JP5538841B2 - 無線通信システム、受信装置、無線通信方法及び受信方法 - Google Patents

Description

本発明は、誤り訂正符号を適用したマルチキャリア伝送を行なう無線通信システム、受信装置、無線通信方法及び受信方法に関する。

近年、各種無線通信システムの普及により周波数資源の枯渇が問題となっている。
そこで、周波数利用効率を向上する技術として、複数のアンテナを用いた技術の検討が盛んに行われている。例えば、非特許文献１のＭＩＭＯ（Multi-Input Multi Output；多入力多出力）アンテナ技術は、複数の送受信アンテナを利用し、散乱環境による複数空間パスの独立性を活用した空間多重を行っている。
また、アンテナ数を増やすことなく、周波数共用化を図ることで周波数利用効率を向上する重畳伝送技術の検討が進められている。

例えば、図１３は、周波数帯域を共用する無線通信システムの組合せの一例として、周波数チャンネルが異なる２つの無線ＬＡＮ（Local Area Network；ローカル・エリア・ネットワーク）システム全体を示す概念図である。同図において、無線通信システムは、無線ＬＡＮ基地局２ａ、２ｂと、受信機１ａとを備えている。無線ＬＡＮ基地局２ａは、中心周波数がｆａであるＣＨ１の周波数帯域を用いて通信する。一方、無線ＬＡＮ基地局２ｂは、中心周波数がｆｂ（ただし、ｆａ＜ｆｂ）であるＣＨ５の周波数帯域を用いて通信する。受信機１ａは、無線ＬＡＮ基地局２ａと無線ＬＡＮ基地局２ｂとの双方の無線信号が到達する位置に配置され、中心周波数ｆａの無線信号と中心周波数ｆｂの無線信号との２つの無線信号が部分的に互いに干渉した信号を受信する。なお、周波数帯域を共用する他の例として、無線ＬＡＮシステムと、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）と、ＷｉＭＡＸ（登録商標）とによる組合せなど、異なる通信方式のシステム同士が周波数を共用する場合も考えられる。

このように、図１３に示す受信機１ａが無線ＬＡＮ基地局２ａを通信対象とする場合、中心周波数ｆａである希望波の伝送周波数帯域と、中心周波数ｆｂである無線ＬＡＮ基地局２ｂからの伝送周波数帯域とが、部分的にオーバーラップ（重畳）する周波数共用型の無線通信において、受信機１ａは、希望波を正確に受信することが必須となる。一般にこのような周波数帯域の重畳による干渉が存在する場合、通信特性が著しく劣化する。

そこで、非特許文献２では、この干渉の影響を抑圧しながら分散配置されたＦＥＣ（Forward Error Correction；前方誤り訂正）ブロックを復号し、伝送を実現する技術が記載されている。この非特許文献２では、所望波の割り当てられた伝送周波数帯域の信号を復調後、干渉波の影響を受けた周波数帯域（干渉帯域）の信号から得られた尤度情報の信頼度を低下させるＦＥＣ尤度マスクを行うことで、干渉波の影響を受けた尤度情報を抑圧し、その後誤り訂正復号することで、他の伝送周波数帯域との間で干渉帯域が存在する環境における所望の信号の伝送を可能としている。

黒崎聰、淺井裕介、杉山隆利、梅比良正弘，"MIMOチャネルにより100Mbit/sを実現する広帯域移動通信用SDM-COFDM方式の提案"，信学技報，RCS2001-135，pp. 37-41，2001年10月 増野淳、杉山隆利，"マルチキャリア重畳伝送による周波数利用効率向上効果"，信学技報，vol. 108，no. 188，RCS2008-67，pp. 85-90，2008年8月

しかしながら、複数アンテナ技術において、空間多重数を向上したり、複数ヌルパターンを生成したりして特性改善を図るためにはいずれもアンテナ数を増やす必要があり、携帯型端末のように筐体の小型性が重視される送受信機への実装は現実的ではなかった。一方、干渉抑圧処理を行う非特許文献２においては、中心周波数が最も外側の域帯に配置された信号から順に復調復号を行い、復号結果から該当信号のレプリカ信号を生成して受信信号から減算してゆく逐次復調復号法により、干渉抑圧法に起因するオーバーラップ帯域幅の比の限界値を超える重畳率で重畳伝送が可能としている。しかし、干渉除去が縦続するため、重畳帯域上の伝搬路状態に基づいた精度の高いレプリカ信号を生成できないとレプリカ信号除去後の受信信号に誤り伝搬が発生してしまい、正確に信号を復調復号することが困難になる。このような誤り伝搬を避けるためには、受信信号から減算するレプリカ信号を精度よく生成することが求められるが、これには、重畳帯域の伝送路状態を精度よく推定する必要がある。しかし、一般的なマルチキャリア重畳伝送では伝送路推定に用いられるパイロット信号も他の信号と重畳されてしまうため、伝送路推定精度、ひいてはレプリカ信号減算処理の精度が低下してしまう。

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、誤り訂正符号を適用した無線の重畳伝送方式において、アンテナ数を増やすことなく、受信側で受信信号を精度よく復調復号することができる無線通信システム、受信装置、無線通信方法及び受信方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、マルチキャリア信号の送信装置と、前記マルチキャリア信号が重畳された重畳信号を受信する受信装置とからなる無線通信システムであって、前記送信装置は、誤り訂正符号を適用して符号化を行なったデータ信号を変調したサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットサブキャリアとが、他のマルチキャリア信号のパイロットサブキャリアと重畳されないようにスペクトル配置を行なうスペクトル配置部と、前記スペクトル配置部によるスペクトル配置に従って前記データサブキャリア及び前記パイロットサブキャリアから前記マルチキャリア信号を生成するマルチキャリア信号生成部とを備え、前記受信装置は、前記送信装置により生成された前記マルチキャリア信号が重畳された前記重畳信号、または、前記重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、前記処理対象信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いて伝送路推定を行なう伝送路推定部と、前記処理対象信号に含まれる前記マルチキャリア信号の周波数帯域のうち、最も高い周波数帯域あるいは最も低い周波数帯域を復調復号対象とし、前記復調復号対象における前記処理対象信号について重畳帯域を抑圧した復調値を得る干渉抑圧復調部と、前記干渉抑圧復調部により得られた前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう復号部と、前記復号部による誤り訂正復号の結果得られたデータと、前記伝送路推定部による伝送路推定値とに基づいてレプリカのマルチキャリア信号を生成するレプリカ生成部と、前記レプリカ生成部によって生成された前記レプリカのマルチキャリア信号を前記処理対象信号から除去して新たな処理対象信号を生成する減算器とを備える、ことを特徴とする無線通信システムである。

また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記スペクトル配置部は、前記データサブキャリアに予め決められたデータサブキャリア用のサブキャリア位置を割当てるとともに、前記パイロットサブキャリアに予め決められたパイロットサブキャリア用のサブキャリア位置を割当て、他のマルチキャリア信号のパイロットサブキャリアと同じ周波数により送信されるサブキャリア位置が割当てられた前記データサブキャリアまたは前記パイロットサブキャリアをヌリングする、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記干渉抑圧復調部は、前記復調復号対象における前記処理対象信号の復調値を得る復調部と、前記復調復号対象の重畳帯域について、前記復調部により得られた前記復調値の信頼度を低減させる重み係数を生成する重み係数生成部と、前記復調部により得られた前記復調値に、前記重み係数生成部により生成された前記重み係数を適用する重み演算部とを備え、前記復号部は、前記重み演算部により前記重み係数が適用された前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう、ことを特徴とする。

また、本発明は、上述する無線通信システムであって、前記干渉抑圧復調部は、前記処理対象信号から、前記復調復号対象の非重畳帯域を抽出するフィルタ部と、前記フィルタ部によって抽出された前記復調復号対象の非重畳帯域について復調値を得る復調部とを備える、ことを特徴とする。

また、本発明は、誤り訂正符号を適用して符号化を行なったデータ信号を変調したサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットサブキャリアとからなるマルチキャリア信号が重畳された重畳信号を受信する受信装置であって、パイロットサブキャリアが他のマルチキャリア信号のデータサブキャリア及びパイロットサブキャリアに重畳されないようスペクトル配置された前記重畳信号、または、前記重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、前記処理対象信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いて伝送路推定を行なう伝送路推定部と、前記処理対象信号に含まれる前記マルチキャリア信号の周波数帯域のうち、最も高い周波数帯域あるいは最も低い周波数帯域を復調復号対象とし、前記復調復号対象における前記処理対象信号について重畳帯域を抑圧した復調値を得る干渉抑圧復調部と、前記干渉抑圧復調部により得られた前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう復号部と、前記復号部による誤り訂正復号の結果得られたデータと、前記伝送路推定部による伝送路推定値とに基づいてレプリカのマルチキャリア信号を生成するレプリカ生成部と、前記レプリカ生成部によって生成された前記レプリカのマルチキャリア信号を前記処理対象信号から除去して新たな処理対象信号を生成する減算器と、を備えることを特徴とする受信装置である。

また、本発明は、マルチキャリア信号の送信装置と、前記マルチキャリア信号が重畳された重畳信号を受信する受信装置とからなる無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、前記送信装置が、誤り訂正符号を適用して符号化を行なったデータ信号を変調したサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットサブキャリアとが、他のマルチキャリア信号のパイロットサブキャリアと重畳されないようにスペクトル配置を行なうスペクトル配置ステップと、前記スペクトル配置ステップによるスペクトル配置に従って前記データサブキャリア及び前記パイロットサブキャリアから前記マルチキャリア信号を生成するマルチキャリア信号生成ステップとを有し、前記受信装置が、前記送信装置により生成された前記マルチキャリア信号が重畳された前記重畳信号、または、受信した前記重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、前記処理対象信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いて伝送路推定を行なう伝送路推定ステップと、前記処理対象信号に含まれる前記マルチキャリア信号の周波数帯域のうち、最も高い周波数帯域あるいは最も低い周波数帯域を復調復号対象とし、前記復調復号対象における前記処理対象信号について重畳帯域を抑圧した復調値を得る干渉抑圧復調ステップと、前記干渉抑圧復調ステップにおいて得られた前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう復号ステップと、前記復号ステップにおける誤り訂正復号の結果得られたデータと、前記伝送路推定ステップにより得られた伝送路推定値とに基づいてレプリカのマルチキャリア信号を生成するレプリカ生成ステップと、前記レプリカ生成ステップにおいて生成された前記レプリカのマルチキャリア信号を前記処理対象信号から除去して新たな処理対象信号を生成する減算ステップとを有し、前記減算ステップにおいて生成された前記処理対象信号を用いて前記伝送路推定ステップからの処理を繰り返す、ことを特徴とする無線通信方法である。

また、本発明は、誤り訂正符号を適用して符号化を行なったデータ信号を変調したサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットサブキャリアとからなるマルチキャリア信号が重畳された重畳信号を受信する受信装置に用いられる受信方法であって、パイロットサブキャリアが他のマルチキャリア信号のデータサブキャリア及びパイロットサブキャリアに重畳されないようスペクトル配置された前記重畳信号、または、前記重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、前記処理対象信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いて伝送路推定を行なう伝送路推定ステップと、前記処理対象信号に含まれる前記マルチキャリア信号の周波数帯域のうち、最も高い周波数帯域あるいは最も低い周波数帯域を復調復号対象とし、前記復調復号対象における前記処理対象信号について重畳帯域を抑圧した復調値を得る干渉抑圧復調ステップと、前記干渉抑圧復調ステップにおいて得られた前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう復号ステップと、前記復号ステップにおける誤り訂正復号の結果得られたデータと、前記伝送路推定ステップにより得られた伝送路推定値とに基づいてレプリカのマルチキャリア信号を生成するレプリカ生成ステップと、前記レプリカ生成ステップにおいて生成された前記レプリカのマルチキャリア信号を前記処理対象信号から除去して新たな処理対象信号を生成する減算ステップとを有し、前記減算ステップにおいて生成された前記処理対象信号を用いて前記伝送路推定ステップからの処理を繰り返す、ことを特徴とする受信方法である。

