JP2005110201A - 無線通信システム並びに無線送信機及び無線受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】 多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式の無線システムに使用される無線受信機の受信アンテナ数を従来よりも減らすこと。
【解決手段】 本発明によれば、複数のアンテナから複数の送信信号系列を無線送信する無線送信機と、複数のアンテナで受信した信号を信号分離し、前記送信信号系列を復元する無線受信機と、を備えるＭＩＭＯ方式の無線通信システムにおいて、前記無線送信機が、同一の信号を複数回送信し、時間ダイバーシチ送信を行なう無線通信システムが、提供される。無線受信機は、信号分離処理を複数段で行ない、１つの受信信号と、前段の推定結果として得られた複数の送信信号とに基づいて、１つの送信信号を更に推定する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、一般に無線通信の技術分野に属し、特に多入力多出力（ＭＩＭＯ： Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）方式の無線通信システム並びにそこで使用される無線送信機及び無線受信機に関連する。

ＭＩＭＯ方式の無線通信では、複数のアンテナの各々から異なる送信信号系列が、同一時間に同一周波数で送信される。受信側ではそれらが複数のアンテナで受信され、信号分離が行なわれることで送信信号系列が復元される。送信及び受信に複数のアンテナを利用することで、空間を有効に利用することが可能になり、伝送容量を増やすことが可能になる。例えば、信号の伝送レートを送信アンテナ数倍に増やすことが可能になる。ＭＩＭＯ方式の通信技術については、例えば非特許文献１に開示されている。

受信した信号から送信信号を求めるための信号分離については、例えば、ＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）法、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）法、ＭＬＤ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｄｅｃｉｓｉｏｎ）法等を利用することが可能である。ＭＬＤを用いて検波する方法については、例えば非特許文献２に開示されている。非特許文献２の検波方法は、概してＭＬＤを用いる手法であり、パイロット信号を用いて伝搬路応答値又はチャネルインパル応答値（ＣＩＲ：ｃｈａｎｎｅｌ ｉｍｐｕｌｓｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を推定し、受信されるであろう総ての信号点を生成し、実際の受信信号と生成した信号との二乗ユークリッド距離を求め、それが最少となる信号点を求めることで、送信信号を推定するものである。

例えば、２本の送信アンテナから信号ｓ_１，ｓ_２がそれぞれ送信され、受信信号ｒ_１，ｒ_２として受信され、変調方式がＱＰＳＫであるとする。この場合に、送信される信号の組合せは、全部で１６通りある。その１６通りの各々について、実際の受信信号ｒ_１＝ｈ_１１ｓ_１＋ｈ_１２ｓ_２及びｒ_２＝ｈ_２１ｓ_１＋ｈ_２２ｓ_２との二乗距離（誤差）を求め、その誤差が最少になるような信号の組合せ（ｓ_１，ｓ_２）を送信信号として推定するのである。
Ｇ．Ｊ．Ｆｏｓｃｈｉｎｉ， Ｊｒ．， "Ｌａｙｅｒｅｄ ｓｐａｃｅ−ｔｉｍｅ ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ ｆｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ａ ｆａｄｉｎｇ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｗｈｅｎ ｕｓｉｎｇ ｍｕｌｔｉ−ｅｌｅｍｅｎｔ ａｎｔｅｎｎａｓ"， Ｂｅｌｌ Ｌａｂｓ Ｔｅｃｈ． Ｊ．， ｐｐ．４１−５９， Ａｕｔｕｍｎ １９９６ Ａ．Ｖ．Ｚｅｌｓｔ，Ｒ．Ｖ．Ｎｅｅ， ａｎｄ Ｇ．Ａ．Ａｗａｔｅｒ，"Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ （ＳＤＭ） ｆｏｒ ＯＦＤＭ ｓｙｓｔｅｍｓ"， ｉｎ Ｐｒｏｃ． ＶＴＣ ｓｐｒｉｎｇ ’００，ｖｏｌ．２，ｐｐ．１０７０−１０７４， Ｍａｙ ２０００

