JP4396853B2

JP4396853B2 - Receiving machine

Info

Publication number: JP4396853B2
Application number: JP2005104606A
Authority: JP
Inventors: 昌志岩見
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2005-03-31
Filing date: 2005-03-31
Publication date: 2010-01-13
Anticipated expiration: 2025-03-31
Also published as: JP2006287613A

Description

本発明は、少なくとも２つの受信アンテナを用いて、送信機に設けられた複数の送信アンテナから送信された送信信号を分離して抽出する受信機に関する。 The present invention relates to a receiver that separates and extracts transmission signals transmitted from a plurality of transmission antennas provided in a transmitter using at least two reception antennas.

特に、本発明は、「ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ-ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉ-Ｏｕｔｐｕｔ）」で用いられる受信機に関する。 In particular, the present invention relates to a receiver used in “MIMO (Multi-Input Multi-Output)”.

近年、無線通信におけるスループットを向上させる技術として「ＭＩＭＯ」が注目されてきている。ＭＩＭＯは、送信機に設けられた複数の送信アンテナから送信された送信信号を、受信機に設けられた複数の受信アンテナで受信してアダプティブアレイ受信技術（指向性受信技術）によって分離して抽出する技術である。 In recent years, “MIMO” has attracted attention as a technique for improving throughput in wireless communication. MIMO receives transmission signals transmitted from a plurality of transmission antennas provided in a transmitter by using a plurality of reception antennas provided in a receiver, and separates and extracts them using an adaptive array reception technology (directional reception technology). Technology.

アダプティブアレイ受信技術は、受信機に設けられた複数の受信アンテナを介して受信した受信信号に応じて最適ウェイトベクトルを算出して、各受信信号に対して乗算・合成することによって、送信機に設けられた複数の送信アンテナを介して送信された送信信号を効率的に分離・抽出するものである。 Adaptive array reception technology calculates the optimal weight vector according to the received signals received via a plurality of receiving antennas provided in the receiver, and multiplies and combines the received signals to the transmitter. The transmission signals transmitted through the plurality of transmission antennas provided are efficiently separated and extracted.

図６乃至図９を参照して、従来のＭＩＭＯを採用している移動通信システムについて説明する。 A mobile communication system employing conventional MIMO will be described with reference to FIGS.

図６（ａ）に示すように、かかる移動通信システムにおける上り方向通信では、無線端末に設けられた送信機（複数の送信系統ＴＸ１、ＴＸ２）２０が、複数の送信アンテナを介して、複数の送信信号Ｓ１、Ｓ２を独立に送信するように構成されている（オムニ送信）。 As shown in FIG. 6 (a), in uplink communication in such a mobile communication system, a transmitter (a plurality of transmission systems TX1, TX2) 20 provided in a wireless terminal is connected to a plurality of transmission antennas via a plurality of transmission antennas. The transmission signals S1 and S2 are configured to be transmitted independently (omni transmission).

一方、上述の移動通信システムにおける上り方向通信では、無線基地局に設けられた受信機（複数の受信系統ＲＸ１、ＲＸ２）１０が、アダプティブアレイ受信技術によって、上述の送信信号Ｓ１、Ｓ２を受信するように構成されている（アレイ受信）。 On the other hand, in uplink communication in the mobile communication system described above, a receiver (a plurality of reception systems RX1 and RX2) 10 provided in a radio base station receives the transmission signals S1 and S2 described above using adaptive array reception technology. (Array reception).

また、図６（ｂ）に示すように、上述の移動通信システムにおける下り方向通信では、無線基地局に設けられた送信機（複数の送信系統ＴＸ１、ＴＸ２）３０が、アダプティブアレイ送信技術（指向性送信技術）によって、複数の送信アンテナを介して、複数の送信信号Ｓ１、Ｓ２を送信するように構成されている（アレイ送信）。 Also, as shown in FIG. 6 (b), in downlink communication in the above-described mobile communication system, a transmitter (a plurality of transmission systems TX1, TX2) 30 provided in a radio base station is adapted to an adaptive array transmission technique (directed). (Transmission technology), a plurality of transmission signals S1 and S2 are transmitted via a plurality of transmission antennas (array transmission).

一方、上述の移動通信システムにおける下り方向通信では、無線端末に設けられた受信機（複数の受信系統ＲＸ１、ＲＸ２）４０が、アダプティブアレイ受信技術によって、上述の送信信号Ｓ１、Ｓ２を受信するように構成されている（アレイ受信）。 On the other hand, in the downlink communication in the mobile communication system described above, the receiver (a plurality of reception systems RX1 and RX2) 40 provided in the wireless terminal receives the transmission signals S1 and S2 using the adaptive array reception technique. (Array reception).

図７に、従来のＭＩＭＯを採用している移動通信システムの無線端末に設けられた受信機４０の機能ブロックを示す。図７の例では、受信機４０は、２つの受信系統ＲＸ１、ＲＸ２を具備するように構成されている。各受信系統は、基本的に同一の構成を具備するものとする。以下、かかる受信機４０の受信系統ＲＸ１内における受信処理について簡単に説明する。 FIG. 7 shows functional blocks of a receiver 40 provided in a radio terminal of a mobile communication system employing conventional MIMO. In the example of FIG. 7, the receiver 40 is configured to include two reception systems RX1 and RX2. Each receiving system basically has the same configuration. Hereinafter, a reception process in the reception system RX1 of the receiver 40 will be briefly described.

第１に、受信アンテナ４１ａ、４１ｂを介して受信された受信信号ｘ_１（ｔ）、ｘ_２（ｔ）が、それぞれ、乗算器４４ａ_１、４４ａ_２に入力される。 First, received signals x ₁ (t) and x ₂ (t) received via the receiving antennas 41a and 41b are input to the multipliers 44a ₁ and 44a ₂ , respectively.

第２に、乗算器４４ａ_１が、受信信号ｘ_１（ｔ）と最適ウェイトベクトル算出部４６ａから入力された最適ウェイトベクトルｗ_１１（ｔ）とを乗算して加算部４５ａに出力する一方、乗算器４４ａ_２が、受信信号ｘ_２（ｔ）と最適ウェイトベクトル算出部４６ａから入力された最適ウェイトベクトルｗ_１２（ｔ）とを乗算して加算部４５ａに出力する。 Second, the multiplier 44a ₁ multiplies the received signal x ₁ (t) by the optimum weight vector w ₁₁ (t) input from the optimum weight vector calculation unit 46a and outputs the result to the addition unit 45a. The unit 44a ₂ multiplies the received signal x ₂ (t) by the optimum weight vector w ₁₂ (t) input from the optimum weight vector calculation unit 46a and outputs the result to the addition unit 45a.

第３に、加算部４５ａは、重み付けされた受信信号ｗ_１１（ｔ）・ｘ_１（ｔ）と受信信号ｗ_１２（ｔ）・ｘ_２（ｔ）とを合成した後、送信機３０の送信系統ＴＸ１によって送信された送信信号ｙ_１（ｔ）と推定して出力する。 Third, the adding unit 45a combines the weighted received signal w ₁₁ (t) · x ₁ (t) and the received signal w ₁₂ (t) · x ₂ (t), and then transmits the signal from the transmitter 30. The transmission signal y ₁ (t) transmitted by the system TX1 is estimated and output.

図８及び図９を参照して、従来のＭＩＭＯを採用している移動通信システムの無線端末に設けられた受信機４０の受信系統ＲＸｉにおいて、最適ウェイトベクトルを算出する動作について説明する。 With reference to FIG. 8 and FIG. 9, the operation of calculating the optimum weight vector in the reception system RXi of the receiver 40 provided in the radio terminal of the mobile communication system adopting the conventional MIMO will be described.

