(57)【要約】【課題】複数のアンテナにおいて受信した信号間に含まれたアンテナ間周波数オフセット誤差を補正したい。【解決手段】ＦＦＴ部４０は、複数の基地局用アンテナのそれぞれに対応し、所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信する。受信ウエイトベクトル計算部６８は、受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する単位時間あたりの位相回転量を基地局用アンテナ単位に導出する。また、受信ウエイトベクトル計算部６８は、基地局用アンテナ単位の位相回転量にしたがって、受信ウエイトベクトル信号３１２を位相回転する。合成部６０は、位相回転した受信ウエイトベクトル信号３１２によって、受信したマルチキャリア信号を基地局用アンテナ単位およびサブキャリア単位に重みづけし、重みづけの結果をサブキャリア単位に合成する。【選択図】図５
2008072245.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナのそれぞれに対応したマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出する導出部と、
前記導出部において導出したアンテナ単位の位相回転量と、前記受信部において受信したマルチキャリア信号に乗算すべきサブキャリア単位のウエイトベクトルであって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルとをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、サブキャリア単位のウエイトベクトルを位相回転する回転部と、
前記回転部において位相回転したサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、前記受信部において受信したマルチキャリア信号をアンテナ単位およびサブキャリア単位に重みづけし、重みづけの結果をサブキャリア単位に合成する合成部とを備え、
前記受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、
前記導出部は、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出することを特徴とする受信装置。
【請求項２】
前記受信部において受信したマルチキャリア信号は、複数の系列によって形成されており、
前記回転部における位相回転の対象となるサブキャリア単位のウエイトベクトルは、複数の系列のそれぞれに対応した成分によって形成されており、
前記合成部は、重みづけをアンテナ単位、サブキャリア単位、系列単位に実行し、合成をサブキャリア単位、系列単位に実行し、
前記導出部は、系列の数にかかわらず、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出することを特徴とする請求項１に記載の受信装置。
【請求項３】
複数のアンテナのそれぞれに対応し、複数の系列によって形成されたマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出する導出部と、
前記導出部において導出したアンテナ単位の位相回転量と、前記受信部において受信したマルチキャリア信号とをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、マルチキャリア信号を位相回転する回転部と、
前記回転部において位相回転したマルチキャリア信号に対して、複数のアンテナおよび複数の系列のそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、アンテナ単位、サブキャリア単位、系列単位の重みづけを実行し、重みづけの結果をサブキャリア単位、系列単位に合成する合成部とを備え、
前記受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、
前記導出部は、系列の数にかかわらず、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出することを特徴とする受信装置。
【請求項４】
前記導出部は、アンテナ単位の位相回転量のうちのひとつが基準量となり、アンテナ単位の位相回転量のうちの残りが処理対象量となるように分類を実行する手段と、処理対象量と基準量との誤差をアンテナ単位の位相回転量として前記回転部に出力する手段とを含み、
前記回転部は、前記導出部において処理対象量に分類されたアンテナに対して、位相回転を実行することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の受信装置。
【請求項５】
複数のアンテナと
前記複数のアンテナのそれぞれに対応したマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信する受信部と、
前記受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出する導出部と、
前記導出部において導出したアンテナ単位の位相回転量と、前記受信部において受信したマルチキャリア信号に乗算すべきサブキャリア単位のウエイトベクトルであって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルとをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、サブキャリア単位のウエイトベクトルを位相回転する回転部と、
前記回転部において位相回転したサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、前記受信部において受信したマルチキャリア信号をアンテナ単位およびサブキャリア単位に重みづけし、重みづけの結果をサブキャリア単位に合成する合成部とを備え、
前記受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、
前記導出部は、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出することを特徴とする無線装置。
【請求項６】
複数のアンテナのそれぞれに対応したマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信するステップと、
受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出するステップと、
導出したアンテナ単位の位相回転量と、受信したマルチキャリア信号に乗算すべきサブキャリア単位のウエイトベクトルであって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルとをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、サブキャリア単位のウエイトベクトルを位相回転するステップと、
位相回転したサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、受信したマルチキャリア信号をアンテナ単位およびサブキャリア単位に重みづけし、重みづけの結果をサブキャリア単位に合成するステップとを備え、
前記受信するステップにおいて受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、
前記導出するステップは、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出することを特徴とする受信方法。
【請求項７】
複数のアンテナのそれぞれに対応し、複数の系列によって形成されたマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信するステップと、
受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出するステップと、
導出したアンテナ単位の位相回転量と、受信したマルチキャリア信号とをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、マルチキャリア信号を位相回転するステップと、
位相回転したマルチキャリア信号に対して、複数のアンテナおよび複数の系列のそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、アンテナ単位、サブキャリア単位、系列単位の重みづけを実行し、重みづけの結果をサブキャリア単位、系列単位に合成するステップとを備え、
前記受信するステップにおいて受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、
前記導出するステップは、系列の数にかかわらず、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出することを特徴とする受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受信技術に関し、特に複数のアンテナによって信号を受信する受信方法ならびにそれを利用した受信装置および無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス通信において、一般的に限りある周波数資源の有効利用が望まれている。周波数資源を有効利用するための技術のひとつが、アダプティブアレイアンテナ技術である。アダプティブアレイアンテナ技術は、複数のアンテナによって送受信される信号の振幅と位相を制御して、アンテナの指向性パターンを形成する。すなわち、アダプティブアレイアンテナを備えた装置は、複数のアンテナにおいて受信した信号の振幅と位相をそれぞれ変化させ、変化させた複数の受信信号をそれぞれ加算して、当該振幅と位相との変化量（以下、「ウエイト」という）に応じた指向性パターンのアンテナで受信される信号と同等の信号を受信する。また、ウエイトに応じたアンテナの指向性パターンによって信号が送信される。
【０００３】
アダプティブアレイアンテナ技術において、ウエイトを算出するための処理の一例には、最小二乗誤差（ＭＭＳＥ：Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ）法にもとづく方法がある。ＭＭＳＥ法において、ウエイトの最適値を与える条件としてウィナー解が知られており、さらにウィナー解を直接解くよりも計算量が少ない漸化式も知られている。漸化式としては、例えば、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ  Ｌｅａｓｔ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムやＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅｓ）アルゴリズムなどの適応アルゴリズムが使用される。
