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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6204586
(24)【登録日】2017年9月8日
(45)【発行日】2017年9月27日
(54)【発明の名称】無線通信ネットワークのための改善された受信器
(51)【国際特許分類】
H04B 7/0413 20170101AFI20170914BHJP
【ＦＩ】
H04B7/0413 220
【請求項の数】17
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2016-522283(P2016-522283)
(86)(22)【出願日】2013年6月27日
(65)【公表番号】特表2016-527777(P2016-527777A)
(43)【公表日】2016年9月8日
(86)【国際出願番号】EP2013063501
(87)【国際公開番号】WO2014206472
(87)【国際公開日】20141231
【審査請求日】2016年5月11日
(73)【特許権者】
【識別番号】503148270
【氏名又は名称】テレコム・イタリア・エッセ・ピー・アー
(74)【代理人】
【識別番号】100140109
【弁理士】
【氏名又は名称】小野 新次郎
(74)【代理人】
【識別番号】100075270
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 泰
(74)【代理人】
【識別番号】100101373
【弁理士】
【氏名又は名称】竹内 茂雄
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(72)【発明者】
【氏名】カレッティ，マルコ
(72)【発明者】
【氏名】コロッタ，イヴァノ・サルヴァトーレ
(72)【発明者】
【氏名】メリス，ブルーノ
(72)【発明者】
【氏名】コンデュル，パヴァン・クマール・ラジュ
【審査官】
太田 龍一
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１１／１３９７７０（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｂ ７／０４
Ｈ０４Ｊ ９９／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
セルにおいて、少なくとも第１および第２の信号に含まれる、少なくとも第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを受信するための受信器であって、
前記第１および第２の信号を受信し、前記第１のデータストリームで運ばれる第１のデータの推定および前記第２のデータストリームで運ばれる第２のデータの推定をもたらすように構成された第１の推定ユニットと、
前記第１のデータの前記推定、および前記第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第１のデータストリームをもたらすように構成された再生ユニットと、
前記再生された第１のデータストリーム、前記第１および第２の信号、前記第２のデータストリームが送信された第２の無線チャネルの減衰、ならびにセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に基づいて、前記第２のデータストリームで運ばれる第２のデータの追加の推定をもたらすように構成された第２の推定ユニットと、
前記第１のデータの前記推定に基づいて前記第１のデータ内の第１の情報を抽出するように構成された第１の抽出ユニット、および前記第２のデータ内の第２の情報を抽出するように構成された第２の抽出ユニットと
を含み、前記受信器は、前記第２のデータの前記推定を、前記第２のデータの前記追加の推定に加算することによって、前記第２のデータの合成推定をもたらすための加算器ノードをさらに含み、前記第２の抽出ユニットは、前記第２のデータの前記合成推定に基づいて前記第２の情報を抽出するように構成されたことを特徴とする受信器。
前記第１および第２の信号を受信し、前記第１のデータストリームで運ばれる第１のデータの推定および前記第２のデータストリームで運ばれる第２のデータの推定をもたらすように構成された第１の推定ユニットと、
前記第１のデータの前記推定、および前記第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第１のデータストリームをもたらすように構成された再生ユニットと、
前記再生された第１のデータストリーム、前記第１および第２の信号、前記第２のデータストリームが送信された第２の無線チャネルの減衰、ならびにセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に基づいて、前記第２のデータストリームで運ばれる第２のデータの追加の推定をもたらすように構成された第２の推定ユニットと、
前記第１のデータの前記推定に基づいて前記第１のデータ内の第１の情報を抽出するように構成された第１の抽出ユニット、および前記第２のデータ内の第２の情報を抽出するように構成された第２の抽出ユニットと
を含み、前記受信器は、前記第２のデータの前記推定を、前記第２のデータの前記追加の推定に加算することによって、前記第２のデータの合成推定をもたらすための加算器ノードをさらに含み、前記第２の抽出ユニットは、前記第２のデータの前記合成推定に基づいて前記第２の情報を抽出するように構成されたことを特徴とする受信器。
【請求項2】
請求項１に記載の受信器であって、前記再生ユニットは、
前記第１のデータの前記推定を、前記第１の情報の推定に復号するように構成された第１の復号器アセンブリと、
前記第１の情報の前記推定を符号化するための符号化器アセンブリと、
前記第１の情報の符号化された前記推定に、前記第１の無線チャネルの前記減衰を推定する第１のチャネル係数を乗算することによって、前記再生された第１のデータストリームをもたらすための乗算ノードと
を含む、受信器。
前記第１のデータの前記推定を、前記第１の情報の推定に復号するように構成された第１の復号器アセンブリと、
前記第１の情報の前記推定を符号化するための符号化器アセンブリと、
前記第１の情報の符号化された前記推定に、前記第１の無線チャネルの前記減衰を推定する第１のチャネル係数を乗算することによって、前記再生された第１のデータストリームをもたらすための乗算ノードと
を含む、受信器。
【請求項3】
請求項２に記載の受信器であって、前記第２の推定ユニットは、
前記第１および第２の信号から、前記再生された第１のデータストリームを減算し、それによってストリーム間干渉がキャンセルされた第２のデータストリームを得るための減算ノードと、
前記第２の無線チャネルの前記減衰、および前記第１および第２の信号に重畳されたセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に応じた重み係数によって、前記ストリーム間干渉がキャンセルされた第２のデータストリームに重み付けするための重み付けユニットであって、クリーンな第２のデータストリームをもたらす重み付けユニットと、
前記クリーンな第２のデータストリームに基づいて、前記第２のデータの前記追加の推定をもたらすように構成されたソフト復調ユニットと
をさらに含む、受信器。
前記第１および第２の信号から、前記再生された第１のデータストリームを減算し、それによってストリーム間干渉がキャンセルされた第２のデータストリームを得るための減算ノードと、
前記第２の無線チャネルの前記減衰、および前記第１および第２の信号に重畳されたセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に応じた重み係数によって、前記ストリーム間干渉がキャンセルされた第２のデータストリームに重み付けするための重み付けユニットであって、クリーンな第２のデータストリームをもたらす重み付けユニットと、
前記クリーンな第２のデータストリームに基づいて、前記第２のデータの前記追加の推定をもたらすように構成されたソフト復調ユニットと
をさらに含む、受信器。
【請求項4】
請求項３に記載の受信器であって、前記第２の抽出ユニットは、
前記第２のデータの前記合成推定を、前記第２の情報の推定に復号するように構成された第２の復号器アセンブリと、前記第２の情報の前記推定から、前記第２の情報を抽出するように構成されたハード決定ユニットと
を含む、受信器。
前記第２のデータの前記合成推定を、前記第２の情報の推定に復号するように構成された第２の復号器アセンブリと、前記第２の情報の前記推定から、前記第２の情報を抽出するように構成されたハード決定ユニットと
を含む、受信器。
【請求項5】
請求項４に記載の受信器であって、前記第１の抽出ユニットは、
前記第１の復号器アセンブリによってもたらされた前記第１の情報の前記推定から、前記第１の情報を抽出するように構成された追加のハード決定ユニット
