JP2005252637A - Multicarrier cdma transmitter and receiver - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmitter and receiver which determines appropriate weight for subcarrier combination based on an MMSE (minimum mean square errors) rule without increasing the number of reference signals in an MC-CDMA (multicarrier code division multiple access) system, lowers the ratio of the reference signals and can then utilize the MC-CDMA system in an up link. <P>SOLUTION: The communication system of this invention has a transmitter and a receiver of multicarrier modulation and demodulation. The transmitter disperses MC-CDMA spread codes so as to be transmitted by subcarriers at equal intervals and then allocates the same spread code of adjacent data to an adjacent subcarrier. The receiver collects the dispersed signals, and iterates a pilot signal by utilizing the spread signal of the adjacent data at the time of determining a weight for combination to thereby perform orthogonality reduction compensation of codes at the time of reception by a short pilot signal. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、無線通信に用いられる送信機および受信機に関する。   The present invention relates to a transmitter and a receiver used for wireless communication.

マルチパスの存在するセルラー移動通信環境下で高速、大容量通信を実現する方式のひとつとして、複数のサブキャリアにより高速伝送を可能とするマルチキャリア方式と、複数のユーザを異なる符号で多元接続する符号分割多元接続方式(CDMA: Code Division Multiple Access)を組み合わせたMC−CDMA(Multicarrier CDMA)方式が注目を集めている(非特許文献1,2参照)。MC−CDMAは複数のサブキャリアを用いるマルチキャリア通信のひとつであり、周波数軸上に拡散符号を配置し、サブキャリア信号に掛け合わせることによって拡散し、その符号によって複数ユーザを多元接続する通信方式である。周波数軸方向に拡散符号を配置することで、逆拡散時に周波数ダイバーシチ利得が得られる上、マルチセル環境においては単一周波数での繰返し利用が可能となることから、高い周波数利用効率を得ることができる(非特許文献3参照)。MC−CDMAは基地局から移動端末への回線である下り回線で利用する場合には、符号の直交性の劣化も少なく、良好な特性が得られる。一方、移動端末から基地局への回線である上り回線は、ユーザ毎に異なる伝搬路を通った変動(このことをフェージングと言う)を受けて基地局で受信される。フェージングを受けた信号が基地局において同時に受信されるため、サブキャリア毎のフェージング状態が異なる場合、逆拡散を行うサブキャリア間の信号合成時に符号の直交性が大きく崩れ、ユーザ間で干渉が生じ、大幅な特性の劣化が生じる問題がある。また、上り回線で非同期通信を行った場合には、ユーザ間の時間タイミングオフセットによって隣接シンボルの信号が重なり合い符号間干渉が生じ、大幅に特性が劣化することが知られている(非特許文献3参照)。   As one of the methods to realize high-speed and large-capacity communication in a cellular mobile communication environment where multipath exists, multi-carrier method that enables high-speed transmission with multiple subcarriers and multiple access with multiple users with different codes An MC-CDMA (Multicarrier CDMA) system that combines a Code Division Multiple Access (CDMA) system is attracting attention (see Non-Patent Documents 1 and 2). MC-CDMA is one of multi-carrier communications using a plurality of subcarriers. A communication system in which a spread code is arranged on the frequency axis, spread by multiplying with a subcarrier signal, and multiple users are multiple-accessed by the code. It is. By arranging spreading codes in the frequency axis direction, frequency diversity gain can be obtained at the time of despreading, and it can be used repeatedly at a single frequency in a multi-cell environment, so high frequency utilization efficiency can be obtained. (Refer nonpatent literature 3). When MC-CDMA is used in the downlink, which is a channel from the base station to the mobile terminal, the code orthogonality is hardly deteriorated and good characteristics can be obtained. On the other hand, an uplink, which is a line from the mobile terminal to the base station, is received by the base station after receiving a fluctuation (this is called fading) through different propagation paths for each user. Since fading signals are received at the base station at the same time, if the fading state for each subcarrier is different, the orthogonality of the code is greatly lost during signal synthesis between the subcarriers that perform despreading, causing interference between users. There is a problem in that the characteristic is greatly deteriorated. In addition, when asynchronous communication is performed on the uplink, it is known that adjacent symbol signals overlap due to time timing offset between users, resulting in intersymbol interference, and the characteristics are significantly degraded (Non-Patent Document 3). reference).

このうち、上り回線でのユーザ毎の時間タイミングオフセットの対策としてポストガードインターバルの設置がある。これは、通常のMC−CDMAではシンボルの前半にのみシンボルの後半部分をコピーするガードインターバルを、シンボルの後半にもシンボルの前半部分をコピーするポストガードインターバルを設置する方式であり、ガードインターバルに収まる程度のシンボルタイミングオフセットならば、符号間干渉なしでの復調が可能となる。一方、上り回線でのユーザ間干渉を低減する方式としては、受信時にMMSE(Minimum Mean Square Errors)規範によって各サブキャリアの複素重み(本発明ではこれをウェイトと呼ぶ)を決定した上で、逆拡散のためのサブキャリアの合成を行うことで、フェージングによる直交性崩れの影響を最小にし、信号電力を高めることが可能となる(非特許文献4、5参照)。   Among these, as a countermeasure for time timing offset for each user in the uplink, there is a post guard interval. In normal MC-CDMA, a guard interval for copying the second half of the symbol is set only in the first half of the symbol, and a post guard interval for copying the first half of the symbol is also set in the second half of the symbol. If the symbol timing offset is within the range, demodulation without intersymbol interference is possible. On the other hand, as a method for reducing the interference between users on the uplink, the complex weight of each subcarrier (this is referred to as a weight in the present invention) is determined according to the MMSE (Minimum Mean Square Errors) standard at the time of reception, and the reverse By combining subcarriers for spreading, it is possible to minimize the influence of orthogonality collapse due to fading and increase the signal power (see Non-Patent Documents 4 and 5).

Ohmori, Y. Yamao, and N. Nakajima, “The future generations ofmobile communications based on broadband access technologies,” IEEE Commun.Mag., vol.38, no.12, pp.134--142, Dec. 2000.Ohmori, Y. Yamao, and N. Nakajima, “The future generations ofmobile communications based on broadband access technologies,” IEEE Commun.Mag., Vol.38, no.12, pp.134--142, Dec. 2000. H.Atarashi, S. Abeta, and M. Sawahashi, “Broadband packet wireless accessappropriate for high-speed and high-capacity throughput,” Proc. IEEE VTC2001-Spring, pp.566--570, 2001.H.Atarashi, S. Abeta, and M. Sawahashi, “Broadband packet wireless accessappropriate for high-speed and high-capacity throughput,” Proc. IEEE VTC2001-Spring, pp.566--570, 2001. R.van Nee and R. Prasad, “OFDM for Wireless Multimedia Communications,” ArtechHouse, 2000.R.van Nee and R. Prasad, “OFDM for Wireless Multimedia Communications,” ArtechHouse, 2000. Tsumuraand S. Hara, “Design and performance of quasi-synchronous multi-carrier CDMAsystem,” Proc. VTC2001-Fall, 2002.Tsumuraand S. Hara, “Design and performance of quasi-synchronous multi-carrier CDMA system,” Proc. VTC2001-Fall, 2002. 小橋 敏也,藤田 千裕, 宇良 宗博, 塚越 和明, 原 嘉孝, 神尾 亨秀, “上り回線におけるマルチキャリアCDMAの室内実験,” 信学技報,RCS2001-252, pp.127-134, Jan, 2002.Toshiya Kobashi, Chihiro Fujita, Munehiro Ura, Kazuaki Tsukakoshi, Yoshitaka Hara, Yasuhide Kamio, “Indoor Experiments on Multicarrier CDMA on Uplink,” IEICE Tech. RCS2001-252, pp.127-134, Jan, 2002 .