【０００４】
アダプティブアレイアンテナを設けない場合においても、送信装置に含まれた局部発振器が発振する信号と、受信装置に含まれた局部発振器が発振する信号には、通常周波数オフセットと呼ばれる位相誤差が存在する。位相誤差によって、例えば、送信装置と受信装置間の変調方式にＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）等の位相変調が使用される場合、受信装置で受信した信号のコンスタレーション上のＱＰＳＫ信号点は回転する。このような信号点の回転は、信号の伝送品質を低下させるので、通常はこれを防止するためのＡＦＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌｅｒ）が受信装置に設けられる（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２８５１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
適応アルゴリズム等においては、一般的に既知の参照信号期間においてウエイトを計算し、参照信号につづくデータ信号をウエイトによって重みづけしながら合成する。しかしながら、アダプティブアレイを構成する複数のアンテナに対して、複数の局部発振器がそれぞれ設けられ、かつ複数の局部発振器の周波数安定度が低ければ、一般的に複数の信号間の位相誤差が時間の経過と共に大きくなっていく。その結果、参照信号期間では同相合成できていた複数の信号が、データ信号の終わりでは同相合成できないこともありえる。ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式が使用されている場合、このような位相誤差によって合成利得が低下するので、信号の伝送品質の低下が大きくなる。このような位相誤差の増大を回避するためには、参照信号期間が経過した後も、ウエイトを適応的に更新すればよい。しかしながら、ウエイトを適応的に更新する方法は、一般的に計算量が増加し、回路規模の増大と回路価格の上昇につながる。以下において、アンテナに対応した周波数オフセットの複数のアンテナ間にわたる誤差を「アンテナ間周波数オフセット誤差」という。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数のアンテナにおいて受信した信号間に含まれたアンテナ間周波数オフセット誤差を補正するための受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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の受信装置は、複数のアンテナのそれぞれに対応したマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信する受信部と、受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出する導出部と、導出部において導出したアンテナ単位の位相回転量と、受信部において受信したマルチキャリア信号に乗算すべきサブキャリア単位のウエイトベクトルであって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルとをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、サブキャリア単位のウエイトベクトルを位相回転する回転部と、回転部において位相回転したサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、受信部において受信したマルチキャリア信号をアンテナ単位およびサブキャリア単位に重みづけし、重みづけの結果をサブキャリア単位に合成する合成部とを備える。受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、導出部は、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出する。
【０００８】
「合成」は、複数の信号の位相のみを合成してもよいし、複数の信号の位相と振幅とを合成してもよい。この態様によると、所定のパターンの繰り返しによって形成されるパイロット信号を使用して位相回転量を導出するので、ウエイトベクトルの導出に依存せずにアンテナ間周波数オフセット誤差を補正できる。
【０００９】
受信部において受信したマルチキャリア信号は、複数の系列によって形成されており、回転部における位相回転の対象となるサブキャリア単位のウエイトベクトルは、複数の系列のそれぞれに対応した成分によって形成されており、合成部は、重みづけをアンテナ単位、サブキャリア単位、系列単位に実行し、合成をサブキャリア単位、系列単位に実行し、導出部は、系列の数にかかわらず、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出してもよい。この場合、マルチキャリア信号が複数の系列によって形成されていても、位相回転量は、ウエイトベクトルの導出に依存せずに導出されるので、複数の系列を分離する前に位相回転量を導出できる。
【００１０】
本発明の別の態様もまた、受信装置である。この装置は、複数のアンテナのそれぞれに対応し、複数の系列によって形成されたマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信する受信部と、受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出する導出部と、導出部において導出したアンテナ単位の位相回転量と、受信部において受信したマルチキャリア信号とをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、マルチキャリア信号を位相回転する回転部と、回転部において位相回転したマルチキャリア信号に対して、複数のアンテナおよび複数の系列のそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、アンテナ単位、サブキャリア単位、系列単位の重みづけを実行し、重みづけの結果をサブキャリア単位、系列単位に合成する合成部とを備える。受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、導出部は、系列の数にかかわらず、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出する。
【００１１】
この態様によると、所定のパターンの繰り返しによって形成されるパイロット信号を使用して位相回転量を導出するので、ウエイトベクトルによって複数の系列を分離する前にアンテナ間周波数オフセット誤差を補正できる。
【００１２】
導出部は、アンテナ単位の位相回転量のうちのひとつが基準量となり、アンテナ単位の位相回転量のうちの残りが処理対象量となるように分類を実行する手段と、処理対象量と基準量との誤差をアンテナ単位の位相回転量として回転部に出力する手段とを含んでもよい。回転部は、導出部において処理対象量に分類されたアンテナに対して、位相回転を実行してもよい。この場合、複数のアンテナのそれぞれに対応した信号間の位相関係を保持するように、アンテナ間周波数オフセット誤差を補正できる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様は、無線装置である。この装置は、複数のアンテナと  複数のアンテナのそれぞれに対応したマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信する受信部と、受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出する導出部と、導出部において導出したアンテナ単位の位相回転量と、受信部において受信したマルチキャリア信号に乗算すべきサブキャリア単位のウエイトベクトルであって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルとをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、サブキャリア単位のウエイトベクトルを位相回転する回転部と、回転部において位相回転したサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、受信部において受信したマルチキャリア信号をアンテナ単位およびサブキャリア単位に重みづけし、重みづけの結果をサブキャリア単位に合成する合成部とを備える。受信部において受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、導出部は、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出する。
【００１４】
この態様によると、所定のパターンの繰り返しによって形成されるパイロット信号を使用して位相回転量を導出するので、ウエイトベクトルの導出に依存せずにアンテナ間周波数オフセット誤差を補正できる。
【００１５】
本発明のさらに別の態様は、受信方法である。この方法は、複数のアンテナのそれぞれに対応したマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信するステップと、受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出するステップと、導出したアンテナ単位の位相回転量と、受信したマルチキャリア信号に乗算すべきサブキャリア単位のウエイトベクトルであって、かつ複数のアンテナのそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルとをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、サブキャリア単位のウエイトベクトルを位相回転するステップと、位相回転したサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、受信したマルチキャリア信号をアンテナ単位およびサブキャリア単位に重みづけし、重みづけの結果をサブキャリア単位に合成するステップとを備える。受信するステップにおいて受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、導出するステップは、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出する。
