JP4794447B2

JP4794447B2 - 無線送信装置、無線受信装置、無線送信方法および無線受信方法

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Publication number: JP4794447B2
Application number: JP2006529164A
Authority: JP
Inventors: 憲一三好; 昭彦西尾
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-07-29
Filing date: 2005-07-14
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2025-07-14
Also published as: US8111762B2; BRPI0513804A; EP1775770A1; US20120093247A1; CN1985372A; JPWO2006011376A1; KR20070036147A; CN100501994C; WO2006011376A1; EP1775770A4; US20080304583A1

Description

本発明は、無線送信装置、無線受信装置、無線送信方法および無線受信方法に関し、特に、周波数等化シングルキャリア伝送システムで用いられる無線送信装置、無線受信装置、無線送信方法および無線受信方法に関する。

近年、次世代移動体通信システム向けに、周波数等化シングルキャリア伝送システムが検討されている。周波数等化シングルキャリア伝送システムでは、時間軸方向に配置されたデータシンボルがシングルキャリアで伝送される。受信機は、伝送路における信号の歪みを周波数軸上で等化することによりその歪みを補正する。より具体的には、周波数軸上で周波数毎にチャネル推定値を算出し、周波数毎に伝搬路歪みを等化するための重み付けを行う。そして、受信したデータを復調する（例えば、非特許文献１参照）。したがって、このシステムにおいては、周波数毎のチャネル推定の精度を向上させる技術が強く求められている。

一般に、従来の周波数等化シングルキャリア伝送システムでは、周波数毎のチャネル推定値算出を行うために、図１に示すように、時間軸上のあるスロットをパイロットスロットとして定義して用いる。そして、パイロットスロットにおいて、各周波数で既知のパイロットシンボルが送信される。

ところで、データシンボルを周波数軸方向に配置してマルチキャリアで伝送するＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式では、無線伝送に実際に使用されるサブキャリア毎に既知のパイロットシンボルが送信される。

ＯＦＤＭ方式では、チャネル推定の精度を向上させる技術の一つとして、スキャッタードパイロットと呼ばれる技術が提案されている。スキャッタードパイロットでは、図２に示すように、周波数軸上の一部のサブキャリアでパイロットシンボルが送信される（例えば、非特許文献２参照）。
"Frequency Domain Equalization for single-Carrier Broadband Wireless Systems", IEEE Communications Magazine, April 2002, pp.58-66 "Channel Equalisation for OFDM Using Scattered Pilots", Chen, N., Heaton, R., Tanaka, M., Vehicular Technology Conference, 2002. VTC Spring 2002. IEEE 55th, Volume 2, 6-9 May 2002 Pages 1040-1044, Vol.2

しかしながら、上記従来の周波数等化シングルキャリア伝送システムにおいては、チャネル推定の精度を向上させるためにスキャッタードパイロットを導入した場合、次のような問題がある。

すなわち、周波数等化シングルキャリア伝送では、前述のとおり、データシンボルは時間軸方向に配置される。したがって、前述のスキャッタードパイロットを周波数等化シングルキャリア伝送に単純に適用する場合、時間軸上で特定のデータシンボルをパイロットシンボルに置き換えることになる。ところが、このような方法によって送信されたパイロットシンボルは、図３に示すように、受信機側で周波数軸上の信号に変換されたときに周波数軸上でデータ信号と干渉してしまう。このため、周波数軸上で周波数毎のチャネル推定値を算出することができない。

本発明の目的は、周波数毎のチャネル推定の精度を向上することができる無線送信装置、無線受信装置、無線送信方法および無線受信方法を提供することである。

本発明の無線送信装置は、時間領域から周波数領域への変換をデータ信号に対して変換を施す変換手段と、変換を施されたデータ信号を成す複数の周波数成分のうち一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換える置き換え手段と、周波数領域から時間領域への逆変換を、前記一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換えられたデータ信号に対して施す逆変換手段と、逆変換を施されたデータ信号をシングルキャリアで送信する送信手段と、を有する構成を採る。

