JP2003069529A - Ｏｆｄｍ信号受信装置、ｏｆｄｍ信号受信方法、ｏｆｄｍ信号伝送装置およびｏｆｄｍ信号伝送方法 - Google Patents

Ｏｆｄｍ信号受信装置、ｏｆｄｍ信号受信方法、ｏｆｄｍ信号伝送装置およびｏｆｄｍ信号伝送方法

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JP2003069529A
JP2003069529A JP2001257961A JP2001257961A JP2003069529A JP 2003069529 A JP2003069529 A JP 2003069529A JP 2001257961 A JP2001257961 A JP 2001257961A JP 2001257961 A JP2001257961 A JP 2001257961A JP 2003069529 A JP2003069529 A JP 2003069529A
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Yusuke Asai
裕介 淺井
Masahiro Umehira
正弘 梅比良
Takatoshi Sugiyama
隆利 杉山
Satoshi Kurosaki
聰 黒崎
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤り訂正符号復号後のビット誤り率を低減す
ることができるＯＦＤＭ信号受信装置およびＯＦＤＭ信
号受信方法を提供する。 【解決手段】 サブキャリア行列式判定器4-19-1〜4-19
-Iは、サブキャリア伝達係数逆行列演算器4-18-1〜4-18
-Iで計算される１〜Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×
Ｎの伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝
１〜Ｉ）の絶対値に対してある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧
０）を設定し、｜△i｜≦ＴｈLの条件を判定する。スイ
ッチ4-23-1〜4-23-Iは、サブキャリア行列式判定器4-19
-1〜4-19-Iの判定結果に接続され、判定結果が｜△i｜
≦ＴｈLであった場合に、当該のｉ番目のサブキャリア
に対するサブキャリア干渉キャンセラ4-21-1〜4-21-Iの
出力を全て零挿入回路4-22-1〜4-22-Iの出力「０」に切
り替える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広帯域移動体通信
などにおいて用いられる直交周波数分割多重（ＯＦＤ
Ｍ:（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）
信号伝送装置の中でも、特に複数の送信アンテナと複数
の受信アンテナを用いてMIMO（Multiple-Input Multipl
e-Output）チャネルを構成する事により飛躍的な周波数
利用効率を達成するＯＦＤＭ信号伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】広帯域移動体通信においては、移動体通
信におけるマルチパスフェージング環境下において一定
レベルの通信品質を維持するための周波数選択性フェー
ジングの対策とともに、限られた周波数帯の中で大容量
化を図るための周波数利用効率の向上策が必要である。
周波数選択性フェージングヘの対策としては、送信信号
を互いに直交するサブキャリア群に分割して、マルチキ
ャリア伝送を行うＯＦＤＭ方式が知られている。一方、
周波数利用効率の向上への対策としては、複数の送信ア
ンテナと複数の受信アンテナを用いてMIMOチャネルを構
成し、受信側において各受信アンテナの受信信号からチ
ャネル推定器と干渉キャンセラを用いて各送信アンテナ
からの送信信号を分離して復元することにより、送信ア
ンテナの数だけチャネルを増加させ、周波数利用効率を
向上させることができる。
【０００３】以下、従来技術におけるMIMOチャネルを用
いたＯＦＤＭ信号伝送装置の構成を説明する。従来技術
におけるＯＦＤＭ信号伝送装置は、図3に示されるＯＦ
ＤＭ信号送信装置1と図4に示されるＯＦＤＭ信号受信装
置2から構成される。ＯＦＤＭ信号送信装置1は、 □N系統（Nは2以上の整数）の送信データに対して誤り
訂正符号化を行い、符号化ビットとして出力する誤り訂
正符号化器1-3-1〜1-3-Nと、 □誤り訂正符号化器1-3-1〜1-3-Nの各出力をN系統のＯ
ＦＤＭシンボルに変換するデータ変換器1-4-1〜1-4-N
と、
【０００４】□ｉ番目（ｉは1以上I以下の整数、Iは自
然数）のサブキャリアにおけるｎ本目（ｎは１以上Ｎ以
下の整数）のアンテナで送信されるｍシンボル目の送信
サブキャリアパイロット信号ｐi mnがｍ行ｎ列目の成分
となるN行N列の送信サブキャリアパイロット行列ｐiに
おいて、該送信サブキャリアパイロット行列ｐiが逆行
列を持ち、かつ、ｐiが単位行列または単位行列の複素
数倍とならないような既知の送信サブキャリアパイロッ
ト行列ｐiを発生させる送信サブキャリアパイロット行
列発生器1-1-1〜1-1-Iと、 □送信サブキャリアパイロット行列発生器1-1-1〜1-1-I
の出力であるｉ番目のサブキャリアの送信サブキャリア
パイロット行列ｐiに対して1〜I番目の全てのｐiからｍ
行ｎ列目の成分を抽出してｎ本目のアンテナのｍシンボ
ル目の送信パイロット信号（ｐ1 mn、ｐ2 mn、・・・ｐI
mn）を生成する送信パイロット信号再構成器と1-2と、
【０００５】□データ変換器1-4-1〜1-4-Nの出力である
N系統のＯＦＤＭシンボルと前記送信パイロット信号再
構成器1-2の出力である送信パイロット信号とを多重化
する多重化回路1-5-1〜1-5-Nと、 □多重化回路1-5-1〜1-5-NのN系統の出力に接続される
高速逆フーリエ変換器1-6-1〜1-6-Nと、 □高遠逆フーリエ変換器1-6-1〜1-6-NのN系統の出力を
無線周波数に変換する送信用周波数変換器1-8-1〜1-8-N
と、 □送信用周波数変換器1-8-1〜1-8-Nの出力を同一の無線
周波数帯を用いて送信するN個の送信アンテナ1-10-1〜1
-10-Nと、 □シンボルタイミング発生器1-7と、 □送信用局部発振器1-9と、 から構成される。なお、各アンテナで送信されるデータ
信号Ｔ1，Ｔ2，・・・Ｔ Nには、受信側で同期をとるた
めに必要なプリアンブルが予め付加されているものと考
える。
【０００６】一方、ＯＦＤＭ信号受信装置2は、 □N個の受信アンテナ2-11-1〜2-11-N、 □N個の受信用周波数変換器2-12-1〜2-12-N、 □受信用局部発振器2-13、 □N個の高速フーリエ変換器2-14-1〜2-14-N、 □タイミング信号発生器2-15、
【０００７】□高速フーリエ変換器2-14-1〜2-14-Nから
出力されるN個のアンテナがNシンボルずつ出力する受信
パイロット信号を、サブキャリアごとにN×Nの信号に構
成する受信サブキャリアパイロット行列構成器2-16、 □前記受信サブキャリアパイロット行列構成器2-16にお
いて構成されたI個のN行N列の受信サブキャリアパイロ
ット行列と当該サブキャリアに対する送信サブキャリア
パイロット行列の逆行列を乗算する演算を行い伝達係数
行列を計算するI個のサブキャリア伝達行列演算器2-17-
1〜2-17-I、 □サブキャリア伝達係数行列演算器2-17-1〜2-17-Iで計
算されたサブキャリア伝達係数行列の行列式を計算し逆
行列を出力するI個のサブキャリア伝達係数逆行列演算
器2-18-1〜2-18-I、
【０００８】□高速フーリエ変換器2-14-1〜2-14-Nから
出力されるN系統のデータ信号をサブキャリア毎のI系統
の信号に変換するサブキャリアデ-タ信号変換器2-19、 □サブキャリア伝達係数逆行列演算器2-18-1〜2-18-Iの
出力とサブキャリアデータ信号変換器2-19の出力を乗算
することにより各サブキャリアのデータ信号を分離する
サブキャリア干渉キャンセラ2-20-1〜2-20-I、 □サブキャリア干渉キャンセラ2-20-1〜2-20-IのI系統
の出力をN系統のシンボルデータに変換するシンボルデ
ータ信号構成器2-21、 □シンボルデータ信号構成器2-21の出力を尤度に復調す
るN個の復調器2-22-1〜2-22-N □復調器2-22-1〜2-22-Nから出力される尤度を情報ビッ
トに復号するN個の誤り訂正符号復号器2-23-1〜2-23-
N、 から構成される。
【０００９】従来技術においては、ＯＦＤＭ信号送信装
置1において送信用局部発振器1-9により各送信用周波数
変換器1-8-1〜1-8-Nに共通の局部発振信号を供給するこ
とにより、各送信アンテナ1-10-1〜1-10-Nから同一の周
波数である無線信号を送信する。従って、ＯＦＤＭ信号
受信装置2側において各受信アンテナ2-11-1〜2-11-Nは
各送信アンテナからの信号を同一周波数で受信する。こ
れらの信号は空間においては互いに干渉信号としてはた
らくが、本構成では以下の手法により各信号を分離す
る。
【００１０】N本の送信アンテナでNシンボルのパイロッ
ト信号を送信する場含を例とする。従来技術では、ＯＦ
ＤＭ信号送信装置におけるI個の送信サブキャリアパイ
ロット行列発生器1-1-1〜1-1-Iにおいて、N本のアンテ
ナ、Nシンボルで送信されるパイロット信号のうち、サ
ブキャリアｉに対するパイロット信号成分を発生させ
る。ｎ本目のアンテナが送信するｍ番目のシンボルのサ
ブキャリアｉの成分をｐi m nとした場合に、逆行列を持
ち、なおかつ単位行列の複素数倍でない送信サブキャリ
アパイロット行列ｐiを生成して、送信パイロット信号
再構成器1-2に受け渡す。
【００１１】送信パイロット信号再構成器1-2では、I個
の送信サブキャリアパイロット行列から、ｎ個目のアン
テナのｍシンボル目の送信パイロット信号の全てのサブ
キャリア成分を抽出し、送信サブキャリアパイロット信
号ＰＹmn ＰＹmn＝（ｐ1 mn、ｐ2 mn、・・・ｐN mn） として再構築する。送信パイロット信号再構成器は、再
構成した送信パイロット信号ＰＹmnを送信されるタイミ
ングにあわせて各多重化回路に受け渡す。ＯＦＤＭ受信
装置２においては、N個のアンテナから送信されたパイ
ロット信号をN個の受信アンテナ2-11-1〜2-11-Nで受信
し、周波数変換器2-12-1〜2-12-Nでベースバンド信号に
変換し、高速フーリエ変換器2-14-1〜2-14-Nで各アンテ
ナで受信された時間波形を各サブキャリアの周波数成分
に変換する。高速フーリエ変換器2-14-1〜2-14-Nにおけ
る受信パイロット信号の出力は、シンボル毎に全てのサ
ブキャリア成分の集合として出力される。干渉キャンセ
ルのために求める伝達係数行列は、サブキャリア毎に信
号処理を行うため、受信サブキャリアパイロット行列構
成器2-16によりシンボル毎のパイロット信号の集合を、
サブキャリア毎のパイロット信号の集合に変換する。
【００１２】受信サブキャリアパイロット行列構成器2-
16は、I本全てのサブキャリア対するN行N列の受信サブ
キャリアパイロット行列ＰＲiを構成する。サブキャリ
ア伝達係数行列演算器2-17-1〜2-17-Iでは、前記受信サ
ブキャリアパイロット行列構成器2-16において求められ
たサブキャリアｉに対する受信サブキャリアパイロット
行列ＰＲiを読み込む。これは送信パイロット信号が通
信路を通過して多重化されたものであるため、サブキャ
リア伝達係数行列Ｓiを用いると、 Ｐi・Ｓi＝ＰＲi と表される。サブキャリア伝達係数行列演算器は、各サ
ブキャリアの受信サブキャリアパイロット信号の行列に
対して、送信サブキャリアパイロット信号の逆行列を乗
算することにより、各サブキャリアの任意の送信アンテ
ナと受信アンテナの組に対する伝達係数の組である行列
Ｓi求めることができる。 Ｓi＝（Ｐi）-1・ＰＲi
【００１３】求められた伝達係数行列Ｓiから、伝達係
数の逆行列（Ｓi）-1がサブキャリア伝達係数逆行列演
算器2-18-1〜2-18-Iで計算される。一方高速フーリエ変
換器2-14-1〜2-14-NのN系統の出力は周波数領域での処
理のためサブキャリア毎のI系統の信号にサブキャリア
データ信号変換器2-19で変換され、サブキャリアｉにお
けるｎ本目のアンテナからの受信情報信号をｒi nとし
て、ｒi nがｎ列目の成分となる1行N列の受信情報信号行
列Ｒi（Ｒi＝（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N））が出力され
る。サブキャリア干渉キャンセラ2-20-1〜2-20-Iでは、
サブキャリア伝達係数逆行列演算器2-18-1〜2-18-Iで計
算された各サブキャリア毎の（Ｓi）-1とサブキャリア
データ信号構成器2-19の出力Ｒiを乗算することにより
サブキャリア毎に受信データ信号成分の干渉をキャンセ
ルする。干渉成分がキャンセルされたI系統の信号はシ
