(57)【要約】      （修正有）【課題】受信機が正しく遅延プロファイルを推定できるように、パイロット配置やＧＩに応じた、ＯＦＤＭ方式の送信ビームフォーミング方法の提供。【解決手段】各通信路推定値を用いて、複数のアンテナ毎に、受信信号が割り当てられている各サブキャリアに乗積するための受信ウェイトを計算する複数の受信ウェイト計算手段と、各受信ウェイトを時間軸上のデータに変換することにより、受信ウェイトの時間プロファイルを計算する複数の受信ウェイトプロファイル計算手段と、各受信ウェイトの時間プロファイルのうち、一部の区間を切り出すことにより、送信ウェイトの時間プロファイルを生成する複数の送信ウェイトプロファイル計算手段と、送信ウェイトの時間プロファイルを周波数軸上のデータに変換することにより、送信信号が割り当てられる各サブキャリアに乗積するための送信ウェイトを、複数のアンテナ毎に計算する複数の送信ウェイト計算手段とを備える。【選択図】図３
2008160774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを有し、伝送方式としてマルチキャリア伝送方式を使用する通信装置において、
前記各アンテナによって得られた受信信号を用いて、通信路を推定することにより、通信路推定値を前記複数のアンテナ毎に生成する複数の通信路推定手段と、
前記各通信路推定値を用いて、前記受信信号が割り当てられている各サブキャリアに乗積するための受信ウェイトを、前記複数のアンテナ毎に計算する複数の受信ウェイト計算手段と、
前記各受信ウェイトを時間軸上のデータに変換することにより、前記受信ウェイトの時間プロファイルを、前記複数のアンテナ毎に計算する複数の受信ウェイトプロファイル計算手段と、
前記各受信ウェイトの時間プロファイルのうち、一部の区間を切り出すことにより、送信ウェイトの時間プロファイルを、前記複数のアンテナ毎に生成する複数の送信ウェイトプロファイル計算手段と、
前記送信ウェイトの時間プロファイルを周波数軸上のデータに変換することにより、送信信号が割り当てられる各サブキャリアに乗積するための送信ウェイトを、前記複数のアンテナ毎に計算する複数の送信ウェイト計算手段と、
前記送信信号が割り当てられた各サブキャリアに前記送信ウェイトを乗積した上で、対応する前記アンテナを介してそれぞれ送信する複数の送信手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記送信ウェイトプロファイル計算手段は、
パイロットデータが挿入されているサブキャリア間隔をＰ（Ｐは２以上の整数）、前記遅延プロファイル長をＬ、シンボル長をＮとした場合には、切り出す区間の時間長がＮ／Ｐ−Ｌ＋１以下になるように切り出しを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記送信ウェイトプロファイル計算手段は、
前記送信信号のガードインターバル長をK、前記遅延プロファイル長をＬ、シンボル長をＮとした場合には、切り出す区間の時間長がＫ−Ｌ＋１以下になるように切り出しを行う
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記送信ウェイトプロファイル計算手段は、
切り出す区間に含まれる前記受信ウェイトの時間プロファイルの電力を合計した合計電力が最大になるように、切り出し区間を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記送信ウェイトプロファイル計算手段は、
切り出す区間に含まれる前記受信ウェイトの時間プロファイルに対してフーリエ変換を行って、サブキャリア毎の前記受信ウェイトを生成し、前記サブキャリア毎の前記受信ウェイトを用いて、前記サブキャリア毎に前記受信信号を合成した場合における全サブキャリアの合計電力が最大になるように、切り出し区間を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項６】
前記受信ウェイト計算手段は、
サブキャリア毎に合成後の信号対雑音干渉電力比が最大になるような複素数値を前記受信ウェイトとする
こと特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
前記受信ウェイト計算手段は、
