JP2001230752A - マルチキャリア無線受信装置およびマルチキャリア無線伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マルチキャリア無線伝送システムにおいて、
使用するアンテナが多数の場合には特にブランチの数に
等しいＦＦＴ回路が必要となるために、装置の構成が複
雑になるという課題があった。 【解決手段】 マルチキャリア無線伝送装置において、
複数のアンテナ１，２，３と、伝送帯域を分割して構成
された複数の分割帯域毎に割り当てられる複数のアンテ
ナ制御部４，５，６と、それぞれのアンテナ制御部に対
応するように個別に設けられる合成部７，８，９、フー
リエ変換部１０，１１，１２、復調部１３，１４，１５
と、各復調部からの出力信号を統合する配置部１６とを
備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル信号系
列を無線伝送するために移動体通信等に適用されるマル
チキャリア無線伝送方式を用いた通信システムで使用さ
れるマルチキャリア無線伝送装置に係り、特にダイバー
シチ技術を利用したＯＦＤＭ通信システムに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】移動体通信においては、移動局の移動、
周囲環境の状態変化、マルチパス（多重反射電波伝播）
通信路等の様々な要因に基づいて伝送路歪みが発生す
る。このような厳しい環境下において、通信状態を良好
に保つために、複数の受信アンテナを用いるダイバーシ
チ技術が一般的に用いられている。

【０００３】図７は、例えば特開平１１−２０５２０８
号公報に示された従来のアンテナ合成ダイバーシチ技術
を利用したＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）通信システ
ムの代表的な受信装置の構成を示す図である。図におい
て、１０１，１０２，１０３はそれぞれ空中の電波を受
信してＲＦ周波数の信号をダウンコンバートしベースバ
ンド信号Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３を出力する各ブ
ランチのアンテナ・ＲＦ部、１０４，１０５，１０６は
それぞれ時間軸上の受信信号であるベースバンド信号Ｓ
１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３から周波数スペクトル（周
波数軸上の受信信号）Ｓ１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６を
高速に算出するフーリエ変換部、１０７，１０８，１０
９はそれぞれ周波数スペクトルＳ１０４，Ｓ１０５，Ｓ
１０６中に含まれる既知信号部分から基準位相情報Ｓ１
０７，Ｓ１０８，Ｓ１０９を生成する基準位相再生部、
１１０，１１１，１１２はそれぞれ周波数スペクトルＳ
１０４，Ｓ１０５，Ｓ１０６に対して基準位相情報Ｓ１
０７，Ｓ１０８，Ｓ１０９を用いてサブキャリア毎に位
相補正を行い補正された周波数スペクトルＳ１１０，Ｓ
１１１，Ｓ１１２を出力する位相調整部、１１３，１１
４，１１５はそれぞれスペクトル合成に際して各ブラン
チ毎の周波数スペクトルに対してサブキャリア毎に重み
付けを実施して重み付け周波数スペクトルＳ１１３，Ｓ
１１４，Ｓ１１５を出力する重み付け部、１１６は各ブ
ランチ毎に重み付けられた周波数スペクトルＳ１１３，
Ｓ１１４，Ｓ１１５を合成して合成周波数スペクトルＳ
１１６を出力するスペクトル合成部、１１７は合成周波
数スペクトル信号Ｓ１１６から規定された変調方式にし
たがって復調を実施して復調データＳ１１７を出力する
復調部である。

【０００４】次に動作について説明する。受信機の複数
のアンテナ１０１，１０２，１０３は、送信機から送信
されたＲＦ周波数の電波を受信するとともにダウンコン
バートしてベースバンド信号Ｓ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１
０３に変換する。これらのベースバンド信号は周波数選
択性フェージング伝送路により波形歪みを生じており、
フーリエ変換部１０４，１０５，１０６から出力される
信号では、各サブキャリア単位でそれぞれ異なる位相回
転および振幅変動を受けている。

【０００５】したがって、各ブランチ間で受信信号の同
相合成を実現するためには、各サブキャリアにおける位
相回転を推定する必要がある。基準位相再生部１０７，
１０８，１０９は受信信号に埋め込まれた既知パターン
に加えられた波形歪みの量から各サブキャリアの位相回
転量を算出する。位相調整部１１０，１１１，１１２
は、基準位相生成部で算出された各位相回転量を基にし
て、各サブキャリア毎に逆の位相回転を与えることで伝
送路歪みに対する等化処理を実施する。