上述したように、ＭＩＭＯ方式の無線通信では、複数のアンテナから得られた信号を信号分離することで、送信信号系列が復元される。従って、この通信方式に使用される無線受信機は、複数のアンテナを備えることを要する。例えば、携帯用コンピュータや携帯情報端末（ＰＤＡ）等の無線通信機能を有する機器に、そのようなアンテナを充分に多く設けることが可能である。

しかしながら、多くの受信アンテナを無線受信機に備えることは、携帯電話機等の小型の移動端末には困難である。このため、ＭＩＭＯ方式の適用性（用途）が制限されてしまうという問題が生じる。

一方、ＭＩＭＯ方式では、複数の送信アンテナから同時に同一周波数で送信された（別々の）信号を、複数のアンテナで受信し、複数の受信信号に基づいて検波しようとする。従って、無線受信機に備える受信アンテナ数が少ないと、同一周波数に起因する干渉により受信特性が悪くなり、信号分離の精度が劣化する虞がある。

本発明は、このような問題に対処するためになされたものであり、その課題は、受信アンテナ数を従来よりも減らすことの可能なＭＩＭＯ方式の無線通信システム並びにその無線通信システムに使用される無線送信機及び無線受信機を提供することである。

本発明によれば、
複数のアンテナから複数の送信信号を無線送信する無線送信機と、
複数のアンテナで受信した信号を信号分離し、前記送信信号を復元する無線受信機と、
を備える多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式の無線通信システムにおいて、
前記無線送信機が、同一の信号を複数回送信し、時間ダイバーシチ送信を行なうことを特徴とする無線通信システム
が、提供される。

本発明によれば、受信アンテナ数を従来よりも減らすことが可能になり、ＭＩＭＯ方式の通信用途を拡張することも可能になる。

本発明の一態様によれば、無線送信機が同一信号を複数回（Ｋ回）送信し、無線受信機が複数回受信した信号に基づいて信号分離を行なうことで、時間ダイバーシチ効果が得られる。このため、受信用のアンテナ数を減らしたとしても、従来と同程度の受信特性を得ることが可能になる。

本発明の一態様によれば、送信間隔が伝搬路環境に合わせて適切に調整される。このため、無駄に伝送時間が長期化する不都合を回避することが可能になる。

本発明の一態様によれば、ある信号をあるアンテナで送信した後に、その信号を再送する際に、そのアンテナとは異なるアンテナで再送される。以前送信したときと再送したときの伝送経路は異なるので、再送された信号が適切に受信される可能性を高めることが可能になる。更に、再送前に使用したアンテナ、及びそのアンテナとは異なるアンテナを利用して再送することで、受信品質を一層向上させることが可能になる。

本発明の一態様によれば、例えば誤り検出結果が良好であった場合に、同一の信号の再送は中止される。このため、過剰な再送を回避することが可能になる。

本発明の一態様によるＭＩＭＯ方式の無線受信機は、
複数のアンテナで受信した複数の受信信号から、前記送信信号の各々を推定する第１推定手段と、
複数の減算手段であって、各減算手段は、複数の受信信号に含まれる１つの受信信号と、前記第１推定手段により推定された少なくとも１つの送信信号にチャネルインパルス応答値を乗じたものとの差分を求めるところの複数の減算手段と、
複数の減算手段により求められた複数の差分に基づいて、複数のアンテナから送信された送信信号を推定する第２推定手段と
を備えることを特徴とする。

送信信号を反復的に推定するので、送信信号を高精度に推定することが可能になる。

本発明の一態様によれば、更に、前記第１推定手段で推定された複数の送信信号の誤りをそれぞれ検出する誤り検出手段が設けられる。本発明の一態様によれば、更に、前記第１推定手段で推定された複数の送信信号の誤りをそれぞれ訂正し、誤り訂正結果に基づく尤度を出力する誤り訂正手段が設けられる。確からしい送信信号に基づいて後段の推定が行なわれるので、送信信号の更なる高精度化を図ることが可能になる。

