JP3927566B2 - コード間干渉キャンセラ及びこれを用いた受信機、並びに無線通信方式 - Google Patents
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既知のパイロット信号がデータ信号にコード拡散されて多重された受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって、伝搬路の1OFDMシンボル毎の遅延プロファイルを検出する遅延プロファイル検出手段と、
前記遅延プロファイル検出手段によって検出された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、時間軸方向では拡散チップ毎に伝搬路推定値を取得するとともに、周波数軸方向ではサブキャリア毎に伝搬路推定値を取得する伝搬路推定値取得手段と、
前記伝搬路推定値取得手段によって取得された周波数軸方向の各サブキャリアにおける時間軸方向に沿った拡散チップ毎の伝搬路推定値に基づいて、前記受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する際の重み計数を算出する重み計数算出手段とを備え、
前記重み計数算出手段によって算出された重み計数を用いて受信信号をサブキャリア毎に逆拡散することにより、コード間干渉を低減することを特徴とするコード間干渉キャンセラである。
既知のパイロット信号がデータ信号にコード拡散されて多重された受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって、伝搬路の遅延プロファイルを検出する遅延プロファイル検出手段と、
前記遅延プロファイル検出手段によって検出された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、時間軸方向では拡散チップ毎に、周波数軸方向ではサブキャリア毎に伝搬路推定値を取得する伝搬路推定値取得手段と、
前記伝搬路推定値取得手段によって取得された各サブキャリアにおける拡散チップ毎の伝搬路推定値に基づいて、前記受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する際の重み係数を算出する重み係数算出手段と、
前記重み係数算出手段によって算出された重み係数を用いて受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する逆拡散手段とを備えたことを特徴とする受信機である。
既知のパイロット信号がデータ信号にコード拡散されて多重された受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって、伝搬路の遅延プロファイルを検出する遅延プロファイル検出手段と、
前記遅延プロファイル検出手段によって検出された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、時間軸方向では拡散チップ毎に、周波数軸方向ではサブキャリア毎に伝搬路推定値を取得する伝搬路推定値取得手段と、
前記伝搬路推定値取得手段によって取得された各サブキャリアにおける拡散チップ毎の伝搬路推定値に基づいて、前記受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する際の重み係数を算出する重み係数算出手段と、
前記重み係数算出手段によって算出された重み係数を用いて受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する逆拡散手段とを備えたことを特徴とする無線通信方式である。
既知のパイロット信号がデータ信号にコード拡散されて多重された受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって、伝搬路の遅延プロファイルを検出する遅延プロファイル検出ステップと、
前記遅延プロファイル検出ステップによって検出された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、時間軸方向では拡散チップ毎に、周波数軸方向ではサブキャリア毎に伝搬路推定値を取得する伝搬路推定値取得ステップと、
前記伝搬路推定値取得ステップによって取得された各サブキャリアにおける拡散チップ毎の伝搬路推定値に基づいて、前記受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する際の重み係数を算出する重み係数算出ステップとを備え、
前記重み係数算出ステップによって算出された重み係数を用いて受信信号をサブキャリア毎に逆拡散することにより、コード間干渉を低減することを特徴とするコード間干渉キャンセル方法である。
図2及び図3は本発明の実施の形態1に係る無線通信方式を適用したMC−CDMA方式の移動体通信システムにおける送信機及び受信機の構成を示すものである。更に説明すると、図2は時間領域で拡散するMC−CDMA方式の移動体通信システムにおける送信機の構成を示すブロック図である。ここで、送信機は基地局として配備される送信機を、受信機は個々のユーザが使用する移動局としての受信機を、それぞれ想定しており、本発明は、主にダウンリンク(基地局から移動局へ)の通信において適用されるものである。但し、これに限定されるものではない。
