JP4813463B2 - マルチキャリア信号受信機及びマルチキャリア信号受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、マルチキャリア方式を使用して送信される電波を受信するマルチキャリア信号受信機及びマルチキャリア信号受信方法に関する。
本願は，２００５年３月１４日に出願された特願２００５−０７１５７９号に対して優先権を主張するものであって，その内容をここに援用する。

近年、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重接続）方式のマルチキャリア信号受信機において、キャリア（以下で、「サブキャリア」ということがある。）毎に重み付けをし、復調を行うことによって最大伝送速度（最大スループット）の増大を実現できる受信機が検討されている。重み付けの方法としては、伝搬路推定値ｈ_ｍと雑音電力推定値Ｎから重み付け係数ｗ_ｍを求めるＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ Ｅｒｒｏｒ：最小平均自乗誤差）合成の方法が良い特性を得られるとされている。
上記ＭＭＳＥ合成の方法を用いたＣＤＭＡ方式のマルチキャリア信号受信機については非特許文献１に記載されている。

また、フレームの前後にパイロットチャンネルＰＩＣＨを挿入するだけでなく、フレームの中心にＰＩＣＨを挿入するフレーム構成も提案されている（非特許文献２）。
「信学技報ＲＣＳ２００１−１６６」社団法人電子情報通信学会２００１年１０月発行 「信学技報ＲＣＳ２００２−８５」社団法人電子情報通信学会２００２年０６月発行

しかし、従来の方法では、雑音を正確に求めることができないことに起因して有効な重み付け係数ｗ_ｍを正確に求めることができず、したがって期待したほどに最大スループットの増大を実現できないとの欠点があった。
すなわち、フレームの時間間隔は、伝搬路の変動の速い（最大ドップラー周波数が大きい）場合においても伝搬路の変動が十分に小さくなるよう設計されるのが通常であるため、ほとんどの場合は、フレームの前後で単調なわずかな変化が生じるが、これが受信信号の復調時に悪影響となることはない。しかしながら、伝搬路推定値ｈ_ｍと実際の伝搬路の差が、フレームの中間点近傍では非常に小さいのに対し、フレームの前後では多少の差が生じ、この差が雑音電力推定値に大きく利いてしまって、上記欠点をもたらす原因となる。その他に、パイロットチャネルＰＩＣＨの電力をデータトラフィックチャネルＤＴＣＨの電力に比べて大きくした場合は、チャネル変動成分が、ＰＩＣＨの電力に比例するのに対し、雑音電力はＰＩＣＨの電力とは独立であるため、チャネル変動成分が雑音成分に比して拡大されて観測されてしまい、上記欠点の原因となる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、伝搬路の変動の速い場合においても、雑音電力を正確に求め、適切な重み付けを行うことにより、最大スループットの増大を実現できるマルチキャリア信号受信機及びマルチキャリア信号受信方法を提供することにある。

本発明の第１の態様によるマルチキャリア信号受信機は、第１の時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、受信信号と参照信号より伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、前記伝搬路推定部が算出した前記伝搬路推定値と、前記第１の時間間隔に含まれる信号のうち、前記第１の時間間隔の中間点近傍に位置する、前記受信信号と前記参照信号より雑音電力推定値を算出する雑音電力推定部とを有することを特徴とするマルチキャリア信号受信機である。

また、本発明の第２の態様によるマルチキャリア信号受信機は、第１の時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、前記受信信号と前記参照信号より復調用伝搬路推定値を算出する復調用伝搬路推定部と、前記第１の時間間隔の中の小時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、受信信号と参照信号よりレプリカ作成用伝搬路推定値を算出するレプリカ作成用伝搬路推定部と、前記レプリカ作成用伝搬路推定部が算出した前記レプリカ作成用伝搬路推定値と、前記小時間間隔に含まれる、前記受信信号と前記参照信号より、雑音電力推定値を算出する雑音電力推定部とを有することを特徴とするマルチキャリア信号受信機である。

また、本発明の第３の態様によるマルチキャリア信号受信機は、第１の時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、受信信号と参照信号より復調用伝搬路推定値を算出する復調用伝搬路推定部と、前記第１の時間間隔の中の複数の小時間間隔に含まれるパイロットチャネルをそれぞれ用いて、前記受信信号と前記参照信号よりレプリカ作成用伝搬路推定値を算出するレプリカ作成用伝搬路推定部と、前記レプリカ作成用伝搬路推定部が算出した前記レプリカ作成用伝搬路推定値と、前記複数の小時間間隔に含まれる、前記受信信号と前記参照信号より、前記複数の小時間間隔毎に雑音電力成分を求め、前記雑音電力成分の平均を求めることにより、雑音電力推定値を算出する雑音電力推定部とを有することを特徴とするマルチキャリア信号受信機である。

また、本発明の第１の態様によるマルチキャリア信号受信機において、前記雑音電力推定部は、前記中間点近傍に位置する前記受信信号及び前記参照信号の範囲を伝搬路の変動速度に依存して変えて、前記雑音電力推定値を算出するようにしても良い。
また、本発明の第２又は第３の態様によるマルチキャリア信号受信機において、前記レプリカ作成用伝搬路推定部及び前記雑音電力推定部は、前記各小時間間隔の範囲を伝搬路の変動速度に依存して変えて、前記レプリカ作成用伝搬路推定値及び前記雑音電力推定値を算出するようにしても良い。
また、本発明の第１ないし第３の態様によるマルチキャリア信号受信機において、前記第１の時間間隔は、１フレームの時間間隔であっても良い。

また、本発明の第１の態様によるマルチキャリア信号受信方法は、伝搬路推定部により、第１の時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、受信信号と参照信号より伝搬路推定値を算出する第１のステップと、雑音電力推定部により、前記第１のステップで算出した前記伝搬路推定値と、前記第１の時間間隔に含まれる信号のうち、前記第１の時間間隔の中間点近傍に位置する、前記受信信号と前記参照信号より雑音電力推定値を算出する第２のステップとを有することを特徴とするマルチキャリア信号受信方法である。

また、本発明の第２の態様によるマルチキャリア信号受信方法は、復調用伝搬路推定部により、第１の時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、受信信号と参照信号より復調用伝搬路推定値を算出する第１のステップと、レプリカ作成用伝搬路推定部により、前記第１の時間間隔の中の小時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、前記受信信号と前記参照信号よりレプリカ作成用伝搬路推定値を算出する第２のステップと、雑音電力推定部により、前記第２のステップで算出した前記レプリカ作成用伝搬路推定値と、前記小時間間隔に含まれる、前記受信信号と前記参照信号より、雑音電力推定値を算出する第３のステップとを有することを特徴とするマルチキャリア信号受信方法である。

また、本発明の第３の態様によるマルチキャリア信号受信方法は、復調用伝搬路推定部により、第１の時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、受信信号と参照信号より復調用伝搬路推定値を算出する第１のステップと、レプリカ作成用伝搬路推定部により、前記第１の時間間隔の中の複数の小時間間隔に含まれるパイロットチャネルを用いて、前記受信信号と前記参照信号よりレプリカ作成用伝搬路推定値を算出する第２のステップと、雑音電力推定部により、前記第２のステップで算出した前記レプリカ作成用伝搬路推定値と、前記複数の小時間間隔に含まれる、前記受信信号と前記参照信号より、前記複数の小時間間隔毎に雑音電力成分を求め、前記雑音電力成分の平均を求めることにより、雑音電力推定値を算出する第３のステップとを有することを特徴とするマルチキャリア信号受信方法である。

