(57)【要約】【課題】ＳＮＲを改善し、精度の高いチャネル情報の推定結果を得ることができる無線通信装置を提供する。【解決手段】参照信号を伝送するサブキャリアと参照信号を送信しないヌルサブキャリアとを用い、サブキャリアを用いて推定したチャネル情報を基にヌルサブキャリアにおけるチャネル情報の推定値を補間することで信号検出処理に用いる全サブキャリアに亘るチャネル情報を取得して受信データの復調処理を実施する無線通信装置であって、受信された信号に含まれる参照信号に基づいて、周波数軸上のチャネル情報を推定する第１のチャネル情報推定部と、参照信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を基にヌルサブキャリアにおけるチャネル情報を補間して全サブキャリアに亘るチャネル情報を出力するチャネル情報補間部とを備える。【選択図】図１
2014233040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
参照信号を伝送するサブキャリアと前記参照信号を送信しないヌルサブキャリアとを用い、前記サブキャリアを用いて推定したチャネル情報を基にヌルサブキャリアにおけるチャネル情報の推定値を補間することで信号検出処理に用いる全サブキャリアに亘るチャネル情報を取得して受信データの復調処理を実施する無線通信装置であって、
受信された信号に含まれる前記参照信号に基づいて、周波数軸上のチャネル情報を推定する第１のチャネル情報推定部と、
前記参照信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を基に前記ヌルサブキャリアにおけるチャネル情報を補間して全サブキャリアに亘るチャネル情報を出力するチャネル情報補間部と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
全サブキャリアに亘る前記チャネル情報を時間軸上のインパルス応答に変換し、変換後の前記インパルス応答の所定の区間を０に置換したインパルス応答に基づくチャネル情報を再び周波数軸上のチャネル情報に変換することにより前記チャネル情報を推定する第２のチャネル情報推定部と、
前記周波数軸上のチャネル情報のうち、前記第１のチャネル情報推定部にて得られた前記チャネル情報の第１の推定値、または前記第２のチャネル情報推定部にて得られた前記チャネル情報の第２の推定値のいずれかに前記参照信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を置換するサブキャリア置換部と
をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記サブキャリア置換部は、
前記第１の推定値及び前記第２の推定値を基に新たなチャネル情報推定値を算出して前記第２のチャネル情報推定部にて推定した前記チャネル情報のうちの所定のサブキャリアのチャネル情報推定値を置換することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記チャネル情報の品質を測定するチャネル情報品質測定部をさらに備え、
前記サブキャリア置換部は、
推定した全サブキャリアに亘る前記チャネル情報のうち、所定の基準を満たす所定数の前記サブキャリアのチャネル情報の推定値を置換することを特徴とする請求項２または３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記チャネル情報補間部は、前記第２のチャネル情報推定部及び前記サブキャリア置換部の機能によって実現されることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
参照信号を伝送するサブキャリアと前記参照信号を送信しないヌルサブキャリアとを用い、前記サブキャリアを用いて推定したチャネル情報を基にヌルサブキャリアにおけるチャネル情報の推定値を補間することで信号検出処理に用いる全サブキャリアに亘るチャネル情報を取得して受信データの復調処理を実施する無線通信装置が行うチャネル推定方法であって、
受信された信号に含まれる前記参照信号に基づいて、周波数軸上のチャネル情報を推定するチャネル情報推定ステップと、
前記参照信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を基に前記ヌルサブキャリアにおけるチャネル情報を補間して全サブキャリアに亘るチャネル情報を出力するチャネル情報補間ステップと
を有することを特徴とするチャネル推定方法。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１項に記載の無線通信装置を複数備えたことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、チャネル推定方法及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重方式）またはＯＦＤＭＡ（Orthogonal Frequency Division Multiple Access：直交周波数分割多元接続）を用いる無線通信においては、送信機及び受信機においてお互い既知であるトレーニング信号（参照信号）を用いてサブキャリア毎のチャネル情報を推定し、推定したチャネル情報に基づいて受信信号データの復調処理を実施する。しかしながら、伝搬損失や隣接セルからの干渉の影響により十分なＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise Ratio）が確保できない状況では、チャネル情報の推定精度は劣化する。
【０００３】
これに対し、トレーニング信号の伝送に使用するサブキャリアを、例えば一定のサブキャリア間隔で配置するなどして限定し、サブキャリアに電力密度を集中させることで全サブキャリアに電力を配分する場合に対してサブキャリア当たりのＳＩＮＲを改善することが可能である。また、無線通信規格であるＷｉＦｉやＷｉＭＡＸ、ＬＴＥ（ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ）においては、チャネル推定に利用可能なパイロット信号ないしは参照信号は、ある一定のサブキャリア間隔で配置されている。
【０００４】
このようなトレーニング信号配置の場合、受信時において、データ信号を復調するためには、全サブキャリアのチャネル情報が必要である。そのため、トレーニング信号を伝送しないサブキャリア（以降、説明上ヌルサブキャリアと呼ぶ）に該当するチャネル情報を補間する必要がある。しかし、チャネル情報の推定精度は補間の手法に大きく依存する。より精度の高い補間には複雑な演算処理を要する。
【０００５】
また、そのようなトレーニング信号配置において、周波数軸において推定したチャネル情報を逆フーリエ変換により時間軸のインパルス応答に変換し、所要のインパルス応答を除く区間を０に置換し、さらにフーリエ変換により周波数軸に変換することで間引かれたサブキャリアを補間し、全サブキャリアにおけるチャネル情報を推定する手法がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】
図９は、無線通信システムの構成を示すブロック図である。無線通信システムは、無線局１２０ａと無線局１２０ｂとから構成する。以下、無線局１２０ａ、１２０ｂのいずれか一方又は両方を総称して無線局１２０という。無線局１２０ａと無線局１２０ｂは同じ構成を備えている。無線局１２０は、図９に示すように、データ入出力部１２１と、ＭＡＣ層処理部１２２と、通信制御部１２３と、受信信号処理部１２４と、チャネル情報取得部１２５と、送信信号処理部１２６と、スイッチ（ＳＷ）１２７と、アンテナ１２８とを備えている。なお、図９における構成は無線局１２０が１本のアンテナ１２８を備える構成を示しているが、複数本であっても構わない。
