(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の送信アンテナ素子によって送信された複数の送信信号を、複数の受信アンテナ素子によって受信するＭＩＭＯ通信装置であって、
受信信号の位相回転量を推定する位相回転量推定部を備え、
前記位相回転量推定部は、受信信号に含まれる複数の送信信号ごとに位相回転量を推定する演算を行い、
前記位相回転量推定部は、複数の受信アンテナ素子の各系統において各送信信号の系統ごとに設けられていることを特徴とするＭＩＭＯ通信装置。
【請求項２】
それぞれの前記位相回転量推定部によって推定された各位相回転量に基づいて、複数の受信アンテナ素子の各系統において各送信信号の系統ごとに位相回転量を補正する位相回転量補正部を備えていることを特徴とする請求項１記載のＭＩＭＯ通信装置。
【請求項３】
複数の送信アンテナ素子によって送信された複数の送信信号を、複数の受信アンテナ素子によって受信するＭＩＭＯ通信装置であって、
受信信号の位相回転量を推定する位相回転量推定部を備え、
前記位相回転量推定部は、受信信号に含まれる複数の送信信号ごとに位相回転量を推定する演算を行い、
前記位相回転量推定部は、複数の受信アンテナ素子によって受信した複数の受信信号に対してウェイトをかけて合成するフィルタリング処理を行うフィルタリング処理部より手前において、各送信信号の系統ごとに複数設けられ、
複数の前記位相回転量推定部は、それぞれ、送信信号ごとの位相回転量を、複数の受信アンテナ素子によって受信した複数の受信信号を用いて推定することを特徴とするＭＩＭＯ通信装置。
【請求項４】
複数の前記位相回転量推定部によって推定された送信信号ごとの位相回転量に基づいて、複数の受信アンテナ素子の各系統において各送信信号の系統ごとに位相回転量を補正する位相回転量補正部を備えていることを特徴とする請求項３記載のＭＩＭＯ通信装置。
【請求項５】
複数の送信アンテナ素子によって送信された複数の送信信号を、複数の受信アンテナ素子によって受信するＭＩＭＯ通信方法であって、
受信信号の位相回転量を推定する位相回転量推定ステップを含み、
前記位相回転量推定ステップでは、複数の受信アンテナ素子の各系統において複数の送信信号の系統ごとに位相回転量を推定する演算を行うことを特徴とするＭＩＭＯ通信方法。
【請求項６】
複数の送信アンテナ素子によって送信された複数の送信信号を、複数の受信アンテナ素子によって受信するＭＩＭＯ通信方法であって、
受信信号の位相回転量を推定する位相回転量推定ステップを含み、
前記位相回転量推定ステップでは、受信信号に含まれる複数の送信信号ごとに位相回転量を推定する演算を行い、
前記位相回転量を推定する演算は、複数の受信アンテナ素子によって受信した複数の受信信号であって当該受信信号にウェイトをかけて合成されるフィルタリング処理が行われる前の複数の受信信号を用いて、各送信信号の系統ごとに行われる
ことを特徴とするＭＩＭＯ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ通信装置及びＭＩＭＯ通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＯＦＤＭ（ＯＦＤＭＡを含む、以下同様）通信などの通信方式では、送信側と受信側で信号のタイミングの同期や周波数の同期をとることが重要である。このような通信方式で、タイミングや周波数の同期がとれていないと、シンボル間干渉、キャリア間干渉、シンボル間の位相回転・サブキャリア間の位相回転が生じる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、タイミングオフセットによって受信側におけるＦＴＴ窓の時間位置ずれが生じた場合に、復調信号の位相誤差を補正する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−２９５１９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、複数のアンテナ素子を用いたＭＩＭＯ通信（ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ通信）の場合、図１３に示すように、送信側は複数のアンテナ素子１０３ａ，１０３ｂで複数の信号Ａ，Ｂを送信し、受信側は複数のアンテナ素子１０１ａ，１０１ｂで信号を受信する。
【０００５】
ＭＩＭＯ通信の場合、受信側の各アンテナ素子１０１ａ，１０１ｂは、それぞれ、送信側から送信された複数の信号Ａ，Ｂを受信する。
このようなＭＩＭＯ通信において、図１３に示すように、受信側のアンテナ素子１０１ａ，１０１ｂの系統１０２ａ，１０２ｂごとにしか位相回転量の推定・補正を行わなかったり、受信側の全アンテナ素子１０１ａ，１０１ｂで共通の位相回転量の推定・補正しか行わなかったりすると、一方の送信信号Ａに関して位相回転の補正ができたとしても、他方の送信信号Ｂに関しては、位相回転が残留することになる。
【０００６】
そこで、本発明は、ＭＩＭＯ通信において、送信信号ごとに、位相回転量を推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、複数の送信アンテナ素子によって送信された複数の送信信号を、複数の受信アンテナ素子によって受信するＭＩＭＯ通信装置であって、受信信号の位相回転量を推定する位相回転量推定部を備え、前記位相回転量推定部は、受信信号に含まれる複数の送信信号ごとに位相回転量を推定する演算を行うことを特徴とするＭＩＭＯ通信装置である。
【０００８】
上記本発明によれば、複数の送信信号ごとに位相回転量を推定することができる。
【０００９】
前記位相回転量推定部は、複数の受信アンテナ素子の各系統において各送信信号の系統ごとに設けられているのが好ましい。この場合、複数の受信アンテナ素子の各系統において送信信号ごとに位相回転量を推定することができる。
【００１０】
それぞれの前記位相回転量推定部によって推定された各位相回転量に基づいて、複数の受信アンテナ素子の各系統において各送信信号の系統ごとに位相回転量を補正する位相回転量補正部を備えているのが好ましい。
この場合、複数の受信アンテナ素子の各系統において各送信信号の系統ごとに位相回転量を補正することができる。
【００１１】
前記位相回転量推定部は、送信信号ごとの位相回転量を、複数の受信アンテナ素子によって受信した複数の受信信号を用いて推定するのが好ましい。受信アンテナ素子間の距離が近い場合、伝送路中の雑音が大きい場合、又は位相回転量の推定に使用できる信号数が少ない場合には、各受信アンテナ素子によって受信した複数の受信信号を用いて、送信信号ごとの位相回転量を求めることで、位相回転量の推定精度を向上させることができる。
