JP5387303B2 - 受信装置、通信システムおよびチャネル推定方法 - Google Patents

Description

本発明は、受信装置、通信システムおよびチャネル推定方法に関する。

従来、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いた無線通信では、パイロット信号を用いてチャネル推定を行うことが一般的である。ここでパイロット信号とは、送信側と受信側で既知の信号である。例えば、高速移動体通信の規格であるＬＴＥ（Long Term Evolution）では、パイロット信号は、周波数方向、時間方向のそれぞれに一定の間隔で配置される。

このようなＬＴＥの送信フォーマットでは、送信アンテナ数が４の場合には、１サブフレームに所定のサブキャリア間隔でパイロット信号が配置される。例えば、送信アンテナ番号０、１の送信アンテナではシンボル番号０、４、７、１１の各ＯＦＤＭシンボルに、６サブキャリアおきにパイロット信号が配置される。また、送信アンテナ番号２、３の送信アンテナでは、シンボル番号１、８の各ＯＦＤＭシンボルに、６サブキャリアおきにパイロット信号が配置される。

このようなパイロット信号を用いたチャネル推定の手法として、周波数方向の内挿補間および時間方向の内挿補間によってチャネル推定値を求める方法が知られている。具体的には、受信機は、パイロット信号が配置されたリソースエレメント（ＲＥ:Resource Element）のチャネル推定を行う。そして、受信機は、パイロット信号が配置されているＲＥのチャネル推定値から周波数方向の内挿補間および時間方向の内挿補間を行って、パイロット信号が配置されていないＲＥのチャネル推定値を求める。

一方、複数の送受信アンテナを用いた無線通信システム（ＭＩＭＯ:Multiple-Input Multiple-Output）では、送信機は、複数の送信アンテナから送信された信号を受信機側で分離しやすくするために、送信信号にプレコーディングをかける。例えば、プレコーディング前の送信信号を「ｘ」とし、プレコーディング行列（またはベクトル）を「Ｐ」とし、プレコーディング後の送信信号をｘ´とすると、「ｘ´＝Ｐｘ」となる。

また、チャネル行列をＨ、受信信号をｙとすると、「ｙ＝Ｈｘ´＝ＨＰｘ」となる。受信機では、チャネル推定を行い、チャネル推定値行列Ｈ´を求めた後で、チャネル推定値行列に対するデプレコーディングとして「Ｈ~＝Ｈ´Ｐ」を算出し、実効チャネル推定値行列Ｈ~を求める。こうして得られた実効チャネル推定値行列Ｈ~を用いて、復調処理を行う。

ここで、チャネル推定処理およびデプレコーディング処理について、図１０の例を用いて説明する。図１０は、従来技術を説明するための図である。図１０では、１サブフレーム分の実効チャネル推定値を求めるために、チャネル推定（周波数方向補間）、チャネル推定（時間方向補間）、デプレコーディングの順に処理を行う場合の処理の流れを示す。なお、ＬＴＥの送信フォーマットに従い、送信アンテナ数を４、レイヤ数を１とする。

図１０に示すように、受信機は、パイロット信号が配置されたＲＥのチャネル推定を行う。そして、受信機は、パイロット信号を含むＯＦＤＭシンボルを用いて周波数方向補間を行い、ＯＦＤＭシンボル内のすべてのＲＥのチャネル推定値を求める。

続いて、受信機は、パイロット信号を含む２つのＯＦＤＭシンボルの間のシンボルのチャネル推定値を時間方向補間によって求める。つまり、受信機は、送信アンテナ番号０および１のシンボル番号０、４、７、１１のシンボル、送信アンテナ番号２および３のシンボル番号１、８のシンボルのチャネル推定値については周波数方向補間を行って求め、それ以外のチャネル推定値については線形補間を行って求める。

