(57)【要約】  より正確なチャネル推定値の算出を可能とする新規のパイロット送信方法、当該パイロット送信方法を用いるＭＩＭＯ送信装置、及び当該ＭＩＭＯ送信装置と通信を行うＭＩＭＯ受信装置。ＭＩＭＯ送信装置（１００）では、巡回シフト処理部（１５０）が、拡散符号１で拡散された第１のパイロット信号系列と拡散符号２で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする。そして、巡回シフトされた第１のパイロット信号系列及び第２のパイロット信号系列が、異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信される。こうして別々の拡散符号で拡散された各パイロット信号系列に施される巡回シフト処理のシフト量を変えることにより、受信側でパイロットの分離精度を向上することができる。この結果、より正確なチャネル推定値の算出が可能となる。
2009075104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロットを複数の送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置におけるパイロット送信方法であって、
前記パイロットを一部に含むパイロット信号系列を生成するパイロット信号系列生成ステップと、
前記パイロット信号系列を異なる複数の拡散符号でそれぞれ拡散する拡散ステップと、
第１の拡散符号で拡散された第１のパイロット信号系列と第２の拡散符号で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする巡回シフトステップと、
巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列を異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信する送信ステップと、
を具備するパイロット送信方法。
【請求項２】
前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第２のパイロット信号系列のシフト量との差は、前記パイロット長未満である、請求項１に記載のパイロット送信方法。
【請求項３】
前記同一のパイロット送信シンボル区間には、前記第１の拡散符号で拡散された第３のパイロット信号系列と前記第２の拡散符号で拡散された第４のパイロット信号系列とが含まれ、
前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第３のパイロット信号系列のシフト量との差と、前記第２のパイロット信号系列のシフト量と前記第４のパイロット信号系列のシフト量との差とが等しい、請求項１に記載のパイロット送信方法。
【請求項４】
前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第３のパイロット信号系列のシフト量との差、及び、前記第２のパイロット信号系列のシフト量と前記第４のパイロット信号系列のシフト量との差は、前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第２のパイロット信号系列のシフト量との差に等しい、請求項３に記載のパイロット送信方法。
【請求項５】
時間的に最も近い２つのパイロット送信シンボル区間で送信される前記第２のパイロット信号系列は、互いに逆位相の前記第２の拡散符号で拡散されている、請求項１に記載のパイロット送信方法。
【請求項６】
パイロットを複数の送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置であって、
前記パイロットを一部に含むパイロット信号系列を生成するパイロット信号系列生成手段と、
前記パイロット信号系列を異なる複数の拡散符号でそれぞれ拡散する拡散手段と、
第１の拡散符号で拡散された第１のパイロット信号系列と第２の拡散符号で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする巡回シフト手段と、
巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列を異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信する送信手段と、
を具備するＭＩＭＯ送信装置。
【請求項７】
前記巡回シフト手段は、前記第１のパイロット信号系列と前記第２のパイロット信号系列の間に、前記パイロット長未満のシフト量の差をつける、請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項８】
前記同一のパイロット送信シンボル区間には、前記第１の拡散符号で拡散された第３のパイロット信号系列と前記第２の拡散符号で拡散された第４のパイロット信号系列とが含まれ、
前記巡回シフト手段は、前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第３のパイロット信号系列のシフト量との差と、前記第２のパイロット信号系列のシフト量と前記第４のパイロット信号系列のシフト量との差とを等しくする、請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項９】
前記巡回シフト手段は、前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第３のパイロット信号系列のシフト量との差、及び、前記第２のパイロット信号系列のシフト量と前記第４のパイロット信号系列のシフト量との差を、前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第２のパイロット信号系列のシフト量との差に等しくする、請求項８に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項１０】
前記送信手段は、時間的に最も近い２つのパイロット送信シンボル区間で、互いに逆位相の前記第２の拡散符号で拡散された前記第２のパイロット信号系列をそれぞれ送信する、請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項１１】
同一の送信データストリームを複数生成するデータストリーム生成手段をさらに具備し、
前記巡回シフト手段は、第１の送信データストリームと第２の送信ストリームとの間に、前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列と同一のシフト量の差をつける、請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項１２】
受信パイロットの遅延プロファイルを形成する遅延プロファイル生成手段と、
前記形成された遅延プロファイルを逆拡散する逆拡散手段と、
前記形成された遅延プロファイル又は前記逆拡散後の遅延プロファイルから、時間窓を用いてパスを抽出するパス抽出手段と、
前記抽出されたパスに基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、
を具備し、
前記パス抽出手段は、ＭＩＭＯ受信モードとＣＤＤ受信モードとで前記時間窓を切り替えるＭＩＭＯ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロット送信方法、ＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信装置と通信を行うＭＩＭＯ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像等の大容量データ通信を可能にする技術として、ＭＩＭＯ（Multiple-Input / Multiple-Output）通信が注目されている。このＭＩＭＯ通信では、送信側の複数のアンテナからそれぞれ異なる送信データ（サブストリーム）を送信し、受信側では伝搬路上で複数の送信データが混ざり合った受信データを元の送信データに分離する。この分離処理の際には、伝搬路推定値が必要となる。【０００３】
特許文献１には、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交波周波数分割多重)方式が適用されたＭＩＭＯ通信システム（ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システム）における、伝搬路推定方法に関する開示がある。【０００４】
同文献のＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムのＭＩＭＯ送信装置側では、図１に示すように、先ずパイロット信号系列生成部で生成された信号系列からＯＦＤＭシンボル（以下、「パイロットＯＦＤＭシンボル」と呼ぶことがある）が形成される。このパイロットＯＦＤＭシンボルは、全てのサブキャリアに同じ信号が重畳されるため、時間方向で見ると、波形インパルスとなる。【０００５】
そして、このパイロットＯＦＤＭシンボルは、アンテナ間で互いに異なるシフト量の巡回シフト処理が施されると共に、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）が付加された後に、複数のアンテナから送信される。【０００６】
ここで巡回シフト処理とは、図２に示すように、パイロットＯＦＤＭシンボルのうち末尾ｋサンプルに対応する部分をそのＯＦＤＭシンボルの先頭に移動し、その先頭に移動した部分以外を順次ｋサンプルだけ後方にずらす処理である。すなわち、巡回シフト処理前のパイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置（以下、「初期先頭位置」と呼ぶことがある）は、巡回シフト処理後には、ｋサンプルだけ後方にずれることになる。【０００７】
従って、図１のＭＩＭＯ送信装置は、２本のアンテナから同じタイミングでパイロットＯＦＤＭシンボルを送信するが、そのパイロットＯＦＤＭシンボルの中身を見ると、初期先頭位置がｋサンプルずれている（図３参照）。【０００８】
ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムのＭＩＭＯ受信装置側では、パイロットＯＦＤＭシンボルのうち、初期先頭位置からｋサンプルの範囲が、実際にパイロットとして利用される。そのため、ＭＩＭＯ送信装置は、パイロットＯＦＤＭシンボルに対して巡回シフト処理を施すことにより、アンテナ間でパイロットをｋサンプルだけ時間的にずらして送っている。ここで、異なるアンテナから送信されたパイロットＯＦＤＭシンボル間で干渉が起こらないように、実際上、ｋサンプルは、最大マルチパス遅延時間以上に設定される。【０００９】
以上のようにして送信されたパイロットＯＦＤＭシンボルを、ＭＩＭＯ受信装置は、受信して、まずＣＰを除去する。そして、ＭＩＭＯ受信装置は、ＣＰ除去後の受信パイロットＯＦＤＭシンボルから、先頭のｋサンプル部分とそれ以降の部分とを抽出する。すなわち、ＭＩＭＯ受信装置は、先頭のｋサンプル部分を送信アンテナ１のマルチパスと見なし、それ以降の部分をアンテナ２のマルチパスと見なし、各送信アンテナから送信されたパイロットの分離処理を行う。抽出された両部分は、それぞれＦＦＴ処理される。このような処理は、ＭＩＭＯ受信装置の各受信アンテナについて行われる。そして、送信アンテナ及び受信アンテナの全組み合わせについて求められたＦＦＴ処理の結果が、チャネル推定値の算出に用いられる。【００１０】
ここで、送信アンテナの割当サンプル長、つまり上記したｋサンプルは、ＯＦＤＭシンボル以下という制限のもと、最大遅延時間に合わせて決定される。【００１１】
ＯＦＤＭシンボル長と最大遅延時間との間には相関はないので、最大遅延時間に応じて決められたｋサンプルをＯＦＤＭシンボル内に重なることなく配置していくと、「余りサンプル（時間領域）」が発生する。この余りサンプルは最大遅延時間よりも短いので、上記した従来のＭＩＭＯ送信装置では、他のアンテナから送信されるパイロットに割り当てられない部分、つまり受信側にて利用可能な情報が何も載せられていない部分が、パイロットシンボル内に存在している。  
【特許文献１】特開２００７−２００７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところでＭＩＭＯ通信の場合、受信側において各送信アンテナから送信されたデータストリームが空間多重された空間多重信号を受信するので、受信信号の分離処理が必要になる。そのため、より正確なチャネル推定値を求める必要性が高い。【００１３】
本発明の目的は、かかる点に鑑みてなされたものであり、より正確なチャネル推定値の算出を可能とする新規のパイロット送信方法、当該パイロット送信方法を用いるＭＩＭＯ送信装置、及び当該ＭＩＭＯ送信装置と通信を行うＭＩＭＯ受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のパイロット送信方法は、パイロットを複数の送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置におけるパイロット送信方法であって、前記パイロットを一部に含むパイロット信号系列を生成するパイロット信号系列生成ステップと、前記パイロット信号系列を異なる複数の拡散符号でそれぞれ拡散する拡散ステップと、第１の拡散符号で拡散された第１のパイロット信号系列と第２の拡散符号で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする巡回シフトステップと、巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列を異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信する送信ステップと、を具備する構成を採る。【００１５】
