(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる複数の送信データそれぞれの所定位置に伝搬路推定用既知信号及びヌル信号を挿入する信号挿入手段と、前記既知信号及びヌル信号が挿入された各送信データに対して直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号を送信する複数のアンテナとを具備し、前記信号挿入手段は、前記複数のＯＦＤＭ信号間で同一時間に送信されるサブキャリアについて、あるＯＦＤＭ信号のサブキャリアに前記既知信号が配置された場合は他のＯＦＤＭ信号のこれに対応するサブキャリアにヌル信号が配置されると共に各ＯＦＤＭ信号で少なくとも１つのサブキャリアには前記既知信号が配置される位置に、前記既知信号及びヌル信号を挿入することを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。
【請求項２】
前記信号挿入手段は、前記複数のＯＦＤＭ信号における同一時間のサブキャリアおいて、各ＯＦＤＭ信号間でほぼ均等に前記既知信号が配置されるように前記既知信号及びヌル信号を挿入することを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項３】
前記信号挿入手段は、各ＯＦＤＭ信号において、前記既知信号及びヌル信号が配置されるサブキャリアが時間毎に変化するように前記既知信号及びヌル信号を挿入することを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項４】
異なる複数の送信データそれぞれの所定位置に伝搬路推定用既知信号を挿入する信号挿入手段と、前記既知信号が挿入された各送信データに対して直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号を送信する複数のアンテナとを具備し、前記信号挿入手段は、特定のアンテナに供給するＯＦＤＭ信号として２シンボル連続して前記既知信号が配置されるように前記既知信号を挿入し、かつ他のアンテナに供給するＯＦＤＭ信号として前記２シンボル連続した既知信号の時間的に直前と直後に１シンボルずつ前記既知信号が配置される位置に前記既知信号を挿入することを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。
【請求項５】
前記信号挿入手段は、前記既知信号によって伝搬路補償される信号が含まれる単位送信信号区間内に２シンボル以上の前記既知信号が配置されるように前記既知信号を挿入すると共に、前記既知信号が配置されたサブキャリアが各シンボルによって変わる位置に前記既知信号を挿入することを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項６】
請求項１に記載のＯＦＤＭ通信装置により送信されたＯＦＤＭ信号を受信して復調するＯＦＤＭ通信装置であって、
前記ＯＦＤＭ信号を受信する複数のアンテナと、各アンテナで受信された受信信号に含まれる前記既知信号に基づいて、前記複数のアンテナと請求項１のＯＦＤＭ通信装置の複数アンテナとの間の伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、ヌル信号が配置されたサブキャリアの伝搬路特性を前記既知信号が配置された近接するサブキャリアの伝搬路特性を用いて補間する補間手段と、前記伝搬路特性を用いて各サブキャリアに割り当てられた信号に対して伝搬路補償を施す伝搬路補償手段と、を具備することを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。
【請求項７】
それぞれ異なるデータを重畳した複数のＯＦＤＭ信号を複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭ通信方法であって、前記複数のＯＦＤＭ信号間での同一時間の同一周波数のサブキャリアについて、１つのサブキャリアに前記伝搬路推定用既知信号を配置し、他のサブキャリアにはヌル信号を配置すると共に、各ＯＦＤＭ信号で少なくとも１つのサブキャリアには前記既知信号を配置することを特徴とするＯＦＤＭ通信方法。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれかのＯＦＤＭ通信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項９】
請求項１から請求項６のいずれかのＯＦＤＭ通信装置を具備することを特徴とする無線基地局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＯＦＤＭ通信装置及びその方法に関し、特にＯＦＤＭ信号に伝搬路推定用の既知信号を挿入して送信する場合に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の通信においては、例えばＩＥＥＥ８０２．１１等でも採用されているように、送信側装置は、所定の受信側装置に対して、例えば図１４に示すようなバースト単位の信号を送信する。図１４に示すように、バースト単位の信号は、ガード区間（ＧＩ）、伝搬路推定用プリアンブルおよび情報信号（ＤＡＴＡ１、………）を含むものである。バースト単位の信号において、伝搬路推定用プリアンブルは、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）処理がなされており、情報信号は、所定の変調処理およびＩＦＦＴ処理がなされている。
【０００３】
受信側装置は、ＩＦＦＴ処理された伝搬路推定用プリアンブルと、受信したバースト単位の信号（受信信号）における伝搬路推定プリアンブルとの相関値を算出することにより、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理の開始タイミングを検出する。この後、受信側装置は、検出された開始タイミングに従って、受信信号に対するＦＦＴ処理を行うことにより、受信信号から伝搬路推定用プリアンブルおよび情報信号を抽出する。さらに、受信側装置は、抽出された伝搬路推定用プリアンブルを用いて伝搬路の推定を行い、伝搬路推定結果を用いて情報信号の復調を行う。これにより、受信側装置は復調信号を取り出すことができる。
【０００４】
次に図１５を用いて、ＯＦＤＭ通信装置の送受信の原理を説明する。図１５では、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２を有するＯＦＤＭ通信装置（ＴＸ）１から２つのアンテナＡＮ３、ＡＮ４を有するＯＦＤＭ通信装置（ＲＸ）２にＯＦＤＭ信号を送信する場合について説明する。ここでＯＦＤＭ通信装置１の各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信される信号をそれぞれＴＸ１、ＴＸ２とする。またＯＦＤＭ通信装置２の各アンテナＡＮ３、ＡＮ４により受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とする。すると、受信信号ＲＸ１、ＲＸ２はそれぞれ次式で表すことができる。
【０００５】
ＲＸ１  ＝  ＡＴＸ１  ＋  ＢＴＸ２      ………      （１）
ＲＸ２  ＝  ＣＴＸ１  ＋  ＤＴＸ２      ………      （２）
但し、（１）式、（２）式において、Ａは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性、Ａは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性を表すものとする。
【０００６】
ここで受信信号から、送信信号ＴＸ１とＴＸ２を受信復調するためには、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを推定する必要がある。
【０００７】
図１６は、ＯＦＤＭ通信装置１から送信されるＯＦＤＭ送信信号のフレームフォーマットを示す。すなわちアンテナＡＮ１からは図１６（ａ）に示すＯＦＤＭ信号が送信され、アンテナＡＮ２からは図１６（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号が送信される。また図１６において、例えばＤＡＴＡ１（Ｎ，Ｋ）とは、ＤＡＴＡ１が示されている時間及び周波数にデータ１に関するＮシンボル目がＫ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。同様に、伝搬路推定用プリアンブル（１，ｋ）とは、伝搬路推定用プリアンブル（１，ｋ）が示されている時間及び周波数に伝搬路推定用プリアンブルの１シンボル目がｋ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。