本発明によれば、送信装置において、複数のマルチキャリア信号が周波数軸上でオーバーラップするようにスペクトルを配置して送信し、受信装置において、干渉抑圧処理と干渉除去処理を併用しながらこのオーバーラップされたマルチキャリア信号の逐次復調・復号処理手順を繰り返す重畳伝送方式において、送信装置側では、各マルチキャリア信号のうち伝送路推定に使用されるパイロットサブキャリアについては他の信号が重畳しないように、サブキャリアのヌリング処理を行い、受信装置側では、ヌリング処理を行ったサブキャリアに対して干渉抑圧処理を適用して逐次復調・復号処理を行うとともに、干渉除去に用いるレプリカ信号を、重畳されていないパイロットサブキャリアを用いて推定した伝送路特性を用いて生成する。これにより、伝送路推定精度が向上して適切に干渉除去処理が行われ、受信特性が向上する。また、重畳されるマルチキャリア信号が同じ送信装置から送信された場合、パイロットサブキャリアを重畳された信号間で共用して伝送路推定を行うことも可能となる。

重畳伝送を説明する図である。 マルチキャリア信号を用いた重畳信号を示す図である。 本発明の実施形態による受信装置における信号受信処理の概要を示す図である。 ＦＥＣ尤度マスクによる復調復号を説明する図である。 第１の実施形態による送信装置の機能ブロック図である。 第１の実施形態による受信装置の機能ブロック図である。 第１の実施形態による受信装置における復調復号処理の回数と、復調復号対象、及び、重み係数の関係を示す図である。 第２の実施形態による送信装置の機能ブロック図である。 第２の実施形態による受信装置の機能ブロック図である。 第２の実施形態による受信装置における復調復号処理の回数と、復調復号対象、及び、重み係数の関係を示す図である。 フィルタリング処理部の機能ブロック図である。 図１１に示すフィルタリング処理部のフィルタ制御手順を示すフローチャートである。 周波数チャンネルが異なる２つの無線通信システムにおける干渉を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、重畳伝送について説明する図である。図１（ａ）に示すように、複数の信号を伝送する場合、従来のスペクトル配置では、それら各信号が伝送に使用する周波数帯域間にガードバンドを設けていた。一方、図１（ｂ）に示すように重畳伝送では、隣り合うスペクトルの一部の周波数帯域を部分的にオーバーラップ（重畳）させて送信する。このように、複数の信号によって部分的に周波数資源を共有するため、従来のスペクトル配置を用いた場合に複数の信号を送信するために必要であった帯域ｆ_ａｌｌよりも、重畳伝送を用いた場合に複数の信号を送信するために必要な帯域ｆ’_ａｌｌのほうが小さくなり、周波数利用効率を向上させることが可能となる。なお、１信号のデータ送信に使用する周波数帯域ａに対する干渉帯域ｂの割合を重畳率（＝ｂ／ａ）という。

図２は、マルチキャリア信号を用いた重畳信号を示す図であり、図２（ａ）は、本実施の形態の無線通信システムにおいて受信装置が受信する重畳信号、図２（ｂ）従来技術による重畳信号である。
本実施形態の無線通信システムにおいて、受信装置は、複数の信号Ｒ１〜Ｒｎ（ｎ≧２、ｎは整数）が重畳された重畳信号を受信する。各信号Ｒ１〜Ｒｎは、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重）などのマルチキャリア信号であり、誤り符号訂正としてＦＥＣ（Forward Error Correction：前方誤り訂正）符号を用いている。各信号Ｒ１〜Ｒｎには、データ信号に使用されるサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号に使用されるパイロットサブキャリアとが含まれる。
ここでは、本実施形態による受信装置が受信する重畳信号には、５つの信号Ｒ１〜Ｒ５それぞれが部分的にオーバーラップされているものとし、使用する周波数帯域の中心周波数が低い信号から順に信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５とする。

図２（ｂ）に示すように、従来はマルチキャリア信号である信号Ｒ１ａ〜Ｒ５ａを重畳して伝送する場合、データサブキャリアであるか、パイロットサブキャリアであるかに関わらず、重畳帯域において同じ周波数を使用するサブキャリアが重畳されていた。一方、本実施形態による無線通信システムの送信装置は、図２（ａ）に示すように、重畳帯域において他の信号のパイロットサブキャリアと同じ周波数を使用するデータサブキャリアをヌリング、つまり、ヌル（零）で置換する。

具体的には、図２（ａ）に示すように、信号Ｒ１と信号Ｒ２の重畳帯域において、信号Ｒ２のパイロットサブキャリアが配置される周波数については、信号Ｒ１のデータサブキャリアをヌリングする。また、信号Ｒ３と信号Ｒ２の重畳帯域において、信号Ｒ３のパイロットサブキャリアが配置される周波数については、信号Ｒ２のデータサブキャリアをヌリングし、信号Ｒ３と信号Ｒ４の重畳帯域において、信号Ｒ３のパイロットサブキャリアが配置される周波数については、信号Ｒ４のデータサブキャリアをヌリングする。さらに、信号Ｒ４と信号Ｒ５の重畳帯域において、信号Ｒ４のパイロットサブキャリアが配置される周波数については、信号Ｒ５のデータサブキャリアをヌリングする。

上記のように、信号Ｒｉと信号Ｒ（ｉ＋１）（１≦ｉ≦（ｎ−１）、ｉは整数）がオーバーラップされる周波数帯域において、信号Ｒｉのパイロットサブキャリアが重畳されないように同じ周波数を用いて送信される信号Ｒ（ｉ＋１）のデータサブキャリアをヌリングし、同様に、信号Ｒ（ｉ＋１）のパイロットサブキャリアが重畳されないように同じ周波数を用いて送信される信号Ｒｉのデータサブキャリアをヌリングする。
これにより、信号Ｒ１〜Ｒｎを周波数軸上でオーバーラップするようにスペクトル配置して送信する場合であっても、パイロットサブキャリアだけは常に重畳されることなく送信される。

図３は、本実施形態による受信装置における信号受信処理の概要を示す図である。
ここでは、図２（ａ）に示す信号Ｒ１〜Ｒ５が重畳された重畳信号を受信するものとして説明する。
以下、信号Ｒｉ（１≦ｉ≦ｎ、ｉは整数）が使用する周波数帯域をｆｉと記載する。
また、重畳信号に重畳されている信号のうち、最も中心周波数が低い信号、または、最も中心周波数が高い信号に使用されている周波数帯域を外側帯と記載する。例えば、図３に示す処理対象信号Ａ１の場合、信号Ｒ１、Ｒ５の周波数帯域ｆ１、ｆ５が外側帯である。外側帯の信号は、他の１つの信号とのみ周波数帯域が重畳されており、外側帯以外の信号は、他の２つの信号と周波数帯域が重畳されている。

図３に示すように、本実施形態の受信装置は、まず、受信した重畳信号である処理対象信号Ａ１から、外側帯の信号の１つである信号Ｒ１の復調及び復号を行なう。この復調及び復号（以下、「復調復号」とも記載）においては、ＦＥＣ尤度マスク処理を行なった後にＦＥＣ復号を行なうが、ＦＥＣ尤度マスク処理（以下、単に「ＦＥＣ尤度マスク」とも記載）の詳細については後述する図４において説明する。受信装置は、信号Ｒ１を復号すると、復号により得られたビットストリームから信号Ｒ１のレプリカ信号Ｒ１’を生成し、この生成したレプリカ信号Ｒ１’を処理対象信号Ａ１から除去する。この結果、信号Ｒ２〜Ｒ５を重畳した処理対象信号Ａ２が生成される。信号Ｒ１を復調するとき、レプリカ信号Ｒ１’を生成するときには、パイロット信号を用いて推定された伝送路特性を用いる。

続いて、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスク及びＦＥＣ復号により、処理対象信号Ａ２から外側帯の信号の１つである信号Ｒ２の復調復号を行なう。受信装置は、信号Ｒ２を復号すると、復号により得られたビットストリームから信号Ｒ２のレプリカ信号Ｒ２’を生成し、この生成したレプリカ信号Ｒ２’を処理対象信号Ａ２から除去する。この結果、信号Ｒ３〜Ｒ５を重畳した処理対象信号Ａ３が生成される。信号Ｒ２を復調するとき、レプリカ信号Ｒ２’を生成するときには、パイロット信号を用いて推定された伝送路特性を用いる。
上記を繰り返すことによって、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスク及びＦＥＣ復号により信号Ｒ３、Ｒ４の復調復号を行ない、レプリカ信号Ｒ３’、Ｒ４’を除去して信号Ｒ５のみからなる処理対象信号Ａ５を得る。処理対象信号Ａ５が得られると、受信装置は、ＦＥＣ尤度マスクを行なわずに、通常のＦＥＣ復号のみを行ない信号Ｒ５の復調復号を行なう。

このように、本実施形態の受信装置は、重畳伝送方式により送信された信号を受信すると、外側帯の信号について、重畳されていないパイロット信号により伝送路特性を推定し、推定された伝送路特性を用いて復調した信号を尤度マスクによって干渉抑圧した後、ＦＥＣ復号を行い、推定された伝送路特性を用いて、復調復号された信号からレプリカ信号を生成し、生成したレプリカ信号を受信信号から減算することによって干渉を除去しながら重畳信号の逐次復調復号を行なう。

なお、上記においては、信号Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｎの順に復調復号を行なっているが、常に重畳信号の外側帯の信号の復調復号を行なうようにすることで、その順序は任意としてよい。例えば、信号Ｒｎ、Ｒ（ｎ−１）、…、Ｒ１の順、Ｒ１、Ｒｎ、Ｒ２、Ｒ（ｎ−１）、Ｒ３、Ｒ（ｎ−２）、…の順、Ｒ１、Ｒ２、…、Ｒｐ、Ｒｎ、Ｒ（ｎ−１）、…、Ｒ（ｐ＋１）の順（１＜ｐ＜ｎ、ｐは整数）などの順で復調復号してもよい。

図４は、ＦＥＣ尤度マスクによる復調復号を説明する図である。
同図においては、復調復号対象の信号Ｒｉの一部が他の信号Ｒ（ｉ＋１）と重畳されている場合を示しており、信号Ｒ（ｉ＋１）はさらに他の信号と重畳されうる。受信装置は、送信装置において信号Ｒｉに用いられた符号化方法に応じて復調を行なうが、ここでは、軟判定正負多値の符号化方法である場合を例に説明する。この軟判定正負多値の符号化方法における復号処理では、受信信号の復調値が正負の多値出力であり、絶対値の大きさを信頼度（尤もらしさを表す値、尤度）として負の値を値「＋１」、正の値を値「−１」と判定する復号処理を行う。

図４（ａ）は、受信装置が、信号Ｒｉの使用する周波数帯域ｆｉについて重畳信号の復調を行なった結果の例を示す図であり、信号Ｒｉのデータサブキャリア位置の各サブキャリアについて、正負多値出力の復調値が得られたことを示す。信号Ｒｉのパイロットサブキャリアについては、復調の対象ではないため復調値は得られない。信号Ｒ（ｉ＋１）のパイロットサブキャリアと重畳されないようにヌリングされた信号Ｒｉのデータサブキャリアは復調対象であるが、得られる復調値は意味をなさない値となる。パイロットサブキャリアは、伝送路推定に使用される。
同図に示す周波数帯域ｆｉにおいて、最も「−１」であることへの信頼度が高いのは、最大の正値「＋２７．０２」のサブキャリアである。一方、最も「＋１」であることへの信頼度が高いのは、最小の負値「−２６．３４」のサブキャリアである。なお、「＋１」と「−１」とのいずれであるか、最もあいまいである（信頼度が低い）のは、絶対値が最も小さい値、すなわち、復調値が０のサブキャリアである。

