(57)【要約】【課題】ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡを適用する無線通信において、容易かつ正確なチャネル推定を可能にする。【解決手段】送信すべきパイロットシンボル系列と、データシンボル系列の各々にＯＱＡＭ変調を施すオフセット部（１６）と、前記ＯＱＡＭ変調されたパイロットシンボル系列およびデータシンボル系列の各々に対してＩＯＴＡフィルタ処理を行うＩＯＴＡフィルタ部（１８）と、前記ＩＯＴＡフィルタ処理されたパイロットシンボル系列およびデータシンボル系列の各々に対して、前記ＩＯＴＡフィルタ出力波形のうち、後続するシンボル領域に影響する部分を切り取って、当該ＩＯＴＡフィルタ出力波形の先頭部分に加算して送信信号系列を生成する折り返し処理部（２０）と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送すべきパイロットシンボル系列とデータシンボル系列を、時間ドメインまたは周波数ドメインの少なくとも一方において互いに分離し、
前記パイロットシンボル系列とデータシンボル系列の各々に対して、オフセットＱＡＭとＩＯＴＡ（Isotropic Orthogonal Transform Algorithm）フィルタ処理を行い、
前記パイロットシンボル系列と前記データシンボル系列の各々について、後続するシンボル領域に影響する部分のＩＯＴＡフィルタ出力成分を切り取って、当該ＩＯＴＡフィルタ出力の先頭部分に加算する折り返し処理を行う、
ことを特徴とする信号伝送方法。
【請求項２】
前記パイロットシンボル系列のシンボル数をｎとすると、１シンボル当たりの前記ＩＯＴＡフィルタのサンプル数はｎＴであり、前記ｎシンボルのパイロットシンボル系列の前記ＩＯＴＡフィルタ出力波形のサンプル数は（２ｎ−１）Ｔとなり、
前記折り返し処理において、前記パイロットシンボル系列のＩＯＴＡフィルタ出力波形のうち、ｎＴを越える部分、すなわち最後の（ｎ−１）Ｔサンプル分を切り取って、このＩＯＴＡフィルタ出力波形の先頭部分に加算して、ｎＴサンプル長の送信信号系列を生成する、
ことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送方法。
【請求項３】
前記ＩＯＴＡフィルタ処理を行ったパイロットシンボル送信系列と、データシンボル送信系列を、時分割多重および／または周波数分割多重して送信する工程、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送方法。
【請求項４】
前記送信信号系列を受信し、
前記受信した送信信号系列の先頭部分を、当該送信信号系列の後ろにコピーする受信側折り返し処理を行い、
前記受信側折り返し処理をした信号系列から送信シンボル系列を取り出す、
工程をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の信号伝送方法。
【請求項５】
前記ｎＴサンプル長の送信信号系列を受信し、
前記受信した送信信号系列の先頭の（ｎ−１）Ｔサンプル分を、当該送信信号系列の後ろにコピーして（２ｎ−１）Ｔサンプルの送信信号系列を再生し、
前記（２ｎ−１）Ｔサンプルの送信信号系列から、ｎシンボルのシンボル系列を取り出す、
工程をさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の信号伝送方法。
【請求項６】
送信すべきパイロットシンボル系列と、データシンボル系列の各々にＯＱＡＭ変調を施すオフセット部と、
前記ＯＱＡＭ変調されたパイロットシンボル系列およびデータシンボル系列の各々に対してＩＯＴＡフィルタ処理を行うＩＯＴＡフィルタ部と、
前記ＩＯＴＡフィルタ処理されたパイロットシンボル系列およびデータシンボル系列の各々に対して、前記ＩＯＴＡフィルタ出力波形のうち、後続するシンボル領域に影響する部分を切り取って、当該ＩＯＴＡフィルタ出力波形の先頭部分に加算して送信信号系列を生成する折り返し処理部と、
を備えることを特徴とする送信機。
【請求項７】
前記送信すべきパイロットシンボル系列のシンボル数をｎとすると、１シンボル当たりの前記ＩＯＴＡフィルタ部のサンプル数はｎＴであり、ｎシンボルのパイロットシンボル系列に対する前記ＩＯＴＡフィルタ部の出力波形のサンプル数は（２ｎ−１）Ｔとなり、
