WO2007023917A1

WO2007023917A1 - 無線通信方法および受信機

Info

Publication number: WO2007023917A1
Application number: PCT/JP2006/316644
Authority: WO
Inventors: Yasuhiro Hamaguchi; Shoichi Shitara; Minoru Kubota
Original assignee: Sharp Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-08-24
Filing date: 2006-08-24
Publication date: 2007-03-01
Also published as: JPWO2007023917A1

Abstract

【課題】　ＯＦＤＭ通信方式において、セクタのエッジ付近であっても、伝搬路の推定を高精度で行なうと共に、ＭＩＭＯ受信ができない端末が存在しても、システム全体の通信性能が劣化しないようなプリアンブルパターンを生成および送信する。【解決手段】　ＯＦＤＭ通信方式による無線通信方法であって、任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、各符号列の成分の一部が相互に直交するように各符号列を生成し、単一あるいは複数のアンテナを用いて単一系統のデータ通信を行なう場合と複数のアンテナを用いて複数系統のデータ通信を行なう場合において、生成した各符号列を同一の方法によりサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置へシンボルを送信する。

Description

明細書

無線通信方法および受信機

技術分野

[0001] 本発明は、 OFDM通信方式において伝搬路の推定を高精度で行なうこと、および MIMO使用時に他のセクタへの影響を抑えることができる無線通信方法および受信機に関する。

背景技術

[0002] 従来から、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いる通信システムであって、各基地局が同じ周波数帯を使用するセルラ方式、さらに各基地局はいくつかのセクタを持ち、同様に全セクタが同一の周波数帯を使用する通信システムが知られている。このような通信システムでは、セクタ間は同一の基地局が制御しているため、基地局力も移動局への通信は全てのセクタで同期しているものと考えられる。そのため、 OFDMでは必要である、伝搬路を推定するための伝搬路推定シンボル（CEシンボル： Channel Estimate)は同一のタイミングで送信されるため、移動局では伝搬路を推定できるたけではなぐこのシンボルをどのセクタ力も送信されたシンボルであるかを識別し、さらには、どのセクタ力もの電波の精度が高いかを測定できるようになって、ることが望ま、と考えられる。

[0003] 図 16に基地局が制御するセクタ数が 3つの場合の伝搬路推定用シンボルに使用する符号について示す。図 16において、 1つの四角形が各サブキャリアの符号であるとする。 OFDM送信機内の複素 IFFT (Inverse Fourier Transform)入力に「 1」は「 1 + Oj」を、「一 1」は「一 1 + Oj」を入力して、伝搬路推定用のシンボルを作成することを示してヽる。

[0004] 図 16に示したパターンは 4つの符号で構成される符号列をセクタ毎にサブキャリアに繰り返し割り当てる構成となっている。すなわち、セクタ 1では（1, 1, 1, 1)、セクタ 2では（1, - 1, - 1, 1)、セクタ 3では（1, 1, - 1, 1)となっており、それぞれが直交符号 (各符号語を乗算し、総加算すると 0になる）となっている。

[0005] 図 17にこの符号を識別し、さらには、接続したいセクタとの伝搬路を推定することが可能な、受信機のブロック構成を示す。また、図 18は図 17の相関演算部の詳細な構成を示すブロック図である。図 17および図 18に沿って、基本的な伝搬路の推定方法を示す。図 17において、受信された OFDM信号にシンボル同期が取られ、 OFDM シンボル中から FFTに必要なポイント数のデータが FFT部（Fast Fourier Transf orm) 101〖こ入力され、 FFTが施される。 FFTされたデータは、そのシンボルが CEの場合、相関演算部 102— 1から 102— 3に入力される。ここで、この相関演算部が 3個あるのは、ここで仮定しているシステムが 3セクタであるため、 3種類の信号を識別する必要があるためである。

[0006] 各相関演算部 102_1から 102_3では、それぞれのセクタのパターンにより相関検出が施される。この詳細について図 18を用いて説明する。 FFT部 101の出力中、サブキャリア数分のデータが入力される。セクタを識別するための符号を 4つの直交符号としているため、相関は 4サブキャリア毎に計算される。ここで、伝送に用いるサブキャリア総数を 4N本とすると、 1つの相関演算部には N個の相関部 150— 1〜 150 — 3 (図 18中の四角形で囲まれた部分）が必要となる。

[0007] 1つの相関部では FFTの出力中 f4k— 3、 f4k 2、 f4k 1、 f4k(kは 1から Nの自然数）が入力される。ここで、 fxは X番目のキャリアの FFT出力を複素数で表したものであり、 f4k 3の場合は、 4k— 3番目のサブキャリアの出力である。このグルーピングは直交系をなすように割り当てられた 4本のサブキャリアが選択される。これらのデータに送信系で用いられた符号の複素共役信号が乗算部 121— 1から 121— 4において乗ぜられる。ここで、 Sector符号 1は、メモリ 120—1に、 Sector符号 2は、メモリ 120_2に、 Sector符号 3ίま、メモリ 120_3に、 Sector符号 4ίま、メモリ 120_4にそれぞれ記憶されている。

[0008] 例えば、セクタ 1の相関を検出する場合、 120— 1から 120— 4にすベて 1がセットされ、セクタ 2の場合は 120— 1および 120— 4に 1、 120— 2および 120— 3に— 1力セットされる。そして、それらが和演算部 122で加算される。この信号を Fmとし (Fmは複素数、 mは 1から Nの自然数）、 Fmをセレクト部 103に出力する一方、絶対値演算部 123において、 Fmの絶対値が演算される。その後、和演算部 124において全ての mについて加算し、セクタ選択部 104に出力される。 [0009] 受信 OFDM信号は信号が 1つの基地局力のみの場合、セクタ選択部 104に出力されるデータは 102— 1から 102— 3のうち、 1つだけが大きな値をとり、その他は小さな値となる。これは、符号が直交しているためであり、伝搬路が 4本のサブキャリア内で大きく変動しない限り、この関係は保たれる。

[0010] そこで、セクタ選択部 104では最大出力となった、相関演算部 102— 1から 102— 3 のデータを送信セクタと決定し、選択されたセクタに対応する相関演算部で求めた F mを伝搬路推定部 105にセレクト部 103を介して入力する。

[0011] 伝搬路推定部 105では入力された Fmをもとに各サブキャリアの伝搬路を推定する。ここでは、先にも示したように Fmを算出するために使用した 4本のサブキャリア内での伝搬路変動は一定としているため、 f4m—3から f4mの伝搬路は FmZ4と推定される。

[0012] こうして得られた伝搬路情報を元にデータを復調する。 FFT部 101に入力されたデータ OFDMシンボルは FFTが施され、伝搬路補償部 106に入力される。伝搬路補償部 106ではサブキャリア毎に、先に求めた伝搬路推定値の複素共役信号を乗ずることで、伝搬路が補償される。そして、伝搬路補償されたデータがデータ復調部 107 に入力され、送信データが復調される。

特許文献 1：特表 2006 - 500864号公報

非特許文献 1 : "3GPP Rl -050589 NTT DoCoMo"