また、本発明の第１の態様によるマルチキャリア信号受信方法において、前記第２のステップでは、前記中間点近傍に位置する前記受信信号及び前記参照信号の範囲を伝搬路の変動速度に依存して変えて、前記雑音電力推定値を算出するようにしても良い。
また、本発明の第２又は第３の態様によるマルチキャリア信号受信方法において、前記第２のステップ及び前記第３のステップでは、前記各小時間間隔の範囲を伝搬路の変動速度に依存して変えて、前記レプリカ作成用伝搬路推定値及び前記雑音電力推定値を算出するようにしても良い。
また、本発明の第１ないし第３の態様によるマルチキャリア信号受信方法において、前記第１の時間間隔は、１フレームの時間間隔であっても良い。

本発明によれば、マルチキャリア信号受信機において、雑音電力を正確に求めることができることに起因して、適切な重み付けを行うことができ最大スループットの増大を実現できる。

マルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を、時間、周波数、コードの３軸方向に展開して示す図である。 マルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を、時間軸方向に詳細に示す図である。 マルチキャリア信号受信機の基本的構成を示すブロック図である。 ベースバンド信号処理部の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態におけるチャネル推定部の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における伝搬路推定部の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態における雑音電力推定部の構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の効果を説明するための図である。 第１の実施形態の効果を説明するための図である。 第１の実施形態の変形例におけるマルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を、時間軸方向に詳細に示す図である。 第２の実施形態におけるマルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を、時間軸方向に詳細に示す図である。 第２の実施形態におけるチャネル推定部の構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の変形例におけるマルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を、時間軸方向に詳細に示す図である。 第３の実施形態におけるマルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を、時間軸方向に詳細に示す図である 第３の実施形態におけるチャネル推定部の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態におけるレプリカ作成用伝搬路推定部の構成を示すブロック図である。 第３の実施形態における雑音電力推定部の構成を示すブロック図である。す図である。

符号の説明

１４、１４ａ・・・チャネル推定部、
１６、１６ａ・・・復調用伝搬路推定部、
１７、１７ａ・・・雑音電力推定部、
１８、１８ａ・・・コード多重数推定部、
１９、１９ａ・・・レプリカ作成用伝搬路推定部、
１７１ａ、１７１ｂ・・・信号選択部、
１７２ａ、１７２ｂ・・・平均化部、
１９１・・・信号選択部、
１９２ｃ−１〜１９２ｃ−３・・・平均化部、
３１・・・信号選択部、
３２〜３３・・・乗算器、
３４・・・平均化部、
４１、４２・・・乗算器、
４３・・・減算器、
４４・・・自乗器、
２２１、２２２・・・乗算器、
３０１・・・アンテナ部、
３０２・・・無線周波数変換部、
３０３・・・ベースバンド信号処理部、
３０４・・・メディアアクセスコントロール部、
３０５・・・Ａ／Ｄ変換部、
３０６・・・フィルタ部、
３０７・・・ＧＩ除去部、
３０８・・・高速フーリエ変換部、
３０９・・・逆拡散部、
３１０・・・重み付け部、
３１１・・・加算部、
３１２・・・Ｐ／Ｓ変換部、
３１３・・・デコーダ部、
３１４・・・チャネル推定部、
３１５・・・重み付け係数演算部、
３１６・・・伝搬路推定部、
３１７・・・雑音電力推定部、
３１８・・・コード多重数推定部

（第１の実施形態）
図１は、マルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を示す図である。図では、１フレームの前後及び真ん中付近に伝搬路推定のためのパイロットチャネルＰＩＣＨが時間多重されており（つまり、１シンボル目、２６シンボル目、２７シンボル目、５２シンボル目のＰＩＣＨ（１）、ＰＩＣＨ（２６）、ＰＩＣＨ（２７）、ＰＩＣＨ（５２））、その間にデータの伝送を行うデータトラフィックチャネルＤＴＣＨが存在する（つまり、２〜２５シンボル目、２８〜５１シンボル目のＤＴＣＨ（２）〜ＤＴＣＨ（２５）、ＤＴＣＨ（２８）〜ＤＴＣＨ（５１））。この点を図１の時間軸方向に示す。また周波数軸方向には複数のサブキャリアが並んでいる。また、異なる直交コードを用いて複数のデータトラフィックチャンネルＤＴＣＨが同一周波数、同一時間で伝送される。この点を時間軸方向と周波軸方向とに直交するコード軸方向に示す。

図２は、図１のフレーム構成を取り出して示したものである。前述のように、第１の時間間隔ｔ１からなる１フレームに含まれる全てのパイロットチャンネルＰＩＣＨ（つまり、ＰＩＣＨ（１）、ＰＩＣＨ（２６）、ＰＩＣＨ（２７）、ＰＩＣＨ（５２））を用いて、伝搬路推定値ｈ_ｍを導出し、また、時間間隔ｔ１の中間点近傍に位置する時間間隔ｔ’１、すなわち、パイロットチャンネルＰＩＣＨ（つまり、ＰＩＣＨ（２６）、ＰＩＣＨ（２７））を用いて雑音電力推定値Ｎを導出する。なお、本願明細書において、中間点近傍とは、第１の時間間隔ｔ１の中間点を含む小時間間隔のことをいうものとする。なお、小時間間隔とは、フレーム中の時間であって、その間のチャネル変動成分が無視可能な程度に小さい時間間隔をいう。例えば、１フレームの長さが５２シンボルに相当する場合には、２〜１０シンボル程度の長さをいう。

図３は、マルチキャリア信号受信機の概略の構成を示すブロック図である。このマルチキャリア信号受信機は、アンテナ部３０１、無線周波数変換部３０２、ベースバンド信号処理部３０３、メディアアクセスコントロール部３０４を有する。無線周波数変換部３０２では、アンテナ部３０１より無線周波数変換部３０２に入力された信号の周波数変換を行い、ベースバンド信号処理部３０３では前記無線周波数変換部３０２より出力されたベースバンド信号に対して数値演算処理を行うことにより受信信号データを取り出す。また、メディアアクセスコントロール部３０４では、前記ベースバンド信号処理部３０３より取り出された受信信号データが、制御チャンネルであるか音声信号などの伝送データであるかの判断をし、適切な信号を受信できるように制御したり、上位層に伝送データの受け渡しをしたりする。
図４は、図２のベースバンド信号処理部３０３の構成を示すブロック図である。Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部３０５は、無線周波数変換部３０２（図２）から出力される受信信号をデジタル信号に変換する。フィルタ部３０６は、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換部３０５から出力される信号から所望帯域の信号のみを取り出す。ＧＩ（Ｇｕａｒｄ Ｉｎｔｅｒｖａｌ：ガードインターバル）除去部３０７は、フィルタ部３０６から出力される信号からＧＩを除去する。高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部３０８は、ＧＩ除去部３０７から出力される信号を周波数変換して、各サブキャリアの信号成分ｙ_ｍ（ｉ）を分波して取り出す。逆拡散部３０９は、高速フーリエ変換部３０８から出力される信号に対して、サブキャリア毎に拡散コードｓ_ｍの乗算を行う。重み付け部３１０は、逆拡散部３０９から出力される信号に対して、サブキャリア毎に重み付け係数ｗ_ｍを乗算する。加算部３１１は、重み付け部３１０から出力される信号をサブキャリア毎に加算する。Ｐ／Ｓ（Ｐａｒａｌｌｅｌ／Ｓｅｒｉａｌ）変換部３１２は、加算部３１１から出力される信号をパラレル−シリアル変換する。デコーダ部３１３は、Ｐ／Ｓ変換部３１２から出力される信号に対して復調及び誤り訂正復号を行い、復調データを出力する。
また、チャネル推定部３１４は、高速フーリエ変換部３０８の出力ｙ_ｍ（ｉ）及び参照信号ｄ_ｍ（ｉ）を用いて、伝搬路推定値ｈ_ｍ、雑音電力推定値Ｎ、コード多重数Ｃ_ｍｕｘの推定を行う。重み付け係数演算部３１５は、チャネル推定部３１４から出力される情報ｈ_ｍ、Ｎ、Ｃ_ｍｕｘに基づいて重み付け係数ｗ_ｍを計算し、重み付け部３１０に出力する。
なお、一例として重み付け係数ｗ_ｍは、以下の式で表される。
ｗ_ｍ＝ｈ_ｍ ^＊／（Ｃ_ｍｕｘ・ｈ_ｍ ^２＋Ｎ）
なお、下付き文字のｍ（ｍは正の整数）はサブキャリア番号、ｉは受信フレームのシンボルの番号である。したがって、例えば、ｙ_ｍ（ｉ）は受信フレーム内のｉ番目のシンボルにおけるｍ番目のサブキャリアの受信信号を示す。また、上付き文字の＊は、共役を示す。

