JP4286868B2 - Ofdm信号送受信方法およびofdm信号送受信装置 - Google Patents
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Description
本願は、2004年8月4日に出願された特願2004−228468号に対し優先権を主張し、その内容をここに援用する。
周波数選択性フェージングに対する対策として、送信信号を互いに直交するサブキャリア群に分割して、マルチキャリア伝送を行うOFDM方式が知られており、実用化が進んでいる。
OFDM信号受信装置2においては、N本の送信アンテナ1-8-1〜1-8-Nにより空間多重された送信信号をM本の受信アンテナ2-1-1〜2-1-Mにより受信する。受信されたM個の信号は、受信用局部発信器2-3から局部発信信号を供給されたM個の受信用周波数変換器2-2-1〜2-2-Mによりベースバンド信号に変換される。
タイミングコントローラ3-1は、現在の時刻がパイロット信号のb(1≦b≦N)区間目に相当することをN個のパイロット信号セレクタ3-4-1〜3-4-Nに通知する。
基本シンボルパイロット信号発生器3-2は、I本のサブキャリアに対する1OFDMシンボルに相当するパイロット信号 (固定パターンであり、これを基本シンボルパイロット信号と呼ぶ)を出力する。
セレクタ3-4-d(1≦d≦N)は、図2のパイロット信号パターンを出力するために、d区間目の時刻においてのみ基本シンボルパイロット信号からの入力を選択し、それ以外の区間においてはヌルシンボルパイロット信号を選択し出力する。
いま、1区間が1OFDMシンボルで構成される場合のScattered型伝達係数推定器4における伝達係数の推定方法を、数式を用いて説明する。
また、送信パイロット信号に対応して、受信アンテナj(1≦j≦M)がk区間目(1≦k≦N)において受信したサブキャリアiに対する受信信号をr_p(i,j,k)とする。さらに、r_p(i,j,k)に含まれる熱雑音をno(i,j,k)とし、送信アンテナjと受信アンテナkとの間のサブキャリアiに対する伝達係数をh(i,k,j)とすると、次式が成立する。
h(i,k,j)p_b(i)+no(i,j,k)=r_p(i,j,k) …(1)
h’(i,k,j)=r_p(i,j,k) / p_b(i) (1≦i≦I, 1≦j≦N, 1≦k≦M) …(2) 式(2)により求められた伝達係数推定値は、伝達係数記憶回路4-3に記憶され、干渉キャンセラ2-7に対して出力される。
タイミングコントローラ5-1は、現在の時刻がパイロット信号のb区間目(1≦b≦N)目であることをサブキャリアパイロット信号パターン発生器5-3に通知する。
図7において、Multiplexed型伝達係数推定器6は、集合変換回路6-1と、基本サブキャリアパイロット信号逆行列発生器6-2と、I個の行列乗算回路6-3-1〜6-3-Iと、伝達係数記憶回路6-4とを有している。ここで、Scattered型パイロット信号の従来例と同様に、基本シンボルパイロット信号を、Psym_basic={p_b(1), p_b(2), …, p_b(I)}とする。
H(i)(p_b(i)G)+No(i)=Rp(i) …(7)
はじめに、入力されたパイロット信号に対応する受信信号は、集合変換回路6-1に入力され、アンテナ毎にOFDMシンボル単位で構成されていたN×N個の集合を、I個のサブキャリア毎の集合に変換し、式(6)で表される受信サブキャリアパイロット信号行列Rp(i)として出力する。
求められた伝達係数は、伝達係数記憶回路6-4に記憶され、干渉キャンセラ2-5に出力される。
以上のことから、Scattered型パイロット信号の長所である伝達係数推定回路の簡易さと、Multiplex型の長所である高い送信パイロット信号電力を兼ね備えたパイロット信号パターンが必要とされていた。
前記OFDM信号送信装置においては、前記N(N≧2)本の送信アンテナ1,2,…に接続される送信データ系列T(1), T(2),…, T(N)を各々OFDMシンボルS(1), S(2), …, S(N)にN個のデータ変換器により変換する第1のステップと、
前記N本の送信アンテナ1,2,…Nのそれぞれに対して個別にN個の区間により構成されるパイロット信号をパイロット信号発生器により供給する第2のステップと、
前記パイロット信号と前記OFDMシンボルとをN個の多重化回路により合成する第3のステップと、
前記OFDMシンボルに前記パイロット信号が付加されたN個の信号を同一のタイミングでN個の高速逆フーリエ変換器により高速逆フーリエ変換する第4のステップと、
前記高速逆フーリエ変換されたN個の出力をN個の送信用周波数変換器により無線周波数に変換し、前記N個の送信アンテナに出力する第5のステップと、
を実行し、
前記OFDM信号受信装置においては、
前記受信アンテナ1, 2, …, Mにより受信されるM個の受信信号をM個の受信周波数変換器により復調に適した周波数に変換する第6のステップと、
前記周波数変換されたM個の受信信号に対して同一のタイミングでM個の高速フーリエ変換器により高速フーリエ変換処理を行う第7のステップと、
前記M個の高速フーリエ変換された信号に含まれる前記パイロット信号に対応する受信信号を用いて前記N個の送信アンテナと前記M個の受信アンテナの全ての組み合わせに対する伝達係数を伝達係数推定器によりサブキャリア毎に推定する第8のステップと、
前記推定された伝達係数を用いて、前記OFDM信号送信装置により同一周波数において空間多重されたN個の送信信号に対応するM個の受信信号の相互干渉を干渉キャンセラにより除去する第9のステップと、
N個の干渉キャンセル信号をN個の復調器により復調する第10のステップと、
を実行するとともに、
前記第2のステップでは、
第1のパイロット信号記憶装置により、OFDM信号におけるサブキャリアの本数をIとし、1個あたりがOFDMシンボルないしは1区間あたりがOFDMシンボルの整数倍であるN個の区間に対しアンテナa(1≦a≦N)のb区間目(1≦b≦N)のサブキャリアi(1≦i≦I)に対するパイロット信号要素をp(i,a,b)とした場合、N×N×I個の該パイロット信号要素ないしは該パイロット信号要素に重複のある場合にはその重複分を除いた個数のパイロット信号要素を記憶し、各アンテナと区間との組み合わせを単位として各サブキャリア毎に前記パイロット信号要素ないしはヌル信号を選択して構成されるシンボルパイロット信号を出力し、かつ
タイミングコントローラから入力される現在の時刻に基づき、前記第1のパイロット信号記憶装置から入力されるN区間のOFDMシンボル単位のパイロット信号のうちのいずれかをN個のセレクタにより選択し出力するとともに、前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されている前記パイロット信号要素において、サブキャリアiおよびアンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対し第(a,b)要素がp(i,a,b)で与えられるN行N列のサブキャリアパイロット信号行列即ちPsc(i)={p(i,1,1), p(i,2,1), ... p(i,N,1)}T {p(i,1,2), p(i,2,2), ... p(i,N,2)}T … {p(i,1,N), p(i,2,N), ... p(i,N,N)}T({・}T はベクトルの転置を表す)は、任意の行がヌルでない成分をただ一つ含み、その他の成分が全てヌルであり、かつ、任意の列がヌルでない成分をただ一つ含み、その他の成分が全てヌルであることを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されているパイロット信号において、アンテナa(1≦a≦N)からb(1≦b≦N)区間目で送信する信号即ちシンボルパイロット信号Psym(a,b)={p(1,a,b), p(2,a,b), ..., p(I,a,b)}はI個の要素から構成され、I個の全要素のうち、ヌルでない要素の数が、(I/N)の整数部、あるいは、(I/N)の整数部+1、のいずれかであり、任意のbに対し第b区間目における全てのアンテナに対するN個のPsym(a, b) (1≦a≦N )の中のヌルでない要素の数の和がIとなることを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されているパイロット信号として、N×N個のシンボルパイロット信号Psym(a,b) (1≦a≦N, 1≦b≦N)が取るパターンをPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)のN種類に限定されており、N種類のシンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)を前記N個のセレクタ全てに対して出力し、前記N個のセレクタが、前記第1のパイロット信号記憶装置から入力されたN種類のシンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)のうちのいずれか1種類を選択し且つある区間において、シンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)の全てがN種類のセレクタの出力のただ一つに対して出力され、さらに、あるひとつのセレクタがN区間にわたり出力するN個のシンボルパイロット信号が、Psym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)の全てをひとつずつ含むことを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶する任意のパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)の絶対値(振幅)が、所定の固定値d(0でない実数)または0(ヌル)のいずれかであることを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶する任意のパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)が、所定の固定値d(0でない実数)または-dまたは0(ヌル)のいずれかであることを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)に含まれるヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力より大きいことを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のうち、ヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力のN倍であることを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形のPAPR(Peak to Average Power Ratio)が小さくなるように選択したことを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の実部の振幅の最大値と、虚部の振幅の最大値のうちで大きい方の値が小さくなるように選択したことを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b) (1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の各サンプル点における瞬時電力の最大値が小さくなるように選択したことを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、