本発明のＭＩＭＯ送信装置は、パイロットを複数の送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置であって、前記パイロットを一部に含むパイロット信号系列を生成するパイロット信号系列生成手段と、前記パイロット信号系列を異なる複数の拡散符号でそれぞれ拡散する拡散手段と、第１の拡散符号で拡散された第１のパイロット信号系列と第２の拡散符号で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする巡回シフト手段と、巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列を異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信する送信手段と、を具備する構成を採る。【００１６】
本発明のＭＩＭＯ受信装置は、受信パイロットの遅延プロファイルを形成する遅延プロファイル生成手段と、前記形成された遅延プロファイルを逆拡散する逆拡散手段と、前記形成された遅延プロファイル又は前記逆拡散後の遅延プロファイルから、時間窓を用いてパスを抽出するパス抽出手段と、前記抽出されたパスに基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、を具備し、前記パス抽出手段は、ＭＩＭＯ受信モードとＣＤＤ受信モードとで前記時間窓を切り替える構成を採る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、より正確なチャネル推定値の算出を可能とする新規のパイロット送信方法、当該パイロット送信方法を用いるＭＩＭＯ送信装置、及び当該ＭＩＭＯ送信装置と通信を行うＭＩＭＯ受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来のＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムの説明に供する図
【図２】巡回シフト処理の説明に供する図
【図３】従来のＭＩＭＯ送信装置のパイロット送信の説明に供する図
【図４】本発明の実施の形態１に係るＭＩＭＯ送信装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係るＭＩＭＯ受信装置の構成を示すブロック図
【図６】図４のＭＩＭＯ送信装置の動作説明に供する図
【図７】図４のＭＩＭＯ送信装置及び図２のＭＩＭＯ受信装置の動作説明に供する図
【図８】図５のＭＩＭＯ受信装置における遅延プロファイルの生成及び抽出処理の説明に供する図
【図９】対比技術の説明に供する図
【図１０】対比技術の説明に供する図
【図１１】対比技術の説明に供する図
【図１２】実施の形態２に係るＭＩＭＯ送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態２に係るＭＩＭＯ受信装置の構成を示すブロック図
【図１４】図１２のＭＩＭＯ送信装置の動作説明に供する図
【図１５】図１２のＭＩＭＯ送信装置及び図１０のＭＩＭＯ受信装置の動作説明に供する図
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。【００２０】
（実施の形態１）
図４に示すように本実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置１００は、パイロット信号系列生成部１１０と、データストリーム生成部１２０と、送信系統と同数Ｎの拡散部１３０と、ＯＦＤＭ信号生成部１４０と、巡回シフト処理部１５０と、ＣＰ付加処理部１６０と、送信アンテナ１７０−１〜Ｎ（ここでは、Ｎ＝４）と、送信制御部１８０とを有する。なお、ここでは説明を簡単にするために、アンテナ数（送信系統数に等しい）を４としているが、アンテナ数はこれに限定されるものではない。【００２１】
パイロット信号系列生成部１１０は、パイロットを系列の一部に含むパイロット信号系列を生成し、拡散部１３０に出力する。パイロット信号系列生成部１１０は、パイロット送信シンボル区間に合わせて、パイロット信号系列を出力する。【００２２】
データストリーム生成部１２０は、それぞれの送信系統から送信されるデータストリームを形成し、拡散部１３０に出力する。データストリーム生成部１２０は、データ送信区間に合わせて、データストリームを出力する。【００２３】
拡散部１３０は、パイロット送信信号系列及びデータストリームを入力とし、拡散符号を用いて入力信号を拡散する。ここでは、拡散部１３０−１、２は拡散符号１を用いる一方、拡散部１３０−３、４は拡散符号１と直交する拡散符号２を用いる。また、拡散符号１で拡散処理を行う拡散部１３０−１、２は、すべてのパイロット送信シンボル区間において同位相の拡散符号で拡散処理を行う。一方、拡散符号２で拡散処理を行う拡散部１３０−３、４は、直前のパイロット送信シンボル区間とは逆位相の拡散符号を用いて、拡散処理を行う。【００２４】
ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、Ｓ／Ｐ部１４１−１〜４と、ＩＦＦＴ部１４３−１〜４とを有する。ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、各送信系統に対応するＳ／Ｐ部１４１とＩＦＦＴ部１４３との組を有する。【００２５】
ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、送信系統ごとに拡散処理後の、パイロット信号系列及びデータストリームを入力する。ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、入力信号を直並列変換した後に逆フーリエ変換することにより、ＯＦＤＭシンボルを形成する。ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、形成したＯＦＤＭシンボルを巡回シフト処理部１５０へ送信系統毎に出力する。【００２６】
巡回シフト処理部１５０は、各送信系統に対応する巡回シフト部１５１−１〜４を有する。巡回シフト処理部１５０は、送信系統毎にＯＦＤＭシンボルを入力する。巡回シフト処理部１５０は、送信制御部１８０から入力される巡回シフト制御情報に基づいて、入力ＯＦＤＭシンボルを巡回シフトする。巡回シフト処理部１５０は、巡回シフト後のＯＦＤＭシンボルをＣＰ付加処理部１６０に出力する。【００２７】
ＣＰ付加処理部１６０は、各送信系統に対応するＣＰ部１６１−１〜４を有する。ＣＰ付加処理部１６０は、送信系統毎に巡回シフト後のパイロットＯＦＤＭシンボルを入力し、ＣＰを付加する。ＣＰを付加されたパイロットＯＦＤＭシンボルは、送信系統毎にアンテナ１７０から送信される。【００２８】
送信制御部１８０は、巡回シフト制御情報を巡回シフト処理部１５０に出力することにより、各巡回シフト部１５１における巡回シフト量を制御する。ここで後述するようにパイロット信号系列の受信側でチャネル推定値の算出に用いるのは、パイロット信号系列のうちの一部のパイロット部分のみである。送信制御部１８０が各送信系統に異なる巡回シフト量を割り当てることにより、各送信系統から送信されるパイロットの送信タイミングが調整されている。また、データストリームに対する巡回シフト量は、０である。【００２９】
図５に示すように本実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置２００は、Ｎ本の受信アンテナ（図示せず）のそれぞれに対応する無線受信部２１０−１〜Ｎと、チャネル推定部２２０−１〜Ｎと、信号分離部２３０とを有する。【００３０】
無線受信部２１０−１〜Ｎは、それぞれが対応する受信アンテナにて受信された受信信号に、所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施すと共にＣＰを除去し、得られた信号をそれぞれが対応するチャネル推定部２２０−１〜Ｎ、及び信号分離部２３０に送出する。【００３１】
チャネル推定部２２０−１〜Ｎは、それぞれが対応する無線受信部２１０−１〜Ｎから受信ＯＦＤＭ信号を受け取り、この受信ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロットを用いて、チャネル推定値を算出する。チャネル推定部２２０−１〜Ｎは、それぞれが対応する受信アンテナと、ＭＩＭＯ送信装置１００の送信アンテナのそれぞれとの間の、各サブキャリアに関するチャネル推定値を算出する。【００３２】
具体的には、チャネル推定部２２０は、遅延プロファイル生成部２４０と、逆拡散処理部２５０と、パス抽出処理部２６０と、ＦＦＴ処理部２７０と、チャネル推定値算出部２８０とを有する。【００３３】
遅延プロファイル生成部２４０は、入力される受信ＯＦＤＭ信号から遅延プロファイルを作成する。【００３４】
逆拡散処理部２５０は、送信側で用いられる拡散符号と同数の逆拡散部２５１を有する。ここでは、送信側で２種類の拡散符号（上記した拡散符号１及び拡散符号２）が用いられているので、逆拡散部２５１−１及び２が図示されている。【００３５】
逆拡散処理部２５０は、遅延プロファイル生成部２４０で作成された遅延プロファイルに対して各拡散符号を用いて逆拡散処理を施す。逆拡散処理部２５０は、拡散符号１に関して２つのパイロット送信シンボル区間で得られた２つの遅延プロファイルを加算することにより「加算遅延プロファイル」を算出する。一方、逆拡散処理部２５０は、拡散符号２に関して２つのパイロット送信シンボル区間で得られた２つの遅延プロファイルを減算することにより「減算遅延プロファイル」を算出する。ここで、加算遅延プロファイル及び減算遅延プロファイルを算出する際にパスの電力合成がなされる。これにより、パイロットのＳＩＲが向上するため、より正確なチャネル推定値の算出が可能となる。【００３６】
パス抽出処理部２６０は、遅延プロファイルのうちパイロットＯＦＤＭシンボル部分を抽出する。詳細には、パス抽出処理部２６０は、逆拡散処理部２５０で各拡散符号を用いて逆拡散された遅延プロファイルを入力とする。そして、パス抽出処理部２６０は、各逆拡散処理後の遅延プロファイルから、予め設定されている時間窓を用いて、サンプルを抽出する。サンプルの抽出に用いられる時間窓は、送信側で同一の拡散符号によって拡散された複数のパイロットの、パイロットＯＦＤＭシンボル区間における相対的な時間位置関係に応じて設定される。【００３７】
具体的には、パス抽出処理部２６０は、加算遅延プロファイルからサンプルを抽出する抽出部２６１−１、２と、減算遅延プロファイルからサンプルを抽出する抽出部２６１−３、４とを有する。【００３８】
抽出部２６１−１は、拡散部１３０−１で拡散されたパイロットに対応する時間窓で遅延プロファイルからサンプルを抽出する。抽出部２６１−２は、拡散部１３０−２で拡散されたパイロットに対応する時間窓で遅延プロファイルからサンプルを抽出する。【００３９】
抽出部２６１−３は、拡散部１３０−３で拡散されたパイロットに対応する時間窓で遅延プロファイルからサンプルを抽出する。抽出部２６１−４は、拡散部１３０−４で拡散されたパイロットに対応する時間窓で遅延プロファイルからサンプルを抽出する。【００４０】
ＦＦＴ処理部２７０は、パス抽出処理部２６０で抽出された各遅延プロファイルに対してフーリエ変換処理を施す。ここでは、ＦＦＴ処理部２７０は、パス抽出部２６１−１〜４のそれぞれに対応するＦＦＴ部２７１−１〜４を有している。【００４１】
チャネル推定値算出部２８０は、ＦＦＴ処理部２８０で得られたＦＦＴ処理結果を用いて、チャネル推定値を算出する。【００４２】
信号分離部２３０は、チャネル推定部２２０−１〜Ｎで得られた、送信アンテナ、受信アンテナ、及びサブキャリアの全組み合わせに対応するチャネル推定値を用いて、受信ＯＦＤＭ信号（具体的には、受信ＯＦＤＭ信号に含まれるデータ部分）をそれに含まれる複数のデータストリーム（送信側の送信データストリームに対応）に分離する。【００４３】
上記した構成を有するＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置１００及びＭＩＭＯ受信装置２００の動作について説明する。【００４４】
ＭＩＭＯ送信装置１００は、図６Ａに示すように２つのＯＦＤＭシンボルを用いて、各アンテナからパイロットを送信する。同図では、第１のパイロット送信シンボル区間で送信されるパイロットをパイロット１、第２のパイロット送信シンボル区間で送信されるパイロットをパイロット２としている。【００４５】
各パイロット送信シンボル区間に着目すると、各パイロット送信シンボル区間において、パイロット信号系列に対して、送信系統毎に異なるシフト量の巡回シフト処理が施される。【００４６】
具体的には図６Ｂに示すように、拡散符号１で拡散されるパイロットに関しては、送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は０であり、送信アンテナ２から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量はｋである。そして、パイロット送信シンボル区間（１ＯＦＤＭシンボルの時間長を持っている）において、ｋサンプルより短いαサンプルの時間長を持つ余りサンプル時間領域が存在する。なお、後述するようにパイロット信号系列のうち初期先頭位置からｋサンプルの部分がパイロットとして用いられるので、ｋサンプルはパイロット長に等しい。【００４７】
一方、拡散符号２で拡散されるパイロットに関しては、送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、ｋより短いβサンプルであり、送信アンテナ４から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、ｋ＋βである。図６Ｂでは、β＝αである場合、つまりβが余りサンプルの時間長と同じ長さを持つ場合が示されている。【００４８】
すなわち、同一の拡散符号で拡散された複数のパイロットには、パイロット長に等しい巡回シフト量の差（ここでは、ｋサンプルの差）がつけられている。さらに、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロット（例えば、送信アンテナ１及び送信アンテナ３から送信されるパイロット）は、相対的に所定サンプル（ここでは、βサンプル）ずらされている。【００４９】