前記折り返し処理部は、サンプル数が（２ｎ−１）ＴのＩＯＴＡフィルタ出力波形のうち、ｎＴサンプルを越える部分、すなわち最後の（ｎ−１）Ｔサンプル分を切り取って、このＩＯＴＡフィルタ出力波形の先頭に加算して、ｎＴサンプル長の送信信号系列を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の送信機。
【請求項８】
無線チャネルで送られてくるパイロット信号系列を蓄積する受信バッファと、
前記受信されたパイロット信号系列のうち、先頭部分の受信信号成分を、当該受信パイロット信号系列の後ろにコピーして受信側折り返し処理を行う折り返し処理部と、
前記折り返し処理をした受信パイロット信号系列から、送信パイロットシンボル系列を取り出す受信側ＩＯＴＡフィルタ部と、
前記ＩＯＴＡフィルタ部の出力に基づいてチャネル推定を行うチャネル推定部と、
を備えることを特徴とする受信機。
【請求項９】
前記折り返し処理部は、前記受信バッファにｎＴサンプル長のパイロット信号系列が蓄積されたならば、前記パイロット信号系列の先頭の（ｎ−１）Ｔサンプル分を、当該パイロット信号系列の後ろにコピーして（２ｎ−１）Ｔサンプルの送信信号系列を再生し、
前記ＩＯＴＡフィルタ部は、前記（ｎ−１）Ｔサンプルの送信信号系列から、ｎシンボルのパイロットシンボル系列を取り出す、
ことを特徴とする請求項８に記載の受信機。
【請求項１０】
前記ＩＯＴＡフィルタ部の出力に対して、Ｉ成分とＱ成分のオフセットを取り除いてＱＡＭ復調するオフセット除去部、
をさらに有することを特徴とする請求項８または９に記載の受信機。
【請求項１１】
前記受信バッファは、第２の無線チャネルで送られてくるデータ信号系列を蓄積し、
前記折り返し処理部と、前記ＩＯＴＡフィルタ部は、前記受信されたデータ信号系列に対して、それぞれ前記折り返し処理と、前記受信側ＩＯＴＡフィルタ処理を施し、
前記チャネル推定部の推定結果に基づいて、前記ＩＯＴＡ逆フィルタ処理された前記データ信号系列に対するチャネル補償を行うチャネル補償部、
をさらに有することを特徴とする請求項８または９に記載の受信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは無線通信技術に関し、特に、既知信号を用いてチャネル推定を行う無線通信システムにおいて、既知信号の処理を含む信号伝送方法と、これを実行する送信機および受信機構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の移動端末の普及にともなって、データサービスに対する需要が急激に増大している。このような需要に応じて、移動通信ネットワークでより低コストかつ高速データレートのサービスを提供するためには、無線チャネル帯域の超広帯域化（ブロードバンド化）が有効であると考えられる。ブロードバンド通信で高品質な信号伝送を実現するためには、遅延波からの干渉（マルチパス干渉）を抑制することが重要な課題となる。
【０００３】
マルチパス干渉に対する耐性の大きい無線アクセス方式として、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）無線アクセスが注目され、多くの検討がなされている。ＯＦＤＭでは、チャネル帯域を、互いに直交する多数の低速レートのサブキャリアに分割して伝送を行う。このとき、遅延波によるシンボル間干渉（ＩＳＩ：Inter-Symbol Interference）や、キャリア間干渉（ＩＣＩ：Inter-Carrier Interference）を抑圧するため，ＯＦＤＭシンボル毎にガード区間（ガードインターバル）を挿入するのが一般的である。
【０００４】
一方、ガード区間を用いずに、シンボル間干渉やキャリア間干渉を抑制する送信方法として、Offset QAM（ＯＱＡＭ）とＩＯＴＡ（Isotropic Orthogonal Transform Algorithm）フィルタの適用（以下、適宜ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡと省略する）が提案されている（たとえば、非特許文献１参照）。
【０００５】