本発明の無線受信装置は、上記構成において、変換を施されたデータ信号のうちパイロット信号に相当する部分を間引く間引き手段と、チャネル推定の結果に基づく周波数軸上での等化処理を、パイロット信号に相当する部分を間引かれたデータ信号に対して行う等化処理手段と、をさらに有する構成を採る。

本発明の無線送信方法は、時間領域から周波数領域への変換をデータ信号に対して施す変換ステップと、変換を施されたデータ信号を成す複数の周波数成分のうち一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換える置き換えステップと、周波数領域から時間領域への逆変換を、前記一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換えられたデータ信号に対して施す逆変換ステップと、逆変換を施されたデータ信号をシングルキャリアで送信する送信ステップと、を有するようにした。

本発明の無線受信方法は、シングルキャリアで送信され且つ複数の周波数成分から成るデータ信号であって、前記複数の周波数成分のうち一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換えられたデータ信号を受信する受信ステップと、時間領域から周波数領域への変換を、受信されたデータ信号に対して施す変換ステップと、変換を施されたデータ信号のうちパイロット信号に相当する部分を用いて、前記複数の周波数成分の各々についてチャネル推定を行うチャネル推定ステップと、を有するようにした。

本発明によれば、周波数毎のチャネル推定精度を向上させることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。

（実施の形態１）
図４は、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図である。また、図５は、送信装置１００と無線通信を行う受信装置の構成を示すブロック図である。

送信装置１００は、誤り訂正符号化部１０１、変調部１０２、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）部１０３、パイロットパターンテーブル記憶部１０４、非送信パターンテーブル記憶部１０５、切替制御部１０６、パイロット生成部１０７、信号置換部１０８、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）部１０９、ＧＩ（Guard Interval）処理部１１０、送信ＲＦ部１１１およびアンテナ１１２を有する。また、信号置換部１０８は、複数（例えばＮ個）の切替部１１３−１、１１３−２、１１３−３、…、１１３−Ｎを有する。

なお、切替部１１３−１〜１１３−Ｎは、データ信号の送信に使用するシングルキャリアの帯域における複数の周波数（または複数の周波数帯）にそれぞれ対応する。また、互いに同じ構成を有する。よって、これらのうち任意のものについて説明するときは、単に「切替部１１３」と言う。

ここで、各周波数（または各周波数帯）を、シングルキャリアの帯域における仮想的なサブキャリアとみなして扱うことができる。また、使用するシングルキャリアの帯域を細分化したサブバンドとみなして扱うこともできる。よって以下の説明では、便宜上、各周波数（または各周波数帯）を「サブキャリア」と言うこともある。また、各周波数（または各周波数帯）に該当する信号成分、つまり周波数成分を単に「成分」と言う。

送信装置１００において、受信装置１５０宛てのデータを時間軸方向に配置したデータ信号は、誤り訂正符号化部１０１で誤り訂正符号化処理を施され、変調部１０２で変調処理を施され、ＦＦＴ部１０３に入力される。

ＦＦＴ部１０３は、データチャネルの信号を含むデータ信号に対してＦＦＴ処理を施す。これによって、データ信号は、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換され、Ｎ成分で構成されるデータ信号となる。なお、本実施の形態のＦＦＴ部１０３では、時間領域から周波数領域への変換としてＦＦＴ処理を採用しているが、採用可能な変換処理はＦＦＴ処理だけに限定されず、他の適切な処理、例えば、ＤＣＴ（Discrete Cosine Transform）処理やWavelet変換処理を採用することも可能である。

パイロットパターンテーブル記憶部１０４は、スキャッタードパイロット信号（以下「パイロット信号」と言う）を埋め込むパターンを示す情報であるパイロットパターンテーブルを予め記憶している。このパターンは、送信装置１００と受信装置１５０との間で予め取り決められている。