【０００６】また、各ブランチの信号は異なるＳ／Ｎ
（信号対雑音電力比）を有して受信されるために、重み
付け部１１３，１１４，１１５が合成時の重み付けを設
定した後に、スペクトル合成部１１６が各ブランチ毎の
受信信号である重み付け周波数スペクトルＳ１１３，Ｓ
１１４，Ｓ１１５を合成する。そして、復調部１１７
は、合成周波数スペクトルＳ１１６を規定の復調方式に
したがって復調して、復調データＳ１１７として出力す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来のマルチキャリア
無線伝送装置（ＯＦＤＭ通信システム）は以上のように
構成されているので、全サブキャリアについて完全な同
相合成を行うためには、各ブランチに対してフーリエ変
換操作と伝送路推定（周波数特性の計算）が必要とな
り、使用するアンテナが多数の場合には特にブランチの
数に等しいＦＦＴ回路が必要となるために、装置の構成
が複雑になるという課題があった。

【０００８】また、ダウンコンバート後の信号に周波数
オフセット、移動体通信における受信の際に生じるドッ
プラーシフト等が生じていた場合には、周波数スペクト
ル全体をフーリエ変換から導出するために、高速フーリ
エ変換処理実行時にキャリア間干渉が発生して特性劣化
が生じるという課題があった。

【０００９】さらに、アダプティブアンテナ等を使用し
た場合には、フーリエ変換を実施した後に生成される周
波数スペクトルを用いてアンテナ合成を実施するので、
アンテナコントロール技法を適用するのが困難であると
いう課題があった。

【００１０】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、良好な通信特性を得ることがで
きるマルチキャリア無線伝送装置（ＯＦＤＭ通信システ
ム）を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明に係るマルチキ
ャリア無線受信装置は、複数のアンテナと、伝送帯域を
分割して構成された複数の分割帯域毎に割り当てられ
て、それぞれのアンテナから入力されるベースバンド信
号にそれぞれ複素数を乗算して得られた個々の補正信号
を出力する複数のアンテナ制御部と、それぞれのアンテ
ナ制御部に対応するように個別に設けられて、アンテナ
制御部から出力される個々の補正信号を合成して合成信
号を出力する複数の合成部と、それぞれの合成部に対応
するように個別に設けられて、合成部からの合成信号を
周波数スペクトルに変換する複数のフーリエ変換部と、
それぞれのフーリエ変換部に対応するように個別に設け
られて、フーリエ変換部から出力される周波数スペクト
ル信号を復調して復調データを出力する複数の復調部と
を備えるようにしたものである。

【００１２】この発明に係るマルチキャリア無線受信装
置は、位相回転量または振幅変動等の変位成分がほぼ同
様とみなせるサブキャリア群毎に分割帯域を設定して、
各分割帯域毎にそれぞれ割り当てられる複数のアンテナ
制御部を備えるようにしたものである。

【００１３】この発明に係るマルチキャリア無線受信装
置は、周波数スペクトル信号から復調データを復調する
際に、割り当てられた分割帯域内に存在するサブキャリ
アについてのみ復調を実施して復調データを出力する複
数の復調部と、それぞれの復調部から出力される復調デ
ータをサブキャリア毎に配置して最終的な受信信号を生
成する配置部とを備えるようにしたものである。

【００１４】この発明に係るマルチキャリア無線受信装
置は、周波数スペクトル信号から復調データを復調する
際に、全サブキャリアについて復調を実施して復調デー
タを出力する複数の復調部と、それぞれの復調部に対応
するように個別に設けられて、復調部から出力される復
調データに対して各サブキャリア単位で重み付けを実施
する複数の重み付け部と、それぞれの重み付け部から出
力される重み付け復調データをサブキャリア毎に合成し
て最終的な受信信号を生成するスペクトル合成部とを備
えるようにしたものである。

【００１５】この発明に係るマルチキャリア無線受信装
置は、伝送帯域を分割して構成された複数の分割帯域毎
に割り当てられて、それぞれのアンテナから入力される
ベースバンド信号において割り当てられた分割帯域内の
１または複数のサブキャリアにより伝送されるパイロッ
ト信号を検知して、当該パイロット信号を基にアンテナ
制御情報を生成し出力する複数のトラッキング部と、そ
れぞれのトラッキング部に対応するように複数の分割帯
域毎に割り当てられて、それぞれのアンテナから入力さ
れるベースバンド信号に対して、トラッキング部から出
力されるアンテナ制御情報を基にして規定されるそれぞ
れの複素数を乗算して得られる個々の補正信号を出力す
るアンテナ制御部とを備えるようにしたものである。

