(57)【要約】【課題】ＭＣ−ＣＤＭＡ方式において参照信号数を増大させることなく、ＭＭＳＥ規範に基づく適切なサブキャリア合成用のウェイトを決定し、参照信号の比率を低くした上で、ＭＣ−ＣＤＭＡ方式を上り回線で利用することができる送信機および受信機を提供する。【解決手段】本発明はマルチキャリア変復調の送信機と受信機とを有する通信システムである。本発明では送信機においてＭＣ−ＣＤＭＡの拡散符号を等間隔のサブキャリアで送信されるように分散配置した上で、隣接サブキャリアに隣接データの同一拡散符号が割り当てられるようにする。受信機ではこの分散配置された信号を集め、合成するウェイトを決定する際に隣接データの拡散信号を活用してパイロット信号を繰り返し利用することで、受信時の符号の直交性崩れ補償を短いパイロット信号で行う。【選択図】図２
2005252637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを構成する複数のシンボルを並列にマルチキャリア変調して、送信する送信機であって、
並列にマルチキャリア変調される複数のシンボルの各々について、シンボルの複製であるサブシンボルを複数作成して、複数のサブシンボルを有するサブシンボル群を生成する複製器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群の各々に対して、複数のチップで構成される同じ拡散系列を乗算する拡散符号生成器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群について、同じチップと乗算された複数のサブシンボルが連続したサブキャリアによって変調されるよう、サブシンボルとサブキャリアとを対応づける分配器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群を、該複数のサブシンボル群に含まれるサブシンボルの数分のサブキャリアを用いて変調するマルチキャリア変調部とを有することを特徴とする送信機。
【請求項２】
請求項１記載の送信機であって、
データを構成する複数のシンボルには、複数の参照信号シンボルが含まれることを特徴とする送信機。
【請求項３】
マルチキャリア変復調を用いた通信システムであって、
データを構成する複数のシンボルを並列にマルチキャリア変調して送信する送信機と、
前記送信機からマルチキャリア変調された複数のシンボルを受信して復調する受信機とを有し、
前記送信機は、
並列にマルチキャリア変調される複数のシンボルの各々について、シンボルの複製であるサブシンボルを複数生成して、複数のサブシンボルを有するサブシンボル群を作成する複製器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群の各々について、複数のチップで構成される同じ拡散系列を乗算する拡散符号生成器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群について、同じチップと乗算された複数のサブシンボルが連続したサブキャリアによって変調されるよう、サブシンボルとサブキャリアとを対応づける分配器と、
並列に送信される複数のサブシンボル群を、該複数のサブシンボル群に含まれるサブシンボルの数分のサブキャリアを用いて変調するマルチキャリア変調部とを有し、
前記受信機は、
前記送信機から受信した受信信号をマルチキャリア復調するマルチキャリア復調部と、
マルチキャリア復調された複数のサブシンボル群について、サブシンボル群毎に前記拡散系列を乗算する乗算器と、
拡散系列が乗算された複数のサブシンボル群の各々について、サブシンボル群を構成する複数のサブシンボルを合成する、複数の合成器と、
前記複数の合成器からの出力に基づいて信号を復調し、複数のシンボルを出力するデータ復調器とを有しており、
前記複数の合成器は各々、合成される複数のサブシンボル各々に対してウェイト値を乗算して合成し、
サブシンボル群を構成する複数のサブシンボル各々に乗算されるウェイト値は、
前記複数のシンボルに含まれる、ウェイト値計算用に前記送信機から送信された参照シンボルと、他のサブシンボル群を構成する複数のサブシンボル用のウェイト値を計算するために参照シンボルを用いて計算された中間ウェイト値とから計算されることを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項３記載の通信システムであって、
受信機の複数合成器各々、入力信号を保存する記憶装置を備え、
サブシンボル群を構成する複数のサブシンボル各々に乗算されるウェイト値は、
複数のシンボルに含まれる、ウェイト値計算用に前記送信機から送信され、記憶装置から出力された参照シンボルと、他のサブシンボル群を構成する複数のサブシンボル用のウェイト値を計算するために記憶装置から出力された参照シンボルを用いて計算された中間ウェイト値とから計算され、
