JP3796188B2 - OFDM communication method and OFDM communication apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信方法及びその装置に関し、特に複数のアンテナを用いてそれぞれ異なるデータが重畳された複数のＯＦＤＭ信号を送信する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のＯＦＤＭ通信方法では、複数のアンテナから複数のＯＦＤＭ信号を送信できるので、大容量のデータを高速で送信できるといった利点がある。しかし、受信側で高精度の伝搬路補償や干渉補償を行わないとデータの誤り率特性が劣化することになる。
【０００３】
そこで、この種のＯＦＤＭ通信方法では、図３８に示すように、送信側では所定の搬送波（以下これをサブキャリアと呼ぶ）にパイロットシンボル等の既知信号を重畳することでパイロットキャリアを形成し、受信側ではこのパイロットキャリアに基づいて各サブキャリアの周波数オフセット等の伝搬路歪みを補償することで、誤り率特性の良い受信信号を得るようになっている。
【０００４】
またＯＦＤＭ通信方法では、送信側で各サブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置したＯＦＤＭ信号を送信し、受信側でこの伝搬路推定用プリアンブルに基づいて各サブキャリアの位相回転等を補償するようになっている。
【０００５】
次に図３９を用いて、ＯＦＤＭ通信装置の送受信の原理を説明する。図３９では、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２を有するＯＦＤＭ通信装置（ＴＸ）１から２つのアンテナＡＮ３、ＡＮ４を有するＯＦＤＭ通信装置（ＲＸ）２にＯＦＤＭ信号を送信する場合について説明する。ここでＯＦＤＭ通信装置１の各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信される信号をそれぞれＴＸ１、ＴＸ２とする。またＯＦＤＭ通信装置２の各アンテナＡＮ３、ＡＮ４により受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とする。すると、受信信号ＲＸ１、ＲＸ２はそれぞれ次式で表すことができる。
【０００６】
ＲＸ１ ＝ ＡＴＸ１ ＋ ＢＴＸ２ ……… （１）
ＲＸ２ ＝ ＣＴＸ１ ＋ ＤＴＸ２ ……… （２）
但し、（１）式、（２）式において、Ａは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性、Ａは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性を表すものとする。
【０００７】
図４０は、ＯＦＤＭ通信装置１から送信されるＯＦＤＭ送信信号のフレームフォーマットを示す。すなわちアンテナＡＮ１からは図４０（ａ）に示すＯＦＤＭ信号が送信され、アンテナＡＮ２からは図４０（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号が送信される。また図４０において、例えばＤＡＴＡ１（Ｎ，Ｋ）とは、ＤＡＴＡ１が示されている時間及び周波数にデータ１に関するＮシンボル目がＫ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。
【０００８】
ここで受信信号から、上述した送信信号ＴＸ１とＴＸ２を受信復調するためには、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを推定する必要がある。このためＯＦＤＭ通信装置１では、送信信号に伝搬路推定用プリアンブルを挿入したり、特定のサブキャリアをパイロットキャリアとしたＯＦＤＭ信号を送信する。このＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置２では、この伝搬路推定用プリアンブルやパイロットキャリアに基づいて伝搬路特性を求める。
【０００９】
４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄは、ＯＦＤＭ通信装置２（図３９）において、以下のようにして推定することができる。伝搬路特性ＡはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＢはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＣはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。特性ＡＤアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。
【００１０】
次に、ＯＦＤＭ通信装置２は、推定した４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄを用いて、以下の式で表す処理を行うことにより、各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信された信号ＴＸ１、ＴＸ２を受信復調することができる。
【００１１】
DRX1 / ( AD - BC ) - BRX2 / ( AD - BC )
＝ D ( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) - B ( DTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX1 ………（３）
−CRX1 / ( AD - BC ) - ARX2 / ( AD - BC )
＝ −C( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) + A ( CTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( -ACTX1 - BCTX2 + ACTX1 - ADTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX2 ………（４）
実際上、伝搬路推定用プリアンブルは以下のように送信される。すなわちアンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。同様に、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。
【００１２】
また一般にパイロットキャリアは、周波数オフセット検出誤差等による残留位相誤差を補償するために用いられる。すなわち受信時には、パイロットキャリアに重畳された既知信号（パイロット信号）を用いて残留位相誤差を検出し、補償する。実際上、図４０に示すように、特定のサブキャリアをパイロットキャリアとして送信する。図４０に示す例では、２ｋ＋１個のサブキャリアのうち、アンテナＡＮ１の４つのサブキャリアをパイロットキャリアとして送信する。
【００１３】
図４１は、ＯＦＤＭ通信装置１の送信系の構成を示す。送信系１０では、まず送信信号が符号化部１１により符号化される。符号化後の信号はプリアンブル挿入部１２によりプリアンブルが挿入され、続くパイロットキャリア挿入部１３により特定のサブキャリアがパイロットキャリアとなる位置に既知信号（パイロット信号）が挿入される。
【００１４】
変調部１４により変調処理が施された信号はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１５によりシリアルパラレル変換されることにより２系統に分けられる。２系統に分けられた各信号は逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１６、１７により逆高速フーリエ変換処理されることにより、各ＩＦＦＴ１６、１７により直交周波数分割多重されてＯＦＤＭ信号が得られる。ここでＩＦＦＴ１６の出力信号１は、図示しない無線送信部により所定周波数の搬送波の乗算処理等の無線送信処理が施された後、アンテナＡＮ１（図３９）から発信される。同様にＩＦＦＴ１７の出力信号２は、図示しない無線送信部により所定周波数の搬送波の乗算処理等の無線送信処理が施された後、アンテナＡＮ２（図３９）から発信される。
【００１５】
図４２は、ＯＦＤＭ通信装置２（図３９）の受信系の構成を示す。受信系２０では、アンテナＡＮ３で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２１の入力信号１として入力される。またアンテナＡＮ４で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２２の入力信号２として入力される。
【００１６】
ＦＦＴ２１は入力信号１に対して高速フーリエ変換処理を施すことにより、各サブキャリア毎の受信信号を得る。ＦＦＴ２１により得られたサブキャリア毎の受信信号は伝搬路推定部２３、及び伝搬路補償・干渉補償部２４、２６にそれぞれ送出される。入力信号２はＦＦＴ２２により各サブキャリア毎の受信信号とされ、この受信信号が伝搬路推定部２５、及び伝搬路補償・干渉補償部２６、２４にそれぞれ送出される。
【００１７】
伝搬路推定部２３は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、図３９について上述した伝搬路特性Ａ、Ｂを推定する。同様に伝搬路推定部２５は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、伝搬路特性Ｃ、Ｄを推定する。
【００１８】
係数算出部２７は伝搬路推定部２３、２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。係数算出部２７は、図４３に示すように構成されている。伝搬路推定部２３、２５により得られた４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ各メモリ４１〜４４に格納される。乗算部４６ではＡＤが得られ、乗算部４５ではＢＣが得られる。減算部４７ではＡＤ−ＢＣが得られる。除算部４８、４９、５０、５１では、それぞれＡ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）が得られる。
【００１９】
図４２に戻って、伝搬路補償・干渉補償部２４は係数算出部２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（３）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償した受信信号ＴＸ１を形成する。同様に、伝搬路補償・干渉補償部２６は係数算出部２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（４）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償した受信信号ＴＸ２を形成する。
【００２０】
伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ１は、残留位相誤差検出部２８及び位相補償部２９に送出され、同様に伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ２は、残留位相誤差検出部２８及び位相補償部３０に送出される。残留位相誤差検出部２８は、パイロットキャリアにより伝送された既知信号を用いて、２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出し、これを位相補償部２９、３０に送出する。
【００２１】
位相補償部２９、３０では、それぞれ受信信号ＴＸ１、ＴＸ２に対して残留位相誤差ぶんだけ位相を回転させる処理を施すことにより、位相補償処理を行う。位相補償後の２つの受信信号はパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）３１によりシリアル信号とされ、続く復号化部３２により復号されることにより、送信信号に対応する受信信号が得られる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ通信装置においては、図４０からも分かるように、一方のアンテナから送信された既知信号（パイロットキャリア）には、他方のアンテナから送信されたデータが干渉として重畳される。このため、残留位相誤差を検出するためには、既知信号に重畳された干渉成分を除去する必要となる。
【００２３】
しかし、マルチパスによる、符号間干渉、タイミング誤差および周波数オフセット検出誤差等が存在する場合、上記干渉除去特性が劣化する。この結果、上記干渉信号が既知信号に残留するため、誤り率特性が大きく劣化する問題がある。
【００２４】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、残留位相誤差の検出精度の劣化を防ぐことにより、誤り率特性の向上したＯＦＤＭ通信方法及びＯＦＤＭ通信装置を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、以下の方法及び構成を採る。
【００２６】
（１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、既知信号は複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみから送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、既知信号を送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００２７】
この方法によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【００２８】
（２）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）において、既知信号を送信するアンテナを、複数のアンテナの中で切り替えるようにする。
【００２９】
この方法によれば、（１）の効果に加えて、回線変動が遅い場合の長時間に亘る残留位相誤差検出精度の低下を防止できる。
【００３０】
（３）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、複数のアンテナの互いに周波数帯域の異なるサブキャリアにより既知信号を送信し、あるアンテナにおいて既知信号が送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナにおけるサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００３１】
この方法によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、高精度の残留位相誤差を検出でき、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるのに加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【００３２】
（４）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（３）において、特定のサブキャリアについては、複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみからデータを送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、当該データを送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する。
【００３３】
この方法によれば、（１）〜（３）での効果に加えて、特定のサブキャリアにより送信されたデータは、他のＯＦＤＭ信号の対応するサブキャリアからの干渉を受けないので、このデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００３４】
（５）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（４）において、特定のサブキャリアは、ＯＦＤＭ信号の中心周波数から離れたサブキャリアとする。
【００３５】
この方法によれば、隣接チャネル干渉波や、アナログフィルタの振幅偏差及び群遅延偏差の影響を受け易い、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００３６】
（６）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（４）又は（５）において、特定のサブキャリアにおいてデータを送信するアンテナを複数のアンテナの中で切り替える。
【００３７】
この方法によれば、（４）や（５）での効果に加えて、ピーク電圧を低減できると共に、回線変動が非常に遅い場合に特定のサブキャリアの受信レベルが落ち込んだままとなることを防ぐことができる。
【００３８】
（７）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（６）において、直流点のサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信する。
【００３９】
この方法によれば、（１）〜（６）での効果に加えて、アナログ回路の直流オフセットにより他のサブキャリアと比較して誤り率特性が劣化し易い、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータが他のＯＦＤＭ信号の対応するサブキャリアからの干渉を受けなくなるので、当該サブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【００４０】
（８）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）〜（３）において、特定のバースト信号は１本のアンテナのみから送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信する。
【００４１】
この方法によれば、（１）〜（３）での効果に加えて、特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けなくなるので、特定のバースト信号についての受信側での誤り率特性が向上する。この結果、特定のバースト信号のみ誤り率特性を一段と向上させることができ、多様性のある無線通信を実現することができる。
【００４２】
（９）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）において、特定のバースト信号を複数に分割し、分割したバースト信号を送信するアンテナを切り替える。
【００４３】
この方法によれば、（８）での効果に加えて、１本のアンテナの送信サブキャリア数を低減できるので、この分ピーク電力を低減できるようになる。
【００４４】
（１０）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の特定のバースト信号は、他のバースト信号より良好な品質が要求されるバースト信号であるようにする。
【００４５】
この方法によれば、例えば制御用のバースト信号や再送用のバースト信号のように重要なバースト信号を、特定のバースト信号として選定すれば、当該特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けなくなるので、受信側での誤り率特性が向上する。また制御用バースト信号や再送用バースト信号のように他のバースト信号と比較して良好な誤り率特性が要求されるバースト信号は、全体のバースト信号からみるとその割合は少ないため、伝送効率はほとんど低下しない。この結果、伝送効率をそれほど落とさずに、誤り率特性を一段と向上させることができる。
【００４６】
（１１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）のＯＦＤＭ通信方法を、上り回線の通信にのみ適用するようにする。
【００４７】
この方法によれば、（８）のＯＦＤＭ通信方法では、特定のバースト信号を送信している間は他のアンテナからヌル信号を送信している分だけ、伝送効率は低下することになる。これを考慮して、この発明では、伝送データ量の多い下り回線には（８）の方法を用いずに、上り回線にのみ（８）の方法を用いるようにした。この結果、システム全体のスループットの低下を抑制し、かつ端末局のハード規模を増大させずに、上り回線により送信する特定のバースト信号の誤り率特性を有効に向上させることができる。
【００４８】
（１２）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の方法を、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ適用する。
【００４９】
この方法によれば、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下での、誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００５０】
（１３）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１２）において、ＯＦＤＭ信号を受信したときに、当該ＯＦＤＭ信号に重畳された既知信号に基づいて各アンテナ間の伝搬路特性を求め、この伝搬路特性を行列成分として表したときの逆行列の行列式の絶対値の大小に基づいて伝搬路推定精度を求める。
【００５１】
この方法によれば、逆行列の行列式の絶対値が小さい場合、演算ビット数の実効値が小さくなるため、干渉補償部での補償精度が低下し、誤り率特性が劣化することを考慮して、逆行列の行列式の絶対値が小さいときに、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、干渉補償部での補償精度が低い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制できる。
【００５２】
（１４）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信すると共に、当該しきい値をＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする。
【００５３】
この方法によれば、受信品質が悪い場合には、逆行列の行列式の絶対値の検出誤差が大きくなるので、受信品質が悪い場合には、前記しきい値を大きい値にする。つまり、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に制御する。この結果、受信品質も加味して、一段と的確に誤り率特性の劣化を抑制し得、かつ不必要な伝送効率の低下を抑制できる。
【００５４】
（１５）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小を第１のしきい値を用いてしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値が第１のしきい値よりも小さいサブキャリアの数が第２のしきい値よりも多いときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００５５】
この方法によれば、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが少ない場合には、復号化部での誤り率訂正効果により誤り率特性を改善できる一方、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い場合には、復号化部での誤り率訂正効果がそれほど期待できないことを考慮して、当該サブキャリアが多い場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００５６】
（１６）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１３）において、逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続するときに、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００５７】
この方法によれば、品質の悪いデータが集中すると、誤り訂正の効果が低下し、誤り率特性が低下することを考慮して、逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、つまり品質の悪いサブキャリアが集中する場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００５８】
（１７）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１６）において、逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続しているか否かを判定するためのしきい値を、ＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする。
【００５９】
この方法によれば、（１６）の効果に加えて、受信品質も加味して１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する否かを制御できるので、一段と誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【００６０】
（１８）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）、（３）又は（１２）において、所定の通信単位期間内の最後に送信するバースト信号は、複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信する。
【００６１】
この方法によれば、受信側での干渉補償回路は通常の同期検波回路より処理遅延が大きいことを考慮して、最後に送信するバースト信号は１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することにより、最後のバースト信号の処理遅延を短縮する。この結果、受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮することができ、この時間が規定されているようなシステムに非常に有効となる。
【００６２】
（１９）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（１）、（３）又は（１２）において、通信相手局が自局に加えて他局ともＯＦＤＭ通信を行っている場合には、通信相手局に対して複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【００６３】
この方法によれば、互いの通信局間で通信する時間帯を複雑な制御により確保する必要が無くなる。
【００６４】
（２０）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（８）の方法を、周期的に行うようにする。
【００６５】
この方法によれば、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（伝搬路トラッキング）できるようになるので、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００６６】
（２１）本発明のＯＦＤＭ通信方法は、（２０）において、複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する周期を、要求される伝送効率、要求される受信品質又は伝搬路の変動速度に応じて変えるようにする。
【００６７】
この方法によれば、（２０）の効果に加えて、一段と、伝搬効率の低下を有効に抑制しながら、誤り率特性の劣化を抑制できる。
【００６８】
（２２）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、既知信号挿入手段は、複数のＯＦＤＭ信号のうちのいずれか１つのＯＦＤＭ信号に既知信号を挿入し、ヌル信号挿入手段は、既知信号挿入手段により既知信号が挿入されたＯＦＤＭ信号以外のＯＦＤＭに対して、既知信号が挿入されたサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアにヌル信号を挿入する構成を採る。
【００６９】
この構成によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【００７０】
（２３）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、既知信号挿入手段は、複数のＯＦＤＭ信号の互いに周波数帯域の異なるサブキャリアに既知信号を挿入し、ヌル信号挿入手段は、あるＯＦＤＭ信号において既知信号が挿入されたサブキャリアと対応する周波数帯域の、他のＯＦＤＭ信号のサブキャリアにヌル信号を挿入する構成を採る。
【００７１】
この構成によれば、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、受信側で高精度の残留位相誤差を検出でき、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるのに加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【００７２】
（２４）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、（２３）に加えて、伝搬路推定精度を取得する手段と、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ、前記複数のアンテナのいずれか１本のみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段と、を具備する構成を採る。
【００７３】
この構成によれば、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下での、誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００７４】
（２５）本発明のＯＦＤＭ通信装置は、（２３）に加えて、周期的に、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段、を具備する構成を採る。
【００７５】
この構成によれば、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（伝搬路トラッキング）できるようになるので、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【００７６】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信し、当該ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法において、ＯＦＤＭ信号に適宜ヌル信号を挿入するようにしたことである。これにより、既知信号が伝搬路上で他の信号から干渉を受けずに済むので、残留位相誤差の検出精度が向上し、受信信号の誤り率特性を向上させることができる。
【００７７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００７８】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置から送信されるＯＦＤＭ信号の模式図を示す。この実施の形態では、異なる２つの送信データから２つのＯＦＤＭ信号を形成し、これを異なるアンテナから送信する場合について説明する。図１（ａ）に示すＯＦＤＭ信号は第１の送信データ（ＤＡＴＡ１）が重畳されたＯＦＤＭ信号であり、第１のアンテナから送信される。図１（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号は第２の送信データ（ＤＡＴＡ２）が重畳されたＯＦＤＭ信号であり第２のアンテナから送信される。
【００７９】
この実施の形態では、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、一方のアンテナの特定のサブキャリアを既知信号が重畳されたパイロットキャリアとし、他方のアンテナからはパイロットキャリアを出力せず、かつパイロットキャリアと同じ周波数であるサブキャリアをヌル信号が重畳されたサブキャリア（つまりなんの信号も重畳されていない搬送波のみのサブキャリア）とする。これにより、パイロットキャリアは、伝搬路上での干渉を受けないことにより、受信側では干渉を受けていない既知信号を得ることができる。
【００８０】
因みに、図１において、例えばＤＡＴＡ１（Ｎ，Ｋ）とは、ＤＡＴＡ１が示されている時間及び周波数にデータ１に関するＮシンボル目がＫ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。従って、この実施の形態では、２ｋ＋１個のサブキャリアのうち、アンテナＡＮ１の４つのサブキャリアをパイロットキャリアとして送信するようになっている。
【００８１】
図２に、実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置を用いたＯＦＤＭ通信システムの構成を示す。図２では、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２を有するＯＦＤＭ通信装置（ＴＸ）１０１から２つのアンテナＡＮ３、ＡＮ４を有するＯＦＤＭ通信装置（ＲＸ）１０２にＯＦＤＭ信号を送信する場合について説明する。ここで各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信される信号を、それぞれＴＸ１、ＴＸ２とする。また各アンテナで受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とすると、ＲＸ１、ＲＸ２はそれぞれ次式で示すことができる。
【００８２】
ＲＸ１ ＝ ＡＴＸ１ ＋ ＢＴＸ２ （５）
ＲＸ２ ＝ ＣＴＸ１ ＋ ＤＴＸ２ （６）
但し、（５）式、（６）式において、Ａは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性、Ａは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性を表すものとする。
【００８３】
ここで受信信号から、送信信号ＴＸ１とＴＸ２を受信復調するためには、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを推定する必要がある。そこでＯＦＤＭ通信装置１０１は各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルを送信する。実際上、伝搬路推定用プリアンブルは以下のように送信される。すなわちアンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。同様に、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。
【００８４】
４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄは、ＯＦＤＭ通信装置１０２において、伝搬路推定用プリアンブルを用いて、以下のようにして推定することができる。伝搬路特性ＡはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＢはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＣはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。特性ＡＤはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。
【００８５】
次に、ＯＦＤＭ通信装置１０２は、推定した４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄを用いて、以下の式で表す処理を行うことにより、各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信された信号ＴＸ１、ＴＸ２を受信復調することができる。
【００８６】
DRX1 / ( AD - BC ) - BRX2 / ( AD - BC )
＝ D ( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) - B ( DTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX1 ………（７）
−CRX1 / ( AD - BC ) - ARX2 / ( AD - BC )
＝ −C( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) + A ( CTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝ ( -ACTX1 - BCTX2 + ACTX1 - ADTX2 ) / ( AD - BC )
＝ TX2 ………（８）
パイロットキャリアは、周波数オフセット検出誤差等による残留位相誤差を補償するために用いられる。すなわち受信時には、パイロットキャリアに重畳された既知信号を用いて残留位相誤差を検出し、補償する。
【００８７】
図３は、ＯＦＤＭ通信装置１０１の送信系の構成を示すブロック図である。図３において、１１０は全体として、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置１０１の送信系の構成を示す。送信信号は符号化部１１１に入力され、当該符号化部１１１により符号化処理され、符号化処理後の信号はプリアンブル挿入部１１２に送出される。
【００８８】
この実施の形態の場合、送信信号は２つのデータ１、データ２がフレーム単位で交互に時分割多重された信号となっている。例えば期間Ｔの間はＮシンボル分のデータ１の信号が符号化部１１１に入力され、続く期間Ｔの間はＮシンボル分のデータ２が符号化部１１１に入力されるようになっている。
【００８９】
プリアンブル挿入部１１２は、上述したように、アンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルが送信されず、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルが送信されないような所定位置に伝搬路推定用プリアンブル等のプリアンブル情報を挿入する。
【００９０】