受信アンテナ番号ａ、送信アンテナ番号ｂ、サブフレーム番号ｎ、シンボル番号ｔ、サブキャリア番号ｉにおける周波数方向補間後のチャネル推定値をｈ（ａ、ｂ、ｎ、ｔ、ｉ）とすると、時間方向補間後のチャネル推定値は下記（３５）、（３６）式のようになる。ただし、時間方向補間では、周波数方向補間でチャネル推定値が得られなかったシンボルについてのみ処理を行うため、周波数方向補間後のチャネル推定値と同じくｈ（ａ、ｂ、ｎ、ｔ、ｉ）で表す。

次に、図１０に示すように、４本の各送信アンテナのチャネル推定値に対してデプレコーディングを行い、１レイヤ分の実効チャネル推定値を求める。ここで、受信アンテナ番号ａ、レイヤ番号ｌ、サブフレーム番号ｎ、シンボル番号ｔ、サブキャリア番号ｉにおけるデプレコーディング後の実効チャネル推定値をｈ~（ａ、ｌ、ｎ、ｔ、ｉ）とすると、実効チャネル推定値は下記（３７）式のようになる。そして、上記（３５）式および（３６）式を代入すると、下記（３８）〜（５１）式に示すように、実効チャネル推定値が求まる。

特開２００８−２３６４２８号公報

ところで、上記したチャネル推定処理およびデプレコーディング処理を行う技術では、全てのシンボルのチャネル推定値を求めた後に、デプレコーディングを行うことで実効チャネル推定値を算出する。このため、時間方向補間を行うシンボル数とデプレコーディングを行うシンボル数とが多くなり、処理量が大きくなる結果、消費電力が高くなるという課題があった。

そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、処理量を小さくし、消費電力を低く抑えることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この装置は、各アンテナで送信された送信信号について、アンテナ間で同じ位置のシンボルのチャネル推定値が求められるように、各アンテナの送信信号においてパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値を算出する。そして、算出された各アンテナのチャネル推定値に対してデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出し、算出された実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行って、パイロット信号が含まれるシンボル以外の実効チャネル推定値を算出する。

開示の装置は、処理量を小さくし、消費電力を低く抑えることができるという効果を奏する。

図１は、実施例１に係る受信装置の構成を示すブロック図である。 図２は、実施例２に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの構成を示すブロック図である。 図３は、実施例２に係る送信機の構成を示すブロック図である。 図４は、実施例２に係る受信機の構成を示すブロック図である。 図５は、実施例２に係る受信機におけるチャネル推定部の詳しい構成を示すブロック図である。 図６は、時間方向補間処理およびデプレコーディング処理を説明する図である。 図７は、実施例２に係る受信機の処理手順を説明するためのフローチャートである。 図８は、時間方向補間処理およびデプレコーディング処理を説明する図である。 図９は、受信機の詳しい構成を示すブロック図である。 図１０は、従来技術を説明するための図である。

以下に添付図面を参照して、この発明に係る受信装置、通信システムおよびチャネル推定方法の実施例を詳細に説明する。

まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る受信装置の構成を説明する。図１は、実施例１に係る受信装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、受信装置１は、チャネル推定部２、デプレコーディング部３、時間方向補間部４、復調部５、復号部６を有する。なお、受信装置１は、複数の送信アンテナから送信された信号を受信アンテナで受信する。

チャネル推定部２は、各アンテナで送信された送信信号について、アンテナ間で同じ位置のシンボルのチャネル推定値が求められるように、各アンテナの送信信号においてパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値を算出する。

デプレコーディング部３は、チャネル推定部２によって算出された各アンテナのチャネル推定値に対してデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出する。時間方向補間部４は、デプレコーディング部３によって算出された実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行って、パイロット信号が含まれるシンボル以外の実効チャネル推定値を算出する。

復調部５は、時間方向補間部４によって算出された実効チャネル推定値を用いて、送信信号に対して復調処理を行う。復号部６は、復調５によって復調された送信信号に対して復号化処理を行う。

