(57)【要約】 【課題】利用可能なパイロットシンボル系列が限られている場合でも、チャネル推定の質を最適化する。【解決手段】送信装置は、既知のシンボル系列の集合からシンボル系列を選択する手段と、選択されたシンボル系列と想定されるチャネルの周波数特性とに基づいて、選択されたシンボル系列を並び替えるための規則を特定する手段と、選択されたシンボル系列を特定された規則にしたがい並び替える手段と、並び替えの結果得られる系列を無線信号に変換する手段と、を備える。【選択図】図１
2018042036.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既知のシンボル系列の集合からシンボル系列を選択する手段と、
選択された前記シンボル系列と想定されるチャネルの周波数特性とに基づいて、選択された前記シンボル系列を並び替えるための規則を特定する手段と、
選択された前記シンボル系列を特定された前記規則にしたがい並び替える手段と、
並び替えの結果得られる系列を無線信号に変換する手段と、を備える送信装置。
【請求項２】
特定された前記規則は、前記変換する手段が選択された前記シンボル系列を無線信号に変換する場合よりも前記変換する手段が並び替えの結果得られる系列を無線信号に変換する場合のほうが、チャネル推定の確度が上がるように予め決定される請求項１に記載の送信装置。
【請求項３】
前記特定する手段は、前記想定されるチャネルの周波数特性に対応するマッピングテーブルを参照し、選択された前記シンボル系列に対応する規則を特定する請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記マッピングテーブルは、前記既知のシンボル系列の集合および前記変換する手段の既知の変換特性に基づいて予め設定される請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
複数のチャネルの周波数特性のそれぞれに対応するマッピングテーブルを保持する手段と、
前記想定されるチャネルの周波数特性に対応するインデックスを取得する手段と、
前記保持する手段に保持される複数のマッピングテーブルのなかから、取得された前記インデックスに対応するマッピングテーブルを選択する手段と、をさらに備え、
前記特定する手段は、選択された前記マッピングテーブルを参照する請求項３または４に記載の送信装置。
【請求項６】
既知のシンボル系列の集合からシンボル系列を選択することと、
選択された前記シンボル系列と想定されるチャネルの周波数特性とに基づいて、選択された前記シンボル系列を並び替えるための規則を特定することと、
選択された前記シンボル系列を特定された前記規則にしたがい並び替えることと、
並び替えの結果得られる系列を無線信号に変換することと、を含む送信方法。
【請求項７】
既知のシンボル系列の集合からシンボル系列を選択する機能と、
選択された前記シンボル系列と想定されるチャネルの周波数特性とに基づいて、選択された前記シンボル系列を並び替えるための規則を特定する機能と、
選択された前記シンボル系列を特定された前記規則にしたがい並び替える機能と、
並び替えの結果得られる系列を無線信号に変換する機能と、を送信装置に実現させるためのコンピュータプログラム。
【請求項８】
送信装置と受信装置とを備える通信システムであって、
前記送信装置は、
既知のシンボル系列の集合からシンボル系列を選択する手段と、
選択された前記シンボル系列と想定されるチャネルの周波数特性とに基づいて、選択された前記シンボル系列を並び替えるための規則を特定する手段と、
選択された前記シンボル系列を特定された前記規則にしたがい並び替える手段と、
並び替えの結果得られる系列を無線信号に変換する手段と、を備え、
前記受信装置は、変換の結果得られる前記無線信号を受信し、受信された前記無線信号からチャネル推定を行う通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送信装置、送信方法、コンピュータプログラムおよび通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在普及が進んでいるロングタームエボリューション（ＬＴＥ）では、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）が採用されている。ＯＦＤＭでは、各ＯＦＤＭシンボルの先頭にサイクリックプレフィックス（Cyclic-Prefix）と呼ばれるガード区間を設けることにより、前ＯＦＤＭシンボルの遅延波が次のＯＦＤＭシンボルにおよぼすシンボル間干渉（Inter-Symbol Interference、以下、ＩＳＩと称す）やサブキャリア間の直交性の崩れに起因するサブキャリア間干渉を低減または除去できる。
