JPWO2007077608A1 - 通信装置及びチャネル推定方法 - Google Patents
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Abstract
Description
11、23 シリアル/パラレル(S/P)変換部
12、273 IDFT部
13、25 パラレル/シリアル(P/S)変換部
14 デジタル/アナログ(D/A)変換部
15 アップコンバージョン部
16 アンテナ素子
21 ダウンコンバージョン部
22 アナログ/デジタル(A/D)変換部
24、275 DFT部
26 同期検波部
27 チャネル推定部
271 ゼロフォーシング(ZF)部
272 仮想チャネル追加部
274 重み付け部
276 窓関数乗算部
277 補間処理部
279 重み行列乗算部
本実施形態における受信装置の説明をする前に、まず、当該受信装置で受信される信号を送信する送信装置について説明する。以下、送信装置の機能構成について図1を用いて説明する。図1は、送信装置の機能構成を示す図である。なお、以下の送信装置の機能は、OFDM方式による送信装置の一例を示したものであり、本発明はこのような送信装置に限定されるものではない。
D1(2)、D2(2)、・・・、D10(2)、
・・・・・・、
D1(NC)、D2(NC)、・・・、D10(NC)
パイロット多重部10は、各フレームの先頭にNCサブキャリア分パイロットシンボルを配置する。すなわち、パイロット多重部10は、図2に示すように、送信データ列におけるD1(1〜NC)にパイロットシンボルP1〜PNCを配置し、制御情報等を含んだデータシンボルを各フレーム内2シンボル目から10シンボル目に割り当てる。
以下、本発明の実施形態における受信装置について図3を用いて説明する。図3は、本実施形態における受信装置の機能構成を示す図である。
チャネル推定部27は、DFT部24から出力される信号のうち各フレームの先頭に配置されたパイロット信号に基づき、チャネル推定を行う。以下、チャネル推定部27の詳細について図4を用いて説明する。図4は、チャネル推定部の機能構成を示す図である。なお、以下の説明では、チャネル推定部27に入力される各サブキャリアに対応する信号成分をxとし、チャネル推定部27から出力されるチャネル推定値をyとする。
仮想チャネル追加部272による仮想CFR推定値hVCFRの生成手法としては、さまざまな手法が考えられる。本発明は仮想CFR推定値hVCFRの生成手法を限定するものではなく、本来データの存在していない区間[NC+1〜N]全てがゼロ近似する値とならなければ、生成された仮想CFR推定値hVCFRはいずれの値を採るものであってもよいものとする。なお、IDFT処理後に得られるCIRの時間領域での広がりを抑え高精度のチャネル推定を行うためには、区間[1〜N]の波形が滑らかに連続となるような仮想CFR推定値hVCFRを生成するのが好ましい。
次に、本発明の実施形態における通信装置の動作例について図10を用いて以下に説明する。図10は、本実施形態におけるチャネル推定処理フローを示す図である。
本実施形態における通信装置(受信装置)では、精度の高いチャネル推定を実施するうえで、区間[1〜N]の波形が滑らかに連続となるような仮想CFR推定値hVCFRが生成される。この仮想CFR推定値hVCFRは、本来データが存在しない周波数帯域、すなわち、通信によって使用されない周波数帯域区間[NC〜N]に対応するものとして生成される。
上述の本実施形態における受信装置では、仮想チャネル追加部272により生成された上記式(5)に示すN成分ベクトルに対してIDFT部273がIDFT処理を施すこととしているが、仮想チャネル追加部272が当該N成分ベクトルに対して更に窓関数を乗算するようにしてもよい(式(12)参照)。この場合のチャネル推定部の構成を図11に示す。図11は、当該変形例におけるチャネル推定部の構成を示す図である。この場合には、窓関数乗算部276が下記式(12)から(14)に関する処理を行う。
上述の実施形態では、図2に示すような全てのサブキャリアにパイロット信号が配置される場合の例を示していた。以下、パイロット信号が全てのサブキャリアに配置されていない場合(以下、第二変形例と表記する)における受信装置について図13及び14を用いて説明する。図13は、第二変形例におけるOFDMフレーム構成を示す図である。図14は、第二変形例におけるチャネル推定部の構成を示す図である。
上述の実施形態では、チャネル推定部27は図4に示されるような構成を有し、仮想チャネル追加部272から出力されるN成分ベクトル(CFR推定値hVCFR、仮のCFR推定値hZF)に対し、IDFT処理(IDFT部273)、重み付け処理(重み付け部274)、DFT処理(DFT部275)が施され、その結果得られたCRF推定値yを同期検波部26に出力していた。
Claims (12)
- 複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を受信する通信装置において、
受信された前記複数のサブキャリアのいずれか複数に配置された各パイロット信号から、それぞれのパイロット信号に関する既知情報に基づいて、仮のチャネル推定値をそれぞれ生成する第1推定手段と、
