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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】6576443
(24)【登録日】2019年8月30日
(45)【発行日】2019年9月18日
(54)【発明の名称】無線通信システム及び受信装置
(51)【国際特許分類】
H04L 1/00 20060101AFI20190909BHJP
H04L 27/00 20060101ALI20190909BHJP
H03M 13/27 20060101ALI20190909BHJP
H03M 13/45 20060101ALI20190909BHJP
【ＦＩ】
H04L1/00 E
H04L1/00 B
H04L27/00 Z
H03M13/27
H03M13/45
【請求項の数】6
【全頁数】19
(21)【出願番号】特願2017-519166(P2017-519166)
(86)(22)【出願日】2016年5月12日
(86)【国際出願番号】JP2016064157
(87)【国際公開番号】WO2016186000
(87)【国際公開日】20161124
【審査請求日】2017年11月9日
(31)【優先権主張番号】特願2015-102881(P2015-102881)
(32)【優先日】2015年5月20日
(33)【優先権主張国】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000001122
【氏名又は名称】株式会社日立国際電気
(72)【発明者】
【氏名】星 大樹
(72)【発明者】
【氏名】仲田 樹広
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 圭
【審査官】
谷岡 佳彦
(56)【参考文献】
【文献】
米国特許出願公開第２０１１／０２６１８６８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開２００９−１５２８７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
国際公開第２０１３／１６２８６７（ＷＯ，Ａ１）
【文献】
特開２０１０−０８７７０７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表２０１０−５１４２７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１０−１８３３９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−０２４０３６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１４／０３２７５５９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
Tobias Lindstrom Jensen et al.，Mutual Information Metrics for Fast Link Adaptation in IEEE 802.11n，Communications, 2008. ICC '08. IEEE International Conference on，２００８年 ５月，p.4910-4915
【文献】
Zan Yang,et al.，Scalable Video Broadcast Over Downlink MIMO-OFDM Systems，IEEE Transactions on Circuits and Systems for Video Technology，２０１３年 ２月，Vol.23, No.2，p.212-223
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０４Ｌ １／００
Ｈ０３Ｍ １３／２７
Ｈ０３Ｍ １３／４５
Ｈ０４Ｌ ２７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
情報ビット入力を誤り訂正符号化処理により符号化ビットを生成し、当該符号化ビットに対してデジタル変調された変調信号を受信するＦＰＵシステムの受信装置であって、
受信信号から誤り訂正符号化の符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復調手段と、
前記符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復号手段入力相互情報量もしくは復調手段出力相互情報量から伝送中の符号化率または変調方式における伝送マージンと伝送中の符号化率または変調方式とは異なる符号化率または変調方式における伝送マージンを算出する手段と、
入力された符号化ビットに対する対数尤度比から前記誤り訂正符号化に対応した誤り訂正復号手段と、
ディスプレイにより表示を行う表示手段と、を備え
前記伝送マージンを算出する手段で算出された伝送マージンを前記表示手段に表示することを特徴とする受信装置。
受信信号から誤り訂正符号化の符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復調手段と、
前記符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復号手段入力相互情報量もしくは復調手段出力相互情報量から伝送中の符号化率または変調方式における伝送マージンと伝送中の符号化率または変調方式とは異なる符号化率または変調方式における伝送マージンを算出する手段と、
入力された符号化ビットに対する対数尤度比から前記誤り訂正符号化に対応した誤り訂正復号手段と、
ディスプレイにより表示を行う表示手段と、を備え
前記伝送マージンを算出する手段で算出された伝送マージンを前記表示手段に表示することを特徴とする受信装置。
【請求項2】
情報ビット入力を誤り訂正符号化処理により符号化ビットを生成し、インタリーブ手段を備えるインタリーバにより所定の順序に並び替えられた当該符号化ビットに対して、デジタル変調された変調信号を受信する請求項１に記載された受信装置であって、
受信信号と事前情報に基づいて符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復調手段と、
送信側の前記インタリーバで並び替えられたデータの順序を元の順序に再度並び替えるデインタリーブ手段を備えるデインタリーバ部と、
前記デインタリーバ部の、前段又は後段の少なくとも一方に配置される相互情報量算出手段とマージン算出手段を有し、
前記相互情報量算出手段は、前記デインタリーバ部の前段に配置された場合には、前記デインタリーバ部に入力される復調手段出力の符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段を有し、前記デインタリーバ部の後段に配置された場合には、デインタリーバ部による並び替え後の復号手段入力の符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段を有し、
前記マージン算出手段は、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調手段出力相互情報量もしくは復号手段入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備え、
