WO2007049768A1 - 送信機、通信システム及び送信方法 - Google Patents

Abstract

　ＯＦＤＭ方式を用いる送信機であって、データシンボルあるいは既知シンボルにより変調された連続する複数のサブキャリアで構成されるグループに対し、同一の位相回転量をグループ毎に与える位相回転部と、位相回転量を決定する回転量決定部と、位相回転の有無を決定するスケジューリング部とを有する。

Description

送信機、通信システム及び送信方法

技術分野

[0001] 本発明は、 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いるセ ルラシステムにおいて、伝搬路推定用サブキャリアに符号を乗算して通信を行う送信 機、通信システム及び送信方法に関する。

本願は、 2005年 10月 28日に、 日本に出願された特願 2005— 314429号に基づ き優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002] 近年、複数の送信アンテナを具備する送信機から、送信アンテナ毎に異なる (循環 )遅延を与えて同時に送信する CDT (Cyclic Delay Transmit：循環遅延送信)ダイバ 一シチを用いるマルチキャリア伝送が提案されて 、る（非特許文献 1)。この送信ダイ バーシチ方式を用いると、常にチャネルの周波数選択性を強くできるため、優れた平 均 BER (Bit Error Rate)特性を得ることができる。

[0003] また、 3GPP (3rd Generation Partnership Project)での Evolved UTRA & UTRANに おいて、複数のセクタを具備する送信機である基地局が、各セクタに属する送信アン テナから、特に、セクタエッジ付近に位置する同一の受信機向けに、同一周波数、同 一時間を用いて信号を送信し、受信機側においてその合成波を受信することにより、 サイトダイバーシチ効果を得ることのできるソフト 'コンパイニング（Soft- combining)と 呼ばれる手法に、前記 CDTダイバーシチを採用することにより、優れた平均 BER特 性を得ることが提案されて 、る (非特許文献 2)。

[0004] 図 16は、 2つの異なるセクタに属する送信機が備える送信アンテナ la、 lbから、受 信機が備える受信アンテナ 2aへと信号が送信される様子を示す概念図である。図に 示すように、送信アンテナ laと送信アンテナ lbとからそれぞれ信号 sl、 s2が送信さ れ、受信アンテナ 2aによりその合成波が受信される。

[0005] 図 17Aは、送信アンテナ la (図 16)と受信アンテナ 2a (図 16)との間の伝搬路の時 間領域表現である遅延プロファイル hiを示しており、図 17Bは、送信アンテナ lb (図 16)と受信アンテナ 2a (図 16)との間の伝搬路の時間領域表現である遅延プロフアイ ル h2を示している。図 17A、図 17Bにおいて、横軸は時間、縦軸は電力を示してい る。

図 17Aの信号 sl l、 si 2は、送信アンテナ laから送信された信号 siであって、異な る 2本の伝搬路を通って受信アンテナ 2aに到達した信号を示している。また、信号 s2 1、 s22、 s23は、送信アンテナ lb力 送信された信号 s2であって、異なる 3本の伝搬 路を通って受信アンテナ 2aに到達した信号を示している。

[0006] 送信アンテナ lbから送信される信号 s2が、送信アンテナ laから送信された信号 si を遅延した信号である場合、つまり、送信アンテナ laと送信アンテナ lbとの間で、 C DTダイバーシチを採用した場合には、図 18に示すように、送信信号は前記遅延プ 口ファイル hiと h2とを合成した伝搬路を通り、受信アンテナ 2a (図 16)に到達したと みなすことができる。ただし、図 18の時間領域 tlは前記遅延プロファイル hi (図 17A )に対応し、時間領域 t2は前記遅延プロファイル h2 (図 17B)にそれぞれ対応してい る。

[0007] 一方で、送信機が設置されるそれぞれのセクタ間では、伝搬路推定用サブキャリア にセクタ固有の直交符号を掛けることにより、同一周波数、同一時間を用いて伝搬路 推定用サブキャリアを送信しながら、受信機側で各セクタ力 の伝搬路推定用サブキ ャリアを分離し、伝搬路推定を個別に行うことが提案されている (非特許文献 3、 4)。

[0008] 図 19Aは、送信アンテナ la (図 16)から送信される信号 siの構成を示している。信 号 siは領域 rlと領域 r2とから構成されている。領域 rlには既知シンボルである伝搬 路推定用シンボルが配置され、領域 にはデータシンボルである共用データチヤネ ルが配置されている。

また、図 19Bは、送信アンテナ lb (図 16)から送信される信号 s2の構成を示してい る。信号 s2は領域 r3と領域 r4とから構成されている。領域 rlには伝搬路推定用シン ボルが配置され、領域 r4には共用データチャネルが配置されて!、る。

領域 r2、 r4に含まれるデータを復調するために必要となる伝搬路情報を得るため に、領域 rl、 r3に含まれる伝搬路推定用シンボルが用いられる。

[0009] 図 20は、 3つの異なるセクタに属する送信機から受信機に送信される信号 s3の構 成図である。信号 s3は、サブチャネル scl〜scl2から構成されている。サブチャネル scl〜sc4、 sc5〜sc8、 sc9〜scl2は、それぞれ周波数範囲 fl、 f2、 f3に含まれて いる。信号 s31〜s33は、それぞれセクタ # 1〜 # 3に配置されている送信機力も送 信される信号を示している。信号 s31〜s33には、それぞれ直交符号 Cl (l、 1、 1、 1 )、C2 (1、— 1、 1、— 1)、C3 (1、 1、— 1、 一 1)が乗算される。

周波数範囲 flにおいて、セクタ # 1に配置されている送信機から送信される信号 s3 1は加算結果に含まれる力 セクタ # 2、 # 3にそれぞれ配置されている送信機力 の 信号 s32、 s32は 0となり、同一周波数、時間を用いて複数の信号 s31〜s33の送信 を行なっても、各信号を分離することができる。このような状況を「直交性が保たれて いる」という。

[0010] 一方で、セクタ # 1〜 # 3間に配置されている送信アンテナに対し、前記 CDTダイ バーシチを適用する場合においては、前述の通り領域 r2、 r4 (図 19A、図 19B)を復 調するためには伝搬路情報を、領域 rl、 r3 (図 19A、図 19B)に含まれる伝搬路推 定用シンボル力も得る必要があるため、通常は送信アンテナ力も送信される信号は、 領域 r3、 r4に同一の遅延を付加することになる。

し力しながら、セクタ間の送信アンテナに対し、前記 CDTダイバーシチを適用した 場合には、前記直交符号間の直交性が崩れるため、伝搬路推定用シンボルを用い て各セクタの送信アンテナと受信アンテナ間の伝搬路を分離し推定しょうとすると、伝 搬路推定結果に誤差が生じる恐れがある。

[0011] 図 21は、図 17A、図 17Bにおいて遅延プロファイル hl =h2= lとした場合、つまり 遅延波が存在せず、直達波に関しても位相回転、振幅の変化がない場合の送信信 号 s4の構成を示した図である。信号 s4は、サブチャネル scl〜scl2から構成されて いる。信号 s41、 s42は、それぞれセクタ # 1、 # 2に配置されている送信機から送信 される信号を示している。信号 s41、 42には、それぞれ符号 C4 (l、 1、 1、 1)が乗算 される。

ここでは、マルチキャリア伝送が行われ、図 16の送信アンテナ la、 lbの間でシンポ ルの半分の遅延が後述の位相回転により付加された場合について説明する。また、 ここではソフト'コンノイニング法によるダイバーシチカ 送信アンテナ laと送信アン テナ lbとの間で用いられている場合について説明する。ここでは、暫くの間、送信ァ ンテナ laと送信アンテナ lbとから送信された信号のみを考えるものとする。ここで、ソ フト ·コンパイニング法とは、 2つのセクタに設置されている送信機から同一の受信機 に対して、同一のデータ力 生成した同一信号を同一タイミングで送信することにより 、受信機の信号成分を増大させつつ、干渉成分を抑える方法である。