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0013] しかしながら、昨今の通信システムでは MIMO (Multi— Input Multi- Output) を導入し、システムのスループットの向上を図ることが必要不可欠である。図 19に 2 X 2MIMO (送信から 2系列のデータを同時に送信し、受信側でも系統の受信系により処理する）を想定した場合の、プリアンブルパターンを示す。図 19で、白色の四角形はアンテナ 1からのみの送信、網掛けがされた四角形はアンテナ 2からのみの送信になる。この図 19に示すように、プリアンブルを設定すれば、アンテナ毎にセクタ間でも直交性を保つことができ、また、伝搬路推定も 8サブキャリア間隔で可能になる。

[0014] ただし、この例のパターンでは、図 16に示したパターンと、サブキャリア毎で異なるため、全ての移動端末が MIMO受信可能であることと、さらには何かの手段であらかじめ MIMOを用いて送信が行なわれて!/、ることを認識して、ることが必要となる。 Ml MO受信ができない端末も実システム上は低消費電力の観点力無視すべきものではなぐこのような端末が存在しても、システムが正常に動作することが望ましい。

[0015] 本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、 OFDM通信方式において、セクタのエッジ付近であっても、伝搬路の推定を高精度で行なうことができ、かつ、 MIMO受信ができな、端末が存在しても、システム全体の通信性能が劣化しな!、ようなプリアンブルパターンを生成および送信する無線通信方法およびそのプリアンプルパターンを受信する受信機を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0016] (1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る無線通信方法は、複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する移動局装置との間で OFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置の無線通信方法であって、任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、前記各符号列の成分の一部が相互に直交するように前記各符号列を生成し、単一あるいは複数のアンテナを用いて単一系統のデータ通信を行なう場合と複数のアンテナを用いて複数系統のデータ通信を行なう場合において、前記生成した各符号列を同一の方法によりサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置へシンボルを送信することを特徴としている。

[0017] このように、基地局装置が制御する、任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交するのみならず、各符号列の成分の一部が相互に直交するので、従来よりもフージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持'向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することで MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

[0018] (2)また、本発明に係る無線通信方法は、最大使用アンテナ数が M (Mは自然数）以下の系統のデータ通信を行なう MIMOを使用可能であって、複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する移動局装置との間で OFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置の無線通信方法であって、前記すベてのセクタのうち、任意の一つのセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列 Caを、 Ca= (Al, A2 , ···, An) (nは自然数で符号長を表わす)と表わし、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列 Cbを、 Cb= (Bl, B2, ···, Bn) (nは自然数で符号長を表わす）と表わしたとき、 (Al, A2, ···, An)と（Bl, B2, ···, Bn)とが直交し、かつ、 Rおよび kを、 1≤R≤M、 0≤k<nZMを満たす整数として、前記符号列 Caの成分の一部を、 (AR, ···, A(kXM+R), ···)と表わし、前記符号列 Cbの成分の一部を、（BR, ···, B(kXM+R), ···)と表わしたとき、（AR, ···, A(kXM+R), · ··)と（BR, ···, B(kXM+R), ···)とが直交する符号歹 UCaおよび Cbを生成し、 m (mは Mの約数)系統の MIMOを使用する際に、伝搬路推定用のサブキャリア番号を kとした場合、（k mod M)mod m により分類される伝搬路推定用のサブキヤリァ毎に前記符号列 Caおよび Cbを、伝搬路推定用のサブキャリア数に対して割り当てて、同じアンテナ力もシンボルを送信することを特徴として！/、る。

[0019] このように、基地局装置が制御する、任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交するのみならず、各符号列の成分の一部が相互に直交するので、従来よりもフージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持'向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することで MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

[0020] (3)また、本発明に係る無線通信方法において、伝搬路推定用のサブキャリアの本数 N(Nは自然数）に対して、符号列の組み合わせを NZn回繰り返し割り当てて、同じアンテナカゝらシンボルを送信することを特徴としている。

[0021] この構成により、従来よりもフージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持'向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することで MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

[0022] (4)また、本発明に係る無線通信方法において、伝搬路推定用のサブキャリアの本数 N(Nは自然数）に対して、異なる符号列の組み合わせを割り当てて、同じアンテナ力シンボルを送信することを特徴として、る。

[0023] この構成により、従来よりもフージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持'向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することで MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

[0024] (5)また、本発明に係る無線通信方法は、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置に対し、一パケット内で複数回シンボルを異なるアンテナの組み合わせに割り当てて送信することを特徴として、る。

[0025] このように、一パケット内で複数回シンボルを送信するので、符号列を時間方向に拡張することができ、サブキャリア間隔における大きな周波数変動が生じても伝搬路の推定制度を維持'向上させることが可能となる。

[0026] (6)また、本発明に係る無線通信方法は、 nは自然数で前記符号列 Caおよび Cbの符号長を表わすものとし、前記符号列 Caおよび Cbを M分割した各分割符号列の間に、 (A1, ···, A(nZM))と（B1, · · ·, B(nZM))とが直交し、 (A(n/M)+1, ·· ·, A(2nZM);^(B(nZM)+l, ···, B(2nZM))とが直交し、 ···、（A((M— 1) Xn/M+1), ···, A(n))と（B((M— 1) XnZM+1), · · ·, B(n))とが直交する、 t ヽうすべての関係を満たす符号列 Caおよび Cbを生成することを特徴として、る。

[0027] このように、符号列 Caおよび Cb間のすべての成分について直交関係が成立すると共に、 M個の連続する成分同士も直交関係が成立するので、連続するサブキャリアにおいて平均伝搬路特性を推定することが可能となる。さらに、周波数方向における伝搬路変動からの影響を受けにくくなり、伝搬路の推定制度を向上させることが可能となる。

[0028] (7)また、本発明に係る無線通信方法は、任意の 2つのセクタを隣接セクタとすることを特徴としている。

[0029] この構成により、従来よりもフージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持'向上させることが可能となる。また、このような符号を使用することにより、受信側では相関を検出することで MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

[0030] (8)また、本発明に係る無線通信方法において、相互に隣接する 3つのセクタを制御し、各セクタで伝搬路を推定するために使用する符号列が、それぞれ、（1, 1, 1,

1, 1、 - 1, 1)、であることを特徴としている。

[0031] このように、各符号列のすべての成分にっ、て直交関係が成立すると共に、 4個の連続する成分同士も直交関係が成立するので、連続するサブキャリアにおいて平均伝搬路特性を推定することが可能となる。さらに、周波数方向における伝搬路変動からの影響を受けに《なり、伝搬路の推定制度を向上させることが可能となる。

[0032] (9)また、本発明に係る無線通信方法は、 MIMO通信を行なう場合にぉ、て、伝搬路推定用の符号列とデータとをサブキャリアに配置する場合、単一のデータ用サブキャリアの両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記単一のデータ用サブキャリアとを同一のアンテナ力も送信し、または、連続する複数のデータ用サブキャリア群の両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記連続する複数のデータ用サブキャリア群とを同一のアンテナから送信することを特徴としている。