前記タイミングコントローラが、1区間をV(1≦V、Vは整数)OFDMシンボルとして制御信号を出力することを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、
前記タイミングコントローラが、N区間の制御信号を連続してW回(1≦W)繰り返し出力することを特徴とする。
前記第2のステップにおいて、
前記タイミングコントローラが、N区間の制御信号を連続してW回(1≦W)繰り返し出力することを特徴とする。
前記第8のステップは、
M個の受信アンテナそれぞれが受信するパイロット信号に対して高速フーリエ変換の演算を行うM個の高速フーリエ変換器からの出力に対し、M個のパイロット信号除算回路によりN区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算する第1の処理と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを第2のパイロット信号記憶装置により記憶する第2の処理と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報をパイロット信号対応管理回路により管理する第3の処理と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、伝達係数記憶装置により前記送信アンテナと前記受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する第4の処理とを含むことを特徴とする。
さらに、前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間のそれぞれにおいて、M個の受信パイロット連続信号平均化回路により同一のシンボルパイロット信号に対応するV(Vは2以上の整数)OFDMシンボル分の受信信号の平均値を計算し、出力する第11のステップを有し、
前記第8のステップは、
前記M個の受信パイロット連続信号平均化回路からの出力に対し、M個のパイロット信号除算回路によりN区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算する第1の処理と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを第2のパイロット信号記憶装置により記憶する第2の処理と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報をパイロット信号対応管理回路により管理する第3の処理と、
前記パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、伝達係数記憶装置により当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する第4の処理とを含むことを特徴とする。
さらに、前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、M個の受信パイロット信号離散平均化回路によりN区間時刻づつ離れたW(Wは2以上の整数)OFDMシンボル分の受信パイロット信号どうしの平均値を計算し、前記伝達係数推定回路に対して出力する第12のステップを有し、
前記第8のステップは、前記M個の受信パイロット信号離散平均化回路からの出力に対し、M個のパイロット信号除算回路によりN区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算する第1の処理と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを第2のパイロット信号記憶装置により記憶する第2の処理と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報をパイロット信号対応管理回路により管理する第3の処理と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、伝達係数記憶装置により当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する第4の処理とを含むことを特徴とする。
さらに、前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間のそれぞれにおいて、M個の受信パイロット信号連続平均化回路によりV個の受信パイロット信号の平均値を計算し、前記受信パイロット信号離散平均化回路に対して出力する第13のステップと、
前記M個の受信パイロット信号連続平均化回路の出力に含まれるW回連続する同一の送信パイロット信号に対応する受信パイロット信号に対して、受信パイロット信号離散平均化回路により平均化処理を行った後に前記伝達係数推定器に出力する第14のステップとを有し、
前記第8のステップは、
前記M個の受信パイロット信号離散平均化回路からの出力に対し、M個のパイロット信号除算回路によりN区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算する第1の処理と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを第2のパイロット信号記憶装置により記憶する第2の処理と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報をパイロット信号対応管理回路により管理する第3の処理と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、伝達係数記憶装置により当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する第4の処理とを含むことを特徴とする。
M(M≧1)個の受信アンテナを配置し、該受信アンテナ1, 2, …, Mにより受信されるM個の受信信号を復調に適した周波数に変換するM個の受信用周波数変換器と、該M個の受信用周波数変換器の全てに共通の局部発振信号を供給する受信用局部発振器と、該M個の受信用周波数変換器に接続され、受信信号に対して高速フーリエ変換の演算を行うM個の高速フーリエ変換器と、該M個の高速フーリエ変換器に共通のシンボルタイミングを与える受信シンボルタイミング発生器と、前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる前記パイロット信号に対応する受信信号を用いて前記N個の送信アンテナと前記M個の受信アンテナの全ての組み合わせに対する伝達係数をサブキャリア毎に推定する伝達係数推定器と、伝達係数推定器によって推定された伝達係数を用いて、前記OFDM信号送信装置により同一周波数において空間多重されたN個の送信信号に対応するM個の受信信号の相互干渉を除去する干渉キャンセラと、該干渉キャンセラの出力である、N個の干渉キャンセル信号を復調するN個の復調器とを有するOFDM信号受信装置と、から構成されるOFDM信号送受信装置において、
前記パイロット信号発生器は、
OFDM信号におけるサブキャリアの本数をIとし、1個あたりがOFDMシンボルないしは1区間あたりがOFDMシンボルの整数倍であるN個の区間に対しアンテナa(1≦a≦N)のb区間目(1≦b≦N)のサブキャリアi(1≦i≦I)に対するパイロット信号要素をp(i,a,b)とした場合、N×N×I個の該パイロット信号要素ないしは該パイロット信号要素に重複のある場合にはその重複分を除いた個数のパイロット信号要素を記憶し、各アンテナと区間との組み合わせを単位として各サブキャリア毎に前記パイロット信号要素ないしはヌル信号を選択して構成されるシンボルパイロット信号を出力する第1のパイロット信号記憶装置と、
現在の時刻を出力するタイミングコントローラと、
該タイミングコントローラから入力される現在の時刻に基づき、前記パイロット信号記憶装置から入力されるN区間のOFDMシンボル単位のパイロット信号のうちのいずれかを選択し出力するN個のセレクタとから構成され、
前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されている前記パイロット信号要素において、サブキャリアiおよびアンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対し第(a,b)要素がp(i,a,b)で与えられるN行N列のサブキャリアパイロット信号行列即ちPsc(i)= {p(i,1,1), p(i,2,1), ... p(i,N,1)}T {p(i,1,2), p(i,2,2), ... p(i,N,2)}T … {p(i,1,N), p(i,2,N), ... p(i,N,N)}T({・}T はベクトルの転置を表す)は、任意の行がヌルでない成分をただ一つ含み、その他の成分が全てヌルであり、かつ、任意の列がヌルでない成分をただ一つ含み、その他の成分が全てヌルであることを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されているパイロット信号において、
