JP3735628B2 - マルチキャリアｃｄｍａ伝送システム、このシステムに用いる送信装置及び受信装置、マルチキャリアｃｄｍａ伝送方法 - Google Patents
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Description
技術分野
本発明はマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム、このシステムに用いる送信装置及び受信装置、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法に関し、特に伝搬路の影響により崩れた拡散符号間の直交性を補償するために、伝搬路変動に応じてサブキャリア毎の重みを制御するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム、このシステムに用いる送信装置及び受信装置、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法に関する。
背景技術
マルチキャリアＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）無線伝送方式は、１９９３年に“Ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ ｉｎ ｉｎｄｏｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，”（Ｎ．Ｙｅｅ．ｅｔ．ａｌ，１９９３ ＩＥＥＥ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｎｄｏｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）において提案され、その後、そのディジタル移動通信システムへの適用について、研究がなされている。
この方式は、情報シンボルを周波数軸方向に複製し、その各シンボルに拡散符号の各１チップを乗算した後、拡散後の信号を周波数の異なる複数のサブキャリアにより並列伝送する方式である。したがって、この方式では結果として周波数軸方向に拡散符号の乗算が行われるため、直交する拡散符号を乗算することで、複数の情報チャネルの符号多重を実現できる。さらに、複数のサブキャリアを用いて並列伝送を行うことで、シンボルレートが低減してシンボル長が拡大するため、いわゆるマルチパス干渉の影響を低減することができる。このマルチパス干渉は、移動通信環境において問題となる、送信された信号が複数の異なる伝搬路（マルチパス伝搬路）を経て異なるタイミングで受信部に到達しそれらの信号がお互いに干渉して特性を劣化させることである。
また上記のマルチパス伝搬路では、周波数により伝搬路の変動が異なる周波数選択性フェージングが発生し、周波数によって信号伝送品質が変化するが、マルチキャリアＣＤＭＡでは周波数軸方向に信号を拡散しているため、周波数ダイバーシチ効果により信号伝送品質を向上させることができる。
一方、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方式の受信信号は、図２０（ａ）、図２０（ｂ）に示されているように、送信側で乗算された拡散符号と同一の符号が周波数方向に乗算され、各サブキャリアの受信信号を拡散符号周期に渡って合成することで逆拡散される。図２０（ａ）に示されているように、各サブキャリアの伝搬路変動が一定の場合、各情報チャネルに累算された拡散符号は互いに直交するため、逆拡散後においてそれぞれの情報チャネルの信号を完全に復元することができる。しかしながら、上記のマルチパス伝搬路を伝搬して受信された信号は、図２０（ｂ）に示されているように、各サブキャリアが異なる振幅・位相変動を受けることで、拡散符号間の直交性が崩れ、逆拡散後の信号に他の情報チャネルの信号が干渉として残留するため、信号伝送特性が劣化する。そこで、各サブキャリアの受信信号に対して重みを乗算して合成することで、情報チャネル間の干渉を低減する方法が提案されている。
ＯＲＣは、図２１（ａ）に示されているように、伝搬路変動値の逆数を重みとして用いる方法であり、重み乗算後の信号の伝搬路変動が一定となるため、拡散符号間の直交性は完全に保たれるが、伝搬路変動の振幅値が小さいサブキャリアでは大きな重みが乗算されることで受信信号に含まれる雑音が増幅され、逆拡散後の信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）が小さくなり信号伝送特性が劣化する。ＭＲＣは、図２１（ｂ）に示されているように、伝搬路変動値を重みとして用いる方法であり、ＳＮＲの小さいサブキャリアには小さな重みが、ＳＮＲの大きなサブキャリアには大きな重みが乗算されることで、逆拡散後のＳＮＲは最大になるが、拡散符号間の直交性が大きく崩れ、情報チャネル間で干渉が発生する。
ＥＧＣは、図２１（ｃ）に示されているように、伝搬路変動にかかわらず全サブキャリアで等しい重みを乗算する方法で、逆拡散後のＳＮＲを向上させること、及び拡散符号間の直交性を保つこと、両方を考慮した方法であるが、移動通信環境下では伝搬路変動や多重される情報チャネル数等が時々刻々と変動するため、このような環境下では必ずしも最適な値とはならない。
ＭＭＳＥＣは、図２１（ｄ）に示されているように、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるような重みを用いる方法であり、時々刻々と変動する伝搬路状況に応じて、逆拡散後のＳＮＲの向上及び拡散符号間の直交性の補償が考慮された最適な値となる。このため、ＭＭＳＥＣは最も良好な伝送特性を示す方法であることが文献Ａに示されている。また、ＭＭＳＥＣにおける重みの制御方法として、サブキャリア毎の振幅・位相変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等の値を用いて、最適な重みを計算する方法が下記文献Ａに示されている。
発明の開示
しかしながら、サブキャリア毎の伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等の値を用いてＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）合成のための重みを計算する場合、最適な重みを求めるためには受信側においてこれらの値を適切に推定する必要がある。
また、適応アルゴリズムを用いて重みを逐次的に更新する方法を用いる場合、図２１（ｄ）に示されているように、平均２乗誤差推定部において、逆拡散後の信号と実際に送信された信号（参照信号）との間の誤差を推定する必要があるため、送信側から受信側に向けて、振幅、位相、パターン等が既知であるパイロット信号を参照信号として送信する必要がある。
そこで本発明の目的は、ＭＭＳＥＣに用いる重みの制御を実現するために、伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等の値を適切に推定するための方法及びそのために必要な構成、さらに、適応アルゴリズムにおいて誤差情報を推定するために必要となるパイロット信号を、パケット伝送のような時間的に短い情報信号区間に多重して送信するための構成、及び限られたパイロット信号を利用して重みを逐次的に効率よく更新することのできるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム、このシステムに用いる送信装置及び受信装置、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法を提供することである。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を受信側に設けたことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を受信側に設けたことを特徴とする。
本発明のマルチキャリア伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を受信側に設けたことを特徴とする。
本発明のマルチキャリア伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を受信側に設けたことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算してＭＭＳＥ合成する合成手段を受信側に設けたことを特徴とする。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、受信側においては、パイロット信号、及び、多重された情報チャネル数、並びに、参照信号として利用するパイロット信号の少なくとも１つを用い、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを、適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、前記ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、受信側において、伝搬路変動値及び雑音電力を推定し、多重された情報チャネル数に関する情報を用いて情報チャネル数を推定し、推定された値を用いてＭＭＳＥ合成のための重みを計算することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つを逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて誤差を推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する場合において、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号を利用して、前記ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する場合において、時間軸方向に変動を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、重み制御手段は、推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号から推定された伝搬路情報をもとに、ＭＭＳＥ合成のための重みの初期値を決定し、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号をもとに、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信する重み情報送信手段を送信側に設けることも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するための既知のパイロット信号、及び、多重された情報チャネル数、並びに、参照信号として利用するパイロット信号の少なくとも１つを情報信号とは別に送信する手段を送信側に設け、受信側においては、これらの信号を用いてＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御する手段を設けることも好ましい。
本発明の送信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける送信装置であって、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信する重み情報送信手段を含むことを特徴とする。
本発明の送信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける送信装置であって、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するための既知のパイロット信号、及び、多重された情報チャネル数、並びに、参照信号として利用するパイロット信号の少なくとも１つを情報信号とは別に送信する手段を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間に平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算してＭＭＳＥ合成する合成手段を含むことを特徴とする。
また本発明の受信装置では、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することも好ましい。
また本発明の受信装置では、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明の受信装置では、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数を推定し、推定された値を用いて前記ＭＭＳＥ合成のための重みを計算することも好ましい。
また本発明の受信装置では、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明の受信装置では、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、伝搬路変動値及び雑音電力を推定し、多重された情報チャネル数に関する情報を用いて情報チャネル数を推定し、推定された値を用いてＭＭＳＥ合成のための重みを計算することも好ましい。
また本発明の受信装置では、誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つを逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて誤差を推定することも好ましい。
また本発明の受信装置では、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する場合において、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する場合において、時間軸方向に変動を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、重み制御手段は、推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号から推定された伝搬路情報をもとに、ＭＭＳＥ合成のための重みの初期値を決定し、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号をもとに、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新することも好ましい。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、受信側の重み制御手段が、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、受信側の合成手段が、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、受信側の影響推定手段が、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定するステップと、受信側の重み制御手段が、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、受信側の合成手段が、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、受信側の影響推定手段が、送信側から受信側に到達する間に実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定するステップと、受信側の誤差推定手段が、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定するステップと、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、受信側の重み制御手段が、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、受信側の合成手段が、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、受信側の誤差推定手段が、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定するステップと、受信側の重み制御手段が、誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、受信側の合成手段が、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、を含むことを特徴とする。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、影響を推定するステップにおいて影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、影響を推定するステップにおいて影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、影響を推定するステップにおいて影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、影響を推定するステップにおいて影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、誤差を推定するステップにおいて誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つを逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて誤差を推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、重みを制御するステップにおいて重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、重みを制御するステップにおいて重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、重みを制御するステップにおいて重み制御手段は、推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、送信側の重み情報送信手段が、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信するステップを含むことも好ましい。
要するに、本発明では、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算してＭＭＳＥ合成することにより、複数の情報チャネルを多重して伝送するため、互いに直交する拡散符号を周波数方向に乗算して多重した場合に、伝搬路の影響により拡散符号間の直交性が崩れ、多重された情報チャネル間で生じる干渉の影響を低減できるのである。
以上述べてきたように本発明によれば、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小になるように、伝搬路変動に応じて各サブキャリアの受信信号に乗算される重みを適切な値に制御することが可能となり、重み乗算後の雑音増幅を抑えながら拡散符号間の直交性の崩れが補償されるため、信号伝送特性が向上するという効果が得られる。
なお、この発明に係る各実施例は、以下の詳細な説明及び添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これら実施例は単に例示のために示されるものであって、この発明を限定するものと考えるべきではない。