図４（ｂ）は、周波数帯域ｆｉの尤度マスクに用いられる重み係数を示す図である。重み係数は、信号Ｒｉに含まれるデータサブキャリア位置の各サブキャリアに対応し、非重畳帯域のデータサブキャリアについては復調値をそのまま使用し、重畳帯域において信号Ｒ（ｉ＋１）のデータサブキャリアと重畳されたデータサブキャリアについては復調値を０にする、あるいは、０に近づけ、重畳帯域においてヌリングされたデータサブキャリア、つまり、信号Ｒ（ｉ＋１）のパイロットサブキャリアについては復調値を０にするための係数である。つまり、非重畳帯域の各データサブキャリアの重み係数は「１」、重畳帯域のヌリングされなかった各データサブキャリアの重み係数は「ｋ」（０≦ｋ＜１）、重畳帯域のヌリングされたデータサブキャリアの重み係数は「０」である。

図４（ｃ）は、重み付け係数と、正負多値復調値とをサブキャリアごとに重み付け演算した結果得られた尤度データ列を示す図である。これは、図４（ａ）に示す正負多値復調値と、図４（ｂ）に示す重み係数とを対応するサブキャリアごとに乗算して得られる。つまり、非重畳帯域のデータサブキャリアについては、復調値と重み係数「１」とを乗算した値、重畳帯域のヌリングされなかったデータサブキャリアについては、復調値と重み係数「ｋ」（０≦ｋ＜１）とを乗算した値、ヌリングされたデータサブキャリア、つまり、重畳帯域の信号Ｒ（ｉ＋１）のパイロットサブキャリアについては、復調値と重み係数「０」とを乗算した値として重み付け演算後の尤度データ列を得る。従って、図４（ｃ）に示すように、重畳帯域のヌリングされたデータサブキャリアの尤度データの値は信頼度が最も低い値「０」となり、重畳帯域のヌリングされなかったデータサブキャリアに対応する重み付け演算後の尤度データの値は信頼度が「０」または「０に近い値」となり、非重畳帯域のサブキャリアの復調値は変化しない。

受信装置は、重み付け演算により得られた尤度データ列に基づき、ＦＥＣ復号処理を行う。このＦＥＣ復号は、信号Ｒｉを送信した送信装置において適用されたＦＥＣ符号化方法に対応する。適用が可能な誤り訂正用のＦＥＣ符号化方法としては、例えば、畳み込み符号（Convolutional coding）による方法や、繰り返し復号とターボ符号とを組み合わせた方法などに応じた方法がある。
上記のように、受信装置が、各サブキャリアの復調値に重み付け演算を行い、信頼度の低い重畳帯域のデータサブキャリア、復調値が意味なさない他信号のパイロットサブキャリアをマスクし、信頼度の高いデータサブキャリアの復調値を用いて受信信号を復号することにより、受信誤り訂正能力を向上させることが可能になる。

なお、上記においては軟判定正負多値を例に説明したが、正数多値出力を用いてもよい。軟判定出力型においては、正数多値出力の復調値が０に近いほどビット値を「−１」として復号し、復調値が最大値に近いほどビット値を「１」として復号する。従って、重み係数として、重畳帯域のサブキャリアの復調値を、出力候補値の中央値（例えば、出力候補値が０〜７であれば、その中央値の３または４）に置換する重み係数を用いることができる。
また、硬判定出力型を用いてもよい。例えば、硬判定出力型が「−１」と「＋１」との二値出力型の場合、重畳帯域のサブキャリアの復調値を「０」に置換する重み係数を用いることができる。

無線通信では直接波に加えて反射波も受信され、反射パスの数に応じて伝搬路の周波数応答に谷が生じ、該等周波数帯域に存在するサブキャリアが受信されないというケースが一般に起こりうる。そこで、ＦＥＣ符号のような冗長性を持った符号化（例えば、１６ビットを送信するために、３２ビットを消費するなど）を行うことで、これらの不測の事態への対処法を備えている。誤り訂正符号をＯＦＤＭなどのマルチキャリア伝送方式と組み合わせる際には、ビットインタリーバやサブキャリアインタリーバと組み合わせ、前述のような冗長性をもった３２ビットのＦＥＣ符号化データの各ビットは全く異なるサブキャリアに分散配置されて送信される形式が一般的である。これにより、特定サブキャリアの欠落によるデータのバースト誤りを回避することが可能となる。
本発明の実施形態では、これらの冗長性や誤り訂正効果の一部を活用することで、仮に送信側で一部のデータをヌリングすることによって欠落させたとしても、ＦＥＣの誤り訂正能力により、受信ができた他の受信データにより救済されることになるため、データ伝送は正確に行うことが可能となる。さらに本実施形態では、パイロット信号の送信および受信を優先することで、受信レプリカ信号の生成精度を飛躍的に向上させることができるため、逐次復調・復号処理における誤り伝搬の発生を防ぐことが可能となる。

［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態による無線通信システムについて説明する。第１の実施形態では、１台の送信装置が、１つの送信データ信号をＮ個の信号Ｒ１〜Ｒｎに分割して重畳して、受信装置に送信する。

図５は、本発明の第１実施形態の無線通信システムにおける送信装置１００の構成を示す概略ブロック図である。
同図において、送信装置１００は、シリアル・パラレル変換器（以下、「Ｓ／Ｐ変換器」と記載）１１０、符号化器１２０−１〜１２０−ｎ（２≦ｎ、ｎは整数）、変調器１３０−１〜１３０−ｎ、パイロット信号挿入器１４０−１〜１４０−ｎ、重畳信号形成器１５０、及び、ＯＦＤＭ信号生成器１６０を備えて構成される。同図においては、ｎ＝３の場合を例に示している。

Ｓ／Ｐ変換器１１０は、入力された入力ビットストリームをシリアルの信号系列からパラレルの信号系列に変換してＮ個のビットストリームに分割し、分割したビットストリームをそれぞれ、符号化器１２０−１〜１２０−ｎに出力する。

符号化器１２０−ｉ（１≦ｉ≦ｎ）は、Ｓ／Ｐ変換器１１０から入力されたビットストリームに対して予め定められた誤り訂正符号化を行い、変調器１３０−ｉに出力する。変調器１３０−ｉ（１≦ｉ≦ｎ）は、符号化器１２０−ｉから入力された誤り訂正符号化されたビットストリームを予め定められた変調方式、例えば、ＢＰＳＫ（Binary phase-shift keying；２位相偏移変調）、１６ＱＡＭ（16 Quadrature amplitude modulation；１６値直交振幅変調）などを用いてサブキャリア単位で変調し、データ信号を生成する。つまり、この生成されたデータ信号は、データサブキャリアからなる。パイロット信号挿入器１４０−ｉ（１≦ｉ≦ｎ）は、変調器１３０−ｉが変調により生成したデータ信号の所定の位置にパイロット信号を挿入し、周波数領域信号を生成する。これにより、データサブキャリアにパイロットサブキャリアが挿入された周波数領域信号が生成される。

重畳信号形成器１５０は、ヌル置換器１５２−１〜１５２−ｎ、及び、合成器１５４−１〜１５４−ｍ（ｍは重畳帯域のサブキャリア数）からなり、パイロット信号挿入器１４０−１〜１４０−ｎによって生成された周波数領域信号に対して、パイロットサブキャリアと同じサブキャリア位置が割当てられたデータサブキャリアをヌリングした後、重畳帯域のサブキャリアを重畳して、ＯＦＤＭ信号生成器１６０に出力する。

ヌル置換器１５２−ｉ（１≦ｉ≦ｎ）は、パイロット信号挿入器１４０−ｉから出力された周波数帯域信号の各サブキャリアにサブキャリア位置を割り当て、他のヌル置換器１５２−ｋ（１≦ｋ≦ｎ、ｋ≠ｉ）においてパイロットサブキャリアに割当てられたサブキャリア位置のデータサブキャリアをヌリングする。ヌル置換器１５２−１〜１５２−ｎは、非重畳帯域のサブキャリアについてはＯＦＤＭ信号生成器１６０へ出力し、重畳帯域のサブキャリアについては、サブキャリア位置に対応した合成器１５４−１〜１５４−ｍに出力する。
合成器１５４−１〜１５４−ｍはそれぞれ、重畳帯域の各サブキャリア位置に対応しており、自身に対応するサブキャリア位置であるとしてヌル置換器１５２−１〜１５２−ｎから出力されたサブキャリアを合成する。

ＯＦＤＭ信号生成器１６０は、重畳信号形成器１５０から出力されたサブキャリアにＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）またはＩＤＦＴ（Inverse Discrete Fourier Transformation）による逆フーリエ変換を行ってＯＦＤＭ時間信号を生成し、送信信号として無線により出力する。

続いて、本実施形態の送信装置１００の動作について説明する。
ここでは、送信装置１００は、それぞれが６サブキャリアからなる信号Ｒ１〜Ｒ３を重畳した重畳信号を生成する場合について説明する。この重畳信号に含まれるサブキャリアのサブキャリア位置を周波数順にＳＣ１〜ＳＣ１２とし、信号Ｒ１はサブキャリア位置ＳＣ１〜６を、信号Ｒ２はサブキャリア位置ＳＣ４〜９を、信号Ｒ２はサブキャリア位置ＳＣ７〜１２を使用する。簡単のため、各信号Ｒ１〜Ｒ３の６サブキャリアのうち４サブキャリアをデータサブキャリアとして説明するが、通常、データサブキャリアの割合はこれよりも高い。

（処理１−１）：Ｓ／Ｐ変換器１１０は、入力ビットストリームをシリアルの信号系列から低速のパラレルの信号系列に変換して３系列のビットストリームに分割し、分割した３系統のビットストリームをそれぞれ、符号化器１２０−１〜１２０−３に出力する。

（処理１−２）：符号化器１２０−ｉ（１≦ｉ≦３）は、Ｓ／Ｐ変換器１１０から入力されたビットストリームに対して誤り訂正符号化を行い、変調器１３０−ｉに出力する。

（処理１−３）：変調器１３０−ｉ（１≦ｉ≦３）は、符号化器１２０−ｉから出力された誤り訂正符号化されたビットストリームを、予め定められた変調方式によりサブキャリア単位で変調し、生成したデータ信号をパイロット信号挿入器１４０−ｉへ出力する。生成されたデータ信号は、４つのデータサブキャリアからなる。

（処理１−４）：パイロット信号挿入器１４０−ｉ（１≦ｉ≦３）は、変調器１３０−ｉから出力されたデータ信号内のデータサブサブキャリアの所定の位置に２つのパイロットサブキャリアを挿入し、６サブキャリアからなる周波数領域信号を生成してヌル置換器１５２−ｉに出力する。

（処理１−５）ヌル置換器１５２−１〜１５２−３は、パイロット信号挿入器１４０−ｉから出力された各サブキャリアにサブキャリア位置を割り当てる。ここでは、ヌル置換器１５２−１は、サブキャリア位置ＳＣ１〜６を、パイロット信号挿入器１４０−２はサブキャリア位置ＳＣ４〜９を、パイロット信号挿入器１４０−３はサブキャリア位置ＳＣ７〜１２を割り当てる。ヌル置換器１５２−２が重畳領域のパイロットサブキャリアにサブキャリア位置ＳＣ５、９を割当てたため、ヌル置換器１５２−１はサブキャリア位置ＳＣ５のデータサブキャリアをヌリングし、ヌル置換器１５２−３はサブキャリア位置ＳＣ９のデータサブキャリアをヌリングする。ヌル置換器１５２−１が重畳領域のパイロットサブキャリアにサブキャリア位置ＳＣ６を、ヌル置換器１５２−３が重畳領域のパイロットサブキャリアにサブキャリア位置ＳＣ８を割当てたため、ヌル置換器１５２−２はサブキャリア位置ＳＣ６、８のデータサブキャリアをヌリングする。