非送信パターンテーブル記憶部１０５は、データ信号の送信を行わないパターンを示す情報である非送信パターンテーブルを予め記憶している。このパターンは、送信装置１００と受信装置１５０との間で予め取り決められている。

なお、本実施の形態では、送信装置１００および受信装置１５０の双方でパイロットパターンテーブルおよび非送信パターンテーブルを予め記憶する構成を例にとって説明している。ただし、送信装置１００および受信装置１５０の構成はこれに限定されない。例えば、送信装置１００では、パイロットパターンテーブルおよび非送信パターンテーブルをデータ信号と多重（例えば時分割多重）した上で受信装置１５０に送信し、受信装置１５０では、受信したパイロットパターンテーブルおよび非送信パターンテーブルを内部に格納する、という構成を採用しても良い。

切替制御部１０６は、パイロットパターンテーブル記憶部１０４に記憶されているパイロットパターンテーブルおよび非送信パターンテーブル記憶部１０５に記憶されている非送信パターンテーブルに従って、信号置換部１０８内の切替部１１３による切替を制御する。また、切替制御部１０６は、パイロットパターンテーブルに従って、パイロット生成部１０７に指示信号を出力する。

パイロット生成部１０７は、サブキャリア毎に既知のパイロット信号を生成し、切替制御部１０６から指示信号に従って、パイロット信号を切替部１１３に入力する。

信号置換部１０８は、ＦＦＴ処理を施されたデータ信号を構成するＮ個の成分のうち一部分の成分をパイロット信号で置き換える。置き換えは、切替部１１３が切替制御部１０６の制御の下で切替処理を行うことにより実現される。

また、信号置換部１０８は、ＦＦＴ処理を施されたデータ信号を構成するＮ個の成分のうち他の部分つまり置き換え対象成分と異なる部分の成分を間引く。間引きは、前述の置き換えと同様に、切替部１１３が切替制御部１０６の制御の下で切替処理を行うことにより実現される。

例えば、切替部１１３は、対応する成分に対して置き換えおよび間引きを行わない場合は、定常的に、ＦＦＴ部１０３からの入力成分をＩＦＦＴ部１０９に出力する。また、対応する成分をパイロット信号で置き換える場合、切替部１１３は、ＦＦＴ部１０３からの入力成分の代わりにパイロット生成部１０７からの入力信号がＩＦＦＴ部１０９に出力されるように、入出力状態を切り替える。つまりこのとき、ＦＦＴ部１０３からの入力成分は除去され、代わりにパイロット生成部１０７からの入力信号が挿入される。また、対応する成分を間引く場合、切替部１１３は、ＦＦＴ部１０３からの入力成分およびパイロット生成部１０７からの入力信号のいずれもＩＦＦＴ部１０９に出力されないように、入出力状態を切り替える。つまりこのとき、ＦＦＴ部１０３からの入力成分は、置き換えのときと同じように除去される。

切替制御部１０６の制御の下で、つまりパイロットパターンテーブルおよび非送信パターンテーブルに従って置き換えおよび間引きを施されたデータ信号は、ＩＦＦＴ部１０９に入力される。

ＩＦＦＴ部１０９は、信号置換部１０８から入力されたデータ信号に対してＩＦＦＴ処理を施す。これによって、データ信号は、周波数領域の信号から時間領域の信号に逆変換される。なお、本実施の形態のＩＦＦＴ部１０９では、周波数領域から時間領域への逆変換としてＩＦＦＴ処理を採用しているが、採用可能な変換処理はＩＦＦＴ処理だけに限定されず、他の適切な処理、例えば、逆ＤＣＴ処理や逆Wavelet変換処理を採用することも可能である。