ンボルデータ信号構成器2-21でN系統の信号に変換さ
れ、シンボルデータ信号構成器2-21の出力であるN系統
の信号は復調器2-22-1〜2-22-Nにより復調される。復調
された各系統の信号は、尤度に相当し、誤り訂正符号復
号器2-23-1〜2-23-Nによって尤度から情報ビットに復号
される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】伝搬状況によってサブ
キャリア伝達係数行列の行列式の絶対値が小さすぎると
逆行列演算でオーバフローが起こり、逆行列演算の確か
らしさが低くなり、特に逆行列の値が0となる場含は逆
行列そのものを計算することが不可能となる。また、サ
ブキャリア伝達係数行列の行列式の絶対値が大きすぎる
とアンダーフローが発生し、逆行列演算の確からしさが
低くなる。これらの現象により、特定のサブキャリアの
干渉キャンセル後の信号点に対する信頼性が低くなり、
信号点から計算される復号後の尤度も同様に信頼度が低
くなる。これにより、誤り訂正符号復号器の誤り訂正能
力が低下し、ビット誤り率が大きくなる問題がある。
【００１５】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、その目的は、誤り訂正符号復号後のビッ
ト誤り率を低減することができるＯＦＤＭ信号受信装置
およびＯＦＤＭ信号受信方法を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記の課題を
解決すべくなされたもので、請求項１に記載の発明は、
Ｎ個の受信アンテナと、該Ｎ個の受信アンテナに接続さ
れ、無線周波数の受信信号を復調に適した周波数に周波
数変換する受信用周波数変換器と、前記の受信用周波数
変換器の出力にそれぞれ接続される高速フーリエ変換器
と、前記の高速フーリエ変換器の出力をサブキャリア毎
のＩ系統に変換するサブキャリアデータ信号構成器と、
前記Ｎ個のアンテナで受信したパイロット信号の前記の
高速フーリエ変換器出力におけるｉ番目のサブキャリア
のｎ本目のアンテナのｍシンボル目の受信信号ｒi mnをm
行ｎ列の成分とするＮ行Ｎ列の受信サブキャリアパイロ
ット行列ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を出力する受信サブキャ
リアパイロット行列構成器と、該受信サブキャリアパイ
ロット行列構成器の出力であるＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）と
送信サブキャリアパイロット行列の逆行列（Ｐi）
-1（ｉ＝１〜Ｉ）を乗算することにより１〜Ｉ番目の各
々のサブキャリアに対するＮ個の送信アンテナと前記Ｎ
個の受信アンテナ間の伝達係数行列であるＮ行Ｎ列の行
列Ｓi＝（Ｐi）-1・ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を計算するサ
ブキャリア伝達係数行列演算器と、該サブキャリア伝達
係数行列演算器の出力である１〜I番目のサブキャリア
に対する伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△
i（ｉ＝１〜Ｉ）を計算して、行列式△ iおよび逆行列
（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を出力するサブキャリア伝達
係数逆行列演算器と、該サブキャリア伝達係数逆行列演
算器の出力である１〜Ｉ番目のサブキャリアに対するサ
ブキャリア伝達係数逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）と
前記サブキャリアデータ信号構成器の出力であるＮ系統
の受信ＯＦＤＭ信号の１〜Ｉ番目のサブキャリアの信号
成分（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N）（ｉ＝１〜Ｉ）を乗じ
て（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）＝（ｒi 1、ｒi 2、・・・
ｒi N）×（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を計算するサブキャ
リア干渉キャンセラと、該サブキャリア干渉キャンセラ
出力（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）（ｉ＝１〜Ｉ）をN系
統に変換するシンボルデータ信号構成器と、該シンボル
データ信号構成器のＮ系統の出力から尤度を復調する復
調器と、復調された尤度を情報ビットに復号する誤り訂
正復号器とを有するＯＦＤＭ信号受信装置であって、前
記サブキャリア伝達係数逆行列演算器で計算される１〜
Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達係数行列Ｓ
i（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に
対してある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧０）を設定し、｜△i
｜≦ＴｈLの条件を判定する第１のサブキャリア行列式
判定器と、該第１のサブキャリア行列式判定器の判定結
果に接続され、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLであった場合
に、当該のｉ番目のサブキャリアに対するサブキャリア
干渉キャンセラ出力を全て予め設定したデータに切り替
える第１のスイッチ手段とを有することを特徴とするＯ
ＦＤＭ信号受信装置である。
【００１７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記第１のサブキャ
リア行列式判定器に代えて、前記サブキャリア伝達係数
逆行列演算器で計算される１〜Ｉ番目のサブキャリアに
対するＮ×Ｎの伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列
式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に対してある高閾値Ｔｈ H
（ＴｈH≧０）を設定し、｜△i｜≧ＴｈHの条件を判定
する第２のサブキャリア行列式判定器を設け、前記第１
のスイッチ手段に代えて、該第２のサブキャリア行列式
判定器の判定結果に接続され、判定結果が｜△i｜≧Ｔ
ｈHを満たす場合に、当該のｉ番目のサブキャリアに対
するサブキャリア干渉キャンセラ出力をすべて予め設定
したデータに切り替える第２のスイッチ手段を設けたこ
とを特徴とする。
【００１８】請求項３に記載の発明は、請求項１に記載
のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記第１のサブキャ
リア行列式判定器に代えて、前記サブキャリア伝達係数
逆行列演算器で計算される１〜Ｉ番目のサブキャリアに
対するＮ×Ｎの伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列
式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に対してある低閾値Ｔｈ L
（ＴｈL≧０）および高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０、ＴｈH≧
ＴｈL）を設定し、｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈH
のいずれかの条件を満たすかどうかを判定する第３のサ
ブキャリア行列式判定器を設け、前記第１のスイッチ手
段に代えて、該第３のサブキャリア行列式判定器の判定
結果に接続され、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i
｜≧ＴｈHのいずれかの条件を満たす場合に、当該のｉ番
目のサブキャリアに対するサブキャリア干渉キャンセラ
出力をすべて予め設定したデータに切り替える第３のス
イッチ手段を設けたことを特徴とする。
【００１９】請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求
項３のいずれかの項に記載のＯＦＤＭ信号受信装置にお
いて、前記予め設定したデータは「０」であることを特
徴とする。請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の
ＯＦＤＭ信号受信装置において、前記サブキャリア伝達
係数逆行列演算器の出力を記憶するサブキャリア伝達係
数逆行列記憶装置をさらに設け、前記第１のスイッチ手
段に代えて、前記第１のサブキャリア行列式判定器に接
続され、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合は、前
記サブキャリア伝達係数逆行列記憶装置の出力を選択
し、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満たさない場合は、前
記サブキャリア伝達係数逆行列演算器の出力を選択して
サブキャリア干渉キャンセラに出力する第４のスイッチ
手段を設けたことを特徴とする。
【００２０】請求項６に記載の発明は、請求項２に記載
のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記サブキャリア伝
達係数逆行列演算器の出力を記憶するサブキャリア伝達
係数逆行列記憶装置をさらに設け、前記第２のスイッチ
手段に代えて、前記第２のサブキャリア行列式判定器に
接続され、判定結果が｜△i｜≧ＴｈHを満たす場合は、
前記サブキャリア伝達係数逆行列記憶装置の出力を選択
し、判定結果が｜△i｜≧ＴｈHを満たさない場合は、前
記サブキャリア伝達係数逆行列演算器の出力を選択して
サブキャリア干渉キャンセラに出力する第５のスイッチ
手段を設けたことを特徴とする。
【００２１】請求項７に記載の発明は、請求項３に記載
のＯＦＤＭ信号受信装置において、前記サブキャリア伝
達係数逆行列演算器の出力を記憶するサブキャリア伝達
係数逆行列記憶装置をさらに設け、前記第３のスイッチ
手段に代えて、前記第３のサブキャリア行列式判定器に
接続され、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧
ＴｈHのいずれかの条件を満たす場合は、前記サブキャ
リア伝達係数逆行列記憶装置の出力を選択し、判定結果
が｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれの条件
も満たさない場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列
演算器の出力を選択してサブキャリア干渉キャンセラに
出力する第６のスイッチ手段を設けたことを特徴とす
る。
【００２２】請求項８に記載の発明は、Ｎ個の受信アン
テナと、該Ｎ個の受信アンテナに接続され、無線周波数
の受信信号を復調に適した周波数に周波数変換する受信
用周波数変換器と、前記の受信用周波数変換器の出力に
それぞれ接続される高速フーリエ変換器と、前記の高速
フーリエ変換器の出力をサブキャリア毎のＩ系統に変換
するサブキャリアデータ信号構成器と、前記Ｎ個のアン
テナで受信したパイロット信号の前記の高速フーリエ変
換器出力におけるｉ番目のサブキャリアのｎ本目のアン
テナのｍシンボル目の受信信号ｒi mnをm行ｎ列の成分と
するＮ行Ｎ列の受信サブキャリアパイロット行列ＰＲi
（ｉ＝１〜Ｉ）を出力する受信サブキャリアパイロット
行列構成器と、該受信サブキャリアパイロット行列構成
器の出力であるＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）と送信サブキャリ
アパイロット行列の逆行列（Ｐi） -1（ｉ＝１〜Ｉ）を
乗算することにより１〜Ｉ番目の各々のサブキャリアに
対するＮ個の送信アンテナと前記Ｎ個の受信アンテナ間
の伝達係数行列であるＮ行Ｎ列の行列Ｓi＝（Ｐi）-1・
ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を計算するサブキャリア伝達係数
行列演算器と、該サブキャリア伝達係数行列演算器の出
力である１〜I番目のサブキャリアに対する伝達係数行
列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）を計算
して、行列式△iおよび逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）
を出力するサブキャリア伝達係数逆行列演算器と、該サ
ブキャリア伝達係数逆行列演算器の出力である１〜Ｉ番
目のサブキャリアに対するサブキャリア伝達係数逆行列
（Ｓi）- 1（ｉ＝１〜Ｉ）と前記サブキャリアデータ信
号構成器の出力であるＮ系統の受信ＯＦＤＭ信号の１〜
Ｉ番目のサブキャリアの信号成分（ｒi 1、ｒi 2、・・・