このように、受信装置１は、アンテナ間で同じ位置のシンボルのチャネル推定値が求められるようにしつつ、パイロット信号が含まれるシンボルのみのチャネル推定値を算出し、パイロット信号が含まれるシンボルのみのチャネル推定値に対してのみデプレコーディングを行う。このため、時間方向補間を行うシンボル数とデプレコーディングを行うシンボル数とを少なくして、処理量を少なくする結果、消費電力を低く抑えることが可能である。

以下の実施例では、実施例２に係るＯＦＤＭシステムの構成、送信機の構成、受信機の構成および受信機の処理の流れを順に説明し、最後に実施例２による効果を説明する。

［ＯＦＤＭシステムの構成］
次に、図２を用いて、ＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの構成を説明する。図２は、実施例２に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステムの構成を示すブロック図である。同図に示すように、このＭＩＭＯ−ＯＦＤＭシステム１００は、複数の受信アンテナが設けられた受信機１０と、複数の送信アンテナが設けられた送信機２０とを有し、受信機１０と送信機２０とが伝搬路を介して無線通信を行う。

送信機２０は、複数の送信アンテナを用いて、受信機１０に対して各種信号の送信を行う。送信機２０から送信される信号は、複数の伝搬路を介して受信機１０に送信される。また、送信機２０は、受信機１０宛てのデータにＯＦＤＭシンボルのサブキャリアを割り当てる。そして、受信機１０は、サブキャリアごとに受信された信号を復調して、データを取得する。

ここで、図３を用いて、送信機２０の構成を説明する。図３は、実施例２に係る送信機の構成を示すブロック図である。図３に示すように、送信機２０は、符号化部２１、変調部２２、レイヤマッピング部２３、プレコーディング部２４、ＩＦＦＴ部２５、ＣＰ付加部２６を有する。以下にこれらの各部の処理を説明する。

符号化部２１は、送信するビット列に対して符号化（例えば、Ｔｕｒｂｏ符号など）を行って変調部２２に入力する。変調部２２は、符号化されたビット列を送信シンボル（例えば、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭなど）に変換してレイヤマッピング部２３に入力する。レイヤマッピング部２３は、変調された信号を複数のレイヤに分けて、プレコーディング部２４に入力する。

ここでレイヤとは、それぞれ独立な信号の系列のことをいい、後述するプレコーディングによって、各送信アンテナに分配される。また、プレコーディングとは、例えば、レイヤ数２、送信アンテナ数４の場合に、２つの独立な信号から線形演算によって４つの独立ではない信号を送信側で生成し、４本の送信アンテナで送信することをいう。上記の例の場合には、受信側では、４本の送信アンテナから送信された信号を受信するが、実際には独立な信号は２つしか含まれていないこととなる。

プレコーディング部２４は、各レイヤの信号を合成した信号を各送信アンテナにマッピングする。具体的には、プレコーディング部２４は、レイヤ毎の信号にプレコーディング行列（行数＝送信アンテナ数、列数＝レイヤ数）を乗算して、各レイヤの信号を合成した信号を各送信アンテナにマッピングする。かかるプレコーディング行列は、送受信機で共有するパターンや、受信機からフィードバックされたＰＭＩ（Precoding Matrix Indicator）に従って決定される。

ＩＦＦＴ部２５は、送信アンテナごとに、周波数領域の信号をＩＦＦＴ（Inverse FFT）し、時間領域の信号を求める。ＣＰ付加部２６は、送信アンテナごとに時間領域の信号にＣＰ（Cyclic Prefix）を付加するとともに、複数のアンテナを用いて、信号を受信機１０に送信する。

ここで、図４を用いて、受信機１０の構成を説明する。図４は、実施例２に係る受信機の構成を示すブロック図である。図４に示すように、受信機１０は、ＣＰ除去部１１、ＦＦＴ部１２、チャネル推定部１３、ＰＭＩ推定部１４、デプレコーディング部１５、第二時間方向補間部１６、復調部１７、レイヤマッピング部１８、復号部１９を有する。以下にこれらの各部の処理を説明する。