【００１６】
受信するステップにおいて受信したマルチキャリア信号は、複数の系列によって形成されており、位相回転するステップにおける位相回転の対象となるサブキャリア単位のウエイトベクトルは、複数の系列のそれぞれに対応した成分によって形成されており、合成するステップは、重みづけをアンテナ単位、サブキャリア単位、系列単位に実行し、合成をサブキャリア単位、系列単位に実行し、導出するステップは、系列の数にかかわらず、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出してもよい。
【００１７】
本発明のさらに別の態様もまた、受信方法である。この方法は、複数のアンテナのそれぞれに対応し、複数の系列によって形成されたマルチキャリア信号であって、かつ所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれたマルチキャリア信号を受信するステップと、受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号を使用しながら、マルチキャリア信号に対する位相回転量をアンテナ単位に導出するステップと、導出したアンテナ単位の位相回転量と、受信したマルチキャリア信号とをアンテナ単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、マルチキャリア信号を位相回転するステップと、位相回転したマルチキャリア信号に対して、複数のアンテナおよび複数の系列のそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位のウエイトベクトルによって、アンテナ単位、サブキャリア単位、系列単位の重みづけを実行し、重みづけの結果をサブキャリア単位、系列単位に合成するステップとを備える。受信するステップにおいて受信したマルチキャリア信号に含まれたパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されており、導出するステップは、系列の数にかかわらず、繰り返されるパターンを利用することによって、位相回転量をアンテナ単位に導出する。
【００１８】
導出するステップは、アンテナ単位の位相回転量のうちのひとつが基準量となり、アンテナ単位の位相回転量のうちの残りが処理対象量となるように分類を実行し、処理対象量と基準量との誤差をアンテナ単位の位相回転量として回転するステップに出力し、回転するステップは、導出するステップにおいて処理対象量に分類されたアンテナに対して、位相回転を実行してもよい。
【００１９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、複数のアンテナでそれぞれ受信した信号間に含まれたアンテナ間周波数オフセット誤差を補正できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような通信システムにおいて使用される基地局装置の様に、端末装置を接続可能な基地局装置に関する。なお、通信システムには、ＯＦＤＭ変調方式が使用されている。本発明の実施例における基地局装置は、複数のアンテナを備え、さらに複数のアンテナのそれぞれに対応した局部発振器を備える。基地局装置は、複数のアンテナによって、受信した通信対象の端末装置からのマルチキャリア信号を受信し、受信したマルチキャリア信号を局部発振器にて直交検波する。さらに、基地局装置は、直交検波した複数のマルチキャリア信号から、重み係数をアンテナ単位およびキャリア単位に計算する（以下、計算した重み係数の総称、あるいはキャリア単位の重み係数のまとまりを「受信ウエイトベクトル」というが、両者の区別を明記しないものとする）。
【００２２】
計算した受信ウエイトベクトルによって、基地局装置は、受信したマルチキャリア信号をアダプティブアレイ信号処理する。端末装置からのマルチキャリア信号は、パケット信号を構成しており、パケット信号の先頭部分に既知の信号（以下、「トレーニング信号」という）が配置され、当該トレーニング信号につづいてデータ信号が配置されている。基地局装置は、受信したパケット信号のうちのトレーニング信号が含まれた期間において、受信ウエイトベクトルを計算する。なお、複数の局部発振器は、周波数の安定性が高くないので、それぞれの周波数がずれているものとし、その結果、データ信号期間において複数の受信信号間に位相誤差が生じる。
【００２３】
本発明の実施例における基地局装置は、複数のアンテナにおいて受信した複数のマルチキャリア信号のうち最も受信電力の大きい信号を選択し（以下、「基準信号」という）、それ以外の信号を処理対象信号とする。また、既知の信号期間において、基準信号に対応した受信ウエイトベクトル（以下、「基準受信ウエイトベクトル」という）と処理対象信号に対応した受信ウエイトベクトル（以下、「処理対象受信ウエイトベクトル」という）とが導出される。ここで、マルチキャリア信号に含まれた複数のサブキャリアのうち、いくつかのサブキャリアには、データ信号期間においても既知の信号（以下、「パイロット信号」という）が含まれている。
【００２４】
また、ひとつのサブキャリアにおけるパイロット信号は、所定のパターンの繰り返しにて構成されており、同一の値が周期的に出現する。基地局装置は、パイロット信号の周期性を利用しながら、受信した複数のマルチキャリア信号に対して、周波数オフセットによる位相回転量をアンテナ単位に導出する。また、基準信号に対応した位相回転量と、処理対象信号に対応した位相回転量との誤差をもとに、補正値である位相回転量が処理対象信号単位に導出される。さらに、基地局装置は、補正値によって、処理対象受信ウエイトベクトルを位相回転させる。
【００２５】
図１は、本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す。特に、図１は、ＯＦＤＭ変調方式での信号のスペクトルを示す。ＯＦＤＭ変調方式における複数のキャリアのひとつをサブキャリアと一般的に呼ぶが、ここではひとつのサブキャリアを「サブキャリア番号」によって指定するものとする。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格に準拠した通信システム（以下、「ＭＩＭＯシステム」という）には、サブキャリア番号「−２８」から「２８」までの５６サブキャリアが規定されている。なお、サブキャリア番号「０」は、ベースバンド信号における直流成分の影響を低減するため、ヌルに設定されている。一方、ＭＩＭＯシステムに対応していないシステム（以下、「従来システム」という）には、サブキャリア番号「−２６」から「２６」までの５２サブキャリアが規定されている。従来システムの一例は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮである。
【００２６】
また、複数のサブキャリアにて構成されたひとつの信号の単位であって、かつ時間領域のひとつの信号の単位は、「ＯＦＤＭシンボル」と呼ばれるものとする。なお、ここでは、周波数領域のひとつの信号の単位も、「ＯＦＤＭシンボル」と呼ぶものとする。それぞれのサブキャリアは、可変に設定された変調方式によって変調されている。変調方式には、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）、ＱＳＰＫ、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）、６４ＱＡＭのいずれかが使用される。ここで、複数のサブキャリアのうち、サブキャリア番号「−２１」、「−７」、「７」、「２１」の４つのサブキャリアにパイロット信号が配置されている。また、ひとつのサブキャリアに配置されたパイロット信号は、４ＯＦＤＭシンボルごとに同一の値となるようなパターンを有する。
【００２７】
図２は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、端末装置１０、基地局装置３４、ネットワーク３２を含む。端末装置１０は、ベースバンド部２６、モデム部２８、無線部３０、端末用アンテナ１６を含み、基地局装置３４は、基地局用アンテナ１４と総称される第１基地局用アンテナ１４ａ、第２基地局用アンテナ１４ｂ、第Ｎ基地局用アンテナ１４ｎ、無線部１２と総称される第１無線部１２ａ、第２無線部１２ｂ、第Ｎ無線部１２ｎ、信号処理部１８、モデム部２０、ベースバンド部２２、制御部２４を含む。また、信号として、デジタル受信信号３００と総称される第１デジタル受信信号３００ａ、第２デジタル受信信号３００ｂ、第Ｎデジタル受信信号３００ｎ、デジタル送信信号３０２と総称される第１デジタル送信信号３０２ａ、第２デジタル送信信号３０２ｂ、第Ｎデジタル送信信号３０２ｎ、合成信号３０４、分離前信号３０８、信号処理部制御信号３１０、無線部制御信号３１８を含む。
【００２８】
端末装置１０は、基地局装置３４に接続し、基地局装置３４との間において通信を実行する。ベースバンド部２６は、端末装置１０に接続したＰＣや、端末装置１０内部のアプリケーションとのインタフェースであり、通信システム１００において伝送の対象となる情報信号の送受信処理を行う。また、誤り訂正や自動再送処理がなされてもよいが、ここではこれらの説明を省略する。モデム部２８は、送信処理として、前述のＢＰＳＫ等へのマッピング、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、直交変調を実行することによって、送信信号を生成する。
【００２９】
一方、モデム部２８は、受信処理として、直交検波、ＦＦＴ、復調を実行することによって、基地局装置３４から送信された情報信号を再生する。ここで、送信処理においてモデム部２８から出力される信号、および受信処理においてモデム部２８に入力される信号は、ＯＦＤＭ信号のごとく、マルチキャリア信号を形成している。また、マルチキャリア信号は、パケット信号を構成している。無線部３０は、周波数変換処理を実行する。また、無線部３０は、増幅処理、ＡＤまたはＤＡ変換処理等を行う。無線部３０は、端末用アンテナ１６を介して、基地局装置３４との間において無線周波数の信号を送受信する。
【００３０】