[0033] このように、単一のデータ用サブキャリアの両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアの、ずれか一方と、前記単一のデータ用サブキャリアとを同一のアンテナから送信し、または、連続する複数のデータ用サブキャリア群の両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアのいずれか一方と、前記連続する複数のデータ用サブキャリア群とを同一のアンテナ力送信するので、通信相手が SISOのみに対応した通信装置であっても、通信相手においてデータを復調することが可能となる。例えば、データ部分に「MIMO」による送信であることを示す情報を含ませることによって、 SISO のみに対応した通信装置は最初に受信したスロットから MIMO送信であることを把握することができる。そして、それ以降のスロットは復調動作を止めることができるので、 SISOのみに対応した通信装置の電力を節約することが可能となる。 [0034] (10)また、本発明に係る受信機は、 OFDM通信方式で送信されたデータを受信する受信機であって、受信したシンボルを高速フーリエ変換して各サブキャリアの複素情報を算出し、サブキャリア毎の複素情報を符号列が割り当てられたサブキャリア群に分割して出力する FFT部と、伝搬路推定用のサブキャリアに割り当てられた 1符号列長の範囲において、最大アンテナ数の場合に異なるアンテナで送信されるサブキャリアの組ごとに、それぞれ対応する符号列により相関演算を行ない、上記組に対して相関演算結果の自己相関および相互相関を用いて MIMO送信の判定を行なう判定部と、を備えることを特徴としている。

[0035] このように、伝搬路推定用のサブキャリアに割り当てられた 1符号列長の範囲において、最大アンテナ数の場合に異なるアンテナで送信されるサブキャリアの組ごとに、それぞれ対応する符号列により相関演算を行ない、上記組に対して相関演算結果の自己相関および相互相関を用いて MIMO送信の判定を行なうので、直交性を損なうことなぐ隣接するセクタ力の影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。また、 MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

[0036] (11)また、本発明に係る受信機において、前記判定部は、 1符合長の範囲において組ごとに行なった相関演算結果の自己相関値及び相互相関値を、複数の符号長の範囲にぉ、て積分することを特徴として、る。

[0037] このように、 1符合長の範囲において組ごとに行なった相関演算結果の自己相関値及び相互相関値を、複数の符号長の範囲において積分するので、直交性を損なうことなぐ隣接するセクタ力の影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。また、 MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

[0038] (12)また、本発明に係る受信機において、前記判定部は、積分する複数の符号長の範囲を受信機に割り当てられる最小のサブキャリア数の範囲とすることを特徴としている。

[0039] このように、積分する複数の符号長の範囲を受信機に割り当てられる最小のサブキャリア数の範囲とするので、直交性を損なうことなぐ隣接するセクタからの影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。また、 MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。 [0040] (13)また、本発明に係る受信機において、前記判定部は、積分する複数の符号長の範囲を通信帯域全体とすることを特徴として、る。

[0041] このように、積分する複数の符号長の範囲を通信帯域全体とするので、直交性を損なうことなぐ隣接するセクタ力の影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。

[0042] (14)また、本発明に係る受信機は、隣接セクタに対しても MIMO送信を判定し、符号列に対する相関演算方法を変更することを特徴としている。

[0043] このように、隣接セクタに対しても MIMO送信を判定し、符号列に対する相関演算方法を変更するので、直交性を損なうことなぐ隣接するセクタ力の影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。

[0044] (15)また、本発明に係る移動局装置は、請求項 10から請求項 14のいずれかに記載の受信機を備えることを特徴としてヽる。

[0045] 本発明に係る移動局装置によれば、伝搬路推定用のサブキャリアに割り当てられた 1符号列長の範囲において、最大アンテナ数の場合に異なるアンテナで送信されるサブキャリアの組ごとに、それぞれ対応する符号列により相関演算を行ない、上記組に対して相関演算結果の自己相関および相互相関を用いて MIMO送信の判定を行なうので、直交性を損なうことなぐ隣接するセクタ力の影響を受けずに伝搬路の推定を行なうことが可能となる。また、 MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

[0046] (16)また、本発明に係る基地局装置は、複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する請求項 14記載の移動局装置との間で OFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置であって、隣接するいずれか一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、前記各符号列の成分の一部が相互に直交するように前記各符号列を生成する符号列生成部と、前記生成した各符号列をサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する請求項 15記載の移動局装置へシンボルを送信する送信部と、を備えることを特徴としてヽる。

[0047] 本発明に係る基地局装置によれば、隣接するいずれか一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交するのみならず、各符号列の成分の一部が相互に直交するので、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持'向上させることが可能となる。

[0048] (17)また、本発明に係る無線通信システムによれば、請求項 15記載の移動局装置と、請求項 16記載の基地局装置とから構成されることを特徴としている。

[0049] 本発明に係る無線通信システムによれば、従来よりもフェージングによる周波数変動を受けに《し、伝搬路の推定精度を維持'向上させることが可能となる。

発明の効果

[0050] 本発明によれば、基地局装置が制御する、一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交するのみならず、各符号列の成分の一部が相互に直交するので、従来よりもフージングによる周波数変動を受けにくくし、伝搬路の推定精度を維持 '向上させることが可能となる。さらには、単一あるいは複数のアンテナを用いて単一系統のデータ通信を行なう場合と複数のアンテナを用いて複数系統のデータ通信を行なう場合にぉ、て、前記生成した各符号列を同一の方法によりサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置へシンボルを送信することで、単一データ通信のみ対応できる端末が存在しても、システムへの影響をなくすことが可能となる。また、このような符号を使用し、受信側では相関を検出することで MIMOである力 SISOであるかを容易に判定することが可能となる。

発明を実施するための最良の形態

[0051] 次に、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図 1は、本実施の形態に係る無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。この無線通信システムは、基地局装置 1 (単に「基地局」と呼ぶこともある）と、移動局装置 2 (単に「移動局」と呼ぶこともある）とから構成されている。基地局装置 1は、送信部 laによって、符号列生成部 lbが生成した伝搬路を推定するための符号列 (本明細書ではブリアンブルパターンと呼称することもある）を移動局装置 2へ送信する。移動局装置 2は、受信した符号列に基づいて、伝搬路状態を測定または推定し、測定または推定した結果を基地局装置 1へ送信する。基地局装置 1は、移動局装置 2から送信された伝搬路状態を示す情報を受信部 lcで受信する。

[0052] (第 1の実施形態）

図 2に本発明におけるプリアンブルパターンの例を示す。ただし、基地局装置 1が制御するセクタ数は 3、 MIMOの最大送信系列数は 2の 2 X 2MIMOを考慮するものとする。図 2において、上側の図がシングルアンテナでの送信パターンであり、下側の図がダブルアンテナ（MIMO時）の送信パターンである。

[0053] まず、最初に直交符号を使用することで、セクタ間の伝搬路が識別できる原理を簡単に示す。

[0054] 仮にセクタ Aから CEに（1、 1、—1、—1)という符号がサブキャリア (周波数)方向に繰り返されており、セクタ Bからは（1、一 1、一 1、 1)で同様な構成としている。これは、 4サブキャリア程度では、伝搬路を一定と考えられる場合に、使用可能な伝搬路推定用シンボルである。

[0055] ある受信機において、セクタ Aからのサブキャリア kから k+ 3の伝搬路を一様に fa— k、同様にセクタ Bからの伝搬路を一様に fb— kとする。 CEを受信し、シンボル同期後、サブキャリア kから k + 3における FFTの出力は、 fa— k X 1 +fb— k X 1、 fa— k X 1 + fb-k X (— l)、fa— k X ( - l) +fb -k X (— 1)、 fa— k X (— 1) +fb— k X 1となる。セクタ A力もの伝搬路を求める場合、これらに、（1、 1、—1、—1)を乗じ加算すると、 4 X fa— kとなり、最終的に 4で除算することで、セクタ Aからの kから k+ 3における伝搬路を算出することが可能になる。同様にセクタ Bからの伝搬路を求める場合は、 ( 1、一 1、一 1、 1)を乗じ同様の処理をすることで fb—kを算出することが可能になる。