アンテナa(1≦a≦N)からb(1≦b≦N)区間目で送信する信号即ちシンボルパイロット信号Psym(a,b)={p(1,a,b), p(2,a,b), ..., p(I,a,b)}はI個の要素から構成され、I個の全要素のうち、ヌルでない要素の数が、(I/N)の整数部、あるいは、(I/N)の整数部+1、のいずれかであり、任意のbに対し第b区間目における全てのアンテナに対するN個のPsym(a, b)(1≦a≦N )の中のヌルでない要素の数の和がIとなることを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されているパイロット信号として、N×N個のシンボルパイロット信号Psym(a,b) (1≦a≦N, 1≦b≦N)が取るパターンをPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)のN種類に限定されており、N種類のシンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)を前記N個のセレクタ全てに対して出力し、前記N個のセレクタが、前記第1のパイロット信号記憶装置から入力されたN種類のシンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)のうちのいずれか1種類を選択し且つある区間において、シンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)の全てがN種類のセレクタの出力のただ一つに対して出力され、さらに、あるひとつのセレクタがN区間にわたり出力するN個のシンボルパイロット信号が、Psym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)の全てをひとつずつ含むことを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶する任意のパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)の絶対値(振幅)が、所定の固定値d(0でない実数)または0(ヌル)のいずれかであることを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶する任意のパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)が、所定の固定値d(0でない実数)または-dまたは0(ヌル)のいずれかであることを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)に含まれるヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力より大きいことを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のうち、ヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力のN倍であることを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形のPAPR(Peak to Average Power Ratio)が小さくなるように選択したことを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の実部の振幅の最大値と虚部の振幅の最大値のうちで大きい方の値が小さくなるように選択したことを特徴とする。
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b) (1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の各サンプル点の瞬時電力の最大値が小さくなるように選択したことを特徴とする。
前記パイロット信号発生器において、前記タイミングコントローラが、1区間をV(1≦V、Vは整数)OFDMシンボルとして制御信号を出力することを特徴とする。
前記パイロット信号発生器において、前記タイミングコントローラが、N区間の制御信号を連続してW回(1≦W)繰り返し出力することを特徴とする。
前記パイロット信号発生器において、前記タイミングコントローラが、N区間の制御信号を連続してW回(1≦W)繰り返し出力する ことを特徴とする。
前記伝達係数推定器は、
M個の受信アンテナそれぞれが受信するパイロット信号に対して高速フーリエ変換の演算を行うM個の高速フーリエ変換器からの出力に対し、N区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算するM個のパイロット信号除算回路と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを記憶する第2のパイロット信号記憶装置と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報を管理するパイロット信号対応管理回路と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する伝達係数記憶装置と、を有することを特徴とする。
前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間のそれぞれにおいて、同一のシンボルパイロット信号に対応するV(Vは2以上の整数)OFDMシンボル分の受信信号の平均値を計算し、前記伝達係数推定回路に対して出力するM個の受信パイロット連続信号平均化回路を備え、
前記伝達係数推定器は、
前記M個の受信パイロット連続信号平均化回路からの出力に対し、N区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算するM個のパイロット信号除算回路と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを記憶する第2のパイロット信号記憶装置と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報を管理するパイロット信号対応管理回路と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する伝達係数記憶装置と、を有することを特徴とする。
前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間時刻ずつ離れたW(Wは2以上の整数)OFDMシンボル分の受信パイロット信号どうしの平均値を計算し、前記伝達係数推定回路に対して出力するM個の受信パイロット信号離散平均化回路を備え、
前記伝達係数推定器は、
前記M個の受信パイロット信号離散平均化回路からの出力に対し、N区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算するM個のパイロット信号除算回路と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを記憶する第2のパイロット信号記憶装置と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報を管理するパイロット信号対応管理回路と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する伝達係数記憶装置と、を有することを特徴とする。
前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間のそれぞれにおいて、V個の受信パイロット信号の平均値を計算し、前記受信パイロット信号離散平均化回路に対して出力するM個の受信パイロット信号連続平均化回路と、
前記M個の受信パイロット信号連続平均化回路の出力に含まれるW回連続する同一の送信パイロット信号に対応する受信パイロット信号に対して平均化処理を行った後に前記伝達係数推定器に出力する受信パイロット信号離散平均化回路を備え、
前記伝達係数推定器は、
前記M個の受信パイロット信号離散平均化回路からの出力に対し、N区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算するM個のパイロット信号除算回路と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを記憶する第2のパイロット信号記憶装置と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報を管理するパイロット信号対応管理回路と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する伝達係数記憶装置と、
を有することを特徴とする。
具体的には、本発明の第1、18の側面によれば、従来のScattered型パイロット信号では、全てのサブキャリアに対して同一のパターンで送信していたのに対し、サブキャリア毎にScatteredパターンを変更しているため、特定のアンテナに電力が集中することを避けること可能となり、送信器の増幅器の負荷を低減することが可能となる。
本発明の第2、19の側面によれば、各送信系におけるシンボルパイロット信号の電力を均一に配分し、特定のアンテナに電力が集中することを避けること可能となり、本発明の第1、18の側面と比較して、送信器の増幅器の負荷を低減することが可能となる。
本発明の第4、21の側面によれば、全てのサブキャリアに対してパイロット信号の電力を均一にし、伝達係数の推定精度の期待値を同一にすることが可能となる。
本発明の第5、22の側面によれば、パイロット信号をサブキャリア毎の2値情報として記憶すればよいため、パイロット信号として記憶すべき情報量の削減が可能となり、回路規模縮小が可能となる。
本発明の第8、25の側面によれば、パイロット信号としてOFDMシンボル単位でPAPRが小さくなるパターンを用いるため、送信器の増幅器対する負荷を低減することが可能となる。