図８は、再帰的最小２乗法（ＲｅｃｕｒｓｉｖｅＬｅａｓｔ-Ｓｑｕａｒｅｓ：ＲＬＳ）アルゴリズムを用いて最適ウェイトベクトルを算出する動作を示し、図９は、最小平均２乗誤差（Ｌｅａｓｔ-ＭｅａｎｓＳｑｕａｒｅｓ：ＬＭＳ）アルゴリズムを用いて最適ウェイトベクトルを算出する動作を示す。 FIG. 8 illustrates an operation of calculating an optimal weight vector using a recursive least-squares (RLS) algorithm, and FIG. 9 illustrates a least-means square (LMS) algorithm. The operation of calculating the optimum weight vector using the method will be described.

図８に示すように、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、ステップＳ４００１において、時刻ｔ＝１と設定し、ステップＳ４００２において、相関行列Ｐ（ｔ）、忘却係数λ、ウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）に対して初期値を設定する。具体的には、

As shown in FIG. 8, the optimum weight vector calculation unit 46a sets time t = 1 in step S4001, and sets the correlation matrix P (t), the forgetting factor λ, and the weight vector W _i (t) in step S4002. Set an initial value for it. In particular,

であり、Ｗ_ｉ（０）＝［０，０］^Ｔとする。なお、λは、０〜１の小数の値を取る。 And W _i (0) = [0,0] ^T. Note that λ takes a decimal value between 0 and 1.

ステップＳ４００３において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、下式によって、時刻ｔにおけるカルマンゲインベクトルＫ（ｔ）を算出する。 In step S4003, the optimum weight vector calculation unit 46a calculates the Kalman gain vector K (t) at time t by the following equation.

Ｔ（ｔ）＝λ・Ｐ（ｔ−１）・Ｘ（ｔ）
Ｋ（ｔ）＝Ｔ（ｔ）/（１＋Ｘ^Ｈ（ｔ）・Ｔ（ｔ））
ここで、Ｘ（ｔ）は、複数の受信アンテナを介して受信した複数の受信信号ｘ_ｉ（ｔ）によって構成される受信信号ベクトルである。 T (t) = λ · P (t−1) · X (t)
K (t) = T (t) / (1 + X ^H (t) · T (t))
Here, X (t) is a received signal vector constituted by a plurality of received signals x _i (t) received via a plurality of receiving antennas.

最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、ステップＳ４００４において、受信機４０のメモリ内部から参照信号ｄ_ｉ（ｔ）を読み出して、ステップＳ４００５において、下式によって、時刻ｔにおける誤差ｅ_ｉ（ｔ）を算出する。 The optimum weight vector calculation unit 46a reads the reference signal d _i (t) from the memory of the receiver 40 in step S4004, and calculates the error e _i (t) at time t by the following equation in step S4005. .

ｅ_ｉ（ｔ）＝ｄ_ｉ（ｔ）−Ｗ_ｉ ^Ｈ（ｔ−１）・Ｘ（ｔ）
ここで、ｄ_ｉ（ｔ）は、パイロット信号等の参照符号である。 e _i (t) = d _i (t) −W _i ^H (t−1) · X (t)
Here, d _i (t) is a reference code such as a pilot signal.

ステップＳ４００６において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、下式によって、時刻ｔにおけるウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）を算出する。 In step S4006, the optimum weight vector calculation unit 46a calculates the weight vector W _i (t) at time t by the following equation.

Ｗ_ｉ（ｔ）＝Ｗ_ｉ（ｔ−１）＋ｅ^＊（ｔ）・Ｋ（ｔ）
ステップＳ４００７において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、下式によって、時刻ｔにおける相関行列Ｐ（ｔ）を更新する。 W _i (t) = W _i (t−1) + e ^* (t) · K (t)
In step S4007, the optimum weight vector calculation unit 46a updates the correlation matrix P (t) at time t by the following equation.

Ｐ（ｔ）＝λ・Ｐ（ｔ−１）−Ｋ^Ｈ（ｔ）・Ｔ（ｔ）
ステップＳ４００８において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内であるか否かについて判定する。 P (t) = λ · P (t−1) −K ^H (t) · T (t)
In step S4008, the optimum weight vector calculation unit 46a determines whether or not the time t is within the weight estimation interval _tmax .

時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内であると判定された場合、ステップＳ４００９において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、ｔ＝ｔ＋１によって、時刻ｔを更新して、ステップＳ４００３に戻る。 When it is determined that the time t is within the weight estimation interval t _max range, in step S4009, the optimum weight vector calculation unit 46a updates the time t with t = t + 1, and returns to step S4003.

一方、時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内でないと判定された場合、ステップＳ４０１０において、下式によって算出された出力信号ｙ_ｉ（ｔ）を、送信機３０の送信系統ＴＸ_ｉによって送信された送信信号として出力する。 On the other hand, when it is determined that the time t is not within the weight estimation interval t _max range, the output signal y _i (t) calculated by the following equation is transmitted by the transmission system TX _i of the transmitter 30 in step S4010. Output as a transmission signal.

ｙ_ｉ（ｔ）＝Ｗ_ｉ ^Ｈ（ｔ_ｍａｘ）・Ｘ（ｔ）
図９に示すように、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、ステップＳ５００１において、時刻ｔ＝１と設定し、ステップＳ５００２において、忘却係数μ、ウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）に対して初期値を設定する。具体的には、Ｗ_ｉ（０）＝［０，０］^Ｔとする。なお、μは、０〜１の小数の値を取る。 y _i (t) = W _i ^H (t _max ) · X (t)
As shown in FIG. 9, the optimal weight vector calculation unit 46a sets time t = 1 in step S5001, and sets initial values for the forgetting factor μ and the weight vector W _i (t) in step S5002. . Specifically, W _i (0) = [0, 0] ^T. Note that μ takes a decimal value between 0 and 1.

最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、ステップＳ５００３において、受信機４０のメモリ内部から参照信号ｄ_ｉ（ｔ）を読み出して、ステップＳ５００４において、下式によって、時刻ｔにおける誤差ｅ_ｉ（ｔ）を算出する。 The optimum weight vector calculation unit 46a reads the reference signal d _i (t) from the memory of the receiver 40 in step S5003, and calculates the error e _i (t) at time t by the following equation in step S5004. .

ステップＳ５００５において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、下式によって、時刻ｔにおけるウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）を算出する。 In step S5005, the optimum weight vector calculation unit 46a calculates the weight vector W _i (t) at time t by the following equation.

Ｗ_ｉ（ｔ）＝Ｗ_ｉ（ｔ−１）＋μ・ｅ^＊（ｔ）・Ｘ（ｔ）
ステップＳ５００６において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内であるか否かについて判定する。 W _i (t) = W _i (t−1) + μ · e ^* (t) · X (t)
In step S5006, the optimum weight vector calculation unit 46a determines whether or not the time t is within the weight estimation interval _tmax .

時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内であると判定された場合、ステップＳ５００７において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、ｔ＝ｔ＋１によって、時刻ｔを更新して、ステップＳ５００３に戻る。 When it is determined that the time t is within the weight estimation interval t _max range, the optimum weight vector calculation unit 46a updates the time t by t = t + 1 in step S5007, and returns to step S5003.

一方、時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内でないと判定された場合、ステップＳ５００８において、下式によって算出された出力信号ｙ_ｉ（ｔ）を、送信機３０の送信系統ＴＸｉによって送信された送信信号として出力する。 On the other hand, if it is determined that the time t is not within the weight estimation interval t _max range, in step S5008, the output signal y _i (t) calculated by the following equation is transmitted by the transmission system TXi of the transmitter 30. Output as a signal.