ＣＰ除去部１１は、受信アンテナごとに、時間領域の信号のＣＰ（Cyclic Prefix）を除去してＦＦＴ部１２に入力する。ＦＦＴ部１２は、受信アンテナごとに、時間領域の信号をＦＦＴし、周波数領域の信号を求めて、チャネル推定部１３および復調部１７に入力する。

チャネル推定部１３は、各アンテナで送信された送信信号について、各アンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値をそれぞれ算出するとともに、アンテナ間で同じ位置のシンボルのチャネル推定値が求められるように、他のアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を線形補間で算出する。

ここでチャネル推定値とは、各送信アンテナと各受信アンテナの間のチャネル変動を表した値、または、各送信アンテナと各受信アンテナの間のチャネル変動を表した値を並べた行列のことをいう。

ここで、図５を用いて、チャネル推定部１３の詳しい構成について説明する。図５は、実施例２に係る受信機におけるチャネル推定部の詳しい構成を示すブロック図である。図５に示すように、チャネル推定部１３は、周波数方向補間部１３ａ、第一時間方向補間部１３ｂおよびパイロット位置チャネル推定部１３ｃを有する。

パイロット位置チャネル推定部１３ｃは、パイロット信号が配置されたリソースエレメントのチャネル推定値を求める。そして、周波数方向補間部１３ａは、パイロット信号が配置されたリソースエレメントのチャネル推定値を用いて、周波数方向の線形補間を行って、ＯＦＤＭシンボル内のすべてのリソースエレメントのチャネル推定値を求め、第一時間方向補間部１３ｂに入力する。

第一時間方向補間部１３ｂは、パイロット信号が配置されたＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行う。具体的には、第一時間方向補間部１３ｂは、送信アンテナでパイロット信号が含まれるＯＦＤＭシンボルのみ時間方向補間でチャネル推定値を求める。

ここで、図６の例を用いて具体的に説明する。例えば、送信機２０は、送信アンテナ番号０〜３がそれぞれ付与された４つのアンテナを有する。図６に示すように、かかる送信アンテナのうち、送信アンテナ番号０、１の送信アンテナ（図６の例では、ＴｘＡｎｔ＃０、１）が送信する信号については、シンボル番号０、４、７、１１にパイロット信号が配置されている。また、図６に示すように、送信アンテナ番号２、３の送信アンテナ（図６の例では、ＴｘＡｎｔ＃２、３）が送信する信号については、シンボル番号１、８にパイロット信号が配置されている。

このような場合に、パイロット位置チャネル推定部１３ｃおよび周波数方向補間部１３ａは、下記（１）式に示すように、送信アンテナ番号０、１の送信アンテナから送信された信号について、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を求める。そして、第一時間方向補間部１３ｂは、下記（１）式に示すように、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を用いて、時間方向補間処理を行い、シンボル番号１、８のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を求める。

また、パイロット位置チャネル推定部１３ｃおよび周波数方向補間部１３ａは、下記（２）式に示すように、送信アンテナ番号２、３の送信アンテナから送信された信号について、シンボル番号１、８のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を求める。そして、第一時間方向補間部１３ｂは、下記（２）式に示すように、シンボル番号１、８のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を用いて、時間方向補間処理を行い、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を求める。以上の処理によって取得された、全送信アンテナにおけるシンボル番号０、１、４、７、８、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を、ＰＭＩ推定部１４およびデプレコーディング部１５に入力する。

ＰＭＩ推定部１４は、チャネル推定値から、最適なＰＭＩを選択し、送信機２０にフィードバックする。デプレコーディング部１５は、各アンテナのチャネル推定値に対してデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出する。ここで、実効チャネル推定値とは、各レイヤと各受信アンテナの間のチャネル変動を表した値のことをいう。各レイヤ、各受信アンテナの実効チャネル推定値を並べた実効チャネル推定値行列は、各送受信アンテナ間のチャネル推定値を並べたチャネル推定値行列にプレコーディング行列を乗算することで得られる。