前記計算を記憶装置から保存されていた入力信号を繰り返し出力することで複数回繰り返すことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項３記載の通信システムであって、
サブシンボル群を構成する複数のサブシンボル各々に乗算されるウェイト値は、更に、前記受信器が以前に復調したシンボルを用いて計算されることを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項４記載の通信システムであって、
サブシンボル群を構成する複数のサブシンボル各々に乗算されるウェイト値は、更に、前記受信器が以前に復調したシンボルを用いて計算されることを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に用いられる送信機および受信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
マルチパスの存在するセルラー移動通信環境下で高速、大容量通信を実現する方式のひとつとして、複数のサブキャリアにより高速伝送を可能とするマルチキャリア方式と、複数のユーザを異なる符号で多元接続する符号分割多元接続方式(ＣＤＭＡ: Code Division Multiple Access)を組み合わせたＭＣ−ＣＤＭＡ(Multicarrier CDMA)方式が注目を集めている（非特許文献１，２参照）。ＭＣ−ＣＤＭＡは複数のサブキャリアを用いるマルチキャリア通信のひとつであり、周波数軸上に拡散符号を配置し、サブキャリア信号に掛け合わせることによって拡散し、その符号によって複数ユーザを多元接続する通信方式である。周波数軸方向に拡散符号を配置することで、逆拡散時に周波数ダイバーシチ利得が得られる上、マルチセル環境においては単一周波数での繰返し利用が可能となることから、高い周波数利用効率を得ることができる（非特許文献３参照）。ＭＣ−ＣＤＭＡは基地局から移動端末への回線である下り回線で利用する場合には、符号の直交性の劣化も少なく、良好な特性が得られる。一方、移動端末から基地局への回線である上り回線は、ユーザ毎に異なる伝搬路を通った変動（このことをフェージングと言う）を受けて基地局で受信される。フェージングを受けた信号が基地局において同時に受信されるため、サブキャリア毎のフェージング状態が異なる場合、逆拡散を行うサブキャリア間の信号合成時に符号の直交性が大きく崩れ、ユーザ間で干渉が生じ、大幅な特性の劣化が生じる問題がある。また、上り回線で非同期通信を行った場合には、ユーザ間の時間タイミングオフセットによって隣接シンボルの信号が重なり合い符号間干渉が生じ、大幅に特性が劣化することが知られている（非特許文献３参照）。
【０００３】
このうち、上り回線でのユーザ毎の時間タイミングオフセットの対策としてポストガードインターバルの設置がある。これは、通常のＭＣ−ＣＤＭＡではシンボルの前半にのみシンボルの後半部分をコピーするガードインターバルを、シンボルの後半にもシンボルの前半部分をコピーするポストガードインターバルを設置する方式であり、ガードインターバルに収まる程度のシンボルタイミングオフセットならば、符号間干渉なしでの復調が可能となる。一方、上り回線でのユーザ間干渉を低減する方式としては、受信時にＭＭＳＥ(Minimum Mean Square Errors)規範によって各サブキャリアの複素重み（本発明ではこれをウェイトと呼ぶ）を決定した上で、逆拡散のためのサブキャリアの合成を行うことで、フェージングによる直交性崩れの影響を最小にし、信号電力を高めることが可能となる（非特許文献４、５参照）。
【０００４】
【非特許文献１】Ohmori, Y. Yamao, and N. Nakajima, “The future generations ofmobile communications based on broadband access technologies,” IEEE Commun.Mag., vol.38, no.12, pp.134--142, Dec. 2000.
【非特許文献２】H.Atarashi, S. Abeta, and M. Sawahashi, “Broadband packet wireless accessappropriate for high-speed and high-capacity throughput,” Proc. IEEE VTC2001-Spring, pp.566--570, 2001.
【非特許文献３】R.van Nee and R. Prasad, “OFDM for Wireless Multimedia Communications,” ArtechHouse, 2000.
【非特許文献４】Tsumuraand S. Hara, “Design and performance of quasi-synchronous multi-carrier CDMAsystem,” Proc. VTC2001-Fall, 2002.