MMSE規範のサブキャリア合成ウェイトを決定する方法にはいくつかの方式がある。一つ目は、ユーザ毎のチャネル状態を把握することでチャネルの相関行列を求め、最適なウェイトを逆行列演算により直接求め合成する方法である。しかし、この方式は複数ユーザからの波が合成されてアンテナ受信された信号に対して、ユーザ毎の信号に分離した上で、ユーザ毎のチャネル推定が必要となる問題を持つ。一方、二つ目の方法として、参照信号を用いることでウェイトを逐次更新する方法がある。具体的にはMMSE規範のRLS(Recursive
Least Squares)アルゴリズムやLMS(Least Mean Squares)アルゴリズムなどが提案されている。しかし、逐次更新のためには一定数以上のシンボルを用いて更新する必要があり、その更新に利用する参照信号を長くしなくてはならない。参照信号の増加は無線回線におけるデータ信号の割合を低下させてしまうという問題がある。
There are several methods for determining the subcarrier synthesis weight of the MMSE standard. The first is a method in which a channel correlation matrix is obtained by grasping a channel state for each user, and an optimum weight is directly obtained and synthesized by inverse matrix calculation. However, this method has a problem that a channel estimation for each user is required after separating a signal received from an antenna by combining waves from a plurality of users into a signal for each user. On the other hand, as a second method, there is a method of sequentially updating weights by using a reference signal. Specifically, MMSE RLS (Recursive
The Least Squares) algorithm and the LMS (Least Mean Squares) algorithm have been proposed. However, in order to update sequentially, it is necessary to update using a certain number of symbols or more, and the reference signal used for the update must be lengthened. The increase in the reference signal has a problem that the ratio of the data signal in the wireless line is reduced.

本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、後者の逐次更新して求める方法に注目し、参照信号数を増大させることなく、MMSE規範に基づく適切なサブキャリア合成用のウェイトを決定し、参照信号の比率を低くした上で、MC−CDMA方式を上り回線で利用することができる送信機および受信機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and pays attention to the latter method of obtaining by sequentially updating, and determines an appropriate weight for subcarrier synthesis based on the MMSE norm without increasing the number of reference signals. An object of the present invention is to provide a transmitter and a receiver that can use the MC-CDMA scheme on the uplink while reducing the ratio of the reference signal.

上記目的を達成するために、本件発明は、データを構成する複数のシンボルを並列にマルチキャリア変調して、送信する送信機であって、並列にマルチキャリア変調される複数のシンボルの各々について、シンボルの複製であるサブシンボルを複数作成して、複数のサブシンボルを有するサブシンボル群を生成する複製器と、並列に送信される複数のサブシンボル群の各々に対して、複数のチップで構成される同じ拡散系列を乗算する拡散符号生成器と、並列に送信される複数のサブシンボル群について、同じチップと乗算された複数のサブシンボルが連続したサブキャリアによって変調されるよう、サブシンボルとサブキャリアとを対応づける分配器と、並列に送信される複数のサブシンボル群を、該複数のサブシンボル群に含まれるサブシンボルの数分のサブキャリアを用いて変調するマルチキャリア変調部とを有することを特徴とする送信機を利用する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a transmitter for performing multi-carrier modulation on a plurality of symbols constituting data in parallel, and transmitting each of the plurality of symbols subjected to multi-carrier modulation in parallel. Creates multiple subsymbols that are duplicates of a symbol and generates a subsymbol group having a plurality of subsymbols, and a plurality of chips for each of a plurality of subsymbol groups transmitted in parallel A plurality of sub-symbol groups that are transmitted in parallel, and a plurality of sub-symbols that are multiplied by the same chip are modulated by successive sub-carriers. A distributor for associating subcarriers and a plurality of subsymbol groups transmitted in parallel include subcarriers included in the plurality of subsymbol groups. Utilizing a transmitter and having a multi-carrier modulation section for modulating with the number of subcarriers in symbol.

本発明によって、MC−CDMA受信機のサブキャリア合成時のユーザ間干渉に対処するために利用されるMMSE合成において、別のサブキャリアで求めた仮のウェイトと相関行列の逆行列を活用し、同一参照信号を繰返し利用することで、短い参照信号で良好な特性が得ることが可能となる。   According to the present invention, in the MMSE combining used to cope with the interference between users at the time of subcarrier combining of the MC-CDMA receiver, the provisional weight obtained by another subcarrier and the inverse matrix of the correlation matrix are utilized, By repeatedly using the same reference signal, good characteristics can be obtained with a short reference signal.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の説明では送信機がサブキャリアに分散配置した拡散信号を、受信機が受信し参照信号を利用してサブキャリア合成のためのウェイトを生成し、そのウェイトに基いてサブキャリア間で合成を行う場合について例示する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following explanation, a receiver receives a spread signal distributed and arranged in subcarriers, generates a weight for subcarrier combining using a reference signal, and combines the subcarriers based on the weight. The case where it performs is illustrated.

図1は本発明の第1実施形態に係わるマルチキャリアCDMA送信機構成を示す。本実施形態のOFDM送信機は、移動通信システムの移動機に設けられるものであり、マルチキャリア信号を拡散符号と掛け合わせることで拡散して送信する。マルチキャリア信号は複数のサブキャリアを並列に伝送することで、一つのシンボル長が長い場合でも高速伝送が可能となるものである。本発明ではこのマルチキャリア信号に拡散符号を掛け合わせることになるが、その拡散の方法としては、サブキャリアを構成するシンボルの周波数軸方向に拡散符号を掛け合わせて得られるMC−CDMA信号を想定し、そのMC−CDMA信号をアンテナから送信するものである。ここでは、周波数軸方向の拡散符号を掛け合わせる方法について述べているが、加えて時間軸方向に拡散符号を掛け合わせる方法を併用しても良い。   FIG. 1 shows a multi-carrier CDMA transmitter configuration according to the first embodiment of the present invention. The OFDM transmitter of this embodiment is provided in a mobile device of a mobile communication system, and spreads and transmits a multicarrier signal by multiplying it with a spreading code. A multicarrier signal can be transmitted at high speed even when one symbol length is long by transmitting a plurality of subcarriers in parallel. In the present invention, this multicarrier signal is multiplied by a spreading code. As the spreading method, an MC-CDMA signal obtained by multiplying the spreading code in the frequency axis direction of the symbols constituting the subcarrier is assumed. The MC-CDMA signal is transmitted from the antenna. Here, a method of multiplying the spread code in the frequency axis direction is described, but in addition, a method of multiplying the spread code in the time axis direction may be used in combination.

MC−CDMAを用いた通信方式では、送信機は送信データシンボル系列をまず、直並列変換器2に出力し、並列に伝送するM個の並列データシンボル系列をデータ変調器4に出力する。データ変調器4はこれらの並列データシンボル系列を各々所定の変調方式によって変調し、M個の並列変調シンボル系列として各々多重器6に出力する。このデータ変調器により行われる変調方式には、たとえば4相位相変調方式(QPSK: Quadrature Phase Shift Keying)がある。他にも2相位相変調方式(BPSK: Binary
Phase Shift Keying)やQAM方式(Quadrature Amplitude Modulation)なども利用できる。多重器6は、参照信号シンボル生成器22によって生成された位相、振幅が受信基地局でも既知となる参照信号を生成し、それぞれ複数の並列シンボル系列に一定の時間シンボル間隔で多重することで、受信側で既知な信号を生成し、各々の並列シンボル系列を複製器8に出力する。次に各々の複製器8は、これらの並列変調シンボル系列を拡散利得SF個の信号に複製を行い、複製された信号をそれぞれ掛算器10へ出力する。この時に同一のデータをSF個分の複製を行った並列サブシンボル群を拡散フレームと呼ぶこととする。
In the communication system using MC-CDMA, the transmitter first outputs a transmission data symbol sequence to the serial-parallel converter 2 and outputs M parallel data symbol sequences to be transmitted in parallel to the data modulator 4. The data modulator 4 modulates each of these parallel data symbol sequences by a predetermined modulation method, and outputs each of these parallel data symbol sequences to the multiplexer 6 as M parallel modulation symbol sequences. As a modulation method performed by this data modulator, for example, there is a quadrature phase shift keying (QPSK). In addition, two-phase phase modulation (BPSK: Binary
Phase Shift Keying) and QAM (Quadrature Amplitude Modulation) can also be used. The multiplexer 6 generates a reference signal whose phase and amplitude generated by the reference signal symbol generator 22 are also known by the receiving base station, and multiplexes each of the reference signals to a plurality of parallel symbol sequences at a constant time symbol interval. A known signal is generated on the receiving side, and each parallel symbol sequence is output to the duplicator 8. Next, each duplicator 8 duplicates these parallel modulation symbol sequences into signals of spreading gain SF, and outputs the duplicated signals to the multiplier 10 respectively. At this time, a group of parallel sub-symbols obtained by replicating the same data for SF is called a spread frame.