本発明の第9、26の側面によれば、パイロット信号の時間波形における実部および虚部における瞬時の最大振幅を低減させ、量子化誤差を抑えることが可能となる。
本発明の第11、12、13、28、29、30の側面によれば、パイロット信号を簡易な手法で時間軸方向に拡張することにより、パイロット信号全体の電力を増加させることが可能となる。
本発明の第14、31の側面によれば、第1〜10、第18〜27の側面におけるパイロット信号による伝達係数推定を実現する。
本発明の第15、32の側面に記載の発明によれば、第11、28の側面におけるパイロット信号による伝達係数推定を実現し、第14、31の側面に比してより高精度の伝達係数推定が可能となる。
本発明の第17、34の側面によれば、第13、30の側面におけるパイロット信号による伝達係数推定を実現し、第15、16、32、33の側面に比してより高精度の伝達係数推定が可能となる。
1‐1‐1〜1‐1‐N データ変換器
1‐2、7 パイロット信号発生器
1‐3‐1〜1‐3‐N 多重化回路
1‐4‐1〜1‐4‐N 高速逆フーリエ変換器
1‐5 送信シンボルタイミング発生器
1‐6‐1〜1‐6‐N 送信用周波数変換器
1‐7 送信用局部発振器
1‐8‐1〜1‐8‐N 送信アンテナ
2 OFDM信号受信装置
2‐1‐1〜2‐1‐M 受信アンテナ
2‐2‐1〜2‐2‐M 受信用周波数変換器
2‐3 受信用局部発振器
2‐4‐1〜2‐4‐M 高速フーリエ変換器
2‐5 シンボルタイミング発生器
2‐6、8 伝達係数推定器
2‐7 干渉キャンセラ
2‐8‐1〜2‐8‐N 復調器
7‐1 タイミングコントローラ
7‐2 パイロット信号記憶回路
7‐3‐1〜7‐3‐N セレクタ
8‐1 パイロット信号記憶装置
8‐2‐1〜8‐2‐N 除算器
8‐3 パイロット信号対応管理回路
8‐4 伝達係数記憶回路
Psym(1,2)=(0p_s(2,2,1)00)
Psym(1,3)=(00p_s(3,3,1)0)
Psym(1,4)=(0000)
Psym(2,1)=(0000)
Psym(2,2)=(p_s(1,2,2)p_s(4,2,2)00)
Psym(2,3)=(00p_s(2,3,2)0)
Psym(2,4)=(000p_s(3,4,2))
Psym(3,1)=(00p_s(3,1,3)0)
Psym(3,2)=(0000)
Psym(3,3)=(p_s(1,3,3)00p_s(4,3,3))
Psym(3,4)=(0p_s(2,4,3)00)
Psym(4,1)=(0p_s(2,1,4)00)
Psym(4,2)=(00p_s(3,2,4)0)
Psym(4,3)=(0000)
Psym(4,4)=(p_s(1,4,4)00p_s(4,4,4)) …(12)
Psym(1,2)=(0p_s(2,2,1)00)
Psym(1,3)=(00p_s(3,3,1)0)
Psym(1,4)=(000p_s(4,4,1))
Psym(2,1)=(000p_s(4,1,2))
Psym(2,2)=(p_s(1,2,2)000)
Psym(2,3)=(00p_s(2,3,2)0)
Psym(2,4)=(000p_s(3,4,2))
Psym(3,1)=(00p_s(3,1,3)0)
Psym(3,2)=(000p_s(4,2,3))
Psym(3,3)=(p_s(1,3,3)000)
Psym(3,4)=(0p_s(2,4,3)00)
Psym(4,1)=(0p_s(2,1,4)00)
Psym(4,2)=(00p_s(3,2,4)0)
Psym(4,3)=(00p_s(4,3,4)0)
Psym(4,4)=(p_s(1,4,4)000) … (14)
Psym(1,2)=(0p_sr(2)000p_sr(6)00…0p_sr(50)00)=Psym_r(2)
Psym(1,3)=(00p_sr(3)000p_sr(7)0…00p_sr(51)0)=Psym_r(3)
Psym(1,4)=(000p_sr(4)000p_sr(8)…000p_sr(52))=Psym_r(4)
Psym(2,1)=(000p_sr(4)000p_sr(8)…000p_sr(52))=Psym_r(4)
Psym(2,2)=(p_sr(1)000p_sr(5)000…p_sr(49)000)=Psym_r(1)
Psym(2,3)=(0p_sr(2)000p_sr(6)00…0p_sr(50)00)=Psym_r(2)
Psym(2,4)=(00p_sr(3)000p_sr(7)0…00p_sr(51)0)=Psym_r(3)
Psym(3,1)=(00p_sr(3)000p_sr(7)0…00p_sr(51)0)=Psym_r(3)
Psym(3,2)=(000p_sr(4)000p_sr(8)…000p_sr(52))=Psym_r(4)
Psym(3,3)=(p_sr(1)000p_sr(5)000…p_sr(49)000)=Psym_r(1)
Psym(3,4)=(0p_sr(2)000p_sr(6)00…0p_sr(50)00)=Psym_r(2)
Psym(4,1)=(0p_sr(2)000p_sr(6)00…0p_sr(50)00)=Psym_r(2)
Psym(4,2)=(00p_sr(3)000p_sr(7)0…00p_sr(51)0)=Psym_r(3)
Psym(4,3)=(000p_sr(4)000p_sr(8)…000p_sr(52))=Psym_r(4)
Psym(4,4)=(p_sr(1)000p_sr(5)000…p_sr(49)000)=Psym_r(1) … (16)
Psym(1,2)=(p_sr(1)0p_sr(3)0…p_sr(49)0p_sr(51)0)=Psym_r(2)
Psym(2,1)=(000p_sr(4)000p_sr(8)…000p_sr(52))=Psym_r(4)
Psym(2,2)=(p_sr(1)000p_sr(5)000…p_sr(49)000)=Psym_r(1) … (18)
N=3の場合のPsc(i)(1≦i≦52)の例として以下のパターンを挙げる。
Psym(1,2)=(0p_sr(2)00p_sr(5)0…p_sr(47)00p_sr(50)00)=Psym_r(2)
Psym(1,3)=(00p_sr(3)00p_sr(6)…0p_sr(48)00p_sr(51)0)=Psym_r(3)
Psym(2,1)=(00p_sr(3)00p_sr(6)…0p_sr(48)00p_sr(51)0)=Psym_r(3)
Psym(2,2)=(p_sr(1)00p_sr(4)00…00p_sr(49)0p_sr(52))=Psym_r(1)
Psym(2,3)=(p_sr(1)00p_sr(4)00…00p_sr(49)0p_sr(52))=Psym_r(1)
Psym(3,1)=(0p_sr(2)00p_sr(5)0…p_sr(47)00p_sr(50)00)=Psym_r(2)
Psym(3,2)=(00p_sr(3)00p_sr(6)…0p_sr(48)00p_sr(51)0)=Psym_r(3)
Psym(3,3)=(p_sr(1)00p_sr(4)00…00p_sr(49)0p_sr(52))=Psym_r(1)
…(20)
これにより、全てのサブキャリアの伝達係数の推定精度の期待値を同一にすることが可能となると同時に、パイロット信号をサブキャリア毎の二値情報として記憶すればよいため、パイロット信号として記憶すべき情報量の削減が可能となり、回路規模縮小が可能となる。
N=4, I=52の場合において、各送信器における増幅器の負荷を低減させるためには、Psym_r(1)〜Psym_r(4)のIFFT後の時間波形のPAPRが低いことが望ましい。本発明の第5の側面より、Psym_r(1)〜Psym_r(4)のヌルでないサブキャリアは、BPSK変調された信号に制限されており、また、Psym_r(1)〜Psym_r(4)には13本のヌルでないサブキャリアが含まれるため、Psym_r(1)〜Psym_r(4)はそれぞれに対して2の13乗通りのパターンが存在する。全てのパターンについてPAPRを評価し、最もPAPRの低いパイロット信号を用いる。
Psym_r(2)={ 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0,-1, 0, 0, 0, +1,0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0,+1, 0, 0 }
Psym_r(3)={ 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0,0, -1, 0, 0, 0,-1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0 }
Psym_r(4)={ 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0,0, 0, +1, 0, 0,0 +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1 } … (21)
Psym_r(2)={ 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0,+ 1, 0, +1, 0, -1,0, +1, 0, -1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0, -1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0, +1, 0,-1, 0, +1, 0, +1 } … (22)
Psym_r(2)={ 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, -1,0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0}
Psym_r(3)={ 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0,+1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, -1,0, 0, +1, 0 } …(23)