【００１２】
前記位相回転量推定部によって推定された送信信号ごとの位相回転量に基づいて、複数の受信アンテナ素子の各系統において各送信信号の系統ごとに位相回転量を補正する位相回転量補正部を備えているのが好ましい。この場合、複数の受信アンテナ素子の各系統において各送信信号の系統ごとに位相回転量を補正することができる。
【００１３】
前記位相回転量推定部は、送信信号ごとの位相回転量の平均値を算出するよう構成されているのが好ましい。複数の送信アンテナ素子（送信信号源）間の距離が近い場合には、送信信号ごとの位相回転量は近い値となる。したがって、送信信号ごとの位相回転量の平均値をとることで、位相回転量の推定精度を向上させることができる。
【００１４】
前記位相回転量推定部によって推定された送信信号ごとの位相回転量の平均値に基づいて、位相回転量を補正する位相回転量補正部を備えているのが好ましい。この場合、位相回転量の平均値に基づいて位相回転量が補正される。
【００１５】
また、他の観点からみた本発明は、複数の送信アンテナ素子によって送信された複数の送信信号を、複数の受信アンテナ素子によって受信するＭＩＭＯ通信方法であって、受信信号の位相回転量を推定する位相回転量推定ステップを含み、前記位相回転量推定ステップでは、複数の送信信号ごとに位相回転量を推定する演算を行うことを特徴とするＭＩＭＯ通信方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、複数の送信信号ごとに位相回転量を推定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態では、通信方式としてＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ  Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ  ｆｏｒ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ａｃｃｅｓｓ，  ＩＥＥＥ８０２．１６）を例として説明する。
【００１８】
図１は、ＷｉＭＡＸにおいて採用されているＯＦＤＭのサブキャリア配置を示している。ＯＦＤＭは、周波数多重方式の一種であり、周波数軸上で直交するように多数配置された搬送波（サブキャリア）にＱＡＭ変調をかけ、デジタル情報の伝送を行う通信方式である。
【００１９】
ＯＦＤＭのサブキャリアには、データサブキャリア（Ｄａｔａ  Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ）、パイロットサブキャリア（Ｐｉｌｏｔ  Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ）、ヌルサブキャリア（Ｎｕｌｌ  Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ）の３種類がある。
データサブキャリア（データ信号）は、データや制御用メッセージを送信するためのサブキャリアである。パイロットサブキャリアは、受信側及び送信側で既知の信号（パイロット信号）であり、伝送路周波数応答の算出などに用いられる。
【００２０】
ヌルサブキャリアは、実際には何も送信されないサブキャリアであり、低周波数域側のガードサブバンド（ガードサブキャリア）、高周波数域側のガードサブバンド（ガードサブキャリア）、及びＤＣサブキャリア（中心周波数サブキャリア）によって構成されている。
【００２１】
図２は、ＷｉＭＡＸの上りＰＵＳＣのヌルサブキャリアを除いたデータサブキャリア及びパイロットサブキャリアの２次元配置を示している。図２において、横軸は周波数軸であり、縦軸は時間軸である。
図２の横軸のｌ（１〜Ｌ）はサブキャリア番号を示している。サブキャリア番号は、ヌルサブキャリアを除くサブキャリアについて、周波数の小さい順に番号を付したものである。なお、ヌルサブキャリアを含めた全サブキャリアの数を１０２４とした場合、データサブキャリア及びパイロットサブキャリアの総数Ｌは、８４０となる。
図２の縦軸のｋは、シンボル番号を示している。シンボル番号は、到来時間の早い順にシンボルに番号を付したものである。
【００２２】
なお、図２では、シンボル方向（時間軸方向）に３個×周波数軸方向に４個の計１２個のサブキャリアによって１つのタイル構造を構成している。タイルは、ユーザ割当の際の最小単位となるものである。
タイルの四隅には、パイロットサブキャリアが配置され、タイル内の他のサブキャリアはデータサブキャリアとされている。
図２に示すように、上記タイルが時間軸方向及び周波数軸方向に規則的に並んでいる。この結果、パイロットサブキャリアは、図２の２次元配置において分散配置されている。    
【００２３】
図３は、本実施形態に係る通信装置１の機能ブロックを示している。なお、図３には、前記通信装置１に対して信号を送信する送信側通信装置における複数のアンテナ素子２１ａ，２１ｂを示している。以下では、送信側の第１アンテナ素子２１ａが送信する信号を「信号Ａ」といい、送信側の第２アンテナ素子２１ｂが送信する信号を「信号Ｂ」という。
【００２４】
図３の通信装置１は、複数のアンテナ素子１１ａ，１１ｂを有しており、マルチアンテナシステムとして構成されている。なお、ここでの通信装置１は、主に、移動端末との間で通信を行う基地局を想定する。
【００２５】
通信装置１は、アンテナ素子１１ａ，１１ｂごとに、ＦＦＴ等の信号処理を行う信号処理系統１５ａ，１５ｂを有している。各アンテナ素子１１ａ，１１ｂに対応する各系統１５ａ，１５ｂは、それぞれ、ＲＦ部１２ａ，１２ｂ、ＢＢ部１３ａ，１３ｂ、ＦＦＴ部１４ａ，１４ｂを有している。
また、通信装置１は、各系統１５ａ，１５ｂにおいてＦＦＴ処理された信号を受けて、フィルタリング処理を行うフィルタ処理部１６を有している。
【００２６】
前記ＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１２ａ，１２ｂは、受信した信号搬送波周波数からベースバンド周波数への変換などを行う。前記ＢＢ（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ）部１３ａ，１３ｂは、送信側で付加されたＧＩ（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）の除去や、Ａ／Ｄ変換などを行う。前記ＦＦＴ部１４ａ，１４ｂは、信号の直／並列変換、離散フーリエ変換などを行う。前記フィルタ処理部１６は、ＦＦＴ部１４ａ，１４ｂからの出力信号に対して適当なウェイトをかけて合成し、各サブキャリアにおける所望信号を抽出する。このウェイトは、パイロットサブキャリアから計算により求められる。