複数のサブキャリアを１サブキャリアグループとしたサブキャリアグループ毎に、合成後の平均信号対雑音干渉電力比が最大になるような複素数値を、前記サブキャリアグループの前記複数のサブキャリアの前記受信ウェイトとする
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項８】
前記受信ウェイト計算手段は、
サブキャリア毎に同位相で合成されるように、前記通信路推定値の逆位相を有する大きさ１の複素数値を、前記受信ウェイトとする
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項９】
前記受信ウェイト計算手段は、
サブキャリア毎に通信路応答を相殺するように、前記通信路推定値の逆数の複素数値を前記受信ウェイトとする
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記受信ウェイト計算手段は、
サブキャリア毎にサブキャリアに含まれる特定の干渉信号に対してヌルを形成するような複素数値を前記受信ウェイトとする
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項１１】
複数のアンテナを有し、伝送方式としてマルチキャリア伝送方式を使用する通信装置の送受信方法において、
前記各アンテナによって得られた受信信号を用いて、通信路を推定することにより、通信路推定値を前記複数のアンテナ毎に生成する通信路推定ステップと、
前記各通信路推定値を用いて、前記受信信号が割り当てられている各サブキャリアに乗積するための受信ウェイトを、前記複数のアンテナ毎に計算する受信ウェイト計算ステップと、
前記各受信ウェイトを時間軸上のデータに変換することにより、前記受信ウェイトの時間プロファイルを、前記複数のアンテナ毎に計算する受信ウェイトプロファイル計算ステップと、
前記各受信ウェイトの時間プロファイルのうち、一部の区間を切り出すことにより、送信ウェイトの時間プロファイルを、前記複数のアンテナ毎に生成する送信ウェイトプロファイル計算ステップと、
前記送信ウェイトの時間プロファイルを周波数軸上のデータに変換することにより、送信信号が割り当てられる各サブキャリアに乗積するための送信ウェイトを、前記複数のアンテナ毎に計算する送信ウェイト計算ステップと、
前記送信信号が割り当てられた各サブキャリアに前記送信ウェイトを乗積した上で、対応する前記アンテナを介してそれぞれ送信する送信ステップと
を備えることを特徴とする送受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＯＦＤＭ信号の送受信方法に関し、特に送信ビームフォーミング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ信号の送信ビームフォーミング方式としては、サブキャリア毎に受信信号の信号対雑音電力比が最大になるように、各アンテナからの信号を最大比合成するための受信ウェイト（振幅及び位相）を計算し、これを送信ウェイトとして用いた方式がある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−３６８７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように従来のＯＦＤＭ方式の送信ビームフォーミング方法においては、雑音や干渉の振る舞いがサブキャリア毎に異なる場合には、受信合成するために使用したウェイトをそのまま送信ウェイトに適用すると、通信路の遅延プロファイル（時間応答）が時間的に大きく伸びてしまい、遅延プロファイルがガードインターバルに収まらなくなる問題があった。
【０００４】
また、パイロットが全サブキャリアにないような場合には、エイリアシング（重なり）の影響で干渉が発生し、受信機が正しく通信路を推定できなくなるという問題があった。
【０００５】
本発明は、受信機が正しく通信路の遅延プロファイルを推定できるように、パイロット配置やガードインターバルに応じた、ＯＦＤＭ方式の送信ビームフォーミング方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による通信装置は、
複数のアンテナを有し、伝送方式としてマルチキャリア伝送方式を使用する通信装置において、
