JP2005198223A - マルチキャリアにおけるパケット伝送用マルチユーザ検出受信機 - Google Patents

Abstract

【課題】移動通信の上り回線におけるパケット交換マルチキャリア伝送方式において，ＧＩを超える受信タイミング偏差によって発生するユーザ間の干渉を除去と、チャネル推定精度の向上を図る受信機を提供する。
【解決手段】マルチユーザ検出受信機は、受信信号からタイミングを再生するタイミング再生器２、チャネルインパルス応答を推定するチャネル推定器３、タイミングとチャネルインパルス応答を用いて受信信号を検波するマルチユーザ検出器４、検波信号を誤り訂正復号する復号器６、パケットの誤りを検出するパケット誤り検出器８、パケット誤りが検出された際に受信処理を繰り返すように制御を行う繰り返し制御器１０、上記復号結果を用いて送信信号のレプリカを生成するレプリカ生成器１２を有する。繰り返し制御時には、上記送信信号のレプリカを用いてマルチユーザ検出器４は干渉キャンセルを、チャネル推定器３は判定指向形のチャネル推定を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、マルチキャリアにおけるパケット伝送用マルチユーザ検出受信機に関するものである。

高速信号伝送を実現する次世代の移動通信システムにおいて、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）と逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を用いてマルチキャリア伝送方式を実現するＯＦＤＭ方式や、ＯＦＤＭのサブキャリアにおいて拡散符号を用いて信号を拡散するＯＦＣＤＭ（またはＭＣ−ＣＤＭＡと呼ばれる）方式が検討されている。

これらの方式ではＦＦＴとＩＦＦＴを用いるため、フーリエ変換区間内において信号の連続性が確保される必要がある。マルチパス環境では受信信号に遅延時間が発生するため、シンボル前にシンボルの後方部分をガードインターバル（ＧＩ）として挿入して送信信号を生成することで受信機において信号の連続性を確保する。ただし、ＧＩは遅延時間以上に設定する必要がある。このため、各ユーザの信号が同時に受信される下り回線において採用が検討されている。

一方、上り回線では各ユーザの位置により基地局までの距離が異なるため、受信タイミング偏差が発生し、その偏差がＧＩ以上になる場合がある。このような環境では信号の連続性が確保されないため、現在の時刻のシンボル内でのサブキャリア間の直交性が崩れることで発生するキャリア間干渉（ＩＣＩ）と、前または次の時刻のシンボルが漏れ込んでくる符号間干渉（ＩＳＩ）が発生する。上り回線ではこれらの干渉はユーザ間において発生する。

そのため、上り回線ではユーザ間に発生する干渉に強い伝送方式であるＭＣ−ＤＳ−ＣＤＭＡが有力な候補として検討されている（例えば、非特許文献１参照）。しかし、上下回線に同じ伝送方式を用いることによる部品コスト削減や端末の小型化等を目的として、ＯＦＤＭやＯＦＣＤＭの上り回線への適用に関する検討も行われている。
Ｓ．Ｓｕｗａ他，「Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ ａｎｄ ＭＣ−ＣＤＭＡ ｆｏｒ ｒｅｖｅｒｓｅ ｌｉｎｋ ｂｒｏａｄｂａｎｄ ｐａｃｋｅｔ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ａｃｃｅｓｓ」 Ｐｒｏｃ． ＩＥＥＥ ＶＴＣ ２００２ｆａｌｌ，ｐｐ．２０７６−２０８０，２００３

各ユーザ間の受信タイミング偏差を補償する方法として、ある程度の受信タイミングの同期が確立した状況で、残っているタイミング偏差を許容できる長さのＧＩを用意する方法が知られている（例えば、非特許文献２参照）。
Ｓ．Ｔｓｕｍｕｒａ他，「Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｑｕａｓｉ−ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ ｓｙｓｔｅｍ」Ｐｒｏｃ．ＩＥＥＥ ＶＴＣ ２００１ ｆａｌｌ，ｐｐ．８４３−８４７，２００１

また、基地局と端末間で何回かのパケットの送受信を行い、基地局で測定した受信タイミング偏差を端末側にフィードバックして高精度な受信タイミング制御を実現する方法もある。