また、図７に示すように、すべてのパイロット送信シンボル区間において拡散符号１は同位相である一方、拡散符号２は各隣接パイロット送信シンボル区間で逆位相となっている。【００５０】
このようにして送信されたパイロットは、図７に示すように複数のパスを経由した後に、ＭＩＭＯ受信装置２００で受信される。【００５１】
ＭＩＭＯ受信装置２００は、まず第１のパイロット送信シンボル区間で送信されたパイロットについて処理を行う。すなわち、ＭＩＭＯ受信装置２００は、受信信号に対して無線受信処理、ＣＰ除去を行った後に、遅延プロファイル生成部２４０にて遅延プロファイルを生成する。【００５２】
また、第２のパイロット送信シンボル区間で送信されたパイロットについても処理を行う。すなわち、ＭＩＭＯ受信装置２００は、受信信号に対して無線受信処理、ＣＰ除去を行った後に、遅延プロファイル生成部２４０にて遅延プロファイルを生成する。【００５３】
第１及び第２のパイロット送信シンボル区間で生成された遅延プロファイルは、逆拡散部２５１−１、２に入力される。【００５４】
逆拡散部２５１−１では、第１及び第２のパイロット送信シンボル区間で生成された遅延プロファイルのそれぞれに対して、拡散符号１を用いた逆拡散処理が施される。さらに、逆拡散部２５１−１では、逆拡散処理後の両遅延プロファイルを、基準を合わせて加算することにより、加算遅延プロファイルが算出される。このとき得られる加算遅延プロファイルが図８Ａに示されている。太い実線矢印はアンテナ１から送信されたパイロットのパス、太い点線矢印はアンテナ２から送信されたパイロットのパス、細い実線矢印はアンテナ３から送信されたパイロットのパス、細い点線矢印はアンテナ４から送信されたパイロットのパスに相当する。【００５５】
ここで、伝搬路変動が遅くて第１のパイロット送信シンボル区間と第２のパイロット送信シンボル区間との間で伝搬路変動が生じていない場合には、理論的には、図８Ａでアンテナ３及びアンテナ４から送信されたパイロットのパスは現れない。なぜならば、アンテナ３及びアンテナ４から送信されるパイロットは、第１のパイロット送信シンボル区間と第２のパイロット送信シンボル区間とでは逆位相の拡散符号２によって拡散されているため、伝搬路変動が無ければ加算遅延プロファイルを作成する際に相殺されてしまうからである。【００５６】
同様にして、逆拡散部２５１−２では、第１及び第２のパイロット送信シンボル区間で生成された遅延プロファイルのそれぞれに対して、拡散符号２を用いた逆拡散処理が施される。さらに、逆拡散部２５１−２では、逆拡散処理後の両遅延プロファイルを、基準を合わせて減算することにより、減算遅延プロファイルが算出される。ここでは、伝搬路変動が生じていない場合には、両区間で同位相の拡散符号１が用いられる、アンテナ１及びアンテナ２により送信されたパイロットに係るパスは、理論上現れない。【００５７】
加算遅延プロファイルは、抽出部２６１−１及び抽出部２６１−２に入力される。そして、抽出部２６１−１では、アンテナ１のパイロット送信区間に対応するｋサンプルの時間窓でパスを抽出する（図８Ｂ参照）。また、抽出部２６１−２では、アンテナ２のパイロット送信区間に対応するｋサンプルの時間窓でパスを抽出する（図８Ｃ参照）。すなわち、抽出部２６１−１及び抽出部２６１−２で用いられる時間窓は、送信側でアンテナ１及びアンテナ２から送信されるパイロットに与えられた送信タイミングの差であるｋサンプルずれている。【００５８】
［対比技術］
ここで本実施の形態の技術と対比する技術として、上記したＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムと、ＣＤＭＡ通信技術とを組み合わせることで実現される実施形態について説明する。【００５９】
図９に示すように、この場合も上記したＭＩＭＯ送信装置１００と同様に、第１及び第２のパイロット送信シンボル区間で、すべてのアンテナからパイロットが送信される。そのとき、アンテナ１及びアンテナ２から送信されるパイロットは拡散符号１で拡散され、アンテナ３及びアンテナ４から送信されるパイロットは拡散符号２で拡散される。また、拡散符号２については、任意の隣接する２つのパイロット送信シンボル区間の間で逆位相となっている。【００６０】
ただし、上記したＭＩＭＯ送信装置１００の場合と異なり、図１０に示すように拡散符号１で拡散されたパイロットと拡散符号２で拡散されたパイロットとの間に、送信タイミングのずれが無い状態でそれらのパイロットが送信されている。すなわち、アンテナ１及びアンテナ３から送信されるパイロットは同じタイミングで送信され、アンテナ２及びアンテナ４から送信されるパイロットは同じタイミングで送信されている。【００６１】
このような状態で送信されるパイロットの受信側では、ＭＩＭＯ受信装置２００と同様に、加算遅延プロファイルと、減算遅延プロファイルとが算出される。この場合にも、上記したように第１のパイロット送信シンボル区間と第２のパイロット送信シンボル区間との間に伝搬路変動が生じている場合には、理論上現れるべきでないアンテナから送信されたパイロットのパス（干渉パス）が現れる。【００６２】
ここで上記したように拡散符号１で拡散されたパイロットの送信タイミングと拡散符号２で拡散されたパイロットの送信タイミングとが一致しているので、図１１の一番右側に示した遅延プロファイルを見て分かるように、理論上現れるべきでないパス（干渉パス）が、抽出対象パス（希望パス）の出現範囲と全く同じ範囲に出現してしまう。これにより、送信側が受信側におけるマルチパス干渉が生じないように、異なる拡散符号を用いて複数のパイロットを送信したにも拘わらず、複数のパイロット間でマルチパス干渉が生じてしまうことになる。ただし、以上の態様でも、伝搬路変動が遅い場合には、十分なレベルのパイロット分離精度が期待される。【００６３】
これに対して、本実施の形態のＭＩＭＯ送信装置１００は、拡散符号１で拡散されたパイロットの送信タイミングと拡散符号２で拡散されたパイロットの送信タイミングとを相対的にβサンプルずらしている（図６Ｂ参照）。【００６４】
これにより、受信側で生成される遅延プロファイルにおいて、拡散符号１で拡散されたパイロットに係るパスの出現範囲と拡散符号２で拡散されたパイロットに係るパスの出現範囲とは中心位置がずれている。すなわち、受信側では、一方の拡散符号に関する加算遅延プロファイル及び減算遅延プロファイルにおいて、他方の拡散符号で拡散されている干渉パスが出現しても、その出現位置が希望パスの出現範囲からずれた位置となる。【００６５】
こうして送信側で異なる拡散符号で拡散されたパイロットの送信タイミングをずらすことにより、受信の際には、両パイロットのマルチパス同士のオーバラップ時間が短くなる。従って、伝搬路変動が速い場合でも希望パスの抽出範囲に入る干渉パスの数を少なくすることができるので、伝搬路推定精度を向上することができる。【００６６】
以上のように本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ送信装置１００では、巡回シフト処理部１５０が、第１の拡散符号（例えば、上記した拡散符号１）で拡散された第１のパイロット信号系列（例えば、上記した送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列）と第２の拡散符号（例えば、上記した拡散符号２）で拡散された第２のパイロット信号系列（例えば、上記した送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列）とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする。そして、巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列が、異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信される。【００６７】
こうして同一のパイロット送信シンボル区間で送信される２つのパイロット信号系列を別々の拡散符号で拡散することにより、受信側におけるパイロットの正確な分離処理を可能とする。またさらに、各パイロット信号系列に施される巡回シフト処理のシフト量も変えることにより、パイロット信号系列に含まれるパイロットに対応したマルチパスの出現タイミングを、各パイロット信号系列間で互いにずらすことができる。これにより、受信側におけるパイロットの分離精度をさらに向上することができる。【００６８】
また、巡回シフト処理部１５０は、上記第１のパイロット信号系列と上記第２のパイロット信号系列の間に、パイロット長（本実施の形態では、ｋサンプル）未満のシフト量の差をつける。すなわち、第１のパイロット信号系列及び第２のパイロット信号系列のそれぞれに含まれるパイロットは、互いに送信タイミングが一部重複している。【００６９】
こうすることで、１つのパイロット送信シンボル区間で送信できるパイロットの数を増やすことができる。すなわち、効率的なパイロット送信が可能となる。【００７０】
また、時間的に最も近い２つのパイロット送信シンボル区間で送信される第２のパイロット信号系列は、互いに逆位相の第２の拡散符号で拡散されている。【００７１】
こうすることにより、受信側で加算遅延プロファイル又は減算遅延プロファイルを算出することで、干渉パスを両遅延プロファイルから除去することが可能となる。さらに、両遅延プロファイルの算出の際にパスが合成されるため、パイロットのＳＩＲを向上することができる。従って、より正確なチャネル推定値を算出することが可能となる。【００７２】
（実施の形態２）
実施の形態１では、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットの送信タイミングを相対的にずらしてパイロット送信を行った。これに対して、実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットの送信タイミングを相対的にずらしてパイロット送信するが、そのずらし方がサイクリックディレイダイバーシチ（ＣＤＤ）も利用できる態様となっている。【００７３】
すなわち、本実施の形態のＭＩＭＯ送信装置は、同一の拡散符号で拡散された複数のパイロットを、パイロット長より長い巡回シフト量の差をつけることにより、相対的にずらして送信する。さらに、本実施の形態のＭＩＭＯ送信装置は、実施の形態１と同様に、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットの送信タイミングを相対的にずらしてパイロット送信する。【００７４】
図１２に示すように本実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置３００は、フィードバック情報取得部３１０と、送信制御部３２０と、データストリーム生成部３３０とを有する。【００７５】
フィードバック情報取得部３１０は、後述するＭＩＭＯ受信装置４００から送信される、伝搬路変動判定結果を含むフィードバック情報を取得する。【００７６】
送信制御部３２０は、巡回シフト制御情報を巡回シフト処理部１５０に出力することにより、各巡回シフト部１５１における巡回シフト量を制御する。また、送信制御部３２０は、データストリーム生成命令情報をデータストリーム生成部３３０に出力することにより、データストリーム生成部３３０におけるデータストリーム生成方法を制御する。【００７７】
パイロット信号系列送信時には、送信制御部３２０は、固定の巡回シフト量を巡回シフト処理部１５０に出力する。【００７８】
データストリーム送信時には、送信制御部３２０は、フィードバック情報取得部３１０にて取得された伝搬路変動判定結果に応じた、データストリーム生成命令情報及び巡回シフト制御情報を出力する。【００７９】
具体的には、伝搬路変動判定結果が伝搬路変動が遅いことを示しているときには、データストリーム生成命令情報は、内容の異なるデータストリームを送信系統と同数生成することを命じる内容であり、巡回シフト制御情報は、後述するパイロット送信時と同じ量の巡回シフトを命じる内容となっている。【００８０】
一方、伝搬路変動判定結果が伝搬路変動が速いことを示しているときには、データストリーム生成命令情報は、データストリームを複数種類（互いに内容が異なる）生成すると共に各種類についてデータストリームを複数生成し全体として送信系統と同数のデータストリームを生成することを命じる内容であり、巡回シフト制御情報は、全ての巡回シフト量を０とする内容となっている。また、データストリーム生成命令情報には、生成されたデータストリームの振り分け先送信系統に関する情報も含まれる。【００８１】
データストリーム生成部３３０は、送信制御部３２０から受け取るデータストリーム生成命令情報の内容に応じて、データストリームを生成する。【００８２】
具体的には、データストリーム生成部３３０は、ＭＩＭＯ送信モードである場合には、送信系統の数と同じ数の、内容の異なるデータストリームを生成し、生成データストリームを拡散部１３０にそれぞれ出力する。【００８３】
また、データストリーム生成部３３０は、ＣＣＤ送信方法に応じてデータストリームが生成する。データストリーム生成部３３０は、一のデータＯＦＤＭシンボルで送信されるデータストリーム（互いに内容が異なる）の種類数、及び、同一内容のデータストリームが送信される送信系統数に応じて、データストリームを生成する。なお、上記したデータストリーム生成命令情報には、ＣＣＤ送信方法に係る情報も含まれる。【００８４】
そしてデータストリーム生成部３３０は、データストリームの種類に応じて、生成したデータストリームを適切な送信系統に対して振り分ける。【００８５】
図１３に示すように本実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置４００は、チャネル推定部４１０−１〜Ｎと、信号分離部４２０と、伝搬路変動判定部４３０と、フィードバック情報送信部４４０とを有する。【００８６】
チャネル推定部４１０−１〜Ｎは、それぞれが対応する無線受信部２１０−１〜Ｎから受信ＯＦＤＭ信号を受け取り、この受信ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロットを用いて、チャネル推定値を算出する。【００８７】