【０００３】
しかしながら、サイクリックプレフィックスは、実質的にデータ伝送を行うことができない区間であると共に、隣接シンボル又は他の信号への干渉源となりうる。これに対して、非特許文献１には、ＤＦＴＳ（Discrete Fourier Transform Spread）−ＯＦＤＭの信号において、送信系のＤＦＴへの入力系列に含まれる（時間領域の）シンボルの始めと終わりのいくつかを「０」とすることで、出力時間信号のテール（tail）の強度の低減を目指す技術が開示されている。テールの強度を十分小さく抑えることで、そのテールに対応する時間範囲では、隣接シンボル又は他の信号に対する干渉が十分に小さくなることが期待される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】G. Berardinelli, F. Tavares, T. Sorensen, P. Mogensen, and K. Pajukoski, "Zero-tail dft-spread-ofdm signals," in Globecom Workshops (GC Wk-shps), 2013 IEEE, Dec 2013, pp. 229-234.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＤＦＴＳ−ＯＦＤＭでは通常、チャネル推定を行う場合、ＤＦＴの後の周波数領域処理においてパイロットシンボルを挿入する。しかしながら、非特許文献１に記載される技術を採用する場合、そのようなパイロットシンボルを挿入すると、出力時間信号のテールの強度の低下が保証されなくなる。したがって、テールの強度の低下を保証しつつチャネル推定を行うひとつの解は、入力系列全体をパイロットシンボル系列とすることである。
【０００６】
しかしながら、選択できるパイロットシンボル系列が限られている場合、チャネル推定に適したパイロットシンボル系列が選択肢のなかに無く、正確なチャネル推定が困難になる状況が発生しうる。
【０００７】
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、利用可能なパイロットシンボル系列が限られている場合でも、チャネル推定の質を最適化できる通信技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のある態様は、送信装置に関する。この送信装置は、既知のシンボル系列の集合からシンボル系列を選択する手段と、選択されたシンボル系列と想定されるチャネルの周波数特性とに基づいて、選択されたシンボル系列を並び替えるための規則を特定する手段と、選択されたシンボル系列を特定された規則にしたがい並び替える手段と、並び替えの結果得られる系列を無線信号に変換する手段と、を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を装置、方法、システム、コンピュータプログラム、コンピュータプログラムを格納した記録媒体などの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、利用可能なパイロットシンボル系列が限られている場合でも、チャネル推定の質を最適化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る通信システムの模式図である。
【図２】図１の第１ユーザ端末のハードウエア構成例を示す図である。
【図３】図２の通信装置の送信に係る機能および構成を示すブロック図である。
【図４】図３の系列保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図５】図３のテーブル保持部の一例を示すデータ構造図である。
【図６】マッピングテーブルの一例を示すデータ構造図である。
【図７】あるＰＳ系列を並び替えて得られる系列を無線信号に変換したときの周波数プロファイルの一例を示す模式図である。
【図８】図１の無線通信システムにおける一連の処理の流れを示すチャートである。
【図９】図８のチャネル推定ステップにおける処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】周波数プロファイルの比較結果を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面において説明上重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１３】