入力された符号化ビットに対する対数尤度比から前記誤り訂正符号化に対応した復号処理により、外部情報に基づく符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復号手段と、
復号手段出力の符号化ビットを所定の順序に並び替えるインタリーブ手段を備えるインタリーバと、前記インタリーバ出力を復調手段の事前情報として入力する手段を備え、
前記誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果を算出する手段を備えることを特徴とする受信装置。
受信信号と事前情報に基づいて符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復調手段と、
送信側の前記インタリーバで並び替えられたデータの順序を元の順序に再度並び替えるデインタリーブ手段を備えるデインタリーバ部と、
前記デインタリーバ部の、前段又は後段の少なくとも一方に配置される相互情報量算出手段とマージン算出手段を有し、
前記相互情報量算出手段は、前記デインタリーバ部の前段に配置された場合には、前記デインタリーバ部に入力される復調手段出力の符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段を有し、前記デインタリーバ部の後段に配置された場合には、デインタリーバ部による並び替え後の復号手段入力の符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段を有し、
前記マージン算出手段は、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調手段出力相互情報量もしくは復号手段入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備え、
入力された符号化ビットに対する対数尤度比から前記誤り訂正符号化に対応した復号処理により、外部情報に基づく符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復号手段と、
復号手段出力の符号化ビットを所定の順序に並び替えるインタリーブ手段を備えるインタリーバと、前記インタリーバ出力を復調手段の事前情報として入力する手段を備え、
前記誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果を算出する手段を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載された受信装置であって、
前記復調手段の、前段又は後段の少なくとも一方に配置される干渉検出手段と消失訂正手段を有し、
前記干渉検出手段は、前記復調手段前段に配置された場合には、受信信号から干渉成分を検出する手段を有し、前記復調手段後段に配置された場合には、前記復調手段から出力される符号化ビットに対する干渉成分を検出する手段を有し、
前記消失訂正手段は、前記復調手段前段に配置された場合には、前記復調手段に入力される受信信号に対して、前記干渉検出手段により得られた干渉の検出結果に基づいて、当該受信信号への消失訂正処理を行う手段を有し、
前記復調手段後段に配置された場合には、前記復調手段から出力される符号化ビットに対する対数尤度比に対して、前記干渉検出手段により得られた干渉の検出結果に基づいて、前記符号化ビットに対する対数尤度比への消失訂正処理を行う手段を有し、
前記消失訂正処理後の符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調手段出力相互情報量もしくは復号手段入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備えることを特徴とする受信装置。
前記復調手段の、前段又は後段の少なくとも一方に配置される干渉検出手段と消失訂正手段を有し、
前記干渉検出手段は、前記復調手段前段に配置された場合には、受信信号から干渉成分を検出する手段を有し、前記復調手段後段に配置された場合には、前記復調手段から出力される符号化ビットに対する干渉成分を検出する手段を有し、
前記消失訂正手段は、前記復調手段前段に配置された場合には、前記復調手段に入力される受信信号に対して、前記干渉検出手段により得られた干渉の検出結果に基づいて、当該受信信号への消失訂正処理を行う手段を有し、
前記復調手段後段に配置された場合には、前記復調手段から出力される符号化ビットに対する対数尤度比に対して、前記干渉検出手段により得られた干渉の検出結果に基づいて、前記符号化ビットに対する対数尤度比への消失訂正処理を行う手段を有し、
前記消失訂正処理後の符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調手段出力相互情報量もしくは復号手段入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備えることを特徴とする受信装置。
【請求項4】
基地局と移動局を備え、前記基地局と前記移動局が、情報ビット入力を誤り訂正符号化処理により符号化ビットを生成し、当該符号化ビットに対してデジタル変調された変調信号を送受信するＦＰＵの無線通信システムであって、
前記基地局では、誤り訂正符号化を施す手段とデジタル変調を施す手段と、受信処理部から通知された伝送マージンに基づいて、変調方式または符号化率の少なくともいずれか一方を変更して送信する手段を備えた送信処理部と、
前記移動局からのデジタル変調された変調信号を受信する手段と、受信信号から前記移動局で生成された伝送マージンを抽出する手段を備えた受信処理部を備え、
前記伝送マージンを誤り訂正符号化制御部に通知する手段を前記送信処理部又は前記受信処理部のいずれかを備え、
前記移動局では、誤り訂正符号化を施す手段とデジタル変調を施す手段と、フィードバック情報を含んだフレーム信号を送信する手段を備えた送信処理部と、
前記基地局からのデジタル変調された変調信号を受信する手段と、受信信号から符号化ビットを算出する復調手段を備え、前記符号化ビットに対する対数尤度比に対して平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復号手段入力相互情報量もしくは復調手段出力相互情報量から伝送中の符号化率または変調方式における伝送マージンと伝送中の符号化率または変調方式とは異なる符号化率または変調方式における伝送マージンを算出する手段と、前記伝送マージンを算出する手段で算出された伝送マージンを表示する表示手段と、前記送信処理部に前記伝送マージンを通知する手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比を算出する手段と、前記情報ビットに対する対数尤度比の判定結果を算出する手段を備えた受信処理部を備え、
算出された伝送マージンに基づきフィードバック情報を生成する手段を前記送信処理部又は前記受信処理部のいずれかに備えることを特徴とする無線通信システム。
前記基地局では、誤り訂正符号化を施す手段とデジタル変調を施す手段と、受信処理部から通知された伝送マージンに基づいて、変調方式または符号化率の少なくともいずれか一方を変更して送信する手段を備えた送信処理部と、
前記移動局からのデジタル変調された変調信号を受信する手段と、受信信号から前記移動局で生成された伝送マージンを抽出する手段を備えた受信処理部を備え、
前記伝送マージンを誤り訂正符号化制御部に通知する手段を前記送信処理部又は前記受信処理部のいずれかを備え、
