(57)【要約】直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるパイロット多重方法であり、送信データをＯＦＤＭ方式によりＯＦＤＭ信号で送信し、パイロットデータを直接拡散し、拡散により得られたスペクトラム拡散信号とＯＦＤＭ信号を同一周波数帯域で、かつ、同一時間で重ねて、あるいは、時分割多重して送信する。スペクトラム拡散信号は、パイロットデータを所定の拡散コードで拡散して得られたＣＤＭＡ信号である。
2005011167.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるパイロット多重方法において、
送信データをＯＦＤＭ方式によりＯＦＤＭ信号で送信し、
パイロットデータを直接拡散し、
拡散により得られたスペクトラム信号と前記ＯＦＤＭ信号を同一周波数帯域で、かつ同一時間で重ねて送信する、
ことを特徴とするＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項２】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるパイロット多重方法において、
送信データをＯＦＤＭ方式によりＯＦＤＭ信号で送信し、
パイロットデータを直接拡散し、
拡散により得られたスペクトラム信号と前記ＯＦＤＭ信号を同一周波数帯域で、かつ、時分割多重して送信する、
ことを特徴とするＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項３】
前記スペクトラム拡散信号は、パイロットデータを所定の拡散コードで拡散して得られたＣＤＭＡ信号である、
ことを特徴とする請求項１または２記載のＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項４】
受信信号と前記拡散コードの相関を演算して遅延プロファイルを求め、
該遅延プロファイルからタイミング信号を取得する、
ことを特徴とする請求項３記載のＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項５】
受信信号と前記拡散コードの相関を演算して遅延プロファイルを求め、
該遅延プロファイル信号をＦＦＴ処理して、ＯＦＤＭ方式における各サブキャリアのチャネル推定値を取得する、
ことを特徴とする請求項３記載のＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項６】
複数のパイロットデータをそれぞれ異なる拡散コードで拡散して得られた複数のＣＤＭＡ信号を多重し、
該多重ＣＤＭＡ信号を前記ＯＦＤＭ信号と同一周波数帯域で送信する、
ことを特徴とする請求項３記載のＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項７】
受信信号と前記各拡散コードの相関を演算してそれぞれ遅延プロファイルを求め、
各遅延プロファイル信号をＦＦＴ処理して、パイロット毎にＯＦＤＭ方式における各サブキャリアのチャネル推定値を取得する、
ことを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項８】
ＯＦＤＭ信号及びＣＤＭＡ信号のそれぞれにガードインターバルを挿入することを特徴とする請求項１又は２記載のＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項９】
各パイロットのレプリカ信号を発生し、
着目パイロット以外のパイロットのレプリカ信号を受信信号から減算して着目パイロットのチャネル推定を行う、
ことを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法。
【請求項１０】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるＯＦＤＭ送信装置において、
送信データをＯＦＤＭ変調してＯＦＤＭ信号を出力するＯＦＤＭ変調部、
パイロットデータを所定の拡散コードで拡散変調してＣＤＭＡ信号を出力するＣＤＭＡ変調部、