また、この発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施例を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、この発明の思想及び範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムの送信装置の構成例を示す図である。
図２は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムの受信装置の構成例を示す図である。
図３は、送信装置において、伝搬路変動値等の推定のための構成を示すブロック図である。
図４は、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号の送信形態の一例を示す図である。
図５は、送信装置において、伝搬路変動値等の推定のための構成を示すブロック図である。
図６は、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号の送信形態の一例を示す図である。
図７は、送信装置において、伝搬路変動値等の推定のための構成を示すブロック図である。
図８は、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号の送信形態の一例を示す図である。
図９は、送信装置において、多重された情報チャネル数を通知するための構成を示すブロック図である。
図１０は、送信装置において、重みを逐次的に更新するための構成を示すブロック図である。
図１１は、重み更新用パイロット信号の送信形態の一例を示す図である。
図１２は、送信装置において、伝搬路変動値等推定用及び重み更新用パイロット信号等を同時に送信する場合の構成を示すブロック図である。
図１３は、伝搬路変動値等推定用及び重み更新用パイロット信号等を同時に送信する場合の送信形態の一例を示す図である。
図１４は、受信装置において、伝搬路変動値等の推定値から重みを計算する構成を示すブロック図である。
図１５は、受信装置において、重みを逐次的に更新する構成を示すブロック図である。
図１６は、受信装置において、受信ＦＦＴ処理前の信号を利用して重みを逐次的に更新する構成を示すブロック図である。
図１７は、受信部において、伝搬路変動値等推定用及び重み更新用パイロット信号を用いて重みを制御する構成を示すブロック図である。
図１８は、受信装置において、周波数方向に平均化したパイロット信号を用いて重み制御を行う構成を示すブロック図である。
図１９は、受信装置において、時間方向に平均化したパイロット信号を用いて重み制御を行う構成を示すブロック図である。
図２０ａは、マルチキャリアＣＤＭＡ受信信号の逆拡散の様子を示す図である。
図２０ｂは、マルチキャリアＣＤＭＡ受信信号の逆拡散の様子を示す図である。
図２１ａは、サブキャリア合成における重みの様子を示す図である。
図２１ｂは、サブキャリア合成における重みの様子を示す図である。
図２１ｃは、サブキャリア合成における重みの様子を示す図である。
図２１ｄは、サブキャリア合成における重みの様子を示す図である。
図２２は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法を示す図である。
図２３は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法を示す図である。
図２４は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号が付されている。
本発明の実施形態において、各サブキャリアの受信信号に乗算する重みの制御方法として、例えば、“Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｒａｙｌｅｉｇｈ Ｆａｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ”（Ｓ．Ｈａｒａ．ｅｔ．ａｌ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｖｅｈｉｃｕｌａｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｐ．１５８４−１５９５，ｖｏｌ．４８，ｎｏ．５，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９９）（以下、文献Ａと呼ぶ）において、ＯＲＣ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ Ｒｅｓｔｏｒｉｎｇ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、ＭＲＣ（Ｍｕｘｉｍｕｍ Ｒａｔｉｏ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、ＥＧＣ（Ｅｑｕａｌ Ｇａｉｎ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、及びＭＭＳＥＣ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）の方法が示されている。
これまでの検討では、例えば、先に述べた文献Ａにおいて、サブキャリア毎の伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等の値が受信側において既知であるものとして行われている。また、“Ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ ｉｎ Ｆａｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ”（Ｓｔｅｆａｎ Ｋａｉｓｅｒ，１９９５ ＩＥＥＥ Ｇｌｏｂａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）では、チャネル数を多重可能な最大情報チャネル数に置き換える等の準最適な値が用いられている。したがって、これらの値を実際に推定して最適な重みを計算する方法については検討がなされていない。
さらに、ＭＭＳＥＣにおける別の重みの制御方法として、例えばＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）やＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）等の適応アルゴリズムによって、重みが最適な値になるように逐次的に更新する方法があり、これは例えば、“Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｓｅ ＣＤＭＡ ｓｙｓｔｅｍｓ”（Ａ．Ｃｈｏｕｌｙ ｅｔ．ａｌ．，１９９３ ＩＥＥＥ Ｇｌｏｂａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）（以下、文献Ｂと呼ぶ）に示されている。
これまでの検討では、例えば、先に述べた文献Ｂにおいて、重みの更新に十分な長さのパイロット信号が受信側において得られる状況を仮定して検討が行われており、例えばパケット伝送のような、信号が連続せず、通信が短い時間で終了するために、重みの更新に十分なだけのパイロット信号が得られないような場合において、パイロット信号を情報信号に多重して送信し、受信側で分離して効率よく更新を行う方法についての検討はなされていない。
尚、他の合成技術を開示した文献には、“Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ”（Ｓ．Ｈａｒａ ａｎｄ Ｒ．Ｐｒａｓａｄ，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １９９７ ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ ｐｐ．１２６−１３３）があり、ＯＲＣ、ＥＧＣ、ＭＲＣ、ＭＭＳＥＣに加えて、ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）、ＭＬＳＥ、各合成法を組み合わせたものが記載されている。
また、適応アルゴリズムの技術を開示した文献には、“Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ｔｈｅｏｒｙ Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ”（Ｓ．Ｈａｙｋｉｎ，１９９６ ＰＲＥＮＴＩＣＥ ＨＡＬＬ）があり、代表的な適応アルゴリズム（ＬＭＳ、ＲＬＳ）に加えて、Ｓｔｅｅｐｅｓｔ Ｄｅｓｃｅｎｔアルゴリズム、Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓアルゴリズム等が記載されている。
本実施形態では、上述の文献に記載されている合成法、適応アルゴリズムを適宜用いることができる。
図１は本発明によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける送信装置の実施の一形態を示すブロック図である。同図に示されているように、本実施形態による送信装置は、送信すべき信号である、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、伝搬路変動値等推定用パイロット信号、のそれぞれについて、以下のような送信装置が設けられる。すなわち、送信装置は、情報シンボル生成部１−１と、誤り訂正符号化部１−２と、データ変調部１−３と、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、伝搬路変動値等推定用パイロット信号挿入部１−５Ａと、重み更新用パイロット信号挿入部１−６と、乗算器１−９と、各情報チャネル内の信号合成部１−１０とを含んで構成されている。また、各情報チャネル及びパイロット信号合成部１−１１と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とが、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、伝搬路変動値等推定用パイロット信号、について共通に設けられている。そして、ガードインターバル挿入部１−１３の出力が送信信号となる。
このような構成において、各情報チャネルに対応した情報シンボル生成部１−１により生成された情報シンボルは、受信装置側で誤り訂正復号を行うために誤り訂正符号化部１−２において、ある所定の、例えばターボ符号化等の誤り訂正符号化が行われる。また、データ変調部１−３において、所定の、例えばＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調のような、データ変調が行われる。データ変調された情報シンボル系列は、複数のシンボルを同時に送信するために直並列変換部１−４において、直並列変換される。直並列変換された各シンボルは複数のシンボル複製部１−７において、拡散符号の拡散周期と等しい数だけ複製される。複製された各シンボルには、各情報チャネルに対応した拡散信号が乗算器１−９において、乗算される。この拡散信号は、拡散信号生成部１−８において生成される。各情報チャネルの信号は多重化された後、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）で変換されてマルチキャリアＣＤＭＡ信号となり、拡散された並列シンボルが各サブキャリア周波数により送信される。
実際に送信されるマルチキャリアＣＤＭＡ信号には、マルチパス伝搬の影響で、遅延して受信装置側に到達する信号がシンボル間で干渉する影響を軽減するため、シンボル毎にガードインターバルが挿入される。
このようなマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法の送信装置において、図１には、本発明における実施形態の一例として、サブキャリア毎の重みを計算するのに利用される伝搬路変動値等を推定するために必要な構成として、伝搬路変動値等を推定するためのパイロット信号を情報信号に挿入する構成が示されている。伝搬路変動値等推定用のパイロット信号は、受信装置側で振幅、位相、パターン等が既知の信号とし、この信号を用いて受信装置は、送信信号が伝搬路上で受けた伝搬路変動値等を推定することができる。なお、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号は、各情報チャネルに個別のパイロット信号が挿入される構成をとっても良いし、全情報チャネルに共通のパイロット信号が挿入される構成をとっても良い。この実施形態のより詳細な説明は、後ほど行う。
また、図１には、本発明における実施形態の一例として、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新するために必要な構成として、重み更新用のパイロット信号を情報信号に挿入する構成が示されている。重み更新用のパイロット信号は、受信装置側で振幅、位相、パターン等が既知の信号とし、この信号を用いて受信装置は逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の誤差を推定し、適応アルゴリズムによりサブキャリア毎の重みを逐次的に更新することができる。なお、重み更新用のパイロット信号は、各情報チャネルに個別のパイロット信号が挿入される構成をとっても良いし、全情報チャネルに共通のパイロット信号が挿入される構成をとっても良い。この実施形態のより詳細な説明は、後ほど行う。
図２には本発明によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムの実施の一形態に係る、受信装置の構成の一例が示されている。
同図において、受信装置は、シンボルタイミング同期部２−１と、ガードインターバル除去部２−２と、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５と、伝搬路変動値等推定部（影響推定手段）２−６と、誤差推定部（誤差推定手段）２−７と、サブキャリア毎の重み制御部（重み制御手段）２−８と、乗算器２−９と、シンボル合成部２−１０と、並直列変換部２−１１と、データ復調部２−１２と、誤り訂正復号部２−１３と、情報シンボル復元部２−１４とを含んで構成されている。
このような構成からなる受信装置側では、シンボルタイミング同期部２−１によってシンボルタイミングの同期を確立した後、ガードインターバル除去部２−２によってガードインターバルを除去して時間・周波数変換部２−３により各サブキャリア周波数の成分に分離される。そして、上述した送信装置と同様に周波数軸上に各情報チャネルに対応した拡散信号を乗算器２−５によって乗算する。この拡散信号は、拡散信号生成部２−４によって生成される。さらに、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小になるように制御された重みを乗算器２−９によって乗算し、シンボル合成部２−１０において拡散周期に渡って合成することで、拡散前の信号が復元される。復元された信号は、並直列変換部２−１１による並直列変換後、データ復調部２−１２によるデータ復調、誤り訂正復号部２−１３による誤り訂正復号が行われ、送信された情報信号が情報シンボル復元部２−１４において復元される。
なお、伝搬路変動値等推定部２−６の出力と誤差推定部２−７の出力とが、サブキャリア毎の重み制御部２−８によって切り替えられ、乗算器２−９において乗算される重みとなる。
また、図２には、本発明における実施形態の一例として、伝搬路変動値等推定部で推定された伝搬路変動値等を用いて、重み制御部においてサブキャリア毎の重みを計算する構成、及び誤差推定部において逆拡散後の信号と重み更新用のパイロット信号との間の誤差を推定し、重み制御部において適応アルゴリズムにより重みを逐次的に更新する構成が示されている。この実施形態のより詳細な説明は、後ほど行う。
図３には、本発明における実施形態の一例として、伝搬路変動の推定値等の情報を利用してＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、情報信号とは別に、サブキャリア毎の伝搬路変動値等の情報を推定するためのパイロット信号を送信する構成の一部が示されている。
同図において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、伝搬路変動値等推定用パイロット信号挿入部１−５Ａと、重み更新用パイロット信号挿入部１−６と、乗算器１−９と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とを含んで構成されている。また、送信装置は、伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂと、情報信号生成部１−１Ａの出力と伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂの出力とを切り替えて直並列変換部１−４に入力するための切り替え器１−１４を含んで構成されている。
この実施形態では、データ変調された情報信号とパイロット信号とは同じ手順、すなわち直並列変換部１−４による直並列変換、シンボル複製部１−７による周波数軸方向への複製、乗算器１−９等による周波数軸方向での拡散信号の乗算、周波数・時間変換部１−１２による周波数・時間変換により、マルチキャリアＣＤＭＡ信号に変換される。なお、パイロット信号は、情報信号とは別の信号形態で伝送されても良い。
送信される信号は、図４に示されているように、情報信号区間４０とパイロット信号区間４１Ａ、４１Ｂとが時間的に多重された構成となる。ただし、図５及び図６に示されているように、情報信号とパイロット信号とを異なる拡散符号により拡散して多重する符号多重の構成としても良い。すなわち、図５において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９とを含んで構成されている。また、各情報チャネル及びパイロット信号合成部１−１１と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とが、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、伝搬路変動値等推定用パイロット信号、について共通に設けられている。そして、ガードインターバル挿入部１−１３の出力が送信信号となる。かかる構成によれば、図６に示されているように、情報信号４０とパイロット信号４１とが異なる拡散符号により拡散されて符号多重されている。
また、図７及び図８に示されているように、ある特定のサブキャリア周波数にパイロット信号を多重する周波数多重の構成としても良い。すなわち、図７において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とを含んで構成されている。周波数・時間変換部１−１２において、伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂの出力が多重される。かかる構成によれば、図８に示されているように、情報信号４０のうち、ある特定のサブキャリア周波数にパイロット信号４１が多重されている。
なお、以上の各列において、パイロット信号は、全情報チャネルで共通の拡散符号が乗算された共通パイロット信号の構成をとっても良いし、情報チャネル毎に個別の拡散符号が乗算された個別パイロット信号の構成をとっても良い。