【００１６】この発明に係るマルチキャリア無線伝送装
置は、上記のトラッキング部を備えたマルチキャリア無
線受信装置と、伝送帯域を分割して構成された複数の分
割帯域毎に、当該分割帯域内の１または複数のサブキャ
リアを用いて、アンテナ制御情報を与えるパイロット信
号を送信するマルチキャリア無線送信装置とを備えるよ
うにしたものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１による
マルチキャリア無線受信装置の構成を示す図である。図
において、１，２，３はそれぞれ空中の電波を受信する
とともにＲＦ周波数の信号をダウンコンバートしてベー
スバンド信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を出力する各ブランチの
アンテナ・ＲＦ部、４，５，６はそれぞれ伝送帯域を分
割して構成された分割帯域毎に割り当てられて各アンテ
ナから出力される各ベースバンド信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３
に対してＣ_ｉｊ（ｉ：分割帯域番号，ｊ：アンテナ番
号）で示される複素数の定数をそれぞれ乗ずる複素演算
を実施して位相および振幅が補正された個々の補正信号
Ｓ４_１，Ｓ４_２，Ｓ４_３、Ｓ５_１，Ｓ５_２，Ｓ５_３、Ｓ
６_１，Ｓ６_２，Ｓ６_３を出力するアンテナ制御部、７，
８，９はそれぞれアンテナ制御部に対応するように個別
に設けられて入力される個々の補正信号Ｓ４_１，Ｓ
４_２，Ｓ４_３、Ｓ５_１，Ｓ５_２，Ｓ５_３、Ｓ６_１，Ｓ６
_２，Ｓ６_３を合成して合成信号Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９を出力
する合成部、１０，１１，１２はそれぞれ合成部に対応
するように個別に設けられて合成信号Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９
を周波数スペクトル（周波数軸上の受信信号）Ｓ１０，
Ｓ１１，Ｓ１２に変換するフーリエ変換部、１３，１
４，１５はそれぞれフーリエ変換部に対応するように個
別に設けられて周波数スペクトルＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１
２に対して規定の復調方式にしたがい割り当てられた所
定の分割帯域においてのみ復調処理を実施して復調デー
タＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５を出力する復調部、１６は各
復調部からの復調データＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５をサブ
キャリア毎に配置して最終的な受信信号Ｓ１６を生成す
る配置部である。なお、１つの分割帯域毎に割り当てら
れたアンテナ制御部、合成部、フーリエ変換部および復
調部からなる機能ブロックをそれぞれ復調ブロックと定
義するものとし、例えばアンテナ制御部４、合成部７、
フーリエ変換部１０および復調部１３から復調ブロック
Ａが構成される。

【００１８】次に、本願発明について、この実施の形態
１を含む以下のすべての実施の形態に共通する基本的原
理について説明する。各アンテナで受信される信号は、
周波数選択性フェージングの影響により各サブキャリア
毎に異なる位相回転および振幅変動を受けるが、特に遅
延波の遅延量が小さい場合には隣接キャリア間における
変位成分（位相回転量と振幅変動）は高い相関関係を示
す。本願発明は、この性質を利用して高速フーリエ変換
前のアンテナ合成を実施するものである。

【００１９】まず、変位成分がほぼ同様とみなせるサブ
キャリア群毎に伝送帯域を分割して、Ｎ個の分割帯域１
〜Ｎを設定する。各アンテナ制御部では、それぞれの分
割帯域内のサブキャリアがほぼ同相に合成されるように
乗算すべき複素係数を調整する。図２は、複素係数によ
る乗算を行って各分割帯域において同相合成を実施した
際の各復調ブロックにおけるＦＦＴ出力状態を示す図で
ある。各復調部はそれぞれの分割帯域内のサブキャリア
についてのみ復調処理を実施して、配置部がその結果を
全伝送帯域にわたって配列することで全サブキャリアの
復調を完了する。

【００２０】次に動作について説明する。まず、マルチ
キャリア伝送を実現するために伝送帯域をＮ個の分割帯
域に分割して、各分割帯域毎に処理すべき復調ブロック
を割り当てる。以下、説明を簡単にするために、復調ブ
ロックＡを例にとる。アンテナ１，２，３で受信されて
ダウンコンバートされたベースバンド信号Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３はアンテナ制御部４へ入力される。この際、各アン
テナ制御部は必ずしも全てのベースバンド信号を使用す
る必要はない。アンテナ制御部４は、割り当てられた所
定の分割帯域内に存在するサブキャリアの同相合成が可
能となるように、入力される各ベースバンド信号Ｓ１，
Ｓ２，Ｓ３に対して乗ずる複素定数または複素関数を決
定して複素乗算処理を実施する。この際、アダプティブ
アレーアンテナ等を使用している場合には、パス制御等
を用いてこの段階において不要な遅延波を消去する制御
も実施する。