ＯＱＡＭでは、コンステレーション上で、Ｑ軸に適用される信号と、Ｉ軸に適用される信号を、１／２シンボル区間ずらして交互に配置して、キャリアの消失を防止する。このように複素変調した信号をＩＯＴＡフィルタ処理する。ＩＯＴＡフィルタの直交変換アルゴリズムは時間と周波数のドメインで信号をより局在化できるので、シンボル間干渉の低減に有効である。
【０００６】
図１Ａは、ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡを適用するＯＦＤＭの概念図である。ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡは、ガード区間を必要としないため、データレートの観点からはガード区間を設ける方法と比較して有利であるが、以下のような問題点がある。すなわち、コンステレーション上で希望信号と直交する成分に対して、図１Ａに示すように、隣接するＯＦＤＭシンボル、サブキャリアからの信号の洩れ込みによる干渉が発生する。この干渉成分は、あくまで希望信号と直交する成分のみに限定されるため、チャネル推定値が得られた後の同期検波の際には、通常問題となることはない。しかし、パイロット信号を用いたチャネル推定を行う際にこのような干渉成分が存在すると（すなわち、図１Ａのパイロットシンボルのように、隣接するＯＦＤＭシンボルやサブキャリアからの干渉があると）、正確にチャネル推定を行うことが困難となる。
【０００７】
これを解決するために、図１Ｂに示すように、パイロットシンボルと隣接するＯＦＤＭシンボル、サブキャリアにおいて、干渉を打ち消すための信号を適応的に挿入する方法が提案されている（たとえば、非特許文献２参照）。しかしながら、この方法では、干渉打ち消し用の信号に大きな電力を要するので、送信電力のロスを考慮すると、ガード区間を不要としたメリットを十分に活用することができず、根本的な問題解決には至っていない。
【非特許文献１】R. Le Floch, M. Alard, and C. Berrou, "Coded orthogonal frequency division duplex," Proceedings of the IEEE, vol. 83, no. 6, pp. 982-996, Jun. 1995.
【非特許文献２】J.P. Ｊａｖａudin, D. Lacroix, and A. Rouxel, "Pilot-aided channel estimation for OFDM/OQAM," IEEE VTC2003-Spring, pp. 1581-1585, May 2003.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の問題点に鑑みて、本発明は、ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡを適用する無線通信において、オーバヘッドを増大させることなく、パイロット信号への干渉の混入を防止し、正確なチャネル推定を可能にする信号伝送方法を提供することを課題とする。
【０００９】
また、そのような信号伝送方法を実現する送信機構成と受信機構成を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、実施形態では、送信側で、パイロットシンボルが存在する領域（区間）と、データシンボルが存在する領域（区間）を分離し、各々の領域で信号波形の折り返し処理を行うことによって、各領域を他方の領域からの干渉の影響を排除した閉じた領域とし、パイロットシンボル区間でのシンボル間の干渉を、既知の信号のみとする。
【００１１】
ここで、送信側の折り返し処理とは、送信すべきシンボル系列（たとえばパイロットシンボル系列）のＩＯＴＡフィルタ出力波形のうち、後続するシンボル領域（たとえばデータシンボル領域）に影響する部分を切り取って、ＩＯＴＡ出力波形の先頭部分に加算する処理をいう。これによって、パイロットシンボル系列とデータシンボル系列の送信信号系列は、それぞれの区間で閉じたものとなる。パイロット信号は、送信側でも受信側でも既知の信号なので、上記の折り返し処理後は、パイロット区間内でのシンボル間干渉は、既知の信号のみによるものとなる。その結果、受信側でのチャネル推定が容易になる。
【００１２】
より具体的には、本発明の第１の側面では、信号伝送方法は
（ａ）伝送すべきパイロットシンボル系列とデータシンボル系列を、時間ドメインまたは周波数ドメインの少なくとも一方において互いに分離し、