前記移動局では、誤り訂正符号化を施す手段とデジタル変調を施す手段と、フィードバック情報を含んだフレーム信号を送信する手段を備えた送信処理部と、
前記基地局からのデジタル変調された変調信号を受信する手段と、受信信号から符号化ビットを算出する復調手段を備え、前記符号化ビットに対する対数尤度比に対して平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復号手段入力相互情報量もしくは復調手段出力相互情報量から伝送中の符号化率または変調方式における伝送マージンと伝送中の符号化率または変調方式とは異なる符号化率または変調方式における伝送マージンを算出する手段と、前記伝送マージンを算出する手段で算出された伝送マージンを表示する表示手段と、前記送信処理部に前記伝送マージンを通知する手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比を算出する手段と、前記情報ビットに対する対数尤度比の判定結果を算出する手段を備えた受信処理部を備え、
算出された伝送マージンに基づきフィードバック情報を生成する手段を前記送信処理部又は前記受信処理部のいずれかに備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項5】
請求項４に記載された無線通信システムであって、
前記基地局または前記移動局の少なくとも一方の前記受信処理部が、復調手段と、平均相互情報量算出手段と、伝送マージン算出手段と、訂正復号手段と、デインタリーブ手段と、前記デインタリーブ手段の前段又は後段の少なくとも一方に配置した相互情報量算出手段とマージン算出手段と、復号手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果算出手段を備えることを特徴とする無線通信システム。
前記基地局または前記移動局の少なくとも一方の前記受信処理部が、復調手段と、平均相互情報量算出手段と、伝送マージン算出手段と、訂正復号手段と、デインタリーブ手段と、前記デインタリーブ手段の前段又は後段の少なくとも一方に配置した相互情報量算出手段とマージン算出手段と、復号手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果算出手段を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項6】
請求項４に記載された無線通信システムであって、
前記基地局または前記移動局の少なくとも一方の前記受信処理部が、復調手段と、平均相互情報量算出手段と、伝送マージン算出手段と、訂正復号手段と、デインタリーブ手段と、前記デインタリーブ手段の前段又は後段の少なくとも一方に配置した相互情報量算出手段とマージン算出手段と、復号手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果算出手段と、干渉成分検出手段と、消失訂正手段と、前記消失訂正手段によって得られた符号化ビットに対する対数尤度比に対して平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調手段出力相互情報量もしくは復号手段入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備えることを特徴とする無線通信システム。
前記基地局または前記移動局の少なくとも一方の前記受信処理部が、復調手段と、平均相互情報量算出手段と、伝送マージン算出手段と、訂正復号手段と、デインタリーブ手段と、前記デインタリーブ手段の前段又は後段の少なくとも一方に配置した相互情報量算出手段とマージン算出手段と、復号手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果算出手段と、干渉成分検出手段と、消失訂正手段と、前記消失訂正手段によって得られた符号化ビットに対する対数尤度比に対して平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調手段出力相互情報量もしくは復号手段入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備えることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無線通信システム及び受信装置に関するものである。【背景技術】
【0002】
デジタル伝送では、伝送品質が劣化すると通信の切断が発生するため、伝送品質の劣化は避けることが望ましい。伝送品質の指標としてビット誤り率があり、システム毎に要求されるビット誤り率は異なる。例えば、ＦＰＵ（Field Pickup Unit）と呼ばれるテレビジョン放送番組素材をデジタル伝送する無線中継伝送装置では、内符号復号後のビット誤り率が１×１０−４以下であれば、後続する外符号により、エラーフリーにまで誤り訂正することが可能である（例えば、非特許文献１参照。）。このＦＰＵシステムを用いた移動伝送では、伝送路の状態に応じて上記のビット誤り率は時々刻々と変動する。そのため、安定した伝送を行うために所要ビット誤り率に対して、どの程度の伝送マージンがあるか把握する必要がある。
【0003】
従来、伝送マージンを算出する方法として、受信側で計測した受信電力、受信ＣＮＲ（Carrier to Noise power Ratio：搬送波電力対雑音電力比）、ＭＥＲ（Modulation Error Ratio：変調誤差比）等と計算機シミュレーションや実測等により得られた事前の検証結果からマージンを算出している。所要ビット誤り率を満たす受信電力や受信ＣＮＲは、伝送路特性や干渉の影響に応じて変化するため、伝送路ごとのマージンを記憶したテーブルを予め用意し、伝送路に合わせてマージンを設定するのが望ましいが、現実的ではない。そのため、予め決められた伝送路モデルでの計算機シミュレーションによるシミュレーション結果や伝送路の実測値に基づき、伝送マージンを設定するのが一般的である。
【0004】
また、伝送路の品質に応じて、適応的に変調方式や符号化方式を制御することで無線装置の伝送レートの最適化を行う無線技術として、ＡＭＣ（Adaptive Modulation Coding：適応変調符号化）が知られており、ＨＳＤＰＡ（High Speed Downlink Packet Access）やＬＴＥ（Long Term Evolution）等で採用されている。ＡＭＣは、一般に受信装置で得られた伝送路の情報に基づき、システムの所要ビット誤り率を満たしつつ伝送レートを最大化するＭＣＳ（Modulation and Coding Set）を選択する。システムの所要ビット誤り率を満たすかどうかの判定には、伝送路の品質の指標として受信ＣＮＲ等が用いられる。最適なＭＣＳを選択するための受信ＣＮＲの閾値は、計算機シミュレーションや実測値等に基づき、事前に得られる各ＭＣＳでのビット誤り率特性より設定する。
【0005】
先行技術文献としては、例えば、特許文献１に、ターボ等化技術において繰り返し回数が制限されている場合に、その繰り返し回数で送信データの復号化の処理が完了可能な変調方式および符号化率を選択する技術が開示されている。【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０１０−８７７０７号公報
【非特許文献】
【0007】
【非特許文献1】ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｂ５７ ２．０版、「１．２ＧＨｚ／２．３ＧＨｚ帯テレビジョン放送番組素材伝送用可搬形ＯＦＤＭ方式デジタル無線伝送システム」、一般社団法人電波産業会