【０００７】
データ入出力部１２１は、宛先局に送信するデータを生成する。また、データ入出力部１２１は、ＭＡＣ層処理部１２２から入力されるデータをユーザに対して出力する。ＭＡＣ層処理部１２２は、受信信号処理部１２４から入力されるデータに対してＭＡＣ層に関する処理を施してデータ入出力部１２１に出力する。また、ＭＡＣ層処理部１２２は、データ入出力部１２１から入力されるデータに対してＭＡＣ層に関する処理を施して送信信号処理部１２６に出力する。
【０００８】
通信制御部１２３は、アンテナ１２８における送受信のタイミング、すなわちスイッチ１２７における送受信の切り替えに関わる制御や、それに伴う受信信号処理部１２４及び送信信号処理部１２６における動作タイミングの制御、また通信相手先となる無線局の管理、無線通信システム全体のタイミング制御など、全体の通信に係る制御を行う。受信信号処理部１２４は、アンテナ１２８にて受信した受信信号に対して受信信号処理を行う。チャネル情報取得部１２５は、受信信号に含まれる既知信号に基づいてチャネル情報の推定を行う。送信信号処理部１２６は、ＭＡＣ層処理部１２２から入力される送信データに対して送信信号処理を施して、アンテナ１２８から送信する。スイッチ１２７は、通信制御部からの指示に従って送信時にはアンテナと送信処理部、受信時には受信処理部との接続の切り替えを行う。
【０００９】
次に、無線局１２０における送信の動作について説明する。宛先局に送信すべきデータがデータ入出力部１２１に入力されると、このデータはデータ入出力部１２１からＭＡＣ層処理部１２２に入力される。ＭＡＣ層処理部１２２は、入力されたデータを無線回線上で送受信されるデータに変換し、更にＭＡＣ層のヘッダ情報を付加するなどの処理を行って得られた送信データを送信信号処理部１２６に出力する。
【００１０】
送信信号処理部１２６は、ＭＡＣ層処理部１２２が出力する送信データから無線回線上で送信する無線パケットを生成する変調処理を行う。例えば、無線通信システムにおいてＯＦＤＭまたはＯＦＤＭＡ変調方式を用いるのであれば、各信号系列の信号に対して周波数成分ごとに変調処理、送信ウエイトの乗算、周波数軸上の信号から時間軸上の信号に変換するＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）処理、ガードインターバルの挿入やＯＦＤＭシンボル間の波形整形処理、Ｄ／Ａ（Digital/Analog：デジタル／アナログ）変換、無線周波数信号へのアップコンバート、帯域外の周波数成分を除去するためのフィルタ処理等が行われ、送信すべき電気的な信号を生成する。送信信号処理部１２６の変調処理により得られた信号はスイッチ１２７を経由し、アンテナ１２８を介して送信される。
【００１１】
続いて、無線局１２０における受信の動作について説明する。宛先から送信された無線局１２０宛ての信号をアンテナ１２８にて受信すると、受信した受信信号がスイッチ１２７を経由して受信信号処理部１２４に入力される。受信信号処理部１２４は、入力された受信信号に対してデータ復調のための各種信号処理を施す。受信信号処理部１２４は、入力された受信信号に対して、無線周波数からベースバンドへのダウンコンバート、所望周波数帯域外の周波数成分を除去するためのフィルタリング、Ａ／Ｄ（Analog/Digital：アナログ／デジタル）変換、ＯＦＤＭ（またはＯＦＤＭＡ）を用いた通信の場合にはＦＦＴ（Fast Fourier Transform：高速フーリエ変換）処理により時間軸上の信号を周波数軸上の信号に変換（各周波数成分の信号に分離）する等の各種信号処理を行う。受信信号処理部１２４は、上述の受信信号処理を施して得られた信号のうち、各周波数成分に分離されたチャネル推定用の信号（無線パケットの先頭に付与されるトレーニング信号等）をチャネル情報取得部１２５に出力する。
【００１２】
チャネル情報取得部１２５は、入力される各周波数成分の受信トレーニング信号と、無線局１２０にて予め記憶している既知信号から、宛先局のアンテナと自局のアンテナとの間のチャネル情報を周波数成分ごとに推定する。チャネル情報取得部１２５は、推定した各周波数成分のチャネル情報を受信信号処理部１２４と、ＭＡＣ層処理部１２２とに出力する。受信信号処理部１２４は、チャネル情報取得部１２５が推定した各周波数成分のチャネル情報に基づいて、所望の信号を取得するために受信信号に乗算すべき受信ウエイトを周波数成分ごとに算出し、受信信号に含まれるデータ部分の復調処理を行う。受信信号処理部１２４は、復調したデータをＭＡＣ層処理部１２２に出力する。
【００１３】
ＭＡＣ層処理部１２２は、入力されたデータに対して、ＭＡＣ層に関する処理（例えば、データ入出力部１２１に対して入出力データと無線回線上で送受信されるデータとの変換や、ＭＡＣ層のヘッダ情報の終端など）を行う。ＭＡＣ層処理部１２２は、ＭＡＣ層に関する処理を施したデータを、データ入出力部１２１を介して外部ディスプレイまたは外部ネットワーク等の出力装置に出力させる。
【００１４】
図１０は、図９に示すチャネル情報取得部１２５の構成を示すブロック図である。チャネル情報取得部１２５は、周波数軸チャネル情報推定部１、トレーニング信号管理部２、ＩＦＦＴ回路４、インパルス応答置換部５、ＦＦＴ回路６、チャネル情報管理部７を備えている。
【００１５】
次に、チャネル情報取得部１２５の動作について説明する。チャネル情報の推定に用いられるトレーニング信号（既知信号）がチャネル情報取得部１２５に入力されると、入力されたトレーニング信号は周波数軸チャネル情報推定部１に入力される。周波数軸チャネル情報推定部１は、入力されたトレーニング信号の周波数軸に対応する既知のトレーニング信号をトレーニング信号管理部２から読み出す。周波数軸チャネル情報推定部１は、入力されたトレーニング信号と、読み出した既知のトレーニング信号とに基づいて、周波数成分ごとのチャネル情報を推定する。周波数軸チャネル情報推定部１は、推定した各周波数成分のチャネル情報をＩＦＦＴ回路４に出力する。
【００１６】
ＩＦＦＴ回路４は、推定した周波数軸のチャネル情報を時間軸のインパルス応答に変換し、インパルス応答置換部５に出力する。インパルス応答置換部５は、インパルス応答のある区間を、０に置換する。一部値を置換されたインパルス応答はＦＦＴ回路６に出力され、周波数軸のチャネル情報に再び変換される。そしてチャネル情報管理部７において、前記各処理が施された周波数軸チャネル情報を保存・管理する。チャネル情報管理部７は、受信信号処理部１２４又はＭＡＣ層処理部１２２からの要求に応じて、記憶しているチャネル情報を出力する。
【００１７】
次に、図１０に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を説明する。図１１は、図１０に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。図１２は、チャネル情報の補間例を示す説明図である。また、ここでは受信側の処理を選択的に説明しているが、この処理フローに先行して送信側においては所定のトレーニング信号を送信している。以下の説明では、チャネル推定の推定精度を向上するために、データ通信に利用する全てのサブキャリアにトレーニング信号を送信する代わりに、７サブキャリアのうちのひとつのサブキャリアのみを選択して信号送信し、その結果としてそのサブキャリアの信号対雑音電力比ＳＮＲ（Signal to Noise Ratio）を改善する場合を例にとって説明する。
【００１８】