ｙ_ｉ（ｔ）＝Ｗ_ｉ ^Ｈ（ｔ_ｍａｘ）・Ｘ（ｔ）
菊間信良著、「アレーアンテナによる適応信号処理」、科学技術出版国際公開ＷＯ００/０７９７０２号 y _i (t) = W _i ^H (t _max ) · X (t)
Nobuyoshi Kikuma, "Adaptive signal processing with array antenna", Science and Technology Publishing International Publication No. WO00 / 079702

しかしながら、従来のＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、送信機に設けられた複数の送信アンテナによって受信機に設けられた第１の受信アンテナに向けて送信された第１の送信信号、及び、当該送信機に設けられた複数の送信アンテナによって当該受信機に設けられた第２の受信アンテナに向けて送信された第２の送信信号が、当該受信機に到達するような環境であるにもかかわらず、Ｗ_ｉ（０）＝［０，０］^Ｔとすると、すなわち、当該受信機に設けられた第１の受信アンテナ４１ａを介して受信した第１の受信信号に対応する第１のウェイトの初期値ｗ_１（０）及び当該受信機に設けられた第２の受信アンテナ４１ｂを介して受信した第２の受信信号に対応する第２のウェイトの初期値ｗ_２（０）を共に「０」とすると、最適ウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）を算出する時間が非常に長くなってしまうという問題点があった。 However, in a mobile communication system employing conventional MIMO, a first transmission signal transmitted toward a first reception antenna provided in the receiver by a plurality of transmission antennas provided in the transmitter, and The environment is such that the second transmission signal transmitted to the second reception antenna provided in the receiver by the plurality of transmission antennas provided in the transmitter reaches the receiver. Nevertheless, if W _i (0) = [0, 0] ^T , that is, the first reception signal corresponding to the first reception signal received via the first reception antenna 41a provided in the receiver. Both the initial value w ₁ (0) of the weight and the initial value w ₂ (0) of the _second weight corresponding to the second received signal received via the second receiving antenna 41b provided in the receiver are included. "0" and Then, there is a problem that the time for calculating the optimum weight vector W _i (t) becomes very long.

また、かかる環境において、第１の送信信号を算出するにあたって、第１の受信信号に対応する第１のウェイトが第２の受信信号に対応する第２のウェイトよりも小さくなってしまい、受信性能を劣化させる可能性があるという問題点があった。 Further, in such an environment, when calculating the first transmission signal, the first weight corresponding to the first reception signal is smaller than the second weight corresponding to the second reception signal, and reception performance is thus reduced. There was a problem that it may deteriorate.

そこで、本発明は、以上の点に鑑みてなされたもので、ＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、高速で、かつ、高精度で、送信機に設けられた複数の送信アンテナから送信された送信信号を分離して抽出することが可能な受信機を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above points, and is transmitted from a plurality of transmission antennas provided in a transmitter at high speed and with high accuracy in a mobile communication system employing MIMO. Another object of the present invention is to provide a receiver capable of separating and extracting transmitted signals.

本発明の第１の特徴は、少なくとも２つの受信アンテナを用いて、送信機に設けられた複数の送信アンテナから送信された送信信号を分離して抽出する受信機であって、所定期間内において、第１の受信アンテナを介して受信した第１の受信信号に対応する第１のウェイト及び第２の受信アンテナを介して受信した第２の受信信号に対応する第２のウェイトを逐次更新することによって、更新された前記第１のウェイト及び前記第２のウェイトを含む最適ウェイトベクトルを算出するように構成されている最適ウェイトベクトル算出部と、算出された前記最適ウェイトベクトルを用いて、送信機に設けられた複数の送信アンテナから送信された第１の送信信号を分離して抽出するように構成されている第１の送信信号分離抽出部とを具備しており、前記最適ウェイトベクトル算出部が、所定条件を満たす前記第１のウェイト及び前記第２のウェイトを逐次更新することによって、前記最適ウェイトベクトルを算出するように構成されていることを要旨とする。 A first feature of the present invention is a receiver that separates and extracts transmission signals transmitted from a plurality of transmission antennas provided in a transmitter using at least two reception antennas. The first weight corresponding to the first received signal received via the first receiving antenna and the second weight corresponding to the second received signal received via the second receiving antenna are sequentially updated. By using the optimal weight vector calculation unit configured to calculate the optimal weight vector including the updated first weight and the second weight, and using the calculated optimal weight vector, transmission is performed. A first transmission signal separation and extraction unit configured to separate and extract a first transmission signal transmitted from a plurality of transmission antennas provided in the machine; The optimum weight vector calculation unit is configured to calculate the optimum weight vector by sequentially updating the first weight and the second weight satisfying a predetermined condition. .

本発明の第１の特徴において、前記所定条件が、前記第１のウェイトと前記第２のウェイトとの比が、所定閾値を上回ることであってもよい。 In the first aspect of the present invention, the predetermined condition may be that a ratio between the first weight and the second weight exceeds a predetermined threshold.

かかる発明によれば、ＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、送信機に設けられた複数の送信アンテナによって受信機に設けられた第１の受信アンテナに向けて送信された第１の送信信号、及び、当該送信機に設けられた複数の送信アンテナによって当該受信機に設けられた第２の受信アンテナに向けて送信された第２の送信信号が、当該受信機に到達するような環境において、第１の送信信号を算出するにあたって、第１の受信信号に対応する第１のウェイトが第２の受信信号に対応する第２のウェイトよりも小さくなってしまうという現象を防ぐことができる。 According to this invention, in the mobile communication system employing MIMO, the first transmission signal transmitted toward the first reception antenna provided in the receiver by the plurality of transmission antennas provided in the transmitter. In an environment where the second transmission signal transmitted to the second receiving antenna provided in the receiver by the plurality of transmitting antennas provided in the transmitter reaches the receiver. In calculating the first transmission signal, it is possible to prevent the phenomenon that the first weight corresponding to the first reception signal becomes smaller than the second weight corresponding to the second reception signal.

本発明の第１の特徴において、前記最適ウェイトベクトル算出部が、前記第１のウェイトの初期値を１として、前記第２のウェイトの初期値を０として、該第１のウェイト及び該第２のウェイトを逐次更新するように構成されていてもよい。 In the first feature of the present invention, the optimum weight vector calculation unit sets the initial value of the first weight as 1, the initial value of the second weight as 0, the first weight and the second weight. The weights may be sequentially updated.

かかる発明によれば、ＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、送信機に設けられた複数の送信アンテナによって受信機に設けられた第１の受信アンテナに向けて送信された第１の送信信号、及び、当該送信機に設けられた複数の送信アンテナによって当該受信機に設けられた第２の受信アンテナに向けて送信された第２の送信信号が、当該受信機に到達するような環境において、最適ウェイトベクトルを算出する時間を短縮することができる。 According to this invention, in the mobile communication system employing MIMO, the first transmission signal transmitted toward the first reception antenna provided in the receiver by the plurality of transmission antennas provided in the transmitter. In an environment where the second transmission signal transmitted to the second receiving antenna provided in the receiver by the plurality of transmitting antennas provided in the transmitter reaches the receiver. The time for calculating the optimum weight vector can be shortened.

本発明の第１の特徴において、送信機との間の伝播路におけるフェージング量を推定し、推定した前記フェージング量に基づいて、該第１のウェイト及び該第２のウェイトを逐次更新する方法を決定するように構成されているフェージング量制御部を具備してもよい。 In the first feature of the present invention, there is provided a method for estimating a fading amount in a propagation path with a transmitter and sequentially updating the first weight and the second weight based on the estimated fading amount. A fading amount control unit configured to determine may be included.

本発明の第１の特徴において、送信機との間の伝播路におけるフェージング量を推定し、推定した前記フェージング量に基づいて、該第１のウェイト及び該第２のウェイトの初期値を決定するように構成されているフェージング量制御部を具備してもよい。 In the first feature of the present invention, a fading amount in a propagation path with a transmitter is estimated, and initial values of the first weight and the second weight are determined based on the estimated fading amount. A fading amount control unit configured as described above may be provided.