前記各アンテナによって得られた受信信号を用いて、通信路を推定することにより、通信路推定値を前記複数のアンテナ毎に生成する複数の通信路推定手段と、
前記各通信路推定値を用いて、前記受信信号が割り当てられている各サブキャリアに乗積するための受信ウェイトを、前記複数のアンテナ毎に計算する複数の受信ウェイト計算手段と、
前記各受信ウェイトを時間軸上のデータに変換することにより、前記受信ウェイトの時間プロファイルを、前記複数のアンテナ毎に計算する複数の受信ウェイトプロファイル計算手段と、
前記各受信ウェイトの時間プロファイルのうち、一部の区間を切り出すことにより、送信ウェイトの時間プロファイルを、前記複数のアンテナ毎に生成する複数の送信ウェイトプロファイル計算手段と、
前記送信ウェイトの時間プロファイルを周波数軸上のデータに変換することにより、送信信号が割り当てられる各サブキャリアに乗積するための送信ウェイトを、前記複数のアンテナ毎に計算する複数の送信ウェイト計算手段と、
前記送信信号が割り当てられた各サブキャリアに前記送信ウェイトを乗積した上で、対応する前記アンテナを介してそれぞれ送信する複数の送信手段と
を備える。
【０００７】
また本発明の一態様による送受信方法は、
複数のアンテナを有し、伝送方式としてマルチキャリア伝送方式を使用する通信装置の送受信方法において、
前記各アンテナによって得られた受信信号を用いて、通信路を推定することにより、通信路推定値を前記複数のアンテナ毎に生成する通信路推定ステップと、
前記各通信路推定値を用いて、前記受信信号が割り当てられている各サブキャリアに乗積するための受信ウェイトを、前記複数のアンテナ毎に計算する受信ウェイト計算ステップと、
前記各受信ウェイトを時間軸上のデータに変換することにより、前記受信ウェイトの時間プロファイルを、前記複数のアンテナ毎に計算する受信ウェイトプロファイル計算ステップと、
前記各受信ウェイトの時間プロファイルのうち、一部の区間を切り出すことにより、送信ウェイトの時間プロファイルを、前記複数のアンテナ毎に生成する送信ウェイトプロファイル計算ステップと、
前記送信ウェイトの時間プロファイルを周波数軸上のデータに変換することにより、送信信号が割り当てられる各サブキャリアに乗積するための送信ウェイトを、前記複数のアンテナ毎に計算する送信ウェイト計算ステップと、
前記送信信号が割り当てられた各サブキャリアに前記送信ウェイトを乗積した上で、対応する前記アンテナを介してそれぞれ送信する送信ステップと
を備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の通信装置及びその方法によれば、時間制限した時間プロファイルを持つ送信ウェイトを作成することで、受信機での通信路推定を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本実施の形態について詳細に説明する。
【００１０】
図１は、本実施の形態による、複数のアンテナ４０Ａ及び４０Ｂを具備する基地局２０と端末装置３０とから構成される無線通信システム１０を示す図である。端末装置３０から基地局２０へのアップリンク通信と、基地局２０から端末装置３０へのダウンリンク通信は、ＴＤＤ（時分割復信）方式により多重され、端末装置３０と基地局２０間の伝送方式としては、複数の直交するサブキャリアでデータ伝送を行うＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）方式を使用する。
【００１１】
ＴＤＤ方式では、アップリンク通信とダウンリンク通信の通信路には対称性（Ｒｅｃｉｐｒｏｃｉｔｙ）がある。基地局２０では、通信路の対称性を利用して、受信信号から推定したアップリンクの通信路情報を、ダウンリンクの通信路情報として用いることができる。これを利用して、受信ビームフォーミングの受信ウェイト（振幅及び位相）などの情報を、送信ビームフォーミングを実施する際に活用することができる。
【００１２】