基地局用アンテナ１４は、複数備えられている。ここでは、基地局用アンテナ１４の数をＮとする。無線部１２は、受信動作として、基地局用アンテナ１４によって受信した無線周波数のマルチキャリア信号を周波数変換し、ベースバンドの信号を導出する。前述のごとく、マルチキャリア信号は、パケット信号を構成しており、パケット信号の先頭部分には、トレーニング信号が連続的に含まれている。また、マルチキャリア信号では、所定のサブキャリアにパイロット信号が含まれており、パイロット信号は、所定のパターンの繰り返しによって形成されている。ここで、複数のマルチキャリア信号のそれぞれは、複数の基地局用アンテナ１４のいずれかに対応する。複数の無線部１２には、複数の基地局用アンテナ１４にそれぞれ対応した局部発振器が含まれており、無線部１２は、局部発振器から出力されるローカル信号によって、複数のマルチキャリア信号をそれぞれ周波数変換する。
【００３１】
無線部１２は、ベースバンドの信号をデジタル受信信号３００として信号処理部１８に出力する。一般的に、ベースバンドの信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線によって伝送されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、無線部１２には、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｇａｉｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）やＡ／Ｄ変換部も含まれる。
【００３２】
無線部１２は、送信動作として、信号処理部１８からのベースバンドの信号を周波数変換し、無線周波数の信号を導出する。ここで、信号処理部１８からのベースバンドの信号は、デジタル送信信号３０２として示す。無線部１２は、無線周波数の信号を基地局用アンテナ１４に出力する。つまり、無線部１２は、無線周波数のパケット信号を基地局用アンテナ１４から送信する。また、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ  Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。デジタル送信信号３０２は、時間領域に変換されたマルチキャリア信号であり、デジタル信号であるものとする。
【００３３】
信号処理部１８は、受信動作として、複数のデジタル受信信号３００をそれぞれ周波数領域に変換し、周波数領域の信号に対してアダプティブアレイ信号処理を実行する。信号処理部１８は、アダプティブアレイ信号処理の結果を合成信号３０４として出力する。また、信号処理部１８は、送信動作として、モデム部２０から、周波数領域の信号としての分離前信号３０８を入力し、周波数領域の信号を時間領域に変換し、複数の基地局用アンテナ１４のそれぞれに対応づけながらデジタル送信信号３０２として出力する。ここで、周波数領域の信号である合成信号３０４および分離前信号３０８は、図１のごとく、複数のサブキャリアの成分を含むものとする。図を明瞭にするために、周波数領域の信号は、サブキャリア番号の順番に並べられて、シリアル信号を形成しているものとする。
【００３４】
図３は、周波数領域の信号の構成を示す。ここで、図１に示したサブキャリア番号「−２８」から「２８」のひとつの組合せを「ＯＦＤＭシンボル」というものとする。「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルは、サブキャリア番号「１」から「２８」、サブキャリア番号「−２８」から「−１」の順番にサブキャリア成分を並べているものとする。また、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの前に、「ｉ−１」番目のＯＦＤＭシンボルが配置され、「ｉ」番目のＯＦＤＭシンボルの後ろに、「ｉ＋１」番目のＯＦＤＭシンボルが配置されているものとする。なお、従来システムにおいては、ひとつの「ＯＦＤＭシンボル」に対して、サブキャリア番号「−２６」から「２６」の組合せが使用される。図２に戻る。
【００３５】
信号処理部１８における受信処理をさらに詳しく説明する。信号処理部１８は、パケット信号のトレーニング信号期間にわたって、複数のデジタル受信信号３００に対して、受信ウエイトベクトルを導出する。受信ウエイトベクトルは、基地局用アンテナ１４およびサブキャリアのそれぞれに対応した成分を有する。以下では、これを基地局用アンテナ１４単位およびサブキャリア単位の成分という。なお、基地局用アンテナ１４単位の基地局用アンテナ１４とは、デジタル受信信号３００を受信した基地局用アンテナ１４に相当し、ここでは、基地局用アンテナ１４単位の信号も単に「基地局用アンテナ１４単位」というものとする。また、信号処理部１８は、ひとつのサブキャリアに対応した複数のデジタル受信信号３００のうち、ひとつが基準信号になり、残りが処理対象信号になるように分類を実行する。その結果、受信ウエイトベクトルも、前述のごとく、基準受信ウエイトベクトルおよび処理対象受信ウエイトベクトルに分類される。
【００３６】
信号処理部１８は、デジタル受信信号３００のうち、パイロット信号が配置されたサブキャリアを特定する。つまり、ひとつの基地局用アンテナ１４に対するデジタル受信信号３００について、４つのサブキャリアが特定される。また、信号処理部１８は、特定したサブキャリアでの値を使用しながら、デジタル受信信号３００に対する単位時間あたりの位相回転量を基地局用アンテナ１４単位に導出する。ここで、特定したサブキャリアでの値は、同相成分と直交成分によって形成されている。なお、単位時間あたりの位相回転量は、パイロット信号が４ＯＦＤＭシンボル単位に繰り返されることを利用して導出される。つまり、４ＯＦＤＭシンボル期間での位相回転量が導出され、導出した位相回転量が単位時間あたりの量となるように調節される。例えば、単位時間が「１ＯＦＤＭシンボル」である場合、導出した位相回転量が４で除算される。
【００３７】
なお、前述の分類の結果、基地局用アンテナ１４単位の位相回転量のうちのひとつが基準信号に対応し（以下、当該位相回転量を「基準量」という）、基地局用アンテナ１４単位の位相回転量のうちの残りが、処理対象信号に対応する（以下、当該位相回転量を「処理対象量」という）ように、位相回転量も分類される。また、信号処理部１８は、処理対象量と基準量との誤差を基地局用アンテナ１４単位の位相回転量として導出する。
【００３８】
信号処理部１８は、基地局用アンテナ１４単位の位相回転量と、受信ウエイトベクトルとを基地局用アンテナ１４単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、受信ウエイトベクトルを位相回転する。ここで、受信ウエイトベクトルは、サブキャリア単位に形成されており、またサブキャリア単位の受信ウエイトベクトルは、複数の基地局用アンテナ１４のそれぞれに対応した成分によって形成される。また、位相回転は、対象受信ウエイトベクトルに対して実行される。信号処理部１８は、位相回転したサブキャリア単位の受信ウエイトベクトルによって、デジタル受信信号３００を基地局用アンテナ１４単位およびサブキャリア単位に重みづけし、重みづけの結果をサブキャリア単位に合成する。ここで、サブキャリア単位に合成した結果には、パイロット信号も含まれる。最終的に、信号処理部１８は、合成した結果を合成信号３０４として出力する。
【００３９】
モデム部２０は、受信処理として、信号処理部１８からの合成信号３０４に含まれたパイロット信号を使用しながら、合成信号３０４の位相誤差を補正する。パイロット信号を使用した位相誤差の補正には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは、説明を省略する。信号処理部１８において、対象受信ウエイトベクトルには、位相回転による位相補正がなされているが、基準受信ウエイトベクトルには、位相補正がなされていない。これは、基準受信ウエイトベクトルと対象受信ウエイトベクトルとの間の相対的な位相誤差の補正に相当する。このような補正によって、重みづけされた結果における基地局用アンテナ１４間の位相誤差は、パケット信号の途中においても、当初の値を保持できる。その結果、アダプティブアレイ信号処理による受信特性の悪化が抑制される。しかしながら、基準受信ウエイトベクトルに対する位相補正がなされていないので、合成信号３０４には、絶対的な位相誤差が含まれている。このような絶対的な位相誤差を補正するために、モデム部２０は、パイロット信号をもとにした位相誤差の補正を実行する。
【００４０】
また、モデム部２０は、復調とデインタリーブを実行する。なお、復調は、サブキャリア単位でなされる。モデム部２０は、復調した信号をベースバンド部２２に出力する。また、モデム部２０は、送信処理として、インタリーブと変調を実行する。モデム部２０は、変調した信号を分離前信号３０８として信号処理部１８に出力する。送信処理の際に、変調方式は、制御部２４によって指定されるものとする。ベースバンド部２２は、基地局装置３４において処理すべき信号と、ネットワーク３２とのインタフェースである。制御部２４は、基地局装置３４のタイミング等を制御する。
【００４１】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなど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がハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００４２】
図４は、第１無線部１２ａの構造を示す。第１無線部１２ａは、スイッチ部１４０、受信部１４２、送信部１４４、局部発振部１６６を含む。さらに、受信部１４２は、周波数変換部１４６、ＡＧＣ１４８、直交検波部１５０、ＡＤ変換部１５２を含み、送信部１４４は、増幅部１６４、周波数変換部１５６、直交変調部１５８、ＤＡ変換部１６０を含む。
【００４３】
スイッチ部１４０は、図示しない制御部２４からの無線部制御信号３１８にもとづいて、受信部１４２と送信部１４４に対する信号の入出力を切りかえる。すなわち、送信時には送信部１４４からの信号を選択し、受信時には受信部１４２への信号を選択する。受信部１４２の周波数変換部１４６と送信部１４４の周波数変換部１５６は、対象とする信号に対して無線周波数と中間周波数間の周波数変換を行う。
【００４４】
ＡＧＣ１４８は、受信した信号の振幅をＡＤ変換部１５２のダイナミックレンジ内の振幅にするために、利得を自動的に制御する。直交検波部１５０は、中間周波数の信号を直交検波して、ベースバンドのアナログ信号を生成する。一方、直交変調部１５８は、ベースバンドのアナログ信号を直交変調して、中間周波数の信号を生成する。