[0056] 図 2に示したパターンは、 8つの符号で構成される直交符号列使用している。セクタ 1では（1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1)、セクタ 2では（1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1)、セクタ 3では（1, 1, 1, 1, - 1, - 1, - 1, 1)である。上記の原理で示したように 8 つのサブキャリア間で伝搬路がほぼ一定とみなせるシステムを想定している。

[0057] 第 1の実施形態において用いる符号は、 8つの符号語が直交関係にある上に、 1つおきの 4つの符号語で構成される符号も、直交している。即ち（1, 3, 5, 7)のサブキャリア対で直交化され、 (2, 4, 6, 8)のサブキャリア対で直交化され、（1, 2, 3, 4, 5 , 6, 7, 8)のサブキャリア対で直交化されている。全てのサブキャリアでこの配置が繰り返される。

[0058] 移動局装置 2側の受信機では、相関を検出する際、送信側が 2つのアンテナから送信していることを前提に、 1サブキャリアおきの相関をとり、どのアンテナが使用されているかを検出する必要がある。従って、本プリアンブルを受信し、データを復調するブロック構成は従来例とほぼ同様の構成になり、相関演算部への入力パターンが異なること〖こなる。

[0059] 図 3にこの符号を識別し、さらには、接続したいセクタとの伝搬路を推定することが可能な、受信機 30のブロック構成を示す。ただし、図 3のブロック構成を持つ受信機 30は、 ΜΙΜΟ受信はできない。

[0060] また、図 4は図 3の相関演算部 102— 2から 102— 3の詳細を示す図である。図 3および図 4に沿って、基本的な伝搬路の推定方法を示す。図 3において、受信された Ο FDM信号にシンボル同期が取られ、 OFDMシンボル中から FFTに必要なポイント数のデータが FFT部（Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換） 101に入力され、 FFTが施される。 FFTされたデータは、そのシンボルが CEの場合、相関演算部 102— 1から 102— 3に入力される。ここで、この相関演算部が 3個あるのは、ここで仮定しているシステムが 3セクタであるため、 3種類の信号を識別するためである。また、それぞれ相関演算部が a、 bと 2つずつあるのは、奇数番号のサブキャリアと偶数番号のサブキャリアを別々の相関演算部に入力するのを明示的に示すためである。

[0061] 相関演算部 102— 1から 102— 3ではそれぞれのセクタのパターンにより相関検出が施される。この詳細について図 4を用いて説明する。 FFT部 101の出力中、サブキャリア分のデータが入力される。セクタを識別するための符号が 8つの符号語を 1つおきに利用した 4つの符号語の直交符号として、るため、相関は 4サブキャリア毎に計算される。ここで、伝送に用いるサブキャリア総数を 8N本とすると、 1つの相関演算部には N個の相関部 ls〜Ns (図 4中の四角で囲まれた部分）が必要となる。

[0062] 添え字力で示される相関演算部 102_la〜102_3aには、 FFTの出力中、奇数のサブキャリアが 4つずつ組みとなり、入力される。入力されるサブキャリア番号は kを N以下の自然数として、 f{8(k— 1)+1}、

f{8(k— 1)+3}、

f{8(k— 1)+5}、

8&—1)+7}で表され、

bの添え字で示される相関演算部 102— lb〜 102— 3bには、

f{8(k— 1)+2}、

f{8(k— 1)+4}、

f{8(k— 1)+6}、

f{8(k— 1)+8}が入力される。

[0063] fxは、従来例と同様に X番目のサブキャリアの FFT出力を複素数で示したものであり、 f {8 (k— 1) + 1 }は、 {8 (k— 1) + 1 }番目のサブキャリアの FFT出力になる。

[0064] これらのデータに送信系で用いられた符号の複素共役信号が乗算部 121— 1から 121— 4において乗ぜられる。ここで、 Sector符号 1は、メモリ 120— 1に、 Sector符号 2ίま、メモリ 120_2に、 Sector符号 3ίま、メモリ 120_3に、 Sector符号 4ίま、メモリ 120_4にそれぞれ記憶されて、る。

[0065] 例えば、セクタ 1の相関を検出する場合、 120— 1から 120— 4にすベて 1がセットされ、セクタ 2の場合は 120— 1および 120— 4に 1、 120— 2および 120— 3に— 1力セットされる。そして、それらが和演算部 122で加算される。添え字力である相関演算部（102— la〜102— 3a)からの出力を Fm— a、添え字が bである相関演算部（102 — lb〜102— 3b)力らの出力を Fm— b(mは 1から Nの自然数）、 Fm— a、 Fm— bをセレクト部 103に出力する一方、絶対値演算部 123において、 Fm— a、 Fm— bの絶対値が演算される。その後、和演算部 124において相関演算部（102— la〜： L02— 3a)および、相関演算部（102— lb〜102— 3b)かつすベての mについて加算し、セクタ選択部 104に出力される。

[0066] 受信 OFDM信号は 1つの基地局装置からのみの場合、セクタ選択部 104に出力されるデータは 102— 1から 102— 3のうち、 1つだけが大きな値をとり、その他は小さな値となる。これは、符号が直交しているためであり、伝搬路が 8本のサブキャリア帯域内で大きく変動しない限り、この関係は保たれる。 [0067] そこで、セクタ選択部 104では最大出力となった、相関演算部 102— 1から 102— 3 のいずれか一つのデータを送信セクタと決定し、選択されたセクタに対応する相関演算部で求めた Fm— a、 Fm— bを MIMO判定部 108にセレクト部 103を介して入力する。通常このセクタ選択は、通信開始時に行なわれ、通信中は固定されている。ただし、セクタハンドオーバの際には同じような処理により接続すべきセクタを選択する

[0068] MIMO判定部 108では入力された Fmに基づいて、送信された伝搬路推定信号が MIMOを使用して!/、るか否かを判定する。

[0069] ある mに対し、 Sm= | Fm— a X Fm— a *—Fm— a X Fm— b * |を計算する。ここで *は複素共役を示し、 I X Iは Xの絶対値を示す。

[0070] 送信側が同一のアンテナで信号を送信してヽる場合、上式に示す Fm— a *と Fm —b *がほぼ同一のなるため、 Smは 0に近い値を算出する。 MIMOを使用している場合は異なる値となるため、 Smは 0にはならない。この性質を利用して、符合が割り当てられたサブキャリア単位で、送信時に MIMO送信がされたカゝ否かを判定することが可能である。

[0071] さらに OFDMAシステムのように、サブチャネル単位で MIMO送信をするかしないかを決定するシステムの場合は、 Sを、サブチャネルを構成する mに対して和演算することで精度の高い判定が可能になる。

[0072] もちろん、すべてのサブチャネルで同時に MIMO送信するかしないかを決定するようなシステムでは、 Smをすベての mで和演算すると最も精度が高くなると考えられる。

[0073] MIMO判定部 108において、 MIMOを使用されていないと判定した場合は、 Fm —aおよび Fm—bカゝら伝搬路を推定し、以下に続く信号を復調する。

[0074] 本受信機は MIMO受信ができないものを想定しているため、 MIMO判定部 108において送信データが MIMO送信であると判定された場合は、品質測定部 500で、各周波数あるいは各アンテナの品質情報を取得し、別に用意される送信手段を用いて、基地局に通知される。この品質測定部 500は、従来例には明記していないが、第 1 の実施形態に示すような MIMO判定部 108を設けることで、従来の通信方法ではァンテナ毎の識別を行なえな力つたことに対し、ここで示したような通信方法では可能となり、誤った通知によるシステムの性能劣化を防ぐことが可能になる。