【非特許文献５】小橋 敏也,藤田 千裕, 宇良 宗博, 塚越 和明, 原 嘉孝, 神尾 亨秀, “上り回線におけるマルチキャリアCDMAの室内実験,” 信学技報,RCS2001-252, pp.127-134, Jan, 2002.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＭＭＳＥ規範のサブキャリア合成ウェイトを決定する方法にはいくつかの方式がある。一つ目は、ユーザ毎のチャネル状態を把握することでチャネルの相関行列を求め、最適なウェイトを逆行列演算により直接求め合成する方法である。しかし、この方式は複数ユーザからの波が合成されてアンテナ受信された信号に対して、ユーザ毎の信号に分離した上で、ユーザ毎のチャネル推定が必要となる問題を持つ。一方、二つ目の方法として、参照信号を用いることでウェイトを逐次更新する方法がある。具体的にはＭＭＳＥ規範のＲＬＳ(Recursive
Least Squares)アルゴリズムやＬＭＳ(Least Mean Squares)アルゴリズムなどが提案されている。しかし、逐次更新のためには一定数以上のシンボルを用いて更新する必要があり、その更新に利用する参照信号を長くしなくてはならない。参照信号の増加は無線回線におけるデータ信号の割合を低下させてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は上述した事情を鑑みてなされたものであり、後者の逐次更新して求める方法に注目し、参照信号数を増大させることなく、ＭＭＳＥ規範に基づく適切なサブキャリア合成用のウェイトを決定し、参照信号の比率を低くした上で、ＭＣ−ＣＤＭＡ方式を上り回線で利用することができる送信機および受信機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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本件発明は、データを構成する複数のシンボルを並列にマルチキャリア変調して、送信する送信機であって、並列にマルチキャリア変調される複数のシンボルの各々について、シンボルの複製であるサブシンボルを複数作成して、複数のサブシンボルを有するサブシンボル群を生成する複製器と、並列に送信される複数のサブシンボル群の各々に対して、複数のチップで構成される同じ拡散系列を乗算する拡散符号生成器と、並列に送信される複数のサブシンボル群について、同じチップと乗算された複数のサブシンボルが連続したサブキャリアによって変調されるよう、サブシンボルとサブキャリアとを対応づける分配器と、並列に送信される複数のサブシンボル群を、該複数のサブシンボル群に含まれるサブシンボルの数分のサブキャリアを用いて変調するマルチキャリア変調部とを有することを特徴とする送信機を利用する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によって、ＭＣ−ＣＤＭＡ受信機のサブキャリア合成時のユーザ間干渉に対処するために利用されるＭＭＳＥ合成において、別のサブキャリアで求めた仮のウェイトと相関行列の逆行列を活用し、同一参照信号を繰返し利用することで、短い参照信号で良好な特性が得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。以下の説明では送信機がサブキャリアに分散配置した拡散信号を、受信機が受信し参照信号を利用してサブキャリア合成のためのウェイトを生成し、そのウェイトに基いてサブキャリア間で合成を行う場合について例示する。
【実施例１】
【００１０】
図１は本発明の第１実施形態に係わるマルチキャリアＣＤＭＡ送信機構成を示す。本実施形態のＯＦＤＭ送信機は、移動通信システムの移動機に設けられるものであり、マルチキャリア信号を拡散符号と掛け合わせることで拡散して送信する。マルチキャリア信号は複数のサブキャリアを並列に伝送することで、一つのシンボル長が長い場合でも高速伝送が可能となるものである。本発明ではこのマルチキャリア信号に拡散符号を掛け合わせることになるが、その拡散の方法としては、サブキャリアを構成するシンボルの周波数軸方向に拡散符号を掛け合わせて得られるＭＣ−ＣＤＭＡ信号を想定し、そのＭＣ−ＣＤＭＡ信号をアンテナから送信するものである。ここでは、周波数軸方向の拡散符号を掛け合わせる方法について述べているが、加えて時間軸方向に拡散符号を掛け合わせる方法を併用しても良い。
【００１１】