図９には、本発明における実施形態の一例として、伝搬路変動の推定値等の情報を利用してＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、情報信号とは別に、多重された情報チャネル数の情報を送信側から受信側に通知する送信装置の構成の一部が示されている。
同図において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とを含んで構成されている。また、情報信号生成部１−１Ａには、多重された情報チャネル数の情報生成部１−１Ｂの出力及びその他の情報生成部１−１Ｃの出力が入力されている。情報信号生成部１−１Ａの出力と伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂの出力とが切り替え器１−１４によって切り替えられて、直並列変換部１−４に入力されている。
この実施形態では、情報信号に、多重された情報チャネル数の情報が挿入され、データ変調される。多重された情報チャネル数の情報は、情報信号と同じ手順、すなわち直並列変換、周波数軸方向への複製、周波数軸方向での拡散信号の乗算、周波数・時間変換により、マルチキャリアＣＤＭＡ信号に変換される。なお多重化された情報チャネル数の情報は、情報信号とは別の伝送方式で受信側に向けて通知されても良い。
図１０には、本発明における実施形態の一例として、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新するため情報信号とは別に、参照信号として利用するためのパイロット信号を送信する際の送信装置における構成の一部が示されている。
同図において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９とを含んで構成されている。また、各情報チャネル及びパイロット信号合成部１−１１と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とが、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、について共通に設けられている。そして、ガードインターバル挿入部１−１３の出力が送信信号となる。
この実施形態では、重み更新用のパイロット信号は情報信号と同じ手順、すなわち直並列変換部１−４による直並列変換、シンボル複製部１−７による周波数軸方向への複製、乗算器１−９による周波数軸方向での拡散信号の乗算、周波数・時間変換部１−１２による周波数・時間変換によりマルチキャリアＣＤＭＡ信号に変換される。なお、パイロット信号は、情報信号とは別の信号形態で伝送されても良い。
送信される信号は、図１１に示されているように、情報信号４０とパイロット信号４２とが異なる拡散符号により拡散されて符号多重される構成となる。ただし、図３及び図４に示されている構成と同じように、情報信号と重み更新用のパイロット信号が時間的に多重される構成としても良い。また、図７及び図８に示されている構成と同じように、周波数多重される構成としても良い。
図１２には、本発明における実施形態の一例として、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、情報信号とは別に、各種パイロット信号を同時に送信する際の送信装置における構成の一部が示されている。
同図において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９とを含んで構成されている。また、各情報チャネル及びパイロット信号合成部１−１１と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とが、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、について共通に設けられている。そして、ガードインターバル挿入部１−１３の出力が送信信号となる。情報信号生成部１−１Ａには、多重されたチャネル数の情報生成部１−１Ｂの出力及びその他の情報生成部１−１Ｃの出力が入力されている。情報信号生成部１−１Ａの出力と伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂの出力とが切り替え器１−１４によって切り替えられて、直並列変換部１−４に入力されている。
この実施形態では、図１３に示されているように、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号４１Ａ及び４１Ｂと情報信号４０とは時間的に多重され、重み更新用のパイロット信号４２と情報信号４０とは異なる拡散符号によって符号多重される構成となる。ただし、伝搬路変動値算推定用のパイロット信号は、情報信号に符号多重、あるいは周波数多重されても良い。また、重み更新用のパイロット信号は、情報信号に符号多重、あるいは周波数多重されても良い。
図１４に、本発明における実施形態の一例として、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号が送信された場合に、受信装置側において伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等を推定し、推定された値からＭＭＳＥ合成に用いる重みを計算する受信装置の構成が示されている。
同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５及び２−９とを含んで構成されている。また、伝搬路変動値等推定部２−６Ａと、雑音電力推定部２−６Ｂと、情報チャネル数推定部２−６Ｃと、これらの出力が入力されるサブキャリア毎の重み制御部２−８とを含んで構成され、この重み制御部２−８の出力が乗算器２−９に入力される。なお、図１４には、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号が周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。
このような構成において、各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたものと同じ拡散信号を乗算器２−５において周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、伝搬路変動値等推定部２−６Ａにおいて、送信装置から受信装置に到達する間に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間を用いてサブキャリア周波数毎に推定する。これは、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号が振幅、位相、パターンが既知である点を利用して、その信号の変動量から推定することが可能である。
また雑音電力推定部２−６Ｂにおいて、振幅、位相、パターンが既知の信号である伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間の分散を推定することで、サブキャリアあたりの雑音電力を推定する。さらに、情報チャネル数推定部２−６Ｃにおいて、図４に示されている、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間の受信電力と、各移動局の情報信号が符号多重された情報信号区間の受信電力との比を計算することで、多重された情報チャネル数を推定する。そして、推定された伝搬路変動値（ｈm：ｍはサブキャリア番号）、雑音電力（σn 2）及び多重化された情報チャネル数（Ｎn）を用いて、重み制御部２−８において、合成後の信号の平均２乗誤差が最小になるように、サブキャリア毎の重み（ｗm：ｍはサブキャリア番号）をｗm＝ｈm／（Ｎn│ｈm│2＋σn 2）のように計算した後、各サブキャリアの受信信号にその重みを乗算する。この場合の重みの計算方法は、先に述べた文献Ａに示されている。したがって本発明では、重みを計算する際に必要となる伝搬路変動値、雑音電力及び多重化された情報チャネル数を伝搬路変動値等推定用のパイロット信号及び情報信号から適切に推定する特徴を有している。
合成後の信号の平均２乗誤差は、０．１以下であることが好ましい。重みが十分に収束した場合において、平均２乗誤差はおよそ０．１〜０．０１の間に収まる場合が多いためである。また、伝搬環境が良好であれば、平均２乗誤差は０．０１以下になる場合もある。
また、本発明においては、図９に示されているように、多重された情報チャネル数は送信側から通知されるため、受信側において適切な情報チャネル数を得ることができる。また、請求項６記載の発明と同じ方法で伝搬路変動値及び雑音電力が推定された後、ＭＭＳＥ合成に用いる重みが計算される。なお、本発明は、互いに直交する拡散符号で多重された情報チャネルが、互いに異なる多値変調方式及び拡散符号周期を用いる場合に適用しても良い。
図１５には、本発明における実施形態の一例として、図１０に示されている重み更新用のパイロット信号が送信された場合に、重み更新用パイロット信号区間を用いて重みを逐次的に更新する受信装置の構成が示されている。
同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５及び２−９と、シンボル合成部２−１０とを含んで構成されている。また、参照信号生成部２−１５と、参照信号生成部２−１５の出力を１入力とする誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａとを含んで構成され、この重み制御部２−８の出力が乗算器２−９に入力される。なお、図１５では、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号のうち、重み更新用パイロット信号区間について、周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。
各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたものと同じ拡散信号を周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、逐次的に更新される重みをサブキャリア毎に乗算し、シンボル合成部２−１０において拡散周期に渡って合成する。その後、誤差推定部２−７において、合成された信号と、振幅、位相、パターンが既知である重み更新用パイロット信号との間の誤差を推定する。そして重み制御部２−８において、平均２乗誤差が最小になるように、適応アルゴリズムによって逐次的に重みを更新する。
重み更新用パイロット信号区間において更新された重みは、情報信号区間においてサブキャリア毎の受信信号に乗算され、シンボル合成部で各サブキャリアの受信信号が合成されることで逆拡散される。重みの更新方法は、先に述べた文献Ｂに示されている。なお、ここでは重み更新用パイロット信号区間を用いて重みを逐次的に更新する方法について説明したが、重みの更新は情報信号区間を加えて行っても良い。この場合、誤差を推定するために必要な参照信号は、シンボル合成部で合成された信号を判定帰還したもの等が用いられる。
図１６に、本発明における実施形態の一例として、図１０に示されている、重み更新用のパイロット信号が送信された場合に、受信ＦＦＴ処理前の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小になるように、重み更新用パイロット信号区間を用いて重みを逐次的に更新する受信装置の構成が示されている。
同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５とを含んで構成されている。また、参照信号生成部２−１５と、シンボル複製部２−１６と、乗算器２−１７と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）２−１８と、誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８と、ＭＭＳＥ合成に用いる重み乗算部２−２０とを含んで構成され、この重み乗算部２−２０の出力が時間・周波数変換部２−３に入力される。
この実施形態では、まず、受信側において既知の参照信号が直並列変換された後、シンボル複製部２−１６において各シンボルが拡散符号の拡散周期と等しい数だけ複製され、複製された各シンボルに重み更新用パイロット信号に対応した拡散信号を乗算する。その後、周波数・時間変換部２−１８で変換されて参照マルチキャリアＣＤＭＡ信号を得る。
そして、誤差推定部２−７において、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号にＭＭＳＥ合成に用いる重みが乗算された信号と、参照マルチキャリアＣＤＭＡ信号との間の誤差が推定され、重み更新部２−８において、平均２乗誤差が最小となるように逐次的に重みが更新される。なお、ここでは重み更新用パイロット信号区間を用いて重みを逐次的に更新する方法について説明したが、重みの更新は情報信号区間を加えて行っても良い。この場合、誤差を推定するために必要な参照信号は、シンボル合成部で合成された信号を判定帰還したもの等が用いられる。
図１７に、本発明における実施形態の例として図１２に示されている伝搬路変動値等推定用及び重み更新用のパイロット信号が送信された場合に、伝搬路変動値等推定用パイロット信号を用いて重みの初期値を決定した後、重み更新用パイロット信号を用いて逐次的に重みの更新を行う構成の一例が示されている。同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５及び２−９と、シンボル合成部２−１０とを含んで構成されている。また、伝搬路変動値等推定部２−６Ａと、雑音電力推定部２−６Ｂと、情報チャネル数推定部２−６Ｃと、これらの出力が入力されるサブキャリア毎の重みの初期値制御部２−８Ｂと、参照信号生成部２−１５と、参照信号生成部２−１５の出力を１入力とする誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａと、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａの出力とサブキャリア毎の重みの初期値制御部２−８Ｂの出力とを切り替える切り替え器２−２１とを含んで構成され、この切り替え器２−２１の出力が乗算器２−９に入力される。
なお、図１７では、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号が周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたものと同じ拡散信号を周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間及び情報信号区間において伝搬路変動値等を推定し、これらを用いてサブキャリア毎の重みを計算し、これを重みの初期値とする。その後、重み更新用パイロット信号区間において逐次的に重みの更新を行う。なお、重みの初期値の決定に必要となる伝搬路変動値等の推定は、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間及び情報信号区間に加えて重み更新用パイロット信号区間を利用しても良い。また重みの更新は、振幅、位相、パターンが既知である伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間を加えて行っても良い。さらに、情報信号区間において、シンボル合成部で合成された信号を判定帰還したものを加えて重みの更新を行っても良い。
図１８に、本発明における実施形態の一例として、サブキャリア毎の受信信号を周波数方向に平均化した信号を利用して、逐次的に重みの更新を行う構成の一部が示されている。同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５と、加算器２−５Ａと、乗算器２−９と、シンボル合成部２−１０とを含んで構成されている。参照信号生成部２−１５と、参照信号生成部２−１５の出力を１入力とする誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａとを含んで構成され、この重み更新部２−８Ａの出力が乗算器２−９に入力される。なお、図１８では、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号が周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。
このような構成において、各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたものと同じ拡散信号を周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、各サブキャリアの信号を周波数方向にｎ個（ｎは自然数）加算した信号に重みを乗算し、シンボル合成部２−１０において合成された信号と参照信号との間の平均２乗誤差が最小となるように重み更新部２−８Ａにおいて重みの更新を行う。特に適応アルゴリズムを用いる場合、重みの更新に必要となる計算量は重みの数に応じて増加するが、このように周波数方向に平均化を行うことで、ＭＭＳＥ合成に用いる重みの数を減らすことができ、更新に必要な計算量を低減することができる。なお、重みの更新は、重み更新用パイロット信号区間に加え、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間及び情報信号区間を利用して行っても良い。また、図１８には、平均化するサブキャリア数ｎが全て等しい場合の構成が示されているが、適応的にサブキャリア数ｎを変化させても良い。
図１９に、本発明における実施形態の一例として、サブキャリア毎に受信信号を時間方向に平均化した信号を利用して、逐次的に重みの更新を行う構成の一部が示されている。同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５と、受信信号を時間方向にｍ個（ｍは自然数）加算するためのｍ−１個の遅延器２−２１と、加算器２−５Ａと、乗算器２−９と、シンボル合成部２−１０とを含んで構成されている。参照信号生成部２−１５と、参照信号生成部２−１５の出力を１入力とする誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａとを含んで構成され、この重み更新部２−８Ａの出力が乗算器２−９に入力される。なお、遅延器２−２１の遅延時間Ｔｓは１マルチキャリアＣＤＭＡシンボル長である。
図１９には、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号が周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたのと同じ拡散信号を周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、各サブキャリアにおいて、受信信号を時間方向のｍ個（ｍは自然数）加算した信号に重みを乗算し、シンボル合成部で合成された信号と参照信号との間の平均２乗誤差が最小となるように重み更新部において重みの更新を行う。
このように時間方向に平均化を行うことで、重み更新に用いられる信号のＳＮＲが向上し、重みが最適値に更新される際の精度及び速度が向上する。なお重みの更新は、重み更新用パイロット信号区間に加え、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間及び情報信号区間を利用して行っても良い。