【００２７】
送信側通信装置２と受信側通信装置１との間の伝送路は、フェージング伝送路となっている。送信側通信装置２のアンテナ２１から送信されたサブキャリアは、フェージング伝搬路を通過すると、その振幅と位相が変化する。変化量は、サブキャリアの位置（時間軸方向位置と周波数軸方向位置）によって変わる。
【００２８】
本実施形態の通信装置１では、各アンテナ素子１１ａ，１１ｂの信号処理系統１５ａ，１５ｂは、それぞれ、送信信号Ａ，Ｂごとの信号処理系統１５ａ−１，１５ａ−２，１５ｂ−１，１５ｂ−２を有している。
つまり、第１アンテナ素子１１ａに対応する第１系統１５ａは、送信信号Ａの位相回転量推定・補正を行う第１子系統１５ａ−１と、送信信号Ｂの位相回転量推定・補正を行う第２子系統１５ａ−２と、を有している。
また、第２アンテナ素子１１ｂに対応する第２系統１５ｂは、送信信号Ａの位相回転量推定・補正を行う第３子系統１５ｂ−１と、送信信号Ｂの位相回転量推定・補正を行う第４子系統１５ｂ−２と、を有している。
【００２９】
各子系統１５ａ−１，１５ａ−２，１５ｂ−１，１５ｂ−２は、送信信号Ａを受信した信号又は送信信号Ｂを受信した信号の位相回転量を推定する位相回転量推定部１７ａ−１，１７ａ−２，１７ｂ−１，１７ｂ−２を備えている。
【００３０】
また、通信装置１は、それぞれの子系統１５ａ−１，１５ａ−２，１５ｂ−１，１５ｂ−２における信号に対し、位相回転量の補正を行う位相回転量補正部１８ａ−１，１８ａ−２，１８ｂ−１，１８ｂ−２を有している。
これらの位相回転量補正部によって、各アンテナ素子で受信した信号を送信号ごとに補正し、補正された信号によってフィルタ処理部１６がフィルタリング処理を行うため、復調誤差を最小化することができる。
【００３１】
さて、本実施形態における各位相回転量推定部の基本機能は次のとおりである。ここでは、図４のサブキャリア配置（図２と同様にＷｉＭＡＸの上りＰＵＳＣ）において、位相回転量を求めることを考える。なお、周波数方向（図４の横軸方向）に１サブキャリア進むごとに生じる周波数軸方向の位相回転量をＸ、時間方向（図４の縦軸方向）に１シンボル進むごとに生じる時間軸方向の位相回転量をＹとする。
【００３２】
まず、図４のサブキャリア配置において、従来の位相回転量推定を適用した場合の推定方法を説明する。従来の位相回転量推定では、一定周波数間隔のサブキャリア間、又は一定時間間隔のサブキャリア間（シンボル間）で位相回転量を求めていた。
したがって、図４のサブキャリア配置で周波数軸方向の位相回転量Ｘを求めようとすると、周波数間隔を、例えば、図４のパイロットサブキャリアａとパイロットサブキャリアｂとの間の周波数間隔に相当する３×Δｆに決めておき、この周波数間隔３×Δｆで求まる位相回転量Ｚ１から、周波数軸方向における１サブキャリアごとの位相回転量Ｘ＝Ｚ１／３を求めることになる。
【００３３】
同様に、従来の位相回転量推定で、時間軸方向の位相回転量Ｙを求めようとすると、時間間隔を、例えば、図４のパイロットサブキャリアｇとパイロットサブキャリアｈとの間の時間間隔に相当するΔｔに決めておき、この時間間隔Δｔで求まる位相回転量Ｚ４から、時間軸方向の１シンボルごとの位相回転量Ｙ＝Ｚ４を求めることになる。
【００３４】
なお、位相回転量Ｚ１，Ｚ４は、それぞれ、Ｚ１＝３Ｘ＋Ｎ１（Ｎ１：推定誤差）、Ｚ４＝Ｙ＋Ｎ４（Ｎ４：推定誤差）である。
よって、
Ｘの推定値＝Ｚ１／３＝Ｘ＋Ｎ１／３
Ｙの推定値＝Ｚ４＝Ｙ＋Ｎ４
となる。
【００３５】
これに対し、本実施形態の位相回転量推定部１７ａ−１，１７ａ−２，１７ｂ−１，１７ｂ−２では、上記のような推定方法を用いてもよいが、好ましくは、固定された一つの周波数間隔又は時間間隔だけで位相回転量を求めるのではなく、位相回転量を求める際に、パイロットサブキャリア間の位置関係として複数のものを用いて、位相回転量推定精度を向上させる。これは、図４のサブキャリア配置では、パイロットサブキャリア間の位置関係として、周波数間隔、時間間隔、及び方向が異なる多様な位置関係が存在することを利用したものである。
【００３６】
具体的には、本実施形態の位相回転量推定部は、周波数方向の位相回転量Ｘを推定するのに、パイロットサブキャリアａ，ｂ（周波数間隔３Δｆ）だけでなく、これとは異なる位置関係にあるパイロットサブキャリアｃ，ｄやパイロットサブキャリアｅ，ｆを用いる。
ここで、パイロットサブキャリアｃ，ｄは、時間軸方向に２Δｔ離れた位置関係を有し、パイロットサブキャリアｅ，ｆは、周波数軸方向に３Δｆ離れ、時間軸方向に２Δｔ離れた位置関係を有するものである。
また、パイロットサブキャリアｅ，ｆ間での位相回転量Ｚ３は、周波数間隔３Δｆの場合における位相回転量と、時間間隔２Δｔの場合における位相回転量を加えたものと考えることができる。
【００３７】
つまり、パイロットサブキャリアｅ，ｆ間での位相回転量Ｚ３から、パイロットサブキャリアｃ，ｄ間での位相回転量Ｚ２を引くと、周波数間隔３Δｆでの位相回転量を求めることができる。
このように、ある周波数間隔（３Δｆ）での位相回転量は、その周波数間隔（３Δｆ）を持つパイロットサブキャリア同士を用いて算出したもの（Ｚ１）だけではなく、周波数と時間とからみた位置関係が異なる他のパイロットサブキャリア同士を用いて算出したもの（Ｚ３−Ｚ２）も用いて求めることができる。
【００３８】
同様に、本実施形態の位相回転量推定部１７ａ−１，１７ａ−２，１７ｂ−１，１７ｂ−２は、時間方向の位相回転量Ｘを推定するのに、パイロットサブキャリアｇ，ｈ（時間間隔Δｔ）だけでなく、これとは異なる位置関係にあるパイロットサブキャリアｃ，ｄを用いる。
ここで、パイロットサブキャリアｃ，ｄは、前述のように、時間軸方向に２Δｔ離れた位置関係を有するものである。したがって、パイロットサブキャリアｃ，ｄ間での位相回転量Ｚ２は、時間間隔Δｔの場合における位相回転量を２倍したものと考えることができる。
【００３９】
つまり、パイロットサブキャリアｃ，ｄ間での位相回転量Ｚ２を、２で割れば、時間間隔Δｔでの位相回転量を求めることができる。
このように、ある時間間隔（Δｔ）での位相回転量は、その周波数間隔（Δｔ）を持つパイロットサブキャリア同士を用いて算出したもの（Ｚ４）だけではなく、周波数と時間とからみた位置関係が異なる他のパイロットサブキャリア同士を用いて算出したもの（Ｚ２／２）も用いて求めることができる。
【００４０】
したがって、本実施形態の位相回転量推定部は、周波数軸方向の位相回転量Ｘや時間軸方向の位相回転量Ｙを、例えば、次のようにして求めることができる。