図５は、チャネル推定部３１４（図４）の構成を示すブロック図である。チャネル推定部３１４は、伝搬路推定部３１６、雑音電力推定部３１７、コード多重数推定部３１８を有する。伝搬路推定部３１６は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いて伝搬路推定値ｈ_ｍを求める。なお、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）は、既知の、フレーム内のｉ番目のスクランブリングコードｃ_ｍを乗算する前のパイロットチャンネルＰＩＣＨシンボルであってｍ番目のサブキャリアのものを示す。雑音電力推定部３１７は、伝搬路推定部３１６から出力される伝搬路推定値ｈ_ｍ、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いて雑音電力推定値Ｎを求める。また、コード多重数推定部３１８は、雑音電力推定値Ｎ及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いてコード多重数Ｃ_ｍｕｘを推定する。なお、コード多重数Ｃ_ｍｕｘは、コード多重数推定部３１８により推定せずに、制御信号を用いて送信機から通知してもよい。

図６は、伝搬路推定部３１６（図５）の構成を示すブロック図である。伝搬路推定部３１６は、信号選択部３１、乗算器３２、３３、平均化部３４を有する。信号選択部３１は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）及び参照信号ｄ_ｍ（ｉ）の共役であるｄ_ｍ ^＊（ｉ）から、全パイロットチャンネルＰＩＣＨに相当する１、２６、２７、５２番目のシンボルのみを取り出す。したがって、信号選択部３１には、既知の系列である参照信号ｄ_ｍ（ｉ）の共役であるｄ_ｍ ^＊（ｉ）か入力され、ＰＩＣＨに相当する信号のみが乗算器３２に出力される。ここでは、全ての参照信号ｄ_ｍ（１）、ｄ_ｍ（２６）、ｄ_ｍ（２７）、ｄ_ｍ（５２）の共役ｄ_ｍ ^＊（１）、ｄ_ｍ ^＊（２６）、ｄ_ｍ ^＊（２７）、ｄ_ｍ ^＊（５２）が乗算器３２に対して出力される。乗算器３２では、信号選択部３１から出力される信号と、スクランブリングコードｃ_ｍの共役であるｃ_ｍ ^＊とか乗算される。また、信号選択部３１には、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）が入力され、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）のうちパイロットチャネルＰＩＣＨに相当する信号が乗算器３３に出力される。
つまり、信号選択部３１から乗算器３３に対して、受信信号ｙ_ｍ（１）、ｙ_ｍ（２６）、ｙ_ｍ（２７）、ｙ_ｍ（５２）の信号が出力される。したがって、乗算器３３から平均化部３４に対して、ｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）の信号が出力される。
平均化部３４では、平均値が求められ、伝搬路推定値ｈ_ｍ＝Σｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）／Ｎｐとして出力される。ここでは、サブキャリア毎に４シンボル分平均化され、したがってＮｐ＝４である。したがって、伝搬路推定値ｈ_ｍ（ｈ_ｍ＝（ｈ_ｍ（１）−ｈ_ｍ（２６）＋ｈ_ｍ（２７）＋ｈ_ｍ（５２））／４）が求められる。

図７は、雑音電力推定部３１７（図５）の構成を示すブロック図である。雑音電力推定部３１７は、信号選択部１７１ａ、乗算器４１、４２、減算器４３、自乗器４４、平均化部１７２ａを有する。信号選択部１７１ａは、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）及び参照信号ｄ_ｍ（ｉ）から、パイロットチャンネルＰＩＣＨの中間点近傍に位置する２６、２７番目のシンボルのみを取り出す。したがって、信号選択部１７１ａには、既知の系列である参照信号ｄ_ｍ（ｉ）が入力され、フレームの中間点近傍に位置するＰＩＣＨに相当する信号のみを乗算器４１に出力する。ここでは、信号選択部１７１ａから乗算器４１に対して、参照信号ｄ_ｍ（２６）、ｄ_ｍ（２７）が出力される。
乗算器４１は、信号選択部１７１ａから出力される上述の信号と、スクランブリングコードｃ_ｍを乗算する。乗算器４２は、乗算器４１から出力される信号と、伝搬路推定部３１６で推定した伝搬路推定値ｈ_ｍを乗算することによりレプリカ信号を作成する。このレプリカ信号は、雑音のない伝搬状態において受信すべき理想の受信信号を示す。
減算器４３は、乗算器４２から出力されるレプリカ信号を、信号選択部１７１ａから出力される、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）のうちフレームの中間点近傍に位置するパイロットチャネルＰＩＣＨに相当する信号から減算して、ｙ_ｍ（ｉ）−ｈ_ｍ・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ）を算出する。ここでは、信号選択部１７１ａから減算器４３に対して、ｙ_ｍ（２６）、ｙ_ｍ（２７）が出力される。
自乗器４４は、減算器４３から出力される信号を自乗し、平均化部１７２ａに対して（ｙ_ｍ（ｉ）−ｈ_ｍ・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ））^２という信号を出力する。平均化部１７２ａは、自乗器４４から出力される信号を各サブキャリアについて求めて、次に信号選択部１７１ａで選択されたＰＩＣＨシンボル数（図７では２）とサブキャリア数Ｎｃを乗算した値で平均化することにより１サブキャリア当りの雑音電力を算出し、雑音電力推定値Ｎ＝Σ（ｙ_ｍ（ｉ）−ｈ_ｍ・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ））^２／（２Ｎｃ）として出力する。

この様にフレームの前後の位置に相当するＰＩＣＨ（つまり、１シンボル目と５２シンボル目のＰＩＣＨ）を使用せず、フレームの中間点近傍に位置するＰＩＣＨ（つまり、２６シンボル目と２７シンボル目のＰＩＣＨ）を使用して、雑音電力の推定を行うことにより、より正確な雑音電力の推定が可能となり、復調時に使用する重み付け係数ｗ_ｍを正確に求めることが可能となる。
図８Ａ及び図８Ｂは、本実施形態の作用効果を図式的に説明するための図である。図８Ａ，図８Ｂにおいて、横軸（Ｉ軸）には、受信信号について、コサイン波で変調された信号強度を取り、縦軸（Ｑ軸）にはサイン波で変調された信号強度を取る。また、データトラフィックチャネルＤＴＣＨの信号電力を、対応する信号強度の位置に、点線で示す円によって重ねて示す。それ以外にも、パイロットチャネルＰＩＣＨの受信信号（ｙ_ｍ（ｉ））を＋記号で示し、パイロットチャネルＰＩＣＨのレプリカ信号（ｈ_ｍ・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ））を×記号で示す。伝搬路推定値ｈ_ｍをより高精度に求めるために、ＰＩＣＨには、ＤＴＣＨに比べて大きな送信電力を割り当てているので、図において、＋記号、×記号の位置は、点線の円よりも原点からより離れて位置する。さらに、図に示すように、フレームの前後の位置に相当するＰＩＣＨ（つまり１シンボル目と５２シンボル目のＰＩＣＨ）を使用した場合（図８Ａ参照）には、チャネル変動成分が拡大されることに基づいて大部分となり、本来の雑音電力に比べて、見かけ上大きな雑音電力推定値Ｎが求まってしまう欠点がある。これに対して、フレームの中間点近傍に位置するＰＩＣＨ（つまり、２６シンボル目と２７シンボル目のＰＩＣＨ）を使用した場合（図８Ｂ参照）には、チャネル変動成分はほとんど含まれず、雑音電力が大部分となって、雑音電力推定値Ｎが正確に求まる。