実施の形態では、既知のまたは予め定められたパイロットシンボル系列（Pilot symbol sequence、以下「ＰＳ系列」と称す）の集合を使用する。通信システムにおいて、送信機の特性もまた既知であるから、既知のＰＳ系列を既知の特性の送信機で処理した結果得られる無線信号の周波数ドメインのプロファイルは予め測定またはシミュレート可能である。このとき、既知のＰＳ系列のシンボルの並びを変えると周波数ドメインのプロファイル（以下、「周波数プロファイル」と称す）も変わる。そこで、本実施の形態では、チャネル推定に適した周波数プロファイルが得られるような既知のＰＳ系列の並び替え方を予め求め、そのＰＳ系列と並び替え方とを対応付けてマッピングテーブルに保持する。チャネルの周波数特性（例えば、平坦であるか、選択的であるか等）ごとにチャネル推定に適した周波数プロファイルがある。したがって、チャネルの周波数特性のタイプごとにマッピングテーブルが存在する。そして、実際の送信時には、送信対象のＰＳ系列について上記マッピングテーブルを参照して並び替え方を特定し、特定された並び替え方にしたがいＰＳ系列を並び替える。これにより、チャネル推定の確度を高めることができる。
【００１４】
図１は、実施の形態に係る通信システム１００の模式図である。通信システム１００は、基地局１０２と３つのユーザ端末１０６、１０８、１１０とを含む。基地局（Base Station、ＢＳ）とユーザ端末（User Equipment、ＵＥ）とはＯＦＤＭをベースとした送受信機を使用して無線通信を行う。基地局１０２の通信可能な範囲（セルと称す）１０２ａには３つのユーザ端末１０６、１０８、１１０が存在し、そのそれぞれは基地局１０２と無線リンクを確立している。図１の例では３つのユーザ端末を使用するが、ユーザ端末の数はこれに限られず、任意であってもよい。
【００１５】
基地局１０２は３つのユーザ端末１０６、１０８、１１０のそれぞれに基地局１０２との通信のための無線リソースを割り当てる。無線リソースは使用可能な期間または使用可能な周波数帯域もしくはその両方により特定される。基地局１０２は、下りリンク（Downlink）の制御チャネルを通じてセル１０２ａ内のユーザ端末にシステム情報を報知する。システム情報はセル１０２ａを特定するセルＩＤを含む。
【００１６】
基地局１０２にはチャネルの周波数特性が複数登録されている。基地局１０２は複数の周波数特性のなかからチャネル推定において想定する周波数特性を選択し、選択された周波数特性を特定するインデックスを上記のシステム情報に含める。システム情報は報知制御チャネル（Broadcast Control Channel、ＢＣＣＨ）に含まれてもよい。報知制御チャネルは、セル探索（Cell Search）や同期や重要なセルパラメータの取得のために使用され、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄではこれらの目的のためにメイン情報ブロック（Main Information Block、ＭＩＢ）を含む。インデックスはＭＩＢに含まれてもよい。
【００１７】
基地局１０２は、例えば以下の５つのチャネル条件のなかからひとつを選択する。
（タイプ１）低移動性（Low mobility）＋周波数平坦チャネル（Frequency flat channel）
（タイプ２）低移動性＋周波数選択性チャネル（Frequency selective channel）、ただしコヒーレンス帯域幅（Coherence bandwidth）＝使用帯域幅の５０％
（タイプ３）低移動性＋周波数選択性チャネル、ただしコヒーレンス帯域幅＝使用帯域幅の２５％
（タイプ４）低移動性＋信頼性の低いバンドエッジ（例えば、隣接バンドに潜在的に強い干渉源があるため）
（タイプ５）高移動性＋周波数平坦チャネル
【００１８】
タイプ１〜タイプ５のチャネル条件の周波数特性のそれぞれについて、チャネル推定に適した周波数プロファイルが存在する。例えば、周波数選択性チャネルの推定には比較的平坦な周波数プロファイルが適している。周波数平坦チャネルの推定には局在的な周波数プロファイルが適している。ＰＳ系列の集合に含まれるＰＳ系列のひとつひとつについて、最適な周波数プロファイルを与える並べ替え方を規定したマッピングテーブルは、チャネルの周波数特性のタイプごとに予め作成される。基地局１０２とユーザ端末１０６、１０８、１１０とはそのようなマッピングテーブルの集合を共有する。システム情報に含まれるインデックスは、このマッピングテーブルの集合から選択された周波数特性に対応するマッピングテーブルを特定するためのものである。