本発明の一態様によれば、少なくとも１つの受信信号に含まれる複数の信号ブロックが、インタリーバにより並べ替えられた順序で送信される。

図１は、本発明の一実施例によるＭＩＭＯ方式の無線通信システム１００の概念図を示す。無線通信システム１００は、Ｍ個のアンテナを有する無線送信機１０２と、Ｎ’個のアンテナを有する無線受信機１０４を有する。Ｍは２以上、Ｎ’は１以上の適切に選択された整数である。ここで、Ｎ’は、Ｎ’＝Ｎ／Ｋで定義される値であり、Ｋは本発明による同一信号の再送回数であり、Ｎは本発明を使用しない場合（Ｋ＝１の場合）に必要とされる受信側のアンテナ数である。再送回数Ｋについては、後述される。尚、説明の便宜上１０２を無線送信機とし、１０４を無線受信機としているが、実際には何れも送受信機能を有し得る。

無線送信機１０２は、Ｍ個の各アンテナから、それぞれ送信信号系列を送信する。Ｍ個の送信信号系列は互いに異なるのが一般的であるが、後述するように、一実施例では同一の信号系列にもなり得る。従来とは異なり、無線送信機１０２は、ダイバーシチ送信制御部１０６を有する。ダイバーシチ送信制御部１０６は、時間ダイバーシチを行なうための制御を行なう。特に、ダイバーシチ送信制御部１０６では、反復的に送信される同一信号の送信間隔Ｔを調整すること、同一信号を送信するアンテナを選択すること等の動作が行なわれる。

無線受信機１０４は、Ｎ’個のアンテナを通じて信号を受信し、信号分離を行なうことで送信信号系列を復元する。従来とは異なり、無線受信機１０４は、ダイバーシチ受信制御部１０８を有する。ダイバーシチ受信制御部１０８では、時間ダイバーシチ受信を行なうための制御を行なう。特に、ダイバーシチ受信制御部１０８は、反復的に受信する信号の受信回数を判別すること、誤り検出結果に応じて送信停止信号を作成及び通知すること等の動作が行なわれる。

図２は、本実施例による無線送信の様子を示す図である。影の付されているブロックは、それぞれ同一の信号内容であることを示す。例えば、初回の送信時に無線パケット（又は、送信信号系列）１乃至Ｍが無線送信機のアンテナ１乃至Ｍからそれぞれ送信される場合に、ｋ（１≦ｋ＜Ｋ）回目及びＫ回目の送信時にも無線パケット１乃至Ｍが無線送信機のアンテナ１乃至Ｍからそれぞれ送信される。ここで、Ｋは２以上である。

本実施例では、従来のＭＩＭＯ方式の無線通信システムとは異なり、同一の信号が複数回（Ｋ回）送信され、時間ダイバーシチが行なわれる。時間ダイバーシチを行なうことで、送信信号系列はＫ回反復して送信されるので、受信側でも信号系列がＫ倍多く受信される。従って、受信側のアンテナ数を１／Ｋに減らしても、受信側で得られる情報量は一定に維持され、受信特性は損なわれない。従来Ｎ個のアンテナで１回で受信していた情報は、本実施例では、（Ｎ’＝Ｎ／Ｋ）個のアンテナでＫ回に分けて受信される。