（ｂ）前記パイロットシンボル系列とデータシンボル系列の各々に対して、オフセットＱＡＭとＩＯＴＡ（Isotropic Orthogonal Transform Algorithm）フィルタ処理を行い、
（ｃ）前記パイロットシンボル系列と前記データシンボル系列の各々について、後続するシンボル領域に影響する部分のＩＯＴＡフィルタ出力成分を切り取って、当該ＩＯＴＡフィルタ出力の先頭部分に加算する折り返し処理を行う、
工程を含む。
【００１３】
この手法により、ガードインターバルの付加や、干渉キャンセル用の信号の挿入を不要としつつ、パイロット信号への未知の信号からの干渉の影響を排除して、チャネル推定精度を向上することができる。
【００１４】
良好な実施例では、パイロットシンボル系列のシンボル数をｎとすると、１シンボル当たりのＩＯＴＡフィルタのサンプル数はｎＴであり、ｎシンボルのパイロットシンボル系列については、各シンボルにつき、時間Ｔだけずれて出力されるので、ＩＯＴＡフィルタ出力波形のトータルのサンプル数は（２ｎ−１）Ｔとなる。
【００１５】
前記折り返し処理において、前記パイロットシンボル系列のＩＯＴＡフィルタ出力波形のうち、ｎＴサンプルを越える部分、すなわち最後の（ｎ−１）Ｔサンプル分を切り取って、このＩＯＴＡフィルタ出力波形の先頭部分に加算してｎＴサンプル長の送信信号系列を生成する。
【００１６】
上述した送信信号系列を受信する側では、受信した送信信号系列の先頭部分を、当該送信信号系列の後ろにコピーする受信側折り返し処理を行い、受信側折り返し処理をした信号系列から送信シンボル系列を取り出す。
【００１７】
たとえば、ｎＴサンプル長の送信信号系列を受信した場合、受信した送信信号系列の先頭の（ｎ−１）Ｔサンプル分を、この送信信号系列の後ろにコピーして（２ｎ−１）Ｔサンプルの送信信号系列を再生し、（２ｎ−１）Ｔサンプルの送信信号系列から、ｎシンボルのシンボル系列を取り出す。
【００１８】
本発明の第２の側面では、上述の信号伝送方法を実行する送信機を提供する。この送信機は、
（ａ）送信すべきパイロットシンボル系列と、データシンボル系列の各々にＯＱＡＭ変調を施すオフセット部と、
（ｂ）前記ＯＱＡＭ変調されたパイロットシンボル系列およびデータシンボル系列の各々に対してＩＯＴＡフィルタ処理を行うＩＯＴＡフィルタ部と、
（ｃ）前記ＩＯＴＡフィルタ処理されたパイロットシンボル系列およびデータシンボル系列の各々に対して、前記ＩＯＴＡフィルタ出力波形のうち、後続するシンボル領域に影響する部分を切り取って、当該ＩＯＴＡフィルタ出力波形の先頭部分に加算して送信信号系列を生成する折り返し処理部と、
を備える。
【００１９】
本発明の第３の側面では、上述した送信機に対応する処理を行う受信機を提供する。受信機は、
（ａ）無線チャネルで送られてくるパイロット信号系列を蓄積する受信バッファと、
（ｂ）前記受信されたパイロット信号系列のうち、先頭部分の受信信号成分を、当該受信パイロット信号系列の後ろにコピーして受信側折り返し処理を行う折り返し処理部と、
（ｃ）前記折り返し処理をした受信パイロット信号系列から、送信パイロットシンボル系列を取り出す受信側ＩＯＴＡフィルタ部と、
（ｄ）前記ＩＯＴＡフィルタ部の出力に基づいてチャネル推定を行うチャネル推定部と、
を備える。
【００２０】
これらの送信機や受信機は、ＭＩＭＯ伝送にも適応可能である。
【発明の効果】
【００２１】
ＯＦＤＭ方式の無線通信において、容易かつ正確にチャネル推定を行うことが可能になる。また、送信電力ロスを抑制して、高効率な無線通信が実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下で、本発明の良好な実施形態について、図面を参照して説明する。図２は、本発明の一実施形態に係るパイロットシンボル系列とデータシンボル系列の分離の概念を示す図である。本実施形態では、信号伝送の際に、パイロットシンボル領域とデータシンボル領域を分離して、任意のパイロットシンボルに対するデータシンボルからの干渉の影響を低減する。図２に示す時間／周波数ドメイン図では、黒の四角で表されるパイロットシンボルの区間と、白の四角で表されるデータシンボルの区間は、時間領域で分割されているが、周波数領域で分割する構成としてもよい。
【００２３】