（処理１−６）ヌル置換器１５２−１〜１５２−３は、非重畳帯域のサブキャリアをＯＦＤＭ信号生成器１６０へ出力し、重畳帯域のサブキャリアを、サブキャリア位置に対応した合成器１５４−１〜１５４−６に出力する。具体的には、ヌル置換器１５２−１はサブキャリア位置ＳＣ１〜３のサブキャリアを、ヌル置換器１５２−３はサブキャリア位置ＳＣ１０〜１２のサブキャリアをＯＦＤＭ信号生成器１６０へ出力する。また、ヌル置換器１５２−１は、サブキャリア位置ＳＣ４〜６のサブキャリアをそれぞれ合成器１５４−１〜１５４−３へ出力し、ヌル置換器１５２−２は、サブキャリア位置ＳＣ４〜９のサブキャリアをそれぞれ合成器１５４−１〜１５４−６へ出力し、ヌル置換器１５２−３は、サブキャリア位置ＳＣ７〜９のサブキャリアをそれぞれ合成器１５４−４〜１５４−６へ出力する。合成器１５４−１〜１５４−６は、入力されたサブキャリアを合成してＯＦＤＭ信号生成器１６０へ出力する。

（処理１−７）ＯＦＤＭ信号生成器１６０は、ヌル置換器１５２−１〜３、及び、合成器１５４−１〜１５４−６から出力されたサブキャリア位置ＳＣ１〜１２のサブキャリアが入力されると、これらのサブキャリアを逆フーリエ変換してＯＦＤＭ時間信号を生成し、送信信号として無線により受信装置へ送信する。

上記によりサブキャリア位置ＳＣ１〜６のサブキャリアからなる信号Ｒ１、サブキャリア位置ＳＣ４〜９のサブキャリアからなる信号Ｒ２、及び、サブキャリア位置ＳＣ７〜１２のサブキャリアからなる信号Ｒ３が重畳された送信信号が送信装置１００から送信される。図５に示す送信信号において、各サブキャリアの長さは信号電力を表しており、データサブキャリアが重畳されたサブキャリア位置ＳＣ４、７のサブキャリアは、重畳されていない他のサブキャリアよりも信号電力が強い。サブキャリア位置ＳＣ５、６、８、９は重畳帯域であるが、重畳されていないパイロット信号であるため、電力レベルは非重畳帯域のサブキャリアと同じとなる。

図６は、第１の実施形態の無線通信システムにおける受信装置５００の機能ブロック図である。
同図において、受信装置５００は、復号回数カウンタ５１０、スイッチ５１５、減算器５２０、遅延器５２５、伝送路推定器５５０、ＯＦＤＭ復調器５５２、処理帯域決定器５５６、帯域抽出器５５７、復調器５５８、重み係数生成器５６０、第１重み演算器５６５、復号器５７０、データバッファ５７５、レプリカ生成器５８０、データ抽出・並替器５９０を備えて構成される。

復号回数カウンタ５１０は、新たな重畳信号を受信してから復号を行なった回数をカウントし、そのカウントした値を記憶する。スイッチ５１５は、復号回数カウンタ５１０の値に従って、減算器５２０の接続元を受信信号側、あるいは、遅延器５２５側に切り替える。つまり、復号回数が初期値である場合は受信信号側、初期値よりも大きい場合は遅延器５２５側に切り替える。

減算器５２０は、受信した重畳信号、あるいは、遅延器５２５に記憶されている処理対象信号から、レプリカ生成器５８０により生成されたレプリカ信号を除去して新たな処理対象信号を生成する。ただし、新たな重畳信号を受信してから最初の処理の場合、レプリカ信号が生成されていないため、レプリカ信号の初期値は０である。遅延器５２５は、減算器５２０から出力された処理対象信号を記憶し、時間的遅延を付加する。

伝送路推定器５５０は、減算器５２０から出力された処理対象信号に含まれるパイロット信号から伝送路特性を推定する。ＯＦＤＭ復調器５５２は、伝送路推定器５５０により推定された伝送路特性を用いて、減算器５２０から出力された処理対象信号をＯＦＤＭ復調する。具体的には、伝送路特性を用いて処理対象信号に等化処理を行なった後、処理対象信号をシリアルパラレル変換し、サブキャリア毎にＦＦＴ（Fast Fourier Transform）またはＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation）によるフーリエ変換を行って、各サブキャリアの周波数領域の信号であるＯＦＤＭ復調値を得る。

処理帯域決定器５５６は、復号回数カウンタ５１０の値に基づいて復調復号対象の周波数帯域幅と中心周波数を決定し、決定した中心周波数及び周波数帯域幅を帯域抽出器５５７に出力し、復調復号対象の周波数成分以外のＯＦＤＭ復調値を除去するよう指示する。帯域抽出器５５７は、ＯＦＤＭ復調器５５２によって得られたＯＦＤＭ復調値から、処理帯域決定器５５６より指示された復調復号対象の中心周波数及び周波数帯域幅のＯＦＤＭ復調値を出力する。

復調器５５８は、復号回数カウンタ５１０のカウンタ値を参照して復調対象を判断し、帯域抽出器５５７から出力されたＯＦＤＭ復調値のうち、復調対象と判断されたサブキャリアについて、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ等、送信装置１００で実行した変調に対応するシンボルデマッピング操作、つまり、復調を行なって復調値である尤度を得る。このとき、復調対象として判断されるのは、復調復号対象信号のデータサブキャリア位置に対応した周波数のサブキャリアである。

重み係数生成器５６０は、復号回数カウンタ５１０の値に対応した復調復号対象の周波数帯域に基づいて重み係数を生成する。重み係数生成器５６０は、ＯＦＤＭ復調器５５２による復調で得られた尤度を、非重畳領域のデータサブキャリアはそのまま使用し、重畳領域のヌリングされなかったデータサブキャリアは信頼度を低下させ、重畳帯域のヌリングされたデータサブキャリアについては最も信頼度を低下させるような重み係数を生成する。第１重み演算器５６５は、復調器５５８による復調で得られた尤度に、重み係数生成器５６０により生成された重み係数を乗算した結果、つまり、尤度マスクされた尤度データ列を復号器５７０に出力する。復号器５７０は、第１重み演算器５６５により尤度マスクされた尤度データ列に基づき、誤り訂正処理及び復号処理を行い、ビットストリームを得る。

データバッファ５７５は、復号器５７０により復号されたビットストリームを記憶する。データ抽出・並替器５９０は、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームの順序を並べ替えて正しいビットストリームを生成し、出力するか、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームから所望信号のビットストリームを抽出する。

レプリカ生成器５８０は、再符号化器５８２、再変調器５８４、ヌル置換器５８５、第２重み演算器５８６、及び、ＯＦＤＭ再変調器５８８からなり、復号器５７０により得られたビットストリームからレプリカ信号を生成する。
再符号化器５８２は、復号器５７０により復号されたビットストリームに、当該ビットストリームを送信した送信装置１００において用いられた符号化と同様の符号化を行なう。再変調器５８４は、再符号化器５８２が符号化した信号に、送信装置１００において用いられた変調と同様の変調を行なう。ヌル置換器５８５は、再変調器５８４によって変調されたデータサブキャリアに送信装置１００と同様のサブキャリア位置の割当て、及び、ヌリングを行い、第２重み演算器５８６へ出力する。第２重み演算器５８６は、伝送路推定器５５０により推定されたサブキャリア毎の伝送路特性の推定値を、ヌル置換器５８５から出力された各サブキャリア信号に乗算する。ＯＦＤＭ再変調器５８８は、第２重み演算器５８６から出力された各サブキャリアをＩＦＦＴまたはＩＤＦＴによって逆フーリエ変換してレプリカ信号を生成し、減算器５２０へ出力する。

続いて、本実施形態の受信装置５００の動作について説明する。
ここでは、受信装置５００は、上述した送信装置１００により送信された、信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が重畳された送信信号を受信し、信号Ｒ１、Ｒ３、Ｒ２の順に復調復号を行なうものとする。また、受信装置５００は、この受信装置５００の置局時に、信号Ｒ１〜Ｒ３を個別に受信するなどして、信号Ｒ１〜Ｒ３使用周波数帯域ｆ１〜ｆ３、中心周波数、重畳帯域などを測定、検出しているものとする。あるいは、これらの情報を送信装置１００との間で送受信される制御情報から取得してもよく、これらの情報を予め図示しない入力手段により取得したり、記録媒体から読み取ったりしてもよい。各信号Ｒ１〜Ｒ３におけるパイロットサブキャリアの位置は送信装置１００と受信装置５００の間で予め決められるか、制御信号によって送信装置１００から受信装置５００へ通知される。
また、図７は、受信装置５００における復調復号処理の回数と、復調復号対象、及び、重み係数生成器５６０が生成する重み係数との関係を示す図である。図７（ａ）は１回目の復調復号処理、図７（ｂ）は２回目の復調復号処理、図７（ｃ）は３回目の復調復号処理について示している。

（処理２−１）：受信装置５００は、図示しないアンテナにより送信装置１００から信号Ｒ１〜Ｒ３が重畳された信号を受信する。
（処理２−２）：スイッチ５１５は、復号回数カウンタ５１０の値が初期値であるため、減算器５２０の接続元を受信信号側に切り替える。ここでは、初期値を「１」とする。

（処理２−３）：減算器５２０は、受信した重畳信号からレプリカ信号を除去して処理対象信号Ａ１を生成する。但し、重畳信号を受信してから最初の処理のため、レプリカ信号は０であり、受信した重畳信号がそのまま処理対象信号Ａ１となる。処理対象信号Ａ１は遅延器５２５に記憶されるとともに、伝送路推定器５５０及びＯＦＤＭ復調器５５２に出力される。

（処理２−４）：伝送路推定器５５０は、処理対象信号Ａ１において復調復号対象信号Ｒ１の周波数領域ｆｉに含まれるサブキャリア位置ＳＣ２、５、６のパイロット信号に基づいて、送信装置１００との間の伝送路特性を推定する。
（処理２−５）：ＯＦＤＭ復調器５５２は、伝送路推定器５５０により推定された伝送路特性を用いて、減算器５２０から出力された処理対象信号Ａ１をＯＦＤＭ復調し、サブキャリア位置ＳＣ１〜１２のサブキャリアそれぞれのＯＦＤＭ復調値を算出する。

（処理２−６）：処理帯域決定器５５６は、復号回数と、復調復号対象信号の周波数帯域との対応付けを予め記憶しており、復号回数カウンタ５１０の値「１」に基づいて、復調復号対象周波数が信号Ｒ１の周波数帯域ｆ１であることを判断すると、周波数帯域ｆ１の中心周波数とその周波数帯域幅を得る。処理帯域決定器５５６は、帯域抽出器５５７に周波数帯域ｆ１の中心周波数及び周波数帯域幅を出力し、周波数帯域ｆ１のサブキャリアのＯＦＤＭ復調値を抽出するよう指示する。

（処理２−７）：帯域抽出器５５７は、ＯＦＤＭ復調器５５２より出力された処理対象信号Ａ１全体の各サブキャリアのＯＦＤＭ復調値から、処理帯域決定器５５６により指示された中心周波数及び周波数帯域、つまり、周波数帯域ｆ１の各サブキャリアのＯＦＤＭ復調値を抽出する。
（処理２−８）：復調器５５８は、復号回数と、復調対象のデータサブキャリアの使用周波数の情報を対応づけて記憶している。図７（ａ）に示すように、復調器５５８は、復号回数カウンタ５１０の値「１」に基づいて、復調対象が信号Ｒ１のデータサブキャリア位置ＳＣ１、３、４、５の周波数であると判断する。復調器５５８は、復調対象の周波数のサブキャリアについて、帯域抽出器５５７から出力された当該サブキャリアのＯＦＤＭ復調値を用いて復調を行い、尤度を算出する。