これにより、本実施形態によるマルチキャリア信号受信機を用いた場合には、従来技術による方式と比べて、伝搬路の時間変動に対して対応可能なことに起因して、ＰＩＣＨの電力を大きくとっても正しい重み付け係数ｗ_ｍを算出することが可能となって、所期のとおり、最大伝送速度（最大スループット）の増大を実現できる。なお、先に述べたとおりパイロットチャンネルＰＩＣＨの電力を大きく取ることは、伝搬路推定値ｈ_ｍを正確に求める際に有効に働く。

（第１の実施形態の変形例）
次に、図２に示すフレーム構成の信号が２フレーム続いて受信され、この２フレームに含まれるパイロットチャネルＰＩＣＨを用いて伝搬路推定値ｈ_ｍを求める場合について示す。
図９は、上記の場合のフレームの構成を示す図である。ここでは、図９に示すように、第１の時間間隔ｔ２からなる２フレームに含まれる全てのパイロットチャネルＰＩＣＨを用いて、伝搬路推定値ｈ_ｍを導出し、また、時間間隔ｔ２の中間点近傍に位置する小時間間隔ｔ’２、すなわちＰＩＣＨ（つまり、ＰＩＣＨ（１，５２）、ＰＩＣＨ（２，１））を用いて雑音電力推定値Ｎを導出する場合について説明する。なお、図中のＰＩＣＨ（ｉ，ｊ）はｉフレーム目のｊシンボル目のパイロットチャネルを示す。また、以下の説明において、ｈ_ｍ（ｉ，ｊ）はｉフレーム目のｊシンボル目から導出されたｍ番目のサブキャリアの伝搬路推定値ｈ_ｍ、ｄ_ｍ（ｉ，ｊ）はｉフレーム目のｊシンボル目におけるｍ番目のサブキャリアの参照信号、ｄ_ｍ ^＊（ｉ，ｊ）は参照信号ｄ_ｍ（ｉ，ｊ）の共役、ｙ_ｍ（ｉ，ｊ）はｉフレーム目のｊシンボル目におけるｍ番目のサブキャリアの受信信号を示す。
本変形例の受信機の構成は、図３、４と同様であり、図３に示すアンテナ部、無線周波数変換部、ベースバンド信号処理部、メディアアクセスコントロール部とその相互接続とを有する。

また、本変形例のベースバンド信号処理部の構成は、図４と同様であり、図４に示すＡ／Ｄ変換部、フィルタ部、ＧＩ除去部、高速フーリエ変換部、逆拡散部、重み付け部、加算部、Ｐ／Ｓ変換部、デコーダ部、チャネル推定部、重み付け係数演算部とその相互接続とを有する。

次に、チャネル推定部の構成は、図５と同様であり、図５に示す伝搬路推定部、雑音電力推定部、コード多重数推定部とその相互接続とを有する。

また、伝搬路推定部の構成は、図６と同様であり、図６に示す信号選択部、２つの乗算器、平均化部とその相互接続とを有する。ただし、信号選択部は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）については、全ての参照信号の共役ｄ_ｍ ^＊（１，１）、ｄ_ｍ ^＊（１，２６）、ｄ_ｍ ^＊（１，２７）、ｄ_ｍ ^＊（１，５２）、ｄ_ｍ ^＊（２，１）、ｄ_ｍ ^＊（２，２６）、ｄ_ｍ ^＊（２，２７）、ｄ_ｍ ^＊（２，５２）を出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、全てのパイロットチャネルの信号ｙ_ｍ（１，１）、ｙ_ｍ（１，２６）、ｙ_ｍ（１，２７）、ｙ_ｍ（１，５２）、ｙ_ｍ（２，１）、ｙ_ｍ（２，２６）、ｙ_ｍ（２，２７）、ｙ_ｍ（２，５２）を出力する。したがって、平均化部は、全てのパイロットチャネルに相当するシンボルについての伝搬路推定値の８シンボル分の平均を伝搬路推定値ｈ_ｍ（ｈ_ｍ＝Σｃ_ｍ ^＊ｄ_ｍ ^＊（ｉ）ｙ_ｍ（ｉ）／Ｎ_ｐ）として出力する。すなわち、Ｎ_ｐ＝８である。

雑音電力推定部の構成は、図７と同様であり、図７に示す信号選択部、２つの乗算器、減算器、自乗器、平均化部とその相互接続とを有する。ただし、信号選択部は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）については、１フレーム目の５２シンボル目と、２フレーム目の１シンボル目の参照信号ｄ_ｍ（１，５２）、ｄ_ｍ（２，１）を出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、１フレーム目の５２シンボル目と、２フレーム目の１シンボル目の受信信号ｙ_ｍ（１，５２）、ｙ_ｍ（２，１）を出力する。したがって、平均化部は、受信信号とレプリカ信号との差の自乗を各サブキャリアについて求めて、次にＰＩＣＨシンボル数（この変形例では２）とサブキャリア数Ｎｃを乗算した値で平均化した１サブキャリア当りの雑音電力Ｎ（Ｎ＝Σ（ｙ_ｍ（ｉ）−ｈ_ｍ・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ））^２／（２Ｎ_ｃ））を出力する。

この様に２フレームの中間点近傍に位置するＰＩＣＨ以外のＰＩＣＨを使用せず、２フレームの中間点近傍に位置するＰＩＣＨ（つまり、１フレーム目の５２シンボル目と２フレーム目の１シンボル目）を使用して、雑音電力推定値Ｎの推定を行うことにより、より正確な雑音電力の推定が可能となり、復調時に使用する重み付け係数ｗ_ｍを正確に求めることが可能となる。

なお、上記説明では連続した２フレームを例に挙げて説明したが、これは連続したｎフレーム（ｎは２以上の整数）において、上記と同様の処理を行うこともできる。

また、上記説明では、連続する２シンボルのＰＩＣＨを用いて、雑音電力推定値Ｎを求めていたが、伝搬路変動が小さい場合には、より多くのＰＩＣＨを用いて、雑音電力推定値Ｎを求めることにより、より正確に雑音電力推定値Ｎを求めることができることから、伝搬路の変動速度に依存して、雑音電力推定値Ｎを求めるパイロットチャンネルＰＩＣＨの範囲を変えてもよい。

また、従来の方法を用いて求めた雑音電力推定値Ｎと、本実施形態の方法を用いて求めた雑音電力推定値Ｎを比較することにより、これらの差が大きければチャネル変動が速いと判断するなど、チャネル変動の速さを推定してもよい。

なお、上述した実施形態では、雑音電力推定値Ｎ、伝搬路推定値ｈ_ｍを算出するために使用する複数のパイロットチャネルが連続している場合について説明したが、これに限定されるものではない。フレームの中間点近傍に位置するパイロットチャネルを使用するのであれば、連続していない複数のパイロットチャネルを使用することもできる。

（第２の実施形態）
図１０は、本発明の第２の実施形態によるマルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を示す図である。ここでは、第１の時間間隔ｔ１からなる１フレームに含まれる全てのパイロットチャネルＰＩＣＨを用いて、復調用伝搬路推定値ｈ_ｍを導出し、また、時間間隔ｔ１の中の小時間間隔ｔ’３に含まれる連続するパイロットチャネルＰＩＣＨ（例えば、ＰＩＣＨ（１）、ＰＩＣＨ（２））を用いてレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’及び雑音電力推定値Ｎを導出する場合について説明する。なお、小時間間隔とは、第１の実施形態の説明の個所において上述したものと同様である。