ｒ i N）（ｉ＝１〜Ｉ）を乗じて（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔ
i N）＝（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N）×（Ｓi）-1（ｉ＝
１〜Ｉ）を計算するサブキャリア干渉キャンセラと、該
サブキャリア干渉キャンセラ出力（ｔi 1、ｔi 2、・・・
ｔi N）（ｉ＝１〜Ｉ）をN系統に変換するシンボルデー
タ信号構成器と、該シンボルデータ信号構成器のＮ系統
の出力から尤度を復調する復調器と、復調された尤度を
情報ビットに復号する誤り訂正復号器とを有するＯＦＤ
Ｍ信号受信装置において、前記サブキャリア伝達係数逆
行列演算器で計算される１〜Ｉ番目のサブキャリアに対
するＮ×Ｎの伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式
△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に対してある低閾値Ｔｈ
L（ＴｈL≧０）を設定して｜△i｜≦ＴｈLの条件を判定
する第１の処理と、その判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満
たす場合に、当該のｉ番目のサブキャリアに対するサブ
キャリア干渉キャンセラ出力を全て予め設定したデータ
に切り替える第２の処理とを有することを特徴とするＯ
ＦＤＭ信号受信方法である。
【００２３】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
のＯＦＤＭ信号受信方法において、前記第１の処理に代
えて、前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器で計算さ
れる１〜Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達係
数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の
絶対値に対してある高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０）を設定し
て｜△i｜≧ＴｈHの条件を判定する第３の処理を行い、
前記第２の処理に代えて、該第３の処理の判定結果が｜
△i｜≧ＴｈHを満たす場合に、当該のｉ番目のサブキャ
リアに対するサブキャリア干渉キャンセラ出力をすべて
予め設定したデータに切り替える第４の処理を行うこと
を特徴とする。
【００２４】請求項１０に記載の発明は、請求項８に記
載のＯＦＤＭ信号受信方法において、前記第１の処理に
代えて、前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器で計算
される１〜Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達
係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）
の絶対値に対してある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧０）および
高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０、ＴｈH≧ＴｈL）を設定して｜
△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件を
満たすかどうかを判定する第５の処理を行い、前記第２
の処理に代えて、該第５の処理の判定結果が｜△i｜≦
ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件を満たす
場合に、当該のｉ番目のサブキャリアに対するサブキャ
リア干渉キャンセラ出力をすべて予め設定したデータに
切り替える第６の処理を行うことを特徴とする。
【００２５】請求項１１に記載の発明は、請求項８〜請
求項１０のいずれかの項に記載のＯＦＤＭ信号受信方法
において、前記予め設定したデータは「０」であること
を特徴とする。請求項１２に記載の発明は、請求項８に
記載のＯＦＤＭ信号受信方法において、前記サブキャリ
ア伝達係数逆行列演算器の出力を記憶するサブキャリア
伝達係数逆行列記憶装置をさらに設け、前記第２の処理
に代えて、前記第１の処理の判定結果が｜△i｜≦ＴｈL
を満たす場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列記憶
装置の出力を選択し、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満た
さない場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器
の出力を選択してサブキャリア干渉キャンセラに出力す
る第７の処理を行うことを特徴とする。
【００２６】請求項１３に記載の発明は、請求項９に記
載のＯＦＤＭ信号受信方法において、前記サブキャリア
伝達係数逆行列演算器の出力を記憶するサブキャリア伝
達係数逆行列記憶装置をさらに設け、前記第４の処理に
代えて、前記第３の処理の判定結果が｜△i｜≧ＴｈHを
満たす場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列記憶装
置の出力を選択し、判定結果が｜△i｜≧ＴｈHを満たさ
ない場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器の
出力を選択してサブキャリア干渉キャンセラに出力する
第８の処理を行うことを特徴とする。
【００２７】請求項１４に記載の発明は、請求項１０に
記載のＯＦＤＭ信号受信方法において、前記サブキャリ
ア伝達係数逆行列演算器の出力を記憶するサブキャリア
伝達係数逆行列記憶装置をさらに設け、前記第６の処理
に代えて、前記第５の処理の判定結果が｜△i｜≦ＴｈL
または｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件を満たす場合
は、前記サブキャリア伝達係数逆行列記憶装置の出力を
選択し、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧Ｔ
ｈHのいずれの条件も満たさない場合は、前記サブキャ
リア伝達係数逆行列演算器の出力を選択してサブキャリ
ア干渉キャンセラに出力する第９の処理を行うことを特
徴とする。
【００２８】請求項１５に記載の発明は、Ｎ系統（Ｎは
２以上の整数）の送信データに対して誤り訂正符号化を
行い、符号化ビットとして出力する誤り訂正符号化器
と、誤り訂正符号化器の各出力をＮ系統のＯＦＤＭシン
ボルに変換するデータ変換器と、ｉ番目（ｉは１以上Ｉ
以下の整数、Ｉは自然数）のサブキャリアにおけるｎ本
目（ｎは１以上Ｎ以下の整数）のアンテナで送信される
ｍシンボル目の送信サブキャリアパイロット信号ｐi mn
がｍ行ｎ列目の成分となるＮ行Ｎ列の送信サブキャリア
パイロット行列ｐiにおいて、該送信サブキャリアパイ
ロット行列ｐiが逆行列を持ち、かつ、ｐiが単位行列ま
たは単位行列の複素数倍とならないような既知の送信サ
ブキャリアパイロット行列ｐiを発生させる送信サブキ
ャリアパイロット行列発生器と、該送信サブキャリアパ
イロット行列発生器の出力であるi番目のサブキャリア
の送信サブキャリアパイロット行列ｐiに対して１〜Ｉ
番目の全てのｐiからｍ行ｎ列目の成分を抽出してｎ本
目のアンテナのｍシンボル目の送信パイロット信号（ｐ
1 mn、ｐ2 mn、・・・ｐI mn）を生成する送信パイロット
信号再構成器と、前記データ変換器の出力であるＮ系統
のＯＦＤＭシンボルと前記送信パイロット信号再構成器
の出力である送信パイロット信号とを多重化する多重化
回路と、該多重化回路のＮ系統の出力に接続される高速
逆フーリエ変換器と、前記の高遠逆フーリエ変換器のＮ
系統の出力を無線周波数に変換する送信用周波数変換器
と、該周波数変換器出力を同一の無線周波数帯を用いて
送信するＮ個の送信アンテナとを有するＯＦＤＭ信号送
信装置と、Ｎ個の受信アンテナと、該Ｎ個の受信アンテ
ナに接続され、無線周波数の受信信号を復調に適した周
波数に周波数変換する受信用周波数変換器と、前記の受
信用周波数変換器の出力にそれぞれ接続される高速フー
リエ変換器と、前記の高速フーリエ変換器の出力をサブ
キャリア毎のＩ系統に変換するサブキャリアデータ信号
構成器と、前記Ｎ個のアンテナで受信したパイロット信
号の前記の高速フーリエ変換器出力におけるｉ番目のサ
ブキャリアのｎ本目のアンテナのｍシンボル目の受信信
号ｒi mnをm行ｎ列の成分とするＮ行Ｎ列の受信サブキャ
リアパイロット行列ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を出力する受
信サブキャリアパイロット行列構成器と、該受信サブキ
ャリアパイロット行列構成器の出力であるＰＲi（ｉ＝
１〜Ｉ）と送信サブキャリアパイロット行列の逆行列
（Ｐi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を乗算することにより１〜Ｉ
番目の各々のサブキャリアに対する前記Ｎ個の送信アン
テナと前記Ｎ個の受信アンテナ間の伝達係数行列である
Ｎ行Ｎ列の行列Ｓi＝（Ｐi）-1・ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）
を計算するサブキャリア伝達係数行列演算器と、該サブ
キャリア伝達係数行列演算器の出力である１〜I番目の
サブキャリアに対する伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）
の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）を計算して、行列式△iおよ
び逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を出力するサブキャ
リア伝達係数逆行列演算器と、該サブキャリア伝達係数
逆行列演算器の出力である１〜Ｉ番目のサブキャリアに
対するサブキャリア伝達係数逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１
〜Ｉ）と前記サブキャリアデータ信号構成器の出力であ
るＮ系統の受信ＯＦＤＭ信号の１〜Ｉ番目のサブキャリ
アの信号成分（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N）（ｉ＝１〜
Ｉ）を乗じて（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）＝（ｒi 1、ｒ
i 2、・・・ｒi N）×（Ｓi）- 1（ｉ＝１〜Ｉ）を計算す
るサブキャリア干渉キャンセラと、該サブキャリア干渉
キャンセラ出力（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）（ｉ＝１〜
Ｉ）をN系統に変換するシンボルデータ信号構成器と、
該シンボルデータ信号構成器のＮ系統の出力から尤度を
復調する復調器と、復調された尤度を情報ビットに復号
する誤り訂正復号器とを有するＯＦＤＭ信号受信装置と
から構成されるＯＦＤＭ信号伝送装置であって、前記Ｏ
ＦＤＭ信号受信装置に、前記サブキャリア伝達係数逆行
列演算器で計算される１〜Ｉ番目のサブキャリアに対す
るＮ×Ｎの伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i
（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に対してある低閾値ＴｈL（Ｔ
ｈL≧０）を設定し、｜△i｜≦ＴｈLの条件を判定する
第１のサブキャリア行列式判定器と、該第１のサブキャ
リア行列式判定器の判定結果に接続され、判定結果が｜
△i｜≦ＴｈLを満たす場合に、当該のｉ番目のサブキャ
リアに対するサブキャリア干渉キャンセラ出力を全て予
め設定したデータに切り替える第１のスイッチ手段とを
設けたことを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送装置である。
【００２９】請求項１６に記載の発明は、請求項１５に
記載のＯＦＤＭ信号伝送装置において、前記ＯＦＤＭ信
号受信装置に、前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器
の出力を記憶するサブキャリア伝達係数逆行列記憶装置
をさらに設け、前記第１のスイッチ手段に代えて、前記
第１のサブキャリア行列式判定器に接続され、判定結果
が｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合は、前記サブキャリア伝
達係数逆行列記憶装置の出力を選択し、判定結果が｜△
i｜≦ＴｈLを満たさない場合は、前記サブキャリア伝達
係数逆行列演算器の出力を選択してサブキャリア干渉キ
ャンセラに出力する第２のスイッチ手段を設けたことを
特徴とする。