各変調部から出力するＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ変調信号を同一周波数帯域で、かつ同一時間で重ねて送信する送信部、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭシステムにおける送信装置。
【請求項１１】
直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるＯＦＤＭ送信装置において、
送信データをＯＦＤＭ変調してＯＦＤＭ信号を出力するＯＦＤＭ変調部、
パイロットデータを所定の拡散コードで拡散変調してＣＤＭＡ信号を出力するＣＤＭＡ変調部、
各変調部から出力するＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ変調信号を同一周波数帯域で、かつ、時分割多重して送信する送信部、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭシステムにおける送信装置。
【請求項１２】
複数のパイロットデータをそれぞれ異なる拡散コードで拡散して得られた複数のＣＤＭＡ信号を多重する手段、
を備え、前記送信部は、該多重ＣＤＭＡ信号を前記ＯＦＤＭ信号と同一周波数帯域で送信することを特徴とする請求項１０又は１１記載のＯＦＤＭシステムにおける送信装置。
【請求項１３】
ＯＦＤＭ信号及びＣＤＭＡ信号のそれぞれにガードインターバルを挿入するガードインターバル挿入部、
を有することを特徴とする請求項１０又は１１記載のＯＦＤＭシステムにおける送信装置。
【請求項１４】
送信データをＯＦＤＭ方式によりＯＦＤＭ信号で送信すると共に、パイロットデータを所定の拡散コードで拡散して得られたＣＤＭＡ信号で該ＯＦＤＭ信号と同一周波数帯域で送信する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるＯＦＤＭ受信装置において、
送信装置より送られてきた前記各信号を受信する受信部、
受信信号にＦＦＴ処理を施して送信データを復調するＯＦＤＭ復調部、
受信信号と送信側拡散コードとの相関を演算して遅延プロファイルを取得する遅延プロファイル取得部、
該遅延プロファイルからタイミング信号を取得するタイミング取得部、
を備え、前記ＯＦＤＭ復調部は取得されたタイミングに基づいて処理を実行することを特徴とするＯＦＤＭシステムにおける受信装置。
【請求項１５】
送信データをＯＦＤＭ方式によりＯＦＤＭ信号で送信すると共に、パイロットデータを所定の拡散コードで拡散して得られたＣＤＭＡ信号で該ＯＦＤＭ信号と同一周波数帯域で送信する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるＯＦＤＭ受信装置において、
送信装置より送られてきた前記各信号を受信する受信部、
受信信号にＦＦＴ処理を施して送信データを復調するＯＦＤＭ復調部、
受信信号と送信側の拡散コードとの相関を演算して遅延プロファイルを取得する遅延プロファイル取得部、
該遅延プロファイル信号をＦＦＴ処理して、ＯＦＤＭ方式における各サブキャリアのチャネル推定値を取得するＦＦＴ演算部、
前記ＯＦＤＭ復調部は該チャネル推定値に基づいてチャネル補償を行うことを特徴とするＯＦＤＭシステムにおける受信装置。
【請求項１６】
送信データをＯＦＤＭ方式によりＯＦＤＭ信号で送信すると共に、パイロットデータを所定の拡散コードで拡散し、得られたＣＤＭＡ信号を該ＯＦＤＭ信号と同一周波数帯域で、かつ、時分割で送信する直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるＯＦＤＭ受信装置において、
送信装置より送られてきた前記各信号を受信する受信部、
各パイロットのレプリカ信号を発生するレプリカ発生部
受信したＣＤＭＡ信号より着目パイロット以外のパイロットのレプリカ信号を減算して着目パイロットのチャネル推定を行うチャネル推定部、
を備えたことを特徴とするＯＦＤＭシステムにおける受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）システムにおけるパイロット多重方法及び送受信装置に係わり、特に、送信データをＯＦＤＭ方式によりＯＦＤＭ信号で送信すると共に、パイロットデータをスペクトラム信号、例えばＣＤＭＡ信号でＯＦＤＭ信号と同一周波数帯域で送信するＯＦＤＭシステムにおけるパイロット多重方法及び送受信装置に関する。