チャネル情報取得処理が開始されると（ステップＳ１）、通信相手先の無線局から無線パケットを受信し（ステップＳ２）、無線パケットからトレーニング信号の区間を抽出する（ステップＳ３）。周波数軸チャネル情報推定部１は、抽出されたトレーニング信号に基づいて、周波数軸上におけるチャネル情報の推定を行う（ステップＳ４）。続いて、ＩＦＦＴ回路４において、逆フーリエ変換処理により時間軸上におけるチャネル情報のインパルス応答を取得する（ステップＳ５）。そして、インパルス応答置換部５において、所望のインパルス応答を除く任意の区間を０に置換する（ステップＳ６）。次に、ＦＦＴ回路６において、インパルス応答をフーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換すし（ステップＳ７）、チャネル情報管理部６において周波数軸上のチャネル情報として記憶・管理し（ステップＳ８）、処理を終了する（ステップＳ９）。
【００１９】
ここで推定したサブキャリアのチャネル情報は、一例として図１２（ａ）のように与えられる。ここでは実際にトレーニング信号が送信されるのが７サブキャリアにひとつなので、図中の黒丸「●」と実線で示される部分のみが有効であり、その他は雑音レベルの値を示している。しかし、実際には全てのサブキャリア毎におけるチャネル情報は白丸「○」で与えられるように、滑らかに連続した波形を示すはずである。このとき、「●」で示した実際にトレーニング信号を受信したサブキャリアのチャネル情報のみを用いてステップＳ５により時間軸上のインパルス応答の信号に変換すると、図１２（ｂ）に示すように、インパルス応答は７回繰り返しで現れることになる。
【００２０】
ステップＳ６では、図１２（ｂ）において、例えば図中実線で囲った先頭の領域を所望のインパルス応答とし、以降の点線で囲った区間を０の値に置換する。ここで、０置換する区間については、必ずしも図中点線で囲った領域である必要はなく、インパルス応答の最大値よりも前の区間にわずかに存在するインパルス値の漏れこみを取り込むように設定してもよい。または、全ての区間を０に置換するのではなく、インパルス応答の長遅延区間の波形を推測ないしは補間し、０とは異なる値に置換してもよい。所望のインパルス応答としては、先頭ではなく他の区間を採用しても構わない。この後、ステップＳ７によるＦＦＴ処理を実施すると、先ほどは雑音成分のみの値を示した「○」で示すサブキャリア部分においても、図１２（ａ）の点線で示すようにヌルサブキャリアの領域が連続的に補間されることになる。また、厳密には「●」で示す有効サブキャリアにおいても雑音の除去などに伴い微妙にもとの推定値と異なる値が得られることになる。
【００２１】
このように、チャネル推定時において、時間軸上に変換したインパルス応答に対し、所望の区間を除き、値を置換することにより、周波数軸上のチャネル情報において値の間引かれた区間を補間することが可能となる。以上説明したチャネル情報の推定処理を、実際のデータの受信時に行い、そのチャネル推定結果を基に受信信号処理を実施する。なお、チャネル情報は時間とともに変動するため、受信の都度に更新することが一般的である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００２２】
【非特許文献１】Fernandez-Getino Garcia, M.J.; Paez-Borrallo, J.M.; Zazo, S.; , "DFT-based channel estimation in 2D-pilot-symbol-aided OFDM wireless systems," Vehicular Technology Conference, 2001. VTC 2001 Spring. IEEE VTS 53rd , vol.2, no., pp.810-814 vol.2, 2001.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
ところで、前述したチャネル情報の推定方法では、本来ならば所望信号であるインパルス応答の情報（図１２（ｂ）の点線で囲った領域）も同時に除去してしまっていた。全てのサブキャリアにトレーニング信号を挿入してチャネル推定を行う場合、本来はこの領域に雑音成分だけが含まれるため、この部分をゼロ置換することでＳＮＲを改善することが可能である。しかし、限定的なサブキャリアにのみトレーニング信号を挿入しているため、その信号成分が図１２（ｂ）の点線で囲った領域にも現れることになり、このゼロ置換では信号成分も含めて削除することになり、結果的にＳＮＲ特性は改善されず、精度の高いチャネル情報を推定できないという問題がある。
【００２４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ＳＮＲを改善し、精度の高いチャネル情報の推定結果を得ることができる無線通信装置、チャネル推定方法及び無線通信システム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】
【００２５】
本発明は、参照信号を伝送するサブキャリアと前記参照信号を送信しないヌルサブキャリアとを用い、前記サブキャリアを用いて推定したチャネル情報を基にヌルサブキャリアにおけるチャネル情報の推定値を補間することで信号検出処理に用いる全サブキャリアに亘るチャネル情報を取得して受信データの復調処理を実施する無線通信装置であって、受信された信号に含まれる前記参照信号に基づいて、周波数軸上のチャネル情報を推定する第１のチャネル情報推定部と、前記参照信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を基に前記ヌルサブキャリアにおけるチャネル情報を補間して全サブキャリアに亘るチャネル情報を出力するチャネル情報補間部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明は、全サブキャリアに亘る前記チャネル情報を時間軸上のインパルス応答に変換し、変換後の前記インパルス応答の所定の区間を０に置換したインパルス応答に基づくチャネル情報を再び周波数軸上のチャネル情報に変換することにより前記チャネル情報を推定する第２のチャネル情報推定部と、前記周波数軸上のチャネル情報のうち、前記第１のチャネル情報推定部にて得られた前記チャネル情報の第１の推定値、または前記第２のチャネル情報推定部にて得られた前記チャネル情報の第２の推定値のいずれかに前記参照信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を置換するサブキャリア置換部とをさらに備えることを特徴とする。
【００２７】
本発明は、前記サブキャリア置換部は、前記第１の推定値及び前記第２の推定値を基に新たなチャネル情報推定値を算出して前記第２のチャネル情報推定部にて推定した前記チャネル情報のうちの所定のサブキャリアのチャネル情報推定値を置換することを特徴とする。
【００２８】
本発明は、前記チャネル情報の品質を測定するチャネル情報品質測定部をさらに備え、前記サブキャリア置換部は、推定した全サブキャリアに亘る前記チャネル情報のうち、所定の基準を満たす所定数の前記サブキャリアのチャネル情報の推定値を置換することを特徴とする。
【００２９】
本発明は、前記チャネル情報補間部は、前記第２のチャネル情報推定部及び前記サブキャリア置換部の機能によって実現されることを特徴とする。
【００３０】
本発明は、参照信号を伝送するサブキャリアと前記参照信号を送信しないヌルサブキャリアとを用い、前記サブキャリアを用いて推定したチャネル情報を基にヌルサブキャリアにおけるチャネル情報の推定値を補間することで信号検出処理に用いる全サブキャリアに亘るチャネル情報を取得して受信データの復調処理を実施する無線通信装置が行うチャネル推定方法であって、受信された信号に含まれる前記参照信号に基づいて、周波数軸上のチャネル情報を推定するチャネル情報推定ステップと、前記参照信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を基に前記ヌルサブキャリアにおけるチャネル情報を補間して全サブキャリアに亘るチャネル情報を出力するチャネル情報補間ステップとを有することを特徴とする。