【００３０】請求項１７に記載の発明は、Ｎ系統（Ｎは
２以上の整数）の送信データに対して誤り訂正符号化を
行い、符号化ビットとして出力する誤り訂正符号化器
と、誤り訂正符号化器の各出力をＮ系統のＯＦＤＭシン
ボルに変換するデータ変換器と、ｉ番目（ｉは１以上Ｉ
以下の整数、Ｉは自然数）のサブキャリアにおけるｎ本
目（ｎは１以上Ｎ以下の整数）のアンテナで送信される
ｍシンボル目の送信サブキャリアパイロット信号ｐi mn
がｍ行ｎ列目の成分となるＮ行Ｎ列の送信サブキャリア
パイロット行列ｐiにおいて、該送信サブキャリアパイ
ロット行列ｐiが逆行列を持ち、かつ、ｐiが単位行列ま
たは単位行列の複素数倍とならないような既知の送信サ
ブキャリアパイロット行列ｐiを発生させる送信サブキ
ャリアパイロット行列発生器と、該送信サブキャリアパ
イロット行列発生器の出力であるi番目のサブキャリア
の送信サブキャリアパイロット行列ｐiに対して１〜Ｉ
番目の全てのｐiからｍ行ｎ列目の成分を抽出してｎ本
目のアンテナのｍシンボル目の送信パイロット信号（ｐ
1 mn、ｐ2 mn、・・・ｐI mn）を生成する送信パイロット
信号再構成器と、前記データ変換器の出力であるＮ系統
のＯＦＤＭシンボルと前記送信パイロット信号再構成器
の出力である送信パイロット信号とを多重化する多重化
回路と、該多重化回路のＮ系統の出力に接続される高速
逆フーリエ変換器と、前記の高遠逆フーリエ変換器のＮ
系統の出力を無線周波数に変換する送信用周波数変換器
と、該周波数変換器出力を同一の無線周波数帯を用いて
送信するＮ個の送信アンテナとを有するＯＦＤＭ信号送
信装置と、Ｎ個の受信アンテナと、該Ｎ個の受信アンテ
ナに接続され、無線周波数の受信信号を復調に適した周
波数に周波数変換する受信用周波数変換器と、前記の受
信用周波数変換器の出力にそれぞれ接続される高速フー
リエ変換器と、前記の高速フーリエ変換器の出力をサブ
キャリア毎のＩ系統に変換するサブキャリアデータ信号
構成器と、前記Ｎ個のアンテナで受信したパイロット信
号の前記の高速フーリエ変換器出力におけるｉ番目のサ
ブキャリアのｎ本目のアンテナのｍシンボル目の受信信
号ｒi mnをm行ｎ列の成分とするＮ行Ｎ列の受信サブキャ
リアパイロット行列ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を出力する受
信サブキャリアパイロット行列構成器と、該受信サブキ
ャリアパイロット行列構成器の出力であるＰＲi（ｉ＝
１〜Ｉ）と送信サブキャリアパイロット行列の逆行列
（Ｐi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を乗算することにより１〜Ｉ
番目の各々のサブキャリアに対する前記Ｎ個の送信アン
テナと前記Ｎ個の受信アンテナ間の伝達係数行列である
Ｎ行Ｎ列の行列Ｓi＝（Ｐi）-1・ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）
を計算するサブキャリア伝達係数行列演算器と、該サブ
キャリア伝達係数行列演算器の出力である１〜I番目の
サブキャリアに対する伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）
の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）を計算して、行列式△iおよ
び逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を出力するサブキャ
リア伝達係数逆行列演算器と、該サブキャリア伝達係数
逆行列演算器の出力である１〜Ｉ番目のサブキャリアに
対するサブキャリア伝達係数逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１
〜Ｉ）と前記サブキャリアデータ信号構成器の出力であ
るＮ系統の受信ＯＦＤＭ信号の１〜Ｉ番目のサブキャリ
アの信号成分（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N）（ｉ＝１〜
Ｉ）を乗じて（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）＝（ｒi 1、ｒ
i 2、・・・ｒi N）×（Ｓi）- 1（ｉ＝１〜Ｉ）を計算す
るサブキャリア干渉キャンセラと、該サブキャリア干渉
キャンセラ出力（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）（ｉ＝１〜
Ｉ）をN系統に変換するシンボルデータ信号構成器と、
該シンボルデータ信号構成器のＮ系統の出力から尤度を
復調する復調器と、復調された尤度を情報ビットに復号
する誤り訂正復号器とを有するＯＦＤＭ信号受信装置と
から構成されるＯＦＤＭ信号伝送装置において、前記Ｏ
ＦＤＭ信号受信装置の前記サブキャリア伝達係数逆行列
演算器で計算される１〜Ｉ番目のサブキャリアに対する
Ｎ×Ｎの伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△
i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に対してある低閾値ＴｈL（Ｔ
ｈL≧０）を設定して｜△i｜≦ＴｈLの条件を判定する
第１の処理と、その判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満たす
場合に、当該のｉ番目のサブキャリアに対するサブキャ
リア干渉キャンセラ出力を全て予め設定したデータに切
り替える第２の処理とを有することを特徴とするＯＦＤ
Ｍ信号伝送方法である。
【００３１】請求項１８に記載の発明は、請求項１７に
記載のＯＦＤＭ信号伝送方法において、前記ＯＦＤＭ信
号受信装置に、前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器
の出力を記憶するサブキャリア伝達係数逆行列記憶装置
をさらに設け、前記第２の処理に代えて、前記第１の処
理の判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合は、前記サ
ブキャリア伝達係数逆行列記憶装置の出力を選択し、判
定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満たさない場合は、前記サブ
キャリア伝達係数逆行列演算器の出力を選択してサブキ
ャリア干渉キャンセラに出力する第３の処理を行うこと
を特徴とする。
【００３２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照し、この発明の
実施の形態について説明する。図1はこの発明の第１の
実施形態によるＯＦＤＭ信号受信装置の構成を示すブロ
ック図である。なお、このＯＦＤＭ信号受信装置と共に
ＯＦＤＭ信号伝送装置を構成するＯＦＤＭ信号送信装置
の構成は前述した図３に示すものと同一である。図１に
示すＯＦＤＭ信号受信装置４は、 □N個の受信アンテナ4-11-1〜4-11-N、 □N個の受信用周波数変換器4-12-1〜4-12-N、 □受信用局部発振器4-13、 □N個の高遠フーリエ変換器4-14-1〜4-14-N、 □タイミング信号発生手段4-15、
【００３３】□N個の高速フーリエ変換器4-14-1〜4-14-
NからNシンボルずつ出力される受信パイロット信号を、
サブキャリアごとにＩ個のN×Nの信号の集合に構成する
受信サブキャリアパイロット行列構成器4-16、 □前記受信サブキャリアパイロット行列構成器4-16にお
いて構成されたN×NのＩ個の受信サブキャリアパイロッ
ト行列と、当該サブキャリアに対する送信サブキャリア
パイロット行列の逆行列を乗算する演算を行い伝達係数
行列を計算するＩ個のサブキャリア伝達係数行列演算器
4-17-1〜4-17-I、 □サブキャリア伝達係数行列演算器4-17-1〜4-17-Iで計
算されたサブキャリア伝達係数行列の行列式を計算し、
逆行列および行列式を出力するＩ個のサブキャリア伝達
係数逆行列演算器4-18-1〜4-18-I、
【００３４】□サブキャリア伝達係数逆行列演算器4-18
-1〜4-18-Iで途中計算される行列式△ iの絶対値に対し
てある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧０）を設定し、その低閾値
ＴｈL（ＴｈL≧０）に対して条件｜△i｜≦ＴｈLを判定
するＩ個のサブキャリア行列式判定回路4-19-1〜4-19-
I、 □高速フーリエ変換器4-14-1〜4-14-Nから出力されるN
系統のデー夕信号をサブキャリア毎のＩ系統の信号に変
換するサブキャリアデータ信号構成器4-20、 □サブキャリア伝達係数逆行列演算器4-18-1〜4-18-Iの
出力とサブキャリアデータ信号構成器4-20の出力を乗算
することにより各サブキャリアのデータ信号を分離する
サブキャリア干渉キャンセラ4-21-1〜4-21-I、 □Ｉ個の零挿入回路4-22-1〜4-22-I、
【００３５】□前記サブキャリア行列式判定回路4-19-1
〜4-19-Iの判定結果が、条件｜△i｜≦ＴｈLを満たす場
合に、前記零挿入回路2-21-1〜2-21-Iの0信号を選択
し、条件を満たさない場合にサブキャリア干渉キャンセ
ラ2-20-1〜2-20-Iの出力を選択して出力するＩ個のスイ
ッチ4-23-1〜4-23-I、 □前記スイッチ4-23-1〜4-23-IのＩ系統の出力をN系統
のシンボルデータに変換するシンボルデータ信号構成器
4-24、 □シンボルデータ信号構成器4-24のN系統の出力を復調
するN個の復調器4-25-1〜4-25-N、 □復調器4-25-1〜4-25-Nから出力されるN系統の復調さ
れた尤度を情報ビットに復号するＮ個の軟判定viterbi
復号器4-26-1〜4-26-N、から構成される。
【００３６】次に、この発明の第２、第３のの実施形態
について説明する。これら第２、第３の実施形態のブロ
ック構成は上述した第１の実施形態と同じ図１である。
第２、第３のの実施形態が第１の実施形態と異なる点
は、サブキャリア行列式判定回路4-19-1〜4-19-Iおよび
スイッチ4-23-1〜4-23-Iの構成である。すなわち、第２
の実施形態におけるサブキャリア行列式判定回路4-19-1
〜4-19-Iは、サブキャリア伝達係数逆行列演算器4-18-1
〜4-18-Iで途中計算される行列式△iの絶対値に対し
て、ある高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０）を設定し、｜△i｜
≧ＴｈHの条件を判する。また、スイッチ4-23-1〜4-23-
Iは、サブキャリア行列式判定回路4-19-1〜4-19-Iの判
定結果が条件｜△i｜≧ＴｈHを満たす場合に、零挿入回
路2-21-1〜2-21-Iの0信号を選択し、条件を満たさない
場合に当該ｉ番目のサブキャリアに対するサブキャリア
干渉キャンセラ2-20-1〜2-20-Iの出力を選択して出力す
る。
【００３７】また、第３の実施形態おけるサブキャリア
行列式判定回路4-19-1〜4-19-Iは、サブキャリア伝達係
数逆行列演算器4-18-1〜4-18-Iで途中計算される行列式
△iの絶対値に対して、ある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧０）
および高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０、ＴｈH≧ＴｈL）を設定
し、｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの
条件を満たすかどうかを判定する。また、スイッチ4-23
-1〜4-23-Iは、サブキャリア行列式判定回路4-19-1〜4-
19-Iの判定結果が条件｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧
ＴｈHのいずれかの条件を満たす場合に、零挿入回路2-2
1-1〜2-21-Iの0信号を選択し、条件を満たさない場合に
当該ｉ番目のサブキャリアに対するサブキャリア干渉キ
ャンセラ2-20-1〜2-20-Iの出力を選択して出力する。
【００３８】上述した第１〜第３の実施形態における送
信装置の動作および受信装置における高速フーリエ変換
器までの動作は従来方式と全く同一である。従来方式と
動作が異なるのはサブキャリア伝達係数逆行列演算器4-
18-1〜4-18-I以降の部分である。サブキャリア伝達係数
逆行列演算器4-18-1〜4-18-Iにおいて求められるサブキ
ャリア伝達係数逆行列は、当該サブキャリアに対するサ
ブキャリア伝達係数行列から計算される。サブキャリア
伝達係数行列とサブキャリア伝達係数逆行列は互いに逆
行列の関係にあるため、当該サブキャリアの伝達係数が
全体的に小さな値を取る場合、すなわち、当該サブキャ
リアに対する伝達減衰が大きい場合は、サブキャリア伝
達係数逆行列は各要素の値が相対的に大きな値になる。
ハードウェアの内部演算の分解能に対してサブキャリア
