JP3628977B2 - 無線基地局装置及び通信端末装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて使用される無線基地局装置及び通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝送路における伝送特性の劣化の主な要因であるマルチパス妨害に対して強いＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式が近年注目されている。このＯＦＤＭは、ある信号区間で互いに周波数が直交する多数（数十〜数百）のディジタル変調波を多重する方式である。
【０００３】
このようなＯＦＤＭ伝送を用いた通信方法として、２００１年電子情報通信学会総合大会Ｂ−５−９２、”ガードインターバル制御を用いた適応符号化ＯＦＤＭ方式”に開示されたものがある。
【０００４】
この通信方法では、基地局（上記文献ではアクセスポイントと表記）において、移動機（上記文献では移動端末と表記）から送信される既知信号（プリアンブル）を受信し、この既知信号を用いて遅延プロファイルを作成すると共に、キャリア信号電力対雑音電力比（Ｃ／Ｎ比）を測定する。基地局では、遅延プロファイルとＣ／Ｎ比から最適なガードインターバル、変調多値数、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の符号化率を決定し、下り回線で送信している。
【０００５】
この通信方法では、アクセス方式としてＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ／ Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を採用しているため、上り回線（通信端末から基地局）と下り回線（基地局から通信端末）の伝搬路の可逆性を利用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通信方法では、上り回線、下り回線共にＯＦＤＭを用いている。ＯＦＤＭでは、１シンボル時間を長くすることにより遅延波の影響を受けにくくしている。したがって、１シンボル時間を長くしているために、時間分解能が不足して、遅延プロファイルを正確に測定することは不可能である。このように時間分解能が不足した条件下で作成された遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定すると、無駄な区間をもガードインターバルとして設定してしまい、周波数利用効率を低下させる恐れがある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ガードインターバルを決定するための遅延プロファイルを高精度に作成することにより、伝送品質を確保すると共に、周波数利用効率の向上を図ることができる無線基地局装置及び通信端末装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線基地局装置は、拡散変調された上り回線信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータを挿入した既知信号及び送信データに対して前記ＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明の無線基地局装置は、拡散変調された上り回線信号に含まれる遅延プロファイル情報を用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記ガードインターバルを用いて送信データに対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、通信端末装置側で前記遅延プロファイルを作成するために使用する既知信号に対して拡散変調処理する拡散手段と、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の既知信号とを多重する多重手段と、を具備する構成を採る。
【００１１】
本発明の無線基地局装置は、上記構成において、多重手段が、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の基地信号とを時間多重する構成を採る。
【００１２】
本発明の無線基地局装置は、上記構成において、ＯＦＤＭ処理前に送信データに対して拡散変調処理を行う拡散手段を具備し、多重手段は、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の基地信号とをコード多重する構成を採る。
【００１３】
これらの構成によれば、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、プリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、両信号を多重（時間多重又はコード多重）して、下り回線で送信し、通信端末装置で遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを上り回線で送信して、無線基地局装置で遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。
【００１４】
このような場合でも、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の無線基地局装置は、拡散変調された上り回線信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記逆拡散信号を用いてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数の測定結果を用いてサブキャリアパラメータを決定する伝送パラメータ決定手段と、前記ガードインターバル及び前記サブキャリアパラメータを含むＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記遅延プロファイル、前記ドップラー周波数、並びに前記上り回線信号に含まれる下り回線受信品質を用いて変調方式及び符号化率を決定する変調方式・符号化率決定手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記変調方式、及び前記符号化率を挿入した既知信号及び送信データに対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。さらに、伝搬路状況に応じて、変調方式や符号化率を適応的に変更することができ、伝搬環境に柔軟に対応して無線通信を行うことが可能となる。
【００１７】
本発明の通信端末装置は、上記無線基地局装置から送信された既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、送信データに対して拡散変調処理する拡散手段と、を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明の通信端末装置は、上記無線基地局装置から送信された拡散変調された下り回線信号の既知信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記逆拡散信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、前記遅延プロファイルの情報及び送信データに対して拡散変調処理を行う拡散手段と、を具備する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、プリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、両信号を多重（時間多重又はコード多重）して、下り回線で送信し、通信端末装置で遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを上り回線で送信して、無線基地局装置で遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。
【００２１】
このような場合でも、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００２２】
本発明の通信端末装置は、上記無線基地局装置から送信された既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記既知信号から変調方式及び符号化率を抽出する変調方式・符号化率抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、前記変調方式に基づいて受信信号に対して復調処理を行う復調手段と、前記符号化率に基づいて復調処理後の信号を復号する復号手段と、前記受信信号を用いて受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信品質の測定結果及び送信データに対して拡散変調処理する拡散手段と、を具備する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。さらに、伝搬路状況に応じて、変調方式や符号化率を適応的に変更することができ、伝搬環境に柔軟に対応して無線通信を行うことが可能となる。
【００２４】
本発明の無線通信方法は、拡散変調された上り回線信号を無線基地局装置で逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータを挿入した既知信号及び送信データに対して前記ＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行う第１ＯＦＤＭ処理工程と、前記ＯＦＤＭ処理後の信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する送信工程と、前記通信端末装置において、前記既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行う第２ＯＦＤＭ処理工程と、を具備する。
【００２５】
この方法によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００２６】
本発明の無線通信方法は、通信端末装置において、拡散変調された下り回線信号の既知信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルの情報を拡散変調処理して上り回線信号で前記無線基地局装置に送信する第１送信工程と、前記無線基地局装置において、前記遅延プロファイル情報を用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、送信データに対して前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行うと共に、前記ＯＦＤＭパラメータを含む既知信号に対して拡散変調処理を行い、前記ＯＦＤＭ処理後のＯＦＤＭ信号と前記拡散変調処理後のＣＤＭＡ信号を多重する多重工程と、多重した信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する第２送信工程と、前記下り回線信号の前記多重した信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ処理工程と、を具備する。
【００２７】
この方法によれば、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、プリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、両信号を多重（時間多重又はコード多重）して、下り回線で送信し、通信端末装置で遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを上り回線で送信して、無線基地局装置で遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。
【００２８】
このような場合でも、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００２９】
本発明の無線通信方法は、拡散変調された上り回線信号を無線基地局装置で逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、前記逆拡散信号を用いてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定工程と、前記ドップラー周波数の測定結果を用いてサブキャリアパラメータを決定する伝送パラメータ決定工程と、前記ガードインターバル及び前記サブキャリアパラメータを含むＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記遅延プロファイル、前記ドップラー周波数、並びに前記上り回線信号に含まれる下り回線受信品質を用いて変調方式及び符号化率を決定する変調方式・符号化率決定工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記変調方式、及び前記符号化率を挿入した既知信号及び送信データに対してＯＦＤＭ処理を行う第１ＯＦＤＭ処理工程と、前記ＯＦＤＭ処理後の信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する送信工程と、前記通信端末装置において、前記既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記既知信号から変調方式及び符号化率を抽出する変調方式・符号化率抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行う第２ＯＦＤＭ処理工程と、前記変調方式に基づいて受信信号に対して復調処理を行う復調工程と、前記符号化率に基づいて復調処理後の信号を復号する復号工程と、前記受信信号を用いて受信品質を測定する受信品質測定工程と、を具備する。
【００３０】
この方法によれば、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。さらに、伝搬路状況に応じて、変調方式や符号化率を適応的に変更することができ、伝搬環境に柔軟に対応して無線通信を行うことが可能となる。
【００３１】
本発明の無線通信方法は、上記方法において、下り回線の伝送路パラメータにコードリソースの空きがある場合に、各通信端末装置への信号をＯＦＤＭ伝送パラメータを揃えてコード多重して下り回線信号として送信する。