【背景技術】  図１７はＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送システムにおけるＯＦＤＭ送信装置の構成図である。ユーザデータ（チャネルデータ）は直列に所定のビットレートでＯＦＤＭ変調部１に入力する。シリアル／パラレル変換部１ａは直並列変換により入力データをＭビット並列データＳ１〜ＳＭに、すなわち、サブキャリアｆ１〜ｆＭの周波数領域データに変換する。ＩＦＦＴ演算部１ｂは、各周波数領域データＳ１〜ＳＭをサブキャリアｆ１〜ｆＭで伝送するものとして該周波数データにＩＦＦＴ演算を施し、時間領域の波形データに変換する。ＧＩ（ガードインターバル）挿入部１ｃは、シンボル間干渉を除去するために、時間領域最後尾データの一部をガードインターバルとして先頭に付加してＯＦＤＭシンボルとして出力し、ＤＡ変換器１ｄはアナログ信号に変換する。アップコンバータ２は、ＯＦＤＭ変調部１から入力するＯＦＤＭ変調信号（ＯＦＤＭ信号）を高周波信号にアップコンバージョンし、送信増幅器３は高周波信号を増幅してアンテナより空中に放射する。
図１８はシリアルパラレル変換説明図であり、１フレームの送信データの前方にパイロットＰが時間多重されている。尚、図１９に示すようにパイロットＰはフレーム内で分散することもできる。１フレーム当たりパイロットＰがたとえば４×Ｍシンボル、送信データが２８×Ｍシンボルであるとすると、シリアルパラレル変換部１ａより並列データとして最初の４回までパイロットのＭシンボルが出力し、以後、並列データとして２８回送信データのＭシンボルが出力する。この結果、１フレーム期間においてパイロットを全てのサブキャリアに時間多重して４回伝送でき、受信側で該パイロットを用いてはサブキャリア毎にチャネルを推定してチャネル補償（フェージング補償）が可能となる。
図２０はガードインターバル挿入説明図である。ガードインターバル挿入とは、Ｍ個のサブキャリアサンプル（＝１ＯＦＤＭシンボル）に応じたＩＦＦＴ出力信号を１単位とするとき、その先頭部に末尾部分をコピーすることである。ガードインターバルＧＩを挿入することによりマルチパスによる符号間干渉（ＩＳＩ：Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）の影響を無くすことが可能になる。
図２１はＯＦＤＭ伝送システムにおけるＯＦＤＭ受信装置の構成図である。ダウンコンバータ５は、送信装置より送られてきた高周波信号に周波数変換処理を施し、周波数変換された受信信号はＡＧＣアンプ６でＡＧＣ増幅され、ＡＤ変換器７でディジタル信号に変換されてＯＦＤＭ復調部８に入力する。
ＯＦＤＭ復調部において、シンボルタイミング検出部８ａはガードインターバル（ＧＩ）の相関によりＯＦＤＭシンボルのタイミングを検出する（特許文献１）。ガードインターバルＧＩは、図２２（ａ）に示すようにサンプル数Ｍ個のＯＦＤＭ有効シンボルの先頭部にサンプル数ＮＧ個の末尾部分をコピーして作成しているから、１ＯＦＤＭ有効シンボル前（Ｍサンプル前）の受信信号と現受信信号との相関を演算することにより図２２（ｂ）に示すようにガードインターバルＧＩ部分で相関値が最大となる。この相関値最大となるタイミングｔ０がＯＦＤＭシンボル開始タイミングとなる。ＧＩ除去部８ｂは、ＯＦＤＭシンボル開始タイミングに基づいて挿入されているガードインターバルを削除してＦＦＴ演算部８ｃに入力する。
ＦＦＴ演算部８ｃはＦＦＴウインドウタイミングでＦＦＴ演算処理を行って時間領域の信号をＭ個のサブキャリア信号（サブキャリアサンプル）Ｓ１′〜ＳＭ′に変換し、チャネル推定部８ｄは送信側で時間多重されたパイロットを用いてサブキャリアｆ１〜ｆＭ毎にチャネル推定を行い、チャネル補償部８ｅはサブキャリア毎のチャネル推定値ＣＣ１〜ＣＣＭをＦＦＴ出力に乗算してフェージングの補償を行う。
チャネル推定部８ｄはＦＦＴ部８ｃから出力する各パイロットシンボルのサブキャリア成分Ｓ１′〜ＳＭ′を複数シンボル分、サブキャリア毎に加算してその平均値により各サブキャリアのチャネル推定値ＣＣ１〜ＣＣＭを演算する。すなわち、チャネル推定部８ｄは、既知のパイロット信号を用いて各サブキャリアのフェージングによる位相の影響ｅｘｐ（ｊφ）を推定し、チャネル補償部８ｅは送信シンボルのサブキャリア信号成分にｅｘｐ（−ｊφ）を乗算してフェージングを補償する。