チャネル推定部４１０−１〜Ｎは、ＭＩＭＯ受信処理の場合とＣＤＤ受信処理の場合とで、チャネル推定値を求める方法を切り替える。チャネル推定部４１０は、ＭＩＭＯ受信の場合には、対応受信アンテナと、ＭＩＭＯ送信装置３００の送信アンテナのそれぞれとの間の、各サブキャリアに関するチャネル推定値を算出する。一方、チャネル推定部４１０−１〜Ｎは、ＣＤＤ受信の場合には、対応受信アンテナと、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットが送信される送信アンテナに係る「組み」のそれぞれとの間の、各サブキャリアに関するチャネル推定値を算出する。なお、その送信アンテナの「組み」のそれぞれは、ＣＤＤ送信の場合に送信側で同じ内容のデータストリームが送信される送信アンテナで構成される。また、各組みを構成する送信アンテナから送信されるパイロットの送信タイミングは、一部重複している。【００８８】
具体的には、チャネル推定部４１０は、スイッチ部４５０と、パス抽出処理部４６０と、ＦＦＴ処理部４７０と、チャネル推定値算出部４８０とを有する。【００８９】
スイッチ部４５０は、伝搬路変動判定部４３０から受け取る伝搬路変動判定結果に応じて、入力遅延プロファイルの出力先を切り替える。すなわち、伝搬路変動判定結果が伝搬路変動が遅いことを示しているときにはＭＩＭＯ通信が行われるので、スイッチ部４５０は、入力遅延プロファイルを逆拡散処理部２５０に出力する。一方、伝搬路判定結果が伝搬路変動が速いことを示しているときにはＣＤＤ通信が行われるので、スイッチ部４５０は、入力遅延プロファイルを抽出処理部４６０に直接入力する。【００９０】
スイッチ部４５０は、複数のスイッチ（ＳＷ）４５１を有する。各スイッチ４５１は、送信側でパイロットの拡散に用いられた拡散符号のそれぞれに対応している。スイッチ４５１は、伝搬路判定結果の内容に応じて、入力遅延プロファイルの出力先を切り替える。ここでは、送信側で２種類の拡散符号が用いられることを前提に、スイッチ部４５０にはスイッチ４５１−１及び２が設けられている。【００９１】
パス抽出処理部４６０は、逆拡散処理部２５０から受け取る遅延プロファイルに対しては、実施の形態１のパス抽出処理部２６０と同様の処理を行う。【００９２】
その一方、パス抽出処理部４６０は、スイッチ部４５０から直接的に受け取る遅延プロファイルに対しては、上記した組みに対応する時間窓でパスを抽出する。すなわち、この場合にはＣＤＤ受信が行われるので、パス抽出処理部４６０は、各組みを構成する複数のパイロット全体の送信区間に対応する時間窓で、パスを抽出する。ここでは、送信側で送信アンテナが２つの組みに分けられていることを前提に、パス抽出処理部４６０には、抽出部４６１−１及び２が設けられている。【００９３】
ＦＦＴ処理部４７０は、パス抽出処理部４６０で抽出された各遅延プロファイルに対してフーリエ変換処理を施す。ここでは、ＦＦＴ処理部４７０は、パス抽出部４６１−１、２のそれぞれに対応するＦＦＴ部４７１−１、２を有している。【００９４】
チャネル推定値算出部４８０は、ＦＦＴ処理部４７０で得られたＦＦＴ処理結果を用いて、チャネル推定値を算出する。【００９５】
信号分離部４２０は、チャネル推定部４１０−１〜Ｎで得られたチャネル推定値を用いて受信ＯＦＤＭ信号をそれに含まれる複数のデータストリームに分離する。ただし、信号分離部４２０は、ＭＩＭＯ受信処理とＣＤＤ受信処理との切り替えに応じた分離処理を行う。【００９６】
伝搬路変動判定部４３０は、信号分離部４２０により分離されたデータストリームの誤り率などに基づいて伝搬路変動を判定する。伝搬路変動判定部４３０は、誤り率が所定値以上の場合には伝搬路変動が速いと判定し、そのことを示す伝搬路変動判定結果をフィードバック情報送信部４４０及びチャネル推定部４１０−１〜Ｎに出力する。一方、誤り率が所定値未満の場合には、伝搬路変動が遅いと判断される。【００９７】
フィードバック情報送信部４４０は、伝搬路変動判定部４３０から受け取る伝搬路変動判定結果を含むフィードバック情報をＭＩＭＯ送信装置３００に送信する。【００９８】
上記した構成を有するＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置３００及びＭＩＭＯ受信装置４００の動作について説明する。【００９９】
ＭＩＭＯ送信装置３００は、図６Ａに示すように２つのＯＦＤＭシンボルを用いて、各アンテナからパイロットを送信する。【０１００】
各パイロット送信シンボル区間に着目すると、各パイロット送信シンボル区間において、パイロット信号系列に対して、送信系統毎に異なるシフト量の巡回シフト処理が施される。【０１０１】
具体的には図１４に示すように、拡散符号１で拡散されるパイロットに関しては、送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は０であり、送信アンテナ２から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量はｋ＋Ｌサンプルである。なお、Ｌはｋより小さい。また、ｋ＋Ｌサンプルは、ＣＰ長以下である。【０１０２】
一方、拡散符号２で拡散されるパイロットに関しては、送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、Ｌサンプルであり、送信アンテナ４から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、ｋ＋２Ｌである。【０１０３】
すなわち、ＭＩＭＯ送信装置３００は、同一の拡散符号で拡散された複数のパイロットを、パイロット長より長い巡回シフト量の差（ここでは、ｋ＋Ｌサンプルの差）をつけることにより、相対的にずらして送信する。さらに、ＭＩＭＯ送信装置３００は、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットの送信タイミングを相対的に所定サンプル（ここでは、Ｌサンプル）ずらしてパイロット送信する。【０１０４】
また、すべてのパイロット送信シンボル区間において拡散符号１は同位相である一方、拡散符号２は各隣接パイロット送信シンボル区間で逆位相となっている。【０１０５】
このようにして送信されたパイロットは、図１５に示すように複数のパスを経由した後に、ＭＩＭＯ受信装置４００で受信される。【０１０６】
ＭＩＭＯ受信装置４００は、ＭＩＭＯ通信のモードであるときには、実施の形態１のＭＩＭＯ受信装置２００と同様のチャネル推定値算出処理を行う。ただし、本実施の形態では、図１４に示すような送信タイミングでパイロットが送信されるため、抽出部２６１−１〜４の時間窓は、実施の形態１と異なっている。【０１０７】
すなわち、送信アンテナ１から送信されたパイロットに係るパスを抽出する抽出部２６１−１では、パイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋサンプルの時間窓が用いられる。また、送信アンテナ２に対応する抽出部２６１−２では、パイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋ＋Ｌサンプル〜２ｋ＋Ｌサンプルの時間窓が用いられる。【０１０８】
また、送信アンテナ３に対応する抽出部２６１−３では、パイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてＬサンプル〜ｋ＋Ｌサンプルの時間窓が用いられる。また、送信アンテナ４に対応する抽出部２６１−４では、パイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋ＋２Ｌサンプル〜２ｋ＋２Ｌサンプルの時間窓が用いられる。【０１０９】
一方、ＭＩＭＯ受信装置４００は、ＣＤＤ通信のモードであるときには、上記した各組みを構成する複数のパイロット全体の送信区間に対応する時間窓で、パスを抽出する。【０１１０】
すなわち、図１４のような送信タイミングでパイロットが送信される場合には、送信アンテナ１と３とが第１の組を構成し、送信アンテナ２と４とが第２の組を構成する。そして、第１の組みに対応するパイロットに係るパスを抽出する抽出部４６１−１では、ＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋ＋Ｌサンプルの時間窓が用いられる。こうして先頭のｋ＋Ｌサンプルのマルチパスを合成することで、送信アンテナ１と送信アンテナ３とのずらし量ＬサンプルのＣＤＤ受信処理が実現されている。また、第２の組みに対応するパイロットに係るパスを抽出する抽出部４６１−２では、ＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋ＋Ｌサンプル〜２ｋ＋２Ｌの時間窓が用いられる。【０１１１】
以上のようにＭＩＭＯ受信モードとＣＣＤ受信モードとでは、パス抽出処理部４６０で用いられる時間窓が切り替えられている。【０１１２】
各組みに対応する時間窓で抽出された遅延プロファイルは、ＦＦＴ処理部４７０でＦＦＴ処理された後、チャネル推定値算出部４８０に入力される。チャネル推定値算出部４８０では、入力するＦＦＴ処理結果に基づいて、チャネル推定値が算出される。【０１１３】
ＣＤＤ通信の場合、データストリームも、パイロットの相対的な時間位置関係と同じくして送信される。すなわち、送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は０であり、送信アンテナ２から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量はｋ＋Ｌサンプルである。送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、Ｌサンプルであり、送信アンテナ４から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、ｋ＋２Ｌである。【０１１４】
また、送信アンテナ１から送信されるデータストリームの内容と送信アンテナ３から送信されるデータストリームの内容とが一致すると共に、送信アンテナ２から送信されるデータストリームの内容と送信アンテナ４から送信されるデータストリームの内容とが一致する。【０１１５】
こうして送信されるデータストリームはＭＩＭＯ受信装置４００で受信され、信号分離部４２０で得られたチャネル推定値を用いたＣＤＤ受信処理が行われる。【０１１６】
このように本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ送信装置３００では、巡回シフト処理部１５０が、第１の拡散符号（例えば、上記した拡散符号１）で拡散された第１のパイロット信号系列（例えば、上記した送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列）と第２の拡散符号（例えば、上記した拡散符号２）で拡散された第２のパイロット信号系列（例えば、上記した送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列）とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする。そして、巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列が、異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信される。【０１１７】
こうして同一のパイロット送信シンボル区間で送信される２つのパイロット信号系列を別々の拡散符号で拡散することにより、受信側におけるパイロットの正確な分離処理を可能とする。またさらに、各パイロット信号系列に施される巡回シフト処理のシフト量も変えることにより、パイロット信号系列に含まれるパイロットに対応したマルチパスの出現タイミングを、各パイロット信号系列間で互いにずらすことができる。これにより、干渉低減効果が期待できるので、受信側におけるパイロットの分離精度をさらに向上することができる。【０１１８】
さらに、受信側のＭＩＭＯ受信装置４００においてチャネル推定部４１０がＭＩＭＯ受信モードとＣＤＤ受信モードとを切り替えてチャネル推定算出処理を可能とするパイロット送信方法を実現することができる。【０１１９】
また、ＭＩＭＯ送信装置３００は、同一のパイロット送信シンボル区間で送信する、第１乃至第４のパイロット信号系列を送信する。第１及び第２のパイロット信号系列は、第１の拡散符号（例えば、上記した拡散符号１）で拡散される一方、第３及び第４のパイロット信号系列は、第２の拡散符号（例えば、上記した拡散符号２）で拡散される。このような第１乃至第４のパイロット信号系列に関して、巡回シフト処理部１５０は、第１のパイロット信号系列のシフト量と第３のパイロット信号系列のシフト量との差と、第２のパイロット信号系列のシフト量と第４のパイロット信号系列のシフト量との差とを等しくし、且つ、第１のパイロット信号系列のシフト量と第３のパイロット信号系列のシフト量との差、及び、第２のパイロット信号系列のシフト量と第４のパイロット信号系列のシフト量との差を、第１のパイロット信号系列のシフト量と第２のパイロット信号系列のシフト量との差に等しくする。【０１２０】
こうすることで、受信側のＭＩＭＯ受信装置４００においてチャネル推定部４１０がＭＩＭＯ受信モードとＣＤＤ受信モードとを切り替えてチャネル推定算出処理を可能としつつ、送信パイロット数を増加させて効率的なパイロット送信が可能となる。【０１２１】
２００７年１２月１１日出願の特願２００７−３２００７５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
本発明のパイロット送信方法、ＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ受信装置は、より正確なチャネル推定値の算出を可能とするものとして有用である。
【図１】
2009075104.tif 000003
【図２】
2009075104.tif 000004
【図３】
2009075104.tif 000005
【図４】