かかる発明によれば、送信機との間の伝播路におけるフェージング量が大きい場合には、ＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、送信機に設けられた複数の送信アンテナによって送信された第１の送信信号が、受信機に設けられた第１の受信アンテナだけでなく、受信機に設けられた第２の受信アンテナにも到達する割合が増加していると判断して、上述の第１のウェイト及び該第２のウェイトを逐次更新する方法を採用しない、又は、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ｉ（０）＝［０，０］^Ｈを採用しないと決定することができる。 According to this invention, when the fading amount in the propagation path between the transmitter and the transmitter is large, in the mobile communication system employing MIMO, the first transmitted by the plurality of transmission antennas provided in the transmitter. Is determined to increase not only the first receiving antenna provided in the receiver but also the second receiving antenna provided in the receiver. It is possible to determine that the method of sequentially updating the weights and the second weight is not employed, or that the initial value W _i (0) = [0, 0] ^H of the weight vector is not employed.

以上説明したように、本発明によれば、ＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、高速で、かつ、高精度で、送信機に設けられた複数の送信アンテナから送信された送信信号を分離して抽出することが可能な受信機を提供することができる。 As described above, according to the present invention, in a mobile communication system employing MIMO, transmission signals transmitted from a plurality of transmission antennas provided in a transmitter are separated at high speed and with high accuracy. Thus, a receiver that can be extracted can be provided.

（本発明の第１の実施形態に係る受信機の構成）
図１及び図２を参照して、本発明の第１の実施形態に係る移動通信システムの無線端末に設けられた受信機４０の構成について説明する。本実施形態に係る移動通信システムは、図６に示すように、ＭＩＭＯを採用しており、無線基地局は、アレイ送信及びアレイ受信を行うように構成されており、無線端末は、オムニ送信及びアレイ受信を行うように構成されている。 (Configuration of receiver according to first embodiment of the present invention)
With reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the receiver 40 provided in the radio | wireless terminal of the mobile communication system which concerns on the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. As shown in FIG. 6, the mobile communication system according to the present embodiment employs MIMO, the radio base station is configured to perform array transmission and array reception, and the radio terminal performs omni transmission and reception. It is configured to perform array reception.

図１に示すように、本実施形態に係る移動通信システムの無線端末に設けられた受信機４０は、図６に示す従来の移動通信システムの無線端末に設けられた受信機４０の構成に加えて、各受信系統ＲＸ１、ＲＸ２内に、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂを具備するように構成されている。 As shown in FIG. 1, the receiver 40 provided in the radio terminal of the mobile communication system according to the present embodiment is in addition to the configuration of the receiver 40 provided in the radio terminal of the conventional mobile communication system shown in FIG. Thus, each reception system RX1, RX2 is configured to include fading amount control units 47a, 47b.

具体的には、受信機４０は、２つの受信アンテナ４１ａ、４１ｂと、ＲＦ４２ａ、４２ｂと、Ａ/Ｄ４３ａ、４３ｂと、第１の受信系統ＲＸ１と、第２の受信系統ＲＸ２とを具備している。 Specifically, the receiver 40 includes two receiving antennas 41a and 41b, RFs 42a and 42b, A / Ds 43a and 43b, a first receiving system RX1, and a second receiving system RX2. Yes.

また、第１の受信系統ＲＸ１は、ＲＦ４２ａ及びＡ/Ｄ４３ａを介して受信アンテナ４１ａに接続されている乗算部４４ａ１と、ＲＦ４２ｂ及びＡ/Ｄ４３ｂを介して受信アンテナ４１ｂに接続されている乗算部４４ａ２と、加算部４５ａと、最適ウェイトベクトル算出部４６ａと、フェージング量制御部４７ａとを具備している。 The first reception system RX1 includes a multiplication unit 44a1 connected to the reception antenna 41a via the RF 42a and A / D 43a, and a multiplication unit 44a2 connected to the reception antenna 41b via the RF 42b and A / D 43b. And an addition unit 45a, an optimum weight vector calculation unit 46a, and a fading amount control unit 47a.

また、第２の受信系統ＲＸ２は、同様に、ＲＦ４２ａ及びＡ/Ｄ４３ａを介して受信アンテナ４１ａに接続されている乗算部４４ｂ１と、ＲＦ４２ｂ及びＡ/Ｄ４３ｂを介して受信アンテナ４１ｂに接続されている乗算部４４ｂ２と、加算部４５ｂと、最適ウェイトベクトル算出部４６ｂと、フェージング量制御部４７ｂとを具備している。 Similarly, the second reception system RX2 is connected to the reception antenna 41b via the RF 42b and the A / D 43b, and the multiplication unit 44b1 connected to the reception antenna 41a via the RF 42a and the A / D 43a. A multiplier 44b2, an adder 45b, an optimum weight vector calculator 46b, and a fading amount controller 47b are provided.

最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、所定期間（ウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ）内において、第１の受信アンテナ４１ａを介して受信した第１の受信信号ｘ_１（ｔ）に対応する第１のウェイトｗ_１１（ｔ）及び第２の受信アンテナ４１ｂを介して受信した第２の受信信号ｘ_２（ｔ）に対応する第２のウェイトｗ_１２（ｔ）を逐次更新することによって、更新された第１のウェイトｗ_１１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）を含む最適ウェイトベクトルＷ_１（ｔ）を算出するように構成されている。 The optimal weight vector calculation unit 46a has a first weight w ₁₁ corresponding to the first reception signal x ₁ (t) received via the first reception antenna 41a within a predetermined period (weight estimation interval t _max ). (T) and the second weight w ₁₂ (t) corresponding to the second received signal x ₂ (t) received via the second receiving antenna 41b are sequentially updated to update the first An optimum weight vector W ₁ (t) including the weight w ₁₁ (t) and the second weight w ₁₂ (t) is calculated.

同様に、最適ウェイトベクトル算出部４６ｂは、所定期間（ウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ）内において、第１の受信アンテナ４１ａを介して受信した第１の受信信号ｘ_１（ｔ）に対応する第１のウェイトｗ_２１（ｔ）及び第２の受信アンテナ４１ｂを介して受信した第２の受信信号ｘ_２（ｔ）に対応する第２のウェイトｗ_２２（ｔ）を逐次更新することによって、更新された第１のウェイトｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_２２（ｔ）を含む最適ウェイトベクトルＷ_２（ｔ）を算出するように構成されている。 Similarly, the optimal weight vector calculation unit 46b includes a first reception signal x ₁ (t) corresponding to the first reception signal x ₁ (t) received via the first reception antenna 41a within a predetermined period (weight estimation interval t _max ). Updated by sequentially updating the weight w ₂₁ (t) and the second weight w ₂₂ (t) corresponding to the second received signal x ₂ (t) received via the second receiving antenna 41b An optimum weight vector W ₂ (t) including the first weight w ₂₁ (t) and the second weight w ₂₂ (t) is calculated.

最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、所定条件を満たす第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新することによって、最適ウェイトベクトルＷ_１（ｔ）、Ｗ_２（ｔ）を算出するように構成されている。 The optimum weight vector calculation units 46a and 46b sequentially update the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) that satisfy a predetermined condition. Thus, the optimum weight vectors W ₁ (t) and W ₂ (t) are calculated.

例えば、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）と第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）との比が所定閾値γを上回る場合のみ、当該第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び当該第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する。 For example, the optimal weight vector calculation units 46a and 46b are configured such that the ratio between the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) is a predetermined threshold γ. Only when the value exceeds the first weight w ₁₁ (t), w ₂₁ (t) and the second weight w ₁₂ (t), w ₂₂ (t) are sequentially updated.