【００２１】次に、合成部７は、アンテナ制御部４によ
り位相補正および振幅補正を受けた補正信号Ｓ４_１，Ｓ
４_２，Ｓ４_３を合成して合成信号Ｓ７を出力する。フー
リエ変換部１０は、入力された合成信号Ｓ７を周波数ス
ペクトルＳ１０に変換する。復調部１３は、ＦＦＴ出力
信号である周波数スペクトルＳ１０について当該復調ブ
ロックＡに対して割り当てられた所定の分割帯域内のサ
ブキャリアに関してのみ復調処理を実施する。なお、同
期検波が必要な変調方式の場合には、割り当てられた所
定の分割帯域内のサブキャリアに関して、基準位相・振
幅再生の処理も実施される。また、以上の説明では、復
調ブロックＡを例に説明したが、他の復調ブロックでも
同様の処理が実施されることはいうまでもない。

【００２２】この結果、各復調ブロック毎に、それぞれ
割り当てられた所定の分割帯域内のサブキャリアについ
ての復調データＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５が出力されて、
配置部１６がこれらの復調データを全伝送帯域に配置し
て最終的な受信信号Ｓ１６を出力する。

【００２３】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、伝送帯域を分割して構成された複数の分割帯域毎に
割り当てられて、それぞれのアンテナ１，２，３から入
力されるベースバンド信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にそれぞれ
複素数を乗算して得られた個々の補正信号Ｓ４_１，Ｓ４
_２，Ｓ４_３、Ｓ５_１，Ｓ５_２，Ｓ５_３、Ｓ６_１，Ｓ
６_２，Ｓ６_３を出力する複数のアンテナ制御部４，５，
６と、アンテナ制御部４，５，６から出力される個々の
補正信号を合成して合成信号Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９を出力す
るように各アンテナ制御部に対応するようにそれぞれ設
けられた複数の合成部７，８，９と、合成部からの合成
信号を周波数スペクトルＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１２に変換
するように各合成部に対応するようにそれぞれ設けられ
た複数のフーリエ変換部１０，１１，１２とを備えるよ
うに構成したので、フーリエ変換部の数が分割帯域数に
等しくなるので、負荷の高い処理を実施するフーリエ変
換部の数をアンテナの数よりも少なくすることが可能と
なり、特に多数の受信アンテナを用いるシステムで装置
を簡略化することが可能になるという効果を奏する。

【００２４】また、それぞれのアンテナ制御部に対して
割り当てられた分割帯域内に存在するサブキャリアの同
相合成を実施する高度なアンテナ制御と、複数のアンテ
ナで受信することに基づくダイバーシチ受信とを併用す
ることで、劣悪な通信環境においても良好な通信特性を
得ることができるという効果を奏する。

【００２５】また、異なるドップラーシフト量を有する
複数の信号が入射する状況においては、従来の手法では
高速フーリエ変換処理におけるキャリア間干渉が避けら
れない場合でも、アンテナ制御部において複素係数Ｃ
_ｉｊを適切に組み合せることで特定方向のパスのみを消
去する等のパス制御を実施することができるから、良好
なフーリエ変換処理が可能となって受信特性を向上する
ことができるという効果を奏する。

【００２６】また、位相回転量または振幅変動等の変位
成分がほぼ同様とみなせるサブキャリア群毎に分割帯域
を設定して、これらの分割帯域毎にアンテナ制御部４，
５，６を割り当てるように構成したので、各分割帯域内
のサブキャリアにより伝送される信号の同相合成を実施
するための計算量を低減することができるという効果を
奏する。

【００２７】さらに、復調部１３，１４，１５において
周波数スペクトルＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１２から復調デー
タＳ１３，Ｓ１４，Ｓ１５を復調する際に、それぞれに
割り当てられた分割帯域内に存在するサブキャリアにつ
いてのみ復調処理を実施するとともに、配置部１６によ
りそれぞれの復調部から出力される復調データをサブキ
ャリア毎に配置して最終的な受信信号Ｓ１６を生成する
ように構成したので、割り当てられた分割帯域内に存在
する相関関係の高いサブキャリア群のみに対してそれぞ
れ復調処理を実施するので、復調処理における計算量を
低減することができるという効果を奏する。

【００２８】実施の形態２．図３は、この発明の実施の
形態２によるマルチキャリア無線受信装置の構成を示す
図である。図において、図１と同一符号は同一または相
当部分を示すのでその説明を省略する。２１，２２，２
３はそれぞれ周波数スペクトルＳ１０，Ｓ１１，Ｓ１２
に対して規定の復調方式にしたがい全サブキャリアを対
象として復調処理を実施して復調データＳ２１，Ｓ２
２，Ｓ２３を出力する復調部、２４，２５，２６はそれ
ぞれスペクトル合成のために復調データに対してサブキ
ャリア単位で重み付けを実施して重み付け復調データＳ
２４，Ｓ２５，Ｓ２６を出力する重み付け部、２７は重
み付け復調データを各サブキャリア毎に合成して最終的
な受信信号Ｓ２７を生成するスペクトル合成部である。