しかしながら、従来手法には以下のような欠点がある。
（１） タイミング偏差を許容できる長さのＧＩを用意する方法は、ＧＩ長の増加に伴って伝送効率が低下する。
（２） タイミング偏差を許容できる長さのＧＩを用意する方法は、ＧＩ長でタイミング偏差が許容できる程度の受信タイミング同期が確立した状況でないと干渉による劣化が大きい。
（３） フィードバック制御による高精度な受信タイミング確立する方法は、制御用に多くのパケットを必要となるため、伝送効率が低下する。
以上の点を考慮すると、システムの伝送効率が低下させることなく、受信機のみにおいてＧＩを超える受信タイミング偏差によって発生する干渉を除去できるのが望ましい。

また、上り回線では端末から送信された信号を受信するため、受信信号電力を得ることが難しいので各ユーザのチャネルインパルス応答の推定精度が著しく劣化するという問題がある。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、移動通信システムにおける上り回線のマルチキャリア伝送方式において，ＧＩを超える受信タイミング偏差によるユーザ間の直交性が崩れることによって発生する干渉を除去でき，また，チャネル推定精度の向上を図る受信機を提供することを目的とする。

本発明のマルチキャリアにおけるパケット伝送用マルチユーザ検出受信機は、Ｕ（Ｕは正の整数）人のユーザがマルチキャリア伝送方式により送信したパケットを受信するＬ（Ｌは正の整数）本のアンテナからの入力と、上記ユーザの受信タイミングを推定するタイミング再生器と、上記ユーザのチャネルインパルス応答を推定するチャネル推定器と、受信信号を検波し、検波信号を出力するマルチユーザ検出器と、上記検波信号をデインターリーブ後に誤り訂正復号する復号器と、復号結果から受信ビットの決定を行うビット判定器と、上記パケットの上記受信ビットの誤りを検出するパケット誤り検出器と、上記復号結果から送信信号のレプリカ信号を生成するレプリカ生成器と、これらの構成の全部または一部を繰り返し動作させる制御を行う繰り返し制御器を有するものである。

また、本発明の上記タイミング再生器は、上記パイロット信号と上記受信信号の相互相関値から上記ユーザの受信タイミング偏差を推定するものである。

また、本発明の上記チャネル推定器は、トランスバーサルフィルタを用いて上記パイロット信号を入力として上記受信信号のレプリカを生成し、上記受信信号との差が最小になるように最小２乗法により上記トランスバーサルフィルタのタップ重み係数を推定することで、上記ユーザのチャネルインパルス応答を推定するか、または、上記送信信号のレプリカを入力として同様にチャネル推定を行うものである。

また、本発明の上記タイミング再生器は、上記チャネル推定器における上記トランスバーサルフィルタの必要タップ数を上記相互相関値から決定するものである。

また、本発明の上記マルチユーザ検出器は、上記タイミング偏差と上記のチャネルインパルス応答を用いて上記ユーザの伝達関数を導出し、上記伝達関数を用いてフーリエ変換後の上記受信信号を重み付け合成して検波信号を出力するか、または、上記送信信号のレプリカを用いてターボ干渉キャンセル器において、所望ユーザ以外の受信信号のレプリカを生成して上記受信信号から減算し、減算後の受信信号をフーリエ変換後に重み付け合成して検波信号を出力するものである。

また、本発明の上記復号器は、上記検波信号をデインターリーブ後に最大事後確率復号により誤り訂正復号し、情報ビットと符号化されたビットの対数尤度比を出力するものである。

また、本発明の上記復号器は、パケットが再送された際に、誤って受信された以前のパケットの上記検波信号と、今回再送された上記検波信号を合成して、最大事後確率復号するものである。

また、本発明の上記ビット判定器は、上記情報ビットの対数尤度比の正負から受信ビットを決定するものである。

また、本発明の上記パケット誤り検出器は、上記パケットに付加された巡回符号を用いて決定された上記受信ビットに対して巡回符号を復号することによって上記パケットの誤りを検出するものである。