2009075104.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2009075104.tif 000009
【図８】
2009075104.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2009075104.tif 000012
【図１１】
2009075104.tif 000013
【図１２】
2009075104.tif 000014
【図１３】
2009075104.tif 000015
【図１４】
2009075104.tif 000016
【図１５】
2009075104.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年3月18日(2010.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パイロットを複数の送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置におけるパイロット送信方法であって、
前記パイロットを一部に含むパイロット信号系列を生成するパイロット信号系列生成ステップと、
前記パイロット信号系列を異なる複数の拡散符号でそれぞれ拡散する拡散ステップと、
第１の拡散符号で拡散された第１のパイロット信号系列と第２の拡散符号で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする巡回シフトステップと、
巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列を異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信する送信ステップと、
を具備するパイロット送信方法。
【請求項２】
前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第２のパイロット信号系列のシフト量との差は、前記パイロット長未満である、請求項１に記載のパイロット送信方法。
【請求項３】
前記同一のパイロット送信シンボル区間には、前記第１の拡散符号で拡散された第３のパイロット信号系列と前記第２の拡散符号で拡散された第４のパイロット信号系列とが含まれ、
前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第３のパイロット信号系列のシフト量との差と、前記第２のパイロット信号系列のシフト量と前記第４のパイロット信号系列のシフト量との差とが等しい、請求項１に記載のパイロット送信方法。
【請求項４】
前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第３のパイロット信号系列のシフト量との差、及び、前記第２のパイロット信号系列のシフト量と前記第４のパイロット信号系列のシフト量との差は、前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第２のパイロット信号系列のシフト量との差に等しい、請求項３に記載のパイロット送信方法。
【請求項５】
時間的に最も近い２つのパイロット送信シンボル区間で送信される前記第２のパイロット信号系列は、互いに逆位相の前記第２の拡散符号で拡散されている、請求項１に記載のパイロット送信方法。
【請求項６】
パイロットを複数の送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置であって、
前記パイロットを一部に含むパイロット信号系列を生成するパイロット信号系列生成手段と、
前記パイロット信号系列を異なる複数の拡散符号でそれぞれ拡散する拡散手段と、
第１の拡散符号で拡散された第１のパイロット信号系列と第２の拡散符号で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする巡回シフト手段と、
巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列を異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信する送信手段と、
を具備するＭＩＭＯ送信装置。
【請求項７】
前記巡回シフト手段は、前記第１のパイロット信号系列と前記第２のパイロット信号系列の間に、前記パイロット長未満のシフト量の差をつける、請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項８】
前記同一のパイロット送信シンボル区間には、前記第１の拡散符号で拡散された第３のパイロット信号系列と前記第２の拡散符号で拡散された第４のパイロット信号系列とが含
まれ、
前記巡回シフト手段は、前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第３のパイロット信号系列のシフト量との差と、前記第２のパイロット信号系列のシフト量と前記第４のパイロット信号系列のシフト量との差とを等しくする、請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項９】
前記巡回シフト手段は、前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第３のパイロット信号系列のシフト量との差、及び、前記第２のパイロット信号系列のシフト量と前記第４のパイロット信号系列のシフト量との差を、前記第１のパイロット信号系列のシフト量と前記第２のパイロット信号系列のシフト量との差に等しくする、請求項８に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項１０】
前記送信手段は、時間的に最も近い２つのパイロット送信シンボル区間で、互いに逆位相の前記第２の拡散符号で拡散された前記第２のパイロット信号系列をそれぞれ送信する、請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項１１】
同一の送信データストリームを複数生成するデータストリーム生成手段をさらに具備し、
前記巡回シフト手段は、第１の送信データストリームと第２の送信ストリームとの間に、前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列と同一のシフト量の差をつける、請求項６に記載のＭＩＭＯ送信装置。
【請求項１２】
受信パイロットの遅延プロファイルを形成する遅延プロファイル生成手段と、
前記形成された遅延プロファイルを逆拡散する逆拡散手段と、
前記形成された遅延プロファイル又は前記逆拡散後の遅延プロファイルから、時間窓を用いてパスを抽出するパス抽出手段と、
前記抽出されたパスに基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、
を具備し、
前記パス抽出手段は、ＭＩＭＯ受信モードとＣＤＤ受信モードとで前記時間窓を切り替えるＭＩＭＯ受信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロット送信方法、ＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ送信装置と通信を行うＭＩＭＯ受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像等の大容量データ通信を可能にする技術として、ＭＩＭＯ（Multiple-Input
/ Multiple-Output）通信が注目されている。このＭＩＭＯ通信では、送信側の複数のアンテナからそれぞれ異なる送信データ（サブストリーム）を送信し、受信側では伝搬路上で複数の送信データが混ざり合った受信データを元の送信データに分離する。この分離処理の際には、伝搬路推定値が必要となる。
【０００３】
特許文献１には、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交波周波数分割多重)方式が適用されたＭＩＭＯ通信システム（ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システム）における、伝搬路推定方法に関する開示がある。
【０００４】
同文献のＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムのＭＩＭＯ送信装置側では、図１に示すように、先ずパイロット信号系列生成部で生成された信号系列からＯＦＤＭシンボル（以下、「パイロットＯＦＤＭシンボル」と呼ぶことがある）が形成される。このパイロットＯＦＤＭシンボルは、全てのサブキャリアに同じ信号が重畳されるため、時間方向で見ると、波形インパルスとなる。
【０００５】
そして、このパイロットＯＦＤＭシンボルは、アンテナ間で互いに異なるシフト量の巡回シフト処理が施されると共に、サイクリックプレフィックス（ＣＰ）が付加された後に、複数のアンテナから送信される。
【０００６】
ここで巡回シフト処理とは、図２に示すように、パイロットＯＦＤＭシンボルのうち末尾ｋサンプルに対応する部分をそのＯＦＤＭシンボルの先頭に移動し、その先頭に移動した部分以外を順次ｋサンプルだけ後方にずらす処理である。すなわち、巡回シフト処理前のパイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置（以下、「初期先頭位置」と呼ぶことがある）は、巡回シフト処理後には、ｋサンプルだけ後方にずれることになる。
【０００７】
従って、図１のＭＩＭＯ送信装置は、２本のアンテナから同じタイミングでパイロットＯＦＤＭシンボルを送信するが、そのパイロットＯＦＤＭシンボルの中身を見ると、初期先頭位置がｋサンプルずれている（図３参照）。
【０００８】
ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムのＭＩＭＯ受信装置側では、パイロットＯＦＤＭシンボルのうち、初期先頭位置からｋサンプルの範囲が、実際にパイロットとして利用される。そのため、ＭＩＭＯ送信装置は、パイロットＯＦＤＭシンボルに対して巡回シフト処理を施すことにより、アンテナ間でパイロットをｋサンプルだけ時間的にずらして送っている。ここで、異なるアンテナから送信されたパイロットＯＦＤＭシンボル間で干渉が起こらないように、実際上、ｋサンプルは、最大マルチパス遅延時間以上に設定される。
【０００９】
以上のようにして送信されたパイロットＯＦＤＭシンボルを、ＭＩＭＯ受信装置は、受信して、まずＣＰを除去する。そして、ＭＩＭＯ受信装置は、ＣＰ除去後の受信パイロットＯＦＤＭシンボルから、先頭のｋサンプル部分とそれ以降の部分とを抽出する。すなわち、ＭＩＭＯ受信装置は、先頭のｋサンプル部分を送信アンテナ１のマルチパスと見なし
、それ以降の部分をアンテナ２のマルチパスと見なし、各送信アンテナから送信されたパイロットの分離処理を行う。抽出された両部分は、それぞれＦＦＴ処理される。このような処理は、ＭＩＭＯ受信装置の各受信アンテナについて行われる。そして、送信アンテナ及び受信アンテナの全組み合わせについて求められたＦＦＴ処理の結果が、チャネル推定値の算出に用いられる。
【００１０】
ここで、送信アンテナの割当サンプル長、つまり上記したｋサンプルは、ＯＦＤＭシンボル以下という制限のもと、最大遅延時間に合わせて決定される。
【００１１】
ＯＦＤＭシンボル長と最大遅延時間との間には相関はないので、最大遅延時間に応じて決められたｋサンプルをＯＦＤＭシンボル内に重なることなく配置していくと、「余りサンプル（時間領域）」が発生する。この余りサンプルは最大遅延時間よりも短いので、上記した従来のＭＩＭＯ送信装置では、他のアンテナから送信されるパイロットに割り当てられない部分、つまり受信側にて利用可能な情報が何も載せられていない部分が、パイロットシンボル内に存在している。  
【特許文献１】特開２００７−２００７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところでＭＩＭＯ通信の場合、受信側において各送信アンテナから送信されたデータストリームが空間多重された空間多重信号を受信するので、受信信号の分離処理が必要になる。そのため、より正確なチャネル推定値を求める必要性が高い。
【００１３】
本発明の目的は、かかる点に鑑みてなされたものであり、より正確なチャネル推定値の算出を可能とする新規のパイロット送信方法、当該パイロット送信方法を用いるＭＩＭＯ送信装置、及び当該ＭＩＭＯ送信装置と通信を行うＭＩＭＯ受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のパイロット送信方法は、パイロットを複数の送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置におけるパイロット送信方法であって、前記パイロットを一部に含むパイロット信号系列を生成するパイロット信号系列生成ステップと、前記パイロット信号系列を異なる複数の拡散符号でそれぞれ拡散する拡散ステップと、第１の拡散符号で拡散された第１のパイロット信号系列と第２の拡散符号で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする巡回シフトステップと、巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列を異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信する送信ステップと、を具備する構成を採る。
【００１５】
本発明のＭＩＭＯ送信装置は、パイロットを複数の送信アンテナから送信するＭＩＭＯ送信装置であって、前記パイロットを一部に含むパイロット信号系列を生成するパイロット信号系列生成手段と、前記パイロット信号系列を異なる複数の拡散符号でそれぞれ拡散する拡散手段と、第１の拡散符号で拡散された第１のパイロット信号系列と第２の拡散符号で拡散された第２のパイロット信号系列とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする巡回シフト手段と、巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列を異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信する送信手段と、を具備する構成を採る。
