(57)【要約】【課題】周波数選択フェージング環境下において、精度よくチャネル推定及びフェージング変動補償を行い、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調特性を改善する。【解決手段】直交マルチキャリア信号をフーリエ変換するフーリエ変換手段と、各サブキャリア信号のチャネル推定値を算出するフェージング変動推定手段と、前記チャネル推定値と各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づきフェージング変動補償値を算出しフェージング変動を補償するフェージング変動補償手段と、逆拡散合成処理を行う逆拡散手段と、逆拡散済みキャリア信号の振幅値を算出する逆拡散後振幅算出手段と、パイロットシンボル系列の信号成分と前記キャリア信号の振幅値とに基づいて前記干渉電力推定値を算出する干渉電力推定手段と、復調処理を行って復調データ系列を再生するデータ復調手段とを備える。【選択図】　　図１
2004040295.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号をフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するフーリエ変換手段と、
前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出するフェージング変動推定手段と、
前記チャネル推定値と、所定の方法により算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づきフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理するフェージング変動補償手段と、
フェージング変動補償済みのサブキャリア信号を逆拡散合成処理して逆拡散済みキャリア信号を出力する逆拡散手段と、
前記各サブキャリア信号に関するチャネル推定値に基づき、逆拡散済みキャリア信号の振幅値を算出する逆拡散後振幅算出手段と、
前記逆拡散済みキャリア信号に含まれるパイロットシンボル系列の信号成分と、前記逆拡散済みキャリア信号の振幅値とに基づいて、各サブキャリア単位の干渉電力推定値を算出する干渉電力推定手段と、
前記逆拡散済みキャリア信号のデータ順列を調整し、所定の復調処理を行って復調データ系列を出力するデータ復調手段とを備えたことを特徴とする、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理回路。
【請求項２】
フェージング変動補償手段は、前記チャネル推定値と、所定の方法により算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づき、各サブキャリア信号をＭＭＳＥ法に従って合成するためのＭＭＳＥフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理する構成とされたことを特徴とする、請求項１に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理回路。
【請求項３】
マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号を受信する受信アンテナと、
請求項１又は２に記載の復調処理回路を備えたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置。
【請求項４】
マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号を受信する複数の受信アンテナと、
各受信アンテナに対応し、それぞれ別個に直交マルチキャリア信号の復調処理を行って復調データ系列を出力する、請求項１又は２に記載された、複数の復調処理回路と、
前記各逆拡散済みキャリア信号の振幅値に基づいて重み係数を算出し、複数の復調データ系列を重み付け合成する合成手段とを備えたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置。
【請求項５】
マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号を受信する複数の受信アンテナと、
各受信アンテナに対応し、以下の要素から構成される複数の復調処理回路と、
（ａ）マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号をフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するフーリエ変換手段、
（ｂ）前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出するフェージング変動推定手段、
（ｃ）前記チャネル推定値に基づきフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理するフェージング変動補償手段と、
（ｄ）フェージング変動補償済みのサブキャリア信号を逆拡散合成処理して逆拡散済みキャリア信号を出力する逆拡散手段、
（ｅ）前記逆拡散済みキャリア信号のデータ順列を調整し、所定の復調処理を行って復調データ系列を出力するデータ復調手段とを有する復調処理回路、
前記各逆拡散済みキャリア信号の振幅値に基づいて重み係数を算出し、複数の復調データ系列を重み付け合成する合成手段とを備えたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置。
【請求項６】
前記フェージング変動補償手段は、各サブキャリア信号のチャネル推定値を所定のサブキャリア特定閾値と比較して、無効なサブキャリア信号を特定し、該無効サブキャリア信号を抑圧するようなフェージング変動補償値を生成して、該無効サブキャリア信号を逆拡散合成処理の対象から除外するような構成とされたことを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理回路若しくは受信装置。
【請求項７】
前記フェージング変動補償手段は、所定のサブキャリア群で最大のチャネル推定値を特定し、当該最大値に基づいてサブキャリア特定閾値を決定するような構成とされたことを特徴とする、請求項７に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理回路若しくは受信装置。
【請求項８】
前記フェージング変動補償手段は、前記各サブキャリア単位の干渉電力推定値に基づいてサブキャリア特定閾値を決定するような構成とされたことを特徴とする、請求項７に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理回路若しくは受信装置。
【請求項９】
前記フェージング変動推定手段は、
前記直交マルチキャリア信号を入力し、パイロットシンボル系列の参照系列との相関値を所定サンプル周期毎に順次算出する相関処理手段と、
各サンプルの相関値を所定の有効パス検出用閾値と比較して、有効パスを特定するパス検出手段と、
前記有効パスの複素パス成分のみをフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するとともに、前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出する第２のフーリエ変換手段とを備える構成とされたことを特徴とする、請求項１〜５の何れかに記載のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理回路若しくは受信装置。
【請求項１０】
送信データに所定のパイロットシンボル系列を挿入し、マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理して得られた直交マルチキャリア信号を送信する送信装置と、
請求項３〜１０の何れかに記載の受信装置とを備えたことを特徴とする、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システム。