また、図１９には、時間方向に平均化する受信信号の数ｍが全て等しい場合の構成を示されているが、適応的に受信信号の数ｍを変化させても良い。
本発明は更に以下の態様を採り得る。
（１） 情報シンボルを複製して周波数方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより信号伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、複数の情報チャネルを多重して伝送するため、互いに直交する拡散符号を周波数方向に乗算して多重した場合に、伝搬路の影響により拡散符号間の直交性が崩れ、多重された情報チャネル間で生じる干渉の影響を低減するため、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成（ＭＭＳＥ合成）するために必要な、チャネル構成、送信部及び受信部の構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（２）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、伝搬路変動の推定値等の情報を利用してＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するため、情報信号とは別に、サブキャリア毎の伝搬路変動値等の情報を推定するための受信側に既知のパイロット信号を送信する構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（３）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、伝搬路変動の推定値等の情報を利用してＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するため、情報信号とは別に、多重された情報チャネル数を送信側から受信側に通知する構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（４）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを、適応アルゴリズムによって逐次的に更新するため、情報信号とは別に、参照信号として利用するパイロット信号を送信する構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（５）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、情報信号とは別に、（２）、（３）及び（４）記載の信号を同時に送信する構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（６）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、伝搬路変動値等の情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数を推定し、推定された値を用いてＭＭＳＥ合成のための重みを計算する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（７）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、（２）記載の、伝搬路変動値等の情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、伝搬路変動値及び雑音電力を推定し、（３）記載の、多重された情報チャネル数を通知するための信号を用いて情報チャネル数を推定し、推定された値を用いてＭＭＳＥ合成のための重みを計算する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（８）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、（４）記載のＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（９）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、（４）記載の、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（１０）（５）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、伝搬路変動値等を推定するためのパイロット信号から推定された伝搬路変動値等をもとに、ＭＭＳＥ合成のための重みの初期値を決定し、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号をもとに、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（１１）（８）及び（１０）記載の、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（１２）（８）、（１０）及び（１１）記載の、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、時間軸方向に変動を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
より具体的には、図２２〜図２４に示すマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法が採用される。以下の説明では、図２２〜図２４にあわせて適宜図２を参照するものとする。図２２に示すマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３を用いて、ガードインターバル除去後の受信信号をサブキャリア毎の信号に変換する（ステップＳ０１）。伝搬路変動値等推定部２−６は、パイロット信号を用いてサブキャリア毎及びシンボル毎の伝搬路変動値等を推定する（ステップＳ０２）。
サブキャリア毎の重み制御部２−８は、その推定した伝搬路変動値等からサブキャリア毎及びシンボル毎の重みを計算する（ステップＳ０３）。その重みは、サブキャリア毎及びシンボル毎に受信信号に乗算される（ステップＳ０４）。
シンボル合成部２−１０は、拡散周期（サブキャリア及びシンボル）に渡って重み乗算後の受信信号を合成する（ステップＳ０５）。その合成された受信信号は、データ復調部へ送られて復調される（ステップＳ０６）。
図２３に示すマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３を用いて、ガードインターバル除去後の受信信号をサブキャリア毎の信号に変換する（ステップＳ１１）。伝搬路変動値等推定部２−６は、サブキャリア毎及びシンボル毎の伝搬路変動値等を推定し、サブキャリア毎の重み制御部２−８は、その伝搬路変動値等に基づいてサブキャリア毎及びシンボル毎の重みの初期値を決定する（ステップＳ１２）。
その重みは、サブキャリア毎及びシンボル毎に受信信号に乗算される（ステップＳ１３）。シンボル合成部２−１０は、拡散周期（サブキャリア及びシンボル）に渡って重み乗算後の受信信号を合成する（ステップＳ１４）。
誤差推定部２−７は、パイロット信号を用いてその合成信号の誤差を推定する（ステップＳ１５）。誤差推定部２−７は、その誤差が所定の値以下であるかを判断する（ステップＳ１６）。その誤差が所定の値以下でない場合には、誤差推定部２−７は、適応アルゴリズムを用いてサブキャリア毎及びシンボル毎の重みを更新する（ステップＳ１８）。その誤差が所定の値以下である場合には、その合成された受信信号は、データ復調部へ送られて復調される（ステップＳ１７）。
図２４に示すマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３を用いて、ガードインターバル除去後の受信信号をサブキャリア毎の信号に変換する（ステップＳ２１）。伝搬路変動値等推定部２−６は、パイロット信号を用いてサブキャリア毎及びシンボル毎に伝搬路変動値等を推定する（ステップＳ２２）。
サブキャリア毎の重み制御部２−８は、その推定した伝搬路変動値等からサブキャリア毎及びシンボル毎の重みを計算する（ステップＳ２３）。その重みは、サブキャリア毎及びシンボル毎の受信信号に乗算される（ステップＳ２４）。
シンボル合成部２−１０は、拡散周期（サブキャリア及びシンボル）に渡って重み乗算後の受信信号を合成する（ステップＳ２５）。誤差推定部２−７は、パイロット信号を用いてその合成信号の誤差を推定する（ステップＳ２６）。誤差推定部２−７は、その誤差が所定の値以下であるかを判断する（ステップＳ２７）。
その誤差が所定の値以下でない場合には、誤差推定部２−７は、適応アルゴリズムを用いてサブキャリア毎及びシンボル毎の重みを更新する（ステップＳ２９）。その誤差が所定の値以下である場合には、その合成された受信信号は、データ復調部へ送られて復調される（ステップＳ２８）。
上述の実施形態においては、ある瞬間に対して伝搬路変動を推定して重み付けを行っているけれども、複製手段（Ｃｏｐｉｅｒ）で周波数軸上と時間軸上との２次元状にコピーされた情報シンボルに対して合成することも可能である。このように複数の周波数を時間とを利用して重み付けを行うと、更に時間方向の変動すなわちフェージング変動に対して、より精度の高い受信信号の取り出しが可能となる。
複製手段（Ｃｏｐｉｅｒ）で周波数軸上と時間軸上との２次元状にコピーされた情報シンボルに対して伝搬路変動を推定して合成する場合には、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法としては、図２２〜図２４で説明したフローに、伝搬路変動値等の推定、重みの計算（更新を含む）、重みの乗算、受信信号の合成について、サブキャリア方向（周波数軸上）に、ＯＦＣＤＭシンボル方向（時間軸上）の処理が加わることとなる。
以上の説明から、この発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、この発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。
産業上の利用可能性
本発明では、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算してＭＭＳＥ合成することにより、複数の情報チャネルを多重して伝送するため、互いに直交する拡散符号を周波数方向に乗算して多重した場合に、伝搬路の影響により拡散符号間の直交性が崩れ、多重された情報チャネル間で生じる干渉の影響を低減できるのである。
以上述べてきたように本発明によれば、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小になるように、伝搬路変動に応じて各サブキャリアの受信信号に乗算される重みを適切な値に制御することが可能となり、重み乗算後の雑音増幅を抑えながら拡散符号間の直交性の崩れが補償されるため、信号伝送特性が向上するという効果が得られる。
本発明はマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム、このシステムに用いる送信装置及び受信装置、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法に関し、特に伝搬路の影響により崩れた拡散符号間の直交性を補償するために、伝搬路変動に応じてサブキャリア毎の重みを制御するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム、このシステムに用いる送信装置及び受信装置、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法に関する。
背景技術
マルチキャリアＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）無線伝送方式は、１９９３年に“Ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ ｉｎ ｉｎｄｏｏｒ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｒａｄｉｏ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，”（Ｎ．Ｙｅｅ．ｅｔ．ａｌ，１９９３ ＩＥＥＥ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｉｎｄｏｏｒ Ｍｏｂｉｌｅ Ｒａｄｉｏ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）において提案され、その後、そのディジタル移動通信システムへの適用について、研究がなされている。
この方式は、情報シンボルを周波数軸方向に複製し、その各シンボルに拡散符号の各１チップを乗算した後、拡散後の信号を周波数の異なる複数のサブキャリアにより並列伝送する方式である。したがって、この方式では結果として周波数軸方向に拡散符号の乗算が行われるため、直交する拡散符号を乗算することで、複数の情報チャネルの符号多重を実現できる。さらに、複数のサブキャリアを用いて並列伝送を行うことで、シンボルレートが低減してシンボル長が拡大するため、いわゆるマルチパス干渉の影響を低減することができる。このマルチパス干渉は、移動通信環境において問題となる、送信された信号が複数の異なる伝搬路（マルチパス伝搬路）を経て異なるタイミングで受信部に到達しそれらの信号がお互いに干渉して特性を劣化させることである。
また上記のマルチパス伝搬路では、周波数により伝搬路の変動が異なる周波数選択性フェージングが発生し、周波数によって信号伝送品質が変化するが、マルチキャリアＣＤＭＡでは周波数軸方向に信号を拡散しているため、周波数ダイバーシチ効果により信号伝送品質を向上させることができる。
一方、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方式の受信信号は、図２０（ａ）、図２０（ｂ）に示されているように、送信側で乗算された拡散符号と同一の符号が周波数方向に乗算され、各サブキャリアの受信信号を拡散符号周期に渡って合成することで逆拡散される。図２０（ａ）に示されているように、各サブキャリアの伝搬路変動が一定の場合、各情報チャネルに累算された拡散符号は互いに直交するため、逆拡散後においてそれぞれの情報チャネルの信号を完全に復元することができる。しかしながら、上記のマルチパス伝搬路を伝搬して受信された信号は、図２０（ｂ）に示されているように、各サブキャリアが異なる振幅・位相変動を受けることで、拡散符号間の直交性が崩れ、逆拡散後の信号に他の情報チャネルの信号が干渉として残留するため、信号伝送特性が劣化する。そこで、各サブキャリアの受信信号に対して重みを乗算して合成することで、情報チャネル間の干渉を低減する方法が提案されている。
ＯＲＣは、図２１（ａ）に示されているように、伝搬路変動値の逆数を重みとして用いる方法であり、重み乗算後の信号の伝搬路変動が一定となるため、拡散符号間の直交性は完全に保たれるが、伝搬路変動の振幅値が小さいサブキャリアでは大きな重みが乗算されることで受信信号に含まれる雑音が増幅され、逆拡散後の信号電力対雑音電力比（ＳＮＲ）が小さくなり信号伝送特性が劣化する。ＭＲＣは、図２１（ｂ）に示されているように、伝搬路変動値を重みとして用いる方法であり、ＳＮＲの小さいサブキャリアには小さな重みが、ＳＮＲの大きなサブキャリアには大きな重みが乗算されることで、逆拡散後のＳＮＲは最大になるが、拡散符号間の直交性が大きく崩れ、情報チャネル間で干渉が発生する。
ＥＧＣは、図２１（ｃ）に示されているように、伝搬路変動にかかわらず全サブキャリアで等しい重みを乗算する方法で、逆拡散後のＳＮＲを向上させること、及び拡散符号間の直交性を保つこと、両方を考慮した方法であるが、移動通信環境下では伝搬路変動や多重される情報チャネル数等が時々刻々と変動するため、このような環境下では必ずしも最適な値とはならない。
ＭＭＳＥＣは、図２１（ｄ）に示されているように、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるような重みを用いる方法であり、時々刻々と変動する伝搬路状況に応じて、逆拡散後のＳＮＲの向上及び拡散符号間の直交性の補償が考慮された最適な値となる。このため、ＭＭＳＥＣは最も良好な伝送特性を示す方法であることが文献Ａに示されている。また、ＭＭＳＥＣにおける重みの制御方法として、サブキャリア毎の振幅・位相変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等の値を用いて、最適な重みを計算する方法が下記文献Ａに示されている。
発明の開示
しかしながら、サブキャリア毎の伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等の値を用いてＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ）合成のための重みを計算する場合、最適な重みを求めるためには受信側においてこれらの値を適切に推定する必要がある。
また、適応アルゴリズムを用いて重みを逐次的に更新する方法を用いる場合、図２１（ｄ）に示されているように、平均２乗誤差推定部において、逆拡散後の信号と実際に送信された信号（参照信号）との間の誤差を推定する必要があるため、送信側から受信側に向けて、振幅、位相、パターン等が既知であるパイロット信号を参照信号として送信する必要がある。
そこで本発明の目的は、ＭＭＳＥＣに用いる重みの制御を実現するために、伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等の値を適切に推定するための方法及びそのために必要な構成、さらに、適応アルゴリズムにおいて誤差情報を推定するために必要となるパイロット信号を、パケット伝送のような時間的に短い情報信号区間に多重して送信するための構成、及び限られたパイロット信号を利用して重みを逐次的に効率よく更新することのできるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム、このシステムに用いる送信装置及び受信装置、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法を提供することである。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を受信側に設けたことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を受信側に設けたことを特徴とする。
本発明のマルチキャリア伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を受信側に設けたことを特徴とする。