【００１９】
図２は、第１ユーザ端末１０６のハードウエア構成例を示す図である。他のユーザ端末は第１ユーザ端末１０６と同様の構成を有する。第１ユーザ端末１０６は、ＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２と、ＲＡＭ２０３と、外部記憶装置２０４と、通信装置２０５と、を有する。第１ユーザ端末１０６では、例えばＲＯＭ２０２、ＲＡＭ２０３及び外部記憶装置２０４のいずれかに記録された、第１ユーザ端末１０６の各機能を実現するためのコンピュータプログラムがＣＰＵ２０１により実行される。そして、第１ユーザ端末１０６は、例えばＣＰＵ２０１により通信装置２０５を制御して、基地局１０２と第１ユーザ端末１０６との間の通信を行う。
【００２０】
図３は、図２の通信装置２０５の送信に係る機能および構成を示すブロック図である。この図に示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。
【００２１】
通信装置２０５は、ベースバンド信号処理部３０２と、送信部３０４と、増幅部３０６と、アンテナ３０８と、系列保持部３１０と、系列選択部３１２と、条件取得部３１４と、テーブル選択部３１６と、規則特定部３１８と、テーブル保持部３２０と、系列生成部３２２と、Ｓ／Ｐ変換部３２４と、マッピング部３２６と、Ｐ／Ｓ変換部３２８と、を備える。
【００２２】
図４は、系列保持部３１０の一例を示すデータ構造図である。系列保持部３１０は既知のＰＳ系列の集合を保持する。系列保持部３１０は、ＰＳ系列を特定するＩＤと、ＰＳ系列の値と、を対応付けて保持する。ＰＳ系列の要素の数すなわち長さをＮ（Ｎは自然数）と表記する。系列保持部３１０に保持されている、無線通信システム１００において利用可能な全てのＰＳ系列からなる集合を
【数１】
2018042036.tif 000003
と表記する。
【００２３】
基地局１０２は、伝搬遅延について同期していないユーザ端末から受信した上りリンクのプリアンブル信号から、そのユーザ端末との伝搬遅延を推定することができる。このプリアンブル信号は、Ｚａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列から生成される。本実施の形態では、このプリアンブル信号を用いてチャネル推定を行う。したがって、ＰＳ系列はＺａｄｏｆｆ−Ｃｈｕ系列から生成される。なお、他の実施の形態では、プリアンブル信号の送信のタイミング以外のタイミングで、本実施の形態に係る技術的思想を用いてチャネル推定を行ってもよい。
【００２４】
図３に戻り、系列選択部３１２は、系列保持部３１０に保持されているＰＳ系列の集合のなかから、使用するＰＳ系列を選択する。系列選択部３１２は、下りリンクの制御チャネルを通じて取得されたシステム情報に含まれるセルＩＤに対応するＰＳ系列を選択する。系列選択部３１２は、選択されたＰＳ系列をＳ／Ｐ変換部３２４および規則特定部３１８に渡す。
【００２５】
条件取得部３１４は、想定されるチャネルの周波数特性を取得する。条件取得部３１４は、下りリンクの制御チャネルを通じて取得されたシステム情報に含まれるインデックスを取得する。上述の通り、インデックスは基地局１０２において選択されたチャネル条件を表す。
【００２６】
図５は、テーブル保持部３２０の一例を示すデータ構造図である。テーブル保持部３２０は、異なる複数の周波数特性のそれぞれに対応するマッピングテーブルを保持する。テーブル保持部３２０は、インデックスと、そのインデックスが表す周波数特性に対応するマッピングテーブルと、を対応付けて保持する。テーブル保持部３２０に保持される複数のマッピングテーブルからなる集合を
【数２】
2018042036.tif 000004
と表記する。この集合の要素（すなわち、マッピングテーブル）を
【数３】
2018042036.tif 000005
と表記する。
【００２７】
図６は、マッピングテーブルの一例を示すデータ構造図である。可能な全ての長さＮの論理インデックス系列の集合を以下のように定義する。
【数４】
2018042036.tif 000006
マッピングテーブルは、ＰＳ系列と所与の長さＮの論理インデックス系列との１対１対応を規定する。すなわち、集合
【数５】
2018042036.tif 000007
に含まれるｍ（ｍは自然数）番目のＰＳ系列をｓｍと表記し、それに対応する論理インデックス系列をπｍと表記するとき、以下の式が成立する。
【数６】
2018042036.tif 000008
【００２８】