【０００８】
図１６からも分かるようにアンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。同様に、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されている時間は、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。
【０００９】
４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄは、ＯＦＤＭ通信装置２（図１５）において、以下のようにして推定することができる。伝搬路特性ＡはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＢはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＣはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。特性ＡＤアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。
【００１０】
次に、ＯＦＤＭ通信装置２は、推定した４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄを用いて、以下の式で表す処理を行うことにより、各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信された信号ＴＸ１、ＴＸ２を受信復調することができる。
【００１１】
DRX1 / ( AD - BC ) - BRX2 / ( AD - BC )
＝  D ( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) - B ( DTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝  ( ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2 ) / ( AD - BC )
＝  TX1                                                ………（３）
−CRX1 / ( AD - BC ) - ARX2 / ( AD - BC )
＝  −C( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) + A ( CTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝  ( -ACTX1 - BCTX2 + ACTX1 - ADTX2 ) / ( AD - BC )
＝  TX2                                                ………（４）
図１７は、ＯＦＤＭ通信装置１の送信系の構成を示す。送信系１０では、まず送信信号が符号化部１１により符号化される。符号化後の信号はプリアンブル挿入部１２によりプリアンブルが挿入され、続く変調部１３により変調処理が施される。
【００１２】
変調後の信号はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１４によりシリアルパラレル変換されることにより２系統に分けられる。２系統に分けられた各信号は逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１５、１６により逆高速フーリエ変換処理されることにより、各ＩＦＦＴ１５、１６により直交周波数分割多重されてＯＦＤＭ信号が得られる。ここでＩＦＦＴ１５の出力信号１は、図示しない無線送信部により所定周波数の搬送波の乗算処理等の無線送信処理が施された後、アンテナＡＮ１（図１５）から発信される。同様にＩＦＦＴ１６の出力信号２は、図示しない無線送信部により所定周波数の搬送波の乗算処理等の無線送信処理が施された後、アンテナＡＮ２（図１５）から発信される。
【００１３】
図１８は、ＯＦＤＭ通信装置２（図１５）の受信系の構成を示す。受信系２０では、アンテナＡＮ３で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２１の入力信号１として入力される。またアンテナＡＮ４で受信された受信信号が図示しない無線受信部を介して高速フーリエ変換部（ＦＦＴ）２２の入力信号２として入力される。
【００１４】
ＦＦＴ２１は入力信号１に対して高速フーリエ変換処理を施すことにより、各サブキャリア毎の受信信号を得る。ＦＦＴ２１により得られたサブキャリア毎の受信信号は伝搬路推定部２３、及び伝搬路補償・干渉補償部２４、２６にそれぞれ送出される。入力信号２はＦＦＴ２２により各サブキャリア毎の受信信号とされ、この受信信号が伝搬路推定部２５、及び伝搬路補償・干渉補償部２６、２４にそれぞれ送出される。
【００１５】
伝搬路推定部２３は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、図１５について上述した伝搬路特性Ａ、Ｂを推定する。同様に伝搬路推定部２５は、受信信号に挿入されたプリアンブルに基づいて、図１５について上述した伝搬路特性Ｃ、Ｄを推定する。
【００１６】
係数算出部２７は伝搬路推定部２３、２５により得られた伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを用いて、伝搬路補償及び干渉補償するための係数Ａ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）を求める。係数算出部２７は、図１９に示すように構成されている。伝搬路推定部２３、２５により得られた４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄはそれぞれ各メモリ４１〜４４に格納される。乗算部４６ではＡＤが得られ、乗算部４５ではＢＣが得られる。減算部４７ではＡＤ−ＢＣが得られる。除算部４８、４９、５０、５１では、それぞれＡ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｂ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｃ／（ＡＤ−ＢＣ）、Ｄ／（ＡＤ−ＢＣ）が得られる。
【００１７】
図１８に戻って、伝搬路補償及び干渉補償部２４は係数算出部２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（３）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償した受信信号ＴＸ１を形成する。同様に、伝搬路補償及び干渉補償部２６は係数算出部２７で求められた係数を用いて受信信号に対して（４）式で表される演算を行うことにより、伝搬路補償及び干渉補償した受信信号ＴＸ２を形成する。
【００１８】
伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ１は、残留位相誤差検出部２８及び位相補償部２９に送出され、同様に伝搬路補償・干渉補償後の受信信号ＴＸ２は、残留位相誤差検出部２８及び位相補償部３０に送出される。残留位相誤差検出部２８は、２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２を比較することにより、２つの受信信号ＴＸ１、ＴＸ２における残留位相誤差を検出し、これを位相補償部２９、３０に送出する。
【００１９】