送信信号系列を反復して送信する送信間隔Ｔは、受信側での信号分離が正確に行なわれるように、充分に離間させて相関が小さくなるように設定されることが望ましい。例えば、充分に長い送信間隔を設定することで、そのような相関を小さくすることが可能である。しかし、送信間隔が長くなると、それだけ遅延時間が長くなるという問題点がある。従って、送信間隔Ｔは、伝搬路環境に応じて適切に調整される（短くする）ことが望ましい。例えば、フェージングの時間変動の大小に応じて送信間隔の長短を調整することが有利である。フェージングの時間変動が大きい場合（最大ドップラ周波数が大きい場合）には送信間隔を小さくし、フェージングの時間変動が小さい場合は送信間隔を大きくすることで、送信間隔を調整することが可能である。このような送信間隔Ｔの調整は、例えば、受信側で測定した伝送路パラメータ（受信信号対雑音電力比、最大ドップラ周波数、受信パス数、遅延スプレッド等）を送信側へフィードバックし、送信側で行なうことが可能である。或いは、受信側で測定した伝送路パラメータに基づいて、受信側で送信間隔Ｔを決定し、それを送信側へ通知することも可能である。

図３は、本発明の一実施例による信号伝送の様子を示す図である。上記の実施例では、受信側のアンテナ数を（１／Ｋ）倍に減らす代りに、同一信号を反復して送信するので、その反復回数はＫ回とするのが原則である。このため、図３（Ａ）に示されるように、受信側にて同一信号がＫ回受信された後に、信号分離その他の送信信号系列を復元するための処理が開始される。

しかしながら、本発明はこのような実施例に限定されない。例えば、図３（Ｂ）に示されるように、誤り検出を行ないながら、同一信号が受信される毎に信号分離処理等を行なうことも可能である。誤りが検出されなかった場合（又は誤り率が所定値以下になった場合）に、以後の同一信号の反復的な送信を停止させることで、通信資源を節約し、送信効率を向上させることが可能になる。図３（Ｂ）に示される例では、ｋ回目（１≦ｋ＜Ｋ）に送信された信号を無線受信機が受信した時点で、誤りのないことが検出され、以後の送信（ｋ＋１回目からＫ回目までの同一信号の送信）を停止すべきことを無線受信機が無線送信機に通知する。この通知は、適切な制御チャネルを通じて行なうことが可能である。通知を受けた無線送信機は、以後の反復的な送信を中止し、新たな送信信号系列をその無線受信機に送信したり、別の無線受信機への送信を行なうことが可能になる。

図４は、他の実施例を説明するための概念図を示す。本実施例では、ＭＩＭＯ方式の無線通信にて時間ダイバーシチが行なわれることに加えて、自動再送要求（ＡＲＱ： Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）の処理が行なわれる。ＡＲＱを行なう通信システムでは、受信側で誤りが検出されたパケットが再送されるように、再送要求信号が送信側に通知される。送信側はこの信号に応じて、指定されたパケットを再送する。このようにして、ＡＲＱを用いる技法は、再送要求信号に応じて再送を行なうことで、エラーフリー伝送を可能にする。本実施例では、適切な送信間隔Ｔで同一信号が再送されることに加えて、無線送信機は、無線受信機からの自動再送要求を受信すると、その自動再送要求信号で指定されているパケットを再送する。

図４上側に示されるように、無線送信機が、第１パケットを第１アンテナ４０２から、第２パケットを第２アンテナ４０４から無線送信したとする。そして、これを受信した無線受信機では、第１パケットについては誤りが検出されず、第２パケットについて誤りが検出されたとする。無線受信機は、無線送信機に対して第２パケットを再送するように、自動再送要求信号を送信する。この自動再送要求信号に応答して、無線送信機は、第２パケットを再送する。この場合に、無線送信機は、当初の送信と同様に、第２アンテナ４０４から第２パケットを再送することが考えられる。しかしながら、初回送信時と再送時における無線伝搬路の状況が同様であるならば、再送された第２パケットに再び誤りが検出される可能性が高い。そこで、図５（図５の下側）に示されるように、再送時には、第２パケットを第１アンテナ４０２から送信することが有利である。第２パケットは、初回送信時と異なる無線伝搬路を通るので、第２パケットが良好に受信される可能性が高くなる。更には、図６（図６の下側）に示されるように、自動再送要求信号に示されるパケットを複数個コピーし、それらを複数のアンテナから送信することも有利である。図示の例では、第２パケットを第１アンテナ４０２だけでなく第２アンテナ４０４からも送信することで、第２パケットを確実に伝送することが可能になる。又、同一パケットを送信するだけでなく、時空間チャネル符号化（Ｓｐａｃｅ Ｔｉｍｅ Ｃｏｄｉｎｇ）を適用することも可能である。更には、以上の方式を適応的に切り替えることも可能である。例えば、受信品質（受信ＳＩＲ、チャネル復号器より得られる信頼度等）を用いて、品質が悪い場合には２アンテナから送信し、品質が比較的良好な場合には１アンテナのみから再送パケットを送信するといった制御を行なうことにより、スループットの改善を図ることができる。

