JP2010199729A - 通信システム、通信方法、受信装置および受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シンボル間干渉、キャリア間干渉への耐性を向上させ、かつ、伝送効率を殆ど劣化させずに信号を復元する技術を提供する。
【解決手段】送信装置は、シンボルに第１のガードインターバル（ＧＩ）を付加し第１マルチキャリアシンボルを生成する第１送信信号処理部と、シンボルに第１のＧＩよりも長い第２のＧＩを付加し第１マルチキャリアシンボルよりも長い第２マルチキャリアシンボルを生成する第２送信信号処理部と、第１、第２マルチキャリアシンボルを多重する多重部とを備え、受信装置は、第１マルチキャリアシンボルのシンボルを検出する第１受信信号処理部と、第１マルチキャリアシンボルのシンボルを復号する復号部と、第２マルチキャリアシンボルのシンボルを検出する第２受信信号処理部とを備え、第２受信信号処理部は、復号結果から生成した干渉レプリカを用いて第２マルチキャリアシンボルのサブキャリアが受けるキャリア間干渉を除去する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信システム、通信方法、受信装置および受信方法に関する。

例えば、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）、ＭＣ−ＣＤＭ（Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ）、ＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）などのマルチキャリア伝送では、送信装置において、マルチキャリアシンボルにガードインターバル（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ＧＩ）やサイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ：ＣＰ）区間（長さ）を付加することによって、マルチパス干渉の影響を低減させている。

また、マルチパスフェージングなどの伝搬路に起因して送信信号の振幅や位相が変動するため、受信装置において、送信信号の振幅および位相の変動の推定（伝搬路推定とも称する）が必要となる。送信信号の振幅や位相の変動を補償（変動に追従）するためである。例えば、パイロットシンボル（受信側において、送信信号の振幅および位相の変動の推定に用いられる既知のシンボル）を送信信号の一部に挿入し、送信装置と受信装置との間で送信信号の振幅および位相の変動の推定を行っている。この伝搬路推定は、通信品質の劣化を防ぐために、高精度で行うことが望ましい。

特に、広帯域伝送環境下や高速移動環境下においては、送信信号の振幅と位相の変動を周波数方向および時間方向に追従できること、つまり、送信信号の振幅および位相の変動を周波数方向および時間方向に推定できることが望ましい。送信信号の振幅および位相の周波数方向の変動、並びに、送信信号の振幅および位相の時間方向の変動を推定する方法として、パイロットシンボルを周波数方向および時間方向にスキャッタード（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ、散乱、散在）に送信フレーム（以下、単にフレームとも称する）に配置（送信信号に挿入）する方法が知られている。以下、スキャッタードに配置するパイロットシンボルをスキャッタードパイロットシンボルと称する。

図２２は、従来の方法によるパイロットシンボルの配置例である。図２２において横軸は時間、縦軸は周波数を示している。図中の白丸（後述）または黒丸（後述）は、シンボルを配置する要素（以下、「リソースエレメント」という）である。図２２に示す送信フレームは、周波数方向（周波数軸方向）の８個のサブキャリア、時間方向（時間軸方向）の１２個のＯＦＤＭシンボルから構成される９６個のリソースエレメントを備える。換言すれば、図２２に示す送信フレームは、１２個のＯＦＤＭシンボルを有し、各ＯＦＤＭシンボルは８個のサブキャリアに対応する８個のリソースエレメントを有する。図中の白丸は、情報データ信号を変調したシンボル（変調シンボル）である情報データシンボルを配置しているリソースエレメントである。図中の黒丸は、スキャッタードパイロットシンボルを配置しているリソースエレメントである。

図２２に示すスキャッタードパイロットシンボルの配置方法は、スキャッタードパイロットシンボルを１つおきのＯＦＤＭシンボルのリソースエレメントに２つずつ配置する方法であって、スキャッタードパイロットシンボルを配置する２つのリソースエレメントは周波数軸方向に相互に４つ離れ、かつ、スキャッタードパイロットシンボルを配置するリソースエレメントを含むＯＦＤＭシンボル毎に、スキャッタードパイロットシンボルを配置する２つのリソースエレメントの位置を周波数方向にシフトさせる配置方法である。上述のようにスキャッタードパイロットシンボルがマッピングされた送信フレームを受信し、受信したフレームに含まれるパイロットシンボルを用いた伝送路推定を行うことで、振幅と位相の時間変動と周波数変動に追従する推定を行うことができる。また、受信装置は、パイロットシンボルがマッピングされていないサブキャリアに対しては、周波数の近いサブキャリアの伝搬路推定の結果から補間して算出することにより、振幅と位相の時間変動と周波数変動に追従した推定をすることができる。なお、スキャッタードパイロットシンボルの他の配置方法も存在する（例えば、非特許文献１参照）。

ところで、マルチキャリア伝送において、遅延時間がガードインターバルを超えた到来波は、受信時の信号処理に影響を与え、伝搬路推定精度、復調精度などが低くなり、通信品質が劣化する要因となる。図２３は、マルチパス環境下の受信信号を示す図である。図２３の横軸は時間を示している。ｓ１、ｓ２、ｓ３およびｓ４は、カードインターバルを付加して送信された信号の到来波であって、到来波ｓ１は最初の到来波（先行波とも称する）、到来波ｓ２は２番目の到来波、到来波ｓ３は３番目の到来波、到来波ｓ４は４番目の到来波である。到来波ｓ２、ｓ３、ｓ４は、先行波ｓ１に対する遅延波とも称する。ｔ１、ｔ２およびｔ３は、それぞれ、先行波ｓ１に対する遅延波ｓ２の遅延時間、先行波ｓ１に対する遅延波ｓ３の遅延時間、先行波ｓ１に対する遅延波ｓ４の遅延時間である。ｔ１はカードインターバル以内の遅延時間であり、ｔ２およびｔ３はガードインターバルを超えた遅延時間である。ｔ４は、各到来波ｓ１、ｓ２、ｓ３、ｓ４が到来波ｓ１に同期したＦＦＴ処理（フーリエ変換）を行うための時間（ＦＦＴ区間とも称する）である。なお、ガードインターバルは、例えば、ガードインターバルの付加前の信号（有効シンボル）の一部（例えば、後半部分）を複製したものである。

受信装置は、先行波ｓ１に遅延波ｓ２、ｓ３、ｓ４が重畳された受信信号のＦＦＴ処理を行う必要があるが、このとき、遅延波によりキャリア間干渉（Ｉｎｔｅｒ−Ｃａｒｒｉｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＩＣＩ）が生じる。例えば、遅延波ｓ３の場合、ＦＦＴ区間ｔ４に所望のシンボル（注目するシンボル）と当該所望のシンボルの１つ前のシンボル（当該注目するシンボルに対して時間的に１つ先行するシンボル）の境がＦＦＴ区間にあるため、キャリア間干渉が生じてしまう。換言すれば、遅延波ｓ３の遅延時間ｔ２が先行波ｓ１のガードインターバル内に収まらないため（遅延波Ｓ３は、所望のシンボルと１つ前のシンボルとの境がＦＦＴ区間ｔ４内にあるため）、キャリア間干渉が生じてしまう。遅延波ｓ４についても同様である。

また、遅延波ｓ３により、キャリア間干渉の他、シンボル間干渉（Ｉｎｔｅｒ−Ｓｙｍｂｏｌ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ：ＩＳＩ）も生じる。例えば、遅延波ｓ３の場合、所望のシンボルの１つ前のシンボルがＦＦＴ区間ｔ４内にあるために、所望のシンボルと当該所望のシンボルの１つ前のシンボルとの間でシンボル間干渉が生じてしまう。図中の斜線で示す当該所望のシンボルの１つ前の所望のシンボルの当該所望のシンボルのＦＦＴ区間内の部分、つまり、当該所望のシンボルにとって干渉である部分がＦＦＴ処理されてしまうからである。遅延波ｓ４についても同様である。

以上のように、受信装置によるＦＦＴ処理結果は、キャリア間干渉およびシンボル間干渉が生じる遅延波（例えば、遅延波ｓ３、ｓ４）による影響を受ける。なお、遅延波ｓ２の遅延時間ｔ１は先行波ｓ１のガードインターバルよりも短いため、遅延波ｓ２によるキャリア間干渉およびシンボル間干渉は生じない。

図２４は、キャリア間干渉を補足説明する図である。図２４において、横軸は周波数を示している。マルチキャリア伝送方式による信号送受信において、各遅延波の遅延時間がガードインターバル内に全て収まる場合、つまり、ガードインターバルの長さ（以下、「ガードインターバル長」とも称する）を超える遅延波が存在しない場合、上述の如くＦＦＴ区間にシンボル間の境が入らず、図２４（ａ）に示すように、サブキャリア間の直交性が保たれるため、サブキャリア間にキャリア間干渉が生じない。つまり、注目するある周波数（例えば、破線部分の周波数）には、所望のサブキャリアの成分のみが含まれ、他のサブキャリア（例えば、隣接するサブキャリア）の成分は含まれていないため、サブキャリア間にキャリア間干渉が生じない。

一方、ガードインターバル長を超える到来波が存在する場合、上述の如くＦＦＴ区間にシンボル間の境が入り、図２４（ｂ）に示すように、サブキャリア間の直交性が保たれないため、サブキャリア間にキャリア間干渉が生じる。つまり、注目するある周波数（例えば、破線部分の周波数）には、所望のサブキャリアの成分に加えて、他のサブキャリア（図２４（ｂ）の例において、隣接する２つのサブキャリア）の成分が含まれているため、サブキャリア間にキャリア間干渉が生じる。

キャリア間干渉は、伝播路による送信信号の振幅および位相の変動の推定（伝搬路推定）に影響を与え、伝搬路推定の精度を大幅に劣化させる要因となる。なお、シンボル間干渉も、伝搬路推定に影響を与え、伝搬路推定の精度を大幅に劣化させる要因となる。

シンボル間干渉による影響を除去する方法として、例えば、フレーム単位で、フレームにある各ＯＦＤＭシンボルのガードインターバルを通常よりも長いものに切り替えるという方法がある（例えば、非特許文献１参照）。

"３ｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ； Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｇｒｏｕｐ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ；Ｅｖｏｌｖｅｄ Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ（Ｅ−ＵＴＲＡ）；Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｃｈａｎｎｅｌｓ ａｎｄ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ（Ｒｅｌｅａｓｅ ８）"３ＧＰＰ ＴＳ ３６．２１１ Ｖ８．３．０ （２００８−０５）．

しかしながら、フレーム単位でガードインターバルを長くすると、伝送効率が劣化するという問題が生じる。フレーム毎にガードインターバル長を設定しているため、ガードインターバル長を長くしたいスキャッタードパイロットシンボル以外の全てのサブキャリアの信号に対しても、ガードインターバル長を長くしなければならないからである。例えば、同一のフレーム内にスキャッタードパイロットシンボルを配置したリソースエレメントと情報データシンボルを配置したリソースエレメントとが混在する場合に、ガードインターバルはフレーム毎に切り替えているため、スキャッタードパイロットシンボルを配置したリソースエレメントに係るサブキャリア信号に付加するガードインターバルに加え、情報データシンボルを配置したリソースエレメントに係るサブキャリアに付加するガードインターバルのガードインターバル長も長くしなければならないからである。

また、伝搬路推定を行う目的に加え、同一フレーム内の何れかの信号に対して、キャリア間干渉およびシンボル間干渉を生じさせずに高精度に復元させる目的のために、スキャッタードパイロットシンボルに付加するガードインターバルを長くする場合にも、同様の問題が発生する。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、マルチキャリア伝送の場合であって、通常のガードインターバル区間を超える到来波が到来する環境において、シンボル間干渉およびキャリア間干渉への耐性を大幅に向上させ、かつ、伝送効率をほとんど劣化させることなく、信号を高精度で復元させることのできる技術を提供することにある。

