無(wú)線通信裝置和通信方法
【專(zhuān)利摘要】通過(guò)多個(gè)接收天線接收從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的信號(hào)的無(wú)線通信裝置具有：旋轉(zhuǎn)成分去除部，其從根據(jù)接收信號(hào)而生成的表示發(fā)送天線與接收天線之間的傳送路的特性的信道矩陣中去除旋轉(zhuǎn)成分；多個(gè)信號(hào)分離部，其至少包含在接收信號(hào)的解調(diào)處理中利用第1信號(hào)分離算法的信號(hào)分離部和在接收信號(hào)的解調(diào)處理中利用第2信號(hào)分離算法的信號(hào)分離部；以及控制部，其進(jìn)行根據(jù)去除了旋轉(zhuǎn)成分后的信道矩陣的規(guī)定的成分，在多個(gè)信號(hào)分離部中決定用于接收信號(hào)的解調(diào)處理的信號(hào)分離部。
【專(zhuān)利說(shuō)明】無(wú)線通信裝置和通信方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及無(wú)線通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，作為移動(dòng)無(wú)線通信的方式，開(kāi)始在無(wú)線信號(hào)的收發(fā)中使用利用多個(gè)天線的MIMO(Multiple Input Multiple Output:多輸入多輸出)方式。特別是在正交頻分多址(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)中使用 MIMO 復(fù)用傳送的情況下，MIMO解調(diào)變得容易。這是因?yàn)?，能夠使信?hào)分離處理不受多徑干擾的影響而高精度地實(shí)現(xiàn)信號(hào)分離處理。
[0003]在正交頻分多址中使用MMO復(fù)用傳送的具體的無(wú)線通信方式中包含LTE(LongTerm Evolution:長(zhǎng)期演進(jìn))。
[0004]作為MMO技術(shù)中的信號(hào)分離技術(shù)，提出了各種方式。
[0005]在MIMO技術(shù)中的信號(hào)分離技術(shù)中，實(shí)現(xiàn)了采用MLD (Maximum LikelihoodDetection:最大似然檢測(cè))法。這是因?yàn)?，通過(guò)利用MLD法進(jìn)行解調(diào)處理，與利用其他的信號(hào)分離技術(shù)進(jìn)行解調(diào)處理的情況相比，能夠得到更好的特性。但是，存在運(yùn)算處理量大的課題。
[0006]針對(duì)信號(hào)分離技術(shù)，能夠在抑制特性劣化的同時(shí)減小運(yùn)算量的MLD法是已知的(例如，參照非專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。因此，假定對(duì)用戶(hù)終端進(jìn)行利用MLD法的信號(hào)分離技術(shù)的安裝。
[0007]此外，作為MMO技術(shù)中的信號(hào)分離技術(shù)，還提出了利用麗SE (Minimum MeanSquare Error:最小均方誤差)法進(jìn)行解調(diào)處理。通過(guò)利用MMSE法進(jìn)行解調(diào)處理,與利用MLD法進(jìn)行解調(diào)處理的情況相比，能夠減小運(yùn)算量。但是，與利用MLD法進(jìn)行解調(diào)處理的情況相比，特性劣化。
[0008]因此，在相比于運(yùn)算量更優(yōu)先特性的情況下，優(yōu)選采用MLD法。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]非專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0011]非專(zhuān)利文獻(xiàn) 1: Kenichi Higuch1、Hiroyuki Kawai, Noriyuki Maeda、and MamoruSawahashi、‘Adaptive Selection of Surviving Symbol Replica Candidates Based onMaximum Reliability in QRM-MLD for OFCDM MIMO Multiplexing”,IEEE CommunicationsSociety Globecom2004