変調部１１３は入力データに対して、例えばＢＰＳＫ(Binariphase Phase Shift Keying)、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)や１６値ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)等のディジタル変調処理を施す。変調後の信号はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１１４によりデータ１と、データ２とに分けられ、データ１はパイロットキャリア挿入部１１５に、データ２はヌル信号挿入部１１６に送出される。
【００９１】
パイロットキャリア挿入部１１５はデータ１の所定位置に既知信号を挿入する。ヌル信号挿入部１１６は、データ２に対して、パイロットキャリア挿入部１１５により既知信号が挿入された位置に対応する位置にヌル信号（すなわち信号レベルが０の信号）を挿入する。
【００９２】
各ＩＦＦＴ１１７、１１８は、それぞれ入力データ１、データ２に対して逆高速フーリエ変換処理を施すことにより周波数分割多重し、図１（ａ）、（ｂ）に示すようなＯＦＤＭ信号を形成する。逆高速フーリエ変換処理後の各出力信号１、２は、図示しない乗算器によりそれぞれ所定周波数の搬送波に重畳され、またバンドパスにより所定の周波数帯域に帯域制限された後、アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２からそれぞれ発信される。
【００９３】
図４は、図３の送信系１１０を有するＯＦＤＭ通信装置１０１から送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置１０２の受信系の構成を示す。受信系１２０では、アンテナＡＮ３で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１２１の入力信号１として入力される。またアンテナＡＮ４で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）１２２の入力信号２として入力される。
【００９４】
ＦＦＴ１２１は入力信号１に対して高速フーリエ変換処理を施すことにより、各サブキャリア毎の受信信号を得る。ＦＦＴ１２１により得られたサブキャリア毎の受信信号は伝搬路推定部１２３、及び伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６にそれぞれ送出される。入力信号２はＦＦＴ１２２により各サブキャリア毎の受信信号とされ、この受信信号が伝搬路推定部１２５、及び伝搬路補償・干渉補償部１２６、１２４にそれぞれ送出される。
【００９５】
伝搬路推定部１２３は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、図２について上述した伝搬路特性Ａ、Ｂを推定する。同様に伝搬路推定部１２５は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、伝搬路特性Ｃ、Ｄを推定する。
【００９６】
係数算出部１２７は伝搬路推定部１２３、１２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。係数算出部１２７は、図４３について上述した係数算出部２７と同様の構成なのでここでの詳しい説明は省略する。
【００９７】
伝搬路補償・干渉補償部１２４は係数算出部１２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（７）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償を施した受信信号ＴＸ１を形成する。同様に、伝搬路補償・干渉補償部１２６は係数算出部１２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（８）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償を施した受信信号ＴＸ２を形成する。
【００９８】
ここで係数算出部１２７により求められた係数は、選択部１２８、１２９により選択された後、各伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６に入力される。具体的には、選択部１２８、１２９は既知信号の場合とデータの場合とで伝搬路推定結果を選択して伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６に出力する。
【００９９】
伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ１は、残留位相誤差検出部１３０及び位相補償部１３１に送出され、同様に伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ２は、残留位相誤差検出部１３０及び位相補償部１３２に送出される。残留位相誤差検出部１３０は、パイロットキャリアにより伝送された既知信号を用いて、２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出し、これを位相補償部１３１、１３２に送出する。
【０１００】
位相補償部１３１、１３２では、それぞれ受信信号ＴＸ１、ＴＸ２に対して残留位相誤差ぶんだけ位相を回転させることにより、位相補償処理を行う。位相補償後の２つの受信信号はパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１３３によりシリアル信号とされ、続く復号化部１３４により復号されることにより、送信信号に対応する受信信号が得られる。
【０１０１】
以上の構成において、ＯＦＤＭ通信装置１０１では、一方のアンテナＡＮ１から所定のサブキャリアをパイロットキャリアとしたＯＦＤＭ信号を送信する（図１（ａ））。またＯＦＤＭ通信装置１０１は、他方のアンテナＡＮ２からはパイロットキャリアに対応するサブキャリアをヌル信号としたＯＦＤＭ信号を送信する（図１（ｂ））。
【０１０２】
この結果、既知信号は伝搬路上でデータによる干渉を受けないため、ＯＦＤＭ信号を受信復調するＯＦＤＭ通信装置１０２では、既知信号について干渉補償する必要がなくなる。具体的に、受信系１２０に当てはめて説明すると、既知信号を送信したサブキャリアについては、伝搬路補償・干渉補償部１２４、１２６によって、伝搬路推定部１２３、１２５及び係数算出部１２７により得られた伝搬路推定結果を用いて伝搬路補償のみを行い、干渉補償をする必要がない。
【０１０３】
残留位相誤差検出部１３０では、干渉による影響のほとんど無い既知信号に基づいて２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出できるので、高精度の残留位相誤差を得ることができる。この結果、残留位相誤差の位相補償を行う位相補償部１３１、１３２では、高精度の残留位相誤差検出結果を使って位相補償でき、最終的に誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【０１０４】
以上の構成によれば、複数のアンテナＡＮ１、ＡＮ２からＯＦＤＭ信号を送信する場合に、一方のアンテナＡＮ１の特定のサブキャリアを既知信号が重畳されたパイロットキャリアとし、他方のアンテナＡＮ２からはパイロットキャリアを出力せず、かつパイロットキャリアと同じ周波数であるサブキャリアをヌル信号が重畳されたサブキャリアとしたことにより、既知信号の伝搬路上での干渉を防止することができるので、高精度の残留位相誤差を検出できる。この結果、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができる。
【０１０５】
なお上述の実施の形態では、２本のアンテナＡＮ１、ＡＮ２から２つのＯＦＤＭ信号を送信し、２本のアンテナＡＮ３、ＡＮ４で受信する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、任意の本数のアンテナを用いて任意の数のＯＦＤＭ信号を送受信する場合に適用可能である。このことは、後述する実施の形態でも同様である。
【０１０６】
（実施の形態２）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図５に示すように、既知信号を送信するアンテナを可変としたことである。これにより、実施の形態１と比較して、一段と高精度の残留位相誤差を検出できる。
【０１０７】
例えば一方のＯＦＤＭ通信装置が移動局に搭載され、その移動局の移動速度が遅い場合や、両方のＯＦＤＭ通信装置が無線基地局に設けられている場合には、回線変動が非常に遅くなる。このような場合には、既知信号を挿入したサブキャリアのレベルが大きく落ち込むと、その状態が長時間に亘って続く可能性が高い。その結果、既知信号の受信レベルも低い状態が続くので、既知信号を基にして求められる残留位相誤差の検出精度も長い期間低下するおそれがある。
【０１０８】
これを考慮して、この実施の形態では、各アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２から図５（ａ）、（ｂ）に示すようなフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号を送信する。図５からも明らかなように、既知信号を重畳するサブキャリア（パイロットキャリア）を、１つのアンテナだけから発信するのではなく、パイロットキャリアを発信するアンテナを交互に切り替えるようになっている。また一方のアンテナからパイロットキャリアが発信されている期間は、他方のアンテナはこれに対応するサブキャリアとしてヌル信号を送信するようになっている。
【０１０９】
これにより既知信号は伝搬路の異なる２つのアンテナから交互に送信されることになるので、長時間に亘って既知信号の受信レベルが低くなることを回避できる。この結果、長時間に亘る残留位相誤差の検出精度の劣化を防止できる。
【０１１０】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図６を用いて説明する。図３との対応部分に同一符号を付して示す図６において、送信系１４０は各データ１、データ２にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するかヌル信号を挿入するかを選択する選択部１４１、１４２を有することを除いて、図３の送信系１１０と同様の構成でなる。
【０１１１】
各選択部１４１、１４２は、データに対して、一方の選択部が既知信号を挿入しているときには他方の選択部がヌル信号を挿入する。これにより送信系１４０は、図５に示すようなＯＦＤＭ信号を形成することができる。
【０１１２】
以上の構成によれば、パイロットキャリアを発信するアンテナを交互に切り替えると共に、一方のアンテナからパイロットキャリアが発信されている期間は他方のアンテナはこれに対応するサブキャリアとしてヌル信号を送信するようにしたことにより、実施の形態１の効果に加えて、回線変動が遅い場合の長時間に亘る残留位相誤差検出精度の低下を防止できる。
【０１１３】
（実施の形態３）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図７に示すように、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアをパイロットキャリアとすると共に、あるアンテナからパイロットキャリアが送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナのサブキャリアをヌル信号とした点である。これにより、実施の形態１や実施の形態２の効果に加えて、ＯＦＤＭ信号のピーク電力を抑圧できるといった効果を得ることができる。
【０１１４】
図７の例では、既知信号を送信するサブキャリア数を４つとし、各アンテナからそれぞれ既知信号が重畳された２つのパイロットキャリアを送信し、各アンテナからこれら２つのパイロットキャリアに対応して２つのヌル信号を送信するようになっている。ここでヌル信号の送信電力は０となるため、２つのサブキャリアをヌル信号とした分だけ、各ＯＦＤＭ信号の送信時のピーク電力を低減できる。
【０１１５】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図８を用いて説明する。図３との対応部分に同一符号を付して示す図８において、送信系１５０はデータ１にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するパイロットキャリア挿入部１５１及びヌル信号挿入部１５２を有する。また送信系１５０はデータ２にパイロットキャリア（既知信号）を挿入するパイロットキャリア挿入部１５４及びヌル信号挿入部１５３を有する。ヌル信号挿入部１５３はパイロットキャリア挿入部１５１が既知信号を挿入した位置にヌル信号を挿入する。ヌル信号挿入部１５２はパイロットキャリア挿入部１５４が既知信号を挿入した位置にヌル信号を挿入する。
【０１１６】
以上の構成によれば、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアをパイロットキャリアとすると共に、あるアンテナからパイロットキャリアが送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナのサブキャリアをヌル信号としたことにより、実施の形態２の効果に加えて、各アンテナから送信されるＯＦＤＭ信号のピーク電圧を低減することができる。
【０１１７】
（実施の形態４）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図９に示すように、実施の形態３での特徴に加えて、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした点である。これにより実施の形態３の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、他のデータより良好な誤り率特性が要求されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１１８】
図９の例では、直流点の両側の２つのサブキャリアについて、片方のアンテナからヌル信号を送信するようになっている。但し、ヌル信号を送信するサブキャリアは図９の例に限定されず、任意に設定することができる。
【０１１９】
ここで片方のアンテナからヌル信号を送信するサブキャリアは、パイロットキャリア同様、干渉補償を行う必要がなくなる。このため、片方のアンテナからヌル信号を送信するサブキャリアは、マルチパスによる、符号間干渉、タイミング誤差、周波数オフセット検出誤差が存在しても、他のデータとの干渉が残留しないようにすることができる。この結果、このサブキャリアに重畳されたデータの誤り率特性が向上する。この実施の形態では、再送情報や制御情報のように良好な誤り率特性が要求されるデータを、上述した特定サブキャリアに重畳して送信する。
【０１２０】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１０を用いて説明する。図８との対応部分に同一符号を付して示す図１０において、送信系１６０は、再送情報を符号化部１６１、プリアンブル挿入部１６２及び変調部１６３を順次介してパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１６４に入力する。パラレルシリアル変換部１６４にはヌル信号も入力される。
【０１２１】
一旦パラレルシリアル変換により直列変換されたデータは、シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１６５により、データ１、データ２の２つのデータに分流される。各データ１、２は上述したのと同様の処理を施されることで、図９（ａ）、（ｂ）に示すような、２つのＯＦＤＭ信号が形成される。
【０１２２】
ここで図９（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「−１」、「１」（ＤＡＴＡ１（１，−１）、ＤＡＴＡ１（２，−１）、ＤＡＴＡ１（１，−１）、ＤＡＴＡ１（２，１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図９（ｂ））をヌル信号とするためには、送信系１６０のパラレルシリアル変換部１６４がヌル信号を所定のタイミングで出力すればよい。
【０１２３】
なおこの実施の形態では、実施の形態３の特徴に加えて、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、実施の形態１や実施の形態２と組み合わせることもできる。
【０１２４】
以上の構成によれば、データを送信しているサブキャリアのうち特定のサブキャリアについては、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信するようにしたことにより、実施の形態１〜３の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、他のデータより良好な誤り率特性が要求されるデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１２５】
（実施の形態５）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１１に示すように、実施の形態４と比較して、中心周波数から離れたサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信した点である。これにより、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができるので、実施の形態４の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１２６】
図１１の例では、図９（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「ｋ＋１」（ＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（２，−ｋ＋１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図９（ｂ））をヌル信号としている。
【０１２７】
ここでＯＦＤＭ信号では、中心周波数から離れたサブキャリアほど、隣接チャネル干渉波や、アナログフィルタの振幅偏差及び群遅延偏差の影響を受け易い。この点に着目して、この実施の形態では、中心周波数から離れたサブキャリアにより伝送されるデータの劣化をできるだけ少なくするために、対応する他方のサブキャリアをヌル信号としている。
【０１２８】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１２を用いて説明する。図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１２において、送信系１７０は、ヌル信号挿入部１７１を有することを除いて図１０の送信系１６０と同様の構成でなる。
【０１２９】
ヌル信号挿入部１７１はデータ２の所定位置にヌル信号を挿入することにより、図１１（ｂ）に示すように、中心周波数から離れたサブキャリアをヌル信号とする。これにより中心周波数から離れたサブキャリアにより送信されるＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（２，−ｋ＋１）への干渉成分を抑制できるので、このデータの誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０１３０】
（実施の形態６）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１３に示すように、実施の形態５と比較して、中心周波数から離れた１本又は複数のサブキャリアのうちヌル信号を送信するアンテナを可変とした点である。これにより、実施の形態５の効果に加えて、ピーク電圧を低減できる。また回線変動が非常に遅い場合に、前記サブキャリアの受信レベルが落ち込んだままとなることを防ぐことができる。
【０１３１】
図１３の例では、時点ｔ１からｔ２の間の期間は、図１３（ａ）に示す、アンテナＡＮ１のサブキャリア「−ｋ＋１」、「ｋ−１」（ＤＡＴＡ１（１，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ１（１，ｋ−１））に対応するアンテナＡＮ２のサブキャリア（図１３（ｂ））をヌル信号としている。
【０１３２】
これに対して、続く時点ｔ２からｔ３の間の期間は、図１３（ｂ）に示す、アンテナＡＮ２のサブキャリア「−ｋ＋１」、「ｋ−１」（ＤＡＴＡ２（２，−ｋ＋１）、ＤＡＴＡ２（２，ｋ−１））に対応するアンテナＡＮ１のサブキャリア（図１３（ａ））をヌル信号としている。
【０１３３】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１４を用いて説明する。図１０との対応部分に同一符号を付して示す図１４において、送信系１８０は、シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１６５により分流されて得られた各データを入力する選択部１８１、１８２を有することを除いて、図１０の送信系１６０と同様の構成でなる。
【０１３４】
各選択部１８１、１８２には分流後のデータと共にヌル信号が入力されている。選択部１８１は、上述したように中心周波数から離れたサブキャリアのうち一方のアンテナからデータの重畳されたサブキャリアが送信されると共に、他方のアンテナからヌル信号が送信され、かつこれらのアンテナが可変となるようなタイミングで、ヌル信号を選択して出力する。
【０１３５】
（実施の形態７）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、図１５に示すように、実施の形態６と比較して、直流点のサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信した点である。これにより、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータの誤り率特性を向上させることができるので、実施の形態６の効果に加えて、伝送効率をほとんど低下させずに、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１３６】
図１５の例では、図１５（ｂ）に示す、アンテナＡＮ２のサブキャリア「０」（ＤＡＴＡ２（１，０）、ＤＡＴＡ２（２，０））に対応するアンテナＡＮ１のサブキャリア（図１５（ａ））をヌル信号としている。
【０１３７】
ここでＯＦＤＭ信号では、直流点のサブキャリアはアナログ回路の直流オフセットにより他のサブキャリアと比較して、誤り率特性が大きく劣化する。この点に着目して、この実施の形態では、直流点のサブキャリアにより伝送されるデータの劣化をできるだけ少なくするために、対応する他方のサブキャリアをヌル信号としている。
【０１３８】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を、図１６を用いて説明する。図１４との対応部分に同一符号を付して示す図１６において、送信系１９０は、選択部１８１とパイロットキャリア挿入部１５１の間にヌル信号挿入部１９１が設けられている点を除いて、図１４の送信系１８０と同様の構成でなる。ヌル信号挿入部１９１は、入力されたデータのうち直流点に配置されるデータ位置にヌル信号を挿入する。
【０１３９】
（実施の形態８）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、ＯＦＤＭ信号の受信系にオフセット除去回路を設けたことである。これにより、例えば実施の形態７の方法により得られたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置に適用すれば、一段とデータの誤り率特性を向上させることができる。
【０１４０】
図１７に、この実施の形態の受信系の構成を示す。図４との対応部分に同一符号を付して示す図１７において、受信系２００は各ＦＦＴ１２１、１２２の後段に直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）２０１、２０２を有することを除いて、図４の受信系１２０と同様の構成でなる。
【０１４１】
直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）２０１、２０２の具体的構成を、図１８に示す。直流オフセット回路２０１（２０２）はＦＦＴ部１２１（１２２）からの入力信号を平均化回路２０３及び減算回路２０５に入力する。平均化回路２０３はＦＦＴ部１２１（１２２）の出力のうち直流点付近に配置された信号成分を平均化することで直流オフセットを検出し、この直流オフセット情報をメモリ２０４に格納する。減算回路２０５はＦＦＴ出力信号のうち直流点付近に配置された信号からメモリ２０４に格納された直流オフセット分を減算する。これによりＦＦＴ出力から直流オフセット成分を除去することができる。
【０１４２】
以上の構成によれば、受信側で受信ＯＦＤＭ信号から直流オフセットを除去した後、伝搬路補償や伝搬路干渉、残留位相補償等を行うようにしたことにより、上述した実施の形態１〜実施の形態７のＯＦＤＭ通信装置から送信されたデータの誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４３】
（実施の形態９）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、特定のバースト信号は１本のアンテナのみから送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１〜実施の形態７と比較して、伝送効率をそれほど落とさずに、誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４４】
ここで送信するバースト信号の中には、他のバーストと比較して一段と良好な誤り率特性が要求されるものがある。例えば制御用のバースト信号や再送用のバースト信号である。この実施の形態では、このような、他のバースト信号より良好な誤り率特性が要求されるバースト信号を送信する際には、１本のアンテナのみから当該バースト信号を送信し、他のアンテナからはヌル信号を出力する（つまり何の信号も出力しない）ようにする。
【０１４５】
これにより、上記特定のバースト信号は伝搬路上で他のアンテナからの送信信号により全く干渉を受けないので、受信側での誤り率特性が向上する。また制御用バースト信号や再送用バースト信号のように他のバースト信号と比較して良好な誤り率特性が要求されるバースト信号は、全体のバースト信号からみるとその割合は少ないため、伝送効率はほとんど低下しない。この結果、伝送効率をそれほど落とさずに、重要なバースト信号の誤り率特性を一段と向上させることができる。
【０１４６】
図１９に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図１９において、送信系２１０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部２１４が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部２１５が設けられている。
【０１４７】
選択部２１４には、パイロットキャリア挿入部１１５の出力が入力されていると共に、再送情報が符号化部２１１、プリアンブル挿入部２１２及び変調部２１３を介して入力されている。選択部２１５には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共に、ヌル信号が入力されている。
【０１４８】
選択部２１５は、選択部２１４から変調後の再送情報（すなわち特定のバースト信号）が選択して出力されている期間は、ヌル信号を選択して出力する。これに対して選択部２１５は、選択部２１４からパイロットキャリア挿入部１１５からの出力（すなわち特定のバースト信号以外のバースト信号）が選択して出力されている期間は、ヌル信号挿入部１１６からの出力を選択して出力する。
【０１４９】
この結果、送信系２１０は、特定のバースト信号を送信する期間は、アンテナＡＮ１から図１（ａ）に示すような信号を出力し、かつアンテナＡＮ２からはヌル信号のみを出力する。一方、特定のバースト信号を送信しないときには、アンテナＡＮ１及びアンテナＡＮ２から図１（ａ）及び（ｂ）に示すような信号が出力される。
【０１５０】
なおこの実施の形態に係る発明では、上述した又は後述する他の実施の形態と同様に送信系２１０を端末局に設けるか、または基地局に設けるかは限定されないが、送信系２１０を端末局のみに設けた場合（つまり上り回線のみに適用した場合）は、以下のようなさらなる効果を得ることができる。
【０１５１】
この実施の形態では、特定のバースト信号を送信している間は他のアンテナからヌル信号を送信している分だけ、伝送効率は低下することになる。これを考慮して、伝送データ量の多い下り回線では、通常のＯＦＤＭ通信を行い、端末局に送信系２１０を設ける。これにより、システム全体のスループットの低下を抑制し、かつ端末局のハード規模を増大させずに、上り回線により送信する特定のバースト信号の誤り率特性を有効に向上させることができる。
【０１５２】
（実施の形態１０）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、実施の形態９と比較して、１本のアンテナのみバースト信号を送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信するのに加えて、バースト信号を分割して送信するアンテナから交互に送信するようにした点である。これにより、実施の形態９の効果に加えて、さらにピーク電力を低減することができる。
【０１５３】
つまり、実施の形態９では１本のアンテナのみから送信していた特定のバースト信号を分割して複数のアンテナから送信するようにしたことにより、１本のアンテナの送信サブキャリア数を低減できるので、この分ピーク電力を低減できるようになる。
【０１５４】
具体的に、図１を用いて説明すると、まずある期間はアンテナＡＮ１から図１（ａ）のサブキャリアの半分のサブキャリアを用いて特定のバースト信号の半分の情報を送信し、その期間はアンテナＡＮ２からはヌル信号を送信する。そして次の期間は、アンテナＡＮ２から図１（ｂ）のサブキャリアの半分のサブキャリアを用いて特定のバースト信号の残り半分の情報を送信し、その期間はアンテナＡＮ１からはヌル信号を送信する。
【０１５５】
図２０に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図１９との対応部分に同一符号を付して示す図２０において、送信系２２０は、変調後の再送情報をシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）２２３により分割し、分割後の信号を選択部２２１、２２２に送出する。また各選択部２２１、２２２には、ヌル信号が入力されている。
【０１５６】
選択部２２１はパイロットキャリア挿入部１１５からの出力信号、分割された再送情報又はヌル信号のうちの１つを選択的に出力する。選択部２２２はヌル信号挿入部１１６からの出力信号、分割された再送情報又はヌル信号のうちの１つを選択的に出力する。
【０１５７】
具体的には、特定のバースト信号（図２０の場合は再送情報）以外のデータを送信する場合には、選択部２２１はパイロットキャリア挿入部１１５からの出力を選択して出力すると共に選択部２２２はヌル信号挿入部からの出力を選択して出力する。この結果、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２から図１に示すようなＯＦＤＭ信号が発信される。
【０１５８】
これに対して、特定のバースト信号を送信する場合には、まず最初の期間で、選択部２２１が分割された再送情報を選択して出力すると共に、このとき選択部２２２がヌル信号を選択して出力する。この結果、アンテナＡＮ１からは図１（ａ）の半分のサブキャリアで再送情報が送信されると共に、アンテナＡＮ２からはヌル信号が送信される。そして次の期間で、選択部２２２が分割された再送情報を選択して出力すると共に、このとき選択部２２１がヌル信号を選択して出力する。この結果、アンテナＡＮ２からは図１（ｂ）の半分のサブキャリアで再送情報が送信されると共に、アンテナＡＮ１からはヌル信号が送信される。
【０１５９】
（実施の形態１１）
この実施の形態の特徴は、通信端末には１本のアンテナのみ設置し、複数のアンテナから異なるデータを送信するのは、基地局のみ（下り回線のみ）とした点である。これにより、システム全体の伝送効率をほとんど低下させずに端末のハード規模及び消費電力を大きく低減させることができる。
【０１６０】
ここで複数のアンテナから異なるデータを送信する方法を上り回線にも適用すると、端末の送信系の信号処理系統の回路及び無線処理部（送信ＲＦ）がアンテナ数分だけ必要となるので、端末の回路規模及び消費電力が非常に大きくなる。しかし、システム全体の伝送効率は一般に下り回線により決まる。発明者らはこの点に着目して、端末には１本のアンテナのみ設置する方が、端末のハード規模及び消費電力の削減とシステム全体の伝送効率とを両立する上で有効であると考えた。
【０１６１】
図２１に、この実施の形態における通信端末の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図２１において、端末送信系２３０は逆フーリエ変換後の信号を送信ＲＦ部２３１により信号増幅等の無線処理を施した後、１本のアンテナ２３２から発信する。因みに、図２１で示している送信信号は、図３で示している送信信号が異なる複数データであるのに対して、単一のデータである。
【０１６２】
図２２に、端末送信系２３０から送信されたＯＦＤＭ信号を受信復調する無線基地局の受信系の構成を示す。基地局受信系２４０では、複数のアンテナ２４１−１、２４１−２で受信したＯＦＤＭ信号を受信ＲＦ部２４２−１、２４２−２、ＦＦＴ２４３−１、２４３−２及び伝搬路補償部２４４−１、２４４−２を介して合成部２４５に入力する。合成部２４５では伝搬路補償後の複数の信号を合成、あるいは一方を選択する。合成或いは選択後の信号は復号化部２４６により復号されて受信信号とされる。
【０１６３】
（実施の形態１２）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境の場合は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する点である。これにより、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境の場合の誤り率特性を向上させることができる。
【０１６４】
干渉補償部での逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が小さい場合、演算ビット数の実効値が小さくなるため、逆行列の推定精度が劣化する。この結果、誤り率特性が劣化することになる。この実施の形態では、この点に着目して、干渉補償部の逆行列の行列式の絶対値を監視し、この値が小さい場合には、１本のアンテナのみから送信を行うようにした。
【０１６５】
図２３に、この実施の形態に係るＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図２３において、送信系２５０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部２５１が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部２５２が設けられている。
【０１６６】
選択部２５１には、パイロットキャリア挿入部１１５の出力が入力されていると共にヌル信号が入力されている。選択部２５２には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共にヌル信号が入力されている。各選択部２５１、２５２は、後述する送信相手局の受信系により形成された判定信号Ｓ１０に基づいて、送信データまたはヌル信号を選択的に出力する。つまり、送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置では、図示しない受信系により通信相手局から判定信号Ｓ１０を受信し、これを選択部２５１、２５２に送出するようになっている。
【０１６７】
図２４に、送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置の送信相手であるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示す。図４の受信系１２０との対応部分に同一符号を付して示す図２４の受信系２６０では、係数算出部１２７により求められた逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜を大小比較部２６１に入力する。大小比較部２６１では、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値１と比較し、当該比較結果を判定信号Ｓ１０として図示しない送信系を介して、図２３に示すＯＦＤＭ通信装置の送信系２５０の選択部２５１、２５２に通知する。
【０１６８】
以上の構成において、先ず送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置により形成されたＯＦＤＭ信号が送信系２５０から送信される。このＯＦＤＭ信号は通信相手であるＯＦＤＭ通信装置の受信系２６０により受信復調される。
【０１６９】
受信系２６０は、係数算出部１２７によって伝搬路推定部１２３、１２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。大小比較部２６１は、係数算出部１２７により求められた逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値１と比較し、当該比較結果を判定信号Ｓ１０として送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置に送信する。
【０１７０】
そして、この判定信号Ｓ１０を受信したＯＦＤＭ通信装置は、当該判定信号Ｓ１０を選択部２５１、２５２に入力させる。選択部２５１、２５２は、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１以上の場合には、パイロットキャリア挿入部１１５、ヌル信号挿入部１１６の信号を選択出力する。これに対して、選択部２５１、２５２は、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１未満の場合には、いずれか一方の選択部２５１又は２５２がヌル信号を選択出力する。例えば選択部２５１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を選択出力する場合には、選択部２５２がヌル信号を出力するようになっている。
【０１７１】