【非特許文献2】地上伝送路特性を考慮した誤り制御、映像情報メディア学会年次大会（１９９８）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
例えば、送信装置と受信装置共に複数アンテナを用いて伝送するＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送システムにおいて、アンテナ相関が高い環境では、受信信号の分離検出が困難となるため伝送品質が劣化することが知られている。そのため、従来の伝送路品質の指標である受信電力、受信ＣＮＲなどから伝送マージンを設定した場合、上記の高アンテナ相関環境では、高い受信ＣＮＲで伝送マージンがあるにも関わらず、ビット誤り率が劣化してしまうという問題が生じる。また、アマチュア無線等の狭帯域な干渉信号が混入する伝送路において、消失訂正処理前の受信ＣＮＲなどを用いた場合、受信ＣＮＲが十分であると誤認識し、誤った伝送マージンを設定することに繋がる。
上記で挙げた環境において、例えば、受信装置で得られた受信ＣＮＲをフィードバック情報として送信装置に対して送信し、受信ＣＮＲに基づいてＡＭＣを制御する無線装置では、最適なＭＣＳを誤認識してしまうという問題が生じる。
本発明の目的は、高アンテナ相関環境や狭帯域な干渉信号が混入する環境においても適切な変調方式及び符号化率を選択して伝送レートを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の受信装置は、情報ビット入力を誤り訂正符号化処理により符号化ビットを生成し、当該符号化ビットに対してデジタル変調された変調信号を受信する受信装置であって、受信信号から誤り訂正符号化の符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復調手段と、符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復号部入力相互情報量もしくは復調部出力相互情報量から伝送マージンを算出する手段と、入力された符号化ビットに対する対数尤度比から誤り訂正符号化に対応した誤り訂正復号手段を備えることを特徴とする。【0010】
また、本発明の受信装置は、情報ビット入力を誤り訂正符号化処理により符号化ビットを生成し、インタリーブ手段を備えるインタリーバにより所定の順序に並び替えられた当該符号化ビットに対して、デジタル変調された変調信号を受信する上述の受信装置であって、受信信号と事前情報に基づいて符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復調手段と、送信側の前記インタリーバで並び替えられたデータの順序を元の順序に再度並び替えるデインタリーブ手段を備えるデインタリーバ部と、デインタリーバ部の前段又は後段の少なくとも一方に配置される相互情報量算出手段とマージン算出手段を有し、相互情報量算出手段はデインタリーバ部の前段に配置された場合にはデインタリーバ部に入力される復調部出力の符号化ビットに対する対数尤度比に対して平均相互情報量を算出する手段を有し、デインタリーバ部の後段に配置された場合には、デインタリーバ部による並び替え後の復号部入力の符号化ビットに対する対数尤度比に対して、平均相互情報量を算出する手段を有し、マージン算出手段は平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調部出力相互情報量もしくは復号部入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備え、入力された符号化ビットに対する対数尤度比から誤り訂正符号化に対応した復号処理により、外部情報に基づく符号化ビットに対する対数尤度比を算出する復号手段と、復号部出力の符号化ビットを所定の順序に並び替えるインタリーブ手段を備えるインタリーバとインタリーバ出力を復調部の事前情報として入力する手段を備え、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果を算出する手段を備えることを特徴とする。【0011】
また、本発明の受信装置は、上述の受信装置であって、復調部の前段又は後段の少なくとも一方に配置される干渉検出手段と消失訂正手段を有し、干渉検出手段は復調部前段に配置された場合には受信信号から干渉成分を検出する手段を有し、復調部後段に配置された場合には復調部から出力される符号化ビットに対する干渉成分を検出する手段を有し、消失訂正手段は復調部前段に配置された場合には復調部に入力される受信信号に対して、干渉検出手段により得られた干渉の検出結果に基づいて当該受信信号への消失訂正処理を行う手段を有し、復調部後段に配置された場合には復調部から出力される符号化ビットに対する対数尤度比に対して干渉検出手段により得られた干渉の検出結果に基づいて符号化ビットに対する対数尤度比への消失訂正処理を行う手段を有し、消失訂正処理後の符号化ビットに対する対数尤度比に対して平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調部出力相互情報量もしくは復号部入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備えることを特徴とする。【0012】
また、本発明の無線通信システムは、基地局と移動局を備え、基地局と移動局が情報ビット入力を誤り訂正符号化処理により符号化ビットを生成し、当該符号化ビットに対してデジタル変調された変調信号を送受信する無線通信システムであって、基地局では誤り訂正符号化を施す手段とデジタル変調を施す手段と、受信処理部から通知された伝送マージンに基づいて変調方式または符号化率の少なくともいずれか一方を変更して送信する手段を備えた送信処理部と、移動局からのデジタル変調された変調信号を受信する手段と、受信信号から移動局で生成された伝送マージンを抽出する手段を備えた受信処理部を備え、伝送マージンを誤り訂正符号化制御部に通知する手段を送信処理部又は受信処理部のいずれかを備え、移動局では誤り訂正符号化を施す手段とデジタル変調を施す手段と、フィードバック情報を含んだフレーム信号を送信する手段を備えた送信処理部と、基地局からのデジタル変調された変調信号を受信する手段と、受信信号から符号化ビットを算出する復調手段を備え、符号化ビットに対する対数尤度比に対して平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復号部入力相互情報量もしくは復調部出力相互情報量から伝送マージンを算出する手段と、送信処理部に伝送マージンを通知する手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比を算出する手段と、情報ビットに対する対数尤度比の判定結果を算出する手段を備えた受信処理部を備え、算出された伝送マージンに基づきフィードバック情報を生成する手段を送信処理部又は受信処理部のいずれかに備えることを特徴とする。【0013】
また、本発明の無線通信システムは、上述の通信システムであって、基地局または移動局の少なくとも一方の受信処理部が、復調手段と、平均相互情報量算出手段と、伝送マージン算出手段と、訂正復号手段と、デインタリーブ手段と、デインタリーブ手段の前段又は後段の少なくとも一方に配置した相互情報量算出手段とマージン算出手段と、復号手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果算出手段を備えることを特徴とする。【0014】