その後、拡散系列生成器24が周波数軸上の拡散符号を生成し、それらを掛算器10に出力する。掛算器10は入力された拡散符号をそれぞれの入力された並列データシンボル系列に対して掛け合わせ、拡散フレーム毎に分配器11に出力する。このとき掛け合わせる拡散符号は拡散フレーム間では同一のものとなっており、図1で拡散符号生成器24からの出力が接続されているものは同じ拡散符号系列の同じチップが出力されることになる。   Thereafter, the spreading sequence generator 24 generates spreading codes on the frequency axis and outputs them to the multiplier 10. Multiplier 10 multiplies the inputted spreading code with each inputted parallel data symbol sequence, and outputs it to divider 11 for each spread frame. The spreading codes to be multiplied at this time are the same between spreading frames, and the same chip of the same spreading code sequence is output when the output from the spreading code generator 24 in FIG. 1 is connected. Become.

分配器11は入力された並列変調シンボルを同一データからなる拡散信号が等間隔になるように分散配置して、IFFT回路12(逆フーリエ変換回路:Inverse Fast Fourier Transform)に出力する。これらの並列に配置された並列変調シンボル系列の各々がマルチキャリア信号の各サブキャリア成分を構成することになる。本発明ではこの各サブキャリア成分をサブシンボルと呼ぶ。このときの分散配置される並列変調シンボル系列の流れを数式で表すと   The distributor 11 disperses and arranges the input parallel modulation symbols so that spread signals composed of the same data are equally spaced, and outputs them to the IFFT circuit 12 (Inverse Fast Fourier Transform). Each of these parallel modulation symbol sequences arranged in parallel constitutes each subcarrier component of the multicarrier signal. In the present invention, each subcarrier component is called a subsymbol. The flow of parallel modulation symbol sequences distributed at this time can be expressed by mathematical formulas.

のように示される。結果として隣接するサブキャリア成分に異なる拡散フレームの同一チップによる拡散信号が配置されることになる。 As shown. As a result, spread signals from the same chip in different spread frames are arranged in adjacent subcarrier components.

IFFT回路12は入力された並列変調シンボル系列の同相成分を複素数の実部、直交成分を複素数の虚部とみなし、並列複素データを逆フーリエ変換して直交マルチキャリアCDMA信号に変換し、その信号のサンプル信号として並直列変換器14へ出力する。この並直列変換器14は入力された並列信号を並直列変換して直列サンプルシンボル系列に変換し、多重器18とガードインターバル生成器16へ出力される。この直列サンプルシンボル系列がMC−CDMA信号となっている。   The IFFT circuit 12 regards the in-phase component of the input parallel modulation symbol sequence as the real part of the complex number and the orthogonal component as the imaginary part of the complex number, converts the parallel complex data into an orthogonal multicarrier CDMA signal by inverse Fourier transform, To the parallel-serial converter 14 as a sample signal. The parallel / serial converter 14 performs parallel / serial conversion on the input parallel signal to convert it into a serial sample symbol sequence, which is output to the multiplexer 18 and the guard interval generator 16. This serial sample symbol sequence is an MC-CDMA signal.

ガードインターバル生成器16は入力されたシンボルの後半の一部と前半の一部を元のサンプル信号に付加するために生成し、それぞれ、シンボルの後半はシンボルの前に、シンボルの前半はシンボルの後に付加するように、多重器18に出力する。多重器は18入力された直列サンプルシンボル系列とガードインターバル信号を多重し、これらのサンプル信号を無線周波数へ変換しアンテナ20に出力する。アンテナは入力信号を空間に送信する。その後、送信された信号は受信機に到達する。   The guard interval generator 16 generates a part of the second half and a part of the first half of the input symbol to add them to the original sample signal, and the second half of the symbol is before the symbol and the first half of the symbol is the symbol. The data is output to the multiplexer 18 to be added later. The multiplexer multiplexes 18 input serial sample symbol sequences and guard interval signals, converts these sample signals to radio frequencies, and outputs them to the antenna 20. The antenna transmits the input signal to space. Thereafter, the transmitted signal reaches the receiver.

図2は、本実施形態に係わるMC−CDMA受信機の構成を示すブロック図である。同図に示すように、受信機はアンテナ50を備えている。アンテナを介して受信された信号は、ベースバンド周波数へ変換された後、ガードインターバル除去部52に出力される。ガードインターバル除去部52は入力された信号からシンボルの前後に付加されているガードインターバルを除去し、直列サンプル系列として直並列変換器54に出力する。直並列変換器54は入力された直列サンプル系列を1シンボル毎に直並列変換してNc個の並列サンプル信号を生成し、FFT回路56(高速フーリエ変換回路: Fast Fourier
Transform)に出力する。
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the MC-CDMA receiver according to this embodiment. As shown in the figure, the receiver includes an antenna 50. A signal received via the antenna is converted to a baseband frequency and then output to the guard interval removal unit 52. The guard interval removing unit 52 removes the guard interval added before and after the symbol from the input signal, and outputs it to the serial-parallel converter 54 as a serial sample sequence. The serial-parallel converter 54 performs serial-parallel conversion on the input serial sample sequence for each symbol to generate Nc parallel sample signals, and an FFT circuit 56 (Fast Fourier Transform Circuit: Fast Fourier Transform Circuit).
Output to (Transform).

FFT回路56は入力されたNc個の並列サンプル信号に対してフーリエ変換を施すことによりNc個のサブキャリア成分を並列に出力し、並列変調シンボルに分離するものである。FFT回路56は並列変調シンボル系列を分配器57に出力する。分配器57は送信側で分散配置した拡散フレームに属するサブシンボルを集めるようにSF個ずつM個の組にまとめ、掛算器58に出力する。拡散符号生成器66は送信側で用いたのと同じ拡散符号を生成し、掛算器58に入力することで逆拡散を行う。掛算器58は同じ拡散フレームに属する信号を各々MMSE合成器60に出力する。   The FFT circuit 56 outputs Nc subcarrier components in parallel by performing Fourier transform on the input Nc parallel sample signals, and separates them into parallel modulation symbols. The FFT circuit 56 outputs the parallel modulation symbol sequence to the distributor 57. The distributor 57 collects the sub-symbols belonging to the spread frame distributed on the transmission side into M sets of SFs and outputs them to the multiplier 58. The spread code generator 66 generates the same spread code as that used on the transmission side and inputs it to the multiplier 58 to perform despreading. Multipliers 58 each output signals belonging to the same spread frame to MMSE combiner 60.