図６に示されるマッピングテーブルは、ＰＳ系列を特定するＩＤと、該ＰＳ系列に対応する論理インデックス系列と、を対応付けて保持する。マッピングテーブルは、既知のＰＳ系列の集合およびユーザ端末の送信機の既知の特性および対応するチャネルの周波数特性に基づいて予め設定され、登録される。送信機の既知の特性は、例えばベースバンド信号処理部３０２、送信部３０４、増幅部３０６において行われる入力系列から無線信号への変換の特性である。特に、マッピングテーブルに保持される論理インデックス系列は、対応するＰＳ系列を上記変換の特性にしたがい無線信号に変換する場合よりも、該論理インデックス系列を用いて対応するＰＳ系列を並び替えて得られる系列を上記変換の特性にしたがい無線信号に変換する場合のほうが、チャネル推定の確度が上がるように予め決定される。なお、基地局１０２は系列保持部３１０と同等の系列保持部とテーブル保持部３２０と同等のテーブル保持部とを備える。
【００２９】
図７は、あるＰＳ系列を並び替えて得られる系列を無線信号に変換したときの周波数プロファイルの一例を示す模式図である。この例では、一定の間隔をおいて強度の大きいパイロットサブキャリアが並んでいる。特に、各リソースブロック（Resource Block）に強度の大きなパイロットサブキャリアがひとつ設けられている。これは、コヒーレンス帯域幅がひとつのリソースブロックの幅と一致する場合に適する。本例では、あるＰＳ系列の並び替え方すなわち論理インデックス系列を、図７に示されるような周波数プロファイルが得られるように決定し、予めマッピングテーブルに登録しておく。
【００３０】
別の例では、受信側のＤＦＴ出力ビン（bin）で測定されたチャネル周波数応答と期待されるチャネル周波数応答との間の誤差の二乗平均平方根（Root Mean Square Error）を、ＳＮＩＲ（Signal to Noise plus Interference power Ratio）の所与の値のもとで算出して得られる値を、最適な論理インデックス系列を求めるための尺度として使用してもよい。
【００３１】
図３に戻り、テーブル選択部３１６は、テーブル保持部３２０に保持される複数のマッピングテーブルのなかから、条件取得部３１４によって取得されたインデックスに対応するマッピングテーブルを選択する。テーブル選択部３１６は、選択されたマッピングテーブルを規則特定部３１８に渡す。
【００３２】
規則特定部３１８は、系列選択部３１２によって選択されたＰＳ系列とテーブル選択部３１６によって選択されたマッピングテーブルとに基づいて、選択されたＰＳ系列を並び替えるための規則を特定する。規則特定部３１８は、テーブル選択部３１６から渡されたマッピングテーブルを参照し、系列選択部３１２から渡されたＰＳ系列に対応する論理インデックス系列を特定する。規則特定部３１８は、特定された論理インデックス系列をマッピング部３２６に渡す。
【００３３】
Ｓ／Ｐ変換部３２４、マッピング部３２６、Ｐ／Ｓ変換部３２８はあわせて、系列選択部３１２によって選択されたＰＳ系列を規則特定部３１８によって特定された論理インデックス系列にしたがい並び替える並び替え部３３０を構成する。系列選択部３１２によって選択されたＰＳ系列すなわち並び替え部３３０に入力されるＰＳ系列をｓｍと表記し、並び替え部３３０から出力される系列すなわちベースバンド信号処理部３０２に入力される入力系列を
【数７】
2018042036.tif 000009
と表記すると、
【数８】
2018042036.tif 000010
となる。すなわち、ベースバンド信号処理部３０２に入力される系列は、選択されたＰＳ系列を、マッピングテーブルによって与えられる対応する論理インデックス系列に従い並べ替えたものである。
【００３４】
Ｓ／Ｐ変換部３２４は、系列選択部３１２から渡されたＰＳ系列を直列−並列変換し、マッピング部３２６に出力する。
マッピング部３２６は、規則特定部３１８から渡された論理インデックス系列に基づいて、Ｓ／Ｐ変換部３２４で並列化されたＰＳ系列を並び替える。マッピング部３２６では、例えば論理インデックス系列が（３、１０、２、１、…）である場合、ＰＳ系列の３番目のシンボルを１番目とし、１０番目のシンボルを２番目とし、２番目のシンボルを３番目とするような並び替えが行われる。
Ｐ／Ｓ変換部３２８は、マッピング部３２６の出力を並列−直列変換し、入力系列を生成する。Ｐ／Ｓ変換部３２８は、生成された入力系列をベースバンド信号処理部３０２に渡す。
【００３５】
