^壬何算法都可以使用。例如，可以4吏用零控(nu11 steering)、波束形成(beam forming)、 LMS(Least Mean Square: 最小均方誤差)、RLS(Recursive Least Square:遞歸最小平方)以及CMA(Constant Module Algorithm:恒模算法)等。
還可以使用用于MIMO通信中的流分離算法。如果使用用于MIMO通 信中的流分離算法，能進一步得到以下效果。
也就是說，在移動通信系統(tǒng)中為了適應(yīng)數(shù)據(jù)速率的高速化而必需進行 MIMO接收已成趨勢，所以如果作為干擾去除算法使用流分離算法，則不僅 能夠?qū)⒃摿鞣蛛x算法用于MIMO接收處理而且能夠用于干擾去除處理。從而 能夠簡化接收器的電路結(jié)構(gòu)。另外，通過使用流分離算法作為干擾去除算法， 可以免去使用MMSE時所需的互相關(guān)矩陣的運算，所以即使在接收信號的碼 元數(shù)目較少的情況下，也能夠可靠地去除干擾信號。再者，能夠基于基站-移 動臺之間的傳播環(huán)境以及基站-移動臺之間的距離，自適應(yīng)地切換MIMO接收 處理和干擾去除處理。例如，在移動臺位于離基站較近的位置而且以低速移 動時，能使用流分離算法進行MIMO接收處理來提高傳輸速率，而在移動臺 位于小區(qū)邊界和扇區(qū)邊界時，可以使用流分離算法進行本發(fā)明的干擾去除處 理而提高SINR(Signal to Interference and Noise Ratio:信號與干擾和噪聲之 比)。
另外，雖然在MIMO接收處理中使用每個流和每個天線的信道估計值來 計算流分離加權(quán)，但是在使用流分離算法進行干擾去除處理時，使用每個發(fā) 送站和每個副載波的信道估計值來計算流分離加權(quán)即可。
另外，雖然在上述各個實施方式中對作為接收站的移動臺具有一個天線 的情形進行了說明，但是本發(fā)明也可以與具有2個以上的天線的無線接收裝 置組合而使用。例如，設(shè)無線接收裝置的天線數(shù)目為N，重復(fù)因子(RP)為L 時，通過適用本發(fā)明，能夠去除NxL-l的干擾信號。換而言之，通過本發(fā)明 能夠?qū)?yīng)期望信號源的數(shù)目和干擾信號源的數(shù)目的總和最大為NxL的無線通 信系統(tǒng)。
另外，雖然在上述各個實施方式中將基站作為發(fā)送站(無線發(fā)送裝置)， 并將移動臺作為接收站(無線接收裝置)而進行了說明，但是在移動臺為發(fā)送站 (無線發(fā)送裝置)，而基站為接收站(無線接收裝置)時也可以如上述同樣地實施 本發(fā)明。例如，在基站從期望信號源的移動臺接收期望信號，同時從干擾信 號源的移動臺接收干擾信號時，也如上述同樣地能夠從接收信號中去除干擾 信號而得到期望信號。即，即使對于上行鏈路，也可以與下行鏈路同樣地適
用本發(fā)明。
另外，有時基站被稱為"NodeB"，移動臺被稱為"UE"，副載波被稱為 "音調(diào)(tone)",而保護間隔被稱為循環(huán)冗余(C P: Cyclic Prefix)。
另外，雖然在上述各個實施方式中將一個基站所覆蓋的通信區(qū)域稱為 "小區(qū)"，并將該小區(qū)按角度方向被分割成多個的區(qū)域稱為"扇區(qū)，，而進行了說 明，但是也有一些通信系統(tǒng)將一個基站所覆蓋的通信區(qū)域稱為"小區(qū)站點 (cell site)",并將該小區(qū)站點按角度方向被分割成多個的區(qū)域稱為"小區(qū)"。本 發(fā)明也可以適用于這樣的通信系統(tǒng)。
另外，雖然在上述各個實施方式中對以副載波為單位映射碼元的情形進 行了說明，但是即使在將多個副載波匯集起來稱為子塊(sub block)或者資源塊
的通信系統(tǒng)中，通過使碼元映射的單位為子塊單位或者資源塊單位，也可以 如上述同樣地實施本發(fā)明。
另外，在上述各個實施方式中，以用硬件構(gòu)成本發(fā)明的情況為例進行了 說明，但也可以用軟件來實現(xiàn)本發(fā)明。
另外，用于上述各個實施方式的說明的各功能塊典型地由集成電路LSI 來實現(xiàn)。這些既可以分別實行單芯片化，也可以包含其中一部分或者是全部 而實行單芯片化。
雖然這里稱做LSI,但根據(jù)集成度的不同，也可以稱為IC、系統(tǒng)LSI、 超大LSI以及極大LSI。