このように、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が大きく、通信相手側で伝搬路補償及び干渉補償の精度を維持できるときには、複数のアンテナからそれぞれ異なる送信データを重畳したＯＦＤＭ信号を送信する。これに対して、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が小さく、通信相手側で伝搬路補償及び干渉補償の精度が劣化してしまうときには、１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信する。この結果、補償精度が悪くても、伝搬路上での干渉が格段に低減されるので、通信相手側では誤り率特性の良い受信信号を得ることができる。
【０１７２】
以上の構成によれば、伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の係数（ＡＤ−ＢＣ）が小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、伝搬路補償及び干渉補償の補償精度の悪い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０１７３】
因みに、この実施の形態は、互いのＯＦＤＭ通信装置がアクセス方式としてＦＤＤ（Frequency Division Duplex）方式を用いて通信を行う場合に特に有効である。つまり、この実施の形態では、送信系２５０によりある周波数帯域で送信したＯＦＤＭ信号の伝搬路特性を受信側で推定し、その推定結果（判定信号Ｓ１０）を送信系２５０を有するＯＦＤＭ通信装置に通知し、送信系２５０はその判定信号Ｓ１０を反映したＯＦＤＭ信号を形成する。これにより、下り回線と上り回線の伝搬特性が異なるＦＤＤ方式において、送信系２５０が的確な判定結果Ｓ１０に基づいて、上述した伝搬路環境に応じたＯＦＤＭ信号を形成できるようになる。
【０１７４】
因みにアクセス方式としてＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を用いる場合に有効な構成は、次の実施の形態１３で説明する。
【０１７５】
（実施の形態１３）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、上述した実施の形態１２と比較して、受信時の逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の判定結果を送信時に反映するようにした点である。これにより、この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、上り回線と下り回線の伝搬特性が同じＴＤＤ方式において、制御情報（判定結果信号）の伝送を削減し得る分だけ、伝送効率を向上させて実施の形態１２と同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
図２３及び図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２５において、この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置２７０は、送信系２８０及び受信系２９０を有する。これによりＯＦＤＭ通信装置２７０では、受信系２９０で得た判定結果Ｓ１０を送信系２８０に反映できるようになっている。
【０１７７】
以上の構成によれば、受信系２９０により得られる伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜をしきい値判定し、この判定結果を、同一のＯＦＤＭ通信装置の送信系２７０に反映して、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値よりも小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、通信相手側に制御情報（判定結果Ｓ１０）を送信することなしに、伝搬路補償及び干渉補償の補償精度の悪い伝搬環境下での誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０１７８】
（実施の形態１４）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、干渉補償部の逆行列の行列式の絶対値の大きさの判定に使用するしきい値を可変とした点である。これにより、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境の場合の誤り率特性の劣化を一段と抑制することができる。
【０１７９】
本願の発明者らは、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値の大きさを比較する比較部でのしきい値の最適値は、受信したＯＦＤＭ信号の回線品質によって異なることに着目した。つまり、回線品質が悪い場合には、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の検出誤差は大きくなるので、回線品質が悪い場合には、比較部でのしきい値を大きい値にする。
【０１８０】
図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２６において、この実施の形態の受信系３００は、大小比較部２６１がしきい値判定に用いるしきい値を選択する選択部３０１を有する点を除いて、図２４の受信系２６０と同様の構成でなる。
【０１８１】
選択部３０１は、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値１かしきい値２（しきい値１＜しきい値２とする）のいずれかを選択出力する。実際上、受信品質情報が受信品質が良いことを示すものであった場合にはしきい値１を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値１よりも値の大きいしきい値２を選択出力する。
【０１８２】
大小比較部２６１は、このようにして受信品質により変更されたしきい値を用いて、伝搬路干渉・干渉補償部１２４、１２６で用いる逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜の大きさをしきい値判定する。
【０１８３】
この結果、受信系３００の大小比較部２６１からは、受信品質が悪い場合には、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に対して、実施の形態１２や実施の形態１３よりも、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に送信系２６０、２８０を制御する判定信号Ｓ２０が出力されるようになる。
【０１８４】
以上の構成によれば、伝搬路補償及び干渉補償するための逆行列の行列式の絶対値が小さい場合には、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することに加えて、受信品質に応じて前記逆行列の行列式の絶対値の大小を比較するしきい値を変えるようにしたことにより、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、前記逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境での誤り率特性をさらに向上させることができる。
【０１８５】
（実施の形態１５）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い伝搬環境の場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１２や実施の形態１３と比較して、伝送効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１８６】
本願の発明者らは、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが少ない場合（例えば全サブキャリア数４８個のうち、３サブキャリアのみがしきい値を下回ったような場合）には、復号化部での誤り率訂正効果により誤り率特性を改善できるので、複数のアンテナからＯＦＤＭ信号を送信しても問題ないと考えた。これに対して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが多い場合には、復号化部での誤り率訂正効果がそれほど期待できないので、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することで、誤り率特性を向上させるようにした。
【０１８７】
図２４との対応部分に同一符号を付して示す図２７において、この実施の形態の受信系３１０は、大小比較部２６１の比較結果をカウントするカウンタ３１１とカウンタ３１１のカウント値をしきい値判定する大小比較部３１２を有することを除いて、図２４の受信系２６０と同様の構成でなる。
【０１８８】
カウンタ３１１は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリア数をカウントする。大小比較部３１２は、カウント値としきい値３とを比較し、カウント値がしきい値３を上回ったときに、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ３０を送出する。
【０１８９】
以上の構成によれば、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアの数を考慮して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１２や実施の形態１３よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０１９０】
（実施の形態１６）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１５と比較して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより、実施の形態１５よりもさらに伝搬効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１９１】
本願の発明者らは、品質の悪いデータが集中すると、誤り訂正の効果が低下し、誤り率特性が低下する点に着目した。そしてこれを考慮して、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さいサブキャリアが連続するような伝搬環境の場合に、つまり品質の悪いデータが集中する場合に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することで、誤り率特性を向上させるようにした。
【０１９２】
図２７との対応部分に同一符号を付して示す図２８において、この実施の形態の受信系３２０は、図２７のカウンタ３１１と大小比較部３１２に替えて、カウント値のインクリメントとディクリメントの両方を行うカウンタ３２１と、カウント値としきい値４との大小を比較する大小比較部３２２とを設けた点を除いて、図２７の受信系３１０と同様の構成でなる。
【０１９３】
カウンタ３２１は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリアの集中度をカウントする。つまり、絶対値がしきい値１を下回ったときにはカウント値をインクリメントし、しきい値１以上の場合にはカウント値をディクリメントする。
【０１９４】
大小比較部３２２は、カウント値としきい値４とを比較し、カウント値がしきい値４を上回ったとき、つまり絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回るサブキャリアの集中度がある一定値より大きくなったときに、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出する。
【０１９５】
以上の構成によれば、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度を考慮して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１５よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０１９６】
（実施の形態１７）
この実施の形態の特徴は、実施の形態１６と比較して、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度を判定するしきい値を受信品質に応じて可変とした点である。これにより、実施の形態１６よりもさらに伝搬効率の低下を抑えた状態で、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【０１９７】
図２８との対応部分に同一符号を付して示す図２９において、この実施の形態の受信系３３０は、大小比較部３２２がしきい値判定に用いるしきい値を選択する選択部３３１を有する点を除いて、図２８の受信系３２０と同様の構成でなる。
【０１９８】
選択部３３１は、例えばＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値４かしきい値５（しきい値４＜しきい値５とする）のいずれかを選択出力する。実際上、受信品質情報が受信品質が良いことを示すものであった場合にはしきい値５を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値５よりも値の小さいしきい値４を選択出力する。
【０１９９】
大小比較部３２２は、このようにして受信品質により変更されたしきい値を用いて、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度をしきい値判定する。
【０２００】
このようにして、受信系３３０の大小比較部３２２からは、受信品質が悪い場合には、実施の形態１２や実施の形態１３で説明した送信系２６０、２８０に対して、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度が小さくても、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する方向に送信系２６０、２８０を制御する判定信号Ｓ５０が出力される。
【０２０１】
以上の構成によれば、逆行列の行列式の絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜が所定のしきい値を下回るサブキャリアの集中度と受信品質とを加味して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを選択するようにしたことにより、実施の形態１６よりさらに誤り率特性の向上と伝送効率とを両立させることができる。
【０２０２】
（実施の形態１８）
この実施の形態の特徴は、最後のデータ群は１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することにより、受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮できるようにした点である。
【０２０３】
ここでＭＭＡＣ（Multimedia Mobile Access Communication）のＨｉＳＡＮ（High Speed Wireless Access Network）のように、受信終了から送信開始までの時間が規定されている場合がある。受信系の干渉補償回路は通常の同期検波回路より処理遅延が大きいため、上記受信を終了してから送信を開始するまでの時間の規格を満足できない場合もある。
【０２０４】
これを考慮して、この実施の形態では、最後のデータ群は１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することにより、最後のデータ群の処理遅延を短縮し、これにより受信を終了してから送信を開始するまでの時間を短縮するようにした。
【０２０５】
図３０に、この実施の形態の送信系３４０の構成を示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図３０において、送信系３４０は、アンテナＡＮ１から送信する出力信号１の処理系統上に選択部３４１が設けられていると共に、アンテナＡＮ２から送信する出力信号２の処理系統上に選択部３４２が設けられている。
【０２０６】
選択部３４１には、パイロットキャリア挿入部の出力が入力されていると共にヌル信号が入力されている。選択部３４２には、ヌル信号挿入部１１６によりヌル信号が挿入された後の送信データが入力されていると共にヌル信号が入力されている。各選択部３４１、３４２は、最後のバーストを示す信号に基づいて、送信データまたはヌル信号を選択的に出力する。
【０２０７】
具体的には、最後のバーストを示す信号が入力されないときには、選択部３４１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を出力すると共に、選択部３４２がヌル信号挿入部１１６からの信号を出力する。これに対して、最後のバーストを示す信号が入力された場合には、選択部３４１又は選択部３４２のいずれか一方がヌル信号を選択出力する。これにより、最後のデータ群を１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信することができる。
【０２０８】
（実施の形態１９）
この実施の形態の特徴は、端末同士が通信する時間帯においては、基地局からはその通信端末に対して１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。
【０２０９】
図３１に示すＯＦＤＭ通信システム３５０のように、システムによっては、端末同士が通信する場合もある。このような場合、端末同士が通信する時間帯を確保する必要があり、制御が複雑になる。これを考慮して、この実施の形態では、端末同士が通信する時間帯においては、基地局からは端末１に対して１本のアンテナからのみＯＦＤＭ信号を送信する。これにより、端末１では、基地局から送信されたデータと他端末２から送信されたデータの両方を受信できるので、端末同士が通信する時間帯を複雑な制御により確保する必要が無くなる。
【０２１０】
図３２に、この実施の形態の送信系の構成を示す。送信系３６０は図３１の無線基地局に設けられている。図３０との対応部分に同一符号を付して示す図３２において、送信系３６０は、選択部３６１、３６２に、端末１（図３１）が他端末２からの信号を受信するタイミングを示す情報を入力する点を除いて、図３０の送信系３４０と同様の構成でなる。
【０２１１】
送信系３６０は、端末１が端末２からの信号を受信するタイミングでないときには、選択部３６１がパイロットキャリア挿入部１１５からの信号を出力すると共に、選択部３６２がヌル信号挿入部１１６からの信号を出力する。これに対して、端末１が端末２からの信号を受信するタイミングのときには、選択部３６１又は選択部３６２のいずれか一方がヌル信号を選択出力する。
【０２１２】
これにより、端末が他端末からの信号を受信するタイミングのときに、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することができる。この結果、端末では他端末の通信を確保しながら基地局からのＯＦＤＭ信号を受信することができる。
【０２１３】
（実施の形態２０）
この実施の形態の特徴は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うことで、受信側において伝搬路推定結果を周期的に更新（以下これを伝搬路トラッキングと呼ぶ）できるようにした点である。これにより、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０２１４】
ここで伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合、誤り率特性の劣化が大きくなる。このような場合、伝搬路トラッキングが公知の技術としてあるが、この実施の形態のように複数のアンテナから異なるＯＦＤＭ信号を送信するフレームフォーマットでは、伝搬路トラッキングを行うことが困難となる。
【０２１５】
これを考慮して、この実施の形態では、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する処理を周期的に行い、受信側ではこの１本のアンテナから送信されたＯＦＤＭ信号を用いて伝搬路トラッキングを行うようにする。この結果、伝搬路推定用プリアンブルの間隔に対して伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０２１６】
図３３に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３２との対応部分に同一符号を付して示す図３３において、送信系３７０は、自走式のカウンタ３７１のカウント値を大小比較部３７２に入力する。大小比較部３７２はカウント値としきい値１とを比較し、カウント値がしきい値よりも大きくなったときにこれを示す判定信号を選択部３７３、３７４及びカウンタ３７１に送出する。
【０２１７】
選択部３７３、３７４では、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が入力されたときに、いずれか一方の選択部３７３又は３７５がヌル信号を選択的に出力することにより、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。またカウンタ３７１では、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が入力されると、一旦カウント値をリセットし、再び自走によりカウント値をインクリメントする。
【０２１８】
これにより、カウント値がしきい値よりも大きくなったことを示す判定信号が周期的に得られ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うことができる。
【０２１９】
図３４に、送信系３７０から送信されたＯＦＤＭ信号を受信復調する受信系の構成を示す。図４との対応部分に同一符号を付して示す図３４において、受信系３８０は、各アンテナで受信したＯＦＤＭ信号（入力信号１、入力信号２）に対して伝搬路トラッキング処理を行う伝搬路トラッキング部３８１、３８２を有すると共に、当該伝搬路トラッキング部３８１、３８２にローカルエンコードした信号を供給する再符号化・再変調部３８５及びシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）を有することを除いて、図４の受信系１２０と同様の構成でなる。
【０２２０】
再符号化・再変調部３８５は、復号後の受信信号に対して送信側と同じ符号化及び変調処理を行うことにより受信信号をローカルエンコードし、これをＳ／Ｐ３８６により送信データ１と送信データ２に分流した後、対応する系統の伝搬路トラッキング部３８１、３８２に送出する。
【０２２１】
ここで図３５に、伝搬路トラッキング部３８１、３８２の構成を示す。この伝搬路トラッキング処理は、公知の技術なので簡単に説明する。伝搬路トラッキング部３８１（３８２）は、乗算器３９１によって再変調後の信号とＦＦＴ出力信号を乗算する。乗算後の信号は、乗算器３９２により値１−ｕが乗じられて加算器３９３に送出される。加算器３９３では、メモリ３９５に格納された加算結果に乗算器３９４で値ｕが乗じられたものと、乗算器３９２の乗算結果とが加算される。そしてこの加算結果がメモリ３９５に格納される。そしてメモリ３９５に格納されている加算値がトラッキング後の伝搬路推定結果として、図３４の伝搬路推定部３８３、３８４に送出される。
【０２２２】
以上の構成によれば、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うようにしたことにより、伝搬路変動が速い場合の誤り率特性の劣化を抑制することができる。
【０２２３】
（実施の形態２１）
この実施の形態の特徴は、実施の形態２０と比較して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うと共に、この周期を可変とした点である。これにより、実施の形態２０と比較して、伝搬効率の低下を有効に抑制しながら、誤り率特性の劣化を抑制できる。
【０２２４】
１本のアンテナのみ送信する周期は可変とした方が、伝送効率と誤り率特性を両立させることができる。例えば、情報をできるだけ多く送信したい場合は、１本のアンテナのみ送信する周期を長くした方がよい。しかし、十分な誤り率特性を得たい場合は、１本のアンテナのみ送信する周期を短くした方がよい。例えば、他のバーストより多くのデータを送りたい場合には、１本のアンテナのみ送信する周期を長くする。
【０２２５】
図３６に、この実施の形態の送信系の構成を示す。図３３との対応部分に同一符号を付して示す図３６において、この実施の形態の送信系４００は、大小比較部４０２でのしきい値を選択する選択部４０１を有することを除いて、図３６の送信系３９０と同様の構成でなる。
【０２２６】
選択部４０１は、ＣＲＣやＲＳＳＩ信号等の受信品質情報に基づいてそれぞれ値の異なるしきい値１かしきい値２（しきい値１＜しきい値２とする）のいずれかを選択出力する。この受信品質情報は、ＦＤＤ方式の通信を行っている場合には通信相手により得られたものを用い、ＴＤＤ方式の通信を行っている場合には自局で得られたものを用いることが好ましい。
【０２２７】
選択部４０１は受信品質が良い場合にはしきい値２を選択出力し、悪いことを示すものであった場合にはしきい値２よりも値の小さいしきい値１を選択出力する。この結果、送信系４００では、受信品質が悪いほど１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する周期として短い周期が設定される。このとき受信側では、伝搬路トラッキング処理を高精度で行うことができるようになるので、受信品質を向上させることができる。
【０２２８】
以上の構成によれば、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するといった処理を周期的に行うと共に、この周期を可変としたことにより、実施の形態２０よりも一段と伝送効率と誤り率特性を両立させることができる。
【０２２９】
なおこの実施の形態では、周期を可変とする条件として、要求される送信データ量や受信品質を挙げたが、この条件はこれに限らない。例えば伝搬路変動速度を推定（例えば前回のバーストとの伝搬路推定結果の差がしきい値を超えたら伝搬路の変動が速いとみなす）し、この変動速度がしきい値を超えたら、周期を短くするといった方法がある。
【０２３０】
（実施の形態２２）
この実施の形態の特徴は、複数のアンテナ（例えばマルチセクタアンテナ）を使用する場合、どのアンテナを使用しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなるような伝搬環境の場合は、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。これにより伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【０２３１】
マルチセクタアンテナのように複数のアンテナを使用する場合、セクタを変えることによって、複数のアンテナから異なるデータを同時に送信しても誤り率特性が劣化しない伝搬環境にすることも可能である。
【０２３２】
この実施の形態では、この点に着目して、マルチセクタアンテナのように複数のアンテナを使用する場合、どのアンテナを選択しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境のときだけ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する。
【０２３３】
図３７に、この実施の形態の受信系の構成を示す。図２８との対応部分に同一符号を付して示す図３７において、受信系４１０はマルチセクタアンテナ４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２を有すると共に、当該マルチセクタアンテナ４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２のうち所定のアンテナを選択する選択部４１１、４１２を有する。
【０２３４】
選択部４１１、４１２は、大小比較部２６１からの判定信号Ｓ１０に基づいて受信アンテナを選択する。例えば最初に選択部４１１がアンテナ４１３−１を選択しかつ選択部４１２がアンテナ４１４−１を選択して、これらのアンテナからの受信信号に基づいて受信信号を受信復調する。このとき大小比較部２６１により、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回っていることを示す判定結果Ｓ１０が得られると、選択部４１１が受信アンテナをアンテナ４１３−２に切り替えると共に選択部４１２が受信アンテナをアンテナ４１４−２に切り替える。
【０２３５】
受信系４１０は、このように受信アンテナを切り替えても相変わらず、大小比較部２６１により、絶対値｜ＡＤ−ＢＣ｜がしきい値１を下回っていることを示す判定結果Ｓ１０が得られると、大小比較部３２２から送信系に対して、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出する。因みに、図３７の場合には大小比較部３２２のしきい値４は「１」に設定されており、カウンタ３２１のカウント値が「２」となったとき、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信することを指示する判定信号Ｓ４０を送出するようになっている。
【０２３６】
以上の構成によれば、複数のアンテナを使用する場合、どのアンテナを選択しても干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さい伝搬環境のときだけ、１本のアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、複数アンテナを用いた場合に、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【０２３７】
なおこの実施の形態では、干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値が小さくなったときに、セクタアンテナを切り替える場合について述べたが、セクタアンテナを切り替える方法はこれに限らない。例えば干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値がしきい値を下回るサブキャリア数があるしきい値を上回ったときに、セクタアンテナを切り替えるようにしてもよい。また干渉補償部で用いる逆行列の行列式の絶対値がしきい値を下回るサブキャリア数が連続するときに、セクタアンテナを切り替えるようにしてもよい。
【０２３８】
また上述の実施の形態１２〜１７及び２２では、干渉補償で用いる逆行列の行列式の絶対値を、複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信するか否かを判断するための基準として用いたが、本発明はこれに限らず、要は伝搬路推定精度が低い場合にいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信すればよい。
【０２３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数のアンテナから同一時間に同一サブキャリアから異なるデータを送信し、特定のサブキャリアからは既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法において、ＯＦＤＭ信号に適宜ヌル信号を挿入するようにしたことにより、残留位相誤差の検出精度の劣化を防ぐことができ、誤り率特性の向上したＯＦＤＭ通信方法及びＯＦＤＭ通信装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図２】実施の形態におけるＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す図
【図３】実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態１におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態２のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図６】実施の形態２におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態３のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図８】実施の形態３におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態４のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１０】実施の形態４におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態５のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１２】実施の形態５におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態６のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１４】実施の形態６におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１５】実施の形態７のＯＦＤＭ通信装置により形成されるＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを示す図
【図１６】実施の形態７におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１７】実施の形態８におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図１８】直流オフセット除去回路の構成を示すブロック図
【図１９】実施の形態９におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２０】実施の形態１０におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２１】実施の形態１１におけるＯＦＤＭ通信装置の端末の送信系の構成を示すブロック図
【図２２】実施の形態１１におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２３】実施の形態１２におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図２４】実施の形態１２におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２５】実施の形態１３におけるＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図２６】実施の形態１４におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２７】実施の形態１５におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２８】実施の形態１６におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図２９】実施の形態１７におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３０】実施の形態１８におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３１】実施の形態１９におけるＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す概略図
【図３２】実施の形態１９におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３３】実施の形態２０におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３４】実施の形態２０におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３５】伝搬路トラッキング部の構成を示すブロック図
【図３６】実施の形態２１におけるＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図３７】実施の形態２２におけるＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図３８】ＯＦＤＭ信号におけるパイロットシンボルの配置例を示す図
【図３９】伝搬路推定の説明に供するＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す図
【図４０】ＯＦＤＭ信号の一般的なフレームフォーマットを示す図
【図４１】従来のＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図４２】従来のＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図４３】係数算出部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１、１０２、２７０ ＯＦＤＭ通信装置
１１０、１４０、１５０、１６０、１７０、１８０、１９０、２１０、２２０、２３０、２５０、２８０、３４０、３６０、３７０、４００ 送信系
１１１、１６１、２１１ 符号化部
１１２、１６２、２１２ プリアンブル挿入部
１１３、２１３ 変調部
１１４、１６５、２２３ シリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）
１１５、１５１、１５４ パイロットキャリア挿入部
１１６、１５２、１５３、１７１、１９１ ヌル信号挿入部
１１７、１１８ 逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１２０、２００、２４０、２６０、２９０、３００、３１０、３２０、３３０、３８０、４１０ 受信系
１２１、１２２ 高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）
１２３、１２５、３８３、３８４ 伝搬路推定部
１２４、１２６ 伝搬路補償・干渉補償部
１２７ 係数算出部