Ｘの推定値＝（Ｚ１／３＋（Ｚ３−Ｚ２）／３）／２＝Ｘ＋（Ｎ１＋Ｎ３−Ｎ２）／６
Ｙの推定値＝（Ｚ２／２＋Ｚ４）／２＝Ｙ＋Ｎ２／４＋Ｎ１／２
【００４１】
なお、位相回転量Ｚ２，Ｚ３は、それぞれ、Ｚ２＝２Ｙ＋Ｎ２（Ｎ２：推定誤差）、Ｚ３＝３Ｘ＋２Ｙ＋Ｎ３（Ｎ３：推定誤差）である。
【００４２】
本実施形態の位相回転量推定部では、位相回転量を推定するのに用いるサンプル数が従来よりも多くなり、推定誤差を抑制し、推定精度を向上させることができる。
【００４３】
さて、ここで、タイミングオフセット、周波数オフセットの計算方法について説明する。伝送路がシングルパスの場合の位相回転量の算出方法は次のとおりである。
タイミングオフセットを計算するためには、周波数ｆ，時間ｔのパイロットサブキャリアＡについての伝送路周波数応答Ｈ（ｆ，ｔ）と、前記パイロットサブキャリアＡから周波数軸方向にΔｆだけ離れて位置する周波数ｆ＋Δｆ，時間ｔのパイロットサブキャリアＢについての伝送路周波数応答Ｈ（ｆ＋Δｆ，ｔ）と、を用いて、周波数方向の位相回転量を求める。
【００４４】
まず、タイミングオフセット・周波数オフセットのない場合における周波数ｆ，時間ｔのパイロットサブキャリアＡについての伝送路周波数応答をＨ0とする。
このとき、タイミングオフセットＴ0、周波数オフセットＦ0があるとすると、周波数ｆ，時間ｔのパイロットサブキャリアＡの伝送路周波数応答Ｈ（ｆ，ｔ）は、下記式（１）のようになる。
【数１】
0005315676.tif 000002
【００４５】
また、周波数ｆ＋Δｆ，時間ｔのパイロットサブキャリアＢについての伝送路周波数応答Ｈ（ｆ＋Δｆ，ｔ）は、下記式（２）のようになる。
【数２】
0005315676.tif 000003
【００４６】
そして、周波数軸方向に並ぶ２つのパイロットサブキャリアＡ，Ｂ間の位相回転量θは、Ｈ（ｆ，ｔ）とＨ（ｆ＋Δｆ，ｔ）との相関値を算出し、その相関値の偏角ａｒｇを求めることによって得られ、下記（３）式が成り立つ。なお、式（３）において「＊」は、複素共役である。
【数３】
0005315676.tif 000004
【００４７】
したがって、下記式（４）によって、タイミングオフセットＴ0を計算することができる。ただし、−１／（２Δｆ）＜Ｔ0≦１／（２Δｆ）とする。
【数４】
0005315676.tif 000005
【００４８】
なお、周波数オフセットＦ0についても同様に求めることができ、具体的には、時間軸方向に並ぶ２つのパイロットサブキャリア間の相関値を求めて、当該相関値から時間方向の位相回転量θを算出し、当該位相回転量θから周波数オフセットＦ0を求めればよい。
【００４９】
さらに、伝送路がマルチパスフェージング環境である場合において、タイミングオフセット、周波数オフセットをとることを考える。ｎ番目のパスにおけるタイミングオフセットをＴｎ、周波数オフセットをＦｎとする。このとき周波数ｆ、時間ｔにおける周波数応答Ｈ（ｆ，ｔ）は、式（５）で表される。
【数５】
0005315676.tif 000006
【００５０】
上記式（５）のように、マルチパス環境下では、伝送路周波数応答は複雑な形になるため、各パスのタイミングオフセットＴ０〜ＴＮ、周波数オフセットＦ０〜ＦＮを振幅に応じて重み付け平均した式（６）のＴｍｅａｎ，式（７）のＦｍｅａｎを推定することを考える（図５（ａ）（ｂ）参照）。
【数６】
0005315676.tif 000007
【数７】
0005315676.tif 000008
【００５１】
まず、準備として、式（８），式（９）を定義し、式（５）を式（１０）のように置きかえる。
【数８】
0005315676.tif 000009
【数９】
0005315676.tif 000010
【数１０】
0005315676.tif 000011
【００５２】
このとき、周波数ｆ、時間ｔについて、式（１１）の平均をとると、式（１１）の右辺第２項が消えて、式（１２）が得られる。
【数１１】
0005315676.tif 000012
【数１２】
0005315676.tif 000013
【００５３】
さらに、任意のｎについて、式（１３）（１４）が成り立つとすると、式（１２）の位相を計算することによって、式（１５）のように、（ＴｍｅａｎΔｆ＋ＦｍｅａｎΔｔ）を求めることができる。
【００５４】
【数１３】
0005315676.tif 000014
【数１４】
0005315676.tif 000015
【数１５】
0005315676.tif 000016
【００５５】
なお、式（１１）の時点で、位相を計算し、周波数ｆ、時間ｔについて平均をとることによって、（ＴｍｅａｎΔｆ＋ＦｍｅａｎΔｔ）を求めることも可能である。
【００５６】
そして、２通りのパターン（Δｆ１，Δｔ１），（Δｆ２），Δｔ２）について、
ＴｍｅａｎΔｆ１＋ＦｍｅａｎΔｔ１
ＴｍｅａｎΔｆ２＋ＦｍｅａｎΔｔ２
を求め、上記２パターンから得られる連立方程式を解くことにより、Ｔｍｅａｎ，Ｆｍｅａｎを導出することができる。なお、Δｆ１Δｆ２≠Δｆ２Δｆ１である。
【００５７】
上記のようなオフセットの算出方法によれば、ＴｍｅａｎΔｆ，ＦｍｅａｎΔｆをそれぞれ求めて、Ｔｍｅａｎ，Ｆｍｅａｎを導出する場合に比べて、様々なパターン（Δｆｋ，Δｆｋ）（ｋ＝１〜Ｋ）の情報を総合して、オフセットＴｍｅａｎ，Ｆｍｅａｎを推定するため、高精度な推定が可能である。
【００５８】
以下、上記のような基本機能を有する位相回転量推定部１７ａ−１，１７ａ−２，１７ｂ−１，１７ｂ−２の詳細について説明する。各位相回転量推定部は、それぞれ、図６に示すように、ＦＦＴ部１４ａ，１４ｂから出力された周波数領域の受信信号を逐次的に保存する第１バッファ部１７１を備えている。本実施形態における位相回転量推定では、時間的に前のパイロットサブキャリアを使用することがあるため、任意のパイロットサブキャリアを使用できるように、受信信号を第１バッファ部１７１に蓄積する。
【００５９】
また、位相回転量推定部は、第１バッファ１７１に蓄積された受信信号（パイロットサブキャリア）を用いて、伝送路周波数応答を算出する伝送路周波数応答計算部１７２を有している。伝送路周波数応答計算部１７２は、参照信号生成部１７２ａによって生成された参照信号（既知信号）を用いて、パイロットサブキャリアごとに伝送路周波数応答Ｈを算出する。伝送路周波数応答計算部１７２によって算出された伝送路周波数応答Ｈは、第２バッファ部１７３に蓄積される。
【００６０】
さらに、位相回転量推定部では、任意の２つのパイロットサブキャリアの伝送路周波数応答の相関値（Ｈ*Ｈ）を求める相関計算部１７４を備えている。相関計算部１７４によって算出された相関値は、相関値記憶部１７５に保存される。