【００２９】次に動作について説明する。アンテナ・Ｒ
Ｆ部１，２，３、アンテナ制御部４，５，６、合成部
７，８，９、およびフーリエ変換部１０，１１，１２に
ついての動作は、実施の形態１によるマルチキャリア伝
送装置における動作と同様であるのでその説明を省略す
る。各復調ブロックは割り当てられた所定の分割帯域を
優先的に同相合成させるが、その他の帯域のサブキャリ
アについても受信信号のエネルギが得られることが多
い。そこで、これらのエネルギを有効に利用するため
に、復調部２１，２２，２３は、それぞれ全サブキャリ
アについて復調処理を実施して復調データＳ２１，Ｓ２
２，Ｓ２３を出力する。なお、同期検波が必要な変調方
式の場合には、全サブキャリアに関して基準位相・振幅
再生の処理が実施される。

【００３０】次に、重み付け部２４，２５，２６は、そ
れぞれ各伝送路の周波数特性に基づいて、同一ブロック
内の対応する復調データＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３に対し
てサブキャリア単位で重み付け処理を実施する。スペク
トル合成部２７は、最終的に全復調ブロックの出力を合
成して最終的な受信信号Ｓ２７を生成する。

【００３１】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、実施の形態１について復調部がそれぞれに割り当て
られた分割帯域内に存在するサブキャリアに対してのみ
復調を実施することに起因する効果を除いて実施の形態
１によるのと同等の効果が得られるとともに、復調部２
１，２２，２３において周波数スペクトルＳ１０，Ｓ１
１，Ｓ１２から復調データＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２３を復
調する際に全サブキャリアについて復調を実施し、重み
付け部２４，２５，２６により復調部から出力される復
調データに対して各サブキャリア単位で重み付けを実施
し、スペクトル合成部２７によりすべての重み付け部か
ら出力される重み付け復調データＳ２４，Ｓ２５，Ｓ２
６をサブキャリア毎に合成して最終的な受信信号を生成
するように構成したので、各復調ブロックでは割り当て
られた所定の分割帯域内のサブキャリアを優先的に同相
合成させるが、その他の帯域のサブキャリアについても
受信信号のエネルギが得られるから、各ブランチの出力
エネルギを重み付けにより有効に利用して復調すること
でより受信特性を向上することができるという効果を奏
する。

【００３２】実施の形態３．図４は、この発明の実施の
形態３によるマルチキャリア無線送信装置の構成を示す
ブロック図である。図５は、パイロットキャリアを説明
する図である。図６は、この発明の実施の形態３による
マルチキャリア無線受信装置の構成を示す図である。図
６において、図３と同一符号は同一または相当部分を示
すのでその説明を省略する。

【００３３】図４において、３０は順次入力されるシリ
アル系列の情報信号（ディジタル信号系列）Ｓ２９を１
ＯＦＤＭシンボルで送信する量だけパラレル系列の情報
信号Ｓ３０に変換するＳ／Ｐ変換部、３１はパラレル系
列の個々の情報信号Ｓ３０に対して変調処理を実施して
それぞれの変調信号Ｓ３１を出力する変調部、３２はパ
イロット信号Ｓ３２を出力するパイロット信号生成部、
３３は変調信号Ｓ３１およびパイロット信号Ｓ３２を伝
送帯域内の各サブキャリアに割り振って周波数スペクト
ル（周波数軸上の送信信号）Ｓ３３を出力するキャリア
配置部、３４は周波数スペクトルＳ３３から時間軸上の
送信信号Ｓ３４を生成する逆フーリエ変換部、３５は時
間軸上の送信信号Ｓ３４にガードインターバルを付加し
て送信信号Ｓ３５を出力するガードインターバル付加
部、３６は送信信号Ｓ３５をキャリア周波数帯にアップ
コンバートして電波として放射するアンテナ・ＲＦ部で
ある。

【００３４】また、図６において、４０，４１，４２は
それぞれ各分割帯域に割り当てられて配置され当該割り
当てられた分割帯域内に存在するサブキャリアにより伝
送されるパイロット信号を検知してアンテナ制御情報Ｓ
４０，Ｓ４１，Ｓ４２を出力するトラッキング部、４
３，４４，４５はそれぞれ各ベースバンド信号Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３に対してアンテナ制御情報Ｓ４０，Ｓ４１，Ｓ
４２を基にして規定される各複素定数を乗算して得られ
る個々の補正信号Ｓ４_１，Ｓ４_２，Ｓ４_３、Ｓ５ _１，Ｓ
５_２，Ｓ５_３、Ｓ６_１，Ｓ６_２，Ｓ６_３を出力するアン
テナ制御部である。