ベースバンド信号処理部３０２は、並び替え部３３０におけるＰＳ系列の並べ替えの結果得られる入力系列を取得する。ベースバンド信号処理部３０２は、取得された入力系列に対して、プリコーディング処理や離散フーリエ変換（Discrete Fourier Transform、ＤＦＴ）処理、ＩＤＦＴ（Inverse DFT）処理、フィルタリング処理などを行う。ベースバンド信号処理部３０２は、それらの処理の結果得られるベースバンド信号を送信部３０４に転送する。
【００３６】
送信部３０４は、ベースバンド信号処理部３０２から出力されたベースバンド信号により搬送波を変調し、所望の無線周波数帯域を有する無線信号を生成する。増幅部３０６は、送信部３０４により生成された無線信号を増幅してアンテナ３０８により送信する。系列生成部３２２は、プリアンブル送信の後に送信されるべきユーザデータを取得する。系列生成部３２２は、取得されたユーザデータを表すシンボル系列を生成し、ベースバンド信号処理部３０２に渡す。ベースバンド信号処理部３０２は、系列生成部３２２から渡されたシンボル系列についても、入力系列と同様の処理を行う。
【００３７】
以上の構成による無線通信システム１００の動作を説明する。
図８は、無線通信システム１００における一連の処理の流れを示すチャートである。基地局１０２は、チャネルの想定される周波数特性を選択する（Ｓ８０２）。基地局１０２は、セルＩＤおよびステップＳ８０２で選択された周波数特性に対応するインデックスを、ＢＣＣＨを介して第１ユーザ端末１０６およびセル１０２ａ内の他のユーザ端末に送信する（Ｓ８０４）。第１ユーザ端末１０６は、受信したインデックスに対応するマッピングテーブルをテーブル保持部３２０から選択する（Ｓ８０６）。第１ユーザ端末１０６は、受信したセルＩＤに対応するＰＳ系列を系列保持部３１０から選択する（Ｓ８０８）。第１ユーザ端末１０６は、ステップＳ８０６で選択されたマッピングテーブルを参照し、ステップＳ８０８で選択されたＰＳ系列に対応する論理インデックス系列を特定する（Ｓ８１０）。第１ユーザ端末１０６は、ステップＳ８０８で選択されたＰＳ系列を、ステップＳ８１０で特定された論理インデックス系列に基づいて並び替える（Ｓ８１２）。第１ユーザ端末１０６は、ステップＳ８１２での並び替えの結果得られる系列から無線信号を生成する（Ｓ８１４）。第１ユーザ端末１０６は、ステップＳ８１４で生成された無線信号を基地局１０２に送信する（Ｓ８１６）。基地局１０２は、受信した無線信号を解析し、チャネル推定を行う（Ｓ８１８）。
【００３８】
図９は、図８のチャネル推定ステップＳ８１８における処理の流れを示すフローチャートである。基地局１０２は、第１ユーザ端末１０６の系列保持部３１０、テーブル保持部３２０のそれぞれが保持する情報と同じ情報を保持する系列保持部、テーブル保持部を有する。基地局１０２は、ステップＳ８０２で選択された周波数特性に対応するマッピングテーブルを、自己のテーブル保持部から選択する（Ｓ９０２）。基地局１０２は、自己のセルＩＤに対応するＰＳ系列を、自己の系列保持部から選択する（Ｓ９０４）。基地局１０２は、ステップＳ９０２で選択されたマッピングテーブルを参照し、ステップＳ９０４で選択されたＰＳ系列に対応する論理インデックス系列を特定する（Ｓ９０６）。基地局１０２は、ステップＳ９０４で選択されたＰＳ系列を、ステップＳ９０６で特定された論理インデックス系列に基づいて並び替える（Ｓ９０８）。基地局１０２は、ステップＳ９０８での並び替えの結果得られる系列から、基地局１０２において期待されるチャネル周波数応答を算出する（Ｓ９１０）。基地局１０２は、第１ユーザ端末１０６から受信した無線信号のチャネル周波数応答を測定する（Ｓ９１２）。基地局１０２は、ステップＳ９１０で算出された期待されるチャネル周波数応答と、ステップＳ９１２で測定されたチャネル周波数応答と、を比較することでチャネル推定を行う（Ｓ９１４）。
【００３９】
なお、使用されるマッピングテーブルはセルごとに異なってもよい。例えば、基地局は、最初に使用するマッピングテーブルを決定し、決定されたマッピングテーブルを指定するインデックスをＭＩＢに含めてユーザ端末に提供する。このＭＩＢは、該基地局のセルＩＤの特定に成功した任意のユーザ端末によって復号可能である。その後、基地局は上りリンクのチャネルの測定に基づき、ある接続ユーザについて想定されるチャネルの周波数特性を更新する。基地局は、更新後の新たな周波数特性に対応するマッピングテーブルを特定する。基地局は、下りリンクのインタフェースメッセージを介して、新たに特定されたマッピングテーブルのインデックスをその接続ユーザに通知する。
【００４０】
上述の実施の形態において、保持部の例は、ハードディスクや半導体メモリである。また、本明細書の記載に基づき、各部を、図示しないＣＰＵや、インストールされたアプリケーションプログラムのモジュールや、システムプログラムのモジュールや、ハードディスクから読み出したデータの内容を一時的に記憶する半導体メモリなどにより実現できることは本明細書に触れた当業者には理解される。
