JP3581281B2 - Ｏｆｄｍ−ｃｄｍａ方式受信装置およびｏｆｄｍ−ｃｄｍａ方式送信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル移動体通信システムに用いられる通信装置に関し、特にＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の無線通信を行うＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置およびＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＣＤＭＡ方式とＯＦＤＭ方式を組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信が、注目され盛んに検討されている。以下、従来のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信装置について、図７を参照して説明する。
【０００３】
送信系において、各拡散部１０は、信号１〜信号ｎに対して、それぞれ拡散符号１〜拡散符号ｎ（拡散比：ｋ）を乗ずることにより、信号１〜信号ｎをｋ倍に拡散する。なお、上記各信号は、所定の変調処理がなされた信号である。
【０００４】
加算部１１は、各拡散部により拡散された信号を多重する。Ｓ／Ｐ変換器１２は、多重された拡散後の信号（一系列の信号）を拡散信号毎（チップ毎）に分解して、拡散比（ｋ）だけの複数系列の信号を生成する。すなわち、Ｓ／Ｐ変換器１２は、多重された拡散後の信号（以下「多重信号」という。）の第１チップ〜第ｋチップを、複数系列の信号として生成する。
【０００５】
ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１３は、多重信号の第１チップ〜第ｋチップおよび残留位相誤差検出用の既知信号（ここでは、２つの既知信号）に対して、ＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）処理を行うことにより、周波数分割多重処理を行う。
【０００６】
具体的には、ＩＦＦＴ部１３は、拡散比（ここでは「ｋ」）と、残留位相誤差検出用の既知信号の数（ここでは「２」）との総数に対応する数（ここでは「ｋ＋２」）のサブキャリアを用意し、上記第１チップ〜第ｋチップおよび２つの既知信号に対して、「ｋ＋２」だけ用意されたサブキャリアを割り当てて、周波数分割多重処理を行う。サブキャリアの割り当て方法は、図８に示す通りである。
【０００７】
図８から明らかなように、上記２つの既知信号に対して割り当てるサブキャリア（パイロットキャリア）としては、全サブキャリアのうち中心周波数から最も離れた２つのサブキャリアが用いられている。
【０００８】
ＩＦＦＴ部１３における周波数分割多重処理により、多重信号の第１チップ〜第ｋチップおよび２つの既知信号がサブキャリアに重畳された信号が得られる。
【０００９】
周波数分割多重処理により得られた信号は、所定の送信処理がなされることにより、送信信号が生成される。送信信号のフォーマットは、図９に示す通りである。ここで、ＴはＯＦＤＭシンボル周期である。図９には、３つのＯＦＤＭシンボルの様子が示されている。
【００１０】
なお、上記所定の送信処理には、並列直列変換処理、Ｄ／Ａ変換処理、周波数変換処理および帯域制限処理等が含まれる。この送信信号は、アンテナ１４を介して通信相手に対して送信される。
【００１１】
一方、図７を参照するに、受信系において、通信相手により送信された信号は、アンテナ１４を介して、本通信装置により受信される。なお、上記通信相手は、図７に示すものと同様の構成を備えており、上述した送信系における処理を行うことにより得られた送信信号を送信する。
【００１２】
アンテナ１４からの受信信号は、所定の受信処理がなされる。なお、上記所定の受信処理には、帯域制限処理、周波数変換処理、Ａ／Ｄ変換処理および直列並列変換処理等が含まれる。
【００１３】
ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１５は、上記所定の受信処理がなされた受信信号に対してＦＦＴ処理（フーリエ変換処理）を行うことにより、各サブキャリアにより伝送された信号を取り出す。すなわち、ＦＦＴ部１５は、ＦＦＴ処理を行うことにより、サブキャリア１〜サブキャリアｋにより伝送された信号（上記通信相手の送信系における多重信号の第１チップ〜第ｋチップ）、ならびに、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された信号（２つの既知信号）を取り出す。さらに、ＦＦＴ部１５は、サブキャリア１〜サブキャリアｋにより伝送された信号を、拡散比に相当する数（ｋ）だけ設けられた伝送路補償部１６に送り、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された信号を伝送路補償部１９に送る。
【００１４】
各伝送路補償部１６は、各サブキャリアにより伝送された信号に対して、伝送路補償処理（例えばフェージング等についての位相補償処理）を行う。Ｐ／Ｓ変換器１７は、複数系列の信号、すなわち、ｋ個設けられた伝送路補償部１６からの伝送路補償処理後の信号を一系列の信号に変換する。具体的には、Ｐ／Ｓ変換器１７は、時間ｔ１では、各伝送路補償部１６からの伝送路補償処理後の信号における第１チップを出力し、時間ｔ２では、上記伝送路補償処理後の信号における第２チップを出力し、さらに、時間ｔｋでは、上記伝送路補償処理後の信号における第ｋチップを出力する。
【００１５】
各逆拡散部１８は、Ｐ／Ｓ変換器１７からの一系列の信号に対して、それぞれ、拡散符号１〜拡散符号ｎを乗ずることにより、復調信号１〜復調信号ｎを取り出す。
【００１６】
ここで、あるＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴ処理を行うことにより得られた信号に、残留周波数オフセット等に起因する残留位相誤差が存在する場合には、各逆拡散部１８により出力される復調信号の誤り率特性が劣化することがある。
【００１７】
具体的には、図９を参照するに、１番目のＯＦＤＭシンボル（時間０〜時間Ｔ）に対するＦＦＴ処理により得られる信号に、周波数オフセットがΔｆ存在した場合には、２番目のＯＦＤＭシンボル（時間Ｔ〜時間２Ｔ）に対するＦＦＴ処理により得られる信号には、２πΔｆＴだけ残留位相誤差が存在し、３番目のＯＦＤＭシンボル（時間２Ｔ〜時間３Ｔ）に対するＦＦＴ処理により得られる信号には、２πΔｆ２Ｔだけ残留位相誤差が存在することになる。この結果、各逆拡散部１８により出力される復調信号の誤り率特性は劣化する。
【００１８】
そこで、各逆拡散部１８により出力される復調信号に対して、残留位相誤差についての補償処理を行う必要がある。この残留位相誤差についての補償処理は下記の通りである。
【００１９】
図７を参照するに、伝送路補償部１９は、ＦＦＴ部１５からのパイロットキャリアにより伝送された信号に対して、伝送路補償処理（例えばフェージング等についての位相補償処理）を行う。ここでは、送信系においては、上述したように、残留位相誤差検出用の既知信号が２つ、すなわち、パイロットキャリアが２つ用いられている。したがって、伝送路補償部１９は、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送されたそれぞれの既知信号に対して、伝送路補償処理を行う。
【００２０】
平均部２０は、伝送路補償処理がなされた既知信号、ここでは、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された各既知信号の平均化を行う。
【００２１】
残留位相誤差検出部２１は、送信系において用いられた既知信号と、平均部２０からの平均化された既知信号とを用いて、残留位相誤差を検出する。また、残留位相誤差検出部２１は、検出した残留位相誤差を各位相補償部２２に出力する。
【００２２】
各位相補償部２２は、残留位相誤差検出部２１からの残留位相誤差を用いて、各逆拡散部１８からの復調信号に対する位相補償処理を行う。すなわち、各位相補償部２２は、各逆拡散部１８からの復調信号に対して、平均化された残留位相誤差の共役複素数を乗ずることにより、位相補償処理を施した復調信号を出力する。
【００２３】
以上のようにして、復調信号に対する残留位相誤差についての位相補償処理がなされる。ここでは、残留位相誤差を検出用の既知信号を２つのサブキャリアにより伝送する場合について説明したが、上記既知信号を伝送するサブキャリア数を増加させることにより、高精度の残留位相誤差を検出することができるので、復調信号の誤り率特性の劣化を低減することができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信装置においては、次のような問題がある。すなわち、アンテナ１４を介して受信された信号がＦＦＴ部１５に送られたときには、既知信号を伝送するためのサブキャリア（すなわち既知信号）には、雑音等が重畳される。このため、このサブキャリアにより伝送された既知信号に基づいて検出した残留位相誤差を用いて、復調信号に対する位相補償処理を行った場合には、復調信号に重畳される雑音等が増大するため、位相補償処理後の復調信号の誤り率特性が劣化するという問題がある。
【００２５】
この問題を解決するために、既知信号を伝送するためのサブキャリアの数を増加させる方法が考えられる。ところが、この方法を用いた場合には、復調信号の誤り率特性の劣化を抑えることはできるが、伝送効率が低下するという別の問題が発生する。
【００２６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置およびＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置は、複数の搬送波で構成される信号であって、前記複数の搬送波のうち一部の搬送波に情報信号と第１既知信号とが符号分割多重された信号が割り当てられ且つ前記一部の搬送波以外の搬送波に第２既知信号が割り当てられた信号を受信する受信手段と、前記第１既知信号を用いて第１位相誤差を検出するとともに、前記第２既知信号を用いて第２位相誤差を検出する検出手段と、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを、回線品質および前記符号分割多重された信号の信号多重数の少なくとも一方に応じて適応的に用いて、前記情報信号に対して位相補償を行う位相補償手段と、を有する構成を採る。また、本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置は、上記構成において、前記位相補償手段は、前記第１位相誤差、前記第２位相誤差、または、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを平均化した誤差のいずれかを用いる構成を採る。
【００２８】