パラレルシリアル変換部８ｆはチャネル補償部８ｅでチャネル補償された並列データ（サブキャリア成分Ｓ１′〜ＳＭ′）を直列データに変換し、図示しないデータ復号部に入力し、送信データを復号する。
チャネル推定値は既知信号のパイロットシンボルから求めるが、Ｓ／Ｎ改善のために数シンボル平均を取ることがある。このときチャネルの値は時間方向とサブキャリア方向の両方にある程度の相関があることが解っているので、時間とサブキャリアの両方向にまたがる領域で平均を行うことができる。図２３にフレーム構成の例を示す。この場合、８ＯＦＤＭシンボルにまたがり、２サブキャリアづつ（合計２×８＝１６で）平均している。以上のようにチャネル推定値を平均して求める理由は、それぞれのシンボルにノイズが乗っているため、平均することで該ノイズの影響を無くしてＳ／Ｎ比を向上するためである。周波数が近いサブキャリアではあれば、殆どチャネル値は同じであるから、平均しても何ら問題はない。
以上のＯＦＤＭ通信では１つのパイロットしか使用できず、複数種類のパイロットを使用したい場合に対応できない。例えば、図２４に示すように基地局ＢＳの周囲をセクタ化し、各セクタＳＣ１〜ＳＣ３においてアンテナＡＴ１〜ＡＴ３より指向性ビームを放射する構成においては、セクタ毎の移動局ＭＳ１〜ＭＳ３を識別する必要がある。このため、セクタ毎に異なるパイロットを使用する必要があるが、従来の方式では複数種類のパイロットを使用することは不可能であった。
複数種類のパイロット信号を多重する一つの方法として直交コードを使う方法がある（特許文献２）。この方法は、図２５に示すように、隣接するｍ（＝２）個づつのサブキャリアを組とし、ｎ（＝８）個のパイロットシンボルにおける各組の総計１６個のサブキャリア成分に図２６で示す直交コードＫ０〜Ｋ１５を乗算する方法である。この方法によれば、直交コード数分のパイロット信号を同じ周波数、同じタイミングで多重することができる。
・従来技術の問題点
従来技術のＯＦＤＭ受信機では、初期同期におけるＯＦＤＭシンボルの先頭タイミング検出のためにガードインターバルの相関を用いる。しかし、かかる従来技術では相関特性が緩慢であるために検出精度を向上させるのが難しい問題がある。又、その検出精度がデータ部の復調性能に影響する問題がある。
そこで、別の従来技術として、親局からＣＤＭＡ方式により子局に向けてシンボル同期信号を送信し、子局において、ＣＤＭＡ復号器はＣＤＭＡ受信信号を復号し、ＯＦＤＭ同期回路は該シンボル同期信号に同期して、ＯＦＤＭ変調器、高周波変換器を通してＯＦＤＭ信号を送信する技術がある（特許文献３）。この従来技術によれば、タイミングの検出精度を向上することができるが、同期のためにのみＣＤＭＡ送信するものであるためパーフォーマンス／コストの点で問題がある。
また、従来技術では直交コードを乗算してパイロットを多重する。しかし、かかる従来技術では、コード全体を受信するまで各パイロットの分離ができない。このため、例えば１〜２個のパイロットシンボルを受信した段階で瞬時のチャネル推定値が欲しい時に対応できない問題がある。又、１６ビットの直交コードＫ０〜Ｋ１５を乗算してパイロットを多重する方法では、最大で１６個のパイロットしか多重できず、自由度が小さい問題がある。例えば、複数ユーザで多元的に無線通信をする時、各ユーザごとに個別のパイロット信号を使用する場合があるが、かかる場合に対応できない問題がある。
以上より本発明の目的は、フレームやＯＦＤＭシンボル等のタイミング検出精度を向上でき、しかもチャネル推定が可能なようにすることである。
本発明の別の目的は、１〜２個のパイロットシンボルの受信で瞬時のチャネル推定が行え、しかも、たくさんのパイロットを多重できるようにすることである。
【特許文献１】ＰＣＴ／ＪＰ０１／０８４８８
【特許文献２】ＰＣＴ／ＪＰ０２／０００５９
【特許文献３】特開平１０−２１０００２
【発明の開示】
ＯＦＤＭ通信システムにおいて、本発明の送信装置は、送信データをＯＦＤＭ方式によりＯＦＤＭ信号で送信すると共に、パイロットデータを直接拡散し、拡散により得られたスペクトラム信号をＯＦＤＭ信号と同一周波数帯域で、かつ、同一時間で重ねて、あるいは、時分割多重して送信する。スペクトラム拡散信号として、送信装置は、パイロットデータを所定の拡散コードで拡散して得られたＣＤＭＡ信号を使用する。