本発明のマルチキャリア伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を受信側に設けたことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムは、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算してＭＭＳＥ合成する合成手段を受信側に設けたことを特徴とする。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、受信側においては、パイロット信号、及び、多重された情報チャネル数、並びに、参照信号として利用するパイロット信号の少なくとも１つを用い、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを、適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、前記ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、受信側において、伝搬路変動値及び雑音電力を推定し、多重された情報チャネル数に関する情報を用いて情報チャネル数を推定し、推定された値を用いてＭＭＳＥ合成のための重みを計算することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つを逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて誤差を推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する場合において、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号を利用して、前記ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する場合において、時間軸方向に変動を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、重み制御手段は、推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号から推定された伝搬路情報をもとに、ＭＭＳＥ合成のための重みの初期値を決定し、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号をもとに、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信する重み情報送信手段を送信側に設けることも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムでは、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するための既知のパイロット信号、及び、多重された情報チャネル数、並びに、参照信号として利用するパイロット信号の少なくとも１つを情報信号とは別に送信する手段を送信側に設け、受信側においては、これらの信号を用いてＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御する手段を設けることも好ましい。
本発明の送信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける送信装置であって、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信する重み情報送信手段を含むことを特徴とする。
本発明の送信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける送信装置であって、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するための既知のパイロット信号、及び、多重された情報チャネル数、並びに、参照信号として利用するパイロット信号の少なくとも１つを情報信号とは別に送信する手段を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、を含むことを特徴とする。
本発明の受信装置は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間に平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算してＭＭＳＥ合成する合成手段を含むことを特徴とする。
また本発明の受信装置では、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することも好ましい。
また本発明の受信装置では、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明の受信装置では、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数を推定し、推定された値を用いて前記ＭＭＳＥ合成のための重みを計算することも好ましい。
また本発明の受信装置では、影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明の受信装置では、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、伝搬路変動値及び雑音電力を推定し、多重された情報チャネル数に関する情報を用いて情報チャネル数を推定し、推定された値を用いてＭＭＳＥ合成のための重みを計算することも好ましい。
また本発明の受信装置では、誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つを逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて誤差を推定することも好ましい。
また本発明の受信装置では、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する場合において、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する場合において、時間軸方向に変動を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、重み制御手段は、推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明の受信装置では、伝搬路情報を推定するためのパイロット信号から推定された伝搬路情報をもとに、ＭＭＳＥ合成のための重みの初期値を決定し、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号をもとに、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新することも好ましい。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、受信側の重み制御手段が、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、受信側の合成手段が、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、受信側の影響推定手段が、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定するステップと、受信側の重み制御手段が、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、受信側の合成手段が、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、受信側の影響推定手段が、送信側から受信側に到達する間に実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定するステップと、受信側の誤差推定手段が、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定するステップと、影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、受信側の重み制御手段が、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、受信側の合成手段が、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、を含むことを特徴とする。
本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法は、情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、受信側の誤差推定手段が、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定するステップと、受信側の重み制御手段が、誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、受信側の合成手段が、重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、を含むことを特徴とする。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、影響を推定するステップにおいて影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、影響を推定するステップにおいて影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、影響を推定するステップにおいて影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、影響を推定するステップにおいて影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、誤差を推定するステップにおいて誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つを逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて誤差を推定することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、重みを制御するステップにおいて重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、重みを制御するステップにおいて重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、重みを制御するステップにおいて重み制御手段は、推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新することも好ましい。
また本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、送信側の重み情報送信手段が、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信するステップを含むことも好ましい。
要するに、本発明では、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算してＭＭＳＥ合成することにより、複数の情報チャネルを多重して伝送するため、互いに直交する拡散符号を周波数方向に乗算して多重した場合に、伝搬路の影響により拡散符号間の直交性が崩れ、多重された情報チャネル間で生じる干渉の影響を低減できるのである。
以上述べてきたように本発明によれば、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小になるように、伝搬路変動に応じて各サブキャリアの受信信号に乗算される重みを適切な値に制御することが可能となり、重み乗算後の雑音増幅を抑えながら拡散符号間の直交性の崩れが補償されるため、信号伝送特性が向上するという効果が得られる。
なお、この発明に係る各実施例は、以下の詳細な説明及び添付図面によりさらに十分に理解可能となる。これら実施例は単に例示のために示されるものであって、この発明を限定するものと考えるべきではない。
また、この発明のさらなる応用範囲は、以下の詳細な説明から明らかになる。しかしながら、詳細な説明及び特定の事例はこの発明の好適な実施例を示すものではあるが、例示のためにのみ示されているものであって、この発明の思想及び範囲における様々な変形および改良はこの詳細な説明から当業者には自明であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムの送信装置の構成例を示す図である。
図２は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムの受信装置の構成例を示す図である。
図３は、送信装置において、伝搬路変動値等の推定のための構成を示すブロック図である。
図４は、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号の送信形態の一例を示す図である。
図５は、送信装置において、伝搬路変動値等の推定のための構成を示すブロック図である。
図６は、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号の送信形態の一例を示す図である。
図７は、送信装置において、伝搬路変動値等の推定のための構成を示すブロック図である。
図８は、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号の送信形態の一例を示す図である。
図９は、送信装置において、多重された情報チャネル数を通知するための構成を示すブロック図である。
図１０は、送信装置において、重みを逐次的に更新するための構成を示すブロック図である。
図１１は、重み更新用パイロット信号の送信形態の一例を示す図である。
図１２は、送信装置において、伝搬路変動値等推定用及び重み更新用パイロット信号等を同時に送信する場合の構成を示すブロック図である。
図１３は、伝搬路変動値等推定用及び重み更新用パイロット信号等を同時に送信する場合の送信形態の一例を示す図である。
図１４は、受信装置において、伝搬路変動値等の推定値から重みを計算する構成を示すブロック図である。
図１５は、受信装置において、重みを逐次的に更新する構成を示すブロック図である。
図１６は、受信装置において、受信ＦＦＴ処理前の信号を利用して重みを逐次的に更新する構成を示すブロック図である。
図１７は、受信部において、伝搬路変動値等推定用及び重み更新用パイロット信号を用いて重みを制御する構成を示すブロック図である。
図１８は、受信装置において、周波数方向に平均化したパイロット信号を用いて重み制御を行う構成を示すブロック図である。
図１９は、受信装置において、時間方向に平均化したパイロット信号を用いて重み制御を行う構成を示すブロック図である。
図２０ａは、マルチキャリアＣＤＭＡ受信信号の逆拡散の様子を示す図である。
図２０ｂは、マルチキャリアＣＤＭＡ受信信号の逆拡散の様子を示す図である。
図２１ａは、サブキャリア合成における重みの様子を示す図である。
図２１ｂは、サブキャリア合成における重みの様子を示す図である。
図２１ｃは、サブキャリア合成における重みの様子を示す図である。
図２１ｄは、サブキャリア合成における重みの様子を示す図である。
図２２は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法を示す図である。
図２３は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法を示す図である。
図２４は、本発明の実施形態によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法を示す図である。
発明を実施するための最良の形態
次に、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明において参照する各図においては、他の図と同等部分に同一符号が付されている。
本発明の実施形態において、各サブキャリアの受信信号に乗算する重みの制御方法として、例えば、“Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ Ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｒａｙｌｅｉｇｈ Ｆａｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ”（Ｓ．Ｈａｒａ．ｅｔ．ａｌ，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ ｖｅｈｉｃｕｌａｒ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｐｐ．１５８４−１５９５，ｖｏｌ．４８，ｎｏ．５，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ １９９９）（以下、文献Ａと呼ぶ）において、ＯＲＣ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｔｙ Ｒｅｓｔｏｒｉｎｇ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、ＭＲＣ（Ｍｕｘｉｍｕｍ Ｒａｔｉｏ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、ＥＧＣ（Ｅｑｕａｌ Ｇａｉｎ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）、及びＭＭＳＥＣ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ）の方法が示されている。
これまでの検討では、例えば、先に述べた文献Ａにおいて、サブキャリア毎の伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等の値が受信側において既知であるものとして行われている。また、“Ｏｎ ｔｈｅ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ ｉｎ Ｆａｄｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌｓ”（Ｓｔｅｆａｎ Ｋａｉｓｅｒ，１９９５ ＩＥＥＥ Ｇｌｏｂａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）では、チャネル数を多重可能な最大情報チャネル数に置き換える等の準最適な値が用いられている。したがって、これらの値を実際に推定して最適な重みを計算する方法については検討がなされていない。
さらに、ＭＭＳＥＣにおける別の重みの制御方法として、例えばＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）やＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓ）等の適応アルゴリズムによって、重みが最適な値になるように逐次的に更新する方法があり、これは例えば、“Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ａｐｐｌｉｅｄ ｔｏ ｄｉｒｅｃｔ ｓｅｑｕｅｎｓｅ ＣＤＭＡ ｓｙｓｔｅｍｓ”（Ａ．Ｃｈｏｕｌｙ ｅｔ．ａｌ．，１９９３ ＩＥＥＥ Ｇｌｏｂａｌ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）（以下、文献Ｂと呼ぶ）に示されている。
これまでの検討では、例えば、先に述べた文献Ｂにおいて、重みの更新に十分な長さのパイロット信号が受信側において得られる状況を仮定して検討が行われており、例えばパケット伝送のような、信号が連続せず、通信が短い時間で終了するために、重みの更新に十分なだけのパイロット信号が得られないような場合において、パイロット信号を情報信号に多重して送信し、受信側で分離して効率よく更新を行う方法についての検討はなされていない。