ＭＣ−ＣＤＭＡを用いた通信方式では、送信機は送信データシンボル系列をまず、直並列変換器２に出力し、並列に伝送するＭ個の並列データシンボル系列をデータ変調器４に出力する。データ変調器４はこれらの並列データシンボル系列を各々所定の変調方式によって変調し、Ｍ個の並列変調シンボル系列として各々多重器６に出力する。このデータ変調器により行われる変調方式には、たとえば４相位相変調方式(ＱＰＳＫ: Quadrature Phase Shift Keying)がある。他にも２相位相変調方式（ＢＰＳＫ: Binary
Phase Shift Keying）やＱＡＭ方式（Quadrature Amplitude Modulation）なども利用できる。多重器６は、参照信号シンボル生成器２２によって生成された位相、振幅が受信基地局でも既知となる参照信号を生成し、それぞれ複数の並列シンボル系列に一定の時間シンボル間隔で多重することで、受信側で既知な信号を生成し、各々の並列シンボル系列を複製器８に出力する。次に各々の複製器８は、これらの並列変調シンボル系列を拡散利得ＳＦ個の信号に複製を行い、複製された信号をそれぞれ掛算器１０へ出力する。この時に同一のデータをＳＦ個分の複製を行った並列サブシンボル群を拡散フレームと呼ぶこととする。
【００１２】
その後、拡散系列生成器２４が周波数軸上の拡散符号を生成し、それらを掛算器１０に出力する。掛算器１０は入力された拡散符号をそれぞれの入力された並列データシンボル系列に対して掛け合わせ、拡散フレーム毎に分配器１１に出力する。このとき掛け合わせる拡散符号は拡散フレーム間では同一のものとなっており、図１で拡散符号生成器２４からの出力が接続されているものは同じ拡散符号系列の同じチップが出力されることになる。
【００１３】
分配器１１は入力された並列変調シンボルを同一データからなる拡散信号が等間隔になるように分散配置して、ＩＦＦＴ回路１２（逆フーリエ変換回路:Inverse Fast Fourier Transform）に出力する。これらの並列に配置された並列変調シンボル系列の各々がマルチキャリア信号の各サブキャリア成分を構成することになる。本発明ではこの各サブキャリア成分をサブシンボルと呼ぶ。このときの分散配置される並列変調シンボル系列の流れを数式で表すと
【００１４】
【数１】
2005252637.tif 000003
のように示される。結果として隣接するサブキャリア成分に異なる拡散フレームの同一チップによる拡散信号が配置されることになる。
【００１５】
ＩＦＦＴ回路１２は入力された並列変調シンボル系列の同相成分を複素数の実部、直交成分を複素数の虚部とみなし、並列複素データを逆フーリエ変換して直交マルチキャリアＣＤＭＡ信号に変換し、その信号のサンプル信号として並直列変換器１４へ出力する。この並直列変換器１４は入力された並列信号を並直列変換して直列サンプルシンボル系列に変換し、多重器１８とガードインターバル生成器１６へ出力される。この直列サンプルシンボル系列がＭＣ−ＣＤＭＡ信号となっている。
【００１６】
ガードインターバル生成器１６は入力されたシンボルの後半の一部と前半の一部を元のサンプル信号に付加するために生成し、それぞれ、シンボルの後半はシンボルの前に、シンボルの前半はシンボルの後に付加するように、多重器１８に出力する。多重器は１８入力された直列サンプルシンボル系列とガードインターバル信号を多重し、これらのサンプル信号を無線周波数へ変換しアンテナ２０に出力する。アンテナは入力信号を空間に送信する。その後、送信された信号は受信機に到達する。
【００１７】
図２は、本実施形態に係わるＭＣ−ＣＤＭＡ受信機の構成を示すブロック図である。同図に示すように、受信機はアンテナ５０を備えている。アンテナを介して受信された信号は、ベースバンド周波数へ変換された後、ガードインターバル除去部５２に出力される。ガードインターバル除去部５２は入力された信号からシンボルの前後に付加されているガードインターバルを除去し、直列サンプル系列として直並列変換器５４に出力する。直並列変換器５４は入力された直列サンプル系列を１シンボル毎に直並列変換してＮｃ個の並列サンプル信号を生成し、ＦＦＴ回路５６(高速フーリエ変換回路: Fast Fourier
Transform)に出力する。
【００１８】
ＦＦＴ回路５６は入力されたＮｃ個の並列サンプル信号に対してフーリエ変換を施すことによりＮｃ個のサブキャリア成分を並列に出力し、並列変調シンボルに分離するものである。ＦＦＴ回路５６は並列変調シンボル系列を分配器５７に出力する。分配器５７は送信側で分散配置した拡散フレームに属するサブシンボルを集めるようにＳＦ個ずつＭ個の組にまとめ、掛算器５８に出力する。拡散符号生成器６６は送信側で用いたのと同じ拡散符号を生成し、掛算器５８に入力することで逆拡散を行う。掛算器５８は同じ拡散フレームに属する信号を各々ＭＭＳＥ合成器６０に出力する。
【００１９】