【００４５】
局部発振部１６６は、直交検波部１５０と直交変調部１５８に対して、所定の周波数を有したローカル信号を供給する。図示のごとくひとつの無線部１２にひとつの局部発振部１６６が設けられるため、複数の無線部１２に対して複数の局部発振部１６６が設けられる。ＡＤ変換部１５２は、ベースバンドのアナログ信号をデジタル信号に変換し、ＤＡ変換部１６０は、ベースバンドのデジタル信号をアナログ信号に変換する。増幅部１６４は、送信すべき無線周波数の信号を増幅する。
【００４６】
図５は、信号処理部１８の構成を示す。信号処理部１８は、ＦＦＴ部４０と総称される第１ＦＦＴ部４０ａ、第２ＦＦＴ部４０ｂ、第ＮＦＦＴ部４０ｎ、分類部５０、合成部６０、受信ウエイトベクトル計算部６８、参照信号記憶部７０、測定部２００、分離部７２、送信ウエイトベクトル計算部７６、ＩＦＦＴ部４２と総称される第１ＩＦＦＴ部４２ａ、第２ＩＦＦＴ部４２ｂ、第ＮＩＦＦＴ部４２ｎを含む。また、合成部６０は、乗算部６２と総称される第１乗算部６２ａ、第２乗算部６２ｂ、第Ｎ乗算部６２ｎ、加算部６４を含み、分離部７２は、乗算部７４と総称される第１乗算部７４ａ、第２乗算部７４ｂ、第Ｎ乗算部７４ｎを含む。
【００４７】
また信号として、参照信号３０６、出力受信ウエイトベクトル信号４０２、受信ウエイトベクトル信号３１２と総称される第１受信ウエイトベクトル信号３１２ａ、第２受信ウエイトベクトル信号３１２ｂ、第Ｎ受信ウエイトベクトル信号３１２ｎ、送信ウエイトベクトル信号３１４と総称される第１送信ウエイトベクトル信号３１４ａ、第２送信ウエイトベクトル信号３１４ｂ、第Ｎ送信ウエイトベクトル信号３１４ｎ、基準通知信号３５２を含む。
【００４８】
ＦＦＴ部４０は、入力したデジタル受信信号３００に対して、ＦＦＴを実行する。つまり、ＦＦＴ部４０は、時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する。ここでは、周波数領域に変換された信号もデジタル受信信号３００と示す。また、周波数領域に変換されたデジタル受信信号３００は、図３のごとく構成される。
【００４９】
測定部２００は、トレーニング信号期間中において、複数のデジタル受信信号３００の受信電力をそれぞれ測定し、最も受信電力の高いデジタル受信信号３００を基準信号に選択する。また前述のごとく、基準信号以外のデジタル受信信号３００を処理対象信号とする。つまり、測定部２００は、測定した信号強度に応じて、基準信号を決定する。ここで、デジタル受信信号３００は、図１のごとく複数のサブキャリアによって形成されているが、測定部２００は、ひとつのデジタル受信信号３００に対する受信電力として、複数のサブキャリアでの受信電力の合計値を測定する。また、選択した基準信号に関する情報は、基準通知信号３５２として出力される。ここで、トレーニング信号期間中の認識は、信号処理部制御信号３１０によってなされる。
【００５０】
分類部５０は、トレーニング信号期間の終了後において、基準通知信号３５２にもとづいてデジタル受信信号３００の順番を入れかえることによって、デジタル受信信号３００に対する分類を実行する。具体的には後述の乗算部６２のうち、第１乗算部６２ａに基準信号となるべきデジタル受信信号３００が入力されるようにする。つまり、前述の基準信号が予め定められた乗算部６２へ出力されるように、デジタル受信信号３００に対する並べ替えが実行される。一方、トレーニング信号期間中において、分類部５０は、入力したデジタル受信信号３００を入れかえなくてもよく、あるいは前のバースト信号での基準通知信号３５２にもとづいてデジタル受信信号３００の順番を入れかえてもよい。ここで、分類は、基地局用アンテナ１４単位のデジタル受信信号３００に対してなされる。
【００５１】
合成部６０は、乗算部６２において、デジタル受信信号３００を受信ウエイトベクトル信号３１２で基地局用アンテナ１４単位およびサブキャリア単位に重みづけし、乗算結果を加算部６４で加算して、合成信号３０４を出力する。なお、第１乗算部６２ａに入力される第１受信ウエイトベクトル信号３１２ａは、前述の基準受信ウエイトベクトルに相当し、それ以外の受信ウエイトベクトル信号３１２は、前述の対象処理受信ウエイトベクトルに相当する。ひとつの乗算部６２における乗算は、サブキャリアごとになされる。参照信号記憶部７０は、トレーニング信号期間中に予め記憶した既知のトレーニング信号を参照信号３０６として出力する。
【００５２】
受信ウエイトベクトル計算部６８は、トレーニング信号期間中にわたって、デジタル受信信号３００、合成信号３０４、参照信号３０６から、ＲＬＳアルゴリズムやＬＭＳアルゴリズムなどの適応アルゴリズムを使用しながら、受信ウエイトベクトル信号３１２を基地局用アンテナ１４単位およびサブキャリア単位に計算する。一方、トレーニング信号期間終了後は、デジタル受信信号３００に含まれたパイロット信号を使用しながら、受信ウエイトベクトル信号３１２を更新する。更新方法の詳細は後述する。また、受信ウエイトベクトル計算部６８は、受信ウエイトベクトル信号３１２を出力受信ウエイトベクトル信号４０２としても出力する。
【００５３】
送信ウエイトベクトル計算部７６は、出力受信ウエイトベクトル信号４０２にもとづいて、分離前信号３０８の重みづけに必要な送信ウエイトベクトル信号３１４を基地局用アンテナ１４単位およびサブキャリア単位に導出する。処理を簡略化するために、受信ウエイトベクトル信号３１２と送信ウエイトベクトル信号３１４とが同一であってもよい。分離部７２は、乗算部７４において、送信ウエイトベクトル信号３１４によって分離前信号３０８を基地局用アンテナ１４単位およびサブキャリア単位に重みづけし、デジタル送信信号３０２として出力する。ＩＦＦＴ部４２は、乗算部７４からのデジタル送信信号３０２に対して、ＩＦＦＴを実行する。つまり、ＩＦＦＴ部４２は、周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する。ここでは、時間領域に変換された信号もデジタル送信信号３０２と示す。
【００５４】
図６は、受信ウエイトベクトル計算部６８の構成を示す。受信ウエイトベクトル計算部６８は、受信ウエイトベクトル更新部１１４、出力設定部１１６、初期ウエイトベクトル計算部１２０、ウエイト分類部１８０、信号分類部１８２、切替部１８４を含む。また信号として、初期ウエイトベクトル信号３６２と総称される第１初期ウエイトベクトル信号３６２ａ、第２初期ウエイトベクトル信号３６２ｂ、第Ｎ初期ウエイトベクトル信号３６２ｎ、更新ウエイトベクトル信号３６４と総称される第１更新ウエイトベクトル信号３６４ａ、第２更新ウエイトベクトル信号３６４ｂ、第Ｎ更新ウエイトベクトル信号３６４ｎ、出力受信ウエイトベクトル信号４０２と総称される第１出力受信ウエイトベクトル信号４０２ａ、第２出力受信ウエイトベクトル信号４０２ｂ、第Ｎ出力受信ウエイトベクトル信号４０２ｎを含む。
【００５５】
初期ウエイトベクトル計算部１２０は、トレーニング信号期間において、デジタル受信信号３００、合成信号３０４、参照信号３０６から、前述の適応アルゴリズムによって初期ウエイトベクトル信号３６２を基地局用アンテナ１４単位およびサブキャリア単位に計算する。なお、トレーニング信号期間においても、初期ウエイトベクトル計算部１２０は、適応アルゴリズムを実行するために、初期ウエイトベクトル信号３６２を出力する。
【００５６】
ウエイト分類部１８０は、トレーニング信号期間が終了する際に、基準通知信号３５２の内容にしたがって、初期ウエイトベクトル信号３６２の中から、基準信号に対応した初期ウエイトベクトル信号３６２（以下、「基準用初期ウエイトベクトル」とし、これに対して処理対象信号に対応した初期ウエイトベクトル信号３６２を「処理対象用初期ウエイトベクトル」という）を選択する。また、ウエイト分類部１８０は、基準用初期ウエイトベクトルを第１初期ウエイトベクトル信号３６２ａとして受信ウエイトベクトル更新部１１４に出力する。さらに、ウエイト分類部１８０は、処理対象用初期ウエイトベクトルを第２初期ウエイトベクトル信号３６２ｂから第Ｎ初期ウエイトベクトル信号３６２ｎとして受信ウエイトベクトル更新部１１４に出力する。
【００５７】
信号分類部１８２は、トレーニング信号期間が終了する際に、基準通知信号３５２の内容にしたがって、デジタル受信信号３００の中から、基準信号を選択する。また、信号分類部１８２は、基準信号を第１デジタル受信信号３００ａとして受信ウエイトベクトル更新部１１４に出力する。さらに、信号分類部１８２は、処理対象信号を第２デジタル受信信号３００ｂから第Ｎデジタル受信信号３００ｎとして受信ウエイトベクトル更新部１１４に出力する。
【００５８】
受信ウエイトベクトル更新部１１４は、トレーニング信号期間の終了後において、初期ウエイトベクトル信号３６２を初期値として、受信ウエイトベクトル信号３１２を基地局用アンテナ１４単位に更新する。つまり、同一の基地局用アンテナ１４に対応した複数の受信ウエイトベクトル信号３１２に対しては、同一の補正値による更新がなされる。受信ウエイトベクトル更新部１１４の処理の詳細は、後述する。
【００５９】
出力設定部１１６は、受信ウエイトベクトル信号３１２を出力受信ウエイトベクトル信号４０２として出力する。出力設定部１１６は、出力受信ウエイトベクトル信号４０２を連続的に出力してもよいし、パケット信号が終了したときの受信ウエイトベクトル信号３１２のように、特定の１時点の出力受信ウエイトベクトル信号４０２を出力してもよい。
【００６０】
切替部１８４は、トレーニング信号の期間において、初期ウエイトベクトル信号３６２を入力し、入力した初期ウエイトベクトル信号３６２を受信ウエイトベクトル信号３１２として出力する。また、切替部１８４は、トレーニング信号の期間の終了後、更新ウエイトベクトル信号３６４を入力し、入力した更新ウエイトベクトル信号３６４を受信ウエイトベクトル信号３１２として出力する。
【００６１】
図７は、初期ウエイトベクトル計算部１２０の構成を示す。初期ウエイトベクトル計算部１２０は、第１初期ウエイトベクトル計算部１２０ａ、第２初期ウエイトベクトル計算部１２０ｂ、第Ｎ初期ウエイトベクトル計算部１２０ｎを含み、第１初期ウエイトベクトル計算部１２０ａは、加算部８０、複素共役部８２、乗算部８４、ステップサイズパラメータ記憶部８６、乗算部８８、加算部９０、遅延部９２を含む。第２初期ウエイトベクトル計算部１２０ｂから第Ｎ初期ウエイトベクトル計算部１２０ｎも第１初期ウエイトベクトル計算部１２０ａと同様に構成される。
【００６２】