このようなパイロット構成とすることで、コンステレーション上で希望信号と直交する成分に対する、隣接する複数のＯＦＤＭシンボル、サブキャリアからの漏れ込みによる干渉を大幅に低減することができる。
【００２４】
もっとも、パイロットシンボル区間とデータシンボル区間の境界に位置するシンボルについては、互いに隣接するシンボルからの干渉成分が混入する可能性を否定できない。そこで、以下で説明するように、パイロットシンボル領域と、データシンボル領域の各々で折り返し処理を行うことによって、各シンボル領域を閉じた区間として分離し、他のシンボル領域への干渉成分の混入を防止する。この方法によれば、パイロットシンボル区間では、シンボル間の干渉を既知の信号のみに限定することができるので、チャネル推定が容易になる。
【００２５】
次に、図３〜図５を参照して、パイロットシンボル領域とデータシンボル領域の分離を実現する具体的な手法を説明する。
【００２６】
図３は、本発明の一実施形態の信号処理を説明するための図であり、送信側でのパイロット信号処理の際のＩＯＴＡフィルタ出力を示す図である。実施形態では、ＯＦＤＭ無線アクセス方式において、ガード区間を挿入せずに、ＯＱＡＭ（Offset QAM）／ＩＯＴＡを適用することによって、キャリア間、シンボル間の干渉を低減する。
【００２７】
図３（ａ）に示すように、ＩＯＴＡ関数は、最適に局在化されたガウス関数の形状を有する。この例では、処理すべきパイロットシンボルの数がｎシンボルなので、ＩＯＴＡフィルタのサンプル数はｎＴであり、１つのシンボルは、ｎＴサンプルのタイムデュレーションに変換される。
【００２８】
図３（ｂ）に示すように、パイロットシンボル区間でのパイロットシンボル数をｎとして、ｎシンボルのパイロットシンボル系列にＩＯＴＡフィルタフィルタ処理を行うと、２つめのパイロットシンボルのＩＯＴＡフィルタ出力は、１つめのパイロットシンボルよりも時間Ｔだけ遅れて出力され、ｎ番目のパイロットシンボルは、（ｎ−１）Ｔだけ遅れて出力される。したがって、図３（ｃ）に示すように、ｎシンボルのパイロット系列を処理すると、トータルで、ｎＴ＋（ｎ−１）Ｔ＝（２ｎ−１）Ｔサンプルの系列が出力される。
【００２９】
次に、図４に示すように、ＩＯＴＡフィルタ出力に対して折り返し処理を行う。すなわち、図３（ｂ）の（２ｎ−１）ＴサンプルのＩＯＴＡフィルタ出力のうち、ｎＴサンプルを越える部分、すなわち最後の（ｎ−１）Ｔサンプル分の成分（図４で右端の破線で示す波形部分）を、０サンプル時（ＩＯＴＡフィルタの波形出力の先頭）に移動して、加算する。その結果、ｎＴサンプル長の送信信号系列が得られる。この送信信号系列は、隣接するＯＦＤＭシンボル領域へ影響する部分が除去された、閉じた送信信号区間を構成する。
【００３０】
同様の処理を、データシンボル系列にも行うことによって、データシンボル系列のＩＴＯＡフィルタ出力のうち、隣接するパイロットシンボル領域に影響する波形成分が除去される。その結果、データシンボル領域とパイロットシンボル領域は、良好に分割される。
【００３１】
このような折り返し処理の後、パイロットシンボル系列とデータシンボル系列を時間領域で多重して、送信系列を生成する。なお、図２〜図４に示す例では、時間領域でパイロット系列とデータ系列を分割する場合を示しているが、周波数領域での分割にも適用可能であることは言うまでもない。この場合は、隣接するサブキャリアからの漏れ込みによる干渉を効果的に除去することができる。
【００３２】
図５は、受信側での処理を示す図である。受信側では、送信側と逆の処理を行う。すなわち、受信したｎＴサンプル長のパイロット系列に対して、先頭の（ｎ−１）Ｔサンプル分（区間Ａ）を、ｎＴサンプルの後ろにコピーして区間Ａ'を追加し、（２ｎ−１）Ｔサンプル系列を生成する。この系列に送信側と逆のＩＯＴＡフィルタ処理を行うことによって、送信されたｎシンボルのパイロット系列を取り出すことができる。取り出されたｎシンボルのパイロット系列におけるシンボル間干渉は、既知のシンボル間での干渉なので、パイロット信号のためのチャネル推定を容易にすることができる。受信したデータシンボルについても同様の処理を行った後、パイロットシンボルに基づくチャネル推定値を用いて、データ信号のためのチャネル補償を行い、送信信号を回復する。
【００３３】