１２８、１２９、１４１、１４２、１８１、１８２、２１４、２１５、２２１、２２２、２５１、２５２、３０１、３３１、３４１、３４２、３６１、３６２、３７３、３７４、４０１、４１１、４１２ 選択部
１３０ 残留位相誤差検出部
１３１、１３２ 位相補償部
１３３、１６４ パラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）
１３４ 復号化部
２０１、２０２ 直流オフセット除去回路（ＤＣ除去）
２６１、３１２、３２２、３７２、４０２ 大小比較部
３１１、３２１、３７１ カウンタ
３５０ ＯＦＤＭ通信システム
３８１、３８２ 伝搬路トラッキング部
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ 伝搬路特性
ＴＸ１、ＴＸ２ 送信信号
ＲＸ１、ＲＸ２ 受信信号
ＡＮ１〜ＡＮ４、４１３−１、４１３−２、４１４−１、４１４−２ アンテナ
Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０、Ｓ５０ 判定信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) communication method and apparatus therefor, and is particularly suitable for application to a case where a plurality of OFDM signals on which different data are superimposed are transmitted using a plurality of antennas.
[0002]
[Prior art]
This type of OFDM communication method has an advantage that a large amount of data can be transmitted at high speed because a plurality of OFDM signals can be transmitted from a plurality of antennas. However, if high-accuracy propagation path compensation and interference compensation are not performed on the receiving side, the error rate characteristics of data will deteriorate.
[0003]
Therefore, in this type of OFDM communication method, as shown in FIG. 38, the transmitting side forms a pilot carrier by superimposing a known signal such as a pilot symbol on a predetermined carrier wave (hereinafter referred to as a subcarrier), On the receiving side, a received signal having a good error rate characteristic is obtained by compensating propagation path distortion such as a frequency offset of each subcarrier based on the pilot carrier.
[0004]
In the OFDM communication method, an OFDM signal in which a propagation path estimation preamble is arranged on each subcarrier is transmitted on the transmission side, and the phase rotation of each subcarrier is compensated on the reception side based on this propagation path estimation preamble. It has become.
[0005]
Next, the principle of transmission / reception of the OFDM communication apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 39 illustrates a case where an OFDM signal is transmitted from an OFDM communication apparatus (TX) 1 having two antennas AN1 and AN2 to an OFDM communication apparatus (RX) 2 having two antennas AN3 and AN4. Here, signals transmitted from the antennas AN1 and AN2 of the OFDM communication apparatus 1 are referred to as TX1 and TX2, respectively. Also, signals received by the antennas AN3 and AN4 of the OFDM communication apparatus 2 are denoted as RX1 and RX2, respectively. Then, the reception signals RX1 and RX2 can be expressed by the following equations, respectively.
[0006]
RX1 = ATX1 + BTX2 (1)
RX2 = CTX1 + DTX2 (2)
In Equations (1) and (2), A is a propagation path characteristic between the transmission antenna AN1 and the reception antenna AN3, B is a propagation path characteristic between the transmission antenna AN2 and the reception antenna AN3, and C is a transmission. A propagation path characteristic between the antenna AN1 and the reception antenna AN4, and A represents a propagation path characteristic between the transmission antenna AN2 and the reception antenna AN4.
[0007]
FIG. 40 shows a frame format of an OFDM transmission signal transmitted from the OFDM communication apparatus 1. That is, the antenna AN1 transmits the OFDM signal shown in FIG. 40A, and the antenna AN2 transmits the OFDM signal shown in FIG. 40B. In FIG. 40, for example, DATA1 (N, K) indicates that the Nth symbol related to data 1 is transmitted on the Kth subcarrier at the time and frequency indicated by DATA1.
[0008]
Here, in order to receive and demodulate the transmission signals TX1 and TX2 described above from the received signal, it is necessary to estimate the four propagation path characteristics A, B, C, and D. Therefore, the OFDM communication apparatus 1 inserts a propagation path estimation preamble into the transmission signal or transmits an OFDM signal using a specific subcarrier as a pilot carrier. In the OFDM communication apparatus 2 that receives the OFDM signal, the propagation path characteristic is obtained based on the propagation path estimation preamble and the pilot carrier.
[0009]
The four propagation path characteristics A to D can be estimated as follows in the OFDM communication apparatus 2 (FIG. 39). The propagation path characteristic A is obtained by receiving a propagation path estimation preamble transmitted from the antenna AN1 by the antenna AN3 and using a signal processing unit corresponding to the antenna AN3. The characteristic B is obtained by the propagation path estimation preamble transmitted from the antenna AN2 by the antenna AN3 and obtained by a signal processing unit corresponding to the antenna AN3. The characteristic C is obtained by receiving a propagation path estimation preamble transmitted from the antenna AN1 by the antenna AN4 and using a signal processing unit corresponding to the antenna AN4. The propagation path estimation preamble transmitted from the characteristic AD antenna AN2 is received by the antenna AN4 and obtained by a signal processing unit corresponding to the antenna AN4.
[0010]
Next, the OFDM communication apparatus 2 receives and demodulates the signals TX1 and TX2 transmitted from the antennas AN1 and AN2 by performing processing represented by the following expression using the estimated four propagation path characteristics A to D: can do.
[0011]
DRX1 / (AD-BC)-BRX2 / (AD-BC)
= D (ATX1 + BTX2) / (AD-BC)-B (DTX1 + DTX2) / (AD-BC)
= (ADTX1 + BDTX2-BCTX1-BDTX2) / (AD-BC)
= TX1 (3)
−CRX1 / (AD-BC)-ARX2 / (AD-BC)
= -C (ATX1 + BTX2) / (AD-BC) + A (CTX1 + DTX2) / (AD-BC)
= (-ACTX1-BCTX2 + ACTX1-ADTX2) / (AD-BC)
= TX2 ……… (4)
In practice, the propagation path estimation preamble is transmitted as follows. That is, during the time when the propagation path estimation preamble is transmitted from the antenna AN1, the propagation path estimation preamble is not transmitted from the antenna AN2. Similarly, during the time when the propagation path estimation preamble is transmitted from the antenna AN2, the propagation path estimation preamble is not transmitted from the antenna AN2.
[0012]
In general, the pilot carrier is used to compensate a residual phase error due to a frequency offset detection error or the like. That is, at the time of reception, a residual phase error is detected and compensated using a known signal (pilot signal) superimposed on a pilot carrier. Actually, as shown in FIG. 40, a specific subcarrier is transmitted as a pilot carrier. In the example shown in FIG. 40, among the 2k + 1 subcarriers, four subcarriers of antenna AN1 are transmitted as pilot carriers.
[0013]
FIG. 41 shows the configuration of the transmission system of the OFDM communication apparatus 1. In the transmission system 10, the transmission signal is first encoded by the encoding unit 11. The encoded signal is inserted into the preamble by the preamble inserting unit 12, and the subsequent pilot carrier inserting unit 13 inserts a known signal (pilot signal) at a position where a specific subcarrier becomes a pilot carrier.
[0014]
The signal subjected to the modulation processing by the modulation unit 14 is serial / parallel converted by a serial / parallel conversion unit (S / P) 15 to be divided into two systems. Each signal divided into the two systems is subjected to inverse fast Fourier transform processing by inverse fast Fourier transform units (IFFT) 16 and 17, whereby orthogonal frequency division multiplexing is performed by each IFFT 16 and 17 to obtain an OFDM signal. Here, the output signal 1 of the IFFT 16 is transmitted from an antenna AN1 (FIG. 39) after being subjected to wireless transmission processing such as multiplication processing of a carrier wave of a predetermined frequency by a wireless transmission unit (not shown). Similarly, output signal 2 of IFFT 17 is transmitted from antenna AN2 (FIG. 39) after being subjected to wireless transmission processing such as multiplication processing of a carrier wave of a predetermined frequency by a wireless transmission unit (not shown).
[0015]
FIG. 42 shows the configuration of the reception system of OFDM communication apparatus 2 (FIG. 39). In the reception system 20, a reception signal received by the antenna AN3 is input as an input signal 1 of a fast Fourier transform unit (FFT) 21 via a wireless reception unit (not shown). A reception signal received by the antenna AN4 is input as an input signal 2 of the fast Fourier transform unit (FFT) 22 through a radio reception unit (not shown).
[0016]
The FFT 21 performs a fast Fourier transform process on the input signal 1 to obtain a received signal for each subcarrier. The reception signal for each subcarrier obtained by the FFT 21 is sent to the propagation path estimation unit 23 and the propagation path compensation / interference compensation units 24 and 26, respectively. The input signal 2 is converted into a reception signal for each subcarrier by the FFT 22, and this reception signal is transmitted to the propagation path estimation unit 25 and the propagation path compensation / interference compensation units 26 and 24.
[0017]
The propagation path estimation unit 23 estimates the propagation path characteristics A and B described above with reference to FIG. 39 based on the preamble inserted in the received signal. Similarly, the propagation path estimation unit 25 estimates the propagation path characteristics C and D based on the preamble inserted in the received signal.
[0018]
The coefficient calculation unit 27 uses the propagation path characteristics A, B, C, and D obtained by the propagation path estimation units 23 and 25 to perform coefficients A / (AD−BC), B / (AD-BC), C / (AD-BC), D / (AD-BC) are obtained. The coefficient calculation unit 27 is configured as shown in FIG. The four propagation path characteristics A, B, C, and D obtained by the propagation path estimators 23 and 25 are stored in the memories 41 to 44, respectively. The multiplication unit 46 obtains AD, and the multiplication unit 45 obtains BC. The subtractor 47 obtains AD-BC. The division units 48, 49, 50, and 51 obtain A / (AD-BC), B / (AD-BC), C / (AD-BC), and D / (AD-BC), respectively.
[0019]
Returning to FIG. 42, the propagation path compensation / interference compensation unit 24 performs the computation represented by the equation (3) on the received signal using the coefficient obtained by the coefficient calculation unit 27, thereby performing propagation path compensation and A reception signal TX1 subjected to interference compensation is formed. Similarly, the propagation path compensation / interference compensation unit 26 performs propagation path compensation and interference compensation by performing the calculation represented by the equation (4) on the received signal using the coefficient obtained by the coefficient calculation unit 27. A reception signal TX2 is formed.
[0020]
The reception signal TX1 after propagation path compensation / interference compensation is sent to the residual phase error detection section 28 and the phase compensation section 29. Similarly, the reception signal TX2 after propagation path compensation / interference compensation is sent to the residual phase error detection section 28 and It is sent to the phase compensation unit 30. The residual phase error detection unit 28 detects a residual phase error in the two reception signals TX1 and TX2 using the known signal transmitted by the pilot carrier, and sends this to the phase compensation units 29 and 30.
[0021]
The phase compensation units 29 and 30 perform phase compensation processing by performing processing for rotating the phase by the amount corresponding to the residual phase error with respect to the reception signals TX1 and TX2, respectively. The two received signals after phase compensation are converted into serial signals by the parallel-serial conversion unit (P / S) 31 and decoded by the subsequent decoding unit 32, whereby a received signal corresponding to the transmission signal is obtained.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional OFDM communication apparatus, as can be seen from FIG. 40, the data transmitted from the other antenna is superimposed on the known signal (pilot carrier) transmitted from one antenna as interference. For this reason, in order to detect the residual phase error, it is necessary to remove the interference component superimposed on the known signal.
[0023]
However, when there are intersymbol interference, timing error, frequency offset detection error, and the like due to multipath, the interference cancellation characteristics deteriorate. As a result, since the interference signal remains in the known signal, there is a problem that the error rate characteristic is greatly deteriorated.
[0024]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide an OFDM communication method and an OFDM communication apparatus with improved error rate characteristics by preventing deterioration in detection accuracy of residual phase errors.
[0025]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the present invention employs the following method and configuration.
[0026]
(1) The OFDM communication method of the present invention is an OFDM communication method for transmitting an OFDM signal in which different data is superimposed from a plurality of antennas, and transmitting a known signal by a specific subcarrier of the OFDM signal, The known signal is transmitted from only one of the plurality of antennas, and a null signal is transmitted from an antenna other than the antenna using a subcarrier in a frequency band corresponding to the subcarrier transmitting the known signal.
[0027]
According to this method, interference of a known signal on the propagation path can be prevented, so that a highly accurate residual phase error can be detected on the receiving side. As a result, a received signal with improved error rate characteristics can be obtained.
[0028]
(2) In the OFDM communication method of the present invention, in (1), an antenna that transmits a known signal is switched among a plurality of antennas.
[0029]
According to this method, in addition to the effect of (1), it is possible to prevent the deterioration of the residual phase error detection accuracy over a long time when the line fluctuation is slow.
[0030]
(3) The OFDM communication method of the present invention is an OFDM communication method for transmitting a known signal using a specific subcarrier of the OFDM signal while transmitting an OFDM signal in which different data is superimposed from a plurality of antennas, A known signal is transmitted by subcarriers having different frequency bands of a plurality of antennas, and a null signal is transmitted by a subcarrier in another antenna corresponding to a subcarrier in which the known signal is transmitted in a certain antenna.
[0031]
According to this method, it is possible to prevent interference on the propagation path of a known signal, so that it is possible to detect a highly accurate residual phase error and obtain a received signal with improved error rate characteristics. The peak voltage of the OFDM signal transmitted from each antenna can be reduced.
[0032]
(4) In the OFDM communication method of the present invention, in (1) to (3), for a specific subcarrier, data is transmitted from only one of a plurality of antennas, and from an antenna other than the antenna. Transmits a null signal on a subcarrier in a frequency band corresponding to the subcarrier transmitting the data.
[0033]
According to this method, in addition to the effects of (1) to (3), data transmitted by a specific subcarrier is not subject to interference from corresponding subcarriers of other OFDM signals. It is possible to improve the error rate characteristics.
[0034]
(5) In the OFDM communication method of the present invention, in (4), the specific subcarrier is a subcarrier away from the center frequency of the OFDM signal.
[0035]
According to this method, it is possible to improve the error rate characteristics of data transmitted by subcarriers away from the center frequency, which are easily affected by the adjacent channel interference wave, the amplitude deviation and the group delay deviation of the analog filter.
[0036]
(6) In the OFDM communication method of the present invention, in (4) or (5), an antenna that transmits data on a specific subcarrier is switched among a plurality of antennas.
[0037]
According to this method, in addition to the effects of (4) and (5), the peak voltage can be reduced, and when the line fluctuation is very slow, the reception level of a specific subcarrier remains depressed. Can be prevented.
[0038]
(7) In the OFDM communication method of the present invention, in (1) to (6), data is transmitted from only one antenna for the subcarrier at the DC point, and a null signal is transmitted from the other antenna.
[0039]
According to this method, in addition to the effects of (1) to (6), transmission is performed by a DC point subcarrier whose error rate characteristics are likely to deteriorate compared to other subcarriers due to the DC offset of the analog circuit. Data is not subject to interference from corresponding subcarriers of other OFDM signals, so that it is possible to improve the error rate characteristics of data transmitted by the subcarriers.