【００３１】
本発明は、前記無線通信装置を複数備えた無線通信システムであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、所望の信号電力を削減することなくヌルサブキャリアのチャネル情報を精度よく補間し、推定するようにしたため、ＳＮＲを改善し、精度の高いチャネル情報の推定結果を得ることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。
【図５】第３の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。
【図６】第４の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の構成を示すブロック図である。
【図７】図６に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。
【図８】第５の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。
【図９】無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】従来技術による図９に示すチャネル情報取得部１２５の構成を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。
【図１２】チャネル情報の補間例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態による無線通信システムを説明する。第１の実施形態による無線通信システムは、図９に示す構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。本発明の第１の実施形態による無線通信システムが従来技術による無線通信システムと異なる点は、図９に示すチャネル情報取得部１２５の構成が異なる点である。図１は、第１の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の構成を示すブロック図である。この図において、図１０に示すチャネル情報取得部１２５と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図２に示すチャネル情報取得部１２５が従来のチャネル情報取得部１２５と異なる点は、チャネル情報補間部３が設けられている点である。
【００３５】
次に、図１に示すチャネル情報取得部１２５の動作を説明する。チャネル情報を推定するための受信トレーニング信号がチャネル情報取得部１２５に入力されると、入力されたトレーニング信号は周波数軸チャネル情報推定部１に入力される。周波数軸チャネル情報推定部１は、入力されたトレーニング信号に対応し周波数軸における既知のトレーニング信号をトレーニング信号管理部２から読み出し、読み出したトレーニング信号と入力されたトレーニング信号とから周波数成分ごとのチャネル情報を推定する。周波数軸チャネル情報推定部１は、推定した周波数成分ごとのチャネル情報をチャネル情報補間部３に出力する。
【００３６】
チャネル情報補間部３に出力されたチャネル情報は、受信されたトレーニング信号の伝送されたサブキャリアに対するチャネル情報を基にヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する。推定された周波数軸上のチャネル情報は、ＩＦＦＴ回路４に出力される。ＩＦＦＴ回路４は、周波数成分ごとのチャネル情報に対して逆フーリエ変換を行い、時間軸上のインパルス応答に変換する。ＩＦＦＴ回路４は、変換により得られた時間軸上のインパルス応答をインパルス応答置換部５に出力する。インパルス応答置換部５は、ＩＦＦＴ回路４が出力する時間軸上のインパルス応答に対し、所望のインパルス応答を除く任意の区間の値を、０に置換する。
【００３７】
一部値を置換された時間軸上のチャネル情報はＦＦＴ回路６に出力され、フーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換された後、チャネル情報管理部７において、保存・管理される。チャネル情報管理部７において記憶、管理されるチャネル情報は、受信信号処理部１２４又はＭＡＣ層処理部１２２からの要求に応じて読み出される。
【００３８】
次に、図２を参照して、図１に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を説明する。図２は、図１に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。図２において、図１１に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。まず、チャネル情報取得処理が開始されると（ステップＳ１）、通信相手先の無線局から無線パケットを受信し（ステップＳ２）、無線パケットからトレーニング信号の区間を抽出する（ステップＳ３）。
【００３９】
次に、周波数軸チャネル情報推定部１は、抽出されたトレーニング信号に基づいて、周波数軸上におけるチャネル情報の推定を行う（ステップＳ４）。続いて、チャネル情報補間部３は、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する（ステップＳ１０）。ＩＦＦＴ回路４は、逆フーリエ変換処理により時間軸上におけるチャネル情報のインパルス応答を取得し（ステップＳ５）、インパルス応答置換部５は、所望のインパルス応答を除く任意の区間を０に置換する（ステップＳ６）。
【００４０】
次に、ＦＦＴ回路６は、インパルス応答をフーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換し（ステップＳ７）、チャネル情報管理部７は、周波数軸上のチャネル情報として記憶・管理し（ステップＳ８）、処理を終了する（ステップＳ９）。
【００４１】
従来技術においては、ＩＦＦＴ処理（ステップＳ５）において、本来はチャネル情報としての値を持つはずのヌルサブキャリアに、ゼロないしは雑音成分の値が挿入されてＩＦＦＴ処理が行われていた。このために、ステップＳ５で得られたインパルス応答の波形は本来あるべきインパルス応答の波形とは異なり、図１２（ｂ）の実線で囲った最初の１／７の領域の鏡写し状のコピーが、残りの６／７の領域に６回写し込まれることになる。本来は、この様な長い遅延時間を持つ遅延波は存在しないが、ここに現れる信号成分は周波数軸上では図１２（ａ）において「●」で表される有効サブキャリアの情報の受信電力成分を含むものである。時間軸上においてこの残りの６／７の領域をゼロ置換することにより、無用な雑音成分を除去することが可能である反面、本来の信号成分も削除したことになり、ＳＮＲの改善効果が十分に得られないという問題に繋がっていた。
【００４２】
本実施形態においては、最初にステップＳ１０にて「○」で示すヌルサブキャリアのチャネル情報を「●」で示すサブキャリアのチャネル情報をもとに荒い補間作業を行い、この結果として図１２（ｂ）の実線で囲った以外の部分に「●」で示すサブキャリアの信号成分が漏れ出すことを防ぎ、時間軸上において置換する領域に含まれる信号成分を最小化することで、ＳＮＲの改善効果を高めることになる。
【００４３】