【００３２】
この方法によれば、１スロット当たりのコードリソースの利用率を向上させることができ、システムスループットを向上させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、ＯＦＤＭ信号を用いた場合に、遅延プロファイルの測定が困難であることに着目し、遅延プロファイルが上り回線と下り回線で差がないことを利用して、上り回線のＤＳ／ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ／ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）信号を用いて遅延プロファイルを高精度に作成し、この遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定することにより、伝送品質を確保すると共に、周波数利用効率の向上を図ることができることを見出し本発明をするに至った。
【００３４】
すなわち、本発明の骨子は、図１に示すように、下り回線をＯＦＤＭ信号又はＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号とし、上り回線をＣＤＭＡ信号とし、ＣＤＭＡ信号を用いて遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定することにより、伝送品質を確保すると共に、周波数利用効率の向上を図ることである。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、上り回線のアクセス方式をＣＤＭＡとして、基地局側で正確に遅延プロファイルを作成してガードインターバルを決定する場合について説明する。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置（以下、必要に応じてＢＳと省略する）の構成を示すブロック図である。
【００３７】
通信端末装置（以下、必要に応じてＭＳと省略する）から送信された上り回線信号は、アンテナ２０１を介して無線受信部２０２で受信される。無線受信部２０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号を逆拡散部２０３に出力する。
【００３８】
逆拡散部２０３では、無線受信処理後の信号に対して、ＭＳ側で用いた拡散コードと同じ拡散コードで逆拡散処理を行い、逆拡散処理後の信号（逆拡散信号）を復調部２０４及び遅延プロファイル作成部２０５に出力する。復調部２０４では、逆拡散信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。
【００３９】
遅延プロファイル作成部２０５では、逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、ガードインターバル決定部２０６に出力される。ガードインターバル決定部２０６では、遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。この決定されたガードインターバルの情報は、逆フーリエ変換部２０８に出力される。
【００４０】
ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数などの伝送パラメータは、送信データのプリアンブル部分に挿入される。したがって、下り回線信号のフレームは、図４に示すようなフォーマットとなり、フレームにプリアンブル部分とデータ部分を含むようになっている。このプリアンブルを含む送信データは、変調部２０７で変調処理され、変調処理後の信号が逆フーリエ変換部２０８に出力される。
【００４１】
逆フーリエ変換部２０８では、変調処理後の信号に対してＯＦＤＭ処理（変調）、例えばＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの逆フーリエ変換処理を行い、逆フーリエ変換処理後の信号（ＯＦＤＭ信号）を無線送信部２０９に出力する。無線送信部２０９では、ＯＦＤＭ信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ２０１を介して下り回線信号としてＭＳに送信する。
【００４２】
図３は、本発明の実施の形態１に係るＭＳの構成を示すブロック図である。
ＢＳから送信された下り回線信号は、アンテナ３０１を介して無線受信部３０２で受信される。無線受信部３０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号をフーリエ変換部３０３に出力する。
【００４３】
フーリエ変換部３０３では、無線受信処理後の信号に対して、ＯＦＤＭ処理（復調）、例えばＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換処理を行い、フーリエ変換処理後の信号を復調部３０４に出力する。復調部３０４では、フーリエ変換処理後の信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。
【００４４】
また、復調処理後の信号は、伝送パラメータ抽出部３０５に出力される。伝送パラメータ抽出部３０５では、復調処理後の信号からプリアンブル部分を抽出し、そのプリアンブル部分から伝送パラメータを認識する。この伝送パラメータは、フーリエ変換部３０３に出力される。フーリエ変換部３０３では、ＢＳから送信された伝送パラメータに基づいてフーリエ変換を行う。
【００４５】
送信データは、変調部３０６で変調処理され、変調処理後の信号が拡散部３０７に出力される。拡散部３０７では、変調処理後の信号に対して所定の拡散コードを用いて拡散変調処理を行い、拡散変調処理後の信号（拡散信号）を無線送信部３０８に出力する。無線送信部３０８では、拡散信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ３０１を介して上り回線信号としてＢＳに送信する。
【００４６】
上記構成を有するＢＳ及びＭＳを用いて本発明に係る無線通信を行う場合について説明する。
【００４７】
まず、図３に示すＭＳは、送信データを変調処理した後に拡散部３０７で拡散変調して、拡散後の信号（ＣＤＭＡ信号）を上り回線信号としてＢＳに送信する。
【００４８】
ＢＳは、上り回線信号（ＣＤＭＡ信号）を受信すると、逆拡散部２０３でＣＤＭＡ信号に対して逆拡散処理を行い、この逆拡散処理後の逆拡散信号を用いて遅延プロファイル作成部２０５で遅延プロファイルを作成する。
【００４９】
ここで、ＣＤＭＡ信号はＯＦＤＭ信号に比べて時間分解能が高いので、高精度な遅延プロファイルを作成することができる。すなわち、ＯＦＤＭでは、上述したように、１シンボル時間を長くすることにより遅延波の影響を受けにくくしており、これが遅延プロファイル作成精度を劣化させる要因となっている。一方、ＣＤＭＡでは、遅延波を正確に検知して合成する処理を行うので、その性質上遅延プロファイルを正確に作成する必要がある。また、遅延波の影響を受けにくくするのではなく、遅延波を合成するので、ＯＦＤＭのように１シンボル時間を長くして遅延波の影響を受けにくくする必要はない。このため、ＣＤＭＡ信号はＯＦＤＭ信号に比べて時間分解能が高くなる。その結果、ＣＤＭＡ信号を用いた方がＯＦＤＭ信号を用いた場合よりも、高精度な遅延プロファイルを作成することができる。
【００５０】
遅延プロファイル作成部２０５で作成された遅延プロファイルは、ガードインターバル決定部２０６に出力され、そこでガードインターバルの決定に用いられる。具体的には、ＯＦＤＭのガードインターバルは、遅延波による受信品質の劣化を防ぐために遅延波が含まれるだけの時間間隔に設定される。例えば、ガードインターバルは、図５に示すように、主波と遅延波との時間間隔を含む時間間隔になるように設定する。
【００５１】
このように決定されたガードインターバルは、ＯＦＤＭの伝送パラメータ情報として逆フーリエ変換部２０８に出力される。また、他の伝送パラメータである、サブキャリア周波数間隔やサブキャリア数の情報も逆フーリエ変換部２０８に出力される。また、これらの伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、ＭＳに報知するために、送信データのプリアンブル部分に含められる。
【００５２】
伝送パラメータを含むプリアンブル部分は、図４に示すように、データ部分と共に送信データとして、変調処理された後に逆フーリエ変換処理されてＯＦＤＭ信号となる。このとき、上記のように決定されたガードインターバルを反映させた伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）に基づいて逆フーリエ変換処理を行う。逆フーリエ変換処理されたＯＦＤＭ信号は、下り回線信号としてＭＳに送信される。
【００５３】
ＭＳでは、まず、下り回線信号を受信した後に、この下り回線信号のプリアンブル部分をフーリエ変換処理し、復調処理することにより、プリアンブル部分に含められた伝送パラメータを抽出する。この伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、フーリエ変換部３０３に出力される。
【００５４】
フーリエ変換部３０３では、抽出された伝送パラメータに基づいてデータ部分に対してフーリエ変換処理を行う。フーリエ変換処理後の信号は、復調部３０４で復調処理されることにより受信データとして出力される。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、遅延プロファイル作成のためのプリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、両信号を多重して送信する場合について説明する。
【００５７】
図６は、本発明の実施の形態２に係るＢＳの構成を示すブロック図である。
ＭＳから送信された上り回線信号は、アンテナ６０１を介して無線受信部６０２で受信される。無線受信部６０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号を逆拡散部６０３に出力する。
【００５８】
逆拡散部６０３では、無線受信処理後の信号に対して、ＭＳ側で用いた拡散コードと同じ拡散コードで逆拡散処理を行い、逆拡散処理後の信号（逆拡散信号）を復調部６０４に出力する。復調部６０４では、逆拡散信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。
【００５９】
また、復調処理後の受信データは、ガードインターバル決定部６０５に出力される。ガードインターバル決定部６０５では、上り回線信号で送信された遅延プロファイルの情報を用いてガードインターバルを決定する。この決定されたガードインターバルの情報は、逆フーリエ変換部６０７に出力される。
【００６０】
ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数などの伝送パラメータは、送信データのプリアンブル部分に挿入される。このプリアンブルは、変調部６６６で変調処理された後に、変調処理後の信号（プリアンブル部分）が拡散部６０９に出力される。拡散部６０９では、変調処理後の信号（プリアンブル部分）に対して拡散変調処理を行い、拡散変調処理後の信号（拡散信号）を多重部６１０に出力する。
【００６１】
送信データは、変調部６０６で変調処理され、変調処理後の信号（データ部分）が逆フーリエ変換部６０７に出力される。逆フーリエ変換部６０７では、変調処理後の信号（データ部分）に対して逆フーリエ変換処理を行い、逆フーリエ変換処理後の信号（ＯＦＤＭ信号）を多重部６１０に出力される。
【００６２】
多重部６１０では、逆フーリエ変換部６０７からのＯＦＤＭ信号と拡散部６０９からのＣＤＭＡ信号を多重（時間多重又はコード多重）する。ここで、多重部６１０としては、時間多重する場合の構成とコード多重する場合の構成がある。
【００６３】
図８は、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号を時間多重する場合の多重部６１０構成を示している。図８に示す多重部６１０は、逆フーリエ変換部６０７からの出力と、拡散部６０９からの出力とを切り替えて無線送信部６１１に出力するスイッチ６１０１を備えている。
【００６４】
図９は、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号をコード多重する場合の多重部６１０構成を示している。ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号をコード多重する場合には、ＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号にする必要がある。拡散信号のチップをＯＦＤＭにマッピングして、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号にするときには、時間軸拡散方式、周波数軸拡散方式、時間軸・周波数軸の２次元拡散方式がある。
【００６５】
図９においては、変調処理後の信号に対して拡散変調を行った後に、逆フーリエ変換処理を行って、多重部６１０に出力する構成としている。すなわち、図９において、逆フーリエ変換部６０７の前段に拡散部６１０２が設けられ、多重部６１０は、逆フーリエ変換部６０７からの出力と拡散部６０９からの出力を加算する加算器６１０３を備えている。
【００６６】
多重した後の信号は、無線送信部６１１に出力される。無線送信部６１１では、多重した信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ６０１を介して下り回線信号としてＭＳに送信する。
【００６７】
図７は、本発明の実施の形態２に係るＭＳの構成を示すブロック図である。
ＢＳから送信された下り回線信号は、アンテナ７０１を介して無線受信部７０２で受信される。無線受信部７０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号をフーリエ変換部７０３及び逆拡散部７０６に出力する。
【００６８】
フーリエ変換部７０３では、無線受信処理後の信号に対して、フーリエ変換処理を行い、フーリエ変換処理後の信号を復調部７０４に出力する。復調部７０４では、フーリエ変換処理後の信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。
【００６９】