このとき、送信アンテナ la (図 16)から送信される送信信号は、 k番目のサブキャリア に対して、以下の式（1)の位相回転が乗算される。

[0012] θ = 2 π 1ίΤ/Ν = 2 π 1ί·Ν/2 · 1/Ν = 1ί π · · · (1)

[0013] このとき、送信アンテナ la (図 16)からの信号は図 21に示すようになり、送信アンテ ナ la (図 16)からの送信信号との間の直交性が崩れた状態になる。

なお、上記の式（1)の Nはマルチキャリア変調時の IFFT (Inverse Fast FourierTran sform :逆高速フーリエ変換）のポイント数、 Tは 2つの送信アンテナ間の遅延ポイント 差 (遅延時間差)を示して 、る。

[0014] 更に、非特許文献 5には、セクタ伝搬路推定用の信号はソフト'コンノイニングを行 う場合であっても、セクタ間で直交性を保持した形式で送信し、データ部にのみ遅延 (回転)を加え送信する方法が示されている。また、同時にその遅延量を基地局から 送信機に通知することもできることが記載されている。

この技術は非特許文献 5でも示されて ヽるように、受信機で遅延処理を施されな!/ヽ 伝搬路推定用サブキャリアを受信し、直交性を利用して、各送信機からの伝搬路を 推定し、基地局力も通知された遅延量に基づいて、データ部におけるソフト 'コンパィ ユング時の伝搬路を推定することを前提として 、る。

この方法によれば、プリアンブル部の直交性を保持しているため、それぞれの基地 局からの電波の強さが正確に測定可能となり、かつ、ソフト 'コンパイニングの効果を 得ることが可能となる。

非特許文献 1：信学技報 RCS2004-392, "周波数領域等化を用いる DS-CDMAへの C yclic Delay Transmit Diversityの適用効果"，社団法人電子情報通信学会 2005年 3 月発行

非特許文献 2 : 3GPP寄書， R1- 050795, "Intra- Node B Macro Diversity based on Cy clic Delay Transmissions", [平成 17年 9月 7日検索],インターネット（URL: ftp：〃 ftp.3 gpp.org/TSG_RAN/WGl_RLl/TSGRl_42/Docs/Rl-050795.zip)

非特許文献 3 : 3GPP寄書， Rl-050704, "Orthogonal Common Pilot Channel and Scr ambling Code in Evolved UTRA Downlink", [平成 17年 9月 7日検索],インターネット（ URL: ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WGl_RLl/TSGRl_42/Docs/Rl-050704.zip) 非特許文献 4 : 3GPP寄書， R1- 050700, "Intra- Node B Macro Diversity Using Simult aneous Transmission with Soft-combining in Evolved UTRA Downlink", [平成 17年 9 月 7日検索],インターネット（URL: ftp://ftp.3gpp.org/TSG_RAN/WGl_RLl/TSGRl_ 42/Docs/Rl- 050700.zip)

非特許文献 5 : 3GPP寄書， R1- 051046, "Further Details on Adaptive Cyclic Delay D iversity Scheme", [平成 17年 9月 7日検索],インターネット（URL: ftp://ftp.3gpp.org/ TSG_RAN/WGl_RLl/TSGRl_42bis/Docs/Rl-051046.zip)

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0015] し力しながら、非特許文献 5で示される方法を用いた場合、ソフト'コンノイニング時 は通常のデータ受信時とは別の処理を受信機において行うことによりデータ部の伝 搬路を推定する必要がある。また、遅延量を適応的に変化させるようなシステムでは 、遅延量も受信機に通知する必要がある。

[0016] 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、簡易な構成で、送 信機毎の電力を推定可能とし、伝搬路を精度よく推定することができる既知シンボル を送信する送信機を提供することにある。また、同一の受信機に対し、同じデータを 送信するソフト 'コンパイニング時に無用な受信処理を必要とせずにデータを送信す ることができる送信機、通信システム及び送信方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0017] 本発明の送信機は、上記課題を解決するためになされたもので、 OFDM方式を用 いる送信機であって、データあるいは既知の信号により変調された連続する複数の サブキャリアで構成されるグループに対し、同一の位相回転量を前記グループ毎に 与える位相回転部と、前記位相回転をアンテナ系列毎あるいは送信機毎に設定する 回転量決定部とを有する。

[0018] 本発明の送信機は、複数のサブチャネルで構成される周波数帯域を利用した OF DMA方式を用いる送信機であって、前記サブチャネルの一部ある!/、は全部にお!ヽ て、データある！ヽは既知の信号により変調された連続する複数のサブキャリアで構成 されるグループに対し、同一の位相回転量を前記グループ毎に与える位相回転部と 、前記位相回転をアンテナ系列毎あるいは送信機毎に設定する回転量決定部と、デ ータをサブチャネルに振り分け、位相回転の有無を決定するスケジューリング部とを 有する。

[0019] 本発明の送信機は、前記グループには少なくとも 1つの伝搬路を推定するための 既知の信号で変調されたサブキャリアを含める。

[0020] 本発明の送信機は、前記グループに含まれるサブキャリアの本数を全ての周波数 帯域で同じとする。

[0021] 本発明の送信機の前記位相回転部は、前記グループ毎に与える位相回転量の隣 接するグループ間の差を一定とする。

[0022] 本発明の送信機の前記位相回転部は、グループのうち 1つを基準のグループとし、 そのグループの位相回転量の絶対値を受信機の状態により決定する。

[0023] 本発明の送信機の前記位相回転部は、前記グループ間の位相回転量の差を各送 信機毎に固有の値とする。

[0024] 本発明の送信機は、前記グループを生成するサブキャリア間に直交関係が必要と なるサブキャリア変調が施されて 、る。

[0025] 本発明の送信機はにおける前記直交関係は、伝搬路推定用サブキャリアの直交関 係である。

[0026] 本発明の通信システムは、 OFDM方式を用いて送信機と受信機の間で通信を行う 通信システムであって、前記受信機は、受信した既知シンボルが含まれる OFDMシ ンボルに対し FFTにより周波数変換する FFT部と、送信機側で直交性を保った伝搬 路推定用サブキャリア単位で送信アンテナとの周波数応答である伝搬路を複数の送 信アンテナに対し推定する伝搬路推定部と、電波の品質を送信アンテナ毎に推定す る品質推定部と、各送信アンテナの周波数応答から、各送信アンテナから送信され る OFDMシンボルのサブキャリアに所定の位相回転を与えた場合の結合された伝搬 路の品質を算出する品質算出部とを有する。

[0027] 本発明の送信方法は、 OFDM方式を用いる送信方法であって、データシンボルあ るいは既知シンボルにより変調された連続する複数のサブキャリアで構成されるダル ープに対し、グループ毎に同一の位相回転量を与え、前記位相回転量をアンテナ系 列毎あるいは送信機毎に決定し、変調に加え前記位相回転を加えて送信する。

[0028] 本発明の送信方法は、 OFDMA方式を用いる送信方法であって、データシンボル あるいは既知シンボルにより変調された連続する複数のサブキャリアで構成されるグ ループに対し、同一の位相回転量を前記グループ毎に与え、前記位相回転量をァ ンテナ系列毎あるいは送信機毎に決定し、位相回転の有無を決定し、前記位相回 転の有無を変調に加え前記位相回転を加えて送信する。