次に、本発明者らは、上述した本発明の実施の形態1に係るコード間干渉キャンセラ400の効果を確認するため、以下のような計算機シミュレーションを行った。無線通信システムのシステムモデルとしては、図12に示すようなシミュレーション諸元を有するシステムを用いた。シンボル変調はQPSK変調方式、使用周波数帯域幅は40.96MHz、サブキャリアの総数Nc は1024、サブキャリア間の直交周波数間隔はΔf=40kHzとした。このとき、マルチキャリア信号(OFDMシンボル)の1シンボル長は、Ts =25.0μsであるが、シンボル間干渉を低減するためのガードインターバルをTGI=6.25μs(=Ts /4)だけ付加した。また、拡散コードは、拡散長がPG=16のWH(Walsh Hadamard)符号を用い、コード多重数Cmux は、図5に示すように、伝搬路推定用のパイロット信号302が予め重畳されているため、Cmux =15とした。尚、コード多重数Cmux は、上述したユーザ多重数Nu −1と同じ値である。
(Equal Gain Combining )を適用した時間軸方向拡散の伝送特性についても評価した。周波数軸方向拡散において、伝搬路推定用のパイロット信号は、図 に示すように、時間多重されているものとする。また、本実験例では、一例として8OFDMシンボル毎にパイロット信号を配置し、配置したパイロット信号によって理想的に伝搬路推定値が得られるものとする。後続のデータ信号は、前置のパイロット信号で得られた伝搬路推定値を用いてMMSE重み係数を算出し、逆拡散処理にMMSE合成を行うように構成した。
図18及び図19は本発明の実施の形態2における実験例を示すものであり、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、実施の形態2では、コード多重度に応じて、コード多重される既知のパイロット信号の送信電力を可変制御する送信電力可変手段を備えるように構成されている。
想的に除去した条件で本発明の伝搬路推定を適用した場合( Ideal)の誤り率特性(理論限界)も併せて示す。
図20は本発明の実施の形態3を示すものであり、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、実施の形態3では、1つのOFDMシンボルの受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって検出された伝搬路の遅延プロファイルを、複数のOFDMシンボル区間に渡って同相加算する第2の同相加算手段を備え、当該第2の同相加算手段によって同相加算された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、伝搬路推定値を取得するように構成されている。
図21は本発明の実施の形態4を示すものであり、前記実施の形態1と同一の部分には同一の符号を付して説明すると、前記実施の形態4では、パイロット信号と共に、データ信号を時間軸方向に拡散するように構成した場合について説明したが、データ信号の拡散方向は、時間軸方向に限定ものではなく、周波数軸方向に拡散するように構成してもよく、或いは時間軸方向と周波数軸方向の2次元方向に拡散するように構成してもよい。
そこで、この実施の形態3では、サブキャリアを複数のグループに分割し、前記複数のグループに分割されたサブキャリアのうち、少なくとも1つのグループのサブキャリアを、他のグループと異なった方向にコード拡散するように構成されている。
Claims (12)
- パイロット信号が時間軸方向にコード拡散されたMC−CDMA方式の送信信号を伝搬路を介して受信し、当該受信信号を逆拡散するにあたって、コード間干渉を低減するために用いるコード間干渉キャンセラにおいて、
既知のパイロット信号がデータ信号にコード拡散されて多重された受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって、伝搬路の1OFDMシンボル毎の遅延プロファイルを検出する遅延プロファイル検出手段と、
前記遅延プロファイル検出手段によって検出された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、時間軸方向では拡散チップ毎に伝搬路推定値を取得するとともに、周波数軸方向ではサブキャリア毎に伝搬路推定値を取得する伝搬路推定値取得手段と、
前記伝搬路推定値取得手段によって取得された周波数軸方向の各サブキャリアにおける時間軸方向に沿った拡散チップ毎の伝搬路推定値に基づいて、前記受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する際の重み計数を算出する重み計数算出手段とを備え、