前記複数のサブキャリアが有する周波数帯域以外の周波数帯域に関する仮想的なチャネル推定値系列を生成し、生成された仮想チャネル推定値系列と前記複数の仮のチャネル推定値とを併せて所定の周波数帯域幅に対応するチャネル推定値系列を生成する第2推定手段と、
前記第2推定手段により生成されたチャネル推定値系列を用いて、前記複数のサブキャリアのいずれか複数に関するチャネル推定値を生成する生成手段と、
を備える通信装置。 - 前記第2推定手段により生成されたチャネル推定値系列を周波数時間変換することにより時間領域のチャネルインパルス応答情報に変換する変換手段と、
前記チャネルインパルス応答情報に対して所定の重み付け処理及び又は所定の補正処理を行う処理手段と、
を更に備え、
前記生成手段は、
前記処理手段により処理されたチャネルインパルス応答情報に時間周波数変換を施すことにより、前記複数のサブキャリアのいずれか複数に関するチャネル推定値を生成する、
請求項1に記載の通信装置。 - 前記第2推定手段は、前記所定の周波数帯域幅に対応するチャネル推定値系列が、該チャネル推定値系列のうち最小と最大のそれぞれの周波数帯域に関するチャネル推定値が略一致し、周波数軸上において全体として滑らかで連続する波形を形成するように、前記仮想チャネル推定値系列を生成する、
請求項1又は2に記載の通信装置。 - 前記第2推定手段は、周波数軸上において、前記複数の仮のチャネル推定値のうち対応するサブキャリアの周波数帯域が最大、最小のそれぞれの仮のチャネル推定値をそれぞれ開始点とし、前記複数のサブキャリアが有する周波数帯域以外の周波数帯域方向にそれぞれ伸びる2本の接線を生成し、該生成された2本の接線に関し窓関数を乗算することにより生成された波形上に仮想チャネル推定値が並ぶように前記仮想チャネル推定値系列を生成する、
請求項3に記載の通信装置。 - 前記第2推定手段は、前記各開始点から周波数軸におけるそれぞれ所定の周波数帯域幅内の仮のチャネル推定値に基づいて、前記接線の傾きをそれぞれ求める、
請求項4に記載の通信装置。 - 前記パイロット信号は、前記複数のサブキャリアが有する周波数帯域のうち、中間の周波数帯域を有するサブキャリアよりも、最小及び最大となる周波数帯域付近の周波数帯域を有するサブキャリアに多くの割合で配置される、
請求項1から5のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記パイロット信号は、前記複数のサブキャリアが有する周波数帯域のうち、中間の周波数帯域を有するサブキャリアよりも、最小及び最大となる周波数帯域から前記所定の周波数帯域幅内の周波数帯域を有するサブキャリアに多くの割合で配置される、
請求項5に記載の通信装置。 - 前記処理手段は、
前記所定の重み付け処理を、前記チャネルインパルス応答情報に対応する電力が所定の閾値より小さいサンプルを雑音成分と見なして除去するゼロ置換処理とし、
前記所定の補正処理を、前記チャネルインパルス応答情報の時間軸上の所定の範囲にゼロを追加する処理とする、
請求項2から7のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記複数の仮のチャネル推定値に対して窓関数を乗算する乗算手段を更に備え、
前記第2推定手段は、生成された仮想チャネル推定値系列と前記乗算手段の乗算結果とを併せて所定の周波数帯域幅に対応するチャネル推定値系列を生成する、
請求項2から8のいずれか1つに記載の通信装置。 - 前記変換手段は、前記第2推定手段により生成されたチャネル推定値系列に対して窓関数を乗算し、その乗算結果を周波数時間変換により時間領域のチャネルインパルス応答情報に変換する、
請求項2から8のいずれか1つに記載の通信装置。 - 複数のサブキャリアからなるマルチキャリア信号を受信する通信装置におけるチャネル推定方法であって、
受信された前記複数のサブキャリアのいずれか複数に配置された各パイロット信号から、それぞれのパイロット信号に関する既知情報に基づいて、仮のチャネル推定値をそれぞれ生成する第1推定ステップと、
前記複数のサブキャリアが有する周波数帯域以外の周波数帯域に関する仮想的なチャネル推定値系列を生成し、生成された仮想チャネル推定値系列と前記複数の仮のチャネル推定値とを併せて所定の周波数帯域幅に対応するチャネル推定値系列を生成する第2推定ステップと、
前記第2推定ステップにより生成されたチャネル推定値系列を用いて、前記複数のサブキャリアのいずれか複数に関するチャネル推定値を生成する生成ステップと、
を備えるチャネル推定方法。 - 前記第2推定ステップにより生成されたチャネル推定値系列を周波数時間変換することにより時間領域のチャネルインパルス応答情報に変換する変換ステップと、
前記チャネルインパルス応答情報に対して所定の重み付け処理及び又は所定の補正処理を行う処理ステップと、
を更に備え、
前記生成ステップは、
前記処理ステップにより処理されたチャネルインパルス応答情報に時間周波数変換を施すことにより、前記複数のサブキャリアのいずれか複数に関するチャネル推定値を生成する、
請求項11に記載のチャネル推定方法。
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