[0029] 本発明の送信方法は、前記グループィ匕を行う基準をサブキャリアの直交性とする。

[0030] 本発明の送信方法における前記直交性は、伝搬路推定用サブキャリアの直交性で ある。

発明の効果

[0031] 本発明では、位相回転部によりデータシンボルあるいは既知シンボルにより変調さ れた連続する複数のサブキャリアで構成されるグループに対し、同一の位相回転量 をグループ毎に与え、回転量決定部により位相回転量を決定し、スケジューリング部 により位相回転の有無を決定するようにした。

これにより、複数のサブキャリアで構成されたグループに対し、同一の位相回転を 与えることとなるので、位相回転に必要となる回路規模を軽減できる。

また、伝搬路推定用のシンボルに直交符号を割り当てる場合は、直交符号が割り 当てられるサブキャリア数と前記グループを形成するサブキャリア数とを同一とするこ とで、受信機において受信した伝搬路推定用シンボルの直交性が維持されるため、 複数の送信機カゝら送信された直交符号を分離することが可能となり、直交性を利用し て伝搬路が推定でき、さらには複数の送信アンテナ力も同一の信号を送信する場合 の、合成された伝搬路についても、位相回転量の事前通知等がなくとも、簡易な演算 で求めることが可能になる。 また、直交性を持ったシンボルを送信した送信機あるいは同一の送信機の異なる 送信アンテナカゝら送信された電波の品質推定も可能となる。

さらには、データシンボルの位相回転量を既知シンボルである伝搬路推定用シン ボルの位相回転量と同一にすることで、循環遅延送信ダイバーシチの効果を得ること ができる。

図面の簡単な説明

[図 1A]送信機と受信機が通信を行う場合の概略図である。

[図 1B]送信機 3aから送信される信号 s5の構成を示す図である。

[図 1C]送信機 3bから送信される信号 s6の構成を示す図である。

[図 2A]送信機 3a (図 1A)力も送信される OFDM信号 s7の構成を示す図である。

[図 2B]送信機 3b (図 1A)力も送信される OFDM信号 s8の構成を示す図である。 圆 3]本実施形態で割り当てる直交符号とサブキャリアの関係を示す図である。

圆 4]本発明の第 1の実施形態による送信機の構成を示すブロック図である。

圆 5]本発明の第 1の実施形態によるローテーション部 14— 1 (図 4)の構成図である 圆 6]本発明の第 1の実施形態による受信機の構成を示すブロック図である。

圆 7]本発明の第 1の実施形態による伝搬路推定部 37 (図 6)の構成図である。

圆 8]本発明の第 1の実施形態による逆拡散部 40— 1 (図 7)の構成図である。

圆 9]本発明の第 2の実施形態における伝搬路推定用サブキャリアの構成を示す図 である。

圆 10]本発明の第 2の実施形態による送信機の構成を示すブロック図である。

[図 11]本発明の第 2の実施形態によるローテーション部 141 (図 10)の構成図である 圆 12]本発明の第 2の実施形態で用いる信号のフレーム構成を示す図である。

圆 13]本発明の第 3の実施形態による送信機の構成を示すブロック図である。

圆 14A]送信機 3a (図 1A)の伝搬路を示す図である。

圆 14B]送信機 3b (図 1A)の伝搬路を示す図である。

圆 14C]送信機 3a、 3b (図 1A)から同じデータを送信した場合の擬似的な伝搬路を 示す図である。

圆 15]本発明の第 3の実施形態による受信機の構成を示すブロック図である。

[図 16]2つの異なるセクタに属する送信機が備える送信アンテナ la、 lbから、受信機 が備える受信アンテナ 2aへと信号が送信される様子を示す概念図である。

[図 17A]送信アンテナ la (図 16)と受信アンテナ 2a (図 16)との間の伝搬路の時間領 域表現である遅延プロファイル hiを示す図である。

[図 17B]送信アンテナ lb (図 16)と受信アンテナ 2a (図 16)との間の伝搬路の時間領 域表現である遅延プロファイル h2を示す図である。

[図 18]受信アンテナ 2aで受信される信号を示す図である。

[図 19A]送信アンテナ la (図 16)から送信される信号 siの構成を示す図である。

[図 19B]送信アンテナ lb (図 16)から送信される信号 s2の構成を示す図である。 圆 20]送信機力も受信機に送信される信号 s3の構成図である。

[図 21]遅延プロファイル hi =h2= 1とした場合の送信信号 s4の構成を示した図であ る。

符号の説明

la, lb 送信アンテナ

2a 受信アンテナ

3aゝ 3b 送信機

4a〜4e 受信機

10 スケジューリング部

11 1〜 11 12 伝搬路推定用シンボル生成部

12— 1〜 12— 12 データマッピング部

13— 1〜 13— 12 マルチプレタス部

14 1〜14 12 ローテーション部

15 IFFT咅

16 GI挿入 'PZS変換部

17 DZA変換部

18 RF部 送信アンテナ

回転量決定部

— 1〜21— 64 複素乗算部

受信アンテナ

RF部

AZD変換部

シンボル同期部

FFT咅

伝搬路推定用シンボル抽出部

伝搬路補償部

伝搬路推定部

サブチャネル抽出部

- 1-39-12 復調部

— 1〜40— 12、41— 1〜41— 12 逆拡散部

— 1〜42— 12、 43-1-43-12 サブチャネル品質推定部 選択 ·合成部

- 1-45-12 サブチャネル品質推定部

- 1-46-12 仮想サブチャネル品質推定部

- 1-47-4 直交符号設定部

- 1-48-4 複素乗算部

和演算部

制御信号生成部

時間ローテーション部

1 伝搬路推定用シンボル生成部

1 マノレチプレタス部

1 ローテーション部

1 回転量決定部

1-1-211-768 複素乗算部 発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の実施 形態で使用して ヽる周波数サブチャネル数の数値等は一例にすぎな ヽ。

本発明の第 1〜第 3の実施形態では、周波数サブチャネル数を 12、サブキャリア数 を 768、 FFTポイント数を 1024とする場合の OFDMA (Orthogonal Frequency Divisi on Multiple Access)システムについて説明する。また、パス'ダイバーシチを実現す る周波数サブチャネルはフレーム毎に異なるものとする。即ち、周波数サブチャネル 毎に、ソフト 'コンパイニングを行なうか否力、あるいはその遅延量は独立に決定され る場合にっ 、て説明するが、これに限定されるものではな 、。

[0035] (第 1の実施形態）

始めに、本発明の第 1の実施形態について説明する。本実施形態では 2つの異な る送信機が OFDMAを用い、何台かの受信機と通信を行う例を示す。図 1Aは送信 機と受信機が通信を行う場合の概略図である。説明の対象とする OFDMAフレーム が送信される時間においては、送信機 3aに対しては、受信機 4a〜4cが通信を行う。 また、送信機 3bに対しては、受信機 4b〜4eが通信を行う。即ち、受信機 4b、 4cは双 方の送信機 3a、 3bから同一の信号をソフト 'コンパイニングにより、合成して受信する

[0036] 図 1B、図 1Cは、送信機 3a、 3bから送信される信号 s5、 s6の構成を示す図である。

これらの図において、縦軸は周波数、横軸は時間を示している。ここでは、信号 s5、 s 6力 それぞれ 12個のサブチャネル scl〜scl2により構成されている場合を示してい る。

ここでは、一例として、図 1Bに示すように、サブチャネル sclを用いて、送信機 3aか ら受信機 4bに信号を送信している場合について説明する。また、サブチャネル sc2 〜sc4を用いて、送信機 3aから受信機 4cに信号を送信している。また、サブチャネル sc5〜scl 2を用いて、送信機 3aから受信機 4aに信号を送信している。