尚、説明の簡明化のため、２つのアンテナを例にとって説明したが、更に多くのアンテナを利用することも当然に可能である。自動再送要求信号に応答することにより又は時間ダイバーシチにより同一信号を再送する場合に、複数のアンテナの内どのアンテナから信号を送信するかについては、送信ダイバーシチ制御部１０６にて適切に設定され得る。

上述したように、受信アンテナ数が少なくなると、受信特性が劣化する虞が生じる。上記の実施例では、送信信号を反復して送信することで受信信号の劣化に対処しようしていた。以下に説明する実施例では、信号分離の精度を向上させることで、受信特性の劣化に対処しようとする。本実施例は、上記の第１実施例の代りに又は第１実施例と共に使用されることが可能である。

図７は、本発明の一実施例によるＭＩＭＯ方式の無線通信システムの概念図を示す。本システムは、Ｍ個のアンテナを有する無線送信機７０２と、Ｎ個のアンテナを有する無線受信機７０４とを有する。無線受信機７０４は、第１の信号分離処理部７０６と、Ｎ個の減算器７０８＿１〜７０８＿Ｎと、Ｋ個の信号分離処理部７０６＿１，７０６＿２，．．．，７０６＿Ｋとを有する。

無線送信機７０２は、Ｍ個の信号系列を受信し、それぞれ送信信号ｓ_１，ｓ_２，．．．，ｓ_Ｍとして１番目のアンテナ，２番目のアンテナ，．．．，Ｍ番目のアンテナからそれぞれ送信する。

無線受信機７０４は、送信信号ｓ_１，ｓ_２，．．．，ｓ_Ｍを含む信号を、Ｎ個のアンテナで受信信号ｒ_１，ｒ_２，．．．，ｒ_Ｎとしてそれぞれ受信する。この場合において、無線送信機７０２及び無線受信機７０４の各アンテナ同士の間のチャネルインパルス応答値（ＣＩＲ）ｈ_１１，．．．，ｈ_ＮＭは、パイロット信号を用いて事前に推定されているものとする。無線受信機７０４は、概して、Ｎ個のアンテナで受信した受信信号ｒ_１，ｒ_２，．．．，ｒ_Ｎに基づいて、Ｍ個の送信信号を別々に出力する（分離する）よう機能する。

１番目の信号分離処理部７０６＿１は、Ｎ個のアンテナで受信された受信信号ｒ_１，ｒ_２，．．．，ｒ_Ｎを受信し、推定された送信信号ｓ_１’，ｓ_２’，．．．，ｓ_Ｍ’を推定する。推定する手法は、特定の手法に限定されず、例えば、ＺＦ法、ＭＭＳＥ法、ＭＬＤ法等の様々な手法を利用することが可能である。本実施例では、ＭＬＤ法が用いられている。減算器７０８＿１〜７０８＿Ｎは、受信信号ｒ_１，ｒ_２，．．．，ｒ_Ｎと、レプリカ集合１，．．．，レプリカ集合Ｎとの差分をそれぞれ求め、後段の信号分離処理部に与える。