上記問題を解決するために、本発明の一態様である通信システムは、デジタル信号の基本単位であるシンボルをマルチキャリア変調して送信する送信装置および送信装置が送信した信号を受信する受信装置を備える通信システムであって、送信装置は、サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルを付加し、第１のマルチキャリアシンボルを生成する第１送信信号処理部と、サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルよりも長い第２のガードインターバルを付加し、第１のマルチキャリアシンボルよりも長い第２のマルチキャリアシンボルを生成する第２送信信号処理部と、第１のマルチキャリアシンボルと第２のマルチキャリアシンボルとを多重する多重部とを備え、第１のマルチキャリアシンボル中で一部のシンボルが配置されたサブキャリアと、第２のマルチキャリアシンボル中でその他の一部のシンボルが配置されたサブキャリアとが、同一時刻においてマルチキャリアを構成する複数のサブキャリアの間で散在していることを特徴とし、受信装置は、受信信号から第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第１受信信号処理部と、第１受信信号処理部によって検出された第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを復号する復号部と、受信信号から第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第２受信信号処理部とを備え、第２受信信号処理部は、復号部が出力する復号結果から生成した干渉レプリカを用いて、第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを配置したサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉を受信信号から除去することを特徴とする。

上記通信システムにおいて、第２受信信号処理部は、復号部が出力する復号結果を用いて、キャリア間干渉を除去するための干渉信号のレプリカである干渉レプリカを生成するレプリカ生成部と、レプリカ生成部によって生成された干渉レプリカを受信信号から減算する干渉除去部とを備えてもよい。

上記通信システムにおいて、第２受信信号処理部は、第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを用いて伝搬路を推定する伝搬路推定部を備え、第１受信信号処理部は、伝搬路推定部によって出力される伝搬路の推定値を用いて、受信信号の伝搬路歪補償を行うフィルタ部を備えてもよい。

上記通信システムにおいて、レプリカ生成部は、復号部が出力する復号結果を用いて第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルのレプリカであるシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、シンボルレプリカのうち少なくとも１つと伝搬路推定部によって出力される伝搬路の推定値とを用いて干渉レプリカを生成する干渉レプリカ生成部とを備えてもよい。

上記通信システムにおいて、レプリカ生成部は、伝搬路推定部によって出力される伝搬路の推定値を用いて干渉レプリカの生成に用いるシンボルレプリカを指定するレプリカ管理部を備えてもよい。

上記通信システムにおいて、レプリカ管理部は、先行波に対して第１のガードインターバルよりも長い遅延時間で到来した遅延波の遅延時間に従って、干渉レプリカの生成に用いるシンボルレプリカを指定してもよい。

上記通信システムにおいて、レプリカ管理部は、先行波に対して第１のガードインターバルより長い遅延時間で到来した遅延波の遅延時間が大きいほど、干渉レプリカ生成部が干渉レプリカを生成するときに用いるシンボルレプリカの数を多くしてもよい。

上記通信システムにおいて、レプリカ管理部は、先行波に対して第１のガードインターバルより長い遅延時間で到来した遅延波の電力に従って、干渉レプリカ生成部による干渉レプリカの生成に用いるシンボルレプリカを指定してもよい。

上記通信システムにおいて、レプリカ管理部は、先行波に対して第１のガードインターバルより長い遅延時間で到来した遅延波の電力が大きいほど、干渉レプリカ生成部が干渉レプリカを生成するときに用いるシンボルレプリカの数を多くしてもよい。

上記通信システムにおいて、干渉レプリカ生成部は、シンボルレプリカのうち、第２のマルチキャリアシンボルを配置したサブキャリアに隣接するサブキャリアに配置するシンボルレプリカを用いて干渉レプリカを生成してもよい。

上記通信システムにおいて、マルチキャリア変調は、直交周波数多重変調であってもよい。また、第１のガードインターバルおよび第２のガードインターバルにシンボルのサイクリックプレフィックスが付加されるようにしてもよい。また、第２のマルチキャリアシンボルはパイロットシンボルであってもよい。また、第２のマルチキャリアシンボルは制御シンボルであってもよい。

上記問題を解決するために、本発明の他の態様である通信方法は、デジタル信号の基本単位であるシンボルをマルチキャリア変調して送信する送信装置および送信装置が送信した信号を受信する受信装置を備える通信方法であって、送信方法は、サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルを付加し、第１のマルチキャリアシンボルを生成する第１送信信号処理過程と、サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルよりも長い第２のガードインターバルを付加し、第１のマルチキャリアシンボルよりも長い第２のマルチキャリアシンボルを生成する第２送信信号処理過程と、第１のマルチキャリアシンボルと第２のマルチキャリアシンボルとを多重する多重過程とを備え、受信方法は、受信信号から第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第１受信信号処理過程と、第１受信信号処理過程によって検出された第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを復号する復号過程と、受信信号から第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第２受信信号処理過程とを備え、第２受信信号処理過程は、復号過程によって出力される復号結果から生成した干渉レプリカを用いて、第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを配置したサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉を受信信号から除去することを特徴とする。

上記問題を解決するために、本発明の他の態様である受信装置は、サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のマルチキャリアシンボルと、サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルよりも長い第２のガードインターバルを付加した第１のマルチキャリアシンボルよりも長い第２のマルチキャリアシンボルとが多重されたマルチキャリア信号を受信する受信装置であって、受信信号から第１のマルチキャリアシンボルを検出する第１受信信号処理部と、第１受信信号処理部によって検出された第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを復号する復号部と、受信信号から第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第２受信信号処理部とを備え、第２受信信号処理部は、復号部が出力する復号結果から生成した干渉レプリカを用いて、第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを配置したサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉を受信信号から除去することを特徴とする。

上記問題を解決するために、本発明の他の態様である受信方法は、サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のマルチキャリアシンボルと、サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルよりも長い第２のガードインターバルを付加した第１のマルチキャリアシンボルよりも長い第２のマルチキャリアシンボルとが多重されたマルチキャリア信号を受信する受信方法であって、受信信号から第１のマルチキャリアシンボルを検出する第１受信信号処理過程と、第１受信信号処理過程によって検出された第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを復号する復号部と、受信信号から第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第２受信信号処理過程とを備え、第２受信信号処理過程は、復号過程によって出力された復号結果から生成した干渉レプリカを用いて、第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを配置したサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉を受信信号から除去することを特徴とする。

本発明によれば、マルチキャリア伝送の場合であって、ガードインターバルを超える到来波が到来する環境において、伝送効率の劣化を抑えつつ、キャリア間干渉およびシンボル間干渉への耐性を向上させることができる。

本発明の第１の実施形態に係る送信装置の概略ブロック図である。 同実施形態のシンボル配置情報の一例である。 同実施形態の情報データシンボル配置部による配置例である。 同実施形態のパイロットシンボル配置部による配置例である。 同実施形態の多重部が出力する信号に配置されているシンボルを示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る受信装置の概略ブロック図である。 同実施形態のレプリカ生成部の概略ブロック図である。 同実施形態のシンボルレプリカ配置部による配置例である。 同実施形態のシンボルレプリカ配置部による配置例である。 同実施形態のパイロットシンボル処理部の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態に係る送信装置の概略ブロック図である。 同実施形態の情報データシンボル配置部による配置例である。 同実施形態のパイロットシンボル等配置部による配置例である。 同実施形態の多重部が出力する信号を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る受信装置の概略ブロック図である。 同実施形態のシンボルレプリカ配置部による配置例である。 同実施形態のパイロットシンボル等処理部の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第３の実施形態に係るレプリカ生成部の概略ブロック図である。 同実施形態のレプリカ管理部の概略ブロック図である。 同実施形態のレプリカ管理部の動作を説明するための説明図である 同実施形態のレプリカ管理部の動作を説明するための説明図である 従来の方法によるパイロットシンボルの配置例である。 マルチパス環境下における受信装置に到達する信号を示す図である。 キャリア間干渉を補足説明する図である。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態による通信システムは、デジタル信号の基本単位であるシンボルをマルチキャリア変調して送信する送信装置１と送信装置１が送信した信号を受信する受信装置２とから構成される。
送信装置１は、通常のガードインターバル（「第１のガードインターバル」または「ノーマルガードインターバル」とも称する）を超える到来波が到来する環境において、同一時間に送信するシンボルが配置されるリソースエレメント内であって、前記リソースエレメントを構成する何れかのサブキャリアにスキャッタードパイロットシンボルを配置（マッピング）し、スキャッタードパイロットシンボルに対して、通常のガードインターバルよりも長いガードインターバル（「第２のガードインターバル」または「ロングガードインターバル」とも称する）を設定する。受信装置２は、ロングガードインターバルを設定したサブキャリアが周辺サブキャリアから受けるキャリア間干渉を、復号結果を用いて除去する。なお、マルチキャリア変調は、シンボルを多数のサブキャリアに分散させて変調を行う方法である。第１の実施形態による通信システムでは、マルチキャリア伝送方式の一例としてＯＦＤＭを適用する。なお、後述する第２の実施形態および第３の実施形態についても同様に、マルチキャリア伝送方式の一例として、ＯＦＤＭを適用する。

図１は、送信装置１の概略ブロック図の一例である。送信装置１は、図１に示すように、符号部１１、変調部１２、情報データシンボル処理部１３（「第１送信信号処理部」とも称する）、パイロットシンボル処理部１４（本願の第２送信信号処理部に相当）、多重部１５、送信部１６を備える。情報データシンボル処理部１３は、情報データシンボル配置部１３１（「第１のシンボル配置部」とも称する）、第１ＩＦＦＴ部１３２およびノーマルＧＩ挿入部１３３（「第１ＧＩ挿入部」とも称する）を備える。パイロットシンボル処理部１４は、パイロットシンボル配置部１４１（「第２のシンボル配置部」とも称する）、第２ＩＦＦＴ部１４２、ロングＧＩ挿入部１４３（「第２ＧＩ挿入部」とも称する）を備える。また、送信装置１には、アンテナ部１７が接続されている。

符号部１１は、上位レイヤ（非図示）から入力される情報データ信号を、畳み込み符号化、ターボ符号化、低密度パリティ検査符号化（ＬＤＰＣ：Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐａｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｄｅ）などの誤り訂正符号化を行う。符号部１１は、誤り訂正符号化された情報データ信号を変調部１２に出力する。

変調部１２は、符号部１１から誤り訂正符号化された情報データ信号を入力し、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ／四位相偏移変調）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／直交振幅変調）などのデータ変調を行って、情報データシンボルを生成する。変調部１２は、生成した情報データシンボルを情報データシンボル処理部１３に出力する。

情報データシンボル処理部１３は、変調部１２から情報データシンボルを入力し、ノーマルガードインターバル（ノーマルＧＩ）が付加されたＯＦＤＭシンボル（「第１のＯＦＤＭシンボル」または「第１のマルチキャリアシンボル」とも称する）を生成する。具体的には、まず、情報データシンボル処理部１３内の情報データシンボル配置部１３１は、シンボル配置情報に基づいて、変調部１２から入力した情報データシンボルと、ゼロ（ヌル、ｎｕｌｌ）とをリソースエレメントに配置（マッピング）する。より詳細には、情報データシンボル配置部１３１は、シンボル配置情報によって情報データシンボルの配置位置として示されるリソースエレメントに変調部１２から入力した情報データシンボルを配置し、シンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されるリソースエレメントにゼロを配置する。情報データシンボル配置部１３１は、マッピングしたシンボルを第１ＩＦＦＴ部１３２に出力する。なお、シンボル配置情報は、例えば上述のように、情報データシンボル、パイロットシンボルなどの各種シンボルの配置位置を示す情報である（具体例は後述する）。

情報データシンボル処理部１３内の第１ＩＦＦＴ部１３２は、情報データシンボル配置部１３１からマッピングされたシンボルを入力し、同一ＯＦＤＭシンボルで送信するシンボル毎にＩＦＦＴ処理（逆高速フーリエ変換）を行って、周波数領域の信号であるマッピングされたシンボル群から時間領域の信号に変換する。第１ＩＦＦＴ部１３２は、時間領域の信号をノーマルＧＩ挿入部１３３に出力する。

情報データシンボル処理部１３内のノーマルＧＩ挿入部１３３は、第１ＩＦＦＴ部１３２から時間領域の信号を入力し、ノーマルガードインターバルを付加したＯＦＤＭシンボル（「第１のマルチキャリアシンボル」または「ノーマルＧＩシンボル」とも称する）を生成する。ノーマルＧＩ挿入部１３３は、生成したノーマルＧＩシンボルを多重部１５に出力する。