[0037] また、図 1Cに示すように、サブチャネル sclを用いて、送信機 3bから受信機 4bに 信号を送信している。また、サブチャネル sc2〜sc4を用いて、送信機 3bから受信機 4cに信号を送信している。また、サブチャネル sc5〜scl0を用いて、送信機 3bから 受信機 4dに信号を送信している。また、サブチャネル scl l、 scl2を用いて、送信機 3bから受信機 4eに信号を送信して 、る。

従って、サブチャネル sclの周波数帯では、受信機 4bに対して同一の信号が送信 機 3a、 3bから送信される。また、サブチャネル sc2〜sc4では、受信機 4cに対して同 一の信号が送信機 3a、 3bから送信される。

[0038] 図 2Aは、送信機 3a (図 1A)から送信される OFDM信号 s7の構成を示す図である oまた、図 2Bは、送信機 3b (図 1A)から送信される OFDM信号 s8の構成を示す図 である。これらの図において、横軸は時間であり、縦軸は周波数を示している。

OFDM信号 s7、 s8に含まれる領域 r5、r7は、 lOFDMシンボルで構成される伝搬 路推定用サブキャリアである。なお、ここでは、伝搬路推定用サブキャリアが lOFD Mシンボルで構成されて 、る場合にっ 、て説明するが、伝搬路推定用サブキャリア を複数の OFDMシンボルで構成するようにしてもよい。また、ここでは、全てのサブキ ャリアを伝搬路推定用のサブキャリアとしているが、 1本おき等、間隔をあけて配置す ることち可會である。

また、 OFDM信号 s7、 s8に含まれる領域 r6、 r8は、データを送信する OFDMシン ボルであり、通常複数の OFDMシンボルで構成される。領域 r5と領域 r7には、それ ぞれが直交する符号である直交符号 C5、C6が各サブキャリアに割り当てられる。

[0039] 図 3は、本実施形態で割り当てる直交符号とサブキャリアの関係を示す図である。

送信機 la (図 1A)では、直交符号 C5= (l、 1、 1、 1)が 768個のサブキャリアに繰り 返し割り当てられる。つまり、 1つの直交符号がサブキャリアに繰り返し割り当てられる 。また、本実施形態では、直交符号を乗算するグループ毎のサブキャリア数はいず れも 4つとなっている。なお、 1つあるいは複数のサブチャネル内のグループ毎のサ ブキャリア数を同一にするようにしてもよい。

また、送信機 lb (図 1A)では、直交符号 C6= (l、 1、—1、—1)が 768個のサブキ ャリアに繰り返し割り当てられる。これらの直交符号 C5、 C6は、 C5 X C6 * ( *は複 素共役を示す)を計算し加えると 0になることから、直交関係にあるといえる。

また、直接これらの直交符号 C5、 C6を伝搬路推定用サブキャリアに割り当てると生 成される OFDM信号の PAPR (Peak- Average Power Ratio)が非常に高くなるため、 同じ特定の符号 (例えば 10次の M系列の一部）を全てのサブキャリアに更に乗じるこ とも可能である。

なお、 p番目（l≤p≤サブキャリアの総数)のサブキャリアに割り当てられる符号を C k、 Ck'とした場合に、 Ck' =Ck X e^{_j x2XpXmX it}の関係を満たす mが存在するように 符号 Ck、 Ck'を設定するようにしてもよい。

[0040] 図 4は、本発明の第 1の実施形態による送信機の構成を示すブロック図である。この 送信機は、スケジューリング部 10、伝搬路推定用シンボル生成部 11— 1〜11—12 、データマッピング部 12— 1〜12— 12、マルチプレクス部13— 1〜13— 12、ローテ ーション部14 1〜14 12、 IFFT部 15、 GI (Guard Interval)挿入 'P/S (Parallel I Serial)変換部 16、 D/A (Digital I Analog)変換部 17、 RF (Radio Frequency)部 1 8、送信アンテナ 19を有する。

[0041] スケジューリング部 10は、送信機に入力されるデータを各サブチャネルに振り分け る。ここでは、サブチャネルが 12個の場合について説明する。また、スケジューリング 部 10は、ローテーション部 14— 1〜14— 12に制御信号を出力する。

伝搬路推定用シンボル生成部 11— 1〜 11— 12は、それぞれのサブチャネルの伝 搬路推定用シンボルを生成する。データマッピング部 12— 1〜12— 12は、送信する データに誤り訂正を行ったり、割り当てられたサブキャリア毎に変調を行ったりする。 また、伝搬路推定用シンボル生成部 11 1〜 11 12の符号割当部（図示省略）は 、他の送信機と直交する符号長の符号をサブキャリア毎に割り当てる。

マルチプレタス部 13— 1〜13— 12は、入力されるデータシンボル又は既知シンポ ルである伝搬路推定用シンボルのいずれかを選択する。

[0042] ローテーション部 14— 1〜14— 12は、スケジューリング部 10から出力される制御信 号に基づいて、各サブキャリアに回転を与える。 IFFT部 15は、ローテーション部 14 - 1〜14— 12から出力される信号に対して、逆高速フーリエ変換の処理を行うことに より、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。ここで、 768個のサブキヤリ ァを扱う場合には、逆高速フーリエ変換のポイント数は 1024を用いる。

GI挿入 'P/S変換部 16は、シンボル間干渉の低減を図るためにガードインターバ ルを挿入する。また、ノ ラレル信号をシリアル信号に変換する。 DZA変換部 17は、 ディジタル信号をアナログ信号に変換する。 RF部 18は、アナログ信号を、送信する 周波数帯域まで変換し、波形の整形を行う。送信アンテナ 19は、受信機に対して電 波を送信する。

[0043] 図 5は、本発明の第 1の実施形態によるローテーション部 14— 1 (図 4)の構成図で ある。このローテーション部 14— 1は、回転量決定部 20、複素乗算部 21— 1〜21— 64を有する。

回転量決定部 20は、スケジューリング部 10 (図 4)から出力される制御信号に基づ き、 4サブキャリア毎の回転量 W1から W16 (W1から W16は振幅が 1の実数あるいは 複素数)を決定する。なお、回転量決定部 20は、隣接するグループ間で位相回転量 差が同一になるように制御してもよい。また、 1つあるいは複数のサブチャネル内の隣 接するグループ間で位相回転量差を同一にするようにしてもよい。また、位相回転量 差が同一に設定されたサブチャネル内のグループの 1つを基準のグループとし、そ のグループの位相回転量の絶対値を受信機の伝搬路状態によって決定するようにし てもよい。また、回転量決定部 20は、送信機毎に固有の位相回転量差を与え、該回 転量を用 、全ての OFDMシンボルのサブキャリアに位相回転を与えるようにしてもよ い。

また、 W1 =W2、 W3=W4、 · · ·、 W15=W16とすることで、グループを生成する サブキャリア数を変更することが可能である。

複素乗算部 21— 1〜21— 64は、入力信号 fkl〜fk64と、回転量 W1〜W16とを 乗算する。ここで入力信号 (fkl〜fk64)が 64個あるのは、 768サブキャリアを 12サ ブチャネルとして使用するため、 1サブチャネルあたりのサブキャリア数が 64個となる 力もである。また、 4サブキャリア毎に回転量 (W1〜W16)を決定するのは、伝搬路 推定用サブキャリアが 4サブキャリア毎に直交関係にあるため、 4サブキャリア間で同 一とすることで直交関係を保つことが可能となる力もである。