以上の動作により、サブキャリアを間引いてチャネル情報を推定する場合においても所望の信号電力の低下を防ぎ、推定精度の高いチャネル情報を得ることが可能になる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態による無線通信システムを説明する。第２の実施形態による無線通信システムは、図９に示す構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。図３は、第２の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の構成を示すブロック図である。図３において、図１に示すチャネル情報取得部１２５と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図３に示すチャネル情報取得部１２５が図１に示すチャネル情報取得部１２５と異なる点は、サブキャリア置換部８をさらに備え、ＩＦＦＴ、インパルス応答置換、ＦＦＴ、サブキャリアの置換処理を繰り返し実施し、チャネル情報の推定を行う点である。
【００４５】
図３に示すチャネル情報取得部１２５は、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間した後に時間軸上におけるインパルス応答置換（雑音除去）の処理を施した周波数軸上のチャネル情報について、トレーニング信号を伝送した有効サブキャリア部分を初期の推定値に置換し、時間軸上におけるインパルス応答置換の処理を再度実施する。さらに、この一連の処理を繰り返し実施する。
【００４６】
次に、図３に示すチャネル情報取得部１２５の動作を説明する。チャネル情報を推定するための受信トレーニング信号がチャネル情報取得部１２５に入力されると、入力されたトレーニング信号は周波数軸チャネル情報推定部１に入力される。周波数軸チャネル情報推定部１は、入力されたトレーニング信号に対応し周波数軸における既知のトレーニング信号をトレーニング信号管理部２から読み出し、読み出したトレーニング信号と入力されたトレーニング信号とから周波数成分ごとのチャネル情報を推定する。周波数軸チャネル情報推定部１は、推定した周波数成分ごとのチャネル情報をチャネル情報補間部３に出力する。
【００４７】
チャネル情報補間部３に出力されたチャネル情報は、受信されたトレーニング信号の伝送されたサブキャリアに対するチャネル情報を基にヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する。推定された周波数軸上のチャネル情報は、ＩＦＦＴ回路４に出力される。ＩＦＦＴ回路４は、周波数成分ごとのチャネル情報に対して逆フーリエ変換を行い、時間軸上のインパルス応答に変換する。ＩＦＦＴ回路４は、変換により得られた時間軸上のインパルス応答をインパルス応答置換部５に出力する。インパルス応答置換部５は、ＩＦＦＴ回路４が出力する時間軸上のインパルス応答に対し、所望のインパルス応答を除く任意の区間の値を、０に置換する。
【００４８】
一部値を置換された時間軸上のチャネル情報はＦＦＴ回路６に出力され、フーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換された後、チャネル情報管理部７に一時保管され、同時にサブキャリア置換部８に出力される。サブキャリア置換部８は、チャネル情報管理部７から入力した周波数軸上のチャネル情報に対し、トレーニング信号の伝送される有効サブキャリアにおけるチャネル情報を、チャネル情報補間部３から入力された初期の当該サブキャリアにおけるチャネル情報の推定値に置換し、ＩＦＦＴ回路４へ出力する。
【００４９】
こうして、ＩＦＦＴ回路４、インパルス応答置換部５、ＦＦＴ回路６、サブキャリア置換部８における一連の処理を任意の回数繰り返し、周波数軸上におけるチャネル情報推定値をチャネル情報管理部７に出力し、保存・管理する。チャネル情報管理部７において記憶、管理されるチャネル情報は、受信信号処理部１２４又はＭＡＣ層処理部１２２からの要求に応じて読み出される。
【００５０】
次に、図４を参照して、図３に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を説明する。図４は、図３に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。図４において、図２に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。まず、チャネル情報取得処理が開始されると（ステップＳ１）、通信相手先の無線局から無線パケットを受信し（ステップＳ２）、無線パケットからトレーニング信号の区間を抽出する（ステップＳ３）。
【００５１】
次に、周波数軸チャネル情報推定部１は、抽出されたトレーニング信号に基づいて、周波数軸上におけるチャネル情報の推定を行う（ステップＳ４）。続いて、チャネル情報補間部３は、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する（ステップＳ１０）。そして、カウンタ値ｎを０に設定する（ステップＳ１１）。ＩＦＦＴ回路４は、逆フーリエ変換処理により時間軸上におけるチャネル情報のインパルス応答を取得し（ステップＳ５）、インパルス応答置換部５は、所望のインパルス応答を除く任意の区間を０に置換する（ステップＳ６）。
【００５２】
次に、ＦＦＴ回路６は、インパルス応答をフーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換する（ステップＳ７）。そして、カウンタ値ｎに１を加算し（ステップＳ１２）、カウンタ値ｎが所定の値Ｎに達したか否かを判定する（ステップＳ１３）。この判定の結果、ｎの値がＮに達していない場合（ステップＳ１３にてＮｏ）、サブキャリア置換部８はトレーニング信号の伝送されるサブキャリアにおけるチャネル情報の値を初期の推定値に置換する（ステップＳ１４）。一方、ｎ＝Ｎとなる場合（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、チャネル情報管理部７は周波数軸上のチャネル情報として記憶・管理し（ステップＳ８）、処理を終了する（ステップＳ９）。
【００５３】
第１の実施形態では、まず周波数軸上における荒い補間処理を実施することにより時間軸上において漏れこむ信号成分を抑圧し、置換処理後にさらにＦＦＴ処理を実施することでＳＮＲの改善されたチャネル情報を得るが、有効サブキャリアにおいても雑音の除去などに伴いもとの推定値とは若干異なる値が得られることになる。そこで、第２の実施形態では、前記処理にて得られたチャネル情報の有効サブキャリア部分を初期の推定値に置換し、ステップＳ５からＳ１４の処理を繰り返すことにより、推定精度としては信頼性の高い有効サブキャリアの初期のチャネル情報を用いることでさらなる推定精度の向上が可能となる。
【００５４】
＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態による無線通信システムを説明する。第３の実施形態による無線通信システムは、図９に示す構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。第３の実施形態では、第２の実施形態にて説明したサブキャリアの置換処理において、初期のトレーニング信号の伝送されるサブキャリアのチャネル情報推定値を用いるのではなく任意の繰り返しステップにおける推定値を用いる。チャネル情報取得部の構成は、図３に示すチャネル情報取得部１２５と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。第３の実施形態によるチャネル情報取得部１２５が、第２の実施形態によるチャネル情報取得部１２５と異なる点は、チャネル情報管理部７が過去の繰り返しステップにおけるチャネル情報も保管する点である。
【００５５】
第３の実施形態によるチャネル情報取得部１２５は、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間し時間軸上におけるインパルス応答置換（雑音除去）の処理を施した周波数軸上のチャネル情報について、トレーニング信号を伝送した有効サブキャリア部分を任意のステップにおける推定値に置換し、再度時間軸上におけるインパルス応答置換の処理を実施するところにある。さらに、上記一連の処理を繰り返し実施する。