各々のＭＭＳＥ合成器６０は入力された並列変調シンボル系列に対して複素重みを掛け合わせ、合成することで干渉成分を適応的に除去したＭ個の並列データシンボル系列を得る。このときのＭＭＳＥ合成器６０の本発明における動作についての説明を行う。ＭＭＳＥ合成器６０の構成を図３に示す。ここでは、ＭＭＳＥ合成器６０に入力されたＳＦ個の並列データシンボル系列各々に対してウェイト生成器で求められたウェイトを掛け合わせ、拡散フレームを合成する。このときのｍ番目の拡散フレームの逆拡散出力信号は以下のように示される。
【００２０】
【数２】
2005252637.tif 000004
ここでウェイト行列は
【００２１】
【数３】
2005252637.tif 000005
受信信号行列は
【００２２】
【数４】
2005252637.tif 000006
となる。
ただし、
【００２３】
【数５】
2005252637.tif 000007
を表す。
【００２４】
ここで、図４に本発明で用いるパケット構成の一例を示す。この図は図１によって生成されるＭＣ−ＣＤＭＡのシンボル配置を表しており、縦軸がサブシンボルを横軸がシンボルとなっている。ここで、データシンボル部が同じパターンで塗られているサブシンボルは同じ拡散フレームの信号を表しており、同一のデータが拡散され分散配置されているものを示している。このパケット構成ではパケットの先頭に参照信号シンボルが付加されている。この参照信号シンボルは送信端末毎に異なるものがあらかじめ割り当てられているものである。この参照信号シンボルに続いてデータ信号を伝送することとなる。また、各シンボルにはユーザ毎の時間タイミングオフセットの影響を軽減するために、シンボルの前後にシンボル後半のサンプルの複製を前半にプリガードインターバル（ｐｒｅ−ＧＩ）、シンボル前半のサンプルの複製を後半にポストガードインターバル（ｐｏｓｔ−ＧＩ）が挿入されている。
【００２５】
図３に示されるＭＭＳＥ合成器６０は、まず、入力された並列変調シンボル系列を記憶装置６０２に出力する。記憶装置６０２は入力された並列変調シンボル系列を蓄積し、いつでもこの並列変調シンボル系列を取り出せるようにして、参照信号シンボル部分を第１ウェイト生成器６０８へ、データシンボル部分を掛算器６０４に出力する。第１ウェイト生成器６０８はこれらの信号に対してウェイト生成アルゴリズムにより合成ウェイトの決定を行う。ここでは、高速で計算量が現実的な量であるＲＬＳ(Recursive Least Squares)アルゴリズムにより合成ウェイトを求める。ＲＬＳアルゴリズムは合成ウェイトを複数の参照信号シンボルを用いて逐次更新するアルゴリズムであり、前の更新で利用した合成ウェイトの値と相関行列の逆行列を利用する。この更新式を以下に表す。ｍ番目の拡散フレームｉ番目更新の誤差信号は
【００２６】
【数６】
2005252637.tif 000008
このときウェイトの更新式は
【００２７】
【数７】
2005252637.tif 000009
となる。また逆行列は以下の更新式で逐次求める。
【００２８】
【数８】
2005252637.tif 000010
ここでＩは単位行列を表す。
【００２９】
本発明ではＲＬＳアルゴリズムを元に同一の参照信号シンボルを繰り返し利用することで、短い参照信号シンボルを用いて適切なウェイトを求める。まず、第一段階として並列にＭ個ある第１ウェイト生成器６０８各々において、参照信号シンボルを用いて、ＲＬＳアルゴリズムにより逐次的に合成ウェイトを更新し、仮の合成ウェイトと仮の相関行列の逆行列を求める。これらの値はパイロット信号の数が少ない場合には、更新精度が悪く最適なウェイトと相関行列の逆行列になっておらず、このままデータの復調のためのウェイトとして用いても良好な特性は得られない。
【００３０】
ここで、送信機に備える分配器１１の効果により、隣接拡散フレームの同じ拡散符号によるチップがそれぞれ隣接サブキャリアから送信されている。隣接サブキャリアはフェージング状態が近いため、ＭＭＳＥによって決定されるウェイトも隣接拡散フレームで近い値をとることが予想される。そこで、各々の第１ウェイト生成器はこれらの求められた仮の合成ウェイトと仮の相関行列の逆行列をＭ個並列に存在する拡散フレームのＭＭＳＥ合成器６０の第１ウェイト生成器６０８に出力する。逆に、図３の第１ウェイト生成器６０８には複数並列に存在するＭＭＳＥ合成器６０の第１ウェイト生成器６０８によって生成された別拡散フレームの仮のウェイトと仮の相関行列の逆行列が入力され、これらに対して規定の補間操作を行うことで、新たにウェイトと相関行列の逆行列を求める。本発明ではこれら補間操作によって求められた別ウェイト生成器から生成されたウェイトと相関行列の逆行列の値をその拡散フレームにおけるウェイトと相関行列の逆行列の初期値として利用して、マルチステージ更新を行う。ここで、前ステージで生成された初期値を用いて、再度、記憶装置６０２から先ほど用いたものと同じ参照信号シンボル部分を読み出し、前ステージと同様にＲＬＳアルゴリズムによりウェイトの更新を行う。