[0044] 次に、本発明の第 1の実施形態による送信機 3a (図 1A)の動作について説明する 。ただし、受信機 4b、 4cへ送信する信号は、送信機 3bからも送信されるため、送信 機 3aから送信する信号には回転を与えるものとする。ここでは、受信機 4bへ送信す る信号の回転量が 1、受信機 4cへ送信する信号の回転量が 2である場合につ ヽて説 明する。

送信機 3aにデータが入力されるとスケジューリング部 10 (図 4)により、受信機 4bへ 送信するデータはデータマッピング部 12— 1へ出力され、受信機 4cへ送信するデー タはデータマッピング部 12— 2から 12— 4へ出力され、受信機 4aへ送信するデータ はデータマッピング部 12_ 5から 12—12へ出力される。

[0045] データの送信に先立ち、図 2Aと図 2Bの信号の構成に基づき、伝搬路推定用シン ボルがマルチプレタス部 13— 1〜13— 12で選択され、ローテーション部 14 1〜 14 —12に出力される。送信機 3aの場合、伝搬路推定用シンボル生成部 11— 1〜11— 12で生成される伝搬路推定用シンボルは、直交符号 C5を 16度繰り返したものとなり 、伝搬路推定用シンボル生成部 11 1〜11— 12まで全て同一の直交符号 C5が用 いられる。

スケジューリング部 10からローテーション部 14— 1〜 14— 12に制御信号が出力さ れ、ローテーション部 14 1には回転量として 1、ローテーション部 14 2から 14 4 には回転量として 2、ローテーション部 14— 5から 14— 12には回転量として 0が入力 される。

[0046] 図 5に示すローテーション部 14— 1では、スケジューリング部 10から出力される制御 信号に基づいて、回転量 W1〜W16を決定する。回転量が mの場合を実現するため には、各サブキャリア間の位相回転量を 2 X π X mZ (IFFTのポイント数）にすれば よいので、回転量 W1と W2の差は 4サブキャリアあるのでさらに 4を乗じて、 2 X π X m X 4Z1024になるように決定する。

これを先の例に当てはめると、ローテーション部 14—1における Wkおよび Wk+ 1 ( kは 1から 15の整数）の位相差は 2 X π X 4/1024,ローテーション部 14— 2〜14 -4 (04)における Wkおよび Wk+ 1の位相差は 2 Χ π X 2 X 4/1024、ローテーシ ヨン部 14 5〜 14 12における Wkおよび Wk + 1の位相差は 0となる。

[0047] 各ローテーション部の回転量 W1の絶対位相については特に限定されるものでは ない。

ただし、受信機 4c (図 1A)へ送信する信号のように、複数のサブチャネルを使用する 場合には、隣り合うサブチャネルの回転量を同じにすることが望ましい。即ち、ローテ ーシヨン部 14— 2の回転量 W16とローテーション部 14— 3の回転量 Wlの絶対位相 差が 2 X π X 2 X 4/ (1024)になることが望ましい。

また、受信機からの情報が取得可能なシステムにおいては、回転量 W1の絶対位 相を受信機力も送信されるデータを参照して決定することもできる。

その後、データについても伝搬路推定用サブキャリアの送信時と同一の回転量が すべてのサブキャリアに与えられる。

この図 5において、同一の回転を与えるサブキャリアのそれぞれに、位相回転を与 えるための乗算器をサブキャリア数分示したが、これは説明をわ力りやすくするため であり、 1つの乗算器でシリアルに処理することで回路規模の削減を図ることができる

[0048] 次に受信機について説明する。

図 6は、本発明の第 1の実施形態による受信機の構成を示すブロック図である。この 受信機は、受信アンテナ 30、 RF部 31、 A/D (Analog / Digital)変換部 32、シンポ ル同期部 33、 FFT部 34、伝搬路推定用シンボル抽出部 35、伝搬路補償部 36、伝 搬路推定部 37、サブチャネル抽出部 38、復調部 39— 1〜39— 12を有する。

[0049] 受信アンテナ 30は、送信機から送信される信号を受信する。 RF部 31は、受信アン テナ 30が受信した信号を整形し、 AZD変換できる周波数帯域まで周波数を下げる 。 AZD変換部 32は、アナログ信号をディジタル信号に変換する。

シンボル同期部 33は、 OFDM信号に対して同期を取る。 FFT部 34は、受信した O FDMシンボルに対して、高速フーリエ変換の処理を行う。伝搬路推定用シンボル抽 出部 35は、周波数変換された OFDM信号を伝搬路推定用シンボルとデータシンポ ルとに分離し、伝搬路推定用シンボルを伝搬路推定部 37に出力し、データシンボル を伝搬路補償部 36に出力する。

[0050] 伝搬路補償部 36は、伝搬路推定情報をもとにデータの伝搬路を補償する。伝搬路 推定部 37は、伝搬路推定用シンボル力も伝搬路情報を推定し、送信アンテナ毎の 品質を推定する。サブチャネル抽出部 38は図示を省略した制御部からの使用サブ チャネル情報をもとに、受信機が復調する信号を抽出する。

復調部 39— 1〜39— 12は、使用されたサブチャネル数をもとに、サブチャネル単 位で復調を行う。この受信機は OFDMAで使用される帯域全てをー且復調し、後に 、必要となるサブチャネルのみを抽出する構成になっているが、このような構成に限 定されるものではない。

[0051] 図 7は、本発明の第 1の実施形態による伝搬路推定部 37 (図 6)の構成図である。

伝搬路推定部 37は、逆拡散部40—1〜40—12、 41 1〜41 12、サブチャネル 品質推定部 42— 1〜42— 12、 43— 1〜43— 12、選択'合成部 44、サブチャネル 品質推定部 45— 1〜45— 12、仮想サブチャネル品質推定部 46— 1〜46— 12を有 する。

[0052] 逆拡散部が 2糸且 (逆拡散部 40— 1〜40— 12、逆拡散部 41— 1〜41— 12)設けら れているのは、 2つの送信機 3a、 3b (図 1A)から信号が送信されるからである。 逆拡散部 40— 1〜40— 12は、送信機 3a (図 1A)から送信される信号の伝搬路を 推定する。逆拡散部 41— 1〜41— 12は、送信機 3b (図 1A)から送信される信号の 伝搬路を推定する。逆拡散部 40— 1〜40— 12、 41— 1〜41—12で得られた複素 信号は、選択'合成部 44に入力される。

選択'合成部 44は、現在行われている通信が、 1つの送信機カゝらのみの場合（図 1 Aにおける受信機 4a、 4d、 4e)には、通信している側の逆拡散結果を選択する。受 信機 4aであれば、逆拡散部 40— 1〜40— 12の出力を選択し、受信機 4d、 4eであ れば逆拡散部 41— 1〜41— 12の出力を選択する。

一方、受信機 4b、 4c (図 1A)のように双方の送信機 3a、 3bからの信号を受信する 受信機では、選択'合成部 44は受信する信号の合成を行う。これは、逆拡散部 40— 1〜40— 12の出力と逆拡散部 41— 1〜41— 12の出力とをベクトル加算することで 得られる。

[0053] サブチャネル品質推定部 42—1〜42— 12は、逆拡散部 40— 1〜40— 12の出力 に基づいて、それぞれの送信機 3a、 3bから送信された信号の品質を推定する。また 、サブチャネル品質推定部 43— 1〜43— 12は、逆拡散部 41— 1〜41— 12の出力 に基づいて、それぞれの送信機 3a、 3bから送信された信号の品質を推定する。本実 施形態の場合、サブチャネル品質推定部 42— 1〜42— 12、 43— 1〜43— 12には それぞれ各サブチャネルで使用される 64本のサブキャリアの伝搬路推定結果が入 力される。