また、本発明の上記レプリカ生成器は、上記符号化されたビットの対数尤度比を用いて上記ユーザの変調信号の期待値を計算し、上記変調信号の期待値を変調信号として送信機と同様の処理を行うことで送信信号のレプリカを生成するものである。

また、本発明の上記繰り返し制御器は、受信機構成の全部または一部を既定の回数繰り返す制御か、あるいは、全ユーザの上記パケットの誤りが検出されなくなるまで繰り返す制御か、のどちらか繰り返し回数の少ない制御を行い、どちらにおいても各ユーザのパケット誤りが無くなった時点で、そのユーザに対する受信処理は繰り返さないという制御を行うものである。

本発明により、ＧＩを超える受信タイミング偏差によって発生する干渉を除去でき，また，チャネル推定精度の向上を図ることができる。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明マルチユーザ検出受信機によれば、パケット交換における上りリンクのマルチキャリア伝送において、ユーザ間にＧＩを超える受信タイミング偏差がある場合に発生する干渉の除去とチャネル推定の精度の向上を図ることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。

まず、マルチユーザ検出受信機にかかる第１の発明を実施するための最良の形態について説明する。図１はマルチユーザ検出受信機の基本構成を示している。Ｕ人のユーザが送信した信号はＬ本のアンテナで受信される。受信された信号はアンテナ端子１から入力される。タイミング再生器２は受信信号から各ユーザの受信タイミングを推定する。タイミング再生器２の出力はチャネル推定器３とマルチユーザ検出器４に接続されており、その推定値はそれぞれに入力される。チャネル推定器３は受信信号と受信タイミングより各ユーザのチャネルインパルス応答を推定する。その推定値は接続されているマルチユーザ検出器４に入力される。マルチユーザ検出器４は各ユーザの受信タイミングとチャネルインパルス応答を用いて受信信号を検波し、各ユーザの検波信号を出力する。各ユーザの検波信号はデインターリーバ５でそれぞれデインターリーブされ、復号器６において最大事後確率（ＭＡＰ）復号される。ビット判定器７は出力された復号結果から受信ビットの決定する。さらに、パケット誤り検出器８はパケットに付加された巡回符号を復号することでパケット内の受信ビットの誤りを検出する。パケット誤りが検出された際には、繰り返し制御器１０によって繰り返し処理に移行する。繰り返し処理では、インターリーバ１１で復号結果をインターリーブした後に、レプリカ生成器１２において各ユーザの送信信号のレプリカを生成し出力する。出力された送信信号のレプリカは、チャネル推定器３とマルチユーザ検出器４に入力される。繰り返し処理時では、チャネル推定器３は送信信号のレプリカを用いてチャネルインパルス応答を再び推定する。推定結果はマルチユーザ検出器４に再度入力される。マルチユーザ検出器４は再度受信信号から各ユーザの検波信号を出力する。その際、繰り返し時のマルチユーザ検出器４内部では図２のターボ干渉キャンセラ１６が動作し、所望ユーザ以外の受信信号をキャンセルしている。詳細は以降で説明する。各ユーザの検波信号は同様に復号器６で処理される。繰り返し制御器１０はこれらの構成の全部または一部を繰り返し動作させる制御を行う。なお、繰り返し制御器１０の制御信号は各器へ接続されている。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、受信タイミングを推定し、その偏差に基づいて発生する所望ユーザ以外の受信信号のレプリカを推定したチャネルインパルス応答を用いて生成して、受信信号から除去するため、受信タイミング偏差によって発生するユーザ間の干渉を除去することができる。また、復号結果を用いてデータ信号区間においてもチャネル推定を行うことで、推定精度の向上を図ることができる。