ＧＩ処理部１１０は、ＩＦＦＴ処理を施されたデータ信号に、シンボル間干渉の影響を
低減するためのＧＩを付加する。送信ＲＦ部１１１は、ＧＩを付加されたデータ信号に対して、Ｄ／Ａ変換やアップコンバートなどを含む所定の送信処理を施し、アンテナ１１２を介して受信装置１５０に対してシングルキャリアで送信する。

受信装置１５０は、アンテナ１５１、受信ＲＦ部１５２、ＧＩ除去部１５３、ＦＦＴ部１５４、パイロットパターンテーブル記憶部１５５、非送信パターンテーブル記憶部１５６、チャネル推定部１５７、ノイズ電力測定部１５８、受信等化処理部１５９、ＩＦＦＴ部１６０、復調部１６１および誤り訂正復号部１６２を有する。

受信ＲＦ部１５２は、アンテナ１５１を介して受信したデータ信号に対して、ダウンコンバートやＡ／Ｄ変換などを含む所定の受信処理を施す。ＧＩ除去部１５３は、データ信号に付加されたＧＩを除去する。

ＦＦＴ部１５４は、ＧＩを除去されたデータ信号に対してＦＦＴ処理を施す。これによって、データ信号は、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換される。なお、本実施の形態のＦＦＴ部１５４では、時間領域から周波数領域への変換としてＦＦＴ処理を採用しているが、採用可能な変換処理はＦＦＴ処理だけに限定されず、他の適切な処理、例えば、ＤＣＴ処理やWavelet変換処理を採用することも可能である。

パイロットパターンテーブル記憶部１５５は、パイロットパターンテーブルを予め記憶している。非送信パターンテーブル記憶部１５６は、非送信パターンテーブルを予め記憶している。

チャネル推定部１５７は、パイロットパターンテーブル記憶部１５５に記憶されているパイロットパターンテーブルに従って、ＦＦＴ処理を施されたデータ信号のうち、パイロット信号に相当する成分を抽出する。また、その抽出成分を用いてチャネル推定を行う。例えば、抽出成分を用いて周波数方向の補間処理を行い、これによって、各周波数についてのチャネル推定値を算出する。

受信等化処理部１５９は、ＦＦＴ処理を施されたデータ信号に対して、算出されたチャネル推定値に基づいて、周波数軸上での等化処理を行う。周波数毎に伝搬路歪みを等化するための重み付けを行うことによって、周波数軸上の等化処理が行われる。周波数等化処理を施されたデータ信号は、ＩＦＦＴ部１６０でＩＦＦＴ処理を施され、復調部１６１で復調処理を施され、誤り訂正復号部１６２で誤り訂正復号処理を施される。なお、本実施の形態のＩＦＦＴ部１６０では、周波数領域から時間領域への逆変換としてＩＦＦＴ処理を採用しているが、採用可能な変換処理はＩＦＦＴ処理だけに限定されず、他の適切な処理、例えば、逆ＤＣＴ処理や逆Wavelet変換処理を採用することも可能である。

また、ノイズ電力測定部１５８は、非送信パターンテーブル記憶部１５６に記憶されている非送信パターンテーブルに従って、ＦＦＴ処理を施されたデータ信号のＮ個の成分のうち間引かれた成分の受信電力を測定する。このように、間引かれた部分の受信電力を測定するため、ノイズの電力を正確に測定することができる。また、測定されたノイズの電力は、ＳＩＲやＣＩＲの測定に利用することができる。

次いで、上記構成を有する送信装置１００の信号置換部１０８による、データ信号の置き換え動作および間引き動作について説明する。図６は、送信装置１００における動作を説明するための図である。

ここでは、シンボル区間の四個分を、データ信号の非送信を発生させるパターン（つまり非送信パターン）の周期とする。また、パイロットパターンについても、所定周期のパ
イロットパターンが使用される。

図６に示すように、タイミングｔ１では、周波数ｆ１の成分を間引く。これと同時に、周波数ｆ７の成分をパイロット信号で置き換える。そして、タイミングｔ２では、周波数ｆ４の成分をパイロット信号で置き換える。タイミングｔ３では、周波数ｆ６の成分をパイロット信号で置き換える。タイミングｔ４では、周波数ｆ２の成分をパイロット信号で置き換える。