さらにまた、位相回転量推定部は、相関計算部１７４によって算出された相関値（複素数）の偏角ａｒｇを求めて、位相回転量を算出する位相回転量計算部１７６を備えている。ここでの位相回転計算部１７６は、算出した偏角ａｒｇから、さらにタイミングオフセット及び／又は周波数オフセットを算出することができる。
【００６１】
相関値計算部１７４は、具体的には、下記式（１６）〜（１９）に従って、第１相関値Ｓ（３Δｆ，０）、第２相関値Ｓ（０，２Δｔ）、第３相関値Ｓ（３Δｆ，２Δｔ）、第４相関値（３Δｆ，−２Δｔ）の演算を行う。
【数１６】
0005315676.tif 000017
【数１７】
0005315676.tif 000018
【数１８】
0005315676.tif 000019
【数１９】
0005315676.tif 000020
【００６２】
相関値計算部１７４による上記式（１６）〜（１９）の演算は、図２及び図４に示すようなＷｉＭＡＸ（モバイルＷｉＭＡＸ）の上りＰＵＳＣのサブキャリア配置において、受信したタイル（ユーザ割り当ての最小単位；図７参照）毎に、行われる。ユーザ割り当ての最小単位毎に演算を行うことで、どのようなユーザ割り当てが行われても、精度良く演算を行うことができる。
つまり、完全に任意の２つのパイロットサブキャリアを演算に用いると、あるユーザに割り当てられているバースト領域中のパイロットと、他のユーザに割り当てられているバースト領域中のパイロットを用いて、演算を行ってしまう可能性がある。
ユーザが異なると伝送路周波数応答も異なるために演算の精度が低下するが、ユーザ割り当ての最小単位内でのパイロットサブキャリアの組み合わせを演算に用いることで、ユーザ割り当ての影響を受けずに精度良く演算を行うことができる。
【００６３】
なお、図７では、タイルの左上隅のパイロットサブキャリアＰ１の周波数をｆ、時間をｔとしている。したがって、タイルの右上隅のパイロットサブキャリアＰ２の周波数はｆ＋Δｆ、時間はｔである。タイルの左下隅のパイロットサブキャリアＰ３の周波数はｆ、時間は２Δｔである。タイルの右下隅のパイロットサブキャリアＰ４の周波数はｆ＋３Δｆ、時間は２Δｔである。
【００６４】
式（１６）〜式（１９）に示す相関値Ｓ（ｎΔｆ，ｍΔｔ）は、各式（１６）〜式（１９）の右辺第１項に示す「前に求めた相関値Ｓｐｒｅｖ（ｎΔｆ，ｍΔｔ）」を、各式（１６）〜式（１９）の右辺第２項で更新することによって求められる。
【００６５】
前に求めた相関値Ｓｐｒｅｖ（ｎΔｆ，ｍΔｔ）は、別のタイルに基づいて直前に更新された相関値Ｓ（ｎΔｆ，ｍΔｔ）であり、相関値記憶部１６５に保存されている。相関計算部１６４は、前に求めた相関値Ｓｐｒｅｖを、当該相関値記憶部１６５から取得するとともに、更新した相関値Ｓを相関値記憶部１６５へ記憶させる。
【００６６】
相関値Ｓ（ｎΔｆ，ｍΔｔ）の更新の際には、各式（１６）〜式（１９）の右辺第１項には重み係数α1〜α4が掛けられ、同第２項には（１−α1）〜（１−α4）が掛けられる。伝送路中のノイズが大きいときにはノイズの影響を抑えるため、（１−α1）〜（１−α4）を小さくすべく、重み係数α1〜α4は大きくし、伝送路中のノイズが小さいときには伝送路変動への追従性能を高めるため、重み係数α1〜α4は小さくするのが好ましい。      
【００６７】
さて、式（１６）に示す第１相関値Ｓ（３Δｆ，０）は、パイロットサブキャリア間の周波数間隔が３Δｆで、時間間隔が０である場合の伝送路周波数応答相関値を表している。この第１相関値Ｓ（３Δｆ，０）を更新するために、式（１６）では、パイロットサブキャリアＰ１とパイロットサブキャリアＰ２との間での伝送路周波数応答相関値Ｈ（ｆ，ｔ）*Ｈ（ｆ＋３Δｆ，ｔ）と、パイロットサブキャリアＰ３とパイロットサブキャリアＰ４との間での伝送路周波数応答相関値Ｈ（ｆ，ｔ＋２Δｔ）*Ｈ（ｆ＋３Δｆ，ｔ＋２Δｔ）とを用いている。
【００６８】
式（１７）に示す第２相関値Ｓ（０，２Δｔ）は、パイロットサブキャリア間の周波数間隔が０で、時間間隔が２Δｔである場合の伝送路周波数応答相関値を表している。この第２相関値Ｓ（０，２Δｔ）を更新するために、式（１７）では、パイロットサブキャリアＰ１とパイロットサブキャリアＰ３との間での伝送路周波数応答相関値Ｈ（ｆ，ｔ）*Ｈ（ｆ，ｔ＋２Δｔ）と、パイロットサブキャリアＰ２とパイロットサブキャリアＰ４との間での伝送路周波数応答相関値Ｈ（ｆ＋３Δｆ，ｔ）*Ｈ（ｆ＋３Δｆ，ｔ＋２Δｔ）とを用いている。
【００６９】
式（１８）に示す第３相関値Ｓ（３Δｆ，２Δｔ）は、パイロットサブキャリア間の周波数間隔が３Δｆで、時間間隔が２Δｔである場合の伝送路周波数応答相関値を表している。この第３相関値Ｓ（３Δｆ，２Δｔ）を更新するために、式（１８）では、パイロットサブキャリアＰ１とパイロットサブキャリアＰ４との間での伝送路周波数応答相関値（ｆ，ｔ）*Ｈ（ｆ＋３Δｆ，ｔ＋２Δｔ）を用いている。
【００７０】
式（１９）に示す第４相関値Ｓ（３Δｆ，−２Δｔ）は、パイロットサブキャリア間の周波数間隔が３Δｆで、時間間隔が−２Δｔである場合の伝送路周波数応答相関値を表している。この第４相関値Ｓ（３Δｆ，−２Δｔ）を更新するために、式（７）では、パイロットサブキャリアＰ３とパイロットサブキャリアＰ２との間での伝送路周波数応答相関値（ｆ，ｔ＋２Δｔ）*Ｈ（ｆ＋３Δｆ，ｔ）を用いている。
【００７１】
そして、位相回転量計算部１７６は、前記第１相関値〜第４相関値それぞれについての偏角ａｒｇを計算する。さらに、位相回転量計算部１７６は、偏角ａｒｇから、タイミングオフセットＴ＾ｍｅａｎ及び周波数オフセットＦ＾ｍｅａｎを算出する。
【００７２】
タイミングオフセットＴ＾ｍｅａｎは、下記式（２０）のように、各偏角に、適切な重みβ1〜β4を付けて加算し、２πΔｆで除算することによって算出される。
【数２０】
0005315676.tif 000021
【００７３】
周波数オフセットＦ＾ｍｅａｎは、下記式（２１）のように、各偏角に、適切な重みγ1〜γ4を付けて加算し、２πΔｔで除算することによって算出される。
【数２１】
0005315676.tif 000022
【００７４】
重みβ1〜β4や重みγ1〜γ4は、下記式（２２）〜（２５）を満たすように設定されるのが好ましい。また、サブキャリア間隔が小さく、多くの回数更新している相関値に対しては大きい重みβ，γをつけるのが望ましい。
なお、式（２０）式（２１）では、相関値の偏角を演算してから重み付き演算を行っていたが、相関値の重み付き演算を行ってから偏角を演算してもよい。
【数２２】
0005315676.tif 000023
【数２３】
0005315676.tif 000024
【数２４】
0005315676.tif 000025