パイロットシンボル処理部１４は、パイロットシンボルを用いてロングガードインターバル（ロングＧＩ）が付加されたＯＦＤＭシンボル（第２のＯＦＤＭシンボル、第２のマルチキャリアシンボル）を生成する。具体的には、まず、パイロットシンボル処理部１４内のパイロットシンボル配置部１４１は、シンボル配置情報（具体例は後述する）に基づいて、外部から入力されるパイロットシンボルと、ゼロ（ヌル、ｎｕｌｌ）とをリソースエレメントに配置する。より詳細には、パイロットシンボル配置部１４１は、シンボル配置情報によって情報データシンボルの配置位置として示されるリソースエレメントにゼロを配置し、シンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されるリソースエレメントにパイロットシンボルを配置する。パイロットシンボル配置部１４１は、マッピングしたシンボルをＩＦＦＴ１４２に出力する。

パイロットシンボル処理部１４内の第２ＩＦＦＴ部１４２は、パイロットシンボル配置部１４１からマッピングされたシンボルを入力し、同一ＯＦＤＭシンボルで送信するシンボル毎にＩＦＦＴ処理を行って、周波数領域の信号であるマッピングされたシンボル群から時間領域の信号に変換する。第２ＩＦＦＴ部１４２は、時間領域の信号をロングＧＩ挿入部１４３に出力する。

パイロットシンボル処理部１４内のロングＧＩ挿入部１４３は、第２ＩＦＦＴ部１４２から時間領域の信号を入力し、ロングガードインターバルを付加したＯＦＤＭシンボル（「第２のマルチキャリアシンボル」または「ロングＧＩシンボル」とも称する）を生成する。ロングＧＩ挿入部１４３は、生成したロングＧＩシンボルを多重部１５に出力する。

多重部１５は、情報データシンボル処理部１３からノーマルＧＩシンボルを入力し、パイロットシンボル処理部１４からロングＧＩシンボルを入力し、両シンボルを加算（多重化）する。多重部１５は、多重化したＯＦＤＭシンボルを送信部１６に出力する。

送信部１６は、多重部１５からの多重化されたＯＦＤＭシンボルの入力を受けて、このデジタル信号をアナログ信号に変換し（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇｕｅ変換）、次いで帯域制限を行うフィルタリング処理、さらに送信可能な周波数帯域に変換を行い、接続しているアンテナ部１７を介して送信する。

以下、シンボル配置情報、情報データシンボル処理部１３内の情報データシンボル配置部１３１による情報データシンボルおよびゼロの配置、および、パイロットシンボル処理部１４内のパイロットシンボル配置部１４１によるゼロおよびパイロットシンボルの配置に関して具体例を挙げて説明する。図２は、シンボル配置情報の一例である。図３は、情報データシンボル配置部１３１による配置例である。図４は、パイロットシンボル配置部１４１による配置例である。図２、３、４において横軸は時間、縦軸は周波数を示している。なお、図２、３、４に示すフレーム（図１２、図１３のフレームも同様）は、周波数軸方向の１２個のサブキャリア、時間軸方向の１４個の第１のＯＦＤＭシンボル（以下、ＯＦＤＭシンボルとよぶ。）から構成され、１６８個のリソースエレメントを備える。ＯＦＤＭシンボルはＯＦＤＭシンボル番号（ＯＦＤＭシンボルインデックス）によって識別され、そしてサブキャリアはサブキャリア番号（サブキャリアインデックス）によって識別される。例えば、リソースエレメント（ｋ，ｌ）は、サブキャリア番号ｋによって識別されるｋ番目のサブキャリアおよびＯＦＤＭシンボル番号ｌによって識別されるｌ番目のＯＦＤＭシンボルによって特定されるリソースエレメントである。なお、図２において、白抜きのリソースエレメントは情報データシンボルの配置位置として示されるリソースエレメント、斜線のリソースエレメントはパイロットシンボルの配置位置として示されるリソースエレメントである。なお、図２に示すシンボル配置情報は、情報データシンボルおよびパイロットシンボルの配置位置を示すものであるが、シンボル配置情報の内容はこれに限定されない。例えば、パイロットシンボルの配置位置のみを示すシンボル配置情報、ノーマルガードインターバルおよびロングガードインターバルを付加するリソースエレメントを示すシンボル配置情報など種々のシンボル配置情報が考えられる。図３および図４において、白抜きのリソースエレメントは図２に示すシンボル配置情報によって情報データシンボルの配置位置として示されるリソースエレメント、斜線のリソースエレメントはパイロットシンボルの配置位置として示されるリソースエレメントである。

情報データシンボル処理部１３内の情報データシンボル配置部１３１は、変調部１２から情報データシンボルを取得した場合、図２に示すシンボル配置情報に基づいて、例えば図３に示すように、情報データシンボルを実線のエレメントに配置し、ゼロ（ヌル、ｎｕｌｌ）を破線のエレメントに配置する。即ち、情報データシンボル配置部１３１は、リソースエレメント（Ｋ，Ｌ）がシンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されているとき、複数のリソースエレメント（Ｋ,Ｌ−ｍ）にゼロを配置する。但し、ｍ＝０，１,・・・Ｍであって、図３に示す例においてはＭ＝１である。

すなわち、図３に示す例では、情報データシンボル配置部１３１は、図２に示すシンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されているリソースエレメント（Ｋ，Ｌ）＝（２，２）、（８，２）、（５，６）、（１１，６）、（２，９）、（８，９）、（５，１３）、（１１，１３）、および、当該各リソースエレメントの前の各リソース（Ｋ，Ｌ−１）＝（２，１）、（８，１）、（５，５）、（１１，５）、（２，８）、（８，８）、（５，１２）、（１１，１２）にゼロを配置し、他のリソースエレメントに変調部１２が変調した情報データシンボルを配置している。

パイロットシンボル処理部１４内のパイロットシンボル配置部１４１は、外部からパイロットシンボルを取得した場合、図２に示すシンボル配置情報に基づいて、例えば図４に示すように、パイロットシンボルを実線のエレメントに配置し、ゼロを破線のエレメントに配置する。即ち、パイロットシンボル配置部１４１は、リソースエレメント（Ｋ，Ｌ）がシンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されているとき、複数のリソースエレメント（Ｋ,Ｌ）にパイロットシンボルを配置する。

なお、図４に示す例において、パイロットシンボル配置部１４１は、図２に示すシンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されているリソースエレメント（Ｋ，Ｌ）＝（２，２）、（８，２）、（５，６）、（１１，６）、（２，９）、（８，９）、（５，１３）、（１１，１３）にパイロットシンボルを配置している。

即ち、情報データシンボル配置部１３１およびパイロットシンボル配置部１４１は、シンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されるリソースエレメントのサブキャリア番号と同一のサブキャリア番号であって、かつ、シンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されるリソースエレメントのＯＦＤＭシンボル番号であるリソースエレメントよりも前のＯＦＤＭシンボル番号であるリソースエレメント（Ｍ≧１の場合、Ｍ個前迄）にシンボルを配置しないようにし、ゼロを配置している。換言すれば、情報データシンボル配置部１３１およびパイロットシンボル配置部１４１は、パイロットシンボルを配置すべきリソースエレメントを含むＯＦＤＭシンボルよりも前のＯＦＤＭシンボル内のリソースエレメントであってパイロットシンボルを配置すべきリソースエレメントのサブキャリア番号と同一のサブキャリア番号であるリソースエレメントに情報データシンボルを配置しないようにしている。例えば、情報データシンボル配置部１３１およびパイロットシンボル配置部１４１は、Ｍ＝１の場合、パイロットシンボルの配置位置としてリソースエレメント（８，２）が示されている場合、リソースエレメント（８，１）にシンボルを配置しないようにしている。

続いて、ロングＧＩ挿入部１４３によるロングガードインターバルの付与に関して具体例を挙げて説明する。図５は、多重部１５が出力する信号に配置されているシンボルを示す図である。図５において横軸は時間、縦軸は周波数を示している。

今、ノーマルＧＩ挿入部１３３によって付加されるノーマルガードインターバルの長さ（ノーマルガードインターバル長とも称する）をτ_１、ロングＧＩ挿入部１４３によって付加されるロングガードインターバルの長さ（ロングガードインターバル長とも称する）をτ_２（τ_２＞τ_１）、ノーマルＧＩ挿入部１３３が出力するシンボルのシンボル長をＴ_ｓｙｍ（Ｔ_ｓｙｍ＝ＯＦＤＭシンボル長、第１のＯＦＤＭシンボル長）、第２ＩＦＦＴ部１４２が出力するシンボルのシンボル長（ＦＦＴ区間の長さに等しい。有効シンボル長とも称する）をＴ_ｅｆｆと定義した場合、ロングＧＩ挿入部１４３は、情報データシンボル配置部１３１が、パイロットが配置されるリソースエレメント（Ｋ，Ｌ）に対して、複数のリソースエレメント（Ｋ,Ｌ−ｍ）（ｍ＝０,１，２,・・・,Ｍ）にゼロを配置したとき、τ_２≦（Ｍ＋１）×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆを満たすτ_２であるロングガードインターバルを付加することができる。なお、第１ＩＦＦＴ部１３２が出力するシンボルのシンボル長も同様に、Ｔ_ｅｆｆであることが望ましい。上述のように、情報データシンボル配置部１３１およびパイロットシンボル配置部１４１がパイロットシンボルを配置すべきリソースエレメントに対して、当該リソースエレメントを含むＯＦＤＭシンボルよりも前のＯＦＤＭシンボルの当該リソースエレメントのサブキャリア番号と同一のサブキャリア番号であるリソースエレメントにシンボルを配置しない（ゼロを配置する）からである。なお、ロングＧＩ挿入部１４３はτ_２＝（Ｍ＋１）×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆとなるようにτ_２を設定することが望ましい。また、Ｍは、τ_２≧τ_ＭＡＸ（ただし、τ_ＭＡＸは、到来する遅延波の先行波からの最大遅延時間）を満たすＯＦＤＭシンボル数であることが望ましい。

例えば、ロングＧＩ挿入部１４３は、情報データシンボル配置部１３１が図３に示すように情報データシンボルおよびゼロを配置し（上述のＭ＝１の場合に該当）、パイロットシンボル配置部１４１が図４に示すようにゼロおよびパイロットシンボルを配置した場合、図５に示すように、τ_２＝２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆであるロングガードインターバルを付加する。図５において、斜線部分のシンボルはパイロットシンボルを配置したシンボルを示し、塗潰し部分はガードインターバルを示す。つまり、ロングＧＩ挿入部１４３は、図５に示すように、ノーマルＧＩ挿入部１３３が付加するノーマルガードインターバルのガードインターバル長（τ_１）よりも長いガードインターバル長（τ_２＝２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆ）であるロングガードインターバルを付加する。より詳細には、ロングＧＩ挿入部１４３は、ノーマルＧＩ挿入部１３３が付加する２ＯＦＤＭシンボル分のノーマルガードインターバルのガードインターバル長（２×τ_１）よりもＴ_ｅｆｆ分更に長いガードインターバル長（２×τ_１＋Ｔ_ｅｆｆ＝２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆ）であるロングガードインターバルを付加する。また、ロングガードインターバル長は２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆであるため、つまり、有効シンボル長Ｔ_ｅｆｆが余るようにロングガードインターバル長を設定しているため、パイロットシンボル処理部１４から出力する信号の有効シンボル長Ｔ_ｅｆｆで示す区間は、情報データシンボル処理部１３から出力する信号の有効シンボル長Ｔ_ｅｆｆで示す区間に対して時間タイミングが一致している（時間方向にずれがない）。従って、受信装置側では、従来と同様にＦＦＴ処理の時間を設定することができる。Ｍ＞１の場合も同様である。

以上のように、送信装置１は、情報データ信号の変調シンボルを配置したリソースエレメントに対しては、ノーマルガードインターバルを付加した第１のＯＦＤＭシンボルを生成し、パイロットシンボルを配置したリソースエレメントに対し、ノーマルガードインターバルよりも長く、かつ、ノーマルガードインターバルと同期するロングガードインターバルを付加し第２のＯＦＤＭシンボルを生成することで、ガードインターバル付加による伝送効率の低下を抑えながら、パイロットシンボルに対する長遅延波の到来により生じるシンボル間干渉へ耐性を向上させている。