逆拡散部７０６では、無線受信処理後の信号に対して、ＢＳで用いた拡散コードと同じ拡散コードを用いて逆拡散処理を行い、逆拡散信号を復調部７０４及び遅延プロファイル作成部７０７に出力する。復調部７０４では、逆拡散信号を用いて復調処理を行い、復調処理後の信号を伝送パラメータ抽出部７０５に出力する。
【００７０】
伝送パラメータ抽出部７０５では、復調処理後の信号からプリアンブル部分を抽出し、そのプリアンブル部分から伝送パラメータを認識する。この伝送パラメータは、フーリエ変換部７０３に出力される。フーリエ変換部７０３では、ＢＳから送信された伝送パラメータに基づいてフーリエ変換を行う。
【００７１】
遅延プロファイル作成部７０７では、逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、変調部７０８に出力される。送信データ及び遅延プロファイルは、変調部７０８で変調処理され、変調処理後の信号が拡散部７０９に出力される。拡散部７０９では、変調処理後の信号に対して所定の拡散コードを用いて拡散変調処理を行い、拡散変調処理後の信号（拡散信号）を無線送信部７１０に出力する。無線送信部７１０では、拡散信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ７０１を介して上り回線信号としてＢＳに送信する。
【００７２】
上記構成を有するＢＳ及びＭＳを用いて本発明に係る無線通信を行う場合について説明する。
【００７３】
図６に示すＢＳは、プリアンブルを変調処理した後に拡散部６０９で拡散変調処理して、拡散後の信号（ＣＤＭＡ信号）を多重部６１０に出力される。多重部６１０では、ＣＤＭＡ信号とＯＦＤＭ信号を多重した後に、多重信号を下り回線信号としてＭＳに送信する。なお、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号の多重の方法については後述する。
【００７４】
図７に示すＭＳは、下り回線信号（多重信号）を受信すると、そのプリアンブル部分のＣＤＭＡ信号について逆拡散部７０６で逆拡散処理を行い、この逆拡散処理後の逆拡散信号を用いて遅延プロファイル作成部７０７で遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、時間分解能が高いＣＤＭＡ信号を用いて作成しているので、高精度に作成される。この遅延プロファイルの情報は、変調部７０８に出力される。
【００７５】
そして、ＭＳは、変調部７０８で送信データ及び遅延プロファイルの情報を変調処理した後に拡散部７０９で拡散変調して、拡散後の信号（ＣＤＭＡ信号）を上り回線信号としてＢＳに送信する。
【００７６】
ＢＳは、上り回線信号（ＣＤＭＡ信号）を受信すると、ＤＭＡ信号について逆拡散部６０３で逆拡散処理を行い、この逆拡散処理後の逆拡散信号を用い復調部６０４で復調処理を行う。復調処理により得られた、上り回線信号に含まれる遅延プロファイルの情報は、ガードインターバル決定部６０５に出力される。
【００７７】
ガードインターバル決定部６０５では、実施の形態１と同様にして、遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。このように決定されたガードインターバルは、ＯＦＤＭの伝送パラメータ情報として逆フーリエ変換部６０７に出力される。また、他の伝送パラメータである、サブキャリア周波数間隔やサブキャリア数の情報も逆フーリエ変換部６０７に出力される。また、これらの伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、ＭＳに報知するために、送信データのプリアンブル部分に含められる。
【００７８】
データ部分は、変調部６０８で変調処理された後に逆フーリエ変換処理されてＯＦＤＭ信号となる。このとき、上記のように決定されたガードインターバルを反映させた伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）に基づいて逆フーリエ変換処理を行う。逆フーリエ変換処理されたＯＦＤＭ信号は、多重部６１０に出力される。また、プリアンブル部分は、変調部６０８で変調処理された後に拡散部６０９で拡散変調処理された後にＣＤＭＡ信号として多重部６１０に出力される。
【００７９】
多重部６１０では、図８に示すように、逆フーリエ変換部６０７からの出力（ＯＦＤＭ信号）と拡散部６０９からの出力（ＣＤＭＡ信号）とをスイッチ６１０１により切り替えて、無線送信部６１１へ出力する。これにより、ＯＦＤＭ信号（データ部分）とＣＤＭＡ信号（プリアンブル部分）が時間多重されて無線送信部６１１に出力される。
【００８０】
一方、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号をコード多重する場合には、図９に示すように、データ部分については、変調部６０８で変調処理された後に拡散部６１０２で拡散変調処理され、その後逆フーリエ変換部６０７で逆フーリエ変換処理されてＯＦＤＭ信号となる。このとき、上記のように決定されたガードインターバルを反映させた伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）に基づいて逆フーリエ変換処理を行う。逆フーリエ変換処理されたＯＦＤＭ信号は、多重部６１０に出力される。また、プリアンブル部分は、変調部６０８で変調処理された後に拡散部６０９で拡散変調処理された後にＣＤＭＡ信号として多重部６１０に出力される。
【００８１】
多重部６１０では、逆フーリエ変換部６０７からの出力（ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号）と拡散部６０９からの出力（ＣＤＭＡ信号）とを加算器６１０３で加算して、無線送信部６１１へ出力する。これにより、ＯＦＤＭ信号（データ部分）とＣＤＭＡ信号（プリアンブル部分）がコード多重されて無線送信部６１１に出力される。なお、この場合、拡散部６１０２で用いる拡散コードと拡散部６０９で用いる拡散コードは異なっている必要がある。
【００８２】
多重部６１０で多重された信号、ＯＦＤＭ信号又はＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号（データ部分）とＣＤＭＡ信号（プリアンブル部分）は、下り回線信号としてＭＳに送信される。
【００８３】
ＭＳでは、下り回線信号を受信した後に、この下り回線信号のプリアンブル部分を逆拡散処理し、復調処理することにより、プリアンブル部分に含められた伝送パラメータを抽出する。この伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、フーリエ変換部７０３に出力される。
【００８４】
フーリエ変換部７０３では、抽出された伝送パラメータに基づいてデータ部分に対してフーリエ変換処理を行う。フーリエ変換処理後の信号は、復調部７０４で復調処理されることにより受信データとして出力される。なお、コード多重されたＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号の場合には、フーリエ変換処理後に逆拡散処理を行うことにより受信データが得られる。
【００８５】
このように、本実施の形態によれば、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、プリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、両信号を多重（時間多重又はコード多重）して、下り回線で送信し、ＭＳで遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを上り回線で送信して、ＢＳで遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。
【００８６】
このような場合でも、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００８７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、ＭＳにおける受信品質、ドップラーシフト、遅延プロファイルという情報を用いて、ＯＦＤＭ伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）、変調方式、ＦＥＣの符号化率を決定する場合について説明する。
【００８８】
図１０は、本発明の実施の形態３に係るＢＳの構成を示すブロック図である。ＭＳから送信された上り回線信号は、アンテナ１００１を介して無線受信部１００２で受信される。無線受信部１００２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号を逆拡散部１００３に出力する。
【００８９】
逆拡散部１００３では、無線受信処理後の信号に対して、ＭＳ側で用いた拡散コードと同じ拡散コードで逆拡散処理を行い、逆拡散処理後の信号（逆拡散信号）を復調部１００４、遅延プロファイル作成部１００５、及びドップラー周波数測定部１００７に出力する。復調部１００４では、逆拡散信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。復調処理後の信号の下り回線の受信品質情報は、変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【００９０】
遅延プロファイル作成部１００５では、逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、ガードインターバル決定部１００６に出力される。ガードインターバル決定部１００６では、遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。この決定されたガードインターバルの情報は、逆フーリエ変換部１００８及び変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【００９１】
ドップラー周波数測定部１００７では、逆拡散信号を用いてドップラー周波数を測定し、その測定結果（ドップラーシフト）をキャリア間隔選択部１００８に出力する。キャリア間隔選択部１００８では、ドップラー周波数の測定結果に基づいてキャリア間隔を選択する。選択されたキャリア間隔は、逆フーリエ変換部１００８及び変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【００９２】
変調方式・符号化率選択部１００９では、ガードインターバル及びキャリア間隔などの伝送パラメータに基づいて、変調方式（例えば、変調多値数）や符号化率を選択する。選択された変調方式の情報は、変調部１０１１に出力される。選択された符号化率は、符号化部１０１０に出力される。
【００９３】
ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数などの伝送パラメータは、送信データのプリアンブル部分に挿入される。また、変調方式や符号化率の情報もプリアンブルに挿入される。このプリアンブルを含む送信データは、符号化部１０１０で上記のように選択された符号化率で符号化された後に、変調部１０１１に出力される。変調部１０１１では、符号化された送信データを変調処理し、変調処理後の信号を逆フーリエ変換部１０１２に出力する。
【００９４】
逆フーリエ変換部１０１２では、変調処理後の信号に対して逆フーリエ変換処理を行い、逆フーリエ変換処理後の信号（ＯＦＤＭ信号）を無線送信部１０１３に出力する。無線送信部１０１３では、ＯＦＤＭ信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ１００１を介して下り回線信号としてＭＳに送信する。
【００９５】
図１１は、本発明の実施の形態３に係るＭＳの構成を示すブロック図である。ＢＳから送信された下り回線信号は、アンテナ１１０１を介して無線受信部１１０２で受信される。無線受信部１１０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号をフーリエ変換部１１０３に出力する。
【００９６】
フーリエ変換部１１０３では、無線受信処理後の信号に対して、フーリエ変換処理を行い、フーリエ変換処理後の信号を復調部１１０４及び受信品質測定部１１１１に出力する。復調部１１０４では、フーリエ変換処理後の信号に対して復調処理を行って復調処理後の信号を復号部１１０７に出力する。復号部１１０７では、復調処理後の信号を復号して受信データを出力する。
【００９７】
また、復調処理後の信号は、伝送パラメータ抽出部１１０５及び変調方式・符号化率抽出部１１０６に出力される。伝送パラメータ抽出部１１０６では、復調処理後の信号からプリアンブル部分を抽出し、そのプリアンブル部分から伝送パラメータを認識する。この伝送パラメータは、フーリエ変換部１１０３に出力される。フーリエ変換部１１０３では、ＢＳから送信された伝送パラメータに基づいてフーリエ変換を行う。
【００９８】
変調方式・符号化率抽出部１１０６では、プリアンブル部分から変調方式や符号化率の情報を認識する。この変調方式の情報は復調部１１０４に出力され、符号化率の情報は、復号部１１０７に出力される。復調部１１０４は、ＢＳから送信された変調方式の情報にしたがって復調処理を行う。また、復号部１１０７は、ＢＳから送信された符号化率の情報にしたがって復号を行う。
【００９９】
受信品質測定部１１１１では、フーリエ変換処理後の信号を用いて、受信品質であるＣ／Ｉを測定し、その測定結果を変調部１１０８に出力する。受信品質の測定結果及び送信データは、変調部１１０８で変調処理され、変調処理後の信号が拡散部１１０９に出力される。拡散部１１０９では、変調処理後の信号に対して所定の拡散コードを用いて拡散変調処理を行い、拡散変調処理後の信号（拡散信号）を無線送信部１１１０に出力する。無線送信部１１１０では、拡散信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ１１０１を介して上り回線信号としてＢＳに送信する。
【０１００】
上記構成を有するＢＳ及びＭＳを用いて本発明に係る無線通信を行う場合について説明する。
【０１０１】
まず、図１１に示すＭＳは、受信品質測定部１１１１で下り回線信号のプリアンブル部分の受信品質を測定する。この受信品質の測定結果及び送信データを変調処理した後に拡散部１１０８で拡散変調して、拡散後の信号（ＣＤＭＡ信号）を上り回線信号としてＢＳに送信する。
【０１０２】