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0013]在3GPP(3rd Generation Partnership Project:第三代合作伙伴項(xiàng)目)中，正在進(jìn)行由LTE(Long Term Evolution)實(shí)現(xiàn)更高速、大容量通信的LTE-Advanced的研究。
[0014]在LTE-Advanced中，以進(jìn)行高速、大容量通信作為目標(biāo)之一。為了進(jìn)行高速、大容量通信，正在以使傳送帶寬寬頻帶化的方向進(jìn)行研究。例如，在利用MLD法等需要更大的運(yùn)算量的信號(hào)分離法進(jìn)行解調(diào)處理的情況下，該運(yùn)算量伴隨使傳送帶寬寬頻帶化而進(jìn)一步增大，由此，可以預(yù)想到在移動(dòng)電話終端等接收機(jī)中消耗電力會(huì)增大。此外，伴隨傳送帶寬寬頻帶化，通過(guò)MLD法進(jìn)行信號(hào)分離的電路的規(guī)模也會(huì)增大。
[0015]另一方面，在麗SE法等運(yùn)算量較小的信號(hào)分離法的情況下，雖然能夠?qū)⑾碾娏碗娐芬?guī)模抑制得較小，但是存在無(wú)法得到充分的特性的情況下。
[0016]所公開(kāi)的無(wú)線通信裝置的目的在于，能夠抑制運(yùn)算處理量的增大并改善特性。
[0017]用于解決問(wèn)題的手段
[0018]所公開(kāi)的一個(gè)實(shí)施例的無(wú)線通信裝置，通過(guò)多個(gè)接收天線來(lái)接收從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的信號(hào)，
[0019]該無(wú)線通信裝置具有:
[0020]旋轉(zhuǎn)成分去除部，其從根據(jù)接收信號(hào)而生成的信道矩陣中去除旋轉(zhuǎn)成分，該信道矩陣表示所述發(fā)送天線與所述接收天線之間的傳送路的特性；
[0021]多個(gè)信號(hào)分離部，其至少包含在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中利用第I信號(hào)分離算法的信號(hào)分離部和在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中利用第2信號(hào)分離算法的信號(hào)分離部；以及
[0022]控制部，其進(jìn)行根據(jù)去除了所述旋轉(zhuǎn)成分后的信道矩陣的規(guī)定的成分，在所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部的控制。
[0023]發(fā)明的效果
[0024]根據(jù)公開(kāi)的實(shí)施例，能夠抑制運(yùn)算處理量的增大并改善特性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]圖1是示出無(wú)線通信裝置的一個(gè)實(shí)施例的圖。
[0026]圖2是示出傳輸環(huán)境與接收誤差之間的關(guān)系的一例的圖。
[0027]圖3是示出在麗SE法和MLD法之間切換了解調(diào)處理的情況下的接收S/N與接收誤差之間的關(guān)系的一例的圖。
[0028]圖4是示出在麗SE法和MLD法之間切換了解調(diào)處理的情況下的接收S/N與接收誤差之間的關(guān)系的一例的圖。
[0029]圖5是示出解調(diào)電路的一個(gè)實(shí)施例的圖。
[0030]圖6是示出在麗SE法和MLD法之間進(jìn)行切換判斷的時(shí)機(jī)的一例的圖。
[0031 ] 圖7是示出在麗SE法和MLD法之間進(jìn)行切換判斷的時(shí)機(jī)的一例的圖。
[0032]圖8是示出無(wú)線通信裝置的動(dòng)作的一個(gè)實(shí)施例的圖。
[0033]圖9是示出在麗SE法和MLD法之間進(jìn)行切換判斷的子載波的一例的圖。
[0034]圖10是示出解調(diào)電路的一個(gè)實(shí)施例的圖。
[0035]圖11是分配判斷部的一個(gè)實(shí)施例的圖。
[0036]圖12是示出傳輸環(huán)境與接收誤差率之間的關(guān)系的一例的圖。
[0037]圖13是示出傳輸環(huán)境與接收誤差率之間的關(guān)系的一例的圖。
[0038]圖14是示出無(wú)線通信裝置的動(dòng)作的一個(gè)實(shí)施例的圖。
[0039]圖15是示出分配判斷部的一個(gè)實(shí)施例的圖。
[0040]圖16是示出無(wú)線通信裝置的動(dòng)作的一個(gè)實(shí)施例的圖。[0041]圖17是示出數(shù)字信號(hào)處理電路的一個(gè)實(shí)施例的圖。
[0042]標(biāo)號(hào)說(shuō)明