[0075] 図 5に MIMO判定部 108の詳細を示す。 550— 1から 550— Nは自己相関演算部であり、 Fm— a X Fm— a *が算出される。一方、 551— 1から 551— Nは相互相関演算部であり Fm— a X Fm— b *が算出される。 552— 1から 552— Nは各 mにつ!/ヽて Smを算出する差 ·絶対値演算部である。 553は判定部であり、システムに応じて上述の加算等が行なわれ、各サブキャリアの送信方法を推定する。その推定結果をもとに、サブキャリア毎の伝搬路推定が行なわれる。

[0076] このように送信機において、 MIMO使用時と未使用時において、同一の直交性をもった符号を伝搬路推定用 OFDMシンボルに割り当てることで、 MIMO受信ができない端末において、 MIMO送信時に誤ってデータを復調することがなくなり、受信品質について、 MIMO使用時と未使用時にわけてデータを基地局に通知できるため、基地局でのスケジューリングや適応変調が正常に動作することが可能になる。

[0077] 一方、 MIMO未使用であると判定された場合、伝搬路推定部 105では入力された Fmをもとに各サブキャリアの伝搬路を推定する。ここでは、先にも示したように Fmを算出するために使用した 4本のサブキャリア内での伝搬路変動は一定として、るため、任意の mに対して、サブキャリア 4本の伝搬路は Fm—aZ4と推定される。

[0078] また、 Fm— aと Fm—b伝搬路はほぼ同一と考えられるので、任意の mに対するサブキャリア 8本の伝搬路を、 (Fm_a+Fm_b) Z8とすることも可能である。

[0079] こうして得られた伝搬路情報を元にデータを復調する。 FFT部 101に入力されたデータ OFDMシンボルは FFTが施され、伝搬路補償部 106に入力される。伝搬路補償部 106ではサブキャリア毎に、先に求めた伝搬路推定値の複素共役信号を乗ずることで、伝搬路が補償される。そして、伝搬路補償されたデータがデータ復調部 107 に入力され、送信データが復調される。

[0080] このように、従来と同様の構成を採る受信機であっても、相関演算部 102— 1から 1 02— 3に入力するサブキャリア番号を変えることで、直交性を損なうことはなぐ隣接セクタの影響を受けずに、伝搬路推定することが可能になり、さらに送信側において MIMO使用時においても受信品質が送信アンテナ単位で算出可能となり、基地局におけるスケジューリングあるいは適応変調が正常に働くことになる。

[0081] 次に、 MIMOを考慮した受信機の例を図 6に示す。 MIMO判定部 108では先の例と同様に、送信されたプリアンブルから、そのパケットやフレームが MIMOを使用されているかどうかを判定する。また、この構成のほかにあらかじめ MIMOによる通信であることを通知する方法や、データの一部を通常の受信でも復調可能なデータ領域を設定し、その領域で以下に続くデータが MIMOであることを通知する方法なども考えられる。

[0082] 図 6において、図 3と同じ機能のブロックについては同じ番号を付するものとする。

従って図 3との差異は、伝搬路補償部 109、データ復調部 110が MIMOに対応するような構成になることと、受信系統が MIMOであるため 2系統あることである。この受信系統は 1、 2とも同じ構成としている。

[0083] ほとんどの動作については先の例と同じであるが、相違する点は、送信側で MIM O送信を行なっていると判定した後の動作である。

[0084] MIMO送信と判定された場合、伝搬路推定部 105では、アンテナ毎、サブキャリア毎の伝搬路が推定される。動作については、先の例とほぼ同じである力 MIMO送信であるため、加算処理が行なわれることはない。従って任意の mについて、 8本毎のサブキャリアの伝搬路情報は、アンテナ 1については Fm— aZ4が使用され、アンテナ 2については Fm— bZ4が使用される。

[0085] このように、 MIMO受信した場合でもデータを復調可能で、図 2のようにプリアンプルを設定することで、セクタ間の直交性が保たれているため、 MIMO時に隣接セクタにおいてどのような通信が行なわれているかに制限されることなく精度の高い伝搬路推定を行なうことが可能となる。

[0086] ここまでに示したようなプリアンブルの構成と受信機の構成を実現することで、セクタ識別を可能にしながら、 MIMO受信を特性の劣化なく実現することができる。また、第 1の実施形態では、送信系列が 2系統の MIMOを想定したプリアンブルとその受信機の構成について示した力 M系統であっても同様の構成で実現可能である。図 7に、 4系統の場合を想定したプリアンブルを 2種類示し、 M系統への拡張を示唆する。 [0087] 図 7の上側の図は、周波数軸方向にプリアンブルパターンを拡張したものであり、白い四角形がアンテナ 1、斜め左下がり線が付された四角形がアンテナ 2、斜め右下力 Sり線が付された四角形がアンテナ 3、網掛けがされた四角形がアンテナ 4である。このように直交符号の繰り返し間隔を M個とすることで、同じ直交符号を用い、セクタ間の直交性を保ちながら、通常の OFDMでも、 MIMOでも精度良く伝搬路が推定可能なプリアンブルパターンを形成することができる。

[0088] ただし、上記の例ではサブキャリア間隔で 16本の帯域内での大きな周波数変動が許されないという問題がある。それに対応するものが、図 7の下側の図である。これは、時間方向に拡張する概念であり、この場合、プリアンブルシンボルを、例えば「（M Z2)以上の最小の整数」用意することで、全てのアンテナの伝搬路が推定可能である。

[0089] また、いずれの例においても、 CEシンボルにおけるサブキャリアは既知であるとした力間にデータ用のサブキャリアを挿入することも可能である。

[0090] 図 8に 2 X 2の MIMOを考慮し、 CEシンボル中にもデータを配した場合のプリアンブルパターンを示す。図 8中、「D」で示したもの力データ部分である。この構成の場合、伝搬路を推定した後、この Dの部分のサブキャリアを復調する必要がある。図 8では、 Dについても、アンテナ 1およびアンテナ 2と順次送信している力このような構成にしておけば、 MIMOを復調できない端末でもこの部分のみは復調可能となり、この部分に制御データを格納することで、効率よヽ通信が可能となる。

[0091] (第 2の実施形態）

図 9に本発明の第 2の実施形態におけるプリアンブルパターンの例を示す。第 1の実施形態と同様に、基地局装置 1が制御するセクタ数は 3、 MIMOの最大送信系列数は 2の 2 X 2MIMOを考慮するものとする。

[0092] 図 9において、上側の図がシングルアンテナでの送信パターンであり、下側の図がダブルアンテナ（MIMO時）の送信パターンである。第 1の実施形態で示したプリアンブルパターンと同様に、ビットパターンはシングルアンテナ、ダブルアンテナで同一である。また、図 9に示したパターンは第 1の実施形態と同様に 4つの符号で構成される符号列を使用している。 [0093] 第 2の実施形態においても、直交符号を 1サブキャリアおきに配し、 MIMO送信時には 1サブキャリア毎に異なるアンテナ力も送信されるプリアンブルパターンになっている。第 1の実施形態と同様に受信機では、図 10に示すように、無線通信開始時において無線データを送受信する最適なセクタを検出するため 3つのセクタに対応するそれぞれの相関演算部 102— 1、 102—2、 102— 3により相関値が算出される。相関を演算する際、サブキャリア選択部 501において、 4つサブキャリアが 1サブキヤリァおきに選択され、第 2の実施形態における最大送信系列である 2に対応する数が組になった相関演算部 102にて相関値が演算される。相関値の演算方法の本質部分に関しては第 1の実施形態と同様であるため省略する。