[0040]
(8) In the OFDM communication method of the present invention, in (1) to (3), a specific burst signal is transmitted from only one antenna, and while transmitting this burst signal, nulls are transmitted from other antennas. Send a signal.
[0041]
According to this method, in addition to the effects of (1) to (3), the specific burst signal is not affected at all by the transmission signals from other antennas on the propagation path. The error rate characteristics on the side are improved. As a result, it is possible to further improve the error rate characteristic of only a specific burst signal, and to realize diverse wireless communication.
[0042]
(9) In the OFDM communication method of the present invention, in (8), the specific burst signal is divided into a plurality of parts, and the antenna for transmitting the divided burst signal is switched.
[0043]
According to this method, in addition to the effect of (8), since the number of transmission subcarriers of one antenna can be reduced, the peak power can be reduced accordingly.
[0044]
(10) In the OFDM communication method of the present invention, the specific burst signal of (8) is a burst signal that requires better quality than other burst signals.
[0045]
According to this method, if an important burst signal such as a burst signal for control or a burst signal for retransmission is selected as a specific burst signal, the specific burst signal is transmitted from another antenna on the propagation path. Since no interference is caused by the transmission signal, the error rate characteristic on the receiving side is improved. In addition, burst signals that require better error rate characteristics compared to other burst signals, such as control burst signals and retransmission burst signals, have a small ratio in terms of the overall burst signal, so the transmission efficiency is Almost no decline. As a result, the error rate characteristic can be further improved without significantly reducing the transmission efficiency.
[0046]
(11) In the OFDM communication method of the present invention, the OFDM communication method of (8) is applied only to uplink communication.
[0047]
According to this method, in the OFDM communication method of (8), while transmitting a specific burst signal, the transmission efficiency is reduced by the amount that a null signal is transmitted from another antenna. Considering this, in the present invention, the method (8) is used only for the uplink without using the method (8) for the downlink having a large amount of transmission data. As a result, it is possible to effectively improve the error rate characteristics of a specific burst signal transmitted through the uplink without suppressing a decrease in the throughput of the entire system and without increasing the hardware scale of the terminal station.
[0048]
  (12) The OFDM communication method of the present invention includes:Apply method (8) only in a propagation environment with poor propagation path estimation accuracy..
[0049]
According to this method, it is possible to suppress deterioration of error rate characteristics in a propagation environment with poor propagation path estimation accuracy.
[0050]
(13) In the OFDM communication method of the present invention, in (12), when an OFDM signal is received, a propagation path characteristic between antennas is obtained based on a known signal superimposed on the OFDM signal, and this propagation path characteristic is obtained. The channel estimation accuracy is obtained based on the absolute value of the determinant of the inverse matrix when is expressed as a matrix component.
[0051]
According to this method, when the absolute value of the determinant of the inverse matrix is small, the effective value of the number of operation bits is small, so that the compensation accuracy in the interference compensation unit is lowered and the error rate characteristic is deteriorated. Thus, when the absolute value of the determinant of the inverse matrix is small, the OFDM signal is transmitted from only one antenna. As a result, it is possible to suppress degradation of error rate characteristics in a propagation environment where the compensation accuracy in the interference compensation unit is low.
[0052]
(14) In the OFDM communication method of the present invention, in (13), when the absolute value of the determinant of the inverse matrix is determined as a threshold value, and the absolute value of the determinant of the inverse matrix is smaller than the threshold value, The OFDM signal is transmitted from only one of the plurality of antennas, and the threshold value is changed according to the reception quality of the OFDM signal.
[0053]
According to this method, when the reception quality is bad, the detection error of the absolute value of the determinant of the inverse matrix becomes large. Therefore, when the reception quality is bad, the threshold value is set to a large value. That is, control is performed so that an OFDM signal is transmitted from only one antenna. As a result, taking the reception quality into consideration, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic more accurately and suppress the unnecessary decrease in transmission efficiency.
[0054]
(15) In the OFDM communication method of the present invention, in (13), the magnitude of the absolute value of the determinant of the inverse matrix is determined using the first threshold value, and the absolute value of the determinant of the inverse matrix is determined. When the number of subcarriers having a value smaller than the first threshold is larger than the second threshold, the OFDM signal is transmitted from only one of the plurality of antennas.
[0055]
According to this method, when there are few subcarriers in which the absolute value of the inverse matrix determinant is small, the error rate characteristic can be improved by the error rate correction effect in the decoding unit, while the absolute value of the inverse matrix determinant When there are many subcarriers, the OFDM signal is transmitted from only one antenna when there are many subcarriers in consideration that the error rate correction effect in the decoding unit cannot be expected so much. As a result, both improvement in error rate characteristics and transmission efficiency can be achieved.
[0056]
(16) In the OFDM communication method of the present invention, in (13), the magnitude of the absolute value of the determinant of the inverse matrix is determined as a threshold value, and the subcarrier whose absolute value of the determinant of the inverse matrix is smaller than the threshold value Is continuously transmitted for a predetermined number of times or more, the OFDM signal is transmitted from only one of the plurality of antennas.
[0057]
According to this method, if poor quality data is concentrated, the effect of error correction is reduced, and the error rate characteristic is reduced, so that subcarriers having a small absolute value of the determinant of the inverse matrix continue. In a simple propagation environment, that is, when subcarriers with poor quality are concentrated, an OFDM signal is transmitted from only one antenna. As a result, both improvement in error rate characteristics and transmission efficiency can be achieved.
[0058]
(17) In the OFDM communication method of the present invention, in (16), the threshold for determining whether or not subcarriers whose absolute value of the determinant of the inverse matrix is smaller than a threshold value continue for a predetermined number of times or more. The value is changed according to the reception quality of the OFDM signal.
[0059]
According to this method, in addition to the effect of (16), it is possible to control whether or not the OFDM signal is transmitted from only one antenna in consideration of the reception quality, so that further improvement in error rate characteristics and transmission efficiency can be achieved. Both can be achieved.
[0060]
(18) In the OFDM communication method of the present invention, in (1), (3), or (12), the burst signal transmitted last in a predetermined communication unit period is any one of a plurality of antennas. Only transmit as an OFDM signal.
[0061]
According to this method, considering that the interference compensation circuit on the receiving side has a larger processing delay than a normal synchronous detection circuit, the burst signal to be transmitted last is transmitted as an OFDM signal from only one antenna, Reduce the processing delay of the last burst signal. As a result, the time from the end of reception to the start of transmission can be shortened, which is very effective for a system in which this time is specified.
[0062]
(19) In the OFDM communication method of the present invention, in (1), (3) or (12), when the communication partner station is performing OFDM communication with other stations in addition to the own station, the communication partner station On the other hand, the OFDM signal is transmitted from only one of the plurality of antennas.
[0063]
According to this method, it is not necessary to secure a time zone for communication between the communication stations by complicated control.
[0064]
  (20) The OFDM communication method of the present invention includes:The method (8) is performed periodically.
[0065]
According to this method, the propagation path estimation result can be periodically updated (propagation path tracking) on the receiving side, so that the error rate characteristics when the propagation path fluctuation is fast with respect to the interval of the propagation path estimation preamble are obtained. Deterioration can be suppressed.
[0066]
(21) In the OFDM communication method of the present invention, in (20), the period for transmitting the OFDM signal from only one of the plurality of antennas is set to the required transmission efficiency, the required reception quality, or the propagation path. Change according to the fluctuation speed.
[0067]
According to this method, in addition to the effect of (20), the deterioration of the error rate characteristic can be suppressed while effectively suppressing the decrease in propagation efficiency.
[0068]
(22) An OFDM communication apparatus of the present invention includes a plurality of antennas and OFDM signal forming means for forming a plurality of OFDM signals transmitted from each of the plurality of antennas by performing orthogonal frequency division multiplexing processing on each of the plurality of transmission data. A known signal inserting means for inserting a known signal into a predetermined subcarrier of each OFDM signal, and a null signal inserting means for inserting a null signal into a predetermined subcarrier of each OFDM signal, the known signal inserting means comprising: The known signal is inserted into any one of the plurality of OFDM signals, and the null signal inserting unit is configured to transmit a known signal with respect to OFDM other than the OFDM signal into which the known signal is inserted by the known signal inserting unit. A configuration is adopted in which a null signal is inserted into a subcarrier in a frequency band corresponding to the inserted subcarrier.
[0069]
According to this configuration, it is possible to prevent interference of a known signal on the propagation path, so that a highly accurate residual phase error can be detected on the receiving side. As a result, a received signal with improved error rate characteristics can be obtained.
[0070]
(23) An OFDM communication apparatus according to the present invention includes a plurality of antennas and OFDM signal forming means for forming a plurality of OFDM signals transmitted from each of the plurality of antennas by performing orthogonal frequency division multiplexing processing on the plurality of transmission data, respectively. A known signal inserting means for inserting a known signal into a predetermined subcarrier of each OFDM signal, and a null signal inserting means for inserting a null signal into a predetermined subcarrier of each OFDM signal, the known signal inserting means comprising: The known signal is inserted into subcarriers having different frequency bands from each other in a plurality of OFDM signals, and the null signal inserting means is configured to transmit other OFDM signals in a frequency band corresponding to the subcarrier in which the known signal is inserted in a certain OFDM signal. A configuration is adopted in which a null signal is inserted into a subcarrier.
[0071]
According to this configuration, interference of a known signal on the propagation path can be prevented, so that a highly accurate residual phase error can be detected on the receiving side, and a received signal with improved error rate characteristics can be obtained. In addition, the peak voltage of the OFDM signal transmitted from each antenna can be reduced.
[0072]
  (24) OFDM communication of the present inventionapparatusIsIn addition to (23), means for acquiring propagation path estimation accuracy, transmission control means for transmitting an OFDM signal from only one of the plurality of antennas only in a propagation environment with poor propagation path estimation accuracy, WithTake the configuration.
[0073]
According to this configuration, it is possible to suppress the deterioration of error rate characteristics in a propagation environment with poor propagation path estimation accuracy.
[0074]
  (25) The OFDM communication apparatus of the present inventionIn addition to (23), transmission control means for periodically transmitting an OFDM signal from only one of the plurality of antennas is provided.Take the configuration.
[0075]
According to this configuration, since the propagation path estimation result can be periodically updated (propagation path tracking) on the receiving side, the error rate characteristic when the propagation path fluctuation is fast with respect to the interval of the propagation path estimation preamble. Deterioration can be suppressed.
[0076]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The essence of the present invention is that an OFDM signal in which different data is superimposed is transmitted from a plurality of antennas, and a known signal is transmitted by a specific subcarrier of the OFDM signal, and a null signal is appropriately inserted into the OFDM signal. This is what I did. As a result, the known signal can be prevented from receiving interference from other signals on the propagation path, so that the detection accuracy of the residual phase error can be improved and the error rate characteristic of the received signal can be improved.
[0077]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0078]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of an OFDM signal transmitted from the OFDM communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In this embodiment, a case will be described in which two OFDM signals are formed from two different transmission data and transmitted from different antennas. The OFDM signal shown in FIG. 1A is an OFDM signal on which the first transmission data (DATA1) is superimposed, and is transmitted from the first antenna. The OFDM signal shown in FIG. 1B is an OFDM signal on which second transmission data (DATA2) is superimposed, and is transmitted from the second antenna.
[0079]
In this embodiment, as shown in FIGS. 1A and 1B, a specific subcarrier of one antenna is a pilot carrier on which a known signal is superimposed, and no pilot carrier is output from the other antenna. In addition, a subcarrier having the same frequency as that of the pilot carrier is set as a subcarrier on which a null signal is superimposed (that is, only a carrier on which no signal is superimposed). Thereby, since the pilot carrier does not receive interference on the propagation path, it is possible to obtain a known signal not receiving interference on the receiving side.
[0080]
Incidentally, in FIG. 1, for example, DATA1 (N, K) represents that the Nth symbol related to data 1 is transmitted on the Kth subcarrier at the time and frequency indicated by DATA1. Therefore, in this embodiment, among the 2k + 1 subcarriers, four subcarriers of antenna AN1 are transmitted as pilot carriers.
[0081]
FIG. 2 shows a configuration of an OFDM communication system using the OFDM communication apparatus of the first embodiment. FIG. 2 illustrates a case where an OFDM signal is transmitted from an OFDM communication apparatus (TX) 101 having two antennas AN1 and AN2 to an OFDM communication apparatus (RX) 102 having two antennas AN3 and AN4. Here, it is assumed that signals transmitted from the antennas AN1 and AN2 are TX1 and TX2, respectively. Further, assuming that signals received by the respective antennas are RX1 and RX2, RX1 and RX2 can be expressed by the following equations, respectively.
[0082]
RX1 = ATX1 + BTX2 (5)
RX2 = CTX1 + DTX2 (6)
In Equations (5) and (6), A is a propagation path characteristic between the transmission antenna AN1 and the reception antenna AN3, B is a propagation path characteristic between the transmission antenna AN2 and the reception antenna AN3, and C is a transmission. A propagation path characteristic between the antenna AN1 and the reception antenna AN4, and A represents a propagation path characteristic between the transmission antenna AN2 and the reception antenna AN4.
[0083]
Here, in order to receive and demodulate the transmission signals TX1 and TX2 from the reception signal, it is necessary to estimate the four propagation path characteristics A, B, C, and D. Therefore, the OFDM communication apparatus 101 transmits a propagation path estimation preamble from each of the antennas AN1 and AN2. In practice, the propagation path estimation preamble is transmitted as follows. That is, during the time when the propagation path estimation preamble is transmitted from the antenna AN1, the propagation path estimation preamble is not transmitted from the antenna AN2. Similarly, during the time when the propagation path estimation preamble is transmitted from the antenna AN2, the propagation path estimation preamble is not transmitted from the antenna AN2.
[0084]
The four propagation path characteristics A to D can be estimated using the propagation path estimation preamble in the OFDM communication apparatus 102 as follows. The propagation path characteristic A is obtained by receiving a propagation path estimation preamble transmitted from the antenna AN1 by the antenna AN3 and using a signal processing unit corresponding to the antenna AN3. The characteristic B is obtained by the propagation path estimation preamble transmitted from the antenna AN2 by the antenna AN3 and obtained by a signal processing unit corresponding to the antenna AN3. The characteristic C is obtained by receiving a propagation path estimation preamble transmitted from the antenna AN1 by the antenna AN4 and using a signal processing unit corresponding to the antenna AN4. The characteristic AD is obtained by receiving a propagation path estimation preamble transmitted from the antenna AN2 by the antenna AN4 and using a signal processing unit corresponding to the antenna AN4.
[0085]
Next, the OFDM communication apparatus 102 receives and demodulates signals TX1 and TX2 transmitted from the antennas AN1 and AN2 by performing processing represented by the following expression using the estimated four propagation path characteristics A to D: can do.
[0086]
DRX1 / (AD-BC)-BRX2 / (AD-BC)
= D (ATX1 + BTX2) / (AD-BC)-B (DTX1 + DTX2) / (AD-BC)
= (ADTX1 + BDTX2-BCTX1-BDTX2) / (AD-BC)
= TX1 ……… (7)
−CRX1 / (AD-BC)-ARX2 / (AD-BC)
= -C (ATX1 + BTX2) / (AD-BC) + A (CTX1 + DTX2) / (AD-BC)
= (-ACTX1-BCTX2 + ACTX1-ADTX2) / (AD-BC)
= TX2 ……… (8)
The pilot carrier is used to compensate for a residual phase error due to a frequency offset detection error or the like. That is, at the time of reception, a residual phase error is detected and compensated using a known signal superimposed on a pilot carrier.
[0087]
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission system of the OFDM communication apparatus 101. In FIG. 3, reference numeral 110 indicates the overall configuration of the transmission system of the OFDM communication apparatus 101 according to Embodiment 1 of the present invention. The transmission signal is input to the encoding unit 111, is encoded by the encoding unit 111, and the signal after the encoding process is sent to the preamble insertion unit 112.
[0088]
In the case of this embodiment, the transmission signal is a signal in which two data 1 and 2 are alternately time-division multiplexed in units of frames. For example, the data 1 signal for N symbols is input to the encoding unit 111 during the period T, and the data 2 for N symbols is input to the encoding unit 111 during the subsequent period T.
[0089]
As described above, the preamble insertion unit 112 does not transmit the propagation path estimation preamble from the antenna AN2 and transmits the propagation path estimation preamble from the antenna AN2 during the time when the propagation path estimation preamble is transmitted from the antenna AN1. During the transmission time, preamble information such as a propagation path estimation preamble is inserted at a predetermined position where the propagation path estimation preamble is not transmitted from the antenna AN2.
[0090]
The modulation unit 113 performs digital modulation processing such as BPSK (Binariphase Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), and 16-value QAM (Quadrature Amplitude Modulation) on the input data. The modulated signal is divided into data 1 and data 2 by a serial / parallel converter (S / P) 114, and data 1 is sent to a pilot carrier insertion unit 115 and data 2 is sent to a null signal insertion unit 116.
[0091]
Pilot carrier insertion section 115 inserts a known signal at a predetermined position of data 1. Null signal insertion section 116 inserts a null signal (that is, a signal having a signal level of 0) into data 2 at a position corresponding to the position where the known signal is inserted by pilot carrier insertion section 115.
[0092]
Each IFFT 117, 118 performs frequency division multiplexing by applying inverse fast Fourier transform processing to input data 1 and data 2 to form an OFDM signal as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b). Each of the output signals 1 and 2 after the inverse fast Fourier transform processing is superimposed on a carrier wave of a predetermined frequency by a multiplier (not shown), and after being band-limited to a predetermined frequency band by a band path, from the antenna AN1 and the antenna AN2 Each is sent.
[0093]
FIG. 4 shows the configuration of the reception system of OFDM communication apparatus 102 that receives the OFDM signal transmitted from OFDM communication apparatus 101 having transmission system 110 in FIG. In the reception system 120, a reception signal received by the antenna AN3 is input as an input signal 1 of a fast Fourier transform unit (FFT) 121 via a wireless reception unit (not shown). A reception signal received by the antenna AN4 is input as an input signal 2 of the fast Fourier transform unit (FFT) 122 via a wireless reception unit (not shown).
[0094]
The FFT 121 performs a fast Fourier transform process on the input signal 1 to obtain a received signal for each subcarrier. The reception signal for each subcarrier obtained by the FFT 121 is transmitted to the propagation path estimation unit 123 and the propagation path compensation / interference compensation units 124 and 126, respectively. The input signal 2 is converted into a reception signal for each subcarrier by the FFT 122, and this reception signal is transmitted to the propagation path estimation unit 125 and the propagation path compensation / interference compensation units 126 and 124.
[0095]
The propagation path estimation unit 123 estimates the propagation path characteristics A and B described above with reference to FIG. 2 based on the preamble inserted in the received signal. Similarly, the propagation path estimation unit 125 estimates the propagation path characteristics C and D based on the preamble inserted in the received signal.
[0096]
The coefficient calculation unit 127 uses the propagation path characteristics A, B, C, and D obtained by the propagation path estimation units 123 and 125 to perform coefficients A / (AD−BC), B / (AD-BC), C / (AD-BC), D / (AD-BC) are obtained. The coefficient calculation unit 127 has the same configuration as that of the coefficient calculation unit 27 described above with reference to FIG. 43, and thus detailed description thereof is omitted here.
[0097]
The propagation path compensation / interference compensation unit 124 uses the coefficient obtained by the coefficient calculation unit 127 to perform an operation represented by the equation (7) on the received signal, thereby performing reception with propagation path compensation and interference compensation. A signal TX1 is formed. Similarly, the propagation path compensation / interference compensation unit 126 performs propagation path compensation and interference compensation by performing the calculation represented by the equation (8) on the received signal using the coefficient obtained by the coefficient calculation unit 127. The applied reception signal TX2 is formed.
[0098]
The coefficients obtained by the coefficient calculation unit 127 are selected by the selection units 128 and 129 and then input to the propagation path compensation / interference compensation units 124 and 126. Specifically, the selection units 128 and 129 select the propagation path estimation results for the known signal and the data, and output them to the propagation path compensation / interference compensation units 124 and 126.
[0099]
The reception signal TX1 after propagation path compensation / interference compensation is sent to the residual phase error detection section 130 and the phase compensation section 131. Similarly, the reception signal TX2 after propagation path compensation / interference compensation is sent to the residual phase error detection section 130 and It is sent to the phase compensation unit 132. The residual phase error detection unit 130 detects the residual phase error in the two reception signals TX1 and TX2 using the known signal transmitted by the pilot carrier, and sends this to the phase compensation units 131 and 132.
[0100]
The phase compensation units 131 and 132 perform phase compensation processing by rotating the phase by the amount corresponding to the residual phase error with respect to the reception signals TX1 and TX2, respectively. The two received signals after the phase compensation are converted into serial signals by the parallel-serial conversion unit (P / S) 133, and decoded by the subsequent decoding unit 134, whereby a received signal corresponding to the transmission signal is obtained.
[0101]
In the above configuration, the OFDM communication apparatus 101 transmits an OFDM signal using a predetermined subcarrier as a pilot carrier from one antenna AN1 (FIG. 1 (a)). Further, the OFDM communication apparatus 101 transmits an OFDM signal in which the subcarrier corresponding to the pilot carrier is a null signal from the other antenna AN2 (FIG. 1 (b)).
[0102]
As a result, since the known signal is not subject to data interference on the propagation path, the OFDM communication apparatus 102 that receives and demodulates the OFDM signal does not need to perform interference compensation on the known signal. Specifically, when applied to the receiving system 120, the subcarriers that transmitted the known signals are obtained by the propagation path compensation / interference compensation sections 124 and 126 by the propagation path estimation sections 123 and 125 and the coefficient calculation section 127. Only the propagation path compensation is performed using the propagation path estimation result, and there is no need to perform interference compensation.