（処理２−９）：重み係数生成器５６０は、復調復号対象信号の周波数帯域及び重畳帯域を示す重畳帯域情報と、復号回数との対応付け、ならびに、各信号のデータサブキャリア及びパイロットサブキャリアの位置とその使用周波数を予め記憶している。重み係数生成器５６０は、復号回数カウンタ５１０の値「１」に基づいて、信号Ｒ１の周波数帯域ｆ１と、信号Ｒ１及び信号Ｒ２が重畳されている重畳帯域、信号Ｒ１及び信号Ｒ２のパイロットサブキャリアの周波数の情報を得ると、図７（ａ）に示すような重み係数を生成する。つまり、周波数帯域ｆ１の非重畳帯域におけるデータサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ１、３については重み係数を「１」とし、信号Ｒ１のデータサブキャリアと信号Ｒ２のデータサブキャリアとに割当てられている重畳帯域内のサブキャリア位置ＳＣ４については重み係数を「ｋ」（０≦ｋ＜１）とし、信号Ｒ１のデータサブキャリアと信号Ｒ２のパイロットサブキャリアとに割当てられている重畳帯域のサブキャリア位置ＳＣ５については重み係数を「０」とした重み係数の列を生成する。なお、復調されていない信号Ｒ１のパイロットサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ２、６、帯域抽出器５５７によって抽出されなかったサブキャリア位置ＳＣ７〜１２については、重み係数を生成しない。

（処理２−１０）：第１重み演算器５６５は、復調器５５８による復調で得られた尤度に、重み係数生成器５６０により生成された重み係数を乗算した結果算出された尤度データ列を復号器５７０に出力する。復号器５７０は、第１重み演算器５６５により尤度マスクされた尤度データ列に基づき誤り訂正復号処理を行い、ビットストリームを得ると、データバッファ５７５に得られたビットストリームを書き込む。例えば、ビットストリームは、復号カウンタ値と対応付けて書き込んでもよく、復号回数に応じた記憶領域に書き込んでもよい。

（処理２−１１）：レプリカ生成器５８０は、復号器５７０により得られたビットストリームからレプリカ信号Ｒ１’を生成する。つまり、再符号化器５８２は、復号器５７０により復号されたビットストリームに、送信装置１００と同様の符号化を行ない、再変調器５８４は、再符号化器５８２が符号化した信号に、送信装置１００と同様の変調を行ない、データサブキャリアを生成する。ヌル置換器５８５は、再変調器５８４のデータサブキャリアに、サブキャリア位置ＳＣ１、３、４、５を割当てた後、信号Ｒ１のパイロットサブキャリア位置ＳＣ２、６、ならびに、信号Ｒ２のパイロットサブキャリア位置ＳＣ５のサブキャリアをヌリングして第２重み演算器５８６へ出力する。第２重み演算器５８６は、サブキャリア位置ＳＣ１〜６の各サブキャリアについて伝送路推定器５５０が推定した伝送路特性の推定値を、再変調器５８４が変調した各サブキャリア信号に乗算する。ＯＦＤＭ再変調器５８８は、第２重み演算器５８６から出力された各サブキャリアを逆フーリエ変換してレプリカ信号Ｒ１’を生成する。レプリカ信号Ｒ１’が生成されると、復号回数カウンタ５１０の値に１が加算される。

（処理２−１２）：スイッチ５１５は、復号回数カウンタ５１０の値が「２」であるため、減算器５２０の接続元を遅延器５２５側に切り替える。減算器５２０は、遅延器５２５に記憶されている処理対象信号Ａ１から、レプリカ生成器５８０により生成されたレプリカ信号Ｒ１’を除去し、処理対象信号Ａ２を生成する。レプリカ信号にはパイロット信号が含まれてないため、レプリカ信号を除去してもパイロットサブキャリアが減衰したり、除去されたりすることはない。処理対象信号Ａ２は、遅延器５２５に記憶されるとともに、伝送路推定器５５０及びＯＦＤＭ復調器５５２に出力される。

（処理２−１３）：受信装置５００は、カウンタ値「１」をカウンタ値「２」、カウンタ値「２」をカウンタ値「３」、処理対象信号Ａ１を処理対象信号Ａ２、処理対象信号Ａ２を処理対象信号Ａ３、信号Ｒ１を信号Ｒ３、周波数帯域ｆ１を周波数帯域ｆ３、レプリカ信号Ｒ１’をレプリカ信号Ｒ３’と読み替えて、（処理２−４）〜（処理２−１２）の処理を行なう。
ただし、（処理２−４）において、伝送路推定器５５０は、復調復号対象信号Ｒ３の周波数帯域ｆ３に含まれるサブキャリア位置ＳＣ８、９、１２のパイロット信号に基づいて、伝送路特性を推定する。
また、（処理２−８）において、復調器５５８は、図７（ｂ）に示すように、復号回数カウンタ５１０の値「２」に基づいて、復調対象が信号Ｒ３のデータサブキャリア位置ＳＣ７、９、１０、１１の周波数であると判断する。
また、（処理２−９）において、重み係数生成器５６０は、図７（ｂ）に示すように、周波数帯域ｆ３の非重畳帯域内のデータサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ１０、１１については重み係数を「１」とし、信号Ｒ３のデータサブキャリアと信号Ｒ２のデータサブキャリアとに割当てられている重畳帯域内のサブキャリア位置ＳＣ７については重み係数を「ｋ」（０≦ｋ＜１）とし、信号Ｒ３のデータサブキャリアと信号Ｒ２のパイロットサブキャリアとに割当てられている重畳帯域のサブキャリア位置ＳＣ９については重み係数を「０」とした重み係数の列を生成する。復調されていない信号Ｒ３のパイロットサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ９、１２、帯域抽出器５５７によって抽出されなかったサブキャリア位置ＳＣ１〜６については、重み係数を生成しない。同図において、周波数帯域ｆ１のデータサブキャリアの電力が減少しているのは、レプリカ信号Ｒ１’を減算したためである。
また、（処理２−１１）において、ヌル置換器５８５は、再変調器５８４のデータサブキャリアに、サブキャリア位置ＳＣ７、９、１０、１１を割当てた後、信号Ｒ３のパイロットサブキャリア位置ＳＣ８、１２、信号Ｒ２のパイロットサブキャリア位置ＳＣ９のサブキャリアをヌリングして第２重み演算器５８６へ出力する。第２重み演算器５８６は、サブキャリア位置ＳＣ７〜１２の各サブキャリアについて伝送路推定器５５０が推定した伝送路特性の推定値を、再変調器５８４が変調した各サブキャリア信号に乗算する。

（処理２−１４）：受信装置５００は、カウンタ値「１」をカウンタ値「３」、処理対象信号Ａ１を処理対象信号Ａ３、信号Ｒ１を信号Ｒ２、周波数帯域ｆ１を周波数帯域ｆ２と読み替えて、（処理２−４）〜（処理２−１０）の処理を行なう。
ただし、（処理２−４）において、伝送路推定器５５０は、復調復号対象信号Ｒ２の周波数帯域ｆ２に含まれるサブキャリア位置ＳＣ５、６、１０のパイロット信号に基づいて、伝送路特性を推定する。
また、（処理２−８）において、復調器５５８は、図７（ｃ）に示すように、復号回数カウンタ５１０の値「３」に基づいて、復調対象が信号Ｒ２のデータサブキャリア位置ＳＣ４、６、７、８の周波数であると判断する。
また、（処理２−９）において、重み係数生成器５６０は、図７（ｃ）に示すように、周波数帯域ｆ２の非重畳帯域内のデータサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ４、７については重み係数を「１」とし、信号Ｒ２のデータサブキャリアと信号Ｒ１のパイロットサブキャリアとに割当てられているサブキャリア位置ＳＣ６、信号Ｒ２のデータサブキャリアと信号Ｒ３のパイロットサブキャリアとに割当てられているサブキャリア位置ＳＣ８については重み係数を「０」とした重み係数の列を生成する。復調されていない信号Ｒ２のパイロットサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ５、９、帯域抽出器５５７によって抽出されなかったサブキャリア位置ＳＣ１〜３、９〜１２については、係数を生成しない。同図において、周波数帯域ｆ１、ｆ３のデータサブキャリアの電力が減少しているのは、レプリカ信号Ｒ１’、Ｒ３’を減算したためである。

（処理２−１５）：データバッファ５７５に復号されたビットストリームが書き込まれると、データ抽出・並替器５９０は、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームの順序を、信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３から得られたビットストリームの順に並べ替えて出力する。

［第２の実施形態］
続いて、第２の実施形態による無線通信システムについて説明する。第２の実施形態では、受信装置が、Ｎ台の送信装置それぞれから送信されるＮ個の信号Ｒ１〜Ｒｎが重畳された重畳信号を受信する。

図８は、本発明の第２実施形態による無線通信システムの送信装置２００の構成を示す概略ブロック図である。
同図において、送信装置２００は、Ｓ／Ｐ変換器２１０、符号化器２２０、変調器２３０、パイロット信号挿入器２４０、ヌル置換器２５０、ＯＦＤＭ信号生成器２６０、周波数変換器２７０、アンテナ２８０、及び、パイロット位置検出器２９０を備えて構成される。

Ｓ／Ｐ変換器２１０は、入力された入力ビットストリームをシリアルの信号系列からパラレルの信号系列に変換して符号化器２２０に出力する。符号化器２２０は、Ｓ／Ｐ変換器２１０から入力されたビットストリームに対して予め定められた誤り訂正符号化を行い、変調器２３０に出力する。変調器２３０は、符号化器２２０から入力された誤り訂正符号化されたビットストリームを予め定められた変調方式、例えば、ＢＰＳＫ、１６ＱＡＭなどを用いてサブキャリア単位で変調し、データ信号を生成する。つまり、この生成されたデータ信号は、データサブキャリアからなる。パイロット信号挿入器２４０は、変調器２３０が変調により生成したデータ信号の所定の位置にパイロット信号を挿入し、周波数領域信号を生成する。これにより、データサブキャリアにパイロットサブキャリアが挿入された周波数領域信号が生成される。

パイロット位置検出器２９０は、他の送信装置２００が送信する信号のパイロットサブキャリアに用いられる周波数を示すパイロットサブキャリア配置情報を検出し、パイロットサブキャリア配置情報で示される周波数を用いるサブキャリア位置のデータサブキャリアをヌリングするようヌル置換器２５０へ指示する。

ヌル置換器２５０は、パイロット信号挿入器２４０から出力された各サブキャリアにサブキャリア位置を割り当てた後、パイロット位置検出器２９０からの指示に従って、他の送信装置２００が送信するパイロットサブキャリアと同じ周波数を用いるサブキャリア位置のデータサブキャリアをヌリングし、ＯＦＤＭ信号生成器２６０に出力する。ＯＦＤＭ信号生成器２６０は、ヌル置換器２５０から出力された各サブキャリアを、ＩＦＦＴまたはＩＤＦＴによって逆フーリエ変換することによりＯＦＤＭ時間信号を生成し、周波数変換器２７０に出力する。周波数変換器２７０は、ＯＦＤＭ信号生成器２６０から出力された信号の周波数を変調し、アンテナ２８０から無線により出力する。

続いて、本実施形態の送信装置２００の動作について説明する。
ここでは、Ｎ台の送信装置２００があり、それぞれを送信装置２００−１〜２００−ｎと記載する。以下では、３台の送信装置２００があり、送信装置２００−１は信号Ｒ１を、送信装置２００−２は信号Ｒ２を、送信装置２００−３は信号Ｒ３を送信する場合を例に説明する。信号Ｒ１〜Ｒ３が重畳されたときのサブキャリアを周波数の低いほうからサブキャリア位置ＳＣ１〜１２としたとき、信号Ｒ１はサブキャリア位置ＳＣ１〜６を、信号Ｒ２はサブキャリア位置ＳＣ４〜９を、信号Ｒ３はサブキャリア位置ＳＣ７〜１２を使用する。また、信号Ｒ１のパイロットサブキャリア位置はＳＣ２、６、信号Ｒ２のパイロットサブキャリア位置はＳＣ５、９、信号Ｒ３のパイロットサブキャリア位置はＳＣ８、１２であるとする。