[0094] 第 2の実施形態において、第 1の実施形態との相違点のひとつは図 10に示した Ml MO判定部 108が各セクタに対応する数備わっていることと、その動作にセクタ選択部 104において無線通信を行なうと判断したセクタだけでなぐ隣接セクタの送信形式をも判定することである。それぞれのセクタの判定方法に関しては第 1の実施形態の方法と同様であるため省略する。この判定結果を基に後述する相関演算部に入力されるプリアンブルパターンのサブキャリア組み合わせの切り替えの指標に使用することが可能である。

[0095] 図 11は、第 2の実施形態に係る相関演算部の詳細を示している。第 2の実施形態においても前述したように第 1の実施形態と同様に最大送信系列の 2に対応する数の相関演算部がセクタ数と同数の 3組備わって、るが、図 11はその 1例を示して、る。第 1の実施形態との相違点は、直交符号の配置パターンが異なることである。すなわち、図 11の乗算部に入力されるサブキャリア位置が異なり、具体的には乗算部 12 1—1から 121_4に入力される fx値がそれぞれ、

f{8k— 7}、

f{8k— 5}、

f{8k— 3}、

f {8k— 1 }となっている。ここで、 kは 1から Nの自然数である。

[0096] また、第 2の実施形態における最大送信系列数の 2に対応するためのもう一方の相関演算部の fx値はそれぞれ、 f{8k}、

f{8k— 2}、

f{8k— 4}、

f {8k— 6}となっている。ここでも、同様に kは 1から Nの自然数である。

[0097] 図 11における乗算部 121— 1には、 1, 9, 17, 25· ··番目のサブキャリアが入力され、乗算部 121— 2には 3, 11, 19, 27· ··番目のサブキャリアが入力される。同様に、乗算部 121— 3には 5, 13, 21, 29· ··番目のサブキャリアが入力され、乗算部 121 —4には 7, 15, 23, 31· ··番目のサブキャリアが入力される。第 2の実施形態においても第 1の実施形態と同様に、セクタ選択部 104にてセクタを選択した後、選択されたセクタの各サブキャリアに関する伝搬路推定が行なわれる。図 11における伝搬路推定の方法は前述の第 1の実施形態と同様であるため説明は省略する。

[0098] 以上のようにして得られた伝搬路情報を元にデータを復調する。 FFT部 101に入力されたデータ OFDMシンボルは FFTが施され、伝搬路補償部 106に入力される。伝搬路補償部 106ではサブキャリア毎に、先に求めた伝搬路推定値の複素共役信号を乗ずることで、伝搬路が補償される。そして、伝搬路補償されたデータがデータ復調部 107に入力され、送信データが復調される。

[0099] このように従来と同様の構成を採る受信機であっても、相関演算部に入力するサブキャリア番号を変えることで、直交性を損なうことはなぐ隣接セクタの影響を受けずに、伝搬路推定することが可能になる。

[0100] さらには、第 2の実施形態における利点として以下のような特徴がある。図 2の下側の図に示したプリアンブルパターンは 1サブキャリアおきに異なるアンテナ力送信されるように設定された 2 X 2の MIMO通信方式用のパターンと 1送信アンテナを使用したプリアンブルパターン（上側の図）を使用したプリアンブルパターンの直交符号の配置パターンを同一にすることに特徴があるパターンである力 4つの符号を 1サブキャリアおきに配置していることから 8サブキャリアの平均的な伝搬路特性を推定していた。

[0101] し力しながら、第 2の実施形態においては、図 9に示したプリアンブルパターンにすることにより、 1送信アンテナを使用した無線通信時には連続する 4つのサブキャリアの符号パターンが直交関係にあることから、 4サブキャリアの平均伝搬路特性を推定することが可能になる。すなわち、第 1の実施形態におけるプリアンブルパターンより周波数軸方向の伝搬路変動に強いプリアンブルパターンであり、より正確な伝搬路推定を行なうことが可能になる。

[0102] さら〖こは、送信されるデータが MIMO送信データか SISO送信データかを事前に通知されない通信方式や事前通知情報を受信することが出来な力つた移動局がプリアンブルシンボルを利用した SINR、 SIR, SNR、受信電力などに代表される伝搬路環境の測定を行なう際に、 1サブキャリアおきに配置されたプリアンブルシンボルを利用することによって MIMOおよび SISOの通信方式にかかわらず正確な測定を行なうことが可能になり、さらにその測定データを基地局にフィードバックすることが可能になる。

[0103] 第 2の実施形態におけるプリアンブルパターンの相関演算部に入力するサブキヤリァ組み合わせの切り替えは、第 1の実施形態と同様の方法を用いて MIMO判定部 1 08で MIMOまたは SISOにより無線通信が行なわれている力判断する。この際、隣接セクタで使用されている送信形式、すなわち MIMOである力 SISOであるかを同様の方法で判定しておき、さらに、各セクタからの信号強度により隣接セルの干渉レべルを判定する。

[0104] 次に、上記の判定において SISOによる無線通信が行なわれていると判断された場合には以下の指標により伝搬路推定を行なうプリアンブルシンボルパターンの組み合わせを選択する。これにより、より正確な伝搬路推定を行なうことが可能になり、また、伝搬路変動に強い無線通信を行なうことが可能になる。

[0105] 具体的には、現在通信を行なっているセクタのプリアンブルパターンのサブキャリアの組み合わせを前述の組み合わせから以下の式で示される隣接する 4つのサブキヤリアの組み合わせに切り替える。

f{8k— 7}、

f{8k— 6}、

f{8k— 5}、

f{8k— 4} さらに、もう一方の相関演算部に入力される組み合わせは、

f{8k— 3}、

f{8k— 2}、

f{8k— 1 }、

f {8k}となっている。

ここで、 kは 1から Nの自然数である。それぞれ、上から乗算部 121— 1、乗算部 121 —2、乗算部 121— 3、乗算部 121—4に対応する。

[0106] また、切り替え指標に関しては、伝搬路変動の状況により切り替えを行なうことが望ましぐ伝搬路推定を行なう 4つのサブキャリア区間の伝搬路変動が一定であるように切り替える。伝搬路変動を評価する方法としては、遅延波を測定する、移動局の移動速度を測定する、またはサブキャリアの受信強度の時間的変動力も統計的に判断するなどの方法やそれらを複数組み合わせて判断する方法が考えられる。さらには、前記手段により隣接セクタの送信形式の判定結果と共にその干渉電力レベルを合わせて判断することにより、より伝搬路環境の良い無線通信を行なうことが可能になる。

[0107] すなわち、隣接セクタが SISO通信を行なっているの力、または MIMO通信を行なつているの力、さらに、その干渉電力レベルの影響を考慮することが望ましい。また、切り替えの指標を移動局で判断せずに受信データ内の制御情報内に基地局からの情報として、切り替えの指示を移動局に通知する方法により行なうことも可能である。この場合、受信データ内の制御情報を復調した後にトラフィックデータ部の復調前に伝搬路推定を再び行なう方法と伝搬路推定方法を切り替えて復調を行なうデータの受信以前に基地局より通知しておく方法が考えられる。