次に、マルチユーザ検出受信機にかかる第２の発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明はタイミング再生器の動作に関するものである。図３にタイミング再生器の構成を示す。タイミング再生器では、各ユーザの送信信号に時間多重されたユーザ毎に異なるパイロット信号と受信信号との相互相関値を相関器２２で各アンテナの受信信号について計算する。各アンテナの相互相関値は絶対値２乗器２３でその値の絶対値２乗値が計算され、合成される。合成された相互相関値は閾値検出器２４によって最大値を取った時刻をそのユーザの受信タイミングと決定する。各ユーザ用タイミング再生器２１を用いて全ユーザについて同様の処理が行われる。相互相関値が既定の閾値を超えなかったユーザについては送信が行われていないとして、以降の全ての受信処理を行わない。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、ユーザ毎に異なるパイロット信号を用いて相互相関値を計算するため、各ユーザの受信タイミング偏差を推定することができる。また、送信したユーザを決定できる。さらに、各アンテナについて計算した相互相関値を合成するため、より精度の高い推定が行える。

次に、マルチユーザ検出受信機にかかる第３及び第４の発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明はチャネル推定器の動作に関するものである。図４にチャネル推定器の構成を示す。チャネル推定は各アンテナについて行われるため、各アンテナ用チャネル推定器２６をアンテナ数分用意する必要がある。各アンテナ用チャネル推定器２６では、トランスバーサルフィルタを用いて各ユーザのチャネルインパルス応答を最小２乗法により一括して推定する。

具体的には、タイミング再生器で推定した各ユーザの受信タイミングを元に離散化された時刻における時間領域の受信信号に対してレプリカを生成し、受信信号とそのレプリカの差の絶対値２乗値が最小になるように重み付け係数制御器２７によって最小２乗法により推定される。トランスバーサルフィルタの入力は各ユーザのパイロット信号であり、タップの重み付け係数を推定するチャネルインパルス応答とすると、その出力は受信信号のレプリカとなる。このとき、各ユーザのパイロット信号は入力タイミング制御器２９に制御され、タイミング再生器で推定した各ユーザの受信タイミングを元に入力される。なお、トランスバーサルフィルタのタップ数は、閾値検出器２４において各ユーザにおける相互相関値の最大値のα（１＞α≧０）倍を超える時刻の幅から決定される。決定したタップ数に合わせてタップ制御器２８でトランスバーサルフィルタのタップ数を変化させる。

また、繰り返し制御時にはレプリカ生成器１２が生成した送信信号のレプリカをトランスバーサルフィルタの入力として判定指向形チャネル推定を行う。なお、タップの重み付け係数の初期値はパイロット信号を用いて推定した最終推定値を用いる。推定されたチャネルインパルス応答は再度マルチユーザ検出器に入力され、ターボ干渉キャンセル器で使用される。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、推定するパラメタ数を各ユーザの伝搬環境に応じて変化させてチャネルインパルス応答を直接推定するため、周波数領域において伝達関数を推定するより精度の向上を図ることができる。また、推定するパラメタ数を減らすことができるので、パイロット信号の長さが短くても推定が可能である。繰り返し制御時には、パイロット信号に加えてデータ信号区間においてもチャネル推定を行うことが可能なため、推定の精度の向上を図ることができる。さらに、繰り返し回数を増やすことで送信信号のレプリカの確からしさが向上するため、推定の精度をより一層向上することができる。

次に、マルチユーザ検出受信機にかかる第５の発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明はマルチユーザ検出器の構成及び動作に関するものである。図２にマルチユーザ検出器の構成を示す。マルチユーザ検出器４は各ユーザ用のマルチユーザ検出器１４から構成されており、推定された各ユーザのタイミング偏差に応じてユーザ毎に個別のタイミングで受信信号をＦＦＴ器により周波数領域に変換する。繰り返し制御のみターボ干渉キャンセラ１６と受信信号レプリカ生成１５は動作する。詳細は後述する。

フーリエ変換後の受信信号に対して重み付け合成を行った合成信号と送信信号との誤差が最小になるように最小２乗法によって重み付け係数を決定する。重み付け係数の導出についてはたとえば、非特許文献３に示されている。ＯＦＤＭでは重み付け係数は伝達関数のみで、ＯＦＣＤＭではそれに加えて拡散符号を用いて生成される。伝達関数は推定された各ユーザのチャネルインパルス応答をユーザ毎に個別のタイミングを考慮してフーリエ変換することで導出できる。重み付け係数は重み付け係数生成器１８で生成され、重み付け合成器１９においてその重み付け係数を用いて受信信号が合成される。
秋田 憲二、須山 聡、府川 和彦、鈴木 博、「ＭＣ−ＣＤＭＡの送信電力制御を用いた下り回線における干渉キャンセラ」電子情報通信学会技術報告ＲＣＳ２００２−３５、２００２年４月