例えば、基地局２０は、各サブキャリアの受信ウェイトを、送信する際の送信ウェイトとして同じサブキャリアに乗積して送信する。これにより、端末装置では、ダウンリンク通信路を通して合成された信号を受信することができる。しかし、サブキャリア毎に干渉の振る舞いが変化するようなＯＦＤＭ通信システムによるセルラーシステムでは、サブキャリア毎やサブキャリアグループ毎に独立した送信ウェイトを適用すると、端末装置３０が受信する送信ビームフォーミングされたＯＦＤＭ信号は、サブキャリア間の通信路の相関が低くなり、端末装置３０は、サブキャリア毎に独立した通信路推定をすることになり、通信路推定の品質劣化やパイロットのオーバーヘッドの増加を結果として招くことになる。
【００１３】
端末装置３０では、基地局２０での送信ビームフォーミングを意識せずに通信路推定ができることが望ましく、送信ビームフォーミングの有無等に応じて通信路推定方法が変化するような端末装置構成は好ましくない。一般的に、通信路推定を実行する際に、サブキャリア毎に独立して周波数応答を推定するよりも、通信路の遅延プロファイル（時間応答）を有限の時間長に制限して遅延プロファイルを推定する方が良い推定特性が得られることが多い。
【００１４】
通常、ＯＦＤＭ通信システムは、ガードインターバル長を通信路の遅延プロファイル長より大きく設定することで、シンボル間干渉が起きないように設計される。つまり、端末装置３０が、通信路を推定する場合は、遅延プロファイルの長さが、ガードインターバル長以下であると想定して通信路推定を行う。
【００１５】
通信路推定の遅延プロファイルの長さを制限するもう一つの要因としては、通信路推定するために必要な既知データであるパイロットデータを挿入するサブキャリア間隔（周波数間隔）である。例えば、Ｐサブキャリアに一つパイロットデータを配置した場合には、エイリアシング（重なり）の影響を受けずに正しく推定可能な遅延プロファイルの長さは、ＯＦＤＭシンボル長の１／Ｐである。このように、通信路の遅延プロファイルの長さに応じて、最低限必要なパイロットデータを挿入する周波数間隔も決まってくる。通常のＯＦＤＭシステムでは、ガードインターバル長が、ＯＦＤＭシンボル長の１／Ｐより短い場合が多い。
【００１６】
以上のように、端末装置３０は、ガードインターバル長やパイロットデータのサブキャリア間隔に応じて、通信路の遅延プロファイルが一定時間内に収まっていることを想定して通信路推定を実施することが必然的な動作と言える。つまり、基地局２０において送信ビームフォーミングを適用する際にも、ガードインターバル長やパイロットデータ配置を考慮した送信ウェイトの計算が必要になる。
【００１７】
ところで、基地局２０において周波数軸上のサブキャリア毎に送信ウェイトを乗積するという操作は、時間軸では、送信ウェイトを逆フーリエ変換した時間プロファイルを畳み込む操作に相当する。端末装置３０が受信する通信路の遅延プロファイルは、本来の通信路の遅延プロファイルに対して送信ウェイトの時間プロファイルを畳み込まれた時間的に伸びた遅延プロファイルになる。
【００１８】
本実施の形態では、送信ウェイトを逆フーリエ変換した時間プロファイルの時間長を、パイロットデータ配置やガードインターバルに応じて制限することで、基地局２０から送信ビームフォーミングされたＯＦＤＭ信号を受信する端末装置３０が、ビームフォーミングを意識せずに通信路推定を実施することを可能にする送信ウェイトの計算方法を提供する。
【００１９】
本実施の形態による基地局２０と端末装置３０で構成される無線通信システム１０における基地局２０での送信ビームフォーミングに関する基本原理について以下に説明する。
【００２０】
図２は、本実施の形態による端末装置３０の構成を示す図である。端末装置３０は、送信部７０と受信部６０から構成され、受信部６０と送信部７０は切り替え部８０によって切り替えられる。これは、通常のＴＤＤ方式によるＯＦＤＭ送受信機と等価である。
【００２１】
端末装置３０の送信部７０の動作を以下に説明する。
【００２２】
端末装置３０では、データと既知データであるパイロットデータとをＭＵＸ部９０で多重して、Ｓ／Ｐ変換部１００でＯＦＤＭのサブキャリアにマッピングをする。次にＩＦＦＴ処理部１１０は、データとパイロットデータがマッピングされたサブキャリアを逆フーリエ変換して時間軸のＯＦＤＭシンボルに変換する。次に、ＯＦＤＭシンボルに対して、ＧＩ付加部１２０においてガードインターバル（サイクリックプリフェクス）をＯＦＤＭシンボルの先頭に付加し、Ｄ／Ａ変換部１４０でアナログ信号に変換し、ＲＦ／ＩＦ送信部１５０を通してアンテナ５０から送信する。
【００２３】