本実施形態のＣＤＭＡ方式のマルチキャリア信号受信機の構成は、図３と同様であり、図３に示すアンテナ部、無線周波数変換部、ベースバンド信号処理部、メディアアクセスコントロール部とその相互接続とを有する。

また、本実施形態のベースバンド信号処理部の構成は、図４と同様であり、図４に示すＡ／Ｄ変換部、フィルタ部、ＧＩ除去部、高速フーリエ変換部、逆拡散部、重み付け部、加算部、Ｐ／Ｓ変換部、デコーダ部、チャネル推定部、重み付け係数演算部とその相互接続とを有する。

しかし、本実施形態のチャネル推定部は第１の実施形態のものとは異なった構成を有し、これを図１１にチャネル推定部１４としてブロック図で示す。チャネル推定部１４は、復調用伝搬路推定部１６、雑音電力推定部１７、レプリカ作成用伝搬路推定部１９、コード多重数推定部１８を有する。復調用伝搬路推定部１６は、第１の時間間隔ｔ１からなる１フレームに含まれる全てのパイロットチャネルに関する参照信号ｄ_ｍ（ｉ）及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いて復調用伝搬路推定値ｈ_ｍを求める（この復調用伝搬路推定値ｈ_ｍは、重み付け係数演算部（図４の重み付け係数演算部３１５）へ直接引き渡される。）。レプリカ作成用伝搬路推定部１９は、フレーム中の一部の参照信号ｄ_ｍ（ｉ）及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いてレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’を求める。ここでは、レプリカ作成用伝搬路推定部１９には、１シンボル目、２シンボル目に相当するｄ_ｍ（１）、ｄ_ｍ（２）及びｙ_ｍ（１）及びｙ_ｍ（２）が入力される。
雑音電力推定部１７は、レプリカ作成用伝搬路推定部１９から出力されるレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’と、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いて雑音電力推定値Ｎを求める。コード多重数推定部１８は、雑音電力推定部１７から出力される雑音電力推定値Ｎと、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いてコード多重数Ｃ_ｍｕｘを推定する。
なお、復調用伝搬路推定部１６、雑音電力推定部１７、レプリカ作成用伝搬路推定部１９は、フレーム中のＰＩＣＨに相当するシンボルの信号を用いてそれぞれ復調用伝搬路推定値ｈ_ｍ及び雑音電力推定値Ｎ及びレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’を求めている。なお、コード多重数Ｃ_ｍｕｘは制御信号を用いて送信機から通知するようにしても良い。

次に、復調用伝搬路推定部１６の構成について詳細に説明する。復調用伝搬路推定部１６の構成は、第１の実施形態による伝搬路推定部３１６（図６参照）と同様であり、図６に示す信号選択部、２つの乗算器、平均化部とその相互接続とを有する。ただし、信号選択部は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）については、全ての参照信号の共役であるｄ_ｍ ^＊（１）、ｄ_ｍ ^＊（２）、ｄ_ｍ ^＊（２７）、ｄ_ｍ ^＊（２８）、ｄ_ｍ ^＊（５３）、ｄ_ｍ ^＊（５４）を出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、全てのパイロットチャネルの信号ｙ_ｍ（１）、ｙ_ｍ（２）、ｙ_ｍ（２７）、ｙ_ｍ（２８）、ｙ_ｍ（５３）、ｙ_ｍ（５４）を出力する。したがって、平均化部は、全てのパイロットチャネルに相当するシンボルについての伝搬路推定値の６シンボル分の平均を伝搬路推定値ｈ_ｍ（ｈ_ｍ＝Σｃ_ｍ ^＊ｄ_ｍ ^＊（ｉ）ｙ_ｍ（ｉ）／Ｎ_ｐ）として出力する。

レプリカ作成用伝搬路推定部１９（図１１）の構成について説明する。レプリカ作成用伝搬路推定部１９の構成は、第１の実施形態による伝搬路推定部３１６（図６参照）と同様であり、図６に示す信号選択部、２つの乗算器、平均化部とその相互接続とを有する。ただし、信号選択部は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）については、既知の系列である参照信号ｄ_ｍ（ｉ）の共役であるｄ_ｍ ^＊（ｉ）から、ｄ_ｍ ^＊（１）、ｄ_ｍ ^＊（２）のみを出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）のうちＰＩＣＨに相当する信号ｙ_ｍ（１）、ｙ_ｍ（２）のみを出力する。したがって、平均化部は、伝搬路推定値ｈ_ｍ’＝Σｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）／２という信号を出力する。つまり、サブキャリア毎に２シンボル分平均化され、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’＝（ｈ_ｍ’（１）＋ｈ_ｍ’（２））／２が求められる。

雑音電力推定部１７の構成は、図７と同様であり、図７に示す信号選択部、２つの乗算器、減算器、自乗器、平均化部とその相互接続とを有する。ただし、信号選択部は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）については、既知の系列である参照信号ｄ_ｍ（ｉ）から、フレームの１シンボル目と２シンボル目のパイロットチャネルＰＩＣＨに相当する信号ｄ_ｍ（１）、ｄ_ｍ（２）を出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、フレームの１シンボル目と２シンボル目に含まれるパイロットチャネルＰＩＣＨに相当する信号ｙ_ｍ（１）、ｙ_ｍ（２）を出力する。したがって、平均化部は、受信信号とレプリカ信号との差の自乗を各サブキャリアについて求めて、次にＰＩＣＨシンボル数（この実施形態では２）とサブキャリア数Ｎｃを乗算した値で平均化した１サブキャリア当りの雑音電力Ｎ（Ｎ＝Σ（ｙ_ｍ（ｉ）−ｈ_ｍ’・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ））^２／（２Ｎ_ｃ））を出力する。

この様にフレームの一部に含まれるパイロットチャネルＰＩＣＨ（つまり、１シンボル目と２シンボル目のＰＩＣＨ）を使用して、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’及び雑音電力推定値Ｎの推定を行うことにより、より正確な雑音電力の推定が可能となり、復調時に使用する重み付け係数ｗ_ｍを正確に求めることが可能となる。
すなわち、従来技術におけるように、フレーム全体のパイロットチャネルＰＩＣＨから伝搬路推定値ｈ_ｍを求め、フレーム全体のＰＩＣＨから雑音電力を推定した場合には、伝搬路の微小な変動が雑音電力推定に影響を与え、正しい雑音電力を求められなかったのに対し、本実施形態におけるように、フレームの一部に含まれるＰＩＣＨ（つまり１シンボル目と２シンボル目のＰＩＣＨ）を使用して、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’及び雑音電力推定値Ｎを求めた場合には、チャネル変動成分はほとんど含まれず、雑音電力が大部分となる。また、重み付け係数ｗ_ｍ＝ｈ_ｍ ^＊／（Ｃ_ｍｕｘ・ｈ_ｍ ^２＋Ｎ）のｈ_ｍとその共役ｈ_ｍ ^＊として、上述の全てのパイロットチャネルについての平均値としての復調用伝搬路係数ｈ_ｍとその共役ｈ_ｍ ^＊を用いるので、重み付け係数ｗ_ｍがより正確に求まる。

これにより、本実施形態によるマルチキャリア信号受信機を用いた場合には、従来技術によるものと比べて、伝搬路の時間変動に対してより強くなり、パイロットチャネルＰＩＣＨの電力を大きくとっても正しい重み付け係数ｗ_ｍを算出することが可能となる。なお、先に述べたとおりＰＩＣＨの電力を大きく取ることは、伝搬路推定値ｈ_ｍを正確に求める際に有効に働く。