タイミングｔ５では、周波数ｆ１の成分を間引く。これと同時に、周波数ｆ８の成分をパイロット信号で置き換える。そして、タイミングｔ６では、周波数ｆ４の成分をパイロット信号で置き換える。タイミングｔ７では、周波数ｆ６の成分をパイロット信号で置き換える。タイミングｔ８では、周波数ｆ２の成分をパイロット信号で置き換える。

このように、本実施の形態によれば、ＦＦＴ処理を施されたデータ信号を成すＮ個の成分のうち一部分の成分をパイロット信号で置き換えるため、シングルキャリアで送信されるデータ信号において、周波数軸上でデータシンボルとパイロットシンボルとを干渉なしで多重することができ、受信機側で周波数毎にチャネル推定値を得ることができ、周波数毎のチャネル推定精度を向上させることができる。

また、本実施の形態によれば、Ｎ個の成分のうち置き換え対象部分と異なる部分の成分を間引くため、送信が行われない成分を生成することができ、例えば、受信機側でこの成分の受信電力を測定した場合に、ノイズの電力を正確に測定することができる。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図である。なお、図７に示す送信装置２００は、図４の送信装置１００と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

送信装置２００は、送信装置１００の構成要素に加えて、補正係数算出部２０１および送信電力補正部２０２を有する。また、送信装置２００は、実施の形態１で説明した受信装置１５０と無線通信を行う。

補正係数算出部２０１は、データチャネルに予め割り当てられた総送信電力Pdataと、信号置換部１０８によって間引かれた成分の送信電力の和（以下「送信電力Poff」と言う）と、に基づいて、データチャネルの送信電力を補正するための補正係数Wを算出する。例えば、補正係数Wは、次の式（１）によって算出される。
W=Pdata/(Pdata-Poff) …（１）

送信電力補正部２０２は、算出された補正係数Wを、信号置換部１０８からの入力信号のうち、置き換え対象部分の成分および間引き対象部分の成分を除く成分に乗算することによって、データチャネルの送信電力を補正する。つまり、置き換えまたは間引きが行われる場合に、データチャネルの送信電力を制御する。

なお、本実施の形態では、送信電力の補正を、間引きが行われた後に行っているが、間引きが行われる前に行っても良い。

以下、送信装置２００の送信電力補正部２０２による送信電力補正について説明する。ここでは、送信装置２００における動作を、図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃにそれぞれ示された例を用いて説明する。

以下、第一の例について説明する。図８Ａに示すように、ＦＦＴ処理を施されたデータ信号の送信電力Pfftは、データチャネルに予め割り当てられた送信電力Pdataと同じである。なお、送信電力Pdataとは別に、パイロットチャネルの信号であるパイロット信号に対しては、送信電力Ppilotが割り当てられている。そして、データ信号のうちある部分の成分が除去されると、図８Ｂに示すように、ある部分の成分を除去されたデータ信号の送信電力Ponは、送信電力Pdataよりも送信電力Poffだけ小さくなる。なお、除去される成分は、間引き対象の成分であっても良いし、置き換え対象の成分であっても良い。

そして、送信電力補正部２０２では、算出された補正係数Wを送信電力Ponに乗算する。これによって、図８Ｃに示すように、送信電力Pctrlを、送信電力Pdataと同じ値にする。こうすることで、データチャネルの総送信電力を一定に保つことができるとともに送信電力Pdataを無駄なく使用することができ、受信機の誤り率特性を改善することができる。

より具体的には、送信電力補正部２０２では、送信電力Ponを、補正係数Wで示された割合で増大させる。または、送信電力Ponを送信電力Poffだけ増大させる。または、送信電力Ponを送信電力Pdataまで増大させる。こうすることによって、送信電力Pdataの利用効率を向上させることができる。さらに、送信電力Ponを増大させる割合を制御することができ、送信電力Ponを増大させる幅を制御することができ、増大させる送信電力Ponの目標値を制御することができる。