【請求項１１】
マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号をフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するフーリエ変換工程と、
前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出するフェージング変動推定工程と、
前記チャネル推定値と、所定の方法により算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づきフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理するフェージング変動補償工程と、
フェージング変動補償済みのサブキャリア信号を逆拡散合成処理して逆拡散済みキャリア信号を出力する逆拡散工程と、
前記各サブキャリア信号に関するチャネル推定値に基づき、逆拡散済みキャリア信号の振幅値を算出する逆拡散後振幅算出工程と、
前記逆拡散済みキャリア信号に含まれるパイロットシンボル系列の信号成分と、前記逆拡散済みキャリア信号の振幅値とに基づいて、各サブキャリア単位の干渉電力推定値を算出する干渉電力推定工程と、
前記逆拡散済みキャリア信号のデータ順列を調整し、所定の復調処理を行って復調データ系列を出力するデータ復調工程とを備えたことを特徴とする、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理方法。
【請求項１２】
フェージング変動補償工程は、前記チャネル推定値と、所定の方法により算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づき、各サブキャリア信号をＭＭＳＥ法に従って合成するためのＭＭＳＥフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理することを特徴とする、請求項１２に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理方法。
【請求項１３】
前記フェージング変動補償工程は、各サブキャリア信号のチャネル推定値を所定のサブキャリア特定閾値と比較して、無効なサブキャリア信号を特定し、該無効サブキャリア信号を抑圧するようなフェージング変動補償値を生成して、該無効サブキャリア信号を逆拡散合成処理の対象から除外することを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理方法。
【請求項１４】
前記フェージング変動推定工程は、
前記直交マルチキャリア信号を入力し、パイロットシンボル系列の参照系列との相関値を所定サンプル周期毎に順次算出する相関処理工程と、
各サンプルの相関値を所定の有効パス検出用閾値と比較して、有効パスを特定するパス検出工程と、
前記有効パスの複素パス成分のみをフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するとともに、前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出する第２のフーリエ変換工程とを備えることを特徴とする、請求項１２又は１３に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理方法。
【請求項１５】
マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号を複数の受信アンテナで受信し、各受信信号を請求項１２〜１５の何れかに記載の復調処理方法によりそれぞれ別個に復調処理する、ダイバーシチ受信復調処理工程と、
前記各逆拡散済みキャリア信号の振幅値に基づいて重み係数を算出し、複数の復調データ系列を重み付け合成する合成工程とを備えたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、移動体通信システムにおける無線信号の受信復調処理に関し、特にマルチキャリアＣＤＭＡ通信システム及びその復調処理回路、受信装置、並びに復調処理方法及び受信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０は、例えば文献「下りリンクブロードバンド無線パケット伝送におけるＳＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ，ＭＣ／ＤＳ−ＣＤＭＡ，ＭＣ−ＣＤＭＡ方式の特性比較、電子情報通信学会　信学技報　ＲＣＳ９９−１３０　ｐ．６３−７０　１９９９年１０月」に記載された、従来のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの送信装置の構成図である。
図１０において、２００は符号化部、２０１はデータ生成部、２０２はパイロットシンボル多重化部、２０３はシリアル／パラレル変換部、２０４はコピー部、２０５、２０６は乗算器、２０７は他コード多重化部、２０８はＩＦＦＴ（逆ＦＦＴ）部、２０９はガードインターバル（ＧＩ）付加部である。
【０００３】
また、図１１は、前記文献に記載された従来のマルチキャリアＣＤＭＡ方式の受信装置の構成図である。
図１１において、１００はガードインターバル（ＧＩ）除去部、１０１はＦＦＴ部、１０２はフェージング変動推定部、１０３はフェージング変動補償部、１０４、３０５は乗算器、１０６、３０７は乗算器、３０８、３０９は合成器、１１０はパラレル／シリアル変換部、１１４はデータ復調部、１１７は復号部である。
【０００４】
以下で前記従来のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの送受信装置の動作を図１０、１１に従って説明する。
【０００５】
まず送信装置において、送信対象の２値データは、符号化部２００によって畳込み符号化処理（符号化率Ｒ＝１／２）された後、データ変調部２０１に入力され、ＱＰＳＫ変調のマッピング則に従い変調処理が行われる。
【０００６】
データ変調部２０１から出力された変調処理済みのデータシンボルは、パイロットシンボル多重化部２０２に入力され、所定データ長Ｎｄのスロットデータ単位に分割される。
各スロットデータには、予め定められたパイロットシンボル（データ長＝Ｎｐ）が付加され、図１２に示されたフォーマットを有する送信スロットデータに順次変換される。
【０００７】
前記送信スロットデータは、シリアル／パラレル変換部２０３によって、Ｎ個のパラレルのシンボルデータ系列に順次変換される。
各パラレルシンボルデータ系列は、それぞれ対応するコピー部２０４によってコピー処理され、それぞれＭ個のサブキャリアデータ系列が生成される。各サブキャリアデータ系列には、乗算器２０５＿１〜２０５＿Ｍによってそれぞれ所定の拡散コードが乗算され、拡散率ＳＦにより拡散変調処理が行われる。
【０００８】
他コード多重化部２０７は、前記拡散変調処理済みの各サブキャリアデータ系列（全Ｍ×Ｎ個）を多重化処理する。ＩＦＦＴ部２０８は多重化処理済みのデータ系列を逆フーリエ変換処理し、直交マルチキャリア信号を生成する。ＧＩ付加部２０９は、直交マルチキャリア信号の各シンボルデータにガードインターバルを挿入し、送信信号として出力する。
【０００９】
無線伝送路上では、周囲の建物や地形によって無線信号が反射、回折、散乱し、複数の伝送路を経た波（マルチパス波）が到来し、各マルチパス波がお互いに干渉しあい、周波数選択性フェージングが生じる。図１３は周波数選択性フェージング伝送路におけるインパルス応答の一例を示した特性図である。前記送信信号は伝送路特性の影響を受け、マルチパス波として受信装置に受信される。
【００１０】
無線伝送路上で周波数選択性フェージング等の影響を受けた受信信号は、受信装置においてＧＩ除去部１００によってガードインターバルが除去され、シンボルデータが連なった直交マルチキャリア信号として出力される。