另外，集成電路化的技術(shù)不僅限于LSI,也可以使用專用電路或通用處 理器來實現(xiàn)。也可以在LSI制造后利用能夠編程的FPGA( Field Programmable Gate Array:'現(xiàn)場可編程門陣列)，或者可重新配置LSI內(nèi)部的電路單元的連 接或設(shè)定的可重構(gòu)處理器。
再者，如果隨著半導體技術(shù)的進步或者其他技術(shù)的派生，出現(xiàn)了替換LSI 集成電路的技術(shù)，當然也可以利用該技術(shù)來實現(xiàn)功能塊的集成化。也有適用 生物技術(shù)等的可能性。
在2005年12月27日提交的日本專利申請?zhí)卦?005-375402中所包含的 說明書、附圖及說明書摘要所公開的內(nèi)容都援引在本申請中。
工業(yè)實用性
本發(fā)明適用于在移動通信系統(tǒng)中使用的基站和移動臺等。
權(quán)利要求
1、一種無線發(fā)送裝置，發(fā)送由多個副載波構(gòu)成的多載波信號，具備編碼單元，對發(fā)送比特進行編碼來生成第一比特串；重復(fù)單元，在所述第一比特串所包含的多個比特中，對作為重復(fù)對象的比特進行重復(fù)，來生成第二比特串，所述第二比特串包含重復(fù)源的第一比特和通過重復(fù)而生成的第二比特；調(diào)制單元，對所述第二比特串進行調(diào)制，來從所述第一比特和所述第二比特生成多個碼元，所述多個碼元為與僅由所述第一比特即可生成的碼元相同的多個碼元；以及生成單元，使用與其它無線發(fā)送裝置中的映射模式相同的映射模式，將所述多個相同的碼元映射到所述多個副載波，來生成所述多載波信號。
2、 如權(quán)利要求1所述的無線發(fā)送裝置，其中，所述編碼單元對所述發(fā)送比特進行編碼來生成由系統(tǒng)校驗位和奇偶校驗 位構(gòu)成的所述第一比特串，所述重復(fù)單元在所述第一比特串所包含的多個比特中，對奇偶校驗位進 行重復(fù)，來生成第二比特串，所述第二比特串包含重復(fù)源的第一奇偶校驗位 和通過重復(fù)生成的第二奇偶校驗位，所述調(diào)制單元對所述第二比特串進行調(diào)制，來從所述第一奇偶校驗位和 所述第二奇偶校驗位生成多個碼元，所述多個碼元為與僅由所述第一奇偶校 驗位即可生成的碼元相同的多個碼元。
3、 一種無線通信基站裝置，具備權(quán)利要求1所述的無線發(fā)送裝置。
4、 一種無線通信移動臺裝置，具備權(quán)利要求1所述的無線發(fā)送裝置。
5、 一種多載波信號生成方法，用于對由多個副載波構(gòu)成的多載波信號進 行發(fā)送的無線發(fā)送裝置中，具備編碼步驟，對發(fā)送比特進行編碼來生成第一比特串；重復(fù)步驟，在所述第一比特串所包含的多個比特中，對作為重復(fù)對象的 比特進行重復(fù)，來生成第二比特串，所述第二比特串包含重復(fù)源的第一比特 和通過重復(fù)而生成的第二比特；調(diào)制步驟，對所述第二比特串進行調(diào)制，來從所述第一比特和所述第二 比特生成多個碼元，所述多個碼元為與僅由所述第一比特即可生成的碼元相同的多個碼元；以及生成步驟，使用與其它無線發(fā)送裝置中的映射模式相同的映射模式，將 所述多個相同的碼元映射到所述多個副載波，來生成所述多載波信號。
全文摘要
提供能夠使移動站高效率地去除干擾信號的基站。在該基站(100)中，編碼單元(101)對發(fā)送數(shù)據(jù)進行糾錯編碼而生成由系統(tǒng)校驗位和奇偶校驗位構(gòu)成的比特串，重復(fù)單元(102)為了進行速率匹配，在由編碼單元(101)生成的比特串所包含的多個比特中，只將奇偶校驗位作為重復(fù)對象而進行重復(fù)，調(diào)制單元(103)對重復(fù)后的比特串進行調(diào)制而生成碼元，S/P單元(104)將從調(diào)制單元(i03)串行地輸入的碼元變換為并行，并輸出到IFFT單元(105)，IFFT單元(105)對從S/P單元(104)輸入的碼元進行IFFT而以規(guī)定的映射模式映射到各個副載波，由此生成OFDM碼元。
文檔編號H04J1/02GK101346918SQ200680049260
公開日2009年1月14日 申請日期2006年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月27日
發(fā)明者三好憲一, 今村大地, 西尾昭彥, 鈴木秀俊 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社