【００１６】
本発明のＭＩＭＯ受信装置は、受信パイロットの遅延プロファイルを形成する遅延プロファイル生成手段と、前記形成された遅延プロファイルを逆拡散する逆拡散手段と、前記形成された遅延プロファイル又は前記逆拡散後の遅延プロファイルから、時間窓を用いて
パスを抽出するパス抽出手段と、前記抽出されたパスに基づいてチャネル推定値を算出するチャネル推定値算出手段と、を具備し、前記パス抽出手段は、ＭＩＭＯ受信モードとＣＤＤ受信モードとで前記時間窓を切り替える構成を採る。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、より正確なチャネル推定値の算出を可能とする新規のパイロット送信方法、当該パイロット送信方法を用いるＭＩＭＯ送信装置、及び当該ＭＩＭＯ送信装置と通信を行うＭＩＭＯ受信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【００１９】
（実施の形態１）
図４に示すように本実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置１００は、パイロット信号系列生成部１１０と、データストリーム生成部１２０と、送信系統と同数Ｎの拡散部１３０と、ＯＦＤＭ信号生成部１４０と、巡回シフト処理部１５０と、ＣＰ付加処理部１６０と、送信アンテナ１７０−１〜Ｎ（ここでは、Ｎ＝４）と、送信制御部１８０とを有する。なお、ここでは説明を簡単にするために、アンテナ数（送信系統数に等しい）を４としているが、アンテナ数はこれに限定されるものではない。
【００２０】
パイロット信号系列生成部１１０は、パイロットを系列の一部に含むパイロット信号系列を生成し、拡散部１３０に出力する。パイロット信号系列生成部１１０は、パイロット送信シンボル区間に合わせて、パイロット信号系列を出力する。
【００２１】
データストリーム生成部１２０は、それぞれの送信系統から送信されるデータストリームを形成し、拡散部１３０に出力する。データストリーム生成部１２０は、データ送信区間に合わせて、データストリームを出力する。
【００２２】
拡散部１３０は、パイロット送信信号系列及びデータストリームを入力とし、拡散符号
を用いて入力信号を拡散する。ここでは、拡散部１３０−１、２は拡散符号１を用いる一方、拡散部１３０−３、４は拡散符号１と直交する拡散符号２を用いる。また、拡散符号１で拡散処理を行う拡散部１３０−１、２は、すべてのパイロット送信シンボル区間において同位相の拡散符号で拡散処理を行う。一方、拡散符号２で拡散処理を行う拡散部１３０−３、４は、直前のパイロット送信シンボル区間とは逆位相の拡散符号を用いて、拡散処理を行う。
【００２３】
ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、Ｓ／Ｐ部１４１−１〜４と、ＩＦＦＴ部１４３−１〜４とを有する。ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、各送信系統に対応するＳ／Ｐ部１４１とＩＦＦＴ部１４３との組を有する。
【００２４】
ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、送信系統ごとに拡散処理後の、パイロット信号系列及びデータストリームを入力する。ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、入力信号を直並列変換した後に逆フーリエ変換することにより、ＯＦＤＭシンボルを形成する。ＯＦＤＭ信号生成部１４０は、形成したＯＦＤＭシンボルを巡回シフト処理部１５０へ送信系統毎に出力する。
【００２５】
巡回シフト処理部１５０は、各送信系統に対応する巡回シフト部１５１−１〜４を有する。巡回シフト処理部１５０は、送信系統毎にＯＦＤＭシンボルを入力する。巡回シフト処理部１５０は、送信制御部１８０から入力される巡回シフト制御情報に基づいて、入力ＯＦＤＭシンボルを巡回シフトする。巡回シフト処理部１５０は、巡回シフト後のＯＦＤＭシンボルをＣＰ付加処理部１６０に出力する。
【００２６】
ＣＰ付加処理部１６０は、各送信系統に対応するＣＰ部１６１−１〜４を有する。ＣＰ付加処理部１６０は、送信系統毎に巡回シフト後のパイロットＯＦＤＭシンボルを入力し、ＣＰを付加する。ＣＰを付加されたパイロットＯＦＤＭシンボルは、送信系統毎にアンテナ１７０から送信される。
【００２７】
送信制御部１８０は、巡回シフト制御情報を巡回シフト処理部１５０に出力することにより、各巡回シフト部１５１における巡回シフト量を制御する。ここで後述するようにパイロット信号系列の受信側でチャネル推定値の算出に用いるのは、パイロット信号系列のうちの一部のパイロット部分のみである。送信制御部１８０が各送信系統に異なる巡回シフト量を割り当てることにより、各送信系統から送信されるパイロットの送信タイミングが調整されている。また、データストリームに対する巡回シフト量は、０である。
【００２８】
図５に示すように本実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置２００は、Ｎ本の受信アンテナ（図示せず）のそれぞれに対応する無線受信部２１０−１〜Ｎと、チャネル推定部２２０−１〜Ｎと、信号分離部２３０とを有する。
【００２９】
無線受信部２１０−１〜Ｎは、それぞれが対応する受信アンテナにて受信された受信信号に、所定の無線受信処理（ダウンコンバート、Ａ／Ｄ変換など）を施すと共にＣＰを除去し、得られた信号をそれぞれが対応するチャネル推定部２２０−１〜Ｎ、及び信号分離部２３０に送出する。
【００３０】
チャネル推定部２２０−１〜Ｎは、それぞれが対応する無線受信部２１０−１〜Ｎから受信ＯＦＤＭ信号を受け取り、この受信ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロットを用いて、チャネル推定値を算出する。チャネル推定部２２０−１〜Ｎは、それぞれが対応する受信アンテナと、ＭＩＭＯ送信装置１００の送信アンテナのそれぞれとの間の、各サブキャリアに関するチャネル推定値を算出する。
【００３１】
具体的には、チャネル推定部２２０は、遅延プロファイル生成部２４０と、逆拡散処理部２５０と、パス抽出処理部２６０と、ＦＦＴ処理部２７０と、チャネル推定値算出部２８０とを有する。
【００３２】
遅延プロファイル生成部２４０は、入力される受信ＯＦＤＭ信号から遅延プロファイルを作成する。
【００３３】
逆拡散処理部２５０は、送信側で用いられる拡散符号と同数の逆拡散部２５１を有する。ここでは、送信側で２種類の拡散符号（上記した拡散符号１及び拡散符号２）が用いられているので、逆拡散部２５１−１及び２が図示されている。
【００３４】
逆拡散処理部２５０は、遅延プロファイル生成部２４０で作成された遅延プロファイルに対して各拡散符号を用いて逆拡散処理を施す。逆拡散処理部２５０は、拡散符号１に関して２つのパイロット送信シンボル区間で得られた２つの遅延プロファイルを加算することにより「加算遅延プロファイル」を算出する。一方、逆拡散処理部２５０は、拡散符号２に関して２つのパイロット送信シンボル区間で得られた２つの遅延プロファイルを減算することにより「減算遅延プロファイル」を算出する。ここで、加算遅延プロファイル及び減算遅延プロファイルを算出する際にパスの電力合成がなされる。これにより、パイロットのＳＩＲが向上するため、より正確なチャネル推定値の算出が可能となる。
【００３５】
パス抽出処理部２６０は、遅延プロファイルのうちパイロットＯＦＤＭシンボル部分を抽出する。詳細には、パス抽出処理部２６０は、逆拡散処理部２５０で各拡散符号を用いて逆拡散された遅延プロファイルを入力とする。そして、パス抽出処理部２６０は、各逆拡散処理後の遅延プロファイルから、予め設定されている時間窓を用いて、サンプルを抽出する。サンプルの抽出に用いられる時間窓は、送信側で同一の拡散符号によって拡散された複数のパイロットの、パイロットＯＦＤＭシンボル区間における相対的な時間位置関係に応じて設定される。
【００３６】
具体的には、パス抽出処理部２６０は、加算遅延プロファイルからサンプルを抽出する抽出部２６１−１、２と、減算遅延プロファイルからサンプルを抽出する抽出部２６１−３、４とを有する。
【００３７】
抽出部２６１−１は、拡散部１３０−１で拡散されたパイロットに対応する時間窓で遅延プロファイルからサンプルを抽出する。抽出部２６１−２は、拡散部１３０−２で拡散されたパイロットに対応する時間窓で遅延プロファイルからサンプルを抽出する。
【００３８】
抽出部２６１−３は、拡散部１３０−３で拡散されたパイロットに対応する時間窓で遅延プロファイルからサンプルを抽出する。抽出部２６１−４は、拡散部１３０−４で拡散されたパイロットに対応する時間窓で遅延プロファイルからサンプルを抽出する。
【００３９】
ＦＦＴ処理部２７０は、パス抽出処理部２６０で抽出された各遅延プロファイルに対してフーリエ変換処理を施す。ここでは、ＦＦＴ処理部２７０は、パス抽出部２６１−１〜４のそれぞれに対応するＦＦＴ部２７１−１〜４を有している。
【００４０】
チャネル推定値算出部２８０は、ＦＦＴ処理部２８０で得られたＦＦＴ処理結果を用いて、チャネル推定値を算出する。
【００４１】
信号分離部２３０は、チャネル推定部２２０−１〜Ｎで得られた、送信アンテナ、受信アンテナ、及びサブキャリアの全組み合わせに対応するチャネル推定値を用いて、受信ＯＦＤＭ信号（具体的には、受信ＯＦＤＭ信号に含まれるデータ部分）をそれに含まれる複
数のデータストリーム（送信側の送信データストリームに対応）に分離する。
【００４２】
上記した構成を有するＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置１００及びＭＩＭＯ受信装置２００の動作について説明する。
【００４３】
ＭＩＭＯ送信装置１００は、図６Ａに示すように２つのＯＦＤＭシンボルを用いて、各アンテナからパイロットを送信する。同図では、第１のパイロット送信シンボル区間で送信されるパイロットをパイロット１、第２のパイロット送信シンボル区間で送信されるパイロットをパイロット２としている。
【００４４】
各パイロット送信シンボル区間に着目すると、各パイロット送信シンボル区間において、パイロット信号系列に対して、送信系統毎に異なるシフト量の巡回シフト処理が施される。
【００４５】
具体的には図６Ｂに示すように、拡散符号１で拡散されるパイロットに関しては、送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は０であり、送信アンテナ２から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量はｋである。そして、パイロット送信シンボル区間（１ＯＦＤＭシンボルの時間長を持っている）において、ｋサンプルより短いαサンプルの時間長を持つ余りサンプル時間領域が存在する。なお、後述するようにパイロット信号系列のうち初期先頭位置からｋサンプルの部分がパイロットとして用いられるので、ｋサンプルはパイロット長に等しい。
【００４６】
一方、拡散符号２で拡散されるパイロットに関しては、送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、ｋより短いβサンプルであり、送信アンテナ４から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、ｋ＋βである。図６Ｂでは、β＝αである場合、つまりβが余りサンプルの時間長と同じ長さを持つ場合が示されている。
【００４７】
すなわち、同一の拡散符号で拡散された複数のパイロットには、パイロット長に等しい巡回シフト量の差（ここでは、ｋサンプルの差）がつけられている。さらに、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロット（例えば、送信アンテナ１及び送信アンテナ３から送信されるパイロット）は、相対的に所定サンプル（ここでは、βサンプル）ずらされている。
【００４８】
また、図７に示すように、すべてのパイロット送信シンボル区間において拡散符号１は同位相である一方、拡散符号２は各隣接パイロット送信シンボル区間で逆位相となっている。
【００４９】
このようにして送信されたパイロットは、図７に示すように複数のパスを経由した後に、ＭＩＭＯ受信装置２００で受信される。
【００５０】
ＭＩＭＯ受信装置２００は、まず第１のパイロット送信シンボル区間で送信されたパイロットについて処理を行う。すなわち、ＭＩＭＯ受信装置２００は、受信信号に対して無線受信処理、ＣＰ除去を行った後に、遅延プロファイル生成部２４０にて遅延プロファイルを生成する。
【００５１】
また、第２のパイロット送信シンボル区間で送信されたパイロットについても処理を行う。すなわち、ＭＩＭＯ受信装置２００は、受信信号に対して無線受信処理、ＣＰ除去を行った後に、遅延プロファイル生成部２４０にて遅延プロファイルを生成する。
【００５２】
第１及び第２のパイロット送信シンボル区間で生成された遅延プロファイルは、逆拡散部２５１−１、２に入力される。
【００５３】
逆拡散部２５１−１では、第１及び第２のパイロット送信シンボル区間で生成された遅延プロファイルのそれぞれに対して、拡散符号１を用いた逆拡散処理が施される。さらに、逆拡散部２５１−１では、逆拡散処理後の両遅延プロファイルを、基準を合わせて加算することにより、加算遅延プロファイルが算出される。このとき得られる加算遅延プロファイルが図８Ａに示されている。太い実線矢印はアンテナ１から送信されたパイロットのパス、太い点線矢印はアンテナ２から送信されたパイロットのパス、細い実線矢印はアンテナ３から送信されたパイロットのパス、細い点線矢印はアンテナ４から送信されたパイロットのパスに相当する。
【００５４】