尚、他の合成技術を開示した文献には、“Ｏｖｅｒｖｉｅｗ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｃａｒｒｉｅｒ ＣＤＭＡ”（Ｓ．Ｈａｒａ ａｎｄ Ｒ．Ｐｒａｓａｄ，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １９９７ ＩＥＥＥ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｍａｇａｚｉｎｅ ｐｐ．１２６−１３３）があり、ＯＲＣ、ＥＧＣ、ＭＲＣ、ＭＭＳＥＣに加えて、ＣＥ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ）、ＭＬＳＥ、各合成法を組み合わせたものが記載されている。
また、適応アルゴリズムの技術を開示した文献には、“Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｉｌｔｅｒ Ｔｈｅｏｒｙ Ｔｈｉｒｄ Ｅｄｉｔｉｏｎ”（Ｓ．Ｈａｙｋｉｎ，１９９６ ＰＲＥＮＴＩＣＥ ＨＡＬＬ）があり、代表的な適応アルゴリズム（ＬＭＳ、ＲＬＳ）に加えて、Ｓｔｅｅｐｅｓｔ Ｄｅｓｃｅｎｔアルゴリズム、Ｌｅａｓｔ Ｓｑｕａｒｅｓアルゴリズム等が記載されている。
本実施形態では、上述の文献に記載されている合成法、適応アルゴリズムを適宜用いることができる。
図１は本発明によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける送信装置の実施の一形態を示すブロック図である。同図に示されているように、本実施形態による送信装置は、送信すべき信号である、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、伝搬路変動値等推定用パイロット信号、のそれぞれについて、以下のような送信装置が設けられる。すなわち、送信装置は、情報シンボル生成部１−１と、誤り訂正符号化部１−２と、データ変調部１−３と、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、伝搬路変動値等推定用パイロット信号挿入部１−５Ａと、重み更新用パイロット信号挿入部１−６と、乗算器１−９と、各情報チャネル内の信号合成部１−１０とを含んで構成されている。また、各情報チャネル及びパイロット信号合成部１−１１と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とが、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、伝搬路変動値等推定用パイロット信号、について共通に設けられている。そして、ガードインターバル挿入部１−１３の出力が送信信号となる。
このような構成において、各情報チャネルに対応した情報シンボル生成部１−１により生成された情報シンボルは、受信装置側で誤り訂正復号を行うために誤り訂正符号化部１−２において、ある所定の、例えばターボ符号化等の誤り訂正符号化が行われる。また、データ変調部１−３において、所定の、例えばＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調のような、データ変調が行われる。データ変調された情報シンボル系列は、複数のシンボルを同時に送信するために直並列変換部１−４において、直並列変換される。直並列変換された各シンボルは複数のシンボル複製部１−７において、拡散符号の拡散周期と等しい数だけ複製される。複製された各シンボルには、各情報チャネルに対応した拡散信号が乗算器１−９において、乗算される。この拡散信号は、拡散信号生成部１−８において生成される。各情報チャネルの信号は多重化された後、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）で変換されてマルチキャリアＣＤＭＡ信号となり、拡散された並列シンボルが各サブキャリア周波数により送信される。
実際に送信されるマルチキャリアＣＤＭＡ信号には、マルチパス伝搬の影響で、遅延して受信装置側に到達する信号がシンボル間で干渉する影響を軽減するため、シンボル毎にガードインターバルが挿入される。
このようなマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法の送信装置において、図１には、本発明における実施形態の一例として、サブキャリア毎の重みを計算するのに利用される伝搬路変動値等を推定するために必要な構成として、伝搬路変動値等を推定するためのパイロット信号を情報信号に挿入する構成が示されている。伝搬路変動値等推定用のパイロット信号は、受信装置側で振幅、位相、パターン等が既知の信号とし、この信号を用いて受信装置は、送信信号が伝搬路上で受けた伝搬路変動値等を推定することができる。なお、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号は、各情報チャネルに個別のパイロット信号が挿入される構成をとっても良いし、全情報チャネルに共通のパイロット信号が挿入される構成をとっても良い。この実施形態のより詳細な説明は、後ほど行う。
また、図１には、本発明における実施形態の一例として、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新するために必要な構成として、重み更新用のパイロット信号を情報信号に挿入する構成が示されている。重み更新用のパイロット信号は、受信装置側で振幅、位相、パターン等が既知の信号とし、この信号を用いて受信装置は逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の誤差を推定し、適応アルゴリズムによりサブキャリア毎の重みを逐次的に更新することができる。なお、重み更新用のパイロット信号は、各情報チャネルに個別のパイロット信号が挿入される構成をとっても良いし、全情報チャネルに共通のパイロット信号が挿入される構成をとっても良い。この実施形態のより詳細な説明は、後ほど行う。
図２には本発明によるマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムの実施の一形態に係る、受信装置の構成の一例が示されている。
同図において、受信装置は、シンボルタイミング同期部２−１と、ガードインターバル除去部２−２と、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５と、伝搬路変動値等推定部（影響推定手段）２−６と、誤差推定部（誤差推定手段）２−７と、サブキャリア毎の重み制御部（重み制御手段）２−８と、乗算器２−９と、シンボル合成部２−１０と、並直列変換部２−１１と、データ復調部２−１２と、誤り訂正復号部２−１３と、情報シンボル復元部２−１４とを含んで構成されている。
このような構成からなる受信装置側では、シンボルタイミング同期部２−１によってシンボルタイミングの同期を確立した後、ガードインターバル除去部２−２によってガードインターバルを除去して時間・周波数変換部２−３により各サブキャリア周波数の成分に分離される。そして、上述した送信装置と同様に周波数軸上に各情報チャネルに対応した拡散信号を乗算器２−５によって乗算する。この拡散信号は、拡散信号生成部２−４によって生成される。さらに、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小になるように制御された重みを乗算器２−９によって乗算し、シンボル合成部２−１０において拡散周期に渡って合成することで、拡散前の信号が復元される。復元された信号は、並直列変換部２−１１による並直列変換後、データ復調部２−１２によるデータ復調、誤り訂正復号部２−１３による誤り訂正復号が行われ、送信された情報信号が情報シンボル復元部２−１４において復元される。
なお、伝搬路変動値等推定部２−６の出力と誤差推定部２−７の出力とが、サブキャリア毎の重み制御部２−８によって切り替えられ、乗算器２−９において乗算される重みとなる。
また、図２には、本発明における実施形態の一例として、伝搬路変動値等推定部で推定された伝搬路変動値等を用いて、重み制御部においてサブキャリア毎の重みを計算する構成、及び誤差推定部において逆拡散後の信号と重み更新用のパイロット信号との間の誤差を推定し、重み制御部において適応アルゴリズムにより重みを逐次的に更新する構成が示されている。この実施形態のより詳細な説明は、後ほど行う。
図３には、本発明における実施形態の一例として、伝搬路変動の推定値等の情報を利用してＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、情報信号とは別に、サブキャリア毎の伝搬路変動値等の情報を推定するためのパイロット信号を送信する構成の一部が示されている。
同図において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、伝搬路変動値等推定用パイロット信号挿入部１−５Ａと、重み更新用パイロット信号挿入部１−６と、乗算器１−９と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とを含んで構成されている。また、送信装置は、伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂと、情報信号生成部１−１Ａの出力と伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂの出力とを切り替えて直並列変換部１−４に入力するための切り替え器１−１４を含んで構成されている。
この実施形態では、データ変調された情報信号とパイロット信号とは同じ手順、すなわち直並列変換部１−４による直並列変換、シンボル複製部１−７による周波数軸方向への複製、乗算器１−９等による周波数軸方向での拡散信号の乗算、周波数・時間変換部１−１２による周波数・時間変換により、マルチキャリアＣＤＭＡ信号に変換される。なお、パイロット信号は、情報信号とは別の信号形態で伝送されても良い。
送信される信号は、図４に示されているように、情報信号区間４０とパイロット信号区間４１Ａ、４１Ｂとが時間的に多重された構成となる。ただし、図５及び図６に示されているように、情報信号とパイロット信号とを異なる拡散符号により拡散して多重する符号多重の構成としても良い。すなわち、図５において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９とを含んで構成されている。また、各情報チャネル及びパイロット信号合成部１−１１と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とが、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、伝搬路変動値等推定用パイロット信号、について共通に設けられている。そして、ガードインターバル挿入部１−１３の出力が送信信号となる。かかる構成によれば、図６に示されているように、情報信号４０とパイロット信号４１とが異なる拡散符号により拡散されて符号多重されている。
また、図７及び図８に示されているように、ある特定のサブキャリア周波数にパイロット信号を多重する周波数多重の構成としても良い。すなわち、図７において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とを含んで構成されている。周波数・時間変換部１−１２において、伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂの出力が多重される。かかる構成によれば、図８に示されているように、情報信号４０のうち、ある特定のサブキャリア周波数にパイロット信号４１が多重されている。
なお、以上の各列において、パイロット信号は、全情報チャネルで共通の拡散符号が乗算された共通パイロット信号の構成をとっても良いし、情報チャネル毎に個別の拡散符号が乗算された個別パイロット信号の構成をとっても良い。
図９には、本発明における実施形態の一例として、伝搬路変動の推定値等の情報を利用してＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、情報信号とは別に、多重された情報チャネル数の情報を送信側から受信側に通知する送信装置の構成の一部が示されている。
同図において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とを含んで構成されている。また、情報信号生成部１−１Ａには、多重された情報チャネル数の情報生成部１−１Ｂの出力及びその他の情報生成部１−１Ｃの出力が入力されている。情報信号生成部１−１Ａの出力と伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂの出力とが切り替え器１−１４によって切り替えられて、直並列変換部１−４に入力されている。
この実施形態では、情報信号に、多重された情報チャネル数の情報が挿入され、データ変調される。多重された情報チャネル数の情報は、情報信号と同じ手順、すなわち直並列変換、周波数軸方向への複製、周波数軸方向での拡散信号の乗算、周波数・時間変換により、マルチキャリアＣＤＭＡ信号に変換される。なお多重化された情報チャネル数の情報は、情報信号とは別の伝送方式で受信側に向けて通知されても良い。
図１０には、本発明における実施形態の一例として、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新するため情報信号とは別に、参照信号として利用するためのパイロット信号を送信する際の送信装置における構成の一部が示されている。
同図において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９とを含んで構成されている。また、各情報チャネル及びパイロット信号合成部１−１１と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とが、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、について共通に設けられている。そして、ガードインターバル挿入部１−１３の出力が送信信号となる。
この実施形態では、重み更新用のパイロット信号は情報信号と同じ手順、すなわち直並列変換部１−４による直並列変換、シンボル複製部１−７による周波数軸方向への複製、乗算器１−９による周波数軸方向での拡散信号の乗算、周波数・時間変換部１−１２による周波数・時間変換によりマルチキャリアＣＤＭＡ信号に変換される。なお、パイロット信号は、情報信号とは別の信号形態で伝送されても良い。
送信される信号は、図１１に示されているように、情報信号４０とパイロット信号４２とが異なる拡散符号により拡散されて符号多重される構成となる。ただし、図３及び図４に示されている構成と同じように、情報信号と重み更新用のパイロット信号が時間的に多重される構成としても良い。また、図７及び図８に示されている構成と同じように、周波数多重される構成としても良い。
図１２には、本発明における実施形態の一例として、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、情報信号とは別に、各種パイロット信号を同時に送信する際の送信装置における構成の一部が示されている。
同図において、送信装置は、情報信号生成部１−１Ａと、直並列変換部１−４と、シンボル複製部１−７と、拡散信号生成部１−８と、乗算器１−９とを含んで構成されている。また、各情報チャネル及びパイロット信号合成部１−１１と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）１−１２と、ガードインターバル挿入部１−１３とが、情報チャネル＃１〜＃ｎの信号、重み更新用パイロット信号、について共通に設けられている。そして、ガードインターバル挿入部１−１３の出力が送信信号となる。情報信号生成部１−１Ａには、多重されたチャネル数の情報生成部１−１Ｂの出力及びその他の情報生成部１−１Ｃの出力が入力されている。情報信号生成部１−１Ａの出力と伝搬路変動値等推定用パイロット信号生成部１−５Ｂの出力とが切り替え器１−１４によって切り替えられて、直並列変換部１−４に入力されている。
この実施形態では、図１３に示されているように、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号４１Ａ及び４１Ｂと情報信号４０とは時間的に多重され、重み更新用のパイロット信号４２と情報信号４０とは異なる拡散符号によって符号多重される構成となる。ただし、伝搬路変動値算推定用のパイロット信号は、情報信号に符号多重、あるいは周波数多重されても良い。また、重み更新用のパイロット信号は、情報信号に符号多重、あるいは周波数多重されても良い。
図１４に、本発明における実施形態の一例として、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号が送信された場合に、受信装置側において伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数等を推定し、推定された値からＭＭＳＥ合成に用いる重みを計算する受信装置の構成が示されている。
同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５及び２−９とを含んで構成されている。また、伝搬路変動値等推定部２−６Ａと、雑音電力推定部２−６Ｂと、情報チャネル数推定部２−６Ｃと、これらの出力が入力されるサブキャリア毎の重み制御部２−８とを含んで構成され、この重み制御部２−８の出力が乗算器２−９に入力される。なお、図１４には、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号が周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。
このような構成において、各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたものと同じ拡散信号を乗算器２−５において周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、伝搬路変動値等推定部２−６Ａにおいて、送信装置から受信装置に到達する間に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間を用いてサブキャリア周波数毎に推定する。これは、伝搬路変動値等推定用のパイロット信号が振幅、位相、パターンが既知である点を利用して、その信号の変動量から推定することが可能である。
また雑音電力推定部２−６Ｂにおいて、振幅、位相、パターンが既知の信号である伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間の分散を推定することで、サブキャリアあたりの雑音電力を推定する。さらに、情報チャネル数推定部２−６Ｃにおいて、図４に示されている、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間の受信電力と、各移動局の情報信号が符号多重された情報信号区間の受信電力との比を計算することで、多重された情報チャネル数を推定する。そして、推定された伝搬路変動値（ｈm：ｍはサブキャリア番号）、雑音電力（σn 2）及び多重化された情報チャネル数（Ｎn）を用いて、重み制御部２−８において、合成後の信号の平均２乗誤差が最小になるように、サブキャリア毎の重み（ｗm：ｍはサブキャリア番号）をｗm＝ｈm／（Ｎn│ｈm│2＋σn 2）のように計算した後、各サブキャリアの受信信号にその重みを乗算する。この場合の重みの計算方法は、先に述べた文献Ａに示されている。したがって本発明では、重みを計算する際に必要となる伝搬路変動値、雑音電力及び多重化された情報チャネル数を伝搬路変動値等推定用のパイロット信号及び情報信号から適切に推定する特徴を有している。