サブチャネル品質推定部 45— 1〜45— 12は、選択 ·合成部 44の出力に基づ 、て 、送信機 3a、 3b (図 1A)から送信された信号の合成後の品質推定を行う。

仮想サブチャネル品質推定部 46— 1〜46— 12は、送信機側で回転が加えられて いない伝搬路推定用サブキャリアを受信した場合に、どちらかの伝搬路情報に回転 を与え、回転が行われた場合の、サブチャネルの品質を推定する。これにより、 1台 の送信機との通信から、 2台の送信機との通信へと移行する際、最適なサブチャネル を受信機力も要求することが可能になる。

[0054] 伝搬路推定方法の最も単純な方法は、受信した伝搬路推定用サブキャリアを周波 数変換した信号に対し、送信機側で使用した伝搬路推定用サブキャリアの各サブキ ャリアについての符号の複素共役信号を乗ずる方法である。ただし、ここでは、伝搬 路推定用サブキャリアに異なる送信アンテナ間で直交符号を使用して 、るので、逆 拡散による伝搬路推定方法について説明する。

[0055] 図 8は、本発明の第 1の実施形態による逆拡散部 40— 1 (図 7)の構成図である。逆 拡散部 40— 1は、直交符号設定部 47— 1〜47— 4、複素乗算部 48— 1〜48— 4、 和演算部 49を有する。

例えば、送信機 3a (図 1A)力も送信された伝搬路推定用サブキャリアを逆拡散する 場合には、直交符号設定部 47— 1に直交符号 C1の複素共役である（1、 1、 1、 1)が 設定される。また、送信機 3bから送信された伝搬路推定用サブキャリアを逆拡散する 場合には、直交符号設定部 47— 2に直交符号 C2の複素共役である（1、 1、—1、― 1)が設定される。

複素乗算部 48— 1〜48— 4では、入力された信号 fl〜f 4に対して、これらの直交 符号を複素乗算し、和演算部 49で加算し、 4で割ることで、この周波数帯域における 伝搬路を得ることができる。

[0056] 上述したように、本実施形態による送信機及び受信機を用いて OFDM通信システ ムを構成すれば、送信機側で使用された回転量の情報を受信機側に通知したり、予 め決定したりしなくとも、双方力もの送信信号を簡単に復調することが可能となる。ま た、伝搬路推定用サブキャリアが直交性を維持しているため、各送信アンテナからの サブチャネル毎の品質推定、あるいは、合成後の品質推定を簡単に行なうことができ る。また、仮想的に合成後のサブチャネル毎の品質を推定する機能を受信機に設け ることにより、合成受信を開始する際により、精度よく受信を開始することが可能となる

[0057] 上述した第 1の実施形態では、複数のサブチャネルより構成される周波数帯域を利 用した OFDMA方式を用いる送信機であって、伝搬路推定用シンボル生成部 11 - 1〜 11 12の符号割当部により他の送信機と直交する符号長 Mkの符号 Ckをサブ キャリア n本 (nは 1以上の整数)毎に割り当て、複素乗算部 21— 1〜21— 64 (位相回 転部）により n X Mk本のサブキャリアをグループとし、同一の位相回転をグループ毎 に与え、回転量決定部 20によりサブチャネル単位で該位相回転量を決定し、スケジ ユーリング部 10によりサブチャネル単位で位相回転の有無を決定するようにした。 このような構成を採ることにより、 OFDMA方式を用いる場合に、回転量決定部 20 により、 1グループのサブキャリアごとに直交する符号を割り当ててグループごとに直 交性を保つことができるので、グループ間のサブキャリアが干渉して受信機の受信品 質が劣化することを防止することができる。また、グループ毎に直交符号が割り当てら れているので、サブキャリア毎に直交符号が割り当てられている場合に比べて、受信 機側の処理を簡素化することができる。

[0058] なお、 OFDM方式を用いる送信機であって、伝搬路推定用シンボル生成部 11 1 〜 11— 12の符号割当部により他の送信機と直交する符号長 Mkの符号 Ckをサブキ ャリア n本 (nは 1以上の整数)毎に割り当て、複素乗算部 21— 1〜21— 64 (位相回転 部）により n X Mk本のサブキャリアをグループとし、同一の位相回転をグループ毎に 与え、回転量決定部 20により位相回転量を決定し、スケジューリング部 10により位相 回転の有無を決定するようにしてもょ 、。

このような構成を採ることにより、 OFDM方式を用いる場合に、回転量決定部 20に より、他の送信機が送信するグループとは、異なる回転量をグループに割り当てるた め、複数の送信機から送信される信号に遅延差を付けることが可能になり、マルチュ 一ザダイバーシチ効果や周波数ダイバーシチ効果を得ることができる。

なお、ここでは、伝搬路推定用符号として符号長 Mkの符号を n本のサブキャリア毎 に割り当てる例を示したので、同一の位相回転を与えるグループを n X Mkとしたが、 直交性を利用しない伝搬路推定方法を使用する場合において上記のような効果を 得るためにはこのような限定は必要ない。そのような場合は、 n X Mk本のサブキャリア を 1グループとせずに、その他の本数のサブキャリアを 1グループとして設定してもよ い。

[0059] (第 2の実施形態）

次に、本発明の第 2の実施形態について説明する。本実施形態は第 1の実施形態 に対して、更に受信機の構成の簡素化ができるものである。

図 9は、本発明の第 2の実施形態における伝搬路推定用サブキャリアの構成を示 す図である。本実施形態では伝搬路推定用シンボルが配置されたサブキャリアであ る伝搬路推定用サブキャリアが、サブキャリア 1本おきに割り当てられている。伝搬路 推定用サブキャリアを割り当てられな!/、サブキャリアは、制御信号 (SA1〜SA384、 SB1〜SB384)の通信に使用される。また、伝搬路推定シンボルには、特定の既知 シンボル（P1〜P384)が使用され、送信機 3a、 3bでは既知シンボルにそれぞれ直 交符号（1、 1、 1、 1)、 （1、 1、— 1、 一 1)が乗じられている。

[0060] 図 10は、本発明の第 2の実施形態による送信機の構成を示すブロック図である。第 1の実施形態で示した送信機（図 4)と同じ構成を採る部分については、同一の符号 を付してそれらの説明を省略する。本実施形態による送信機は、制御信号生成部 50 を有する点において、第 1の実施形態による送信機と相違する。

制御信号生成部 50を設けたのは、第 1の実施形態に対して、伝搬路推定用サブキ ャリアの構成を変更した力もである。また、伝搬路推定用シンボル生成部は、第 1の 実施形態においては、サブチャネル毎に生成する場合について説明したが、本実施 形態では、サブチャネル単位で回転を与えない場合を示すため、伝搬路推定用シン ボル生成部 11 1〜： L 1 12 (図 4)を、 1つの伝搬路推定用シンボル生成部 111で 構成している。同様に、マルチプレタス部 13— 1〜13— 12 (図 4)を、 1つのマルチプ レタス部 131で構成している。また、ローテーション部 14— 1〜14— 12 (図 4)を、 1つ のローテーション部 141で構成している。

[0061] 図 11は、本発明の第 2の実施形態によるローテーション部 141 (図 10)の構成図で ある。ローテーション部 141は、回転量決定部 201、複素乗算部 211— 1〜211— 8 、 211— 9〜211— 16〜211— 761〜211— 768を有する。

回転量決定部 201は、 OFDM通信システムで定義される回転量に基づき、 8サブ キャリア毎の回転量 W1〜W96 (W1〜W96は振幅が 1の実数あるいは複素数）を決 定する。