ＢＳは、上り回線信号（ＣＤＭＡ信号）を受信すると、逆拡散部１００３でＣＤＭＡ信号に対して逆拡散処理を行い、この逆拡散処理後の逆拡散信号を用いて遅延プロファイル作成部１００５で遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、時間分解能が高いＣＤＭＡ信号を用いて作成しているので、高精度に作成される。また、この逆拡散信号を用いてドップラー周波数測定部１００７でドップラー周波数を測定する。
【０１０３】
遅延プロファイル作成部１００５で作成された遅延プロファイルは、ガードインターバル決定部１００６に出力される。ガードインターバル決定部１００６では、実施の形態１と同様にして、ガードインターバルを決定する。このガードインターバルは、ＯＦＤＭの伝送パラメータ情報として逆フーリエ変換部１０１２に出力されると共に、変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【０１０４】
ドップラー周波数測定部１００７で測定されたドップラー周波数（ドップラーシフト）は、キャリア間隔選択部１００８に出力される。キャリア間隔選択部１００８では、ドップラー周波数に基づいてサブキャリア間隔を選択する。また、キャリア間隔選択部１００８では、無線通信で用いる帯域幅と選択されたサブキャリア間隔とからサブキャリア数を決定する。このサブキャリア間隔及びサブキャリア数は、ＯＦＤＭの伝送パラメータ情報として逆フーリエ変換部１０１２に出力されると共に、変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【０１０５】
変調方式・符号化率選択部１００９では、ガードインターバル、サブキャリア間隔、サブキャリア数、さらにドップラー周波数及び下り回線の受信品質から変調方式や符号化率を求める。具体的には、サブキャリア間隔やサブキャリア数（サブキャリアパラメータ）、ガードインターバルから、１バーストで送信されるシンボル数を決める。このシンボル数とドップラー周波数に基づいて最適な符号化率を決定する。例えば、ドップラー周波数が高いほど１バースト区間の受信データの品質の悪い箇所がランダマイズされるために、誤り訂正能力が高くなるので、符号化率を比較的高く設定する。一方、ドップラー周波数が低い場合には、受信バースト全体の受信信号強度が低くなるときがあるので、誤り訂正能力が低くなる。このため、符号化率を比較的低く設定する。なお、符号化率は、あらかじめシミュレーションで最適な値を決定しておく。さらに、ＭＳで測定した下り回線の受信品質と符号化率とから変調方式（変調多値数）を決定する。
【０１０６】
伝送パラメータである、ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数の情報、変調方式や符号化率の情報は、ＭＳに報知するために、送信データのプリアンブル部分に含められる。
【０１０７】
伝送パラメータを含むプリアンブル部分は、図４に示すように、データ部分と共に送信データとして、符号化され、変調処理された後に逆フーリエ変換処理されてＯＦＤＭ信号となる。このとき、上記のように選択された符号化率で符号化され、上記のように選択された変調方式で変調処理が行われる。また、上記のように決定されたガードインターバルを反映させた伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）に基づいて逆フーリエ変換処理が行われる。逆フーリエ変換処理されたＯＦＤＭ信号は、下り回線信号としてＭＳに送信される。
【０１０８】
ＭＳでは、まず、下り回線信号を受信した後に、この下り回線信号のプリアンブル部分をフーリエ変換処理し、復調処理することにより、プリアンブル部分に含められた伝送パラメータ、変調方式や符号化率の情報を抽出する。この伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、フーリエ変換部１１０３に出力される。また、変調方式の情報は、復調部１１０４に出力され、符号化率の情報は、復号部１１０７に出力される。
【０１０９】
フーリエ変換部１１０３では、抽出された伝送パラメータに基づいてデータ部分に対してフーリエ変換処理を行う。フーリエ変換処理後の信号は、復調部１１０４に出力され、抽出された変調方式の情報に基づいて復調処理が行われる。復調処理後の信号は、復号部１１０７に出力され、抽出された符号化率の情報に基づいて復号が行われ、受信データが出力される。
【０１１０】
このように、本実施の形態によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【０１１１】
さらに、本実施の形態によれば、伝搬路状況に応じて、変調方式や符号化率を適応的に変更することができ、伝搬環境に柔軟に対応して無線通信を行うことが可能となる。
【０１１２】
なお、本実施の形態では、受信品質としてＣ／Ｉを用いた場合について説明しているが、本発明は受信品質がＣ／Ｉ以外の受信品質パラメータ（ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）、受信電力など）を用いた場合にも適用することができる。
【０１１３】
また、本実施の形態では、ＢＳにおいて、遅延プロファイルを作成し、ドップラー周波数を測定する場合について説明しているが、本発明では、ＭＳで遅延プロファイルを作成し、ドップラー周波数を測定し、その遅延プロファイルやドップラー周波数の測定結果をＢＳに報告するようにしても良い。
【０１１４】
（実施の形態４）
実施の形態３においては、ユーザ毎に遅延プロファイルやドップラー周波数が異なることを考慮して、最適なガードインターバル、キャリア周波数間隔、キャリア数をユーザ毎に決定することについて説明した。
【０１１５】
下り回線では、ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号を用いることにより、ユーザ毎の信号をコード多重することができる。すなわち、下り回線では、伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア数、サブキャリア間隔）が同じであるユーザ宛の情報をコード多重して送信することができる。しかしながら、伝送パラメータが異なるとコード多重することはできない。
【０１１６】
本実施の形態では、ユーザ個別に伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア数、サブキャリア間隔）を設定する。そして、あるタイムスロットについてユーザ毎の信号をコード多重で送信する場合において、コードリソースが残っているときには、異なる伝送パラメータであったとしても、現在送信しようとしている伝送パラメータに揃えて送信を行う。
【０１１７】
具体的には、遅延波の遅延時間がｘであるのユーザ（ａ，ｂ，ｃ）を多重するタイムスロットにおいては、遅延時間がｙ（ｘ＞ｙ）のユーザｄを多重することができる。この場合、ユーザｄは、本来ユーザａ，ｂ，ｃよりもガードインターバルが短いために、高速のデータレートで伝送することができるのであるが、最適な伝送パラメータでなくても多重して送信する、すなわちユーザｄのガードインターバルをユーザａ〜ｃのガードインターバルに変更して送信する。
【０１１８】
このようにすることにより、１スロット当たりのコードリソースの利用率を向上させることができ、システムスループットを向上させることができる。
【０１１９】
本発明は上記実施の形態１から４に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態１から４は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、下り回線をＯＦＤＭ信号又はＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号とし、上り回線をＣＤＭＡ信号とし、ＣＤＭＡ信号を用いて遅延プロファイルを作成し、時間分解能の高い遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定するので、伝送品質を確保すると共に、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線基地局装置と通信端末装置との間の通信を説明するための図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図４】下り回線信号及び上り回線信号のフレームフォーマットを示す図
【図５】ガードインターバルを選択する場合に用いられる遅延プロファイルを説明するための図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図８】図６に示す無線基地局装置における多重部（時間多重）の構成を示す図
【図９】図６に示す無線基地局装置における多重部（コード多重）の構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
２０１，３０１，６０１，７０１，１００１，１１０１ アンテナ
２０２，３０２，６０２，７０２，１００２，１１０２ 無線受信部
２０３，６０３，７０６，１００３ 逆拡散部
２０４，３０４，６０４，７０４，１００４，１１０４ 復調部
２０５，７０７，１００５ 遅延プロファイル作成部
２０６，６０５，１００６ ガードインターバル決定部
２０７，３０６，６０６，６０８，７０８，１０１１，１１０８ 変調部
２０８，６０７，１０１２ 逆フーリエ変換部
２０９，３０８，６１１，７１０，１０１３，１１１０ 無線送信部
３０３，７０３，１１０３ フーリエ変換部
３０５，７０５，１１０５ 伝送パラメータ抽出部
３０７，６０９，７０９，１１０９，６１０２ 拡散部
６１０ 多重部
１００７ ドップラー周波数測定部
１００８ キャリア間隔選択部
１００９ 変調方式・符号化率選択部
１０１０ 符号化部
１１０６ 変調方式・符号化率抽出部
１１０７ 復号部
１１１１ 受信品質測定部
６１０１ スイッチ
６１０３ 加算器
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信システムにおいて使用される無線基地局装置及び通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
伝送路における伝送特性の劣化の主な要因であるマルチパス妨害に対して強いＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送方式が近年注目されている。このＯＦＤＭは、ある信号区間で互いに周波数が直交する多数（数十〜数百）のディジタル変調波を多重する方式である。
【０００３】
このようなＯＦＤＭ伝送を用いた通信方法として、２００１年電子情報通信学会総合大会Ｂ−５−９２、”ガードインターバル制御を用いた適応符号化ＯＦＤＭ方式”に開示されたものがある。
【０００４】
この通信方法では、基地局（上記文献ではアクセスポイントと表記）において、移動機（上記文献では移動端末と表記）から送信される既知信号（プリアンブル）を受信し、この既知信号を用いて遅延プロファイルを作成すると共に、キャリア信号電力対雑音電力比（Ｃ／Ｎ比）を測定する。基地局では、遅延プロファイルとＣ／Ｎ比から最適なガードインターバル、変調多値数、ＦＥＣ（Ｆｏｒｗａｒｄ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）の符号化率を決定し、下り回線で送信している。
【０００５】
この通信方法では、アクセス方式としてＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ／ Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式を採用しているため、上り回線（通信端末から基地局）と下り回線（基地局から通信端末）の伝搬路の可逆性を利用している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記の通信方法では、上り回線、下り回線共にＯＦＤＭを用いている。ＯＦＤＭでは、１シンボル時間を長くすることにより遅延波の影響を受けにくくしている。したがって、１シンボル時間を長くしているために、時間分解能が不足して、遅延プロファイルを正確に測定することは不可能である。このように時間分解能が不足した条件下で作成された遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定すると、無駄な区間をもガードインターバルとして設定してしまい、周波数利用効率を低下させる恐れがある。
【０００７】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、ガードインターバルを決定するための遅延プロファイルを高精度に作成することにより、伝送品質を確保すると共に、周波数利用効率の向上を図ることができる無線基地局装置及び通信端末装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線基地局装置は、拡散変調された上り回線信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータを挿入した既知信号及び送信データに対して前記ＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、を具備する構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００１０】
本発明の無線基地局装置は、拡散変調された上り回線信号に含まれる遅延プロファイル情報を用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記ガードインターバルを用いて送信データに対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、通信端末装置側で前記遅延プロファイルを作成するために使用する既知信号に対して拡散変調処理する拡散手段と、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の既知信号とを多重する多重手段と、を具備する構成を採る。
【００１１】
本発明の無線基地局装置は、上記構成において、多重手段が、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の基地信号とを時間多重する構成を採る。
【００１２】
本発明の無線基地局装置は、上記構成において、ＯＦＤＭ処理前に送信データに対して拡散変調処理を行う拡散手段を具備し、多重手段は、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の基地信号とをコード多重する構成を採る。