ここで、伝搬路変動が遅くて第１のパイロット送信シンボル区間と第２のパイロット送信シンボル区間との間で伝搬路変動が生じていない場合には、理論的には、図８Ａでアンテナ３及びアンテナ４から送信されたパイロットのパスは現れない。なぜならば、アンテナ３及びアンテナ４から送信されるパイロットは、第１のパイロット送信シンボル区間と第２のパイロット送信シンボル区間とでは逆位相の拡散符号２によって拡散されているため、伝搬路変動が無ければ加算遅延プロファイルを作成する際に相殺されてしまうからである。
【００５５】
同様にして、逆拡散部２５１−２では、第１及び第２のパイロット送信シンボル区間で生成された遅延プロファイルのそれぞれに対して、拡散符号２を用いた逆拡散処理が施される。さらに、逆拡散部２５１−２では、逆拡散処理後の両遅延プロファイルを、基準を合わせて減算することにより、減算遅延プロファイルが算出される。ここでは、伝搬路変動が生じていない場合には、両区間で同位相の拡散符号１が用いられる、アンテナ１及びアンテナ２により送信されたパイロットに係るパスは、理論上現れない。
【００５６】
加算遅延プロファイルは、抽出部２６１−１及び抽出部２６１−２に入力される。そして、抽出部２６１−１では、アンテナ１のパイロット送信区間に対応するｋサンプルの時間窓でパスを抽出する（図８Ｂ参照）。また、抽出部２６１−２では、アンテナ２のパイロット送信区間に対応するｋサンプルの時間窓でパスを抽出する（図８Ｃ参照）。すなわち、抽出部２６１−１及び抽出部２６１−２で用いられる時間窓は、送信側でアンテナ１及びアンテナ２から送信されるパイロットに与えられた送信タイミングの差であるｋサンプルずれている。
【００５７】
［対比技術］
ここで本実施の形態の技術と対比する技術として、上記したＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムと、ＣＤＭＡ通信技術とを組み合わせることで実現される実施形態について説明する。
【００５８】
図９に示すように、この場合も上記したＭＩＭＯ送信装置１００と同様に、第１及び第２のパイロット送信シンボル区間で、すべてのアンテナからパイロットが送信される。そのとき、アンテナ１及びアンテナ２から送信されるパイロットは拡散符号１で拡散され、アンテナ３及びアンテナ４から送信されるパイロットは拡散符号２で拡散される。また、拡散符号２については、任意の隣接する２つのパイロット送信シンボル区間の間で逆位相となっている。
【００５９】
ただし、上記したＭＩＭＯ送信装置１００の場合と異なり、図１０に示すように拡散符号１で拡散されたパイロットと拡散符号２で拡散されたパイロットとの間に、送信タイミングのずれが無い状態でそれらのパイロットが送信されている。すなわち、アンテナ１及
びアンテナ３から送信されるパイロットは同じタイミングで送信され、アンテナ２及びアンテナ４から送信されるパイロットは同じタイミングで送信されている。
【００６０】
このような状態で送信されるパイロットの受信側では、ＭＩＭＯ受信装置２００と同様に、加算遅延プロファイルと、減算遅延プロファイルとが算出される。この場合にも、上記したように第１のパイロット送信シンボル区間と第２のパイロット送信シンボル区間との間に伝搬路変動が生じている場合には、理論上現れるべきでないアンテナから送信されたパイロットのパス（干渉パス）が現れる。
【００６１】
ここで上記したように拡散符号１で拡散されたパイロットの送信タイミングと拡散符号２で拡散されたパイロットの送信タイミングとが一致しているので、図１１の一番右側に示した遅延プロファイルを見て分かるように、理論上現れるべきでないパス（干渉パス）が、抽出対象パス（希望パス）の出現範囲と全く同じ範囲に出現してしまう。これにより、送信側が受信側におけるマルチパス干渉が生じないように、異なる拡散符号を用いて複数のパイロットを送信したにも拘わらず、複数のパイロット間でマルチパス干渉が生じてしまうことになる。ただし、以上の態様でも、伝搬路変動が遅い場合には、十分なレベルのパイロット分離精度が期待される。
【００６２】
これに対して、本実施の形態のＭＩＭＯ送信装置１００は、拡散符号１で拡散されたパイロットの送信タイミングと拡散符号２で拡散されたパイロットの送信タイミングとを相対的にβサンプルずらしている（図６Ｂ参照）。
【００６３】
これにより、受信側で生成される遅延プロファイルにおいて、拡散符号１で拡散されたパイロットに係るパスの出現範囲と拡散符号２で拡散されたパイロットに係るパスの出現範囲とは中心位置がずれている。すなわち、受信側では、一方の拡散符号に関する加算遅延プロファイル及び減算遅延プロファイルにおいて、他方の拡散符号で拡散されている干渉パスが出現しても、その出現位置が希望パスの出現範囲からずれた位置となる。
【００６４】
こうして送信側で異なる拡散符号で拡散されたパイロットの送信タイミングをずらすことにより、受信の際には、両パイロットのマルチパス同士のオーバラップ時間が短くなる。従って、伝搬路変動が速い場合でも希望パスの抽出範囲に入る干渉パスの数を少なくすることができるので、伝搬路推定精度を向上することができる。
【００６５】
以上のように本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ送信装置１００では、巡回シフト処理部１５０が、第１の拡散符号（例えば、上記した拡散符号１）で拡散された第１のパイロット信号系列（例えば、上記した送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列）と第２の拡散符号（例えば、上記した拡散符号２）で拡散された第２のパイロット信号系列（例えば、上記した送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列）とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする。そして、巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列が、異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信される。
【００６６】
こうして同一のパイロット送信シンボル区間で送信される２つのパイロット信号系列を別々の拡散符号で拡散することにより、受信側におけるパイロットの正確な分離処理を可能とする。またさらに、各パイロット信号系列に施される巡回シフト処理のシフト量も変えることにより、パイロット信号系列に含まれるパイロットに対応したマルチパスの出現タイミングを、各パイロット信号系列間で互いにずらすことができる。これにより、受信側におけるパイロットの分離精度をさらに向上することができる。
【００６７】
また、巡回シフト処理部１５０は、上記第１のパイロット信号系列と上記第２のパイロ
ット信号系列の間に、パイロット長（本実施の形態では、ｋサンプル）未満のシフト量の差をつける。すなわち、第１のパイロット信号系列及び第２のパイロット信号系列のそれぞれに含まれるパイロットは、互いに送信タイミングが一部重複している。
【００６８】
こうすることで、１つのパイロット送信シンボル区間で送信できるパイロットの数を増やすことができる。すなわち、効率的なパイロット送信が可能となる。
【００６９】
また、時間的に最も近い２つのパイロット送信シンボル区間で送信される第２のパイロット信号系列は、互いに逆位相の第２の拡散符号で拡散されている。
【００７０】
こうすることにより、受信側で加算遅延プロファイル又は減算遅延プロファイルを算出することで、干渉パスを両遅延プロファイルから除去することが可能となる。さらに、両遅延プロファイルの算出の際にパスが合成されるため、パイロットのＳＩＲを向上することができる。従って、より正確なチャネル推定値を算出することが可能となる。
【００７１】
（実施の形態２）
実施の形態１では、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットの送信タイミングを相対的にずらしてパイロット送信を行った。これに対して、実施の形態２でも、実施の形態１と同様に、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットの送信タイミングを相対的にずらしてパイロット送信するが、そのずらし方がサイクリックディレイダイバーシチ（ＣＤＤ）も利用できる態様となっている。
【００７２】
すなわち、本実施の形態のＭＩＭＯ送信装置は、同一の拡散符号で拡散された複数のパイロットを、パイロット長より長い巡回シフト量の差をつけることにより、相対的にずらして送信する。さらに、本実施の形態のＭＩＭＯ送信装置は、実施の形態１と同様に、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットの送信タイミングを相対的にずらしてパイロット送信する。
【００７３】
図１２に示すように本実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置３００は、フィードバック情報取得部３１０と、送信制御部３２０と、データストリーム生成部３３０とを有する。
【００７４】
フィードバック情報取得部３１０は、後述するＭＩＭＯ受信装置４００から送信される、伝搬路変動判定結果を含むフィードバック情報を取得する。
【００７５】
送信制御部３２０は、巡回シフト制御情報を巡回シフト処理部１５０に出力することにより、各巡回シフト部１５１における巡回シフト量を制御する。また、送信制御部３２０は、データストリーム生成命令情報をデータストリーム生成部３３０に出力することにより、データストリーム生成部３３０におけるデータストリーム生成方法を制御する。
【００７６】
パイロット信号系列送信時には、送信制御部３２０は、固定の巡回シフト量を巡回シフト処理部１５０に出力する。
【００７７】
データストリーム送信時には、送信制御部３２０は、フィードバック情報取得部３１０にて取得された伝搬路変動判定結果に応じた、データストリーム生成命令情報及び巡回シフト制御情報を出力する。
【００７８】
具体的には、伝搬路変動判定結果が伝搬路変動が遅いことを示しているときには、データストリーム生成命令情報は、内容の異なるデータストリームを送信系統と同数生成することを命じる内容であり、巡回シフト制御情報は、後述するパイロット送信時と同じ量の
巡回シフトを命じる内容となっている。
【００７９】
一方、伝搬路変動判定結果が伝搬路変動が速いことを示しているときには、データストリーム生成命令情報は、データストリームを複数種類（互いに内容が異なる）生成すると共に各種類についてデータストリームを複数生成し全体として送信系統と同数のデータストリームを生成することを命じる内容であり、巡回シフト制御情報は、全ての巡回シフト量を０とする内容となっている。また、データストリーム生成命令情報には、生成されたデータストリームの振り分け先送信系統に関する情報も含まれる。
【００８０】
データストリーム生成部３３０は、送信制御部３２０から受け取るデータストリーム生成命令情報の内容に応じて、データストリームを生成する。
【００８１】
具体的には、データストリーム生成部３３０は、ＭＩＭＯ送信モードである場合には、送信系統の数と同じ数の、内容の異なるデータストリームを生成し、生成データストリームを拡散部１３０にそれぞれ出力する。
【００８２】
また、データストリーム生成部３３０は、ＣＣＤ送信方法に応じてデータストリームが生成する。データストリーム生成部３３０は、一のデータＯＦＤＭシンボルで送信されるデータストリーム（互いに内容が異なる）の種類数、及び、同一内容のデータストリームが送信される送信系統数に応じて、データストリームを生成する。なお、上記したデータストリーム生成命令情報には、ＣＣＤ送信方法に係る情報も含まれる。
【００８３】
そしてデータストリーム生成部３３０は、データストリームの種類に応じて、生成したデータストリームを適切な送信系統に対して振り分ける。
【００８４】
図１３に示すように本実施の形態に係るＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ受信装置４００は、チャネル推定部４１０−１〜Ｎと、信号分離部４２０と、伝搬路変動判定部４３０と、フィードバック情報送信部４４０とを有する。
【００８５】
チャネル推定部４１０−１〜Ｎは、それぞれが対応する無線受信部２１０−１〜Ｎから受信ＯＦＤＭ信号を受け取り、この受信ＯＦＤＭ信号に含まれるパイロットを用いて、チャネル推定値を算出する。
【００８６】
チャネル推定部４１０−１〜Ｎは、ＭＩＭＯ受信処理の場合とＣＤＤ受信処理の場合とで、チャネル推定値を求める方法を切り替える。チャネル推定部４１０は、ＭＩＭＯ受信の場合には、対応受信アンテナと、ＭＩＭＯ送信装置３００の送信アンテナのそれぞれとの間の、各サブキャリアに関するチャネル推定値を算出する。一方、チャネル推定部４１０−１〜Ｎは、ＣＤＤ受信の場合には、対応受信アンテナと、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットが送信される送信アンテナに係る「組み」のそれぞれとの間の、各サブキャリアに関するチャネル推定値を算出する。なお、その送信アンテナの「組み」のそれぞれは、ＣＤＤ送信の場合に送信側で同じ内容のデータストリームが送信される送信アンテナで構成される。また、各組みを構成する送信アンテナから送信されるパイロットの送信タイミングは、一部重複している。
【００８７】
具体的には、チャネル推定部４１０は、スイッチ部４５０と、パス抽出処理部４６０と、ＦＦＴ処理部４７０と、チャネル推定値算出部４８０とを有する。
【００８８】
スイッチ部４５０は、伝搬路変動判定部４３０から受け取る伝搬路変動判定結果に応じて、入力遅延プロファイルの出力先を切り替える。すなわち、伝搬路変動判定結果が伝搬路変動が遅いことを示しているときにはＭＩＭＯ通信が行われるので、スイッチ部４５０
は、入力遅延プロファイルを逆拡散処理部２５０に出力する。一方、伝搬路判定結果が伝搬路変動が速いことを示しているときにはＣＤＤ通信が行われるので、スイッチ部４５０は、入力遅延プロファイルを抽出処理部４６０に直接入力する。
【００８９】