Psym_r(2)={ 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0,-1, 0, 0, 0, +1,0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0,+1, 0, 0 }
Psym_r(3)={ 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0,0, +1, 0, 0, 0,-1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0,0, +1, 0 }
Psym_r(4)={ 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0,0, 0, +1, 0, 0,0 -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1 } …(24)
Psym_r(1)={ -1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0, +1, 0,-1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0, -1, 0, +1, 0,+ 1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0, +1, 0 }
Psym_r(2)={ 0, +1, 0, -1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0, -1, 0, +1, 0,+ 1, 0, -1, 0, -1,0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0,+1, 0, -1, 0, -1 } …(25)
Psym_r(1)={-1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0,0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, -1 }
Psym_r(2)={ 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1,0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0}
Psym_r(3)={ 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0,+1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1,0, 0, -1, 0 } …(26)
N=4における第8実施形態と同様のパラメータを用いた場合の、Psym_r(1)、Psym_r(2)の一例を次式に示す。
Psym_r(2)={ 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0,+1, 0, 0, 0, -1,0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0,-1, 0, 0 }
Psym_r(3)={ 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0,0, +1, 0, 0, 0,+1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0,0, +1, 0 }
Psym_r(4)={ 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, +1, 0,0, 0, -1, 0, 0,0 -1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, +1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1, 0, 0, 0, -1 } …(27)
N=2における第8実施形態と同様のパラメータを用いた場合の、Psym_r(1)〜Psym_r(3)の一例を次式に示す。
Psym_r(2)={ 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0,+ 1, 0, +1, 0, -1,0, -1, 0, +1, 0, -1, 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, +1, 0, -1, 0, -1, 0,+1, 0, -1, 0, -1 } …(28)
N=3における第8実施形態と同様のパラメータを用いた場合の、Psym_r(1)〜Psym_r(4)の一例を次式に示す。
Psym_r(2)={ 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1,0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0}
Psym_r(3)={ 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0,+1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, +1, 0, 0, -1, 0, 0, -1, 0, 0, -1,0, 0, +1, 0 } …(29)
M個の除算器に対して、パイロット信号に対応した受信信号がM個の高速フーリエ変換器から入力され、また、受信信号に対応する送信されたパイロット信号要素がパイロット信号記憶装置8-1から入力される。
Scattered型パイロット信号ならびにMultiplexed型パイロット信号におけるPsym_basicをIEEE802.11a[3]([3]: “High-speed Physical Layer in the 5 GHz Band Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications”, IEEE 802.11a, 1999.) におけるロングプリアンブルと同一のパターンであると仮定する。
したがって、本発明における第7実施形態と第8実施形態の両方を用いることにより、Multiplexed型の電力効率の高さと、Scattered型の伝達係数推定回路における演算の簡易性の両方の長所を兼ね備えたパイロット信号ならびに伝達係数の推定が可能となる。
同図において、OFDM信号受信装置9は、M個の受信アンテナ9-1-1〜9-1-Mと、M個の受信アンテナ9-1-1〜9-1-Mと、M個の受信用周波数変換器9-2-1〜9-2-Mと、受信用局部発信器9-3と、M個の高速フーリエ変換器9-4-1〜9-4-Mと、シンボルタイミング発生器9-5と、M個の受信パイロット信号連続平均化回路9-6-1〜9-6-Mと、伝達係数推定器9-7と、干渉キャンセラ9-8と、N個の復調器9-9-1〜9-9-Nとを有している。
第11実施形態においても示したように、OFDM信号送信装置が送信するパイロット信号の構成は図15に示すになる。この図において、全てのPsym(a,b) (1≦a≦4, 1≦b≦4)は、V(=2)OFDMシンボル繰り返し送信されている。
第12実施形態においても示したように、OFDM信号送信装置が送信するパイロット信号の構成は図16に示すようになる。パイロット信号全体がW(=2)回繰り返されている。
第13実施形態においても示したように、OFDM信号送信装置が送信するパイロット信号の構成は図13のようになる。この図において、N(=4)アンテナ×(N×V)(=8)シンボルで構成されるパイロット信号全体がW(=2)回繰り返されている。
k番目の受信アンテナに対応する受信パイロット信号連続平均化回路10-6-kは、k(1≦k≦M, M=4)番目のアンテナがj(1≦j≦N×V×W)番目において受信する受信信号の高速フーリエ変換器出力をRp_sym(k,j)={ r_p(1,k,j), r_p(2,k,j), …, r_p(52,k,j) }とすると、j=Vx+1, Vx+2, …, Vx+V(1≦x≦N×W)の時刻におけるV個のRp_sym(k,j)を平均化し、受信パイロット信号離散平均化回路10-7-kに出力する。
Claims (44)
- N(N≧2)本の送信アンテナを備えたOFDM信号送信装置と、M(M≧1)本の受信アンテナを備えたOFDM信号受信装置との間で通信を行うOFDM信号送受信方法において、
前記OFDM信号送信装置においては、前記N(N≧2)本の送信アンテナ1,2,…に接続される送信データ系列T(1), T(2),…, T(N)を各々OFDMシンボルS(1), S(2), …, S(N)にN個のデータ変換器により変換する第1のステップと、
前記N本の送信アンテナ1,2,…Nのそれぞれに対して個別にN個の区間により構成されるパイロット信号をパイロット信号発生器により供給する第2のステップと、
前記パイロット信号と前記OFDMシンボルとをN個の多重化回路により合成する第3のステップと、
前記OFDMシンボルに前記パイロット信号が付加されたN個の信号を同一のタイミングでN個の高速逆フーリエ変換器により高速逆フーリエ変換する第4のステップと、
前記高速逆フーリエ変換されたN個の出力をN個の送信用周波数変換器により無線周波数に変換し、前記N個の送信アンテナに出力する第5のステップと、
を実行し、
前記OFDM信号受信装置においては、
前記受信アンテナ1, 2, …, Mにより受信されるM個の受信信号をM個の受信周波数変換器により復調に適した周波数に変換する第6のステップと、
前記周波数変換されたM個の受信信号に対して同一のタイミングでM個の高速フーリエ変換器により高速フーリエ変換処理を行う第7のステップと、
前記M個の高速フーリエ変換された信号に含まれる前記パイロット信号に対応する受信信号を用いて前記N個の送信アンテナと前記M個の受信アンテナの全ての組み合わせに対する伝達係数を伝達係数推定器によりサブキャリア毎に推定する第8のステップと、