【００１３】
これらの構成によれば、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、プリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、両信号を多重（時間多重又はコード多重）して、下り回線で送信し、通信端末装置で遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを上り回線で送信して、無線基地局装置で遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。
【００１４】
このような場合でも、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００１５】
本発明の無線基地局装置は、拡散変調された上り回線信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記逆拡散信号を用いてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数の測定結果を用いてサブキャリアパラメータを決定する伝送パラメータ決定手段と、前記ガードインターバル及び前記サブキャリアパラメータを含むＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記遅延プロファイル、前記ドップラー周波数、並びに前記上り回線信号に含まれる下り回線受信品質を用いて変調方式及び符号化率を決定する変調方式・符号化率決定手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記変調方式、及び前記符号化率を挿入した既知信号及び送信データに対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。さらに、伝搬路状況に応じて、変調方式や符号化率を適応的に変更することができ、伝搬環境に柔軟に対応して無線通信を行うことが可能となる。
【００１７】
本発明の通信端末装置は、上記無線基地局装置から送信された既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、送信データに対して拡散変調処理する拡散手段と、を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００１９】
本発明の通信端末装置は、上記無線基地局装置から送信された拡散変調された下り回線信号の既知信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記逆拡散信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、前記遅延プロファイルの情報及び送信データに対して拡散変調処理を行う拡散手段と、を具備する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、プリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、両信号を多重（時間多重又はコード多重）して、下り回線で送信し、通信端末装置で遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを上り回線で送信して、無線基地局装置で遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。
【００２１】
このような場合でも、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００２２】
本発明の通信端末装置は、上記無線基地局装置から送信された既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記既知信号から変調方式及び符号化率を抽出する変調方式・符号化率抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、前記変調方式に基づいて受信信号に対して復調処理を行う復調手段と、前記符号化率に基づいて復調処理後の信号を復号する復号手段と、前記受信信号を用いて受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信品質の測定結果及び送信データに対して拡散変調処理する拡散手段と、を具備する構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。さらに、伝搬路状況に応じて、変調方式や符号化率を適応的に変更することができ、伝搬環境に柔軟に対応して無線通信を行うことが可能となる。
【００２４】
本発明の無線通信方法は、拡散変調された上り回線信号を無線基地局装置で逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータを挿入した既知信号及び送信データに対して前記ＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行う第１ＯＦＤＭ処理工程と、前記ＯＦＤＭ処理後の信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する送信工程と、前記通信端末装置において、前記既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行う第２ＯＦＤＭ処理工程と、を具備する。
【００２５】
この方法によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００２６】
本発明の無線通信方法は、通信端末装置において、拡散変調された下り回線信号の既知信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルの情報を拡散変調処理して上り回線信号で前記無線基地局装置に送信する第１送信工程と、前記無線基地局装置において、前記遅延プロファイル情報を用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、送信データに対して前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行うと共に、前記ＯＦＤＭパラメータを含む既知信号に対して拡散変調処理を行い、前記ＯＦＤＭ処理後のＯＦＤＭ信号と前記拡散変調処理後のＣＤＭＡ信号を多重する多重工程と、多重した信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する第２送信工程と、前記下り回線信号の前記多重した信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ処理工程と、を具備する。
【００２７】
この方法によれば、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、プリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、両信号を多重（時間多重又はコード多重）して、下り回線で送信し、通信端末装置で遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを上り回線で送信して、無線基地局装置で遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。
【００２８】
このような場合でも、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００２９】
本発明の無線通信方法は、拡散変調された上り回線信号を無線基地局装置で逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、前記逆拡散信号を用いてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定工程と、前記ドップラー周波数の測定結果を用いてサブキャリアパラメータを決定する伝送パラメータ決定工程と、前記ガードインターバル及び前記サブキャリアパラメータを含むＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記遅延プロファイル、前記ドップラー周波数、並びに前記上り回線信号に含まれる下り回線受信品質を用いて変調方式及び符号化率を決定する変調方式・符号化率決定工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記変調方式、及び前記符号化率を挿入した既知信号及び送信データに対してＯＦＤＭ処理を行う第１ＯＦＤＭ処理工程と、前記ＯＦＤＭ処理後の信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する送信工程と、前記通信端末装置において、前記既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記既知信号から変調方式及び符号化率を抽出する変調方式・符号化率抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行う第２ＯＦＤＭ処理工程と、前記変調方式に基づいて受信信号に対して復調処理を行う復調工程と、前記符号化率に基づいて復調処理後の信号を復号する復号工程と、前記受信信号を用いて受信品質を測定する受信品質測定工程と、を具備する。
【００３０】
この方法によれば、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。さらに、伝搬路状況に応じて、変調方式や符号化率を適応的に変更することができ、伝搬環境に柔軟に対応して無線通信を行うことが可能となる。
【００３１】
本発明の無線通信方法は、上記方法において、下り回線の伝送路パラメータにコードリソースの空きがある場合に、各通信端末装置への信号をＯＦＤＭ伝送パラメータを揃えてコード多重して下り回線信号として送信する。
【００３２】
この方法によれば、１スロット当たりのコードリソースの利用率を向上させることができ、システムスループットを向上させることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明者は、ＯＦＤＭ信号を用いた場合に、遅延プロファイルの測定が困難であることに着目し、遅延プロファイルが上り回線と下り回線で差がないことを利用して、上り回線のＤＳ／ＣＤＭＡ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ ／ Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）信号を用いて遅延プロファイルを高精度に作成し、この遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定することにより、伝送品質を確保すると共に、周波数利用効率の向上を図ることができることを見出し本発明をするに至った。
【００３４】
すなわち、本発明の骨子は、図１に示すように、下り回線をＯＦＤＭ信号又はＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号とし、上り回線をＣＤＭＡ信号とし、ＣＤＭＡ信号を用いて遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定することにより、伝送品質を確保すると共に、周波数利用効率の向上を図ることである。
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
（実施の形態１）
本実施の形態では、上り回線のアクセス方式をＣＤＭＡとして、基地局側で正確に遅延プロファイルを作成してガードインターバルを決定する場合について説明する。
【００３６】
図２は、本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置（以下、必要に応じてＢＳと省略する）の構成を示すブロック図である。
【００３７】
通信端末装置（以下、必要に応じてＭＳと省略する）から送信された上り回線信号は、アンテナ２０１を介して無線受信部２０２で受信される。無線受信部２０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号を逆拡散部２０３に出力する。
【００３８】
逆拡散部２０３では、無線受信処理後の信号に対して、ＭＳ側で用いた拡散コードと同じ拡散コードで逆拡散処理を行い、逆拡散処理後の信号（逆拡散信号）を復調部２０４及び遅延プロファイル作成部２０５に出力する。復調部２０４では、逆拡散信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。
【００３９】
遅延プロファイル作成部２０５では、逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、ガードインターバル決定部２０６に出力される。ガードインターバル決定部２０６では、遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。この決定されたガードインターバルの情報は、逆フーリエ変換部２０８に出力される。
【００４０】
ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数などの伝送パラメータは、送信データのプリアンブル部分に挿入される。したがって、下り回線信号のフレームは、図４に示すようなフォーマットとなり、フレームにプリアンブル部分とデータ部分を含むようになっている。このプリアンブルを含む送信データは、変調部２０７で変調処理され、変調処理後の信号が逆フーリエ変換部２０８に出力される。
【００４１】
逆フーリエ変換部２０８では、変調処理後の信号に対してＯＦＤＭ処理（変調）、例えばＩＤＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの逆フーリエ変換処理を行い、逆フーリエ変換処理後の信号（ＯＦＤＭ信号）を無線送信部２０９に出力する。無線送信部２０９では、ＯＦＤＭ信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ２０１を介して下り回線信号としてＭＳに送信する。
【００４２】
図３は、本発明の実施の形態１に係るＭＳの構成を示すブロック図である。