位相補償部２９、３０では、それぞれ受信信号ＴＸ１、ＴＸ２に対して残留位相誤差ぶんだけ位相を回転させることにより、位相補償処理を行う。位相補償後の２つの受信信号はパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）３１によりシリアル信号とされ、続く復号化部３２により復号されることにより、送信信号に対応する受信信号が得られる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ通信装置においては、図１６にも示したように、送信アンテナＡＮ１と送信アンテナＡＮ２とでは、伝搬路推定用プリアンブルを送信する時間が異なる。
【００２１】
このため、２つの受信アンテナＡＮ３、ＡＮ４により得られた受信信号ＲＸ１、ＲＸ２に残留位相誤差が存在する場合、各伝搬路推定用プリアンブルで推定した伝搬路推定結果には残留位相誤差偏差が存在することになる。残留位相誤差偏差が存在する場合、当該残留位相誤差偏差が伝搬路推定誤差となるため、受信側での誤り率特性が大きく劣化する。このように従来のＯＦＤＭ通信装置では、残留位相誤差が存在する場合の誤り率特性が大きく劣化する欠点がある。
【００２２】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、伝搬路推定結果の残留位相誤差の偏差を抑制することにより、誤り率特性の向上したＯＦＤＭ通信装置及びＯＦＤＭ通信方法を提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、異なる複数の送信データそれぞれの所定位置に伝搬路推定用既知信号及びヌル信号を挿入する信号挿入手段と、既知信号及びヌル信号が挿入された各送信データに対して直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号を送信する複数のアンテナとを具備し、信号挿入手段は、複数のＯＦＤＭ信号間で同一時間に送信されるサブキャリアについて、あるＯＦＤＭ信号のサブキャリアに前記既知信号が配置された場合は他のＯＦＤＭ信号のこれに対応するサブキャリアにヌル信号が配置されると共に各ＯＦＤＭ信号で少なくとも１つのサブキャリアには前記既知信号が配置される位置に、前記既知信号及びヌル信号を挿入する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、同一時間に送信する複数のＯＦＤＭ信号における互いに同一時間かつ同一周波数のサブキャリアにおいて、あるＯＦＤＭ信号では伝搬路推定用既知信号が配置され、他のＯＦＤＭ信号ではヌル信号が配置されるようになるので、あるＯＦＤＭ信号の伝搬路推定用既知信号は他のＯＦＤＭ信号の干渉を受けない。加えて、各ＯＦＤＭ信号における同一時間の複数サブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアには伝搬路推定用既知信号を配置するようにしているので、複数のＯＦＤＭ信号全てが同一時間の伝搬路推定用既知信号を有するようになる。
【００２５】
この結果、各ＯＦＤＭ信号の伝搬路推定用既知信号は受信時に残留位相誤差偏差が非常に小さいものとなり、これらの伝搬路推定用既知信号を基に伝搬路推定値を求め、それに基づいて伝搬路補償を行うようにすれば、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【００２６】
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、信号挿入手段が、前記複数のＯＦＤＭ信号における同一時間のサブキャリアおいて、各ＯＦＤＭ信号間でほぼ均等に前記既知信号が配置されるように前記既知信号及びヌル信号を挿入する構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、各々同一時間に複数のサブキャリアを送信するＯＦＤＭ信号において、各ＯＦＤＭ信号について複数のサブキャリアに伝搬路推定用既知信号が配置されるようになるので、一段と正確に伝搬路推定値を求めることができるようになり、一段と誤り率特性を向上させることができる。
【００２８】
例えば、各々１０個のサブキャリアを有する２つのＯＦＤＭ信号を送信する場合について考えると、同一時間のサブキャリアについて、第１のＯＦＤＭ信号には５つのサブキャリアに伝搬路推定用既知信号を配置しかつ５つのサブキャリアにヌル信号を配置すると共に、第２のＯＦＤＭ信号では第１のＯＦＤＭ信号でヌル信号を配置した５つのサブキャリアに伝搬路推定用既知信号を配置しかつ第１のＯＦＤＭ信号で伝搬路推定用既知信号を配置した５つのサブキャリアにヌル信号を配置する。このようにすれば、第１のＯＦＤＭ信号と第２のＯＦＤＭ信号について、同数の既知信号に基づき偏りのない伝搬路補償を行うことができる。また伝搬路推定用既知信号が配置されずヌル信号が配置されたサブキャリアについては、ある程度の数の伝搬路推定用既知信号があれば、これを用いて精度良く補間することができるようになる。
【００２９】
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、信号挿入手段が、各ＯＦＤＭ信号において、前記既知信号及びヌル信号が配置されるサブキャリアが時間毎に変化するように前記既知信号及びヌル信号を挿入する構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、マルチパス遅延時間が長い場合（マルチパス変動が緩やかに生じた場合）の誤り率特性を一段と向上させることができるようになる。ここでマルチパスの状態によりＯＦＤＭ信号の各サブキャリアはそれぞれ周波数選択性フェージングにより異なるフェージングを受ける。マルチパス遅延時間が長い場合には、同じサブキャリアのみが長い時間周波数選択性フェージングを受けることになり、このサブキャリアに伝搬路推定用既知信号が配置されていないと、良好に伝搬路補償を行うことができないことになる。この点に着目して本発明では、伝搬路推定用既知信号を配置するサブキャリアを時間毎に変化させることにより、マルチパス変動が緩やかな場合に特定のサブキャリアでの誤り率の劣化を防止し得るようになっている。
【００３１】
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、異なる複数の送信データそれぞれの所定位置に伝搬路推定用既知信号を挿入する信号挿入手段と、前記既知信号が挿入された各送信データに対して直交周波数分割多重処理を施すことにより複数のＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ信号形成手段と、各ＯＦＤＭ信号を送信する複数のアンテナとを具備し、前記信号挿入手段は、特定のアンテナに供給するＯＦＤＭ信号として２シンボル連続して前記既知信号が配置されるように前記既知信号を挿入し、かつ他のアンテナに供給するＯＦＤＭ信号として前記２シンボル連続した既知信号の時間的に直前と直後に１シンボルずつ前記既知信号が配置される位置に前記既知信号を挿入する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、２シンボル連続した伝搬路推定用既知信号が配置されたＯＦＤＭ信号と、その前後に伝搬路推定用既知信号を配置された他のＯＦＤＭ信号とでは、受信時にそれらの伝搬路推定用既知信号を合成すると、各伝搬路推定用既知信号間で生じた残留位相誤差偏差がキャンセルされるので、互いに残留位相誤差偏差の無い伝搬路特性を求めることができるようになる。この結果、誤り率の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【００３３】
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、信号挿入手段が、前記既知信号によって伝搬路補償される信号が含まれる単位送信信号区間内に２シンボル以上の前記既知信号が配置されるように前記既知信号を挿入すると共に、前記既知信号が配置されたサブキャリアが各シンボルによって変わる位置に前記既知信号を挿入する構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、１つのＯＦＤＭ信号における単位送信信号区間に着目すると、２シンボル以上の伝搬路推定用既知信号が複数のサブキャリアに分散されるように配置されるので、この伝搬路推定用既知信号を使って複数サブキャリアに重畳されたデータを満遍なく伝搬路補償でき、全体としての誤り率を一段と向上させることができる。
【００３５】