すなわち、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）と第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）との比が所定閾値γを上回らない場合、当該第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び当該第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を更新しない。 In other words, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b have a ratio between the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) to be a predetermined threshold value γ. If not exceeded, the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) are not updated.

最適ウェイトベクトル算出部４６ａは、第１のウェイトの初期値ｗ_１１（０）を「１」として、第２のウェイトの初期値ｗ_１２（０）を「０」として、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）を逐次更新してもよい。
The optimal weight vector calculation unit 46 a sets the initial value w ₁₁ (0 ) of the first weight to “1”, the initial value w ₁₂ (0 ) of the second weight to “0”, and sets the first weight w ₁₁ (t)及 beauty second weight _w 12 (t), it may be sequentially updated.

乗算部４４ａ１、４４ａ２は、第１の受信信号ｘ_１（ｔ）及び第２の受信信号ｘ_２（ｔ）と、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）とをそれぞれ乗算して、加算部４５ａは、かかる乗算結果を合成することによって、第１の送信信号としてｙ_１（ｔ）を出力するように構成されている。 The multipliers 44a1 and 44a2 include the first received signal x ₁ (t) and the second received signal x ₂ (t), the first weight w ₁₁ (t), and the second weight w ₁₂ (t). And the adder 45a is configured to output y ₁ (t) as the first transmission signal by combining the multiplication results.

また、乗算部４４ｂ１、４４ｂ２は、第１の受信信号ｘ_１（ｔ）及び第２の受信信号ｘ_２（ｔ）と、第１のウェイトｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_２２（ｔ）とをそれぞれ乗算して、加算部４５ｂは、かかる乗算結果を合成することによって、第２の送信信号としてｙ_２（ｔ）を出力するように構成されている。 Further, the multipliers 44b1 and 44b2 receive the first received signal x ₁ (t) and the second received signal x ₂ (t), the first weight w ₂₁ (t), and the second weight w ₂₂ (t ), And the addition unit 45b is configured to output y ₂ (t) as a _second transmission signal by combining the multiplication results.

すなわち、乗算部４４ａ１、４４ａ２及び加算部４５ａは、最適ウェイトベクトル算出部４６ａによって算出された最適ウェイトベクトルＷ_１（ｔ）を用いて、送信機に設けられた複数の送信アンテナから送信された第１の送信信号ｙ_１（ｔ）を分離して抽出する第１の送信信号分離抽出部を構成する。 That is, the multiplying units 44a1 and 44a2 and the adding unit 45a use the optimum weight vector W ₁ (t) calculated by the optimum weight vector calculating unit 46a, and are transmitted from the plurality of transmission antennas provided in the transmitter. 1st transmission signal separation extraction part which isolate | separates and extracts ₁ transmission signal y1 (t) is comprised.

また、乗算部４４ｂ１、４４ｂ２及び加算部４５ｂは、最適ウェイトベクトル算出部４６ｂによって算出された最適ウェイトベクトルＷ_２（ｔ）を用いて、送信機に設けられた複数の送信アンテナから送信された第２の送信信号ｙ_２（ｔ）を分離して抽出する第２の送信信号分離抽出部を構成する。 Further, the multipliers 44b1 and 44b2 and the adder 45b use the optimum weight vector W ₂ (t) calculated by the optimum weight vector calculator 46b to transmit the first signals transmitted from a plurality of transmission antennas provided in the transmitter. A second transmission signal separation and extraction unit configured to separate and extract the two transmission signals y ₂ (t);

フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、無線基地局に設けられた送信機３０との間の伝播路におけるフェージング量を推定し、推定したフェージング量に基づいて、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する方法を決定するように構成されている。 The fading amount control units 47a and 47b estimate the fading amount in the propagation path with the transmitter 30 provided in the radio base station, and based on the estimated fading amount, the first weight w ₁₁ (t), A method of sequentially updating w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) is determined.

また、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、無線基地局に設けられた送信機３０との間の伝播路におけるフェージング量を推定し、推定したフェージング量に基づいて、第１のウェイトの初期値ｗ_１１（０）、ｗ_２１（０）及び第２のウェイトの初期値ｗ_１２（０）、ｗ_２２（０）を決定するように構成されている。 Further, the fading amount control units 47a and 47b estimate the fading amount in the propagation path with the transmitter 30 provided in the radio base station, and based on the estimated fading amount, the initial value w of the first weight ₁₁ (0), w ₂₁ (0) and initial values w ₁₂ (0), w ₂₂ (0) of the second weight are determined.

具体的には、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、図２（ａ）に示すテーブルを参照して、ＲＳＳＩの変動量に基づいて、フェージング量を推定することができる。 Specifically, the fading amount control units 47a and 47b can estimate the fading amount based on the RSSI fluctuation amount with reference to the table shown in FIG.

図２（ａ）の例では、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、ＲＳＳＩの変動量に基づいて、推定フェージング量を「小」、「中」、「大」の３段階に分けることができる。 In the example of FIG. 2A, the fading amount control units 47a and 47b can divide the estimated fading amount into three stages of “small”, “medium”, and “large” based on the RSSI fluctuation amount.

また、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、図２（ａ）に示すテーブルを参照して、推定フェージング量に基づいて、アレイ制御パラメータ（例えば、ウェイト初期値及び所定閾値γ）を決定することができる。 Further, the fading amount control units 47a and 47b can determine the array control parameters (for example, the weight initial value and the predetermined threshold γ) based on the estimated fading amount with reference to the table shown in FIG. it can.

すなわち、図２（ａ）の例では、フェージング量制御部４７ａは、推定フェージング量（「小」、「中」、「大」）に基づいて、第１のウェイトの初期値ｗ_１１（０）を「１」として第２のウェイトの初期値ｗ_１２（０）を「０」とするか、第１のウェイトの初期値ｗ_１１（０）を「０」として第２のウェイトの初期値ｗ_１２（０）を「０」とするかについて決定する。
That is, in the example of FIG. 2A, the fading amount control unit 47 a uses the estimated fading amount (“small”, “medium”, “large”) to determine the initial value w ₁₁ (0) of the first weight. ) Is set to “1” and the second weight initial value w ₁₂ (0 ) is set to “0”, or the first weight initial value w ₁₁ (0 ) is set to “0” and the second weight initial value is set to “0”. It is determined whether w ₁₂ (0 ) is set to “0”.

また、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、推定フェージング量（「小」、「中」、「大」）に基づいて、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）と第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）との比が所定閾値γを上回る場合のみ、当該第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び当該第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新するように決定するか、又は、全ての場合において、当該第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び当該第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新するように決定する。 Further, the fading amount control units 47a and 47b, based on the estimated fading amounts (“small”, “medium”, “large”), the first weights w ₁₁ (t), w ₂₁ (t) and the second weights Only when the ratio of the weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) exceeds the predetermined threshold γ, the first weights w ₁₁ (t), w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t ), W ₂₂ (t) to be updated sequentially, or in all cases, the first weights w ₁₁ (t), w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t ) And w ₂₂ (t) are sequentially updated.

なお、図２（ａ）の例では、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、推定フェージング量が「小」である場合（すなわち、ＲＳＳＩの変動量が３未満である場合）、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ｉ（０）＝［１，０］^Ｔとして、所定閾値γ＝２として第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する。 In the example of FIG. 2A, the fading amount control units 47a and 47b have the initial value of the weight vector when the estimated fading amount is “small” (that is, when the RSSI fluctuation amount is less than 3). As W _i (0) = [1, 0] ^T , the predetermined threshold γ = 2 and the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t ) Is updated sequentially.

また、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、推定フェージング量が「中」である場合（すなわち、ＲＳＳＩの変動量が３以上５未満である場合）、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ｉ（０）＝［１，０］^Ｔとして、所定閾値γ＝１として第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する。 In addition, when the estimated fading amount is “medium” (that is, when the RSSI fluctuation amount is 3 or more and less than 5), the fading amount control units 47a and 47b have initial values W _i (0) = [ 1,0] ^T , the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) are sequentially updated with a predetermined threshold γ = 1.