【００３５】次に動作について説明する。上位レイヤか
ら入力される送信情報についてＯＦＤＭシンボル単位で
の処理を実施するために、Ｓ／Ｐ変換部３０は１ＯＦＤ
Ｍシンボルで送信される量のシリアルな情報系列をパラ
レルな情報系列に変換する。変調部３１は、規定の変調
方式にしたがってパラレル系列の個々の情報信号Ｓ３０
を変調して、それぞれ変調信号Ｓ３１として出力する。
一方、アンテナコントロールのための特定の既知信号パ
ターンが必要となるために、パイロット信号生成部３２
は既知信号パターンとしてのパイロット信号Ｓ３２を生
成する。キャリア配置部３３は、実際の送信処理を実施
するために、それぞれの変調信号Ｓ３１およびパイロッ
ト信号Ｓ３２に対して伝送帯域内の各サブキャリアを割
り当てる。この際、キャリア配置部３３は、図５に示さ
れるように、マルチキャリア受信装置において設定され
る各復調ブロックに対して割り当てられるそれぞれの分
割帯域毎に、１本以上のパイロット信号を含むようにサ
ブキャリアの配置を実施する。逆フーリエ変換部３４
は、周波数スペクトルとして出力されるキャリア配置部
３３からの出力信号Ｓ３３を時間軸上の送信信号Ｓ３４
に変換する。ガードインターバル付加部３５は、時間軸
上の送信信号Ｓ３４に対してＯＦＤＭシンボル内の一部
分からなるガードインターバルを繰り返し付加する。そ
して、アンテナ・ＲＦ部３６は、ガードインターバルが
付加された送信信号Ｓ３５をアップコンバートして電波
として放射する。

【００３６】送信信号が電波として放射されると、図６
に示されるように、複数の受信機アンテナ１，２，３
は、それぞれ送信された電波を受信してダウンコンバー
トを実施し、各復調ブロックにおけるアンテナ制御部４
３，４４，４５およびトラッキング部４０，４１，４２
へベースバンド信号Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を伝送する。説明
を簡単にするために、図６には示されてはいないが、そ
れぞれのトラッキング部４０，４１，４２はベースバン
ド信号Ｓ１〜Ｓ３を参照するように設定されている。各
トラッキング部は、受信信号の中から当該トラッキング
部が所属する復調ブロックに対して割り当てられた分割
帯域内のサブキャリアにより伝送されるパイロット信号
を参照して、割り当てられた分割帯域内のサブキャリア
により伝送される信号が適切に同相合成できるようにア
ンテナ制御情報Ｓ４０，Ｓ４１，Ｓ４２を生成する。ア
ンテナ制御部４３，４４，４５は、入力されるアンテナ
制御情報を基にしてそれぞれ規定される複素定数を各ベ
ースバンド信号Ｓ１〜Ｓ３に乗じて得られる個々の補正
信号Ｓ４_１，Ｓ４_２，Ｓ４_３、Ｓ５_１，Ｓ５_２，Ｓ
５ _３、Ｓ６_１，Ｓ６_２，Ｓ６_３を出力する。なお、後段
の合成部７，８，９、フーリエ変換部１０，１１，１
２、復調部２１，２２，２３、重み付け部２４，２５，
２６およびスペクトル合成部２７の動作は実施の形態２
と同様であるので、その説明を省略する。

【００３７】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、実施の形態２と同等の効果が得られるとともに、ト
ラッキング部４０，４１，４２により割り当てられた分
割帯域内のサブキャリアにより伝送されるパイロット信
号を検知してアンテナ制御情報を出力し、アンテナ制御
部４３，４４，４５によりアンテナ制御情報を基にして
複素演算を実施するように構成したので、アンテナ制御
部においてそれぞれ割り当てられた分割帯域内のサブキ
ャリアの同相合成を正確に実施することができるから、
復調データの精度が上がって受信特性を向上することが
できるという効果を奏する。

【００３８】なお、上記の説明では実施の形態２に示さ
れるマルチキャリア無線受信装置をベースにしてトラッ
キング部を付加すること等により実施の形態３によるマ
ルチキャリア無線受信装置を構成しているが、実施の形
態１に示されるマルチキャリア無線受信装置をベースに
して構成しても同等の効果を得ることができる。