を含む、受信器。
前記第１の復号器アセンブリによってもたらされた前記第１の情報の前記推定から、前記第１の情報を抽出するように構成された追加のハード決定ユニット
を含む、受信器。
【請求項6】
請求項４または５に記載の受信器であって、前記第１の推定ユニットは、
比較およびルーティングユニットであって、
前記第１のデータストリームの電力を、前記第２のデータストリームの電力と比較し、
このような比較に従って、より高い電力を有するデータストリームを、前記第１のデータストリームとして識別し、
前記第１のデータの前記推定を、前記第１の復号器アセンブリにルーティングする
ように構成された比較およびルーティングユニット
をさらに含む、受信器。
比較およびルーティングユニットであって、
前記第１のデータストリームの電力を、前記第２のデータストリームの電力と比較し、
このような比較に従って、より高い電力を有するデータストリームを、前記第１のデータストリームとして識別し、
前記第１のデータの前記推定を、前記第１の復号器アセンブリにルーティングする
ように構成された比較およびルーティングユニット
をさらに含む、受信器。
【請求項7】
請求項４に記載の受信器であって、前記第２のデータの前記推定を、前記第２の情報の追加の推定に復号するように構成された追加の第１の復号器アセンブリと、
前記第２の情報の前記追加の推定、および前記第２の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第２のデータストリームをもたらすように構成された追加の再生ユニットと、
前記再生された第２のデータストリーム、第１および第２の信号、前記第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰、ならびにセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に基づいて、前記第１のデータの追加の推定をもたらすように構成された追加の第２の推定ユニットと
をさらに含む受信器。
前記第２の情報の前記追加の推定、および前記第２の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第２のデータストリームをもたらすように構成された追加の再生ユニットと、
前記再生された第２のデータストリーム、第１および第２の信号、前記第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰、ならびにセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に基づいて、前記第１のデータの追加の推定をもたらすように構成された追加の第２の推定ユニットと
をさらに含む受信器。
【請求項8】
請求項７に記載の受信器であって、前記追加の再生ユニットは、
前記第２の情報の前記追加の推定を符号化するための追加の符号化器アセンブリと、
前記第２の情報の符号化された前記追加の推定に、前記第２の無線チャネルの前記減衰を推定する第２のチャネル係数を乗算することによって、前記再生された第２のデータストリームをもたらすための追加の乗算ノードと
を含む、受信器。
前記第２の情報の前記追加の推定を符号化するための追加の符号化器アセンブリと、
前記第２の情報の符号化された前記追加の推定に、前記第２の無線チャネルの前記減衰を推定する第２のチャネル係数を乗算することによって、前記再生された第２のデータストリームをもたらすための追加の乗算ノードと
を含む、受信器。
【請求項9】
請求項８に記載の受信器であって、前記追加の第２の推定ユニットは、
前記第１および第２の信号から、前記再生された第２のデータストリームを減算し、それによってストリーム間干渉がキャンセルされた第１のデータストリームを得るための追加の減算ノードと、
前記第１の無線チャネルの前記減衰、および前記第１および第２の信号に重畳されたセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に応じた追加の重み係数によって、前記ストリーム間干渉がキャンセルされた第１のデータストリームを重み付けするように構成された追加の重み付けユニットであって、クリーンな第１のデータストリームをもたらす追加の重み付けユニットと、
前記クリーンな第１のデータストリームに基づいて、前記第１のデータの前記追加の推定をもたらすように構成された追加のソフト復調ユニットと
を含む、受信器。
前記第１および第２の信号から、前記再生された第２のデータストリームを減算し、それによってストリーム間干渉がキャンセルされた第１のデータストリームを得るための追加の減算ノードと、
前記第１の無線チャネルの前記減衰、および前記第１および第２の信号に重畳されたセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に応じた追加の重み係数によって、前記ストリーム間干渉がキャンセルされた第１のデータストリームを重み付けするように構成された追加の重み付けユニットであって、クリーンな第１のデータストリームをもたらす追加の重み付けユニットと、
前記クリーンな第１のデータストリームに基づいて、前記第１のデータの前記追加の推定をもたらすように構成された追加のソフト復調ユニットと
を含む、受信器。
【請求項10】
請求項８または９に記載の受信器であって、前記第１の抽出ユニットは、前記第１のデータの前記追加の推定にも基づいて前記第１の情報を抽出するように構成された、受信器。
【請求項11】
請求項１０に記載の受信器であって、前記第１のデータの前記推定を、前記第１のデータの前記追加の推定に加算することによって、前記第１のデータの合成推定をもたらすための追加の加算ノードをさらに含み、前記第１の抽出ユニットは、前記第１のデータの前記合成推定に基づいて、前記第１の情報を抽出するように構成された、受信器。
【請求項12】
請求項１１に記載の受信器であって、前記第１の抽出ユニットは、
前記第１のデータの前記合成推定を、前記第１の情報の追加の推定に復号するように構成された追加の第２の復号器アセンブリと、
前記第１の情報の前記追加の推定から、前記第１の情報を抽出するように構成された追加のハード決定ユニットと
を含む、受信器。
前記第１のデータの前記合成推定を、前記第１の情報の追加の推定に復号するように構成された追加の第２の復号器アセンブリと、
前記第１の情報の前記追加の推定から、前記第１の情報を抽出するように構成された追加のハード決定ユニットと
を含む、受信器。
【請求項13】
請求項９から１２のいずれか一項に記載の受信器であって、前記重み係数、および前記追加の重み係数は、「最大比合成」、「干渉抑圧合成」、または「最小平均二乗」技法によって計算される、受信器。
【請求項14】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の受信器であって、前記第１の推定ユニットは、ＱＲＤ−Ｍまたは球面復号アルゴリズムに基づくＭＩＭＯ検出器を含む、受信器。
【請求項15】
請求項１から１３のいずれか一項に記載の受信器であって、前記第１の推定ユニットは、ＭＭＳＥ、ＺＦ、またはＶ−ＢＬＡＳＴアルゴリズムに基づくＭＩＭＯ検出器を含む、受信器。
【請求項16】
請求項１から１５のいずれか一項に記載の受信器を含む機器。
【請求項17】
セルにおいて、少なくとも第１および第２の信号に含まれる、少なくとも第１のデータストリームおよび第２のデータストリームを受信するための方法であって、
前記第１および第２の信号を受信し、前記第１のデータストリームで運ばれる第１のデータの推定および前記第２のデータストリームで運ばれる第２のデータの推定をもたらすステップと、
前記第１のデータの前記推定、および前記第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第１のデータストリームをもたらすステップと、
前記再生された第１のデータストリーム、前記第１および第２の信号、前記第２のデータストリームが送信された第２の無線チャネルの減衰、ならびにセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に基づいて、前記第２のデータストリームで運ばれる第２のデータの追加の推定をもたらすステップと、
前記第１のデータの前記推定に基づいて前記第１のデータ内の第１の情報を抽出し、前記第２のデータ内の第２の情報を抽出するステップと
を含み、前記方法は、
前記第２のデータの前記推定を、前記第２のデータの前記追加の推定に加算することによって、前記第２のデータの合成推定をもたらすステップ
をさらに含み、前記第２のデータ内の第２の情報を抽出する前記ステップは、前記第２のデータの前記合成推定に基づいて前記第２の情報を抽出するステップを含むことを特徴とする方法。
前記第１および第２の信号を受信し、前記第１のデータストリームで運ばれる第１のデータの推定および前記第２のデータストリームで運ばれる第２のデータの推定をもたらすステップと、