[0103]
The residual phase error detection unit 130 can detect the residual phase error in the two reception signals TX1 and TX2 based on a known signal that is hardly affected by interference, so that a highly accurate residual phase error can be obtained. As a result, the phase compensation units 131 and 132 that perform phase compensation of the residual phase error can perform phase compensation by using the highly accurate residual phase error detection result, and finally can obtain a reception signal with improved error rate characteristics. It becomes like this.
[0104]
According to the above configuration, when transmitting an OFDM signal from a plurality of antennas AN1 and AN2, a specific subcarrier of one antenna AN1 is a pilot carrier on which a known signal is superimposed, and a pilot carrier is transmitted from the other antenna AN2. , And the subcarrier with the same frequency as the pilot carrier is a subcarrier on which a null signal is superimposed, so that interference on the propagation path of a known signal can be prevented. Error can be detected. As a result, a received signal with improved error rate characteristics can be obtained.
[0105]
In the above-described embodiment, the case where two OFDM signals are transmitted from the two antennas AN1 and AN2 and received by the two antennas AN3 and AN4 has been described. The present invention is applicable when an arbitrary number of OFDM signals are transmitted / received using a number of antennas. The same applies to the embodiments described later.
[0106]
(Embodiment 2)
The feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that the antenna for transmitting a known signal is variable as shown in FIG. Thereby, it is possible to detect the residual phase error with higher accuracy than in the first embodiment.
[0107]
For example, when one of the OFDM communication apparatuses is mounted on a mobile station and the movement speed of the mobile station is low, or when both of the OFDM communication apparatuses are provided in a radio base station, the line fluctuation becomes very slow. In such a case, if the level of the subcarrier into which the known signal is inserted is greatly lowered, there is a high possibility that the state will continue for a long time. As a result, since the reception level of the known signal continues to be low, the detection accuracy of the residual phase error obtained based on the known signal may be lowered for a long period.
[0108]
In consideration of this, in this embodiment, an OFDM signal having a frame format as shown in FIGS. 5A and 5B is transmitted from each of the antennas AN1 and AN2. As is clear from FIG. 5, the subcarrier (pilot carrier) on which the known signal is superimposed is not transmitted from only one antenna, but the antenna transmitting the pilot carrier is switched alternately. Further, during the period in which the pilot carrier is transmitted from one antenna, the other antenna transmits a null signal as a corresponding subcarrier.
[0109]
As a result, the known signal is alternately transmitted from the two antennas having different propagation paths, so that the reception level of the known signal can be prevented from being lowered for a long time. As a result, it is possible to prevent deterioration in detection accuracy of the residual phase error over a long time.
[0110]
A configuration of a transmission system of the OFDM communication apparatus for realizing this will be described with reference to FIG. In FIG. 6, in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 3, the transmission system 140 selects whether to insert a pilot carrier (known signal) or a null signal into each data 1 and data 2. Except for having 141 and 142, it has the same configuration as the transmission system 110 of FIG.
[0111]
In each of the selection units 141 and 142, when one selection unit inserts a known signal, the other selection unit inserts a null signal into the data. As a result, the transmission system 140 can form an OFDM signal as shown in FIG.
[0112]
According to the above configuration, the antenna for transmitting the pilot carrier is switched alternately, and during the period in which the pilot carrier is transmitted from one antenna, the other antenna transmits a null signal as a corresponding subcarrier. As a result, in addition to the effects of the first embodiment, it is possible to prevent a decrease in accuracy of residual phase error detection over a long period of time when the line fluctuation is slow.
[0113]
(Embodiment 3)
As shown in FIG. 7, the feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that a specific subcarrier of an OFDM signal transmitted from each antenna is used as a pilot carrier, and a pilot carrier is transmitted from a certain antenna. The point is that the subcarriers of other antennas corresponding to the carriers are null signals. Thereby, in addition to the effect of Embodiment 1 or Embodiment 2, the effect that the peak power of an OFDM signal can be suppressed can be acquired.
[0114]
In the example of FIG. 7, the number of subcarriers for transmitting a known signal is four, two pilot carriers on which the known signal is superimposed are transmitted from each antenna, and 2 corresponding to these two pilot carriers are transmitted from each antenna. Two null signals are transmitted. Here, since the transmission power of the null signal is 0, the peak power at the time of transmission of each OFDM signal can be reduced by the amount that the two subcarriers are null signals.
[0115]
The configuration of the transmission system of the OFDM communication apparatus for realizing this will be described with reference to FIG. In FIG. 8, in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 3, the transmission system 150 includes a pilot carrier insertion unit 151 for inserting a pilot carrier (known signal) into data 1 and a null signal insertion unit 152. The transmission system 150 includes a pilot carrier insertion unit 154 and a null signal insertion unit 153 that insert a pilot carrier (known signal) into the data 2. The null signal insertion unit 153 inserts a null signal at the position where the pilot carrier insertion unit 151 has inserted the known signal. The null signal insertion unit 152 inserts a null signal at the position where the pilot carrier insertion unit 154 has inserted the known signal.
[0116]
According to the above configuration, a specific subcarrier of the OFDM signal transmitted from each antenna is set as a pilot carrier, and a subcarrier of another antenna corresponding to a subcarrier in which the pilot carrier is transmitted from a certain antenna is set. By using the null signal, in addition to the effect of the second embodiment, the peak voltage of the OFDM signal transmitted from each antenna can be reduced.
[0117]
(Embodiment 4)
As shown in FIG. 9, the feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that, in addition to the features of Embodiment 3, one subcarrier transmitting data is one for a specific subcarrier. Data is transmitted from only the antenna, and null signals are transmitted from the other antennas. Thereby, in addition to the effects of the third embodiment, it is possible to improve the error rate characteristics of data that requires better error rate characteristics than other data without substantially reducing the transmission efficiency.
[0118]
In the example of FIG. 9, a null signal is transmitted from one antenna for two subcarriers on both sides of the DC point. However, the subcarrier for transmitting the null signal is not limited to the example of FIG. 9 and can be arbitrarily set.
[0119]
Here, the subcarrier that transmits a null signal from one antenna does not need to perform interference compensation like the pilot carrier. For this reason, the subcarrier that transmits a null signal from one antenna should not interfere with other data even if there is intersymbol interference, timing error, and frequency offset detection error due to multipath. Can do. As a result, the error rate characteristic of the data superimposed on the subcarrier is improved. In this embodiment, data requiring good error rate characteristics such as retransmission information and control information is transmitted by being superimposed on the specific subcarrier described above.
[0120]
The configuration of the transmission system of the OFDM communication apparatus for realizing this will be described with reference to FIG. In FIG. 10, in which parts corresponding to those in FIG. 8 are assigned the same reference numerals, the transmission system 160 sequentially transmits retransmission information through an encoding unit 161, a preamble insertion unit 162, and a modulation unit 163, and a parallel serial conversion unit (P / S) Input to 164. A null signal is also input to the parallel-serial conversion unit 164.
[0121]
Data that has been serially converted once by parallel-serial conversion is divided into two data, data 1 and data 2, by a serial-parallel converter (S / P) 165. Each data 1 and 2 is subjected to the same processing as described above, whereby two OFDM signals as shown in FIGS. 9A and 9B are formed.
[0122]
Here, subcarriers “−1” and “1” (DATA1 (1, −1), DATA1 (2, −1), DATA1 (1, −1), DATA1 ( 2, 1)), the subcarrier (FIG. 9B) of the antenna AN2 corresponding to the antenna AN2 may be a null signal by the parallel-serial conversion unit 164 of the transmission system 160 outputting the null signal at a predetermined timing. .
[0123]
In this embodiment, in addition to the characteristics of the third embodiment, for a specific subcarrier among subcarriers transmitting data, data is transmitted from only one antenna and from other antennas. Although the case where a null signal is transmitted has been described, the present invention is not limited to this, and can be combined with the first embodiment or the second embodiment.
[0124]
According to the above configuration, for a specific subcarrier among subcarriers transmitting data, data is transmitted from only one antenna, and null signals are transmitted from the other antennas. In addition to the effects of the first to third embodiments, it is possible to improve the error rate characteristics of data that requires better error rate characteristics than other data without substantially reducing the transmission efficiency.
[0125]
(Embodiment 5)
As shown in FIG. 11, the feature of the OFDM communication apparatus according to this embodiment is that data is transmitted from only one antenna with respect to subcarriers far from the center frequency, as compared with the fourth embodiment. This is the point where a null signal is transmitted from the antenna. As a result, it is possible to improve the error rate characteristics of data transmitted by subcarriers far from the center frequency. In addition to the effects of the fourth embodiment, the data error is further improved without substantially reducing the transmission efficiency. The rate characteristic can be improved.
[0126]
In the example of FIG. 11, the subcarrier (FIG. 9) of the antenna AN2 corresponding to the subcarrier “k + 1” (DATA1 (1, −k + 1), DATA1 (2, −k + 1)) of the antenna AN1 shown in FIG. (B)) is a null signal.
[0127]
Here, in the OFDM signal, the subcarrier farther from the center frequency is more easily affected by the adjacent channel interference wave, the amplitude deviation of the analog filter, and the group delay deviation. Focusing on this point, in this embodiment, in order to minimize degradation of data transmitted by subcarriers away from the center frequency, the corresponding other subcarrier is a null signal.
[0128]
The configuration of the transmission system of the OFDM communication apparatus for realizing this will be described with reference to FIG. In FIG. 12, which shows components corresponding to those in FIG. 10 having the same reference numerals, the transmission system 170 has the same configuration as the transmission system 160 in FIG. 10 except that it has a null signal insertion unit 171.
[0129]
The null signal insertion unit 171 inserts a null signal at a predetermined position of the data 2, thereby making a subcarrier far from the center frequency a null signal as shown in FIG. Thereby, since interference components to DATA1 (1, -k + 1) and DATA1 (2, -k + 1) transmitted by subcarriers away from the center frequency can be suppressed, it is possible to suppress deterioration in error rate characteristics of this data.
[0130]
(Embodiment 6)
As shown in FIG. 13, the feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that the antenna for transmitting a null signal among one or a plurality of subcarriers separated from the center frequency is variable as compared with the fifth embodiment. This is the point. Thereby, in addition to the effects of the fifth embodiment, the peak voltage can be reduced. In addition, when the line fluctuation is very slow, it is possible to prevent the reception level of the subcarrier from being lowered.
[0131]
In the example of FIG. 13, the period between the time points t1 and t2 is the subcarriers “−k + 1”, “k−1” (DATA1 (1, −k + 1), DATA1 ( 1, k−1)), the subcarrier of the antenna AN2 (FIG. 13B) is a null signal.
[0132]
On the other hand, the sub-carriers “−k + 1”, “k−1” (DATA2 (2, −k + 1), DATA2 () of the antenna AN2 shown in FIG. 2, k−1)), the subcarrier of the antenna AN1 (FIG. 13A) is a null signal.
[0133]
The configuration of the transmission system of the OFDM communication apparatus for realizing this will be described with reference to FIG. In FIG. 14, in which the same reference numerals are assigned to corresponding parts to FIG. 10, the transmission system 180 is a selection unit 181, 182 that inputs each data obtained by being shunted by the serial / parallel conversion unit (S / P) 165. The transmission system 160 has the same configuration as that of the transmission system 160 in FIG.
[0134]
A null signal is input to each of the selection units 181 and 182 together with the data after the diversion. As described above, the selection unit 181 transmits a subcarrier on which data is superimposed from one of the subcarriers away from the center frequency, and transmits a null signal from the other antenna. A null signal is selected and output at such a timing as to be variable.
[0135]
(Embodiment 7)
As shown in FIG. 15, the feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that data is transmitted from only one antenna for the subcarrier at the DC point and is transmitted from other antennas as compared to the sixth embodiment. Is the point at which a null signal is transmitted. As a result, it is possible to improve the error rate characteristic of the data transmitted by the subcarrier at the DC point. In addition to the effect of the sixth embodiment, the error rate characteristic of the data is further improved without substantially reducing the transmission efficiency. Can be improved.
[0136]
In the example of FIG. 15, the subcarriers of the antenna AN1 corresponding to the subcarrier “0” (DATA2 (1, 0), DATA2 (2, 0)) of the antenna AN2 shown in FIG. )) Is a null signal.
[0137]
Here, in the OFDM signal, the error rate characteristic of the subcarrier at the DC point is greatly degraded as compared with other subcarriers due to the DC offset of the analog circuit. Focusing on this point, in this embodiment, the other subcarrier corresponding to the other subcarrier is used as a null signal in order to minimize degradation of data transmitted by the subcarrier at the DC point.
[0138]
A configuration of a transmission system of the OFDM communication apparatus for realizing this will be described with reference to FIG. In FIG. 16, in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to those in FIG. 14, the transmission system 190 includes a null signal insertion unit 191 provided between the selection unit 181 and the pilot carrier insertion unit 151, The configuration is the same as that of the transmission system 180 in FIG. The null signal insertion unit 191 inserts a null signal at a data position arranged at a DC point in the input data.
[0139]
(Embodiment 8)
The feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that an offset removal circuit is provided in the OFDM signal reception system. Thus, for example, when applied to an OFDM communication apparatus that receives an OFDM signal obtained by the method of Embodiment 7, the data error rate characteristics can be further improved.
[0140]
FIG. 17 shows the configuration of the receiving system of this embodiment. In FIG. 17, in which parts corresponding to those in FIG. 4 are assigned the same reference numerals, the receiving system 200 has DC offset removing circuits (DC removal) 201 and 202 at the subsequent stage of the FFTs 121 and 122, respectively. The configuration is the same as that of the reception system 120.
[0141]
A specific configuration of the DC offset removal circuits (DC removal) 201 and 202 is shown in FIG. The DC offset circuit 201 (202) inputs the input signal from the FFT unit 121 (122) to the averaging circuit 203 and the subtraction circuit 205. The averaging circuit 203 detects a DC offset by averaging signal components arranged near the DC point in the output of the FFT unit 121 (122), and stores this DC offset information in the memory 204. The subtracting circuit 205 subtracts the DC offset stored in the memory 204 from the signal arranged near the DC point in the FFT output signal. As a result, the DC offset component can be removed from the FFT output.
[0142]
According to the above configuration, after the DC offset is removed from the received OFDM signal on the receiving side, propagation path compensation, propagation path interference, residual phase compensation, and the like are performed. The error rate characteristic of data transmitted from the OFDM communication apparatus of aspect 7 can be further improved.
[0143]
(Embodiment 9)
A feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that a specific burst signal is transmitted from only one antenna, and a null signal is transmitted from another antenna while the burst signal is transmitted. It is. Thereby, it is possible to further improve the error rate characteristics without significantly reducing the transmission efficiency as compared with the first to seventh embodiments.
[0144]
Some burst signals transmitted here require a better error rate characteristic than other bursts. For example, it is a burst signal for control or a burst signal for retransmission. In this embodiment, when transmitting such a burst signal that requires better error rate characteristics than other burst signals, the burst signal is transmitted from only one antenna and from other antennas. Outputs a null signal (that is, outputs no signal).
[0145]
As a result, the specific burst signal is not interfered at all by the transmission signals from other antennas on the propagation path, so that the error rate characteristic on the receiving side is improved. In addition, burst signals that require better error rate characteristics compared to other burst signals, such as control burst signals and retransmission burst signals, have a small ratio in terms of the overall burst signal, so the transmission efficiency is Almost no decline. As a result, it is possible to further improve the error rate characteristics of important burst signals without significantly reducing transmission efficiency.
[0146]
FIG. 19 shows the configuration of the transmission system of this embodiment. In FIG. 19, in which parts corresponding to those in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, the transmission system 210 is provided with a selection unit 214 on the processing system of the output signal 1 transmitted from the antenna AN1, and transmits from the antenna AN2. A selection unit 215 is provided on the processing system of the output signal 2 to be performed.
[0147]
The output of pilot carrier insertion section 115 is input to selection section 214, and retransmission information is input through encoding section 211, preamble insertion section 212, and modulation section 213. The selection unit 215 receives the transmission data after the null signal is inserted by the null signal insertion unit 116 and the null signal.
[0148]
The selection unit 215 selects and outputs a null signal during a period in which retransmission information after modulation (that is, a specific burst signal) is selected and output from the selection unit 214. On the other hand, the selection unit 215 selects the output from the pilot carrier insertion unit 115 from the selection unit 214 (that is, a burst signal other than a specific burst signal) and outputs it from the null signal insertion unit 116. Select an output to output.
[0149]
As a result, the transmission system 210 outputs a signal such as that shown in FIG. 1A from the antenna AN1 and outputs only a null signal from the antenna AN2 during a period during which a specific burst signal is transmitted. On the other hand, when a specific burst signal is not transmitted, signals as shown in FIGS. 1A and 1B are output from the antenna AN1 and the antenna AN2.
[0150]
In the invention according to this embodiment, it is not limited whether the transmission system 210 is provided in the terminal station or the base station as in the other embodiments described above or described later, but the transmission system 210 is provided in the terminal station. When it is provided only in the network (that is, when applied only to the uplink), the following additional effects can be obtained.
[0151]
In this embodiment, while a specific burst signal is being transmitted, the transmission efficiency is reduced by the amount that a null signal is transmitted from another antenna. Taking this into consideration, normal OFDM communication is performed on the downlink with a large amount of transmission data, and a transmission system 210 is provided in the terminal station. Thereby, it is possible to effectively improve the error rate characteristics of a specific burst signal transmitted through the uplink without suppressing a decrease in the throughput of the entire system and without increasing the hardware scale of the terminal station.
[0152]
(Embodiment 10)
The feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that, compared with the ninth embodiment, only one antenna transmits a burst signal, and while transmitting this burst signal, null signals are transmitted from other antennas. In addition to transmitting, the burst signal is divided and transmitted alternately from the transmitting antenna. Thereby, in addition to the effects of the ninth embodiment, the peak power can be further reduced.
[0153]
In other words, since the specific burst signal transmitted from only one antenna in Embodiment 9 is divided and transmitted from a plurality of antennas, the number of transmission subcarriers of one antenna can be reduced. As a result, the peak power can be reduced.
[0154]
Specifically, referring to FIG. 1, first, during a certain period, half of the specific burst signal is transmitted from the antenna AN1 using half the subcarriers of the subcarriers of FIG. A null signal is transmitted from the antenna AN2. In the next period, information of the remaining half of the specific burst signal is transmitted from the antenna AN2 using the subcarriers that are half the subcarriers of FIG. 1B, and a null signal is transmitted from the antenna AN1 during that period. .
[0155]
FIG. 20 shows the configuration of the transmission system of this embodiment. In FIG. 20, in which parts corresponding to those in FIG. 19 are assigned the same reference numerals, the transmission system 220 divides the modulated retransmission information by the serial / parallel converter (S / P) 223, and selects the divided signal as a selector. 221 and 222. A null signal is input to each of the selection units 221 and 222.
[0156]
The selection unit 221 selectively outputs one of the output signal from the pilot carrier insertion unit 115, the divided retransmission information, or the null signal. The selection unit 222 selectively outputs one of the output signal from the null signal insertion unit 116, the divided retransmission information, or the null signal.
[0157]
Specifically, when transmitting data other than a specific burst signal (retransmission information in the case of FIG. 20), the selection unit 221 selects and outputs the output from the pilot carrier insertion unit 115 and the selection unit 222. Selects and outputs the output from the null signal insertion unit. As a result, OFDM signals as shown in FIG. 1 are transmitted from the two antennas AN1 and AN2.
[0158]
On the other hand, when transmitting a specific burst signal, the selection unit 221 first selects and outputs the divided retransmission information in the first period, and at this time, the selection unit 222 selects the null signal. Output. As a result, retransmission information is transmitted from the antenna AN1 using half the subcarriers of FIG. 1A, and a null signal is transmitted from the antenna AN2. In the next period, the selection unit 222 selects and outputs the divided retransmission information, and at this time, the selection unit 221 selects and outputs a null signal. As a result, retransmission information is transmitted from the antenna AN2 using half the subcarriers in FIG. 1B, and a null signal is transmitted from the antenna AN1.
[0159]
(Embodiment 11)
The feature of this embodiment is that only one antenna is installed in the communication terminal, and that different data is transmitted from a plurality of antennas only in the base station (downlink only). Thereby, the hardware scale and power consumption of the terminal can be greatly reduced without substantially reducing the transmission efficiency of the entire system.
[0160]
If the method of transmitting different data from a plurality of antennas is also applied to the uplink, the signal processing system circuit and the radio processing unit (transmission RF) of the terminal transmission system are required for the number of antennas. The circuit scale and power consumption become very large. However, the transmission efficiency of the entire system is generally determined by the downlink. The inventors pay attention to this point and consider that it is more effective to install only one antenna in the terminal in order to achieve both the hardware scale and power consumption reduction of the terminal and the transmission efficiency of the entire system. It was.
[0161]
FIG. 21 shows the configuration of the transmission system of the communication terminal in this embodiment. In FIG. 21, in which parts corresponding to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, the terminal transmission system 230 performs radio processing such as signal amplification on the signal after inverse Fourier transform by the transmission RF unit 231, and then uses one antenna. Call from 232. Incidentally, the transmission signal shown in FIG. 21 is a single data, whereas the transmission signal shown in FIG. 3 is a plurality of different data.
[0162]
FIG. 22 shows a configuration of a reception system of a radio base station that receives and demodulates an OFDM signal transmitted from terminal transmission system 230. In the base station reception system 240, the received RF units 242-1 and 242-2, the FFTs 243-1 and 243-2, and the propagation path compensation units 244-1 and the OFDM signals received by the plurality of antennas 241-1 and 241-2, The data is input to the synthesis unit 245 via 244-2. The combining unit 245 combines a plurality of signals after propagation path compensation, or selects one of them. The combined or selected signal is decoded by the decoding unit 246 to be a received signal.
[0163]
(Embodiment 12)
The feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that an OFDM signal is transmitted from only one antenna in a propagation environment where the absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit is small. Thereby, it is possible to improve the error rate characteristic in the case of a propagation environment in which the absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit is small.