伝達係数行列の各要素が十分に大きな値を取れば、量子
化による誤差は十分小さくなるが、分解能が十分確保さ
れない場合は推定されたサブキャリア伝達係数逆行列、
すなわち干渉キャンセル時に用いられる行列の信頼性が
著しく低下する。
【００３９】この信頼性が著しく低いサブキャリア伝達
係数逆行列を用いて干渉キャンセルを行うと、干渉キャ
ンセル後の信号点の信頼度も著しく低下する。復調器4-
25-1〜4-25-Nでは信号点から誤り訂正復号前の尤度を生
成するため、尤度の信頼性も低下する。また、サブキャ
リア伝達係数行列の各要素が全体的に過度に大きな値を
取り、内部演算でオーバーフローが起きてしまった場合
は、オーバーフローしたサブキャリア伝達係数行列の各
要素からサブキャリア伝達係数逆行列を求めることにな
り、干渉キャンセル演算、復調演算の信頼度が著しく低
下する。
【００４０】上記実施形態においては軟判定Viterbi復
号器4-26-1〜4-26-Nを用いているが、軟判定復号では尤
度の符号のみならず、絶対値の大小が符号化利得を得る
ための重要な情報となるため、サブキャリア伝達係数逆
行列の信頼性の低下が誤り訂正復号能力の低下を招いて
しまう。そこで、上記実施形態では、干渉キャンセル演
算の誤差に起因する、信頼性の低い尤度を誤り訂正復号
器に入力する動作を未然に防ぐことによりビット誤り率
の向上を実現する。サブキャリア伝達係数逆行列の精度
の尺度として、サブキャリア伝達係数行列の行列式を用
いる。これは、サブキャリア伝達係数逆行列演算器4-18
-1〜4-18-Iにおいてサブキャリア伝達係数逆行列を求め
る際に計算され、サブキャリア行列式判定回路4-19-1〜
4-19-Iに入力される。サブキャリア行列式判定回路4-19
-1〜4-19-Iでは、入力された行列式が、あらかじめ決め
られた低閾値ＴｈL以上、高閾値ＴｈH以下であるかどう
かを判定する。
【００４１】ＴｈLおよびＴｈHの各閾値は、サブキャリ
ア伝達係数行列演算器4-17-1〜4-17-I、サブキャリア伝
達係数逆行列演算器4-18-1〜4-18-I、サブキャリア干渉
キャンセラ4-21-1〜4-21-Iが持つ内部演算ビット数を基
準として設定する。サブキャリア行列式判定器4-19-1〜
4-19-Iにおいて、行列式の値がＴｈL以上かつＴｈH以下
の条件を満たさない場合は、当該サブキャリアのサブキ
ャリア伝達係数逆行列の信頼度が低く、干渉キャンセル
および復調によって得られる尤度もまた信頼度が低いと
みなして、当該サブキャリアの尤度として強制的に０を
挿入する。この操作により、当該サブキャリアに対する
尤度情報は失われてしまうが、信頼度の低い尤度が入力
され、Viterbi復号器4-26-1〜4-26-N内部における誤っ
たパスに対するメトリック値を増加させることを防ぐこ
とができるため、ビット誤り率特性の向上を実現するこ
とができる。
【００４２】０を挿入する操作では尤度の一部が欠落し
たに過ぎないため、他の伝搬環境が良好なサブキャリア
から得られた信頼度の高い尤度が存在すれば、軟判定vi
terbi復号器4-26-1〜4-26-Nにおいて正しく復号するこ
とが可能である。０挿入の操作はパンクチャリングと同
様の操作であり、上記実施形態においては送信器側の符
号化器が用いている符号化率を受信機側において低下さ
せたことと同等の効果となる。
【００４３】次に、この発明の第４の実施形態について
説明する。図２はこの発明の第４の実施形態によるＯＦ
ＤＭ信号受信装置６の構成を示すブロック図である。な
お、このＯＦＤＭ信号受信装置６と共にＯＦＤＭ信号伝
送装置を構成するＯＦＤＭ信号送信装置の構成は前述し
た図３に示すものと同一である。図２に示すＯＦＤＭ信
号受信装置６は、 □N個の受信アンテナ6-11-1〜6-11-N、 □N個の受信用周波数変換器6-12-1〜6-12-N、 □受信用局部発振器6-13、 □N個の高速フーリエ変換器6-14-1〜6-14-N、 □タイミング信号発生器6-15、
【００４４】□高速フーリエ変換器6-14-1〜6-14-Nから
出力される、N個のアンテナがNシンボルずつ出力する受
信パイロット信号を、サブキャリアごとにN行N列の受信
サブキャリアパイロット行列に構成する受信サブキャリ
アパイロット行列生成器6-16、 □前記受信サブキャリアパイロット行列生成器6-16にお
いて構成されたN行N列のＩ個の受信サブキャリアパイロ
ット行列と当該サブキャリアに対する送信サブキャリア
パイロット行列の逆行列を乗算する演算を行い、サブキ
ャリア伝達係数行列を計算するＩ個のサブキャリア伝達
係数行列演算器6-17-1〜6-17-I、 □サブキャリア伝達係数行列演算器6-17-1〜6-17-Iで計
算されたサブキャリア伝達係数行列の行列式を計算し、
行列式の値および逆行列を出力するＩ個のサブキャリア
伝達係数逆行列演算器6-18-1〜6-18-I、
【００４５】□サブキャリア伝達係数逆行列演算器6-18
-1〜6-18-Iの出力を記憶するＩ個のサブキャリア伝達係
数逆行列記憶装置6-19-1〜6-19-I、 □サブキャリア伝達係数逆行列演算器6-18-1〜6-18-Iで
途中計算される行列式△ iの絶対値に対して、ある低閾
値ＴｈL（ＴｈL≧０）を設定し、その低閾値ＴｈL（Ｔ
ｈL≧０）に対して条件｜△i｜≦ＴｈLを満たすかどう
かを判定するＩ個のサブキャリア行列式判定回路6-20-1
〜6-20-I、 □該サブキャリア行列式判定器6-20-1〜6-20-Iに接続さ
れ、サブキャリア行列式判定器6-20-1〜6-20-Iの判定結
果が、条件｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合に、サブキャリ
ア伝達係数逆行列記憶装置6-19-1〜6-19-Iに記憶されて
いる過去のサブキャリア伝達係数逆行列を選択し、条件
を満たさない場合はサブキャリア伝達係数逆行列演算器
6-18-1〜6-18-Iの出力を選択出力するＩ個のスイッチ6-
21-1〜6-21-I、
【００４６】□高速フーリエ変換器6-14-1〜6-14-Nから
出力されるＮ系統のデータ信号をサブキャリア毎のＩ系
統の信号に変換するサブキャリアデータ信号構成器6-22
、 □スイッチ6-21-1〜6-21-Iの出力とサブキャリアデータ
信号構成器6-22の出力を乗算することにより各サブキャ
リアのデータ信号を分離するサブキャリア干渉キャンセ
ラ6-23-1〜6-23-I、 □サブキャリア干渉キャンセラ6-23-1〜6-23-IのＩ系統
の出力をＮ系統のシンボルデータに変換するシンボルデ
ータ信号構成器6-24、 □シンボルデータ信号構成器6-24のＮ系統の出力から復
調された尤度を出力するN個の復調器6-25-1〜6-25-N、 □復調器6-25-1〜6-25-Nから出力されるＮ系統の復調さ
れた尤度を情報ビットに復号するＮ個の軟判定Viterbi
復号器6-26-1〜6-26-N、から構成される。
【００４７】次に、この発明の第５、第６のの実施形態
について説明する。これら第５、第６の実施形態のブロ
ック構成は上述した第４の実施形態と同じ図２である。
第５、第６の実施形態が第４の実施形態と異なる点は、
サブキャリア行列式判定器6-20-1〜6-20-Iおよびスイッ
チ6-21-1〜6-21-Iの構成である。すなわち、第５の実施
形態におけるサブキャリア行列式判定器6-20-1〜6-20-I
は、サブキャリア伝達係数逆行列演算器6-18-1〜6-18-I
で途中計算される行列式△iの絶対値に対して、ある高
閾値ＴｈH（ＴｈH≧０）を設定し、｜△i｜≧Ｔｈ Hの条
件を判する。また、スイッチ6-21-1〜6-21-Iは、サブキ
ャリア行列式判定判定器6-20-1〜6-20-Iの判定結果が条
件｜△i｜≧ＴｈHを満たす場合に、サブキャリア伝達係
数逆行列記憶装置6-19-1〜6-19-Iに記憶されている過去
のサブキャリア伝達係数逆行列を選択し、条件を満たさ
ない場合はサブキャリア伝達係数逆行列演算器6-18-1〜
6-18-Iの出力を選択出力する。
【００４８】また、第６の実施形態おけるサブキャリア
行列式判定判定器6-20-1〜6-20-Iは、サブキャリア伝達
係数逆行列演算器6-18-1〜6-18-Iで途中計算される行列
式△ iの絶対値に対して、ある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧
０）および高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０、ＴｈH≧ＴｈL）を
設定し、｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれ
かの条件を満たすかどうかを判定する。また、スイッチ
6-21-1〜6-21-Iは、サブキャリア行列式判定器6-20-1〜
6-20-Iの判定結果が条件｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜
≧ＴｈHのいずれかの条件を満たす場合に、サブキャリ
ア伝達係数逆行列記憶装置6-19-1〜6-19-Iに記憶されて
いる過去のサブキャリア伝達係数逆行列を選択し、条件
を満たさない場合はサブキャリア伝達係数逆行列演算器
6-18-1〜6-18-Iの出力を選択出力する。
【００４９】上述した第４〜第６の実施形態は、前述し
た第１〜第３の実施形態と同様、送信装置の動作および
受信装置における高速フーリエ変換器までの動作は従来
方式と全く同一である。従来方式と動作が異なるのは逆
行列演算回路以降の部分のみである。上記第４〜第６の
実施形態では、前記第１〜第３の実施形態と同様、サブ
キャリア伝達係数逆行列の精度の尺度として、サブキャ
リア伝達係数行列の行列式を用いる。サブキャリア行列
式判定器6-20-1〜6-20-Iにおいて、入力された行列式
が、あらかじめ決められた低閾値ＴｈL以上、高閾値Ｔ
ｈH以下であるかどうかを判定する。行列式の値が低閾
値ＴｈL以上かつ高閾値ＴｈH以下の条件を満たさない場
合は、当該サブキャリアのサブキャリア伝達係数逆行列
の信頼度が低いと判断して、当該サブキャリアに対して
前回計算されたサブキャリア伝達係数逆行列をサブキャ
リア伝達係数逆行列記憶装置6-19-1〜6-19-Nから読み出
して利用する。
【００５０】第４〜第６の実施形態の適用にふさわしい
伝搬路環境としては、バースト信号の到来間隔に対して
フェージングの変動速度が極めて遅い環境が考えられ
る。このような伝搬路環境では、現在のバーストとその
一つ前のバーストの間で伝搬路環境がほぼ同一であるた
め、一つ前のバーストのプリアンブルから求められたサ
ブキャリア伝達係数逆行列の相関が高いものと考えられ
る。したがって、現在のバーストのプリアンブルから求
められた当該サブキャリアに対するサブキャリア伝達係
数行列の行列式が低閾値ＴｈL以上かつ高閾値ＴｈH以下
の条件を満たさないということは、雑音の影響で当該サ
ブキャリアに対するサブキャリア伝達係数の信頼性が著
しく低下したことを意味する。この条件に当てはまる場
合は、雑音により信頼性が低い現在のバーストのサブキ
ャリア伝達係数行列を用いると、干渉キャンセル演算、
復調演算の信頼性が低くなるため、ビット誤りが発生し
やすくなる。そこで、一つ前のバーストのプリアンブル
から求められた信頼性がより高いサブキャリア伝達係数
逆行列を用いて干渉キャンセルを行うことにより、尤度
の信頼性を高め、ビット誤りを低下させることができ
る。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１、８、１
５、１７の発明によれば、サブキャリア伝達係数行列の
行列式の絶対値が０となったり、極端に小さくなること
により逆行列が求められなかったり、逆行列各要素の値
が大きくなりすぎて演算の信頼度が低くなった場合でも
サブキャリア干渉キャンセラ出力を０とすることで干渉
キャンセル演算の信頼性の低下による信頼性の低い尤度
を誤り訂正符号復号器に入力する動作を避けるようにな
っており、これにより、誤り訂正符号復号後のビット誤
り率の増大を防ぐことができる。
【００５２】請求項２、９の発明によれは、サブキャリ
ア伝達係数行列の行列式の絶対値が極端に大きくなるこ
とにより逆行列の各要素の値が小さくなりすぎて演算の
信頼度が低くなった場合でも、サブキャリア干渉キャン
セラ出力を０とする事で干渉キャンセル演算の信頼性の
低下による信頼性の低い尤度を誤り訂正符号復号器に入
力する動作を避けるようになっており、これにより、誤
り訂正符号復号後のビット誤り率の増大を防ぐことがで
きる。
【００５３】請求項３、１０の発明によれは、サブキャ
リア伝達係数行列の行列式の絶対値が極端に大きくなっ
た場合でも極端に小さくなった場合でも、サブキャリア
干渉キャンセラ出力を０とする事で干渉キャンセル演算
の信頼性の低下による信頼性の低い尤度を誤り訂正符号
復号器に入力する動作を避けるようになっており、これ
により、誤り訂正符号復号後のビット誤り率の増大を防
ぐことができる。請求項５、１２、１６、１８の発明に
よれは、サブキャリア伝達係数行列の行列式の絶対値が
０となったり、極端に小さくなることにより逆行列が求