複素乗算部 211—1〜211— 768は、入力信号 fkl〜fk768と、回転量 W1〜W9 6とを乗算する。例えば、図 11に示した受信機のローテーション部 141中の各位相回 転量 W1〜W96の差を 0、送信機 3b (図 1A)の位相回転量の差を 2 X π X 1 X 8/1 024とすると、各送信機 3a、 3bの同じサブチャネルで、同じ信号を送信すると、受信 機では合成された信号を受信することが可能となる。

また、伝搬路推定要サブキャリアの直交性は第 1の実施形態と同様に保持されてい るため、送信機のサブチャネル毎の品質推定が行える上に、合成後の品質推定も行 うことができる。即ち、第 1の実施形態による受信機で説明した仮想サブチャネル品 質推定部 46 - 1〜46— 12 (図 7)を設ける必要がなくなり、合成前の送信機毎の品 質、および合成後の品質を簡単に推定することができる。

[0062] セクタを構成するセルの基地局にこのシステムを適応する場合は、セクタ毎に回転 量をそれぞれ異なるものとすれば、どのセクタエッジにおいても、各セクタからのサブ チャネル毎の品質、および合成後の品質を容易に推定することができる。

しかし、本実施形態では、回転量が送信機毎に固定されてしまう可能性がある。回 転量が 1つでは、全ての受信機にマルチユーザダイバーシチ効果を与えることができ るとは限らない。

この問題は、図 12の構成を有する信号を用いることにより解決することができる。図 12は、横軸が時間、縦軸が周波数を示している。 1フレームの構成は、既に述べたフ レームの構成（図 2A、図 2B)と同様であり、先頭に既知シンボルである伝搬路推定 用サブキャリア、続いて複数のデータシンボルで構成されている。図 12では、 9つの フレーム F1〜F9で 1つのスーパーフレームを構成する場合を示している。

[0063] 一例として、 2つの送信機の回転量の差を 1、 2、 3の 3通りに設定する場合につい て説明する。送信機 3a (図 1A)の回転量を常に 0とすると、送信機 3bではフレーム F 1〜F3では回転量を 1、フレーム F4〜F6では回転量を 2、フレーム F7〜F9では回 転量を 3と設定することで、 3つの回転量の差を実現することができる。

受信機ではこれらのフレーム力 最適となるフレームとサブチャネルを選択すること で、更に高性能の OFDM通信システムを実現することが可能となる。

また、上記の回転量を大きくすると、そのフレームは周波数ダイバーシチ効果を期 待できる。上述したように、 1、 2、 3に設定した回転量を 1、 2、 16に設定し、フレーム F1〜F4の回転量を 1、フレーム F5〜F8の回転量を 2、フレーム F9の回転量を 16に 設定すると、フレーム F9のみは周波数ダイバーシチ効果が期待できるので、受信品 質の極端に悪い受信機や、高速に移動する受信機等をそのフレームに優先的に割 り当てるように設定することで、エリア全体での性能を改善することができる。

また、グループに分けられたサブキャリアごとに直交符号を乗算することにより、直 交性を維持することができるため、複数の送信機力 送信される信号が干渉により劣 化することがなくなり、伝搬路推定精度を向上させることができる。

[0064] 第 2の実施形態で用いる受信機については、第 1の実施形態で用いた受信機（図 6 )とほぼ同様の構成を有するものを用いることができる。異なる点としては、逆拡散に 設定される符号力 SPk (kは 1から 768の整数)の複素共役に C1あるいは C2を乗じたも のであることである。

[0065] (第 3の実施形態）

次に、本発明の第 3の実施形態について説明する。第 1の実施形態及び第 2の実 施形態では、使用する直交符号に限定を加えていないが、本実施形態では使用す る直交符号に限定を加えることで、送信機間を移動する受信機がすみやかにハンド オーバできる場合にっ 、て説明する。

本実施形態による OFDM通信システムでは、符号 C1を全てのサブキャリアに繰り 返し割り当て、 256サンプル回転すると、（1、 j、 1、—j)が全てのサブキャリアに繰 り返し現れる。これを符号 C12とする。また、同様に 512回転すると（1、—1、 1、 - 1) となり、これを符号 C13とする。また、 768回転すると（1、 一 j、 j、 一 1)となりこれを符 号 C 14とする。

また、 C1 =C11とすると C11〜C14は全てが直交関係にある。本実施形態では、 これらの符号を用いた場合にっ 、て説明する。

上述した第 2の実施形態におけるスーパーフレームを構成する例の後者において 、送信機 3a (図 1A)に用いる直交符号を Cl l、送信機 3b (図 1A)に用いる直交符号 を C12とする。ただし、第 2の実施形態では、伝搬路推定用サブキャリアに使用する キャリア間にデータが挿入されているため、回転量は先に示した値の半分になる。

[0066] 図 13は、本発明の第 3の実施形態による送信機の構成を示すブロック図である。第 2の実施形態による送信機（図 10)と同じ構成を採る部分については、同一の符号を 付してそれらの説明を省略する。本実施形態による送信機は時間ローテーション部 6 0を有する点において、第 2の実施形態による送信機（図 10)と異なる。

時間ローテーション部 60は、 IFFT部 15から出力される信号を回転させる。また、ス ケジユーリング部 10は、ローテーション部 141と時間ローテーション部 60を駆動させ るか否かを制御している。 9つのフレームで構成されるスーパーフレーム中、 8フレー ム目までと、 9フレーム目の伝搬路推定用サブキャリアまでは、第 2の実施形態と同じ 動作をする。そして、 9フレーム目のデータ部では、ローテーション部 141の駆動を停 止させ、時間ローテーション部 60を駆動させる。

送信機 3a (図 1A)では時間ローテーションを 0、送信機 3bでは時間ローテーション を 128に設定する。この操作によりそれぞれの送信機でデータシンボルと既知シンポ ルである伝搬路推定用シンボルの回転量が一致することになる。このフレームにおい て送信機から同じデータを送信すると図 14Cに示すような擬似的な伝搬路を得ること ができ、周波数ダイバーシチ効果が得られる。図 14Aは送信機 3a (図 1A)の伝搬路 であり、図 14Bは送信機 3b (01 A)の伝搬路である。

このフレームを受信する受信機は逆拡散の構成をとらず、従来のような、伝搬路推 定用サブキャリアの複素共役を乗じる形式の復調を行う。これは、伝搬路推定用シン ボルが基本的には同じ符号力 生成されたものであるため、伝搬路推定用シンボル を含めたデータシンボルの全てが同じデータとなっているためである。

このように直交符号に特殊な符号を用いることで、受信機が送信機間を移動中でも 、ハンドオーバを受信機が意識することなく実現することができる。

[0067] 図 15は、本発明の第 3の実施形態による受信機の構成を示すブロック図である。第 1の実施形態による受信機（図 6)と同様の構成を採る部分については、同一の符号 を付してそれらの説明を省略する。本実施形態では、伝搬路推定部 70を有する点に おいて、第 1の実施形態による受信機と異なる。

伝搬路推定部 70は、伝搬路推定用サブキャリアの受信周波数のデータに、伝搬路 推定用シンボルを生成するために使用した符号の複素共役を乗ずることで伝搬路を 求める。また、周波数ダイバーシチ用のフレームでは、サブチャネル毎の電力を測定 する必要性がないので、このフレームは伝搬路を推定し、データを復調するのみであ る。