ＯＦＤＭ通信システムにおいて、本発明の受信装置は、受信信号と送信側拡散コードとの相関を演算して遅延プロファイルを求め、該遅延プロファイルからフレームやＯＦＤＭシンボル等のタイミング信号を取得する。
また、本発明の受信装置は、受信信号と送信側拡散コードとの相関を演算して遅延プロファイルを求め、該遅延プロファイル信号をＦＦＴ処理して、ＯＦＤＭ方式における各サブキャリアのチャネル推定値を取得する。
以上の態様により、フレームやＯＦＤＭシンボル等のタイミング検出精度を向上でき、しかも、チャネル推定が可能となり、パーフォーマンスを向上することができる。又、１〜２個のパイロットシンボルの受信で瞬時のチャネル推定を行うことが出来る。
別の態様において、本発明の送信装置は、複数のパイロットデータをそれぞれ異なる拡散コードで拡散して得られた複数のＣＤＭＡ信号を多重し、該多重ＣＤＭＡ信号をＯＦＤＭ信号と同一周波数帯域で、かつ、同一時間で重ねて、あるいは、時分割多重して送信する。又、本発明の受信装置は、受信信号と送信側の各拡散コードとの相関を演算してそれぞれ遅延プロファイルを求め、各遅延プロファイル信号をＦＦＴ処理して、パイロット毎にＯＦＤＭ方式における各サブキャリアのチャネル推定値を取得する。
以上の本発明の態様により、１〜２個のパイロットシンボルの受信で瞬時のチャネル推定が行え、しかも、十分に長い拡散コードを使用できるため、多数のパイロットを多重することができる
また、本発明の送信装置は、ＯＦＤＭ信号及びＣＤＭＡ信号のそれぞれにガードインターバルを挿入し、シンボル間干渉を除去する。
また、本発明の受信装置は、各パイロットのレプリカ信号を発生し、着目パイロット以外のパイロットのレプリカ信号を受信信号から減算して着目パイロットのチャネル推定を行う。このようにすれば、干渉キャンセラを利用して受信感度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】  図１は第１実施例のＯＦＤＭシステムにおける送信装置の構成図ある。
図２はＯＦＤＭシステムにおける受信装置の構成図である。
図３はフレーム構成例（ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号の信号電力の時間変動例）である。
図４は第２実施例のＯＦＤＭシステムにおける送信装置の構成図である。
図５はＯＦＤＭシステムにおける受信装置の構成図である。
図６はフレーム構成例（ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号の信号電力の時間変動例）である。
図７はＯＦＤＭフレームタイミングを検出するタイミング検出ユニットの構成図（図７（Ａ））およびＯＦＤＭの各サブキャリアのチャネル推定値を演算するチャネル推定ユニットの構成図（図７（Ｂ））である。
図８は遅延プロファイル説明図である。
図９は各サブキャリアのチャネル推定値算出の原理説明図である。
図１０は第４実施例のＣＤＭＡ変調部の構成図である。
図１１は３つのＣＤＭＡパイロット信号を多重し、該多重されたＣＤＭＡパイロット信号をＯＦＤＭ信号と時分割多重して送信する様子を示す図である。
図１２はＣＤＭＡ信号へのガードインターバル挿入説明図である。
図１３は第５実施例のＣＤＭＡ変調部の構成図である。
図１４は非希望信号を干渉信号として除去する第６実施例の干渉キャンセラの構成図である。
図１５はパイロットレプリカ発生部のチャネル推定部の構成図である。
図１６は直接波のみ考慮してチャネル推定する場合の干渉キャンセラの構成図である。
図１７はＯＦＤＭ通信における送信装置の構成図である。
図１８はシリアルパラレル変換説明図である。
図１９はパイロットの分散配置説明図である。
図２０はガードインターバル挿入説明図である。
図２１はＯＦＤＭ通信における受信装置の構成図である。
図２２は従来のタイミング検出法説明図である。
図２３は従来のパイロット検出説明図である。
図２４は基地局の周囲をセクタ化した場合の説明図である。
図２５は複数種類のパイロット信号を多重する方法の説明図である。
図２６は複数種類のパイロット信号を多重するために使用する直交コードの説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  （Ａ）第１実施例