【００５６】
次に、第３の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の動作を説明する。チャネル情報を推定するための受信トレーニング信号がチャネル情報取得部１２５に入力されると、入力されたトレーニング信号は周波数軸チャネル情報推定部１に入力される。周波数軸チャネル情報推定部１は、入力されたトレーニング信号に対応し周波数軸における既知のトレーニング信号をトレーニング信号管理部２から読み出し、読み出したトレーニング信号と入力されたトレーニング信号とから周波数成分ごとのチャネル情報を推定する。周波数軸チャネル情報推定部１は、推定した周波数成分ごとのチャネル情報をチャネル情報補間部３に出力する。
【００５７】
チャネル情報補間部３に出力されたチャネル情報は、トレーニング信号の伝送されたサブキャリアに対するチャネル情報を基にヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する。推定された周波数軸上のチャネル情報は、ＩＦＦＴ回路４に出力される。ＩＦＦＴ回路４は、周波数成分ごとのチャネル情報に対して逆フーリエ変換を行い、時間軸上のインパルス応答に変換する。ＩＦＦＴ回路４は、変換により得られた時間軸上のインパルス応答をインパルス応答置換部５に出力する。インパルス応答置換部５は、ＩＦＦＴ回路４が出力する時間軸上のインパルス応答に対し、所望のインパルス応答を除く任意の区間の値を、０に置換する。
【００５８】
一部値を置換された時間軸上のチャネル情報はＦＦＴ回路６に出力され、フーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換された後、チャネル情報管理部７に一時保管され、同時にサブキャリア置換部８に出力される。サブキャリア置換部８は、チャネル情報管理部７から入力された周波数軸上のチャネル情報に対し、トレーニング信号の伝送された有効サブキャリアにおけるチャネル情報を、チャネル情報補間部３から入力された任意の繰り返しステップにおける前記サブキャリアのチャネル情報推定値に置換し、ＩＦＦＴ回路４へ出力する。
【００５９】
こうして、ＩＦＦＴ回路４、インパルス応答置換部５、ＦＦＴ回路６、サブキャリア置換部８における一連の処理を任意の回数繰り返し実施し、周波数軸上におけるチャネル情報推定値をチャネル情報管理部７に出力し、保存・管理する。チャネル情報管理部７において記憶、管理されるチャネル情報は、受信信号処理部１２４又はＭＡＣ層処理部１２２からの要求に応じて読み出される。
【００６０】
次に、図５を参照して、第３の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の処理動作を説明する。図５は、第３の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。図５において、図２、図４に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。まず、チャネル情報取得処理が開始されると（ステップＳ１）、通信相手先の無線局から無線パケットを受信し（ステップＳ２）、無線パケットからトレーニング信号の区間を抽出する（ステップＳ３）。周波数軸チャネル情報推定部１は、抽出されたトレーニング信号に基づいて、周波数軸上におけるチャネル情報の推定を行う（ステップＳ４）。チャネル情報補間部３において、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する（ステップＳ１０）。そして、カウンタ値ｎを０に設定する（ステップＳ１１）。
【００６１】
次に、ＩＦＦＴ回路４は、逆フーリエ変換処理により時間軸上におけるチャネル情報のインパルス応答を取得する（ステップＳ５）。インパルス応答置換部５は、所望のインパルス応答を除く任意の区間を０に置換する（ステップＳ６）。続いて、ＦＦＴ回路６は、インパルス応答をフーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換する（ステップＳ７）。そして、カウンタ値ｎに１を加算する（ステップＳ１２）。
【００６２】
次に、カウンタ値ｎが所定の値Ｎに達したか否かを判定し（ステップＳ１３）、ｎの値がＮに達していない場合（ステップＳ１３にてＮｏ）、サブキャリア置換部８は、トレーニング信号の伝送されたサブキャリアにおけるチャネル情報の値を任意のステップｍ（ｍ＝０〜ｎ）における推定値に置換する（ステップＳ１５）。一方、ｎ＝Ｎとなる場合（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、チャネル情報管理部７は周波数軸上のチャネル情報として記憶・管理し（ステップＳ８）、処理を終了する（ステップＳ９）。
【００６３】
第２の実施形態では、ステップＳ５からＳ１４の繰り返し処理において、有効サブキャリアを初期のチャネル推定値に置換していたが、繰り返し処理に伴い有効サブキャリアの推定精度が向上することを考慮し、第３の実施形態では、ステップＳ１５において繰り返し処理により得られた有効サブキャリアのチャネル情報を用いることで、さらなる推定精度の向上を図る。
【００６４】
＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態による無線通信システムを説明する。第４の実施形態による無線通信システムは、図９に示す構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。図６は、第４の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の構成を示すブロック図である。図６において、図３に示すチャネル情報取得部１２５と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図６に示すチャネル情報取得部１２５が図１に示すチャネル情報取得部１２５と異なる点は、チャネル情報品質測定部９をさらに備え、サブキャリアの置換処理において、各サブキャリアのチャネル情報推定値の品質を評価し、条件を満たすサブキャリアのチャネル情報推定値を用いる点である。
【００６５】
図６に示すチャネル情報取得部１２５は、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間し時間軸上におけるインパルス応答置換（雑音除去）の処理を施した周波数軸上のチャネル情報について、各サブキャリアの品質を評価し、条件を満たすサブキャリアを任意のステップにおける推定値に置換し、さらに時間軸上におけるインパルス応答置換の処理を実施する。さらに、この一連の処理を繰り返し実施する。
【００６６】
次に、図６に示すチャネル情報取得部１２５の動作を説明する。チャネル情報を推定するための受信トレーニング信号がチャネル情報取得部１２５に入力されると、入力されたトレーニング信号は周波数軸チャネル情報推定部１に入力される。周波数軸チャネル情報推定部１は、入力されたトレーニング信号に対応し周波数軸における既知のトレーニング信号をトレーニング信号管理部２から読み出し、読み出したトレーニング信号と入力されたトレーニング信号とから周波数成分ごとのチャネル情報を推定する。周波数軸チャネル情報推定部１は、推定した周波数成分ごとのチャネル情報をチャネル情報補間部３に出力する。
【００６７】
チャネル情報補間部３に出力されたチャネル情報は、トレーニング信号の伝送されたサブキャリアに対するチャネル情報を基にヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する。推定された周波数軸上のチャネル情報は、ＩＦＦＴ回路４及びチャネル情報品質測定部９に出力される。ＩＦＦＴ回路４は、周波数成分ごとのチャネル情報に対して逆フーリエ変換を行い、時間軸上のインパルス応答に変換する。ＩＦＦＴ回路４は、変換により得られた時間軸上のインパルス応答をインパルス応答置換部５に出力する。インパルス応答置換部５は、ＩＦＦＴ回路４が出力する時間軸上のインパルス応答に対し、所望のインパルス応答を除く任意の区間の値を、０に置換する。