前記推定された伝達係数を用いて、前記OFDM信号送信装置により同一周波数において空間多重されたN個の送信信号に対応するM個の受信信号の相互干渉を干渉キャンセラにより除去する第9のステップと、
N個の干渉キャンセル信号をN個の復調器により復調する第10のステップと、
を実行するとともに、
前記第2のステップでは、
第1のパイロット信号記憶装置により、OFDM信号におけるサブキャリアの本数をIとし、1区間あたりがOFDMシンボルの整数倍であるN個の区間に対しアンテナa(1≦a≦N)のb区間目(1≦b≦N)のサブキャリアi(1≦i≦I)に対するパイロット信号要素をp(i,a,b)とした場合、N×N×I個の該パイロット信号要素ないしは該パイロット信号要素に重複のある場合にはその重複分を除いた個数のパイロット信号要素を記憶し、各アンテナと区間との組み合わせを単位として各サブキャリア毎に前記パイロット信号要素ないしはヌル信号を選択して構成されるシンボルパイロット信号を出力し、かつ
タイミングコントローラから入力される現在の時刻に基づき、前記第1のパイロット信号記憶装置から入力されるN区間のOFDMシンボル単位のパイロット信号のうちのいずれかをN個のセレクタにより選択し出力するとともに、
前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されている前記パイロット信号要素において、サブキャリアiおよびアンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対し第(a,b)要素がp(i,a,b)で与えられるN行N列のサブキャリアパイロット信号行列即ちPsc(i)= {p(i,1,1), p(i,2,1), ... p(i,N,1)}T {p(i,1,2), p(i,2,2), ... p(i,N,2)}T … {p(i,1,N), p(i,2,N), ... p(i,N,N)}T({・}T はベクトルの転置を表す)は、任意の行がヌルでない成分をただ一つ含み、その他の成分が全てヌルであり、かつ、任意の列がヌルでない成分をただ一つ含み、その他の成分が全てヌルであることを特徴とするOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されているパイロット信号において、アンテナa(1≦a≦N)からb(1≦b≦N)区間目で送信する信号即ちシンボルパイロット信号Psym(a,b)={p(1,a,b), p(2,a,b), ..., p(I,a,b)}はI個の要素から構成され、I個の全要素のうち、ヌルでない要素の数が、(I/N)の整数部、あるいは、(I/N)の整数部+1、のいずれかであり、任意のbに対し第b区間目における全てのアンテナに対するN個のPsym(a, b) (1≦a≦N )の中のヌルでない要素の数の和がIとなることを特徴とする請求項1に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されているパイロット信号として、N×N個のシンボルパイロット信号Psym(a,b) (1≦a≦N, 1≦b≦N)が取るパターンをPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)のN種類に限定されており、N種類のシンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)を前記N個のセレクタ全てに対して出力し、前記N個のセレクタが、前記第1のパイロット信号記憶装置から入力されたN種類のシンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)のうちのいずれか1種類を選択し且つある区間において、シンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)の全てがN種類のセレクタの出力のただ一つに対して出力され、さらに、あるひとつのセレクタがN区間にわたり出力するN個のシンボルパイロット信号が、Psym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)の全てをひとつずつ含むことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶する任意のパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)の絶対値(振幅)が、所定の固定値d(0でない実数)または0(ヌル)のいずれかであることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶する任意のパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)が、所定の固定値d(0でない実数)または-dまたは0(ヌル)のいずれかであることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)に含まれるヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力より大きいことを特徴とする請求項4に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のうち、ヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力のN倍であることを特徴とする請求項6に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形のPAPR(Peak to Average Power Ratio)が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項4に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の実部の振幅の最大値と、虚部の振幅の最大値のうちで大きい方の値が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項4に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b) (1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の各サンプル点における瞬時電力の最大値が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項4に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)に含まれるヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力より大きいことを特徴とする請求項5に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のうち、ヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力のN倍であることを特徴とする請求項11に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形のPAPR(Peak to Average Power Ratio)が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項5に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の実部の振幅の最大値と、虚部の振幅の最大値のうちで大きい方の値が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項5に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b) (1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の各サンプル点における瞬時電力の最大値が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項5に記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記タイミングコントローラが、1区間をV(1≦V、Vは整数)OFDMシンボルとして制御信号を出力することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、
前記タイミングコントローラが、N区間の制御信号を連続してW回(1≦W)繰り返し出力することを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のOFDM信号送受信方法。 - 前記第2のステップにおいて、前記タイミングコントローラが、N区間の制御信号を連続してW回(1≦W)繰り返し出力することを特徴とする請求項16に記載のOFDM信号送受信方法。
- 前記第8のステップは、
M個の受信アンテナそれぞれが受信するパイロット信号に対して高速フーリエ変換の演算を行うM個の高速フーリエ変換器からの出力に対し、M個のパイロット信号除算回路によりN区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算する第1の処理と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを第2のパイロット信号記憶装置により記憶する第2の処理と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報をパイロット信号対応管理回路により管理する第3の処理と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、伝達係数記憶装置により前記送信アンテナと前記受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する第4の処理とを含むことを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載のOFDM信号送受信方法。 - さらに、前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間のそれぞれにおいて、M個の受信パイロット連続信号平均化回路により同一のシンボルパイロット信号に対応するV(Vは2以上の整数)OFDMシンボル分の受信信号の平均値を計算し、出力する第11のステップを有し、
