(57)【要約】      （修正有）【課題】硬判定後のデータに誤りが発生しても、伝搬路推定精度を維持することにより追従の失敗を防ぐダイバーシチ受信装置及び方法を提供する。【解決手段】ブランチ毎に、ＦＦＴ部（１１、１２）と、シンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データとを入力する伝搬路推定部（５１、５２）と、サブキャリア毎の伝搬路推定値とＦＦＴ部からのサブキャリア毎の出力信号とを入力する振幅・位相補正部（２１、２２）とを有し、更に、ブランチ毎の振幅・位相補正部から出力された信号のうち、最適な出力信号を選択する選択合成部（９）と、選択合成部から出力された信号を硬判定する硬判定部（３）と、硬判定部から出力された信号を再度マッピングし、その信号をブランチ毎の伝搬路推定部へ入力する再マッピング部（４）とを有する。【選択図】      図２
2004260423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信手段を具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信装置であって、
前記ブランチ毎に、
受信した前記時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴ手段と、
前記ＦＦＴ手段から出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データと、同一シンボルの再マッピング後データとの比較により、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段と、
前記伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ＦＦＴ手段から出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正手段とを有し、更に、
前記ＦＦＴ手段からのサブキャリア毎の出力信号と、前記ブランチ毎の前記振幅・位相補正手段からの振幅・位相補正後信号とを入力し、搬送波の受信電力の最も大きい出力信号に対応する振幅・位相補正後信号を選択する選択合成手段と、
前記選択合成手段から出力された信号を硬判定する硬判定手段と、
前記硬判定手段から出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データを前記ブランチ毎の前記伝搬路推定手段へ入力する再マッピング手段と
を有することを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信手段を具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信装置であって、
前記ブランチ毎に、
受信した前記時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴ手段と、
前記ＦＦＴ手段から出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データと、同一シンボルの再マッピング後データとの比較により、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段と、
前記伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ＦＦＴ手段から出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正手段とを有し、更に、
前記伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ブランチ毎の前記振幅・位相補正手段からの振幅・位相補正後信号とを入力し、位相の値が最も小さい伝搬路推定値に対応する振幅・位相補正後信号を選択する選択合成手段と、
前記選択合成手段から出力された信号を硬判定する硬判定手段と、
前記硬判定手段から出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データを前記ブランチ毎の前記伝搬路推定手段へ入力する再マッピング手段と
を有することを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信手段を具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信装置であって、
前記ブランチ毎に、
受信した前記時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴ手段と、
前記ＦＦＴ手段から出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データと、同一シンボルの再マッピング後データとの比較により、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段と、
前記伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ＦＦＴ手段から出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正手段と、
前記振幅・位相補正手段から出力された信号を硬判定する硬判定手段とを有し、更に、
前記ＦＦＴ手段からのサブキャリア毎の出力信号と、前記ブランチ毎の前記硬判定手段からの硬判定結果信号とを入力し、搬送波の受信電力の最も大きい出力信号に対応する硬判定結果信号を選択する硬判定結果選択手段と、
前記硬判定結果選択手段から出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データを前記ブランチ毎の前記伝搬路推定手段へ入力する再マッピング手段と