加算部８０は、合成信号３０４と参照信号３０６との間での差分を計算し、これを誤差信号として出力する。この誤差信号は、複素共役部８２で複素共役変換される。乗算部８４は、複素共役変換された誤差信号と、第１デジタル受信信号３００ａを乗算し、第１の乗算結果を生成する。
【００６３】
乗算部８８は、ステップサイズパラメータ記憶部８６において記憶されているステップサイズパラメータを第１の乗算結果に乗算し、第２の乗算結果を生成する。第２の乗算結果は、遅延部９２と加算部９０によって、フィードバックされた後に、新たな第２の乗算結果と加算される。このような、ＬＭＳアルゴリズムによって、逐次更新された加算結果が、第１受信ウエイトベクトル信号３１２ａとして出力される。なお、以上の処理は、サブキャリアごとになされる。
【００６４】
図８は、受信ウエイトベクトル更新部１１４の構成を示す。受信ウエイトベクトル更新部１１４は、パイロット信号抽出部１８６、信号内誤差検出部１８８、乗算部１２２と総称される第１乗算部１２２ａ、第Ｎ−１乗算部１２２（ｎ−１）、信号間誤差検出部１２４、生成部１２６、保持部１２８と総称される第１保持部１２８ａ、第２保持部１２８ｂ、第Ｎ保持部１２８ｎを含む。
【００６５】
パイロット信号抽出部１８６は、デジタル受信信号３００に含まれたパイロット信号を抽出する。例えば、第１デジタル受信信号３００ａは、図３のごとく構成されているので、パイロット信号抽出部１８６は、所定のＯＦＤＭシンボルに対して、サブキャリア番号「７」、「２１」、「−２１」、「−７」に含まれた値を抽出する。また、これにつづくＯＦＤＭシンボルに対しても同様の処理がなされる。さらに、パイロット信号抽出部１８６は、第２デジタル受信信号３００ｂから第Ｎデジタル受信信号３００ｎに対しても以上の処理を実行する。つまり、パイロット信号抽出部１８６は、基地局用アンテナ１４単位にパイロット信号を抽出する。パイロット信号抽出部１８６は、抽出したパイロット信号を信号内誤差検出部１８８に出力する。
【００６６】
信号内誤差検出部１８８は、パイロット信号抽出部１８６において抽出したパイロット信号から、デジタル受信信号３００内の位相誤差をサブキャリア単位に検出する。前述のごとく、ひとつのサブキャリアに配置されたパイロット信号は、４ＯＦＤＭシンボル周期に同一の値となるパターンを有している。そこで、信号内誤差検出部１８８は、例えば、第１デジタル受信信号３００ａのサブキャリア番号「７」に配置されたパイロット信号に対して、４ＯＦＤＭシンボル間隔での位相誤差を検出する。また、位相誤差には、単位時間あたりの値となるような除算が施される。
【００６７】
位相誤差の検出は、４ＯＦＤＭシンボル前のパイロット信号の値の複素共役値と、現在のパイロット信号の値との複素乗算によってなされる。また、信号内誤差検出部１８８は、他のサブキャリアに配置されたパイロット信号に対しても、同様の処理を実行するので、ひとつのデジタル受信信号３００に対して、４つの位相誤差が逐次検出される。また、信号内誤差検出部１８８は、他のデジタル受信信号３００に対しても同様の処理を実行する。
【００６８】
信号間誤差検出部１２４は、基準信号での位相誤差に対する処理対象信号の位相誤差の差異を計算する。つまり、第１デジタル受信信号３００ａの位相誤差に対して、第２デジタル受信信号３００ｂから第Ｎデジタル受信信号３００ｎの位相誤差の差異が、基地局用アンテナ１４単位に計算される。ここで、基地局用アンテナ１４単位の位相誤差の差異の計算は、例えば、第２基地局用アンテナ１４ｂに対応した４つのサブキャリアのそれぞれに対して、位相誤差の差異が導出された後に、それらが積算されることによって導出される。ここで、４つのサブキャリアとは、パイロット信号が配置されたサブキャリアを意味する。なお、差異の計算は、位相の値の演算によって実行してもよいし、ベクトル演算によって実行してもよい。
【００６９】
生成部１２６は、信号間誤差検出部１２４において計算した基地局用アンテナ１４単位の差異の値から補正値を生成する。補正値は、第２基地局用アンテナ１４ｂから第Ｎ基地局用アンテナ１４ｎに対応するように生成される。具体的には、差異の値に対応した位相が逆方向に回転するように、補正値が生成される。例えば、差異の値が「ｘ°」であれば、補正値は、「−ｘ°」になる。
【００７０】
乗算部１２２は、生成部１２６から出力された補正値によって、保持部１２８に記憶された初期ウエイトベクトル信号３６２を更新することによって、更新ウエイトベクトル信号３６４を出力する。乗算部１２２の処理対象とされる初期ウエイトベクトル信号３６２は、処理対象用初期ウエイトベクトルである。ここで、乗算部１２２での計算は、信号間誤差検出部１２４と同様に、位相の値の演算によって実行されてもよいし、ベクトル演算によって実行されてもよい。なお、位相の値の演算で実行する場合は、振幅の値を別途記憶する必要がある。
【００７１】
保持部１２８は、トレーニング信号期間が終了する際に初期ウエイトベクトル信号３６２を保持し、トレーニング信号期間が終了した後に初期ウエイトベクトル信号３６２を出力する。ここで、前述のごとく基準用初期ウエイトベクトルは、第１初期ウエイトベクトル信号３６２ａとされる。
【００７２】
図９は、信号間誤差検出部１２４の構成を示す。信号間誤差検出部１２４は、複素共役部２５０、乗算部２５２と総称される第１乗算部２５２ａ、第Ｎ−１乗算部２５２ｎ−１、積算部２５４と総称される第１積算部２５４ａ、第Ｎ−１積算部２５４ｎ−１を含む。
【００７３】
複素共役部２５０は、位相誤差の値を入力し、複素共役を導出する。これは、基準信号の複素共役を導出することに相当する。なお、位相誤差の値が、ベクトル値ではなく、位相値として示されている場合、複素共役部２５０は、位相誤差の値の符号を反転させる。乗算部２５２は、複素共役が導出された位相誤差の値と、処理対象信号に対応した位相誤差の値とを乗算する。この乗算は、基準信号に対応した位相誤差と処理対象信号に対応した位相誤差との差異を導出することに相当する。乗算部２５２での乗算は、図３に示されたサブキャリア番号順に実行されるが、ここでは、パイロット信号を処理の対象とするので、サブキャリア番号「７」、「２１」、「−７」、「−２１」の順に実行される。
【００７４】
積算部２５４は、乗算部２５２の乗算結果を１ＯＦＤＭシンボル期間にわたって積算する。つまり、積算部２５４は、基準信号での位相誤差と処理対象信号での位相誤差との差異を１ＯＦＤＭシンボル期間にわたって積算する。積算部２５４における積算は、位相誤差の値がベクトル値によって示されている場合になされ、位相誤差の値が位相値によって示されている場合、積算部２５４は、平均処理を実行する。このような処理によって、１ＯＦＤＭシンボルのごとく、複数のサブキャリアにおける位相誤差の平均化に相当するので、雑音の影響を低減できる。積算部２５４での処理は、次のように示される。
【数１】
2008072245.tif 000003
【００７５】
ここで、Ｅｉｊは、第Ｉ基地局用アンテナ１４ｉおよびサブキャリア番号ｊに対応した位相誤差であり、ベクトル値として示されている。また、Δθｉは、第Ｉ基地局用アンテナ１４ｉに対応した差異の積算値である。Δθｉは、位相値として示されているが、ベクトル値であってもよい。図示しない生成部１２６は、Δθｉを受けつけ、−Δθｉを補正値として導出する。Δθｉがベクトル値である場合、生成部１２６は、複素共役を導出すればよい。
【００７６】
以上の構成による基地局装置３４の動作を説明する。基地局用アンテナ１４で受信されたマルチキャリア信号は、それぞれ異なった周波数オフセットの局部発振部１６６によって直交検波される。直交検波されたマルチキャリア信号は、デジタル変換されてデジタル受信信号３００になる。受信したパケット信号のトレーニング信号期間において、初期ウエイトベクトル計算部１２０は、適応アルゴリズムにもとづいて基地局用アンテナ１４単位およびサブキャリア単位の成分が含まれた初期ウエイトベクトル信号３６２を計算する。また、測定部２００は、デジタル受信信号３００の電力を基地局用アンテナ１４単位に測定し、最も電力の大きいデジタル受信信号３００が基準信号になるように制御する。
【００７７】
トレーニング信号期間の終了後において、受信ウエイトベクトル更新部１１４は、デジタル受信信号３００に含まれたパイロット信号の周期性を利用しながら、補正値を基地局用アンテナ１４単位に導出し、補正値によって、更新ウエイトベクトル信号３６４を更新する。また、合成部６０は、受信ウエイトベクトル信号３１２によってデジタル受信信号３００を重みづけながら合成し、合成信号３０４を出力する。
【００７８】
以下、本発明に係る変形例を説明する。本発明の実施例では、通信システム１００が従来システムであるとしたが、本発明の変形例では、通信システム１００は、従来システムでなく、ＭＩＭＯシステムであるとする。ＭＩＭＯシステムでのパケット信号は、複数の系列によって構成されているので、それに対応するために、端末装置１０は、複数の端末用アンテナ１６、複数の無線部３０、複数のモデム部２８を備える。また、基地局装置３４は、複数の信号処理部１８、複数のモデム部２０を備える。そのような構成において、端末装置１０および基地局装置３４は、複数の系列を並列に処理する。まず、ＭＩＭＯシステムが適用される際のパケット信号について説明する。
【００７９】
図１０（ａ）−（ｃ）は、本発明の変形例に係るパケット信号のフォーマットを示す。図１０（ａ）は、系列の数が「４」である場合に対応し、図１０（ｂ）は、系列の数が「３」である場合に対応し、図１０（ｃ）は、系列の数が「２」である場合に対応する。図１０（ａ）では、４つの系列に含まれたデータが、送信の対象とされるものとし、第１から第４の系列に対応したパケットフォーマットが上段から下段に順に示される。
【００８０】
第１の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」等が配置される。「Ｌ−ＳＴＦ」、「Ｌ−ＬＴＦ」、「Ｌ−ＳＩＧ」、「ＨＴ−ＳＩＧ」は、従来システムに対応したＡＧＣ設定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号、制御信号、ＭＩＭＯシステムに対応した制御信号にそれぞれ相当する。ＭＩＭＯシステムに対応した制御信号には、例えば、系列の数に関する情報やデータ信号の宛先が含まれている。「ＨＴ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」は、ＭＩＭＯシステムに対応したＡＧＣ設定用の既知信号、伝送路推定用の既知信号に相当する。前述のトレーニング信号は、「Ｌ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」、「ＨＴ−ＳＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」のいずれか、あるいは任意の組合せに対応する。一方、「データ１」は、データ信号である。なお、Ｌ−ＬＴＦ、ＨＴ−ＬＴＦは、ＡＧＣの設定だけでなく、タイミングの推定にも使用される。