【００６８】
一部値を置換された時間軸上のチャネル情報はＦＦＴ回路６に出力され、フーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換された後、チャネル情報管理部７に出力され、記憶・管理される。チャネル情報管理部７は、記憶されたチャネル情報をチャネル情報品質測定部９に出力し、補間された周波数軸上におけるチャネル情報を含む全サブキャリアの品質を測定し、条件を満たすサブキャリアのチャネル情報を各繰り返しステップにおいて保存しておき、サブキャリア置換部８に出力する。サブキャリア置換部８は、チャネル情報品質測定部９において所定の条件を満たすサブキャリアのチャネル情報を、所定の繰り返しステップにおける過去のサブキャリアのチャネル情報推定値に置換し、ＩＦＦＴ回路４へ出力する。
【００６９】
なお、ここでチャネル情報品質測定部９において参照する品質は、例えば、サブキャリアの受信強度を用いる。条件判断の方法としては、例えば閾値を超えるサブキャリアを置換処理に用いることとしてもよいし、もしくは、受信強度が最も高い順から所定の数だけを選択し、置換処理に用いることとしてもよい。受信強度が高いことは、ＳＮＲも良好であることを意味するので、そのようなサブキャリアを優先的に繰り返し処理に用いることでチャネル情報の推定精度をさらに向上することが可能となる。また、必要以上の繰り返し処理を行わないように適切に管理することが可能になる。
【００７０】
こうして、ＩＦＦＴ回路４、インパルス応答置換部５、ＦＦＴ回路６、チャネル情報管理部７、チャネル情報品質測定部９、サブキャリア置換部８における一連の処理を所定の回数繰り返し実施し、周波数軸上におけるチャネル情報推定値をチャネル情報管理部７にて保存・管理する。チャネル情報管理部７において記憶、管理されるチャネル情報は、受信信号処理部１２４又はＭＡＣ層処理部１２２からの要求に応じて読み出される。
【００７１】
次に、図７を参照して、図６に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を説明する。図７は、図６に示すチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。図５において、図２、図４、図５に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。まず、チャネル情報取得処理が開始されると（ステップＳ１）、通信相手先の無線局から無線パケットを受信し（ステップＳ２）、無線パケットからトレーニング信号の区間を抽出する（ステップＳ３）。周波数軸チャネル情報推定部１は、抽出されたトレーニング信号に基づいて、周波数軸上におけるチャネル情報の推定を行う（ステップＳ４）。チャネル情報補間部３において、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する（ステップＳ１０）。そして、カウンタ値ｎを０に設定する（ステップＳ１１）。
【００７２】
次に、ＩＦＦＴ回路４は、逆フーリエ変換処理により時間軸上におけるチャネル情報のインパルス応答を取得する（ステップＳ５）。インパルス応答置換部５は、所望のインパルス応答を除く任意の区間を０に置換する（ステップＳ６）。ＦＦＴ回路６は、インパルス応答をフーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換し（ステップＳ７）、カウンタ値ｎに１を加算する（ステップＳ１２）。
【００７３】
そして、カウンタ値ｎが所定の値Ｎに達したか否かを判定し（ステップＳ１３）、ｎの値がＮに達していない場合（ステップＳ１３にてＮｏ）、チャネル情報品質測定部９において、各サブキャリアのチャネル情報の品質を測定し（ステップＳ１６）、サブキャリア置換部８は、ステップＳ１６において条件を満たすサブキャリアにおけるチャネル情報の値を任意のステップｍ（ｍ＝０〜ｎ）における推定値に置換する（ステップＳ１７）。一方、ｎ＝Ｎとなる場合（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、チャネル情報管理部７において周波数軸上のチャネル情報として記憶・管理し（ステップＳ８）、処理を終了する（ステップＳ９）。
【００７４】
この動作のように、ステップＳ５からＳ１７の処理を繰り返し実施することにより、ヌルサブキャリアの補間に生じた雑音成分を低減し、サブキャリアを間引いてチャネル情報を推定する場合においても所望の信号電力の低下を防ぐ。さらに、各サブキャリアの品質を参照し、品質の良いサブキャリアのチャネル情報を次のステップの補間処理に用いることで、さらに推定精度を向上することが可能になる。
【００７５】
＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態による無線通信システムを説明する。第５の実施形態による無線通信システムは、図９に示す構成と同様であるので、ここでは詳細な説明を省略する。第２から第４の実施形態の説明においては、ステップＳ１３から所定のステップを実施後にステップＳ５に戻る処理を行っており、この戻る処理の中でステップＳ１４ないしステップＳ１５において、チャネル推定用のトレーニング信号が割り当てられた有効サブキャリアにおいてステップＳ４にて取得したチャネル情報又は過去のステップＳ７で得られたチャネル情報のいずれかに置き換える処理を行っていた。ここで、例えばステップＳ４にて取得したチャネル情報と、ステップＳ７で得られたチャネル情報を所定の比率で合成した値に置き換えることも可能である。一例としては、各チャネル情報にそれぞれ０．５を掛けて足し合わせることで平均化を図ったチャネル情報であったり、ステップＳ４にて取得した初期のチャネル情報に重みを持たせて係数０．９を乗算し、ステップＳ７で得られたチャネル情報には係数０．１を掛けて重み付けのある平均化を行っても構わない。
【００７６】
第５の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の構成は図６に示すチャネル情報取得部１２５と同様であるためここでは詳細な説明を省略する。ただし、第５の実施形態では、サブキャリア置換部８において、チャネル情報補間部３と、チャネル情報管理部７もしくはチャネル情報品質測定部９から出力されるサブキャリアのチャネル情報を、重み付け平均化した後に置換する処理を実施する点が異なる。
【００７７】
第５の実施形態によるチャネル情報取得部１２５は、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間し時間軸上におけるインパルス応答置換（雑音除去）の処理を施した周波数軸上のチャネル情報について、任意のサブキャリアにおけるチャネル情報推定値と過去の任意のステップにおけるチャネル情報推定値との重み付け平均を行い、置換する。そして時間軸上におけるインパルス応答置換の処理を実施し、さらに上記一連の処理を繰り返し実施する。
【００７８】
次に、図８を参照して、第５の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の処理動作を説明する。図８は、第５の実施形態によるチャネル情報取得部１２５の処理動作を示すフローチャートである。図８において、図２、図４、図５、図７に示す処理動作と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を簡単に行う。まず、チャネル情報取得処理が開始されると（ステップＳ１）、通信相手先の無線局から無線パケットを受信し（ステップＳ２）、無線パケットからトレーニング信号の区間を抽出する（ステップＳ３）。周波数軸チャネル情報推定部１は、抽出されたトレーニング信号に基づいて、周波数軸上におけるチャネル情報の推定を行う（ステップＳ４）。チャネル情報補間部３は、ヌルサブキャリアに対するチャネル情報を補間する（ステップＳ１０）。そして、カウンタ値ｎを０に設定する（ステップＳ１１）。