を有することを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信手段を具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信装置であって、
前記ブランチ毎に、
受信した前記時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴ手段と、
前記ＦＦＴ手段から出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データと、同一シンボルの再マッピング後データとの比較により、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段と、
前記伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ＦＦＴ手段から出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正手段と、
前記振幅・位相補正手段から出力された信号を硬判定する硬判定手段とを有し、更に、
前記伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ブランチ毎の前記硬判定手段からの硬判定結果信号とを入力し、位相の値が最も小さい伝搬路推定値に対応する硬判定結果信号を選択する硬判定結果選択手段と、前記硬判定結果選択手段から出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データを前記ブランチ毎の前記伝搬路推定手段へ入力する再マッピング手段と
を有することを特徴とするダイバーシチ受信装置。
【請求項５】
前記ブランチ毎の前記振幅・位相補正手段からの複数の出力信号を、サブキャリア毎に最大比合成する最大比合成手段と、
前記最大比合成手段から出力された信号を復調する復調手段と
を更に有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項６】
前記伝搬路推定手段は、前記プリアンブル信号に対しては既知のプリアンブル信号をレプリカとして、前記データシンボルに対しては前記再マッピング手段から出力されたデータシンボルをレプリカとして、伝搬路を推定することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項７】
前記伝搬路推定手段は、時間的に前後複数の推定値の重み付き平均値を出力することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１項に記載のダイバーシチ受信装置を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信装置。
【請求項９】
複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信ステップを具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信方法であって、
前記ブランチ毎に、
受信した前記時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴステップと、
前記ＦＦＴステップから出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データと、同一シンボルの再マッピング後データとの比較により、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定ステップと、
前記伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ＦＦＴステップから出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正ステップとを有し、更に、
前記ＦＦＴステップからのサブキャリア毎の出力信号と、前記ブランチ毎の前記振幅・位相補正ステップからの振幅・位相補正後信号とを入力し、搬送波の受信電力の最も大きい出力信号に対応する振幅・位相補正後信号を選択する選択合成ステップと、
前記選択合成ステップから出力された信号を硬判定する硬判定ステップと、
前記硬判定ステップから出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データを前記ブランチ毎の前記伝搬路推定ステップへ入力する再マッピングステップと
を有することを特徴とするダイバーシチ受信方法。
【請求項１０】
複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信ステップを具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信方法であって、
前記ブランチ毎に、
受信した前記時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴステップと、
前記ＦＦＴステップから出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データと、同一シンボルの再マッピング後データとの比較により、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定ステップと、
前記伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ＦＦＴステップから出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正ステップとを有し、更に、