各々のMMSE合成器60は入力された並列変調シンボル系列に対して複素重みを掛け合わせ、合成することで干渉成分を適応的に除去したM個の並列データシンボル系列を得る。このときのMMSE合成器60の本発明における動作についての説明を行う。MMSE合成器60の構成を図3に示す。ここでは、MMSE合成器60に入力されたSF個の並列データシンボル系列各々に対してウェイト生成器で求められたウェイトを掛け合わせ、拡散フレームを合成する。このときのm番目の拡散フレームの逆拡散出力信号は以下のように示される。   Each MMSE combiner 60 multiplies the input parallel modulation symbol sequences by complex weights and combines them to obtain M parallel data symbol sequences from which interference components are adaptively removed. The operation of the MMSE combiner 60 at this time in the present invention will be described. The configuration of the MMSE synthesizer 60 is shown in FIG. Here, each of the SF parallel data symbol sequences input to the MMSE combiner 60 is multiplied by the weight obtained by the weight generator to synthesize a spread frame. The despread output signal of the mth spread frame at this time is shown as follows.

ここでウェイト行列は Where the weight matrix is

受信信号行列は The received signal matrix is

となる。
ただし、
It becomes.
However,

を表す。 Represents.

ここで、図4に本発明で用いるパケット構成の一例を示す。この図は図1によって生成されるMC−CDMAのシンボル配置を表しており、縦軸がサブシンボルを横軸がシンボルとなっている。ここで、データシンボル部が同じパターンで塗られているサブシンボルは同じ拡散フレームの信号を表しており、同一のデータが拡散され分散配置されているものを示している。このパケット構成ではパケットの先頭に参照信号シンボルが付加されている。この参照信号シンボルは送信端末毎に異なるものがあらかじめ割り当てられているものである。この参照信号シンボルに続いてデータ信号を伝送することとなる。また、各シンボルにはユーザ毎の時間タイミングオフセットの影響を軽減するために、シンボルの前後にシンボル後半のサンプルの複製を前半にプリガードインターバル(pre−GI)、シンボル前半のサンプルの複製を後半にポストガードインターバル(post−GI)が挿入されている。   Here, FIG. 4 shows an example of a packet configuration used in the present invention. This figure shows the symbol arrangement of MC-CDMA generated by FIG. 1, with the vertical axis representing sub-symbols and the horizontal axis representing symbols. Here, sub-symbols in which the data symbol portion is painted in the same pattern represent signals of the same spread frame, indicating that the same data is spread and distributed. In this packet configuration, a reference signal symbol is added to the head of the packet. Different reference signal symbols are assigned in advance for each transmitting terminal. A data signal is transmitted following this reference signal symbol. In addition, in order to reduce the influence of the time timing offset for each user, each symbol has a pre-guard interval (pre-GI) in the first half of the symbol before and after the symbol, and a second half of the symbol in the first half of the symbol. Is inserted a post guard interval (post-GI).

図3に示されるMMSE合成器60は、まず、入力された並列変調シンボル系列を記憶装置602に出力する。記憶装置602は入力された並列変調シンボル系列を蓄積し、いつでもこの並列変調シンボル系列を取り出せるようにして、参照信号シンボル部分を第1ウェイト生成器608へ、データシンボル部分を掛算器604に出力する。第1ウェイト生成器608はこれらの信号に対してウェイト生成アルゴリズムにより合成ウェイトの決定を行う。ここでは、高速で計算量が現実的な量であるRLS(Recursive Least Squares)アルゴリズムにより合成ウェイトを求める。RLSアルゴリズムは合成ウェイトを複数の参照信号シンボルを用いて逐次更新するアルゴリズムであり、前の更新で利用した合成ウェイトの値と相関行列の逆行列を利用する。この更新式を以下に表す。m番目の拡散フレームi番目更新の誤差信号は   The MMSE combiner 60 shown in FIG. 3 first outputs the input parallel modulation symbol sequence to the storage device 602. The storage device 602 accumulates the input parallel modulation symbol sequence and outputs the reference signal symbol portion to the first weight generator 608 and the data symbol portion to the multiplier 604 so that the parallel modulation symbol sequence can be taken out at any time. . The first weight generator 608 determines composite weights for these signals using a weight generation algorithm. Here, the composite weight is obtained by an RLS (Recursive Least Squares) algorithm, which is a high-speed and practical amount of calculation. The RLS algorithm is an algorithm that sequentially updates the composite weight using a plurality of reference signal symbols, and uses the composite weight value and the inverse matrix of the correlation matrix used in the previous update. This update formula is shown below. The error signal of the mth spread frame ith update is

このときウェイトの更新式は At this time, the weight update formula is

となる。また逆行列は以下の更新式で逐次求める。 It becomes. The inverse matrix is sequentially obtained by the following update formula.

ここでIは単位行列を表す。 Here, I represents a unit matrix.

本発明ではRLSアルゴリズムを元に同一の参照信号シンボルを繰り返し利用することで、短い参照信号シンボルを用いて適切なウェイトを求める。まず、第一段階として並列にM個ある第1ウェイト生成器608各々において、参照信号シンボルを用いて、RLSアルゴリズムにより逐次的に合成ウェイトを更新し、仮の合成ウェイトと仮の相関行列の逆行列を求める。これらの値はパイロット信号の数が少ない場合には、更新精度が悪く最適なウェイトと相関行列の逆行列になっておらず、このままデータの復調のためのウェイトとして用いても良好な特性は得られない。   In the present invention, an appropriate weight is obtained using a short reference signal symbol by repeatedly using the same reference signal symbol based on the RLS algorithm. First, in the first stage, each of the M first weight generators 608 in parallel uses the reference signal symbol to update the composite weights sequentially by the RLS algorithm, and reverses the temporary composite weight and the temporary correlation matrix. Find the matrix. These values, when the number of pilot signals is small, are not updated accurately and are not the inverse of the optimal weight and correlation matrix. Good characteristics can be obtained even if they are used as weights for data demodulation as they are. I can't.

ここで、送信機に備える分配器11の効果により、隣接拡散フレームの同じ拡散符号によるチップがそれぞれ隣接サブキャリアから送信されている。隣接サブキャリアはフェージング状態が近いため、MMSEによって決定されるウェイトも隣接拡散フレームで近い値をとることが予想される。そこで、各々の第1ウェイト生成器はこれらの求められた仮の合成ウェイトと仮の相関行列の逆行列をM個並列に存在する拡散フレームのMMSE合成器60の第1ウェイト生成器608に出力する。逆に、図3の第1ウェイト生成器608には複数並列に存在するMMSE合成器60の第1ウェイト生成器608によって生成された別拡散フレームの仮のウェイトと仮の相関行列の逆行列が入力され、これらに対して規定の補間操作を行うことで、新たにウェイトと相関行列の逆行列を求める。本発明ではこれら補間操作によって求められた別ウェイト生成器から生成されたウェイトと相関行列の逆行列の値をその拡散フレームにおけるウェイトと相関行列の逆行列の初期値として利用して、マルチステージ更新を行う。ここで、前ステージで生成された初期値を用いて、再度、記憶装置602から先ほど用いたものと同じ参照信号シンボル部分を読み出し、前ステージと同様にRLSアルゴリズムによりウェイトの更新を行う。   Here, due to the effect of the distributor 11 provided in the transmitter, chips having the same spreading code of adjacent spreading frames are transmitted from the adjacent subcarriers, respectively. Since adjacent subcarriers are close to the fading state, the weight determined by MMSE is expected to take a close value in the adjacent spread frame. Therefore, each first weight generator outputs the obtained temporary combined weight and the inverse matrix of the temporary correlation matrix to the first weight generator 608 of the MMSE combiner 60 of the spread frame existing in parallel. To do. On the other hand, the first weight generator 608 of FIG. 3 includes an inverse matrix of a temporary weight of another spread frame and a temporary correlation matrix generated by the first weight generator 608 of the MMSE combiner 60 existing in parallel. A predetermined interpolation operation is performed on these, and a new inverse matrix of weight and correlation matrix is obtained. In the present invention, the multistage update is performed by using the weight and the inverse matrix value of the correlation matrix generated from the separate weight generator obtained by the interpolation operation as the initial value of the weight and the inverse matrix of the correlation matrix in the spread frame. I do. Here, using the initial value generated in the previous stage, the same reference signal symbol portion as that used earlier is read again from the storage device 602, and the weight is updated by the RLS algorithm as in the previous stage.