送信装置２００−１〜２００−３のパイロット位置検出器２９０は、任意の方法によって他の送信装置２００のパイロットサブキャリア位置を検出する。例えばパイロット位置検出器２９０は、自装置において信号の送受の無い時間スロット帯に他の送信装置２００から受信した受信信号より、この他送信装置２００のパイロットサブキャリア位置を同定することができる。あるいは、他送信装置２００のパイロットサブキャリア位置を予め図示しない入力手段により取得したり、記録媒体から読み取ったりしてもよい。
送信装置２００−１〜２００−３の処理は同様であるため、送信装置２００−１の処理を例に説明する。

（処理３−１）：Ｓ／Ｐ変換器２１０は、入力ビットストリームをシリアルの信号系列をパラレルの信号系列に変換して符号化器２２０に出力する。
（処理３−２）：符号化器２２０は、Ｓ／Ｐ変換器２１０から入力されたビットストリームに対して誤り訂正符号化を行い、変調器２３０に出力する。

（処理３−３）：変調器２３０は、符号化器２２０から出力された誤り訂正符号化されたビットストリームを、予め定められた変調方式によりサブキャリア単位で変調し、生成したデータ信号をパイロット信号挿入器２４０へ出力する。生成されたデータ信号は、４つのデータサブキャリアからなる。

（処理３−４）：パイロット信号挿入器２４０は、変調器２３０から出力されたデータ信号内のデータサブサブキャリアの所定の位置に２つのパイロットサブキャリアを挿入し、６サブキャリアからなる周波数領域信号を生成し、ヌル置換器２５０に出力する。

（処理３−５）ヌル置換器２５０は、パイロット信号挿入器２４０から出力された各サブキャリアにサブキャリア位置を割り当てる。ヌル置換器２５０は、パイロット位置検出器２９０の指示により、周波数変換後に信号Ｒ２のパイロットサブキャリアと同じサブキャリア位置ＳＣ５となるデータサブキャリアをヌリングし、ＯＦＤＭ信号生成器２６０に各サブキャリアを出力する。

（処理３−７）ＯＦＤＭ信号生成器２６０は、ヌル置換器２５０から出力されたサブキャリアを受信すると、これらのサブキャリアを逆フーリエ変換してＯＦＤＭ時間信号を生成する。周波数変換器２７０は、ＯＦＤＭ信号生成器２６０によって生成されたＯＦＤＭ時間信号を周波数変換して、アンテナ２８０から無線により出力する。

上記においては、送信装置２００−１の処理を説明したが、送信装置２００−２の場合、（処理３−５）においてヌル置換器２５０は、パイロット信号挿入器２４０から出力された各サブキャリアにサブキャリア位置を割り当てた後、パイロット位置検出器２９０の指示により、周波数変換後に他の信号Ｒ１，Ｒ３のパイロットサブキャリアと同じサブキャリア位置ＳＣ６、８となるデータサブキャリアをヌリングしてＯＦＤＭ信号生成器２６０に出力する。また、送信装置２００−３の場合、（処理３−５）においてヌル置換器２５０は、パイロット信号挿入器２４０から出力された各サブキャリアにサブキャリア位置を割り当てた後、パイロット位置検出器２９０の指示により、周波数変換後に他の信号Ｒ２のパイロットサブキャリアと同じサブキャリア位置ＳＣ９となるデータサブキャリアをヌリングしてＯＦＤＭ信号生成器２６０に出力する。

上記により受信装置は、送信装置２００−１が送信したサブキャリア位置ＳＣ１〜６のサブキャリアからなる信号Ｒ１、送信装置２００−２が送信したサブキャリア位置ＳＣ４〜９のサブキャリアからなる信号Ｒ２、及び、送信装置２００−３が送信したサブキャリア位置ＳＣ７〜１２のサブキャリアからなる信号Ｒ３が重畳された重畳信号を受信する。この重畳信号において、サブキャリア位置ＳＣ５、６、８、９は重畳帯域に含まれるが、重畳されていないパイロットサブキャリアである。

図９は、第２の実施形態の無線通信システムにおける受信装置５００ａの機能ブロック図である。同図において、第１の実施形態の受信装置５００と同一の構成には同一の符号を付し、説明を省略する。
同図において、受信装置５００ａは、復号回数カウンタ５１０、スイッチ５１５、減算器５２０、遅延器５２５、処理帯域決定器５３０、ローカル信号発生器５３５、ミキサ５４０、バンドパスフィルタ５４５、伝送路推定器５５０ａ、復調器５５５、重み係数生成器５６０、第１重み演算器５６５、復号器５７０、データバッファ５７５、レプリカ生成器５８０、データ抽出・並替器５９０ａを備えて構成される。

処理帯域決定器５３０は、復号回数カウンタ５１０の値に基づいて復調復号対象信号の周波数帯域幅と中心周波数を決定し、決定した中心周波数の正弦波の生成をローカル信号発生器５３５に指示するとともに、決定した中心周波数及び周波数帯域幅をバンドパスフィルタ５４５に出力し、復調復号対象の周波数成分以外を除去するよう指示する。また、処理帯域決定器５３０は、復号回数と周波数帯域の対応付けをデータ抽出・並替器５９０ａに出力する。

ローカル信号発生器５３５は、処理帯域決定器５３０により指示された中心周波数の正弦波を発生させる。ミキサ５４０は、減算器５２０から出力された処理対象信号を、ローカル信号発生器５３５により発生させた正弦波によりダウンコンバートする。バンドパスフィルタ５４５は、ミキサ５４０によりダウンコンバートされた処理対象信号から、処理帯域決定器５３０により指示された中心周波数及び周波数帯域幅の周波数成分以外を除去し、復調復号対象の周波数帯域の信号のみを抽出する。伝送路推定器５５０ａは、バンドパスフィルタ５４５により抽出された復調復号対象の信号に含まれるパイロット信号から伝送路特性を推定する。

復調器５５５は、伝送路推定器５５０ａにより推定された伝送路特性を用いて、バンドパスフィルタ５４５により抽出された復調復号対象信号を復調し、各サブキャリアの復調値である尤度を算出する。具体的には、復調器５５５は、伝送路特性を用いて復調復号対象の信号に等化処理を行なった後、復調復号対象信号をシリアルパラレル変換して、サブキャリア毎にＩＦＴまたはＤＦＴによりフーリエ変換するＯＦＤＭ復調を行い、さらに、フーリエ変換によって得られたＯＦＤＭ復調結果から、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ等、送信装置２００で実行した変調に対応するシンボルデマッピング操作、つまり、復調を行って復調値である尤度を得る。

データ抽出・並替器５９０ａは、処理帯域決定器５３０から受信した復号回数と周波数帯域との対応付けを示す情報に基づいて、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームから所望信号のビットストリームを抽出するか、あるいは、データバッファ５７５に記憶されているビットストリームの順序を並べ替えて正しいビットストリームを生成し、出力する。

続いて、本実施形態の受信装置５００ａの動作について説明する。
ここでは、受信装置５００ａは、上述した送信装置２００−１〜２００−３から送信された信号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３が重畳された重畳信号を受信し、信号Ｒ１、Ｒ３、Ｒ２の順に復調復号を行なうものとする。また、受信装置５００ａは、この受信装置５００ａの置局時に、希望波がないタイミングや、希望波がないサブキャリアの周波数帯域において、信号Ｒ１〜Ｒ３の使用周波数帯域ｆ１〜ｆ３、中心周波数、重畳帯域などを測定、検出しているものとする。あるいは、これらの情報を送信装置２００−１〜２００−３との間で送受信される制御情報から取得してもよく、これらの情報を予め図示しない入力手段により取得したり、記録媒体から読み取ったりしてもよい。各信号Ｒ１〜Ｒ３におけるパイロットサブキャリアの位置は送信装置２００−１〜２００−３と受信装置５００ａとの間で予め決められるか、制御信号によって送信装置２００−１〜２００−３から受信装置５００ａへ通知される。
また、図１０は、受信装置５００ａにおける復調復号処理の回数と、復調復号対象、及び、重み係数生成器５６０が生成する重み係数との関係を示す図である。図１０（ａ）は１回目の復調復号処理、図１０（ｂ）は２回目の復調復号処理、図１０（ｃ）は３回目の復調復号処理について示している。

（処理４−１）：受信装置５００ａは、第１の実施形態の受信装置５００における（処理２−１）〜（処理２−３）と同様の処理を行なう。なお、減算器５２０により生成された処理対象信号Ａ１は、遅延器５２５に記憶されるとともに、ミキサ５４０に出力される。

（処理４−２）：処理帯域決定器５３０は、復号回数と、復調復号対象信号の周波数帯域との対応付けを予め記憶しており、復号回数カウンタ５１０の値「１」に基づいて、復調復号対象が信号Ｒ１の周波数帯域ｆ１であることを判断すると、周波数帯域ｆ１の中心周波数とその周波数帯域幅を得る。処理帯域決定器５３０は、ローカル信号発生器５３５に周波数帯域ｆ１の中心周波数の正弦波の生成を指示するともに、バンドパスフィルタ５４５に周波数帯域ｆ１の中心周波数及び周波数帯域幅の周波数成分以外を除去するよう指示する。

（処理４−３）：ローカル信号発生器５３５は、処理帯域決定器５３０により指示された中心周波数の正弦波を発生させ、ミキサ５４０は、処理対象信号Ａ１を、ローカル信号発生器５３５が発生させた正弦波によりダウンコンバートする。
（処理４−４）：バンドパスフィルタ５４５は、ミキサ５４０によりダウンコンバートされた処理対象信号Ａ１から、処理帯域決定器５３０により指示された中心周波数及び周波数帯域幅の周波数成分以外を除去して周波数帯域ｆ１の信号を抽出すると、抽出した信号を復調復号対象の信号として出力する。

（処理４−５）：伝送路推定器５５０ａは、バンドパスフィルタ５４５により抽出された復調復号対象信号から伝送路特性を推定する。伝送路特性の推定は、復調復号対象信号Ｒ１の送信元である送信装置２００−１から受信したサブキャリア位置ＳＣ２及び６のパイロット信号に基づいて行なう。
（処理４−６）：復調器５５５は、伝送路推定器５５０ａにより推定された伝送路特性を用いて、バンドパスフィルタ５４５により抽出された復調復号対象の信号を復調し、信号Ｒ１のデータサブキャリア位置ＳＣ１、３、４、５のサブキャリアの尤度を算出する。

（処理４−７）：第１の実施形態の（処理２−９）〜（処理２−１２）と同様の処理を行なう。（処理２−９）において、重み係数生成器５６０は、復号回数カウンタ５１０の値「１」に基づき、復調復号対象信号Ｒ１の周波数帯域ｆ１について、図１０（ａ）に示すようなサブキャリア毎の重み係数を生成する。つまり、周波数帯域ｆ１の非重畳帯域におけるデータサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ１、３については重み係数を「１」とし、信号Ｒ１のデータサブキャリアと信号Ｒ２のデータサブキャリアとに割当てられている重畳帯域内のサブキャリア位置ＳＣ４については重み係数を「ｋ」（０≦ｋ＜１）とし、信号Ｒ１のデータサブキャリアと信号Ｒ２のパイロットサブキャリアとに割当てられている重畳帯域のサブキャリア位置ＳＣ５については重み係数を「０」とした重み係数の列を生成する。
また、（処理２−１１）において、第２重み演算器５８６は、サブキャリア位置ＳＣ１〜６の各サブキャリアについて伝送路推定器５５０ａが推定した伝送路特性の推定値を、再変調器５８４が変調した各サブキャリア信号に乗算する。
また、（処理２−１２）において、処理対象信号Ａ２は遅延器５２５に記憶されるとともに、ミキサ５４０に出力される。