前記第１のデータの前記推定、および前記第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第１のデータストリームをもたらすステップと、
前記再生された第１のデータストリーム、前記第１および第２の信号、前記第２のデータストリームが送信された第２の無線チャネルの減衰、ならびにセル間干渉およびセル内干渉の一方または双方に基づいて、前記第２のデータストリームで運ばれる第２のデータの追加の推定をもたらすステップと、
前記第１のデータの前記推定に基づいて前記第１のデータ内の第１の情報を抽出し、前記第２のデータ内の第２の情報を抽出するステップと
を含み、前記方法は、
前記第２のデータの前記推定を、前記第２のデータの前記追加の推定に加算することによって、前記第２のデータの合成推定をもたらすステップ
をさらに含み、前記第２のデータ内の第２の情報を抽出する前記ステップは、前記第２のデータの前記合成推定に基づいて前記第２の情報を抽出するステップを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本発明は一般に、無線通信ネットワークに関する。より詳細には本発明は、ＬＴＥ（「ロングタームエボリューション」）、ＬＴＥ−ＡｄｖａｎｃｅｄおよびＷｉＭａｘ（「マイクロ波アクセス用世界的相互運用性」）ネットワークなどの、ＯＦＤＭ（「直交周波数分割多重」）およびＭＩＭＯ（「多入力多出力」）技法に基づく無線通信ネットワークにおいて適用可能な先進の受信器アーキテクチャに関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]無線通信の進化は、普及および性能の観点から大幅な成長を試みてきており、最近では３ＧＰＰ ＬＴＥ（「第３世代パートナーシッププロジェクトロングタームエボリューション」）／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、およびＷｉＭａｘ標準をもたらしている。
【0003】
[0003]このような標準は、高速伝送送信を可能にするために考えられている。
【0004】
[0004]これを達成するために、送信のためにＯＦＤＭおよびＭＩＭＯ技法の組み合わせが用いられる。ＯＦＤＭ技法に従って、送信されることになるビットは、ビットシーケンスに分割され、次いでビットシーケンスは、個別の、相互に直交したサブキャリアによって変調され、送信のためにデータストリーム（すなわち（ＯＦＤＭ）シンボルを含むデータのストリーム、またはシンボルストリーム）に多重化される。ＭＩＭＯ技法に従って複数のシンボルストリームは、複数の送信／受信アンテナを通じて送信／受信される。
【0005】
[0005]しかし増大するモバイルネットワークユーザの数、ならびに非常に高いデータトラフィックを必要とするサービス（インターネット、マルチメディア、およびリアルタイムサービスなど）に対する増大する需要、およびモバイルアプリケーションの進化は、ますます高いユーザデータレート要件をもたらしている。
【0006】
[0006]このような要件を満たすためには、無線ネットワークの最適化およびアップグレードは、不十分な、非効率的な、および／または高価すぎる手法となり得る。
【0007】
[0007]別の手法は、ユーザ端末側で、スループットを増加させることを目的としてアルゴリズム、およびそれらを実現するように適合された受信器アーキテクチャを考案することである。
【0008】
[0008]文献で得られる受信器アーキテクチャは、実質的に２つの特有の設計上の選択、すなわち非反復受信器および反復受信器を示す。
【0009】
[0009]非反復受信器では、逆多重化は、ＱＲＤ−Ｍ、球面復号、またはＳＯＭＡ（「ソフト出力Ｍアルゴリズム」）アルゴリズムなどの、ＭＬ（「最尤」）検出を近似するアルゴリズムによって行われる。このようなアルゴリズム、および特にＱＲＤ−Ｍアルゴリズムは、より低い複雑さでＭＬ検出に近い性能を得ることを可能にする。
【0010】
[0010]反復受信器では、ストリーム間干渉キャンセル（「連続的干渉キャンセル」、ＳＩＣ、または「並列干渉キャンセル」、ＰＩＣなど）およびノイズ強調低減（ｎｏｉｓｅ ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔ ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）のために、反復処理が行われる。反復受信器において逆多重化は、ＭＭＳＥ（「最小平均二乗誤差」）、ＺＦ（「ゼロ強制」）、またはＶ−ＢＬＡＳＴアルゴリズムを用いて行われる。
【0011】
[0011]現況技術では、非反復および反復受信器に基づく、または関係がある種々の解決策が知られている。
【0012】
[0012]国際公開第２００８／０２７５５４号は、ＱＲ分解をベースとするＭＩＭＯ検出、およびソフトビット生成のための方法および装置を開示している。ＭＩＭＯチャネル行列Ｈに対して、Ｈ＝ＱＲとなるようにＱ行列およびＲ行列を計算するようにＱＲ分解が行われる。Ｒ行列、またはＲ行列の対角要素は、メモリに記憶される。Ｒ行列の各行の要素を、Ｒ行列の対応する対角要素で除算することによって計算される行列と、受信されたシンボルベクトルの各要素をＲ行列の対応する対角要素で除算することによって計算されるベクトルとを用いることにより、送信されたシンボルの近似最尤（ＭＬ）推定を生成するように木探索プロセスが行われる。
【0013】
[0013]米国特許出願公開第２０１０／０２７１９８８号は、ＭＩＭＯ検出およびチャネル復号のための方法およびシステムを開示している。方法は、チャネル複素利得行列をユニタリ行列、および右上の三角行列に分解するステップと、受信信号をユニタリ行列の複素共役転置に与えるステップであって、それによって複数の信号を生成するステップと、複数の信号の最後を正規化するステップと、複数の信号の正規化された最後をチャネル復号するステップであって、それによって最後の符号語信号を回復する、ステップと、最後の符号語信号を符号化するステップと、最後から２番目の符号語信号を回復するために、符号化された最後の符号語信号を利用するステップと、利用するステップを、すべての符号語信号が回復されるまで繰り返すステップとを含む。また、連続的干渉キャンセルのための不均衡変調およびコーディング方式をもたらすための方法およびシステムが開示される。
【0014】
[0014]国際公開第２００８／０６９４６７号は、推定された送信信号から干渉を推定し、アンテナを通して受信された信号から、推定された干渉をキャンセルするための信号検出器と、干渉がキャンセルされた受信信号を用いることによって、チャネル復号を行うための復号器と、チャネル復号された信号を用いることによって、送信信号に対するソフト決定プロセスを行うためのソフト決定ユニットと、ソフト決定が適用された送信信号、および受信信号を用いることによってチャネルを推定するためのチャネル推定器と、ソフト決定が適用された送信信号、受信信号、および推定されたチャネルを用いることによって干渉およびノイズの合計信号に対して共分散を推定するための共分散推定器と、干渉キャンセル、チャネル復号、推定された送信信号更新、チャネル推定、および共分散推定が複数回反復された後の、チャネル復号された信号を用いることによって、送信信号を決定するためのハード決定ユニットとを備えた、反復受信器を開示している。
【0015】
[0015]国際公開第２０１０／０３１００５号は、ソフト出力Ｍアルゴリズムに基づく、制限された木探索が後に続く、線形フロントエンドと、外側バイナリコードのための従来型の近最適または最適復号器と、反復復号（ＩＤ）とを含む内側復号器を備えた受信器を開示しており、それによって復号（出力）情報は、一方の復号器モジュールから入力として他方に渡され、内側／外側復号モジュール出力を精密化し改善するために用いられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
[0016]発明者は、列挙されたいずれの従来技術の解決策も不十分であることを認識した。
【0017】
[0017]実際に一方で非反復受信器は、受信されたシンボルストリームが大幅な電力不均衡を有する場合、最も弱いシンボルストリームは、ＭＬ検出を用いても（それによりストリーム間干渉はＭＬ検出によって除去されるはずで、ＭＬ検出の後のさらなる干渉キャンセルは用意されない）、エラーによって大きく影響を受ける場合があるという欠点があるとすると、他方では反復受信器におけるストリーム間干渉キャンセルは、ＭＭＳＥ、ＺＦ、またはＶ−ＢＬＡＳＴアルゴリズムなどの最適ではない、低い性能の逆多重化アルゴリズムの使用に限定される。
【0018】
[0018]さらに非反復および反復受信器では共に、セル間および／またはセル内干渉（以下では簡潔にするために、セル間／セル内干渉）についての問題は考慮されず、本明細書の以下ではセル間干渉は、サービス提供送信器が属するセル上の隣接セルによって生じる干渉を意味し、本明細書の以下ではセル内干渉によって、同じリソースを共有する同じセル内の異なるユーザによって生じる干渉を意味する。