前記伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ブランチ毎の前記振幅・位相補正ステップからの振幅・位相補正後信号とを入力し、位相の値が最も小さい伝搬路推定値に対応する振幅・位相補正後信号を選択する選択合成ステップと、
前記選択合成ステップから出力された信号を硬判定する硬判定ステップと、
前記硬判定ステップから出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データを前記ブランチ毎の前記伝搬路推定ステップへ入力する再マッピングステップと
を有することを特徴とするダイバーシチ受信方法。
【請求項１１】
複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信ステップを具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信方法であって、
前記ブランチ毎に、
受信した前記時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴステップと、
前記ＦＦＴステップから出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データと、同一シンボルの再マッピング後データとの比較により、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定ステップと、
前記伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ＦＦＴステップから出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正ステップと、
前記振幅・位相補正ステップから出力された信号を硬判定する硬判定ステップとを有し、更に、
前記ＦＦＴステップからのサブキャリア毎の出力信号と、前記ブランチ毎の前記硬判定ステップからの硬判定結果信号とを入力し、搬送波の受信電力の最も大きい出力信号に対応する硬判定結果信号を選択する硬判定結果選択ステップと、前記硬判定結果選択ステップから出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データを前記ブランチ毎の前記伝搬路推定ステップへ入力する再マッピングステップと
を有することを特徴とするダイバーシチ受信方法。
【請求項１２】
複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信ステップを具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信方法であって、
前記ブランチ毎に、
受信した前記時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴステップと、
前記ＦＦＴステップから出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データと、同一シンボルの再マッピング後データとの比較により、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定ステップと、
前記伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ＦＦＴステップから出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正ステップと、
前記振幅・位相補正ステップから出力された信号を硬判定する硬判定ステップとを有し、更に、
前記伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、前記ブランチ毎の前記硬判定ステップからの硬判定結果信号とを入力し、位相の値が最も小さい伝搬路推定値に対応する硬判定結果信号を選択する硬判定結果選択ステップと、
前記硬判定結果選択ステップから出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データを前記ブランチ毎の前記伝搬路推定ステップへ入力する再マッピングステップと
を有することを特徴とするダイバーシチ受信方法。
【請求項１３】
前記ブランチ毎の前記振幅・位相補正ステップからの複数の出力信号を、サブキャリア毎に最大比合成する最大比合成ステップと、
前記最大比合成ステップから出力された信号を復調する復調ステップと
を更に有することを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載のダイバーシチ受信方法。
【請求項１４】
前記伝搬路推定ステップは、前記プリアンブル信号に対しては既知のプリアンブル信号をレプリカとして、前記データシンボルに対しては前記再マッピングステップから出力されたデータシンボルをレプリカとして、伝搬路を推定することを特徴とする請求項９から１３のいずれか１項に記載のダイバーシチ受信方法。
【請求項１５】
前記伝搬路推定ステップは、時間的に前後複数の推定値の重み付き平均値を出力することを特徴とする請求項９から１４のいずれか１項に記載のダイバーシチ受信方法。
【請求項１６】
請求項９から１５のいずれか１項に記載のダイバーシチ受信方法を有することを特徴とするＯＦＤＭ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイバーシチ受信装置及び方法に関する。特に、移動通信システムにおいて伝搬路推定を伴うＯＦＤＭ受信装置に含まれるものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明において対象となるダイバーシチ受信装置が受信する送信フレームは、先頭の既知のＯＦＤＭプリアンブル信号と、それに続くＯＦＤＭデータシンボル列から構成される。このような送信フレーム構成を採用したシステムとして、例えば、ＭＭＡＣ  ＨｉＳＷＡＮａ（ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７０）等がある。従来より、受信装置において、振幅・位相変動補償した情報シンボルを用いて、逐次的に伝搬路特性の推定を行う方式が提案されていた（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図１は、従来の伝搬路推定を行うＯＦＤＭ受信装置の構成図である。