このときの補間の式には隣接拡散フレーム間での平均化、スプライン補間などさまざまな補間法が利用できる。例として、隣接拡散フレーム間での平均化を行う場合についてのpステージ、m拡散フレームの初期値導出式を以下に示す。   Various interpolation methods such as averaging between adjacent diffusion frames and spline interpolation can be used for the interpolation formula at this time. As an example, the initial value derivation formula for the p stage and m spread frames when averaging between adjacent spread frames is shown below.

これらの求められた初期値を用いて第1ウェイト生成器608は再度参照信号シンボルを記憶装置602から呼び出し、前ステージと同じ参照信号シンボルを用いてRLS法でウェイトを更新する。第1ウェイト生成器608はこれら初期値の導出とRLS法によるウェイト更新を規定の回数繰り返すことで、短い参照信号シンボルで効率的に適切なウェイトの生成を行うことが可能となる。これらの手順で決定されたウェイトは各々第1ウェイト生成器608から出力され、それぞれのサブシンボルの掛算器604に出力される。掛算器では記憶装置602から入力されたデータシンボルのサブシンボルと第1ウェイト生成器608によって決定されたウェイトを掛け合わせ、加算器606に出力する。加算器606は入力されたサブシンボルを足し合わせ、データ復調器62へ出力する。 Using these obtained initial values, the first weight generator 608 calls the reference signal symbol from the storage device 602 again, and updates the weight by the RLS method using the same reference signal symbol as the previous stage. The first weight generator 608 can generate an appropriate weight efficiently with a short reference signal symbol by repeating the derivation of these initial values and the weight update by the RLS method a prescribed number of times. The weights determined by these procedures are each output from the first weight generator 608 and output to the multiplier 604 for each sub-symbol. The multiplier multiplies the sub-symbol of the data symbol input from the storage device 602 and the weight determined by the first weight generator 608 and outputs the result to the adder 606. Adder 606 adds the input sub-symbols and outputs the result to data demodulator 62.

図5に本発明で用いる第1ウェイト生成器608の動作イメージを示す。ここではm−1番目からm+1番目の拡散フレームに対しての処理に注目しているが、全体では各拡散フレームで同様の動作を行うため、全拡散フレームで並列にRLSアルゴリズムが動作することになる。本図では隣接する拡散フレームで求められたウェイトと相関行列の逆行列を平均化することで次のステージの初期値を求めることを示している。ただし、この初期値の導出法は平均化以外に他の補完法を用いることも可能である。また、端の拡散フレームはその片側にのみ仮のウェイトと相関行列の逆行列が求められるため、隣接する片側の仮にもとめられた値を初期値とすることで対応可能となるが、そのほかの外挿法も利用できる。以下の例では平均化する場合について示している。   FIG. 5 shows an operation image of the first weight generator 608 used in the present invention. Here, attention is paid to the processing for the (m−1) th to (m + 1) th spreading frames, but since the same operation is performed for each spreading frame as a whole, the RLS algorithm is operated in parallel for all spreading frames. Become. This figure shows that the initial value of the next stage is obtained by averaging the weights obtained in adjacent spread frames and the inverse matrix of the correlation matrix. However, as a method for deriving the initial value, it is possible to use other complementation methods besides averaging. Also, since the end spread frame requires a temporary weight and an inverse matrix of the correlation matrix only on one side, it can be handled by setting the initial value to the value temporarily determined on the adjacent side. Interpolation can also be used. The following example shows the case of averaging.

まず第1ステージでは各拡散フレームの先頭で送られている受信側で既知の参照信号シンボルを記憶装置602から取り出し、ウェイトの初期値と相関行列の逆行列の初期値をあらかじめ決められている値にしたうえで、RLSアルゴリズムによってウェイトと相関行列の逆行列の更新を行い求められたウェイトを仮ウェイト、相関行列の逆行列を仮相関行列の逆行列とする。これらにより、拡散フレーム#1〜#Mまでそれぞれ仮ウェイトと仮相関行列の逆行列が求まる。   First, in the first stage, a reference signal symbol known at the reception side sent at the head of each spread frame is extracted from the storage device 602, and the initial value of the weight and the initial value of the inverse of the correlation matrix are predetermined values. Then, the weight obtained by updating the inverse matrix of the weight and the correlation matrix by the RLS algorithm is set as the temporary weight, and the inverse matrix of the correlation matrix is set as the inverse matrix of the temporary correlation matrix. Thus, inverse matrices of the temporary weight and the temporary correlation matrix are obtained for the spread frames # 1 to #M, respectively.

次に第2ステージでは先ほど各拡散フレームで求められた仮ウェイト、仮相関行列の逆行列を隣接する拡散フレームの間で平均化し、第2ステージにおけるウェイトと相関行列の逆行列の初期値とする。この初期値の生成のための平均化の式を数9に示す。第1ウェイト生成器608は再度記憶装置602から記憶されている前記参照信号シンボルと同じものを読みだし、第1ステージと同様に、RLSアルゴリズムによってウェイトと相関行列の逆行列の更新を行い最終的に求められたウェイトと相関行列の逆行列を仮ウェイト、仮相関行列の逆行列とする。   Next, in the second stage, the inverse of the temporary weight and the temporary correlation matrix previously obtained in each spread frame is averaged between adjacent spread frames, and the initial value of the inverse matrix of the weight and the correlation matrix in the second stage is obtained. . An equation for averaging for generating the initial value is shown in Equation 9. The first weight generator 608 again reads the same reference signal symbol stored from the storage device 602 and updates the inverse of the weight and the correlation matrix by the RLS algorithm in the same manner as in the first stage. The inverse matrix of the weight and the correlation matrix obtained in step 1 is set as a temporary weight and the inverse matrix of the temporary correlation matrix.

その後、第2ステージと同様の操作を繰り返し第Pステージまで繰り返し、最終的に求められたウェイトと相関行列の逆行列をサブシンボル間で合成するためのウェイトとして、利用することとなる。ただし、このときのPの値は予め定められているものとする。   Thereafter, the same operation as in the second stage is repeated until the P-th stage, and the finally obtained weight and the inverse matrix of the correlation matrix are used as weights for synthesizing between the sub-symbols. However, the value of P at this time is assumed to be predetermined.

このように隣接拡散フレームで求められた仮ウェイト、仮相関行列の逆行列を平均化して、初期値とすることで、同一の参照信号シンボルを繰り返し利用することによって生じる同一雑音の影響を排除することが可能となり、他ユーザの信号を抑圧した上で。希望信号を受信することが可能なMMSE合成器60を短い参照信号シンボルを利用して実現することが可能となる。これらのウェイト生成の手順を図6にフローチャートとしてまとめた。   In this way, by averaging the temporary weights and inverse matrixes of the temporary correlation matrix obtained in the adjacent spread frame to obtain the initial value, the influence of the same noise caused by repeatedly using the same reference signal symbol is eliminated. It is possible to suppress other users' signals. It becomes possible to realize the MMSE combiner 60 capable of receiving a desired signal by using a short reference signal symbol. These weight generation procedures are summarized as a flowchart in FIG.