このような信号伝送方法は、複数アンテナを用いたＭＩＭＯ（Multi-Input Multi-Output）伝送にも適用することができる。この場合、送信信号を複数のアンテナから送信して伝送速度を向上するＭＩＭＯ方式の効果に加えて、本実施例の適用により、ガードインターバルの挿入による損失を抑え、スループットを増大することが可能となる。
図６は、図３と図４に示した送信信号処理を実行する送信部の構成例を示すブロック図である。送信部１０は、送信データ系列に対してチャネル符号化を行うチャネル符号化部１１と、インタリーブ処理を行うインタリーバ１２と、データ変調を行うデータ変調部１３を有する。チャネル符号化、インタリーブ、データ変調を経たデータ系列は、パイロットシンボルと時分割多重される。なお、図２において、パイロット系列とデータ系列を周波数領域で分割する場合は、パイロットシンボルとデータシンボルを、周波数分割多重する。また、周波数領域と時間領域の両方で分割多重する構成としてもよい。
【００３４】
具体的には、たとえば、まずスイッチ１４がデータ系列側に接続されているとすると、チャネル符号化、インタリーブ処理、データ変調が行われたデータ系列は、シリアル／パラレル（Ｓ／Ｐ）変換部１５で直並列変換された後、オフセット部１６でＯＱＡＭ（Offset QAM）変調が行われ、Ｉ成分とＱ成分が互いに１／２シンボルだけオフセットした複素変調がなされる。その後、ＩＦＦＴ部１７で逆高速フーリエ変換された後、ＩＯＴＡフィルタ部１８でＩＯＴＡフィルタ処理が行われる。ＩＯＴＡフィルタ部１８の出力は、図３（ｃ）に示すような最適に局在化したガウス波形である。
【００３５】
ＩＯＴＡフィルタ部１８の出力は、いったん、送信バッファ１９にバッファリングされる。すべてのデータシンボルが出力された後、折り返し処理部２０で、図４の折り返し処理がなされ、送信信号系列として出力される。
【００３６】
続いて、スイッチ１４により、パイロットシンボル系列の処理に切り換えられる。データ系列と同様に、シリアル／パラレル変換後、ＯＱＡＭ変調、逆高速フーリエ変換を経てＩＯＴＡフィルタ処理がなされ、順次送信バッファ１９に蓄積される。すべてのパイロットシンボル区間が出力されたならば、図４の折り返し処理が行われ、送信信号系列として出力される。
【００３７】
パイロット信号の送信信号系列と、データ信号の送信信号系列は、時分割多重および／または周波数分割多重され、ＲＦ信号に周波数変換されて、アンテナ（不図示）から送信される。
【００３８】
この送信部構成では、ＩＦＦＴ変換された信号にガードインターバルを挿入することなく、ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡ処理により、あらかじめキャリア間干渉、シンボル間干渉をある程度まで低減する。そして、時間／周波数領域の少なくとも一方で分離したパイロットシンボル系列とデータシンボル系列の各々に対する折り返し処理によって、それぞれの領域で閉じた送信信号系列を生成する。特に、パイロットシンボル系列の場合は、既知のシンボルだけで閉じた送信信号系列を生成することができる。したがって、受信側では、正確なチャネル推定が実現でき、送信データシンボル系列を精度良く再生することができる。
【００３９】
図７は、図５の信号処理を実行する受信部の構成例を示すブロック図である。受信部３０において、受信信号は、順次受信バッファ３１に蓄積される。たとえばパイロット信号系列をすべて受信し終わったならば、この受信パイロット信号系列に対して、図５の処理が行われる。すなわち、折り返し処理３２で、受信パイロット信号系列の先頭部分、たとえばＩＯＴＡフィルタの１サンプル数であるｍＴサンプル分の信号波形成分を、受信パイロット信号系列の後ろにコピーして、送信側での折り返し処理前のＩＯＴＡフィルタ出力波形を再生する。
【００４０】
その後、ＩＯＴＡフィルタフィルタ部３３により、ＩＯＴＡフィルタリング前のパイロットシンボル系列を取り出す。さらに、ＦＦＴ部３４で高速フーリエ変換を行い、オフセット除去部３６でＩ／Ｑ成分のオフセットを取り除いて、復調後のパイロットシンボル系列をチャネル推定部３５に供給する。チャネル推定部３５は、パイロット信号の伝送（チャネル）特性を推定して、推定結果をチャネル補償部３７に供給する。
【００４１】