【００４１】
本実施の形態に係る無線通信システム１００によると、既知のＰＳ系列のなかから使用するＰＳ系列を選ぶ必要がある状況でも、確度の高いチャネル推定が可能となる。既知のＰＳ系列がチャネルの周波数特性を考慮して作られたものではない場合でも、送信機への入力の前に並び替えを行うことにより、チャネル推定に適した周波数プロファイルを実現できる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る無線通信システム１００では、伝搬遅延を推定するためのプリアンブル信号に並べ替えを適用することで、プリアンブル信号をチャネル推定にも利用する。したがって、プリアンブル信号とは別にパイロット信号を送る場合と比較して、通信量を低減できる。
【００４３】
また、本実施の形態では、複数のマッピングテーブルを送信側、受信側の双方に用意し、想定されるチャネルの周波数特性によりマッピングテーブルを使い分ける。したがって、複数種類の周波数特性に対応可能となる。
【００４４】
本実施の形態に係る並び替えの具体例を説明する。本例では、ベースバンド信号処理部３０２において非特許文献１に記載されるゼロテール（Zero-tail）ＤＦＴＳ−ＯＦＤＭが採用される。サブキャリア数は１２、ＤＦＴのサイズは１２、ゼロテールについてゼロの数は４である。ＱＰＳＫコンステレーションから取得されるランダムなパイロットシンボル系列ｓを使用する。パイロットシンボルの数は８である。並び替えの規則すなわち論理インデックス系列πは、上記の条件の下で平坦なスペクトルが得られるよう決定される。このような平坦なスペクトルによると、全ての周波数でチャネル推定の質を同じにすることができる。
【００４５】
パイロットシンボル系列ｓの並び替えは、並び替え行列Ａを用いて
【数９】
2018042036.tif 000011
と表される。所望のスペクトルプロファイルとの相関を最大化することにより、並び替え行列Ａの具体的な形として
【数１０】
2018042036.tif 000012
が得られる。これに対応する論理インデックス系列πの具体的な形は、
【数１１】
2018042036.tif 000013
である。
【００４６】
図１０は、周波数プロファイルの比較結果を示す説明図である。上記具体例に係る並び替えを行わない場合、周波数プロファイルには顕著な強弱が現れる。特に強度の小さいサブキャリア（図１０中の円で囲まれた２つの部分）はレシーバにおいて低いＳＮＲを示す。したがって、レシーバにおいて大きなチャネル推定誤差が生じうる。これは、高いブロックエラーレート（Block-Error Rate）の発生につながりうる。対して上記具体例に係る並び替えを行う場合の周波数プロファイルは理想的な（完全に平坦な）周波数プロファイルに近いので、サブキャリアによらずに一定以上のＳＮＲを実現することができる。その結果、チャネル推定誤差を小さくしてブロックエラーレートを低減できる。
【００４７】
以上、実施の形態に係る無線通信システムの構成と動作について説明した。この実施の形態は例示であり、各構成要素や各処理の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解される。
【００４８】
実施の形態では、上りリンクすなわちユーザ端末がＰＳ系列を並び替え、無線信号に変換して基地局に送信する場合を説明したが、これに限られず、下りリンクすなわち基地局がＰＳ系列を並び替え、無線信号に変換してユーザ端末に送信する場合にも本実施の形態に係る技術的思想を適用できる。
【００４９】
実施の形態のベースバンド信号処理部３０２において、非特許文献１に記載されるゼロテールＤＦＴＳ−ＯＦＤＭなどの端部の強度を抑制する処理が行われてもよい。ベースバンド信号処理部３０２でどのような処理が行われようと、その処理が予め分かっていれば、ＰＳ系列に対する最適な論理インデックス系列を決定することができる。
【符号の説明】
【００５０】
１００  無線通信システム、  １０２  基地局、  １０６  第１ユーザ端末、  １０８  第２ユーザ端末、  １１０  第３ユーザ端末。
【図１】
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【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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