ＦＦＴ部１０１は、前記直交マルチキャリア信号をフーリエ変換処理して、各サブキャリア信号（全Ｍ×Ｎ個）に分離する。
【００１１】
フェージング変動推定部１０２は、前記各サブキャリア信号に基づいてチャネル推定を行う。フェージング変動推定部１０２のチャネル推定方法について以下に示す。
まず、下記式１に従って、各サブキャリア信号のパイロットシンボル区間の各シンボルを同相加算して平均化し、各サブキャリアのチャネル推定値Ｃｎを算出する。
【数１】
2004040295.tif 000003
ここで、Ｃｎはｎ番目（ｎ＝１，２，・・・，（Ｍ×Ｎ））のサブキャリアのチャネル推定値、Ｚｎ（ｉ）は図４に示されるスロットのｎ番目のサブキャリアのｉ番目のパイロットシンボルの受信信号値を表す。
【００１２】
サブキャリア毎に求められたチャネル推定値Ｃｎ　は、近接するＮａｖｇ個のサブキャリアについて算出されたチャネル推定値とともに平均化処理される。第ｎ番目のサブキャリアの平均化後チャネル推定値Ｘｎは下記式２に従って算出される。
【数２】
2004040295.tif 000004
【００１３】
前記平均化後チャネル推定値Ｘｎは、フェージング変動補償部１０３に入力される。フェージング変動補償部１０３は、各サブキャリア毎の平均化後のチャネル推定値に基づき、逆拡散を行うためのフェージング変動補償値ｗｎを下記式３に従い算出する。
【数３】
2004040295.tif 000005
ここでＸｎ＊はＸｎの複素共役値を意味する
【００１４】
前記フェージング変動補償値ｗｎは、サブキャリアごとにフェージング変動の補償を行うため、それぞれ対応する乗算器１０４＿１〜１０４＿ｎによって、各サブキャリア信号に乗算される。
【００１５】
フェージング変動補償後のサブキャリア信号は、それぞれ対応する乗算器１０６＿１〜１０６＿ｎに入力され、送信装置側の拡散変調処理で使用された拡散コードと同一のコードが乗算される。
【００１６】
コード乗算処理済みのサブキャリア信号は、それぞれ対応するＮ個の合成器３０８＿１〜３０８＿Ｎに入力される。各合成器３０８＿１〜３０８＿Ｎは、複数のコード乗算処理済みサブキャリア信号を合成し、逆拡散処理済みのキャリア信号を出力する。当該キャリア信号は、前記送信装置におけるパラレルシンボルデータ系列（全Ｎ個）にそれぞれ対応する。
【００１７】
全Ｎ個のキャリア信号は、パラレル／シリアル変換１１０により一つのシリアル信号に変換され、データ復調部１１４によってデータ復調処理されて軟判定値が出力される。復号部１１７は、前記軟判定値に基づいて所定の誤り訂正処理を行い、受信データ系列を出力する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
移動体通信システムでは、周囲の建物や地形によって電波が反射、回折、散乱し、受信装置には複数の伝送路を経た波（マルチパス波）が到来する。したがって、複数のマルチパス波相互間で干渉が生じ、受信波の振幅と位相がランダムに変動する周波数選択性フェージングが発生する。
【００１９】
周波数選択性フェージングの発生する伝送路環境下では、マルチキャリア受信装置においてガードインターバル内のマルチパスフェージング成分をすべて利用し、周波数領域でチャネル推定を行うとともにフェージング変動補償を行うことが望ましい。
【００２０】
しかし、受信装置の移動によりガードインターバル内のマルチパス波の信号レベルは変動するため、ある特定のパスについてのみ注目すると、受信装置側で雑音や他セルからの干渉に埋もれるほど当該パスの信号レベルが低い場合があり、信号レベルが常に有効なものとは限らない。
このような場合には、当該特定パスはもはや受信品質を高めるのに有効なものとはならず、サブキャリアチャネル毎のチャネル推定を行う際に信号レベルが低下した前記特定パスを含めてチャネル推定値の算出を行うと、雑音成分も含めて推定を行うこととなり、チャネル推定値が劣化する。その結果、受信信号品質やデータ復調特性が劣化するという課題があった。
【００２１】
また逆拡散処理時には、フェージング変動により多重するコード間で干渉が発生して、各サブキャリア信号ごとのフェージング変動補償及びサブキャリア間の合成が良好に行えないという課題があった。
【００２２】
また、複数の受信回路でダイバーシチ受信を行う場合には、各ダイバーシチブランチ毎に得られる逆拡散処理済みのシンボルの信号電力および干渉電力を考慮して、適切な重み付けを行わなければ、良好な復調特性が得られないという課題があった。
【００２３】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたもので、周波数選択フェージング環境下において、精度よくチャネル推定及びフェージング変動補償を行い、良好な復調特性を得ることができるマルチキャリアＣＤＭＡ通信システム及びその復調処理回路、受信装置、並びに復調処理方法、受信方法を得ることを目的とする。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決し目的を達成するために、本発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理回路にあっては、マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号をフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するフーリエ変換手段と、前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出するフェージング変動推定手段と、前記チャネル推定値と、所定の方法により算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づきフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理するフェージング変動補償手段と、フェージング変動補償済みのサブキャリア信号を逆拡散合成処理して逆拡散済みキャリア信号を出力する逆拡散手段と、前記各サブキャリア信号に関するチャネル推定値に基づき、逆拡散済みキャリア信号の振幅値を算出する逆拡散後振幅算出手段と、前記逆拡散済みキャリア信号に含まれるパイロットシンボル系列の信号成分と、前記逆拡散済みキャリア信号の振幅値とに基づいて、各サブキャリア単位の干渉電力推定値を算出する干渉電力推定手段と、前記逆拡散済みキャリア信号のデータ順列を調整し、所定の復調処理を行って復調データ系列を出力するデータ復調手段とを備える。
【００２５】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理回路にあっては、フェージング変動補償手段は、前記チャネル推定値と、所定の方法により算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づき、各サブキャリア信号をＭＭＳＥ法に従って合成するためのＭＭＳＥフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理する構成とされる。
【００２６】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置にあっては、マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号を受信する受信アンテナと、上記段落［００２４］又は［００２５］に記載の復調処理回路を備えたことを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置。
【００２７】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置にあっては、マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号を受信する複数の受信アンテナと、各受信アンテナに対応し、それぞれ別個に直交マルチキャリア信号の復調処理を行って復調データ系列を出力する、上記段落［００２４］又は［００２５］に記載された、複数の復調処理回路と、前記各逆拡散済みキャリア信号の振幅値に基づいて重み係数を算出し、複数の復調データ系列を重み付け合成する合成手段とを備える。