【数２５】
0005315676.tif 000026
【００７５】
前述のように、本実施形態では、推定したオフセットを用いて、位相回転量補正部１８ａ−，１８ａ−２，１８ｂ−１，１８ｂ−２が、各アンテナ素子で受信した送信信号ごとに、ＦＦＴ後の位相回転の補償を行う。まず、タイミングオフセットの補正は、推定したタイミングオフセットの平均値Ｔｍｅａｎを用いて、サブキャリアに応じた位相回転の補償を行う。
【００７６】
例えば、補正前において、式（２６）に示すように、タイミングオフセットＴｍｅａｎがあった場合、式（２７）に示すように、Ｔｍｅａｎで補正することにより、位相回転量を０にすることができる（図８参照）。なお、補正は、あるサブキャリアを基準として行われる。ＯＦＤＭＡの場合には、各ユーザが割り当てられた領域内で、推定・補正を行うのが好ましい。
【数２６】
0005315676.tif 000027
【数２７】
0005315676.tif 000028
【００７７】
上記のようにＦＦＴ後の位相回転補正を行うことで、隣接したサブキャリア間における伝送路周波数応答特性の変化量を小さくすることができる。また、伝送路周波数応答特性の推定が容易になる。
【００７８】
また、周波数オフセットの補正は、推定したＦｍｅａｎの分だけ、ＦＦＴ後の周波数領域信号の周波数を補正すればよい。
【００７９】
上記実施形態のように、送信信号Ａ，Ｂごとに、位相回転を補正することで、シンボル間の位相回転・サブキャリア間の位相回転を、送信信号Ａ，Ｂごとに防ぐことができ、復調誤差を小さくすることができる。
【００８０】
さて、以下では、図３において、各アンテナ素子１１ａ，１１ｂの各信号処理系統１５ａ，１５ｂにおいて、複数の信号源からの複数の送信信号Ａ，Ｂをそれぞれ推定する方法について説明しておく。各アンテナ素子１１ａ，１１ｂの受信信号から、複数の信号源からの送信信号を推定するには、伝送路周波数応答を推定して逆行列演算を行う方法や、アダプティブアレーを用いる方法がある。ここでは、伝送路周波数応答を推定して逆行列演算を行う方法について説明する。
【００８１】
複数の受信アンテナ素子ｋ（ｋ＝１，２）における受信信号をＸk、信号源Ａ，Ｂからの送信信号をＳ1，Ｓ2、信号源Ａ，Ｂから受信アンテナ素子ｋへの伝送路周波数応答をＨk1，Ｈk2とすると、雑音を考慮しない場合、下記式（２８）の関係が成り立つ。
【数２８】
0005315676.tif 000029
【００８２】
伝送路周波数応答Ｈkl（ｋ，ｌ＝１，２）をすべて推定できた場合、下記式（２９）のように伝送路周波数応答の逆行列を受信信号にかけることで、受信信号Ｘkから送信信号の推定値を得ることができる。
【数２９】
0005315676.tif 000030
【００８３】
そして、伝送路周波数応答の推定は、パイロット信号（パイロットサブキャリア）から行うことができる。前記伝送路周波数応答を求めるためには、各信号源からの信号を識別する必要があるが、ＷｉＭＡＸでは、一方の信号源からパイロット信号を送信している場合には、他方はパイロット信号の送信を止めることによって、各信号源からのパイロット信号を区別することができる。
【００８４】
また、上記のように位相回転量の推定・補正を行うことによって伝送路周波数応答の推定精度の向上が達成できる理由は下記のとおりである。
まず、一つの信号源からパイロット信号Ｓ1が到来している場合、各アンテナ素子の受信信号Ｘkは下記式（３０）のように表される。なお、下記式においてＮは雑音を表している。
【数３０】
0005315676.tif 000031
【００８５】
パイロット信号Ｓ1は既知なので、信号源に対する伝送路周波数応答の推定値Ｈ＾は、下記式（３１）によって導出することができる。
【数３１】
0005315676.tif 000032
【００８６】
ここで、近接するパイロット信号を利用して伝送路周波数応答の推定精度を向上させることを考える。パイロット間の位相回転を完全に補償できたとすると、近接するパイロット間で伝送路周波数応答が一致するので、下記式（３２）の等式が成り立つ。
【数３２】
0005315676.tif 000033
【００８７】
したがって、下記式（３３）のように各パイロットにおける伝送路周波数応答の推定値を平均化し、その平均値を伝送路周波数応答の推定値とすることで、雑音の影響を抑えて、伝送路周波数応答の推定精度を上げることができる。
【数３３】
0005315676.tif 000034
【００８８】
なお、パイロット信号間の位相回転を補正できていない場合は、パイロット信号間で伝送路周波数応答が異なる。したがって、位相回転を補正せずに平均化処理を行っても伝送路周波数応答の推定精度はあまり向上しない。
【００８９】
図９は、第２実施形態に係る通信装置１を示している。第２実施形態では、位相回転量推定部を、受信アンテナ素子１１ａ，１１ｂの系統ごとには設けず、単に送信信号Ａ，Ｂ
ごとに設けられている。
つまり、第１の位相回転量推定部１７−１は、第１受信アンテナ素子１１ａ及び第２受信アンテナ素子１１ｂによって受信した受信信号に含まれる複数の送信信号Ａ，Ｂのうち、送信信号Ａについての位相回転量を推定する。このため、第１位相回転量推定部１７−１には、第１受信アンテナ素子１１ａ及び第２受信アンテナ素子１１ｂによって受信した受信信号それぞれに含まれる送信信号Ａ，Ａが与えられる。
【００９０】
また、第２の位相回転量推定１７−２は、第１受信アンテナ素子１１ａ及び第２受信アンテナ素子１１ｂによって受信した受信信号に含まれる複数の送信信号Ａ，Ｂのうち、送信信号Ａについての位相回転量を推定する。このため、第２位相回転量推定部１７−２には、第１受信アンテナ素子１１ａ及び第２受信アンテナ素子１１ｂによって受信した受信信号それぞれに含まれる送信信号Ｂ，Ｂが与えられる。
【００９１】
一方、位相回転量補正部１８ａ−１，１８ｂ−１，１８ａ−２，１８ｂ−２は、図３の第１実施形態と同様に、各アンテナ素子１１ａ，１１ｂの系統において複数の送信信号の系統１５ａ−１，１５ｂ−１，１５ａ−２，１５ｂ−２ごとに設けられている。
【００９２】
一般に、複数のアンテナ素子１１ａ，１１ｂ間ではオフセット量が異なるが、アンテナ素子１１ａ，１１ｂ同士が近く配置されていれば、遅延波やドップラー波の分布が近くなるため、オフセット値も近い値となる。したがって、複数のアンテナ素子１１ａ，１１ｂ間の距離が近い場合や伝送路中の雑音が大きい場合や、オフセット（位相回転量）の推定に使用できる信号数が少ない場合には、位相回転量推定部１７−１，１７−２によって、複数のアンテナ素子１１ａ，１１ｂ系統のオフセット推定値（位相回転量推定値）を平均化することで、推定精度を向上させることができる。