図６は、受信装置２の概略ブロック図である。受信装置２は、図６に示すように、受信部２１、受信信号記憶部２２、情報データシンボル処理部２３（本発明の第１受信信号処理部に相当）、パイロットシンボル処理部２４（本発明の第２受信信号処理部に相当）および復号部２５を備える。情報データシンボル処理部２３は、第１ＦＦＴ区間抽出部２３２、第１ＦＦＴ部２３３、第１フィルタ部２３４、情報データシンボル抽出部２３５および復調部２３６を備える。パイロットシンボル処理部２４は、干渉除去部２４１、第２ＦＦＴ区間抽出部２４２、第２ＦＦＴ部２４３、パイロットシンボル抽出部２４５、伝搬路推定部２４７およびレプリカ生成部２４８を備える。また、受信装置２には、アンテナ部２７が接続されている。

受信部２1は、アンテナ部２７を介して送信装置１から送信されたマルチキャリア信号を受信し、信号検出処理などの信号処理可能な周波数帯へ変換し、さらに帯域制限するフィルタリング処理、および、フィルタリング処理した信号をアナログ信号からデジタル信号に変換して、ベースバンド信号を生成する。受信部２1は、生成したベースバンド信号を受信信号記憶部２２、情報データシンボル処理部２３およびパイロットシンボル処理部２４に出力する。

受信信号記憶部２２は、受信部２1からベースバンド信号を入力して記憶する。また、受信信号記憶部２２は、情報データシンボル処理部２３またはパイロットシンボル処理部２４において、受信した同一のベースバンド信号に対する２回目以降の信号検出処理を行う場合に、記憶しているベースバンド信号を情報データシンボル処理部２３およびパイロットシンボル処理部２４に出力する。なお、情報データシンボル処理部２３またはパイロットシンボル処理部２４において、同一のベースバンド信号に対して行う信号検出処理の回数は、受信装置２、または、図１に示す送信装置１と受信装置２とを適用したシステムにて予め定めてよい。また、復号部２５が出力する誤り検出結果に基づいて当該回数を決定してもよい。また、両者を用いて当該回数を決定してもよい。

情報データシンボル処理部２３は、受信部２１からベースバンド信号を入力し、入力したベースバンド信号から情報データシンボルを配置した信号の信号検出処理を行って、その結果を以下で詳述するように出力する。まず、情報データシンボル処理部２３内の第１ＦＦＴ区間抽出部２３２は、受信部２１または受信信号記憶部２２からベースバンド信号を入力し、当該ベースバンド信号からガードインターバル長τ_１のノーマルガードインターバルを除去したＦＦＴ区間（情報データシンボルを配置した第１のＯＦＤＭシンボルに対するＦＦＴ区間）の時間領域の信号を抽出する。
第１ＦＦＴ区間抽出部２３２は、抽出したＦＦＴ区間の時間領域の信号を第１ＦＦＴ部２３３に出力する。

情報データシンボル処理部２３内の第１ＦＦＴ部２３３は、第１ＦＦＴ区間抽出部２３２から抽出したＦＦＴ区間の時間領域の信号を入力し、ＦＦＴ処理を行い、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。第１ＦＦＴ部２３３は、周波数領域の信号を第１フィルタ部２３４に出力する。

情報データシンボル処理部２３内の第１フィルタ部２３４は、第１ＦＦＴ部２３３から周波数領域の信号を入力し、パイロットシンボル処理部２４内の伝搬路推定部２４７から伝播路推定の結果である伝搬路推定値を入力し、伝搬路推定値に基づいて、ＺＦ（Ｚｅｒｏ Ｆｏｒｃｉｎｇ）基準、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）基準等により算出した重み係数を用いて、周波数領域の信号に対して、振幅と位相の変動の補償（伝搬路補償）を行なう。第１フィルタ部２３４は、伝搬路補償後の信号を情報データシンボル抽出部２３５に出力する。

情報データシンボル処理部２３内の情報データシンボル抽出部２３５は、第１フィルタ部２３４から伝搬路補償後の信号を入力し、入力した伝搬路補償後の信号から情報データシンボルが配置されているサブキャリアの信号、即ち、受信した情報データシンボルを抽出（デマッピング）する。情報データシンボル抽出部２３５は、抽出した情報データシンボルを復調部２３６に出力する。

情報データシンボル処理部２３内の復調部２３６は、情報データシンボル抽出部２３５から情報データシンボルを入力し、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（１６値直交振幅変調）などのデータ変調の復調処理を行う。復調部２３６は、復調結果を復号部２５に出力する。復調は、硬判定、軟判定どちらでもよい。なお、復調結果は、符号化ビット対数尤度比（符号化ビットＬＬＲ（ＬＬＲ：Ｌｏｇ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ））であることが好ましい。

復号部２５は、情報データシンボル処理部２３（復調部２３６）から復調結果を入力し、誤り訂正復号処理を行い、各情報データ信号に対する対数尤度比（ＬＬＲ：Ｌｏｇ Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ Ｒａｔｉｏ）などの軟判定結果である符号化ビット（誤り訂正符号化された情報データ信号のビット）の対数尤度比を算出する。復号部２５は、軟判定結果をレプリカ生成部２４８に出力し、一方、軟判定結果を硬判定することにより得られる各情報データ信号を外部に出力する。また、復号部２５に、誤り検出機能を持たせて、前記誤り検出結果を用いて、情報データシンボル処理部２３またはパイロットシンボル処理部２４による信号検出処理を再度行うか否かを判断してもよい。

パイロットシンボル処理部２４は、受信部２１あるいは受信信号記憶部２２からベースバンド信号を入力し、ベースバンド信号に含まれるパイロットシンボルおよび復号部２５の復号結果を用いて伝搬路推定を行う。具体的には、まず、パイロットシンボル処理部２４内の干渉除去部２４１は、受信部２１が出力するベースバンド信号または受信信号記憶部２２に記憶されているベースバンド信号から、レプリカ生成部２４８が出力する干渉レプリカを減算して、パイロットシンボルに対するキャリア間干渉（パイロットシンボルが配置されたサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉）を除去する。干渉除去部２４１は、キャリア間干渉を除去したベースバンド信号を第２ＦＦＴ区間抽出部２４２に出力する。

パイロットシンボル処理部２４内の第２ＦＦＴ区間抽出部２４２は、干渉除去部２４１からキャリア間干渉が除去されたベースバンド信号を入力し、当該ベースバンド信号からガードインターバル長τ_２のロングガードインターバルを除去したＦＦＴ区間（パイロットシンボルを配置した第２のＯＦＤＭシンボルに対するＦＦＴ区間）の時間領域の信号を抽出する。第２ＦＦＴ区間抽出部２４２は、抽出したＦＦＴ区間の時間領域の信号を第２ＦＦＴ部２４３に出力する。

パイロットシンボル処理部２４内の第２ＦＦＴ部２４３は、第２ＦＦＴ区間抽出部２４２からＦＦＴ区間の時間領域の信号を入力し、ＦＦＴ処理を行い、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。第２ＦＦＴ部２４３は、周波数領域の信号をパイロットシンボル抽出部２４５に出力する。

パイロットシンボル処理部２４内のパイロットシンボル抽出部２４５は、第２ＦＦＴ部２４３から周波数領域の信号を入力し、入力した周波数領域の信号の中からパイロットシンボルが配置されているサブキャリアの信号、即ち、受信したパイロットシンボルを抽出する。パイロットシンボル抽出部２４５は、抽出したパイロットシンボルを伝搬路推定部２４７に出力する。

パイロットシンボル処理部２４内の伝搬路推定部２４７は、パイロットシンボル抽出部２４５からパイロットシンボルを入力し、入力したパイロットシンボルを用いて、フェージングなどによる振幅と位相の変動を推定（伝搬路推定）する。伝搬路推定部２４７は、伝搬路推定値をレプリカ生成部２４８および情報データシンボル処理部２３内の第１フィルタ部２３４に出力する。なお、伝搬路推定において、パイロットシンボルが配置されたリソースエレメント以外のリソースエレメントに対する伝搬路推定の手法として、線形補間やＦＦＴ補間など既知の手法を用いることもできる。

パイロットシンボル処理部２４内のレプリカ生成部２４８は、復号部２５から軟判定結果を入力し、伝搬路推定部２４７から伝搬路推定値を入力し、入力した軟判定結果および伝搬路推定値を用いて、干渉レプリカを生成する。なお、レプリカ生成部２４８は、情報データシンボル処理部２３内の復調部２３６が出力する軟判定結果および伝搬路推定部２４７が出力する伝搬路推定値を用いて、干渉レプリカを生成してもよい。なお、レプリカ生成部２４８の詳細は後述する。

図７は、レプリカ生成部２４８の概略ブロック図である。図８および図９は、シンボルレプリカ配置部２５３による配置例である。図８および図９において、横軸はサブキャリア（周波数）を示している。レプリカ生成部２４８は、図７に示すように、シンボルレプリカ生成部２５２、シンボルレプリカ配置部２５３、ＩＦＦＴ部２５４、ノーマルＧＩ挿入部２５５および干渉レプリカ生成部２５６を備える。

シンボルレプリカ生成部２５２は、復号部２５が出力する対数尤度比を用いて各情報データ信号に対する変調シンボルのレプリカを生成する。例えば、シンボルレプリカ生成部２５２は、送信装置１の変調部１２の変調方式がＱＰＳＫ変調の場合、ＱＰＳＫ変調シンボルを構成するビットｂ_０、ｂ_１の対数尤度比をλ（ｂ_０），λ（ｂ_１）としたとき、次式（１）で表されるＱＰＳＫの変調シンボルのレプリカを生成する。なお、シンボルレプリカ生成部２５２は、１６ＱＡＭなどの他の変調の場合も、同様の原理でシンボルレプリカを生成する。シンボルレプリカ生成部２５２は、生成した変調シンボルレプリカをシンボルレプリカ配置部２５３に出力する。

シンボルレプリカ配置部２５３は、シンボルレプリカ生成部２５２からシンボルレプリカを入力し、そのパイロットシンボルが配置されたリソースエレメントと同一のＯＦＤＭシンボル内のリソースエレメントに配置された情報データ信号に対するシンボルレプリカの少なくとも１つを配置する。つまり、パイロットシンボルがリソースエレメント（ｋ,ｌ）＝（Ｋ，Ｌ）にマッピングされた信号を受信した場合、Ｌ番目のＯＦＤＭシンボルを構成するリソースエレメントのうち、ｋ≠Ｋを満たすリソースエレメントに配置された情報データ信号に対するシンボルレプリカを各リソースエレメントに配置する。シンボルレプリカを配置しないリソースエレメントには、ゼロ（ヌル、ｎｕｌｌ）をマッピングする。例えば、図５に示すマルチキャリア信号を受信部２１が受信した場合、シンボルレプリカ配置部２５３は、図８に示すように、例えば、ＯＦＤＭシンボル番号２において、パイロットシンボルが配置されているサブキャリア番号２およびサブキャリア番号８はゼロとし、サブキャリア番号２およびサブキャリア番号８を除くサブキャリアに、送信装置１の情報データシンボル配置部１３１で配置した各情報データシンボルに対する変調シンボルレプリカを、同様の位置に配置する。シンボルレプリカ配置部２５３は、マッピングしたシンボルをＩＦＦＴ部２５４に出力する。

なお、図８の例は、パイロットシンボルが配置されているサブキャリアを除く全てのサブキャリアにシンボルレプリカを配置しているが、シンボルレプリカの配置はこれに限定されない。即ち、シンボルレプリカ配置部２５３は、上述の如く、パイロットシンボルが配置されているサブキャリアを除くサブキャリアのうち少なくとも１つ以上のサブキャリアにシンボルレプリカを配置すればよい。例えば、シンボルレプリカ配置部２５３は、図９に示すように、パイロットシンボルが配置されているサブキャリアに隣接するサブキャリアにシンボルレプリカを配置してもよい。なお、シンボルレプリカ生成部２５２は、シンボルレプリカ配置部２５３で配置するシンボルレプリカのみ生成してもよい。