（第２の実施形態の変形例）
次に、上述した図１０に示すフレーム構成の信号が２フレーム続いて受信され、２フレームに含まれるＰＩＣＨを用いて復調用伝搬路推定値ｈ_ｍを求める場合について説明する。
図１２は、本変形例によるマルチキャリア信号受信機により受信するフレームの構成を示す図である。ここでは、図に示すように、第１の時間間隔ｔ２からなる２フレームに含まれる全てのＰＩＣＨを用いて、復調用伝搬路推定値ｈ_ｍを導出し、また、時間間隔ｔ２の中の小時間間隔ｔ’３に含まれる連続するパイロットチャネルＰＩＣＨ（例えば、ＰＩＣＨ（１，５３）、ＰＩＣＨ（１，５４）、ＰＩＣＨ（２，１）、ＰＩＣＨ（２，２））を用いてレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’及び雑音電力推定値Ｎを導出する場合について説明する。

本変形例のＣＤＭＡ方式のマルチキャリア信号受信機の構成は、図３と同様であり、図３に示すアンテナ部、無線周波数変換部、ベースバンド信号処理部、メディアアクセスコントロール部とその相互接続とを有する。

また、本実施形態のベースバンド信号処理部の構成は、図４と同様であり、図４に示すＡ／Ｄ変換部、フィルタ部、ＧＩ除去部、高速フーリエ変換部、逆拡散部、重み付け部、加算部、Ｐ／Ｓ変換部、デコーダ部、チャネル推定部、重み付け係数演算部とその相互接続とを有する。

チャネル推定部の構成は、図１１と同様であり、図１１に示す復調用伝搬路推定部、レプリカ作成用伝搬路推定部、雑音電力推定部、コード多重数推定部とその相互接続とを有する。ただし、以下の点で相違する。

まず、復調用伝搬路推定部の構成は、図６と同様であり、図６に示す信号選択部、２つの乗算器、平均化部とその相互接続とを有するが、しかし、信号選択部は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）については、全ての参照信号ｄ_ｍ（１，１）、ｄ_ｍ（１，２）、ｄ_ｍ（１，２７）、ｄ_ｍ（１，２８）、ｄ_ｍ（１，５３）、ｄ_ｍ（１，５４）、ｄ_ｍ（２，１）、ｄ_ｍ（２，２）、ｄ_ｍ（２，２７）、ｄ_ｍ（２，２８）、ｄ_ｍ（２，５３）、ｄ_ｍ（２，５４）の共役を出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、全てのパイロットチャネルのｙ_ｍ（１，１）、ｙ_ｍ（１，２）、ｙ_ｍ（１，２７）、ｙ_ｍ（１，２８）、ｙ_ｍ（１，５３）、ｙ_ｍ（１，５４）、ｙ_ｍ（２，１）、ｙ_ｍ（２，２）、ｙ_ｍ（２，２７）、ｙ_ｍ（２，２８）、ｙ_ｍ（２，５３）、ｙ_ｍ（２，５４）を出力する。したがって、平均化部は、全てのパイロットチャネルに相当するシンボルについての伝搬路推定値の１２シンボル分の平均を伝搬路推定値ｈ_ｍ（ｈ_ｍ＝Σｃ_ｍ ^＊ｄ_ｍ ^＊（ｉ）ｙ_ｍ（ｉ）／Ｎ_ｐ）として出力する。ただし、Ｎ_ｐ＝１２である。

レプリカ作成用伝搬路推定部の構成は、第１の実施形態による伝搬路推定部３１６（図６参照）と同様であり、図６に示す信号選択部、２つの乗算器、平均化部とその相互接続とを有するが、しかし、信号選択部は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）については、既知の系列である参照信号ｄ_ｍ（ｉ）の共役であるｄ_ｍ ^＊（ｉ）から、ｄ_ｍ ^＊（１，５３）、ｄ_ｍ ^＊（１，５４）、ｄ_ｍ ^＊（２，１）、ｄ_ｍ ^＊（２，２）を出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）のうちＰＩＣＨに相当する信号ｙ_ｍ（１，５３）、ｙ_ｍ（１，５４）、ｙ_ｍ（２，１）、ｙ_ｍ（２，２）を出力する。したがって、平均化部は、伝搬路推定値ｈ_ｍ’＝Σｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）／４という信号を出力する。つまり、フレーム毎に４シンボル分平均化され、伝搬路推定値ｈ_ｍ’＝（ｈ_ｍ’（１，５３）＋ｈ_ｍ’（１，５４）＋ｈ_ｍ’（２，１）＋ｈ_ｍ’（２，２））／４が求められる。

雑音電力推定部の構成は、図７と同様であり、図７に示す信号選択部、２つの乗算器、減算器、自乗器、平均化部とその相互接続とを有するが、ただし、信号選択部は、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）については、既知の系列である参照信号ｄ_ｍ（ｉ）から、１フレーム目の５３シンボル目と５４シンボル目、２フレーム目の１シンボル目と２シンボル目のパイロットチャネルＰＩＣＨに相当する信号ｄ_ｍ（１，５３）、ｄ_ｍ（１，５４）、ｄ_ｍ（２，１）、ｄ_ｍ（２，２）を出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、１フレーム目の５３シンボル目と５４シンボル目、２フレーム目の１シンボル目と２シンボル目に含まれるパイロットチャネルＰＩＣＨに相当する信号ｙ_ｍ（１，５３）、ｙ_ｍ（１，５４）、ｙ_ｍ（２，１）、ｙ_ｍ（２，２）を出力する。したがって、平均化部は、受信信号とレプリカ信号との差の自乗を各サブキャリアについて求め、次にＰＩＣＨシンボル数（この変形例では４）とサブキャリア数Ｎｃを乗算した値で平均化した１サブキャリア当りの雑音電力Ｎ＝Σ（ｙ_ｍ（ｉ）−ｈ_ｍ’・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ））^２／（４Ｎｃ）を出力する。

この様にフレームの一部に含まれるＰＩＣＨ（つまり、１フレーム目の５３シンボル目と５４シンボル目、及び２フレーム目の１シンボル目と２シンボル目のＰＩＣＨ）を使用して、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’及び雑音電力推定値Ｎを推定することにより、より正確な雑音電力を推定することが可能となり、復調時に使用する重み付け係数ｗ_ｍを正確に求めることができる。
従来技術の説明で述べたようにフレーム全体のＰＩＣＨから伝搬路推定値ｈ_ｍを求め、フレーム全体のＰＩＣＨから雑音電力を推定した場合には、伝搬路の微小な変動が雑音電力推定に影響を与え、正しい雑音電力を求められなかったのに対し、本変形例のように、フレームの一部に合まれるＰＩＣＨ（つまり１フレーム目の５３シンボル目と５４シンボル目、及び２フレーム目の１シンボル目と２シンボル目のＰＩＣＨ）を使用して、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’及び雑音電力推定値Ｎを求めた場合には、チャネル変動成分はほとんど含まれず、雑音電力が大部分となる。

これにより、本変形例のマルチキャリア信号受信機を用いた場合には、従来技術と比べて、伝搬路の時間変動に対してより強くなり、ＰＩＣＨの電力を大きくとっても正しい重み付け係数ｗ_ｍを算出することが可能となる。なお、先に述べたとおりＰＩＣＨの電力を大きく取ることは、伝搬路推定値ｈ_ｍを正確に求める際に有効に働く。

なお、上記説明では連続した２フレームの場合を示したが、このような構成に限定されるものではなく、連続したｎフレーム（ｎは２以上の整数）の場合に適用することもできる。
また、上記第２の実施形態より明らかなように、上記レプリカ作成用伝搬路推定及び雑音電力推定を行うＰＩＣＨの時間的な位置は、フレームのどの位置にあってもよい。つまり、フレームの先端近傍の小時間間隔に位置していても、フレームの中間点近傍の小時間間隔に位置していても、フレームの後端近傍の小時間間隔に位置していてもよい。