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、上記ＯＦＤＭ通信装置により送信されたＯＦＤＭ信号を受信して復調するＯＦＤＭ通信装置であって、前記ＯＦＤＭ信号を受信する複数のアンテナと、各アンテナで受信された受信信号に含まれる前記既知信号に基づいて、前記複数のアンテナと請求項１のＯＦＤＭ通信装置の複数アンテナとの間の伝搬路特性を推定する伝搬路推定手段と、ヌル信号が配置されたサブキャリアの伝搬路特性を前記既知信号が配置された近接するサブキャリアの伝搬路特性を用いて補間する補間手段と、前記伝搬路特性を用いて各サブキャリアに割り当てられた信号に対して伝搬路補償を施す伝搬路補償手段と、を具備する構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、伝搬路推定用既知信号が配置されたサブキャリアは当該伝搬路推定用既知信号を用いて高精度の伝搬路補償を行うことができる。またヌル信号が配置されたサブキャリアについても、同一時間の近接するサブキャリアに配置された伝搬路推定用既知信号により補間した伝搬路特性を使って伝搬路補償することで、精度良い伝搬路補償を行うことができる。この結果、全てのサブキャリアについて誤り率を向上させることができる。
【００３７】
本発明のＯＦＤＭ通信方法は、それぞれ異なるデータを重畳した複数のＯＦＤＭ信号を複数のアンテナから同時に送信するＯＦＤＭ通信方法であって、前記複数のＯＦＤＭ信号間での同一時間の同一周波数のサブキャリアについて、１つのサブキャリアに前記伝搬路推定用既知信号を配置し、他のサブキャリアにはヌル信号を配置すると共に、各ＯＦＤＭ信号で少なくとも１つのサブキャリアには前記既知信号を配置するようにした。
【００３８】
この方法によれば、各ＯＦＤＭ信号における同一時間の複数サブキャリアのうち少なくとも１つのサブキャリアには伝搬路推定用既知信号が配置されるので、複数のＯＦＤＭ信号全てが同一時間の伝搬路推定用既知信号を有するようになる。この結果、各ＯＦＤＭ信号の伝搬路推定用既知信号は受信時に残留位相誤差偏差が非常に小さいものとなり、これらの伝搬路推定用既知信号を基に伝搬路推定値を求め、それに基づいて伝搬路補償を行うようにすれば、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【００３９】
本発明の通信端末装置は、上記ＯＦＤＭ通信装置を具備する構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、受信側での伝搬路推定用既知信号の残留位相誤差偏差を非常に小さくでき、この伝搬路推定用既知信号に基づいて高精度の伝搬路補償ができるようになるので、受信側での誤り率特性を向上し得るＯＦＤＭ通信装置を実現できる。
【００４１】
本発明の無線基地局装置は、上記ＯＦＤＭ通信装置を具備する構成を採る。
【００４２】
この構成によれば、受信側での伝搬路推定用既知信号の残留位相誤差偏差を非常に小さくできるので、受信側での誤り率特性を向上させることができる無線基地局装置を実現できる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、それぞれ異なるデータを重畳した複数のＯＦＤＭ信号を複数のアンテナから同時に送信する場合に、複数のＯＦＤＭ信号間での同一時間の同一周波数のサブキャリアについて、１つのサブキャリアに伝搬路推定用既知信号を配置し、他のサブキャリアにはヌル信号を配置すると共に、各ＯＦＤＭ信号で少なくとも１つのサブキャリアには伝搬路推定用既知信号を配置するようにしたことである。これにより、同一時間に各ＯＦＤＭ信号に伝搬路推定用プリアンブルを重畳させて送信することができるようになるので、受信側における伝搬路推定結果の残留位相誤差の偏差を抑制することができる。
【００４４】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１に、本発明の実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置から送信されるＯＦＤＭ信号の模式図を示す。この実施の形態では、異なる２つの送信データから２つのＯＦＤＭ信号を形成し、これを異なるアンテナから送信する場合について説明する。図１（ａ）に示すＯＦＤＭ信号は第１の送信データ（ＤＡＴＡ１）が重畳されたＯＦＤＭ信号であり、第１のアンテナから送信される。図１（ｂ）に示すＯＦＤＭ信号は第２の送信データ（ＤＡＴＡ２）が重畳されたＯＦＤＭ信号であり第２のアンテナから送信される。
【００４６】
この実施の形態の特徴は、図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、伝搬路推定用プリアンブルを送信するシンボルの特定のサブキャリアはヌル信号とし、他のアンテナは同一時間に前記ヌル信号を挿入したサブキャリアのみから伝搬路推定用プリアンブルを送信することである。そして受信側では、ヌル信号を挿入したサブキャリアの伝搬路推定結果は補間により算出する。これにより、伝搬路推定結果に残留誤差偏差が生じないようにすることができ、誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００４７】
図２に、実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置を用いたＯＦＤＭ通信システムの構成を示す。図２では、２つのアンテナＡＮ１、ＡＮ２を有するＯＦＤＭ通信装置（ＴＸ）１０１から２つのアンテナＡＮ３、ＡＮ４を有するＯＦＤＭ通信装置（ＲＸ）１０２にＯＦＤＭ信号を送信する場合について説明する。ここで各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信される信号を、それぞれＴＸ１、ＴＸ２とする。また各アンテナで受信される信号をそれぞれＲＸ１、ＲＸ２とすると、ＲＸ１、ＲＸ２はそれぞれ次式で示すことができる。
【００４８】
ＲＸ１    ＝    ＡＴＸ１    ＋    ＢＴＸ２              （５）
ＲＸ２    ＝    ＣＴＸ１    ＋    ＤＴＸ２              （６）
但し、（５）式、（６）式において、Ａは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｂは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ３との間の伝搬路特性、Ｃは送信アンテナＡＮ１と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性、Ａは送信アンテナＡＮ２と受信アンテナＡＮ４との間の伝搬路特性を表すものとする。
【００４９】
ここで受信信号から、送信信号ＴＸ１とＴＸ２を受信復調するためには、４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄを推定する必要がある。
【００５０】
ＯＦＤＭ通信装置のアンテナＡＮ１及びアンテナＡＮ２からは、上述した図１（ａ）及び（ｂ）に示すフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号ＴＸ１、ＴＸ２がそれぞれ送信される。因みに図１（ａ）及び（ｂ）において、例えばＤＡＴＡ１（Ｎ，Ｋ）とは、ＤＡＴＡ１が示されている時間及び周波数にデータ１に関するＮシンボル目がＫ番目のサブキャリアで送信されていることを表す。同様に、伝搬路推定用プリアンブル（１，ｋ−１）とは、伝搬路推定用プリアンブル（１，ｋ）が示されている時間及び周波数に伝搬路推定用プリアンブルの１シンボル目がｋ−１番目のサブキャリアで送信されていることを表す。
【００５１】
図１からも分かるようにアンテナＡＮ１から伝搬路推定用プリアンブルが送信されているサブキャリアと同一時間及び同一周波数のサブキャリアについては、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。同様に、アンテナＡＮ２から伝搬路推定用プリアンブルが送信されているサブキャリアと同一時間及び同一周波数のサブキャリアについては、アンテナＡＮ２からは伝搬路推定用プリアンブルを送信しないようにしている。
【００５２】
但し、この実施の形態の場合、図１（ａ）に示す第１のＯＦＤＭ信号と、図１（ｂ）に示す第２のＯＦＤＭ信号とを見れば分かるように、時点ｔ１から時点ｔ２の同一時間内で同一のサブキャリアでは同時に伝搬路推定用プリアンブルを送信しないものの、異なるサブキャリアを用いて同時に伝搬路推定用プリアンブルを送信するようにしている。