ＩＦＦＴ部２５４は、シンボルレプリカ配置部２５３からマッピングしたシンボルを入力し、ＩＦＦＴ処理を行って、周波数領域の信号であるマッピングしたシンボルレプリカから時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部２５４は、時間領域の信号をノーマルＧＩ挿入部２５５に出力する。

ノーマルＧＩ挿入部２５５は、ＩＦＦＴ部２５４から時間領域の信号を入力し、ノーマルガードインターバルを付加してＯＦＤＭシンボルレプリカを生成する。ノーマルＧＩ挿入部２５５は、生成したＯＦＤＭシンボルレプリカを干渉レプリカ生成部２５６に出力する。

干渉レプリカ生成部２５６は、ノーマルＧＩ挿入部２５５からＯＦＤＭシンボルレプリカを入力し、伝搬路推定部２４７から伝搬路推定値（周波数応答推定値、伝達関数）を入力し、ＯＦＤＭシンボルレプリカに対し、周波数応答から算出したインパルス応答推定値を畳み込み演算することによって、干渉レプリカを生成する。即ち、ノーマルＧＩ挿入部２５５から入力するＯＦＤＭシンボルレプリカは、少なくとも１つ以上のサブキャリアにマッピングしたシンボルレプリカから生成されたものであるから、干渉レプリカ生成部２５６は、シンボルレプリカ生成部２５２によって生成されるシンボルレプリカのうち少なくとも１つと伝搬路推定部によって出力される伝搬路の推定値とを用いて干渉レプリカを生成する。干渉レプリカ生成部２５６は、生成した干渉レプリカを干渉除去部２４１に出力する。なお、前記では、伝搬路推定値として、伝搬路推定部２４７から周波数応答推定値を入力しているが、伝搬路推定部２４７で周波数応答値をインパルス応答値に変換してから入力してもよい。

図１０は、パイロットシンボル処理部２４の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図１０のフローチャートは、情報データシンボル処理部２３が同一のベースバンド信号に対して第ｉ回目の信号検出処理を行う場合におけるパイロットシンボル処理部２４の動作を示す。

パイロットシンボル処理部２４は、情報データシンボル処理部２３による信号検出処理が初回処理（ｉ＝１）であるか否かを判断する（Ｓ１０１）。パイロットシンボル処理部２４は、情報データシンボル処理部２３による信号検出処理が初回処理であると判断した場合（Ｓ１０１：Ｙｅｓ）、受信部２１から出力されたベースバンド信号からロングガードインターバルを除去してＦＦＴ処理を行う（Ｓ１０３）。

一方、パイロットシンボル処理部２４は、情報データシンボル処理部２３による信号検出処理が初回処理でないと判断した場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、つまり、情報データシンボル処理部２３の信号検出処理が繰返処理（ｉ＞１）であると判断した場合（Ｓ１０１：Ｎｏ）、受信信号記憶部２２に記憶されているベースバンド信号から、第ｉ−１回目の信号検出処理によりベースバンド信号に基づいて算出された軟判定結果を用いて生成された干渉レプリカを減算する（Ｓ１０２）。ステップＳ１０２に続いて、パイロットシンボル処理部２４は、キャリア間干渉を除去したベースバンド信号からロングガードインターバルを除去してＦＦＴ処理を行う（Ｓ１０３）。

続いて、パイロットシンボル処理部２４は、ＦＦＴ処理後の周波数領域の信号からパイロットシンボルを抽出する（Ｓ１０４）。また、パイロットシンボル処理部２４は、パイロットシンボルを用いて伝搬路推定を行う（Ｓ１０５）。なお、伝搬路推定で算出した伝搬路推定値は、情報データシンボル処理部２３の第ｉ回目の信号検出において、伝搬路歪を補償するフィルタ重み算出にも用いられる。

続いて、パイロットシンボル処理部２４は、情報データシンボル処理部２３から、情報データシンボル処理部２３による再度（第ｉ＋１回目）の信号検出処理の要否の通知をうける（Ｓ１０８）。なお、情報データシンボル処理部２３における再度の信号検出処理の要否は、情報データ信号に施されている誤り検出符号の復号結果で判断できる（Ｓ１０８）。パイロットシンボル処理部２４は、情報データシンボル処理部２３から情報データシンボル処理部２３による再度（第ｉ＋１回目）の信号検出処理が必要であると通知を受けた場合（Ｓ１０８：Ｙｅｓ）、情報データシンボル処理部２３の第ｉ回目の信号検出処理により算出した軟判定結果と前記伝搬路推定値とを用いて干渉レプリカを生成する（Ｓ１０９）。そして本フローチャートは終了する。なお、生成した干渉レプリカは、第ｉ＋１回目の信号検出処理において、キャリア間干渉除去に用いる。

一方、パイロットシンボル処理部２４は、情報データシンボル処理部２３による再度（第ｉ＋１回目）の信号検出処理が不要であると通知を受けた場合（Ｓ１０８：Ｎｏ）、ステップＳ１０９を飛ばして本フローチャートは終了する。

以上、第１の実施形態による通信システムによれば、通常のガードインターバルを超える到来波が到来する環境において、送信装置１は、同一時間に送信するリソースエレメント内の何れかのリソースエレメントにスキャッタードパイロットシンボルを配置し、スキャッタードパイロットシンボルを配置したリソースエレメントのサブキャリアの信号に対して、通常よりも長いガードインターバルを設定することにより、パイロットシンボルに対するシンボル間干渉への耐性を大幅に向上させることができる。また、受信装置２は、通常よりも長いガードインターバルを設定したサブキャリアが周辺サブキャリアから受けるキャリア間干渉を、復号結果を用いて除去できるため、パイロットシンボルに対するキャリア間干渉への耐性を大幅に向上させることができる。結果、全体的な伝送効率を大きく劣化させることなく、高精度な伝搬路推定を実現させることができる。

以上のように、通常よりも長いガードインターバルを付加したことにより、通常のガードインターバルを超える到来波が到来する環境においても、精度の良い伝搬路推定を実現させることができるため、通常のガードインターバルを付加した情報データシンボルに対しても、その伝搬路推定結果を用いることで、精度よく信号を復元させることができる。例えば、復号結果を利用してシンボル間干渉などを除去する干渉キャンセルやターボ等化などの繰返し処理を用いることができる。

なお、第１の実施形態では、ロングガードインターバルを付加するサブキャリアを、パイロットシンボルを配置したサブキャリアとした場合で説明したが、これに限らず、送信装置において、制御シンボルなどの高精度で信号を復元することが必要なシンボルに対して、ロングガードインターバルを付加し、受信装置において、高精度で信号を復元することが必要な前記シンボルから干渉成分を除去することで、通信品質を向上させることができる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態による通信システムは、シンボルをマルチキャリア変調して送信する送信装置３と送信装置３が送信した信号を受信する受信装置４とから構成される。送信装置３は、通常のガードインターバルを超える到来波が到来する環境において、同一時間に送信するシンボルが配置されるリソースエレメント内であって、前記リソースエレメントを構成する何れかのサブキャリアに制御信号に係るシンボル（以下、「制御シンボル」という）等を配置し、制御シンボル等に対して、ロングガードインターバルを設定する。受信装置４は、ロングガードインターバルを設定したサブキャリアが周辺サブキャリアから受けるキャリア間干渉を、復号結果を用いて除去する。

なお、制御信号とは、例えば、情報データ信号に用いられる変調方式、マッピング方法（リソース割り当て方法）、誤り訂正符号化情報（例えば、符号化方法、符号化率、パンクチャーパターン）、インターリーブ方法、スクランブリング方法、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ）制御情報（例えば、パケットの受信通知情報（ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）、ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）や再送回数など）、同期信号、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）制御情報（例えば、レイヤ数（ストリーム数）やプリコーディング方法）、基地局情報、端末情報、制御情報のフォーマット情報、データ情報のフォーマット情報、フィードバック情報（例えば、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）など）、送信電力制御情報など含まれるが、これに限定するものではない。

図１１は、送信装置３の概略ブロック図である。送信装置３は、図１１に示すように、符号部１１、変調部１２、情報データシンボル処理部３３（本願の第１送信信号処理部に相当）、パイロットシンボル等処理部３４（本願の第２送信信号処理部に相当）、多重部１５、送信部１６を備える。情報データシンボル処理部３３は、情報データシンボル配置部３３１（「第１シンボル配置部」とも称する）、第１ＩＦＦＴ部１３２およびノーマルＧＩ挿入部１３３（「第１ＧＩ挿入部」とも称する）を備える。パイロットシンボル等処理部３４は、パイロットシンボル等配置部３４１（「第２シンボル配置部」とも称する）、第２ＩＦＦＴ部１４２、ロングＧＩ挿入部１４３（「第２ＧＩ挿入部」とも称する）を備える。また、送信装置３には、アンテナ部１７が接続されている。即ち、送信装置３は、情報データシンボル処理部１３に代えて情報データシンボル処理部３３を備える点（情報データシンボル配置部１３１に代えて情報データシンボル配置部３３１を備える点）、パイロットシンボル処理部１４に代えてパイロットシンボル等処理部３４を備える点（パイロットシンボル配置部１４１に代えてパイロットシンボル等配置部３４１を備える点）が図１に示す送信装置１と異なる。なお、パイロットシンボル等配置部３４１には、パイロットシンボルの他に制御シンボルが入力される。図１１において図１と同一符号を付したブロックの機能は、図１の対応するブロックの機能と同様であるため、説明の一部または全部を省略する。

まず、情報データシンボル処理部３３内の情報データシンボル配置部３３１による情報データシンボルおよびゼロの配置、および、パイロットシンボル等処理部３４内のパイロットシンボル等配置部３４１によるゼロ、パイロットシンボルおよび制御シンボルの配置に関して具体例を挙げて説明する。図１２は、情報データシンボル配置部３３１による配置例である。図１３は、パイロットシンボル等配置部３４１による配置例である。図１２、１３において横軸は時間、縦軸は周波数を示している。なお、図１２および図１３において、白抜きのリソースエレメントはシンボル配置情報によって情報データシンボルの配置位置として示されるリソースエレメント、斜線のリソースエレメントはパイロットシンボルの配置位置として示されるリソースエレメント、格子のリソースエレメントは制御シンボルの配置位置として示されるリソースエレメントである。

情報データシンボル処理部３３内の情報データシンボル配置部３３１は、変調部１２が変調した情報データシンボルを取得した場合、シンボル配置情報に基づいて、例えば図１２に示すように、情報データシンボルを実線のエレメントに配置し、ゼロを破線のエレメントに配置する。即ち、情報データシンボル配置部３３１は、リソースエレメント（Ｋ，Ｌ）がシンボル配置情報によってパイロットシンボルまたは制御シンボルの配置位置として示されているとき、複数のリソースエレメント（Ｋ,Ｌ−ｍ）にゼロを配置する。但し、ｍ＝０，１,・・・Ｍであって、図１２に示す例においてはＭ＝１である。

なお、図１２に示す例において、情報データシンボル配置部３３１は、シンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されているリソースエレメント（Ｋ，Ｌ）＝（２，２）、（８，２）、（５，６）、（１１，６）、（２，９）、（８，９）、（５，１３）、（１１，１３）、および、当該各リソースエレメントに隣接するリソースエレメント（Ｋ，Ｌ−１）＝（２，１）、（８，１）、（５，５）、（１１，５）、（２，８）、（８，８）、（５，１２）、（１１，１２）、並びに、シンボル配置情報によって制御シンボルの配置位置として示されているリソースエレメント（Ｋ，Ｌ）＝（１，２）、（３，２）、（７，２）、（９，２）、（４，６）、（６，６）、（１０，６）、（１２，６）、（１，９）、（３，９）、（７，９）、（９，９）、（４，１３）、（６，１３）、（１０，１３）、（１２，１３）、および、当該各リソースエレメントに隣接するリソースエレメント（Ｋ，Ｌ−１）＝（１，１）、（３，１）、（７，１）、（９，１）、（４，５）、（６，５）、（１０，５）、（１２，５）、（１，８）、（３，８）、（７，８）、（９，８）、（４，１２）、（６，１２）、（１０，１２）、（１２，１２）にゼロを配置し、他のリソースエレメントに変調部１２が変調した情報データシンボルを配置している。