【００２８】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置にあっては、マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号を受信する複数の受信アンテナと、各受信アンテナに対応し、以下の要素から構成される複数の復調処理回路と、
（ａ）マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号をフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するフーリエ変換手段、
（ｂ）前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出するフェージング変動推定手段、
（ｃ）前記チャネル推定値に基づきフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理するフェージング変動補償手段と、
（ｄ）フェージング変動補償済みのサブキャリア信号を逆拡散合成処理して逆拡散済みキャリア信号を出力する逆拡散手段、
（ｅ）前記逆拡散済みキャリア信号のデータ順列を調整し、所定の復調処理を行って復調データ系列を出力するデータ復調手段とを有する復調処理回路、
前記各逆拡散済みキャリア信号の振幅値に基づいて重み係数を算出し、複数の復調データ系列を重み付け合成する合成手段とを備える。
【００２９】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置にあっては、前記フェージング変動補償手段は、各サブキャリア信号のチャネル推定値を所定のサブキャリア特定閾値と比較して、無効なサブキャリア信号を特定し、該無効サブキャリア信号を抑圧するようなフェージング変動補償値を生成して、該無効サブキャリア信号を逆拡散合成処理の対象から除外するような構成とされる。
【００３０】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置にあっては、前記フェージング変動補償手段は、所定のサブキャリア群で最大のチャネル推定値を特定し、当該最大値に基づいてサブキャリア特定閾値を決定するような構成とされる。
【００３１】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置にあっては、前記フェージング変動補償手段は、前記各サブキャリア単位の干渉電力推定値に基づいてサブキャリア特定閾値を決定するような構成とされる。
【００３２】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置にあっては、前記フェージング変動推定手段は、前記直交マルチキャリア信号を入力し、パイロットシンボル系列の参照系列との相関値を所定サンプル周期毎に順次算出する相関処理手段と、各サンプルの相関値を所定の有効パス検出用閾値と比較して、有効パスを特定するパス検出手段と、前記有効パスの複素パス成分のみをフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するとともに、前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出する第２のフーリエ変換手段とを備える構成とされる。
【００３３】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムにあっては、送信データに所定のパイロットシンボル系列を挿入し、マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理して得られた直交マルチキャリア信号を送信する送信装置と、上記段落［００２６］〜又は［００３３］の何れかに記載の受信装置とを備える。
【００３４】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理方法にあっては、マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号をフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するフーリエ変換工程と、前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出するフェージング変動推定工程と、前記チャネル推定値と、所定の方法により算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づきフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理するフェージング変動補償工程と、フェージング変動補償済みのサブキャリア信号を逆拡散合成処理して逆拡散済みキャリア信号を出力する逆拡散工程と、前記各サブキャリア信号に関するチャネル推定値に基づき、逆拡散済みキャリア信号の振幅値を算出する逆拡散後振幅算出工程と、前記逆拡散済みキャリア信号に含まれるパイロットシンボル系列の信号成分と、前記逆拡散済みキャリア信号の振幅値とに基づいて、各サブキャリア単位の干渉電力推定値を算出する干渉電力推定工程と、前記逆拡散済みキャリア信号のデータ順列を調整し、所定の復調処理を行って復調データ系列を出力するデータ復調工程とを備える。
【００３５】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理方法にあっては、フェージング変動補償工程は、前記チャネル推定値と、所定の方法により算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値とに基づき、各サブキャリア信号をＭＭＳＥ法に従って合成するためのＭＭＳＥフェージング変動補償値を算出し、前記各サブキャリア信号をフェージング変動補償処理する。
【００３６】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理方法にあっては、前記フェージング変動補償工程は、各サブキャリア信号のチャネル推定値を所定のサブキャリア特定閾値と比較して、無効なサブキャリア信号を特定し、該無効サブキャリア信号を抑圧するようなフェージング変動補償値を生成して、該無効サブキャリア信号を逆拡散合成処理の対象から除外する。
【００３７】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調処理方法にあっては、前記フェージング変動推定工程は、前記直交マルチキャリア信号を入力し、パイロットシンボル系列の参照系列との相関値を所定サンプル周期毎に順次算出する相関処理工程と、各サンプルの相関値を所定の有効パス検出用閾値と比較して、有効パスを特定するパス検出工程と、前記有効パスの複素パス成分のみをフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するとともに、前記各サブキャリア信号についてフェージング変動推定を行ってチャネル推定値を算出する第２のフーリエ変換工程とを備える。
【００３８】
次の発明に係るマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信方法にあっては、マルチキャリアＣＤＭＡ方式で変調処理された直交マルチキャリア信号を複数の受信アンテナで受信し、各受信信号を上記段落［００３５］又は［００３８］の何れかに記載の復調処理方法によりそれぞれ別個に復調処理する、ダイバーシチ受信復調処理工程と、前記各逆拡散済みキャリア信号の振幅値に基づいて重み係数を算出し、複数の復調データ系列を重み付け合成する合成工程とを備える。
