[發明專利]無線信號處理方法及無線通信裝置

無效

• 申請號: 201110396789.3
• 申請日: 2011-12-02
• 公開（公告）號: CN102571168A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 桑原干夫
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: H04B7/04
• 分類號: H04B7/04;H04B7/06;H04B7/08
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 徐殿軍

技術領域

本發明涉及無線通信技術，尤其涉及無線設備使用由多個天線構成的多天線進行無線通信的移動體無線通信技術。

背景技術

在移動體無線通信領域中，進行無線信號的發送接收的無線設備雙方分別具有多個天線的MIMO(Multi-Input?Multi-Output：多輸入多輸出)系統正在得到普及。在MIMO系統中，發送信息是從多個天線發送，并經由多個傳輸路徑(多路徑)被多個天線接收的。在MIMO系統中，在這種多路徑環境中對信號進行空間復用，同時以相同頻率傳輸多個不同的信息，并由多個天線接收并進行分離，由此能夠實現高效率的信號傳輸。

MIMO系統中的信號的接收處理被劃分為從被輸入到接收天線的復用信號中分離出多個編碼信號的MIMO的分解處理、和將被分解后的各個編碼信號復原為信息的解碼處理。已經知道基于同時進行分解處理和解碼處理的最大似然判定方法(MLD：Maximum?Likelihood?detection)的MIMO信道的接收處理能夠提供最佳的解。但是，MLD根據狀態數量或天線數量，運算量呈指數性增加，因而在信號處理的資源具有界限的現行狀況下很難實施。此處所說狀態數量是指能夠取得的選擇方案的數量(多種變化)。例如，在16QAM(Quadrature?Amplitude?Modulation：正交振幅調制)的信號中具有16種選擇方案。MLD是指考慮所有的選擇方案，選擇其中可行性最高的選擇方案的方法。因此，運算量隨著選擇方案(狀態數量)的增加而增加。

為了將運算量抑制為實際能夠應用的運算量，公知有分階段地進行解碼處理和MIMO的分解處理的最小均方誤差法(MMSE：Minimum?Mean?Square?Error)。MMSE的運算處理的簡單程度優于MLD，但是發現在衰減(fading)狀態下用于得到同等的包差錯(pocket?error)率的信號質量(SINR)比MLD惡化了約3～10dB。在非專利文獻1中對MLD和MMSE的對比進行了說明。

在MIMO中，使用多個天線在空間中假想構建多個傳輸路徑。將在該空間軸上構建的一個傳輸路徑稱為流。代碼字是指搭載于流中的信息的單位的名稱。一個代碼字是由一個編碼器生成的。兩個代碼字是由兩個編碼器生成的。例如，能夠將由編碼器生成的一個代碼字分割為兩個流進行發送，將該方式稱為單代碼字傳輸。也能夠進行從多個天線發送由多個編碼器生成的多個代碼字的多代碼字傳輸。在多代碼字傳輸中，也能夠由多個用戶分別用一個編碼器傳輸代碼字。這種方式被稱為MU-MIMO(多用戶MIMO)。代碼字與編碼器(傳輸路徑編碼器)是相關的，糾錯是按照代碼字單位進行的。因此，例如在傳輸兩個代碼字的情況下，有可能一個代碼字能夠利用糾錯效果來進行糾錯并正確接收，而另一個代碼字則因糾錯失敗而不能正確接收。

【現有技術文獻】

【非專利文獻】

【非專利文獻1】NTT?DoCoMoテクニカル·ジヤ一ナルVol.14No.1，マルチアンテナ無線伝送技術

發明概要

發明要解決的問題

如前面所述，MLD雖然具有能夠降低包差錯率的最佳性能的MIMO特性，但是存在運算量呈指數函數增加、信號處理負荷較重的問題。近年來對無線線路所要求的吞吐量急劇增加，隨之無線設備中的信號處理量也急劇增加。因此，從當前的硬件和軟件的處理能力以及裝置的經濟性方面考慮，無線設備具有MLD都是比較困難的事情。

另一方面，在使用具有MMSE的無線設備的通信中，例如在諸如列車內的通信那樣高速移動環境等中，存在不能充分進行通信的問題，雖然運算量小、處理負荷和經濟性良好，但是在性能方面不完善。

另外，考慮到無線終端的發送功率相對于基站的發送功率比較小，在從無線終端向基站的通信中，存在基站側難以實現以充足的信號強度進行接收的問題。此外，還存在從終端發送的上行信號不能到達基站的問題。

發明內容

本發明正是為了解決上述問題而提出的，其目的在于，在通過MIMO來進行無線信號的傳輸的情況下，能夠考慮發送側的無線設備的狀況來選擇與接收側的處理能力對應的合適的信號處理方法。并且，本發明的目的在于，能夠比較經濟地實現通信容量大的信號處理。

用于解決問題的手段