パイロットシンボル等処理部３４内のパイロットシンボル等配置部３４１は、外部からパイロットシンボルおよび制御シンボルを取得した場合、シンボル配置情報に基づいて、例えば、図１３に示すように、パイロットシンボルまたは制御シンボルを実線のエレメントに配置し、ゼロを破線のエレメントに配置する。即ち、パイロットシンボル等配置部３４１は、シンボル配置情報によってパイロットシンボルまたは制御シンボルの配置位置として示されているリソースエレメントにそれぞれパイロットシンボル、制御シンボルを配置し、他のリソースエレメントにはゼロをマッピングする。

なお、図１３に示す例において、パイロットシンボル等配置部３４１は、シンボル配置情報によってパイロットシンボルの配置位置として示されているリソースエレメント（Ｋ，Ｌ）＝（２，２）、（８，２）、（５，６）、（１１，６）、（２，９）、（８，９）、（５，１３）、（１１，１３）にパイロットシンボルを配置し、シンボル配置情報によって制御シンボルの配置位置として示されているリソースエレメント（Ｋ，Ｌ）＝（１，２）、（３，２）、（７，２）、（９，２）、（４，６）、（６，６）、（１０，６）、（１２，６）、（１，９）、（３，９）、（７，９）、（９，９）、（４，１３）、（６，１３）、（１０，１３）、（１２，１３）に制御シンボルを配置している。

続いて、パイロットシンボル等処理部３４内のロングＧＩ挿入部１４３によるロングガードインターバルの付与に関して具体例を挙げて説明する。図１４は、多重部１５が出力する信号を示す図である。図１４において横軸は時間、縦軸は周波数を示している。なお、ロングガードインターバル長はτ_２＝２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆを満たすものとする。

例えば、情報データシンボル配置部３３１が図１２に示すように情報データシンボルおよびゼロを配置し、パイロットシンボル等配置部３４１が図１３に示すようにゼロ、パイロットシンボルおよび制御シンボルを配置した場合、ロングＧＩ挿入部１４３は、図１４に示すように、これらのシンボルにτ_２＝２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆであるロングガードインターバルを付加する。図１４において、斜線部分のシンボルはパイロットシンボルを配置したシンボルを示し、格子部分のシンボルは制御シンボルを配置したシンボルを示し、塗潰し部分はガードインターバルを示す。つまり、ロングＧＩ挿入部１４３は、図１４に示すように、ノーマルＧＩ挿入部１３３が付加するノーマルガードインターバルのガードインターバル長（τ_１）よりも長いガードインターバル長（２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆ）であるロングガードインターバルを付加する。より詳細には、ロングＧＩ挿入部１４３は、ノーマルＧＩ挿入部１３３が付加する２ＯＦＤＭシンボル分のノーマルガードインターバルのガードインターバル長（２×τ_１）よりもＴ_ｅｆｆ分更に長いガードインターバル長（２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆ）であるロングガードインターバルを付加する。また、ロングガードインターバル長は２×Ｔ_ｓｙｍ−Ｔ_ｅｆｆであるため、つまり、有効シンボル長Ｔ_ｅｆｆが余るようにロングガードインターバル長を設定しているため、パイロットシンボル等処理部３４から出力する信号の有効シンボル長Ｔ_ｅｆｆは、情報データシンボル処理部３３から出力する信号の有効シンボル長に対して時間タイミングが一致している（時間方向にずれがない）。従って、受信装置側では、従来と同様にＦＦＴ処理の時間を設定することができる。Ｍ＞１の場合も同様である。

以上のように、送信装置３は、パイロットシンボルおよび制御シンボルを配置したサブキャリアに対する有効シンボルのみに対し、ノーマルガードインターバルよりも長く、かつ、ノーマルガードインターバルと同期するロングガードインターバルを付加し、パイロットシンボルまたは制御シンボルに対する長遅延波の到来により生じるキャリア間干渉およびシンボル間干渉へ耐性を向上させるようにしている。

図１５は、受信装置４の概略ブロック図である。受信装置４は、図１５に示すように、受信部２１、受信信号記憶部２２、情報データシンボル処理部２３（「第１受信信号処理部」とも称する）、パイロットシンボル等処理部４４（「第２受信信号処理部」とも称する）および復号部２５を備える。情報データシンボル処理部２３は、第１ＦＦＴ区間抽出部２３２、第１ＦＦＴ部２３３、第１フィルタ部２３４、情報データシンボル抽出部２３５および復調部２３６を備える。パイロットシンボル等処理部４４は、干渉除去部４４１、第２ＦＦＴ区間抽出部２４２、第２ＦＦＴ部２４３、第２フィルタ部４４４、制御シンボル抽出部４４６、パイロットシンボル抽出部２４５、伝搬路推定部２４７およびレプリカ生成部４４８を備える。また、受信装置４には、アンテナ部２７が接続されている。即ち、受信装置４は、パイロットシンボル処理部２４に代えてパイロットシンボル等処理部４４を備える点（干渉除去部２４１に代えて干渉除去部４４１を備える点、レプリカ生成部２４８に代えてレプリカ生成部４４８を備える点、並びに、第２フィルタ部４４４および制御シンボル抽出部４４６を更に備える点）が図６に示す受信装置２と異なる。また、なお、レプリカ生成部４４８は、シンボルレプリカ配置部２５３に代えてシンボルレプリカ配置部４５３を備える点が図７に示すレプリカ生成部２４８と異なる。図１５において図６と同一符号を付したブロックの機能は、図６の対応するブロックの機能と同様であるため、説明の一部または全部を省略する。

パイロットシンボル等処理部４４内の干渉除去部４４１は、受信部２１が出力するベースバンド信号または受信信号記憶部２２に記憶されているベースバンド信号から、レプリカ生成部４４８が出力する干渉レプリカを減算して、パイロットシンボルおよび制御シンボルに対するキャリア間干渉を除去する。

パイロットシンボル等処理部４４内の第２ＦＦＴ部２４３は、第２ＦＦＴ区間抽出部２４２からロングガードインターバルが除去された時間領域の信号を入力し、ＦＦＴ処理を行い、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。第２ＦＦＴ部２４３は、周波数領域の信号を第２フィルタ部４４４およびパイロットシンボル抽出部２４５に出力する。

パイロットシンボル等処理部４４内のパイロットシンボル抽出部２４５は、第２ＦＦＴ部２４３から周波数領域の信号を入力し、入力した周波数領域の信号の信号からパイロットシンボルを抽出する。パイロットシンボル抽出部２４５は、パイロットシンボルを伝搬路推定部２４７に出力する。

パイロットシンボル等処理部４４内の第２フィルタ部４４４は、第２ＦＦＴ部２４３から周波数領域の信号を入力し、伝搬路推定部２４７から伝搬路推定値を入力し、伝搬路推定値に基づいて、ＺＦ基準、ＭＭＳＥ基準等により算出した重み係数を用いて、周波数領域の信号に対して、信号の振幅と位相の変動の補償（伝搬路補償）を行なう。第２フィルタ部４４４は、伝搬路補償後の信号を制御シンボル抽出部４４６に出力する。

パイロットシンボル等処理部４４内の制御シンボル抽出部４４６は、第２フィルタ部４４４から伝搬路補償後の信号を入力し、入力した伝搬路補償後の信号から制御シンボルを抽出する。制御シンボル抽出部４４６は、制御シンボルを外部に出力する。

図１６は、シンボルレプリカ配置部４５３による配置例である。図１６において、横軸はサブキャリア（周波数）を示している。シンボルレプリカ配置部４５３は、図１６に示すように、パイロットシンボルが配置されているサブキャリア番号２およびサブキャリア番号８、並びに、制御シンボルが配置されているサブキャリア番号１、サブキャリア番号３、サブキャリア番号７およびサブキャリア番号９はゼロとし、サブキャリア番号１、２、３、７、８、９を除くサブキャリアには、復号部２５が出力するＬＬＲを用いて生成したシンボルレプリカを配置する。

なお、図１６の例は、パイロットシンボルまたは制御シンボルが配置されているサブキャリアを除く全てのサブキャリアに情報データ信号の変調シンボルレプリカを配置しているが、変調シンボルレプリカの配置はこれに限定されない。即ち、シンボルレプリカ配置部４５３は、パイロットシンボルまたは制御シンボルが配置されているサブキャリアを除くサブキャリアのうち少なくとも１つ以上のサブキャリアに変調シンボルレプリカを配置すればよい。例えば、シンボルレプリカ配置部４５３は、制御シンボルが配置されているサブキャリアに隣接するサブキャリア（図１６の例においてサブキャリア４、サブキャリア６およびサブキャリア１０）に変調シンボルレプリカを配置する。

図１７は、パイロットシンボル等処理部４４の動作の一例を示すフローチャートである。図１７は、情報データシンボル処理部２３が同一のベースバンド信号に対して第ｉ回目の信号検出処理を行う場合におけるパイロットシンボル等処理部４４の動作を示す。

パイロットシンボル等処理部４４は、情報データシンボル処理部２３による信号検出処理が初回処理（ｉ＝１）であるか否かを判断する（Ｓ２０１）。パイロットシンボル等処理部４４は、情報データシンボル処理部２３による信号検出処理が初回処理であると判断した場合（Ｓ２０１：Ｙｅｓ）、受信部２１から出力されたベースバンド信号からロングガードインターバルを除去してＦＦＴ処理を行う（Ｓ２０３）。

一方、パイロットシンボル等処理部４４は、情報データシンボル処理部２３による信号検出処理が初回処理でないと判断した場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、つまり、情報データシンボル処理部２３の信号検出処理が繰返処理（ｉ＞１）であると判断した場合（Ｓ２０１：Ｎｏ）、干渉除去部４４１において、受信記憶部２２に記憶されているベースバンド信号から、第ｉ−１回目の信号検出処理によりベースバンド信号に基づいて算出された軟判定結果を用いて生成された干渉レプリカを減算する（Ｓ２０２）。ステップＳ２０２に続いて、パイロットシンボル等処理部４４は、キャリア間干渉を除去したベースバンド信号からロングガードインターバルを除去してＦＦＴ処理を行う（Ｓ２０３）。

続いて、パイロットシンボル等処理部４４は、ＦＦＴ処理後の周波数領域の信号からパイロットシンボルを抽出する（Ｓ２０４）。また、パイロットシンボル処理部２４は、パイロットシンボルを用いて伝搬路推定を行う（Ｓ２０５）。なお、伝搬路推定で算出した伝搬路推定値は、レプリカ生成部４４８、情報データシンボル処理部２３の第１フィルタ部２３４およびパイロットシンボル等処理部４４の第２フィルタ部４４４に出力される。なお、情報データシンボル処理部２３は、伝搬路推定値を第ｉ回目の信号検出における第１フィルタ部２３４の伝搬路歪補償に用いる。

続いて、パイロットシンボル等処理部４４は、第２フィルタ部４４４において、伝搬路推定値を用いて、第２ＦＦＴ部２４３が出力する信号に対して伝搬路歪補償を行う（Ｓ２０６）。続いてパイロットシンボル等処理部４４は、制御シンボル抽出部４４６において、第２フィルタ部４４４が出力する信号のうち、制御シンボルを抽出する（Ｓ２０７）。なお、この制御シンボルは、復調操作、復号操作を経て、制御データとして外部に出力される。

続いて、パイロットシンボル等処理部４４は、情報データシンボル処理部２３による再度（第ｉ＋１回目）の信号検出処理の要否を判断する（Ｓ２０８）。パイロットシンボル等処理部４４は、情報データシンボル処理部２３による再度（第ｉ＋１回目）の信号検出処理が必要であると判断した場合（Ｓ２０８：Ｙｅｓ）、情報データシンボル処理部２３の第ｉ回目の信号検出処理により算出した軟判定結果を用いて干渉レプリカを生成する（Ｓ２０９）。そして本フローチャートは終了する。なお、生成した干渉レプリカは、第ｉ＋１回目の信号検出処理において、キャリア間干渉除去に用いる。

一方、パイロットシンボル等処理部４４は、パイロットシンボル処理部２４は、情報データシンボル処理部２３による再度（第ｉ＋１回目）の信号検出処理が不要であると判断した場合（Ｓ２０８：Ｎｏ）、ステップＳ２０９を飛ばして本フローチャートは終了する。