ＢＳから送信された下り回線信号は、アンテナ３０１を介して無線受信部３０２で受信される。無線受信部３０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号をフーリエ変換部３０３に出力する。
【００４３】
フーリエ変換部３０３では、無線受信処理後の信号に対して、ＯＦＤＭ処理（復調）、例えばＤＦＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）やＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などのフーリエ変換処理を行い、フーリエ変換処理後の信号を復調部３０４に出力する。復調部３０４では、フーリエ変換処理後の信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。
【００４４】
また、復調処理後の信号は、伝送パラメータ抽出部３０５に出力される。伝送パラメータ抽出部３０５では、復調処理後の信号からプリアンブル部分を抽出し、そのプリアンブル部分から伝送パラメータを認識する。この伝送パラメータは、フーリエ変換部３０３に出力される。フーリエ変換部３０３では、ＢＳから送信された伝送パラメータに基づいてフーリエ変換を行う。
【００４５】
送信データは、変調部３０６で変調処理され、変調処理後の信号が拡散部３０７に出力される。拡散部３０７では、変調処理後の信号に対して所定の拡散コードを用いて拡散変調処理を行い、拡散変調処理後の信号（拡散信号）を無線送信部３０８に出力する。無線送信部３０８では、拡散信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ３０１を介して上り回線信号としてＢＳに送信する。
【００４６】
上記構成を有するＢＳ及びＭＳを用いて本発明に係る無線通信を行う場合について説明する。
【００４７】
まず、図３に示すＭＳは、送信データを変調処理した後に拡散部３０７で拡散変調して、拡散後の信号（ＣＤＭＡ信号）を上り回線信号としてＢＳに送信する。
【００４８】
ＢＳは、上り回線信号（ＣＤＭＡ信号）を受信すると、逆拡散部２０３でＣＤＭＡ信号に対して逆拡散処理を行い、この逆拡散処理後の逆拡散信号を用いて遅延プロファイル作成部２０５で遅延プロファイルを作成する。
【００４９】
ここで、ＣＤＭＡ信号はＯＦＤＭ信号に比べて時間分解能が高いので、高精度な遅延プロファイルを作成することができる。すなわち、ＯＦＤＭでは、上述したように、１シンボル時間を長くすることにより遅延波の影響を受けにくくしており、これが遅延プロファイル作成精度を劣化させる要因となっている。一方、ＣＤＭＡでは、遅延波を正確に検知して合成する処理を行うので、その性質上遅延プロファイルを正確に作成する必要がある。また、遅延波の影響を受けにくくするのではなく、遅延波を合成するので、ＯＦＤＭのように１シンボル時間を長くして遅延波の影響を受けにくくする必要はない。このため、ＣＤＭＡ信号はＯＦＤＭ信号に比べて時間分解能が高くなる。その結果、ＣＤＭＡ信号を用いた方がＯＦＤＭ信号を用いた場合よりも、高精度な遅延プロファイルを作成することができる。
【００５０】
遅延プロファイル作成部２０５で作成された遅延プロファイルは、ガードインターバル決定部２０６に出力され、そこでガードインターバルの決定に用いられる。具体的には、ＯＦＤＭのガードインターバルは、遅延波による受信品質の劣化を防ぐために遅延波が含まれるだけの時間間隔に設定される。例えば、ガードインターバルは、図５に示すように、主波と遅延波との時間間隔を含む時間間隔になるように設定する。
【００５１】
このように決定されたガードインターバルは、ＯＦＤＭの伝送パラメータ情報として逆フーリエ変換部２０８に出力される。また、他の伝送パラメータである、サブキャリア周波数間隔やサブキャリア数の情報も逆フーリエ変換部２０８に出力される。また、これらの伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、ＭＳに報知するために、送信データのプリアンブル部分に含められる。
【００５２】
伝送パラメータを含むプリアンブル部分は、図４に示すように、データ部分と共に送信データとして、変調処理された後に逆フーリエ変換処理されてＯＦＤＭ信号となる。このとき、上記のように決定されたガードインターバルを反映させた伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）に基づいて逆フーリエ変換処理を行う。逆フーリエ変換処理されたＯＦＤＭ信号は、下り回線信号としてＭＳに送信される。
【００５３】
ＭＳでは、まず、下り回線信号を受信した後に、この下り回線信号のプリアンブル部分をフーリエ変換処理し、復調処理することにより、プリアンブル部分に含められた伝送パラメータを抽出する。この伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、フーリエ変換部３０３に出力される。
【００５４】
フーリエ変換部３０３では、抽出された伝送パラメータに基づいてデータ部分に対してフーリエ変換処理を行う。フーリエ変換処理後の信号は、復調部３０４で復調処理されることにより受信データとして出力される。
【００５５】
このように、本実施の形態によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００５６】
（実施の形態２）
本実施の形態では、遅延プロファイル作成のためのプリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、両信号を多重して送信する場合について説明する。
【００５７】
図６は、本発明の実施の形態２に係るＢＳの構成を示すブロック図である。
ＭＳから送信された上り回線信号は、アンテナ６０１を介して無線受信部６０２で受信される。無線受信部６０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号を逆拡散部６０３に出力する。
【００５８】
逆拡散部６０３では、無線受信処理後の信号に対して、ＭＳ側で用いた拡散コードと同じ拡散コードで逆拡散処理を行い、逆拡散処理後の信号（逆拡散信号）を復調部６０４に出力する。復調部６０４では、逆拡散信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。
【００５９】
また、復調処理後の受信データは、ガードインターバル決定部６０５に出力される。ガードインターバル決定部６０５では、上り回線信号で送信された遅延プロファイルの情報を用いてガードインターバルを決定する。この決定されたガードインターバルの情報は、逆フーリエ変換部６０７に出力される。
【００６０】
ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数などの伝送パラメータは、送信データのプリアンブル部分に挿入される。このプリアンブルは、変調部６６６で変調処理された後に、変調処理後の信号（プリアンブル部分）が拡散部６０９に出力される。拡散部６０９では、変調処理後の信号（プリアンブル部分）に対して拡散変調処理を行い、拡散変調処理後の信号（拡散信号）を多重部６１０に出力する。
【００６１】
送信データは、変調部６０６で変調処理され、変調処理後の信号（データ部分）が逆フーリエ変換部６０７に出力される。逆フーリエ変換部６０７では、変調処理後の信号（データ部分）に対して逆フーリエ変換処理を行い、逆フーリエ変換処理後の信号（ＯＦＤＭ信号）を多重部６１０に出力される。
【００６２】
多重部６１０では、逆フーリエ変換部６０７からのＯＦＤＭ信号と拡散部６０９からのＣＤＭＡ信号を多重（時間多重又はコード多重）する。ここで、多重部６１０としては、時間多重する場合の構成とコード多重する場合の構成がある。
【００６３】
図８は、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号を時間多重する場合の多重部６１０構成を示している。図８に示す多重部６１０は、逆フーリエ変換部６０７からの出力と、拡散部６０９からの出力とを切り替えて無線送信部６１１に出力するスイッチ６１０１を備えている。
【００６４】
図９は、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号をコード多重する場合の多重部６１０構成を示している。ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号をコード多重する場合には、ＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号にする必要がある。拡散信号のチップをＯＦＤＭにマッピングして、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号にするときには、時間軸拡散方式、周波数軸拡散方式、時間軸・周波数軸の２次元拡散方式がある。
【００６５】
図９においては、変調処理後の信号に対して拡散変調を行った後に、逆フーリエ変換処理を行って、多重部６１０に出力する構成としている。すなわち、図９において、逆フーリエ変換部６０７の前段に拡散部６１０２が設けられ、多重部６１０は、逆フーリエ変換部６０７からの出力と拡散部６０９からの出力を加算する加算器６１０３を備えている。
【００６６】
多重した後の信号は、無線送信部６１１に出力される。無線送信部６１１では、多重した信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ６０１を介して下り回線信号としてＭＳに送信する。
【００６７】
図７は、本発明の実施の形態２に係るＭＳの構成を示すブロック図である。
ＢＳから送信された下り回線信号は、アンテナ７０１を介して無線受信部７０２で受信される。無線受信部７０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号をフーリエ変換部７０３及び逆拡散部７０６に出力する。
【００６８】
フーリエ変換部７０３では、無線受信処理後の信号に対して、フーリエ変換処理を行い、フーリエ変換処理後の信号を復調部７０４に出力する。復調部７０４では、フーリエ変換処理後の信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。
【００６９】
逆拡散部７０６では、無線受信処理後の信号に対して、ＢＳで用いた拡散コードと同じ拡散コードを用いて逆拡散処理を行い、逆拡散信号を復調部７０４及び遅延プロファイル作成部７０７に出力する。復調部７０４では、逆拡散信号を用いて復調処理を行い、復調処理後の信号を伝送パラメータ抽出部７０５に出力する。
【００７０】
伝送パラメータ抽出部７０５では、復調処理後の信号からプリアンブル部分を抽出し、そのプリアンブル部分から伝送パラメータを認識する。この伝送パラメータは、フーリエ変換部７０３に出力される。フーリエ変換部７０３では、ＢＳから送信された伝送パラメータに基づいてフーリエ変換を行う。
【００７１】
遅延プロファイル作成部７０７では、逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、変調部７０８に出力される。送信データ及び遅延プロファイルは、変調部７０８で変調処理され、変調処理後の信号が拡散部７０９に出力される。拡散部７０９では、変調処理後の信号に対して所定の拡散コードを用いて拡散変調処理を行い、拡散変調処理後の信号（拡散信号）を無線送信部７１０に出力する。無線送信部７１０では、拡散信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ７０１を介して上り回線信号としてＢＳに送信する。
【００７２】
上記構成を有するＢＳ及びＭＳを用いて本発明に係る無線通信を行う場合について説明する。
【００７３】
図６に示すＢＳは、プリアンブルを変調処理した後に拡散部６０９で拡散変調処理して、拡散後の信号（ＣＤＭＡ信号）を多重部６１０に出力される。多重部６１０では、ＣＤＭＡ信号とＯＦＤＭ信号を多重した後に、多重信号を下り回線信号としてＭＳに送信する。なお、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号の多重の方法については後述する。
【００７４】
図７に示すＭＳは、下り回線信号（多重信号）を受信すると、そのプリアンブル部分のＣＤＭＡ信号について逆拡散部７０６で逆拡散処理を行い、この逆拡散処理後の逆拡散信号を用いて遅延プロファイル作成部７０７で遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、時間分解能が高いＣＤＭＡ信号を用いて作成しているので、高精度に作成される。この遅延プロファイルの情報は、変調部７０８に出力される。
【００７５】
そして、ＭＳは、変調部７０８で送信データ及び遅延プロファイルの情報を変調処理した後に拡散部７０９で拡散変調して、拡散後の信号（ＣＤＭＡ信号）を上り回線信号としてＢＳに送信する。
【００７６】
ＢＳは、上り回線信号（ＣＤＭＡ信号）を受信すると、ＤＭＡ信号について逆拡散部６０３で逆拡散処理を行い、この逆拡散処理後の逆拡散信号を用い復調部６０４で復調処理を行う。復調処理により得られた、上り回線信号に含まれる遅延プロファイルの情報は、ガードインターバル決定部６０５に出力される。
【００７７】
ガードインターバル決定部６０５では、実施の形態１と同様にして、遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。このように決定されたガードインターバルは、ＯＦＤＭの伝送パラメータ情報として逆フーリエ変換部６０７に出力される。また、他の伝送パラメータである、サブキャリア周波数間隔やサブキャリア数の情報も逆フーリエ変換部６０７に出力される。また、これらの伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、ＭＳに報知するために、送信データのプリアンブル部分に含められる。
【００７８】
データ部分は、変調部６０８で変調処理された後に逆フーリエ変換処理されてＯＦＤＭ信号となる。このとき、上記のように決定されたガードインターバルを反映させた伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）に基づいて逆フーリエ変換処理を行う。逆フーリエ変換処理されたＯＦＤＭ信号は、多重部６１０に出力される。また、プリアンブル部分は、変調部６０８で変調処理された後に拡散部６０９で拡散変調処理された後にＣＤＭＡ信号として多重部６１０に出力される。
【００７９】