められなかったり逆行列各要素の値が大きくなりすぎて
演算の信頼度が低くなった場合でも、サブキャリア伝達
係数逆行列記憶回路から以前に計算したサブキャリア伝
達係数を読み込み干渉キャンセルを行うことにより、よ
り信頼性の高い尤度を誤り訂正符号復号器に入力するよ
うになっており、これにより、誤り訂正符号復号後のビ
ット誤り率の増大を防ぐことができる。
【００５４】請求項６、１３の発明によれは、サブキャ
リア伝達係数行列の行列式の絶対値が極端に大きくなる
ことにより逆行列の各要素の値が小さくなりすぎて演算
の信頼度が低くなった場合でも、サブキャリア伝達係数
逆行列記憶回路から以前に計算したサブキャリア伝達係
数を読み込み干渉キャンセルを行うことにより、より信
頼性の高い尤度を誤り訂正符号復号器に入力するように
なっており、これにより、誤り訂正符号復号後のビット
誤り率の増大を防ぐことができる。請求項７、１４の発
明によれは、サブキャリア伝達係数行列の行列式の絶対
値が極端に大きくなった場合でも極端に小さくなった場
合でも、サブキャリア伝達係数逆行列記憶回路から以前
に計算したサブキャリア伝達係数を読み込み干渉キャン
セルを行うことにより、より信頼性の高い尤度を誤り訂
正符号復号器に入力するようになっており、これによ
り、誤り訂正符号復号後のビット誤り率の増大を防ぐこ
とができる。
【００５５】従って本発明はＯＦＤＭ信号伝送におい
て、複数の送信アンテナと複数の受信アンテナを用いて
MIMOチャネルを構成し、受信側において各受信アンテナ
の受信信号からチャネル推定器と干渉キャンセラを用い
て各送信アンテナからの送信信号を分離して復元するこ
とにより、送信アンテナの数だけチャネルを増加させ、
周波数利用効率を向上させることが可能となりその効果
は大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１〜第３の実施形態の構成を示
すブロック図である。
【図２】 この発明の第４〜第６の実施形態の構成を示
すブロック図である。
【図３】 従来のＯＦＤＭ信号送信装置の構成を示すブ
ロック図である。
【図４】 従来のＯＦＤＭ信号受信装置の構成を示すブ
ロック図である。
【符号の説明】
１…ＯＦＤＭ信号送信装置 ２，４，６…ＯＦＤＭ信号受信装置 4-12-1〜4-12-N、6-12-1〜6-12-N…受信用周波数変換器 4-14-1〜4-14-N、6-14-1〜6-14-N…高速フーリエ変換器 4-16、6-16…受信サブキャリアパイロット行列構成器 4-17-1〜4-17-I、6-17-1〜6-17-I…サブキャリア伝達係
数行列演算器 4-18-1〜4-18-I、6-18-1〜6-18-I…サブキャリア伝達係
数逆行列演算器 4-19-1〜4-19-I、6-20-1〜6-20-I…サブキャリア行列式
判定器 6-19-1〜6-19-Iサブキャリア伝達係数逆行列記憶装置 4-20、6-22…サブキャリアデータ信号構成器 4-21-1〜4-21-I、6-23-1〜6-23-I…サブキャリア干渉キ
ャンセラ 4-22-1〜4-22-I…零挿入回路 4-23-1〜4-23-I、6-21-1〜6-21-I…スイッチ 4-24、6-24…シンボルデータ信号構成器 4-25-1〜4-25-N、6-25-1〜6-25-N…復調器 4-26-1〜4-26-N、6-26-1〜6-26-N…軟判定Viterbi復号
器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉山 隆利 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 黒崎 聰 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K022 DD01 DD33 5K067 AA02 AA13 BB02 BB21 CC02 EE02 EE10 HH26

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 Ｎ個の受信アンテナと、該Ｎ個の受信ア
    ンテナに接続され、無線周波数の受信信号を復調に適し
    た周波数に周波数変換する受信用周波数変換器と、前記
    の受信用周波数変換器の出力にそれぞれ接続される高速
    フーリエ変換器と、前記の高速フーリエ変換器の出力を
    サブキャリア毎のＩ系統に変換するサブキャリアデータ
    信号構成器と、前記Ｎ個のアンテナで受信したパイロッ
    ト信号の前記の高速フーリエ変換器出力におけるｉ番目
    のサブキャリアのｎ本目のアンテナのｍシンボル目の受
    信信号ｒi mnをm行ｎ列の成分とするＮ行Ｎ列の受信サブ
    キャリアパイロット行列ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を出力す
    る受信サブキャリアパイロット行列構成器と、該受信サ
    ブキャリアパイロット行列構成器の出力であるＰＲ
    i（ｉ＝１〜Ｉ）と送信サブキャリアパイロット行列の
    逆行列（Ｐi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を乗算することにより
    １〜Ｉ番目の各々のサブキャリアに対するＮ個の送信ア
    ンテナと前記Ｎ個の受信アンテナ間の伝達係数行列であ
    るＮ行Ｎ列の行列Ｓi＝（Ｐi）-1・ＰＲi（ｉ＝１〜
    Ｉ）を計算するサブキャリア伝達係数行列演算器と、該
    サブキャリア伝達係数行列演算器の出力である１〜I番
    目のサブキャリアに対する伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜
    Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）を計算して、行列式△i
    および逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を出力するサブ
    キャリア伝達係数逆行列演算器と、該サブキャリア伝達
    係数逆行列演算器の出力である１〜Ｉ番目のサブキャリ
    アに対するサブキャリア伝達係数逆行列（Ｓi）-1（ｉ
    ＝１〜Ｉ）と前記サブキャリアデータ信号構成器の出力
    であるＮ系統の受信ＯＦＤＭ信号の１〜Ｉ番目のサブキ
    ャリアの信号成分（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N）（ｉ＝１
    〜Ｉ）を乗じて（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）＝（ｒi 1、
    ｒi 2、・・・ｒi N）×（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を計算
    するサブキャリア干渉キャンセラと、該サブキャリア干
    渉キャンセラ出力（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）（ｉ＝１
    〜Ｉ）をN系統に変換するシンボルデータ信号構成器
    と、該シンボルデータ信号構成器のＮ系統の出力から尤
    度を復調する復調器と、復調された尤度を情報ビットに
    復号する誤り訂正復号器とを有するＯＦＤＭ信号受信装
    置であって、 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器で計算される１
    〜Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達係数行列
    Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値
    に対してある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧０）を設定し、｜△
    i｜≦ＴｈLの条件を判定する第１のサブキャリア行列式
    判定器と、 該第１のサブキャリア行列式判定器の判定結果に接続さ
    れ、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLであった場合に、当該の
    ｉ番目のサブキャリアに対するサブキャリア干渉キャン
    セラ出力を全て予め設定したデータに切り替える第１の
    スイッチ手段と、 を有することを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
  2. 【請求項２】 前記第１のサブキャリア行列式判定器に
    代えて、前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器で計算
    される１〜Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達
    係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）
    の絶対値に対してある高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０）を設定
    し、｜△i｜≧ＴｈHの条件を判定する第２のサブキャリ
    ア行列式判定器を設け、 前記第１のスイッチ手段に代えて、該第２のサブキャリ
    ア行列式判定器の判定結果に接続され、判定結果が｜△
    i｜≧ＴｈHを満たす場合に、当該のｉ番目のサブキャリ
    アに対するサブキャリア干渉キャンセラ出力をすべて予
    め設定したデータに切り替える第２のスイッチ手段を設
    けたことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ信号受
    信装置。
  3. 【請求項３】 前記第１のサブキャリア行列式判定器に
    代えて、前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器で計算
    される１〜Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達
    係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）
    の絶対値に対してある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧０）および
    高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０、ＴｈH≧ＴｈL）を設定し、｜
    △i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件を
    満たすかどうかを判定する第３のサブキャリア行列式判
    定器を設け、 前記第１のスイッチ手段に代えて、該第３のサブキャリ
    ア行列式判定器の判定結果に接続され、判定結果が｜△i
    ｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件を満
    たす場合に、当該のｉ番目のサブキャリアに対するサブ
    キャリア干渉キャンセラ出力をすべて予め設定したデー
    タに切り替える第３のスイッチ手段を設けたことを特徴
    とする請求項１に記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
  4. 【請求項４】 前記予め設定したデータは「０」である
    ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかの項に
    記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
  5. 【請求項５】 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器
    の出力を記憶するサブキャリア伝達係数逆行列記憶装置
    をさらに設け、 前記第１のスイッチ手段に代えて、前記第１のサブキャ
    リア行列式判定器に接続され、判定結果が｜△i｜≦Ｔ
    ｈLを満たす場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列
    記憶装置の出力を選択し、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを
    満たさない場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列演
    算器の出力を選択してサブキャリア干渉キャンセラに出
    力する第４のスイッチ手段を設けたことを特徴とする請
    求項１に記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