図１は第１実施例のＯＦＤＭシステムにおける送信装置の構成図、図２はＯＦＤＭシステムにおける受信装置の構成図、図３はフレーム構成例である。
図１の送信装置において、ＯＦＤＭ変調部１１は図１７のＯＦＤＭ変調部１と同一の構成を備え、所定ビットレートで入力する送信データをＯＦＤＭ変調して出力する。ＣＤＭＡ変調部１２は、ＣＤＭＡ拡散部１２ａとＤＡ変換器１２ｂを備え、送信データと同一ビットレートで入力するパイロットデータをパイロット用の拡散コードで拡散して出力する。ＣＤＭＡ拡散部１２ａにおいて、拡散コード発生部１２ａ−１はパイロット用の拡散コードを発生し、乗算部１２ａ−２はパイロットデータに拡散コードを乗算して直接拡散し、ＤＡ変換器１２ｂは乗算結果をアナログ信号に変換する。ＣＤＭＡ拡散部１２ａにおける拡散コードは５１２ビットで構成され、拡散率は例えば５１２である。合成部１３はＯＦＤＭ変調部１１から出力するＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ変調部１２から出力するＣＤＭＡ信号を同一周波数帯域で、かつ同一時間で合成して出力し、アップコンバータ１４は合成信号を高周波信号にアップし、送信増幅器１５は高周波信号を増幅してアンテナより送信する。図３から明らかなようにパイロットデータは常時送信データに重ねられて送信される。
図２１の受信装置において、ダウンコンバータ２１は、送信装置より送られてきた高周波信号に周波数変換処理を施し、ＡＧＣアンプ２２は周波数変換された受信信号をＡＧＣ増幅し、ＡＤ変換器２３は受信信号をディジタル信号に変換してＯＦＤＭ復調部２４とＣＤＭＡ復調部２５に入力する。ＯＦＤＭ復調部２４は図２１に示したＯＦＤＭ復調部８と同一の構成を備え、受信信号にＦＦＴ処理を施し、チャネル推定／チャネル補償して得られた各サブキャリアデータ（Ｍビット並列データ）を直列データに変換して送信データを復調する。ＣＤＭＡ復調部２５は受信信号に送信装置のパイロット用の拡散コードと同一のコードを乗算して逆拡散し、パイロットデータを復調する。
図３は、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号の信号電力の時間変動例である。ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号はお互いに干渉信号となるが、ＣＤＭＡ信号の拡散比を十分大きくすることでお互いの干渉を十分小さくすることができる。例えば拡散比を５１２にすることで、ＣＤＭＡ信号電力はＯＦＤＭ信号電力に対して１／５１２程度にすることができ、それによりＯＦＤＭ信号への干渉を小さくできる。
（Ｂ）第２実施例
図４は第２実施例のＯＦＤＭシステムにおける送信装置の構成図、図５はＯＦＤＭシステムにおける受信装置の構成図、図６はフレーム構成例である。
図４の送信装置において、第１実施例の送信装置と異なる点は、
▲１▼合成部１３がマルチプレクサ３１に変更された点、
▲２▼ＯＦＤＭ変調部１１とＣＤＭＡ変調部１２に図６に示すタイミングで送信データＤＴ、パイロットデータＰが入力する点、
▲３▼マルチプレクサ３１が図６に示すタイミングで時分割的にＣＤＭＡ信号とＯＦＤＭ信号を選択して出力する点、
である。すなわち、図４の送信装置では、独立に設けられたＯＦＤＭ変調部１１とＣＤＭＡ変調部１２は独自のタイミングでＯＦＤＭ変調、ＣＤＭＡ変調して得られた同一周波数帯域のＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号をそれぞれマルチプレクサ３１に入力し、マルチプレクサ３１は入力されたＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号を時間多重して出力する。アップコンバータ１４は時分割で入力する信号を高周波信号にアップし、送信増幅器１５は高周波信号を増幅してアンテナより送信する。
図５の受信装置において、第１実施例の受信装置と異なる点は、
▲１▼ＡＤ変換器２３の後段にデマルチプレクサ３２を設けている点、