【００３９】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、伝送
帯域を分割して構成された複数の分割帯域毎に割り当て
られて、それぞれのアンテナから入力されるベースバン
ド信号にそれぞれ複素数を乗算して得られた個々の補正
信号を出力する複数のアンテナ制御部と、アンテナ制御
部から出力される個々の補正信号を合成して合成信号を
出力するように各アンテナ制御部に対応するようにそれ
ぞれ設けられた複数の合成部と、合成部からの合成信号
を周波数スペクトルに変換するように各合成部に対応す
るようにそれぞれ設けられた複数のフーリエ変換部とを
備えるように構成したので、フーリエ変換部の数が分割
帯域数に等しくなるから、負荷の高い処理を実施するフ
ーリエ変換部の数をアンテナの数よりも少なくすること
が可能となり、特に多数の受信アンテナを用いるシステ
ムで装置を簡略化することができるという効果を奏す
る。また、アンテナ制御部に対して割り当てられた分割
帯域内に存在するサブキャリアの同相合成を実施する高
度なアンテナ制御と、複数のアンテナで受信することに
基づくダイバーシチ受信とを併用することで、劣悪な通
信環境においても良好な通信特性を得ることができると
いう効果を奏する。さらに、異なるドップラーシフト量
を有する複数の信号が入射する状況においては、従来の
手法では高速フーリエ変換処理におけるキャリア間干渉
が避けられない場合でも、アンテナ制御部において乗算
される個々の複素数を適切に組み合せることで特定方向
のパスのみを消去する等のパス制御を実施することがで
きるから、良好なフーリエ変換処理が可能となって受信
特性を向上することができるという効果を奏する。

【００４０】この発明によれば、位相回転量または振幅
変動等の変位成分がほぼ同様とみなせるサブキャリア群
毎に分割帯域を設定して、これらの分割帯域毎にアンテ
ナ制御部を割り当てるように構成したので、各分割帯域
内のサブキャリアにより伝送される信号の同相合成を実
施するための計算量を低減することができるという効果
を奏する。

【００４１】この発明によれば、復調部において周波数
スペクトル信号から復調データを復調する際に、それぞ
れに割り当てられた分割帯域内に存在するサブキャリア
についてのみ復調を実施するとともに、配置部によりそ
れぞれの復調部から出力される復調データをサブキャリ
ア毎に配置して最終的な受信信号を生成するように構成
したので、割り当てられた分割帯域内に存在する相関関
係の高いサブキャリア群のみに対して復調処理を実施す
るので、復調処理における計算量を低減することができ
るという効果を奏する。

【００４２】この発明によれば、復調部において周波数
スペクトル信号から復調データを復調する際に全サブキ
ャリアについて復調を実施し、重み付け部により復調部
から出力される復調データに対して各サブキャリア単位
で重み付けを実施し、スペクトル合成部により重み付け
部から出力される重み付けられた復調データをサブキャ
リア毎に合成して最終的な受信信号を生成するように構
成したので、各アンテナ合成部では割り当てられた所定
の分割帯域内のサブキャリアを優先的に同相合成させる
が、その他の帯域のサブキャリアについても受信信号の
エネルギが得られるから、各ブランチの出力エネルギを
重み付けにより有効に利用して復調することでより受信
特性を向上することができるという効果を奏する。

【００４３】トラッキング部により割り当てられた分割
帯域内のサブキャリアにより伝送されるパイロット信号
を検知してアンテナ制御情報を出力し、アンテナ制御部
によりアンテナ制御情報を基にして複素演算を実施する
ように構成したので、アンテナ制御部によりそれぞれ割
り当てられた分割帯域内のサブキャリアの同相合成を正
確に実施することができるから、復調データの精度が上
がって受信特性を向上することができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１によるマルチキャリ
ア無線受信装置の構成を示す図である。

【図２】 各復調ブロック毎の高速フーリエ変換処理に
よる出力状態を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態２によるマルチキャリ
ア無線受信装置の構成を示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態３によるマルチキャリ
ア無線発信装置の構成を示す図である。

【図５】 パイロットキャリアを示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態３によるマルチキャリ
ア無線受信装置の構成を示す図である。