重み付け合成された合成信号は軟判定出力検波器２０において各ビット毎に対数尤度比に変換される。合成信号から対数尤度比への変換方法についてはたとえば、非特許文献４に示されている。変換後、マルチユーザ検出器４は全ユーザ分のビットの対数尤度比を検波信号として出力する。
須山 聡、鈴木 博、府川 和彦、「ガードインターバルを超えるマルチパス遅延に対するＯＦＤＭターボ等化」電子情報通信学会技術報告 ＲＣＳ２００２−２０２、２００３年１月

また、繰り返し制御時では、各ユーザ用マルチユーザ検出器１４は、ターボ干渉キャンセラ１６によって所望ユーザの受信信号成分のみを受信信号から抽出し、その抽出された受信信号に対して重み付け合成を行って合成信号を出力する。合成信号は上記と同様にビットの対数尤度比に変換される。

受信信号レプリカ生成器１５は各ユーザの送信信号のレプリカ信号と推定したタイミングとチャネルインパルス応答を用いて、所望ユーザ以外の受信信号のレプリカを生成する。次に、受信信号から受信信号のレプリカを減算することで所望ユーザの受信信号成分のみを抽出する。所望ユーザの受信信号成分は所望ユーザのタイミングに合わせてＦＦＴされ、最小２乗法により重み付け合成される。たとえば、ＯＦＤＭでは各サブキャリアにおいて伝達関数で除算するように重み付けされ、同期検波される。また、ＯＦＣＤＭではそれに加えて重み付け合成により逆拡散も同時に行われる。また、重み付け合成する際に、受信信号における受信信号のレプリカを減算した後の残留誤差を考慮することで特性の改善を図る。レプリカ減算の残留誤差を考慮した重み付け係数の導出方法は例えば、非特許文献４に示されている。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、ユーザ毎に異なったタイミングでＦＦＴを行うため、所望ユーザの信号電力を確保でき、干渉電力の低減を図ることができる。また、各ユーザの厳密な伝達関数で受信信号を重み付け合成するため、ユーザ間にＧＩを超える受信タイミング偏差によって発生する干渉を抑圧することができる。また、繰り返し制御時では、所望ユーザ以外の受信信号成分を受信信号から減算して重み付け合成を行うため、ユーザ間の干渉を除去することができる。さらに、干渉を除去した後に重み付け合成することで、他のユーザからの干渉を抑圧する必要がないため、より雑音を抑圧する重み係数に設定でき、合成後のＳＮ比を向上することができる。

次に、マルチユーザ検出受信機にかかる第６、第８及び第９の発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明は復号器の動作に関するものである。復号器はマルチユーザ検出器が出力した各ユーザのビットの対数尤度比をデインターリーブ後にＭＡＰ復号により誤り訂正復号する。これらの処理はユーザ毎に行われる。

具体的には、復号器はマルチユーザ検出器が出力したビットの対数尤度比を事前情報としてＭＡＰ復号を行う。ＭＡＰ復号は前方向、後方向の対数領域でのビタビ復号により実現され、符号化されたビットと情報ビットのメトリック差から各対数尤度比を計算し、符号化ビットに関しては事前情報を減算して出力する。

また、ビット判定器７は情報ビットの対数尤度比の正負から受信ビットを決定する。さらに、パケット誤り検出器８はパケットに付加された巡回符号を用いて決定された受信ビットに対して巡回符号を復号することによってパケット内の誤りを検出する。パケットに誤りが検出された際には、復号後の符号化されたビットの対数尤度比が出力され、レプリカ生成器によって利用される。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、判定するための情報ビットの対数尤度比に加えて、符号化されたビットの対数尤度比も符号器から出力されるため、パケットに誤りが検出された際の繰り返し処理において、符号化されたビットの対数尤度比をレプリカ信号の生成に用いることができる。このように、軟判定出力を持つＭＡＰ復号器を用いることで、ターボ干渉キャンセルや判定指向形チャネル推定を実現できる。