以下同様に、減算器と信号分離処理部が反復的に設けられ、無線受信機７０４には、全部でＫ個の信号分離処理部と、（Ｋ−１）×Ｎ個の減算器が設けられる。

次に、本実施例による信号分離処理を説明する。

ここで、ｉ番目（ｉ＝１〜Ｋ−１）の信号処理部７０６＿ｉにより推定された、Ｍ個の送信アンテナから送信された信号を、ｓ_１（ｉ），ｓ_２（ｉ），．．．，ｓ_Ｍ（ｉ）とする。β番目（β＝１〜Ｍ）の送信アンテナとα番目（α＝１〜Ｎ）の受信アンテナとの間のチャネルインパルス応答値を、ｈ_αβとする。

ｉ＋１番目の信号処理部７０６＿ｉ＋１では、ｉ番目（ｉ＝１〜Ｋ−１）の信号処理部７０６＿ｉにより推定されたＭ個の送信信号ｓ_１（ｉ），ｓ_２（ｉ），．．．，ｓ_Ｍ（ｉ）から、改めてＭ個の送信信号ｓ_１（ｉ＋１），ｓ_２（ｉ＋１），．．．，ｓ_Ｍ（ｉ＋１）を推定する。第１の送信信号ｓ_１（ｉ＋１）を推定するには、次のような処理が行なわれる。

１番目の受信アンテナで受信された受信信号ｒ_１から、第１の送信信号ｓ_１（ｉ）以外の送信信号に関する成分（この成分を「レプリカ集合」と呼ぶことにする。）を除去する。例えば、Ｎ＝２，Ｍ＝３とすると、ｒ_１＝ｈ_１１ｓ_１（ｉ）＋ｈ_１２ｓ_２（ｉ）＋ｈ_１３ｓ_３（ｉ）である。ｓ_１（ｉ）以外の送信信号に関する成分（レプリカ集合）は、ｈ_１２ｓ_２（ｉ））＋ｈ_１３ｓ_３（ｉ）である。レプリカ集合中の個々の項であるｈ_１２ｓ_２（ｉ）やｈ_１３ｓ_３（ｉ）は、単に「レプリカ」と呼ばれる。このレプリカ集合を第１アンテナの受信信号ｒ_１から減算することで、第１の送信信号に関する信号成分ｈ_１１ｓ_１（ｉ）が得られる。

次に、２番目の受信アンテナで受信された受信信号ｒ_２から、第１の送信信号ｓ_１（ｉ）以外の送信信号に関する成分を除去することで、第１の送信信号ｓ_１（ｉ）に関する信号成分を求める。以下同様にして、Ｎ番目の受信アンテナで受信された受信信号ｒ_Ｎから、第１の送信信号ｓ_１（ｉ）以外の送信信号に関する成分を除去することで、第１の送信信号ｓ_１（ｉ）に関する信号成分を求める。Ｎ＝Ｍ＝２の場合には、受信信号ｒ_２からレプリカ（ｈ_２２ｓ_２（ｉ））を減算することで、第１の送信信号に関する信号成分ｈ_２１ｓ_１（ｉ）が得られる。

このようにして求められた第１の送信信号ｓ_１（ｉ）に関するＮ個の信号成分と、既知のチャネルインパルス応答値ｈ_αβに基づいて、第１の送信信号ｓ_１（ｉ＋１）を求めることが可能である。Ｎ＝Ｍ＝２の場合には、受信信号ｒ_１から得られた信号成分ｈ_１１ｓ_１（ｉ）と、受信信号ｒ_２から得られた信号成分ｈ_２１ｓ_１（ｉ）から、ｓ_１（ｉ＋１）が推定される。

同様な手順を反復することで、第２以降の送信信号の更新された推定値ｓ_２（ｉ＋１），．．．，ｓ_Ｍ（ｉ＋１）が求められる。

尚、Ｎ＝Ｍ＝２の場合のレプリカ集合は、１つの項で表されるに過ぎないが、より多くの信号成分が存在する場合のレプリカ集合は、原則としてＭ−１個の送信信号の線形結合で表され、結合係数はチャネルインパルス応答値である。