MMSE合成器60は入力並列変調シンボル系列に対してこれらの操作によって得られた合成ウェイトによりサブシンボル合成を行い図2のデータ復調器62にデータシンボル系列を出力する。データ復調器62は入力された並列変調シンボル系列を各々復調し、並列データシンボル系列を並直列変換器64に出力する。並直列変換器64は入力された並列データシンボル系列を直列データシンボル系列に変換し、データ系列を生成する。   The MMSE synthesizer 60 performs sub-symbol synthesis on the input parallel modulation symbol sequence using the synthesis weights obtained by these operations, and outputs the data symbol sequence to the data demodulator 62 in FIG. The data demodulator 62 demodulates each input parallel modulation symbol sequence and outputs the parallel data symbol sequence to the parallel / serial converter 64. The parallel-serial converter 64 converts the input parallel data symbol sequence into a serial data symbol sequence, and generates a data sequence.

以上説明したように実施例1によれば、送信機が拡散フレームをサブキャリアに対応するサブシンボルに配置する際に、相関の高い隣接サブシンボルに隣の拡散フレームの同じチップの拡散符号の掛け合わされるサブシンボルが配置されるように配置を行い。さらに、受信機が送信機から送られた信号をMMSE基準のRLSアルゴリズムに基づいてサブシンボル合成する際に、仮に求めたウェイトと相関行列の逆行列に対して隣接拡散フレーム間で平均化もしくはその他の補間公式を施すことで、次の更新における初期値を生成する。その初期値により再度ウェイト更新することで、短い参照信号シンボルを繰り返し用いて良好なサブシンボル合成ウェイトを生成する。この方式により、パケット内に備える参照信号用の既知シンボルの割合を減少させた上で良好な伝送特性を得ることが可能となり、参照信号による占有時間を減らすことが可能となり、周波数利用効率が改善する。   As described above, according to the first embodiment, when a transmitter places a spread frame in a sub-symbol corresponding to a subcarrier, the adjacent sub-symbol with high correlation is multiplied by the spread code of the same chip in the adjacent spread frame. Arrange the sub-symbols to be arranged. Further, when sub-symbol synthesis is performed on the signal sent from the transmitter based on the MMSE-based RLS algorithm, the receiver averages between the adjacent spread frames with respect to the inverse matrix of the weight and the correlation matrix that are obtained. By applying the interpolation formula, the initial value in the next update is generated. By updating the weight again with the initial value, a good sub-symbol synthesis weight is generated by repeatedly using a short reference signal symbol. With this method, it is possible to obtain good transmission characteristics while reducing the proportion of known symbols for the reference signal provided in the packet, and it is possible to reduce the occupied time by the reference signal and improve the frequency utilization efficiency To do.

上記実施例1の操作によって準最適なウェイトによりサブシンボルの合成が可能となった。本受信機はサブキャリア間のフェージングの状態に関して、隣接する別のサブキャリア間の相関が高いことを利用して短い参照信号シンボルでウェイトを決定するものであるが、マルチパスフェージングの各パスの遅延量が大きくなるにつれて、サブキャリア間の相関は小さくなるという周波数選択性フェージングの影響が大きくなり、特性の改善度が小さくなってしまう。   By the operation of the first embodiment, the sub-symbol can be synthesized with the semi-optimal weight. This receiver determines the weight with a short reference signal symbol by using the fact that the correlation between adjacent subcarriers is high with respect to the fading state between subcarriers. As the amount of delay increases, the influence of frequency selective fading that the correlation between subcarriers becomes smaller increases, and the improvement in characteristics decreases.

そこで、受信機が実施例1の操作で仮に復調したデータ系列を参照信号としてパケット全体を使って、再度サブシンボル合成ウェイトを更新することでさらに良好なウェイト生成を可能とする構成を追加することも出来る。基本的な構成は実施例1で用いたものと同じであるが、本実施例においては、一度実施例1の受信機により決定したサブシンボル合成ウェイトを用いて、仮に復調し、判定したデータシンボルを参照信号とみなすことで、さらなる受信特性の改善を図る。   Accordingly, a configuration is added in which the receiver can update the sub-symbol synthesis weight again by using the entire packet as a reference signal using the data sequence that is temporarily demodulated by the operation of the first embodiment, thereby enabling better weight generation. You can also. The basic configuration is the same as that used in the first embodiment, but in this embodiment, the data symbols that have been temporarily demodulated and determined using the sub-symbol synthesis weights determined by the receiver of the first embodiment. Is regarded as a reference signal to further improve the reception characteristics.

実施例2の受信機のMMSE合成器60を図7に示す。実施例2では2段階構成のウェイト生成になっており第1ウェイト生成器608と第2ウェイト生成器612からなる。ここで、第1ウェイト生成器608は実施例1の第1ウェイト生成器608と同じものである。ここでは、各サブシンボルのウェイトの生成には、まず実施例1と同様に第1ウェイト生成器608によりMMSE規範のRLSアルゴリズムのウェイトと相関行列の逆行列をマルチステージ構成で求める。実施例2ではこれら求めたウェイトを掛算器604に出力し、掛算器は記憶装置602から入力されたデータシンボルの各サブシンボル成分と第1ウェイト生成器608から入力された拡散符号を掛け合わせ、加算器606へ出力する。加算器606は入力された信号を加算し、仮復調器610へ出力する。仮復調器610では並列にその拡散フレームのデータ部分の仮判定を行い第2ウェイト生成器612へ出力する。   FIG. 7 shows an MMSE synthesizer 60 of the receiver according to the second embodiment. In the second embodiment, the weight generation has a two-stage configuration, and includes a first weight generator 608 and a second weight generator 612. Here, the first weight generator 608 is the same as the first weight generator 608 of the first embodiment. Here, for the generation of the weight of each sub-symbol, first, as in the first embodiment, the first weight generator 608 obtains the weight of the RLS algorithm of the MMSE standard and the inverse matrix of the correlation matrix in a multistage configuration. In the second embodiment, the obtained weights are output to the multiplier 604, which multiplies each sub-symbol component of the data symbol input from the storage device 602 and the spreading code input from the first weight generator 608, The data is output to the adder 606. Adder 606 adds the input signals and outputs the result to provisional demodulator 610. Temporary demodulator 610 performs provisional determination of the data portion of the spread frame in parallel and outputs the result to second weight generator 612.

次に、受信機は記憶装置で蓄積している各アンテナでの受信信号の参照信号シンボル部分とデータシンボル部分を第2ウェイト生成器612に出力する。第2ウェイト生成器612は仮復調器610から入力された仮判定したデータ系列と既知参照信号シンボルをその拡散フレームの参照信号として用いて、パケット全体を利用してRLSアルゴリズムのウェイト更新を行う。   Next, the receiver outputs the reference signal symbol portion and the data symbol portion of the received signal at each antenna accumulated in the storage device to the second weight generator 612. The second weight generator 612 updates the weight of the RLS algorithm using the entire packet using the provisionally determined data series and the known reference signal symbol input from the temporary demodulator 610 as the reference signal of the spread frame.

この動作のイメージを図8に示す。ここでは、仮判定したデータをパケットの後ろから前に向かってRLSアルゴリズムによって、ウェイト更新を行っているが、ここでは前半参照信号部分がデータの判定誤りを含まない参照信号として利用できるためにこのようにパケットの後半からのウェイト更新例を採用している。ただし、ウェイト更新の方向はこの方法に限るものではない。また、ウェイトや相関行列の逆行列の初期値は仮判定を行った時の値を初期値として利用することも可能であり、別の値としても良い。   An image of this operation is shown in FIG. Here, the weight of the provisionally determined data is updated by the RLS algorithm from the back to the front of the packet. However, since the first half reference signal portion can be used as a reference signal that does not include a data determination error, this data is used. Thus, an example of weight update from the second half of the packet is adopted. However, the direction of weight update is not limited to this method. In addition, the initial value of the inverse matrix of the weight and the correlation matrix can be used as the initial value as a temporary determination value, or may be another value.