【００５３】
これによりＯＦＤＭ通信装置１０１においては、第１及び第２のＯＦＤＭ信号間の同一時間の同一サブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置しないようにしたことにより伝搬路推定用プリアンブル間での干渉による伝搬路推定用プリアンブルの劣化を防止することができると共に、同一時間の異なるサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置したことにより第１及び第２のＯＦＤＭ信号間で残留位相誤差偏差の無い伝搬路補償を行うことができるようになされている。
【００５４】
４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄは、ＯＦＤＭ通信装置１０２において、以下のようにして推定することができる。伝搬路特性ＡはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＢはアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ３で受信し、アンテナＡＮ３に対応した信号処理部により求める。特性ＣはアンテナＡＮ１から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。特性ＡＤアンテナＡＮ２から送信された伝搬路推定用プリアンブルをアンテナＡＮ４で受信し、アンテナＡＮ４に対応した信号処理部により求める。
【００５５】
次に、ＯＦＤＭ通信装置１０２は、推定した４つの伝搬路特性Ａ〜Ｄを用いて、以下の式で表す処理を行うことにより、各アンテナＡＮ１、ＡＮ２から送信された信号ＴＸ１、ＴＸ２を受信復調することができる。
【００５６】
DRX1 / ( AD - BC ) - BRX2 / ( AD - BC )
＝  D ( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) - B ( DTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝  ( ADTX1 + BDTX2 - BCTX1 - BDTX2 ) / ( AD - BC )
＝  TX1                                                ………（７）
−CRX1 / ( AD - BC ) - ARX2 / ( AD - BC )
＝  −C( ATX1 + BTX2 ) / ( AD - BC ) + A ( CTX1 + DTX2 ) / ( AD - BC )
＝  ( -ACTX1 - BCTX2 + ACTX1 - ADTX2 ) / ( AD - BC )
＝  TX2                                                ………（８）
図３は、ＯＦＤＭ通信装置１０１の送信系の構成を示すブロック図である。図３において、１１０は全体として、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置１０１の送信系の構成を示す。送信信号は符号化部１１１に入力され、当該符号化部１１１により符号化処理され、符号化処理後の信号はプリアンブル挿入部１１２に送出される。
【００５７】
この実施の形態の場合、送信信号は２つのデータ１、データ２がフレーム単位で交互に時分割多重された信号となっている。例えば期間Ｔの間はＮシンボル分のデータ１の信号が符号化部１１１に入力され、続く期間Ｔの間はＮシンボル分のデータ２が符号化部１１１に入力されるようになっている。
【００５８】
プリアンブル挿入部１１２は、符号化処理後の各データ１、データ２の境界位置（この実施の形態の場合、Ｎシンボル間隔）に１シンボル分のプリアンブルを挿入し、選択部１１３に送出する。選択部１１３には、ヌル信号（すなわち信号レベルが０の信号）が入力される。
【００５９】
選択部１１３は、続く逆高速フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）１１６により、データ１についての伝搬路推定用プリアンブルが、奇数番目のサブキャリアにのみ重畳され、偶数番目のサブキャリアには重畳されないようなタイミングでヌル信号を選択して出力する。また選択部１１３は、続くＩＦＦＴ１１７により、データ２についての伝搬路推定用プリアンブルが、偶数番目のサブキャリアにのみ重畳され、奇数番目のサブキャリアには重畳されないようなタイミングでヌル信号を選択して出力する。
【００６０】
変調部１１４は選択部１１３により選択的に出力された信号に対して、例えばＢＰＳＫ(Binariphase Phase Shift Keying)、ＱＰＳＫ(Quadrature Phase Shift Keying)や１６値ＱＡＭ(Quadrature Amplitude Modulation)等のディジタル変調処理を施す。変調後の信号はシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ）１１５によりデータ１の信号と、データ２の信号とに分けられて、それぞれＩＦＦＴ１１６、１１７に送出される。
【００６１】
各ＩＦＦＴ１１６、１１７は、プリアンブル及びヌル信号を含むデータ１、データ２についての信号に対して逆高速フーリエ変換処理を施すことにより、図１（ａ）、（ｂ）に示すようなＯＦＤＭ信号を形成する。逆高速フーリエ変換処理後の各出力信号１、２は、図示しない乗算器によりそれぞれ所定周波数の搬送波に重畳され、またバンドパスにより所定の周波数帯域に帯域制限された後、アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２からそれぞれ発信される。
【００６２】
図４は、図３の送信系を有するＯＦＤＭ通信装置から送信されたＯＦＤＭ信号を受信するＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示す。図１８との対応部分に同一符号を付して示す図４において、この実施の形態の受信系１２０は、係数算出部１２１の構成が異なることを除いて、図１８で上述した受信系１８と同様の構成でなる。
【００６３】
この実施の形態の係数算出部１２１の構成を、図５に示す。図１９との対応部分に同一符号を付して示す図５において、係数算出部１２１は、各メモリ４１〜４５に対応した補間部１２２〜１２５を有することを除いて、図１９で上述した係数算出部２７と同様の構成でなる。
【００６４】
すなわち係数算出部１２１は、伝搬路推定部２３、２５により得られた４つの伝搬路特性Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄをメモリ４１〜４５に格納に格納した後、それぞれ対応する補間部１２２〜１２５に送出する。各補間部１２２〜１２５は隣接サブキャリアの伝搬路推定結果を加算して１／２することにより、ヌル信号を挿入することにより欠落しているサブキャリアの伝搬路特性を補間により算出する。
【００６５】
具体的に説明する。受信アンテナＡＮ１に対応する伝搬路推定部２３により伝搬路特性Ａ及び伝搬路特性Ｂが推定され、これらがそれぞれメモリ４１及びメモリ４２に格納されることになる。また受信アンテナＡＮ４に対応する伝搬路推定部２５により伝搬路特性Ｃ及び伝搬路特性Ｄが推定され、これらがそれぞれメモリ４３及びメモリ４５に格納されることになる。
【００６６】
ところで、伝搬路特性Ａ及び伝搬路特性Ｂについては、図１（ａ）に示すように、奇数番目のサブキャリアにのみ重畳された伝搬路推定用プリアンブルに基づいて求められたものであり、偶数番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ａ、Ｂは欠落したものとなっている。このためこの実施の形態では、この欠落した偶数番目のサブキャリアの伝搬路特性を互いに隣接する奇数番目のサブキャリアの伝搬路推定用プリアンブルにより推定された伝搬路特性を用いて求めるようになされている。
【００６７】