【０００４】
図１によれば、ＯＦＤＭの受信装置の復調処理部は、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）部１と、伝搬路推定部５と、振幅・位相補正部２と、復調部６と、硬判定部３と、再マッピング部４とを有する。
【０００５】
ＦＦＴ部１は、時間波形の受信信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換する。その変換された信号は、振幅・位相補正部２と、伝搬路推定部５とへ出力される。
【０００６】
伝搬路推定部５は、ＦＦＴ部１からのシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データで除算することによりサブキャリア毎の伝搬路を推定する。そのサブキャリア毎の伝搬路推定値は、振幅・位相補正部２へ入力される。
【０００７】
振幅・位相補正部２は、伝搬路推定部５からのサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴ部１からのサブキャリア毎の出力信号とに基づいて、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う。伝搬路推定値は、当該シンボル以前のシンボルで得られたものである。また、フレームの先頭のデータシンボルは、その前に配置されたプリアンブル信号から得られる伝搬路推定値を用いて振幅・位相が補正される。補正された信号は、硬判定部３へ入力される。
【０００８】
硬判定部３は、補正された信号を硬判定し、硬判定結果信号を再マッピング部４へ出力する。再マッピング部４は、硬判定結果信号を再度マッピングし、再マッピング後データを伝搬路推定部５へ出力する。
【０００９】
このように、プリアンブル信号を用いて得られる伝搬路推定値を初期値として、後続のデータシンボルで伝搬路推定値を逐次更新していくことで、高速移動時に生じるフレーム内での伝搬路変動に追従することが可能である。
【００１０】
【非特許文献１】
船田龍平、原田博司、神尾享秀、篠田庄司、藤瀬雅行「高速フェージング環境下におけるＯＦＤＭパケット無線伝送方式の振幅位相変動補償方式に関する一検討」、信学技報ＣＳ２０００−１０、ＲＣＳ２０００−２１（２０００−０５）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来の装置及び方法では、フレーム内における伝搬路推定値の更新過程において、高速な伝搬路変動によって硬判定後のデータに誤りが発生すると、その結果を用いて推定する伝搬路推定値に大きな誤差が生じる。この誤差は、それ以降の送信フレーム内の復調に影響を及ぼすため、復調後データにおけるビット誤りが送信フレームの終端まで発生するという問題があった。
【００１２】
そこで、本発明は、上述のような伝搬路推定値の正確な更新が難しいような場合であっても、伝搬路推定精度を維持することで追従の失敗を防ぎ、伝送効率を低下させることのないダイバーシチ受信装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、複数のブランチ毎に時間信号を受信する受信手段を具備し、既知のプリアンブル信号とデータシンボルとを有する送信フレームを受信し、該プリアンブル信号及び該データシンボルにおけるサブキャリアを伝搬路推定に用いるダイバーシチ受信装置及び方法に関する。
【００１４】
本発明のダイバーシチ受信装置によれば、
ブランチ毎に、
受信した時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴ手段と、
ＦＦＴ手段から出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データによって除算することにより、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段と、
伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴ手段から出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正手段とを有し、更に、
ＦＦＴ手段からのサブキャリア毎の出力信号と、ブランチ毎の振幅・位相補正手段からの振幅・位相補正後信号とを入力し、搬送波の受信電力の最も大きい出力信号に対応する振幅・位相補正後信号を選択する選択合成手段と、
選択合成手段から出力された信号を硬判定する硬判定手段と、
硬判定手段から出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データをブランチ毎の伝搬路推定手段へ入力する再マッピング手段と
を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明のダイバーシチ受信装置によれば、
ブランチ毎に、
受信した時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴ手段と、
ＦＦＴ手段から出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データによって除算することにより、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段と、
伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴ手段から出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正手段とを有し、更に、
伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ブランチ毎の振幅・位相補正手段からの振幅・位相補正後信号とを入力し、位相の値が最も小さい伝搬路推定値に対応する振幅・位相補正後信号を選択する選択合成手段と、
選択合成手段から出力された信号を硬判定する硬判定手段と、
硬判定手段から出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データをブランチ毎の伝搬路推定手段へ入力する再マッピング手段と
を有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明のダイバーシチ受信装置によれば、
ブランチ毎に、
受信した時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴ手段と、
ＦＦＴ手段から出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データによって除算することにより、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段と、
伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴ手段から出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正手段と、
振幅・位相補正手段から出力された信号を硬判定する硬判定手段とを有し、更に、
ＦＦＴ手段からのサブキャリア毎の出力信号と、ブランチ毎の硬判定手段からの硬判定結果信号とを入力し、搬送波の受信電力の最も大きい出力信号に対応する硬判定結果信号を選択する硬判定結果選択手段と、
硬判定結果選択手段から出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データをブランチ毎の伝搬路推定手段へ入力する再マッピング手段と
を有することを特徴とする。
【００１７】
更に、本発明のダイバーシチ受信装置によれば、
ブランチ毎に、
受信した時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴ手段と、
ＦＦＴ手段から出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データによって除算することにより、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定手段と、
伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴ手段から出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正手段と、
振幅・位相補正手段から出力された信号を硬判定する硬判定手段とを有し、更に、
伝搬路推定手段から出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ブランチ毎の硬判定手段からの硬判定結果信号とを入力し、位相の値が最も小さい伝搬路推定値に対応する硬判定結果信号を選択する硬判定結果選択手段と、
硬判定結果選択手段から出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データをブランチ毎の伝搬路推定手段へ入力する再マッピング手段と
を有することを特徴とする。
【００１８】
本発明のダイバーシチ受信装置における他の実施形態によれば、
ブランチ毎の振幅・位相補正手段からの複数の出力信号を、サブキャリア毎に最大比合成する最大比合成手段と、
最大比合成手段から出力された信号を復調する復調手段と
を更に有することも好ましい。
【００１９】
また、本発明のダイバーシチ受信装置における他の実施形態によれば、
伝搬路推定手段は、プリアンブル信号に対しては既知のプリアンブル信号をレプリカとして、データシンボルに対しては再マッピング手段から出力されたデータシンボルをレプリカとして、伝搬路を推定することも好ましい。
【００２０】
更に、本発明のダイバーシチ受信装置における他の実施形態によれば、
伝搬路推定手段は、時間的に前後複数の推定値の重み付き平均値を出力することも好ましい。
【００２１】
本発明のＯＦＤＭ受信装置は、前述したダイバーシチ受信装置を有することを特徴とする。
【００２２】
本発明のダイバーシチ受信方法によれば、
ブランチ毎に、
受信した時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴステップと、
ＦＦＴステップから出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データによって除算することにより、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定ステップと、
伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴステップから出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正ステップとを有し、更に、
ＦＦＴステップからのサブキャリア毎の出力信号と、ブランチ毎の振幅・位相補正ステップからの振幅・位相補正後信号とを入力し、搬送波の受信電力の最も大きい出力信号に対応する振幅・位相補正後信号を選択する選択合成ステップと、