【００８１】
また、第２の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ（−５０ｎｓ）」と「ＨＴ−ＬＴＦ（−４００ｎｓ）」等が配置される。また、第３の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ（−１００ｎｓ）」と「ＨＴ−ＬＴＦ（−２００ｎｓ）」等が配置される。また、第４の系列に対応したパケット信号には、プリアンブル信号として「Ｌ−ＳＴＦ（−１５０ｎｓ）」と「ＨＴ−ＬＴＦ（−６００ｎｓ）」等が配置される。
【００８２】
ここで、「−４００ｎｓ」等は、ＣＤＤ（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｄｅｌａｙ  Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）におけるタイミングシフト量を示す。ＣＤＤとは、所定の期間において、時間領域の波形をシフト量だけ後方にシフトさせ、所定の期間の最後部から押し出された波形を所定の期間の先頭部分に循環的に配置させる処理である。すなわち、「Ｌ−ＳＴＦ（−５０ｎｓ）」には、「Ｌ−ＳＴＦ」に対して、−５０ｎｓの遅延量にて循環的なタイミングシフトがなされている。なお、Ｌ−ＳＴＦとＨＴ−ＳＴＦは、８００ｎｓの期間の繰り返しによって構成され、その他のＨＴ−ＬＴＦ等は、３．２μｓの期間の繰り返しによって構成されているものとする。ここで「データ１」から「データ４」にもＣＤＤがなされており、タイミングシフト量は、前段に配置されたＨＴ−ＬＴＦでのタイミングシフト量と同一の値である。
【００８３】
また、第１の系列において、ＨＴ−ＬＴＦが、先頭から「ＨＴ−ＬＴＦ」、「−ＨＴ−ＬＴＦ」、「ＨＴ−ＬＦＴ」、「−ＨＴ−ＬＴＦ」の順に配置されている。ここで、これらを順に、すべての系列において「第１成分」、「第２成分」、「第３成分」、「第４成分」と呼ぶ。すべての系列の受信信号に対して、第１成分−第２成分＋第３成分−第４成分の演算を行えば、受信装置において、第１の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分＋第２成分＋第３成分＋第４成分の演算を行えば、受信装置において、第２の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分−第２成分−第３成分＋第４成分の演算を行えば、受信装置において、第３の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分＋第２成分−第３成分−第４成分の演算を行えば、受信装置において、第４の系列に対する所望信号が抽出される。これらは、所定の成分の符号の組合せが系列間において直交関係を有していることに相当する。なお、加減処理は、ベクトル演算にて実行される。
【００８４】
「Ｌ−ＬＴＦ」から「ＨＴ−ＳＩＧ」等までの部分には、従来システムと同様に、「５２」サブキャリアが使用される。なお、「５２」サブキャリアのうちの「４」サブキャリアがパイロット信号に相当する。一方、「ＨＴ−ＬＴＦ」等以降の部分は、「５６」サブキャリアを使用する。
【００８５】
図１０（ａ）において、「ＨＴ−ＬＴＦ」の符号は、以下のように規定されている。第１の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「−」、「＋」、「−」の順に並べられ、第２の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「＋」、「＋」、「＋」の順に並べられ、第３の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「−」、「−」、「＋」の順に並べられ、第４の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「＋」、「−」、「−」の順に並べられている。しかしながら、符号は、以下のように規定されていてもよい。第１の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「−」、「＋」、「＋」の順に並べられ、第２の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「＋」、「−」、「＋」の順に並べられ、第３の系列の先頭から順に、符号は「＋」、「＋」、「＋」、「−」の順に並べられ、第４の系列の先頭から順に、符号は「−」、「＋」、「＋」、「＋」の順に並べられる。このような符号であっても、所定の成分の符号の組合せが系列間において直交関係を有していることに相当する。
【００８６】
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の第１の系列から第３の系列に相当する。図１０（ｃ）は、図１０（ａ）に示したパケットフォーマットのうちの第１系列と第２系列に類似している。ここで、図１０（ｂ）の「ＨＴ−ＬＴＦ」の配置が、図１０（ａ）の「ＨＴ−ＬＴＦ」の配置と異なっている。すなわち、ＨＴ−ＬＴＦには、第１成分と第２成分だけが含まれている。第１の系列において、ＨＴ−ＬＴＦが、先頭から「ＨＴ−ＬＴＦ」、「ＨＴ−ＬＴＦ」の順に配置され、第２の系列において、ＨＴ−ＬＴＦが、先頭から「ＨＴ−ＬＴＦ」、「−ＨＴ−ＬＴＦ」の順に配置されている。すべての系列の受信信号に対して、第１成分＋第２成分の演算を行えば、受信装置において、第１の系列に対する所望信号が抽出される。また、すべての系列の受信信号に対して、第１成分−第２成分の演算を行えば、受信装置において、第２の系列に対する所望信号が抽出される。これらも、前述のごとく、直交関係といえる。
【００８７】
変形例に係る基地局装置３４の構成は、図２と同様のタイプであるので、ここでは、説明を省略する。図１１は、本発明の変形例に係る信号処理部１８の構成を示す。信号処理部１８は、ＦＦＴ部４０と総称される第１ＦＦＴ部４０ａ、第２ＦＦＴ部４０ｂ、第ＮＦＦＴ部４０ｎ、分類部１９０、位相誤差検出部２０２、回転部２０４、アレイ処理部２０８と総称される第１アレイ処理部２０８ａ、第２アレイ処理部２０８ｂ、第Ｍアレイ処理部２０８ｍを含む。また、回転部２０４は、乗算部２０６と総称される第１乗算部２０６ａ、第Ｎ−１乗算部２０６（ｎ−１）を含む。また信号として、合成信号３０４と総称される第１合成信号３０４ａ、第２合成信号３０４ｂ、第Ｍ合成信号３０４ｍを含む。なお、図１１は、信号処理部１８のうちの受信処理に関する部分を示す。
【００８８】
信号処理部１８は、複数の基地局用アンテナ１４のそれぞれに対応したデジタル受信信号３００であって、かつ図１０（ａ）−（ｃ）のごとく、複数の系列によって形成されたデジタル受信信号３００を入力する。なお、デジタル受信信号３００のうち、所定のサブキャリアにはパイロット信号が含まれており、パイロット信号は、４ＯＦＤＭシンボルを周期としたパターンの繰り返しによって形成されている。ＦＦＴ部４０、分類部１９０は、図５のＦＦＴ部４０、分類部５０に対応する。また、分類部１９０は、基準信号を第１デジタル受信信号３００ａとして出力する。
【００８９】
位相誤差検出部２０２は、デジタル受信信号３００に含まれたパイロット信号を使用しながら、デジタル受信信号３００に対する位相回転量を基地局用アンテナ１４単位に導出する。つまり、ひとつのデジタル受信信号３００に対して、ひとつの位相回転量が導出される。位相誤差検出部２０２の構成は、図８のパイロット信号抽出部１８６、信号内誤差検出部１８８、信号間誤差検出部１２４、生成部１２６と同様である。なお、デジタル受信信号３００は、複数の系列によって構成されているので、復調のために、デジタル受信信号３００を系列ごとに分離する必要がある。
【００９０】
しかしながら、位相誤差検出部２０２は、系列の数にかかわらず、パターンが周期的に繰り返されることを利用し、４ＯＦＤＭシンボル間隔での位相回転量を基地局用アンテナ１４単位に導出するので、複数の系列への分離がなされる前に、位相回転量が導出される。また、位相回転量は、実施例と同様に、基準信号での位相誤差に対する処理対象信号での位相誤差の差異に対応する。
【００９１】
乗算部２０６は、位相誤差検出部２０２において導出した基地局用アンテナ１４単位の位相回転量と、デジタル受信信号３００とを基地局用アンテナ１４単位に対応づけながら、位相回転量にしたがって、デジタル受信信号３００を位相回転する。前述の実施例においては、導出した位相回転量によって、更新ウエイトベクトル信号３６４を更新していたが、ここでは、導出した位相回転量によって、デジタル受信信号３００を位相回転させている。このような処理によって、アンテナ間周波数オフセット誤差による位相回転の補正と、アダプティブアレイ信号処理とが別の処理として実行される。
【００９２】
アレイ処理部２０８は、乗算部２０６において位相回転したデジタル受信信号３００に対して、複数の基地局用アンテナ１４および複数の系列のそれぞれに対応した成分によって形成されるサブキャリア単位の図示しない受信ウエイトベクトルによって、基地局用アンテナ１４単位、サブキャリア単位、系列単位の重みづけを実行し、重みづけの結果をサブキャリア単位、系列単位に合成する。第１アレイ処理部２０８ａの構成は、図５の受信ウエイトベクトル計算部６８、合成部６０と同様である。その際、受信ウエイトベクトル計算部６８には、初期ウエイトベクトル計算部１２０が含まれ、初期ウエイトベクトル計算部１２０から受信ウエイトベクトル信号３１２が出力される。また、第１アレイ処理部２０８ａから出力される第１合成信号３０４ａが、ひとつの系列に対応する。他のアレイ処理部２０８でも同様の処理が実行される。
【００９３】
本発明の実施例によれば、周期的なパターンの繰り返しによって形成されるパイロット信号を使用して位相回転量を導出するので、受信ウエイトベクトルの導出に依存せずに、アンテナ間周波数オフセット誤差を補正できる。また、複数のパイロット信号において導出した位相回転量からひとつの位相回転量を導出するので、雑音の影響を低減できる。また、受信ウエイトベクトルの導出に依存せずに位相回転量を導出するので、受信ウエイトベクトルの精度に関係なく、受信ウエイトベクトルを導出できる。また、導出した位相回転量によって受信ウエイトベクトルを回転するだけなので、簡易な処理を実現できる。また、複数の基地局用アンテナのそれぞれに対応した信号間の位相関係を保持するように、アンテナ間周波数オフセット誤差を補正できる。また、位相関係を保持するようにアンテナ間周波数オフセット誤差を補正するので、アダプティブアレイ信号処理での特性の悪化要因を抑制できる。