多重部６１０では、図８に示すように、逆フーリエ変換部６０７からの出力（ＯＦＤＭ信号）と拡散部６０９からの出力（ＣＤＭＡ信号）とをスイッチ６１０１により切り替えて、無線送信部６１１へ出力する。これにより、ＯＦＤＭ信号（データ部分）とＣＤＭＡ信号（プリアンブル部分）が時間多重されて無線送信部６１１に出力される。
【００８０】
一方、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号をコード多重する場合には、図９に示すように、データ部分については、変調部６０８で変調処理された後に拡散部６１０２で拡散変調処理され、その後逆フーリエ変換部６０７で逆フーリエ変換処理されてＯＦＤＭ信号となる。このとき、上記のように決定されたガードインターバルを反映させた伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）に基づいて逆フーリエ変換処理を行う。逆フーリエ変換処理されたＯＦＤＭ信号は、多重部６１０に出力される。また、プリアンブル部分は、変調部６０８で変調処理された後に拡散部６０９で拡散変調処理された後にＣＤＭＡ信号として多重部６１０に出力される。
【００８１】
多重部６１０では、逆フーリエ変換部６０７からの出力（ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号）と拡散部６０９からの出力（ＣＤＭＡ信号）とを加算器６１０３で加算して、無線送信部６１１へ出力する。これにより、ＯＦＤＭ信号（データ部分）とＣＤＭＡ信号（プリアンブル部分）がコード多重されて無線送信部６１１に出力される。なお、この場合、拡散部６１０２で用いる拡散コードと拡散部６０９で用いる拡散コードは異なっている必要がある。
【００８２】
多重部６１０で多重された信号、ＯＦＤＭ信号又はＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号（データ部分）とＣＤＭＡ信号（プリアンブル部分）は、下り回線信号としてＭＳに送信される。
【００８３】
ＭＳでは、下り回線信号を受信した後に、この下り回線信号のプリアンブル部分を逆拡散処理し、復調処理することにより、プリアンブル部分に含められた伝送パラメータを抽出する。この伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、フーリエ変換部７０３に出力される。
【００８４】
フーリエ変換部７０３では、抽出された伝送パラメータに基づいてデータ部分に対してフーリエ変換処理を行う。フーリエ変換処理後の信号は、復調部７０４で復調処理されることにより受信データとして出力される。なお、コード多重されたＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号の場合には、フーリエ変換処理後に逆拡散処理を行うことにより受信データが得られる。
【００８５】
このように、本実施の形態によれば、データ部分をＯＦＤＭ信号とし、プリアンブル部分をＣＤＭＡ信号とし、両信号を多重（時間多重又はコード多重）して、下り回線で送信し、ＭＳで遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルを上り回線で送信して、ＢＳで遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。
【００８６】
このような場合でも、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【００８７】
（実施の形態３）
本実施の形態では、ＭＳにおける受信品質、ドップラーシフト、遅延プロファイルという情報を用いて、ＯＦＤＭ伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）、変調方式、ＦＥＣの符号化率を決定する場合について説明する。
【００８８】
図１０は、本発明の実施の形態３に係るＢＳの構成を示すブロック図である。ＭＳから送信された上り回線信号は、アンテナ１００１を介して無線受信部１００２で受信される。無線受信部１００２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号を逆拡散部１００３に出力する。
【００８９】
逆拡散部１００３では、無線受信処理後の信号に対して、ＭＳ側で用いた拡散コードと同じ拡散コードで逆拡散処理を行い、逆拡散処理後の信号（逆拡散信号）を復調部１００４、遅延プロファイル作成部１００５、及びドップラー周波数測定部１００７に出力する。復調部１００４では、逆拡散信号に対して復調処理を行って受信データを出力する。復調処理後の信号の下り回線の受信品質情報は、変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【００９０】
遅延プロファイル作成部１００５では、逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、ガードインターバル決定部１００６に出力される。ガードインターバル決定部１００６では、遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定する。この決定されたガードインターバルの情報は、逆フーリエ変換部１００８及び変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【００９１】
ドップラー周波数測定部１００７では、逆拡散信号を用いてドップラー周波数を測定し、その測定結果（ドップラーシフト）をキャリア間隔選択部１００８に出力する。キャリア間隔選択部１００８では、ドップラー周波数の測定結果に基づいてキャリア間隔を選択する。選択されたキャリア間隔は、逆フーリエ変換部１００８及び変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【００９２】
変調方式・符号化率選択部１００９では、ガードインターバル及びキャリア間隔などの伝送パラメータに基づいて、変調方式（例えば、変調多値数）や符号化率を選択する。選択された変調方式の情報は、変調部１０１１に出力される。選択された符号化率は、符号化部１０１０に出力される。
【００９３】
ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数などの伝送パラメータは、送信データのプリアンブル部分に挿入される。また、変調方式や符号化率の情報もプリアンブルに挿入される。このプリアンブルを含む送信データは、符号化部１０１０で上記のように選択された符号化率で符号化された後に、変調部１０１１に出力される。変調部１０１１では、符号化された送信データを変調処理し、変調処理後の信号を逆フーリエ変換部１０１２に出力する。
【００９４】
逆フーリエ変換部１０１２では、変調処理後の信号に対して逆フーリエ変換処理を行い、逆フーリエ変換処理後の信号（ＯＦＤＭ信号）を無線送信部１０１３に出力する。無線送信部１０１３では、ＯＦＤＭ信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ１００１を介して下り回線信号としてＭＳに送信する。
【００９５】
図１１は、本発明の実施の形態３に係るＭＳの構成を示すブロック図である。ＢＳから送信された下り回線信号は、アンテナ１１０１を介して無線受信部１１０２で受信される。無線受信部１１０２では、上り回線信号に対して所定の無線受信処理（例えば、ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を行い、無線受信処理後の信号をフーリエ変換部１１０３に出力する。
【００９６】
フーリエ変換部１１０３では、無線受信処理後の信号に対して、フーリエ変換処理を行い、フーリエ変換処理後の信号を復調部１１０４及び受信品質測定部１１１１に出力する。復調部１１０４では、フーリエ変換処理後の信号に対して復調処理を行って復調処理後の信号を復号部１１０７に出力する。復号部１１０７では、復調処理後の信号を復号して受信データを出力する。
【００９７】
また、復調処理後の信号は、伝送パラメータ抽出部１１０５及び変調方式・符号化率抽出部１１０６に出力される。伝送パラメータ抽出部１１０６では、復調処理後の信号からプリアンブル部分を抽出し、そのプリアンブル部分から伝送パラメータを認識する。この伝送パラメータは、フーリエ変換部１１０３に出力される。フーリエ変換部１１０３では、ＢＳから送信された伝送パラメータに基づいてフーリエ変換を行う。
【００９８】
変調方式・符号化率抽出部１１０６では、プリアンブル部分から変調方式や符号化率の情報を認識する。この変調方式の情報は復調部１１０４に出力され、符号化率の情報は、復号部１１０７に出力される。復調部１１０４は、ＢＳから送信された変調方式の情報にしたがって復調処理を行う。また、復号部１１０７は、ＢＳから送信された符号化率の情報にしたがって復号を行う。
【００９９】
受信品質測定部１１１１では、フーリエ変換処理後の信号を用いて、受信品質であるＣ／Ｉを測定し、その測定結果を変調部１１０８に出力する。受信品質の測定結果及び送信データは、変調部１１０８で変調処理され、変調処理後の信号が拡散部１１０９に出力される。拡散部１１０９では、変調処理後の信号に対して所定の拡散コードを用いて拡散変調処理を行い、拡散変調処理後の信号（拡散信号）を無線送信部１１１０に出力する。無線送信部１１１０では、拡散信号に対して所定の無線送信処理（例えば、Ｄ／Ａ変換、アップコンバートなど）を行い、無線送信処理後の信号をアンテナ１１０１を介して上り回線信号としてＢＳに送信する。
【０１００】
上記構成を有するＢＳ及びＭＳを用いて本発明に係る無線通信を行う場合について説明する。
【０１０１】
まず、図１１に示すＭＳは、受信品質測定部１１１１で下り回線信号のプリアンブル部分の受信品質を測定する。この受信品質の測定結果及び送信データを変調処理した後に拡散部１１０８で拡散変調して、拡散後の信号（ＣＤＭＡ信号）を上り回線信号としてＢＳに送信する。
【０１０２】
ＢＳは、上り回線信号（ＣＤＭＡ信号）を受信すると、逆拡散部１００３でＣＤＭＡ信号に対して逆拡散処理を行い、この逆拡散処理後の逆拡散信号を用いて遅延プロファイル作成部１００５で遅延プロファイルを作成する。この遅延プロファイルは、時間分解能が高いＣＤＭＡ信号を用いて作成しているので、高精度に作成される。また、この逆拡散信号を用いてドップラー周波数測定部１００７でドップラー周波数を測定する。
【０１０３】
遅延プロファイル作成部１００５で作成された遅延プロファイルは、ガードインターバル決定部１００６に出力される。ガードインターバル決定部１００６では、実施の形態１と同様にして、ガードインターバルを決定する。このガードインターバルは、ＯＦＤＭの伝送パラメータ情報として逆フーリエ変換部１０１２に出力されると共に、変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【０１０４】
ドップラー周波数測定部１００７で測定されたドップラー周波数（ドップラーシフト）は、キャリア間隔選択部１００８に出力される。キャリア間隔選択部１００８では、ドップラー周波数に基づいてサブキャリア間隔を選択する。また、キャリア間隔選択部１００８では、無線通信で用いる帯域幅と選択されたサブキャリア間隔とからサブキャリア数を決定する。このサブキャリア間隔及びサブキャリア数は、ＯＦＤＭの伝送パラメータ情報として逆フーリエ変換部１０１２に出力されると共に、変調方式・符号化率選択部１００９に出力される。
【０１０５】
変調方式・符号化率選択部１００９では、ガードインターバル、サブキャリア間隔、サブキャリア数、さらにドップラー周波数及び下り回線の受信品質から変調方式や符号化率を求める。具体的には、サブキャリア間隔やサブキャリア数（サブキャリアパラメータ）、ガードインターバルから、１バーストで送信されるシンボル数を決める。このシンボル数とドップラー周波数に基づいて最適な符号化率を決定する。例えば、ドップラー周波数が高いほど１バースト区間の受信データの品質の悪い箇所がランダマイズされるために、誤り訂正能力が高くなるので、符号化率を比較的高く設定する。一方、ドップラー周波数が低い場合には、受信バースト全体の受信信号強度が低くなるときがあるので、誤り訂正能力が低くなる。このため、符号化率を比較的低く設定する。なお、符号化率は、あらかじめシミュレーションで最適な値を決定しておく。さらに、ＭＳで測定した下り回線の受信品質と符号化率とから変調方式（変調多値数）を決定する。
【０１０６】
伝送パラメータである、ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数の情報、変調方式や符号化率の情報は、ＭＳに報知するために、送信データのプリアンブル部分に含められる。
【０１０７】
伝送パラメータを含むプリアンブル部分は、図４に示すように、データ部分と共に送信データとして、符号化され、変調処理された後に逆フーリエ変換処理されてＯＦＤＭ信号となる。このとき、上記のように選択された符号化率で符号化され、上記のように選択された変調方式で変調処理が行われる。また、上記のように決定されたガードインターバルを反映させた伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）に基づいて逆フーリエ変換処理が行われる。逆フーリエ変換処理されたＯＦＤＭ信号は、下り回線信号としてＭＳに送信される。
【０１０８】
ＭＳでは、まず、下り回線信号を受信した後に、この下り回線信号のプリアンブル部分をフーリエ変換処理し、復調処理することにより、プリアンブル部分に含められた伝送パラメータ、変調方式や符号化率の情報を抽出する。この伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア周波数間隔、サブキャリア数）は、フーリエ変換部１１０３に出力される。また、変調方式の情報は、復調部１１０４に出力され、符号化率の情報は、復号部１１０７に出力される。
【０１０９】
フーリエ変換部１１０３では、抽出された伝送パラメータに基づいてデータ部分に対してフーリエ変換処理を行う。フーリエ変換処理後の信号は、復調部１１０４に出力され、抽出された変調方式の情報に基づいて復調処理が行われる。復調処理後の信号は、復号部１１０７に出力され、抽出された符号化率の情報に基づいて復号が行われ、受信データが出力される。
【０１１０】