この操作の結果、フレーム全体を利用してRLSアルゴリズムによるサブシンボル合成ウェイトと相関行列の逆行列が求められる。この求められたウェイトは掛算器614へ出力される。掛算器614は記憶装置602から入力されたデータシンボルの各サブシンボル成分と第2ウェイト生成器608から入力された拡散符号を掛け合わせ、加算器616へ出力する。加算器616は入力された信号を加算し、仮復調器618へ出力する。仮復調器618では並列にその拡散フレームのデータ部分の仮判定を行い第2ウェイト生成器612へ出力する。このように仮判定結果を再度第2ウェイト生成器612に入力することで、受信機は再度ウェイト更新することを繰り返すことが可能となり、さらに良好なウェイトを生成することが可能となる。ここでの繰り返しの数は任意に選ぶことができる。これらの手順で決定されたウェイトは各々ウェイト生成器612から出力され、それぞれのサブシンボルの掛算器614に出力される。掛算器では記憶装置602から入力されたデータシンボルのサブシンボルと第2ウェイト生成器612によって決定されたウェイトを掛け合わせ、加算器616に出力する。加算器616は入力されたサブシンボルを足し合わせ、データ復調器62へ出力する。仮判定結果をウェイト生成に用いた場合のフローチャートは図9に示す。   As a result of this operation, a sub-symbol synthesis weight by the RLS algorithm and an inverse matrix of the correlation matrix are obtained using the entire frame. The obtained weight is output to the multiplier 614. Multiplier 614 multiplies each sub-symbol component of the data symbol input from storage device 602 and the spreading code input from second weight generator 608, and outputs the result to adder 616. Adder 616 adds the input signals and outputs the result to provisional demodulator 618. Temporary demodulator 618 performs provisional determination of the data portion of the spread frame in parallel and outputs the result to second weight generator 612. In this way, by inputting the provisional determination result again to the second weight generator 612, the receiver can repeat updating the weight again, and can generate a better weight. The number of repetitions here can be chosen arbitrarily. The weights determined by these procedures are each output from the weight generator 612 and output to the multiplier 614 for each sub-symbol. The multiplier multiplies the sub-symbol of the data symbol input from the storage device 602 and the weight determined by the second weight generator 612 and outputs the result to the adder 616. Adder 616 adds the input sub-symbols and outputs the result to data demodulator 62. FIG. 9 shows a flowchart when the provisional determination result is used for weight generation.

以上説明したように第2実施形態によれば、サブシンボル間のフェージング相関が低くなる周波数選択性フェージング環境においても、短い参照信号シンボルを繰り返し用いた上に、仮に判定したデータシンボルを参照信号シンボルとして利用し、再度ウェイト更新することで、フレーム内に備える参照信号用の既知シンボルの割合を減少させた上で第1実施形態よりもさらに良好な特性を得ることが可能となる。   As described above, according to the second embodiment, even in a frequency selective fading environment where fading correlation between sub-symbols is low, a short reference signal symbol is repeatedly used and a temporarily determined data symbol is used as a reference signal symbol. And updating the weight again, it is possible to obtain a better characteristic than the first embodiment while reducing the ratio of the known symbol for the reference signal provided in the frame.

変形例Modified example

上述した実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明の技術思想の範囲内で任意に変更可能である。そこで以下に、各種の変形例を説明する。   The above-described embodiment shows one aspect of the present invention, and can be arbitrarily changed within the scope of the technical idea of the present invention. Accordingly, various modifications will be described below.

(1)上述した各実施形態では送信機を移動通信の端末に、受信機を移動通信の基地局に用いることを想定したが、この形態は端末と基地局を入れ替えることも可能である。特に、基地局において複数のアンテナ素子を持つアレー構成の基地局からダイバーシチ送信や送信アダプティブアレーアンテナにより送信アンテナ間から出力される信号の位相、振幅をユーザ毎に変化させる場合には、端末から基地局への通信と同様にユーザ毎に異なるフェージングを受けることになるため、MC−CDMAのユーザ間の直交性が崩れる。このような状況では、本発明で用いる送信機、受信機の利用の効果が高まる。 (1) In each of the embodiments described above, it is assumed that the transmitter is used for a mobile communication terminal and the receiver is used for a mobile communication base station. However, in this embodiment, the terminal and the base station can be interchanged. In particular, when changing the phase and amplitude of a signal output from between transmission antennas by a diversity transmission or a transmission adaptive array antenna from a base station having an array configuration having a plurality of antenna elements in the base station, the base station Similar to communication to the station, different fading is applied to each user, so that the orthogonality between MC-CDMA users is lost. Under such circumstances, the effect of using the transmitter and receiver used in the present invention is enhanced.

(2)さらに、移動局、基地局それぞれに本発明の送信機、受信機を持つことで、上り回線、下り回線共に本発明を用いることもできる。 (2) Furthermore, since the mobile station and the base station have the transmitter and receiver of the present invention, the present invention can be used for both the uplink and the downlink.

(3)さらに、(1)では送信機に基地局、受信機に端末を利用した場合の変形例について示したが、端末同士で直接通信を行う際にも本発明は用いることができる。この際には本発明の送信機、受信機が送信と受信のタイミングによって切り替わることになる。 (3) Further, in (1), a modification example in which a base station is used as a transmitter and a terminal is used as a receiver is shown. However, the present invention can also be used when directly communicating between terminals. At this time, the transmitter and receiver of the present invention are switched according to the transmission and reception timings.

送信機構成を示した図である。It is the figure which showed the transmitter structure. 受信機構成を示した図である。It is the figure which showed the receiver structure. MMSE合成器構成を示した図である。It is the figure which showed the MMSE synthesizer structure. パケット構成を示した図である。It is the figure which showed the packet structure. ウェイト更新イメージを示した図である。It is the figure which showed the weight update image. MMSE合成部動作フローチャートを示した図である。It is the figure which showed the MMSE synthetic | combination part operation | movement flowchart. 仮判定部を持つMMSE合成器構成を示した図である。It is the figure which showed the MMSE synthesizer structure with a temporary determination part. 仮判定シンボルを利用したRLSアルゴリズムによるウェイト更新イメージを示した図である。It is the figure which showed the weight update image by the RLS algorithm using a temporary determination symbol. 仮判定部を持つMMSE合成器動作フローチャートを示した図である。It is the figure which showed the MMSE synthesizer operation | movement flowchart with a temporary determination part.

符号の説明Explanation of symbols

2 直並列変換器
4 データ変調器
6 多重器
8 複製器
10 掛算器
11 分配器
12 IFFT回路
14 並直列変換器
16 ガードインターバル生成器
18 多重器
20 アンテナ
22 参照シンボル生成器
24 拡散符号生成器
50 アンテナ
52 ガードインターバル除去部
54 直並列変換器
56 FFT回路
57 分配器
58 掛算器
60 MMSE合成器
62 データ復調器
64 並直列変換器
66 拡散符号生成器
602 記憶装置
604 掛算器
606 加算器
608 第1ウェイト生成器
610 仮復調器
612 第2ウェイト生成器
614 掛算器
616 加算器
618 仮復調器
2 serial-parallel converter 4 data modulator 6 multiplexer 8 replicator 10 multiplier 11 divider 12 IFFT circuit 14 parallel-serial converter 16 guard interval generator 18 multiplexer 20 antenna 22 reference symbol generator 24 spreading code generator 50 Antenna 52 Guard interval remover 54 Serial-parallel converter 56 FFT circuit 57 Distributor 58 Multiplier 60 MMSE combiner 62 Data demodulator 64 Parallel-serial converter 66 Spreading code generator 602 Storage device 604 Multiplier 606 Adder 608 First Weight generator 610 Temporary demodulator 612 Second weight generator 614 Multiplier 616 Adder 618 Temporary demodulator

Claims (6)