乗算するプレコーディング行列は、送受信機で共有するパターンや、過去に送信機２０にフィードバックしたＰＭＩに従って決定する。

図６の例を用いて説明すると、デプレコーディング部１５は、下記（３）〜（８）式に示すように、第一時間方向補間部１３ｂによって算出されたシンボル番号０、１、４、７、８、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値に対してプレコーディング処理を行って、実効チャネル推定値を算出する。これにより、シンボル番号０、１、４、７、８、１１のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を取得し、第二時間方向補間部１６に入力する。

第二時間方向補間部１６は、実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行って、パイロット信号が含まれるシンボル以外の実効チャネル推定値を算出する。図６の例を用いて説明すると、第二時間方向補間部１６は、シンボル番号０、１、４、７、８、１１のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行い、シンボル番号２、３、５、６、９、１０のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を算出する。

ここで、第二時間方向補間部１６は、シンボル番号１２、１３のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を求めるために、次のサブフレームのシンボル番号０のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値が必要となる。つまり、時間方向の線形補間に使用される２つのシンボル（ここの例では、シンボル番号１１と次のサブフレームのシンボル番号０の各シンボル）に同じプレコーディング手法が適用されている必要があるが、次のサブフレームでは別のプレコーディングが適用されている可能性があるため、そのまま線形補間を行うことができない。

このため、第二時間方向補間部１６は、下記（９）式に示すように、次のサブフレームのシンボル番号０のシンボルのチャネル推定値に対して、現在注目しているサブフレームに適用されているプレコーディング手法でデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出する。

そして、第二時間方向補間部１６は、下記（１０）〜（１５）に示すように、シンボル番号０、１、４、７、８、１１のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を用いて、シンボル番号２、３、５、６、９、１０のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を算出する。

続いて、第二時間方向補間部１６は、下記（１６）〜（１７）に示すように、シンボル番号１１のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値と（９）で求めた次のサブフレームのシンボル番号０のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を用いて、シンボル番号１２、１３のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を算出する。その後、第二時間方向補間部１６は、実効チャネル推定値を復調部１７に入力する。

復調部１７は、実効チャネル推定値を用いて、復調処理を行う。具体的には、復調部１７は、実効チャネル推定値を用いて、受信シンボルにかかったチャネル変動、雑音を除去し、レイヤ毎の対数尤度比に変換して、レイヤマッピング部１８に入力する。

レイヤマッピング部１８は、復調部１７で得られたレイヤ毎の対数尤度比を復号部１９に入力する系列に変換する。復号部１９は、送信機２０で行った符号化を解き、誤り訂正を行う。

［受信機による処理］
次に、図７を用いて、実施例２に係る受信機１０による処理を説明する。図７は、実施例２に係る受信機１０の処理動作を示すフローチャートである。

図７に示すように、受信機１０のチャネル推定部１３は、パイロット信号が配置されたＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を求め（ステップＳ１０１）、パイロット信号が配置されたＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を用いて、周波数方向の線形補間を行う（ステップＳ１０２）。

そして、チャネル推定部１３は、各送信アンテナで送信された送信信号について、他の送信アンテナでパイロット信号が含まれるＯＦＤＭシンボルのみ時間方向補間を行ってチャネル推定値を求める（ステップＳ１０３）。続いて、デプレコーディング部１５は、チャネル推定値が得られたＯＦＤＭシンボルのみデプレコーディングを行って実効チャネル推定値を算出する（ステップＳ１０４）。

そして、第二時間方向補間部１６は、算出された実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行う（ステップＳ１０５）。その後、復調部１７は、実効チャネル推定値を用いて、復調処理を行う（ステップＳ１０６）。そして、レイヤマッピング部１８は、レイヤ毎の対数尤度比を復号部１９に入力する系列に変換する（ステップＳ１０７）。その後、復号部１９は、復号化を行った後、誤り訂正を行って（ステップＳ１０８）、処理を終了する。