また、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、推定フェージング量が「大」である場合（すなわち、ＲＳＳＩの変動量が５以上である場合）、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ｉ（０）＝［０，０］^Ｔとして、全ての第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する。 In addition, when the estimated fading amount is “large” (that is, when the variation amount of RSSI is 5 or more), the fading amount control units 47a and 47b have initial values W _i (0) = [0, 0] As ^T , all the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) are sequentially updated.

また、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、図２（ｂ）に示すテーブルを参照して、応答ベクトル相関値に基づいて、フェージング量を推定することができる。ここで、応答ベクトル相関値とは、１つ前のフレームにおける応答ベクトルと現在のフレームにおける応答ベクトルとの間の相関値である。 The fading amount control units 47a and 47b can estimate the fading amount based on the response vector correlation value with reference to the table shown in FIG. Here, the response vector correlation value is a correlation value between the response vector in the previous frame and the response vector in the current frame.

なお、図２（ｂ）の例では、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、推定フェージング量が「小」である場合（すなわち、応答ベクトル相関値が０.９５以上である場合）、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ｉ（０）＝［１，０］^Ｔとして、所定閾値γ＝２として第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する。 In the example of FIG. 2B, the fading amount control units 47a and 47b have the weight vector of the weight vector when the estimated fading amount is “small” (that is, when the response vector correlation value is 0.95 or more). The initial value W _i (0) = [1, 0] ^T , the predetermined threshold γ = 2, and the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (T) is updated sequentially.

また、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、推定フェージング量が「中」である場合（すなわち、応答ベクトル相関値が０.８０以上である場合）、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ｉ（０）＝［１，０］^Ｔとして、所定閾値γ＝１として第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する。 In addition, when the estimated fading amount is “medium” (that is, when the response vector correlation value is equal to or greater than 0.80), the fading amount control units 47a and 47b have initial values W _i (0) = [ 1,0] ^T , the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) are sequentially updated with a predetermined threshold γ = 1.

また、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂは、推定フェージング量が「大」である場合（すなわち、応答ベクトル相関値が０.８０未満である場合）、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ｉ（０）＝［０，０］^Ｔとして、全ての第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する。 In addition, when the estimated fading amount is “large” (that is, when the response vector correlation value is less than 0.80), the fading amount control units 47a and 47b have an initial value W _i (0) = [ 0,0] ^T , all the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) are sequentially updated.

（本発明の第１の実施形態に係る受信機が最適ウェイトベクトルを算出する動作）
図３及び図４を参照して、本発明の第１の実施形態に係る受信機４０が最適ウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）を算出する動作について説明する。以下では、最適ウェイトベクトルＷ ₁ （ｔ）を算出する場合を主に説明する。
(Operation in which the receiver according to the first embodiment of the present invention calculates the optimum weight vector)
With reference to FIG. 3 and FIG. 4, the operation of the receiver 40 according to the first embodiment of the present invention calculating the optimum weight vector W _i (t) will be described. Hereinafter, a case where the optimum weight vector W ₁ (t) is calculated will be mainly described.

図３に示すように、受信機４０のフェージング量制御部４７ａ、４７ｂが、ステップＳ１００１において、フェージング量推定情報（例えば、ＲＳＳＩや応答ベクトル相関値等）を取得して、ステップＳ１００２において、図２（ａ）及び（ｂ）に示すテーブルを参照して、送信機３０との間の伝播路のフェージング量を推定する。 As shown in FIG. 3, fading amount control units 47a and 47b of the receiver 40 acquire fading amount estimation information (for example, RSSI, response vector correlation value, etc.) in step S1001, and in step S1002, FIG. With reference to the tables shown in (a) and (b), the fading amount of the propagation path with the transmitter 30 is estimated.

ステップＳ１００３において、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂが、図２（ａ）及び（ｂ）に示すテーブルを参照して、アレイ制御パラメータ（例えば、ウェイト初期値や所定閾値γ）を設定する。 In step S1003, the fading amount control units 47a and 47b refer to the tables shown in FIGS. 2A and 2B and set array control parameters (for example, a weight initial value and a predetermined threshold value γ).

ステップＳ１００４において、フェージング量制御部４７ａ、４７ｂが、アレイ処理を行う。かかるアレイ処理について、図４を参照して説明する。なお、図４は、ＲＬＳアルゴリズムを用いたアレイ処理について示す。 In step S1004, the fading amount control units 47a and 47b perform array processing. Such array processing will be described with reference to FIG. FIG. 4 shows the array processing using the RLS algorithm.

図４に示すように、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ステップＳ２００１において、時刻ｔ＝１と設定し、ステップＳ２００２において、相関行列Ｐ（ｔ）、忘却係数λ、ウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）、所定閾値γに対して初期値を設定する。具体的には、

As shown in FIG. 4, the optimum weight

vector calculation units

46a and 46b set time t = 1 in step S2001, and in step S2002, the correlation matrix P (t), the forgetting factor λ, and the weight vector W _i (t ), An initial value is set for the predetermined threshold γ. In particular,

であり、Ｗ_ｉ（０）＝［１，０］^Ｔとする。なお、λは、０〜１の小数の値を取る。 And W _i (0) = [1, 0] ^T. Note that λ takes a decimal value between 0 and 1.

ステップＳ２００３において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、下式によって、時刻ｔにおけるカルマンゲインベクトルＫ（ｔ）を算出する。 In step S2003, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b calculate the Kalman gain vector K (t) at time t by the following equation.

最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ステップＳ２００４において、受信機４０のメモリ内部から参照信号ｄ_ｉ（ｔ）を読み出して、ステップＳ２００５において、下式によって、時刻ｔにおける誤差ｅ_ｉ（ｔ）を算出する。 In step S2004, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b read the reference signal d _i (t) from the memory of the receiver 40, and in step S2005, the error e _i (t) at time t is calculated by the following equation. calculate.

ステップＳ２００６において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、下式によって、時刻ｔにおけるウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）を算出する。 In step S2006, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b calculate the weight vector W _i (t) at time t by the following equation.

Ｗ_ｉ（ｔ）＝Ｗ_ｉ（ｔ−１）＋ｅ^＊（ｔ）・Ｋ（ｔ）
ステップＳ２００７において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）と第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）との比が所定閾値γを上回るか否か（｜ｗ_１１（ｔ）｜/｜ｗ_１２（ｔ）｜＞γ）について判定する。
W _i (t) = W _i (t−1) + e ^* (t) · K (t)
In step S2007, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b have a predetermined ratio between the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t). It is determined whether or not the threshold value γ is exceeded (| w ₁₁ (t) | / | w ₁₂ (t) |> γ) .

かかる比が所定閾値γを上回る場合、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ステップＳ２００６において更新した第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）（すなわち、第１のウェイトベクトルＷ_１（ｔ））及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）（すなわち、第２のウェイトベクトルＷ_２（ｔ））を有効とする。 When the ratio exceeds the predetermined threshold γ, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b use the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) updated in step S2006 (that is, the first weight vector W ₁ (T)) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) (that is, the second weight vector W ₂ (t)) are validated.