【００９３】
具体的には、位相回転量推定部１７−１，１７−２は、各アンテナ１１ａ，１１ｂの系統における相関値Ｓを求め、それらの相関値Ｓの平均値を求める。そして、位相回転量推定部１７−１，１７−２は、相関値Ｓの平均値から、タイミングオフセットＴ＾ｍｅａｎ及び周波数オフセットＦ＾ｍｅａｎを導出する。
【００９４】
第１の位相回転量推定部１７−１で推定した送信信号ＡのタイミングオフセットＴ＾ｍｅａｎ及び周波数オフセットＦ＾ｍｅａｎは、送信信号Ａの位相回転量を補正する位相回転量補正部１８ａ−１，１８ｂ−１に与えられ、補正が行われる。
また、第１の位相回転量推定部１７−２で推定した送信信号ＢのタイミングオフセットＴ＾ｍｅａｎ及び周波数オフセットＦ＾ｍｅａｎは、送信信号Ｂの位相回転量を補正する位相回転量補正部１８ａ−２，１８ｂ−２に与えられ、補正が行われる。
なお、第２実施形態において、説明を省略した点については、図３に示すものと同様であり、以下の他の実施形態についても同様である。
【００９５】
図１０は、第３実施形態に係る通信装置１を示している。この第３実施形態の通信装置１は、主に、共通ユーザからの送信信号を用いて位相回転量（オフセット量）の推定精度を向上させるものである。
【００９６】
一般に、複数の異なる送信信号間では、位相回転量は異なる。しかし、複数の送信信号源が近い距離にある場合には、位相回転量は近い値になる。特に、同じユーザが複数の送信アンテナ素子を用いて通信している場合、各送信アンテナ素子間の距離は比較的近く、位相回転量（オフセット量）も近い値となる。これを利用し、各送信信号Ａ，Ｂについてのオフセット値を平均化することで、推定精度を向上させることができる。特に、伝送路中の雑音が大きい場合や、オフセット推定に使用できるパイロット信号数が少ない場合には、非常に有効である。
【００９７】
具体的には、複数の受信アンテナ素子１１ａ，１１ｂの各系統１５ａ，１５ｂにそれぞれ、位相回転量推定部１７ａ，１７ｂ及び位相回転量補正部１８ａ，１８ｂが設けられている。各系統１５ａ，１５ｂの各位相回転量推定部１７ａ，１７ｂは、各送信信号Ａ，Ｂにおけるそれぞれの相関値Ｓの平均を計算し、平均した結果から最終的なオフセット推定値（位相回転量推定値）を、各系統１５ａ，１５ｂごとに導出する。なお、各送信信号Ａ，Ｂごとにオフセット推定値を算出し、算出されたオフセット推定値の平均をとったものを最終的なオフセット推定値としてもよい。
そして、各位相回転量補正部１８ａ，１８ｂでは、各位相回転量推定部１７ａ，１７ｂによって推定されたオフセット推定値に基づいて、補正が行われる。
【００９８】
図１１は、第４実施形態に係る受信側の通信装置１を示している。なお、図１１では、受信側通信装置１及び送信側通信装置２からなる通信システム全体を示している。
この通信装置１は、送信信号Ａ，Ｂごとの位相回転量推定部１７−１，１７−２を有しており、これらの位相回転量推定部１７−１，１７−２は、図９に示す第２実施形態の位相回転量推定部１７−１，１７−２と同様の機能を有する。つまり、第１の位相回転量推定部１７−１は、送信側通信装置２の第１アンテナ素子２１ａから送信される送信信号Ａの位相回転量（オフセット量）を推定し、第２の位相回転量推定部１７−２は、送信側通信装置２の第２アンテナ素子２１ｂから送信される送信信号Ｂの位相回転量（オフセット量）を推定する。
【００９９】
第４実施形態では、位相回転量推定部１７−１，１７−２の推定結果を用いて、受信側の通信装置１で補正を行うのではなく、推定結果を送信側通信装置２へフィードバックして、送信側で調整（補正）を行う。このため、受信側通信装置１は、送信部２０ａ，２０ｂを、各位相回転量推定部１７−１，１７−２に対応して送信信号ごとに備えている。これらの送信部２０ａ，２０ｂは、推定結果から、送信タイミングや送信周波数を補正するための送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報を生成し、送信側の通信装置２へ送信する。送信側の通信装置２は、通信装置１から送信タイミング調整情報及び周波数調整情報を受け取ると、調整部２２ａ，２２ｂによって、各送信信号Ａ，Ｂの送信タイミング乃至送信周波数（搬送波周波数）を調整する。
送信側の通信装置２で、送信タイミング乃至送信周波数が調整されることで、シンボル間干渉、キャリア間干渉・シンボル間の位相回転・サブキャリア間の位相回転を防ぐことができる。
【０１００】
ここで、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報（補正値）は、算出される度に、送信部２０ａ，２０ｂによって送信側の通信装置２へ送信してもよいが、算出される度に送信すると、頻繁に送信することになる。そこで、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報（補正値）が、所定の閾値を超えたときに、送信側への送信を行うようにすることで、不必要な通知を減らし、通信資源を有効に活用できる。
【０１０１】
また、送信部２０ａ，２０ｂは、推定結果から算出された送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報（補正値）を、そのまま送信側へ送信してもよいが、算出された送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報（補正値）に対してステップサイズμ（０＜μ≦１）を乗じたものを、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報として、送信側へ送信するのが好ましい。この場合、算出された補正値の推定精度が低い場合でも、送信側では安定して補正することができる。また、受信側で平均化処理を行う必要がなくなくので、受信機の構成を簡略化できる。
【０１０２】
なお、図１１は、通信装置１の主に受信機能に着目した機能ブロック図であるため、受信側通信装置１の送信部２０ａ、２０ｂから、送信側通信装置２の調整部２２ａ，２２ｂに、直接、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報が送信されるように描かれている。ただし、実際には、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報は、通信装置１のアンテナ素子１１ａ，１１ｂから発生される無線信号によって、通信装置２へ送信されるものである。
【０１０３】
図１２は、第５実施形態に係る受信側の通信装置１を示している。なお、図１２においても、受信側通信装置１及び送信側通信装置２からなる通信システム全体を示している。