[0068] なお、受信機に、受信した既知シンボルが含まれる OFDMシンボルに対し FFTに より周波数変換する FFT部 34と、送信機側で直交性を保った既知シンボル単位で 送信アンテナとの周波数応答である伝搬路を複数のアンテナに対し推定する伝搬路 推定部 37等の他に、電波の品質をアンテナ毎に推定する品質推定部（図示省略)と 、各アンテナ毎の電波の品質から、各アンテナ力 送信される OFDMシンボルのサ ブキャリアに所定の位相回転を与えた場合の結合された伝搬路の品質を算出する品 質算出部（図示省略)とを設けるようにしてもよい。

[0069] 上述した第 1〜第 3の実施形態では、複数のサブチャネルより構成される周波数帯 域を利用した OFDMA方式を用 、る送信機であって、複素乗算部 21— 1〜 21— 64 、又は、 211— 1〜211— 768 (位相回転部）によりデータシンボルあるいは既知シン ボルにより変調された連続する複数のサブキャリアで構成されるグループに対し、同 一の位相回転をグループ毎に与え、回転量決定部 20、又は、回転量決定部 201に よりサブチャネル単位で位相回転量を決定し、スケジューリング部 10によりサブチヤ ネル単位で位相回転の有無を決定する。

このような構成を採ることにより、 OFDMA方式を用いる場合に、回転量決定部 20 により、既知シンボルである伝搬路推定用シンボルが乗って 、るサブチャネルには回 転を与えるとともに、データシンボルが載っているサブチャネルには回転を与えない といった処理を行うことが可能になるので、送信機は全てのサブチャネルに対して回 転を与える必要がなくなり、送信機の負荷を軽減することができる。

[0070] なお、 OFDM方式を用いる送信機であって、複素乗算部 21— 1〜21— 64、又は 、複素乗算部 211— 1〜211— 768 (位相回転部）によりデータシンボルあるいは既 知シンボルにより変調された連続する複数のサブキャリアで構成されるグループに対 し、同一の位相回転量をグループ毎に与え、回転量決定部 20、又は、回転量決定 部 201により位相回転量を決定し、スケジューリング部 10により位相回転の有無を決 定するようにしてちょい。

このような構成を採ることにより、 OFDM方式を用いる場合に、複数のグループごと に分割したサブキャリアに対して、位相回転を与えることができるので、サブキャリア ごとに受信処理を行う必要がなくなり、受信機側での処理の負担を軽減することがで きる。

[0071] なお、以上説明した実施形態において、図 4、図 10、図 13のスケジューリング部 10 、伝搬路推定用シンボル生成部 11 1〜： L 1 12、 111、データマッピング部 12—1 〜12— 12、マルチプレタス部 13— 1〜13— 12、 131、ローテーション部 14— 1〜1 4—12、 141、 IFFT部 15、 GI挿入 'PZS変換部 16、 DZ A変換部 17、 RF部 18、 制御信号生成部 50、時間ローテーション部 60、図 6、図 15の RF部 31、 AZD変換 部 32、シンボル同期部 33、 FFT部 34、伝搬路推定用シンボル抽出部 35、伝搬路 補償部 36、伝搬路推定部 37、サブチャネル抽出部 38、復調部39— 1〜39— 12等 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 することにより送信機又は受信機の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンビユー 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。

[0072] 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ぐ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。

[0073] 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力 具体的な構 成はこの実施形態に限られるものではなぐこの発明の要旨を逸脱しない範囲の設 計等も含まれる。

産業上の利用可能性

[0074] 本発明は、 OFDM方式を用いる送信機、通信システム及び送信方法に適用するこ とが可能であり、送信ダイバーシチ効果を得ることができる方式である。これは、複数 のサブキャリアで構成されたグループに対し、送信機毎に異なる同一の位相回転量 を与えることで、位相回転に必要な回路規模を削減しながら実現できる。また、ダル ープ毎に伝搬路推定用サブキャリアを配することで、伝搬路推定精度を高く保つこと が可能となる。特に、直交関係にある符号を与えることで、この効果は顕著となる。

Claims

請求の範囲

[1] OFDM方式を用いる送信機であって、

データあるいは既知の信号により変調された連続する複数のサブキャリアで構成さ れるグループに対し、同一の位相回転量を前記グループ毎に与える位相回転部と、 前記位相回転をアンテナ系列毎あるいは送信機毎に設定する回転量決定部と、 を有することを特徴とする送信機。

[2] 複数のサブチャネルで構成される周波数帯域を利用した OFDMA方式を用いる送 信機であって、

前記サブチャネルの一部ある 、は全部にぉ 、て、データあるいは既知の信号により 変調された連続する複数のサブキャリアで構成されるグループに対し、同一の位相 回転量を前記グループ毎に与える位相回転部と、

前記位相回転をアンテナ系列毎あるいは送信機毎に設定する回転量決定部と、 データをサブチャネルに振り分け、位相回転の有無を決定するスケジューリング部 と、

を有することを特徴とする送信機。

[3] 前記グループには少なくとも 1つの伝搬路を推定するための既知の信号で変調さ れたサブキャリアを含めることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の送信機。

[4] 前記グループに含まれるサブキャリアの本数を全ての周波数帯域で同じとすること を特徴とする請求項 1又は 2に記載の送信機。

[5] 前記位相回転部は、前記グループ毎に与える位相回転量の隣接するグループ間 の差を一定とすることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の送信機。

[6] 前記位相回転部は、グループのうち 1つを基準のグループとし、そのグループの位 相回転量の絶対値を受信機の状態により決定することを特徴とする請求項 5に記載 の送信機。

[7] 前記位相回転部は、前記グループ間の位相回転量の差を各送信機毎に固有の値 とすることを特徴する請求項 1又は 2に記載の送信機。

[8] 前記グループを生成するサブキャリア間に直交関係が必要となるサブキャリア変調 が施されていることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の送信機。

[9] 前記直交関係は、伝搬路推定用サブキャリアの直交関係であることを特徴とする請 求項 8に記載の送信機。

[10] OFDM方式を用いて送信機と受信機の間で通信を行う通信システムであって、 前記送信機は、請求項 9に記載の送信機であり、

前記受信機は、

受信した既知シンボルが含まれる OFDMシンボルに対し FFTにより周波数変換す る FFT咅と、

送信機側で直交性を保った伝搬路推定用サブキャリア単位で送信アンテナとの周 波数応答である伝搬路を複数の送信アンテナに対し推定する伝搬路推定部と、 電波の品質を送信アンテナ毎に推定する品質推定部と、

各送信アンテナの周波数応答から、各送信アンテナカゝら送信される OFDMシンポ ルのサブキャリアに所定の位相回転を与えた場合の結合された伝搬路の品質を算出 する品質算出部と、

を有することを特徴とする通信システム。

[11] OFDM方式を用いる送信方法であって、

データシンボルあるいは既知シンボルにより変調された連続する複数のサブキヤリ ァで構成されるグループに対し、グループ毎に同一の位相回転量を与え、

前記位相回転量をアンテナ系列毎あるいは送信機毎に決定し、

変調に加え前記位相回転を加えて送信することを特徴とする送信方法。

[12] OFDMA方式を用いる送信方法であって、

データシンボルあるいは既知シンボルにより変調された連続する複数のサブキヤリ ァで構成されるグループに対し、同一の位相回転量を前記グループ毎に与え、 前記位相回転量をアンテナ系列毎あるいは送信機毎に決定し、

位相回転の有無を決定し、

前記位相回転の有無を変調に加え前記位相回転を加えて送信することを特徴とす る送信方法。

[13] 前記グループィ匕を行う基準をサブキャリアの直交性とすることを特徴とする請求項 1 1又は 12に記載の送信方法。 前記直交性は、伝搬路推定用サブキャリアの直交性であることを特徴とする請求項3に記載の送信方法。