[0043]100:無(wú)線通 信裝置
[0044]102:天線
[0045]104 =AGC 放大器
[0046]106:A/D 轉(zhuǎn)換器
[0047]108:解調(diào)電路
[0048]110:解碼部
[0049]112:數(shù)字信號(hào)處理電路
[0050]202:MMSE接收誤差取得部[0051 ]204 =MLD接收誤差取得部
[0052]206:加法部
[0053]208:子載波分配設(shè)定部
[0054]210:分配指示部
[0055]212:成分提取部
[0056]214:電力處理部
[0057]1081:FFT
[0058]1082:信道估計(jì)部
[0059]1083:旋轉(zhuǎn)成分去除部
[0060]1084:切換判斷部
[0061]1085:開(kāi)關(guān)
[0062]1086」(j是j > O的整數(shù)):第I信號(hào)分離部
[0063]1087k(k是k > O的整數(shù)):第2信號(hào)分離部
[0064]1088:分配判斷部
[0065]1089:分配開(kāi)關(guān)
[0066]1090J+k(j、k 是 j > 0、0 ≤ k 的整數(shù))=LLR 計(jì)算部
[0067]1091k(k是k > O的整數(shù)):乘法部
【具體實(shí)施方式】
[0068]以下根據(jù)附圖來(lái)說(shuō)明實(shí)施例。
[0069]另外，在用于說(shuō)明實(shí)施例的全部圖中，具有相同功能的部分使用相同標(biāo)號(hào)，省略重復(fù)的說(shuō)明。
[0070]〈第1實(shí)施例〉
[0071]<無(wú)線通信裝置>
[0072]圖1示出無(wú)線通信裝置100的一個(gè)實(shí)施例。無(wú)線通信裝置100可以應(yīng)用于用戶(hù)終端，也可以應(yīng)用于基站。圖1中主要示出硬件結(jié)構(gòu)。在圖1中省略模擬元件。具體而言，省略雙工器、濾波器、下變頻器、低噪聲放大電路(LNA:Low Noise Amplifier)等。此外,在圖1中示出I個(gè)天線分支，但是，能夠通過(guò)準(zhǔn)備多個(gè)天線、AGC、A/D轉(zhuǎn)換器并輸入到解調(diào)電路108，來(lái)接收MMO復(fù)用后的無(wú)線信號(hào)。[0073]無(wú)線通信裝置100具有天線102、AGC (Automatic Gain Control:自動(dòng)增益控制)放大器104、A/D轉(zhuǎn)換器106、解調(diào)電路108、數(shù)字信號(hào)處理電路112。
[0074]天線102接收對(duì)從具有多個(gè)天線的其他無(wú)線通信裝置發(fā)送的信號(hào)進(jìn)行了復(fù)用的信號(hào)。
[0075]AGC放大器104與天線102連接。在被天線102接收并且被下變頻至IF頻帶的接收信號(hào)的振幅變動(dòng)的情況下，AGC放大器104自動(dòng)地調(diào)整內(nèi)置的放大電路的增益。AGC放大器104通過(guò)自動(dòng)調(diào)節(jié)內(nèi)置的放大電路的增益，將線性放大的固定的信號(hào)輸出至A/D轉(zhuǎn)換器106。
[0076]A/D轉(zhuǎn)換器106與AGC放大器104連接。A/D轉(zhuǎn)換器106將來(lái)自AGC放大器104的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器106將數(shù)字信號(hào)輸入到解調(diào)電路108。
[0077]解調(diào)電路108與A/D轉(zhuǎn)換器106連接。解調(diào)電路108根據(jù)來(lái)自A/D轉(zhuǎn)換器106的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行同步檢波、分離MMO復(fù)用的信號(hào)的處理等。針對(duì)通過(guò)解調(diào)電路108而被信號(hào)分離的MMO復(fù)用的信號(hào)，按每個(gè)位計(jì)算對(duì)數(shù)似然比(LLR:Log Likelihood Ratio)，并將其輸入到數(shù)字信號(hào)處理電路112。
[0078] 數(shù)字信號(hào)處理電路112與解調(diào)電路108連接。數(shù)字信號(hào)處理電路112具有解碼部110。解碼部110根據(jù)來(lái)自解調(diào)電路108的輸出信號(hào)，進(jìn)行糾錯(cuò)。解碼部110輸出由進(jìn)行糾錯(cuò)的結(jié)果得到的“ O ”、“ 1”構(gòu)成的位串。