[0108] なお、 MIMO使用時の伝搬路推定方法および MIMO受信機構成に関しては前述の第 1の実施形態と同様であるため説明を省略する。

[0109] 次に、図 12に送信系列が 4系統の場合を想定したプリアンブルを 2種類示し、 M系統への拡張を示唆する。図 12の上側の図は、周波数軸方向にプリアンブルパターンを拡張したものであり、白い四角形がアンテナ 1、斜め左下がり線が付された四角形がアンテナ 2、斜め右下がり線が付された四角形がアンテナ 3、網掛けがされた四角形がアンテナ 4である。このように直交符号の繰り返し間隔を M個とすることで、同じ直交符号を用い、セクタ間の直交性を保ちながら、通常の OFDMでも、 MIMOでも精度良く伝搬路が推定可能なプリアンブルパターンを形成することができる。

[0110] さらに、第 2の実施形態では、前述の 2 X 2MIMO送受信時と同様に周波数方向に連続する 4つのサブキャリアの符号がセクタ間で直交するという特徴を持っている。

[0111] 一方、第 1の実施形態における図 7の下側の図に対応するものが、図 12の下側の図である。これは、第 1の実施形態と同様に時間方向に拡張する概念であり、ブリアンブルシンボルを、例えば「（MZ2)以上の最小の整数」用意することで、全てのアンテナの伝搬路が推定可能である。また、いずれの実施形態においても、 CEシンボルにおけるサブキャリアは既知であるとした力間にデータ用のサブキャリアを挿入することも可能である。

[0112] (第 3の実施形態）

図 13に本発明の第 3の実施形態におけるプリアンブルパターンの例を示す。第 1の実施形態と同様、基地局装置 1が制御するセクタ数は 3、 MIMOの最大送信系列数は 2の 2 X 2MIMOを考慮するものとする。図 13において、上側の図がシングルアンテナでの送信パターンであり、下側の図がダブルアンテナ（MIMO時）の送信パターンである。

[0113] 第 1の実施形態との差異は、シングルアンテナ送信時におけるプリアンブルパターンを 1サブキャリア毎に配置し、さらに各プリアンブルシンボルの間のシンボルをデータシンボル用のシンボルとして設定して、る点である。データシンボルには通常トラフイツクデータや制御情報データのシンボルを配置可能である。

[0114] 以上のように配置することによりシングルアンテナ送信時とダブルアンテナ送信時におけるアンテナ毎のプリアンブルシンボル数が同数に設定できる。すなわち、シングルアンテナ送信時にはダブルアンテナ送信時に対して半分の数のプリアンブルシンボルが配置される。また、第 1の実施形態と同様に、シングルアンテナのみを使用して受信を行なう移動局はシングルアンテナ送信を行なっている時と同様のサブキヤリァのプリアンブルパターンを検出することにより伝搬路推定を行なうことが可能である

[0115] 図 13に示したパターンは、第 1の実施形態と同様に 4つの符号で構成される符号列を使用している。第 3の実施形態においても、直交符号を 1サブキャリアおきに配し、第 1の実施形態と同様に、受信機では、相関を検出する際、 1サブキャリアおきの相関をとり、どのアンテナが使用されているかを検出する。

[0116] し力しながら、第 1の実施形態および第 2の実施形態のように 8サブキャリアの中に 2 組の 1サブキャリアおきに配置された 4つのプリアンブルシンボルの相関を取ることにより、 SISOか MIMOかを判定する方法は適用できないため、 SISO送信された制御情報によりトラフィックデータ部の送信方式 (SISOまたは MIMO)を通知することが望ましい。

[0117] 第 3の実施形態において、伝搬路推定方法の本質は、第 1の実施形態と同様の方法で行なうため、受信ブロック図の詳細な説明は省略する。また、図 14は、第 3の実施形態における相関演算部の詳細を示している。前述したように第 3の実施形態において、第 1の実施形態との相違点は直交符号の配置パターンが異なるため、図 14 の乗算部に入力されるサブキャリア位置が異なる。具体的には乗算部 121—1から 1 21— 4に入力される fx値がそれぞれ、

f{8k— 7}、

f{8k— 5}、

f{8k— 3}、

f {8k— 1 }となっている。

ここで、 kは 1から Nの自然数である。図 14における乗算部 121— 1には 1, 9, 17, 2 5· ··番目のサブキャリア力 S人力され、乗算咅 121一 2に ίま 3, 11, 19, 27· ··番目のサブキャリア力 S入力される。同様に、乗算部 121_3には 5, 13, 21, 29· ··番目のサブキャリアが入力され、乗算部 121— 4には 7, 15, 23, 31· ··番目のサブキャリアが入力される。図 14における伝搬路推定の方法は前述の第 1の実施形態と同様であるため説明は省略する。

[0118] また、 4 Χ 4ΜΙΜΟ使用時のプリアンブルパターンは、図 15に示すように、図 7の下側の図と同様のパターンを適用することが可能である。この場合、図 15に示すように、先頭シンボルにアンテナ 1、アンテナ 2のプリアンブルパターンをそれぞれ 1サブキャリアおきに配置し、続くシンボルにアンテナ 3、アンテナ 4のプリアンブルパターンを同様にそれぞれ 1サブキャリアおきに配置する。ただし、アンテナ 3、アンテナ 4のプリアンブルパターンを配置するシンボルは必ずしも先頭のシンボルと連続したシンボル、すなわち 2シンボル目である必要は無!、。

[0119] 以上のようにして得られた伝搬路情報を元にデータを復調する。 FFT部 101に入力されたデータ OFDMシンボルは FFTが施され、伝搬路補償部 106に入力される。伝搬路補償部 106ではサブキャリア毎に、先に求めた伝搬路推定値の複素共役信号を乗ずることで、伝搬路が補償される。そして、伝搬路補償されたデータがデータ復調部 107に入力され、送信データが復調される。

[0120] このように従来と同様の構成を採る受信機であっても、相関演算部に入力するサブキャリア番号を変えることで、直交性を損なうことはなぐ隣接セクタの影響を受けずに、伝搬路推定することが可能になる。

[0121] MIMO使用時の伝搬路推定方法および MIMO受信機構成に関しては前述の第 1 の実施形態と同様のため説明を省略する

図面の簡単な説明

[0122] [図 1]無線通信システムの概略構成を示すブロック図である。

[図 2]第 1の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。

[図 3]第 1の実施形態に係る受信機の構成を示す図である。

圆 4]第 1の実施形態に係る受信機の相関演算部の構成を示す図である。

[図 5]MIMO判定部の詳細を示す図である。

[図 6]第 1の実施形態に係る受信機の構成を示す図である。

[図 7]第 1の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。

[図 8]第 1の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。

[図 9]第 2の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。

[図 10]第 2の実施形態に係る受信機の構成を示す図である。

[図 11]第 2の実施形態に係る受信機の相関演算部の構成を示す図である。

[図 12]第 2の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。

[図 13]第 3の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。

[図 14]第 3の実施形態に係る受信機の相関演算部の構成を示す図である。 [図 15]第 3の実施形態に係るプリアンブルパターンを示す図である。

[図 16]従来力も使用されているプリアンブルパターンを示す図である

[図 17]従来の受信機の構成を示す図である。

鬧 18]従来の受信機の相関演算部の構成を示す図である。

[図 19]従来力も使用されているプリアンブルパターンを示す図である, 符号の説明

1 基地局装置

2 移動局装置

la 送信部

lb 符号列生成部

lc 受信部

30 受信機

101 FFT咅

102— la〜102— 3b 相関演算部

103 セレクト部

104 セクタ選択部

105 伝搬路推定部

106 伝搬路補償部

107 データ復調部

108 MIMO判定部

109 伝搬路補償部

110 データ復調部

120ー1〜120—4 メモリ

121—；！〜 121— 4 乗算部

122 和演算部

123 絶対値演算部

124 和演算部

50一 1〜550— N 自己相関演算部 551— 1〜551— N 相互相関演算部

Claims

請求の範囲

[1] 複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する移動局装置との間で OFD M通信方式により無線通信を行なう基地局装置の無線通信方法であって、