さらに、本発明の無線通信システムは、上述の通信システムであって、基地局または移動局の少なくとも一方の受信処理部が、復調手段と、平均相互情報量算出手段と、伝送マージン算出手段と、訂正復号手段と、デインタリーブ手段と、デインタリーブ手段の前段又は後段の少なくとも一方に配置した相互情報量算出手段とマージン算出手段と、復号手段と、誤り訂正復号手段によって得られた情報ビットに対する対数尤度比あるいは硬判定結果算出手段と、干渉成分検出手段と、消失訂正手段と、消失訂正手段によって得られた符号化ビットに対する対数尤度比に対して平均相互情報量を算出する手段と、平均相互情報量算出手段により得られた平均相互情報量と所要ビット誤り率を満たす復調部出力相互情報量もしくは復号部入力相互情報量から伝送マージンを算出する手段を備えることを特徴とする。【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、高アンテナ相関環境や狭帯域な干渉信号が混入する環境においても適切な変調方式及び符号化率を選択して伝送レートの改善ができる。【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の一実施形態に係る第一のブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る第二のブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る第三のブロック図である。
【図4】本発明の一実施形態に係るＢＳのブロック図である。
【図5】本発明の一実施形態に係るＭＳのブロック図である。
【図6】本発明の一実施形態に係るＴＤＤフレームを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。（実施例１） 図１は本発明の一実施形態に係る第一のブロック図である。以下、送信アンテナ２本と受信アンテナ２本で構成されるＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）伝送システムにおいて説明を行うが、送信装置及び受信送信が１本のアンテナを有するＳＩＳＯ（Single Input Single Output）伝送システム、受信装置のみが２本以上の複数アンテナを有するＳＩＭＯ（Single Input Multiple Output）伝送システムや送信装置のみが２本以上の複数アンテナを有するＭＩＳＯ（Multiple Input Single Output）伝送システムにおいても適用可能である。
【0018】
図１の受信装置は、受信系統１と受信系統２から構成され、受信系統１用のアンテナ１０１−１、受信系統２用のアンテナ１０１−２、受信系統１用のＲＦ（Radio Frequency：無線）部１０２−１、受信系統２用のＲＦ部１０２−２、復調部１０３、受信系統１用のデインタリーバ部１０４−１、受信系統２用のデインタリーバ部１０４−２、ＭＵＸ（Multiplexer：マルチプレクサ）部１０５、復号部１０６、硬判定部１０７、相互情報量算出部１０８、マージン算出部１０９を備える。【0019】
アンテナ１０１−１及びアンテナ１０１−２は送信装置から送信された無線信号を受信し、ＲＦ部１０２−１及びＲＦ部１０２−２はそれぞれアンテナ１０１−１とアンテナ１０１−２で受信した搬送波周波数帯の受信信号からベースバンド信号にダウンコンバートし、復調部１０３にそれぞれ受信信号Ｙ1とＹ2を出力する。本実施例において、添え字の１と２はそれぞれ受信系統１と受信系統２であることを示している。【0020】
復調部１０３は、得られた受信信号Ｙ1とＹ2を復調処理することで、符号化ビットLLRＬEp,1とＬEp,2（添え字のｐはPosteriorの頭文字を示している）をそれぞれ算出する。ここで、符号化ビットとは、誤り訂正符号化後のビットを示し、誤り訂正符号化前のビットを以下、情報ビットと呼ぶ。ビットLLRは、当該ビットが０である尤度と１である尤度の比の対数で定義される。例えば、ＭＬＤ（Maximun Likelihood Detection）は、受信信号とレプリカ（伝送路推定結果から算出した理想受信点）の距離を利用することで、符号化ビットLLRＬEp,1とLLRＬEp,2を求める。この符号化ビットLLRＬEp,1とLLRＬEp,2を用いて、各系統での復調部１０３の出力LLRＬEe,1とLLRＬEe,2（添え字のｅはExtrinsicの頭文字を示している）をそれぞれ（式１）（式２）に従い、算出する。
【数1】
【0021】
デインタリーバ部１０４−１とデインタリーバ部１０４−２は、それぞれ入力されたＬEe,1とＬEe,2に対して、送信装置で施されたインタリーブを元の順序に戻るように並び替える処理をそれぞれ施す。並び替え後の出力ＬDa,1とＬDa,2をＭＵＸ部１０５に入力する。ＭＵＸ部１０５は入力されたＬDa,1とＬDa,2に対して、送信装置で施された系統間振り分け処理を元の順序に戻るように並び替える処理を施す。並び替え後の出力である復号部１０６の入力LLRＬDaを復号部１０６及び相互情報量算出部１０８に出力する。
復号部１０６は入力されたLLRＬDaに対して、例えば、最大事後確率復号などを用いて復号処理を行い、復号部１０６の出力情報ビットLLRＬDuを算出し、硬判定部１０７に出力する。
硬判定部１０７は、硬判定などの判定処理により得られる復号結果ｕを出力する。
【0022】
相互情報量算出部１０８は入力されたLLRＬDaに基づき、相互情報量を算出する。本発明の一実施例では、この相互情報量から伝送マージンを算出することにより、様々な伝送路環境であっても適切な伝送マージンを算出できる装置を提供することを特徴とする。以下、ＬDaから相互情報量を算出する過程を示し、算出した相互情報量からマージンを算出する方法を説明する。相互情報量Ｉ（Ｘ；Ｙ）は、事象Ｙの値を知ることにより、確率変数Ｘに関する情報が事象Ｙにどれだけ含まれているかを定量的に示し、（式３）で求められる。
【数2】
確率変数Ｘにおける事前エントロピーＨ（Ｘ）は（式４）で求められる。
【数3】
【数4】
【数5】
【数6】
【0023】
符号化ビットＣnに対応する復号部１０６の入力LLRＬDa（Ｃn）を事象Ｙとすると、復号部１０６の入力LLRＬDa（Ｃn）が得られた条件下で、Ｃnが０と１である確率をそれぞれＰ’0とＰ’1とした時、事後エントロピーＨ（Ｃn｜ＬDa（Ｃn））は（式８）となる。【数7】
【数8】
【0024】
従って、相互情報量Ｉnはビット確率Ｐ’0とＰ’1で算出することが可能である。ｎ番目の復号部１０６の入力の符号化ビットＣnが、０と１である確率をそれぞれＰ’0（Ｃn），Ｐ’1（Ｃn）とすると、復号部１０６の入力LLRＬDa（Ｃn）は（式１０）で与えられる。【数9】
【数10】
【数11】
【0025】
従って、相互情報量算出部１０８では、相互情報量Ｉnを入力されたＬDa（Ｃn）より算出できる。相互情報量Ｉnの算出方法としては、例えば、復号部１０６の入力LLRＬDa（Ｃｎ）が与えられた時の相互情報量Ｉnを算出する変換テーブルやテーブルを不要とするマクローリン展開を用いた近似計算などが挙げられる。（式１３）の相互情報量は瞬時的な値であるため、そのばらつきは大きい。従って、符号化ビット数Ｎ（Ｎは自然数）に対するサンプル平均を取ることでばらつきを抑えた平均相互情報量ＩEを（式１４）で算出し、マージン算出部１０９に出力する。
【数12】
【0026】