【００３９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態１のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置の構成図である。
図１において、１００はガードインターバル（ＧＩ）除去部、１０１はＦＦＴ部、１０２はフェージング変動推定部、１０３はフェージング変動補償部、１０４＿１〜１０４＿ｎはフェージング変動補償部１０３から出力されたフェージング変動補償値ｈｎを各サブキャリア信号に乗算する乗算器、１０６＿１〜１０６＿ｎは各サブキャリア信号に逆拡散コードを乗算する乗算器、１０８＿１〜１０９＿Ｎは複数のサブキャリア信号を合成して逆拡散処理されたキャリア信号を出力する合成器、１１０はパラレル／シリアル変換部、１１１は逆拡散後振幅算出部、１１２は干渉電力算出部、１１３は重み生成部、１１４はデータ復調部、１１５は乗算器、１１６は加算器、１１７は復号部である。
【００４０】
なお、本実施の形態１の受信装置は、図１に図示されていない二つの受信アンテナから受信信号＃１、＃２を入力し、それぞれに復調処理を行い、各受信信号の軟判定値を重み付け合成して受信データ系列を得る、２ブランチのダイバーシチ受信システムを構成している。図１において、１２０は第１の受信信号（＃１）に対応する第１の復調処理部、１２１は第２の受信信号（＃２）に対応する第２の復調処理部である。
【００４１】
なお、図１では簡単のため第１の復調処理部１２０のみついて内部の構成を明示したが、第２の復調処理部１２１も第１の復調処理部１２０と同一の構成を有するものとする。また各復調処理部１２０、１２１の動作は全く同一であるため、以下では、第１の復調処理部１２０の動作のみについて説明し、第２の復調処理部１２１の動作は説明を省略する。
【００４２】
次に本実施の形態１の受信装置の動作を説明する。
まず、前記従来のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムと同様の構成を有する送信装置（前記図１０参照）は、送信対象のデータ系列を復調処理して無線送信する。
【００４３】
図２は、本実施の形態１の送信データのフレームフォーマットを示した説明図である。本実施の形態１のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムでは、送信対象のデータ系列の前に、各サブキャリア毎の干渉電力推定値Ｉを算出するための干渉電力推定用既知系列（データ長＝Ｎｋｗ）が挿入されている。当該干渉電力推定用既知系列は、前記データ系列と同様にデータ変調部２０１によって変調処理され、拡散コード多重化されて送信される。
【００４４】
前記送信装置からから送信された信号は、無線伝送路上で周波数選択性フェージングの影響を受け、当該受信装置の二つの受信アンテナで受信される。二つの受信信号のうち、第１の受信信号（＃１）は、復調処理部１２０のＧＩ除去部１００によってガードインターバルが除去され、シンボルデータが連なった直交マルチキャリア信号として出力される。
【００４５】
ＦＦＴ部１０１は、前記直交マルチキャリア信号をフーリエ変換処理して、各サブキャリア信号（全Ｍ×Ｎ個）に分離する。
【００４６】
フェージング変動推定部１０２は、各サブキャリア信号のパイロットシンボル区間の各シンボルを同相加算して平均化し、各サブキャリアのチャネル推定値Ｃｎを前述の式１に従い算出する。サブキャリア毎に求められたチャネル推定値Ｃｎ　は、近接するＮａｖｇ個のサブキャリアについて算出されたチャネル推定値とともに前述の式２に従って平均化処理され、フェージング変動推定結果としての平均化後チャネル推定値Ｘｎ（ｋ）（ｋはデータ部分のシンボル番号を特定する値）が算出される。
【００４７】
フェージング変動補償部１０３は、第ｎ番目のサブキャリアの周波数方向に平均化後チャネル推定値Ｘｎ（ｋ）と、後述する干渉電力推定部１１２によって算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値Ｉとを用いて、下記式４に従い、各サブキャリア信号をＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ　Ｍｅａｎ　Ｓｑｕａｒｅ　Ｅｒｒｏｒ）法により合成するためのＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎを算出する。
【数４】
2004040295.tif 000006
ここで、Ｎｕは受信信号で多重化されたコード数、ａは送信装置側におけるパイロットシンボル系列とデータシンボル系列の信号振幅の比を表すものとし、これらの値はマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムから当該受信装置に、予め制御情報として通知されているものとする。
【００４８】
前記信号振幅比ａはパイロットシンボル系列とデータシンボル系列の信号電力が異なる場合に、Ｘｎ（ｋ）の振幅をデータシンボル系列の信号振幅に相当する値に補正するため係数として用いられる。即ち、前記送信装置側においてパイロットシンボル系列とデータシンボル系列の信号電力が同一ならば、前記信号振幅比ａ＝１となる。
【００４９】
前記ＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎは、サブキャリアごとにフェージング変動の補償を行うため、それぞれ対応する乗算器１０４＿１〜１０４＿ｎによって、各サブキャリア信号に乗算される。
【００５０】
フェージング変動補償後のサブキャリア信号は、それぞれ対応する乗算器１０６＿１〜１０６＿ｎに入力され、送信装置側の拡散変調処理で使用された拡散コードと同一のコードが乗算される。
【００５１】
コード乗算処理済みのサブキャリア信号は、各サブキャリア群にそれぞれ対応するＮ個の合成器１０８＿１〜１０８＿Ｎに入力される。各合成器１０８＿１〜１０８＿Ｎは、複数のコード乗算処理済みサブキャリア信号を合成し、逆拡散処理済みのキャリア信号を出力する。
【００５２】
逆拡散後振幅算出部１１１は、前記第ｎ番目のサブキャリアの平均化後チャネル推定値Ｘｎ（ｋ）を入力し、下記式５に従って、第ｎｇ番目のサブキャリア群に関する、逆拡散処理済みのキャリア信号の振幅Ｒｎｇを算出する。
【数５】
2004040295.tif 000007
ここで、ｎｇはサブキャリア群を特定する番号（ｎｇ＝１，２，・・・，Ｍ）である。
【００５３】
次に干渉電力推定部１１２は、受信信号に含まれる干渉電力推定用既知系列（データ長＝Ｎｋｗ、図２参照）に基づいて、各サブキャリア毎の干渉電力推定値Ｉを算出する。
【００５４】
干渉電力推定部１１２による各サブキャリア単位の干渉電力推定値Ｉの算出処理を、当該干渉電力推定部１１２の構成図３に従って説明する。
図３において、１３０は各サブキャリア群の逆拡散処理済みのキャリア信号を入力して前記干渉電力推定用既知系列を抽出する既知系列抽出部、１３１は逆変調部、１３２は減算部、１３３は２乗部、１３４は前記干渉電力推定用既知系列のシンボルデータ長分（＝Ｎｋｗ）に亘り平均化処理を行うスロット内平均化部、１３５は複数スロットに亘って平均化を行うスロット間平均化部、１３６は他のサブキャリア群の干渉電力も含めて平均化を行うサブキャリア群間平均化部、１３７はサブキャリア毎の干渉電力を算出するための係数を乗算する係数乗算器である。
【００５５】
既知系列抽出部１３０は、一つの逆拡散処理済みのキャリア信号から前記干渉電力推定用既知系列を抽出する。逆変調部１３１は、抽出された干渉電力推定用既知系列を入力して送信装置側のデータ変調部２０１に対応した逆変調処理を行って変調成分を除去する。
【００５６】
減算部１３２は、前記逆拡散後振幅算出部１１１によって算出された各逆拡散処理済みのキャリア信号の振幅値Ｒｎｇから、前記変調成分除去後の干渉電力推定用既知系列の信号値を減算し、雑音・干渉成分信号を抽出する。
【００５７】