一方、受信データ系列についても、すべての部分が受信バッファ３１に蓄積されたならば、折り返し処理部３２で図５の折り返し処理を行い、ＩＯＴＡフィルタ部３２で送信データシンボルを取り出す。その後、高速フーリエ変換と、オフセット除去後のＱＡＭ復調が行われ、データ変調系列が再生される。このデータ変調系列は、チャネル補償部３７に供給される。チャネル補償部３７は、チャネル推定部３５から受け取ったパイロットチャネルの推定結果から、データシンボル系列に対するチャネル（伝送）特性を推定して、歪の補正を行う。歪補正されたデータシンボル系列は、Ｓ／Ｐ変換部３８で並直列変換される。さらに、データ復調部３９、デインタリーバ４０、およびチャネル復号部４１でのデータ復調、デインタリーブ、チャネル復号処理を経て、送信信号系列が再生される。
【００４２】
図８は、ＭＩＭＯ伝送を行う場合の、送受信部の構成の一例を示す。この例では、送信アンテナの数をｎ、受信アンテナの数をｍとし、アンテナの数に応じた数の送信部１０−１〜１０−ｎ、および受信部３０−１〜３０−ｍを設ける。
【００４３】
送信データ系列は、Ｓ／Ｐ変換部２２において，送信アンテナの数に応じてシリアル／パラレル変換されて、それぞれ送信部１０−１〜１０−ｎのいずれかに供給される。各送信部において、図６と同様の処理を行い、送信アンテナごとの送信系列を生成する。その際のパイロット系列は、アンテナ間で直交する系列を用いる。
【００４４】
受信部では、複数の受信アンテナで受信された受信信号系列が、それぞれ対応する受信部３０−１〜３０−ｍに供給される。各受信部３０のチャネル推定部では、ＩＯＴＡ逆フィルタリングによって取り出された直交パイロット系列を用いて、各送信アンテナ−受信アンテナ間のチャネル変動値を求める。
【００４５】
同様にして、折り返し処理とＩＯＴＡ逆フィルタリングにより取り出され、オフセットが除去された復調データ系列に対して、パイロット系列のチャネル推定値に基づいて歪み補償を行う。その後、信号分離部４５で個々の情報を分離、検出し、それぞれデータ復調、デインタリーブ、チャネル復号処理を行うことにより、送信信号系列を再生する。
【００４６】
このような構成により、隣接するＯＦＤＭシンボルおよび／またはサブキャリアからの漏れ込みによる干渉を低減して、チャネル推定を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１Ａ】ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡを適用するＯＦＤＭの概念図である。
【図１Ｂ】ＯＱＡＭ／ＩＯＴＡを適用する場合の、公知の干渉除去方法を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態における時間／周波数ドメイン上でのパイロット構成を示す図である。
【図３】送信側でのパイロットシンボル系列のＩＯＴＡフィルタ出力を示す図である。
【図４】送信側でのＩＯＴＡフィルタ出力に対する折り返し処理を示す図である。
【図５】受信側での受信信号系列に対する折り返し処理と、ＩＯＴＡ逆フィルタリング処理を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る送信部の構成を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る受信部の構成を示す図である。
【図８】本発明の送受信部の構成をＭＩＭＯ伝送に適用した図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  送信部
１１  チャネル符号化部
１２  インタリーバ
１３  データ変調部
１４  スイッチ
１５  Ｓ／Ｐ変換部
１６  オフセット部
１７  ＩＦＦＴ部
１８  ＩＯＴＡフィルタ部
１９  送信バッファ
２０  折り返し処理部
３０  受信部
３１  受信バッファ
３２  折り返し処理部
３３  ＩＯＴＡフィルタ部
３４  ＦＦＴ部
３５  チャネル推定部
３６  オフセット除去部
３７  チャネル補償部
３８  Ｐ／Ｓ変換部
３９  データ復調部
４０  デインタリーバ
４１  チャネル復号部
４５  信号分離部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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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