また、上述した実施形態では、連続する２シンボルまたは４シンボルのパイロットチャネルＰＩＣＨを用いて、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’及び雑音電力推定値Ｎを求めていたが、伝搬路変動が小さい場合には、より多くのＰＩＣＨを用いて、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’を求めることにより、より正確に（雑音の影響を受けずに）レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’を求めることができ、伝搬路の変動速度に依存して、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’及び雑音電力推定値Ｎを求めるＰＩＣＨの範囲を変えることもできる。

なお、上述した実施形態では、雑音電力推定値Ｎ、復調用伝搬路推定値ｈ_ｍ、復調用伝搬路推定値ｈ_ｍ、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’を算出するために使用する複数のパイロットチャネルが連続している場合について説明したが、これに限定されるものではなく、連続していない複数のパイロットチャネルを使用することも可能である。

（第３の実施形態）
図１３は、本発明の第３の実施形態によるフレーム構成を示す図である。ここでは、第１の時間間隔ｔ１からなる１フレームに含まれる全てのＰＩＣＨを用いて、復調用伝搬路推定値ｈ_ｍを導出し、また、時間間隔ｔ１の中の複数の小時間間隔ｔ’４、ｔ’５、ｔ’６に含まれる連続するＰＩＣＨ（例えば、ＰＩＣＨ（１）及びＰＩＣＨ（２）、ＰＩＣＨ（２７）及びＰＩＣＨ（２８）、ＰＩＣＨ（５３）及びＰＩＣＨ（５４））をそれぞれ用いてレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’、ｈ_ｍ’’、ｈ_ｍ’’’及び雑音電力推定値Ｎを導出する場合について説明する。なお、小時間間隔とは、第１の実施形態の説明個所において上述のものと同様である。

本実施形態のＣＤＭＡ方式のマルチキャリア信号受信機の構成は、図３と同様であり、図３に示すアンテナ部、無線周波数変換部、ベースバンド信号処理部、メディアアクセスコントロール部とその相互接続とを有する。
また、本実施形態の上記ＣＤＭＡ方式のマルチキャリア信号受信機のベースバンド信号処理部の構成は、図４と同様であり、図４に示すＡ／Ｄ変換部、フィルタ部、ＧＩ除去部、高速フーリエ変換部、逆拡散部、重み付け部、加算部、Ｐ／Ｓ変換部、デコーダ部、チャネル推定部、重み付け係数演算部とその相互接続とを有する

ただし、チャネル推定部は図１４に示す構成を示す。すなわち、図１４は、本実施形態によるチャネル推定部１４ａの構成を示すブロック図である。チャネル推定部１４ａは、復調用伝搬路推定部１６ａ、雑音電力推定部１７ａ、レプリカ作成用伝搬路推定部１９ａ、コード多重数推定部１８ａを有する。復調用伝搬路推定部１６ａは、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いて復調用伝搬路推定値ｈ_ｍを求める。レプリカ作成用伝搬路推定部１９ａは、フレーム中の一部の参照信号ｄ_ｍ（ｉ）及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）からレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’、ｈ_ｍ’’、ｈ_ｍ’’’を求め、雑音電力推定部１７ａに対して出力する。ここでは、レプリカ作成用伝搬路推定部１９ａは、１シンボル目、２シンボル目に相当するｄ_ｍ ^＊（１）、ｄ_ｍ ^＊（２）及びｙ_ｍ（１）、ｙ_ｍ（２）と、２７シンボル目、２８シンボル目に相当するｄ_ｍ ^＊（２７）、ｄ_ｍ ^＊（２８）及びｙ_ｍ（２７）、ｙ_ｍ（２８）と、５３シンボル目、５４シンボル目に相当するｄ_ｍ ^＊（５３）、ｄ_ｍ ^＊（５４）及びｙ_ｍ（５３）、ｙ_ｍ（５４）を用いてレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’、ｈ_ｍ’’、ｈ_ｍ’’’を求める。
雑音電力推定部１７ａは、レプリカ作成用伝搬路推定部１９ａで求めたレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’、ｈ_ｍ’’、ｈ_ｍ’’’、参照信号ｄ_ｍ（ｉ）及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いて雑音電力推定値Ｎを求める。コード多重数推定部１８ａは、雑音電力推定値Ｎ及び受信信号ｙ_ｍ（ｉ）を用いてコード多重数Ｃ_ｍｕｘを推定する。
なお、復調用伝搬路推定部１６ａ、雑音電力推定部１７ａは、フレーム中のＰＩＣＨに相当するシンボルの信号を用いて伝搬路推定値ｈ_ｍ、雑音電力推定値Ｎを求める。
なお、コード多重数Ｃ_ｍｕｘは制御信号を用いて送信機から通知するようにしてもよい。

また、復調用伝搬路推定部１６ａの構成は、図６と同様であり、図６に示す信号選択部、２つの乗算器、平均化部とその相互接続とを有する。ただし、信号選択部は、参照信号の共役ｄ_ｍ ^＊（ｉ）については、全ての参照信号の共役ｄ_ｍ ^＊（１）、ｄ_ｍ ^＊（２）、ｄ_ｍ ^＊（２７）、ｄ_ｍ ^＊（２８）、ｄ_ｍ ^＊（５３）、ｄ_ｍ ^＊（５４）を出力する。また、信号選択部は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）については、全てのパイロットチャネルのｙ_ｍ（１）、ｙ_ｍ（２）、ｙ_ｍ（２７）、ｙ_ｍ（２８）、ｙ_ｍ（５３）、ｙ_ｍ（５４）を出力する。したがって、平均化部は、全てのパイロットチャネルに相当するシンボルについての伝搬路推定値の６シンボル分の平均を伝搬路推定値ｈ_ｍ＝（ｈ_ｍ（１）＋ｈ_ｍ（２）＋ｈ_ｍ（２７）＋ｈ_ｍ（２８）＋ｈ_ｍ（５３）＋ｈ_ｍ（５４））／６として出力する。

図１５は、本実施形態によるレプリカ作成用伝搬路推定部１９ａの構成を示すブロック図である。レプリカ作成用伝搬路推定部１９ａは、信号選択部１９１、乗算器２２１、２２２、平均化部１９２ｃ−１、１９２ｃ−２、１９２ｃ−３を有する。信号選択部１９１は、既知の系列である参照信号ｄ_ｍ（ｉ）の共役であるｄ_ｍ ^＊（ｉ）から、ＰＩＣＨに相当する信号のみ乗算器２２１に対して出力する。ここでは、信号選択部１９１は乗算器２２１に対して、ｄ_ｍ ^＊（１）、ｄ_ｍ ^＊（２）、ｄ_ｍ ^＊（２７）、ｄ_ｍ ^＊（２８）、ｄ_ｍ ^＊（５３）、ｄ_ｍ ^＊（５４）を出力する。乗算器２２１は、信号選択部１９１から出力される信号と、スクランブリングコードｃ_ｍの共役であるｃ_ｍ ^＊を乗算する。
また、信号選択部１９１は、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）のうちＰＩＣＨに相当する信号を乗算器２２２に対して出力する。ここでは、信号選択部１９１は乗算器２２２に対して、ｙ_ｍ（１）、ｙ_ｍ（２）、ｙ_ｍ（２７）、ｙ_ｍ（２８）、ｙ_ｍ（５３）、ｙ_ｍ（５４）を出力する。
乗算器２２２は、信号選択部１９１から出力される信号と、乗算器２２１から出力される信号を乗算し、ｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）を算出する。このｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）のうち、ｉ＝１，２の信号は平均化部１９２ｃ−１に出力され、ｉ＝２７，２８の信号は平均化部１９２ｃ−２に出力され、ｉ＝５３，５４の信号は平均化部１９２ｃ−３に出力される。
平均化部１９２ｃ−１は、乗算器２２２から出力される信号を平均化し、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’＝Σｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）／２を出力する。ただし、ｉ＝１，２である。
また、平均化部１９２ｃ−２は、乗算器２２２から出力される信号を平均化し、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’’＝Σｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）／２を出力する。
ただし、ｉ＝２７，２８である。
また、平均化部１９２ｃ−３は、乗算器２２２から出力される信号を平均化し、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’’’＝Σｃ_ｍ ^＊・ｄ_ｍ ^＊（ｉ）・ｙ_ｍ（ｉ）／２を出力する。ただし、ｉ＝５３，５４である。