【００７９】
次に、ＩＦＦＴ回路４は、逆フーリエ変換処理により時間軸上におけるチャネル情報のインパルス応答を取得する（ステップＳ５）。インパルス応答置換部５は、所望のインパルス応答を除く任意の区間を０に置換する（ステップＳ６）。ＦＦＴ回路６は、インパルス応答をフーリエ変換により周波数軸上のチャネル情報に変換し（ステップＳ７）、カウンタ値ｎに１を加算する（ステップＳ１２）。そして、カウンタ値ｎが所定の値Ｎに達したか否かを判定し（ステップＳ１３）、ｎの値がＮに達していない場合（ステップＳ１３にてＮｏ）、置換処理を実施する対象とするサブキャリアを選択する（ステップＳ１８）。サブキャリア置換部８において、ステップＳ１８で選択したサブキャリアについて、ステップS７の出力である第ｎステップのチャネル情報推定値と、第ｍステップ（ｍ＝０〜ｎ）のチャネル情報推定値とを、重み付けにより平均化し、置換する（ステップＳ１９）。一方、ｎ＝Ｎとなる場合（ステップＳ１３にてＹｅｓ）、チャネル情報管理部７において周波数軸上のチャネル情報として記憶・管理し（ステップＳ８）、処理を終了する（ステップＳ９）。
【００８０】
ここで、ステップＳ１８におけるサブキャリアの選択処理は、トレーニング信号を伝送する有効サブキャリアを選択してもよいし、第４の実施形態のように各サブキャリアの品質を測定した上で選択してもよい。さらにはそれらの処理を動的に切り替えながら選択処理を実施してもよい。
【００８１】
このように、ステップＳ５からＳ１９の処理を繰り返し実施することにより、ヌルサブキャリアの補間に生じた雑音成分を低減し、サブキャリアを間引いてチャネル情報を推定する場合においても所望の信号電力の低下を防ぐ。さらに、ステップＳ１９にようにサブキャリアの置換処理の際に過去のサブキャリアのチャネル情報推定値との重み付け平均化を行うことにより、推定精度のばらつきを安定化させることが可能になる。
【００８２】
前述の第１から第５の実施形態の説明において、ステップＳ１０のチャネル情報の補間方法については如何なる補間方法を用いても構わない。最も単純な補間方法は、ヌルサブキャリアの近傍の有効サブキャリアのチャネル情報を用いた１次（又は複数次）関数での内挿または外挿補間であるが、その他のスプライン補間や如何なる補間関数を用いても構わない。また、ステップＳ５からステップＳ７の処理とは、それまでに取得した情報を用いてヌルサブキャリアの周波数成分を新たに算出する処理であるために、一種の補間処理を実施しているものと見なすことができる。したがって、チャネル情報補間部３において、ヌルサブキャリアのチャネル情報をゼロ置換したチャネル情報を用いてステップＳ５からステップＳ７の処理を実施する構成とすることも可能である。この場合、チャネル情報補間部３の処理は、ＩＦＦＴ回路４、インパルス応答置換部５、ＦＦＴ回路６、サブキャリア置換部８を用いて実施することも可能である。この場合、論理的な構成としては前述の図１、図３、図５、図７の構成をとるが、物理的にはチャネル情報補間部３とＩＦＦＴ回路４、インパルス応答置換部５、ＦＦＴ回路６、サブキャリア置換部８が共通化された構成をとることになる。
【００８３】
以上説明したように、ＯＦＤＭ無線通信方式等の復調処理においてトレーニング信号を用いてサブキャリア毎のチャネル情報を推定する際に、特定のサブキャリアにトレーニング信号の電力密度を集中し、受信時にトレーニング信号を含まないサブキャリアのチャネル情報を補間するようにした。この補間を行うために、受信した信号に含まれる周波数軸方向に間引かれたトレーニング信号に基づいて推定したチャネル情報を、周波数軸上にて補間した後に時間軸上のインパルス応答に変換後に、所定の区間のインパルス応答を置換（雑音除去）する処理を施すようにした。また、処理を施した周波数軸上のチャネル情報において、トレーニング信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を過去の推定値に置換し、インパルス応答への変換、インパルス応答置換の処理を繰り返し実施するようにした。
【００８４】
これにより、受信した信号に含まれる、周波数軸方向に間引かれたトレーニング信号に基づいて推定したチャネル情報を、周波数軸上にて補間した後に時間軸上のインパルス応答に変換し、所定の区間のインパルス応答を置換（雑音除去）する処理を施すようにして、事前に補間処理を施すことで時間軸におけるインパルス応答は先頭の１波に電力が集中し、以降の区間において値を置換したとしてもＳＮＲの劣化を防ぐことが可能となる。さらに、処理を施した周波数軸上のチャネル情報において、トレーニング信号を伝送するサブキャリアのチャネル情報推定値を過去の推定値に置換し、インパルス応答への変換、インパルス応答置換の処理を繰り返し実施するようにしたため、トレーニング信号を伝送しないサブキャリアに対するチャネル情報を精度よく補間し、精度の高いチャネル情報推定値を得ることができる。
【００８５】
前述した実施形態におけるチャネル情報取得部１２５をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、こ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、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。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、短時間の間、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、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。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く、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よく、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。
【００８６】
以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
推定したチャネル情報を用いて信号の送信及び受信を行う無線アクセスシステムにおいて、推定精度の高いチャネル情報を用いて信号伝送を行うことが不可欠な用途に適用できる。
【符号の説明】
【００８８】
１・・・周波数軸チャネル情報推定部（第１のチャネル情報推定部）、２・・・トレーニング信号管理部、３・・・チャネル情報補間部、４・・・ＩＦＦＴ回路（第１のチャネル情報推定部）、５・・・インパルス応答置換部（第１のチャネル情報推定部）、６・・・ＦＦＴ回路（第１のチャネル情報推定部）、７・・・チャネル情報管理部、８・・・サブキャリア置換部、９・・・チャネル情報品質測定部、１２０ａ、１２０ｂ・・・無線局、１２１・・・データ入出力部、１２２・・・ＭＡＣ層処理部、１２３・・・通信制御部、１２４・・・受信信号処理部、１２５・・・チャネル情報取得部、１２６・・・送信信号処理部、１２７・・・スイッチ、１２８・・・アンテナ
【図１】
2014233040.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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