【0019】
[0019]上記に鑑みて発明者は、ＭＬ検出の後に、シンボルストリーム（特に、弱いシンボルストリーム）に影響を及ぼすストリーム間、およびセル間／セル内干渉をキャンセルする問題に取り組み、それを達成するために、ＭＬ検出を、ストリーム間および、セル間／セル内干渉キャンセル概念と組み合わせることが可能な、受信器アーキテクチャを考案した。
【課題を解決するための手段】
【0020】
[0020]本発明の特定の実施形態による解決策の１つまたは複数の態様は独立請求項で述べられ、従属請求項で示される同じ解決策の有利な特徴を有し、その文言は参照によって言葉通どおりに本明細書に包含される（いずれの有利な特徴も、いずれの他の態様に必要な変更を加えて当てはまる、本発明の一実施形態による解決策の特定の態様を参照して示される）。
【0021】
[0021]より具体的には、本発明の実施形態による解決策の一態様は、セルにおいて、少なくとも第１および第２の信号に含まれる少なくとも第１および第２のデータストリームを受信するための受信器に関する。受信器は、第１および第２の信号を受信し、第１のデータストリーム上で運ばれる第１のデータの推定をもたらすように構成された第１の推定ユニットと、
第１のデータの推定、および第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第１のデータストリームをもたらすように構成された再生ユニットと、
再生された第１のデータストリーム、第１および第２の信号、第２のデータストリームが送信された第２の無線チャネルの減衰、およびセル間／セル内干渉に基づいて、第２のデータストリーム上で運ばれる第２のデータの推定をもたらすように構成された第２の推定ユニットと、
第１のデータの前記推定に基づいて第１のデータ内の第１の情報を抽出するように構成された第１の抽出ユニット、および第２のデータの前記推定に基づいて第２のデータ内の第２の情報を抽出するように構成された第２の抽出ユニットと
を備える。
【0022】
[0022]本発明の一実施形態によれば、第１の推定ユニットは、第２のデータの追加の推定をもたらすようにさらに構成され、第２の抽出ユニットは、やはり第２のデータの前記追加の推定に基づいて第２の情報を抽出するように構成される。
【0023】
[0023]本発明の一実施形態によれば、受信器は、第２のデータの前記推定を、第２のデータの前記追加の推定に加算することによって、第２のデータの合成推定をもたらすための加算器ノードをさらに備え、前記第２の抽出ユニットは、第２のデータの前記合成推定に基づいて第２の情報を抽出するように構成される。
【0024】
[0024]本発明の一実施形態によれば、再生ユニットは、第１のデータの前記推定を、第１の情報の推定に復号するように構成された第１の復号器アセンブリと、
第１の情報の前記推定を符号化するための符号化器アセンブリと、
第１の情報の符号化された推定に、第１の無線チャネルの減衰を推定する第１のチャネル係数を乗算することによって、再生された第１のデータストリームをもたらすための乗算ノードと
を備える。
【0025】
[0025]本発明の一実施形態によれば、第２の推定ユニットは、第１および第２の信号から、再生された第１のデータストリームを減算し、それによってストリーム間干渉がキャンセルされた第２のデータストリームを取得するための、減算ノードと、
第２の無線チャネルの減衰、および第１および第２の信号に重畳されたセル間／セル内干渉に応じた重み係数によって、ストリーム間干渉がキャンセルされた第２のデータストリームに重み付けするための重み付けユニットであって、クリーンな第２のデータストリームをもたらす、重み付けユニットと、
クリーンな第２のデータストリームに基づいて、第２のデータの前記推定をもたらすように構成されたソフト復調ユニットと
をさらに備える。
【0026】
[0026]本発明の一実施形態によれば、第２の抽出ユニットは、第２のデータの前記合成推定を、第２の情報の推定に復号するように構成された第２の復号器アセンブリと、
第２の情報の前記推定から、第２の情報を抽出するように構成されたハード決定ユニットと
を備える。
【0027】
[0027]本発明の一実施形態によれば、第１の抽出ユニットは、前記第１の復号器アセンブリによってもたらされた第１の情報の前記推定から、第１の情報を抽出するように構成された追加のハード決定ユニットを備える。
【0028】
[0028]本発明の一実施形態によれば、第１の推定ユニットは、第１のデータストリームの電力を、第２のデータストリームの電力と比較し、
このような比較に従って、より高い電力を有するデータストリームを、第１のデータストリームとして識別し、
第１のデータの推定を、第１の復号器アセンブリにルーティングする
ように構成された比較およびルーティングユニットをさらに備える。
【0029】
[0029]本発明の一実施形態によれば、受信器は、第２のデータの前記追加の推定を、第２の情報の追加の推定に復号するように構成された追加の第１の復号器アセンブリと、
第２の情報の追加の推定、および第２の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第２のデータストリームをもたらすように構成された追加の再生ユニットと、
再生された第２のデータストリーム、第１および第２の信号、第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰、およびセル間／セル内干渉に基づいて、第１のデータの追加の推定をもたらすように構成された追加の第２の推定ユニットと
をさらに備える。
【0030】
[0030]本発明の一実施形態によれば、追加の再生ユニットは、第２の情報の前記追加の推定を符号化するための追加の符号化器アセンブリと、
第２の情報の符号化された追加の推定に、第２の無線チャネルの減衰を推定する第２のチャネル係数を乗算することによって、再生された第２のデータストリームをもたらすための追加の乗算ノードと
を備える。
【0031】
[0031]本発明の一実施形態によれば、追加の第２の推定ユニットは、第１および第２の信号から、再生された第２のデータストリームを減算し、それによってストリーム間干渉がキャンセルされた第１のデータストリームを取得するための追加の減算ノードと、
第１の無線チャネルの減衰、および第１および第２の信号に重畳されたセル間／セル内干渉に応じた追加の重み係数によって、ストリーム間干渉がキャンセルされた第１のデータストリームを重み付けするように構成された追加の重み付けユニットであって、クリーンな第１のデータストリームをもたらす、追加の重み付けユニットと、
クリーンな第１のデータストリームに基づいて、第１のデータの前記追加の推定をもたらすように構成された追加のソフト復調ユニットと
を備える。
【0032】
[0032]本発明の一実施形態によれば、第１の抽出ユニットは、やはり第１のデータの前記追加の推定に基づいて第１の情報を抽出するように構成される。
【0033】
[0033]本発明の一実施形態によれば、受信器は、第１のデータの前記推定を、第１のデータの前記追加の推定に加算することによって、第１のデータの合成推定をもたらすための追加の加算ノードをさらに備え、前記第１の抽出ユニットは、第１のデータの前記合成推定に基づいて、第１の情報を抽出するように構成される。
【0034】
[0034]本発明の一実施形態によれば、第１の抽出ユニットは、第１のデータの前記合成推定を、第１の情報の追加の推定に復号するように構成された追加の第２の復号器アセンブリと、
第１の情報の前記追加の推定から、第１の情報を抽出するように構成された追加のハード決定ユニットと
を備える。
【0035】
[0035]本発明の一実施形態によれば、前記重み係数、および前記追加の重み係数は、「最大比合成」、「干渉抑圧合成」、または「最小平均二乗」技法によって計算される。
【0036】
[0036]本発明の一実施形態によれば、第１の推定ユニットは、ＱＲＤ−Ｍまたは球面復号アルゴリズムに基づくＭＩＭＯ検出器を備える。
【0037】
[0037]本発明の一実施形態によれば、第１の推定ユニットは、ＭＭＳＥ、ＺＦ、またはＶ−ＢＬＡＳＴアルゴリズムに基づくＭＩＭＯ検出器を備える。
【0038】
[0038]本発明の実施形態による解決策の他の態様は、前記受信器を備えた機器に関する。
【0039】
[0039]本発明の実施形態による解決策の他の態様は、セルにおいて、少なくとも第１および第２の信号に含まれる少なくとも第１および第２のデータストリームを受信するための方法に関する。方法は、第１および第２の信号を受信し、第１のデータストリーム上で運ばれる第１のデータの推定をもたらすステップと、
第１のデータの推定、および第１のデータストリームが送信された第１の無線チャネルの減衰に基づいて、再生された第１のデータストリームをもたらすステップと、
再生された第１のデータストリーム、第１および第２の信号、第２のデータストリームが送信された第２の無線チャネルの減衰、およびセル間／セル内干渉に基づいて、第２のデータストリーム上で運ばれる第２のデータの推定をもたらすステップと、