本実施例によれば、Ｍ個の送信信号の推定値ｓ_１（ｉ），ｓ_２（ｉ），．．．，ｓ_Ｍ（ｉ）に基づいて、１つの送信信号（例えば、ｓ_１（ｉ＋１））が高精度に推定される。このような処理をＫ回反復することで、信号分離を高精度に行なうことが可能になる。

図８は、本発明の一実施例にてレプリカ集合を生成する様子を示す図である。この例では、複数の誤り検出復号部８０２＿１〜８０２＿Ｍと、それらに接続され、レプリカ集合又はレプリカを出力するレプリカ生成部８０４が設けられている。

誤り検出復号部８０２＿１〜８０２＿Ｍは、信号分離処理部７０６で推定された複数の（Ｍ個の）送信信号の誤りをそれぞれ検出し、検出結果と共に送信信号をレプリカ生成部８０４に与える。

上記の例では、レプリカ集合は、原則としてＭ−１個の送信信号の線形結合で表され、結合係数はチャネルインパルス応答値であった。しかし、誤りが検出された送信信号をそのまま利用して演算を実行することは、高精度化を図る観点からは好ましくない。そこで、レプリカ生成部８０４でレプリカ集合を生成する場合に、誤りの検出された送信信号の推定値は除外して、レプリカ集合が作成される。図示の例では、第２の送信信号ｓ_２に誤りが検出されているので、レプリカ生成部８０４は、第２の送信信号ｓ_２を含まないレプリカ集合を作成する。この手法によれば、誤りの検出されなかった送信信号のみを利用して信号分離の演算が行なわれるので、送信信号の推定精度を高くすることが可能になる。

図９は、本発明の一実施例にてレプリカ集合を生成する様子を示す図である。この例では、信号分離処理部７０６に接続される複数の乗算部９０２＿１〜９０２＿Ｍと、レプリカ生成部９０４とが設けられている。

複数の乗算部９０２＿１〜９０２＿Ｍの各々は、信号分離処理部７０６で推定された送信信号に、ある重み又はウエイトα_１〜α_Ｎをそれぞれ与える。これらのウエイトα_ｋ（０≦α_ｋ≦１）は、送信信号ｓ_１〜ｓ_Ｍの確からしさ（尤度）に基づいて決定される。尤度は、様々な方法で求めることが可能であり、例えば、受信信号から直接求める方法や、誤り訂正符号化の復号処理の過程で得る方法等を利用することが可能である。

レプリカ生成部９０４は、重み付けされた送信信号ｓ_１〜ｓ_Ｍに基づいて、レプリカ集合を算出する。

この例では、レプリカ集合を作成する際に、送信信号ｓ_１〜ｓ_Ｍをそのまま利用するのではなく、尤度により重み付けされた送信信号が利用される。図８に関して説明した手法において、誤りの検出された送信信号を排除することは、図９の例ではその送信信号に関する重みを０にすることに相当する。この例によれば、送信信号の確からしさを考慮してレプリカ集合を作成することができ、送信信号の推定精度を向上させることが可能になる。

図１０は、本発明の一実施例にてインタリーブされた信号を送信する様子を示す図である。この例では、１番目の送信信号（第１パケット）ｓ^（１）はｎ個のブロックに分割され順に送信され、２番目の送信信号（第２パケット）ｓ^（２）もｎ個のブロックに分割されているが、異なる順序で送信され、以下同様にＭ番目の送信信号（第Ｍパケット）ｓ^（Ｍ）もｎ個のブロックに分割され、異なる順序で送信されている。この例では、送信信号を送出する時間的な順序を並べ替えることによって、通信の確実性を高めることが可能になる。