この通信装置１は、受信アンテナ素子１１ａ，１１ｂの系統１５ａ，１５ｂごとの位相回転量推定部１７ａ，１７ｂを有しており、これらの位相回転量推定部１７ａ，１７ｂは、図１０に示す第３実施形態の位相回転量推定部１７ａ，１７ｂと同様の機能を有する。つまり、第１の位相回転量推定部１７ａは、第１アンテナ素子１１ａで受信された受信信号に含まれる送信信号Ａ，Ｂのオフセット推定値を平均化する。また、第２の位相回転量推定部１７ｂは、第２アンテナ素子１１ｂで受信された受信信号に含まれる送信信号Ａ，Ｂのオフセット推定値を平均化する。
【０１０４】
また、第５実施形態の通信装置１は、各アンテナ素子１１ａ，１１ｂで受信した信号の受信電力を推定する受信電力推定部３０ａ，３０ｂを、それぞれの系統１５ａ，１５ｂごとに有している。
【０１０５】
それぞれの位相回転量推定部で推定されたオフセット（タイミングオフセット乃至周波数オフセット）は、合成部３１によって、受信電力推定部３０ａ，３０ｂで推定された受信電力の大きさに応じた重み付けがなされて、合成される。つまり、それぞれの系統１５ａ，１５ｂで推定されたオフセットは、それぞれの系統の受信電力の大きさで重み付けがなされた上で、合成される。
このように、各アンテナ素子１１ａ，１１ｂに対応した複数のオフセットを、受信電力で重み付けすることで、受信電力が大きい系統のオフセット推定値が大きく重み付けされる。したがって、送信タイミングを調整するための送信タイミング調整情報乃至送信周波数を調整するための送信周波数調整情報として最適な値が得られる。
【０１０６】
合成部３１によって重み付け合成されたタイミングオフセット及び周波数オフセットを用いて、送信部２０は、送信タイミングや送信周波数を補正するための送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報を生成し、送信側の通信装置２へ送信する。送信側の通信装置２は、通信装置１から送信タイミング調整情報及び周波数調整情報を受け取ると、調整部２２ａ，２２ｂによって、各送信アンテナ２１ａ，２１ｂからの送信信号Ａ，Ｂの送信タイミング乃至送信周波数（搬送波周波数）を調整する。
送信側の通信装置２で、送信タイミング乃至送信周波数が調整されることで、シンボル間干渉、キャリア間干渉・シンボル間の位相回転・サブキャリア間の位相回転を防ぐことができる。
【０１０７】
ここでは、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報（補正値）は、算出される度に、送信部２０によって送信側の通信装置２へ送信してもよいが、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報（補正値）が、所定の閾値を超えたときに、送信側への送信を行うようにしてもよい。
【０１０８】
また、送信部２０は、合成部３１によって重み付け合成されたタイミングオフセット及び周波数オフセットから算出された送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報（補正値）を、そのまま送信側へ送信してもよいが、算出された送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報（補正値）に対してステップサイズμ（０＜μ≦１）を乗じたものを、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報として、送信側へ送信してもよい。
【０１０９】
なお、図１２は、通信装置１の主に受信機能に着目した機能ブロック図であるため、受信側通信装置１の送信部２０から、送信側通信装置２の調整部２２に、直接、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報が送信されるように描かれている。ただし、実際には、送信タイミング調整情報乃至送信周波数調整情報は、通信装置１のアンテナ素子１１ａ，１１ｂから発生される無線信号によって、通信装置２へ送信されるものである。
【０１１０】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図を逸脱しないかぎり、様々な変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】ＯＦＤＭのサブキャリア構造を示す図である。
【図２】サブキャリアの周波数−時間２次元配列である。
【図３】実施形態に係る通信装置のブロック図である。
【図４】位相回転量推定の基本概念説明図である。
【図５】（ａ）はタイミングオフセットの重み付け平均の説明図であり、（ｂ）は周波数オフセットの重み付け平均の説明図である。
【図６】位相回転量推定部のブロック図である。
【図７】タイルごとのタイミングオフセット、周波数オフセット計算例のための説明図である。
【図８】位相回転補正の説明図である。
【図９】第２実施形態に係る通信装置のブロック図である。
【図１０】第３実施形態に係る通信装置のブロック図である。
【図１１】第４実施形態に係る通信装置のブロック図である。
【図１２】第５実施形態に係る通信装置のブロック図である。
【図１３】受信アンテナ素子系統ごとに位相回転量推定・補正を行う場合の説明図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１：通信装置、１１ａ，１１ｂ：アンテナ素子、１２ａ，１２ｂ：ＲＦ部、１３ａ，１３ｂ：ＢＢ部、１４ａ，１４ｂ：ＦＦＴ部、１５ａ：第１系統、１５ｂ：第２系統、１６：フィルタ処理部、１７ａ−１，１７ａ−２，１７ｂ−１，１７ｂ−２：位相回転量推定部、１８ａ−１，１８ａ−２，１８ｂ−１，１８ｂ−２：位相回転量補正部、１７１：第１バッファ、１７２：伝送路周波数応答計算部、１７３：第２バッファ、１７４：相関計算部、１７５：相関値記憶部、１７６：位相回転量計算部
【図１】
0005315676.tif 000035
【図２】
0005315676.tif 000036
【図３】
0005315676.tif 000037
【図４】
0005315676.tif 000038
【図５】
0005315676.tif 000039
【図６】
0005315676.tif 000040
【図７】
0005315676.tif 000041
【図８】
0005315676.tif 000042
【図９】
0005315676.tif 000043
【図１０】
0005315676.tif 000044
【図１１】
0005315676.tif 000045
【図１２】
0005315676.tif 000046
【図１３】
0005315676.tif 000047