前記重み計数算出手段によって算出された重み計数を用いて受信信号をサブキャリア毎に逆拡散することにより、コード間干渉を低減することを特徴とするコード間干渉キャンセラ。 - 請求項1に記載のコード間干渉キャンセラにおいて、データ信号を時間軸方向にコード拡散することを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 請求項1に記載のコード間干渉キャンセラにおいて、データ信号を周波数軸方向にコード拡散することを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 請求項1に記載のコード間干渉キャンセラにおいて、データ信号を時間軸方向及び周波数軸方向の2次元方向にコード拡散することを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のコード間干渉キャンセラにおいて、前記重み係数算出手段は、前記伝搬路推定値取得手段によって取得された拡散チップ毎の伝搬路推定値から、MMSE重み係数を算出することを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のコード間干渉キャンセラにおいて、前記重み係数算出手段は、逆拡散処理時に使用する拡散チップ毎の重み係数を決定するアルゴリズムを、コード多重度に応じてEGC、ORC、MRC、MMSECの中からいずれか1つを選択することを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のコード間干渉キャンセラにおいて、コード多重度に応じて、コード多重される既知のパイロット信号の送信電力を可変制御する送信電力可変手段を備えたことを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のコード間干渉キャンセラにおいて、前記受信波形の複数のOFDMシンボルを同相加算する第1の同相加算手段を備え、当該第1の同相加算手段によって同相加算された受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のコード間干渉キャンセラにおいて、前記1つのOFDMシンボルの受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって検出された伝搬路の遅延プロファイルを、複数のOFDMシンボル区間に渡って同相加算する第2の同相加算手段を備え、当該第2の同相加算手段によって同相加算された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、伝搬路推定値を取得することを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 請求項1乃至請求項9のいずれかに記載のコード間干渉キャンセラにおいて、前記サブキャリアが複数のグループに分割され、前記複数のグループに分割されたサブキャリアのうち、少なくとも1つのグループのサブキャリアが、他のグループと異なった方向にコード拡散されていることを特徴とするコード間干渉キャンセラ。
- 少なくともパイロット信号が時間軸方向にコード拡散されたMC−CDMA方式の送信信号を伝搬路を介して受信し、当該受信信号を逆拡散した後に復調する受信機において、
既知のパイロット信号がデータ信号にコード拡散されて多重された受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって、伝搬路の遅延プロファイルを検出する遅延プロファイル検出手段と、
前記遅延プロファイル検出手段によって検出された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、時間軸方向では拡散チップ毎に、周波数軸方向ではサブキャリア毎に伝搬路推定値を取得する伝搬路推定値取得手段と、
前記伝搬路推定値取得手段によって取得された各サブキャリアにおける拡散チップ毎の伝搬路推定値に基づいて、前記受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する際の重み係数を算出する重み係数算出手段と、
前記重み係数算出手段によって算出された重み係数を用いて受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する逆拡散手段とを備えたことを特徴とする受信機。 - 少なくともパイロット信号を時間軸方向にコード拡散して送信するとともに、前記送信信号を伝搬路を介して受信し、当該受信信号を逆拡散した後に復調するMC−CDMA方式の無線通信方式において、
既知のパイロット信号がデータ信号にコード拡散されて多重された受信波形と前記既知のパイロット信号のレプリカとを相関処理することによって、伝搬路の遅延プロファイルを検出する遅延プロファイル検出手段と、
前記遅延プロファイル検出手段によって検出された伝搬路の遅延プロファイルをフーリエ変換することにより、時間軸方向では拡散チップ毎に、周波数軸方向ではサブキャリア毎に伝搬路推定値を取得する伝搬路推定値取得手段と、
前記伝搬路推定値取得手段によって取得された各サブキャリアにおける拡散チップ毎の伝搬路推定値に基づいて、前記受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する際の重み係数を算出する重み係数算出手段と、
前記重み係数算出手段によって算出された重み係数を用いて受信信号をサブキャリア毎に逆拡散する逆拡散手段とを備えたことを特徴とする無線通信方式。
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