以上、第２の実施形態による通信システムによれば、通常のガードインターバルを超える到来波が到来する環境において、送信装置３は、同一の時間に送信するリソースエレメント内の何れかのリソースエレメントに制御シンボルを配置し、制御シンボルを配置したリソースエレメントのサブキャリアの信号に対して、通常よりも長いガードインターバルを設定することにより、制御シンボルに対するシンボル間干渉への耐性を大幅に向上させることができる。また、受信装置４は、通常よりも長いガードインターバルを設定したサブキャリアが周辺サブキャリアから受けるキャリア間干渉を、復号結果を用いて除去できるため、制御シンボルに対するキャリア間干渉への耐性を大幅に向上させることができる。結果、全体的な伝送効率を大きく劣化させることなく、制御情報を送信装置３から受信装置４に正確に伝達することが可能となる。

なお、本実施形態では、図１１に示すように、パイロットシンボルをパイロットシンボル等処理部３４に入力しているが、これに代えて、パイロットシンボルを情報データシンボル処理部３３に入力するようにしてもよい。その場合には、パイロットシンボルにはノーマルガードインターバルを付加する。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態による通信システムは、シンボルをマルチキャリア変調して送信する送信装置５と送信装置５が送信した信号を受信する受信装置６とから構成される。送信装置５は、通常のガードインターバルを超える到来波が到来する環境において、同一時間に送信するシンボルが配置されるリソースエレメント内であって、前記リソースエレメントを構成する何れかのサブキャリアにスキャッタードパイロットシンボルを配置し、スキャッタードパイロットシンボルに対して、ロングガードインターバルを設定する。受信装置６は、ロングガードインターバルを設定したサブキャリアが周辺サブキャリアから受けるキャリア間干渉を、復号結果を用いて除去するが、キャリア間干渉を除去する際に用いる干渉レプリカを適応的に変化させる。なお、送信装置５（非図示）は、図１に示す送信装置１と同様なので説明を省略する。また、受信装置６（非図示）は、図６の受信装置２のレプリカ生成部２４８を下記のレプリカ生成部６４８に代えたものである。

図１８は、レプリカ生成部６４８の概略ブロック図である。図１９は、レプリカ管理部６５０の概略ブロック図である。図２０および図２１は、レプリカ管理部６５０の動作を説明するための説明図である。図１８において図７と同一符号を付したブロックの機能は、図７の対応するブロックの機能と同様であるため、説明の一部または全部を省略する。

レプリカ生成部６４８は、図１８に示すように、シンボルレプリカ生成部２５２、シンボルレプリカ配置部２５３、ＩＦＦＴ部２５４、ノーマルＧＩ挿入部２５５、干渉レプリカ生成部２５６およびレプリカ管理部６５０を備える。即ち、レプリカ生成部６４８は、レプリカ管理部６５０を備える点が、図７のレプリカ生成部２４８と異なる。レプリカ管理部６５０は、伝搬路推定部２４７から入力される伝搬路推定値を用いて、シンボルレプリカ配置部２５３に対して配置するシンボルレプリカを指定することにより、干渉レプリカ生成部２５６による干渉レプリカの生成を制御する。

レプリカ管理部６５０は、図１９（ａ）に示すように、遅延時間測定部６５１およびサブキャリア配置決定部６５３を備える。図１９（ａ）は、伝搬路推定値より算出した到来波（遅延波）の遅延時間に基づいて配置するサブキャリアを制御する場合のレプリカ管理部６５０の構成例である。

遅延時間測定部６５１は、伝搬路推定値が入力されると、インパルス応答から、ノーマルガードインターバル長を超える遅延波の遅延時間を測定する。例えば、遅延時間測定部６５１は、伝搬路推定値から算出したインパルス応答から、図２０（ａ）に示すｗ１とｗ２の２波を算出し、遅延波がノーマルガードインターバルを超えた時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}＝ｔ_ｍａｘ−τ_１を算出する。なお、図２０（ａ）において、横軸は時間、縦軸は信号の強度（電力）を示す。また、ｔ_ｍａｘはｗ２のｗ１に対する遅延時間、τ_１はノーマルガードインターバル長である。

サブキャリア配置決定部６５３は、ｔ_{ｄｅｌａｙ}に基づいて、シンボルレプリカ配置部２５３がシンボルレプリカを配置するサブキャリアを決定する。換言すれば、サブキャリア配置決定部６５３は、遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}に基づいて、干渉レプリカ生成部２５６が干渉レプリカを生成するときに用いるシンボルレプリカの数を決定する。具体的には、サブキャリア配置決定部６５３は、遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が大きいほどより多くのサブキャリアにシンボルレプリカを配置するように決定することが望ましい。即ち、サブキャリア配置決定部６５３は、遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が大きいほどより多くのシンボルレプリカを干渉レプリカ生成部２５６が用いるように決定する。サブキャリア配置決定部６５３は、上記決定をシンボルレプリカ配置部２５３に通知する。

ここで、遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が大きいほどより多くのサブキャリアにシンボルレプリカを配置することが望ましい理由を補足する。一般にＯＦＤＭにおいて、各サブキャリアの信号（スペクトル）はｓｉｎｃ関数で表され、ヌル点（振幅がゼロとなる点）の周期は遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が大きいほど大きくなる。図２０（ｂ）は、遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}とヌル点の周期との関係である。横軸は正規化した周波数を示し、縦軸は正規化した振幅を示す。横軸の目盛ｘは、サブキャリア毎の周波数（中心の周波数）であって、干渉元のサブキャリアを基準（ｘ＝０）としている。ｓｉｎｃ関数ｓｐ_１、ｓｉｎｃ関数ｓｐ₂、ｓｉｎｃ関数ｓｐ_３は、干渉元のサブキャリア（ｘ＝０）の信号（スペクトル）であって、干渉元のサブキャリアの遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が小さい順にｓｉｎｃ関数ｓｐ_１、ｓｉｎｃ関数ｓｐ₂、ｓｉｎｃ関数ｓｐ_３である。ｙ_１はｓｐ_１のｘ＝１の周波数成分である。つまり、遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が小さい場合に干渉元のサブキャリア（ｘ＝０）が干渉元のサブキャリアよりもサブキャリア番号が１つ大きいサブキャリア（ｘ＝１）に与えるキャリア間干渉のレベルである。同様に、ｙ_２はｓｐ_２のｘ＝１のときの周波数成分、ｙ_３はｓｐ_３のｘ＝１の周波数成分である。従って、干渉元のサブキャリアよりもサブキャリア番号が１つ大きいサブキャリア（ｘ＝１）が干渉元のサブキャリアから受けるキャリア間干渉は、干渉元のサブキャリアの遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}の大きさに応じて大きくなる。更に、同様に、干渉元のサブキャリアと異なる各サブキャリア（ｘ≠０）が干渉元のサブキャリアから受けるキャリア間干渉は、干渉元のサブキャリアの遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}に応じて大きくなる。換言すれば、所定レベル未満の干渉量に収まるサブキャリア数は、干渉元のサブキャリアの遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が大きいほど少なくなる。以上から、干渉量が所定レベル未満に収まるサブキャリア数を維持するため、干渉元のサブキャリアの遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}が大きいほどより多くのサブキャリアにシンボルレプリカを配置することが望ましい。

なお、サブキャリア配置決定部６５３が配置するサブキャリアまたはサブキャリア数は、予め受信装置がサブキャリア配置決定部６５３内などに遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}に対するテーブルを持つことにより決定することができる。なお、上記例では、サブキャリア配置決定部６５３は、遅延時間ｔ_{ｄｅｌａｙ}により配置するサブキャリアを制御しているが、遅延波の広がりを示す指標である遅延分散の大きさにより配置するサブキャリアを制御することも可能である。

レプリカ管理部６５０は、図１９（ａ）に示す遅延時間測定部６５１に代えて、図１９（ｂ）に示すように遅延波電力測定部６５２を備えてもよい。図１９（ｂ）は、伝搬路推定値より算出した到来波（遅延波）の電力に基づいて配置するサブキャリアを制御する場合のレプリカ管理部６５０の構成例である。

遅延波電力測定部６５２は、伝搬路推定値が入力されると、インパルス応答から、ノーマルガードインターバル長を超える遅延波の電力を測定する。例えば、遅延波電力測定部６５２は、伝搬路推定値から算出したインパルス応答から、図２１（ａ）に示すｗ３およびｗ４の２波を算出し、ノーマルガードインターバル長τ_１を超えて到来したｗ４の電力Ｐ_ｗ４を測定する。なお、図２１（ａ）において、横軸は時間、縦軸は信号の強度（電力）を示す。τ_１は第１インターバル長である。

サブキャリア配置決定部６５３は、ノーマルガードインターバル長τ_１を超えて到来したｗ４の電力Ｐ_ｗ４に基づいてシンボルレプリカ配置部２５３がシンボルレプリカを配置するサブキャリアを決定する。具体的には、サブキャリア配置決定部６５３は、電力Ｐ_ｗ４が大きいほどより多くのサブキャリアにシンボルレプリカを配置するように決定することが好ましい。即ち、サブキャリア配置決定部６５３は、電力Ｐ_ｗ４が大きいほどより多くのシンボルレプリカを干渉レプリカ生成部２５６が用いるように決定する。サブキャリア配置決定部６５３は、決定をシンボルレプリカ配置部２５３に通知する。

ここで、電力Ｐ_ｗ４が大きいほどより多くのサブキャリアにシンボルレプリカを配置することが望ましい理由を補足する。一般にＯＦＤＭにおいて、各サブキャリアの信号（スペクトル）はｓｉｎｃ関数で表され、振幅は、電力Ｐ_ｗ４が大きいほど大きくなる。図２１（ｂ）は、遅延波の電力と振幅との関係である。横軸は正規化した周波数を示し、縦軸は振幅を示す。横軸の目盛ｘは、サブキャリア毎の周波数（中心の周波数）であって、干渉元のサブキャリアを基準（ｘ＝０）としている。ｓｉｎｃ関数ｓｐ_４、ｓｉｎｃ関数ｓｐ_５、ｓｉｎｃ関数ｓｐ₆は、干渉元のサブキャリア（ｘ＝０）の信号（スペクトル）であって、干渉元のサブキャリアの電力Ｐ_ｗ４が小さい順にｓｉｎｃ関数ｓｐ_４、ｓｉｎｃ関数ｓｐ_５、ｓｉｎｃ関数ｓｐ₆である。ｙ_４はｓｐ_４のｘ＝１の周波数成分である。つまり、電力Ｐ_ｗ４が小さい場合に干渉元のサブキャリア（ｘ＝０）が干渉元のサブキャリアよりもサブキャリア番号が１つ大きいサブキャリア（ｘ＝１）に与えるキャリア間干渉のレベルである。同様に、ｙ_５はｓｐ_５のｘ＝１のときの周波数成分、ｙ_６はｓｐ_６のｘ＝１の周波数成分である。従って、干渉元のサブキャリアよりもサブキャリア番号が１つ大きいサブキャリア（ｘ＝１）が干渉元のサブキャリアから受けるキャリア間干渉は、干渉元のサブキャリアの電力Ｐ_ｗ４の大きさに応じて大きくなる。更に、同様に、干渉元のサブキャリアと異なる各サブキャリア（ｘ≠０）が干渉元のサブキャリアから受けるキャリア間干渉は、干渉元のサブキャリアの電力Ｐ_ｗ４の大きさに応じて大きくなる。換言すれば、所定レベル未満の干渉量に収まるサブキャリア数は、干渉元のサブキャリアの電力Ｐ_ｗ４が大きいほど少なくなる。以上から、干渉量が所定レベル未満に収まるサブキャリア数を維持するため、干渉元のサブキャリアの電力Ｐ_ｗ４が大きいほどより多くのサブキャリアにシンボルレプリカを配置することが望ましい。