２乗部１３３は、前記雑音・干渉成分信号を２乗演算処理し干渉電力値を算出する。当該干渉電力値は、スロット内平均化部１３４により、干渉電力推定用既知系列（データ長＝Ｎｋｗ）に亘って平均化処理される。スロット内平均化処理済みの干渉電力値は、スロット間平均化部１３５によって、予め設定された所定数スロット（例えば４スロット等）に亘って平均化処理されて、当該サブキャリア群のキャリア信号に関する平均干渉電力値が算出される。
【００５８】
サブキャリア間平均化部１３６は、各サブキャリア群のキャリア信号各々について算出された平均干渉電力値を入力し、平均化処理する。
【００５９】
係数乗算部１３７は、サブキャリア群間で平均化処理された干渉電力値に、各サブキャリア信号の拡散率を考慮した係数を乗算し、サブキャリア単位に干渉電力推定値Ｉを算出する。
当該干渉電力推定値Ｉは、前述したフェージング変動補償部１０３に入力され、フェージング変動補償値ｈｎの算出に用いられる。
【００６０】
一方、前記全Ｎ個のキャリア信号は、パラレル／シリアル変換１１０により一つのシリアル信号に変換され、データ復調部１１４によってデータ復調処理されて軟判定値が出力される。
【００６１】
重み生成部１１３は、前記逆拡散処理済みのキャリア信号の振幅Ｒｎｇに予め定められた所定の係数を乗じて、当該ダイバーシチブランチに関する重み係数を算出する。乗算器１１５は、前記データ復調部１１４から出力された軟判定値に当該重み係数を乗じて重み付けする。
加算器１１６は、各復調処理部１２０、１２１からそれぞれ出力された重み付け後の軟判定値を加算して、復調部１１７に出力する。復調部１１７は、重み付け加算処理後の軟判定値に基づいて所定の誤り訂正処理を行い、受信データ系列を再生し出力する。
【００６２】
以上のように本実施の形態１の受信装置では、受信信号に含まれた干渉電力推定用既知系列に基づいて、各サブキャリア単位の干渉電力推定値Ｉを算出し、これに基づいて算出されたＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎで各サブキャリア信号を補償した後に、逆拡散処理を行っているため、拡散コード多重された場合であってもＭＭＳＥ法に基づいて理想的に逆拡散処理を行うことが可能であり、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信品質特性を改善することができる。
【００６３】
なお、本実施の形態１では二つの受信アンテナから入力された受信信号を二つ復調処理部１２０、１２１でそれぞれ別個に復調処理し、その結果得られた二つの軟判定値を重み付け合成して復号処理を行ったが、復調処理部の個数は二つに限定されるものではなく、受信装置が受信アンテナを一つ備える場合には一つの復調処理部から出力された軟判定値を復号処理して受信データ系列を再生するような構成であってもよい。
更に、三つ以上の受信アンテナ及び復調処理部を備え、ブランチ数が３以上のダイバーシチ受信を行うような構成であっても、上記実施の形態１と同様の効果を得ることは当然可能である。
【００６４】
また、フェージング変動補償部１０３によるフェージング変動補償値ｈｎの算出処理で用いられる信号振幅比ａは、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムから当該受信装置に予め制御情報として通知されているものとしたが、これはこのような方法に限定されず、受信装置においてパイロットシンボル系列とデータシンボル系列の信号振幅を測定し、信号振幅比ａを算出するような方法を用いてもよい。
【００６５】
また、重み生成部１１３は逆拡散処理済みのキャリア信号の振幅Ｒｎｇに予め定められた所定の係数を乗じて、当該ダイバーシチブランチに関する軟判定値の重み係数を算出したが、これはこのような方法に限定されるものではなく、例えば逆拡散処理済みのキャリア信号の振幅Ｒｎｇの２乗値に所定の係数を乗じて重み係数を算出したり、各サイバーシチブランチの軟判定値を重み付け合成するために適切な重み係数を算出する他の方法を適用してもよい。
【００６６】
実施の形態２．
前記実施の形態１では、各サブキャリア信号にＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎを乗算してから逆拡散処理を行ったが、本実施の形態２では、受信信号電力が大幅に低下したサブキャリア信号を逆拡散時の合成処理の対象から除外して受信品質特性を改善する。
なお本実施の形態２の受信装置は、前述の実施の形態１とはサブキャリア信号の逆拡散処理が異なるものであり、その他の処理は同様であるため、以下ではフェージング変動補償部によるフェージング変動補償値ｈｎの算出処理、及びサブキャリア信号の逆拡散処理について説明し、その他同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
図４は本実施の形態２のフェージング変動補償部１０３のＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎの生成方法に関する説明図である。
図８（ａ）は周波数選択性フェージングの影響がないときのマルチキャリア信号を示し、図８（ｂ）は周波数選択性フェージングの影響を受けた場合のマルチキャリア信号を示している。
【００６８】
周波数選択性フェージングの影響を受けた場合は、各サブキャリア信号の受信信号電力はそれぞれ大きさが異なり、サブキャリア信号によっては信号電力が大きく低下する。例えば、図８（ｂ）中網掛で明記されたサブキャリア信号では、受信信号電力が大幅に低下し、雑音電力及び干渉電力よりも小さなレベルとなることが予想される。このように、受信信号電力が大幅に低下したサブキャリア信号を逆拡散時の合成処理に使用すると、復調特性の劣化の原因となる。
【００６９】
そこで、フェージング変動補償部１０３は、受信信号電力が低下したサブキャリア信号を特定し、逆拡散時の合成処理から除外する。
【００７０】
まずフェージング変動補償部１０３は、前記フェージング変動推定部１０２によって算出された各サブチャネルの平均化後チャネル推定値Ｘｎに基づいて、各サブキャリア群の平均化後チャネル推定値Ｘｎの最大値をＰ（ｍａｘ）ｎｇを特定する（添え字ｎｇはサブキャリア群を特定する番号、ｎｇ＝１，２，・・・，Ｍ）。
【００７１】
フェージング変動補償部１０３は、前記最大推定値Ｐ（ｍａｘ）ｎｇと予め設定された電力マージンｄとに基づき、各サブキャリア群それぞれについて、受信信号電力が低下したサブキャリア信号を特定するためのサブキャリア特定閾値Ｔｈｎｇを下記式６に従い算出する。
Ｔｈｎｇ＝Ｐ（ｍａｘ）ｎｇ−ｄ　　　・・・式６
なお前記電力マージンｄは、予備的な実験や計算機シミュレーションに基づき、復調特性劣化の原因となる無効なサブキャリア信号を特定するために適切な値が、予め設定されるものとする。
【００７２】
フェージング変動補償部１０３は、平均化後チャネル推定値Ｘｎと各サブキャリア単位の干渉電力推定値Ｉとに基づいて、前記式４に従い、ＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎを算出する。
【００７３】
また、平均化後チャネル推定値Ｘｎがサブキャリア特定閾値Ｔｈｎｇよりも小さいサブキャリア信号を特定し、当該サブキャリア信号に関するＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎをゼロとするとともに、前記特定されたサブキャリア信号を特定する情報ｎ（＝１，２，・・・，Ｍ×Ｎ）を出力する。
【００７４】
ＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎは、サブキャリアごとにフェージング変動の補償を行うため、それぞれ対応する乗算器１０４＿１〜１０４＿ｎによって、各サブキャリア信号に乗算される。
乗算器１０６＿１〜１０６＿ｎは、フェージング変動補償後のサブキャリア信号に拡散コードを乗算する。各合成器１０８＿１〜１０８＿Ｎは、それぞれ対応するサブキャリア群に属するサブキャリア信号を入力して合成処理し、逆拡散処理済みのキャリア信号を出力する。