一方、かかる比が所定閾値γを上回らない場合、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ステップＳ２００８において、ステップＳ２００６において更新した第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）（すなわち、第１のウェイトベクトルＷ_１（ｔ））及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）（すなわち、第２のウェイトベクトルＷ_２（ｔ））を無効として、更新前の第１のウェイトｗ_１１（ｔ−１）、ｗ_２１（ｔ−１）（すなわち、第１のウェイトベクトルＷ_１（ｔ−１））及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ−１）、ｗ_２２（ｔ−１）（すなわち、第２のウェイトベクトルＷ_２（ｔ−１））を有効とする。 On the other hand, when the ratio does not exceed the predetermined threshold γ, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b, in step S2008, the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) updated in step S2006 (that is, The first weight vector W ₁ (t)) and the second weights w ₁₂ (t), w ₂₂ (t) (that is, the second weight vector W ₂ (t)) are invalidated, and the first weight vector before the update is updated. Weights w ₁₁ (t−1), w ₂₁ (t−1) (ie, first weight vector W ₁ (t−1)) and second weights w ₁₂ (t−1), w ₂₂ (t −1) (that is, the second weight vector W ₂ (t−1)) is valid.

ステップＳ２００９において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、下式によって、時刻ｔにおける相関行列Ｐ（ｔ）を更新する。 In step S2009, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b update the correlation matrix P (t) at time t using the following equation.

Ｐ（ｔ）＝λ・Ｐ（ｔ−１）−Ｋ^Ｈ（ｔ）・Ｔ（ｔ）
ステップＳ２０１０において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内であるか否かについて判定する。 P (t) = λ · P (t−1) −K ^H (t) · T (t)
In step S2010, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b determine whether or not the time t is within the weight estimation interval _tmax range.

時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内であると判定された場合、ステップＳ２０１１において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ｔ＝ｔ＋１によって、時刻ｔを更新して、ステップＳ２００３に戻る。 When it is determined that the time t is within the weight estimation interval t _max range, in step S2011, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b update the time t with t = t + 1, and the process returns to step S2003.

一方、時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内でないと判定された場合、ステップＳ２０１２において、下式によって算出された出力信号ｙ_ｉ（ｔ）を、送信機３０の送信系統ＴＸ_ｉによって送信された送信信号として出力する。 On the other hand, when it is determined that the time t is not within the weight estimation interval t _max range, the output signal y _i (t) calculated by the following equation is transmitted by the transmission system TX _i of the transmitter 30 in step S2012. Output as a transmission signal.

ｙ_ｉ（ｔ）＝Ｗ_ｉ ^Ｈ（ｔｍａｘ）・Ｘ（ｔ）
（本実施形態に係る受信機の作用・効果）
本実施形態に係る受信機４０によれば、ＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、送信機に設けられた複数の送信アンテナによって受信機に設けられた第１の受信アンテナ４１ａに向けて送信された第１の送信信号ｙ_１（ｔ）、及び、当該送信機に設けられた複数の送信アンテナによって当該受信機に設けられた第２の受信アンテナ４１ｂに向けて送信された第２の送信信号ｙ_２（ｔ）が、当該無線端末（受信機）４０に到達するような環境において、第１の送信信号ｙ_１（ｔ）を算出するにあたって、第１の受信信号ｘ_１（ｔ）に対応する第１のウェイトｗ_１１（ｔ）が第２の受信信号ｘ_２（ｔ）に対応する第２のウェイトｗ_２１（ｔ）よりも小さくなってしまうという現象を防ぐことができる。
y _i (t) = W _i ^H (tmax) · X (t)
(Operation and effect of the receiver according to the present embodiment)
According to the receiver 40 according to the present embodiment, in a mobile communication system employing MIMO, transmission is performed toward a first reception antenna 41a provided in the receiver by a plurality of transmission antennas provided in the transmitter. first transmission signal y ₁ which is _(t),及beauty, a plurality of transmitting antennas provided to the transmitter a second transmitted towards the second receiving antenna 41b, which is provided to the receiver In calculating the _first transmission signal y ₁ (t) in an environment where the transmission signal y ₂ (t) reaches the wireless terminal (receiver) 40, the first reception signal x ₁ (t) it is possible to prevent the phenomenon that first weight _w 11 corresponding (t) becomes smaller second weight _w 21 (t) good remote corresponding to the second received signal _x 2 (t) to.

本実施形態に係る受信機４０によれば、ＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、送信機に設けられた複数の送信アンテナによって受信機に設けられた第１の受信アンテナ４１ａに向けて送信された第１の送信信号ｙ_１（ｔ）、及び、当該送信機に設けられた複数の送信アンテナによって当該受信機に設けられた第２の受信アンテナ４１ｂに向けて送信された第２の送信信号ｙ_２（ｔ）が、当該無線端末（受信機）４０に到達するような環境において、最適ウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）を算出する時間を短縮することができる。 According to the receiver 40 according to the present embodiment, in a mobile communication system employing MIMO, transmission is performed toward a first reception antenna 41a provided in the receiver by a plurality of transmission antennas provided in the transmitter. Transmitted first transmission signal y ₁ (t) and the second transmission transmitted by the plurality of transmission antennas provided in the transmitter toward the second reception antenna 41b provided in the receiver In an environment where the signal y ₂ (t) reaches the wireless terminal (receiver) 40, the time for calculating the optimum weight vector W _i (t) can be shortened.

本実施形態に係る受信機４０によれば、送信機３０との間の伝播路におけるフェージング量が大きい場合には、ＭＩＭＯを採用している移動通信システムにおいて、送信機に設けられた複数の送信アンテナによって送信された第１の送信信号ｙ_１（ｔ）が、第１の受信アンテナ４１ａだけでなく、第２の受信アンテナ４１ｂにも到達する割合が増加していると判断して、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_１２（ｔ）及び第２のウェイトｗ_２１（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）を逐次更新する方法を採用しない、又は、ウェイトベクトルの初期値Ｗ_ｉ（０）＝［０，０］^Ｈを採用しないと決定することができる。 According to the receiver 40 according to the present embodiment, when the fading amount in the propagation path between the transmitter 30 and the transmitter 30 is large, in the mobile communication system employing MIMO, a plurality of transmissions provided in the transmitter The first transmission signal y ₁ (t) transmitted by the antenna determines that the rate of reaching not only the first reception antenna 41a but also the second reception antenna 41b is increasing, and the first The weights w ₁₁ (t) and w ₁₂ (t) and the second weights w ₂₁ (t) and w ₂₂ (t) are not sequentially updated, or the initial value W _i (0) of the weight vector = [0,0] It can be determined not to adopt ^H.

（変更例１）
図５を参照して、第１の実施形態の変更例１について説明する。具体的には、図５を参照して、かかるアレイ処理について説明する。なお、図５は、ＬＭＳアルゴリズムを用いたアレイ処理について示す。 (Modification 1)
With reference to FIG. 5, a first modification of the first embodiment will be described. Specifically, the array processing will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows array processing using the LMS algorithm.

図５に示すように、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ステップＳ３００１において、時刻ｔ＝１と設定し、ステップＳ３００２において、忘却係数μ、ウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）、所定閾値γに対して初期値を設定する。具体的には、Ｗ_ｉ（０）＝［１，０］^Ｔとする。なお、μは、０〜１の小数の値を取る。 As shown in FIG. 5, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b set time t = 1 in step S3001, and in step S3002, forgetting factor μ, weight vector W _i (t), and predetermined threshold value γ. To set the initial value. Specifically, W _i (0) = [1, 0] ^T. Note that μ takes a decimal value between 0 and 1.

最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ステップＳ３００３において、受信機４０のメモリ内部から参照信号ｄ_ｉ（ｔ）を読み出して、ステップＳ３００４において、下式によって、時刻ｔにおける誤差ｅ_ｉ（ｔ）を算出する。 In step S3003, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b read the reference signal d _i (t) from the memory of the receiver 40, and in step S3004, calculate the error e _i (t) at time t by the following equation. calculate.

ステップＳ３００５において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、下式によって、時刻ｔにおけるウェイトベクトルＷ_ｉ（ｔ）を算出する。 In step S3005, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b calculate the weight vector W _i (t) at time t by the following equation.