[0164]
When the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix in the interference compensation unit is small, the effective value of the number of operation bits is small, so that the estimation accuracy of the inverse matrix is deteriorated. As a result, the error rate characteristic is degraded. In this embodiment, paying attention to this point, the absolute value of the determinant of the inverse matrix of the interference compensation unit is monitored, and when this value is small, transmission is performed from only one antenna.
[0165]
FIG. 23 shows the configuration of the transmission system of the OFDM communication apparatus according to this embodiment. In FIG. 23, in which parts corresponding to those in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, the transmission system 250 includes a selection unit 251 provided on the processing system of the output signal 1 transmitted from the antenna AN1, and transmits from the antenna AN2. A selection unit 252 is provided on the processing system of the output signal 2 to be performed.
[0166]
The selection unit 251 receives the output of the pilot carrier insertion unit 115 and the null signal. Transmission data after the null signal is inserted by the null signal insertion unit 116 is input to the selection unit 252 and the null signal is input. Each of the selection units 251 and 252 selectively outputs transmission data or a null signal based on a determination signal S10 formed by a receiving system of a transmission partner station described later. That is, in the OFDM communication apparatus having the transmission system 250, the determination signal S10 is received from the communication partner station by a reception system (not shown) and is transmitted to the selection units 251 and 252.
[0167]
FIG. 24 shows a configuration of a receiving system of an OFDM communication apparatus that is a transmission partner of an OFDM communication apparatus having a transmission system 250. In the receiving system 260 shown in FIG. 24, in which parts corresponding to the receiving system 120 in FIG. 4 are assigned the same reference numerals, the absolute values | AD−BC | To the unit 261. The magnitude comparison unit 261 compares the absolute value | AD−BC | with a threshold value 1 and uses the comparison result as a determination signal S10 via a transmission system (not shown) of the transmission system 250 of the OFDM communication apparatus shown in FIG. Notify the selection units 251 and 252.
[0168]
In the above configuration, first, an OFDM signal formed by the OFDM communication apparatus having the transmission system 250 is transmitted from the transmission system 250. This OFDM signal is received and demodulated by the receiving system 260 of the OFDM communication apparatus which is the communication partner.
[0169]
The receiving system 260 uses the channel characteristics A, B, C, and D obtained by the channel estimating units 123 and 125 by the coefficient calculating unit 127 to use the coefficients A / (AD− BC), B / (AD-BC), C / (AD-BC), and D / (AD-BC) are obtained. The magnitude comparison unit 261 compares the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix obtained by the coefficient calculation unit 127 with the threshold value 1 and uses the comparison result as the determination signal S10 as an OFDM having the transmission system 250. Send to communication device.
[0170]
Then, the OFDM communication apparatus that has received the determination signal S10 causes the selection units 251 and 252 to input the determination signal S10. When the absolute value | AD−BC | is equal to or greater than the threshold value 1, the selection units 251 and 252 select and output signals from the pilot carrier insertion unit 115 and the null signal insertion unit 116. On the other hand, when the absolute value | AD-BC | is less than the threshold value 1, the selection units 251 and 252 select and output either one of the selection units 251 or 252. For example, when the selection unit 251 selectively outputs a signal from the pilot carrier insertion unit 115, the selection unit 252 outputs a null signal.
[0171]
In this way, when the absolute value | AD-BC | is large and the accuracy of propagation path compensation and interference compensation can be maintained on the communication partner side, OFDM signals on which different transmission data are superimposed are transmitted from a plurality of antennas. On the other hand, when the absolute value | AD-BC | is small and the accuracy of propagation path compensation and interference compensation deteriorates on the communication partner side, the OFDM signal is transmitted from only one antenna. As a result, even if the compensation accuracy is poor, interference on the propagation path is remarkably reduced, so that it is possible to obtain a received signal with good error rate characteristics on the communication partner side.
[0172]
According to the above configuration, when the inverse matrix coefficient (AD-BC) for propagation path compensation and interference compensation is small, the OFDM signal is transmitted from only one antenna. It is possible to suppress deterioration of error rate characteristics in a propagation environment where compensation accuracy of compensation and interference compensation is poor.
[0173]
Incidentally, this embodiment is particularly effective when each OFDM communication apparatus performs communication using an FDD (Frequency Division Duplex) method as an access method. That is, in this embodiment, the propagation path characteristic of the OFDM signal transmitted in a certain frequency band by the transmission system 250 is estimated on the receiving side, and the estimation result (determination signal S10) is notified to the OFDM communication apparatus having the transmission system 250. Then, the transmission system 250 forms an OFDM signal reflecting the determination signal S10. As a result, in the FDD scheme in which the propagation characteristics of the downlink and uplink are different, the transmission system 250 can form an OFDM signal corresponding to the above-described propagation path environment based on the accurate determination result S10.
[0174]
Incidentally, a configuration effective when a TDD (Time Division Duplex) method is used as an access method will be described in the following thirteenth embodiment.
[0175]
(Embodiment 13)
The feature of the OFDM communication apparatus of this embodiment is that the determination result of the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix at the time of reception is reflected at the time of transmission as compared with the above-described Embodiment 12. Is a point. As a result, the OFDM communication apparatus of this embodiment improves the transmission efficiency by the amount that can reduce the transmission of control information (determination result signal) in the TDD scheme having the same propagation characteristics of the uplink and downlink. The effect similar to the form 12 of this can be acquired.
[0176]
In FIG. 25, in which parts corresponding to those in FIG. 23 and FIG. 24 are assigned the same reference numerals, the OFDM communication apparatus 270 of this embodiment has a transmission system 280 and a reception system 290. As a result, the OFDM communication apparatus 270 can reflect the determination result S10 obtained in the reception system 290 in the transmission system 280.
[0177]
According to the above configuration, the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix for propagation path compensation and interference compensation obtained by the reception system 290 is determined as a threshold value, and this determination result is used as the same OFDM. Reflecting on the transmission system 270 of the communication apparatus, when the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix is smaller than the threshold value, the OFDM signal is transmitted from only one antenna. As a result, it is possible to suppress deterioration of error rate characteristics in a propagation environment with poor compensation accuracy of propagation path compensation and interference compensation without transmitting control information (determination result S10) to the communication partner side.
[0178]
(Embodiment 14)
The feature of this embodiment is that the threshold value used to determine the magnitude of the absolute value of the determinant of the inverse matrix of the interference compensation unit is variable as compared with the twelfth and thirteenth embodiments. It is. Thereby, it is possible to further suppress the deterioration of the error rate characteristic in the case of a propagation environment in which the absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit is small.
[0179]
The inventors of the present application note that the optimum value of the threshold value in the comparison unit that compares the absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit differs depending on the line quality of the received OFDM signal. did. That is, when the channel quality is poor, the detection error of the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix becomes large. Therefore, when the channel quality is poor, the threshold value in the comparison unit is set to a large value. To do.
[0180]
In FIG. 26, in which parts corresponding to those in FIG. 24 are assigned the same reference numerals, the receiving system 300 of this embodiment includes a selection unit 301 that selects a threshold value used by the magnitude comparison unit 261 for threshold determination. Except for this point, the configuration is the same as that of the reception system 260 in FIG.
[0181]
For example, the selection unit 301 has a threshold value 1 or a threshold value 2 (threshold value 1 <threshold value) having different values based on reception quality information such as a CRC (Cyclic Redundancy Check) signal or an RSSI (Received Signal Strength Indicator) signal. 1) is selected and output. Actually, when the reception quality information indicates that the reception quality is good, the threshold value 1 is selected and output, and when it indicates that the reception quality information is bad, the value is larger than the threshold value 1. Threshold value 2 is selected and output.
[0182]
The magnitude comparison unit 261 uses the threshold value changed in accordance with the reception quality in this way to increase the absolute value | AD−BC | of the determinant of the inverse matrix used in the propagation path interference / interference compensation units 124 and 126. The threshold is determined.
[0183]
As a result, from the magnitude comparison unit 261 of the reception system 300, when the reception quality is poor, the transmission system 260, 280 described in the twelfth embodiment or the thirteenth embodiment is compared with the twelfth embodiment or the implementation. From the thirteenth mode, the determination signal S20 for controlling the transmission systems 260 and 280 is output in the direction in which the OFDM signal is transmitted from only one antenna.
[0184]
According to the above configuration, when the absolute value of the determinant of the inverse matrix for propagation path compensation and interference compensation is small, in addition to transmitting the OFDM signal from only one antenna, it depends on the reception quality. By changing the threshold value for comparing the magnitudes of the absolute values of the determinants of the inverse matrix, the absolute values of the determinants of the inverse matrix are compared with those of the twelfth and thirteenth embodiments. It is possible to further improve the error rate characteristics in a propagation environment that becomes smaller.
[0185]
(Embodiment 15)
The feature of this embodiment is that, in comparison with the twelfth and thirteenth embodiments, in the case of a propagation environment where there are many subcarriers having a small absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit, An OFDM signal is transmitted only from the antenna. Thereby, it is possible to further improve the error rate characteristics in a state in which a decrease in transmission efficiency is suppressed as compared with the twelfth and thirteenth embodiments.
[0186]
The inventors of the present application have few subcarriers with a small absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit (for example, out of the total number of subcarriers of 48, only 3 subcarriers are below the threshold value). In such a case, since the error rate characteristics can be improved by the error rate correction effect in the decoding unit, it is considered that there is no problem even if OFDM signals are transmitted from a plurality of antennas. On the other hand, when there are many subcarriers having a small absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit, the error rate correction effect in the decoding unit cannot be expected so much, so that only one antenna is used for OFDM. Improved the error rate characteristics by transmitting signals.
[0187]
In FIG. 27, in which parts corresponding to those in FIG. 24 are assigned the same reference numerals, the receiving system 310 of this embodiment uses a counter 311 that counts the comparison result of the magnitude comparison unit 261 and the count value of the counter 311 as a threshold value. The configuration is the same as that of the receiving system 260 in FIG.
[0188]
The counter 311 counts the number of subcarriers whose absolute value | AD−BC | is less than the threshold value 1 based on the determination signal S10 from the magnitude comparison unit 261. The magnitude comparison unit 312 compares the count value with the threshold 3, and when the count value exceeds the threshold 3, the transmission system 260, 280 described in the twelfth embodiment or the thirteenth embodiment adds 1 A decision signal S30 instructing to transmit an OFDM signal from only one antenna is transmitted.
[0189]
According to the above configuration, in consideration of the number of subcarriers having a small absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit, it is selected whether or not to transmit the OFDM signal from only one antenna. As a result, both the improvement of the error rate characteristics and the transmission efficiency can be made compatible with those of the twelfth and thirteenth embodiments.
[0190]
(Embodiment 16)
The feature of this embodiment is that, in comparison with the fifteenth embodiment, only one antenna is used in a propagation environment in which subcarriers having a small absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit are continuous. The point is that an OFDM signal is transmitted from. Thereby, it is possible to further improve the error rate characteristics in a state in which the decrease in propagation efficiency is further suppressed as compared with the fifteenth embodiment.
[0191]
The inventors of the present application have focused on the fact that when data of poor quality is concentrated, the effect of error correction is reduced and the error rate characteristic is reduced. In consideration of this, one antenna is used in a propagation environment in which subcarriers having a small absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit are continuous, that is, when data of poor quality is concentrated. The error rate characteristics are improved by transmitting the OFDM signal only from the receiver.
[0192]
In FIG. 28, in which parts corresponding to those in FIG. 27 are assigned the same reference numerals, the receiving system 320 of this embodiment replaces the counter 311 and the magnitude comparison unit 312 in FIG. The configuration is the same as that of the reception system 310 of FIG. 27 except that a counter 321 that performs both and a magnitude comparison unit 322 that compares the count value with the threshold value 4 are provided.
[0193]
The counter 321 counts the degree of concentration of subcarriers in which the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix is less than the threshold 1 based on the determination signal S10 from the magnitude comparison unit 261. That is, the count value is incremented when the absolute value falls below the threshold value 1, and the count value is decremented when the absolute value is greater than or equal to the threshold value 1.
[0194]
The magnitude comparison unit 322 compares the count value with the threshold value 4, and when the count value exceeds the threshold value 4, that is, the degree of concentration of subcarriers whose absolute value | AD-BC | When the value becomes larger than a certain value, a determination signal S40 instructing transmission of an OFDM signal from only one antenna is transmitted to the transmission systems 260 and 280 described in the twelfth and thirteenth embodiments. .
[0195]
According to the above configuration, whether the OFDM signal is transmitted from only one antenna in consideration of the concentration of subcarriers where the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix is lower than a predetermined threshold value. By selecting whether or not, it is possible to achieve both improvement in error rate characteristics and transmission efficiency more than in the fifteenth embodiment.
[0196]
(Embodiment 17)
The feature of this embodiment is that a threshold value for determining the degree of concentration of subcarriers where the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix is lower than a predetermined threshold value as compared with the sixteenth embodiment. The point is that it is variable according to the reception quality. Thereby, it is possible to further improve the error rate characteristics in a state where the decrease in propagation efficiency is further suppressed as compared with the sixteenth embodiment.
[0197]
In FIG. 29, in which parts corresponding to those in FIG. 28 are assigned the same reference numerals, the receiving system 330 of this embodiment has a selection unit 331 that selects a threshold used by the magnitude comparison unit 322 for threshold determination. Except for this point, the configuration is the same as that of the reception system 320 in FIG.
[0198]
For example, the selection unit 331 uses a threshold 4 or a threshold 5 (threshold 4 <threshold) having different values based on reception quality information such as a CRC (Cyclic Redundancy Check) or a RSSI (Received Signal Strength Indicator) signal. Any one of (5) is selected and output. In practice, when the reception quality information indicates that the reception quality is good, the threshold value 5 is selected and output, and when it indicates that the reception quality information is bad, the value is smaller than the threshold value 5. Threshold value 4 is selected and output.
[0199]
The magnitude comparison unit 322 uses the threshold value thus changed according to the reception quality to determine the concentration of subcarriers in which the absolute value | AD−BC | of the determinant of the inverse matrix falls below a predetermined threshold value. Determine the threshold.
[0200]
In this way, the magnitude comparison unit 322 of the reception system 330 receives the absolute value | AD− from the transmission systems 260 and 280 described in the twelfth and thirteenth embodiments when the reception quality is poor. Even if the degree of concentration of subcarriers where BC | is below a predetermined threshold is small, determination signal S50 for controlling transmission systems 260 and 280 is output in the direction in which the OFDM signal is transmitted from only one antenna.
[0201]
According to the above configuration, the OFDM signal can be transmitted from only one antenna in consideration of the concentration of subcarriers and the reception quality where the absolute value | AD-BC | of the determinant of the inverse matrix is lower than a predetermined threshold. By selecting whether or not to transmit, it is possible to achieve both improved error rate characteristics and transmission efficiency more than in the sixteenth embodiment.
[0202]
(Embodiment 18)
The feature of this embodiment is that the last data group transmits an OFDM signal from only one antenna so that the time from the end of reception to the start of transmission can be shortened.
[0203]
Here, there is a case where the time from the end of reception to the start of transmission is specified, as in HiSAN (High Speed Wireless Access Network) of MMAC (Multimedia Mobile Access Communication). Since the interference compensation circuit of the reception system has a processing delay larger than that of a normal synchronous detection circuit, there may be a case where the time standard from the end of the reception to the start of transmission cannot be satisfied.
[0204]
In consideration of this, in this embodiment, the last data group is transmitted as an OFDM signal from only one antenna, thereby shortening the processing delay of the last data group, and thereby the reception is completed. The time to start sending was shortened.
[0205]
FIG. 30 shows the configuration of the transmission system 340 of this embodiment. In FIG. 30, in which parts corresponding to those in FIG. 3 are assigned the same reference numerals, the transmission system 340 includes a selection unit 341 provided on the processing system of the output signal 1 transmitted from the antenna AN1, and transmits from the antenna AN2. A selection unit 342 is provided on the processing system of the output signal 2 to be performed.
[0206]
The selection unit 341 receives the output of the pilot carrier insertion unit and the null signal. Transmission data after the null signal is inserted by the null signal insertion unit 116 is input to the selection unit 342 and the null signal is input. Each selection unit 341 and 342 selectively outputs transmission data or a null signal based on a signal indicating the last burst.
[0207]
Specifically, when a signal indicating the last burst is not input, selection section 341 outputs a signal from pilot carrier insertion section 115 and selection section 342 outputs a signal from null signal insertion section 116. On the other hand, when a signal indicating the last burst is input, either the selection unit 341 or the selection unit 342 selects and outputs a null signal. As a result, the last data group can be transmitted as an OFDM signal from only one antenna.
[0208]
(Embodiment 19)
A feature of this embodiment is that, in a time zone in which terminals communicate with each other, an OFDM signal is transmitted from the base station only to one communication terminal to the communication terminal.
[0209]
As in the OFDM communication system 350 shown in FIG. 31, depending on the system, the terminals may communicate with each other. In such a case, it is necessary to secure a time zone in which terminals communicate with each other, and the control becomes complicated. Considering this, in this embodiment, the base station transmits the OFDM signal from only one antenna to the terminal 1 in the time zone in which the terminals communicate with each other. Thereby, since the terminal 1 can receive both the data transmitted from the base station and the data transmitted from the other terminal 2, it is not necessary to secure the time zone in which the terminals communicate with each other by complicated control.
[0210]
FIG. 32 shows the configuration of the transmission system of this embodiment. The transmission system 360 is provided in the radio base station of FIG. In FIG. 32 in which parts corresponding to those in FIG. 30 are assigned the same reference numerals, the transmission system 360 receives information indicating the timing at which the terminal 1 (FIG. 31) receives signals from the other terminals 2 in the selection units 361 and 362. Is the same as the transmission system 340 in FIG.
[0211]
In transmission system 360, when it is not time for terminal 1 to receive a signal from terminal 2, selection section 361 outputs a signal from pilot carrier insertion section 115, and selection section 362 receives a signal from null signal insertion section 116. Output. On the other hand, at the timing when the terminal 1 receives the signal from the terminal 2, either the selection unit 361 or the selection unit 362 selectively outputs a null signal.
[0212]
Thereby, the OFDM signal can be transmitted from only one antenna at the timing when the terminal receives a signal from another terminal. As a result, the terminal can receive the OFDM signal from the base station while ensuring communication with other terminals.
[0213]
(Embodiment 20)
The feature of this embodiment is that the process of transmitting an OFDM signal from only one antenna is periodically performed to periodically update the propagation path estimation result on the receiving side (hereinafter referred to as propagation path tracking). This is a point that can be done. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic when the propagation path fluctuation is fast with respect to the propagation path estimation preamble interval.
[0214]
Here, when the propagation path variation is fast with respect to the interval of the propagation path estimation preamble, the error rate characteristic is greatly deteriorated. In such a case, propagation path tracking is a known technique, but it is difficult to perform propagation path tracking in a frame format in which different OFDM signals are transmitted from a plurality of antennas as in this embodiment.
[0215]
In consideration of this, in this embodiment, processing for transmitting an OFDM signal from only one antenna is periodically performed, and on the receiving side, propagation path tracking is performed using the OFDM signal transmitted from this one antenna. To do. As a result, it is possible to suppress the deterioration of the error rate characteristic when the propagation path fluctuation is fast with respect to the propagation path estimation preamble interval.
[0216]
FIG. 33 shows the configuration of the transmission system of this embodiment. In FIG. 33, in which the same reference numerals are assigned to the parts corresponding to FIG. 32, the transmission system 370 inputs the count value of the self-propelled counter 371 to the magnitude comparison unit 372. The magnitude comparison unit 372 compares the count value with the threshold value 1 and sends a determination signal indicating this to the selection units 373 and 374 and the counter 371 when the count value becomes larger than the threshold value.
[0217]
In the selection units 373 and 374, when a determination signal indicating that the count value has become larger than the threshold value is input, the selection unit 373 or 375 selectively outputs a null signal. An OFDM signal is transmitted from only one antenna. In addition, when a determination signal indicating that the count value has become larger than the threshold value is input, the counter 371 once resets the count value and increments the count value again by self-running.
[0218]
As a result, a determination signal indicating that the count value has become larger than the threshold value is periodically obtained, and a process of transmitting an OFDM signal from only one antenna can be performed periodically.
[0219]
FIG. 34 shows a configuration of a reception system that receives and demodulates an OFDM signal transmitted from transmission system 370. In FIG. 34, in which parts corresponding to those in FIG. 4 are assigned the same reference numerals, reception system 380 performs propagation path tracking processing on OFDM signals (input signal 1 and input signal 2) received by each antenna. Except for having tracking units 381 and 382, and having a re-encoding / remodulation unit 385 and a serial / parallel conversion unit (S / P) for supplying a locally encoded signal to the channel tracking units 381 and 382, The configuration is the same as that of the reception system 120 in FIG.
[0220]
The re-encoding / re-modulating unit 385 performs local encoding of the received signal by performing the same encoding and modulation processing as the transmission side on the decoded received signal, and transmits this to the transmission data 1 and the transmission data by S / P 386. After being divided into two, the signals are sent to the propagation path tracking units 381 and 382 of the corresponding system.
[0221]
Here, FIG. 35 shows the configuration of the propagation path tracking units 381 and 382. Since this propagation path tracking process is a known technique, it will be briefly described. The propagation path tracking unit 381 (382) multiplies the remodulated signal and the FFT output signal by the multiplier 391. The multiplied signal is multiplied by a value 1-u by a multiplier 392 and sent to an adder 393. In the adder 393, the addition result stored in the memory 395 is multiplied by the value u by the multiplier 394 and the multiplication result of the multiplier 392 is added. The addition result is stored in the memory 395. Then, the added value stored in the memory 395 is sent to the propagation path estimation units 383 and 384 in FIG. 34 as a propagation path estimation result after tracking.
[0222]
According to the above configuration, the process of transmitting an OFDM signal from only one antenna is periodically performed, so that it is possible to suppress deterioration in error rate characteristics when the channel variation is fast.