選択合成ステップから出力された信号を硬判定する硬判定ステップと、
硬判定ステップから出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データをブランチ毎の伝搬路推定ステップへ入力する再マッピングステップと
を有することを特徴とする。
【００２３】
また、本発明のダイバーシチ受信方法によれば、
ブランチ毎に、
受信した時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴステップと、
ＦＦＴステップから出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データによって除算することにより、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定ステップと、
伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴステップから出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正ステップとを有し、更に、
伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ブランチ毎の振幅・位相補正ステップからの振幅・位相補正後信号とを入力し、位相の値が最も小さい伝搬路推定値に対応する振幅・位相補正後信号を選択する選択合成ステップと、
選択合成ステップから出力された信号を硬判定する硬判定ステップと、
硬判定ステップから出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データをブランチ毎の伝搬路推定ステップへ入力する再マッピングステップと
を有することを特徴とする。
【００２４】
また、本発明のダイバーシチ受信方法によれば、
ブランチ毎に、
受信した時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴステップと、
ＦＦＴステップから出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データによって除算することにより、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定ステップと、
伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴステップから出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正ステップと、
振幅・位相補正ステップから出力された信号を硬判定する硬判定ステップとを有し、更に、
ＦＦＴステップからのサブキャリア毎の出力信号と、ブランチ毎の硬判定ステップからの硬判定結果信号とを入力し、搬送波の受信電力の最も大きい出力信号に対応する硬判定結果信号を選択する硬判定結果選択ステップと、
硬判定結果選択ステップから出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データをブランチ毎の伝搬路推定ステップへ入力する再マッピングステップと
を有することを特徴とする。
【００２５】
更に、本発明のダイバーシチ受信方法によれば、
ブランチ毎に、
受信した時間信号を周波数軸上のサブキャリア毎の信号に変換するＦＦＴステップと、
ＦＦＴステップから出力されたシンボルのサブキャリア毎のＦＦＴ後データを、同一シンボルの再マッピング後データによって除算することにより、サブキャリア毎の伝搬路を推定する伝搬路推定ステップと、
伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ＦＦＴステップから出力されたサブキャリア毎の出力信号とにより、サブキャリア毎の振幅及び位相の補正を行う振幅・位相補正ステップと、
振幅・位相補正ステップから出力された信号を硬判定する硬判定ステップとを有し、更に、
伝搬路推定ステップから出力されたサブキャリア毎の伝搬路推定値と、ブランチ毎の硬判定ステップからの硬判定結果信号とを入力し、位相の値が最も小さい伝搬路推定値に対応する硬判定結果信号を選択する硬判定結果選択ステップと、硬判定結果選択ステップから出力された信号を再度マッピングし、再マッピング後データをブランチ毎の伝搬路推定ステップへ入力する再マッピングステップと
を有することを特徴とする。
【００２６】
本発明のダイバーシチ受信方法における他の実施形態によれば、
ブランチ毎の振幅・位相補正ステップからの複数の出力信号を、サブキャリア毎に最大比合成する最大比合成ステップと、
最大比合成ステップから出力された信号を復調する復調ステップと
を更に有することも好ましい。
【００２７】
また、本発明のダイバーシチ受信方法における他の実施形態によれば、
伝搬路推定ステップは、プリアンブル信号に対しては既知のプリアンブル信号をレプリカとして、データシンボルに対しては再マッピングステップから出力されたデータシンボルをレプリカとして、伝搬路を推定することも好ましい。
【００２８】
更に、本発明のダイバーシチ受信方法における他の実施形態によれば、
伝搬路推定ステップは、時間的に前後複数の推定値の重み付き平均値を出力することも好ましい。
【００２９】
本発明のＯＦＤＭ受信方法によれば、前述したダイバーシチ受信方法を有することを特徴とする。
【００３０】