[実施例２の効果]
上述してきたように、受信機１０は、各アンテナで送信された送信信号について、アンテナ間で同じ位置のシンボルのチャネル推定値が求められるように、各アンテナの送信信号においてパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値を算出する。そして、受信機１０は、算出された各アンテナのチャネル推定値に対してデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出し、算出された実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行って、パイロット信号が含まれるシンボル以外の実効チャネル推定値を算出する。このため、時間方向補間を行うシンボル数とデプレコーディングを行うシンボル数とを少なくして、処理量を少なくする結果、消費電力を低く抑えることが可能である。

また、実施例２によれば、受信機１０は、各アンテナで送信された送信信号について、各アンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値をそれぞれ算出する。そして、受信機１０は、アンテナ間で同じ位置のシンボルのチャネル推定値が求められるように、他のアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を線形補間で算出する。このため、時間方向補間を行うシンボル数とデプレコーディングを行うシンボル数とを少なくして、処理量を少なくする結果、消費電力を低く抑えることが可能である。

ところで、上記の実施例２では、各送信アンテナで送信された信号のうち、他の送信アンテナでパイロットが配置されたシンボルについてチャネル推定値を求め、送信アンテナごとに同じシンボルのチャネル推定値を揃えた後に、デプレコーディングを行う場合を説明した。しかし、本実施例はこれに限定されるものではなく、複数の送信アンテナのうち、いずれかのアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を揃えた後に、デプレコーディングを行うようにしてもよい。

そこで、以下の実施例３では、送信アンテナで送信された信号のうちのいずれかの信号についてパイロットが配置されたシンボルの送信チャネル推定値を求め、デプレコーディングを行う場合として、図８を用いて、実施例３における受信機の処理について説明する。なお、構成については、実施例２の受信機と同様であり、説明を省略する。

図８は、時間方向補間処理およびデプレコーディング処理を説明する図である。図８の例では、送信アンテナのうち、送信アンテナ番号０、１の送信アンテナ（図６の例では、ＴｘＡｎｔ＃０、１）が送信する信号については、シンボル番号０、４、７、１１にパイロット信号が配置されている。また、図６に示すように、送信アンテナ番号２、３の送信アンテナ（図６の例では、ＴｘＡｎｔ＃２、３）が送信する信号については、シンボル番号１、８にパイロット信号が配置されている。

図８に示すように、実施例３にかかる受信機は、下記（１８）式に示すように、送信アンテナ番号０、１の送信アンテナから送信された信号について、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を求める。

また、受信機は、下記（１９）式に示すように、送信アンテナ番号２、３の送信アンテナから送信された信号について、シンボル番号１、８のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を求める。そして、受信機は、下記（１９）式に示すように、シンボル番号１、８のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を用いて、時間方向補間処理を行い、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を求める。これにより、受信機は、全送信アンテナについて、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値を取得する。

次に、受信機は、下記（２０）〜（２３）式に示すように、算出されたシンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルのチャネル推定値に対してプレコーディング処理を行って、実効チャネル推定値を算出する。これにより、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を取得する。

その後、受信機は、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行い、シンボル番号１、２、３、５、６、８、９、１０のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を算出する。

このため、受信機は、実施例２と同様に、下記（２４）式に示すように、次のサブフレームのシンボル番号０のシンボルのチャネル推定値に対して、現在注目しているサブフレームに適用されているプレコーディング手法でデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出する。

そして、受信機は、下記（２５）〜（３２）に示すように、シンボル番号０、４、７、１１のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を用いて、シンボル番号１、２、３、５、６、８、９、１０のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を算出する。

続いて、受信機は、下記（３３）〜（３４）に示すように、シンボル番号１１のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を用いて、シンボル番号１２、１３のＯＦＤＭシンボルの実効チャネル推定値を算出する。その後、受信機は、復調・復号処理を行う。

このように、上記の実施例３では、各アンテナで送信された送信信号それぞれについて、各アンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値をそれぞれ算出する。そして、アンテナ間で同じ位置のシンボルのチャネル推定値が求められるように、各アンテナのうちのいずれかのアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を線形補間で算出する。このため、時間方向補間を行うシンボル数とデプレコーディングを行うシンボル数とをより少なくして、処理量をさらに少なくする結果、消費電力をさらに低く抑えることが可能である。

