[发明专利]MIMO接收装置和接收方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用无线电技术来进行多输入多输出(MIMO)无线电通信的MIMO接收装置和接收方法，更具体地涉及一种将单载波MIMO信号转换为频域中的信号并通过频域中的处理来分离MIMO信号的MIMO接收装置和接收方法。 

背景技术

下一代移动通信的无线电系统要求高速数据传输。作为用于实现这种高速数据传输的技术，MIMO(多输入多输出)复用已经引起了注意，在MIMO复用技术中，使用相同频率从多个发送天线发送数据信号，并且使用多个接收天线来解调数据信号。 

图1是示出采用MIMO复用的传统MIMO发送/接收系统的示例性配置的图。 

图1中所示的MIMO发送/接收系统包括发送侧的发送装置201和发送天线202-1—202-M、以及接收侧的接收天线203-1—203-N和接收装置204，其中，M是发送天线的数目(M是等于或大于2的整数)，N是接收天线的数目(N是等于或大于2的整数)。不同的数据信号被使用相同频率从多个发送天线202-1—202-M发送，并且这些数据信号被使用多个接收天线203-1—203-N接收，从而与发送天线的数目成比例地实现高速数据传输，而没有增加传输带宽。在接收装置204中，从多个发送天线202-1—202-M发送的各数据信号必须被从在多个接收天线203-1—203-N接收的信号解调(分离)出来。 

尽管提出了多种用于MIMO的信号分离的方案，但是最简单的方案例如也涉及到使用基于最小均方差(MMSE)的线性滤波器来抑制来自除经受解调的发送天线以外的发送天线的干扰。然而，当使用这种方案时，不 能说接收特性是好的。为了改善使用这种方案的接收特性，已经提出了一种用于将MMSE滤波器与发送天线干扰去除结合在一起的方案。 

另外，已经设计出了最大似然性检测(MLD)，用于生成所有发送天线信号的副本以及选择最可能的发送天线信号。尽管表现出了好的接收特性，但是由于发送天线数目的增长和调制多值(modulation multiple-value)所以这种检测方法使得处理量呈指数增长。 

另一方面，在下一代移动通信的上行链路无线电方案中，终端必须实现高传输功率效率以扩大通信领域，并且具有低的峰值平均功率比(PAPR)的单载波(single-carrier，SC)方案被认为是卓越的。另外，当在SC方案中执行MIMO复用时，多路径干扰构成了一个问题。另外，当MMSE滤波器被用于分离MIMO的信号时，MMSE滤波器(二维MMSE滤波器)被要求同时分离多个MIMO信号并且被要求抑制多路径干扰(即，在空间方向和时间方向上)。然后，将二维MMSE滤波器与发送天线干扰去除结合在一起的方案在特性方面优于其他方案，并被认为是卓越的。 

图2是示出传统MIMO接收装置的示例性配置的图。 

在图2中所示的MIMO接收装置中，通过均衡二维MMSE并通过经由频域中的信号处理去除发送天线干扰来限制处理量的增长。另外，已经设计出了改善特性的方法，该方法通过重复二维频域均衡和天线干扰去除的接收处理来改善特性(例如，参见2005年10月，RCS2005-88的IEICE技术报告中第19-24页的由Akinori Nakajima、Humiyuki Adachi所著的文章“Throughput Characteristic of SC-MIMO Multiplexing using Two-Dimensional MMSE weighting in Frequency Domain Repeating PIC”)。 

图2中所示的MIMO接收装置是这样的MIMO接收装置：在N个接收天线(N是等于或大于2的整数)处接收从M个发送天线(M是等于或大于2的整数)发送的单载波MIMO信号，并且通过频域中的处理来分离MIMO信号。这种MIMO接收装置包括接收天线101-1—101-N、循环前缀(CP)去除部102-1—102-N、离散傅立叶变换(DFT)部103-1—103-N、接收滤波器104-1—104-N、减法部105、信道估计器106、权重计算部 107、二维频域均衡器108、逆离散傅立叶变换(IDFT)部109-1—109-M、比特似然性计算部110-1—110-M、符号副本生成器111-1—111-M、DFT部112-1—112-M、以及天线干扰副本生成器113-1—113-M。 

图3是示出当使用频域均衡时的示例性无线电帧格式的图。