第１のデータの前記推定に基づいて第１のデータ内の第１の情報を抽出し、第２のデータの前記推定に基づいて第２のデータ内の第２の情報を抽出するステップと
を含む。
【0040】
[0040]本発明のおかげで、例えばＢＬＥＲ（「ブロック誤り率」）、および受信器でのスループットの両方に関して、リンクレベルにおける性能が強力に向上される。
【0041】
[0041]本発明の上記その他の特徴および利点は、そのいくつかの例示的および非限定的な実施形態の以下の説明によって明らかにされるであろう。そのより良い理解のために、以下の説明は添付の図面を参照して読まれるべきである。
【図面の簡単な説明】
【0042】
【図1】本発明の１つまたは複数の実施形態による解決策が応用され得る、無線通信ネットワークを概略的に示す図である。
【図2】本発明の一実施形態による受信器アーキテクチャを概略的に示す図である。
【図3】本発明の他の実施形態による受信器アーキテクチャを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0043】
[0042]図面を参照すると、本発明の１つまたは複数の実施形態による解決策が応用され得る、無線通信ネットワーク１００が、図１に概略的に示される。無線通信ネットワーク１００は、複数の（図には１つのみが示される）トランシーバ局（またはノード）１０５を備える。各ノード１０５は、セル１０５Ｃとしても参照される地理的領域にわたり、セル１０５Ｃ内のユーザ機器（ＵＥ）１１０（例えば携帯電話）が、データトラフィックサービス（例えばウェブブラウジング、Ｅメール、音声、および／またはマルチメディアサービス）を可能にする無線周波数（ＲＦ）信号の交換を可能にするために、無線カバレージをもたらすように構成される。
【0044】
[0043]それを達成するために、ノード１０５、およびセル１０５Ｃ内のＵＥ１１０は共に、ＲＦ信号の相互の交換のためのそれぞれの送信／受信アンテナ（図示せず）、およびそれらを正しく処理するための適切な処理回路（図示せず）を備える。
【0045】
[0044]大まかに言えば、通常はＵＥ１１０側における処理回路は、受信されたＲＦ信号を対応するベースバンド信号に変換し、情報抽出のためにそれらを処理するための受信器と、それぞれの１つまたは複数の送信アンテナを通じて送信されるように信号を処理しベースバンド／ＲＦ変換するための送信器とを備える。
【0046】
[0045]無線通信ネットワーク１００は、例えば３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、またはＷｉＭＡＸ標準に準拠するが、本発明の原理は一般に、ＯＦＤＭ（「直交周波数分割多重」）およびＭＩＭＯ（「多入力多出力」）技法に基づく任意の無線通信ネットワークに当てはまる。
【0047】
[0046]ＯＦＤＭ技法に従って、送信されることになるビット（情報ビット、および冗長ビットなどの制御ビットの両方を含む）はビットシーケンスに分割され、次いでビットシーケンスは、個別の、相互に直交したサブキャリアによって変調され、送信のためにデータストリーム（すなわち（ＯＦＤＭ）シンボルを含むデータのストリーム、またはシンボルストリーム）に多重化される。ＭＩＭＯ技法に従って複数のシンボルストリームは、ノード１０５およびＵＥ１１０側の両方において、複数の送信／受信アンテナを通じて送信／受信され、これは追加的な帯域幅および送信電力の増加なしに、通信性能を改善する。
【0048】
[0047]知られているようにＯＦＤＭ技法は、時間／周波数領域における無線リソース割り当てに基づく。例えば３ＧＰＰ ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ標準を考察すると、時間領域では、無線リソースは送信時間間隔（ＴＴＩ）ごとに分配され、各１つは１ｍｓ持続し（サブフレーム）、０．５ｍｓの２つの時間スロットを備え、一方、周波数領域では全帯域幅は複数の１８０ｋＨｚサブチャネルに分割される（各１つは、Ｎ＝１２の隣接した、等しい間隔で配置されたサブキャリアに対応する）。時間領域において１つの時間スロットに、周波数領域において１２個の隣接したサブキャリアにわたって広がる、いくつか（例えば７つ）のＯＦＤＭシンボルを備えた無線リソースは、ＲＲＢ（「物理リソースブロック」）と呼ばれ、データ送信のためにＵＥ１１０に割り当てられ得る最小の無線リソースに対応する。
【0049】
[0048]本発明によれば、ＵＥ１１０には先進の受信器が設けられ、一実施形態によるそのアーキテクチャは図２に概略的に示され、参照番号２００によって示される。簡潔にするために、本発明を理解するために関連のある受信器２００の部分（すなわちベースバンド部分）のみが示され、以下で述べられ、受信器２００の他のよく知られた部分（例えばアンテナ、ＲＦフィルタ、デュプレクサ、ＲＦ／ＩＦフロントエンド、周波数ダウンコンバージョンのためのミキサ、Ａ／Ｄ変換器）は意図的に省かれている。
【0050】
[0049]例示の開示された実施形態では、ＵＥ１１０側ではｉ＝１，２の受信アンテナ（図示せず）、およびノード１０５側ではｊ＝１，２の送信アンテナ（図示せず）を有する、２×２ＭＩＭＯシステムが考察され、２つの並列の第１αおよび第２βのシンボルストリームの（ダウンリンク）送信のために空間多重化技法が仮定される。
【0051】
[0050]従って例示の考察されるシナリオでは、ノード１０５側において、第１および第２のビットシーケンスは、符号化され、変調され、それぞれ第１αおよび第２βのシンボルストリームに多重化される。次いで第１αおよび第２βのシンボルストリームは、それぞれ第１および第２の送信アンテナを通じて送信され、各１つは第１および第２の受信アンテナの両方に向けられる。
【0052】
[0051]言い換えれば受信器の観点からは、第１αおよび第２βのシンボルストリームは、それぞれ第１および第２の受信アンテナにおいて受信される第１ｙ１および第２ｙ２の信号の両方に含まれ、これは対応する情報ビットの高性能の抽出のために、提案される受信器２００が処理することが意図される。
【0053】
[0052]受信器２００は、例示としてＵＥ１１０側にあるものと仮定されたが、これは限定的に解釈されるべきではない。実際、追加または代替として受信器２００は、本発明の原理をＵＥ１１０（これはそれによりサービス提供送信器機器として働く）とノード１０５との間のアップリンク送信に応用するために、ノード１０５側に配置され得る。
【0054】
[0053]図２に戻って、受信器２００の第１の段階は、第１の推定ユニット（例えばＭＩＭＯ検出器）２０５であり、これは第１ｙ１および第２ｙ２の信号を受信する。ＭＩＭＯ検出器２０５は、シンボルストリームα、βの分離（空間逆多重化）を行い、第１のシンボルストリームα上で運ばれるシンボルのＬＬＲ（「対数尤度比」）ベースの推定、またはソフトシンボルＬＬＲα、および第２のシンボルストリームβ上で運ばれるシンボルのＬＬＲベースの推定、またはソフトシンボルＬＬＲβを出力するように構成される。
【0055】
[0054]ＭＩＭＯ検出器２０５は、ＭＬ検出を最良に近似する、ＱＲＤ−Ｍまたは球面復号アルゴリズムによって実現されることが好ましい。しかしＭＭＳＥ、ＺＦ、またはＶ−ＢＬＡＳＴアルゴリズム（例えばその後に、ソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβへの後続する逆マッピングのためのソフト復調器が続く）などの、より簡単なアルゴリズムによってそれを実現することを妨げるものではない。
【0056】
[0055]受信器２００は、ＭＩＭＯ検出器２０５の下流側に、比較およびルーティングユニット２１０をさらに備え、これはソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβを受け取る。論理信号Ｓの制御下で、比較およびルーティングユニット２１０は、シンボルストリームα、β電力を互いに比較し、このような比較に従って、より高い平均電力を有するシンボルストリームα、β、または最も強いシンボルストリームに関係するソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβを第１の出力Ａ１に、およびより低い平均電力を有するシンボルストリームα、β、または最も弱いシンボルストリームに関係するソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβを第２の出力Ａ２にルーティングするように構成される。
【0057】
[0056]最も強いシンボルストリームα、βの決定は、種々の、非限定的なメトリックまたは基準に従って行われ得る。一実施形態によれば、最も強いシンボルストリームは、チャネル行列を推定し、チャネル行列推定に基づいてシンボルストリームα、βの平均電力を計算し、計算された平均電力を互いに比較することによって決定され得る。
【0058】
[0057]具体的には、ｎ番目のＯＦＤＭサブキャリアに対応するチャネル行列
【0059】
【数1】
【0060】
を以下のように定義し、