データを構成する複数のシンボルを並列にマルチキャリア変調して、送信する送信機であって、
並列にマルチキャリア変調される複数のシンボルの各々について、シンボルの複製であるサブシンボルを複数作成して、複数のサブシンボルを有するサブシンボル群を生成する複製器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群の各々に対して、複数のチップで構成される同じ拡散系列を乗算する拡散符号生成器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群について、同じチップと乗算された複数のサブシンボルが連続したサブキャリアによって変調されるよう、サブシンボルとサブキャリアとを対応づける分配器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群を、該複数のサブシンボル群に含まれるサブシンボルの数分のサブキャリアを用いて変調するマルチキャリア変調部とを有することを特徴とする送信機。
A transmitter that performs multi-carrier modulation in parallel on a plurality of symbols constituting data and transmits the data,
For each of a plurality of symbols that are multi-carrier modulated in parallel, a plurality of sub-symbols that are duplicates of the symbols, and a replica that generates a sub-symbol group having a plurality of sub-symbols;
A spreading code generator for multiplying each of a plurality of subsymbol groups transmitted in parallel by the same spreading sequence composed of a plurality of chips;
For a plurality of sub-symbol groups transmitted in parallel, a distributor that associates sub-symbols with sub-carriers so that a plurality of sub-symbols multiplied by the same chip are modulated by successive sub-carriers,
A transmitter comprising: a multicarrier modulation unit that modulates a plurality of subsymbol groups transmitted in parallel using subcarriers corresponding to the number of subsymbols included in the plurality of subsymbol groups.
請求項1記載の送信機であって、
データを構成する複数のシンボルには、複数の参照信号シンボルが含まれることを特徴とする送信機。
The transmitter of claim 1, wherein
A transmitter characterized in that a plurality of symbols constituting data includes a plurality of reference signal symbols.
マルチキャリア変復調を用いた通信システムであって、
データを構成する複数のシンボルを並列にマルチキャリア変調して送信する送信機と、
前記送信機からマルチキャリア変調された複数のシンボルを受信して復調する受信機とを有し、
前記送信機は、
並列にマルチキャリア変調される複数のシンボルの各々について、シンボルの複製であるサブシンボルを複数生成して、複数のサブシンボルを有するサブシンボル群を作成する複製器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群の各々について、複数のチップで構成される同じ拡散系列を乗算する拡散符号生成器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群について、同じチップと乗算された複数のサブシンボルが連続したサブキャリアによって変調されるよう、サブシンボルとサブキャリアとを対応づける分配器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群を、該複数のサブシンボル群に含まれるサブシンボルの数分のサブキャリアを用いて変調するマルチキャリア変調部とを有し、
前記受信機は、
前記送信機から受信した受信信号をマルチキャリア復調するマルチキャリア復調部と、
マルチキャリア復調された複数のサブシンボル群について、サブシンボル群毎に前記拡散系列を乗算する乗算器と、
拡散系列が乗算された複数のサブシンボル群の各々について、サブシンボル群を構成する複数のサブシンボルを合成する、複数の合成器と、
前記複数の合成器からの出力に基づいて信号を復調し、複数のシンボルを出力するデータ復調器とを有しており、
前記複数の合成器は各々、合成される複数のサブシンボル各々に対してウェイト値を乗算して合成し、
サブシンボル群を構成する複数のサブシンボル各々に乗算されるウェイト値は、
前記複数のシンボルに含まれる、ウェイト値計算用に前記送信機から送信された参照シンボルと、他のサブシンボル群を構成する複数のサブシンボル用のウェイト値を計算するために参照シンボルを用いて計算された中間ウェイト値とから計算されることを特徴とする通信システム。
A communication system using multi-carrier modulation / demodulation,
A transmitter that multi-carrier modulates and transmits a plurality of symbols constituting data;
A receiver that receives and demodulates a plurality of multi-carrier modulated symbols from the transmitter;
The transmitter is
For each of a plurality of symbols that are multi-carrier modulated in parallel, a duplicator that generates a plurality of sub-symbols that are duplicates of the symbol and creates a sub-symbol group having a plurality of sub-symbols;
For each of a plurality of sub-symbol groups transmitted in parallel, a spreading code generator for multiplying the same spreading sequence composed of a plurality of chips;
For a plurality of sub-symbol groups transmitted in parallel, a distributor that associates sub-symbols with sub-carriers so that a plurality of sub-symbols multiplied by the same chip are modulated by successive sub-carriers,
A multi-carrier modulation section that modulates a plurality of sub-symbol groups transmitted in parallel using as many sub-carriers as the number of sub-symbols included in the plurality of sub-symbol groups;
The receiver
A multicarrier demodulator that multicarrier demodulates a received signal received from the transmitter;
For a plurality of sub-symbol groups demodulated by multicarrier, a multiplier that multiplies the spreading sequence for each sub-symbol group;
A plurality of combiners for combining a plurality of subsymbols constituting the subsymbol group for each of the plurality of subsymbol groups multiplied by the spreading sequence;
A data demodulator that demodulates a signal based on outputs from the plurality of combiners and outputs a plurality of symbols;
Each of the plurality of combiners combines each of a plurality of sub-symbols to be combined by multiplying a weight value,
The weight value multiplied by each of the plurality of sub-symbols constituting the sub-symbol group is
The reference symbols included in the plurality of symbols are transmitted from the transmitter for weight value calculation, and the reference symbols are used to calculate weight values for the plurality of subsymbols constituting another subsymbol group. A communication system that is calculated from the calculated intermediate weight value.
請求項3記載の通信システムであって、
受信機の複数合成器各々、入力信号を保存する記憶装置を備え、
サブシンボル群を構成する複数のサブシンボル各々に乗算されるウェイト値は、
複数のシンボルに含まれる、ウェイト値計算用に前記送信機から送信され、記憶装置から出力された参照シンボルと、他のサブシンボル群を構成する複数のサブシンボル用のウェイト値を計算するために記憶装置から出力された参照シンボルを用いて計算された中間ウェイト値とから計算され、
前記計算を記憶装置から保存されていた入力信号を繰り返し出力することで複数回繰り返すことを特徴とする通信システム。
A communication system according to claim 3,
Each of the multiple synthesizers of the receiver includes a storage device for storing the input signal,
The weight value multiplied by each of the plurality of sub-symbols constituting the sub-symbol group is
To calculate weight values for a plurality of sub-symbols constituting a reference symbol and other sub-symbol groups, which are included in a plurality of symbols and transmitted from the transmitter for weight value calculation and output from the storage device Calculated from the intermediate weight value calculated using the reference symbol output from the storage device,
A communication system, wherein the calculation is repeated a plurality of times by repeatedly outputting an input signal stored from a storage device.
請求項3記載の通信システムであって、
サブシンボル群を構成する複数のサブシンボル各々に乗算されるウェイト値は、更に、前記受信器が以前に復調したシンボルを用いて計算されることを特徴とする通信システム。
A communication system according to claim 3,
A communication system, wherein a weight value multiplied by each of a plurality of sub-symbols constituting a sub-symbol group is further calculated using a symbol demodulated previously by the receiver.
請求項4記載の通信システムであって、
サブシンボル群を構成する複数のサブシンボル各々に乗算されるウェイト値は、更に、前記受信器が以前に復調したシンボルを用いて計算されることを特徴とする通信システム。
The communication system according to claim 4, wherein
A communication system, wherein a weight value multiplied by each of a plurality of sub-symbols constituting a sub-symbol group is further calculated using a symbol demodulated previously by the receiver.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008211304A (en) * 2007-02-23 2008-09-11 Sumitomo Electric Ind Ltd Communications apparatus and weight updating method
JP2008219752A (en) * 2007-03-07 2008-09-18 Canon Inc Streaming data transmitting apparatus and streaming data receiving apparatus

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