例えば補間部１２２では、伝搬路推定用プリアンブル（１，１）と伝搬路推定用プリアンブル（１，３）を用いて推定した１番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ａ１と３番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ａ３とを用いて、２番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ａ２をＡ２＝（Ａ１＋Ａ３）／２により求める。補間部１２３も同様にして互いに隣接する奇数番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ｂを用いて、欠落している偶数番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ｂを算出するようになっている。
【００６８】
一方、伝搬路特性Ｃ及び伝搬路特性Ｄについては、図１（ｂ）に示すように、偶数番目のサブキャリアにのみ重畳された伝搬路推定用プリアンブルに基づいて求められたものであり、奇数番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ｃ、Ｄは欠落したものとなっている。このためこの実施の形態では、この欠落した奇数番目のサブキャリアの伝搬路特性を互いに隣接する偶数番目のサブキャリアの伝搬路推定用プリアンブルにより推定された伝搬路特性を用いて求めるようになされている。
【００６９】
例えば補間部１２４では、伝搬路推定用プリアンブル（２，２）と伝搬路推定用プリアンブル（２，４）を用いて推定した２番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ｃ２と４番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ｃ４とを用いて、３番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ｃ３をＣ３＝（Ｃ２＋Ｃ４）／２により求める。補間部１２５も同様にして互いに隣接する偶数番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ｄを用いて、欠落している奇数番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ｄを算出するようになっている。
【００７０】
図６に、各補間部１２２〜１２５の構成例を示す。伝搬路特性Ａを補間する補間部１２２を例にとって説明する。補間部１２２はまず１番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ａ１をパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ）１３０に入力すると共に遅延部１３１を介して平均化部１３２に送出する。続いて補間部１２２は３番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ａ３をパラレルシリアル変換部１３０及び平均化部１３２に入力すると共に遅延部１３１を介して平均化部１３２に送出する。この結果、平均化部１３２で伝搬路特性Ａ１とＡ３との平均（すなわち２番目のサブキャリアについての伝搬路特性Ａ２）が求められ、これがパラレルシリアル変換部１３０に送出される。パラレルシリアル変換部１３０は、伝搬路特性Ａ１、Ａ２、Ａ３の順にデータを並べ替えて出力信号として出力する。この後、同様の処理を繰り返すことにより、欠落した偶数番目のサブキャリアについての伝搬路特性を得る。
【００７１】
以上の構成において、ＯＦＤＭ通信装置１０１は、同一時間に送信する第１及び第２のＯＦＤＭ信号における互いに同一時間かつ同一周波数のサブキャリアにおいて、一方のサブキャリアには伝搬路推定用プリアンブルを配置すると共に他方のサブキャリアにはヌル信号を配置する。この結果、伝搬路推定用プリアンブルは伝搬路において他の信号の干渉を受けずに受信装置により受信されるので、受信側で当該伝搬路推定用プリアンブルに基づき良好な伝搬路補償を行うことができる。
【００７２】
加えて、ＯＦＤＭ通信装置１０１は、第１及び第２のＯＦＤＭ信号の一方のＯＦＤＭ信号にのみ伝搬路推定用プリアンブルを配置するのではなく、両方のＯＦＤＭ信号に分散するように伝搬路推定用プリアンブルを配置して送信する。この結果、アンテナＡＮ１から送信されるＯＦＤＭ信号の伝搬路推定用プリアンブルから求められる伝搬路特性Ａ、Ｂと、アンテナＡＮ２から送信されるＯＦＤＭ信号の伝搬路推定用プリアンブルから求められる伝搬路特性Ｃ、Ｄが共に、同時間に送信された伝搬路推定用プリアンブルに基づいて求められるので、伝搬路特性Ａ、Ｂと伝搬路特性Ｃ、Ｄとの間には、残留位相誤差偏差が無くなる。
【００７３】
かくして、ＯＦＤＭ通信装置１０１からの信号を受信して復調するＯＦＤＭ通信装置１０２では、残留位相誤差偏差の無い伝搬路特性Ａ〜Ｄに基づいて受信信号を伝搬路補償して復調できるので、誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【００７４】
以上の構成によれば、複数のアンテナＡＮ１、ＡＮ２からＯＦＤＭ信号を送信する場合に、同一時間の同一周波数のサブキャリアの一方に伝搬路推定用プリアンブルを配置し他方にヌル信号を配置すると共に、各ＯＦＤＭ信号で少なくとも１つのサブキャリアには伝搬路推定用プリアンブルを配置するようにしたことにより、伝搬路推定結果に残留位相誤差が生じないようにすることができる。この結果、誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００７５】
また受信側において、ヌル信号が送信されたサブキャリアについての伝搬路特性を、当該サブキャリアに隣接する伝搬路推定用プリアンブルが重畳されたサブキャリアの伝搬路特性を用いて補間するようにしたことにより、全てのサブキャリアについて伝搬路補償して誤り率特性の劣化の少ない受信信号を得ることができる。
【００７６】
なお上述の実施の形態では、２本のアンテナＡＮ１、ＡＮ２から２つのＯＦＤＭ信号を送信し、２本のアンテナＡＮ３、ＡＮ４で受信する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、任意の本数のアンテナを用いて任意の数のＯＦＤＭ信号を送受信する場合に適用可能である。例えばアンテナが３本の場合は、伝搬路推定用プリアンブルを２サブキャリアおきに送信し、間の２サブキャリアにヌル信号を挿入すればよい。
【００７７】
（実施の形態２）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、ヌル信号を送信するサブキャリアを可変と点である。これによりこの実施の形態では、マルチパスの遅延時間が長い場合の誤り率特性の劣化を防ぐことができるようになされている。
【００７８】
つまり、マルチパスの遅延時間が長い場合には、隣接サブキャリア間での伝搬路特性の偏差が大きくなる。このような場合、ヌル信号を送信するサブキャリアを固定すると、ヌル信号を送信したサブキャリアの伝搬路推定誤差が大きくなるため、誤り率特性の劣化が大きくなる。この点に着目して、この実施の形態では、ヌル信号を送信するサブキャリアを可変とするようにした。
【００７９】
この実施の形態での各アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２から送信するＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを、図７（ａ）、（ｂ）に示す。図７からも明らかなように、ある時間ではアンテナＡＮ１からは奇数番目のサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを重畳し、アンテナＡＮ２からは偶数番目のサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを重畳する。これに対して、一定のデータ伝送期間を隔てて、次に伝搬路推定用プリアンブルを送信する際には、アンテナＡＮ１からは偶数番目のサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを重畳し、アンテナＡＮ２からは奇数番目のサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを重畳するようになっている。
【００８０】