復調処理の相互情報量入出力特性は、アンテナ相関等の伝送路環境に依存するため、復調処理後の平均相互情報量ＩEは、受信ＣＮＲなどでは考慮されないアンテナ相関の影響が考慮された値となる。また、相互情報量算出部１０８で算出する平均相互情報量ＩEは、アンテナ相関に関するパラメータが不要である。【0027】
図１は、デインタリーバ部１０４−１，１０４−２などによる遅延を考慮し、復号部１０６の入力LLRＬDaを用いて相互情報量を算出する手法を説明したが、復調部１０３の出力相互情報量と復号部１０６の入力相互情報量は間にデインタリーバ部１０４−１，１０４−２が接続されているだけで、相互情報量としては同値となる。従って、例えばシリアル伝送の復調部１０３の出力LLRをＬEeとすると、上記で算出した平均相互情報量ＩEは符号化ビット数Ｎが十分多ければ、復号部１０６の入力LLRＬDaの代わりに復調部１０３の出力LLRＬEeを用いても同値となるため、復調部１０３の出力LLRＬEeを用いて、ＩEを算出しても良い。また、各系統の復号部１０６の入力LLRＬDa,1とＬDa,2をＭＵＸ部１０５にて束ねて相互情報量を算出する例を説明したが、系統ごとに平均相互情報量ＩEを算出しても良い。
【0028】
マージン算出部１０９では、入力された平均相互情報量ＩEと計算機シミュレーション等により得られた所要ビット誤り率γ以下を達成する相互情報量ＩRに基づき、伝送マージンＩMを（式１５）で求めることができる。【数13】
【0029】
また、符号化率と同様に各変調方式における伝送マージンも同時に算出することが可能である。計算機シミュレーション等により、各変調方式における復調部１０３出力のLLRに対する関係性を得ることができる。【数14】
【0030】
（式１５）より得られた伝送マージンＩMを例えば、ディスプレイなどに表示させることで、受信装置を使用するユーザは伝送マージンＩMを知ることが可能となる。上記は、相互情報量を用いた伝送マージンＩMの代表例であり、それに準ずる情報を提供しても良い。例えば、伝送マージンＩMが０に近づいた場合に警報アラームを知らせるなどが挙げられる。
【0031】
上述の実施例により、復号部１０６の入力LLRＬDaより平均相互情報量ＩEを算出し、得られた平均相互情報量ＩEに基づき、伝送マージンＩMを算出することで、アンテナ相関の影響を考慮した適切な伝送マージンを提供することが可能である。【0032】
（実施例２） 次に、実施例２について、図２を用いて説明する。図２は本発明の一実施形態に係る第二のブロック図である。
図１と同一の符号を付した処理部については、第一のブロック図の説明と同一の動作であるため、説明は省略する。第二のブロック図は、第一のブロック図で説明した受信装置に複数回の反復処理を実施するターボ信号処理を備えていることを特徴とする。
以下、送信アンテナ２本と受信アンテナ２本で構成されるＭＩＭＯ伝送システムにおいて説明を行うが、ＳＩＳＯ伝送システム、ＳＩＭＯ伝送システムやＭＩＳＯ伝送システムにおいても適用可能である。
【0033】
ターボ信号処理は、復調部２０１と復号部２０４をデインタリーバ部２０２−１，２０２−２とインタリーバ部２０６−１，２０６−２を介して接続し、反復処理をしながら復調部２０１と復号部２０４間で符号化ビットLLRを相互に受け渡すことにより、復号性能を向上させる手法である。【0034】
復調部２０１は、第一のブロック図と同様に、各系統でのＲＦ部１０２−１，１０２−２より出力されるＹ1とＹ2及び各系統のインタリーバ部２０６−１，２０６−２から出力される事前情報に基づく復調部２０１の入力LLRＬEa,1とＬEa,2より、各系統での復調部２０１の出力LLRＬEe,1とＬEe,2を（式１）と（式２）に従い、算出する。得られた復調部２０１の出力LLRＬEe,1はデインタリーバ部２０２−１、ＬEe,2はデインタリーバ部２０２−２に出力する。但し、第一回目の反復処理前ではＬEa,1とＬEa,2が得られていないため、ＬEe,1＝ＬEp,1及びＬEe,2＝ＬEp,2である。【0035】
デインタリーバ部２０２−１と２０２−２は、それぞれ入力されたＬEe,1とＬEe,2に対して、送信装置で施されたインタリーブを元の順序に戻るように並び替える処理を施す。並び替え後の復号部２０４の入力LLRＬDa,1とＬDa,をＭＵＸ部２０３に出力する。ＭＵＸ部２０３は、入力されたＬDa,1とＬDa,2に対して、送信装置で施された系統間振り分け処理を元の順序に戻るように並び替える処理を施す。並び替え後の出力である復号部２０４の入力LLRＬDaを復号部２０４及び相互情報量算出部１０８に出力する。
【0036】
復号部２０４は、入力されたＬDaに対して、例えば最大事後確率復号などを用いて復号処理を行い、事後情報に基づく符号化ビットLLRＬDpを算出し、復号部２０４の出力LLRＬDeを（式１６）に従い、算出する。【数15】
ＤＥＭＵＸ部２０５は、入力されたＬDpに対して、送信装置で施された系統間振り分けと同じ処理を施す。振り分け後の受信系統１に対する出力ＬDe,1と受信系統２に対する出力ＬDe,2をそれぞれインタリーバ部２０６−１，２０６−２に出力する。
【0037】
インタリーバ部２０６−１，２０６−２では、入力されたＬDe,1とＬDe,2に対して、送信装置で施されたインタリーブと同様の並び替える処理を施す。並び替え後の復調部入力LLRＬEa,1とＬEa,2を復調部２０１に出力することで第一回目の反復処理が完了する。【0038】
第二回目以降の反復処理では復調部２０１は、実施例１と同様に、各系統でのＲＦ部１０２−１，１０２−２より出力されるＹ1とＹ2及び各系統のインタリーバ部２０６−１，２０６−２から出力される事前情報に基づく復調部２０１の入力LLRＬEa,1とＬEa,2より、各系統での復調部２０１の出力LLRＬEe,1とＬEe,2を（式１）と（式２）に従い、再度算出する。反復処理により、復号部２０４より得られる各系統での復調部２０１の出力LLRＬEe,1とＬEe,2を用いることで、符号化ビットに関する事前情報が増えた（言い換えれば、符号化ビットに関するあいまいさが減少した）状態で復調処理が行われる。従って、復調部２０１の出力LLRＬEe,1とＬEe,2から得られる平均相互情報量ＩEは増加する。【0039】
以上の一連の処理を所定の回数だけ繰り返した後、復号部２０３では、実施例１と同様にＬDaに対して、例えば最大事後確率復号などを用いて復号処理を行い、ＬDuを算出し、硬判定部１０７に出力する。硬判定部１０７は、硬判定などの判定処理により得られる復号結果ｕを出力する。
【0040】
相互情報量算出部１０８は、図１の第一のブロック図の動作説明と同様に（式１４）に従い、平均相互情報量ＩEを算出する。図２の第二のブロック図の動作説明はターボ信号処理に基づくため、反復処理ごとに平均相互情報量ＩEを算出しても良いし、１以上の任意の反復数において平均相互情報量ＩEを算出しても良い。【0041】
マージン算出部１０８では、入力された平均相互情報量ＩEより、第一のブロック図の動作説明と同様に（式１５）に従い、伝送マージンＩMを算出する。例えば、反復処理回数を最大２回とした時、反復処理前の平均相互情報量と伝送マージンをそれぞれＩE,0とＩM,0、反復処理１回目の平均相互情報量と伝送マージンをそれぞれＩE,1とＩM,1、反復処理２回目の平均相互情報量と伝送マージンをそれぞれＩE,2とＩM,2とすると、図９のような関係となる。反復処理に伴い、平均相互情報量が増加するため、伝送マージンも増加する。【0042】
以上の第二のブロック図の動作説明により、受信装置が複数回の反復処理を実施するターボ信号処理を備えている場合において、復号部２０４の入力LLRＬDaより平均相互情報量ＩEを算出し、平均相互情報量ＩEに基づく伝送マージンＩMを算出することで、アンテナ相関の影響に応じた適切な伝送マージンを提供することが可能である。【0043】