【００３１】
このときの補間の式には隣接拡散フレーム間での平均化、スプライン補間などさまざまな補間法が利用できる。例として、隣接拡散フレーム間での平均化を行う場合についてのｐステージ、ｍ拡散フレームの初期値導出式を以下に示す。
【００３２】
【数９】
2005252637.tif 000011
これらの求められた初期値を用いて第１ウェイト生成器６０８は再度参照信号シンボルを記憶装置６０２から呼び出し、前ステージと同じ参照信号シンボルを用いてＲＬＳ法でウェイトを更新する。第１ウェイト生成器６０８はこれら初期値の導出とＲＬＳ法によるウェイト更新を規定の回数繰り返すことで、短い参照信号シンボルで効率的に適切なウェイトの生成を行うことが可能となる。これらの手順で決定されたウェイトは各々第１ウェイト生成器６０８から出力され、それぞれのサブシンボルの掛算器６０４に出力される。掛算器では記憶装置６０２から入力されたデータシンボルのサブシンボルと第１ウェイト生成器６０８によって決定されたウェイトを掛け合わせ、加算器６０６に出力する。加算器６０６は入力されたサブシンボルを足し合わせ、データ復調器６２へ出力する。
【００３３】
図５に本発明で用いる第１ウェイト生成器６０８の動作イメージを示す。ここではｍ−１番目からｍ＋１番目の拡散フレームに対しての処理に注目しているが、全体では各拡散フレームで同様の動作を行うため、全拡散フレームで並列にＲＬＳアルゴリズムが動作することになる。本図では隣接する拡散フレームで求められたウェイトと相関行列の逆行列を平均化することで次のステージの初期値を求めることを示している。ただし、この初期値の導出法は平均化以外に他の補完法を用いることも可能である。また、端の拡散フレームはその片側にのみ仮のウェイトと相関行列の逆行列が求められるため、隣接する片側の仮にもとめられた値を初期値とすることで対応可能となるが、そのほかの外挿法も利用できる。以下の例では平均化する場合について示している。
【００３４】
まず第１ステージでは各拡散フレームの先頭で送られている受信側で既知の参照信号シンボルを記憶装置６０２から取り出し、ウェイトの初期値と相関行列の逆行列の初期値をあらかじめ決められている値にしたうえで、ＲＬＳアルゴリズムによってウェイトと相関行列の逆行列の更新を行い求められたウェイトを仮ウェイト、相関行列の逆行列を仮相関行列の逆行列とする。これらにより、拡散フレーム＃１〜＃Ｍまでそれぞれ仮ウェイトと仮相関行列の逆行列が求まる。
【００３５】
次に第２ステージでは先ほど各拡散フレームで求められた仮ウェイト、仮相関行列の逆行列を隣接する拡散フレームの間で平均化し、第２ステージにおけるウェイトと相関行列の逆行列の初期値とする。この初期値の生成のための平均化の式を数９に示す。第１ウェイト生成器６０８は再度記憶装置６０２から記憶されている前記参照信号シンボルと同じものを読みだし、第１ステージと同様に、ＲＬＳアルゴリズムによってウェイトと相関行列の逆行列の更新を行い最終的に求められたウェイトと相関行列の逆行列を仮ウェイト、仮相関行列の逆行列とする。
【００３６】
その後、第２ステージと同様の操作を繰り返し第Ｐステージまで繰り返し、最終的に求められたウェイトと相関行列の逆行列をサブシンボル間で合成するためのウェイトとして、利用することとなる。ただし、このときのＰの値は予め定められているものとする。
【００３７】
このように隣接拡散フレームで求められた仮ウェイト、仮相関行列の逆行列を平均化して、初期値とすることで、同一の参照信号シンボルを繰り返し利用することによって生じる同一雑音の影響を排除することが可能となり、他ユーザの信号を抑圧した上で。希望信号を受信することが可能なＭＭＳＥ合成器６０を短い参照信号シンボルを利用して実現することが可能となる。これらのウェイト生成の手順を図６にフローチャートとしてまとめた。
【００３８】
ＭＭＳＥ合成器６０は入力並列変調シンボル系列に対してこれらの操作によって得られた合成ウェイトによりサブシンボル合成を行い図２のデータ復調器６２にデータシンボル系列を出力する。データ復調器６２は入力された並列変調シンボル系列を各々復調し、並列データシンボル系列を並直列変換器６４に出力する。並直列変換器６４は入力された並列データシンボル系列を直列データシンボル系列に変換し、データ系列を生成する。
【００３９】