【図７】 従来のマルチキャリア無線受信装置の構成を
示す図である。

【符号の説明】

１，２，３ アンテナ・ＲＦ部、４，５，６ アンテナ
制御部、７，８，９合成部、１０，１１，１２ フーリ
エ変換部（ＦＦＴ）、１３，１４，１５ 復調部、１６
配置部、２１，２２，２３ 復調部、２４，２５，２
６ 重み付け部、２７ スペクトル合成部、３０ Ｓ／
Ｐ変換部、３１ 変調部、３２ パイロット信号生成
部、３３ キャリア配置部、３４ 逆フーリエ変換部
（ＩＦＦＴ）、３５ ガードインターバル付加部、３６
アンテナ・ＲＦ部、４０，４１，４２ トラッキング
部、４３，４４，４５ アンテナ制御部、Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３ベースバンド信号、Ｓ４_１，Ｓ４_２，Ｓ４_３、Ｓ５
_１，Ｓ５_２，Ｓ５_３、Ｓ６ _１，Ｓ６_２，Ｓ６_３ 補正信
号、Ｓ７，Ｓ８，Ｓ９ 合成信号、Ｓ１０，Ｓ１１，Ｓ
１２ 周波数スペクトル、Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ
２１，Ｓ２２，Ｓ２３ 復調データ、Ｓ１６，Ｓ２７
最終的な受信信号、Ｓ２４，Ｓ２５，Ｓ２６重み付け復
調データ、Ｓ４０，Ｓ４１，Ｓ４２ アンテナ制御情
報。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 嘉孝 神奈川県横須賀市光の丘３番４号 株式会 社ワイ・アール・ピー移動通信基盤技術研 究所内 Ｆターム(参考） 5K022 DD13 DD33 5K059 AA08 CC09 DD10 DD32 EE02 5K067 AA03 AA33 AA42 CC02 CC24 KK03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のアンテナと、 伝送帯域を分割して構成された複数の分割帯域毎に割り
   当てられて、それぞれの前記アンテナから入力されるベ
   ースバンド信号にそれぞれ複素数を乗算して得られた個
   々の補正信号を出力する複数のアンテナ制御部と、 それぞれの前記アンテナ制御部に対応するように個別に
   設けられて、前記アンテナ制御部から出力される個々の
   補正信号を合成して合成信号を出力する複数の合成部
   と、 それぞれの前記合成部に対応するように個別に設けられ
   て、前記合成部からの合成信号を周波数スペクトルに変
   換する複数のフーリエ変換部と、 それぞれの前記フーリエ変換部に対応するように個別に
   設けられて、前記フーリエ変換部から出力される周波数
   スペクトル信号を復調して復調データを出力する複数の
   復調部とを備えることを特徴とするマルチキャリア無線
   受信装置。
2. 【請求項２】 位相回転量または振幅変動等の変位成分
   がほぼ同様とみなせるサブキャリア群毎に分割帯域を設
   定して、各分割帯域毎にそれぞれ割り当てられる複数の
   アンテナ制御部を備えることを特徴とする請求項１記載
   のマルチキャリア無線受信装置。
3. 【請求項３】 周波数スペクトル信号から復調データを
   復調する際に、割り当てられた分割帯域内に存在するサ
   ブキャリアについてのみ復調を実施して復調データを出
   力する複数の復調部と、 それぞれの前記復調部から出力される復調データをサブ
   キャリア毎に配置して最終的な受信信号を生成する配置
   部とを備えることを特徴とする請求項１記載のマルチキ
   ャリア無線受信装置。
4. 【請求項４】 周波数スペクトル信号から復調データを
   復調する際に、全サブキャリアについて復調を実施して
   復調データを出力する複数の復調部と、 それぞれの前記復調部に対応するように個別に設けられ
   て、前記復調部から出力される復調データに対して各サ
   ブキャリア単位で重み付けを実施する複数の重み付け部
   と、 それぞれの前記重み付け部から出力される重み付け復調
   データをサブキャリア毎に合成して最終的な受信信号を
   生成するスペクトル合成部とを備えることを特徴とする
   請求項１記載のマルチキャリア無線受信装置。
5. 【請求項５】 伝送帯域を分割して構成された複数の分
   割帯域毎に割り当てられて、それぞれのアンテナから入
   力されるベースバンド信号において割り当てられた分割
   帯域内の１または複数のサブキャリアにより伝送される
   パイロット信号を検知して、当該パイロット信号を基に
   アンテナ制御情報を生成し出力する複数のトラッキング
   部と、 それぞれの前記トラッキング部に対応するように複数の
   分割帯域毎に割り当てられて、それぞれの前記アンテナ
   から入力されるベースバンド信号に対して、前記トラッ
   キング部から出力されるアンテナ制御情報を基にして規
   定されるそれぞれの複素数を乗算して得られる個々の補
   正信号を出力するアンテナ制御部とを備えることを特徴
   とする請求項１記載のマルチキャリア無線受信装置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載されたマルチキャリア無
   線受信装置と、 伝送帯域を分割して構成された複数の分割帯域毎に、当
   該分割帯域内の１または複数のサブキャリアを用いて、
   アンテナ制御情報を与えるパイロット信号を送信するマ
   ルチキャリア無線送信装置とを備えることを特徴とする
   マルチキャリア無線伝送装置。