以上、第３の実施形態による通信システムによれば、通常のガードインターバルを超える到来波が到来する環境において、送信装置５（送信装置１）は、同一時間に送信するリソースエレメント内の何れかのリソースエレメントにスキャッタードパイロットシンボルを配置し、スキャッタードパイロットシンボルを配置したリソースエレメントのサブキャリアの信号に対して、通常よりも長いガードインターバルを設定することにより、パイロットシンボルに対するシンボル間干渉への耐性を大幅に向上させることができる。また、受信装置６は、通常よりも長いガードインターバルを設定したサブキャリアが周辺サブキャリアから受けるキャリア間干渉を、復号結果を用いて除去できるため、パイロットシンボルに対するキャリア間干渉への耐性を大幅に向上させることができる。結果、全体的な伝送効率を大きく劣化させることなく、高精度な伝搬路推定を実現させることができる。

更に、受信装置６は、キャリア間干渉を除去する際に用いる干渉レプリカの数を、キャリア間干渉量の大きさにより適応的に可変にすることができるため、演算量を削減することが可能となる。

なお、第１、第２、第３の各実施形態では、ノーマルガードインターバルおよびロングガードインターバルの２種類の信号を適用したが、長さが異なる３種類以上のガードインターバルを適用してもよい。
また、第１、第２、第３の各実施形態では、マルチキャリア伝送として、ＯＦＤＭを適用した場合で説明しているが、これに限らない。その他のマルチキャリア伝送方式の例としては、ＯＦＤＭＡ、ＭＣ−ＣＤＭ、ＳＣ−ＦＤＭＡ、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭなどが挙げられる。
ＯＦＤＭ、ＯＦＤＭＡでは、情報データシンボル処理部で配置するシンボルは、情報データ信号を変調した変調シンボルが相当し、マルチキャリア変調として、変調シンボルを分散させてサブキャリアに配置し、逆フーリエ変換した後にガードインターバルを付加するＯＦＤＭ変調を行なう。受信装置では、復号結果より前記変調シンボルに対するレプリカを生成して、干渉除去を行う。
ＭＣ−ＣＤＭでは、上記シンボルにはチップが相当し、マルチキャリア変調として、変調シンボルに拡散符号を乗算して生成したチップを分散させてサブキャリアに配置し、逆フーリエ変換した後にガードインターバルを付加するＭＣ−ＣＤＭ変調を行う。受信装置では、復号結果より前記チップに対するレプリカを生成して、干渉除去を行う。
ＳＣ−ＦＤＭＡ、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭでは、上記シンボルには離散スペクトルが相当し、複数のシンボルをフーリエ変換して生成した離散スペクトルを分散させてサブキャリアに配置し、逆フーリエ変換した後にガードインターバルを付加するＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調を行う。受信装置では、復号結果より前記離散スペクトルに対するレプリカを生成して、干渉除去を行う。
なお、本発明は、固定通信および移動通信に用いることができる。移動通信に用いるときは、送信装置は基地局装置の送信部分を構成し、受信装置は移動局装置の受信部分を構成する。その逆でもよい。

なお、送信装置１、３、受信装置２、４、６の各機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、当該記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、送信装置１、３、受信装置２、４、６に係る上述した種々の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述したが、具体的な構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１ 送信装置 ２ 受信装置 ３ 送信装置 ４ 受信装置 ５ 送信装置 ６ 受信装置 １１ 符号部 １２ 変調部 １３ 情報データシンボル処理部 １４ パイロットシンボル処理部 １５ 多重部 １６ 送信部 １７ アンテナ部 ２１ 受信部 ２２ 受信信号記憶部 ２３ 情報データシンボル処理部 ２４ パイロットシンボル処理部 ２５ 復号部 ２７ アンテナ部 ３３ 情報データシンボル処理部 ３４ パイロットシンボル等処理部 ４４ パイロットシンボル等処理部 １３１ 情報データシンボル配置部 １３２ 第１ＩＦＦＴ部 １３３ ノーマルＧＩ挿入部 １４１ パイロットシンボル配置部 １４２ 第２ＩＦＦＴ部 １４３ ロングＧＩ挿入部 ２３２ 第１ＦＦＴ区間抽出部 ２３３ 第１ＦＦＴ部 ２３４ 第１フィルタ部 ２３５ 情報データシンボル抽出部 ２３６ 復調部 ２４１ 干渉除去部 ２４２ 第２ＦＦＴ区間抽出部 ２４３ 第２ＦＦＴ部 ２４５ パイロットシンボル抽出部 ２４７ 伝播路推定部 ２４８ レプリカ生成部 ２５２ シンボルレプリカ生成部 ２５３ シンボルレプリカ配置部 ２５４ ＩＦＦＴ部 ２５５ ノーマルＧＩ挿入部 ２５６ 干渉レプリカ生成部 ３３１ 情報データシンボル配置部 ３４１ パイロットシンボル等配置部 ４４１ 干渉除去部 ４４４ 第２フィルタ部 ４４６ 制御シンボル抽出部 ４４８ レプリカ生成部 ４５３ シンボルレプリカ配置部 ６４８ レプリカ生成部 ６５０ レプリカ管理部 ６５１ 遅延時間測定部 ６５２ 遅延波電力測定部 ６５３ サブキャリア配置決定部

Claims (17)

1. デジタル信号の基本単位であるシンボルをマルチキャリア変調して送信する送信装置および前記送信装置が送信した信号を受信する受信装置を備える通信システムであって、
   前記送信装置は、
   サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルを付加し、第１のマルチキャリアシンボルを生成する第１送信信号処理部と、
   サブキャリアに配置されたシンボルに前記第１のガードインターバルよりも長い第２のガードインターバルを付加し、前記第１のマルチキャリアシンボルよりも長い第２のマルチキャリアシンボルを生成する第２送信信号処理部と、
   前記第１のマルチキャリアシンボルと前記第２のマルチキャリアシンボルとを多重する多重部と
   を備え、
   前記第１のマルチキャリアシンボル中で前記一部のシンボルが配置されたサブキャリアと、前記第２のマルチキャリアシンボル中で前記その他の一部のシンボルが配置されたサブキャリアとが、同一時刻において前記マルチキャリアを構成する複数のサブキャリアの間で散在していることを特徴とし、前記受信装置は、
   受信信号から前記第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第１受信信号処理部と、
   前記第１受信信号処理部によって検出された前記第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを復号する復号部と、
   前記受信信号から前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第２受信信号処理部と
   を備え、
   前記第２受信信号処理部は、
   前記復号部が出力する復号結果から生成した干渉レプリカを用いて、前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを配置したサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉を前記受信信号から除去することを特徴とする通信システム。
2. 前記第２受信信号処理部は、
   前記復号部が出力する前記復号結果を用いて、前記キャリア間干渉を除去するための干渉信号のレプリカである干渉レプリカを生成するレプリカ生成部と、
   前記レプリカ生成部によって生成された前記干渉レプリカを前記受信信号から減算する干渉除去部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
3. 前記第２受信信号処理部は、
   前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを用いて伝搬路を推定する伝搬路推定部を備え、
   前記第１受信信号処理部は、
   前記伝搬路推定部によって出力される前記伝搬路の推定値を用いて、受信信号の伝搬路歪補償を行うフィルタ部を備えることを特徴とする請求項２に記載の通信システム。
4. 前記レプリカ生成部は、
   前記復号部が出力する前記復号結果を用いて前記第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルのレプリカであるシンボルレプリカを生成するシンボルレプリカ生成部と、
   前記シンボルレプリカのうち少なくとも１つと前記伝搬路推定部によって出力される前記伝搬路の推定値とを用いて前記干渉レプリカを生成する干渉レプリカ生成部と
   を備えることを特徴とする請求項２または請求項３の何れか１項に記載の通信システム。
5. 前記レプリカ生成部は、
   前記伝搬路推定部によって出力される前記伝搬路の推定値を用いて前記干渉レプリカの生成に用いる前記シンボルレプリカを指定するレプリカ管理部を
   備えることを特徴とする請求項３または請求項４の何れか１項に記載の通信システム。
6. 前記レプリカ管理部は、
   先行波に対して前記第１のガードインターバルよりも長い遅延時間で到来した遅延波の遅延時間に従って、前記干渉レプリカの生成に用いる前記シンボルレプリカを指定することを特徴とする請求項５に記載の通信システム
7. 前記レプリカ管理部は、
   先行波に対して前記第１のガードインターバルより長い遅延時間で到来した遅延波の遅延時間が大きいほど、前記干渉レプリカ生成部が前記干渉レプリカを生成するときに用いる前記シンボルレプリカの数を多くすることを特徴とする請求項６に記載の通信システム
8. 前記レプリカ管理部は、
   先行波に対して前記第１のガードインターバルより長い遅延時間で到来した遅延波の電力に従って、前記干渉レプリカ生成部による前記干渉レプリカの生成に用いる前記シンボルレプリカを指定することを特徴とする請求項５に記載の通信システム
9. 前記レプリカ管理部は、
   先行波に対して前記第１のガードインターバルより長い遅延時間で到来した遅延波の電力が大きいほど、前記干渉レプリカ生成部が前記干渉レプリカを生成するときに用いる前記シンボルレプリカの数を多くすることを特徴とする請求項８に記載の通信システム
10. 前記干渉レプリカ生成部は、
    前記シンボルレプリカのうち、前記第２のマルチキャリアシンボルを配置したサブキャリアに隣接するサブキャリアに配置する前記シンボルレプリカを用いて前記干渉レプリカを生成することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
11. 前記マルチキャリア変調は、直交周波数多重変調であることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
12. 前記第１のガードインターバルおよび前記第２のガードインターバルにシンボルのサイクリックプレフィックスが付加されることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
13. 前記第２のマルチキャリアシンボルはパイロットシンボルであることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
14. 前記第２のマルチキャリアシンボルは制御シンボルであることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
15. デジタル信号の基本単位であるシンボルをマルチキャリア変調して送信する送信装置および前記送信装置が送信した信号を受信する受信装置を備える通信方法であって、
    前記送信方法は、
    サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルを付加し、第１のマルチキャリアシンボルを生成する第１送信信号処理過程と、
    サブキャリアに配置されたシンボルに前記第１のガードインターバルよりも長い第２のガードインターバルを付加し、前記第１のマルチキャリアシンボルよりも長い第２のマルチキャリアシンボルを生成する第２送信信号処理過程と、
    前記第１のマルチキャリアシンボルと前記第２のマルチキャリアシンボルとを多重する多重過程と
    を備え、
    前記受信方法は、
    受信信号から前記第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第１受信信号処理過程と、
    前記第１受信信号処理過程によって検出された前記第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを復号する復号過程と、
    前記受信信号から前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第２受信信号処理過程と
    を備え、
    前記第２受信信号処理過程は、
    前記復号過程によって出力される復号結果から生成した干渉レプリカを用いて、前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを配置したサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉を前記受信信号から除去することを特徴とする通信方法。
16. サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のマルチキャリアシンボルと、サブキャリアに配置されたシンボルに前記第１のガードインターバルよりも長い第２のガードインターバルを付加した前記第１のマルチキャリアシンボルよりも長い第２のマルチキャリアシンボルとが多重されたマルチキャリア信号を受信する受信装置であって、
    受信信号から前記第１のマルチキャリアシンボルを検出する第１受信信号処理部と、
    前記第１受信信号処理部によって検出された前記第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを復号する復号部と、
    前記受信信号から前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第２受信信号処理部と
    を備え、
    前記第２受信信号処理部は、
    前記復号部が出力する復号結果から生成した干渉レプリカを用いて、前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを配置したサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉を前記受信信号から除去することを特徴とする受信装置。
17. サブキャリアに配置されたシンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のマルチキャリアシンボルと、サブキャリアに配置されたシンボルに前記第１のガードインターバルよりも長い第２のガードインターバルを付加した前記第１のマルチキャリアシンボルよりも長い第２のマルチキャリアシンボルとが多重されたマルチキャリア信号を受信する受信方法であって、
    受信信号から前記第１のマルチキャリアシンボルを検出する第１受信信号処理過程と、
    前記第１受信信号処理過程によって検出された前記第１のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを復号する復号部と、
    前記受信信号から前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを検出する第２受信信号処理過程と
    を備え、
    前記第２受信信号処理過程は、
    前記復号過程によって出力された復号結果から生成した干渉レプリカを用いて、前記第２のマルチキャリアシンボルを構成するシンボルを配置したサブキャリアが他のサブキャリアから受けるキャリア間干渉を前記受信信号から除去することを特徴とする受信方法。

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