本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置は、複数の搬送波で構成される信号であって、前記複数の搬送波のうち一部の搬送波に情報信号と第１既知信号とが符号分割多重された信号が割り当てられ且つ前記一部の搬送波以外の搬送波に第２既知信号が割り当てられた信号を受信する受信手段と、前記第１既知信号を用いて第１位相誤差を検出するとともに、前記第２既知信号を用いて第２位相誤差を検出する検出手段と、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを、回線品質および前記符号分割多重された信号の信号多重数の少なくとも一方に応じて適応的に用いて、前記情報信号に対して位相補償を行う位相補償手段と、を有する受信装置に対して前記複数の搬送波で構成される信号を送信するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置であって、前記符号分割多重された信号を前記一部の搬送波に割り当てるとともに、前記第２既知信号を前記一部の搬送波以外の搬送波に割り当てることにより、周波数分割多重処理を行う多重手段と、前記周波数分割多重処理により得られた信号を前記受信装置に送信する送信手段と、を有する構成を採る。また、本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置は、上記構成において、前記多重手段は、前記第１位相誤差の検出精度を前記回線品質および前記信号多重数の少なくとも一方に応じて変動させる前記第１既知信号を、前記情報信号と符号分割多重する構成を採る。
【００２９】
本発明によれば、送信系において、固有の拡散符号により拡散した第１既知信号および情報信号を各サブキャリアに挿入し、かつ、第２既知信号を特定のサブキャリア（パイロットキャリア）に挿入する。また、受信系において、上記特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号と、各サブキャリアにより伝送された信号から得られた信号に対して、上記固有の拡散符号を用いた逆拡散処理により得られた第１既知信号と、を用いて残留位相誤差を検出し、検出した各残留位相誤差を用いて復調信号に対する位相補償処理を行う。これにより、伝送効率を低下させることなく、復調信号の誤り率特性の劣化を低減することができる。
【００３１】
また、本発明によれば、信号多重数または回線品質に応じて、復調信号に対する位相補償に用いる残留位相誤差を適応的に選択するので、復調信号の誤り率特性の劣化をさらに防止することができる。
【００３２】
本発明の通信端末装置は、上記ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置と、上記いずれかのＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置と、具備することを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置を搭載するので、良好な通信を行う通信端末装置を提供することができる。
【００３４】
本発明の基地局装置は、上記ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置と、上記いずれかのＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置と、具備することを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置を搭載するので、良好な通信を行う基地局装置を提供することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、固有の拡散符号を用いて拡散した既知信号を各サブキャリア（各搬送波）に挿入し、さらに、既知信号を上記各サブキャリア以外の特定のサブキャリアに挿入するようにしたことである。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図である。送信系において、各拡散部１００は、信号（情報信号）１〜信号（情報信号）ｎに対して、それぞれ拡散符号１〜拡散符号ｎ（拡散比：ｋ）を乗ずることにより、信号１〜信号ｎをｋ倍に拡散する。なお、上記各信号は、所定の変調処理がなされた信号である。
【００４１】
拡散部１０１は、残留位相誤差検出用の既知信号に対して、この既知信号専用の拡散符号を乗ずることにより、既知信号をｋ倍に拡散する。ここで、便宜上、拡散部１０１により拡散される既知信号を「第１既知信号」と称する。
【００４２】
加算部１０２は、各拡散部により拡散された信号を多重する。ここで、便宜上、加算部１０２が多重する信号の総数を「信号多重数」と称する。すなわち、信号多重数とは、符号分割多重される信号の総数に相当する。図１においては、信号多重数は「ｎ＋１」である。
【００４３】
Ｓ／Ｐ変換部１０３は、多重された拡散後の信号（一系列の信号）を拡散信号毎（チップ毎）に分解して、拡散比（ｋ）だけの複数系列の信号を生成する。すなわち、Ｓ／Ｐ変換器１０３は、多重された拡散後の信号（以下「多重信号」という。）の第１チップ〜第ｋチップを、複数系列の信号として生成する。ここで、本実施の形態における多重信号は、第１既知信号をこの第１既知信号専用の拡散符号により拡散した信号が多重されている点において、上述した従来の多重信号と相違する。
【００４４】
ＩＦＦＴ部１０４は、多重信号の第１チップ〜第ｋチップおよび残留位相誤差検出用の既知信号に対して、ＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）処理を行うことにより、周波数分割多重処理を行う。ここで、便宜上、ＩＦＦＴ部１０４に入力される既知信号を「第２既知信号」と称する。なお、本実施の形態においては、ＩＦＦＴ部１０４に、相互に同一な２つの第２既知信号が入力された場合について説明する。
【００４５】
具体的には、ＩＦＦＴ部１０４は、拡散比（ここでは「ｋ」）と、第２既知信号の数（ここでは「２」）との総数に対応する数（ここでは「ｋ＋２」）のサブキャリア（搬送波）を用意し、上記第１チップ〜第ｋチップおよび２つの第２既知信号に対して、「ｋ＋２」だけ用意されたサブキャリアを割り当てて、周波数分割多重処理を行う。サブキャリアの割り当て方法は、図８に示す通りである。
【００４６】
図８から明らかなように、上記２つの第２既知信号に対して割り当てるサブキャリア（パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２）としては、全サブキャリアのうち中心周波数から最も離れた２つのサブキャリアが用いられている。なお、第２既知信号に対して割り当てるサブキャリアとして、上記２つのサブキャリアだけでなく、任意のサブキャリアを用いることも可能である。
【００４７】
ＩＦＦＴ部１０４における周波数分割多重処理により、多重信号の第１チップ〜第ｋチップおよび２つの第２既知信号がサブキャリアに重畳された信号が得られる。
【００４８】
周波数分割多重処理により得られた信号は、所定の送信処理がなされることにより、送信信号が生成される。上記所定の送信処理には、並列直列変換処理、Ｄ／Ａ変換処理、周波数変換処理および帯域制限処理等が含まれる。この送信信号は、アンテナ１０５を介して通信相手に対して送信される。送信信号のフォーマットとしては、例えば図９に示すフォーマットが用いられる。なお、図９に示したフォーマットだけでなく、ガード区間等が挿入されたフォーマットを用いることも可能であることはいうまでもない。
【００４９】
一方、図１を参照するに、受信系において、通信相手により送信された信号は、アンテナ１０５を介して、本通信装置により受信される。なお、上記通信相手は、図１に示すものと同様の構成を備えており、上述した送信系における処理を行うことにより得られた送信信号を送信する。
【００５０】
アンテナ１０５からの受信信号は、所定の受信処理がなされる。なお、上記所定の受信処理には、帯域制限処理、周波数変換処理、Ａ／Ｄ変換処理および直列並列変換処理等が含まれる。
【００５１】
ＦＦＴ部１０６は、上記所定の受信処理がなされた受信信号に対してＦＦＴ処理（フーリエ変換処理）を行うことにより、各サブキャリアにより伝送された信号を取り出す。すなわち、ＦＦＴ部１０６は、ＦＦＴ処理を行うことにより、サブキャリア１〜サブキャリアｋにより伝送された信号（上記通信相手の送信系における多重信号の第１チップ〜第ｋチップ）、ならびに、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された信号（２つの第２既知信号）を取り出す。さらに、ＦＦＴ部１０６は、サブキャリア１〜サブキャリアｋにより伝送された信号を、拡散比に相当する数（ｋ）だけ設けられた伝送路補償部１０７に送り、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された信号を伝送路補償部１０８に送る。
【００５２】
各伝送路補償部１０７は、各サブキャリアにより伝送された信号に対して、伝送路補償処理（例えばフェージング等についての位相補償処理）を行う。Ｐ／Ｓ変換器１０９は、複数系列の信号、すなわち、ｋ個設けられた伝送路補償部１０７からの伝送路補償処理後の信号を一系列の信号に変換する。具体的には、Ｐ／Ｓ変換器１０９は、時間ｔ１では、各伝送路補償部１０７からの伝送路補償処理後の信号における第１チップを出力し、時間ｔ２では、上記伝送路補償処理後の信号における第２チップを出力し、さらに、時間ｔｋでは、上記伝送路補償処理後の信号における第ｋチップを出力する。
【００５３】
各逆拡散部１１０は、Ｐ／Ｓ変換器１０９からの一系列の信号に対して、それぞれ、拡散符号１〜拡散符号ｎを乗ずることにより、復調信号１〜復調信号ｎを取り出す。各逆拡散部１１０は、取り出した復調信号を後段の位相補償部１１２に出力する。
【００５４】
逆拡散部１１１は、Ｐ／Ｓ変換器１０９からの一系列の信号に対して、第１既知信号固有の拡散符号を乗ずることにより、第１既知信号を取り出す。なお、逆拡散部１１１により用いられる拡散符号は、上記通信相手の送信系における拡散部１０１により用いられた拡散符号と同一のものである。逆拡散部１１１は、取り出した第１既知信号を残留位相誤差検出部１１３に出力する。
【００５５】
一方、伝送路補償部１０８は、ＦＦＴ部１０６からのパイロットキャリアにより伝送された信号に対して、伝送路補償処理（例えばフェージング等についての位相補償処理）を行う。ここでは、送信系においては、上述したように、第２既知信号が２つ、すなわち、パイロットキャリアが２つ用いられている。したがって、伝送路補償処理部１０８は、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送されたそれぞれの第２既知信号に対して、伝送路補償処理を行う。
【００５６】
平均部１１５は、伝送路補償処理がなされた第２既知信号、ここでは、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された各第２既知信号の平均化を行う。平均化部１１５は、平均化した第２既知信号を残留位相誤差検出部１１６に出力する。
【００５７】
残留位相誤差検出部１１３および残留位相誤差検出部１１６は、それぞれ、逆拡散部１１１からの第１既知信号、および、平均部１１５からの平均化された第２既知信号を用いて、残留位相誤差を検出する。各残留位相誤差検出部における内部構成については後述する。残留位相誤差検出部１１３および残留位相誤差検出部１１６は、検出した残留位相誤差を平均部１１４に送る。