（実施例３） 次に、実施例３について、図３を用いて説明する。図３は本発明の一実施形態に係る第三のブロック図である。
図１と同一の符号を付した処理部については、第一のブロック図と同一の動作であるため、説明は省略する。第三のブロック図は、他システムからの干渉信号の混入によるビット誤り率の劣化を抑圧するため、被干渉信号の消失訂正部を備えた構成である。以下、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重方式）変調された信号を受信する受信装置を想定して説明を行うが、シングルキャリア変調においても適用可能である。
【0044】
干渉検出部３０１では、例えば非特許文献２で開示されているＣＶＩ（Carrier Variance Information）を用いて、干渉波が混入しているｌ番目のサブキャリアの信号Ｙｌを検出し、消失訂正部３０２において、所定の閾値よりＹlの被干渉電力が所定の閾値より大きい場合は消失訂正処理を行う。消失訂正処理とは、データの消失処理を示しており、Ｙlを０もしくは０に近似した値に変換する。消失訂正後の信号Ｙdを復調部１０３に出力する。【0045】
消失訂正処理を行わない場合は、本来、干渉波が混入してしまうことによりLLRの絶対値が低くなってしまうにも関わらず、干渉による受信レベルの増加に伴い、LLRが高いと誤認識し、復号結果に悪影響を及ぼしてしまう。そのため、消失訂正により干渉波が混入したサブキャリアの尤度を下げることで、受信特性が改善することができる。一方で消失訂正処理により、復号部１０６の入力LLRＬDa ＝０となるサンプルが生じるため、消失訂正処理後の平均相互情報量ＩEは、干渉波が混入していない時に比べて減少するため、数式１５で算出する伝送マージンＩMも減少する。【0046】
また、消失訂正処理を行わずに算出した伝送マージンをディスプレイに表示し、被干渉信号による相互情報量の劣化量などを確認することも可能である。図３では、復調部１０３前に干渉検出部３０１及び消失訂正部３０２を備えていたが、復調部１０３の後に備わっていても良い。
上記で説明した第三のブロック図の動作説明により、被干渉信号の消失訂正が施された受信信号Ｙdに対して、相互情報量ＩMを算出することで、被干渉信号による受信レベルの変動が大きい場合においても適切な伝送マージンを設計することが可能となる。
【0047】
（実施例４） 次に、実施例４について図４を用いて説明する。実施例４は、実施例３で説明した消失処理訂正部を有し、受信装置で生成した伝送マージンを送信装置にフィードバックし、そのフィードバック情報に基づいて、送信装置はＡＭＣを行う機能を備えた構成である。
以下に説明する実施例４は、ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）システムのフレーム構成を備える無線装置について説明を行うが、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）システムのフレーム構成を備える無線装置においても適用可能である。
【0048】
実施例４の無線システムの構成について、図４と図５を用いて説明する。図４は本発明の一実施形態に係るＢＳのブロック図である。
図５は本発明の一実施形態に係るＭＳのブロック図である。
実施例４の無線システムはＢＳ（Base Station：基地局）４００−１とＭＳ（Mobile Station：移動局）４００−２を備え、ＢＳ４００−１とＭＳ４００−２間で無線通信を行う。
【0049】
ここで、実施例４で用いるＴＤＤシステムのフレーム構成例について図６を用いて説明する。図６に示すように、１フレームはＢＳからＭＳへ送信を行うＤＬ（Down Link）サブフレームと、ＭＳからＢＳに送信を行うＵＬ（Up Link）サブフレームがあり、両者の間には送受信の処理の切り替えるためのＴＴＧ（Transmit Transition Gap）及びＲＴＧ（Receive Transition Gap）が設けられている。ＤＬサブフレームはプリアンブル、ＦＣＨ（Frame Control Header：フレーム制御ヘッダ）、ＤＬデータを含み、ＵＬサブフレームはＣＱＩＣＨ（Channel Quality Information Channel）とＵＬデータを含む。【0050】
ＢＳ４００−１は、ＢＳ送信処理部４０１−１とＢＳ受信処理部４０２−１を備える。以下、添え字のｔ１とｒ１はそれぞれＢＳ送信処理部４０１−１とＢＳ受信処理部４０２−１を示している。ＢＳ送信処理部４０１−１は、符号化部４０３−１、インタリーバ部４０４−１、変調部４０５−１、フレーム構成部４０６−１、適応変調符号化制御部４０７を備え、符号化部４０３−１では入力された情報ビットｂt1に対して、誤り訂正符号化処理を施して符号化ビットＣt1を出力し、インタリーバ４０４−１では入力されたＣt1に対して、予め決められた順序にＣt1を並び替えた後の符号化ビットＣt1を出力し、変調部４０５−１では入力されたＣi,t1に対して、変調処理を施して変調信号Ｘt1を出力し、フレーム構成部４０６−１では入力されたＸt1に対して、フレーム同期を取るためのプリアンブルやＦＣＨなどを組み合わせたフレームを構成して得られるＸ’t1をＲＦ部４０８−１に出力し、アンテナ４０９−１より無線信号を送信する。
【0051】
適応変調符号化制御部４０７は、ＢＳ受信処理部４０２−１より得られた伝送マージンＩM,r1に基づきＭＣＳ情報Ｓt1を生成し、符号化部４０３−１及び変調部４０５−１に出力する。ＭＣＳ情報Ｓt1に基づき、次フレームにおいて符号化部４０３−１では符号化率を、変調部４０５−１では変調方式を設定する。【0052】
また、ＢＳ受信処理部４０２−１は、フレーム抽出部４１０−１、干渉検出部４１１−１、消失処理部４１２−１、復調部４１３−１、デインタリーバ部４１４−１、復号部４１５−１、硬判定部４１６−１、ＣＱＩＣＨ抽出部４１７を備え、アンテナ４０９−１で受信された信号をＲＦ部４０８−１でベースバンド信号にダウンコンバートし、フレーム抽出部４１０−１では入力されたＹ’r1に対してフレーム同期を確立し、フレーム同期後の受信信号Ｙr1を干渉検出部４１１−１、消失訂正部４１２−１及びＣＱＩＣＨ抽出部４１７に出力する。【0053】
干渉検出部４１１−１は入力されたＹr1に対して実施例３と同様に干渉波が混入しているｌ番目のサブキャリアの信号Ｙl,r1を検出し、消失訂正部４１２−１において、所定の閾値よりＹl,r1の被干渉電力が所定の閾値より大きい場合は実施例３と同様の消失訂正を行う。消失訂正後の信号Ｙd,r1を復調部４１３−１に出力する。【0054】
復調部４１３−１は実施例１と同様に復調処理により、復調部４１３−１の出力LLRＬEe,r1を算出してデインタリーバ部４１４−１に出力する。デインタリーバ部４１４−１は、ＭＳ送信処理部内のインタリーバ４０４−２で施されたビットの並び替えを元に戻すように並び替える処理を施した復号部４１５−１の入力LLRＬEa,r1を復号部４１５−１に出力する。【0055】
復号部４１５−１は、入力されたＬDa,r1に対して実施例１と同様の復号処理を施し、情報ビットLLRＬDu,r1を算出し、硬判定部４１３−１に出力する。硬判定部４１３−１では、入力されたＬDu,r1に対して硬判定などの判定処理により得られる復号結果ｕr1を出力する。ＣＱＩＣＨ抽出部４１７は、後述するＵＬサブフレームに含まれるＣＱＩＣＨを抽出し、ＣＱＩＣＨ内に含まれる伝送マージンＩM,r1を適応変調符号化制御部４０７に出力する。