実際上、伝搬路推定結果の更新は複数シンボル（例えば８シンボル、図７ではＮで表している）において平均化処理を行うため、ヌル信号を送信するサブキャリアを可変とすることにより、伝搬路推定誤差を低減し、誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００８１】
これを実現するためのＯＦＤＭ通信装置の構成を、図３を流用して説明する。図７に示すフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号を形成するためには、実施の形態１と比較して、図３の選択部１１３においてヌル信号を選択するタイミングを変更すればよい。
【００８２】
次に、図７に示すフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号を受信して伝搬路補償する受信系では、図５について上述した係数算出部１２１の構成を変更すればよい。この実施の形態の係数算出部の構成を、図８に示す。図５との対応部分に同一符号を付して示す図８において、係数算出部１４０は、各伝搬路特性Ａ〜Ｄに対応するメモリ４１及び１４１、４２及び１４２、４３及び１４３、４４及び１４４が２つずつとなっている点と、メモリ４１及び１４１、４２及び１４２、４３及び１４３、４４及び１４４の前段及び後段に選択部１４５〜１４８、１４９〜１５２が設けられている点を除いて、実施の形態１の係数算出部１２１と同様の構成でなる。
【００８３】
具体的に伝搬路特性Ａについて説明する。まず図７（ａ）に示す期間ｔ１〜ｔ２における奇数番目のサブキャリアに重畳された伝搬路推定用プリアンブル（１，１）………伝搬路推定用プリアンブル（１，ｋ−１）に基づいて推定された複数の伝搬路特性Ａが選択部１４５を介してメモリ４１に格納される。メモリ４１に格納された伝搬路特性Ａは選択部１４９を介して補間部１２２に送出される。補間部１２２では、実施の形態１で説明したように奇数番目のサブキャリアの伝搬路特性Ａを用いて、その間の偶数番目のサブキャリアの伝搬路特性を算出（補間）する。そして期間ｔ１〜ｔ２での全てのサブキャリアについての伝搬路特性Ａが求められる。
【００８４】
次に、期間ｔ３〜ｔ４における偶数番目のサブキャリアに重畳された伝搬路推定用プリアンブル（１，２）………伝搬路推定用プリアンブル（１，ｋ）に基づいて推定された複数の伝搬路特性Ａが選択部１４５を介してメモリ１４１に格納される。メモリ１４１に格納された伝搬路特性Ａは選択部１４９を介して補間部１２２に送出される。補間部１２２では、偶数番目のサブキャリアの伝搬路特性Ａを用いて、その間の奇数番目のサブキャリアの伝搬路特性を算出する。そして期間ｔ３〜ｔ４での全てのサブキャリアについての伝搬路特性Ａが求められる。伝搬路特性Ｂ、Ｃ、Ｄについても同様なので説明を省略する。
【００８５】
以上の構成において、マルチパスの状態によりＯＦＤＭ信号の各サブキャリアはそれぞれ周波数選択性フェージングにより異なるフェージングを受ける。マルチパス遅延時間が長い場合には、同じサブキャリアのみが長い時間周波数選択性フェージングを受けることになり、このサブキャリアに伝搬路推定用既知信号が配置されていないと、良好に伝搬路補償を行うことができないことになる。
【００８６】
しかし、この実施の形態では、伝搬路推定用既知信号を配置するサブキャリアを時間毎に変化させているので、マルチパス遅延時間が長い場合でも特定のサブキャリアでの誤り率の劣化を防止し得るようになっている。
【００８７】
以上の構成によれば、実施の形態１の構成に加えて、伝搬路推定用プリアンブルを配置するサブキャリアを時間によって可変とするようにしたことにより、マルチパス遅延時間が長い場合の誤り率特性を向上させることができる。
【００８８】
（実施の形態３）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、第１のアンテナＡＮ１から２シンボル連続した伝搬路推定用プリアンブルを配置したＯＦＤＭ信号を送信すると共に、第２のアンテナＡＮ２から前記２シンボル連続した伝搬路推定用プリアンブルの時間的に直前と直後に１シンボルずつ伝搬路推定用プリアンブルを配置したＯＦＤＭ信号を送信するようにした点である。
【００８９】
これにより、上述した実施の形態１及び実施の形態２と比較して、補間処理を行うことなく、全てのサブキャリアの伝搬路特性を実際に受信した伝搬路推定用プリアンブルに基づいて推定することができるので、マルチパス遅延時間が長い場合でも各サブキャリアについて一段と精度の良い伝搬路特性を得ることができる。
【００９０】
この実施の形態での各アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２から送信するＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを、図９（ａ）、（ｂ）に示す。図９（ｂ）に示すように、ある時間ｔ２〜ｔ３及び時間ｔ３〜ｔ４で、アンテナＡＮ２から全てのサブキャリアを使って２シンボル連続した伝搬路推定用プリアンブルを配置したＯＦＤＭ信号を送信する。
【００９１】
一方、時間ｔ２〜ｔ３及び時間ｔ３〜ｔ４の直前の時間ｔ１〜ｔ２で、アンテナＡＮ１から全てのサブキャリアを使って１シンボル分の伝搬路推定用プリアンブルを配置したＯＦＤＭ信号を送信する。同様に時間ｔ２〜ｔ３及び時間ｔ３〜ｔ４の直後の時間ｔ４〜ｔ５で、アンテナＡＮ１から全てのサブキャリアを使って１シンボル分の伝搬路推定用プリアンブルを配置したＯＦＤＭ信号を送信する。
【００９２】
図９のようなフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号を形成するＯＦＤＭ通信装置１０１（図２）の送信系の構成例を、図１０に示す。図３との対応部分に同一符号を付して示す図１０において、送信系１６０は、プリアンブル挿入部１６１の機能が異なる点と、選択部１１３（図３）が省略されている点を除いて、図３の送信系１１０と同様の構成でなる。
【００９３】
すなわちプリアンブル挿入部１６１は、ＩＦＦＴ１１７による逆フーリエ変換処理後の出力信号２が図９（ｂ）に示すようなフレームフォーマットとなるように、符号化後の信号に２シンボル連続した伝搬路推定用プリアンブルを挿入する。またプリアンブル挿入部１６１は、ＩＦＦＴ１１６による逆フーリエ変換処理後の出力信号１が図９（ａ）に示すようなフレームフォーマットとなるようなタイミングで、符号化後の信号に１シンボルずつ伝搬路推定用プリアンブルを挿入する。
【００９４】
以上の構成において、この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置１０１から送信された２つのＯＦＤＭ信号は、図９に示すように、伝搬路推定用プリアンブルがそれぞれ異なる時間ｔ１〜ｔ２、ｔ２〜３、ｔ３〜ｔ４、ｔ４〜ｔ５に送信されるので、受信側で各伝搬路推定用プリアンブルに基づいて求められる伝搬路特性Ａ、ＢとＣ、Ｄとでは、アンテナ間での残留位相誤差の偏差が生じてしまう。
【００９５】
しかし、図１１に示すように、これらのアンテナ間での残留位相誤差の偏差は、合成すると全体としてキャンセルされるので、受信系の係数算出部１２１（図４）では、結果としてアンテナ間での残留位相誤差の偏差の影響のない伝搬路補償のための係数を得ることができる。これにより、誤り率の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【００９６】
因みに図１１において、点線は時間ｔ１〜ｔ２において送信された伝搬路推定用プリアンブル（図９（ａ））の残留位相誤差の偏差の様子を表し、二点差線は時間ｔ４〜ｔ５において送信された伝搬路推定用プリアンブル（図９（ａ））の残留位相誤差の偏差の様子を表し、破線は２シンボル連続した伝搬路推定用プリアンブルのうち１シンボル目の伝搬路推定用プリアンブル（図９（ｂ））の残留位相誤差の偏差の様子を表し、一点鎖線は２シンボル連続した伝搬路推定用プリアンブルのうち２シンボル目の伝搬路推定用プリアンブル（図９（ｂ））の残留位相誤差の偏差の様子を表す。図１１に示すように、これらの伝搬路推定用プリアンブルは、合成するとアンテナ間での残留位相誤差の偏差がなくなる。
【００９７】