本発明の一実施例によるＭＩＭＯ方式の無線通信システムの概念図を示す。 本発明の一実施例による信号伝送の様子を示す図である。 本発明の一実施例による信号伝送の様子を示す図である。 他の実施例を説明するための概念図である。 他の実施例を説明するための概念図である。 他の実施例を説明するための概念図である。 本発明の一実施例による無線通信システムの概念図を示す。 本発明の一実施例にてレプリカ集合を生成する様子を示す図である。 本発明の一実施例にてレプリカ集合を生成する様子を示す図である。 本発明の一実施例にてインタリーブされた信号を送信する様子を示す図である。

符号の説明

１００ 無線通信システム
１０２ 無線送信機
１０４ 無線受信機
１０６ ダイバーシチ送信制御部
１０８ ダイバーシチ受信制御部
４０２，４０４ アンテナ
７０２ 無線送信機
７０４ 無線受信機
７０６ 信号分離処理部
７０８ 減算器
８０２ 誤り検出器
８０４ レプリカ生成部
９０２ 乗算器
９０４ レプリカ生成部

Claims (12)

1. 複数のアンテナから複数の送信信号を無線送信する無線送信機と、
   複数のアンテナで受信した信号を信号分離し、前記送信信号を復元する無線受信機と、
   を備える多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式の無線通信システムにおいて、
   前記無線送信機が、同一の信号を複数回送信し、時間ダイバーシチ送信を行なうことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記無線送信機が、フェージングの時間変動に依存して、同一の信号を複数回送信する送信間隔を調整する手段を有することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
3. 前記無線送信機が、ある信号を１以上のアンテナを通じて無線送信した後に、前記１以上のアンテナとは異なる１以上のアンテナを通じて、前記信号を再送することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
4. 前記無線送信機が、ある信号を１以上のアンテナを通じて無線送信した後に、前記１以上のアンテナ、及び前記１以上のアンテナとは異なる１以上のアンテナを通じて、前記信号を再送することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
5. 前記無線受信機が、同一の信号の受信回数を測定する手段を有し、前記信号を所定の回数だけ受信したことに応答して、信号分離を行なうことを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
6. 前記無線受信機が、誤り検出結果に依存して、同一の信号の送信を停止すべきことを無線送信機に通知する手段を有することを特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
7. 複数のアンテナから複数の送信信号を無線送信する多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式の無線送信機において、同一の信号を複数回送信し、時間ダイバーシチ送信を行なう送信制御手段を有することを特徴とする無線送信機。
8. 複数のアンテナで受信した信号を信号分離し、無線送信機から送信された送信信号を復元する多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式の無線受信機において、同一の信号の受信回数を測定する手段を有し、前記信号を所定の回数だけ受信したことに応答して、信号分離を行なうことを特徴とする無線受信機。
9. 複数のアンテナから送信された複数の送信信号を複数のアンテナで受信する多入力多出力（ＭＩＭＯ）方式の無線受信機において、
   複数のアンテナで受信した複数の受信信号から、前記送信信号の各々を推定する第１推定手段と、
   複数の減算手段であって、各減算手段は、複数の受信信号に含まれる１つの受信信号と、前記第１推定手段により推定された少なくとも１つの送信信号に、推定されたチャネルインパルス応答値を乗じたものとの差分を求めるところの複数の減算手段と、
   複数の減算手段により求められた複数の差分に基づいて、複数のアンテナから送信された送信信号を推定する第２推定手段と
   を備えることを特徴とする無線受信機。
10. 更に、前記第１推定手段で推定された複数の送信信号の誤りをそれぞれ検出する誤り検出手段
    を備えることを特徴とする請求項９記載の無線受信機。
11. 更に、前記第１推定手段で推定された複数の送信信号の誤りをそれぞれ訂正し、誤り訂正結果に基づく尤度を出力する誤り訂正手段
    を備えることを特徴とする請求項９記載の無線受信機。
12. 少なくとも１つの受信信号に含まれる複数の信号ブロックが、インタリーバにより並べ替えられた順序で送信されたものである
    ことを特徴とする請求項９記載の無線受信機。

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