合成後の信号の平均２乗誤差は、０．１以下であることが好ましい。重みが十分に収束した場合において、平均２乗誤差はおよそ０．１〜０．０１の間に収まる場合が多いためである。また、伝搬環境が良好であれば、平均２乗誤差は０．０１以下になる場合もある。
また、本発明においては、図９に示されているように、多重された情報チャネル数は送信側から通知されるため、受信側において適切な情報チャネル数を得ることができる。また、請求項６記載の発明と同じ方法で伝搬路変動値及び雑音電力が推定された後、ＭＭＳＥ合成に用いる重みが計算される。なお、本発明は、互いに直交する拡散符号で多重された情報チャネルが、互いに異なる多値変調方式及び拡散符号周期を用いる場合に適用しても良い。
図１５には、本発明における実施形態の一例として、図１０に示されている重み更新用のパイロット信号が送信された場合に、重み更新用パイロット信号区間を用いて重みを逐次的に更新する受信装置の構成が示されている。
同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５及び２−９と、シンボル合成部２−１０とを含んで構成されている。また、参照信号生成部２−１５と、参照信号生成部２−１５の出力を１入力とする誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａとを含んで構成され、この重み制御部２−８の出力が乗算器２−９に入力される。なお、図１５では、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号のうち、重み更新用パイロット信号区間について、周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。
各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたものと同じ拡散信号を周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、逐次的に更新される重みをサブキャリア毎に乗算し、シンボル合成部２−１０において拡散周期に渡って合成する。その後、誤差推定部２−７において、合成された信号と、振幅、位相、パターンが既知である重み更新用パイロット信号との間の誤差を推定する。そして重み制御部２−８において、平均２乗誤差が最小になるように、適応アルゴリズムによって逐次的に重みを更新する。
重み更新用パイロット信号区間において更新された重みは、情報信号区間においてサブキャリア毎の受信信号に乗算され、シンボル合成部で各サブキャリアの受信信号が合成されることで逆拡散される。重みの更新方法は、先に述べた文献Ｂに示されている。なお、ここでは重み更新用パイロット信号区間を用いて重みを逐次的に更新する方法について説明したが、重みの更新は情報信号区間を加えて行っても良い。この場合、誤差を推定するために必要な参照信号は、シンボル合成部で合成された信号を判定帰還したもの等が用いられる。
図１６に、本発明における実施形態の一例として、図１０に示されている、重み更新用のパイロット信号が送信された場合に、受信ＦＦＴ処理前の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小になるように、重み更新用パイロット信号区間を用いて重みを逐次的に更新する受信装置の構成が示されている。
同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５とを含んで構成されている。また、参照信号生成部２−１５と、シンボル複製部２−１６と、乗算器２−１７と、周波数・時間変換部（ＩＦＦＴ）２−１８と、誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８と、ＭＭＳＥ合成に用いる重み乗算部２−２０とを含んで構成され、この重み乗算部２−２０の出力が時間・周波数変換部２−３に入力される。
この実施形態では、まず、受信側において既知の参照信号が直並列変換された後、シンボル複製部２−１６において各シンボルが拡散符号の拡散周期と等しい数だけ複製され、複製された各シンボルに重み更新用パイロット信号に対応した拡散信号を乗算する。その後、周波数・時間変換部２−１８で変換されて参照マルチキャリアＣＤＭＡ信号を得る。
そして、誤差推定部２−７において、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号にＭＭＳＥ合成に用いる重みが乗算された信号と、参照マルチキャリアＣＤＭＡ信号との間の誤差が推定され、重み更新部２−８において、平均２乗誤差が最小となるように逐次的に重みが更新される。なお、ここでは重み更新用パイロット信号区間を用いて重みを逐次的に更新する方法について説明したが、重みの更新は情報信号区間を加えて行っても良い。この場合、誤差を推定するために必要な参照信号は、シンボル合成部で合成された信号を判定帰還したもの等が用いられる。
図１７に、本発明における実施形態の例として図１２に示されている伝搬路変動値等推定用及び重み更新用のパイロット信号が送信された場合に、伝搬路変動値等推定用パイロット信号を用いて重みの初期値を決定した後、重み更新用パイロット信号を用いて逐次的に重みの更新を行う構成の一例が示されている。同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５及び２−９と、シンボル合成部２−１０とを含んで構成されている。また、伝搬路変動値等推定部２−６Ａと、雑音電力推定部２−６Ｂと、情報チャネル数推定部２−６Ｃと、これらの出力が入力されるサブキャリア毎の重みの初期値制御部２−８Ｂと、参照信号生成部２−１５と、参照信号生成部２−１５の出力を１入力とする誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａと、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａの出力とサブキャリア毎の重みの初期値制御部２−８Ｂの出力とを切り替える切り替え器２−２１とを含んで構成され、この切り替え器２−２１の出力が乗算器２−９に入力される。
なお、図１７では、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号が周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたものと同じ拡散信号を周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間及び情報信号区間において伝搬路変動値等を推定し、これらを用いてサブキャリア毎の重みを計算し、これを重みの初期値とする。その後、重み更新用パイロット信号区間において逐次的に重みの更新を行う。なお、重みの初期値の決定に必要となる伝搬路変動値等の推定は、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間及び情報信号区間に加えて重み更新用パイロット信号区間を利用しても良い。また重みの更新は、振幅、位相、パターンが既知である伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間を加えて行っても良い。さらに、情報信号区間において、シンボル合成部で合成された信号を判定帰還したものを加えて重みの更新を行っても良い。
図１８に、本発明における実施形態の一例として、サブキャリア毎の受信信号を周波数方向に平均化した信号を利用して、逐次的に重みの更新を行う構成の一部が示されている。同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５と、加算器２−５Ａと、乗算器２−９と、シンボル合成部２−１０とを含んで構成されている。参照信号生成部２−１５と、参照信号生成部２−１５の出力を１入力とする誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａとを含んで構成され、この重み更新部２−８Ａの出力が乗算器２−９に入力される。なお、図１８では、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号が周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。
このような構成において、各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたものと同じ拡散信号を周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、各サブキャリアの信号を周波数方向にｎ個（ｎは自然数）加算した信号に重みを乗算し、シンボル合成部２−１０において合成された信号と参照信号との間の平均２乗誤差が最小となるように重み更新部２−８Ａにおいて重みの更新を行う。特に適応アルゴリズムを用いる場合、重みの更新に必要となる計算量は重みの数に応じて増加するが、このように周波数方向に平均化を行うことで、ＭＭＳＥ合成に用いる重みの数を減らすことができ、更新に必要な計算量を低減することができる。なお、重みの更新は、重み更新用パイロット信号区間に加え、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間及び情報信号区間を利用して行っても良い。また、図１８には、平均化するサブキャリア数ｎが全て等しい場合の構成が示されているが、適応的にサブキャリア数ｎを変化させても良い。
図１９に、本発明における実施形態の一例として、サブキャリア毎に受信信号を時間方向に平均化した信号を利用して、逐次的に重みの更新を行う構成の一部が示されている。同図において、受信装置は、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３と、拡散信号生成部２−４と、乗算器２−５と、受信信号を時間方向にｍ個（ｍは自然数）加算するためのｍ−１個の遅延器２−２１と、加算器２−５Ａと、乗算器２−９と、シンボル合成部２−１０とを含んで構成されている。参照信号生成部２−１５と、参照信号生成部２−１５の出力を１入力とする誤差推定部２−７と、サブキャリア毎の重み更新部２−８Ａとを含んで構成され、この重み更新部２−８Ａの出力が乗算器２−９に入力される。なお、遅延器２−２１の遅延時間Ｔｓは１マルチキャリアＣＤＭＡシンボル長である。
図１９には、受信マルチキャリアＣＤＭＡ信号が周波数・時間変換部（ＦＦＴ）により各サブキャリアの信号成分に分離された後の例が示されている。各サブキャリアの信号の成分は、送信装置で乗算されたのと同じ拡散信号を周波数軸方向に乗算し、拡散信号が乗算されている影響を取り除く。続いて、各サブキャリアにおいて、受信信号を時間方向のｍ個（ｍは自然数）加算した信号に重みを乗算し、シンボル合成部で合成された信号と参照信号との間の平均２乗誤差が最小となるように重み更新部において重みの更新を行う。
このように時間方向に平均化を行うことで、重み更新に用いられる信号のＳＮＲが向上し、重みが最適値に更新される際の精度及び速度が向上する。なお重みの更新は、重み更新用パイロット信号区間に加え、伝搬路変動値等推定用パイロット信号区間及び情報信号区間を利用して行っても良い。
また、図１９には、時間方向に平均化する受信信号の数ｍが全て等しい場合の構成を示されているが、適応的に受信信号の数ｍを変化させても良い。
本発明は更に以下の態様を採り得る。
（１） 情報シンボルを複製して周波数方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより信号伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、複数の情報チャネルを多重して伝送するため、互いに直交する拡散符号を周波数方向に乗算して多重した場合に、伝搬路の影響により拡散符号間の直交性が崩れ、多重された情報チャネル間で生じる干渉の影響を低減するため、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成（ＭＭＳＥ合成）するために必要な、チャネル構成、送信部及び受信部の構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（２）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、伝搬路変動の推定値等の情報を利用してＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するため、情報信号とは別に、サブキャリア毎の伝搬路変動値等の情報を推定するための受信側に既知のパイロット信号を送信する構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（３）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、伝搬路変動の推定値等の情報を利用してＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するため、情報信号とは別に、多重された情報チャネル数を送信側から受信側に通知する構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（４）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを、適応アルゴリズムによって逐次的に更新するため、情報信号とは別に、参照信号として利用するパイロット信号を送信する構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（５）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを制御するために、情報信号とは別に、（２）、（３）及び（４）記載の信号を同時に送信する構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（６）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、伝搬路変動値等の情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重された情報チャネル数を推定し、推定された値を用いてＭＭＳＥ合成のための重みを計算する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（７）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、（２）記載の、伝搬路変動値等の情報を推定するためのパイロット信号及び情報信号を利用して、伝搬路変動値及び雑音電力を推定し、（３）記載の、多重された情報チャネル数を通知するための信号を用いて情報チャネル数を推定し、推定された値を用いてＭＭＳＥ合成のための重みを計算する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（８）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、（４）記載のＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（９）（１）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、（４）記載の、ＭＭＳＥ合成に用いる重みを逐次的に更新するためのパイロット信号を利用して、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、ＭＭＳＥ合成による重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（１０）（５）記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、伝搬路変動値等を推定するためのパイロット信号から推定された伝搬路変動値等をもとに、ＭＭＳＥ合成のための重みの初期値を決定し、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号をもとに、適応アルゴリズムによって重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（１１）（８）及び（１０）記載の、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
（１２）（８）、（１０）及び（１１）記載の、適応アルゴリズムによってＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、時間軸方向に変動を平均化したパイロット信号を利用して、ＭＭＳＥ合成のための重みを逐次的に更新する受信部構成を有するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
より具体的には、図２２〜図２４に示すマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法が採用される。以下の説明では、図２２〜図２４にあわせて適宜図２を参照するものとする。図２２に示すマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３を用いて、ガードインターバル除去後の受信信号をサブキャリア毎の信号に変換する（ステップＳ０１）。伝搬路変動値等推定部２−６は、パイロット信号を用いてサブキャリア毎及びシンボル毎の伝搬路変動値等を推定する（ステップＳ０２）。
サブキャリア毎の重み制御部２−８は、その推定した伝搬路変動値等からサブキャリア毎及びシンボル毎の重みを計算する（ステップＳ０３）。その重みは、サブキャリア毎及びシンボル毎に受信信号に乗算される（ステップＳ０４）。
シンボル合成部２−１０は、拡散周期（サブキャリア及びシンボル）に渡って重み乗算後の受信信号を合成する（ステップＳ０５）。その合成された受信信号は、データ復調部へ送られて復調される（ステップＳ０６）。
図２３に示すマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３を用いて、ガードインターバル除去後の受信信号をサブキャリア毎の信号に変換する（ステップＳ１１）。伝搬路変動値等推定部２−６は、サブキャリア毎及びシンボル毎の伝搬路変動値等を推定し、サブキャリア毎の重み制御部２−８は、その伝搬路変動値等に基づいてサブキャリア毎及びシンボル毎の重みの初期値を決定する（ステップＳ１２）。
その重みは、サブキャリア毎及びシンボル毎に受信信号に乗算される（ステップＳ１３）。シンボル合成部２−１０は、拡散周期（サブキャリア及びシンボル）に渡って重み乗算後の受信信号を合成する（ステップＳ１４）。
誤差推定部２−７は、パイロット信号を用いてその合成信号の誤差を推定する（ステップＳ１５）。誤差推定部２−７は、その誤差が所定の値以下であるかを判断する（ステップＳ１６）。その誤差が所定の値以下でない場合には、誤差推定部２−７は、適応アルゴリズムを用いてサブキャリア毎及びシンボル毎の重みを更新する（ステップＳ１８）。その誤差が所定の値以下である場合には、その合成された受信信号は、データ復調部へ送られて復調される（ステップＳ１７）。