図３は、本実施の形態による基地局２０の構成を示す図である。基地局２０は、複数のアンテナ４０Ａ及び４０Ｂを具備しており、アンテナ毎に対応した受信部１６０Ａ及び１６０Ｂとウェイト計算部１７０Ａ及び１７０Ｂと送信部１８０Ａ及び１８０Ｂを持ち、受信部１６０Ａ及び１６０Ｂと送信部１８０Ａ及び１８０Ｂは、切り替え部１９０Ａ及び１９０Ｂによって切り替えられる。
【００２４】
基地局２０の受信部１６０Ａの動作を以下に説明する。  
端末装置３０から送信されたＯＦＤＭ信号は、アンテナ４０Ａで受信されＲＦ／ＩＦ受信部２００Ａを経てＡ／Ｄ変換部２１０Ａにおいてデジタル信号へ変換される。次に、デジタル信号は、ＧＩ除去部２２０ＡにおいてＯＦＤＭシンボルに付加されたガードインターバル（サイクリックプレフィクス）が除去される。ＦＦＴ処理部２４０Ａでは、Ｓ／Ｐ変換部２３０Ａで累積された１ＯＦＤＭシンボル分のデータサンプルを一括してフーリエ変換（ＦＦＴ）処理し、サブキャリア毎の周波数データを出力する。
【００２５】
通信路推定部２５０Ａでは、端末装置３０から送信されたパイロットデータを用いて、周波数データから、端末装置３０とアンテナ４０Ａ間の通信路を推定する。具体的には、通信路推定部２５０Ａでは、通信路の時間応答である遅延プロファイルと、そのフーリエ変換に相当するサブキャリア毎の周波数応答を計算する。さらに、通信路推定部２５０Ａでは、サブキャリア毎の雑音干渉レベルを推定する。このように通信路推定部２５０Ａは、通信路推定値を生成する。
【００２６】
基地局２０のウェイト計算部１７０Ａの動作を、図３を用いて以下に説明する。
【００２７】
受信ウェイト計算部２６０Ａでは、各アンテナ４０Ａ及び４０Ｂの通信路推定部２５０Ａ及び２５０Ｂで計算されたサブキャリア毎の周波数応答及び雑音干渉レベル（通信路推定値）を用いて、各サブキャリアに乗積する受信ウェイトを計算する。因みに、図示しないが、端末装置３０から送信されたデータを復調する際には、サブキャリア毎に受信ウェイトを乗積して加算された信号を復調することになる。
【００２８】
受信ウェイトを計算する例としては、以下のような方法が挙げられる。
【００２９】
受信ウェイト計算方法の第一の例としては、サブキャリア毎に、合成後の信号対雑音干渉電力比が最大になるような複素数値を受信ウェイトとして用いる。
【００３０】
受信ウェイト計算方法の第二の例としては、サブキャリア毎に、複数のサブキャリアを１サブキャリアグループとしたサブキャリアグループ毎に、共通の受信ウェイトを用いた上で、合成後のサブキャリアグループの平均信号対雑音干渉電力比が最大になるような複素数値を受信ウェイトとして用いる。
【００３１】
受信ウェイト計算方法の第三の例としては、サブキャリア毎に、同位相で合成されるように通信路推定値の逆位相を持つ大きさ１の複素数値を受信ウェイトとして用いる。
【００３２】
受信ウェイト計算方法の第四の例としては、サブキャリア毎に、通信路応答を相殺するように通信路推定値の逆数の複素数値を受信ウェイトとして用いる。
【００３３】
受信ウェイト計算方法の第五の例としては、サブキャリア毎に、サブキャリアに含まれる特定の干渉信号に対してヌルを形成するような複素数値を受信ウェイトとして用いる。
【００３４】
次に、受信ウェイトプロファイル計算部２７０Ａにおいて、アンテナ毎に計算された周波数軸上の受信ウェイトを、逆フーリエ変換（ＩＦＦＴ）することで、受信ウェイトの時間プロファイルを計算する（図４（ａ）〜（ｂ））。受信ウェイトを計算するサブキャリア数と逆フーリエ変換のサイズが異なる場合には、受信ウェイトの時間プロファイルを計算する方法として、逆フーリエ変換以外にも、最小二乗誤差推定方法などを用いても良い。
【００３５】
送信ウェイトプロファイル計算部２８０Ａでは、送信するＯＦＤＭ信号のサブキャリアに乗積するための送信ウェイトの時間応答である送信ウェイトの時間プロファイルを計算する。送信ウェイトプロファイル計算部２８０Ａは、入力信号である受信ウェイトの時間プロファイルを加工して、時間長を制限した送信ウェイトの時間プロファイルを出力する。送信ウェイトプロファイル計算部２８０Ａは、受信ウェイトの時間プロファイルの中から連続する一定区間（Ｑサンプル）を切り出して、送信ウェイトの時間プロファイルとして出力する（図４（ｂ）〜（ｃ））。時間プロファイルは、逆フーリエ変換の性質上周期的になっているとみなすので、Ｑサンプル切り出す際には、受信ウェイトの時間プロファイルの最後と最初の部分は繋がっているものとして切り出す。また、全アンテナにおいて、切り出し区間は共通している。