さて、これまで実施例１〜３について説明したが、本実施例は上述した実施例１〜３以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例４として本発明に含まれる他の実施例を説明する。

（１）チャネル推定値
上記の実施例３では、アンテナ間で同じシンボル番号のチャネル推定値が求められるように、各アンテナのうちのいずれかのアンテナについて、パイロット信号が含まれるシンボルの位置を揃える場合を説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、各アンテナで送信された送信信号におけるパイロット信号の配置間隔に応じて、複数のアンテナのうちのいずれかのアンテナを決定し、決定されたアンテナのパイロット信号が含まれるシンボルの位置で揃えてもよい。

例えば、受信機は、パイロット信号の配置間隔が広い信号のアンテナを決定して、アンテナ間でデプレコーディングするシンボルの位置を揃えた場合には、より処理量を削減することができる。また、パイロット信号の配置間隔が狭い信号のアンテナを決定して、アンテナ間でデプレコーディングするシンボルの位置を揃えた場合には、チャネル推定の精度を保ちつつ、処理量を削減することが可能である。

ここで、図９を用いて、受信機の詳しい構成を説明する。図９は、受信機の詳しい構成を示すブロック図である。図９に示すように、受信機は、図５に示した受信機と比較して、アンテナ決定部１３ｄを新たに有する点が相違する。アンテナ決定部１３ｄは、各アンテナで送信された送信信号におけるパイロット信号の配置間隔に応じて、複数のアンテナのうちのいずれかのアンテナを決定し、第一時間方向補間部１３ｂに通知する。

そして、第一時間方向補間部１３ｂは、アンテナ決定部１３ｄによって決定されたアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を線形補間で算出する。

また、各送受信アンテナ間のチャネル推定値の時間方向の変動の大きさに応じて、複数のアンテナのうちのいずれかのアンテナを決定し、決定されたアンテナのパイロット信号が含まれるシンボルの位置で揃えてもよい。

例えば、受信機は、チャネル推定値の時間方向の変動の小さい場合には、パイロット信号の配置間隔が広いアンテナを決定して、アンテナ間でデプレコーディングするシンボルの位置を揃える。この場合には、より処理量を削減することができる。また、チャネル推定値の時間方向の変動の大きい場合には、パイロット信号の配置間隔が狭いアンテナを決定して、アンテナ間でデプレコーディングするシンボルの位置を揃える。この場合には、送信信号の時間方向の変動の大きい場合でもチャネル推定の精度を保ちつつ、処理量を削減することが可能である。

また、本発明の受信機が移動局に実装されている場合、チャネル推定値を揃えるアンテナ選択の基準として、移動局の移動速度を検出して使用することも可能である。例えば、受信機は、移動速度が小さい場合には、パイロット信号の配置間隔が広いアンテナを決定して、アンテナ間でデプレコーディングするシンボルの位置を揃える。この場合には、より処理量を削減することができる。また、移動速度の大きい場合には、パイロット信号の配置間隔が狭いアンテナを決定して、アンテナ間でデプレコーディングするシンボルの位置を揃える。この場合には、送信信号の時間方向の変動の大きい場合でもチャネル推定およびデプレコーディングの精度を保ちつつ、処理量を削減することが可能である。

（２）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、チャネル推定部１３とデプレコーディング部１５を統合してもよい。

（３）プログラム
なお、本実施例で説明したチャネル推定方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。

１０ 受信機
１１ ＣＰ除去部
１２ ＦＦＴ部
１３ チャネル推定部
１３ａ 周波数方向補間部
１３ｂ 第一時間方向補間部
１３ｃ パイロット位置チャネル推定部
１４ ＰＭＩ推定部
１５ デプレコーディング部
１６ 第二時間方向補間部
１７ 復調部
１８ レイヤマッピング部
１９ 復号部
２０ 送信機
２１ 符号化部
２２ 変調部
２３ レイヤマッピング部
２４ プレコーディング部
２５ ＩＦＦＴ部
２６ ＣＰ付加部