  6. 【請求項６】 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器
    の出力を記憶するサブキャリア伝達係数逆行列記憶装置
    をさらに設け、 前記第２のスイッチ手段に代えて、前記第２のサブキャ
    リア行列式判定器に接続され、判定結果が｜△i｜≧Ｔ
    ｈHを満たす場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列
    記憶装置の出力を選択し、判定結果が｜△i｜≧ＴｈHを
    満たさない場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列演
    算器の出力を選択してサブキャリア干渉キャンセラに出
    力する第５のスイッチ手段を設けたことを特徴とする請
    求項２に記載のＯＦＤＭ信号受信装置。
  7. 【請求項７】 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器
    の出力を記憶するサブキャリア伝達係数逆行列記憶装置
    をさらに設け、 前記第３のスイッチ手段に代えて、前記第３のサブキャ
    リア行列式判定器に接続され、判定結果が｜△i｜≦Ｔ
    ｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件を満たす場
    合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列記憶装置の出力
    を選択し、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧
    ＴｈHのいずれの条件も満たさない場合は、前記サブキ
    ャリア伝達係数逆行列演算器の出力を選択してサブキャ
    リア干渉キャンセラに出力する第６のスイッチ手段を設
    けたことを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭ信号受
    信装置。
  8. 【請求項８】 Ｎ個の受信アンテナと、該Ｎ個の受信ア
    ンテナに接続され、無線周波数の受信信号を復調に適し
    た周波数に周波数変換する受信用周波数変換器と、前記
    の受信用周波数変換器の出力にそれぞれ接続される高速
    フーリエ変換器と、前記の高速フーリエ変換器の出力を
    サブキャリア毎のＩ系統に変換するサブキャリアデータ
    信号構成器と、前記Ｎ個のアンテナで受信したパイロッ
    ト信号の前記の高速フーリエ変換器出力におけるｉ番目
    のサブキャリアのｎ本目のアンテナのｍシンボル目の受
    信信号ｒi mnをm行ｎ列の成分とするＮ行Ｎ列の受信サブ
    キャリアパイロット行列ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を出力す
    る受信サブキャリアパイロット行列構成器と、該受信サ
    ブキャリアパイロット行列構成器の出力であるＰＲ
    i（ｉ＝１〜Ｉ）と送信サブキャリアパイロット行列の
    逆行列（Ｐi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を乗算することにより
    １〜Ｉ番目の各々のサブキャリアに対するＮ個の送信ア
    ンテナと前記Ｎ個の受信アンテナ間の伝達係数行列であ
    るＮ行Ｎ列の行列Ｓi＝（Ｐi）-1・ＰＲi（ｉ＝１〜
    Ｉ）を計算するサブキャリア伝達係数行列演算器と、該
    サブキャリア伝達係数行列演算器の出力である１〜I番
    目のサブキャリアに対する伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜
    Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）を計算して、行列式△i
    および逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を出力するサブ
    キャリア伝達係数逆行列演算器と、該サブキャリア伝達
    係数逆行列演算器の出力である１〜Ｉ番目のサブキャリ
    アに対するサブキャリア伝達係数逆行列（Ｓi）-1（ｉ
    ＝１〜Ｉ）と前記サブキャリアデータ信号構成器の出力
    であるＮ系統の受信ＯＦＤＭ信号の１〜Ｉ番目のサブキ
    ャリアの信号成分（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N）（ｉ＝１
    〜Ｉ）を乗じて（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）＝（ｒi 1、
    ｒi 2、・・・ｒi N）×（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を計算
    するサブキャリア干渉キャンセラと、該サブキャリア干
    渉キャンセラ出力（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）（ｉ＝１
    〜Ｉ）をN系統に変換するシンボルデータ信号構成器
    と、該シンボルデータ信号構成器のＮ系統の出力から尤
    度を復調する復調器と、復調された尤度を情報ビットに
    復号する誤り訂正復号器とを有するＯＦＤＭ信号受信装
    置において、 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器で計算される１
    〜Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達係数行列
    Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値
    に対してある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧０）を設定して｜△
    i｜≦ＴｈLの条件を判定する第１の処理と、 その判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合に、当該の
    ｉ番目のサブキャリアに対するサブキャリア干渉キャン
    セラ出力を全て予め設定したデータに切り替える第２の
    処理と、 を有することを特徴とするＯＦＤＭ信号受信方法。
  9. 【請求項９】 前記第１の処理に代えて、前記サブキャ
    リア伝達係数逆行列演算器で計算される１〜Ｉ番目のサ
    ブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達係数行列Ｓ i（ｉ＝１
    〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に対してあ
    る高閾値ＴｈH（ＴｈH≧０）を設定して｜△i｜≧ＴｈH
    の条件を判定する第３の処理を行い、 前記第２の処理に代えて、該第３の処理の判定結果が｜
    △i｜≧ＴｈHを満たす場合に、当該のｉ番目のサブキャ
    リアに対するサブキャリア干渉キャンセラ出力をすべて
    予め設定したデータに切り替える第４の処理を行うこと
    を特徴とする請求項８に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１の処理に代えて、前記サブキ
    ャリア伝達係数逆行列演算器で計算される１〜Ｉ番目の
    サブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達係数行列Ｓi（ｉ＝
    １〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に対して
    ある低閾値Ｔｈ L（ＴｈL≧０）および高閾値ＴｈH（Ｔ
    ｈH≧０、ＴｈH≧ＴｈL）を設定して｜△ i｜≦ＴｈLま
    たは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件を満たすかどうか
    を判定する第５の処理を行い、 前記第２の処理に代えて、該第５の処理の判定結果が｜
    △i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件を
    満たす場合に、当該のｉ番目のサブキャリアに対するサ
    ブキャリア干渉キャンセラ出力をすべて予め設定したデ
    ータに切り替える第６の処理を行うことを特徴とする請
    求項８に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
  11. 【請求項１１】 前記予め設定したデータは「０」であ
    ることを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれかの
    項に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
  12. 【請求項１２】 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算
    器の出力を記憶するサブキャリア伝達係数逆行列記憶装
    置をさらに設け、 前記第２の処理に代えて、前記第１の処理の判定結果が
    ｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合は、前記サブキャリア伝達
    係数逆行列記憶装置の出力を選択し、判定結果が｜△i
    ｜≦ＴｈLを満たさない場合は、前記サブキャリア伝達
    係数逆行列演算器の出力を選択してサブキャリア干渉キ
    ャンセラに出力する第７の処理を行うことを特徴とする
    請求項８に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
  13. 【請求項１３】 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算
    器の出力を記憶するサブキャリア伝達係数逆行列記憶装
    置をさらに設け、 前記第４の処理に代えて、前記第３の処理の判定結果が
    ｜△i｜≧ＴｈHを満たす場合は、前記サブキャリア伝達
    係数逆行列記憶装置の出力を選択し、判定結果が｜△i
    ｜≧ＴｈHを満たさない場合は、前記サブキャリア伝達
    係数逆行列演算器の出力を選択してサブキャリア干渉キ
    ャンセラに出力する第８の処理を行うことを特徴とする
    請求項９に記載のＯＦＤＭ信号受信方法。
  14. 【請求項１４】 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算
    器の出力を記憶するサブキャリア伝達係数逆行列記憶装
    置をさらに設け、 前記第６の処理に代えて、前記第５の処理の判定結果が
    ｜△i｜≦ＴｈLまたは｜△i｜≧ＴｈHのいずれかの条件
    を満たす場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列記憶
    装置の出力を選択し、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLまたは
    ｜△i｜≧ＴｈHのいずれの条件も満たさない場合は、前
    記サブキャリア伝達係数逆行列演算器の出力を選択して
    サブキャリア干渉キャンセラに出力する第９の処理を行
    うことを特徴とする請求項１０に記載のＯＦＤＭ信号受
    信方法。
  15. 【請求項１５】 Ｎ系統（Ｎは２以上の整数）の送信デ
    ータに対して誤り訂正符号化を行い、符号化ビットとし
    て出力する誤り訂正符号化器と、誤り訂正符号化器の各
    出力をＮ系統のＯＦＤＭシンボルに変換するデータ変換
    器と、ｉ番目（ｉは１以上Ｉ以下の整数、Ｉは自然数）
    のサブキャリアにおけるｎ本目（ｎは１以上Ｎ以下の整
    数）のアンテナで送信されるｍシンボル目の送信サブキ
    ャリアパイロット信号ｐi mnがｍ行ｎ列目の成分となる
    Ｎ行Ｎ列の送信サブキャリアパイロット行列ｐiにおい
    て、該送信サブキャリアパイロット行列ｐiが逆行列を
    持ち、かつ、ｐiが単位行列または単位行列の複素数倍
    とならないような既知の送信サブキャリアパイロット行
    列ｐiを発生させる送信サブキャリアパイロット行列発
    生器と、該送信サブキャリアパイロット行列発生器の出
    力であるi番目のサブキャリアの送信サブキャリアパイ
    ロット行列ｐiに対して１〜Ｉ番目の全てのｐiからｍ行
    ｎ列目の成分を抽出してｎ本目のアンテナのｍシンボル
    目の送信パイロット信号（ｐ1 mn、ｐ2 mn、・・・
    ｐI mn）を生成する送信パイロット信号再構成器と、前
    記データ変換器の出力であるＮ系統のＯＦＤＭシンボル