この際、前記特定された無効なサブキャリア信号は、大きさがゼロのＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎが乗算されるため、合成処理の対象から除外される。
【００７５】
（この段落の記載が必要か再検討下さい。）
また、干渉電力推定部１１２は、前記無効なサブキャリア信号を特定する情報ｎに基づいて、当該特定されたサブキャリア信号を除外して、各サブキャリア毎の干渉電力推定値Ｉを算出する。
【００７６】
以上のように本実施の形態２の受信装置では、周波数選択性フェージングの影響により、受信信号電力が大幅に低下したサブキャリア信号を、逆拡散時の合成処理の対象から除外するため、周波数選択性フェージングの伝送路環境下においてマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信品質特性を改善することができる。
【００７７】
なお、前記実施の形態２において、フェージング変動補償部１０３は、各サブキャリア群について、最大推定値Ｐ（ｍａｘ）ｎｇ及び電力マージンｄに基づきサブキャリア特定閾値Ｔｈｎｇを算出し、無効なサブキャリア信号を特定したが、これはこのような方法に限定されるものではなく、各サブキャリア群のチャネル推定値Ｘｎの平均値から電力マージンｄを減算してサブキャリア特定閾値Ｔｈｎｇを算出してもよい。
【００７８】
また、本実施の形態２では、各サブチャネル群についてそれぞれ別個にサブキャリア特定閾値Ｔｈｎｇを算出して無効なサブキャリア信号を特定したが、複数のサブチャネル群に基づいてサブキャリア特定閾値Ｔｈを算出したり、全てのサブチャネル群に基づいて一つのサブキャリア特定閾値Ｔｈを算出して、無効なサブキャリア信号を特定するような構成であってもよい。
【００７９】
実施の形態３．
前記実施の形態２において、フェージング変動補償部は各サブキャリア信号の最大推定値Ｐ（ｍａｘ）ｎｇ及び電力マージンｄに基づいてサブキャリア特定閾値Ｔｈｎｇを算出し、無効なサブキャリア信号を特定したが、本実施の形態３の受信装置において、フェージング変動補償部は干渉電力推定部によって算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値Ｉに基づいてサブキャリア特定閾値Ｔｈを算出し、無効なサブキャリア信号を特定する。
なお前記実施の形態２と本実施の形態３とは、サブキャリア特定閾値Ｔｈの算出方法が異なるものであり、その他の信号処理は同様であるため、以下ではサブキャリア特定閾値Ｔｈの算出方法について説明し、同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【００８０】
図５は本実施の形態３のフェージング変動補償部１０３のＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎの生成方法に関する説明図である。図５（ａ）は周波数選択性フェージングの影響がないときのマルチキャリア信号を表し、図５（ｂ）は周波数選択性フェージングの影響を受けた場合のマルチキャリア信号を表している。
周波数選択性フェージングの影響を受けた場合は、各サブキャリア信号の受信信号電力はそれぞれ大きさが異なり、サブキャリア信号によっては信号電力が大きく低下する。例えば、図５（ｂ）中網掛で明記されたサブキャリア信号では、受信信号電力が大幅に低下し、雑音電力及び干渉電力よりも小さなレベルとなっていることが予想される。
【００８１】
そこでフェージング変動補償部１０３は、前述の通り干渉電力推定部１１２によって算出された各サブキャリア単位の干渉電力推定値Ｉに、予め設定された係数βを乗じて、受信信号電力が低下した無効なサブキャリア信号を特定するためのサブキャリア特定閾値Ｔｈを算出する。
ここで、前記係数βは、予備的な実験や計算機シミュレーションに基づき、復調特性劣化の原因となる無効なサブキャリア信号を特定するために適切な値が、予め設定されるものとする。
【００８２】
フェージング変動補償部１０３は、平均化後チャネル推定値Ｘｎと各サブキャリア単位の干渉電力推定値Ｉとに基づいて、前記式４に従い、ＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎを算出する。
【００８３】
また、平均化後チャネル推定値Ｘｎがサブキャリア特定閾値Ｔｈよりも小さいサブキャリア信号を特定し、当該サブキャリア信号に関するＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎをゼロとするとともに、前記特定されたサブキャリア信号を特定する情報ｎ（＝１，２，・・・，Ｍ×Ｎ）を出力する。
【００８４】
以上のように本実施の形態３の受信装置では、周波数選択性フェージングの影響により、受信信号電力が大幅に低下したサブキャリア信号を、逆拡散時の合成処理の対象から除外するため、周波数選択性フェージングの伝送路環境下においてマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信品質特性を改善することができる。
【００８５】
実施の形態４．
前記実施の形態１において、フェージング変動推定部は前記ＦＦＴ部から出力された各サブキャリア信号に基づいて各サブキャリアの平均化後チャネル推定値Ｘｎを算出したが、本実施の形態４のフェージング変動推定部は、ガードインターバル除去後の直交マルチキャリア信号に含まれるパイロットシンボル系列信号に基づいて、各サブキャリアの平均化後チャネル推定値Ｘｎを算出する。
なお、本実施の形態４は前述の実施の形態１とは、フェージング変動推定部における平均化後チャネル推定値Ｘｎの算出方法が異なるものであり、その他の処理は同様であるため、以下ではフェージング変動推定部における平均化後チャネル推定値Ｘｎの算出方法についてのみ説明し、その他同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
【００８６】
図６は本実施の形態４の受信装置の構成図である。図６において１４０はフーリエ変換処理前の直交マルチキャリア信号に基づいて各サブキャリア信号のチャネル推定値Ｘｎを算出するフェージング変動推定部である。
【００８７】
また図７は、フェージング変動推定部１４０の構成図である。図７において、１４１は直交マルチパス信号についてパイロットシンボル系列信号との相関値を算出する相関処理部、１４２は前記相関値に基づいて有効パスを検出するパス検出部、１４３は前記有効パスの信号成分をフーリエ変換処理して複数のサブキャリア信号に分離するＦＦＴ部、１４４は各サブキャリア信号について平均化後チャネル推定値Ｘｎを算出する時間・周波数方向平均化部である。
【００８８】
上記の通り構成される本実施の形態４の受信装置の動作について説明する。
まず送信装置（前述の図１０参照）のパイロットシンボル多重化部２０２は、例えば図８に示されるように、雑音状の信号特性を有し、時間方向の相関特性に優れた信号波形を有するパイロットシンボル系列信号を生成し、送信フレームに挿入する。
【００８９】
一方、受信装置においてフェージング変動推定部１４０は、ガードインターバル除去後の直交マルチキャリア信号を入力する。
フェージング変動推定部１４０において、相関処理部１４１には前記パイロットシンボル系列信号の直交マルチキャリア信号を模した参照信号が予め保存されている。相関処理部１４１は、前記直交マルチキャリア信号と当該参照信号との相関値を順次算出する。
【００９０】
次にパス検出部１４２は、所定のサンプル周期毎に前記相関値を２乗演算して相関電力値を出する。
図９は、パス検出部１４２で算出された相関電力値を例示した説明図である。ここで図９に示す各サンプル毎の相関電力値は、送信装置−受信装置間の伝送路のインパルス応答を示している。
【００９１】
伝送路のインパルス応答には、雑音成分や干渉成分が含まれる。そこで、伝送路上で付加される雑音成分や干渉成分の影響を避け、有効なパスのみ抽出してチャネル推定を行うために、パス検出部１４２は、予め設定された観測時間幅Ｔｗの中で、最小の相関電力値を雑音成分若しくは干渉成分の電力値として特定し予め設定した係数γを乗じて有効パス検出用閾値Ｔｈｐを算出する。