このように、本実施の形態によれば、ＣＤＭＡ信号を用いて正確な遅延プロファイルを作成し、その遅延プロファイルに基づいてガードインターバルを決定するので、時間分解能が不足するＯＦＤＭ信号を用いてガードインターバルを設定することがなくなり、高精度なガードインターバルを設定することができる。これにより、伝送品質を確保することができると共に、無駄なガードインターバル区間を設けることを防止でき、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【０１１１】
さらに、本実施の形態によれば、伝搬路状況に応じて、変調方式や符号化率を適応的に変更することができ、伝搬環境に柔軟に対応して無線通信を行うことが可能となる。
【０１１２】
なお、本実施の形態では、受信品質としてＣ／Ｉを用いた場合について説明しているが、本発明は受信品質がＣ／Ｉ以外の受信品質パラメータ（ＳＩＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ）、受信電力など）を用いた場合にも適用することができる。
【０１１３】
また、本実施の形態では、ＢＳにおいて、遅延プロファイルを作成し、ドップラー周波数を測定する場合について説明しているが、本発明では、ＭＳで遅延プロファイルを作成し、ドップラー周波数を測定し、その遅延プロファイルやドップラー周波数の測定結果をＢＳに報告するようにしても良い。
【０１１４】
（実施の形態４）
実施の形態３においては、ユーザ毎に遅延プロファイルやドップラー周波数が異なることを考慮して、最適なガードインターバル、キャリア周波数間隔、キャリア数をユーザ毎に決定することについて説明した。
【０１１５】
下り回線では、ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号を用いることにより、ユーザ毎の信号をコード多重することができる。すなわち、下り回線では、伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア数、サブキャリア間隔）が同じであるユーザ宛の情報をコード多重して送信することができる。しかしながら、伝送パラメータが異なるとコード多重することはできない。
【０１１６】
本実施の形態では、ユーザ個別に伝送パラメータ（ガードインターバル、サブキャリア数、サブキャリア間隔）を設定する。そして、あるタイムスロットについてユーザ毎の信号をコード多重で送信する場合において、コードリソースが残っているときには、異なる伝送パラメータであったとしても、現在送信しようとしている伝送パラメータに揃えて送信を行う。
【０１１７】
具体的には、遅延波の遅延時間がｘであるのユーザ（ａ，ｂ，ｃ）を多重するタイムスロットにおいては、遅延時間がｙ（ｘ＞ｙ）のユーザｄを多重することができる。この場合、ユーザｄは、本来ユーザａ，ｂ，ｃよりもガードインターバルが短いために、高速のデータレートで伝送することができるのであるが、最適な伝送パラメータでなくても多重して送信する、すなわちユーザｄのガードインターバルをユーザａ〜ｃのガードインターバルに変更して送信する。
【０１１８】
このようにすることにより、１スロット当たりのコードリソースの利用率を向上させることができ、システムスループットを向上させることができる。
【０１１９】
本発明は上記実施の形態１から４に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、上記実施の形態１から４は、適宜組み合わせて実施することが可能である。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、下り回線をＯＦＤＭ信号又はＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ信号とし、上り回線をＣＤＭＡ信号とし、ＣＤＭＡ信号を用いて遅延プロファイルを作成し、時間分解能の高い遅延プロファイルを用いてガードインターバルを決定するので、伝送品質を確保すると共に、周波数利用効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線基地局装置と通信端末装置との間の通信を説明するための図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図４】下り回線信号及び上り回線信号のフレームフォーマットを示す図
【図５】ガードインターバルを選択する場合に用いられる遅延プロファイルを説明するための図
【図６】本発明の実施の形態２に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【図８】図６に示す無線基地局装置における多重部（時間多重）の構成を示す図
【図９】図６に示す無線基地局装置における多重部（コード多重）の構成を示す図
【図１０】本発明の実施の形態３に係る無線基地局装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
２０１，３０１，６０１，７０１，１００１，１１０１ アンテナ
２０２，３０２，６０２，７０２，１００２，１１０２ 無線受信部
２０３，６０３，７０６，１００３ 逆拡散部
２０４，３０４，６０４，７０４，１００４，１１０４ 復調部
２０５，７０７，１００５ 遅延プロファイル作成部
２０６，６０５，１００６ ガードインターバル決定部
２０７，３０６，６０６，６０８，７０８，１０１１，１１０８ 変調部
２０８，６０７，１０１２ 逆フーリエ変換部
２０９，３０８，６１１，７１０，１０１３，１１１０ 無線送信部
３０３，７０３，１１０３ フーリエ変換部
３０５，７０５，１１０５ 伝送パラメータ抽出部
３０７，６０９，７０９，１１０９，６１０２ 拡散部
６１０ 多重部
１００７ ドップラー周波数測定部
１００８ キャリア間隔選択部
１００９ 変調方式・符号化率選択部
１０１０ 符号化部
１１０６ 変調方式・符号化率抽出部
１１０７ 復号部
１１１１ 受信品質測定部
６１０１ スイッチ
６１０３ 加算器
Claims (12)
- 拡散変調された上り回線信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータを挿入した既知信号及び送信データに対して前記ＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
- 拡散変調された上り回線信号に含まれる遅延プロファイル情報を用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記ガードインターバルを用いて送信データに対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、通信端末装置側で前記遅延プロファイルを作成するために使用する既知信号に対して拡散変調処理する拡散手段と、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の既知信号とを多重する多重手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
- 多重手段は、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の基地信号とを時間多重することを特徴とする請求項２記載の無線基地局装置。
- ＯＦＤＭ処理前に送信データに対して拡散変調処理を行う拡散手段を具備し、多重手段は、ＯＦＤＭ処理後の送信データと拡散処理後の基地信号とをコード多重することを特徴とする請求項２記載の無線基地局装置。
- 拡散変調された上り回線信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定手段と、前記逆拡散信号を用いてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定手段と、前記ドップラー周波数の測定結果を用いてサブキャリアパラメータを決定する伝送パラメータ決定手段と、前記ガードインターバル及び前記サブキャリアパラメータを含むＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記遅延プロファイル、前記ドップラー周波数、並びに前記上り回線信号に含まれる下り回線受信品質を用いて変調方式及び符号化率を決定する変調方式・符号化率決定手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記変調方式、及び前記符号化率を挿入した既知信号及び送信データに対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、を具備することを特徴とする無線基地局装置。
- 請求項１記載の無線基地局装置から送信された既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、送信データに対して拡散変調処理する拡散手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 請求項２記載の無線基地局装置から送信された拡散変調された下り回線信号の既知信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散手段と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成手段と、前記逆拡散信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、前記遅延プロファイルの情報及び送信データに対して拡散変調処理を行う拡散手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 請求項３記載の無線基地局装置から送信された既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出手段と、前記既知信号から変調方式及び符号化率を抽出する変調方式・符号化率抽出手段と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ手段と、前記変調方式に基づいて受信信号に対して復調処理を行う復調手段と、前記符号化率に基づいて復調処理後の信号を復号する復号手段と、前記受信信号を用いて受信品質を測定する受信品質測定手段と、前記受信品質の測定結果及び送信データに対して拡散変調処理する拡散手段と、を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 拡散変調された上り回線信号を無線基地局装置で逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータを挿入した既知信号及び送信データに対して前記ＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行う第１ＯＦＤＭ処理工程と、前記ＯＦＤＭ処理後の信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する送信工程と、前記通信端末装置において、前記既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行う第２ＯＦＤＭ処理工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
- 通信端末装置において、拡散変調された下り回線信号の既知信号を逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルの情報を拡散変調処理して上り回線信号で前記無線基地局装置に送信する第１送信工程と、前記無線基地局装置において、前記遅延プロファイル情報を用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、送信データに対して前記ガードインターバルを含むＯＦＤＭ伝送パラメータでＯＦＤＭ処理を行うと共に、前記ＯＦＤＭパラメータを含む既知信号に対して拡散変調処理を行い、前記ＯＦＤＭ処理後のＯＦＤＭ信号と前記拡散変調処理後のＣＤＭＡ信号を多重する多重工程と、多重した信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する第２送信工程と、前記下り回線信号の前記多重した信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行うＯＦＤＭ処理工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
- 拡散変調された上り回線信号を無線基地局装置で逆拡散処理して逆拡散信号を出力する逆拡散工程と、前記逆拡散信号を用いて遅延プロファイルを作成する遅延プロファイル作成工程と、前記遅延プロファイルを用いてＯＦＤＭのガードインターバルを決定するガードインターバル決定工程と、前記逆拡散信号を用いてドップラー周波数を測定するドップラー周波数測定工程と、前記ドップラー周波数の測定結果を用いてサブキャリアパラメータを決定する伝送パラメータ決定工程と、前記ガードインターバル及び前記サブキャリアパラメータを含むＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記遅延プロファイル、前記ドップラー周波数、並びに前記上り回線信号に含まれる下り回線受信品質を用いて変調方式及び符号化率を決定する変調方式・符号化率決定工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータ、前記変調方式、及び前記符号化率を挿入した既知信号及び送信データに対してＯＦＤＭ処理を行う第１ＯＦＤＭ処理工程と、前記ＯＦＤＭ処理後の信号を下り回線信号として前記通信端末装置に送信する送信工程と、前記通信端末装置において、前記既知信号からＯＦＤＭ伝送パラメータを抽出する伝送パラメータ抽出工程と、前記既知信号から変調方式及び符号化率を抽出する変調方式・符号化率抽出工程と、前記ＯＦＤＭ伝送パラメータを用いて受信信号に対してＯＦＤＭ処理を行う第２ＯＦＤＭ処理工程と、前記変調方式に基づいて受信信号に対して復調処理を行う復調工程と、前記符号化率に基づいて復調処理後の信号を復号する復号工程と、前記受信信号を用いて受信品質を測定する受信品質測定工程と、を具備することを特徴とする無線通信方法。
- 下り回線の伝送路パラメータにコードリソースの空きがある場合に、各通信端末装置への信号をＯＦＤＭ伝送パラメータを揃えてコード多重して下り回線信号として送信することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれかに記載の無線通信方法。
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