任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、前記各符号列の成分の一部が相互に直交するように前記各符号列を生成し単一あるいは複数のアンテナを用いて単一系統のデータ通信を行なう場合と複数のアンテナを用いて複数系統のデータ通信を行なう場合において、前記生成した各符号列を同一の方法によりサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する移動局装置へシンボルを送信することを特徴とする無線通信方法。

[2] 最大使用アンテナ数が M (Mは自然数）以下の系統のデータ通信を行なう MIMO を使用可能であって、複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する移動局装置との間で OFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置の無線通信方法であって、

前記すベてのセクタのうち、任意の一つのセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列 Caを、

Ca= (Al, A2, ···, An) (nは自然数で符号長を表わす）と表わし、

他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列 Cbを、

Cb=(Bl, B2, ···, Bn) (nは自然数で符号長を表わす）と表わしたとき、 (Al, A2

, ···, An)と（Bl, B2, ···, Bn)とが直交し、

かつ、 Rおよび kを、 1≤R≤M、 0≤k<nZMを満たす整数として、

前記符号列 Caの成分の一部を、

(AR, ···, A(kXM+R), ···)と表わし、

前記符号列 Cbの成分の一部を、

(BR, ···, B(kXM+R), ···)と表わしたとき、

(AR, ···, A(kXM+R), ···)と（BR, · · ·, B(kXM+R) , ···)とが直交する符号列 Caおよび Cbを生成し、 m(mは Mの約数)系統の MIMOを使用する際に、伝搬路推定用のサブキャリア番号を kとした場合、

(k mod M)mod m

により分類される伝搬路推定用のサブキャリア毎に前記符号列 Caおよび Cbを、伝搬路推定用のサブキャリア数に対して割り当てて、同じアンテナ力もシンボルを送信することを特徴とする無線通信方法。

[3] 伝搬路推定用のサブキャリアの本数 N (Nは自然数）に対して、符号列の組み合わせを NZn回繰り返し割り当てて、同じアンテナカゝらシンボルを送信することを特徴とする請求項 2記載の無線通信方法。

[4] 伝搬路推定用のサブキャリアの本数 N (Nは自然数）に対して、異なる符号列の組み合わせを割り当てて、同じアンテナ力もシンボルを送信することを特徴とする請求項 2記載の無線通信方法。

[5] それぞれのセクタ内に存在する移動局装置に対し、一パケット内で複数回シンボルを異なるアンテナの組み合わせに割り当てて送信することを特徴とする請求項 2から請求項 4の、ずれかに記載の無線通信方法。

[6] nは自然数で前記符号列 Caおよび Cbの符号長を表わすものとし、前記符号列 Ca および Cbを M分割した各分割符号列の間に、

(A1, ···, A(nZM))と（B1, · · ·, B(nZM))とが直交し、

(A(n/M)+1, ···, A(2nZM))と（Β(ηΖΜ)+1, · · ·, B(2nZM))とが直交し

(A((M-1) Xn/M+1), · · ·, A(n))と（B((M— 1) XnZM+1), ···, B(n)) とが直交する、というすベての関係を満たす符号列 Caおよび Cbを生成することを特徴とする請求項 2から請求項 5のいずれかに記載の無線通信方法。

[7] 任意の一組のセクタを隣接セクタとすることを特徴とする請求項 1から請求項 6のヽずれかに記載の無線通信方法。

[8] 相互に隣接する 3つのセクタを制御し、各セクタで伝搬路を推定するために使用する符号列が、それぞれ、 (1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, )、 (1, 1,— 1,— 1,— 1,— 1, 1 , 1, )、および（1、 - 1, 1、 1、一 1, 1、 - 1, 1)、であることを特徴とする請求項 1 から請求項 7の、ずれかに記載の無線通信方法。

[9] ΜΙΜΟ通信を行なう場合において、伝搬路推定用の符号列とデータとをサブキヤリァに配置する場合、単一のデータ用サブキャリアの両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアの、ずれか一方と、前記単一のデータ用サブキャリアとを同一のアンテナから送信し、

または、連続する複数のデータ用サブキャリア群の両端に存在する伝搬路推定用のサブキャリアの、ずれか一方と、前記連続する複数のデータ用サブキャリア群とを同一のアンテナ力送信することを特徴とする無線通信方法。

[10] OFDM通信方式で送信されたデータを受信する受信機であって、

受信したシンボルを高速フーリエ変換して各サブキャリアの複素情報を算出し、サブキャリア毎の複素情報を符号列が割り当てられたサブキャリア群に分割して出力する FFT咅と、

伝搬路推定用のサブキャリアに割り当てられた 1符号列長の範囲において、最大ァンテナ数の場合に異なるアンテナで送信されるサブキャリアの組ごとに、それぞれ対応する符号列により相関演算を行ない、上記組に対して相関演算結果の自己相関および相互相関を用いて MIMO送信の判定を行なう判定部と、を備えることを特徴とする受信機。

[11] 前記判定部は、 1符合長の範囲において組ごとに行なった相関演算結果の自己相関値及び相互相関値を、複数の符号長の範囲において積分することを特徴とする請求項 10記載の受信機。

[12] 前記判定部は、積分する複数の符号長の範囲を受信機に割り当てられる最小のサブキャリア数の範囲とすることを特徴とする請求項 11記載の受信機。

[13] 前記判定部は、積分する複数の符号長の範囲を通信帯域全体とすることを特徴とする請求項 11記載の受信機。

[14] 隣接セクタに対しても MIMO送信を判定し、符号列に対する相関演算方法を変更することを特徴とする請求項 10から請求項 13のいずれかに記載の受信機。

[15] 請求項 10から請求項 14の、ずれかに記載の受信機を備えることを特徴とする移動局装置。

[16] 複数のセクタを制御し、いずれかのセクタ内に存在する請求項 15記載の移動局装置との間で OFDM通信方式により無線通信を行なう基地局装置であって、

任意の一組のセクタのうち、一方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列と、他方のセクタで伝搬路を推定するために使用する符号列とが相互に直交すると共に、前記各符号列の成分の一部が相互に直交するように前記各符号列を生成する符号列生成部と、

前記生成した各符号列をサブキャリアに割り当てて、それぞれのセクタ内に存在する請求項 15記載の移動局装置へシンボルを送信する送信部と、を備えることを特徴とする基地局装置。

[17] 請求項 15記載の移動局装置と、請求項 16記載の基地局装置とから構成されることを特徴とする無線通信システム。