【００３６】
送信ウェイト計算部２９０Ａでは、送信ウェイトプロファイル計算部２８０Ａでアンテナ毎に計算された送信ウェイトの時間プロファイルを入力として、送信ウェイトの時間プロファイルをフーリエ変換して、周波数軸で各サブキャリアに乗積する送信ウェイトを計算し出力する（図４（ｃ）〜（ｄ））。
【００３７】
切り出し区間の長さＱを決定する方法について、図５から図７を用いて以下に説明する。
【００３８】
切り出し区間の長さを決定する第―の例としては、通信路の遅延プロファイルと送信するＯＦＤＭ信号のガードインターバルとに応じてＱの値を決定する。図５から図６に示すように通信路の遅延プロファイル長がＬ[サンプル]、ガードインターバル長がＫ[サンプル]とした場合には、Ｑ＝Ｋ−Ｌ＋１[サンプル]とする。このようなＱの値を選択することで、端末装置３０が受信するＯＦＤＭ信号の遅延プロファイル長はＫ[サンプル]となり、ガードインターバル長の範囲に収めることができる。なお、ＱはＫ−Ｌ＋１以下であれば良く、この場合、端末装置３０が受信するＯＦＤＭ信号の遅延プロファイル長を、ガードインターバル長の範囲に収めることができる。
【００３９】
切り出し区間の長さを決定する第二の例としては、送信するＯＦＤＭ信号のパイロットデータのサブキャリア間隔と通信路の遅延プロファイルとに応じてＱの値を決定する。図６から図７に示すように送信するＯＦＤＭシンボルのサイズがＮ[サンプル]、パイロットのサブキャリア間隔をＰとした場合には、送信ウェイトプロファイル計算部２８０Ａは、Ｑ＝Ｎ／Ｐ−Ｌ＋１[サンプル]とする。このようなＱの値を選択することで、端末装置３０が受信するＯＦＤＭ信号の遅延プロファイル長はＮ／Ｐ[サンプル]となり、パイロットがＰサブキャリア毎に挿入されていることによる遅延プロファイルのエイリアシングを引き起こさずに通信路推定が可能となる。なお、ＱはＮ／Ｐ−Ｌ＋１以下であれば良く、この場合、端末装置３０が受信するＯＦＤＭ信号の遅延プロファイル長はＮ／Ｐ以下となり、遅延プロファイルのエイリアシングを引き起こさずに通信路推定が可能となる
次に、送信ウェイトプロファイル計算部２８０Ａにおける切り出し区間の決定方法の例について以下に説明する。
【００４０】
切り出し区間を決定する第―の例としては、切り出した区間に含まれる時間プロファイルの電力をアンテナ毎に合計した合計電力が最大になるように選択する（図４（ｂ））。
【００４１】
切り出し区間を決定する第二の例としては、切り出した区間に含まれる時間プロファイルをフーリエ変換しサブキャリア毎の受信ウェイトとした場合に、合成後の全サブキャリアの合計電力が最大になるように選択する。
【００４２】
切り出し区間を決定する第―および第二の例において、アンテナ毎に切り出した区間に含まれる時間プロファイルに対して、合計電力が１になるように規格化しても良い。
【００４３】
基地局２０の送信部１８０Ａの動作を以下に説明する。
【００４４】
送信部１８０Ａでは、ＭＵＸ部３００Ａ及びＳ／Ｐ変換部３１０Ａでサブキャリアにマッピングされたデータとパイロットデータ（送信信号）に対して、送信ウェイト計算部２９０Ａにおいて計算された送信ウェイトを、乗算器３２０ＡＡ〜３２０ＡＤによって各サブキャリアに乗積する。
【００４５】
送信部１８０Ａでは、送信ウェイトが乗積されたサブキャリアを、ＩＦＦＴ処理部３３０Ａによって逆フーリエ変換して時間軸のＯＦＤＭシンボルに変換する。次に、ＯＦＤＭシンボルに対して、ＧＩ付加部３４０Ａでガードインターバル（サイクリックプリフェクス）をＯＦＤＭシンボルの先頭に付加した後、Ｐ／Ｓ変換部３５０Ａでパラレルシリアル変換した上で、Ｄ／Ａ変換部３６０Ａでアナログ信号に変換し、ＲＦ／ＩＦ変換部３７０Ａを通してアンテナ４０Ａから送信する。
【００４６】
端末装置３０の受信部６０の動作を以下に説明する。
【００４７】