【0056】
ＭＳ４００−２は、ＭＳ送信処理部４０１−２とＭＳ受信処理部４０２−２を備えている。以下、添え字のｔ２とｒ２はそれぞれＭＳ送信処理部４０１−２とＭＳ受信処理部４０２−２を示している。ＭＳ受信処理部４０２−２は、フレーム抽出部４１０−２、干渉検出部４１１−２、消失訂正部４１２−２、復調部４１３−２、デインタリーバ部４１４−２、復号部４１５−２、硬判定部４１６−２、相互情報量算出部４１８、マージン算出部４１９を備え、アンテナ４０８−２で受信された信号をＲＦ部４０７−２でベースバンド信号にダウンコンバートし、フレーム抽出部４０９−２では入力されたＹ’r2に対してフレーム同期を取り、フレーム同期後の受信信号Ｙr2を干渉検出部４１１−２及び消失訂正部４１２−２に出力する。
【0057】
干渉検出部４１１−２は入力されたＹr2に対して実施例３と同様に干渉波が混入しているl番目のサブキャリアの信号Ｙl,r2を検出し、消失訂正部４１１−２において、所定の閾値よりＹl,r2の被干渉電力が大きい場合は消失訂正を行う。消失訂正後の信号Ｙd,r2を復調部４１３−２に出力する。【0058】
復調部４１３−２では実施例１と同様の復調処理により、復調部４１３−２の出力の符号化ビットLLRＬEe,r2を算出してデインタリーバ４１４−２に出力する。デインタリーバ部４１４−２では、ＢＳ送信処理部内のインタリーバ部で施されたビットの並び替えを元に戻すように並び替える処理を施した復号部４１５−２の入力LLRＬDa,r2を復号部４１５−２に出力する。【0059】
復号部４１５−２は、入力されたＬDa,r2に対して実施例１と同様の復号処理を施し、情報ビットLLRＬDu,r2を算出し、硬判定部４１３−２に出力する。硬判定部４１３−２は、入力されたＬDu,r2に対して硬判定などの判定処理により得られる復号結果ｕr2を出力する。相互情報量算出部４１８では、入力されたＬDa,r2に対し、実施例１と同様に平均相互情報量ＩE,r2算出し、マージン算出部４１９に出力する。
マージン算出部４１９は、入力されたＩE,r2に対し、実施例１と同様に相互情報量に基づいて伝送マージンＩM,r2を算出し、ＭＳ送信処理部４０１−２内のＣＱＩＣＨ生成部４２０に出力する。
【0060】
ＣＱＩＣＨ生成部４２０は、入力されたＩM,r2をチャネル品質情報などのフィードバック情報と組み合わせ、フィードバック情報ｆt2をフレーム構成部４０６−２に出力する。ＭＳ送信処理部４０１−２は、符号化部４０３−２、インタリーバ部４０４−２、変調部４０５−２、フレーム構成部４０６−２、ＣＱＩＣＨ生成部４２０を備え、符号化部４０３−２では入力された情報ビットｂt2に対して、誤り訂正符号化処理を施して符号化ビットＣt2を出力し、インタリーバ部４０４−２では入力されたＣt2に対して、予め決められた順序にＣt2を並び替えた後の符号化ビットＣi,t2を出力し、変調部４０５−１では入力されたＣi,t2に対して、変調処理を施して変調信号Ｘt2を出力し、フレーム構成部４０６−１では入力されたＸt2に対して、レンジングやＣＱＩＣＨなどを組み合わせてＵＬサブフレームを構成して得られるＸ’t2をＲＦ部４０７−２に出力し、アンテナ４０８−２より無線信号を送信する。
【0061】
このように、本実施例では、ＡＭＣにおける変調方式と符号化率を復号部４１５−２の入力LLRＬDa,r2より得られる平均相互情報量ＩE,r2に基づいた伝送マージンＩM,r2に応じて設定することで、干渉信号による受信信号品質が劣化している場合においても適切な変調方式や符号化率を設定でき、伝送レートを改善することが可能である。【0062】
実施例４では、ＢＳ４００−１のみがＡＭＣを備えた構成例で説明しているが、ＭＳ４００−２にＡＭＣを備えても良い。また、ＣＱＩＣＨ抽出部４１７及び適応変調制御部４０７は、ＢＳ送信処理部４０１−１とＢＳ受信処理部４０２−１のいずれか片方に備わっていれば良い。【0063】
実施例４は、実施例３で説明した消失訂正処理を備えた無線システムにおいて、ＡＭＣを備えた送信装置との双方向通信に拡張した例で説明したが、実施例１や実施例２においても拡張可能である。【0064】
本発明の実施形態である無線通信システムは、高アンテナ相関環境や狭帯域な干渉信号が混入する環境においても適切な変調方式及び符号化率を選択して伝送レートの改善ができる。【0065】
以上本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された無線通信システムに限定されるものではなく、上記以外の無線通信システムに広く適用することができることは言うまでもない。【産業上の利用可能性】
【0066】
伝送マージンを用いてＡＭＣを制御することによって、高アンテナ相関環境や狭帯域な干渉信号が混入する用途にも適用できる。この出願は、２０１５年５月２０日に出願された日本出願特願２０１５−１０２８８１を基礎として優先権の利益を主張するものであり、その開示の全てを引用によってここに取り込む。【符号の説明】
【0067】
１０１：受信アンテナ、１０１−１：受信系統１における受信アンテナ、１０１−２：受信系統２における受信アンテナ、１０２：ＲＦ部、１０２−１：受信系統１におけるＲＦ部、１０２−２：受信系統２におけるＲＦ部、１０３：復調部、１０４：デインタリーバ部、１０４−１：受信系統１におけるデインタリーバ部、１０４−２：受信系統２におけるデインタリーバ部、１０５：ＭＵＸ部、１０６：復号部、１０７：硬判定部、１０８：相互情報量算出部、１０９：マージン算出部、２０１：ターボ信号処理を備えた復調部、２０２−１：ターボ信号処理を備えた受信系統１におけるデインタリーバ部、２０２−２：ターボ信号処理を備えた受信系統２におけるデインタリーバ部、２０３：ターボ信号処理を備えたＭＵＸ部、２０４：ターボ信号処理を備えた復号部、２０５：ターボ信号処理を備えたＤＥＭＵＸ部、２０６−１：ターボ信号処理を備えた受信系統１におけるインタリーバ部、２０６−２：ターボ信号処理を備えた受信系統２におけるインタリーバ部、３０１：干渉検出部、３０２：消失訂正部、４００−１：ＢＳ、４００−２：ＭＳ、４０１−１：ＢＳ送信処理部、４０１−２：ＭＳ送信処理部、４０２−１：ＢS受信処理部、４０２−２：ＭＳ受信処理部、４０３−１：ＢＳ送信処理部の符号化部、４０３−２：ＭＳ送信処理部の符号化部、４０４−１：ＢＳ送信処理部のインタリーバ部、４０４−２：ＭＳ送信処理部のインタリーバ部、４０５−１：ＢＳ送信処理部の変調部、４０５−２：ＭＳ送信処理部の変調部、４０６−１：ＢＳ送信処理部のフレーム構成部、４０６−２：ＭＳ送信処理部のフレーム構成部、４０７：ＢＳ送信処理部の適応変調符号化制御部、４０８−１：ＢＳのＲＦ部、４０６−２：ＭＳのＲＦ部、４０９−１：ＢＳのアンテナ、４０６−２：ＭＳのアンテナ、４１０−１：ＢＳ受信処理部のフレーム抽出部、４１０−２：ＭＳ受信処理部のフレーム抽出部、４１１−１：ＢＳ受信処理部の干渉検出部、４１１−２：ＭＳ受信処理部の干渉検出部、４１２−１：ＢＳ受信処理部の消失訂正部、４１２−２：ＭＳ受信処理部の消失訂正部、４１３−１：ＢＳ受信処理部の復調部、４１３−２：ＭＳ受信処理部の復調部、４１４−１：ＢＳ受信処理部のデインタリーバ部、４１４−２：ＭＳ受信処理部のデインタリーバ部、４１５−１：ＢＳ受信処理部の復号部、４１５−２：ＭＳ受信処理部の復号部、４１６−１：ＢＳ受信処理部の硬判定部、４１６−２：ＭＳ受信処理部の硬判定部、４１７：ＢＳ受信処理部のＣＱＩＣＨ抽出部、４１８：ＭＳ受信処理部の相互情報量算出部、４１９：ＭＳ受信処理部のマージン算出部、４２０：ＭＳ送信処理部のＣＱＩＣＨ抽出部。