【００５８】
平均部１１４は、残留位相誤差検出部１１３からの残留位相誤差と残留位相誤差検出部１１６からの残留位相誤差とを平均化し、平均化した残留位相誤差を各位相補償部１１２に送る。すなわち、平均部１１４は、特定のサブキャリア（パイロットキャリア）により伝送された第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差と、各サブキャリアにより伝送された第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差とを平均化する。これにより、アンテナ１０５を介して受信された信号がＦＦＴ部１０６に送られたときに、第２既知信号を伝送するためのサブキャリア（すなわち既知信号）に重畳された雑音等は低減される。
【００５９】
各位相補償部１１２は、対応する逆拡散部１１０からの復調信号に対して、平均部１１４からの残留位相誤差の共役複素数を乗ずることにより、位相補償処理を施した復調信号１〜復調信号ｎを出力する。なお、各位相補償部１１２の内部構成については後述する。
【００６０】
次いで、残留位相誤差検出部１１３および残留位相誤差検出部１１６の内部構成について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置における残留位相誤差検出部の構成を示すブロック図である。
【００６１】
ここでは、逆拡散処理により得られた復調信号に、残留位相誤差θ（ｎＴ）が存在するものとする。この場合には、復調信号ＲＸ（ｎＴ）は、次に示す式により表現される。
ＲＸ（ｎＴ）＝ＴＸ（ｎＴ）ｅｘｐ（ｊθ（ｎＴ）） −▲１▼
ただし、ＴＸ（ｎＴ）は、信号ｎ（ｎ＝１，２，３，…）である。
【００６２】
また、残留位相誤差θ（ｎＴ）が存在する場合には、既知信号ＲＸＰｉ（ｎＴ）（逆拡散部１１１により取り出される第１既知信号またはＦＦＴ部１０６により取り出される特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号）は、次に示す式により表現される。
ＲＸＰｉ（ｎＴ）＝Ａ（ｎＴ）Ｐｉ（ｎＴ）ｅｘｐ（ｊθ（ｎＴ）） −▲２▼
ただし、Ａ（ｎＴ）は、既知信号の受信振幅情報であり、Ｐｉ（ｎＴ）は、既知信号である。
【００６３】
図２を参照するに、まず、乗算部２０１は、▲２▼式に示した既知信号ＲＸＰｉ（ｎＴ）に対して、既知信号Ｐｉ（ｎＴ）を乗ずる。これにより、乗算部２０１が出力する信号は、次に示す式により表現される。ただし、｜ＲＸＰｉ（ｎＴ）＝１｜とする。
【００６４】
次いで、除算部２０３は、乗算部２０１からの信号すなわち▲３▼式に示した信号に対して、包絡線生成部２０２からの受信振幅情報Ａ（ｎＴ）を用いて、正規化を行う。これにより、除算部２０３は、次に示す式により表現される残留位相誤差を検出する。
Ａ（ｎＴ）ｅｘｐ（ｊθ（ｎＴ））／Ａ（ｎＴ）＝ｅｘｐ（ｊθ（ｎＴ）） −▲４▼
【００６５】
さらに、共役生成部２０４は、除算部２０３からの信号すなわち▲４▼式に示した信号の共役複素数を生成する。これにより、共役生成部２０４は、残留位相誤差の共役複素数ｅｘｐ（−ｊθ（ｎＴ））を生成する。以上が各残留位相誤差検出部の内部構成である。
【００６６】
次に、各位相補償部１１２の内部構成について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置における位相補償部の内部構成を示すブロック図である。
【００６７】
図３に示すように、乗算部３０１は、逆拡散部１１０からの復調信号に対して、残留位相誤差の共役複素数ｅｘｐ（−ｊθ（ｎＴ））を乗ずる。これにより、乗算部３０１は、次の式に示すような残留位相誤差を補償した復調信号を出力する。
すなわち、位相補償部１１２は、残留位相誤差を補償した復調信号として、通信相手の送信系における信号と略等価な信号を出力することができる。以上が位相補償部１１２の内部構成である。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、送信系において、情報信号とは別に用意した第１既知信号に対して、この第１既知信号固有の拡散符号を用いた拡散処理を行い、拡散処理後の第１既知信号および各情報信号を各サブキャリアに挿入し、かつ、第２既知信号を特定のサブキャリア（パイロットキャリア）に挿入する。
【００６９】
一方、受信系において、上記特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号と、各サブキャリアにより伝送された信号から得られた信号に対して、上記第１既知信号固有の拡散符号を用いた逆拡散処理により得られた第１既知信号と、を用いて残留位相誤差を検出し、検出した各残留位相誤差の平均化を行う。
【００７０】
平均化された残留位相誤差においては、特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号に重畳された雑音等の成分は低減されているので、この平均化された残留位相誤差を用いた位相補償処理により得られる復調信号の誤り率特性は、良好なものとなる。これにより、復調信号の誤り率特性の劣化を低減することができる。
【００７１】
さらに、伝送効率から見れば、第１既知信号を拡散した信号を各サブキャリアに挿入しているが、信号多重数は１つ（第１既知信号分）だけ増加するのみであるので、総合的な伝送効率はほとんど低下しない。この結果、本実施の形態によれば、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、相互に同一な２つの第２既知信号を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、相互に同一または相互に異なる複数（３つ以上）の第２既知信号を用いる場合、および、１つの第２既知信号を用いる場合についても適用可能なものである。ただし、第２既知信号の数を増やした際には伝送効率が低下することがあるため、用いる第２既知信号の数は伝送効率に応じて決定してもよい。
【００７３】
第２既知信号を３つ以上用いた場合には、上記各第２既知信号が相互に同一な信号であれば、特定のサブキャリアにより伝送された各第２既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償処理された各第２既知信号の平均化を行い、平均化した第２既知信号を用いて残留位相誤差を検出することができる。。上記各第２既知信号が相互に異なる信号であれば、特定のサブキャリアにより伝送された各第２既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償処理された各第２既知信号を用いて残留位相誤差を検出し、検出した各残留位相誤差を平均化することができる。
【００７４】
一方、第２既知信号を１つ用いた場合には、特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償処理された第２既知信号を用いて残留位相誤差を検出することができる。
【００７５】
また、送信系において、第１既知信号および第２既知信号の信号レベルを、情報信号のレベルより大きくすることも可能である。これにより、受信系における第１既知信号および第２既知信号の受信品質が良好となるので、各既知信号を用いて検出する残留位相誤差の精度が向上する。さらに、送信系において、第１既知信号および第２既知信号の変調方式、すなわち、第１既知信号が拡散部１０１に入力される前になされる変調の方式および第２既知信号がＩＦＦＴ部１０４に入力される前になされる変調の方式を、情報信号に対して行う変調の方式と相違させることも可能である。
【００７６】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１において、位相補償処理に用いる残留位相誤差として、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記残留位相誤差を平均化したものを、信号多重数によって適応的に選択する場合について説明する。
【００７７】
図１を参照するに、信号多重数が小さい場合には、逆拡散部１１１により取り出される第１既知信号は、逆拡散処理により雑音等が低減されたものとなる。この第１既知信号を用いれば、残留位相誤差検出部１１３は、精度の良い残留位相誤差を検出することができる。
【００７８】
ところが、信号多重数が大きい場合には、多重された信号間の度合いが大きくなるため、逆拡散部１１１により取り出される第１既知信号は、干渉の影響を受けたものとなる。このため、残留位相誤差検出部１１３は、精度の低い残留位相誤差を検出する可能性がある。この場合には、特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差の方が、逆拡散部１１１により取り出された第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差よりも、精度が高いといえる。
【００７９】
そこで、本実施の形態においては、信号多重数によって、位相補償処理に用いる残留位相誤差として、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記各残留位相誤差を平均化した誤差のいずれかを適応的に選択する。以下、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置について、図４を参照して説明する。
【００８０】
図４は、本発明の実施の形態２にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図４における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００８１】
セレクタ４０１には、残留位相誤差検出部１１３より、第１既知信号を用いて検出された残留位相誤差が入力され、残留位相誤差検出部１１６より、第２既知信号を用いて検出された残留位相誤差が入力され、平均部１１４より、残留位相誤差検出部１１３からの残留位相誤差と残留位相誤差検出部１１６からの残留位相誤差とが平均化された誤差が入力される。
【００８２】
セレクタ４０１は、図示しない制御部からの制御信号（すなわち信号多重数を報知する信号）に従って、位相補償部１１２に出力すべき残留位相誤差として、残留位相誤差検出部１１３、残留位相誤差検出部１１６または平均部１１４のいずれかから送られた残留位相誤差を選択し、選択した残留位相誤差を各位相補償部１１２に出力する。
【００８３】
なお、図示しない制御部は、多重信号数を検出し、検出した多重信号数を報知するための制御信号をセレクタ４０１に出力する。
【００８４】
このように、本実施の形態によれば、位相補償処理において、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記残留位相誤差を平均化した誤差のいずれかを、信号多重数によって適応的に用いるので、実施の形態１に比べて、さらに復調信号の誤り率特性の劣化を防止することができる。
【００８５】
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態２において、位相補償処理に用いる残留位相誤差を適応的に用いる際の条件として、制御信号に加えて回線品質情報を使用する場合について説明する。