▲２▼デマルチプレクサ３２はＡＤ変換器２３から入力する時間多重信号をＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号に分離し、ＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ復調部２４に入力し、ＣＤＭＡ信号をＣＤＭＡ復調部２５にそれぞれ入力する点、
▲３▼ＯＦＤＭ復調部２４は入力されたＯＦＤＭ信号にＯＦＤＭ復調処理を施して送信データを復調して出力し、ＣＤＭＡ復調部２４は入力されたＣＤＭＡ信号にＣＤＭＡ復調処理を施してパイロットを復調して出力する点、
である。
第２実施例によれば、図６より明らかなように、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号の干渉を無くすことができる。
（Ｃ）第３実施例
図７（Ａ）は受信装置において、ＯＦＤＭフレームタイミングやＯＦＤＭシンボルタイミングを検出するタイミング検出ユニットの構成図である。
送信装置は、第１実施例、第２実施例のいずれかの構成によりＯＦＤＭ信号及びＣＤＭＡ信号を送信すると共に、ＣＤＭＡ信号は特定のタイミング（例えばフレームタイミング）で既知のパイロットデータを既知のタイミング用の拡散コードで拡散することにより発生して送信する。
受信装置のタイミング検出ユニットにおけるマッチトフィルタ４１は、Ａ／Ｄ変換された受信信号に前記送信側の既知のタイミング用拡散コードを乗算して相関演算を行い、平均化部４２は複数の相関演算結果を用いて各時刻ｔｊにおける相関の平均Ｘｊを演算し、電力計算部４３は各時刻の相関値Ｘｊの電力を計算して図８に示す遅延プロファイルを発生する。タイミング検出部４４は遅延プロファイルより電力の最大ピーク時刻ｔ０をフレームタイミング、ＯＦＤＭシンボルタイミングとして決定する。
図７（Ｂ）はＯＦＤＭの各サブキャリアのチャネル推定値を演算するチャネル推定ユニットの構成図である。図９に示すように、ＯＦＤＭの各サブキャリアのチャネル推定値ＣＣ０〜ＣＣ５１１にＩＦＦＴ演算を施すと遅延プロファイル（インパルス応答の周波数特性）が得られることが知られている。逆に、遅延プロファイルにＦＦＴ演算処理を行えば各サブキャリアのチャネル推定値ＣＣ０〜ＣＣ５１１が得られる。
そこで、図７（Ｂ）のチャネル推定ユニットにおいて、マッチトフィルタ５１は、Ａ／Ｄ変換された受信信号に既知の拡散コードを乗算して相関演算を行い、平均化部５２は複数の相関演算結果を用いて各時刻ｔｊにおける相関の平均Ｘｊを演算して遅延プロファイルを出力し、ＦＦＴ演算部５３は該遅延プロファイルにＦＦＴ演算処理を施して各サブキャリアｆ０〜ｆ５１１のチャネル推定値ＣＣ０〜ＣＣ５１１を出力する。
（Ｄ）第４実施例
図１０は第４実施例のＣＤＭＡ変調部の構成図であり、図１、図４のＣＤＭＡ変調部１２に置き換えて使用する。
第４実施例のＣＤＭＡ変調部１２は、ＣＤＭＡ拡散部１２ａ′とＤＡ変換器１２ｂを備えている。ＣＤＭＡ拡散部１２ａ′は、複数のパイロットデータＰ１〜Ｐｎを互いに直交する拡散コードＳＣ１〜ＳＣｎで拡散する第１〜第ｎ拡散部６１−１〜６１−ｎと各拡散部から出力する拡散データ（ＣＤＭＡ信号）を多重してＤＡ変換器１２ｂに入力する合成部６２を有している。第１〜第ｎ拡散部６１−１〜６１−ｎは、拡散コードＳＣ１〜ＳＣｎを発生する拡散コード発生部６１ａ１〜６１ａｎ、パイロットデータＰ１〜Ｐｎに拡散コードＳＣ１〜ＳＣｎを乗算する乗算部６１ｂ１〜６１ｂｎを有している。
第４実施例では、複数のパイロットデータＰ１〜Ｐｎを直交する拡散コードＳＣ１〜ＳＣｎで拡散して得られるＣＤＭＡパイロット信号を多重し、多重されたＣＤＭＡパイロット信号をＯＦＤＭ変調部１１（図１、図４）から発生するＯＦＤＭ信号と時間的に重ねて、あるいは時分割多重して送信する。
図１１は３つのＣＤＭＡパイロット信号を多重し、該多重されたＣＤＭＡパイロット信号をＯＦＤＭ信号と時分割多重して送信する様子を表わしている。拡散コードを５１２ビットとすれば、従来技術に比べて遥かに多くのパイロットを多重し、受信側で分離することが可能となる。
（Ｅ）第５実施例
ＯＦＤＭではよく知られているように、ＯＦＤＭシンボルに図１２（Ａ）に示すようなガードインターバルＧＩを挿入することで、マルチパス伝播環境における隣接シンボルからの干渉を低減している。すなわち、マルチパス伝播環境により入り込んでくる隣接シンボル信号を避けてＯＦＤＭシンボルを切り出すことにより、隣接シンボルからの干渉を低減している。そこで、図１２（Ｂ）に示すようにＣＤＭＡ信号に対しても同様のガードインターバルＧＩ′を挿入する。これにより、隣接シンボル信号を避けてＣＤＭＡシンボルを切り出すことができ、チャネル推定精度を向上させることが出来る。