Ｗ_ｉ（ｔ）＝Ｗ_ｉ（ｔ−１）＋μ・ｅ^＊（ｔ）・Ｘ（ｔ）
ステップＳ３００６において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）と第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）との比が所定閾値γを上回るか否か（｜ｗ_１１（ｔ）｜/｜ｗ_１２（ｔ）｜＞γ）について判定する。 W _i (t) = W _i (t−1) + μ · e ^* (t) · X (t)
In step S3006, the optimal weight vector calculation units 46a and 46b have a predetermined ratio between the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t). It is determined whether or not the threshold value γ is exceeded (| w ₁₁ (t) | / | w ₁₂ (t) |> γ) .

かかる比が所定閾値γを上回る場合、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ステップＳ３００５において更新した第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）（すなわち、第１のウェイトベクトルＷ_１（ｔ））及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）（すなわち、第２のウェイトベクトルＷ_２（ｔ））を有効とする。 When the ratio exceeds the predetermined threshold γ, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b use the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) updated in step S3005 (that is, the first weight vector W ₁ (T)) and the second weights w ₁₂ (t) and w ₂₂ (t) (that is, the second weight vector W ₂ (t)) are validated.

一方、かかる比が所定閾値γを上回らない場合、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ステップＳ３００７において、ステップＳ３００５において更新した第１のウェイトｗ_１１（ｔ）、ｗ_２１（ｔ）（すなわち、第１のウェイトベクトルＷ_１（ｔ））及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ）、ｗ_２２（ｔ）（すなわち、第２のウェイトベクトルＷ_２（ｔ））を無効として、更新前の第１のウェイトｗ_１１（ｔ−１）、ｗ_２１（ｔ−１）（すなわち、第１のウェイトベクトルＷ_１（ｔ−１））及び第２のウェイトｗ_１２（ｔ−１）、ｗ_２２（ｔ−１）（すなわち、第２のウェイトベクトルＷ_２（ｔ−１））を有効とする。 On the other hand, if the ratio does not exceed the predetermined threshold γ, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b, in step S3007, the first weights w ₁₁ (t) and w ₂₁ (t) updated in step S3005 (that is, The first weight vector W ₁ (t)) and the second weights w ₁₂ (t), w ₂₂ (t) (that is, the second weight vector W ₂ (t)) are invalidated, and the first weight vector before the update is updated. Weights w ₁₁ (t−1), w ₂₁ (t−1) (ie, first weight vector W ₁ (t−1)) and second weights w ₁₂ (t−1), w ₂₂ (t −1) (that is, the second weight vector W ₂ (t−1)) is valid.

ステップＳ３００８において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内であるか否かについて判定する。 In step S3008, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b determine whether or not the time t is within the weight estimation interval _tmax range.

時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内であると判定された場合、ステップＳ３００９において、最適ウェイトベクトル算出部４６ａ、４６ｂは、ｔ＝ｔ＋１によって、時刻ｔを更新して、ステップＳ３００３に戻る。 When it is determined that the time t is within the weight estimation interval t _max range, in step S3009, the optimum weight vector calculation units 46a and 46b update the time t with t = t + 1, and the process returns to step S3003.

一方、時刻ｔがウェイト推定区間ｔ_ｍａｘ範囲内でないと判定された場合、ステップＳ３０１０において、下式によって算出された出力信号ｙ_ｉ（ｔ）を、送信機３０の送信系統ＴＸ_ｉによって送信された送信信号として出力する。 On the other hand, when it is determined that the time t is not within the weight estimation interval t _max range, the output signal y _i (t) calculated by the following equation is transmitted by the transmission system TX _i of the transmitter 30 in step S3010. Output as a transmission signal.

ｙ_ｉ（ｔ）＝Ｗ_ｉ ^Ｈ（ｔｍａｘ）・Ｘ（ｔ）
なお、上述の実施形態では、送信機に設けられた送信アンテナの本数及び受信機に設けられた受信アンテナの本数が共に２本のケースについて説明しているが、本発明は、かかるケースに限定されることはなく、送信機に設けられた送信アンテナの本数及び受信機に設けられた受信アンテナの本数が２本以外のケースにも適用可能である。 y _i (t) = W _i ^H (tmax) · X (t)
In the above-described embodiment, the case where the number of transmission antennas provided in the transmitter and the number of reception antennas provided in the receiver are both two cases is described. However, the present invention is limited to such a case. The present invention can be applied to cases where the number of transmission antennas provided in the transmitter and the number of reception antennas provided in the receiver are other than two.

本発明の第１の実施形態に係る無線端末（受信機）の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the radio | wireless terminal (receiver) which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る無線端末（受信機）のフェージング量制御部によって管理されているテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the table managed by the fading amount control part of the radio | wireless terminal (receiver) which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る無線端末（受信機）の全体動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the whole operation | movement of the radio | wireless terminal (receiver) which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る無線端末（受信機）におけるアレイ処理（ＲＬＣ）を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the array process (RLC) in the radio | wireless terminal (receiver) which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の変更例１に係る無線端末（受信機）におけるアレイ処理（ＬＭＳ）を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the array process (LMS) in the radio | wireless terminal (receiver) which concerns on the modification 1 of this invention. 一般的なＭＩＭＯシステムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a general MIMO system. 従来技術に係る無線端末（受信機）の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the radio | wireless terminal (receiver) which concerns on a prior art. 従来技術に係る無線端末（受信機）におけるアレイ処理（ＲＬＳ）を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the array process (RLS) in the radio | wireless terminal (receiver) based on a prior art. 従来技術に係る無線端末（受信機）におけるアレイ処理（ＬＭＳ）を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the array process (LMS) in the radio | wireless terminal (receiver) based on a prior art.

Explanation of symbols

４０…無線端末（受信機）
４１ａ、４１ｂ…受信アンテナ
４２ａ、４２ｂ…ＲＦ
４３ａ、４３ｂ…Ａ/Ｄ
４４ａ１、４４ａ２、４４ｂ１、４４ｂ２…乗算器
４５ａ、４５ｂ…加算器
４６ａ、４６ｂ…最適ウェイトベクトル算出部
４７ａ、４７ｂ…フェージング量制御部 40 ... Wireless terminal (receiver)
41a, 41b ... receiving antennas 42a, 42b ... RF
43a, 43b ... A / D
44a1, 44a2, 44b1, 44b2 ... multipliers 45a, 45b ... adders 46a, 46b ... optimal weight vector calculation units 47a, 47b ... fading amount control units

Claims

A receiver for separating and extracting transmission signals transmitted from a plurality of transmission antennas provided in a transmitter using at least two reception antennas,
A first weight corresponding to the first received signal received via the first receiving antenna and a second weight corresponding to the second received signal received via the second receiving antenna within the predetermined period. An optimal weight vector calculation unit configured to calculate an optimal weight vector including the updated first weight and the second weight by sequentially updating
A first transmission signal separation / extraction configured to separate and extract a first transmission signal transmitted from a plurality of transmission antennas provided in the transmitter using the calculated optimum weight vector Have
The optimum weight vector calculating unit is configured to calculate the optimum weight vector by sequentially updating the first weight and the second weight satisfying a predetermined condition;
The receiver is characterized in that the predetermined condition is that a ratio of the first weight and the second weight exceeds a predetermined threshold.

A fading amount in a propagation path with the transmitter is estimated, and a method for sequentially updating the first weight and the second weight is determined based on the estimated fading amount. The receiver according to claim 1 , further comprising a fading amount control unit.

The optimum weight vector calculation unit is configured to sequentially update the first weight and the second weight with the initial value of the first weight set to 1 and the initial value of the second weight set to 0. The receiver according to claim 1 .

A fading amount configured to estimate a fading amount in a propagation path with the transmitter and to determine initial values of the first weight and the second weight based on the estimated fading amount. The receiver according to claim 3 , further comprising a control unit.