【００８６】
伝搬路の遅延分散が大きい（回線品質が悪い）場合には、あるＯＦＤＭシンボルにおける前のＯＦＤＭシンボルによる干渉が大きくなるため、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差の精度は劣化する。この場合には、信号多重数が小さくとも、特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差の方が、精度が良好となることがある。
【００８７】
そこで、本実施の形態においては、信号多重数および回線品質によって、位相補償処理に用いる残留位相誤差として、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記残留位相誤差を平均化した誤差を適応的に用いる。以下、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置について、図５を参照して説明する。
【００８８】
図５は、本発明の実施の形態３にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図５における実施の形態２（図４）と同様の構成については、図４と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００８９】
セレクタ５０１には、上述した制御信号に加えて回線品質情報が、図示しない制御部より入力されている。セレクタ５０１は、制御信号により得られた信号多重数と回線品質情報とによって、残留位相誤差検出部１１３からの残留位相誤差、残留位相誤差検出部１１６からの残留位相誤差、または、平均部１１４からの平均化された残留位相誤差のうち、いずれかを適応的に各位相補償部１１２に出力する。
【００９０】
ここで、回線品質情報は、例えば、残留位相補償後の復調信号と残留位相補償後の復調信号を硬判定した信号との差に基づいて決定可能なものである。なお、この回線品質情報は、従来方式においても送信電力制御や変調方式の選択等に用いるために、制御部により格納されているものである。
【００９１】
このように、本実施の形態によれば、位相補償処理において、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記残留位相誤差を平均化した誤差のいずれかを、信号多重数および回線品質によって適応的に用いるので、実施の形態２に比べて、さらに復調信号の誤り率特性の劣化を防止することができる。
【００９２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１〜実施の形態３において、複数の第１既知信号を用いる場合について説明する。以下、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置について、図６を参照して説明する。ここでは、実施の形態１〜実施の形態３のうち実施の形態３にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置に本発明を適用した場合について説明するが、本発明は、実施の形態１および実施の形態２にも適用可能なものである。
【００９３】
図６は、本発明の実施の形態４にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図６における実施の形態３（図５）と同様の構成については、図５におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００９４】
図６を参照するに、送信系において、第１既知信号に対して拡散を行う拡散部１０１が２つ設けられている。この拡散部１０１は、基本的に実施の形態１で説明した拡散部１０１と同様なものである。ただし、２つの拡散部１０１において用いられる拡散符号は、相互に異なる符号（例えば、拡散符号１と拡散符号２）である。なお、本実施の形態においては、各拡散部１０１に入力される第１既知信号は、相互に異なる信号であるものとする。
【００９５】
一方、受信系において、Ｐ／Ｓ変換器１０９からの一系列の信号に対して、第１既知信号用の拡散符号を用いた逆拡散処理を行うための逆拡散部１１１が２つ設けられている。すなわち、各拡散部１１１は、Ｐ／Ｓ変換器１０９からの一系列の信号に対して、それぞれ拡散符号１および拡散符号２を用いた逆拡散処理を行う。これにより、各逆拡散部１１１は、通信相手の送信系において拡散符号１および拡散符号２により拡散された２つの第１既知信号を取り出す。
【００９６】
逆拡散部１１１と同数だけ設けられた各残留位相誤差検出部１１３は、各逆拡散部１１１により取り出された第１既知信号を用いて、残留位相誤差を検出する。平均部６０１は、各残留位相誤差検出部１１３により検出された残留位相誤差の平均化を行う。平均部６０１が出力する残留位相誤差は、実施の形態３における残留位相誤差検出部１１３が出力する残留位相誤差よりも、検出精度が良好なものとなっている。
【００９７】
このように、本実施の形態によれば、送信系において、複数の第１既知信号を相互に異なる拡散符号により拡散し、拡散した第１既知信号を各サブキャリアにより伝送し、受信系において、各サブキャリアにより伝送された信号から得られた一系列の信号に対して、送信系において用いられた上記拡散符号を用いた逆拡散処理を行うことにより、上記複数の第１既知信号を取り出すことができる。さらに、取り出された複数の第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差を平均化することにより、高精度な残留位相誤差を検出することができるため、実施の形態１〜実施の形態３に比べて、さらに誤り率特性が良好な復調信号を取り出すことができる。
【００９８】
なお、本実施の形態においては、相互に異なる２つの第１既知信号を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、相互に同一または相互に異なる複数（３つ以上）の第１既知信号を用いる場合、および、１つの第１既知信号を用いる場合についても適用可能なものである。
【００９９】
第１既知信号を３つ以上用いた場合には、上記各第１既知信号が相互に同一な信号であれば、逆拡散処理により取り出した各第１既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償された各第１既知信号の平均化を行い、平均化した第１既知信号を用いて残留位相誤差を検出することができる。上記各第１既知信号が相互に異なる信号であれば、逆拡散処理により取り出した各第１既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償処理された各第１既知信号を用いて残留位相誤差を検出し、検出した残留位相誤差を平均化することができる。
【０１００】
一方、第１既知信号を１つ用いた場合には、逆拡散処理により取り出された第１既知信号に対して伝送路補償処理を行い、伝送路補償処理された第１既知信号を用いて残留位相誤差を検出することができる。
【０１０１】
さらに、本発明は、多重信号数や回線品質等の様々な条件に応じて、第１既知信号を拡散する拡散部の数を変更する場合についても適用可能である。
【０１０２】
本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置は、ディジタル移動体通信システムにおける通信端末装置や基地局装置に搭載可能なものである。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、固有の拡散符号を用いて拡散した既知信号を各サブキャリアに挿入し、さらに、既知信号を上記各サブキャリア以外の特定のサブキャリアに挿入するようにしたので、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置およびＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置における残留位相誤差検出部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置における位相補償部の内部構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態３にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図７】従来のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図８】ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置におけるサブキャリア配置の一例を示す模式図
【図９】ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置において用いられる信号フォーマットの構成一例を示す模式図
【符号の説明】
１００，１０１ 拡散部
１０２ 加算部
１０３ Ｓ／Ｐ変換器
１０４ ＩＦＦＴ部
１０５ アンテナ
１０６ ＦＦＴ部
１０７，１０８ 伝送路補償部
１０９ Ｐ／Ｓ変換器
１１０，１１１ 逆拡散部
１１２ 位相補償部
１１３，１１６ 残留位相誤差検出部
１１４，１１５，６０１ 平均部
４０１，５０１ セレクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル移動体通信システムに用いられる通信装置に関し、特にＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式とＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の無線通信を行うＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置およびＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、ＣＤＭＡ方式とＯＦＤＭ方式を組み合わせたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信が、注目され盛んに検討されている。以下、従来のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信装置について、図７を参照して説明する。
【０００３】
送信系において、各拡散部１０は、信号１〜信号ｎに対して、それぞれ拡散符号１〜拡散符号ｎ（拡散比：ｋ）を乗ずることにより、信号１〜信号ｎをｋ倍に拡散する。なお、上記各信号は、所定の変調処理がなされた信号である。
【０００４】
加算部１１は、各拡散部により拡散された信号を多重する。Ｓ／Ｐ変換器１２は、多重された拡散後の信号（一系列の信号）を拡散信号毎（チップ毎）に分解して、拡散比（ｋ）だけの複数系列の信号を生成する。すなわち、Ｓ／Ｐ変換器１２は、多重された拡散後の信号（以下「多重信号」という。）の第１チップ〜第ｋチップを、複数系列の信号として生成する。
【０００５】
ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１３は、多重信号の第１チップ〜第ｋチップおよび残留位相誤差検出用の既知信号（ここでは、２つの既知信号）に対して、ＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）処理を行うことにより、周波数分割多重処理を行う。
【０００６】
具体的には、ＩＦＦＴ部１３は、拡散比（ここでは「ｋ」）と、残留位相誤差検出用の既知信号の数（ここでは「２」）との総数に対応する数（ここでは「ｋ＋２」）のサブキャリアを用意し、上記第１チップ〜第ｋチップおよび２つの既知信号に対して、「ｋ＋２」だけ用意されたサブキャリアを割り当てて、周波数分割多重処理を行う。サブキャリアの割り当て方法は、図８に示す通りである。
【０００７】
図８から明らかなように、上記２つの既知信号に対して割り当てるサブキャリア（パイロットキャリア）としては、全サブキャリアのうち中心周波数から最も離れた２つのサブキャリアが用いられている。
【０００８】
ＩＦＦＴ部１３における周波数分割多重処理により、多重信号の第１チップ〜第ｋチップおよび２つの既知信号がサブキャリアに重畳された信号が得られる。
【０００９】
周波数分割多重処理により得られた信号は、所定の送信処理がなされることにより、送信信号が生成される。送信信号のフォーマットは、図９に示す通りである。ここで、ＴはＯＦＤＭシンボル周期である。図９には、３つのＯＦＤＭシンボルの様子が示されている。
【００１０】
なお、上記所定の送信処理には、並列直列変換処理、Ｄ／Ａ変換処理、周波数変換処理および帯域制限処理等が含まれる。この送信信号は、アンテナ１４を介して通信相手に対して送信される。
【００１１】
一方、図７を参照するに、受信系において、通信相手により送信された信号は、アンテナ１４を介して、本通信装置により受信される。なお、上記通信相手は、図７に示すものと同様の構成を備えており、上述した送信系における処理を行うことにより得られた送信信号を送信する。
【００１２】
アンテナ１４からの受信信号は、所定の受信処理がなされる。なお、上記所定の受信処理には、帯域制限処理、周波数変換処理、Ａ／Ｄ変換処理および直列並列変換処理等が含まれる。
【００１３】
ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部１５は、上記所定の受信処理がなされた受信信号に対してＦＦＴ処理（フーリエ変換処理）を行うことにより、各サブキャリアにより伝送された信号を取り出す。すなわち、ＦＦＴ部１５は、ＦＦＴ処理を行うことにより、サブキャリア１〜サブキャリアｋにより伝送された信号（上記通信相手の送信系における多重信号の第１チップ〜第ｋチップ）、ならびに、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された信号（２つの既知信号）を取り出す。さらに、ＦＦＴ部１５は、サブキャリア１〜サブキャリアｋにより伝送された信号を、拡散比に相当する数（ｋ）だけ設けられた伝送路補償部１６に送り、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された信号を伝送路補償部１９に送る。
【００１４】
各伝送路補償部１６は、各サブキャリアにより伝送された信号に対して、伝送路補償処理（例えばフェージング等についての位相補償処理）を行う。Ｐ／Ｓ変換器１７は、複数系列の信号、すなわち、ｋ個設けられた伝送路補償部１６からの伝送路補償処理後の信号を一系列の信号に変換する。具体的には、Ｐ／Ｓ変換器１７は、時間ｔ１では、各伝送路補償部１６からの伝送路補償処理後の信号における第１チップを出力し、時間ｔ２では、上記伝送路補償処理後の信号における第２チップを出力し、さらに、時間ｔｋでは、上記伝送路補償処理後の信号における第ｋチップを出力する。
【００１５】
各逆拡散部１８は、Ｐ／Ｓ変換器１７からの一系列の信号に対して、それぞれ、拡散符号１〜拡散符号ｎを乗ずることにより、復調信号１〜復調信号ｎを取り出す。
【００１６】
ここで、あるＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴ処理を行うことにより得られた信号に、残留周波数オフセット等に起因する残留位相誤差が存在する場合には、各逆拡散部１８により出力される復調信号の誤り率特性が劣化することがある。
【００１７】
具体的には、図９を参照するに、１番目のＯＦＤＭシンボル（時間０〜時間Ｔ）に対するＦＦＴ処理により得られる信号に、周波数オフセットがΔｆ存在した場合には、２番目のＯＦＤＭシンボル（時間Ｔ〜時間２Ｔ）に対するＦＦＴ処理により得られる信号には、２πΔｆＴだけ残留位相誤差が存在し、３番目のＯＦＤＭシンボル（時間２Ｔ〜時間３Ｔ）に対するＦＦＴ処理により得られる信号には、２πΔｆ２Ｔだけ残留位相誤差が存在することになる。この結果、各逆拡散部１８により出力される復調信号の誤り率特性は劣化する。
【００１８】
そこで、各逆拡散部１８により出力される復調信号に対して、残留位相誤差についての補償処理を行う必要がある。この残留位相誤差についての補償処理は下記の通りである。
【００１９】
図７を参照するに、伝送路補償部１９は、ＦＦＴ部１５からのパイロットキャリアにより伝送された信号に対して、伝送路補償処理（例えばフェージング等についての位相補償処理）を行う。ここでは、送信系においては、上述したように、残留位相誤差検出用の既知信号が２つ、すなわち、パイロットキャリアが２つ用いられている。したがって、伝送路補償部１９は、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送されたそれぞれの既知信号に対して、伝送路補償処理を行う。
【００２０】
平均部２０は、伝送路補償処理がなされた既知信号、ここでは、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された各既知信号の平均化を行う。
【００２１】
残留位相誤差検出部２１は、送信系において用いられた既知信号と、平均部２０からの平均化された既知信号とを用いて、残留位相誤差を検出する。また、残留位相誤差検出部２１は、検出した残留位相誤差を各位相補償部２２に出力する。
【００２２】
各位相補償部２２は、残留位相誤差検出部２１からの残留位相誤差を用いて、各逆拡散部１８からの復調信号に対する位相補償処理を行う。すなわち、各位相補償部２２は、各逆拡散部１８からの復調信号に対して、平均化された残留位相誤差の共役複素数を乗ずることにより、位相補償処理を施した復調信号を出力する。
【００２３】
以上のようにして、復調信号に対する残留位相誤差についての位相補償処理がなされる。ここでは、残留位相誤差を検出用の既知信号を２つのサブキャリアにより伝送する場合について説明したが、上記既知信号を伝送するサブキャリア数を増加させることにより、高精度の残留位相誤差を検出することができるので、復調信号の誤り率特性の劣化を低減することができる。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式の通信装置においては、次のような問題がある。すなわち、アンテナ１４を介して受信された信号がＦＦＴ部１５に送られたときには、既知信号を伝送するためのサブキャリア（すなわち既知信号）には、雑音等が重畳される。このため、このサブキャリアにより伝送された既知信号に基づいて検出した残留位相誤差を用いて、復調信号に対する位相補償処理を行った場合には、復調信号に重畳される雑音等が増大するため、位相補償処理後の復調信号の誤り率特性が劣化するという問題がある。
【００２５】
この問題を解決するために、既知信号を伝送するためのサブキャリアの数を増加させる方法が考えられる。ところが、この方法を用いた場合には、復調信号の誤り率特性の劣化を抑えることはできるが、伝送効率が低下するという別の問題が発生する。
【００２６】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置およびＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置は、複数の搬送波で構成される信号であって、前記複数の搬送波のうち一部の搬送波に情報信号と第１既知信号とが符号分割多重された信号が割り当てられ且つ前記一部の搬送波以外の搬送波に第２既知信号が割り当てられた信号を受信する受信手段と、前記第１既知信号を用いて第１位相誤差を検出するとともに、前記第２既知信号を用いて第２位相誤差を検出する検出手段と、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを、回線品質および前記符号分割多重された信号の信号多重数の少なくとも一方に応じて適応的に用いて、前記情報信号に対して位相補償を行う位相補償手段と、を有する構成を採る。また、本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置は、上記構成において、前記位相補償手段は、前記第１位相誤差、前記第２位相誤差、または、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを平均化した誤差のいずれかを用いる構成を採る。
【００２８】
本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置は、複数の搬送波で構成される信号であって、前記複数の搬送波のうち一部の搬送波に情報信号と第１既知信号とが符号分割多重された信号が割り当てられ且つ前記一部の搬送波以外の搬送波に第２既知信号が割り当てられた信号を受信する受信手段と、前記第１既知信号を用いて第１位相誤差を検出するとともに、前記第２既知信号を用いて第２位相誤差を検出する検出手段と、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを、回線品質および前記符号分割多重された信号の信号多重数の少なくとも一方に応じて適応的に用いて、前記情報信号に対して位相補償を行う位相補償手段と、を有する受信装置に対して前記複数の搬送波で構成される信号を送信するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置であって、前記符号分割多重された信号を前記一部の搬送波に割り当てるとともに、前記第２既知信号を前記一部の搬送波以外の搬送波に割り当てることにより、周波数分割多重処理を行う多重手段と、前記周波数分割多重処理により得られた信号を前記受信装置に送信する送信手段と、を有する構成を採る。また、本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置は、上記構成において、前記多重手段は、前記第１位相誤差の検出精度を前記回線品質および前記信号多重数の少なくとも一方に応じて変動させる前記第１既知信号を、前記情報信号と符号分割多重する構成を採る。
【００２９】
本発明によれば、送信系において、固有の拡散符号により拡散した第１既知信号および情報信号を各サブキャリアに挿入し、かつ、第２既知信号を特定のサブキャリア（パイロットキャリア）に挿入する。また、受信系において、上記特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号と、各サブキャリアにより伝送された信号から得られた信号に対して、上記固有の拡散符号を用いた逆拡散処理により得られた第１既知信号と、を用いて残留位相誤差を検出し、検出した各残留位相誤差を用いて復調信号に対する位相補償処理を行う。これにより、伝送効率を低下させることなく、復調信号の誤り率特性の劣化を低減することができる。