以下、第二の例について説明する。ＦＦＴ処理を施されたデータ信号のサブキャリア毎の送信電力は、図９Ａに示すとおりである。そして、信号置換部１０８では、パイロットパターンテーブルおよび非送信パターンテーブルに従って各タイミングで除去されるサブキャリアが決定される。この例では、図９Ｂに示すように、周波数ｆ７のサブキャリアに該当する成分が除去される。したがって、データ信号の総送信電力は、除去される周波数ｆ７の成分の送信電力Paだけ小さくなる。なお、除去される周波数ｆ７の成分は、間引き対象の成分であっても良いし、置き換え対象の成分であっても良い。

そこで、送信電力補正部２０２では、送信電力Paに基づいて、周波数ｆ１〜ｆ６、ｆ８の成分の少なくともいずれかの送信電力を増大させる。例えば、いずれか成分の送信電力を、送信電力Paに基づいて決められた割合で増大させる。または、送信電力Paに基づいて決められた値だけ増大させる。または、送信電力Paに基づいて決められた値まで増大させる。

この例では、図９Ｃに示すように、周波数ｆ１、ｆ３、ｆ８の成分の送信電力Paを増大させて送信電力Pa'とし、周波数ｆ２、ｆ４、ｆ６の成分の送信電力Pbを増大させて送信電力Pb'とし、周波数ｆ５の成分の送信電力Pcを増大させて送信電力Pc'とする。こうすることによって、送信電力Pdataの利用効率を向上させることができる。さらに、送信電力Pa、Pb、Pcを増大させる割合を制御することができ、送信電力Pa、Pb、Pcを増大させる幅を制御することができ、増大させる送信電力Pa、Pb、Pcの目標値を制御することができる。

また、送信電力補正部２０２では、周波数ｆ１〜ｆ６、ｆ８の各成分の送信電力（送信電力Pa、PbまたはPc）を、図９Ａの斜線部分の面積と図９Ｃの斜線部分の面積とが等しくなるように、補正する。

また、送信電力補正部２０２では、例えば、周波数ｆ１〜ｆ６、ｆ８の各成分の送信電力（送信電力Pa、PbまたはPc）に補正係数Wを乗算することによって、各送信電力Pa、PbまたはPcを補正する。あるいは、例えば、送信電力Poff（この例ではPa）を周波数ｆ１〜ｆ６、ｆ８の数（つまり七個）で等分した値を、周波数ｆ１〜ｆ６、ｆ８の各成分の送信
電力（送信電力Pa、PbまたはPc）に加算することによって、各送信電力Pa、PbまたはPcを補正する。このように、周波数ｆ１〜ｆ６、ｆ８の各成分の送信電力を均等に、例えば、互いに同じ割合で、または、互いに同じ値だけ、増大させるため、各送信電力を不均等に増大させる場合に比して、制御を簡略化することができる。

このように、本実施の形態によれば、このように、前述の送信電力制御を、置き換えおよび間引きが行われる場合に行うため、置き換えまたは間引きが行われた場合の受信機側での誤り率特性を改善することができる。

（実施の形態３）
図１０は、本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図である。なお、図１０に示す受信装置３００は、実施の形態１で説明した受信装置１５０と同様の基本的構成を有しており、同一の構成要素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。また、受信装置３００は、実施の形態１で説明した送信装置１００または実施の形態２で説明した送信装置２００と無線通信を行う。