即ち、本発明は、プリアンブル信号から推定した伝搬路推定値を初期値とし、以降復調したＯＦＤＭデータシンボルの硬判定をレプリカとして伝搬路推定値を更新していく方法にダイバーシチ受信を適用する際、伝搬路推定はサブキャリア毎にブランチを選択し、そのブランチの硬判定を用い、一方、復調はサブキャリア毎に最大比合成を行った結果を用いることで、伝搬路推定精度の向上とダイバーシチ受信効果による伝送特性を向上させるものである。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下では、図面を用いて、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００３２】
図２は、本発明のダイバーシチ受信装置における第１の実施形態の構成図である。
【００３３】
図２によれば、ダイバーシチ受信のためのブランチ毎に、図１におけるＦＦＴ部１（１１及び１２）と、伝搬路推定部５（５１及び５２）と、振幅・位相補正部２（２１及び２２）とを有する。振幅・位相補正部２１及び２２の出力データは、最大比合成部８に入力される。最大比合成部８は、ブランチ毎の振幅・位相補正部２１及び２２からの複数の出力データを、サブキャリア毎に最大比合成する。その合成信号は、復調部６によって、デマッピングや誤り訂正復号等の最終的な復調処理が行われ、出力される。
【００３４】
ブランチ毎の振幅・位相補正部２１及び２２から出力された信号は、更に、選択合成部９へ入力される。選択合成部９は、サブキャリア毎に、全てのブランチについて、搬送波の受信電力が最も大きいブランチの出力信号を選択する。ここで、搬送波の受信電力はＦＦＴ部１１及び１２からの信号を用いて計算する。これにより、伝送品質の良いブランチの出力信号を用いて伝搬路推定の更新を行い、推定値の追従外れを起こす確率を小さくすることができる。
【００３５】
選択合成部９によって選択された出力信号は、硬判定部３へ入力される。硬判定部３によって硬判定された信号は、再マッピング部４へ入力される。再マッピング部４は、硬判定された信号を再度マッピングし、その再マッピング後データを、ブランチ毎の伝搬路推定部５１及び５２へ入力する。
【００３６】
図３は、本発明のダイバーシチ受信装置における第２の実施形態の構成図である。
【００３７】
以下では、図３について、図２と異なる点についてのみ説明する。図３によれば、選択合成部９は、伝搬路推定部５１及び５２の出力である伝搬路推定値を入力する。選択合成部９は、全サブキャリアに対して、伝搬路推定値の位相が最も小さいブランチを伝送品質の良いブランチと判断して、そのブランチの振幅・位相補正後信号を出力する。これにより、伝送品質の良いブランチの硬判定を用いて伝搬路推定を行うことが可能となり、推定値の追従外れを起こす確率を小さくすることができる。
【００３８】
図４は、本発明のダイバーシチ受信装置における第３の実施形態の構成図である。
【００３９】
以下では、図４について、図２と異なる点についてのみ説明する。図４によれば、ブランチ毎に硬判定部３１及び３２を更に有する。振幅・位相補正部２１及び２２から出力された受信データは、硬判定部３１及び３２にそれぞれ入力される。硬判定部３１及び３２によって硬判定された硬判定結果信号はそれぞれ、硬判定結果選択部７へ入力される。
【００４０】
硬判定結果選択部７は、サブキャリア毎に、全てのブランチについて、搬送波の受信電力が最も大きいブランチの硬判定結果信号を選択し出力する。これにより、伝送品質の良いブランチの硬判定を用いて伝搬路推定の更新を行い、推定値の追従外れを起こす確率を小さくすることができる。
【００４１】
再マッピング部４は、硬判定結果選択部７から出力されるサブキャリア毎の硬判定結果信号を再度マッピングし、全てのブランチの伝搬路推定部５１及び５２へ出力する。
【００４２】
伝搬路推定部５１及び５２は、送信フレームのプリアンブル信号部分とデータシンボル部分とで処理が異なる。
【００４３】
送信フレームのプリアンブル信号部分での伝搬路推定部５１及び５２の動作は、ＦＦＴ処理によって抽出されたサブキャリア毎の受信プリアンブル信号を、伝搬路推定部５１及び５２で保持している既知の送信プリアンブル信号で各々除算し、伝搬路の推定値を求める。ここで、プリアンブル信号の時間幅がＦＦＴ窓の時間幅より大きい場合は、ＦＦＴ処理された複数個のプリアンブル信号から伝搬路推定値を求め、サブキャリア毎に平均化処理を行うことで耐雑音性を高めることもできる。
【００４４】
一方、送信フレームのデータシンボル部分での伝搬路推定部５１及び５２の動作は、以下のようになる。まず、フレームの先頭に配置されたプリアンブル信号から求められた伝搬路推定値を推定値の初期値Ｈｄａｔａ（０、ｋ）とする。ｋは、サブキャリア番号を表す。次に、ｎ番目のデータシンボルから求まる推定値をＨｄａｔａ（ｎ、ｋ）とする。このとき、１シンボル前の再マッピング後データを元にした推定値であるＨｄａｔａ（ｎ−１、ｋ）を用いてｎ番目のデータシンボルを振幅・位相補正部２１及び２２により振幅及び位相の補正を行い、硬判定部３１及び３２で硬判定を、硬判定結果選択部７で硬判定結果の選択を、及び再マッピング部４で再マッピングを行った結果で、ｎ番目のデータシンボルをサブキャリア毎に除算することで、推定値Ｈｄａｔａ（ｎ、ｋ）を求める。
【００４５】
これにより、伝搬路推定部５１及び５２は、プリアンブル信号から推定した伝搬路推定値を初期値とし、以降データシンボルの硬判定をレプリカとした伝搬路推定を、送信フレームの最後尾まで行う。
【００４６】
以上のように、プリアンブル信号から推定した伝搬路推定値を初期値とし、以降復調したＯＦＤＭデータシンボルの硬判定をレプリカとして伝搬路推定値を更新していく方法にダイバーシチ受信を適用する際、伝搬路推定はサブキャリア毎に伝送品質の良いブランチを１つ選択し、そのブランチの硬判定を用いて伝搬路推定を行う。
【００４７】