Claims (7)

1. 各アンテナで送信された送信信号について、各アンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値をそれぞれ算出すると共に、あるアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれていないシンボルであって、他のアンテナの送信信号についてチャネル推定値が算出されたシンボルと同じ位置のシンボルのチャネル推定値を求めるために、あるアンテナのパイロットが含まれているシンボルのチャネル推定値を用いて線形補間して算出するチャネル推定部と、
   前記チャネル推定部によって算出された各アンテナのチャネル推定値に対してデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出するデプレコーディング部と、
   前記デプレコーディング部によって算出された実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行って、前記パイロット信号が含まれるシンボル以外の実効チャネル推定値を算出する時間方向補間部と
   を有することを特徴とする受信装置。
2. 前記チャネル推定部は、あるアンテナで前記チャネル推定値が算出されなかった前記シンボルの位置に対応するチャネル推定値を前記線形補間で算出するように、複数のアンテナのいずれかのアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を全てのアンテナについて線形補間で算出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
3. 前記チャネル推定部は、前記各アンテナで送信された送信信号におけるパイロット信号の配置間隔に応じて、前記複数のアンテナのうちのいずれかのアンテナを決定するアンテナ決定部を含み、
   前記チャネル推定部は、前記アンテナ決定部によって決定されたアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を線形補間で算出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
4. 前記チャネル推定部は、送受信のアンテナ間のチャネル推定値の時間方向の変動の大きさに応じて、複数のアンテナのうちのいずれかのアンテナを決定するアンテナ決定部を含み、
   前記チャネル推定部は、前記アンテナ決定部によって決定されたアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を線形補間で算出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
5. 前記チャネル推定部は、当該受信装置の移動速度の大きさに応じて、複数のアンテナのうちのいずれかのアンテナを決定するアンテナ決定部を含み、
   前記チャネル推定部は、前記アンテナ決定部によって決定されたアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルの位置に対応するシンボルのチャネル推定値を線形補間で算出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
6. 複数のアンテナで受信装置に対して送信信号を送信する送信装置と、当該送信装置によって送信された送信信号を受信する受信装置とを有する通信システムであって、
   前記送信装置は、
   前記複数のアンテナを用いて、前記送信信号を前記受信装置に送信する信号送信部を有し、
   前記受信装置は、
   各アンテナで送信された送信信号について、各アンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値をそれぞれ算出すると共に、あるアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれていないシンボルであって、他のアンテナの送信信号についてチャネル推定値が算出されたシンボルと同じ位置のシンボルのチャネル推定値を求めるために、あるアンテナのパイロットが含まれているシンボルのチャネル推定値を用いて線形補間して算出するチャネル推定部と、
   前記チャネル推定部によって算出された各アンテナのチャネル推定値に対してデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出するデプレコーディング部と、
   前記デプレコーディング部によって算出された実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行って、前記パイロット信号が含まれるシンボル以外の実効チャネル推定値を算出する時間方向補間部と
   を有することを特徴とする通信システム。
7. 通信装置が、
   各アンテナで送信された送信信号について、各アンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれるシンボルのチャネル推定値をそれぞれ算出すると共に、あるアンテナの送信信号におけるパイロット信号が含まれていないシンボルであって、他のアンテナの送信信号についてチャネル推定値が算出されたシンボルと同じ位置のシンボルのチャネル推定値を求めるために、あるアンテナのパイロットが含まれているシンボルのチャネル推定値を用いて線形補間して算出し、
   前記算出された各アンテナのチャネル推定値に対してデプレコーディングを行って、実効チャネル推定値を算出し、
   前記算出された実効チャネル推定値を用いて、時間方向の線形補間を行って、前記パイロット信号が含まれるシンボル以外の実効チャネル推定値を算出する
   処理を実行することを特徴とするチャネル推定方法。

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