【００３１】
また、本発明によれば、信号多重数または回線品質に応じて、復調信号に対する位相補償に用いる残留位相誤差を適応的に選択するので、復調信号の誤り率特性の劣化をさらに防止することができる。
【００３２】
本発明の通信端末装置は、上記ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置と、上記いずれかのＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置と、具備することを特徴とする。
【００３３】
本発明によれば、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置を搭載するので、良好な通信を行う通信端末装置を提供することができる。
【００３４】
本発明の基地局装置は、上記ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置と、上記いずれかのＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置と、具備することを特徴とする。
【００３５】
本発明によれば、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置を搭載するので、良好な通信を行う基地局装置を提供することができる。
【００３８】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、固有の拡散符号を用いて拡散した既知信号を各サブキャリア（各搬送波）に挿入し、さらに、既知信号を上記各サブキャリア以外の特定のサブキャリアに挿入するようにしたことである。
【００３９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図である。送信系において、各拡散部１００は、信号（情報信号）１〜信号（情報信号）ｎに対して、それぞれ拡散符号１〜拡散符号ｎ（拡散比：ｋ）を乗ずることにより、信号１〜信号ｎをｋ倍に拡散する。なお、上記各信号は、所定の変調処理がなされた信号である。
【００４１】
拡散部１０１は、残留位相誤差検出用の既知信号に対して、この既知信号専用の拡散符号を乗ずることにより、既知信号をｋ倍に拡散する。ここで、便宜上、拡散部１０１により拡散される既知信号を「第１既知信号」と称する。
【００４２】
加算部１０２は、各拡散部により拡散された信号を多重する。ここで、便宜上、加算部１０２が多重する信号の総数を「信号多重数」と称する。すなわち、信号多重数とは、符号分割多重される信号の総数に相当する。図１においては、信号多重数は「ｎ＋１」である。
【００４３】
Ｓ／Ｐ変換部１０３は、多重された拡散後の信号（一系列の信号）を拡散信号毎（チップ毎）に分解して、拡散比（ｋ）だけの複数系列の信号を生成する。すなわち、Ｓ／Ｐ変換器１０３は、多重された拡散後の信号（以下「多重信号」という。）の第１チップ〜第ｋチップを、複数系列の信号として生成する。ここで、本実施の形態における多重信号は、第１既知信号をこの第１既知信号専用の拡散符号により拡散した信号が多重されている点において、上述した従来の多重信号と相違する。
【００４４】
ＩＦＦＴ部１０４は、多重信号の第１チップ〜第ｋチップおよび残留位相誤差検出用の既知信号に対して、ＩＦＦＴ（逆フーリエ変換）処理を行うことにより、周波数分割多重処理を行う。ここで、便宜上、ＩＦＦＴ部１０４に入力される既知信号を「第２既知信号」と称する。なお、本実施の形態においては、ＩＦＦＴ部１０４に、相互に同一な２つの第２既知信号が入力された場合について説明する。
【００４５】
具体的には、ＩＦＦＴ部１０４は、拡散比（ここでは「ｋ」）と、第２既知信号の数（ここでは「２」）との総数に対応する数（ここでは「ｋ＋２」）のサブキャリア（搬送波）を用意し、上記第１チップ〜第ｋチップおよび２つの第２既知信号に対して、「ｋ＋２」だけ用意されたサブキャリアを割り当てて、周波数分割多重処理を行う。サブキャリアの割り当て方法は、図８に示す通りである。
【００４６】
図８から明らかなように、上記２つの第２既知信号に対して割り当てるサブキャリア（パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２）としては、全サブキャリアのうち中心周波数から最も離れた２つのサブキャリアが用いられている。なお、第２既知信号に対して割り当てるサブキャリアとして、上記２つのサブキャリアだけでなく、任意のサブキャリアを用いることも可能である。
【００４７】
ＩＦＦＴ部１０４における周波数分割多重処理により、多重信号の第１チップ〜第ｋチップおよび２つの第２既知信号がサブキャリアに重畳された信号が得られる。
【００４８】
周波数分割多重処理により得られた信号は、所定の送信処理がなされることにより、送信信号が生成される。上記所定の送信処理には、並列直列変換処理、Ｄ／Ａ変換処理、周波数変換処理および帯域制限処理等が含まれる。この送信信号は、アンテナ１０５を介して通信相手に対して送信される。送信信号のフォーマットとしては、例えば図９に示すフォーマットが用いられる。なお、図９に示したフォーマットだけでなく、ガード区間等が挿入されたフォーマットを用いることも可能であることはいうまでもない。
【００４９】
一方、図１を参照するに、受信系において、通信相手により送信された信号は、アンテナ１０５を介して、本通信装置により受信される。なお、上記通信相手は、図１に示すものと同様の構成を備えており、上述した送信系における処理を行うことにより得られた送信信号を送信する。
【００５０】
アンテナ１０５からの受信信号は、所定の受信処理がなされる。なお、上記所定の受信処理には、帯域制限処理、周波数変換処理、Ａ／Ｄ変換処理および直列並列変換処理等が含まれる。
【００５１】
ＦＦＴ部１０６は、上記所定の受信処理がなされた受信信号に対してＦＦＴ処理（フーリエ変換処理）を行うことにより、各サブキャリアにより伝送された信号を取り出す。すなわち、ＦＦＴ部１０６は、ＦＦＴ処理を行うことにより、サブキャリア１〜サブキャリアｋにより伝送された信号（上記通信相手の送信系における多重信号の第１チップ〜第ｋチップ）、ならびに、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された信号（２つの第２既知信号）を取り出す。さらに、ＦＦＴ部１０６は、サブキャリア１〜サブキャリアｋにより伝送された信号を、拡散比に相当する数（ｋ）だけ設けられた伝送路補償部１０７に送り、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された信号を伝送路補償部１０８に送る。
【００５２】
各伝送路補償部１０７は、各サブキャリアにより伝送された信号に対して、伝送路補償処理（例えばフェージング等についての位相補償処理）を行う。Ｐ／Ｓ変換器１０９は、複数系列の信号、すなわち、ｋ個設けられた伝送路補償部１０７からの伝送路補償処理後の信号を一系列の信号に変換する。具体的には、Ｐ／Ｓ変換器１０９は、時間ｔ１では、各伝送路補償部１０７からの伝送路補償処理後の信号における第１チップを出力し、時間ｔ２では、上記伝送路補償処理後の信号における第２チップを出力し、さらに、時間ｔｋでは、上記伝送路補償処理後の信号における第ｋチップを出力する。
【００５３】
各逆拡散部１１０は、Ｐ／Ｓ変換器１０９からの一系列の信号に対して、それぞれ、拡散符号１〜拡散符号ｎを乗ずることにより、復調信号１〜復調信号ｎを取り出す。各逆拡散部１１０は、取り出した復調信号を後段の位相補償部１１２に出力する。
【００５４】
逆拡散部１１１は、Ｐ／Ｓ変換器１０９からの一系列の信号に対して、第１既知信号固有の拡散符号を乗ずることにより、第１既知信号を取り出す。なお、逆拡散部１１１により用いられる拡散符号は、上記通信相手の送信系における拡散部１０１により用いられた拡散符号と同一のものである。逆拡散部１１１は、取り出した第１既知信号を残留位相誤差検出部１１３に出力する。
【００５５】
一方、伝送路補償部１０８は、ＦＦＴ部１０６からのパイロットキャリアにより伝送された信号に対して、伝送路補償処理（例えばフェージング等についての位相補償処理）を行う。ここでは、送信系においては、上述したように、第２既知信号が２つ、すなわち、パイロットキャリアが２つ用いられている。したがって、伝送路補償処理部１０８は、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送されたそれぞれの第２既知信号に対して、伝送路補償処理を行う。
【００５６】
平均部１１５は、伝送路補償処理がなされた第２既知信号、ここでは、パイロットキャリア１およびパイロットキャリア２により伝送された各第２既知信号の平均化を行う。平均化部１１５は、平均化した第２既知信号を残留位相誤差検出部１１６に出力する。
【００５７】
残留位相誤差検出部１１３および残留位相誤差検出部１１６は、それぞれ、逆拡散部１１１からの第１既知信号、および、平均部１１５からの平均化された第２既知信号を用いて、残留位相誤差を検出する。各残留位相誤差検出部における内部構成については後述する。残留位相誤差検出部１１３および残留位相誤差検出部１１６は、検出した残留位相誤差を平均部１１４に送る。
【００５８】
平均部１１４は、残留位相誤差検出部１１３からの残留位相誤差と残留位相誤差検出部１１６からの残留位相誤差とを平均化し、平均化した残留位相誤差を各位相補償部１１２に送る。すなわち、平均部１１４は、特定のサブキャリア（パイロットキャリア）により伝送された第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差と、各サブキャリアにより伝送された第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差とを平均化する。これにより、アンテナ１０５を介して受信された信号がＦＦＴ部１０６に送られたときに、第２既知信号を伝送するためのサブキャリア（すなわち既知信号）に重畳された雑音等は低減される。
【００５９】
各位相補償部１１２は、対応する逆拡散部１１０からの復調信号に対して、平均部１１４からの残留位相誤差の共役複素数を乗ずることにより、位相補償処理を施した復調信号１〜復調信号ｎを出力する。なお、各位相補償部１１２の内部構成については後述する。
【００６０】
次いで、残留位相誤差検出部１１３および残留位相誤差検出部１１６の内部構成について、図２を参照して説明する。図２は、本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置における残留位相誤差検出部の構成を示すブロック図である。
【００６１】
ここでは、逆拡散処理により得られた復調信号に、残留位相誤差θ（ｎＴ）が存在するものとする。この場合には、復調信号ＲＸ（ｎＴ）は、次に示す式により表現される。
ＲＸ（ｎＴ）＝ＴＸ（ｎＴ）ｅｘｐ（ｊθ（ｎＴ）） −▲１▼
ただし、ＴＸ（ｎＴ）は、信号ｎ（ｎ＝１，２，３，…）である。
【００６２】