受信装置３００は、受信装置１５０の構成要素に加えて、パイロットチャネル間引き部３０１を有する。パイロットチャネル間引き部３０１は、ＦＦＴ部１５４でＦＦＴ処理を施されたデータ信号におけるＮ個の成分の各々に対応する切替部３０２−１、３０２−２、３０２−３、…、３０２−Ｎを有する。切替部３０２−１〜３０２−Ｎは、互いに同じ構成を有する。よって、以下の説明では、これらのうち任意のものについて言及するとき、単に「切替部３０２」と言う。

パイロットチャネル間引き部３０１は、ＦＦＴ処理を施されたデータ信号のうちパイロット信号に相当する部分を間引く。より具体的には、その部分の信号を、Ｉ成分およびＱ成分をいずれもゼロ値に置き換えて出力する処理を行う。また、パイロット間引きは、切替部３０２の切替処理をパイロットパターンテーブル記憶部１５５に記憶されているパイロットパターンテーブルに従って行うことによって実現される。

例えば、切替部３０２は、ＦＦＴ部１５４からの入力成分がパイロット信号に相当するものでない場合、定常的に、その入力成分を受信等化処理部１５９に出力する。一方、切替部３０２は、ＦＦＴ部１５４からの入力成分がパイロット信号に相当するものであった場合は、その入力成分が受信等化処理部１５９に出力されないように、入出力状態を切り替える。

図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて、パイロット間引きについてより詳しく説明する。例えば、図１１Ａに示すように、ＦＦＴ部１５４からの入力成分のうち、周波数ｆ７の成分がパイロット信号に相当するものであったとする。この場合、パイロットチャネル間引き部３０１では、周波数ｆ７の成分について、Ｉ成分およびＱ成分のいずれも「０」を入力する。このような処理の結果として得られた、図１１Ｂに示すデータ信号が、受信等化処理部１５９に引き渡される。このとき、受信等化処理部１５９では、チャネル推定の結果に基づく周波数軸上での等化処理を、パイロット信号に相当する部分を間引かれたデータ信号に対して行う。

このように、本実施の形態によれば、周波数軸上での等化処理を、パイロット信号に相当する部分を間引かれたデータ信号に対して行うため、パイロット信号がデータ信号に干渉を与えることを防ぐことができる。こうすることによって、図１２に示すように、パイロット間引きを行う場合の誤り率特性を、パイロット間引きを行わない場合に比べて改善することができる。

なお、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されても良いし、一部又は全てを含むように１チップ化されても良い。

ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。

また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現しても良い。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。

さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行っても良い。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。

本明細書は、２００４年７月２９日出願の特願２００４−２２２３８８に基づく。この内容はすべてここに含めておく。

本発明の無線送信装置、無線受信装置、無線送信方法および無線受信方法は、周波数等化シングルキャリア伝送システムに用いられる基地局装置または移動局装置などに適用することができる。

従来の周波数等化シングルキャリア伝送の一例を示す図従来のスキャッタードパイロットの一例を示す図従来の周波数等化シングルキャリア伝送へのスキャッタードパイロットの適用の一例を示す図本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態１に係る送信装置における動作を説明するための図本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図ＦＦＴ処理を施されたデータ信号の総送信電力を示す図間引き処理を施されたデータ信号の総送信電力を示す図送信電力補正を施されたデータ信号の総送信電力を示す図ＦＦＴ処理を施されたデータ信号のサブキャリア別の送信電力を示す図間引き処理を施されたデータ信号のサブキャリア別の送信電力を示す図送信電力補正を施されたデータ信号のサブキャリア別の送信電力を示す図本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図本発明の実施の形態３に係るパイロット間引き前のデータ信号を示す図本発明の実施の形態３に係るパイロット間引き後のデータ信号を示す図本発明の実施の形態３に係るパイロット間引きによる誤り率特性の改善を説明するための図