[0079]<解調(diào)處理>
[0080]圖2示出傳輸環(huán)境與接收誤差之間的關(guān)系。圖2中示出使傳送路變化時(shí)的接收誤差的分布。具體而言，在2個(gè)發(fā)送接收天線分支的MMO復(fù)用傳送中，對(duì)成為瑞利分布的信道矩陣H進(jìn)行QR分解。
[0081]具體地進(jìn)行說(shuō)明。
[0082]考慮通過(guò)2根接收天線來(lái)接收從2根發(fā)送天線發(fā)送的信號(hào)的情況。將二維發(fā)送向量設(shè)為X、二維接收向量設(shè)為y、二維噪聲向量設(shè)為n、2X2的信道矩陣設(shè)為H。用式(I)表示接收向量y。
[0083]y = Hx+n(l)
[0084]此外，信道矩陣具有發(fā)送接收天線間的信道響應(yīng)值所表現(xiàn)的成分?！俺煞帧币部梢苑Q(chēng)作“要素”。式(I)能夠如式(2)那樣表示。
[0085][式1]
[0086]
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)線通信裝置，其通過(guò)多個(gè)接收天線來(lái)接收從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的信號(hào)，該無(wú)線通信裝置具有: 旋轉(zhuǎn)成分去除部，其從根據(jù)接收信號(hào)而生成的信道矩陣中去除旋轉(zhuǎn)成分，該信道矩陣表示所述發(fā)送天線與所述接收天線之間的傳送路的特性； 至少包含如下兩個(gè)信號(hào)分離部在內(nèi)的多個(gè)信號(hào)分離部:在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中利用第I信號(hào)分離算法的信號(hào)分離部；和在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中利用第2信號(hào)分離算法的信號(hào)分離部；以及 控制部，其進(jìn)行如下控制:根據(jù)去除了所述旋轉(zhuǎn)成分后的信道矩陣的規(guī)定的成分，從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述控制部進(jìn)行如下控制:根據(jù)由所述旋轉(zhuǎn)成分去除部去除了旋轉(zhuǎn)成分后的信道矩陣的規(guī)定的成分和規(guī)定的閾值，從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述規(guī)定的閾值是在如下的傳輸環(huán)境下，根據(jù)通過(guò)在所述多個(gè)信號(hào)分離部中利用的算法進(jìn)行解調(diào)后的結(jié)果來(lái)設(shè)定的，其中，該傳輸環(huán)境為通過(guò)由所述旋轉(zhuǎn)成分去除部去除了旋轉(zhuǎn)成分后的信道矩陣的規(guī)定的成分表示的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述控制部進(jìn)行如下控制:在如下傳輸環(huán)境下，基于通過(guò)在所述多個(gè)信號(hào)分離部中利用的算法進(jìn)行了解調(diào)處理后的作為結(jié)果接收誤差的比例，從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部，其中，該傳輸環(huán)境是通過(guò)由所述旋轉(zhuǎn)成分去除部去除了旋轉(zhuǎn)成分后的信道矩陣的規(guī)定的成分表示的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述控制部進(jìn)行如下控制:基于按照在所述多個(gè)信號(hào)分離部中利用的每個(gè)算法而準(zhǔn)備的表示傳輸環(huán)境與作為接收誤差的比例之間的關(guān)系的表，從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述無(wú)線通信裝置還具有: 快速傅里葉變換部，其將所述接收信號(hào)變換為子載波的信號(hào)；以及 信道估計(jì)部，其基于由所述快速傅里葉變換部變換后的各個(gè)子載波的信號(hào)，生成所述信道矩陣， 所述旋轉(zhuǎn)成分去除部從針對(duì)接收信號(hào)的第I子載波的信號(hào)而生成的第I信道矩陣中去除旋轉(zhuǎn)成分， 所述控制部進(jìn)行如下控制:基于去除了所述旋轉(zhuǎn)成分后的所述第I信道矩陣的規(guī)定的成分，從所述多個(gè)信號(hào)處理部中決定出在所述第I子載波的信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分1?