図２４に示すマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法では、時間・周波数変換部（ＦＦＴ）２−３を用いて、ガードインターバル除去後の受信信号をサブキャリア毎の信号に変換する（ステップＳ２１）。伝搬路変動値等推定部２−６は、パイロット信号を用いてサブキャリア毎及びシンボル毎に伝搬路変動値等を推定する（ステップＳ２２）。
サブキャリア毎の重み制御部２−８は、その推定した伝搬路変動値等からサブキャリア毎及びシンボル毎の重みを計算する（ステップＳ２３）。その重みは、サブキャリア毎及びシンボル毎の受信信号に乗算される（ステップＳ２４）。
シンボル合成部２−１０は、拡散周期（サブキャリア及びシンボル）に渡って重み乗算後の受信信号を合成する（ステップＳ２５）。誤差推定部２−７は、パイロット信号を用いてその合成信号の誤差を推定する（ステップＳ２６）。誤差推定部２−７は、その誤差が所定の値以下であるかを判断する（ステップＳ２７）。
その誤差が所定の値以下でない場合には、誤差推定部２−７は、適応アルゴリズムを用いてサブキャリア毎及びシンボル毎の重みを更新する（ステップＳ２９）。その誤差が所定の値以下である場合には、その合成された受信信号は、データ復調部へ送られて復調される（ステップＳ２８）。
上述の実施形態においては、ある瞬間に対して伝搬路変動を推定して重み付けを行っているけれども、複製手段（Ｃｏｐｉｅｒ）で周波数軸上と時間軸上との２次元状にコピーされた情報シンボルに対して合成することも可能である。このように複数の周波数を時間とを利用して重み付けを行うと、更に時間方向の変動すなわちフェージング変動に対して、より精度の高い受信信号の取り出しが可能となる。
複製手段（Ｃｏｐｉｅｒ）で周波数軸上と時間軸上との２次元状にコピーされた情報シンボルに対して伝搬路変動を推定して合成する場合には、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法としては、図２２〜図２４で説明したフローに、伝搬路変動値等の推定、重みの計算（更新を含む）、重みの乗算、受信信号の合成について、サブキャリア方向（周波数軸上）に、ＯＦＣＤＭシンボル方向（時間軸上）の処理が加わることとなる。
以上の説明から、この発明を様々に変形しうることは明らかである。そのような変形は、この発明の思想および範囲から逸脱するものとは認めることはできず、すべての当業者にとって自明である改良は、以下の請求の範囲に含まれるものである。
産業上の利用可能性
本発明では、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小となるように、サブキャリア毎に制御された重みを各サブキャリアの受信信号に乗算してＭＭＳＥ合成することにより、複数の情報チャネルを多重して伝送するため、互いに直交する拡散符号を周波数方向に乗算して多重した場合に、伝搬路の影響により拡散符号間の直交性が崩れ、多重された情報チャネル間で生じる干渉の影響を低減できるのである。
以上述べてきたように本発明によれば、マルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法において、逆拡散後の信号と実際に送信された信号との間の平均２乗誤差が最小になるように、伝搬路変動に応じて各サブキャリアの受信信号に乗算される重みを適切な値に制御することが可能となり、重み乗算後の雑音増幅を抑えながら拡散符号間の直交性の崩れが補償されるため、信号伝送特性が向上するという効果が得られる。
Claims (36)
- 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、
逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、
前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、
を受信側に設けたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、
送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、
前記影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、
前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、
を受信側に設けたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、
送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、
実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、
前記影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、前記誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、
前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、
を受信側に設けたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムであって、
実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、
前記誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、
前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、
を受信側に設けたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。 - 前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することを特徴とする請求項２又は３に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。
- 前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することを特徴とする請求項２又は３に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。
- 前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することを特徴とする請求項２又は３に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。
- 前記誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つの逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて前記誤差を推定することを特徴とする請求項３又は４に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。
- 前記重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。
- 前記重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項３又は４に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。
- 前記重み制御手段は、前記推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、前記誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。
- サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信する重み情報送信手段を送信側に設けたことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システム。
- 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける送信装置であって、
サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信する重み情報送信手段を含むことを特徴とする送信装置。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、
逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、
前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、
を含むことを特徴とする受信装置。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、
送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、
前記影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、
前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、
を含むことを特徴とする受信装置。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、
送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定する影響推定手段と、
実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、
前記影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、前記誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、
前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、
を含むことを特徴とする受信装置。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送システムにおける受信装置であって、
実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定する誤差推定手段と、
前記誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御する重み制御手段と、
前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成する合成手段と、
を含むことを特徴とする受信装置。 - 前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の受信装置。
- 前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の受信装置。
- 前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することを特徴とする請求項１５又は１６に記載の受信装置。
- 前記誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つを逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて前記誤差を推定することを特徴とする請求項１６又は１７に記載の受信装置。
- 前記重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の受信装置。
- 前記重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項１６又は１７に記載の受信装置。
- 前記重み制御手段は、前記推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、前記誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項１６に記載の受信装置。
- 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、
受信側の重み制御手段が、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、
受信側の合成手段が、前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、
を含むことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、
受信側の影響推定手段が、送信側から受信側に到達する間に、実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定するステップと、
受信側の重み制御手段が、前記影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、
受信側の合成手段が、前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、
を含むことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、
受信側の影響推定手段が、送信側から受信側に到達する間に実際に送信された信号が受けた伝搬路変動の影響を推定するステップと、
受信側の誤差推定手段が、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定するステップと、
前記影響推定手段が推定した伝搬路変動の影響と、前記誤差推定手段が推定した誤差とに基づいて、受信側の重み制御手段が、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、
受信側の合成手段が、前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、
を含むことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。 - 情報シンボルを複製して周波数軸方向に並べ、複製された情報シンボルに対して周波数軸方向に拡散符号を乗算し、拡散された各シンボルを周波数の異なる複数のサブキャリアにより伝送するマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法であって、
受信側の誤差推定手段が、実際に送信された信号と、逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号とに基づいて、当該誤差を推定するステップと、
受信側の重み制御手段が、前記誤差推定手段が推定した誤差に基づいて、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを制御するステップと、
受信側の合成手段が、前記重み制御手段が制御するサブキャリアごとの重みを各サブキャリアの受信信号に乗算して合成するステップと、
を含むことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。 - 前記影響を推定するステップにおいて前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報の少なくとも１つを用いて伝搬路変動の影響を推定することを特徴とする請求項２６又は２７に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
- 前記影響を推定するステップにおいて前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して、伝搬路変動値、雑音電力及び多重されたチャネル数を伝搬路変動の影響として推定することを特徴とする請求項２６又は２７に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
- 前記影響を推定するステップにおいて前記影響推定手段は、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号及び逆拡散後の信号を利用して伝搬路変動値及び雑音電力を、多重された情報チャネル数に関する情報を利用して多重された情報チャネル数を、それぞれ伝搬路変動の影響として推定することを特徴とする請求項２６又は２７に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
- 前記誤差を推定するステップにおいて前記誤差推定手段は、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、参照信号として利用するパイロット信号、周波数軸方向に変動量を平均化したパイロット信号、時間軸方向に変動量を平均化したパイロット信号の少なくとも１つを逆拡散後の信号との誤差を推定するための信号として用いて前記誤差を推定することを特徴とする請求項２７又は２８に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
- 前記重みを制御するステップにおいて前記重み制御手段は、逆拡散後の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項２７又は２８に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
- 前記重みを制御するステップにおいて前記重み制御手段は、受信ＦＦＴ処理を行う前の信号が実際に送信された信号に近づくように、サブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項２７又は２８に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
- 前記重みを制御するステップにおいて前記重み制御手段は、前記推定手段が推定した伝搬路変動の影響に基づいてサブキャリアごとの重みの初期値を決定し、前記誤差推定手段が推定した誤差に基づいてサブキャリアごとに重みを適応アルゴリズムによって逐次的に更新するようにしたことを特徴とする請求項２８に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
- 送信側の重み情報送信手段が、サブキャリア毎の伝搬路情報を推定するためのパイロット信号、多重された情報チャネル数に関する情報、参照信号として利用するパイロット信号、重みを逐次的に更新するためのパイロット信号、受信側において周波数軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号、受信側において時間軸方向に変動量を平均化するためのパイロット信号の少なくとも１つを、実際に送信された信号とは別に送信するステップを含むことを特徴とする請求項２５から３５のいずれか１項に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ伝送方法。
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