また、残留位相誤差θ（ｎＴ）が存在する場合には、既知信号ＲＸＰｉ（ｎＴ）（逆拡散部１１１により取り出される第１既知信号またはＦＦＴ部１０６により取り出される特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号）は、次に示す式により表現される。
ＲＸＰｉ（ｎＴ）＝Ａ（ｎＴ）Ｐｉ（ｎＴ）ｅｘｐ（ｊθ（ｎＴ）） −▲２▼
ただし、Ａ（ｎＴ）は、既知信号の受信振幅情報であり、Ｐｉ（ｎＴ）は、既知信号である。
【００６３】
図２を参照するに、まず、乗算部２０１は、▲２▼式に示した既知信号ＲＸＰｉ（ｎＴ）に対して、既知信号Ｐｉ（ｎＴ）を乗ずる。これにより、乗算部２０１が出力する信号は、次に示す式により表現される。ただし、｜ＲＸＰｉ（ｎＴ）＝１｜とする。
次いで、除算部２０３は、乗算部２０１からの信号すなわち▲３▼式に示した信号に対して、包絡線生成部２０２からの受信振幅情報Ａ（ｎＴ）を用いて、正規化を行う。これにより、除算部２０３は、次に示す式により表現される残留位相誤差を検出する。
Ａ（ｎＴ）ｅｘｐ（ｊθ（ｎＴ））／Ａ（ｎＴ）＝ｅｘｐ（ｊθ（ｎＴ）） −▲４▼
【００６５】
さらに、共役生成部２０４は、除算部２０３からの信号すなわち▲４▼式に示した信号の共役複素数を生成する。これにより、共役生成部２０４は、残留位相誤差の共役複素数ｅｘｐ（−ｊθ（ｎＴ））を生成する。以上が各残留位相誤差検出部の内部構成である。
【００６６】
次に、各位相補償部１１２の内部構成について、図３を参照して説明する。図３は、本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置における位相補償部の内部構成を示すブロック図である。
【００６７】
図３に示すように、乗算部３０１は、逆拡散部１１０からの復調信号に対して、残留位相誤差の共役複素数ｅｘｐ（−ｊθ（ｎＴ））を乗ずる。これにより、乗算部３０１は、次の式に示すような残留位相誤差を補償した復調信号を出力する。
【００６８】
このように、本実施の形態によれば、送信系において、情報信号とは別に用意した第１既知信号に対して、この第１既知信号固有の拡散符号を用いた拡散処理を行い、拡散処理後の第１既知信号および各情報信号を各サブキャリアに挿入し、かつ、第２既知信号を特定のサブキャリア（パイロットキャリア）に挿入する。
【００６９】
一方、受信系において、上記特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号と、各サブキャリアにより伝送された信号から得られた信号に対して、上記第１既知信号固有の拡散符号を用いた逆拡散処理により得られた第１既知信号と、を用いて残留位相誤差を検出し、検出した各残留位相誤差の平均化を行う。
【００７０】
平均化された残留位相誤差においては、特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号に重畳された雑音等の成分は低減されているので、この平均化された残留位相誤差を用いた位相補償処理により得られる復調信号の誤り率特性は、良好なものとなる。これにより、復調信号の誤り率特性の劣化を低減することができる。
【００７１】
さらに、伝送効率から見れば、第１既知信号を拡散した信号を各サブキャリアに挿入しているが、信号多重数は１つ（第１既知信号分）だけ増加するのみであるので、総合的な伝送効率はほとんど低下しない。この結果、本実施の形態によれば、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止することができる。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、相互に同一な２つの第２既知信号を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、相互に同一または相互に異なる複数（３つ以上）の第２既知信号を用いる場合、および、１つの第２既知信号を用いる場合についても適用可能なものである。ただし、第２既知信号の数を増やした際には伝送効率が低下することがあるため、用いる第２既知信号の数は伝送効率に応じて決定してもよい。
【００７３】
第２既知信号を３つ以上用いた場合には、上記各第２既知信号が相互に同一な信号であれば、特定のサブキャリアにより伝送された各第２既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償処理された各第２既知信号の平均化を行い、平均化した第２既知信号を用いて残留位相誤差を検出することができる。。上記各第２既知信号が相互に異なる信号であれば、特定のサブキャリアにより伝送された各第２既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償処理された各第２既知信号を用いて残留位相誤差を検出し、検出した各残留位相誤差を平均化することができる。
【００７４】
一方、第２既知信号を１つ用いた場合には、特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償処理された第２既知信号を用いて残留位相誤差を検出することができる。
【００７５】
また、送信系において、第１既知信号および第２既知信号の信号レベルを、情報信号のレベルより大きくすることも可能である。これにより、受信系における第１既知信号および第２既知信号の受信品質が良好となるので、各既知信号を用いて検出する残留位相誤差の精度が向上する。さらに、送信系において、第１既知信号および第２既知信号の変調方式、すなわち、第１既知信号が拡散部１０１に入力される前になされる変調の方式および第２既知信号がＩＦＦＴ部１０４に入力される前になされる変調の方式を、情報信号に対して行う変調の方式と相違させることも可能である。
【００７６】
（実施の形態２）
実施の形態２では、実施の形態１において、位相補償処理に用いる残留位相誤差として、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記残留位相誤差を平均化したものを、信号多重数によって適応的に選択する場合について説明する。
【００７７】
図１を参照するに、信号多重数が小さい場合には、逆拡散部１１１により取り出される第１既知信号は、逆拡散処理により雑音等が低減されたものとなる。この第１既知信号を用いれば、残留位相誤差検出部１１３は、精度の良い残留位相誤差を検出することができる。
【００７８】
ところが、信号多重数が大きい場合には、多重された信号間の度合いが大きくなるため、逆拡散部１１１により取り出される第１既知信号は、干渉の影響を受けたものとなる。このため、残留位相誤差検出部１１３は、精度の低い残留位相誤差を検出する可能性がある。この場合には、特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差の方が、逆拡散部１１１により取り出された第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差よりも、精度が高いといえる。
【００７９】
そこで、本実施の形態においては、信号多重数によって、位相補償処理に用いる残留位相誤差として、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記各残留位相誤差を平均化した誤差のいずれかを適応的に選択する。以下、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置について、図４を参照して説明する。
【００８０】
図４は、本発明の実施の形態２にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図４における実施の形態１（図１）と同様の構成については、図１におけるものと同一の符号を付し、詳しい説明を省略する。
【００８１】
セレクタ４０１には、残留位相誤差検出部１１３より、第１既知信号を用いて検出された残留位相誤差が入力され、残留位相誤差検出部１１６より、第２既知信号を用いて検出された残留位相誤差が入力され、平均部１１４より、残留位相誤差検出部１１３からの残留位相誤差と残留位相誤差検出部１１６からの残留位相誤差とが平均化された誤差が入力される。
【００８２】
セレクタ４０１は、図示しない制御部からの制御信号（すなわち信号多重数を報知する信号）に従って、位相補償部１１２に出力すべき残留位相誤差として、残留位相誤差検出部１１３、残留位相誤差検出部１１６または平均部１１４のいずれかから送られた残留位相誤差を選択し、選択した残留位相誤差を各位相補償部１１２に出力する。
【００８３】
なお、図示しない制御部は、多重信号数を検出し、検出した多重信号数を報知するための制御信号をセレクタ４０１に出力する。
【００８４】
このように、本実施の形態によれば、位相補償処理において、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記残留位相誤差を平均化した誤差のいずれかを、信号多重数によって適応的に用いるので、実施の形態１に比べて、さらに復調信号の誤り率特性の劣化を防止することができる。
【００８５】
（実施の形態３）
実施の形態３では、実施の形態２において、位相補償処理に用いる残留位相誤差を適応的に用いる際の条件として、制御信号に加えて回線品質情報を使用する場合について説明する。
【００８６】
伝搬路の遅延分散が大きい（回線品質が悪い）場合には、あるＯＦＤＭシンボルにおける前のＯＦＤＭシンボルによる干渉が大きくなるため、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差の精度は劣化する。この場合には、信号多重数が小さくとも、特定のサブキャリアにより伝送された第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差の方が、精度が良好となることがある。
【００８７】
そこで、本実施の形態においては、信号多重数および回線品質によって、位相補償処理に用いる残留位相誤差として、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記残留位相誤差を平均化した誤差を適応的に用いる。以下、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置について、図５を参照して説明する。
【００８８】
図５は、本発明の実施の形態３にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図５における実施の形態２（図４）と同様の構成については、図４と同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００８９】
セレクタ５０１には、上述した制御信号に加えて回線品質情報が、図示しない制御部より入力されている。セレクタ５０１は、制御信号により得られた信号多重数と回線品質情報とによって、残留位相誤差検出部１１３からの残留位相誤差、残留位相誤差検出部１１６からの残留位相誤差、または、平均部１１４からの平均化された残留位相誤差のうち、いずれかを適応的に各位相補償部１１２に出力する。
【００９０】
ここで、回線品質情報は、例えば、残留位相補償後の復調信号と残留位相補償後の復調信号を硬判定した信号との差に基づいて決定可能なものである。なお、この回線品質情報は、従来方式においても送信電力制御や変調方式の選択等に用いるために、制御部により格納されているものである。