（処理４−８）：受信装置５００ａは、カウンタ値「１」をカウンタ値「２」、カウンタ値「２」をカウンタ値「３」、処理対象信号Ａ１を処理対象信号Ａ２、処理対象信号Ａ２を処理対象信号Ａ３、信号Ｒ１を信号Ｒ３、周波数帯域ｆ１を周波数帯域ｆ３、レプリカ信号Ｒ１’をレプリカ信号Ｒ３’と読み替えて、（処理４−２）〜（処理４−７）の処理を行なう。
ただし、（処理４−５）において、伝送路推定器５５０ａは、復調復号対象信号Ｒ３の送信元である送信装置２００−３から受信したサブキャリア位置ＳＣ８、１２のパイロット信号に基づいて伝送路特性を推定する。
また、（処理２−９）において、重み係数生成器５６０は、復調復号対象信号Ｒ３の周波数帯域ｆ３について、図１０（ｂ）に示すようなサブキャリア毎の重み係数を生成する。つまり、周波数帯域ｆ３の非重畳帯域内のデータサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ１０、１１については重み係数を「１」とし、信号Ｒ３のデータサブキャリアと信号Ｒ２のデータサブキャリアとに割当てられている重畳帯域内のサブキャリア位置ＳＣ７については重み係数を「ｋ」（０≦ｋ＜１）とし、信号Ｒ３のデータサブキャリアと信号Ｒ２のパイロットサブキャリアとに割当てられている重畳帯域のサブキャリア位置ＳＣ９については重み係数を「０」とした重み係数の列を生成する。
また、（処理２−１１）において、ヌル置換器５８５は、再変調器５８４のデータサブキャリアに、サブキャリア位置ＳＣ７、９、１０、１１を割当てると、信号Ｒ３のパイロットサブキャリア位置ＳＣ８、１２、信号Ｒ２のパイロットサブキャリア位置ＳＣ９のサブキャリアをヌリングして第２重み演算器５８６へ出力する。第２重み演算器５８６は、サブキャリア位置ＳＣ７〜１２の各サブキャリアについて伝送路推定器５５０が推定した伝送路特性の推定値を、再変調器５８４が変調した各サブキャリア信号に乗算する。
また、（処理２−１２）において、処理対象信号Ａ３は遅延器５２５に記憶されるとともに、ミキサ５４０に出力される。

（処理４−９）：受信装置５００ａは、カウンタ値「１」をカウンタ値「３」、処理対象信号Ａ１を処理対象信号Ａ３、信号Ｒ１を信号Ｒ２、周波数帯域ｆ１を周波数帯域ｆ２と読み替えて、（処理４−２）〜（処理４−７）の処理を行なうが、（処理４−７）については、第１の実施形態の（処理２−９）〜（処理２−１０）と同様の処理を行なう。
また、（処理４−５）において、伝送路推定器５５０ａは、復調復号対象信号Ｒ２の送信元である送信装置２００−２から受信したサブキャリア位置ＳＣ５、９のパイロット信号に基づいて伝送路特性を推定する。
また、（処理２−９）において、重み係数生成器５６０は、復調復号対象信号Ｒ２の周波数帯域ｆ２について、図１０（ｃ）に示すようなサブキャリア毎の重み係数を生成する。つまり、周波数帯域ｆ２の非重畳帯域内のデータサブキャリアのサブキャリア位置ＳＣ４、７については重み係数を「１」とし、信号Ｒ２のデータサブキャリアと信号Ｒ１のパイロットサブキャリアとに割当てられているサブキャリア位置ＳＣ６、信号Ｒ２のデータサブキャリアと信号Ｒ３のパイロットサブキャリアとに割当てられているサブキャリア位置ＳＣ８については重み係数を「０」とした重み係数の列を生成する。

（処理４−１０）：データバッファ５７５に復号されたビットストリームが書き込まれると、データ抽出・並替器５９０ａは、処理帯域決定器５３０から受信した復号回数と周波数帯域との対応付けを示すデータに基づいて、所望信号が何回目の復号により得られたかを判断し、その復号回数のときにデータバッファ５７５に書き込まれたビットストリームを所望信号のビットストリームとして抽出する。

なお、上記において、受信装置５００ａは、信号Ｒ１〜Ｒ３全ての復調復号を行ってから所望信号のビットストリームを抽出しているが、所望信号を復調復号してビットストリームが得られたときに、処理を終了するようにしてもよい。

また、隣接する信号Ｒｉのパイロットサブキャリアと、信号Ｒ（ｉ＋１）のパイロットサブキャリアが、重畳帯域の同じサブキャリア位置に配置される場合、いずれかのパイロットサブキャリアをヌリングする。伝送路推定器５５０ａは、復調復号対象の周波数帯域の信号の送信元である送信装置２００が設定したパイロットサブキャリアのみに基づいて伝送路特性を推定する。

［干渉帯域のフィルタリングによる干渉抑圧処理］
上記においては、干渉抑圧処理として尤度マスクを用いた復調復号を行なっていたが、干渉帯域のフィルタリング処理を行なうようにしてもよい。干渉帯域のフィルタリング処理を用いた干渉抑圧処理について以下に説明する。

図１１は、干渉帯域のフィルタリング処理を行なうフィルタリング処理部９１０の構成を示す。干渉帯域のフィルタリングを用いた干渉抑圧処理を行なう場合、図６に示す受信装置５００のＯＦＤＭ復調器５５２、処理帯域決定器５５６、帯域抽出器５５７、復調器５５８、重み係数生成器５６０、及び、第１重み演算器５６５に代えて、フィルタリング処理部９１０を備える。
同図に示すように、フィルタリング処理部９１０は、干渉情報抽出部９１３と、フィルタ制御部９１４と、遅延部９１５と、フィルタ９１６と、復調部９１７とを備える。

干渉情報抽出部９１３は、復調復号対象信号の周波数帯域、及び、復調復号対象信号を除いた処理対象信号（以下、「抑圧対象信号」と記載）の周波数帯域について中心周波数及び周波数帯域幅を含む干渉情報を復号回数と対応付けて記憶している。例えば、処理対象信号を信号Ｒ１〜Ｒ５が重畳された信号とし、復調復号対象信号を信号Ｒ１とするとき、抑圧対象信号は信号Ｒ２〜Ｒ５となる。また、処理対象信号を信号Ｒ２〜Ｒ５が重畳された信号とし、復調復号対象信号を信号Ｒ５とするとき、抑圧対象信号は信号Ｒ２〜Ｒ４となる。

フィルタ制御部９１４は、減算器５２０から出力された処理対象信号を記憶し、干渉情報抽出部９１３が復号回数カウンタ５１０の値に基づいて得た干渉情報に基づいて、以下の二つの条件を満たすフィルタのパラメータを決定し、決定されたパラメータをフィルタ９１６に設定する。
（１）抑圧対象信号が存在せず復調復号対象信号のみが存在する周波数帯域の処理対象信号を通過させる
（２）抑圧対象信号が存在する周波数帯域の処理対象信号を減衰させる
なお、フィルタのパラメータは、例えば、フィルタの種類と、遮断周波数とで構成される。

遅延部９１５は、減算器５２０が処理を終了してから、干渉情報抽出部９１３と、フィルタ制御部９１４とが処理を終了するまでに要する時間に相当する時間遅延を、処理対象信号に付加し、フィルタ９１６へ出力する。遅延部９１５が処理対象信号に対して付加する遅延の量は、予め設計者によって設定される。

フィルタ９１６は、フィルタ制御部９１４によって設定されたパラメータのフィルタに基づいて、遅延部９１５によって遅延が付加された処理対象信号をフィルタリングする。即ち、フィルタ９１６は、フィルタ制御部９１４によって設定されたパラメータのフィルタに基づいて、このパラメータの決定時にフィルタ制御部９１４によって参照された処理対象信号をフィルタリングする。
復調部９１７は、フィルタ９１６によってフィルタリングされた復調復号対象信号を復調して各サブキャリアの復調値である尤度を算出し、復号器５７０へ出力する。具体的には、復調器９１７は、伝送路特性を用いて復調復号対象の信号に等化処理を行なった後、復調復号対象信号をシリアルパラレル変換して、サブキャリア毎にＩＦＴまたはＤＦＴによりフーリエ変換するＯＦＤＭ復調を行い、さらに、フーリエ変換によって得られたＯＦＤＭ復調結果から、送信装置で実行した変調に対応するシンボルデマッピング操作、つまり、復調を行って尤度を得る。

図９に示す受信装置５００ａの場合、バンドパスフィルタ５４５、復調器５５５、重み係数生成器５６０、第１重み演算器５６５に代えて、フィルタリング処理部９１０を備え、ミキサ５４０からの出力を復調器５５５、重み係数生成器５６０に入力すればよい。

次に、フィルタ制御部９１４の動作の詳細について説明する。
フィルタ制御部９１４は、カウンタ値に対応した干渉情報に基づいて、復調復号対象信号と抑圧対象信号との相対的な位置を算出し、この算出結果に応じてフィルタ９１６に適用するフィルタパラメータを決定する。具体的には、フィルタ制御部９１４は、干渉情報に基づいて、フィルタ９１６に適用するフィルタの種類を、ハイパスフィルタと、ローパスフィルタの中から選択する。さらに、フィルタ制御部９１４は、遮断周波数を決定する。そして、フィルタ制御部９１４は、決定したフィルタの種類と遮断周波数とに従って、フィルタ９１６を制御する。

続いて、フィルタ制御処理の詳細を説明する。なお、復調復号対象信号の中心周波数をｆｃ＿ｄ、周波数帯域幅をｂｗ＿ｄとし、抑圧対象信号の中心周波数をｆｃ＿ｉ、周波数帯域幅ｂｗ＿ｉとする。

まず、フィルタ制御部９１４がフィルタ９１６にローパスフィルタを設定する場合のフィルタ制御処理について説明する。フィルタ制御部９１４は、抑圧対象信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて抑圧対象信号の周波数帯域の最も高い周波数である最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）を算出するとともに、復調復号対象信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて復調復号対象信号の周波数帯域の最も高い周波数である最高値（ｂｍａｘ＿ｄ）を算出し、ｂｍａｘ＿ｉがｂｍａｘ＿ｄよりも高い場合には、フィルタ９１６にローパスフィルタを適用する。

この場合、フィルタ制御部９１４は、抑圧対象信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて抑圧対象信号の周波数帯域の最も低い周波数である最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）を算出し、ローパスフィルタの遮断周波数（ローパスフィルタの利得が−３ｄＢとなる周波数）の値をｂｍｉｎ＿ｉに決定する。そして、フィルタ制御部９１４は、フィルタの種類がローパスフィルタであり遮断周波数がｂｍｉｎ＿ｉであるパラメータを、フィルタ９１６に設定する。フィルタ９１６は、処理対象信号から、抑圧対象信号の周波数帯域の最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）よりも高い周波数の信号のパワーを減衰させる。

次に、フィルタ制御部９１４がフィルタ９１６にハイパスフィルタを設定する場合のフィルタ制御処理について説明する。フィルタ制御部９１４は、抑圧対象信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて抑圧対象信号の周波数帯域の最も低い周波数である最低値（ｂｍｉｎ＿ｉ）を算出するとともに、復調復号対象信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて復調復号対象信号の周波数帯域の最も低い周波数である最低値（ｂｍｉｎ＿ｄ）を算出し、ｂｍｉｎ＿ｉがｂｍｉｎ＿ｄよりも低い場合には、フィルタ９１６にハイパスフィルタを適用する。

この場合、フィルタ制御部９１４は、抑圧対象信号の中心周波数及び周波数帯域幅に基づいて抑圧対象信号の周波数帯域の最も高い周波数である最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）を算出し、ハイパスフィルタの遮断周波数（ハイパスフィルタの利得が−３ｄＢとなる周波数）の値をｂｍａｘ＿ｉに決定する。そして、フィルタ制御部９１４は、フィルタの種類がハイパスフィルタであり遮断周波数がｂｍａｘ＿ｉであるパラメータを、フィルタ９１６に設定する。フィルタ９１６は、処理対象信号から、抑圧対象信号の周波数帯域の最高値（ｂｍａｘ＿ｉ）よりも低い周波数の信号のパワーを減衰させる。