ここで、前記係数γは、予備的な実験や計算機シミュレーションに基づき、有効なパスを特定するために適切な値が、予め設定されるものとする。
【００９２】
パス検出部１４２は、各シンボルの相関電力値を前記有効パス検出用閾値Ｔｈｐと比較し、有効パス検出用閾値Ｔｈｐより大きな相関電力値を有効パスとして特定し、当該有効パスのみ複素パス成分を出力する。またその他のパスは無効パスとして特定し、当該パスについては複素値［０，０ｊ］を出力する。
【００９３】
このように、前記有効パス検出用閾値Ｔｈｐよりも大きな相関電力値を有効パスと特定することにより、雑音・干渉成分の影響が時間に応じて変動する場合であっても、有効パス検出用閾値Ｔｈｐにマージンを与えて、干渉成分・雑音成分の影響を効果的に削減することができる。
【００９４】
ＦＦＴ部１４３は、前記複素パス成分をフーリエ変換処理し、周波数方向に分離されたサブキャリア信号を出力する。
【００９５】
次に時間・周波数方向平均化部１４４は、各スロット内のパイロットシンボル区間を同相加算後に平均化処理し、各サブキャリアのチャネル推定値Ｃｎを前記式１により求める。更に時間・周波数方向平均化部１４４は、前記式２に従い、前記チャネル推定値Ｃｎを近接するＮａｖｇ個のサブキャリアで平均化処理し、各サブキャリア信号の平均化後チャネル推定値Ｘｎを算出する。
【００９６】
以上の通り、本実施の形態４の受信装置では、直交マルチパス信号とパイロットシンボル系列信号の参照信号との相関電力値に基づいて有効パスを特定し、雑音・干渉成分に埋もれてしまう信号電力の小さな無効パスを除外して、各サブキャリア毎に平均化後チャネル推定値Ｘｎを算出するので、前記無効パスの影響を排して各サブチャネルの推定精度を向上させることができ、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信品質特性を改善することができる。
【００９７】
なお、本実施の形態４においてパス検出部１４２は、観測時間幅Ｔｗで最小の相関電力値を雑音・干渉成分の電力値として特定し、これに基づいて有効パス検出用閾値Ｔｈｐを算出して、有効パスの特定を行ったが、これはこのような方法に限定されるものではなく、観測時間幅Ｔｗの範囲で前記相関電力値の平均値を算出し、当該平均値に所定係数を乗じて有効パス検出用閾値Ｔｈｐを算出するような方法であってもよい。
【００９８】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、受信信号に含まれた干渉電力推定用既知系列に基づいて各サブキャリア単位の干渉電力推定値を算出し、これに基づいて算出されたフェージング変動補償値で各サブキャリア信号を補償した後に、逆拡散処理を行っているため、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調特性を改善することができる、といった効果を奏する。
【００９９】
また次の発明によれば、前記干渉電力推定値に基づいてを算出しＭＭＳＥフェージング変動補償値を算出し、各サブキャリア信号を補償するため、ＭＭＳＥ法に基づいて理想的に逆拡散処理を行うことが可能であり、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調特性を改善することができる、といった効果を奏する。
【０１００】
また次の発明によれば、各ダイバーシチブランチについて算出された各逆拡散済みキャリア信号の振幅値に基づいて重み係数を算出し、複数の復調データ系列を重み付け合成して受信データ系列を再生するような構成としたことにより、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調特性を改善することができる、といった効果を奏する。
【０１０１】
また次の発明によれば、周波数選択性フェージングの影響により、受信信号電力が大幅に低下したサブキャリア信号を、逆拡散時の合成処理の対象から除外するため、周波数選択性フェージングの伝送路環境下においてマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調特性を改善することができる、といった効果を奏する。
【０１０２】
また次の発明によれば、周波数選択性フェージングの影響により、受信信号電力が大幅に低下したサブキャリア信号を、逆拡散時の合成処理の対象から除外するため、周波数選択性フェージングの伝送路環境下においてマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調特性を改善することができる、といった効果を奏する。
【０１０３】
また次の発明によれば、直交マルチパス信号とパイロットシンボル系列信号の参照信号との相関電力値に基づいて有効パスを特定し、雑音・干渉成分に埋もれてしまう信号電力の小さな無効パスを除外して、各サブキャリア毎にチャネル推定値を算出するので、前記無効パスの影響を排して各サブチャネルの推定精度を向上させることができ、マルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの復調特性を改善することができる、といった効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置の構成図である。
【図２】本発明の送信スロットデータのスロットフォーマット例を示した説明図である。
【図３】本発明の実施の形態１の干渉電力推定部の構成図である。
【図４】本発明の実施の形態２のフェージング変動補償部のＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎの生成方法を示した説明図である。
【図５】本発明の実施の形態３のフェージング変動補償部のＭＭＳＥフェージング変動補償値ｈｎの生成方法を示した説明図である。
【図６】本発明の実施の形態４のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置の構成図である。
【図７】本発明の実施の形態４のフェージング変動推定部の構成図である。
【図８】本発明の実施の形態４のパイロットシンボル系列信号の例を示した説明図である。
【図９】本発明の実施の形態４のパス検出部により算出された相関電力値を例示した説明図である。
【図１０】従来のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの送信装置の構成図である。
【図１１】従来のマルチキャリアＣＤＭＡ通信システムの受信装置の構成図である。
【図１２】送信スロットデータのスロットフォーマット例を示した説明図である。
【図１３】周波数選択性フェージング伝送路におけるインパルス応答の例を示した特性図である。
【符号の説明】
１００　ＧＩ除去部
１０１　ＦＦＴ部
１０２、１４０　フェージング変動推定部
１０３　フェージング変動補償部
１０４＿１〜１０４＿ｎ、１０６＿１〜１０６＿ｎ、２０５＿１〜２０５＿Ｍ
乗算器
１０８＿１〜１０８＿Ｎ　合成器
１１０　パラレル／シリアル変換部
１１１　逆拡散後振幅算出部
１１２　干渉電力推定部
１１３　重み生成部
１１４　データ復調部
１１５　重み係数乗算器
１１６　加算器
１１７　復号部
１２０、１２１　復調処理部
１３０　既知系列抽出部
１３１　逆変調部
１３２　減算部
１３３　２乗部
１３４　スロット内平均化部
１３５　スロット間平均化部
１３６　サブキャリア群間平均株
１３７　係数乗算部
１４１　相関処理部
１４２　パス選択部
１４３　第２のＦＦＴ部
１４４　時間・周波数方向平均化部
２００　符号化部
２０１　データ変調部
２０２　パイロットシンボル多重化部
２０３　シリアル／パラレル変換部
２０４　コピー部
２０７　他コード多重化部
２０８　ＩＦＦＴ部
２０９　ＧＩ付加部
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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