図１３は第５実施例のＣＤＭＡ変調部の構成図であり、図１、図４のＣＤＭＡ変調部１２の代わりに使用する。図１のＣＤＭＡ変調部１２と異なる点はＣＤＭＡ拡散部１２ａとＤＡ変換器１２ｂの間にガードインターバル挿入部１２ｃを有している点である。
（Ｆ）第６実施例
ＣＤＭＡ受信機では干渉キャンセラを利用して受信感度を向上させる方法がよく知られている。干渉キャンセラは受信信号に含まれる希望信号以外の複数チャネルを復調し、その希望信号以外の復調結果から干渉信号波形を再構成し、受信信号から減ずることにより、希望信号を出力することにより干渉信号を低減させる方式である。
図１４は非希望信号を干渉信号として除去する第６実施例の干渉キャンセラの構成図であり、第１拡散コードで拡散したパイロット信号を希望信号、第２〜第Ｎ拡散コードで拡散したパイロット信号を非希望信号とした例である。なお、送信装置より、ＯＦＤＭ信号とＣＤＭＡ信号は第２実施例（図４参照）のように時分割で送られてくるものとし、また、Ｎ個のパイロットのうち１つはタイミングを示すものである。
パスサーチ部７１は受信信号とタイミング識別用の拡散コードの相関を演算してマルチパスの各パスのタイミング（遅延時間）ｔ１〜ｔＭを検出し、これらｔ１〜ｔＭをパス毎に設けられた第２〜第Ｎパイロットレプリカ発生部７２ａ１〜７２Ｎ１，．．．，７２ａＭ〜７２ＮＭのチャネル推定部８１に入力する。各パイロットレプリカ発生部のチャネル推定部８１は図１５に示す構成を備えており、第ｊパスの第ｉ拡散コード発生部８１ａは第ｉ拡散コードＣＤｉを発生し、逆拡散部８１ｂは対応する第ｊパスの検出タイミングｔｊでデジタルの受信信号（ＡＤサンプル）に第ｉ拡散コードＣＤｉを乗算して逆拡散し、平均化部８１ｃは逆拡散出力を平均化する。平均化出力信号は第ｊパスの第ｉパイロット信号のチャネル推定値である。
乗算部８２はチャネル推定値に第ｉ拡散コード発生部８３から出力する第ｉ拡散コードを乗算し、遅延調整部８４は対応するパスタイミング応じた遅延時間分、遅延して演算部７３ｊ（ｊ＝ａ〜Ｎ）に入力する。演算部７３ｊ（ｊ＝ａ〜Ｎ）は、第ｊパスの第２〜第Ｎパイロットレプリカ発生部７２ａｊ〜７２Ｎｊから発生する非希望信号を合成し、演算部７４は各演算部７３ｊ（ｊ＝ａ〜Ｎ）の出力信号を合成して非希望信号を出力し、演算部７５は、デジタルの受信信号から非希望信号（干渉信号）を減ずることにより、第１パイロット信号のチャネル推定信号を出力する。同様に他のパイロット信号のチャネル推定値を出力することができる。
以上では、マルチパスの各パスを考慮した場合であるが、図１６に示すように直接波のみ考慮してチャネル推定するように構成することもできる。
・本発明の効果
以上、本発明によれば、フレームやＯＦＤＭシンボル等のタイミング検出精度を向上でき、しかも、チャネル推定が可能となり、パーフォーマンスを向上することができる。又、１〜２個のパイロットシンボルの受信で瞬時のチャネル推定を行うことが出来る。
本発明によれば、１〜２個のパイロットシンボルの受信で瞬時のチャネル推定が行え、しかも、十分に長い拡散コードを使用できるため、多数のパイロットを多重することができる
本発明によれば、ＯＦＤＭ信号及びＣＤＭＡ信号のそれぞれにガードインターバルを挿入し、シンボル間干渉を除去することができる
本発明によれば、各パイロットのレプリカ信号を発生し、着目パイロット以外のパイロットのレプリカ信号を受信信号から減算して着目パイロットのチャネル推定を行うようにしたから、干渉キャンセラを利用して受信感度を向上させることができる。
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年12月22日(2005.12.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１０】
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【国際調査報告】
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