次に、フィルタリング処理部９１０の動作及び処理手順について説明する。
図１５は、フィルタリング処理部９１０がフィルタの制御を行う場合の処理手順を示すフローチャートである。
まず、干渉情報抽出部９１３が、復号回数カウンタ５１０の値に基づいて干渉情報を抽出する（ステップＳ９１０）。次に、フィルタ制御部９１４が、干渉情報抽出部９１３によって抽出された干渉情報に基づいて、上述したようにフィルタ９１６に適用されるフィルタの種類と、フィルタの遮断周波数とを決定する（ステップＳ９２０）。そして、フィルタ制御部９１４が、決定されたフィルタの種類とフィルタの遮断周波数とをフィルタ９１６に設定する（ステップＳ９３０）。

ステップＳ９１０〜ステップＳ９３０の処理と並行して、遅延部９１５が処理対象信号に遅延を付加する（ステップＳ９４０）。次に、フィルタ９１６が、ステップＳ９３０の処理において設定されたパラメータに従ってフィルタを形成し、遅延が付加された処理対象信号をフィルタリングすることによって、処理対象信号において抑圧対象信号が存在する周波数帯域のパワーを減衰させる（ステップＳ９５０）。次に、復調部９１７が、フィルタ９１６を通過した処理対象信号を復調して復調値を得る（ステップＳ９６０）。

[効果]
以上説明したように、本発明の実施形態では、送信装置は、複数のマルチキャリア信号が周波数軸上でオーバーラップするようにスペクトルを配置して送信する場合に、パイロットサブキャリアは重畳されないようにスペクトル配置を行う。つまり、重畳される隣接信号間において、パイロットサブキャリアとデータサブキャリアが同じサブキャリア位置を使用する場合、データサブキャリア側のほうをヌリングする。そして、受信装置は、この周波数軸上でオーバーラップされたマルチキャリア信号を受信すると、外側帯のマルチキャリア信号においてヌリングされたサブキャリアを抑圧して復調復号する干渉抑圧処理と、重畳されていないパイロットサブキャリアから推定された伝送路特性を用いて、干渉抑圧処理により復調復号された信号のレプリカ信号を生成し、生成されたレプリカ信号を受信信号から除去して新たな受信信号とする干渉除去処理とを、逐次的に繰り返し行なう。これにより、受信装置における伝送路推定精度を高めてレプリカ信号減算処理の精度を向上させることが可能となり、結果、受信信号の受信精度を向上させることができる。
また、第１の実施形態のように、１台の送信装置において送信信号をＮ分割し、分割したＮ個の信号を重畳して送信する場合、受信装置は、重畳されるマルチキャリア信号が同じ送信装置から送信された場合、パイロットサブキャリアを重畳された信号間で共用して伝送路推定を行うことができ、さらに、レプリカ信号減算処理の精度を向上させることができる。

１００、２００…送信装置
１１０、２１０…シリアル・パラレル変換器（Ｓ／Ｐ変換器）
１２０−１〜１２０−ｎ、２２０…符号化器
１３０−１〜１３０−ｎ、２３０…変調器
１４０−１〜１４０−ｎ、２４０…パイロット信号送入器
１５０、２５０…重畳信号形成器（スペクトル配置部）
１５２−１〜１５２−ｎ、２６０…ヌル置換器（スペクトル配置部）
１５４−１〜１５４−ｍ…合成器
１６０、２６０…ＯＦＤＭ信号生成器（マルチキャリア信号生成部）
２７０…周波数変換器
２８０…アンテナ
２９０…パイロット位置検出器
５００、５００ａ…受信装置
５１０…復号回数カウンタ
５１５…スイッチ
５２０…減算器（減算部）
５２５…遅延器
５３０、５５６…処理帯域決定器
５３５…ローカル信号発生器
５４０…ミキサ
５４５…バンドパスフィルタ
５５０、５５０ａ…伝送路推定器（伝送路推定部）
５５２…ＯＦＤＭ復調器（干渉抑圧復調部、復調部）
５５５、５５８…復調器（干渉抑圧復調部、復調部）
５５７…帯域抽出器（干渉抑圧復調部、復調部）
５６０…重み係数生成器（干渉抑圧復調部、重み係数生成部）
５６５…第１重み演算器（干渉抑圧復調部、重み演算部）
５７０…復号器（復号部）
５７５…データバッファ
５８０…レプリカ生成器（レプリカ生成部）
５８２…再符号化器
５８４…再変調器
５８５…ヌル置換器
５８６…第２重み演算器
５８８…ＯＦＤＭ再変調器
５９０、５９０ａ…データ抽出・並替器
９１０…フィルタリング処理部
９１３…干渉情報抽出部
９１４…フィルタ制御部
９１５…遅延部
９１６…フィルタ
９１７…復調部

Claims (7)

1. マルチキャリア信号の送信装置と、前記マルチキャリア信号が重畳された重畳信号を受信する受信装置とからなる無線通信システムであって、
   前記送信装置は、
   誤り訂正符号を適用して符号化を行なったデータ信号を変調したサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットサブキャリアとが、他のマルチキャリア信号のパイロットサブキャリアと重畳されないようにスペクトル配置を行なうスペクトル配置部と、
   前記スペクトル配置部によるスペクトル配置に従って前記データサブキャリア及び前記パイロットサブキャリアから前記マルチキャリア信号を生成するマルチキャリア信号生成部とを備え、
   前記受信装置は、
   前記送信装置により生成された前記マルチキャリア信号が重畳された前記重畳信号、または、前記重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、前記処理対象信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いて伝送路推定を行なう伝送路推定部と、
   前記処理対象信号に含まれる前記マルチキャリア信号の周波数帯域のうち、最も高い周波数帯域あるいは最も低い周波数帯域を復調復号対象とし、前記復調復号対象における前記処理対象信号について重畳帯域を抑圧した復調値を得る干渉抑圧復調部と、
   前記干渉抑圧復調部により得られた前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう復号部と、
   前記復号部による誤り訂正復号の結果得られたデータと、前記伝送路推定部による伝送路推定値とに基づいてレプリカのマルチキャリア信号を生成するレプリカ生成部と、
   前記レプリカ生成部によって生成された前記レプリカのマルチキャリア信号を前記処理対象信号から除去して新たな処理対象信号を生成する減算器とを備える、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 前記スペクトル配置部は、
   前記データサブキャリアに予め決められたデータサブキャリア用のサブキャリア位置を割当てるとともに、前記パイロットサブキャリアに予め決められたパイロットサブキャリア用のサブキャリア位置を割当て、他のマルチキャリア信号のパイロットサブキャリアと同じ周波数により送信されるサブキャリア位置が割当てられた前記データサブキャリアまたは前記パイロットサブキャリアをヌリングする、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記干渉抑圧復調部は、
   前記復調復号対象における前記処理対象信号の復調値を得る復調部と、
   前記復調復号対象の重畳帯域について、前記復調部により得られた前記復調値の信頼度を低減させる重み係数を生成する重み係数生成部と、
   前記復調部により得られた前記復調値に、前記重み係数生成部により生成された前記重み係数を適用する重み演算部とを備え、
   前記復号部は、前記重み演算部により前記重み係数が適用された前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記干渉抑圧復調部は、
   前記処理対象信号から、前記復調復号対象の非重畳帯域を抽出するフィルタ部と、
   前記フィルタ部によって抽出された前記復調復号対象の非重畳帯域について復調値を得る復調部とを備える、
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線通信システム。
5. 誤り訂正符号を適用して符号化を行なったデータ信号を変調したサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットサブキャリアとからなるマルチキャリア信号が重畳された重畳信号を受信する受信装置であって、
   パイロットサブキャリアが他のマルチキャリア信号のデータサブキャリア及びパイロットサブキャリアに重畳されないようスペクトル配置された前記重畳信号、または、前記重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、前記処理対象信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いて伝送路推定を行なう伝送路推定部と、
   前記処理対象信号に含まれる前記マルチキャリア信号の周波数帯域のうち、最も高い周波数帯域あるいは最も低い周波数帯域を復調復号対象とし、前記復調復号対象における前記処理対象信号について重畳帯域を抑圧した復調値を得る干渉抑圧復調部と、
   前記干渉抑圧復調部により得られた前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう復号部と、
   前記復号部による誤り訂正復号の結果得られたデータと、前記伝送路推定部による伝送路推定値とに基づいてレプリカのマルチキャリア信号を生成するレプリカ生成部と、
   前記レプリカ生成部によって生成された前記レプリカのマルチキャリア信号を前記処理対象信号から除去して新たな処理対象信号を生成する減算器と、
   を備えることを特徴とする受信装置。
6. マルチキャリア信号の送信装置と、前記マルチキャリア信号が重畳された重畳信号を受信する受信装置とからなる無線通信システムに用いられる無線通信方法であって、
   前記送信装置が、
   誤り訂正符号を適用して符号化を行なったデータ信号を変調したサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットサブキャリアとが、他のマルチキャリア信号のパイロットサブキャリアと重畳されないようにスペクトル配置を行なうスペクトル配置ステップと、
   前記スペクトル配置ステップによるスペクトル配置に従って前記データサブキャリア及び前記パイロットサブキャリアから前記マルチキャリア信号を生成するマルチキャリア信号生成ステップとを有し、
   前記受信装置が、
   前記送信装置により生成された前記マルチキャリア信号が重畳された前記重畳信号、または、受信した前記重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、前記処理対象信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いて伝送路推定を行なう伝送路推定ステップと、
   前記処理対象信号に含まれる前記マルチキャリア信号の周波数帯域のうち、最も高い周波数帯域あるいは最も低い周波数帯域を復調復号対象とし、前記復調復号対象における前記処理対象信号について重畳帯域を抑圧した復調値を得る干渉抑圧復調ステップと、
   前記干渉抑圧復調ステップにおいて得られた前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう復号ステップと、
   前記復号ステップにおける誤り訂正復号の結果得られたデータと、前記伝送路推定ステップにより得られた伝送路推定値とに基づいてレプリカのマルチキャリア信号を生成するレプリカ生成ステップと、
   前記レプリカ生成ステップにおいて生成された前記レプリカのマルチキャリア信号を前記処理対象信号から除去して新たな処理対象信号を生成する減算ステップとを有し、
   前記減算ステップにおいて生成された前記処理対象信号を用いて前記伝送路推定ステップからの処理を繰り返す、
   ことを特徴とする無線通信方法。
7. 誤り訂正符号を適用して符号化を行なったデータ信号を変調したサブキャリアであるデータサブキャリアと、パイロット信号のサブキャリアであるパイロットサブキャリアとからなるマルチキャリア信号が重畳された重畳信号を受信する受信装置に用いられる受信方法であって、
   パイロットサブキャリアが他のマルチキャリア信号のデータサブキャリア及びパイロットサブキャリアに重畳されないようスペクトル配置された前記重畳信号、または、前記重畳信号からレプリカ信号を除去した信号を処理対象信号とし、前記処理対象信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いて伝送路推定を行なう伝送路推定ステップと、
   前記処理対象信号に含まれる前記マルチキャリア信号の周波数帯域のうち、最も高い周波数帯域あるいは最も低い周波数帯域を復調復号対象とし、前記復調復号対象における前記処理対象信号について重畳帯域を抑圧した復調値を得る干渉抑圧復調ステップと、
   前記干渉抑圧復調ステップにおいて得られた前記復調値を用いて誤り訂正復号を行なう復号ステップと、
   前記復号ステップにおける誤り訂正復号の結果得られたデータと、前記伝送路推定ステップにより得られた伝送路推定値とに基づいてレプリカのマルチキャリア信号を生成するレプリカ生成ステップと、
   前記レプリカ生成ステップにおいて生成された前記レプリカのマルチキャリア信号を前記処理対象信号から除去して新たな処理対象信号を生成する減算ステップとを有し、
   前記減算ステップにおいて生成された前記処理対象信号を用いて前記伝送路推定ステップからの処理を繰り返す、
   ことを特徴とする受信方法。

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