基地局２０から送信ビームフォーミングされ送信されたＯＦＤＭ信号は、図２に示すようにアンテナ５０で受信されＲＦ／ＩＦ受信部３８０を経てＡ／Ｄ変換部３９０においてデジタル信号へ変換される。次に、デジタル信号は、ＧＩ除去部４００においてＯＦＤＭシンボルに付加されたガードインターバル（サイクリックプレフィクス）が除去される。ＦＦＴ処理部４２０では、Ｓ／Ｐ変換部４１０で累積された１ＯＦＤＭシンボル分のデータサンプルを一括してフーリエ変換（ＦＦＴ）処理し、サブキャリア毎の周波数データを出力する。ＤＥＭＵＸ部４３０において、パイロットデータとデータがマッピングされたサブキャリアが分離される。通信路推定部４４０では、パイロットデータから、基地局２０から送信ビームフォーミングされアンテナ５０で合成された通信路を推定する。通信路推定部４４０では、通信路の遅延プロファイルの時間長をガードインターバル長Ｋ、あるいは、ＯＦＤＭシンボルの１／Ｐとして推定する。復調部４５０では、通信路推定部４４０で推定された通信路推定値を用いてデータ復調を行うことができる。
【００４８】
図８は、基地局２０での送信ビームフォーミングによる、基地局２０から端末装置３０への通信路の遅延プロファイルの変化を示す図である。基地局２０の各アンテナ４０Ａ及び４０Ｂと端末装置３０との間の通信路の遅延プロファイル長が図に示すようにＬである場合において、基地局２０での送信ウェイトの時間プロファイル長を上述のような方法でＱとすることで、端末装置３０で受信される送信ビームフォーミングの影響を受けた通信路は、図に示すように各アンテナ４０Ａ及び４０Ｂでの遅延プロファイルと送信ウェイトの時間プロファイルを畳み込んだものを全アンテナ分加算したものになる。
【００４９】
ＱをＫ−Ｌ＋１以下とすると、端末装置３０での遅延プロファイル長は、ＯＦＤＭ信号のガードインターバル長Ｋに収まり、端末装置３０は、ガードインターバルの範囲で通信路推定（遅延プロファイル推定）を行うことができる。また、ＱをＮ／Ｐ−Ｌ＋１以下とすると、端末装置３０での遅延プロファイル長は、ＯＦＤＭシンボルの１／Ｐ（Ｐはパイロットのサブキャリア間隔）の範囲に収まるので、端末装置３０でエイリアシングの影響を受けずに通信路推定（遅延プロファイル推定）を行うことができる。
【００５０】
以上のように本実施の形態によれば、送信ウェイトの時間プロファイル長をＯＦＤＭ信号のガードインターバルやパイロット配置に応じて制限し、送信ウェイトの時間プロファイルをフーリエ変換した送信ウェイトを適用した送信ビームフォーミングを行うことで、送信ビームフォーミングされた通信路の遅延プロファイルを一定時間内に制限することが可能となり、端末装置３０は送信ビームフォーミングを意識せずに、ガードインターバルの範囲内でエイリアシングの影響を受けることなく通信路推定を行うことが可能となる。
【００５１】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態による基地局と端末装置からなる無線通信システムの構成例を示す図。
【図２】本発明の一実施形態による端末装置の構成例を示す図。
【図３】本発明の一実施形態による基地局の構成例を示す図。
【図４】本発明の一実施形態による送信ウェイトの計算方法の例を示す図。
【図５】通信路の遅延プロファイルの例を示す図。
【図６】本発明の一実施形態によるＯＦＤＭシンボルの構成例を示す図。
【図７】本発明の一実施形態によるパイロットデータのサブキャリア配置例を示す図。
【図８】本発明の一実施形態による送信ビームフォーミングされた通信路の遅延プロファイルの例を示す図。
【符号の説明】
【００５３】
１０  無線通信システム
２０  基地局
３０  端末装置
４０、５０  アンテナ
２５０  通信路推定部
１７０  ウェイト計算部
２６０  受信ウェイト計算部
２７０  受信ウェイトプロファイル計算部
２８０  送信ウェイトプロファイル計算部
２９０  送信ウェイト計算部
１８０  送信部
【図１】
2008160774.tif 000003
【図２】
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【図３】
2008160774.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2008160774.tif 000008
【図７】
2008160774.tif 000009
【図８】
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