【0061】
【数2】
【0062】
ただしｈｉｊ（ｎ）は、ｉ番目の受信アンテナとｊ番目の送信アンテナの間の複素チャネル係数である。チャネル行列
【0063】
【数3】
【0064】
は、受信器２００側において、例えば送信されたフレームに挿入された適切なパイロットシンボルを用いて推定される。第１αおよび第２βのシンボルストリームの平均受信電力ｐαおよびｐβは、それぞれ以下のように計算され、
【0065】
【数4】
【0066】
ただし平均は、ＴＴＩ内のＵＥ１１０に割り当てられたＮ個のＯＦＤＭサブキャリアに対して行われる。
【0067】
[0058]第１のシンボルストリームαの平均電力ｐαが、第２のシンボルストリームβの平均電力ｐβより高い（ｐα＞ｐβ）場合は、比較およびルーティングユニット２１０は、ソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβをそれぞれ、出力Ａ１、Ａ２にルーティングすることになる（第１のシンボルストリームαは最も強いシンボルストリーム、第２のシンボルストリームβは最も弱いシンボルストリームであり、例示として図に示されるシナリオである）。反対に第１のシンボルストリームαの平均電力ｐαが、第２のシンボルストリームβの平均電力ｐβより低い（ｐα＜ｐβ）場合は、比較およびルーティングユニット２１０は、ソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβをそれぞれ、出力Ａ２、Ａ１にルーティングすることになる（第１のシンボルストリームαは最も弱いシンボルストリーム、第２のシンボルストリームβは最も強いシンボルストリームである）。しかし比較およびルーティングユニット２１０は、最も強いシンボルストリームに関係するソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβのみを出力し得る（実際以下で述べられるように、最も弱いシンボルストリームに関係するソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβは使用されなくてもよい）。
【0068】
[0059]従ってＭＩＭＯ検出器２０５、ならびに比較およびルーティングユニット２１０は全体として、第１ｙ１および第２ｙ２の信号を受信し、データストリームの少なくとも１つ（例えば最も強いデータストリームα）において運ばれるソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβをもたらすように構成された第１の推定ユニットとして働く。
【0069】
[0060]受信器２００はまた、ソフトシンボルＬＬＲαに基づいて、最も強いシンボルストリームαのシンボル内の情報ビットｂαを抽出するように構成された抽出ユニットを含む。
【0070】
[0061]例示として示される実施形態では抽出ユニットは、復号器アセンブリ２１５、およびハード決定ユニット２２０を備える。
【0071】
[0062]復号器アセンブリ２１５は一般に、最も強いシンボルストリームに関係するソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβ（例えば第１のシンボルストリームαのソフトシンボルＬＬＲα）を受け取り、誤り訂正のための復号動作を行うように構成される。図に示されないが復号器アセンブリ２１５は、レートデマッチングユニット、デインターリーバ、ソフト合成によってハイブリッドＡＲＱ制御を行うためのソフトバッファ（間違って受信されたシンボルは、対応する再送信されたシンボルと合成される）、およびチャネル復号のためのターボ復号器を備えることが好ましい。
【0072】
[0063]復号器アセンブリ２１５は、最も強いシンボルストリームに関連して、情報ビットｂαのＬＬＲベースの推定、またはソフト情報ビットＬＬＲｂα、および（好ましくは）冗長ビットｒαのＬＬＲベースの推定、またはソフト冗長ビットＬＬＲｒα（冗長ビットｒαは、チャネルによって導入されるエラーに対する、情報ビットｂαの保護のために用いられる）を出力する。ソフト冗長ビットＬＬＲｒαは、ターボ復号器内で実現されるＬｏｇ−ＭＡＰ（「対数最大事後確率」）アルゴリズムによって、ソフト情報ビットＬＬＲｂαと一緒に出力されることが好ましい。
【0073】
[0064]ソフト情報ビットＬＬＲｂαは、知られているようにソフト情報ビットＬＬＲｂαから情報ビットｂαを抽出するように構成された、ハード決定ユニット２２０に供給される。
【0074】
[0065]図から分かるように復号器アセンブリ２１５はまた（論理的観点から）、ソフト情報ビットＬＬＲｂα（およびソフト冗長ビットＬＬＲｒα）、ならびに最も強いシンボルストリームαが送信された無線チャネルの減衰に基づいて、最も強い（すなわち第１の）シンボルストリームαの再生されたバージョン（または再生された最も強いシンボルストリームα）をもたらすことを目的とする再生ユニットの一部である。
【0075】
[0066]それを達成するために再生ユニットはまた、符号化器アセンブリ２２５、乗算ノード２３０、２３５、およびルーティング要素２４０を備える。
【0076】
[0067]符号化器アセンブリ２２５は一般に、よく知られているインターリーブおよびレートマッチング（すなわちパンクチャリングまたは反復）動作（例えば図に示されない、適切なインターリーバおよびレートマッチングユニットによって）、ならびに最も強いシンボルストリームαのシンボルを再生するためのソフト変調動作（例えば図に示されない、ＱＡＭ変調器などのソフト変調ユニットを通して）を行うように構成される。
【0077】
[0068]再生されたシンボルは、以下のように計算され得る。
【0078】
[0069]各１つがＮｂ＝ｌｏｇ２（Ｍ）ビットを備えるＭ個のシンボルｓｍの信号点配置を考察し、
【0079】
【数5】
【0080】
によって、シンボルｓｍにマップされたｈ番目のビット
【0081】
【数6】
【0082】
のＬＬＲベースの推定を表すものとすると、それにより
【0083】
【数7】
【0084】
ただしｙは対応する受信信号サンプル、ｈはビットインデックス、およびｍは考察されるシンボルインデックスである。それにより、
【0085】
【数8】
【0086】
が０および１に等しい事後確率Ｐは、それぞれ以下のように書き表され得る。
【0087】
【数9】
【0088】
[0070]従って再生されたシンボル
【0089】
【数10】
【0090】
は、
【0091】
【数11】
【0092】
ただし
【0093】
【数12】
【0094】
は、シンボルｓｋに関連するラベルにおけるｈ番目のビットを表す。
【0095】
[0071]言い換えれば再生されたシンボル
【0096】
【数13】
【0097】
は、信号点配置のシンボルｓｋの線形合成として得られ、各シンボルは、復号器アセンブリ２１５からの出力されるソフト情報ビットＬＬＲｂα、およびソフト冗長ビットＬＬＲｒαから導出される、確率の積として計算される対応する確率によって重み付けされる。
【0098】
[0072]最も強いシンボルストリームαを再生するために次いで、再生されたシンボルに伝搬チャネルの影響が適用される。具体的には最も強いシンボルストリームαの再生されたシンボル
【0099】
【数14】
【0100】
に、対応するチャネル係数ｈｉｊ（ｎ）が（乗算ノード２３０、２３５を通して）乗算される（それによって再生された第１の、または最も強いシンボルストリームｘ１（α）、ｘ２（α）を得る）。チャネル係数ｈｉｊ（ｎ）は、ルーティング要素２４０によって乗算ノード２３０、２３５にルーティングされ、ルーティング要素２４０は、チャネル係数ｈｉｊ（ｎ）を受け取って、それらの各１つを最も強いシンボルストリームに従って、対応する出力Ｂ１〜Ｂ４に向かってルーティングするように適合される。具体的には信号Ｓ（これは比較およびルーティングユニット２１０も制御する）の制御下で、ルーティング要素２４０は、出力Ｂ１およびＢ２において、最も強いシンボルストリームに対応するチャネル行列
【0101】
【数15】
【0102】
のチャネル係数ｈｉｊ（ｎ）を、ならびに出力Ｂ３およびＢ４において最も弱いシンボルストリームに対応するチャネル行列
【0103】
【数16】
【0104】
のチャネル係数ｈｉｊ（ｎ）をルーティングする。最も強いシンボルストリームが第１のシンボルストリームαである本明細書で考察される例では、出力Ｂ１〜Ｂ４は以下の値をとる。
【0105】
Ｂ１＝ｈ１１（ｎ） Ｂ２＝ｈ２１（ｎ）Ｂ３＝ｈ１２（ｎ） Ｂ４＝ｈ２２（ｎ）
[0073]従って、最も強いシンボルストリームαの再生されたシンボルストリームｘ１（α）、ｘ２（α）は、以下のように表され得る。
【0106】
【数17】
【0107】