【００９１】
このように、本実施の形態によれば、位相補償処理において、第２既知信号を用いて検出した残留位相誤差、第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差、または、上記残留位相誤差を平均化した誤差のいずれかを、信号多重数および回線品質によって適応的に用いるので、実施の形態２に比べて、さらに復調信号の誤り率特性の劣化を防止することができる。
【００９２】
（実施の形態４）
本実施の形態では、実施の形態１〜実施の形態３において、複数の第１既知信号を用いる場合について説明する。以下、本実施の形態にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置について、図６を参照して説明する。ここでは、実施の形態１〜実施の形態３のうち実施の形態３にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置に本発明を適用した場合について説明するが、本発明は、実施の形態１および実施の形態２にも適用可能なものである。
【００９３】
図６は、本発明の実施の形態４にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図である。なお、図６における実施の形態３（図５）と同様の構成については、図５におけるものと同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００９４】
図６を参照するに、送信系において、第１既知信号に対して拡散を行う拡散部１０１が２つ設けられている。この拡散部１０１は、基本的に実施の形態１で説明した拡散部１０１と同様なものである。ただし、２つの拡散部１０１において用いられる拡散符号は、相互に異なる符号（例えば、拡散符号１と拡散符号２）である。なお、本実施の形態においては、各拡散部１０１に入力される第１既知信号は、相互に異なる信号であるものとする。
【００９５】
一方、受信系において、Ｐ／Ｓ変換器１０９からの一系列の信号に対して、第１既知信号用の拡散符号を用いた逆拡散処理を行うための逆拡散部１１１が２つ設けられている。すなわち、各拡散部１１１は、Ｐ／Ｓ変換器１０９からの一系列の信号に対して、それぞれ拡散符号１および拡散符号２を用いた逆拡散処理を行う。これにより、各逆拡散部１１１は、通信相手の送信系において拡散符号１および拡散符号２により拡散された２つの第１既知信号を取り出す。
【００９６】
逆拡散部１１１と同数だけ設けられた各残留位相誤差検出部１１３は、各逆拡散部１１１により取り出された第１既知信号を用いて、残留位相誤差を検出する。平均部６０１は、各残留位相誤差検出部１１３により検出された残留位相誤差の平均化を行う。平均部６０１が出力する残留位相誤差は、実施の形態３における残留位相誤差検出部１１３が出力する残留位相誤差よりも、検出精度が良好なものとなっている。
【００９７】
このように、本実施の形態によれば、送信系において、複数の第１既知信号を相互に異なる拡散符号により拡散し、拡散した第１既知信号を各サブキャリアにより伝送し、受信系において、各サブキャリアにより伝送された信号から得られた一系列の信号に対して、送信系において用いられた上記拡散符号を用いた逆拡散処理を行うことにより、上記複数の第１既知信号を取り出すことができる。さらに、取り出された複数の第１既知信号を用いて検出した残留位相誤差を平均化することにより、高精度な残留位相誤差を検出することができるため、実施の形態１〜実施の形態３に比べて、さらに誤り率特性が良好な復調信号を取り出すことができる。
【００９８】
なお、本実施の形態においては、相互に異なる２つの第１既知信号を用いた場合について説明したが、本発明は、これに限定されず、相互に同一または相互に異なる複数（３つ以上）の第１既知信号を用いる場合、および、１つの第１既知信号を用いる場合についても適用可能なものである。
【００９９】
第１既知信号を３つ以上用いた場合には、上記各第１既知信号が相互に同一な信号であれば、逆拡散処理により取り出した各第１既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償された各第１既知信号の平均化を行い、平均化した第１既知信号を用いて残留位相誤差を検出することができる。上記各第１既知信号が相互に異なる信号であれば、逆拡散処理により取り出した各第１既知信号に対して伝送路補償処理を行い、さらに、伝送路補償処理された各第１既知信号を用いて残留位相誤差を検出し、検出した残留位相誤差を平均化することができる。
【０１００】
一方、第１既知信号を１つ用いた場合には、逆拡散処理により取り出された第１既知信号に対して伝送路補償処理を行い、伝送路補償処理された第１既知信号を用いて残留位相誤差を検出することができる。
【０１０１】
さらに、本発明は、多重信号数や回線品質等の様々な条件に応じて、第１既知信号を拡散する拡散部の数を変更する場合についても適用可能である。
【０１０２】
本発明のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置は、ディジタル移動体通信システムにおける通信端末装置や基地局装置に搭載可能なものである。
【０１０３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、固有の拡散符号を用いて拡散した既知信号を各サブキャリアに挿入し、さらに、既知信号を上記各サブキャリア以外の特定のサブキャリアに挿入するようにしたので、伝送効率を低下させることなく復調信号の誤り率特性の劣化を防止するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置およびＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置における残留位相誤差検出部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置における位相補償部の内部構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態２にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態３にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４にかかるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図７】従来のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置の構成を示すブロック図
【図８】ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置におけるサブキャリア配置の一例を示す模式図
【図９】ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式通信装置において用いられる信号フォーマットの構成一例を示す模式図
【符号の説明】
１００，１０１ 拡散部
１０２ 加算部
１０３ Ｓ／Ｐ変換器
１０４ ＩＦＦＴ部
１０５ アンテナ
１０６ ＦＦＴ部
１０７，１０８ 伝送路補償部
１０９ Ｐ／Ｓ変換器
１１０，１１１ 逆拡散部
１１２ 位相補償部
１１３，１１６ 残留位相誤差検出部
１１４，１１５，６０１ 平均部
４０１，５０１ セレクタ
Claims (6)
- 複数の搬送波で構成される信号であって、前記複数の搬送波のうち一部の搬送波に情報信号と第１既知信号とが符号分割多重された信号が割り当てられ且つ前記一部の搬送波以外の搬送波に第２既知信号が割り当てられた信号を受信する受信手段と、
前記第１既知信号を用いて第１位相誤差を検出するとともに、前記第２既知信号を用いて第２位相誤差を検出する検出手段と、
前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを、回線品質および前記符号分割多重された信号の信号多重数の少なくとも一方に応じて適応的に用いて、前記情報信号に対して位相補償を行う位相補償手段と、
を有することを特徴とするＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置。 - 前記位相補償手段は、
前記第１位相誤差、前記第２位相誤差、または、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを平均化した誤差のいずれかを用いる、
ことを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置。 - 複数の搬送波で構成される信号であって、前記複数の搬送波のうち一部の搬送波に情報信号と第１既知信号とが符号分割多重された信号が割り当てられ且つ前記一部の搬送波以外の搬送波に第２既知信号が割り当てられた信号を受信する受信手段と、前記第１既知信号を用いて第１位相誤差を検出するとともに、前記第２既知信号を用いて第２位相誤差を検出する検出手段と、前記第１位相誤差と前記第２位相誤差とを、回線品質および前記符号分割多重された信号の信号多重数の少なくとも一方に応じて適応的に用いて、前記情報信号に対して位相補償を行う位相補償手段と、を有する受信装置に対して前記複数の搬送波で構成される信号を送信するＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置であって、
前記符号分割多重された信号を前記一部の搬送波に割り当てるとともに、前記第２既知信号を前記一部の搬送波以外の搬送波に割り当てることにより、周波数分割多重処理を行う多重する多重手段と、
前記周波数分割多重処理により得られた信号を前記受信装置に送信する送信手段と、
を有することを特徴とするＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置。 - 前記多重手段は、
前記第１位相誤差の検出精度を前記回線品質および前記信号多重数の少なくとも一方に応じて変動させる前記第１既知信号を、前記情報信号と符号分割多重する、
ことを特徴とする請求項３記載のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置。 - 請求項１記載のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置および請求項３記載のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置の少なくともいずれか一方を有することを特徴とする通信端末装置。
- 請求項１記載のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式受信装置および請求項３記載のＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ方式送信装置の少なくともいずれか一方を有することを特徴とする基地局装置。
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