次に、マルチユーザ検出受信機にかかる第７の発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明は復号器の動作に関するものである。復号器６において、パケットが再送された際に、誤って受信された以前のパケットの検波信号と、今回再送された検波信号を合成して、最大事後確率復号を行う。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、誤って受信された以前のパケットと再送されたパケットの検波信号を合成するため、ＳＮ比を改善することができ、信号判定の信頼度の向上を図ることができる。

次に、マルチユーザ検出受信機にかかる第１０の発明を実施するための最良の形態について説明する。本発明はレプリカ生成器の動作に関するものである。レプリカ生成器は復号器が出力した各ユーザの符号化されたビットの対数尤度比から各ユーザの変調信号の期待値を計算し、変調信号の期待値を変調信号として送信機と同様の処理を行うことで送信信号のレプリカを生成する。

送信機では複数の符号化されたビットを変調信号に変換する。変換の仕方は変調方式によって異なる。たとえば、ＱＰＳＫでは２ビットを、１６ＱＡＭでは４ビットを変調信号に変換する。符号化されたビットの対数尤度比から各ビットが０または１である確率を計算し、それを元に各変調信号の生成される確率を計算する。さらに、各変調信号とその生成確率から変調信号の期待値を計算することができる（例えば、非特許文献４参照）。次に、変調信号の期待値、すなわち、変調信号のレプリカを変調信号として送信機と同様の処理を行うことで送信信号のレプリカを生成する。例えば、ＯＦＤＭでは、変調信号の期待値をＩＦＦＴし、ガードインターバルを挿入することで送信信号のレプリカを生成できる。また、ＯＦＣＤＭでは、それに加えて拡散処理を行えばよい。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、変調信号は通常固定値ではあるが、符号化されたビットの対数尤度比から変調信号の期待値を生成するため、非固定な、すなわち、ソフトな変調信号を生成することができる。また、これにより符号化されたビットの対数尤度比に合わせて変調信号の期待値がアナログ的に変化するため、繰り返し処理を行った場合に特性の改善を行うことができる。

次に、マルチユーザ検出受信機にかかる第１１の発明を実施するための最良の形態について説明する。繰り返し制御器からマルチユーザ検出受信機内の各器に対して制御線が接続されており、繰り返し制御器は受信処理の繰り返しを集中制御しており、上述した各発明の全部または一部を既定の回数繰り返し動作させるか、あるいは、ビット判定器において全ユーザのパケットの誤りが検出されなくなるまで繰り返し動作させるか、のどちらか繰り返し回数の少ない制御を行う。なお、どちらにおいても各ユーザのパケット誤りが無くなった時点で、そのユーザに対する受信処理は繰り返し行わない。

以上のことから、本発明を実施するための最良の形態によれば、各ユーザのパケット誤りが無くなった時点で、そのユーザに対する受信処理は繰り返さないため、一連の受信処理を効率的に繰り返し行うことができる。

なお、上述した各発明を実施するための最良の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなくその他種々の構成を採り得ることはもちろんである。

本発明によるマルチキャリアにおけるパケット伝送用マルチユーザ検出受信機の基本構成を示す図である。 マルチユーザ検出器の構成例を示す図である。 タイミング再生器の内部構成例を示す図である。 チャネル推定器の内部構成例を示す図である。

符号の説明

１：アンテナ端子、２：タイミング再生器、３：チャネル推定器、４：マルチユーザ検出器、５：デインターリーバ、６：復号器、７：ビット判定器、８：パケット誤り検出器、９：受信ビット出力端子、１０：繰り返し制御器、１１：インターリーバ、１２：レプリカ生成器、１３：パイロット信号入力端子、１４：第Ｕユーザ用マルチユーザ検出器、１５：受信信号レプリカ生成器、１６：ターボ干渉キャンセラ、１７：ＦＦＴ器、１８：重み付け係数生成器、１９：重み付け合成器、２０：軟判定出力検波器、２１：第Ｕユーザ用タイミング再生器、２２：相関器、２３：絶対値２乗器、２４：閾値検出器、２５：閾値入力端子、２６：第Ｌアンテナ用チャネル推定器、２７：重み付け係数制御器、２８：タップ制御器、２９：入力タイミング制御器