前記第8のステップは、
前記M個の受信パイロット連続信号平均化回路からの出力に対し、M個のパイロット信号除算回路によりN区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算する第1の処理と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを第2のパイロット信号記憶装置により記憶する第2の処理と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報をパイロット信号対応管理回路により管理する第3の処理と、
前記パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、伝達係数記憶装置により当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する第4の処理とを含むことを特徴とする請求項16に記載のOFDM信号送受信方法。 - さらに、前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、M個の受信パイロット信号離散平均化回路によりN区間時刻づつ離れたW(Wは2以上の整数)OFDMシンボル分の受信パイロット信号どうしの平均値を計算し、前記伝達係数推定回路に対して出力する第12のステップを有し、
前記第8のステップは、前記M個の受信パイロット信号離散平均化回路からの出力に対し、M個のパイロット信号除算回路によりN区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算する第1の処理と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを第2のパイロット信号記憶装置により記憶する第2の処理と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報をパイロット信号対応管理回路により管理する第3の処理と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、伝達係数記憶装置により当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する第4の処理とを含むことを特徴とする請求項17に記載のOFDM信号送受信方法。 - さらに、前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間のそれぞれにおいて、M個の受信パイロット信号連続平均化回路によりV個の受信パイロット信号の平均値を計算し、前記受信パイロット信号離散平均化回路に対して出力する第13のステップと、
前記M個の受信パイロット信号連続平均化回路の出力に含まれるW回連続する同一の送信パイロット信号に対応する受信パイロット信号に対して、受信パイロット信号離散平均化回路により平均化処理を行った後に前記伝達係数推定器に出力する第14のステップとを有し、
前記第8のステップは、
前記M個の受信パイロット信号離散平均化回路からの出力に対し、M個のパイロット信号除算回路によりN区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算する第1の処理と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを第2のパイロット信号記憶装置により記憶する第2の処理と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報をパイロット信号対応管理回路により管理する第3の処理と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、伝達係数記憶装置により当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する第4の処理とを含むことを特徴とする請求項18に記載のOFDM信号送受信方法。 - N(N≧2)の送信アンテナを配置し、該送信アンテナ1,2,…Nに接続される送信データ系列T(1), T(2),…, T(N)を各々OFDMシンボルS(1), S(2), …, S(N)に変換するN個のデータ変換器と、前記N本の送信アンテナそれぞれに対して個別にN個の区間により構成されるパイロット信号を供給するパイロット信号発生器と、該パイロット信号と前記OFDMシンボルとを合成するN個の多重化回路と、該N個の多重化回路の出力に接続されるN個の高速逆フーリエ変換器と、該N個の高速逆フーリエ変換器全てに共通のOFDMシンボルタイミングを供給する送信シンボルタイミング発生器と、前記N個の高速逆フーリエ変換器の出力を無線周波数に変換し、前記N個の送信アンテナに出力するN個の送信用周波数変換器と、該N個の送信用周波数変換器全てに対して共通の局部発信信号を供給する送信用局部発信器とを有するOFDM信号送信装置と、
M(M≧1)個の受信アンテナを配置し、該受信アンテナ1, 2, …, Mにより受信されるM個の受信信号を復調に適した周波数に変換するM個の受信用周波数変換器と、該M個の受信用周波数変換器の全てに共通の局部発振信号を供給する受信用局部発振器と、該M個の受信用周波数変換器に接続され、受信信号に対して高速フーリエ変換の演算を行うM個の高速フーリエ変換器と、該M個の高速フーリエ変換器に共通のシンボルタイミングを与える受信シンボルタイミング発生器と、前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる前記パイロット信号に対応する受信信号を用いて前記N個の送信アンテナと前記M個の受信アンテナの全ての組み合わせに対する伝達係数をサブキャリア毎に推定する伝達係数推定器と、伝達係数推定器によって推定された伝達係数を用いて、前記OFDM信号送信装置により同一周波数において空間多重されたN個の送信信号に対応するM個の受信信号の相互干渉を除去する干渉キャンセラと、該干渉キャンセラの出力である、N個の干渉キャンセル信号を復調するN個の復調器とを有するOFDM信号受信装置と、から構成されるOFDM信号送受信装置において、
前記パイロット信号発生器は、
OFDM信号におけるサブキャリアの本数をIとし、1個あたりがOFDMシンボルないしは1区間あたりがOFDMシンボルの整数倍であるN個の区間に対しアンテナa(1≦a≦N)のb区間目(1≦b≦N)のサブキャリアi(1≦i≦I)に対するパイロット信号要素をp(i,a,b)とした場合、N×N×I個の該パイロット信号要素ないしは該パイロット信号要素に重複のある場合にはその重複分を除いた個数のパイロット信号要素を記憶し、各アンテナと区間との組み合わせを単位として各サブキャリア毎に前記パイロット信号要素ないしはヌル信号を選択して構成されるシンボルパイロット信号を出力する第1のパイロット信号記憶装置と、
現在の時刻を出力するタイミングコントローラと、
該タイミングコントローラから入力される現在の時刻に基づき、前記パイロット信号記憶装置から入力されるN区間のOFDMシンボル単位のパイロット信号のうちのいずれかを選択し出力するN個のセレクタとから構成され、
前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されている前記パイロット信号要素において、サブキャリアiおよびアンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対し第(a,b)要素がp(i,a,b)で与えられるN行N列のサブキャリアパイロット信号行列即ちPsc(i)= {p(i,1,1), p(i,2,1), ... p(i,N,1)}T {p(i,1,2), p(i,2,2), ... p(i,N,2)}T … {p(i,1,N), p(i,2,N), ... p(i,N,N)}T({・}T はベクトルの転置を表す)は、任意の行がヌルでない成分をただ一つ含み、その他の成分が全てヌルであり、かつ、任意の列がヌルでない成分をただ一つ含み、その他の成分が全てヌルであることを特徴とするOFDM信号送受信装置。 - 前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されているパイロット信号において、
アンテナa(1≦a≦N)からb(1≦b≦N)区間目で送信する信号即ちシンボルパイロット信号Psym(a,b)={p(1,a,b), p(2,a,b), ..., p(I,a,b)}はI個の要素から構成され、I個の全要素のうち、ヌルでない要素の数が、(I/N)の整数部、あるいは、(I/N)の整数部+1、のいずれかであり、任意のbに対し第b区間目における全てのアンテナに対するN個のPsym(a, b)(1≦a≦N )の中のヌルでない要素の数の和がIとなることを特徴とする請求項23に記載のOFDM信号送受信装置。 - 前記第1のパイロット信号記憶装置に予め記憶されているパイロット信号として、N×N個のシンボルパイロット信号Psym(a,b) (1≦a≦N, 1≦b≦N)が取るパターンをPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)のN種類に限定されており、N種類のシンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)を前記N個のセレクタ全てに対して出力し、前記N個のセレクタが、前記第1のパイロット信号記憶装置から入力されたN種類のシンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)のうちのいずれか1種類を選択し且つある区間において、シンボルパイロット信号パターンPsym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)の全てがN種類のセレクタの出力のただ一つに対して出力され、さらに、あるひとつのセレクタがN区間にわたり出力するN個のシンボルパイロット信号が、Psym_r(1), Psym_r(2), …, Psym_r(N)の全てをひとつずつ含むことを特徴とする請求項23または24のいずれかに記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶する任意のパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)の絶対値(振幅)が、所定の固定値d(0でない実数)または0(ヌル)のいずれかであることを特徴とする請求項23または24のいずれかに記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶する任意のパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)が、所定の固定値d(0でない実数)または-dまたは0(ヌル)のいずれかであることを特徴とする請求項23または24のいずれかに記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)に含まれるヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力より大きいことを特徴とする請求項26に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のうち、ヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力のN倍であることを特徴とする請求項28に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形のPAPR(Peak to Average Power Ratio)が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項26に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の実部の振幅の最大値と虚部の振幅の最大値のうちで大きい方の値が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項26に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b) (1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の各サンプル点の瞬時電力の最大値が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項26に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)に含まれるヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力より大きいことを特徴とする請求項27に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のうち、ヌルでないパイロット信号要素の平均電力が、パイロット信号の後部に送信されるデータ信号のサブキャリアあたりの平均電力のN倍であることを特徴とする請求項33に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形のPAPR(Peak to Average Power Ratio)が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項27に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b)(1≦i≦I,1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の実部の振幅の最大値と虚部の振幅の最大値のうちで大きい方の値が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項27に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記第1のパイロット信号記憶装置が記憶するパイロット信号要素p(i,a,b) (1≦i≦I, 1≦a≦N, 1≦b≦N)のサブキャリアに対する組み合わせパターンを、アンテナa(1≦a≦N)のb(1≦b≦N)区間目のシンボルパイロット信号Psym(a,b)に対して逆フーリエ変換を行った後の時間波形の各サンプル点の瞬時電力の最大値が小さくなるように選択したことを特徴とする請求項27に記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記パイロット信号発生器において、前記タイミングコントローラが、1区間をV(1≦V、Vは整数)OFDMシンボルとして制御信号を出力することを特徴とする請求項23または24のいずれかに記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記パイロット信号発生器において、前記タイミングコントローラが、N区間の制御信号を連続してW回(1≦W)繰り返し出力することを特徴とする請求項23または24のいずれかに記載のOFDM信号送受信装置。
- 前記パイロット信号発生器において、前記タイミングコントローラが、N区間の制御信号を連続してW回(1≦W)繰り返し出力する ことを特徴とする請求項38に記載OFDM信号送受信装置。
- 前記伝達係数推定器は、
M個の受信アンテナそれぞれが受信するパイロット信号に対して高速フーリエ変換の演算を行うM個の高速フーリエ変換器からの出力に対し、N区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算するM個のパイロット信号除算回路と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを記憶する第2のパイロット信号記憶装置と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報を管理するパイロット信号対応管理回路と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する伝達係数記憶装置と、
を有することを特徴とする請求項23または24のいずれか記載のOFDM信号送受信装置。 - 前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間のそれぞれにおいて、同一のシンボルパイロット信号に対応するV(Vは2以上の整数)OFDMシンボル分の受信信号の平均値を計算し、前記伝達係数推定回路に対して出力するM個の受信パイロット連続信号平均化回路を備え、
前記伝達係数推定器は、
前記M個の受信パイロット連続信号平均化回路からの出力に対し、N区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算するM個のパイロット信号除算回路と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを記憶する第2のパイロット信号記憶装置と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報を管理するパイロット信号対応管理回路と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する伝達係数記憶装置と、
を有することを特徴とする請求項38に記載のOFDM信号送受信装置。 - 前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間時刻づつ離れたW(Wは2以上の整数)OFDMシンボル分の受信パイロット信号どうしの平均値を計算し、前記伝達係数推定回路に対して出力するM個の受信パイロット信号離散平均化回路を備え、
前記伝達係数推定器は、
前記M個の受信パイロット信号離散平均化回路からの出力に対し、N区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算するM個のパイロット信号除算回路と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを記憶する第2のパイロット信号記憶装置と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報を管理するパイロット信号対応管理回路と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する伝達係数記憶装置と、
を有することを特徴とする請求項39に記載のOFDM信号送受信装置。 - 前記M個の高速フーリエ変換器の出力に含まれる受信パイロット信号に対して、N区間のそれぞれにおいて、V個の受信パイロット信号の平均値を計算し、前記受信パイロット信号離散平均化回路に対して出力するM個の受信パイロット信号連続平均化回路と、
前記M個の受信パイロット信号連続平均化回路の出力に含まれるW回連続する同一の送信パイロット信号に対応する受信パイロット信号に対して平均化処理を行った後に前記伝達係数推定器に出力する受信パイロット信号離散平均化回路を備え、
前記伝達係数推定器は、
前記M個の受信パイロット信号離散平均化回路からの出力に対し、N区間の区間毎に個別に既知である所定の信号で除算するM個のパイロット信号除算回路と、
送信されたパイロット信号の送信アンテナ番号a(1≦a≦N)および区間番号b(1≦b≦N)に対しどのサブキャリアの信号がヌルでないかを示すパターンを記憶する第2のパイロット信号記憶装置と、
該パターンから、受信パイロット信号における各受信アンテナ、各区間、各サブキャリアの受信パイロット信号要素に対して、パイロット信号がどのアンテナから送信されたかの情報を管理するパイロット信号対応管理回路と、
該パイロット信号対応管理回路からの指示に従い、前記パイロット信号除算回路からの出力を、当該送信アンテナと当該受信アンテナの間の伝達係数として記憶し、前記干渉キャンセラに対して出力する伝達係数記憶装置と、
を有することを特徴とする請求項40に記載のOFDM信号送受信装置。
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