部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述旋轉(zhuǎn)成分去除部通過(guò)對(duì)由信道估計(jì)部生成的信道矩陣進(jìn)行QR分解，來(lái)去除旋轉(zhuǎn)成分，所述控制部進(jìn)行如下控制:基于進(jìn)行了所述QR分解后的信道矩陣的R矩陣的規(guī)定的成分，從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)線通信裝置，其中，
所述R矩陣是由
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述控制部按照每個(gè)時(shí)隙從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述控制部利用所述時(shí)隙所包含的規(guī)定的符號(hào)，從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述控制部利用相比于所述時(shí)隙靠前的時(shí)隙所包含的規(guī)定的符號(hào)，從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部。
12.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述旋轉(zhuǎn)成分去除部從由所述信道估計(jì)部按照子載波的每個(gè)信號(hào)而生成的信道矩陣中的、與子載波塊所包含的規(guī)定的子載波的信號(hào)對(duì)應(yīng)的信道矩陣中去除旋轉(zhuǎn)成分，其中，該子載波塊是通過(guò)連續(xù)的多個(gè)子載波而設(shè)定的， 所述控制部基于由所述旋轉(zhuǎn)成分去除部去除了旋轉(zhuǎn)成分后的信道矩陣的規(guī)定的成分和規(guī)定的閾值，從所述多個(gè)信號(hào)分離部中決定出在所述規(guī)定的子載波以外的子載波的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離部。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信裝置，其中， 在由所述多個(gè)信號(hào)分離部利用的信號(hào)分離算法中包含MLD法，并且包含MMSE法和ZF法中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線通信裝置，其中， 所述無(wú)線通信裝置具有: 對(duì)數(shù)似然比計(jì)算部，其計(jì)算通過(guò)由所述控制部決定的信號(hào)分離部進(jìn)行了解調(diào)后的所述接收信號(hào)的對(duì)數(shù)似然比； 權(quán)重系數(shù)乘法部，其根據(jù)在進(jìn)行所述信號(hào)分離時(shí)利用的算法，對(duì)由該對(duì)數(shù)似然比計(jì)算部計(jì)算出的對(duì)數(shù)似然比乘以用于調(diào)整輸出電平的權(quán)重系數(shù)；以及 解碼部，其基于通過(guò)該權(quán)重系數(shù)乘法部乘以權(quán)重系數(shù)后的對(duì)數(shù)似然比，對(duì)所述接收信號(hào)進(jìn)行解碼。
15.一種無(wú)線通信裝置中的通信方法，該無(wú)線通信裝置通過(guò)多個(gè)接收天線來(lái)接收從多個(gè)發(fā)送天線發(fā)送的信號(hào)，在該通信方法中， 從根據(jù)接收信號(hào)而生成的信道矩陣中去除旋轉(zhuǎn)成分，該信道矩陣表示所述發(fā)送天線與所述接收天線之間的傳送路的特性， 根據(jù)去除了所述旋轉(zhuǎn)成分后的信道矩陣的規(guī)定的成分，從不同的多個(gè)信號(hào)分離算法中決定出在所述接收信號(hào)的解調(diào)處理中使用的信號(hào)分離算法。
【文檔編號(hào)】H04B7/04GK103907303SQ201180074603
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2011年11月2日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月2日
【發(fā)明者】長(zhǎng)谷川剛 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社