Claims (11)

1. 符号化され、パイロット信号が多重化されたＵ（Ｕは正の整数）人のユーザがマルチキャリア伝送方式により送信したパケットを受信するＬ（Ｌは正の整数）本のアンテナからの入力と、上記ユーザの受信タイミングを推定するタイミング再生器と、上記ユーザのチャネルインパルス応答を推定するチャネル推定器と、受信信号を検波し、検波信号を出力するマルチユーザ検出器と、上記検波信号をデインターリーブ後に誤り訂正復号する復号器と、復号結果から受信ビットの決定を行うビット判定器と、上記パケットの上記受信ビットの誤りを検出するパケット誤り検出器と、上記復号結果から送信信号のレプリカを生成するレプリカ生成器と、これらの構成の全部または一部を繰り返し動作させる制御を行う繰り返し制御器から構成されるマルチユーザ検出受信機である。
2. 請求項１に記載の上記タイミング再生器において、上記パイロット信号と上記受信信号の相互相関値から上記ユーザの受信タイミング偏差を推定するタイミング再生器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
3. 請求項１に記載の上記チャネル推定器において、トランスバーサルフィルタを用いて上記パイロット信号を入力として上記受信信号のレプリカを生成し、上記受信信号との差が最小になるように最小２乗法により上記トランスバーサルフィルタのタップ重み係数を推定することで、上記ユーザのチャネルインパルス応答を推定するか、または、上記送信信号のレプリカを入力として同様にチャネル推定を行うチャネル推定器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
4. 請求項１に記載の上記タイミング再生器において、上記チャネル推定器における上記トランスバーサルフィルタの必要タップ数を上記相互相関値から決定するタイミング再生器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
5. 請求項１に記載の上記マルチユーザ検出器において、上記タイミング偏差と上記のチャネルインパルス応答を用いて上記ユーザの伝達関数を導出し、上記伝達関数を用いてフーリエ変換後の上記受信信号を重み付け合成して検波信号を出力するか、または、上記送信信号のレプリカを用いてターボ干渉キャンセル器において、所望ユーザ以外の受信信号のレプリカを生成して上記受信信号から減算し、減算後の受信信号をフーリエ変換後に重み付け合成して検波信号を出力するマルチユーザ検出器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
6. 請求項１に記載の上記復号器において、上記検波信号をデインターリーブ後に最大事後確率復号により誤り訂正復号し、情報ビットと符号化されたビットの対数尤度比を出力する復号器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
7. 請求項１に記載の上記復号器において、パケットが再送された際に、誤って受信された以前のパケットの上記検波信号と、今回再送された上記検波信号を合成して、最大事後確率復号する復号器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
8. 請求項１に記載の上記ビット判定器において、上記情報ビットの対数尤度比の正負から受信ビットを決定するビット判定器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
9. 請求項１に記載の上記パケット誤り検出器において、上記パケットに付加された巡回符号を用いて決定された上記受信ビットに対して巡回符号を復号することによって上記パケットの誤りを検出するパケット誤り検出器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
10. 請求項１に記載の上記レプリカ生成器において、上記符号化されたビットの対数尤度比を用いて上記ユーザの変調信号の期待値を計算し、上記変調信号の期待値を変調信号として送信機と同様の処理を行うことで送信信号のレプリカを生成するレプリカ生成器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。
11. 請求項１に記載の上記繰り返し制御器において、受信機構成の全部または一部を既定の回数繰り返す制御か、あるいは、全ユーザの上記パケットの誤りが検出されなくなるまで繰り返す制御か、のどちらか繰り返し回数の少ない制御を行い、どちらにおいても各ユーザのパケット誤りが無くなった時点で、そのユーザに対する受信処理は繰り返さないという制御を行う繰り返し制御器を用いることを特徴とする請求項１に記載のマルチユーザ検出受信機。

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