【００９４】
また、所定のパターンの繰り返しによって形成されるパイロット信号を使用して位相回転量を導出するので、ウエイトベクトルによって複数の系列を分離する前にアンテナ間周波数オフセット誤差を補正できる。また、位相回転量を導出すると直ちにこれを補正するので、処理遅延を抑制できる。また、アダプティブアレイ信号処理を実行する前にアンテナ間周波数オフセット誤差を補正するので、アダプティブアレイ信号処理でのアンテナ間周波数オフセット誤差の影響を低減できる。また、位相誤差の差異は、基地局用アンテナ単位に複数の成分を合成あるいは平均することによって導出されるので、雑音の影響を低減できる。また、位相成分のずれを補正できるので、アンテナ間周波数オフセット誤差の影響を低減できる。
【００９５】
また、複数の系列によって形成されるデジタル受信信号を受信した場合、従来において位相回転量を導出するためには、アダプティブアレイ信号処理によって、複数の系列に分離した後、パイロット信号を抽出する必要があった。つまり、前段にアダプティブアレイ信号処理が必要であった。しかしながら、複数の基地局用アンテナに対応した信号間にアンテナ間周波数オフセット誤差が存在する場合、アダプティブアレイ信号処理のための受信ウエイトベクトルに含まれる誤差が増大し、アダプティブアレイ信号処理による受信特性が悪化する。その結果、抽出したパイロット信号に含まれる誤差も増大し、アンテナ間周波数オフセット誤差の補正精度が悪化する。しかしながら、実施例によれば、アダプティブアレイ信号処理を実行する前に、アンテナ間周波数オフセット誤差の導出を実行するので、アンテナ間周波数オフセット誤差の補正精度の悪化を抑制できる。
【００９６】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合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ところである。
【００９７】
本発明の実施例において、受信ウエイトベクトル計算部６８は、受信ウエイトベクトル信号３１２の推定のために適応アルゴリズムを使用している。しかしながらこれに限らず例えば、受信ウエイトベクトル計算部６８において適応アルゴリズム以外の処理が実行されてもよく、受信ウエイトベクトル計算部６８が、既知信号との相関処理によって受信ウエイトベクトル信号３１２を求めてもよい。また、受信ウエイトベクトル計算部６８において、適応アルゴリズムや相関処理とは異なるＭＵＳＩＣ（ＭＵｌｔｉｐｌｅ  ＳＩｇｎａｌ  Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ）アルゴリズムなどの到来方向推定が実行されてもよい。この変形例によれば、より詳細に希望波と不要波とを識別できる。つまり、アダプティブアレイアンテナについての信号処理において、複数の受信信号が分離されればよい。
【００９８】
本発明の実施例において、通信システム１００をＣＳＭＡをベースにした通信システム１００に適用している。しかしながらこれに限らず例えば、基地局装置３４はＣＳＭＡ以外の通信システムに適用されてもよく、例えば、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）、ＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）などが使用されてもよい。この変形例によれば、さまざまな通信システムに本発明を適用できる。つまり、端末装置１０からの信号を受信する基地局装置３４であればよい。
【００９９】
本発明の実施例において、説明の対象を基地局装置３４としている。しかしながらこれに限らず例えば、説明の対象が端末装置１０であってもよい。その際、端末装置１０は、基地局装置３４と同様に構成される。また、端末装置１０、基地局装置３４に限らず、一般的に無線装置であってもよい。本変形例によれば、さまざまに無線装置に本発明を適用できる。
【０１００】
本発明の実施例において、基地局用アンテナ１４単位の位相誤差の差異を導出するために、信号間誤差検出部１２４は、複数のパイロット信号のそれぞれに対応した位相誤差の差異を１ＯＦＤＭシンボルにわたって積算している。しかしながらこれに限らず例えば、信号間誤差検出部１２４は、重みづけを実行しながら積算を実行してもよい。重みづけには、位相誤差の差異に対応した基地局用アンテナ１４およびサブキャリアでの受信ウエイトベクトル信号３１２の成分の大きさが使用される。受信ウエイトベクトル信号３１２の成分の大きさが大きくなれば、当該成分と乗算すべきデジタル受信信号３００の大きさが小さくなることに相当し、それは、位相誤差の差異の信頼性が低いことにも相当する。そのため、受信ウエイトベクトル信号３１２の成分の大きさが大きい場合、重みづけが小さくなるようにしながら、位相誤差の差異が積算される。第Ｉ基地局用アンテナ１４ｉおよびサブキャリア番号ｊに対して、重みづけのなされた位相誤差Ｅｉｊ’は、次のように示される。
【０１０１】
【数２】
2008072245.tif 000004
ここで、ｗｉｊは、受信ウエイトベクトルのうち、第Ｉ基地局用アンテナ１４ｉおよびサブキャリア番号ｊに対応した成分である。なお、「ｊ」は、前述のごとく、「７」、「２１」、「−２１」、「−７」となる。さらに、重みづけのなされた位相誤差Ｅｉｊ’をもとに、Δθｉは、次のように導出される。
【数３】
2008072245.tif 000005
【０１０２】
なお、信号間誤差検出部１２４は、重みづけの演算を行わない場合であっても、受信ウエイトベクトル信号３１２の成分の大きさを監視し、受信ウエイトベクトル信号３１２の成分の大きさがしきい値よりも大きくなった場合、当該受信ウエイトベクトル信号３１２の成分に対応した位相誤差の差異を積算から除外してもよい。本変形例によれば、信頼性の低い位相誤差の差異の影響が小さくなるので、積算の精度を向上できる。つまり、積算を導出する際に雑音の影響が低減されればよい。
【０１０３】
本発明の実施例において、信号間誤差検出部１２４は、基準信号での位相誤差に対する処理対象信号での位相誤差の差異を導出し、無線部１２は、位相回転量としての補正値を処理対象信号に対して導出している。つまり、基地局用アンテナ１４間での位相誤差が導出されている。しかしながらこれに限らず例えば、信号間誤差検出部１２４が構成に含まれず、信号内誤差検出部１８８において導出された基地局用アンテナ１４単位の位相誤差をもとに、生成部１２６は、位相回転量を基地局用アンテナ１４単位に導出し、基地局用アンテナ１４単位に位相回転が補正されてもよい。その際、信号内誤差検出部１８８では、複数のパイロット信号に対する位相誤差をもとに、平均等の処理によって、基地局用アンテナ１４に対する位相誤差が導出される。また以上の処理は、前述した変形例にも適用可能である。本変形例によれば、基地局用アンテナ１４単位に周波数オフセットを補正するので、絶対的な周波数オフセットを補正できる。
【０１０４】
本発明の実施例において、信号処理部１８は、ひとつの系列によって形成されたデジタル受信信号３００に対して処理を実行し、受信ウエイトベクトルに対して位相回転を実行する。一方、変形例において、信号処理部１８は、複数の系列によって形成されたデジタル受信信号３００に対して処理を実行し、デジタル受信信号３００に対して位相回転を実行している。つまり、受信ウエイトベクトルによる演算を実行する前に、位相回転がなされている。しかしながらこれに限らず例えば、これらが組み合わせられた形態であってもよい。つまり、信号処理部１８は、複数の系列によって形成されたデジタル受信信号３００に対して処理を実行し、受信ウエイトベクトルに対して位相回転を実行する。
【０１０５】
ここで、乗算部１２２における位相回転の対象となる初期ウエイトベクトル信号３６２は、複数の系列のそれぞれに対応した成分によっても形成されている。つまり、図１１のアレイ処理部２０８での処理のごとく、複数の系列のそれぞれに対して、受信ウエイトベクトル信号３１２が導出される。一方、パイロット信号抽出部１８６、信号内誤差検出部１８８、信号間誤差検出部１２４、生成部１２６における処理は、実施例と同様である。つまり、これらは、系列の数にかかわらず、デジタル受信信号３００に対する単位時間あたりの位相回転量を基地局用アンテナ１４単位に導出する。合成部６０は、受信ウエイトベクトル信号３１２によるデジタル受信信号３００の重みづけを基地局用アンテナ１４単位、サブキャリア単位、系列単位に実行し、合成をサブキャリア単位、系列単位に実行する。本変形例によれば、マルチキャリア信号が複数の系列によって形成されていても、位相回転量は、受信ウエイトベクトルの導出に依存せずに導出されるので、複数の系列を分離する前に位相回転量を導出できる。
【図面の簡単な説明】
【０１０６】
【図１】本発明の実施例に係るマルチキャリア信号のスペクトルを示す図である。
【図２】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図３】図２における周波数領域の信号の構成を示す図である。
【図４】図２の第１無線部の構造を示す図である。
【図５】図２の信号処理部の構成を示す図である。
【図６】図５の受信ウエイトベクトル計算部の構成を示す図である。
【図７】図６の初期ウエイトベクトル計算部の構成を示す図である。
【図８】図６の受信ウエイトベクトル更新部の構成を示す図である。
【図９】図８の信号間誤差検出部の構成を示す図である。
【図１０】図１０（ａ）−（ｃ）は、本発明の変形例に係るパケット信号のフォーマットを示す図である。
【図１１】本発明の変形例に係る信号処理部の構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１０７】
１０  端末装置、  １２  無線部、  １４  基地局用アンテナ、  １６  端末用アンテナ、  １８  信号処理部、  ２０  モデム部、  ２２  ベースバンド部、  ２４  制御部、  ２６  ベースバンド部、  ２８  モデム部、  ３０  無線部、  ３２  ネットワーク、  ３４  基地局装置、  １００  通信システム。
【図１】
2008072245.tif 000006
【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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