    と前記送信パイロット信号再構成器の出力である送信パ
    イロット信号とを多重化する多重化回路と、該多重化回
    路のＮ系統の出力に接続される高速逆フーリエ変換器
    と、前記の高遠逆フーリエ変換器のＮ系統の出力を無線
    周波数に変換する送信用周波数変換器と、該周波数変換
    器出力を同一の無線周波数帯を用いて送信するＮ個の送
    信アンテナとを有するＯＦＤＭ信号送信装置と、 Ｎ個の受信アンテナと、該Ｎ個の受信アンテナに接続さ
    れ、無線周波数の受信信号を復調に適した周波数に周波
    数変換する受信用周波数変換器と、前記の受信用周波数
    変換器の出力にそれぞれ接続される高速フーリエ変換器
    と、前記の高速フーリエ変換器の出力をサブキャリア毎
    のＩ系統に変換するサブキャリアデータ信号構成器と、
    前記Ｎ個のアンテナで受信したパイロット信号の前記の
    高速フーリエ変換器出力におけるｉ番目のサブキャリア
    のｎ本目のアンテナのｍシンボル目の受信信号ｒi mnをm
    行ｎ列の成分とするＮ行Ｎ列の受信サブキャリアパイロ
    ット行列ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を出力する受信サブキャ
    リアパイロット行列構成器と、該受信サブキャリアパイ
    ロット行列構成器の出力であるＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）と
    送信サブキャリアパイロット行列の逆行列（Ｐi）
    -1（ｉ＝１〜Ｉ）を乗算することにより１〜Ｉ番目の各
    々のサブキャリアに対する前記Ｎ個の送信アンテナと前
    記Ｎ個の受信アンテナ間の伝達係数行列であるＮ行Ｎ列
    の行列Ｓi＝（Ｐi）-1・ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を計算す
    るサブキャリア伝達係数行列演算器と、該サブキャリア
    伝達係数行列演算器の出力である１〜I番目のサブキャ
    リアに対する伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式
    △i（ｉ＝１〜Ｉ）を計算して、行列式△iおよび逆行列
    （Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を出力するサブキャリア伝達
    係数逆行列演算器と、該サブキャリア伝達係数逆行列演
    算器の出力である１〜Ｉ番目のサブキャリアに対するサ
    ブキャリア伝達係数逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）と
    前記サブキャリアデータ信号構成器の出力であるＮ系統
    の受信ＯＦＤＭ信号の１〜Ｉ番目のサブキャリアの信号
    成分（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N）（ｉ＝１〜Ｉ）を乗じ
    て（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）＝（ｒi 1、ｒi 2、・・・
    ｒi N）×（Ｓi）- 1（ｉ＝１〜Ｉ）を計算するサブキャ
    リア干渉キャンセラと、該サブキャリア干渉キャンセラ
    出力（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）（ｉ＝１〜Ｉ）をN系
    統に変換するシンボルデータ信号構成器と、該シンボル
    データ信号構成器のＮ系統の出力から尤度を復調する復
    調器と、復調された尤度を情報ビットに復号する誤り訂
    正復号器とを有するＯＦＤＭ信号受信装置とから構成さ
    れるＯＦＤＭ信号伝送装置であって、 前記ＯＦＤＭ信号受信装置に、 前記サブキャリア伝達係数逆行列演算器で計算される１
    〜Ｉ番目のサブキャリアに対するＮ×Ｎの伝達係数行列
    Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値
    に対してある低閾値ＴｈL（ＴｈL≧０）を設定し、｜△
    i｜≦ＴｈLの条件を判定する第１のサブキャリア行列式
    判定器と、 該第１のサブキャリア行列式判定器の判定結果に接続さ
    れ、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合に、当該の
    ｉ番目のサブキャリアに対するサブキャリア干渉キャン
    セラ出力を全て予め設定したデータに切り替える第１の
    スイッチ手段と、 を設けたことを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送装置。
  16. 【請求項１６】 前記ＯＦＤＭ信号受信装置に、前記サ
    ブキャリア伝達係数逆行列演算器の出力を記憶するサブ
    キャリア伝達係数逆行列記憶装置をさらに設け、 前記第１のスイッチ手段に代えて、前記第１のサブキャ
    リア行列式判定器に接続され、判定結果が｜△i｜≦Ｔ
    ｈLを満たす場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列
    記憶装置の出力を選択し、判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを
    満たさない場合は、前記サブキャリア伝達係数逆行列演
    算器の出力を選択してサブキャリア干渉キャンセラに出
    力する第２のスイッチ手段を設けたことを特徴とする請
    求項１５に記載のＯＦＤＭ信号伝送装置。
  17. 【請求項１７】 Ｎ系統（Ｎは２以上の整数）の送信デ
    ータに対して誤り訂正符号化を行い、符号化ビットとし
    て出力する誤り訂正符号化器と、誤り訂正符号化器の各
    出力をＮ系統のＯＦＤＭシンボルに変換するデータ変換
    器と、ｉ番目（ｉは１以上Ｉ以下の整数、Ｉは自然数）
    のサブキャリアにおけるｎ本目（ｎは１以上Ｎ以下の整
    数）のアンテナで送信されるｍシンボル目の送信サブキ
    ャリアパイロット信号ｐi mnがｍ行ｎ列目の成分となる
    Ｎ行Ｎ列の送信サブキャリアパイロット行列ｐiにおい
    て、該送信サブキャリアパイロット行列ｐiが逆行列を
    持ち、かつ、ｐiが単位行列または単位行列の複素数倍
    とならないような既知の送信サブキャリアパイロット行
    列ｐiを発生させる送信サブキャリアパイロット行列発
    生器と、該送信サブキャリアパイロット行列発生器の出
    力であるi番目のサブキャリアの送信サブキャリアパイ
    ロット行列ｐiに対して１〜Ｉ番目の全てのｐiからｍ行
    ｎ列目の成分を抽出してｎ本目のアンテナのｍシンボル
    目の送信パイロット信号（ｐ1 mn、ｐ2 mn、・・・
    ｐI mn）を生成する送信パイロット信号再構成器と、前
    記データ変換器の出力であるＮ系統のＯＦＤＭシンボル
    と前記送信パイロット信号再構成器の出力である送信パ
    イロット信号とを多重化する多重化回路と、該多重化回
    路のＮ系統の出力に接続される高速逆フーリエ変換器
    と、前記の高遠逆フーリエ変換器のＮ系統の出力を無線
    周波数に変換する送信用周波数変換器と、該周波数変換
    器出力を同一の無線周波数帯を用いて送信するＮ個の送
    信アンテナとを有するＯＦＤＭ信号送信装置と、 Ｎ個の受信アンテナと、該Ｎ個の受信アンテナに接続さ
    れ、無線周波数の受信信号を復調に適した周波数に周波
    数変換する受信用周波数変換器と、前記の受信用周波数
    変換器の出力にそれぞれ接続される高速フーリエ変換器
    と、前記の高速フーリエ変換器の出力をサブキャリア毎
    のＩ系統に変換するサブキャリアデータ信号構成器と、
    前記Ｎ個のアンテナで受信したパイロット信号の前記の
    高速フーリエ変換器出力におけるｉ番目のサブキャリア
    のｎ本目のアンテナのｍシンボル目の受信信号ｒi mnをm
    行ｎ列の成分とするＮ行Ｎ列の受信サブキャリアパイロ
    ット行列ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を出力する受信サブキャ
    リアパイロット行列構成器と、該受信サブキャリアパイ
    ロット行列構成器の出力であるＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）と
    送信サブキャリアパイロット行列の逆行列（Ｐi）
    -1（ｉ＝１〜Ｉ）を乗算することにより１〜Ｉ番目の各
    々のサブキャリアに対する前記Ｎ個の送信アンテナと前
    記Ｎ個の受信アンテナ間の伝達係数行列であるＮ行Ｎ列
    の行列Ｓi＝（Ｐi）-1・ＰＲi（ｉ＝１〜Ｉ）を計算す
    るサブキャリア伝達係数行列演算器と、該サブキャリア
    伝達係数行列演算器の出力である１〜I番目のサブキャ
    リアに対する伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列式
    △i（ｉ＝１〜Ｉ）を計算して、行列式△iおよび逆行列
    （Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）を出力するサブキャリア伝達
    係数逆行列演算器と、該サブキャリア伝達係数逆行列演
    算器の出力である１〜Ｉ番目のサブキャリアに対するサ
    ブキャリア伝達係数逆行列（Ｓi）-1（ｉ＝１〜Ｉ）と
    前記サブキャリアデータ信号構成器の出力であるＮ系統
    の受信ＯＦＤＭ信号の１〜Ｉ番目のサブキャリアの信号
    成分（ｒi 1、ｒi 2、・・・ｒi N）（ｉ＝１〜Ｉ）を乗じ
    て（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）＝（ｒi 1、ｒi 2、・・・
    ｒi N）×（Ｓi）- 1（ｉ＝１〜Ｉ）を計算するサブキャ
    リア干渉キャンセラと、該サブキャリア干渉キャンセラ
    出力（ｔi 1、ｔi 2、・・・ｔi N）（ｉ＝１〜Ｉ）をN系
    統に変換するシンボルデータ信号構成器と、該シンボル
    データ信号構成器のＮ系統の出力から尤度を復調する復
    調器と、復調された尤度を情報ビットに復号する誤り訂
    正復号器とを有するＯＦＤＭ信号受信装置とから構成さ
    れるＯＦＤＭ信号伝送装置において、 前記ＯＦＤＭ信号受信装置の前記サブキャリア伝達係数
    逆行列演算器で計算される１〜Ｉ番目のサブキャリアに
    対するＮ×Ｎの伝達係数行列Ｓi（ｉ＝１〜Ｉ）の行列
    式△i（ｉ＝１〜Ｉ）の絶対値に対してある低閾値ＴｈL
    （ＴｈL≧０）を設定して｜△i｜≦ＴｈLの条件を判定
    する第１の処理と、 その判定結果が｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合に、当該の
    ｉ番目のサブキャリアに対するサブキャリア干渉キャン
    セラ出力を全て予め設定したデータに切り替える第２の
    処理と、 を有することを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送方法。
  18. 【請求項１８】 前記ＯＦＤＭ信号受信装置に、前記サ
    ブキャリア伝達係数逆行列演算器の出力を記憶するサブ
    キャリア伝達係数逆行列記憶装置をさらに設け、 前記第２の処理に代えて、前記第１の処理の判定結果が
    ｜△i｜≦ＴｈLを満たす場合は、前記サブキャリア伝達
    係数逆行列記憶装置の出力を選択し、判定結果が｜△i
    ｜≦ＴｈLを満たさない場合は、前記サブキャリア伝達
    係数逆行列演算器の出力を選択してサブキャリア干渉キ
    ャンセラに出力する第３の処理を行うことを特徴とする
    請求項１７に記載のＯＦＤＭ信号伝送方法。
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JP2005176376A (ja) * 2003-12-09 2005-06-30 Agere Systems Inc １つまたは複数の追加受信パスを有するｍｉｍｏ受信機
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JP2007110456A (ja) * 2005-10-14 2007-04-26 Hitachi Ltd 無線通信装置
JP2008124533A (ja) * 2006-11-08 2008-05-29 Sony Corp 無線通信システム、並びに無線通信装置及び無線通信方法

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