また図９に示すようなフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号を送信すれば、全てのサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置することができるので、マルチパス遅延時間に拘わらず、全てのサブキャリアについて実際の伝搬路推定用プリアンブルを用いた伝搬路特性を求めることができるので、如何なるマルチパス環境下でも誤り率特性の良い受信信号を得ることができる。
【００９８】
以上の構成によれば、特定のアンテナから２シンボル連続して伝搬路推定用プリアンブルが配置されたＯＦＤＭ信号を送信すると共に、他のアンテナから前記２シンボル連続した伝搬路推定用プリアンブルの時間的に直前と直後に１シンボルずつ伝搬路推定用プリアンブルが配置されたＯＦＤＭ信号を送信するようにしたことにより、一段と誤り率特性を向上し得るＯＦＤＭ通信装置を実現することができる。
【００９９】
（実施の形態４）
この実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の特徴は、実施の形態１の構成に加えて、ＯＦＤＭ信号のバースト区間内に２シンボル以上の伝搬路推定用プリアンブルを配置すると共に、各シンボルによって伝搬路推定用プリアンブルを配置するサブキャリアを変えた点である。
【０１００】
これによりこの実施の形態では、実施の形態１と比較して、１シンボル目ではヌル信号が配置されたサブキャリアでも、２シンボル目では伝搬路推定用プリアンブルが配置されるので、サブキャリア全体としての伝搬路推定特性が向上する。またヌル信号が挿入されたサブキャリアを補間により求める場合の補間値の精度を向上させることができる。
【０１０１】
この実施の形態での各アンテナＡＮ１、アンテナＡＮ２から送信するＯＦＤＭ信号のフレームフォーマットを、図１２（ａ）、（ｂ）に示す。図１２に示すように、時間ｔ１〜ｔ２では、第１のＯＦＤＭ信号では奇数番目のサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置し、偶数番目のサブキャリアにヌル信号を配置する。また第２のＯＦＤＭでは偶数番目のサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置し、奇数番目のサブキャリアにヌル信号を配置する。
【０１０２】
これに対して、続く時間ｔ２〜ｔ３では、第１のＯＦＤＭ信号では偶数番目のサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置し、奇数番目のサブキャリアにヌル信号を配置する。また第２のＯＦＤＭでは奇数番目のサブキャリアに伝搬路推定用プリアンブルを配置し、偶数番目のサブキャリアにヌル信号を配置する。
【０１０３】
このようにこの実施の形態のＯＦＤＭ通信装置では、バースト区間内で伝搬路推定用プリアンブルを配置するサブキャリアを変化させる。因みにバースト区間とは時間ｔ１〜ｔ４までの期間を表し、伝搬路推定用プリアンブルによって伝搬路補償される単位送信信号区間を表す。
【０１０４】
図１３のようなフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号は、実施の形態１で説明した、図３のプリアンブル挿入部１１２及び選択部１１３において、図１３に示すように各アンテナＡＮ１、ＡＮ２につき２シンボル分の伝搬路推定用プリアンブルを挿入すると共に、所定のタイミングでヌル信号を挿入することで形成することができる。
【０１０５】
また図１３のようなフレームフォーマットのＯＦＤＭ信号を受信して復調する受信系は、実施の形態１で説明した、図４の受信系１２０の係数算出部１２１の構成を、図１３に示すように変更すればよい。
【０１０６】
実施の形態２で説明した図８との対応部分に同一符号を付して示す図１３において、この実施の形態の係数算出部１７０は、各伝搬路特性Ａ〜Ｄを時間方向に平均化する平均化部１７１〜１７４を有することを除いて、図８の係数算出部１４０と同様の構成でなる。
【０１０７】
平均化部１７１〜１７４のうち平均化部１７１に着目して説明する。補間部１２２では、図１２（ａ）の伝搬路推定用プリアンブル（１，１）に基づいて推定された伝搬路特性Ａと伝搬路推定用プリアンブル（１，３）に基づいて推定された伝搬路特性Ａを用いてその間のサブキャリアの伝搬路特性Ａを補間により求める。このようにして補間部１２２では周波数方向の伝搬路特性Ａの補間値が求められる。
【０１０８】
補間部１２２で求められた補間値は平均化部１７１に送出され、また平均化部１７１にはメモリ１４１及び選択部１４９を介して伝搬路推定用プリアンブル（１，２）に基づいて推定された伝搬路特性Ａが入力される。平均化部１７１は、補間部１２２から入力された補間値と選択部１４９から入力された伝搬路特性Ａを平均化することにより、ヌル信号が配置されたサブキャリアの最終的な伝搬路特性Ａを求める。他の平均化部１７２〜１７４についても同様である。
【０１０９】
このようにこの実施の形態では、ＯＦＤＭ信号のバースト区間内に２シンボル以上の伝搬路推定用プリアンブルを配置すると共に、各シンボルによって伝搬路推定用プリアンブルを配置するサブキャリアを変えたことにより、受信側で、ヌル信号が配置されたサブキャリアに関して、周波数方向に加えて時間方向を加味した補間値を得ることができるので、実施の形態１と比較してどのようなマルチパス環境下においても、一段と誤り率特性の向上した受信信号を得ることができるようになる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、それぞれ異なるデータを重畳した複数のＯＦＤＭ信号を複数のアンテナから同時に送信する場合に、複数のＯＦＤＭ信号間での同一時間の同一周波数のサブキャリアについて、1つのサブキャリアに伝搬路推定用既知信号を配置し、他のサブキャリアにはヌル信号を配置すると共に、各ＯＦＤＭ信号で少なくとも１つのサブキャリアには伝搬路推定用既知信号を配置するようにしたことにより、伝搬路推定結果の残留位相誤差の偏差を抑制することができ、誤り率特性の向上したＯＦＤＭ通信装置及びＯＦＤＭ通信方法を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ信号を示す模式図
【図２】実施の形態におけるＯＦＤＭ通信システムの全体構成を示す図
【図３】実施の形態１、２のＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図４】実施の形態のＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図５】実施の形態１の係数算出部の構成を示すブロック図
【図６】補間部の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態２におけるＯＦＤＭ信号を示す模式図
【図８】実施の形態２の係数算出部の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態３におけるＯＦＤＭ信号を示す模式図
【図１０】実施の形態３のＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１１】実施の形態３の動作の説明に供するＩ−Ｑ平面図
【図１２】実施の形態４におけるＯＦＤＭ信号を示す模式図
【図１３】実施の形態４の係数算出部の構成を示すブロック図
【図１４】ＯＦＤＭ信号のフレーム構成を示す図
【図１５】ＯＦＤＭ通信システムでの伝搬路推定の説明に供する図
【図１６】従来のＯＦＤＭ信号を示す模式図
【図１７】ＯＦＤＭ通信装置の送信系の構成を示すブロック図
【図１８】ＯＦＤＭ通信装置の受信系の構成を示すブロック図
【図１９】係数算出部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
２１、２２  フーリエ変換部（ＦＦＴ）
２３、２５  伝搬路推定部
２４、２６  伝搬路補償・干渉補償部
２８  残留位相誤差検出部
２９、３０  位相補償部
１０１、１０２  ＯＦＤＭ通信装置
１１０、１６０  送信系
１１２  プリアンブル挿入部
１１３  選択部
１１６、１１７  逆フーリエ変換部（ＩＦＦＴ）
１２０  受信系
１２１、１４０、１７０  係数算出部
１２２〜１２５  補間部
ＡＮ１〜ＡＮ４  アンテナ
【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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