以上説明したように実施例１によれば、送信機が拡散フレームをサブキャリアに対応するサブシンボルに配置する際に、相関の高い隣接サブシンボルに隣の拡散フレームの同じチップの拡散符号の掛け合わされるサブシンボルが配置されるように配置を行い。さらに、受信機が送信機から送られた信号をＭＭＳＥ基準のＲＬＳアルゴリズムに基づいてサブシンボル合成する際に、仮に求めたウェイトと相関行列の逆行列に対して隣接拡散フレーム間で平均化もしくはその他の補間公式を施すことで、次の更新における初期値を生成する。その初期値により再度ウェイト更新することで、短い参照信号シンボルを繰り返し用いて良好なサブシンボル合成ウェイトを生成する。この方式により、パケット内に備える参照信号用の既知シンボルの割合を減少させた上で良好な伝送特性を得ることが可能となり、参照信号による占有時間を減らすことが可能となり、周波数利用効率が改善する。
【実施例２】
【００４０】
上記実施例１の操作によって準最適なウェイトによりサブシンボルの合成が可能となった。本受信機はサブキャリア間のフェージングの状態に関して、隣接する別のサブキャリア間の相関が高いことを利用して短い参照信号シンボルでウェイトを決定するものであるが、マルチパスフェージングの各パスの遅延量が大きくなるにつれて、サブキャリア間の相関は小さくなるという周波数選択性フェージングの影響が大きくなり、特性の改善度が小さくなってしまう。
【００４１】
そこで、受信機が実施例１の操作で仮に復調したデータ系列を参照信号としてパケット全体を使って、再度サブシンボル合成ウェイトを更新することでさらに良好なウェイト生成を可能とする構成を追加することも出来る。基本的な構成は実施例１で用いたものと同じであるが、本実施例においては、一度実施例１の受信機により決定したサブシンボル合成ウェイトを用いて、仮に復調し、判定したデータシンボルを参照信号とみなすことで、さらなる受信特性の改善を図る。
【００４２】
実施例２の受信機のＭＭＳＥ合成器６０を図７に示す。実施例２では２段階構成のウェイト生成になっており第１ウェイト生成器６０８と第２ウェイト生成器６１２からなる。ここで、第１ウェイト生成器６０８は実施例１の第１ウェイト生成器６０８と同じものである。ここでは、各サブシンボルのウェイトの生成には、まず実施例１と同様に第１ウェイト生成器６０８によりＭＭＳＥ規範のＲＬＳアルゴリズムのウェイトと相関行列の逆行列をマルチステージ構成で求める。実施例２ではこれら求めたウェイトを掛算器６０４に出力し、掛算器は記憶装置６０２から入力されたデータシンボルの各サブシンボル成分と第１ウェイト生成器６０８から入力された拡散符号を掛け合わせ、加算器６０６へ出力する。加算器６０６は入力された信号を加算し、仮復調器６１０へ出力する。仮復調器６１０では並列にその拡散フレームのデータ部分の仮判定を行い第２ウェイト生成器６１２へ出力する。
【００４３】
次に、受信機は記憶装置で蓄積している各アンテナでの受信信号の参照信号シンボル部分とデータシンボル部分を第２ウェイト生成器６１２に出力する。第２ウェイト生成器６１２は仮復調器６１０から入力された仮判定したデータ系列と既知参照信号シンボルをその拡散フレームの参照信号として用いて、パケット全体を利用してＲＬＳアルゴリズムのウェイト更新を行う。
【００４４】
この動作のイメージを図８に示す。ここでは、仮判定したデータをパケットの後ろから前に向かってＲＬＳアルゴリズムによって、ウェイト更新を行っているが、ここでは前半参照信号部分がデータの判定誤りを含まない参照信号として利用できるためにこのようにパケットの後半からのウェイト更新例を採用している。ただし、ウェイト更新の方向はこの方法に限るものではない。また、ウェイトや相関行列の逆行列の初期値は仮判定を行った時の値を初期値として利用することも可能であり、別の値としても良い。
【００４５】
この操作の結果、フレーム全体を利用してＲＬＳアルゴリズムによるサブシンボル合成ウェイトと相関行列の逆行列が求められる。この求められたウェイトは掛算器６１４へ出力される。掛算器６１４は記憶装置６０２から入力されたデータシンボルの各サブシンボル成分と第２ウェイト生成器６０８から入力された拡散符号を掛け合わせ、加算器６１６へ出力する。加算器６１６は入力された信号を加算し、仮復調器６１８へ出力する。仮復調器６１８では並列にその拡散フレームのデータ部分の仮判定を行い第２ウェイト生成器６１２へ出力する。このように仮判定結果を再度第２ウェイト生成器６１２に入力することで、受信機は再度ウェイト更新することを繰り返すことが可能となり、さらに良好なウェイトを生成することが可能となる。ここでの繰り返しの数は任意に選ぶことができる。これらの手順で決定されたウェイトは各々ウェイト生成器６１２から出力され、それぞれのサブシンボルの掛算器６１４に出力される。掛算器では記憶装置６０２から入力されたデータシンボルのサブシンボルと第２ウェイト生成器６１２によって決定されたウェイトを掛け合わせ、加算器６１６に出力する。加算器６１６は入力されたサブシンボルを足し合わせ、データ復調器６２へ出力する。仮判定結果をウェイト生成に用いた場合のフローチャートは図９に示す。