スイッチ部４５０は、複数のスイッチ（ＳＷ）４５１を有する。各スイッチ４５１は、送信側でパイロットの拡散に用いられた拡散符号のそれぞれに対応している。スイッチ４５１は、伝搬路判定結果の内容に応じて、入力遅延プロファイルの出力先を切り替える。ここでは、送信側で２種類の拡散符号が用いられることを前提に、スイッチ部４５０にはスイッチ４５１−１及び２が設けられている。
【００９０】
パス抽出処理部４６０は、逆拡散処理部２５０から受け取る遅延プロファイルに対しては、実施の形態１のパス抽出処理部２６０と同様の処理を行う。
【００９１】
その一方、パス抽出処理部４６０は、スイッチ部４５０から直接的に受け取る遅延プロファイルに対しては、上記した組みに対応する時間窓でパスを抽出する。すなわち、この場合にはＣＤＤ受信が行われるので、パス抽出処理部４６０は、各組みを構成する複数のパイロット全体の送信区間に対応する時間窓で、パスを抽出する。ここでは、送信側で送信アンテナが２つの組みに分けられていることを前提に、パス抽出処理部４６０には、抽出部４６１−１及び２が設けられている。
【００９２】
ＦＦＴ処理部４７０は、パス抽出処理部４６０で抽出された各遅延プロファイルに対してフーリエ変換処理を施す。ここでは、ＦＦＴ処理部４７０は、パス抽出部４６１−１、２のそれぞれに対応するＦＦＴ部４７１−１、２を有している。
【００９３】
チャネル推定値算出部４８０は、ＦＦＴ処理部４７０で得られたＦＦＴ処理結果を用いて、チャネル推定値を算出する。
【００９４】
信号分離部４２０は、チャネル推定部４１０−１〜Ｎで得られたチャネル推定値を用いて受信ＯＦＤＭ信号をそれに含まれる複数のデータストリームに分離する。ただし、信号分離部４２０は、ＭＩＭＯ受信処理とＣＤＤ受信処理との切り替えに応じた分離処理を行う。
【００９５】
伝搬路変動判定部４３０は、信号分離部４２０により分離されたデータストリームの誤り率などに基づいて伝搬路変動を判定する。伝搬路変動判定部４３０は、誤り率が所定値以上の場合には伝搬路変動が速いと判定し、そのことを示す伝搬路変動判定結果をフィードバック情報送信部４４０及びチャネル推定部４１０−１〜Ｎに出力する。一方、誤り率が所定値未満の場合には、伝搬路変動が遅いと判断される。
【００９６】
フィードバック情報送信部４４０は、伝搬路変動判定部４３０から受け取る伝搬路変動判定結果を含むフィードバック情報をＭＩＭＯ送信装置３００に送信する。
【００９７】
上記した構成を有するＭＩＭＯ−ＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ通信システムにおけるＭＩＭＯ送信装置３００及びＭＩＭＯ受信装置４００の動作について説明する。
【００９８】
ＭＩＭＯ送信装置３００は、図６Ａに示すように２つのＯＦＤＭシンボルを用いて、各アンテナからパイロットを送信する。
【００９９】
各パイロット送信シンボル区間に着目すると、各パイロット送信シンボル区間において、パイロット信号系列に対して、送信系統毎に異なるシフト量の巡回シフト処理が施される。
【０１００】
具体的には図１４に示すように、拡散符号１で拡散されるパイロットに関しては、送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は０であり、送信アンテナ２から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量はｋ＋Ｌサンプルである。なお、Ｌはｋより小さい。また、ｋ＋Ｌサンプルは、ＣＰ長以下である。
【０１０１】
一方、拡散符号２で拡散されるパイロットに関しては、送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、Ｌサンプルであり、送信アンテナ４から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、ｋ＋２Ｌである。
【０１０２】
すなわち、ＭＩＭＯ送信装置３００は、同一の拡散符号で拡散された複数のパイロットを、パイロット長より長い巡回シフト量の差（ここでは、ｋ＋Ｌサンプルの差）をつけることにより、相対的にずらして送信する。さらに、ＭＩＭＯ送信装置３００は、異なる拡散符号で拡散された複数のパイロットの送信タイミングを相対的に所定サンプル（ここでは、Ｌサンプル）ずらしてパイロット送信する。
【０１０３】
また、すべてのパイロット送信シンボル区間において拡散符号１は同位相である一方、拡散符号２は各隣接パイロット送信シンボル区間で逆位相となっている。
【０１０４】
このようにして送信されたパイロットは、図１５に示すように複数のパスを経由した後に、ＭＩＭＯ受信装置４００で受信される。
【０１０５】
ＭＩＭＯ受信装置４００は、ＭＩＭＯ通信のモードであるときには、実施の形態１のＭＩＭＯ受信装置２００と同様のチャネル推定値算出処理を行う。ただし、本実施の形態では、図１４に示すような送信タイミングでパイロットが送信されるため、抽出部２６１−１〜４の時間窓は、実施の形態１と異なっている。
【０１０６】
すなわち、送信アンテナ１から送信されたパイロットに係るパスを抽出する抽出部２６１−１では、パイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋサンプルの時間窓が用いられる。また、送信アンテナ２に対応する抽出部２６１−２では、パイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋ＋Ｌサンプル〜２ｋ＋Ｌサンプルの時間窓が用いられる。
【０１０７】
また、送信アンテナ３に対応する抽出部２６１−３では、パイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてＬサンプル〜ｋ＋Ｌサンプルの時間窓が用いられる。また、送信アンテナ４に対応する抽出部２６１−４では、パイロットＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋ＋２Ｌサンプル〜２ｋ＋２Ｌサンプルの時間窓が用いられる。
【０１０８】
一方、ＭＩＭＯ受信装置４００は、ＣＤＤ通信のモードであるときには、上記した各組みを構成する複数のパイロット全体の送信区間に対応する時間窓で、パスを抽出する。
【０１０９】
すなわち、図１４のような送信タイミングでパイロットが送信される場合には、送信アンテナ１と３とが第１の組を構成し、送信アンテナ２と４とが第２の組を構成する。そして、第１の組みに対応するパイロットに係るパスを抽出する抽出部４６１−１では、ＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋ＋Ｌサンプルの時間窓が用いられる。こうして先頭のｋ＋Ｌサンプルのマルチパスを合成することで、送信アンテナ１と送信アンテナ３とのずらし量ＬサンプルのＣＤＤ受信処理が実現されている。また、第２の組みに対応するパイロットに係るパスを抽出する抽出部４６１−２では、ＯＦＤＭシンボルの先頭位置を基準としてｋ＋Ｌサンプル〜２ｋ＋２Ｌの時間窓が用いられる。
【０１１０】
以上のようにＭＩＭＯ受信モードとＣＣＤ受信モードとでは、パス抽出処理部４６０で用いられる時間窓が切り替えられている。
【０１１１】
各組みに対応する時間窓で抽出された遅延プロファイルは、ＦＦＴ処理部４７０でＦＦＴ処理された後、チャネル推定値算出部４８０に入力される。チャネル推定値算出部４８０では、入力するＦＦＴ処理結果に基づいて、チャネル推定値が算出される。
【０１１２】
ＣＤＤ通信の場合、データストリームも、パイロットの相対的な時間位置関係と同じくして送信される。すなわち、送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は０であり、送信アンテナ２から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量はｋ＋Ｌサンプルである。送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、Ｌサンプルであり、送信アンテナ４から送信されるパイロット信号系列に対する巡回シフト量は、ｋ＋２Ｌである。
【０１１３】
また、送信アンテナ１から送信されるデータストリームの内容と送信アンテナ３から送信されるデータストリームの内容とが一致すると共に、送信アンテナ２から送信されるデータストリームの内容と送信アンテナ４から送信されるデータストリームの内容とが一致する。
【０１１４】
こうして送信されるデータストリームはＭＩＭＯ受信装置４００で受信され、信号分離部４２０で得られたチャネル推定値を用いたＣＤＤ受信処理が行われる。
【０１１５】
このように本実施の形態によれば、ＭＩＭＯ送信装置３００では、巡回シフト処理部１５０が、第１の拡散符号（例えば、上記した拡散符号１）で拡散された第１のパイロット信号系列（例えば、上記した送信アンテナ１から送信されるパイロット信号系列）と第２の拡散符号（例えば、上記した拡散符号２）で拡散された第２のパイロット信号系列（例えば、上記した送信アンテナ３から送信されるパイロット信号系列）とを、異なるシフト量でそれぞれ巡回シフトする。そして、巡回シフトされた前記第１のパイロット信号系列及び前記第２のパイロット信号系列が、異なる送信アンテナから同一のパイロット送信シンボル区間で送信される。
【０１１６】
こうして同一のパイロット送信シンボル区間で送信される２つのパイロット信号系列を別々の拡散符号で拡散することにより、受信側におけるパイロットの正確な分離処理を可能とする。またさらに、各パイロット信号系列に施される巡回シフト処理のシフト量も変えることにより、パイロット信号系列に含まれるパイロットに対応したマルチパスの出現タイミングを、各パイロット信号系列間で互いにずらすことができる。これにより、干渉低減効果が期待できるので、受信側におけるパイロットの分離精度をさらに向上することができる。
【０１１７】
さらに、受信側のＭＩＭＯ受信装置４００においてチャネル推定部４１０がＭＩＭＯ受信モードとＣＤＤ受信モードとを切り替えてチャネル推定算出処理を可能とするパイロット送信方法を実現することができる。
【０１１８】
また、ＭＩＭＯ送信装置３００は、同一のパイロット送信シンボル区間で送信する、第１乃至第４のパイロット信号系列を送信する。第１及び第２のパイロット信号系列は、第１の拡散符号（例えば、上記した拡散符号１）で拡散される一方、第３及び第４のパイロット信号系列は、第２の拡散符号（例えば、上記した拡散符号２）で拡散される。このような第１乃至第４のパイロット信号系列に関して、巡回シフト処理部１５０は、第１のパイロット信号系列のシフト量と第３のパイロット信号系列のシフト量との差と、第２のパイロット信号系列のシフト量と第４のパイロット信号系列のシフト量との差とを等しくし
、且つ、第１のパイロット信号系列のシフト量と第３のパイロット信号系列のシフト量との差、及び、第２のパイロット信号系列のシフト量と第４のパイロット信号系列のシフト量との差を、第１のパイロット信号系列のシフト量と第２のパイロット信号系列のシフト量との差に等しくする。
【０１１９】
こうすることで、受信側のＭＩＭＯ受信装置４００においてチャネル推定部４１０がＭＩＭＯ受信モードとＣＤＤ受信モードとを切り替えてチャネル推定算出処理を可能としつつ、送信パイロット数を増加させて効率的なパイロット送信が可能となる。
【０１２０】
２００７年１２月１１日出願の特願２００７−３２００７５の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明のパイロット送信方法、ＭＩＭＯ送信装置、及びＭＩＭＯ受信装置は、より正確なチャネル推定値の算出を可能とするものとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１】従来のＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信システムの説明に供する図
【図２】巡回シフト処理の説明に供する図
【図３】従来のＭＩＭＯ送信装置のパイロット送信の説明に供する図
【図４】本発明の実施の形態１に係るＭＩＭＯ送信装置の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１に係るＭＩＭＯ受信装置の構成を示すブロック図
【図６】図４のＭＩＭＯ送信装置の動作説明に供する図
【図７】図４のＭＩＭＯ送信装置及び図２のＭＩＭＯ受信装置の動作説明に供する図
【図８】図５のＭＩＭＯ受信装置における遅延プロファイルの生成及び抽出処理の説明に供する図
【図９】対比技術の説明に供する図
【図１０】対比技術の説明に供する図
【図１１】対比技術の説明に供する図
【図１２】実施の形態２に係るＭＩＭＯ送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】実施の形態２に係るＭＩＭＯ受信装置の構成を示すブロック図
【図１４】図１２のＭＩＭＯ送信装置の動作説明に供する図
【図１５】図１２のＭＩＭＯ送信装置及び図１０のＭＩＭＯ受信装置の動作説明に供する図
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009075104.tif 000018
【図２】
2009075104.tif 000019
【図３】
2009075104.tif 000020
【図４】
2009075104.tif 000021
【図５】
2009075104.tif 000022
【図６】
2009075104.tif 000023
【図７】
2009075104.tif 000024
【図８】
2009075104.tif 000025
【図９】
2009075104.tif 000026
【図１０】
2009075104.tif 000027
【図１１】
2009075104.tif 000028
【図１２】
2009075104.tif 000029
【図１３】
2009075104.tif 000030
【図１４】
2009075104.tif 000031
【図１５】
2009075104.tif 000032
【国際調査報告】
2009075104.tif 000033
2009075104.tif 000034
2009075104.tif 000035
2009075104.tif 000036