ここで、このような手法を採用する理由は以下の通りである。即ち、伝搬路推定値の更新に用いる硬判定結果は、一度誤りを起こすとフレームの終端まで伝搬路推定結果に影響を及ぼすため、ビット誤りが分散してランダムに発生する最大比合成よりも、瞬時ＣＮＲの低い時間がバースト的に発生する選択合成の方が伝搬路推定結果に影響が出にくく、その結果伝搬路推定精度が向上すると考えられるからである。一方、復調は、サブキャリア毎に最大比合成を行った結果に対し行う。これは、復調においては平均ＣＮＲを最大にする最大比合成が最も有利であるためである．このように、伝搬路推定に用いる硬判定については選択合成を用い、復調については最大比合成を用いることで、伝搬路推定精度の向上とダイバーシチ受信効果による伝送特性の向上とを実現することができる。
【００４８】
図５は、本発明のダイバーシチ受信装置における第４の実施形態の構成図である。
【００４９】
図５によれば、図４と比較して、硬判定結果選択部７は、伝搬路推定部５１及び５２の出力である伝搬路推定値を入力する。硬判定結果選択部７は、全サブキャリアに対して、伝搬路推定値の位相が最も小さいブランチを伝送品質の良いブランチと判断して、そのブランチの硬判定結果を選択して出力する。これにより、伝送品質の良いブランチの硬判定を用いて伝搬路推定の更新を行い、推定値の追従外れを起こす確率を小さくすることができる。
【００５０】
また、上述の伝搬路推定値の更新方法に対し、伝搬路推定値の時間方向の平均化処理を適用することも有効である。即ち、ｎ番目のデータシンボルの振幅及び位相の補正に用いる伝搬路推定値をＨｄａｔａ（ｎ−１、ｋ）とするのではなく、以下の式で与えられる重み付きの平均値とすることで、耐雑音性と急激な伝搬路変動に対する耐性を高めることができる。
【００５１】
【数１】
2004260423.tif 000003
【００５２】
前述した本発明の種々の実施形態によれば、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。特に、前述した実施形態においては、ブランチ数が２の場合であるが、ブランチ数はいくつであってもよい。また、前述した実施形態においては、ＯＦＤＭ方式の移動体通信に用いられる受信装置について説明したが、送信フレーム内で振幅・位相補正後の硬判定結果をレプリカとして伝搬路推定値を逐次更新を行い、かつ最大比合成ダイバーシチを行う受信装置であれば、本発明を適用できる。即ち、前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、プリアンブル信号から推定した伝搬路推定値を初期値とし、それ以降復調したＯＦＤＭデータシンボルの硬判定をレプリカとして伝搬路推定値を更新していく方法にダイバーシチ受信を適用する。ダイバーシチ受信装置によれば、従来技術で伝搬路推定値の追従に失敗するような場合であっても、伝搬路推定精度を維持することで追従の失敗を防ぎ、伝送効率を低下させることなく、伝搬路推定を行い、かつ最大比合成ダイバーシチ受信が可能となる。
【００５４】
ここで、伝搬路推定は、サブキャリア毎に伝送品質の良いブランチを１つ選択し、そのブランチの硬判定をレプリカとして伝搬路推定を行う。一方、復調は、サブキャリア毎に最大比合成を行った結果に対し行う。これにより、伝搬路推定値の精度を高めることができる。
【００５５】
図６は、本発明におけるビット誤り率のグラフである。尚、図６のグラフは、最大ドップラー周波数ｆＤが２００ＭＨｚの場合のものであり、以下の構成要因の下で得られたものである。
【００５６】
変調方式：ＱＰＳＫ、同期検波
情報伝送速度：２４Ｍｂｉｔ／ｓ
ＦＦＴポイント数：６４
有効シンボル周期：３．２μｓ
ＯＦＤＭシンボル周期：４．０μｓ
フレーム周期：２ｍｓ
伝搬路モデル：２波等電力モデル
ブランチ数：２（最大比合成）
【００５７】
図６によれば、図１のダイバーシチを用いていない従来の構成と、図２のダイバーシチ構成と、図７のダイバーシチ構成とを比較している。これによれば、図２のダイバーシチ構成が、ＢＥＲ特性が最も良いことが明らかである。これは、レプリカとして利用する硬判定結果に誤りが生じると、伝搬路歪み補正後の位相誤差が増幅されることから、より信頼度の高い合成前の硬判定結果をレプリカとして選択する方が、伝搬路に精度良く追従できるためであると考えられる。
【００５８】
本発明によれば、受信情報サブキャリアの硬判定結果をレプリカとして伝搬路推定値をフレーム内で更新する方法について、ダイバーシチ受信を適用した。その結果、最大比合成前における信頼度の高いブランチの硬判定結果をレプリカとして全ブランチの伝搬路推定値を更新することにより、ＢＥＲ特性が改善でき、より高品質で安定した通信サービスを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の伝搬路推定を行うＯＦＤＭ受信装置の構成図である。
【図２】本発明のダイバーシチ受信装置における第１の実施形態の構成図である。
【図３】本発明のダイバーシチ受信装置における第２の実施形態の構成図である。
【図４】本発明のダイバーシチ受信装置における第３の実施形態の構成図である。
【図５】本発明のダイバーシチ受信装置における第４の実施形態の構成図である。
【図６】本発明におけるビット誤り率のグラフである。
【図７】伝搬路推定に用いる硬判定を最大比合成結果から得るダイバーシチ構成の構成図である。
【符号の説明】
１、１１、１２  ＦＦＴ部
２、２１、２２  振幅・位相補正部
３、３１、３２  硬判定部
４  再マッピング部
５、５１、５２  伝搬路推定部
６  復調部
７  硬判定結果選択部
８  最大比合成部
９  選択合成部
【図１】
2004260423.tif 000004
【図２】
2004260423.tif 000005
【図３】
2004260423.tif 000006
【図４】
2004260423.tif 000007
【図５】
2004260423.tif 000008
【図６】
2004260423.tif 000009
【図７】
2004260423.tif 000010