【００４６】
以上説明したように第２実施形態によれば、サブシンボル間のフェージング相関が低くなる周波数選択性フェージング環境においても、短い参照信号シンボルを繰り返し用いた上に、仮に判定したデータシンボルを参照信号シンボルとして利用し、再度ウェイト更新することで、フレーム内に備える参照信号用の既知シンボルの割合を減少させた上で第１実施形態よりもさらに良好な特性を得ることが可能となる。
【変形例】
【００４７】
上述した実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、本発明の技術思想の範囲内で任意に変更可能である。そこで以下に、各種の変形例を説明する。
【００４８】
（１）上述した各実施形態では送信機を移動通信の端末に、受信機を移動通信の基地局に用いることを想定したが、この形態は端末と基地局を入れ替えることも可能である。特に、基地局において複数のアンテナ素子を持つアレー構成の基地局からダイバーシチ送信や送信アダプティブアレーアンテナにより送信アンテナ間から出力される信号の位相、振幅をユーザ毎に変化させる場合には、端末から基地局への通信と同様にユーザ毎に異なるフェージングを受けることになるため、ＭＣ−ＣＤＭＡのユーザ間の直交性が崩れる。このような状況では、本発明で用いる送信機、受信機の利用の効果が高まる。
【００４９】
（２）さらに、移動局、基地局それぞれに本発明の送信機、受信機を持つことで、上り回線、下り回線共に本発明を用いることもできる。
【００５０】
（３）さらに、（１）では送信機に基地局、受信機に端末を利用した場合の変形例について示したが、端末同士で直接通信を行う際にも本発明は用いることができる。この際には本発明の送信機、受信機が送信と受信のタイミングによって切り替わることになる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】送信機構成を示した図である。
【図２】受信機構成を示した図である。
【図３】ＭＭＳＥ合成器構成を示した図である。
【図４】パケット構成を示した図である。
【図５】ウェイト更新イメージを示した図である。
【図６】ＭＭＳＥ合成部動作フローチャートを示した図である。
【図７】仮判定部を持つＭＭＳＥ合成器構成を示した図である。
【図８】仮判定シンボルを利用したＲＬＳアルゴリズムによるウェイト更新イメージを示した図である。
【図９】仮判定部を持つＭＭＳＥ合成器動作フローチャートを示した図である。
【符号の説明】
【００５２】
２           直並列変換器
４           データ変調器
６           多重器
８           複製器
１０       掛算器
１１       分配器
１２       ＩＦＦＴ回路
１４       並直列変換器
１６       ガードインターバル生成器
１８       多重器
２０       アンテナ
２２       参照シンボル生成器
２４       拡散符号生成器
５０       アンテナ
５２       ガードインターバル除去部
５４       直並列変換器
５６       ＦＦＴ回路
５７       分配器
５８       掛算器
６０      ＭＭＳＥ合成器
６２       データ復調器
６４       並直列変換器
６６       拡散符号生成器
６０２    記憶装置
６０４    掛算器
６０６    加算器
６０８    第１ウェイト生成器
６１０    仮復調器
６１２    第2ウェイト生成器
６１４    掛算器
６１６    加算器
６１８    仮復調器
【図６】
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【図９】
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【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７】
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【図８】
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