図１６は、本実施形態による雑音電力推定部１７ａの構成を示すブロック図である。雑音電力推定部１７ａは、信号選択部１７１ｂ、乗算器２３１１、２３１２、２３２１、２３２２、２３３１、２３３２、減算器２３１３、２３２３、２３３３、自乗器２３１４、２３２４、２３３４、平均化部１７２ｂを有する。
信号選択部１７１ｂは、既知の系列である参照信号ｄ_ｍ（ｉ）から、フレームの第１の区間ｔ’４に含まれるＰＩＣＨに相当する信号のみを乗算器２３１１に対して出力する。ここでは、信号選択部１７１ｂから乗算器２３１１に対して、ｄ_ｍ（１）、ｄ_ｍ（２）が出力される。
乗算器２３１１では、信号選択部１７１ｂから出力される信号に対してスクランブリングコードｃ_ｍをそれぞれ乗算する。乗算器２３１２は、乗算器２３１１から出力される信号に対して、レプリカ作成用伝搬路推定部１９ａで推定したレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’を乗算することによりレプリカ信号を作成する。
また、信号選択部１７１ｂは、受信信号ｙ_ｍ（ｉ）のうち第１の区間ｔ’４に含まれるＰＩＣＨに相当する信号（ここではｙ_ｍ（１）、ｙ_ｍ（２））を減算器２３１３に対して出力する。減算器２３１３は、信号選択部１７１ｂから出力される信号から、乗算器２３１２から出力される信号を減算し、ｙ_ｍ（ｉ）−ｈ_ｍ’・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ）という信号を自乗器２３１４に対して出力する。自乗器２３１４は、減算器２３１３から出力される信号を自乗し、（ｙ_ｍ（ｉ）−ｈ_ｍ’・ｃ_ｍ・ｄ_ｍ（ｉ））^２という信号を平均化部１７２ｂに対して出力する。
上述した第１の区間ｔ’４における処理と同様の処理を、第２の区間ｔ’５（参照信号ｄ_ｍ（２７）、ｄ_ｍ（２８）及びレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’’及び受信信号ｙ_ｍ（２７）、ｙ_ｍ（２８）を使用）において行う。また、上述した第１の区間における処理と同様の処理を、第３の区間ｔ’６（参照信号ｄ_ｍ（５３）、ｄ_ｍ（５４）及びレプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’’’及び受信信号ｙ_ｍ（５３）、ｙ_ｍ（５４）を使用）でも行う。
平均化部１７２ｂは、自乗器２３１４、２３２４、２３３４から出力される信号を各サブキャリアについて求め、次に信号選択部１７１ｂで選択されたＰＩＣＨシンボル数（図１６では６）にサブキャリア数Ｎｃを乗算した値で平均化することにより１サブキャリア当りの雑音電力推定値Ｎを算出する。

この様にフレームの一部に含まれるＰＩＣＨを使用して、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’、ｈ_ｍ’’、ｈ_ｍ’’’及び雑音電力推定値Ｎを求めることにより、より正確な雑音電力の推定が可能となり、復調時に使用する重み付け係数ｗ_ｍを正確に求めることができる。

これにより、本実施形態によるマルチキャリア信号受信機を用いた場合は、従来技術によるものと比べて、伝搬路の時間変動に対してより強くなり、ＰＩＣＨの電力を大きくとっても正しい重み付け係数ｗ_ｍを算出することが可能となる。なお、先に述べたとおりＰＩＣＨの電力を大きく取ることは、伝搬路推定値ｈ_ｍを正確に求める際に有効に働く。
さらに、第２の実施形態に比べ、複数の離散したＰＩＣＨを使用して雑音電力推定値Ｎを求めるため、より正確な値を求めることが可能となり、正しい重み付け係数ｗ_ｍを算出することが可能となり、特性の向上につながる。

なお、上述した実施形態では、雑音電力推定値Ｎ、復調用伝搬路推定値ｈ_ｍ、レプリカ作成用伝搬路推定値ｈ_ｍ’、ｈ_ｍ’’、ｈ_ｍ’’’を算出するために使用する複数のパイロットチャネルが連続している場合について説明したが、これに限定されるものではない。

なお、以上説明した実施形態において、伝搬路推定部、雑音電力推定部、レプリカ作成用伝搬路推定部などの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりマルチキャリア信号受信機の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

本発明は、マルチキャリア方式を使用して送信される電波を受信するマルチキャリア信号受信機及びマルチキャリア信号受信方法に関し、携帯電話などに適用されるものである。本発明によれば、マルチキャリア信号受信機において、雑音電力を正確に求めることができることに起因して、適切な重み付けを行うことができ最大スループットの増大を実現できる。

Claims (6)

1. １フレームの両端および中間点近傍に含まれるパイロットチャネルを用いて、伝搬路推定値を算出する伝搬路推定部と、
   前記１フレームの中間点近傍に位置する前記パイロットチャネルと、前記伝搬路推定部が算出した伝搬路推定値とを用いて、雑音電力推定値を算出する雑音電力推定部と、
   前記伝搬路推定部が算出した伝搬路推定値と、前記雑音電力推定部が算出した雑音電力推定値とを用いて、重み付け係数を算出する重み付け係数算出部と、
   前記重み付け係数算出部が算出した重み係数を用いて、前記１フレームに対する重み付けを行なう重み付け部と、
   を有することを特徴とするマルチキャリア信号受信機。
2. 前記雑音電力推定部は、前記中間点近傍に位置する前記受信信号及び前記参照信号の範囲を伝搬路の変動速度に依存して変えて、前記雑音電力推定値を算出することを特徴とする請求項１に記載のマルチキャリア信号受信機。
3. 前記１フレームの中間点近傍の領域は、前記１フレームの中央の領域であって、前記１フレームの２／５２〜１０／５２の長さの領域であることを特徴とする請求項１に記載のマルチキャリア信号受信機。
4. 伝搬路推定部により、１フレームの両端および中間点近傍に含まれるパイロットチャネルを用いて、伝搬路推定値を算出する第１のステップと、
   雑音電力推定部により、前記１フレームの中間点近傍に位置する前記パイロットチャネルと、前記伝搬路推定部が算出した伝搬路推定値とを用いて、雑音電力推定値を算出する第２のステップと、
   重み付け係数算出部により、前記伝搬路推定部が算出した伝搬路推定値と、前記雑音電力推定部が算出した雑音電力推定値とを用いて、重み付け係数を算出する第３のステップと、
   重み付け部により、前記重み付け係数算出部が算出した重み係数を用いて、前記１フレームに対する重み付けを行なう第４のステップと、
   を有することを特徴とするマルチキャリア信号受信方法。
5. 前記第２のステップにおいて、前記中間点近傍に位置する前記受信信号及び前記参照信号の範囲を伝搬路の変動速度に依存して変えて、前記雑音電力推定値を算出することを特徴とする請求項４に記載のマルチキャリア信号受信方法。
6. 前記１フレームの中間点近傍の領域は、前記１フレームの中央の領域であって、前記１フレームの２／５２〜１０／５２の長さの領域であることを特徴とする請求項４に記載のマルチキャリア信号受信方法。

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