Claims

時間領域から周波数領域への変換をデータ信号に対して施す変換手段と、
変換を施されたデータ信号を成す複数の周波数成分のうち一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換える置き換え手段と、
周波数領域から時間領域への逆変換を、前記一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換えられたデータ信号に対して施す逆変換手段と、
逆変換を施されたデータ信号をシングルキャリアで送信する送信手段と、
を有する無線送信装置。
データ信号は、データチャネルの信号を含み、
前記置き換え手段による置き換えが行われる場合に、データチャネルの送信電力を制御する制御手段をさらに有する、
請求項１記載の無線送信装置。
前記複数の周波数成分のうち他の部分の周波数成分を間引く間引き手段をさらに有し、
前記逆変換手段は、
前記他の部分の周波数成分を間引かれたデータ信号に対して逆変換を施す、
請求項２記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記間引き手段による間引きが行われる場合に、前記送信電力を制御する、
請求項３記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記一部分の周波数成分を置き換えられたデータ信号の前記送信電力を、データチャネルに予め割り当てられた前記送信電力と同じ値にする、
請求項２記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記一部分の周波数成分を置き換えられたデータ信号の前記送信電力を、所定の割合で増大させる、
請求項２記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記一部分の周波数成分を置き換えられたデータ信号の前記送信電力を、所定値だけ増大させる、
請求項２記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記一部分の周波数成分を置き換えられたデータ信号の前記送信電力を、所定値まで増大させる、
請求項２記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記複数の周波数成分のうち前記一部分の周波数成分および前記他の部分の周波数成分のいずれとも異なる一の周波数成分の前記送信電力を増大させる、
請求項４記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記一の周波数成分の前記送信電力を所定の割合で増大させる、
請求項９記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記一の周波数成分の前記送信電力を所定値だけ増大させる、
請求項９記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記一の周波数成分の前記送信電力を所定値まで増大させる、
請求項９記載の無線送信装置。
前記制御手段は、
前記複数の周波数成分の中の第一の周波数成分および第一の周波数成分と異なる第二の周波数成分であって、前記一部分の周波数成分および前記他の部分の周波数成分のいずれとも異なる第一の周波数成分および第二の周波数成分の各々の前記送信電力を均等に増大させる、
請求項４記載の無線送信装置。
シングルキャリアで送信され且つ複数の周波数成分から成るデータ信号であって、前記複数の周波数成分のうち一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換えられたデータ信号を受信する受信手段と、
時間領域から周波数領域への変換を、受信されたデータ信号に対して施す変換手段と、
変換を施されたデータ信号のうちパイロット信号に相当する部分を用いて、前記複数の周波数成分の各々についてチャネル推定を行うチャネル推定手段と、
を有する無線受信装置。
変換を施されたデータ信号のうちパイロット信号に相当する部分を間引く間引き手段と、
チャネル推定の結果に基づく周波数軸上での等化処理を、パイロット信号に相当する部分を間引かれたデータ信号に対して行う等化処理手段と、
をさらに有する請求項１４記載の無線受信装置。
前記受信手段は、
前記複数の周波数成分のうち他の部分の周波数成分を間引かれたデータ信号を受信し、
前記他の部分の周波数成分の受信電力を測定する測定手段をさらに有する、
請求項１４記載の無線受信装置。
時間領域から周波数領域への変換をデータ信号に対して施す変換ステップと、
変換を施されたデータ信号を成す複数の周波数成分のうち一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換える置き換えステップと、
周波数領域から時間領域への逆変換を、前記一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換えられたデータ信号に対して施す逆変換ステップと、
逆変換を施されたデータ信号をシングルキャリアで送信する送信ステップと、
を有する無線送信方法。
シングルキャリアで送信され且つ複数の周波数成分から成るデータ信号であって、前記複数の周波数成分のうち一部分の周波数成分をパイロット信号で置き換えられたデータ信号を受信する受信ステップと、
時間領域から周波数領域への変換を、受信されたデータ信号に対して変換を施す変換ステップと、
変換を施されたデータ信号のうちパイロット信号に相当する部分を用いて、前記複数の周波数成分の各々についてチャネル推定を行うチャネル推定ステップと、
を有する無線受信方法。