[0074]受信器２００は一般に、再生された最も強いシンボルストリームｘ１（α），ｘ２（α）、第１ｙ１および第２ｙ２の信号、最も弱いシンボルストリームβが送信された無線チャネルの減衰、およびセル間／セル内干渉に基づいて、第２の、最も弱いシンボルストリームβ（以下、ソフトシンボルＬＬＲβｆ）上に送信されたシンボルの追加のＬＬＲベースの推定をもたらすように構成された第２の推定ユニットをさらに備える。それを達成するために第２の推定ユニットは（以下で述べられるように）、減算ノード２４５、２５０、重み付けユニット（例えば合成ユニット２５５、および重み計算ユニット２６０を備えた）、およびソフト復調ユニット２６５を備える。
【0108】
[0075]具体的には再生されたシンボルストリームｘ１（α）、ｘ２（α）は、以下の成分によって与えられる、ストリーム間干渉がキャンセルされた最も弱いシンボルストリーム
【0109】
【数18】
【0110】
を得るために、減算ノード２４５、２５０においてそれぞれ第１ｙ１および第２ｙ２の信号が減算される。
【0111】
【数19】
【0112】
[0076]ストリーム間干渉がキャンセルされた最も弱いシンボルストリーム
【0113】
【数20】
【0114】
は、次いで重み付けユニットに供給される。本明細書で述べられる例示的実施形態では、ストリーム間干渉がキャンセルされた最も弱いシンボルストリーム
【0115】
【数21】
【0116】
は、合成ユニット２５５においてアンテナ合成を受け、合成ユニット２５５は以下によって与えられるクリーンな最も弱いシンボルストリーム
【0117】
【数22】
【0118】
を出力し、
【0119】
【数23】
【0120】
ただし
【0121】
【数24】
【0122】
は、重み計算ユニット２６０によって計算される重みベクトルである。重み計算ユニット２６０は入力において、ルーティング要素２４０の出力Ｂ３およびＢ４にて供給される最も弱いシンボルストリームのチャネル係数（考察される例では、係数ｈ１２（ｎ）およびｈ２２（ｎ））と、第１ｙ１および第２ｙ２の受信信号に重畳されるセル間／セル内干渉の共分散行列
【0123】
【数25】
【0124】
とを受け取る。これ以降では、セル間／セル内干渉とは、サービス提供送信器（すなわち、ダウンリンク送信におけるノード１０５、およびアップリンク送信におけるＵＥ１１０）が属するセル上で、隣接セルによって生じる干渉（セル間干渉）、および／または同じリソースを共有する同じセル（例えばセル１０５Ｃ）内で、異なるＵＥ１１０によって生じる干渉（セル内干渉）を意味する。
【0125】
[0077]例えば、ユニタリ周波数再使用係数の場合には、干渉は、同じ周波数を再使用する隣接セルによって引き起こされるセル間干渉となり得る。
【0126】
[0078]共分散行列
【0127】
【数26】
【0128】
は、ＭＩＭＯ２×２システムの場合は２×２複素行列であり、これは知られているように、送信されたフレームに挿入されたパイロットシンボルを用いて、受信器側において推定され得る。
【0129】
[0079]重みベクトル
【0130】
【数27】
【0131】
の計算は、種々の非限定的な、良く知られている合成技法に従って行われ得る。例えばＭＲＣ「最大比合成」技法を用いることができ、その場合は重みベクトル
【0132】
【数28】
【0133】
は、チャネル係数の複素共役によって形成され、すなわち
【0134】
【数29】
【0135】
ただし記号＊は、複素共役演算を示す。
【0136】
[0080]どのような方法でも、干渉の空間的相関を考慮に入れたより複雑な合成技法を、重み計算ユニット２６０において実現することもできる。例えばウィーナー・ホップ方程式に基づくＩＲＣ（「干渉抑圧合成」）を用いることができ、これは以下のＳＩＮＲ（「信号対干渉および雑音比」）を最大化することを可能にする。
【0137】
【数30】
【0138】
[0081]上記の式で与えられる計算は共分散行列の転置を必要とし、これはＭＩＭＯ２×２の場合は自明な演算である。より高次のＭＩＭＯ構成（例えば４×４）の場合は、共分散行列
【0139】
【数31】
【0140】
のサイズが増大し、従って転置は実現の観点から複雑な問題となり得る。行列転置問題を回避するために、重みベクトル
【0141】
【数32】
【0142】
の計算はまた、ＬＭＳ（「最小平均二乗」）のような反復アルゴリズムを用いて行うことができ、これは基準シンボル（例えばパイロットシンボル）を用いることによって、良好な精度および短い収束時間でウィーナー・ホップ方程式の解をもたらすことができる。
【0143】
[0082]次いで合成ユニット２５５の出力におけるクリーンな最も弱いシンボルストリーム
【0144】
【数33】
【0145】
は、例えば適切なアルゴリズム、例えば当技術分野でよく知られているＭＡＰ（「最大事後確率」）または対数領域（例えばＬｏｇ−ＭＡＰまたはＭａｘ Ｌｏｇ−ＭＡＰ）で正しく働く簡略化されたバージョンによって実現される、シンボル対ビットデマッピングを行う、ソフト復調ユニット２６５に供給される。
【0146】
[0083]ソフト復調ユニット２６５は、クリーンな最も弱いシンボルストリーム
【0147】
【数34】
【0148】
からソフトシンボルＬＬＲβｆをもたらす。好ましくは、ソフト復調ユニット２６５によってもたらされるソフトシンボルＬＬＲβｆは、その後に加算器ノード２７０を通して、ＭＩＭＯ検出器２０５によって供給されるソフトシンボルＬＬＲβと合成（すなわち加算）され、それによって合成ソフトシンボルＬＬＲｓｕｍ（β）を得る。
【0149】
ＬＬＲｓｕｍ（β）＝ＬＬＲβ＋ＬＬＲβｆ[0084]ソフトシンボルＬＬＲβおよびソフトシンボルＬＬＲβｆが異なるようにして得られたことを考慮に入れると、それらはある程度相関がなく、従って後の情報ビット抽出のための補強をもたらす（しかし最も弱いシンボルストリームβの情報ビットｂβを直接、およびソフトシンボルＬＬＲβのみから抽出することを妨げるものではない）。本発明の実施形態ではまた、加算器ノード２７０は省くことができ、その場合はソフトシンボルＬＬＲβｆおよびＬＬＲβは別々に処理され得る。
【0150】
[0085]合成ソフトシンボルＬＬＲｓｕｍ（β）は次いで第２の抽出ユニットに供給され、これは一般にソフトシンボルＬＬＲｓｕｍ（β）に基づいて（またはソフトシンボルＬＬＲβｆのみに基づいて）、最も弱いシンボルストリームβのシンボル内の第２の情報ビットｂβを抽出するように構成される。
【0151】
[0086]第２の抽出ユニットは（上述の第１の抽出ユニットと同じように）、追加の復号器アセンブリ２７５（復号器アセンブリ２１５と同じような）を備え、これは、情報ビットｂβのＬＬＲベースの推定、または最も弱いシンボルストリームβのソフト情報ビットＬＬＲｂβ’を（場合によっては、図に示されない冗長ビットのＬＬＲベースの推定、またはソフト冗長ビットと一緒に）出力する。
【0152】
[0087]前の考察と同様に、ソフト情報ビットＬＬＲｂβは最後に、ハード決定ユニット２８０（第２の抽出ユニットの一部でもある）に供給され、これはソフト情報ビットＬＬＲｂβ’から、最も弱いシンボルストリームβの情報ビットｂβを抽出するように構成される。
【0153】
[0088]図３は、本発明の他の実施形態による受信器アーキテクチャ３００のブロック図を示す。
【0154】
[0089]受信器３００は、概念的には受信器２００と同様であるが、それとは第１αおよび第２βのシンボルストリームの並列処理（それらの平均電力に関係ない）に対して異なる。
【0155】
[0090]回路の観点から、これは実質的に受信器２００のほとんどすべての回路の複製に変わる（そのため、すでに述べられたものと等しいまたは同様な回路については再び述べられない）。
【0156】
[0091]受信器３００のアーキテクチャおよび動作は、以下のように要約され得る。
【0157】
[0092]ＭＩＭＯ検出器３０５によって出力されたソフトシンボルＬＬＲα、ＬＬＲβは、それぞれの復号器アセンブリ３１５１、３１５２に入力される。
【0158】
[0093]復号器アセンブリ３１５１からの第１のシンボルストリームαのソフト情報ビットＬＬＲｂα、および（場合によっては）ソフト冗長ビットＬＬＲｒα、ならびに復号器アセンブリ３１５２からの第２のシンボルストリームβのソフト情報ビットＬＬＲｂβ、および（場合によっては）ソフト冗長ビットＬＬＲｒβは、次いでそれぞれの符号化器アセンブリ３２５１、３２５２に入力され、これらはそれぞれ、第１のシンボルストリームαの再生されたシンボル（または再生されたシンボルｓｍ（α））、および第２のシンボルストリームβの再生されたシンボル（または再生されたシンボルｓｍ（β））をもたらす。
【0159】
[0094]再生された第１のシンボルストリームｘ１（α）、ｘ２（α）は、再生されたソフトシンボルｓｍ（α）に、対応するチャネル係数ｈ１１（ｎ）およびｈ２１（ｎ）をそれぞれ、乗算（乗算ノード３３０１、３３５１を通して）することによって得られ、一方、再生された第２のシンボルストリームｘ１（β）、ｘ２（β）は、再生されたソフトシンボルｓｍ（β）に、対応するチャネル係数ｈ１２（ｎ）およびｈ２２（ｎ）をそれぞれ、乗算（追加の乗算ノード３３０２、３３５２を通して）することによって得られる。
【0160】