[0223]
(Embodiment 21)
The feature of this embodiment is that the processing of transmitting an OFDM signal from only one antenna is periodically performed and the cycle is variable as compared with the twentieth embodiment. Thereby, compared with Embodiment 20, it is possible to suppress deterioration in error rate characteristics while effectively suppressing a decrease in propagation efficiency.
[0224]
If the period for transmitting only one antenna is variable, both transmission efficiency and error rate characteristics can be achieved. For example, when it is desired to transmit as much information as possible, it is better to lengthen the cycle for transmitting only one antenna. However, in order to obtain sufficient error rate characteristics, it is better to shorten the cycle for transmitting only one antenna. For example, when it is desired to send more data than other bursts, the period for transmitting only one antenna is lengthened.
[0225]
FIG. 36 shows the configuration of the transmission system of this embodiment. In FIG. 36, in which parts corresponding to those in FIG. 33 are assigned the same reference numerals, the transmission system 400 of this embodiment has a selection unit 401 that selects a threshold value in the magnitude comparison unit 402, The configuration is the same as that of the transmission system 390 in FIG.
[0226]
Selection section 401 selects and outputs either threshold 1 or threshold 2 (threshold 1 <threshold 2) having different values based on reception quality information such as CRC and RSSI signals. . The reception quality information is preferably obtained by the communication partner when performing FDD communication, and is obtained by the own station when performing TDD communication. .
[0227]
The selection unit 401 selects and outputs the threshold value 2 when the reception quality is good, and selects and outputs the threshold value 1 having a value smaller than the threshold value 2 when indicating that the reception quality is bad. As a result, in the transmission system 400, the shorter the reception quality, the shorter the period for transmitting the OFDM signal from only one antenna. At this time, the reception side can perform the propagation path tracking process with high accuracy, so that the reception quality can be improved.
[0228]
According to the above configuration, the process of transmitting an OFDM signal from only one antenna is performed periodically, and the period is made variable, so that transmission efficiency and error rate characteristics can be further improved than those in the twentieth embodiment. Both can be achieved.
[0229]
In this embodiment, the required transmission data amount and reception quality are listed as conditions for changing the period. However, this condition is not limited to this. For example, the propagation path fluctuation speed is estimated (for example, if the difference in the propagation path estimation result from the previous burst exceeds a threshold value, the propagation path fluctuation is considered to be fast). There is a method of shortening.
[0230]
(Embodiment 22)
The feature of this embodiment is that in the case of using a plurality of antennas (for example, multi-sector antennas), the propagation environment is such that the absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit is small no matter which antenna is used. In this case, the OFDM signal is transmitted from only one antenna. As a result, both transmission efficiency and error rate characteristics can be achieved.
[0231]
In the case of using a plurality of antennas such as a multi-sector antenna, it is possible to change the sector so that a propagation environment in which error rate characteristics are not deteriorated even when different data are simultaneously transmitted from the plurality of antennas is possible.
[0232]
In this embodiment, paying attention to this point, when a plurality of antennas are used such as a multi-sector antenna, propagation with a small absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit is possible regardless of which antenna is selected. Only in the environment, an OFDM signal is transmitted from only one antenna.
[0233]
FIG. 37 shows the configuration of the receiving system of this embodiment. In FIG. 37, in which parts corresponding to those in FIG. 28 are assigned the same reference numerals, the reception system 410 includes multi-sector antennas 413-1, 413-2, 414-1 and 414-2, and the multi-sector antenna 413- 1, 413-2, 414-1, and 414-2 are provided.
[0234]
The selection units 411 and 412 select the reception antenna based on the determination signal S10 from the magnitude comparison unit 261. For example, first, the selection unit 411 selects the antenna 413-1 and the selection unit 412 selects the antenna 414-1, and receives and demodulates the reception signal based on the reception signals from these antennas. At this time, if the magnitude comparison unit 261 obtains a determination result S10 indicating that the absolute value | AD-BC | is below the threshold value 1, the selection unit 411 switches the reception antenna to the antenna 413-2 and selects it. The unit 412 switches the reception antenna to the antenna 414-2.
[0235]
Even if the reception system 410 switches the reception antenna in this way, the magnitude comparison unit 261 obtains a determination result S10 indicating that the absolute value | AD−BC | The comparison unit 322 sends a determination signal S40 instructing to transmit the OFDM signal from only one antenna to the transmission system. Incidentally, in the case of FIG. 37, the threshold value 4 of the magnitude comparison unit 322 is set to “1”, and when the count value of the counter 321 becomes “2”, the OFDM signal is transmitted from only one antenna. A determination signal S40 for instructing transmission is transmitted.
[0236]
According to the above configuration, when a plurality of antennas are used, only one antenna is used for OFDM only in a propagation environment where the absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit is small regardless of which antenna is selected. By transmitting a signal, both transmission efficiency and error rate characteristics can be achieved when multiple antennas are used.
[0237]
In this embodiment, the case where the sector antenna is switched when the absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit has been described, but the method of switching the sector antenna is not limited to this. For example, the sector antenna may be switched when the absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit exceeds a certain threshold value. The sector antenna may be switched when the number of subcarriers whose absolute value of the determinant of the inverse matrix used in the interference compensation unit is below the threshold value continues.
[0238]
In Embodiments 12 to 17 and 22 described above, the absolute value of the determinant of the inverse matrix used for interference compensation is determined whether or not an OFDM signal is transmitted from only one of a plurality of antennas. However, the present invention is not limited to this, and in short, it is only necessary to transmit an OFDM signal from only one antenna when the propagation path estimation accuracy is low.
[0239]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in an OFDM communication method in which different data is transmitted from a plurality of antennas at the same time from the same subcarrier and a known signal is transmitted from a specific subcarrier, the OFDM signal is appropriately nullified. By inserting the signal, it is possible to prevent the deterioration of the detection accuracy of the residual phase error, and to realize the OFDM communication method and the OFDM communication apparatus with improved error rate characteristics.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a frame format of an OFDM signal formed by an OFDM communication apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an overall configuration of an OFDM communication system in an embodiment
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of the OFDM communication apparatus in the first embodiment
4 is a block diagram showing a configuration of a reception system of the OFDM communication apparatus in Embodiment 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a frame format of an OFDM signal formed by the OFDM communication apparatus according to the second embodiment.
6 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 2. FIG.
7 is a diagram showing a frame format of an OFDM signal formed by the OFDM communication apparatus according to Embodiment 3. FIG.
8 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 3. FIG.
FIG. 9 is a diagram showing a frame format of an OFDM signal formed by the OFDM communication apparatus according to the fourth embodiment.
10 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 4. FIG.
FIG. 11 is a diagram showing a frame format of an OFDM signal formed by the OFDM communication apparatus according to the fifth embodiment.
12 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 5. FIG.
FIG. 13 is a diagram illustrating a frame format of an OFDM signal formed by the OFDM communication apparatus according to the sixth embodiment.
FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in a sixth embodiment
15 is a diagram showing a frame format of an OFDM signal formed by the OFDM communication apparatus according to Embodiment 7. FIG.
FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in a seventh embodiment
17 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 8. FIG.
FIG. 18 is a block diagram showing the configuration of a DC offset removal circuit
19 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in a ninth embodiment.
20 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 10. FIG.
FIG. 21 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of a terminal of the OFDM communication apparatus in Embodiment 11
22 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 11; FIG.
23 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 12. FIG.
24 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 12. FIG.
25 is a block diagram showing a configuration of an OFDM communication apparatus in Embodiment 13. FIG.
26 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 14. FIG.
27 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 15. FIG.
28 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 16. FIG.
29 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 17. FIG.
30 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in an eighteenth embodiment. FIG.
FIG. 31 is a schematic diagram showing an overall configuration of an OFDM communication system in a nineteenth embodiment
32 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 19; FIG.
33 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 20; FIG.
34 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 20. FIG.
FIG. 35 is a block diagram illustrating a configuration of a propagation path tracking unit;
36 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 21; FIG.
37 is a block diagram showing a configuration of a reception system of an OFDM communication apparatus in Embodiment 22. FIG.
FIG. 38 is a diagram showing an example of arrangement of pilot symbols in an OFDM signal
FIG. 39 is a diagram showing an overall configuration of an OFDM communication system for explaining propagation path estimation;
FIG. 40 is a diagram showing a general frame format of an OFDM signal
FIG. 41 is a block diagram showing a configuration of a transmission system of a conventional OFDM communication apparatus
FIG. 42 is a block diagram showing a configuration of a reception system of a conventional OFDM communication apparatus.
FIG. 43 is a block diagram illustrating a configuration of a coefficient calculation unit.
[Explanation of symbols]
101, 102, 270 OFDM communication apparatus
110, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 210, 220, 230, 250, 280, 340, 360, 370, 400 Transmission system
111, 161, 211 Encoding unit
112, 162, 212 Preamble insertion part
113, 213 Modulator
114, 165, 223 Serial-to-parallel converter (S / P)
115, 151, 154 Pilot carrier insertion part
116, 152, 153, 171, 191 Null signal insertion unit
117, 118 Inverse Fast Fourier Transform (IFFT)
120, 200, 240, 260, 290, 300, 310, 320, 330, 380, 410 Reception system
121, 122 Fast Fourier Transform (FFT)
123, 125, 383, 384 Propagation path estimation unit
124, 126 Propagation path compensation / interference compensation unit
127 Coefficient calculation unit
128, 129, 141, 142, 181, 182, 214, 215, 221, 222, 251, 252, 301, 311, 341, 342, 361, 362, 373, 374, 401, 411, 412 selector
130 Residual phase error detector
131, 132 Phase compensation unit
133, 164 Parallel serial converter (P / S)
134 Decryption unit
201, 202 DC offset removal circuit (DC removal)
261, 312, 322, 372, 402 Size comparison unit
311 321 371 counter
350 OFDM communication system
381, 382 Propagation path tracking unit
A, B, C, D Propagation path characteristics
TX1, TX2 transmission signal
RX1, RX2 Received signal
AN1-AN4, 413-1, 413-2, 414-1, 414-2 Antenna
S10, S20, S30, S40, S50 Determination signal

Claims (25)

複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、前記既知信号は前記複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみから送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、前記既知信号を送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する、ことを特徴とするＯＦＤＭ通信方法。  An OFDM communication method for transmitting an OFDM signal on which different data is superimposed from a plurality of antennas, and transmitting a known signal on a specific subcarrier of the OFDM signal, wherein the known signal is one of the plurality of antennas. An OFDM communication method comprising: transmitting from only one antenna, and transmitting a null signal from an antenna other than the antenna using a subcarrier in a frequency band corresponding to a subcarrier transmitting the known signal. . 前記既知信号を送信するアンテナを、前記複数のアンテナの中で切り替える、ことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ通信方法。  2. The OFDM communication method according to claim 1, wherein an antenna that transmits the known signal is switched among the plurality of antennas. 複数のアンテナからそれぞれ異なるデータが重畳されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、前記ＯＦＤＭ信号の特定のサブキャリアにより既知信号を送信するＯＦＤＭ通信方法であって、前記複数のアンテナから送信する各ＯＦＤＭ信号の互いに周波数帯域の異なるサブキャリアにより前記既知信号を送信し、あるアンテナにおいて既知信号が送信されているサブキャリアに対応する、他のアンテナにおけるサブキャリアによりヌル信号を送信する、ことを特徴とするＯＦＤＭ通信方法。  An OFDM communication method for transmitting an OFDM signal on which different data is superimposed from a plurality of antennas and transmitting a known signal by a specific subcarrier of the OFDM signal, wherein each OFDM signal transmitted from the plurality of antennas The known signal is transmitted by subcarriers having different frequency bands, and a null signal is transmitted by a subcarrier in another antenna corresponding to a subcarrier in which the known signal is transmitted in one antenna. Communication method. 特定のサブキャリアについては、前記複数のアンテナのうちいずれか１つのアンテナのみからデータを送信し、当該アンテナ以外のアンテナからは、当該データを送信しているサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアによりヌル信号を送信する、ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のＯＦＤＭ通信方法。  For a specific subcarrier, data is transmitted from only one of the plurality of antennas, and a subcarrier in a frequency band corresponding to the subcarrier transmitting the data is transmitted from an antenna other than the antenna. 4. The OFDM communication method according to claim 1, wherein a null signal is transmitted by the method. 前記特定のサブキャリアは、ＯＦＤＭ信号の中心周波数から離れたサブキャリアである、ことを特徴とする請求項４に記載のＯＦＤＭ通信方法。  The OFDM communication method according to claim 4, wherein the specific subcarrier is a subcarrier separated from a center frequency of the OFDM signal. 前記特定のサブキャリアにおいてデータを送信するアンテナを前記複数のアンテナの中で切り替える、ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のＯＦＤＭ通信方法。  6. The OFDM communication method according to claim 4, wherein an antenna that transmits data in the specific subcarrier is switched among the plurality of antennas. 直流点のサブキャリアについて、１本のアンテナのみからデータを送信し、他のアンテナからはヌル信号を送信する、ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載のＯＦＤＭ通信方法。  The OFDM communication method according to any one of claims 1 to 6, wherein data is transmitted from only one antenna and a null signal is transmitted from another antenna with respect to a subcarrier at a DC point. . 特定のバースト信号は１本のアンテナのみから送信し、このバースト信号を送信している間は他のアンテナからはヌル信号を送信する、ことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載のＯＦＤＭ通信方法。  The specific burst signal is transmitted from only one antenna, and a null signal is transmitted from another antenna during transmission of the burst signal. OFDM communication method. 前記特定のバースト信号を複数に分割し、分割したバースト信号を送信するアンテナを切り替える、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。  9. The OFDM communication method according to claim 8, wherein the specific burst signal is divided into a plurality of parts, and an antenna that transmits the divided burst signal is switched. 前記特定のバースト信号は、他のバースト信号より良好な品質が要求されるバースト信号である、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。  9. The OFDM communication method according to claim 8, wherein the specific burst signal is a burst signal that requires better quality than other burst signals. 請求項８のＯＦＤＭ通信方法を、上り回線の通信にのみ適用する、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。  The OFDM communication method according to claim 8, wherein the OFDM communication method according to claim 8 is applied only to uplink communication. 請求項８のＯＦＤＭ通信方法を、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ適用する、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。9. The OFDM communication method according to claim 8, wherein the OFDM communication method according to claim 8 is applied only in a propagation environment with poor propagation path estimation accuracy. ＯＦＤＭ信号を受信したときに、当該ＯＦＤＭ信号に重畳された既知信号に基づいて各アンテナ間の伝搬路特性を求め、この伝搬路特性を行列成分として表したときの逆行列の行列式の絶対値の大小に基づいて前記伝搬路推定精度を求める、ことを特徴とする請求項１２に記載のＯＦＤＭ通信方法。  When an OFDM signal is received, the propagation path characteristics between the antennas are obtained based on the known signal superimposed on the OFDM signal, and the absolute value of the determinant of the inverse matrix when the propagation path characteristics are expressed as matrix components The OFDM communication method according to claim 12, wherein the propagation path estimation accuracy is obtained based on the size of the OFDM. 前記逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、前記逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいときに、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信すると共に、当該しきい値を前記ＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする、ことを特徴とする請求項１３に記載のＯＦＤＭ通信方法。  The magnitude of the absolute value of the determinant of the inverse matrix is determined as a threshold value, and when the absolute value of the determinant of the inverse matrix is smaller than the threshold value, OFDM is transmitted from only one of the plurality of antennas. 14. The OFDM communication method according to claim 13, wherein a signal is transmitted and the threshold value is changed according to the reception quality of the OFDM signal. 前記逆行列の行列式の絶対値の大小を第１のしきい値を用いてしきい値判定し、前記逆行列の行列式の絶対値が前記第１のしきい値よりも小さいサブキャリアの数が第２のしきい値よりも多いときに、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する、ことを特徴とする請求項１３に記載のＯＦＤＭ通信方法。  The absolute value of the determinant of the inverse matrix is determined as a threshold value using a first threshold, and the absolute value of the determinant of the inverse matrix is smaller than the first threshold. The OFDM communication method according to claim 13, wherein when the number is larger than the second threshold, an OFDM signal is transmitted from only one of the plurality of antennas. 前記逆行列の行列式の絶対値の大小をしきい値判定し、前記逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続するときに、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する、ことを特徴とする請求項１３に記載のＯＦＤＭ通信方法。  The threshold value of the absolute value of the determinant of the inverse matrix is determined as a threshold, and when subcarriers whose absolute value of the determinant of the inverse matrix is smaller than the threshold continue for a predetermined number of times, the plurality of antennas The OFDM communication method according to claim 13, wherein the OFDM signal is transmitted only from any one of the antennas. 前記逆行列の行列式の絶対値がしきい値よりも小さいサブキャリアが所定回数以上連続しているか否かを判定するためのしきい値を、前記ＯＦＤＭ信号の受信品質に応じて変化させるようにする、ことを特徴とする請求項１６に記載のＯＦＤＭ通信方法。  A threshold value for determining whether or not subcarriers whose absolute value of the determinant of the inverse matrix is smaller than a threshold value continues for a predetermined number of times or more is changed according to the reception quality of the OFDM signal. The OFDM communication method according to claim 16, wherein: 所定の通信単位期間内の最後に送信するバースト信号は、前記複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号として送信する、ことを特徴とする請求項１、請求項３又は請求項１２に記載のＯＦＤＭ通信方法。  The burst signal to be transmitted last in a predetermined communication unit period is transmitted as an OFDM signal only from any one of the plurality of antennas. 12. The OFDM communication method according to 12. 通信相手局が自局に加えて他局ともＯＦＤＭ通信を行っている場合には、前記通信相手局に対して前記複数のアンテナのうちのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する、ことを特徴とする請求項１、請求項３又は請求項１２に記載のＯＦＤＭ通信方法。  When the communication partner station is performing OFDM communication with the other station in addition to its own station, the OFDM signal is transmitted from only one of the plurality of antennas to the communication partner station. The OFDM communication method according to claim 1, 3, or 12. 請求項８のＯＦＤＭ通信方法を、周期的に行う、ことを特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ通信方法。The OFDM communication method according to claim 8, wherein the OFDM communication method according to claim 8 is periodically performed. 前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信する周期を、要求される伝送効率、要求される受信品質又は伝搬路の変動速度に応じて変える、ことを特徴とする請求項２０に記載のＯＦＤＭ通信方法。  21. The period for transmitting an OFDM signal from only one of the plurality of antennas is changed in accordance with required transmission efficiency, required reception quality, or propagation path fluctuation speed. The OFDM communication method described in 1. 複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより前記複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、前記各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、前記各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、前記既知信号挿入手段は、前記複数のＯＦＤＭ信号のうちのいずれか１つのＯＦＤＭ信号に既知信号を挿入し、前記ヌル信号挿入手段は、前記既知信号挿入手段により既知信号が挿入されたＯＦＤＭ信号以外のＯＦＤＭに対して、既知信号が挿入されたサブキャリアに対応する周波数帯域のサブキャリアにヌル信号を挿入する、ことを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。  A plurality of antennas, OFDM signal forming means for forming a plurality of OFDM signals to be transmitted from each of the plurality of antennas by performing orthogonal frequency division multiplexing on each of a plurality of transmission data, and a predetermined subcarrier of each of the OFDM signals A known signal insertion means for inserting a known signal into the OFDM signal, and a null signal insertion means for inserting a null signal into a predetermined subcarrier of each OFDM signal, wherein the known signal insertion means comprises the plurality of OFDM signals. A known signal is inserted into any one of the OFDM signals, and the null signal inserting means includes a sub signal in which a known signal is inserted with respect to OFDM other than the OFDM signal into which the known signal is inserted by the known signal inserting means. An OFDM communication apparatus, wherein a null signal is inserted into a subcarrier in a frequency band corresponding to a carrier. 複数のアンテナと、複数の送信データをそれぞれ直交周波数分割多重処理を施すことにより前記複数のアンテナそれぞれから送信する複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、前記各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアに既知信号を挿入する既知信号挿入手段と、前記各ＯＦＤＭ信号の所定のサブキャリアにヌル信号を挿入するヌル信号挿入手段と、を具備し、前記既知信号挿入手段は、前記複数のＯＦＤＭ信号の互いに周波数帯域の異なるサブキャリアに既知信号を挿入し、前記ヌル信号挿入手段は、あるＯＦＤＭ信号において既知信号が挿入されたサブキャリアと対応する周波数帯域の、他のＯＦＤＭ信号のサブキャリアにヌル信号を挿入する、ことを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。  A plurality of antennas, OFDM signal forming means for forming a plurality of OFDM signals to be transmitted from each of the plurality of antennas by performing orthogonal frequency division multiplexing on each of a plurality of transmission data, and a predetermined subcarrier of each of the OFDM signals A known signal insertion means for inserting a known signal into the OFDM signal, and a null signal insertion means for inserting a null signal into a predetermined subcarrier of each OFDM signal, wherein the known signal insertion means comprises the plurality of OFDM signals. A known signal is inserted into subcarriers having different frequency bands from each other, and the null signal inserting means inserts a null signal into a subcarrier of another OFDM signal in a frequency band corresponding to the subcarrier into which the known signal is inserted in a certain OFDM signal. An OFDM communication apparatus, wherein: 伝搬路推定精度を取得する手段と、伝搬路推定精度が悪い伝搬環境下においてのみ、前記複数のアンテナのいずれか１本のみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段と、を具備することを特徴とする請求項２３に記載のＯＦＤＭ通信装置。Means for acquiring propagation path estimation accuracy, and transmission control means for transmitting an OFDM signal from only one of the plurality of antennas only in a propagation environment with poor propagation path estimation accuracy, The OFDM communication apparatus according to claim 23. 周期的に、前記複数のアンテナのいずれか１つのアンテナのみからＯＦＤＭ信号を送信させる送信制御手段、を具備することを特徴とする請求項２３に記載のＯＦＤＭ通信装置。24. The OFDM communication apparatus according to claim 23, further comprising transmission control means for periodically transmitting an OFDM signal from only one of the plurality of antennas.
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