[0095]従って復号器アセンブリ３１５１、符号化器アセンブリ３２５１、および乗算ノード３３０１、３３５１は、全体として第１のシンボルストリームαに関連する再生ユニットを特定し（前の実施形態と同じように）、一方、復号器アセンブリ３１５２、符号化器アセンブリ３２５２、および乗算ノード３３０２、３３５２は、全体として第２のシンボルストリームβに関連する追加の（複製された）再生ユニットを特定する。
【0161】
[0096]再生された第１のシンボルストリームｘ１（α）、ｘ２（α）は、第２のシンボルストリームβ上のストリーム間干渉をキャンセルするために、対応する減算ノード３４５１、３５０１において、受信された第１ｙ１および第２ｙ２の信号から減算され、再生された第２のシンボルストリームｘ１（β）、ｘ２（β）は、第１のシンボルストリームα上のストリーム間干渉をキャンセルするために、対応する追加の減算ノード３４５２、３５０２において、第１ｙ１および第２ｙ２の信号から減算される。
【0162】
[0097]ストリーム間干渉がキャンセルされた第１のシンボルストリーム
【0163】
【数35】
【0164】
は、以下の式によって与えられる。
【0165】
【数36】
【0166】
[0098]同様にストリーム間干渉がキャンセルされた第２のシンボルストリーム
【0167】
【数37】
【0168】
は、以下の式によって与えられる。
【0169】
【数38】
【0170】
[0099]ストリーム間干渉がキャンセルされた第１
【0171】
【数39】
【0172】
および第２
【0173】
【数40】
【0174】
のシンボルストリームは、次いでそれぞれの合成ユニット３５５１、３５５２に供給され、これらは、それぞれクリーンな第１のシンボルストリーム
【0175】
【数41】
【0176】
、およびクリーンな第２のシンボルストリーム
【0177】
【数42】
【0178】
をもたらし、
【0179】
【数43】
【0180】
ただし、重みベクトル
【0181】
【数44】
【0182】
および
【0183】
【数45】
【0184】
は、前のように、入力においてチャネル行列
【0185】
【数46】
【0186】
と、第１ｙ１および第２ｙ２の信号に重畳された干渉およびノイズの共分散行列
【0187】
【数47】
【0188】
とを受け取る重み計算ユニット３６０によって計算される。従って合成ユニット３５５２および重み計算ユニット３６０は全体として、ストリーム間干渉がキャンセルされた第２のシンボルストリーム
【0189】
【数48】
【0190】
に対する重み付けユニットを特定し（前の実施形態と同じように）、一方、合成ユニット３５５１および重み計算ユニット３６０は全体として、ストリーム間干渉がキャンセルされた第１のシンボルストリーム
【0191】
【数49】
【0192】
に対する追加の重み付けユニットを特定する。重み計算ユニット３６０は、例示として両方の重み付けユニットによって共有されるものと仮定されたが、別々の重み計算ユニット（各１つが、それぞれの合成ユニット３５５１、３５５２に関連付けられる）を実現することを妨げるものではない。
【0193】
[0100]クリーンな第１
【0194】
【数50】
【0195】
および第２
【0196】
【数51】
【0197】
のシンボルストリームは、次いでシンボル対ビットデマッピング動作を行うそれぞれのソフト復調ユニット３６５１、３６５２に供給される。
【0198】
[0101]上述のものと同様に、ソフト復調ユニット３６５１は第１のシンボルストリームαのシンボルの追加のＬＬＲベースの推定、またはソフトシンボルＬＬＲαｆをもたらし、一方、ソフト復調ユニット３６５２はソフトシンボルＬＬＲβｆをもたらす。
【0199】
[0102]従って減算ノード３４５１、３５０１、合成ユニット３５５２、重み計算ユニット３６０、およびソフト復調ユニット３６５２は、ストリーム間干渉がキャンセルされた第２のシンボルストリーム
【0200】
【数52】
【0201】
に関連する第２の推定ユニットを特定し（前の実施形態と同じように）、一方、減算ノード３４５２、３５０２、合成ユニット３５５１、重み計算ユニット３６０、およびソフト復調ユニット３６５１は、ストリーム間干渉がキャンセルされた第１のシンボルストリーム
【0202】
【数53】
【0203】
に関連する追加の第２の推定ユニットを特定する。
【0204】
[0103]次いで好ましくは、ソフトシンボルＬＬＲαｆおよびソフトシンボルＬＬＲβｆは、それぞれ追加の第１の３７０１および第２の３７０２加算器ノードを通して、ＭＩＭＯ検出器３０５によって供給されるソフトシンボルＬＬＲαおよびソフトシンボルＬＬＲβと合成（すなわち加算）される。
【0205】
ＬＬＲｓｕｍ（α）＝ＬＬＲα＋ＬＬＲαｆＬＬＲｓｕｍ（β）＝ＬＬＲβ＋ＬＬＲβｆ
[0104]加算器ノード２７０に対して述べられたように、第１の３７０１および第２の３７０２加算器ノードも省くことができ、ソフトシンボルＬＬＲαｆおよびＬＬＲβｆは別々に処理され得る。
【0206】
[0105]合成ソフトシンボルＬＬＲｓｕｍ（α）およびＬＬＲｓｕｍ（β）は、最後にそれぞれの復号器アセンブリ３７５１、３７５２に供給され、それから出力されるソフトビットＬＬＲｂα’、ＬＬＲｂβ’は、それぞれのハード決定ユニット３８０１、３８０２に入力される（後者はそれぞれ、第１のシンボルストリームαの情報ビットｂα、および第２のシンボルストリームβの情報ビットｂβを抽出するように構成される）。
【0207】
[0106]従って、復号器アセンブリ３７５２およびハード決定ユニット３８０２は全体として、合成ソフトシンボルＬＬＲｓｕｍ（β）から（またはソフトシンボルＬＬＲβｆのみから）、情報ビットｂβを抽出するための抽出ユニットとして働き（前の実施形態と同じように）、一方、復号器アセンブリ３７５１およびハード決定ユニット３８０１は全体として、合成ソフトシンボルＬＬＲｓｕｍ（α）から（またはソフトシンボルＬＬＲαｆのみから）、情報ビットｂαを抽出するための追加の抽出ユニットとして働く。
【0208】
[0107]当然ながら、局所的および特定の要件を満たすために、当業者は上述の解決策に、多くの論理的および／または物理的修正および改変を適用することができる。より具体的には、本発明はその好ましい実施形態を参照してある程度の特定性と共に述べられたが、形式および詳細における様々な省略、置き換え、および変更、ならびに他の実施形態が可能であることを理解されたい。特に本発明の種々の実施形態は、さらには、そのより完全な理解をもたらすために上記の記述において記載された特定の詳細なしに実施することができ、逆に、不必要な詳細によって説明の妨げとならないように、よく知られている特徴は省略または簡略化された場合がある。さらに本発明の開示された実施形態に関連して述べられた特定の要素および／または方法ステップは、一般的な設計上の選択の問題として、任意の他の実施形態に組み込まれ得ることが明示的に意図される。
【0209】
[0108]より具体的には、同様な考察は、受信器が異なる構造を有する、もしくは等価な構成要素を備える、または他の動作的特徴を有する場合に当てはまる。いずれの場合も、そのいずれの構成要素もいくつかの要素に分離することができ、または２つ以上の構成要素は単一の要素に組み合わせることができ、さらに各構成要素は、並列での対応する動作の実行をサポートするために複製され得る。また異なる構成要素間のいずれの相互作用も、一般に連続的である必要はなく（特に明記されない限り）、直接、および１つまたは複数の中間物を通した間接の、両方となり得ることが留意されるべきである。
【0210】
[0109]例えば提案される受信器アーキテクチャは、２つより多い送信／受信アンテナを有するＭＩＭＯ構成にも応用され得る。容易に理解されるように、所与のストリームの信号は、複合受信信号と、再生後の他のストリームの合計との間の差として得られる。例えば、４つの送信されたストリームを有するＭＩＭＯ４×４構成の場合は、ストリーム間干渉キャンセル後の第１のストリームの信号をモデル信号化する式は、以下によって与えられ、
【0211】
【数54】
【0212】
ただし
【0213】
【数55】
【0214】
は受信信号ベクトル、
【0215】
【数56】
【0216】
および
【0217】
【数57】
【0218】
は第２β、第３γ、および第４δのシンボルストリームに対する再生されたシンボルである。
【0219】
[0110]さらに、ＬＴＥ／ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ標準に基づく無線通信ネットワークへの明示的な言及がなされたが、いずれかの特定の無線通信システムアーキテクチャまたはプロトコルの実装形態に限定されることは、発明者が意図するものではないことを理解されたい。
【0220】
[0111]さらに本発明の一実施形態による解決策は、等価な方法を通して（同様なステップを用いる、本質的でないいくつかのステップを取り除く、またはさらなるオプションのステップを追加することによって）実施されるようになっており、さらにステップは、異なる順序で、平行して、またはインターリーブされたように（少なくとも部分的に）行われ得る。