JP2003069530A

JP2003069530A - マルチキャリアｃｄｍａ受信装置

Info

Publication number: JP2003069530A
Application number: JP2001255079A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Sano; 裕康佐野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-07

Abstract

(57)【要約】【課題】周波数選択性フェージングによる変動が高速
となる場合であっても、受信信号品質やデータ復調精度
を良好に保つことが可能なマルチキャリアＣＤＭＡ受信
装置を得ること。【解決手段】本発明のマルチキャリアＣＤＭＡ受信装
置は、サブキャリア信号単位に、連続する複数スロット
分の共通パイロットシンボルを用いて内挿補間後のチャ
ネル推定値を算出し、さらに前記サブキャリア毎の内挿
補間後のチャネル推定値を周波数方向に平均化すること
で周波数方向平均化後のチャネル推定値を算出する第１
のチャネル推定部１０３と、誤り訂正後の判定データに
対して再符号化、再変調、再拡散処理を施したデータ系
列と、前記チャネル変動補償後の各サブキャリア信号
と、前記チャネル推定値に基づいて、繰り返し数に応じ
たチャネル推定値を算出する第２のチャネル推定部１０
４と、を備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信方式としてマ
ルチキャリアＣＤＭＡ（Code Division Multipleacces
s）方式を採用するマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置に
関するものであり、特に、移動体通信等の周波数選択性
フェージング環境で使用されるマルチキャリアＣＤＭＡ
受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】以下、従来のマルチキャリアＣＤＭＡ受
信装置について説明する。通信方式としてマルチキャリ
アＣＤＭＡ方式を採用する移動体通信システムの送受信
装置としては、たとえば、文献「繰り返しチャネル推定
を用いたときの下りリンクブロードバンドパケットＴＤ
−ＯＦＣＤＭの特性、電子情報通信学会信学技報 RCS2
000-186 p.85-91 2001年1月」に記載されたものがあ
る。以下、上記文献に記載の従来技術について図面を用
いて説明する。

【０００３】図４は、マルチキャリアＣＤＭＡ送信装置
の構成を示す図である。図４において、２００は符号化
部であり、２０１はデータ変調部であり、２０２はパイ
ロットシンボル多重化部であり、２０３はシリアル／パ
ラレル変換部であり、２０４はコピー部であり、２０５
−１，…，２０５−ｍは乗算器であり、２０７は他コー
ド多重化部であり、２０８はＩＦＦＴ（Inverse Fast F
ourier Transform）部であり、２０９はガードインター
バル（ＧＩ）付加部である。なお、図５は、サブキャリ
ア毎の送信スロットのフォーマットを示す図であり、送
信スロットは、パイロットシンボル部分（既知系列）と
データ部分で構成される。

【０００４】マルチキャリアＣＤＭＡ送信装置では、ま
ず、２値のデータを受け取った符号化部２００が、符号
化率Ｒ＝１／２の畳込み符号化を行い、データ変調部２
０１が、ＱＰＳＫ変調に相当するマッピング則にしたが
って変調処理を行う。データ変調部２０１の出力信号を
受け取ったパイロットシンボル多重化部２０２では、サ
ブキャリア単位に図５に示すスロットを生成するため、
Ｎ_p個のパイロットシンボルをスロットの前後に、Ｎ_d個
のデータシンボルをスロット中に配置する。

【０００５】シリアル／パラレル変換部２０３では、パ
イロットシンボル多重化部２０２出力のシリアルの信号
を、パラレルのシンボルに変換する。コピー部２０４で
は、受け取ったシンボルのコピー処理を行う。乗算器２
０５−１〜２０５−ｍでは、コピー部２０４出力に対し
て拡散率ＳＦに基づく拡散を行う（拡散コードとコピー
部２０４出力の乗算）。他コード多重化部２０７では、
他の複数の拡散コードにより拡散されたシンボルを多重
化する。ＩＦＦＴ２０８では、他コード多重化部２０７
出力を直交マルチキャリア信号に変換する。ＧＩ付加部
２０９では、ＩＦＦＴ２０８出力のシンボル毎にガード
インターバルを付加し、ガードインターバル付加後の信
号を、送信信号として出力する。

【０００６】図６は、従来のマルチキャリアＣＤＭＡ受
信装置の構成を示す図である。図６において、３００は
ガードインターバル（ＧＩ）除去部であり、３０１はＦ
ＦＴであり、３０２はチャネル推定部であり、３０３−
１，…，３０３−ｍ，３０５−１，…，３０５−ｍは乗
算器であり、３０７−１，…，３０７−ｎは合成器であ
り、３０９はパラレル／シリアル変換部であり、３１０
はデータ復調部であり、３１１は復号部であり、３１２
は再符号化部であり、３１３は再変調部であり、３１４
は再拡散部である。なお、図７は、移動体通信システム
における周波数選択性フェージング伝送路のインパルス
応答の一例を示す図である。周波数選択性フェージング
は、周囲の建物や地形によって電波が反射，回折，散乱
し、複数の伝送路を経て到来した波（マルチパス波）が
お互いに干渉することで発生する。

【０００７】マルチキャリアＣＤＭＡ受信装置では、ま
ず、無線通信路上で周波数選択性フェージング等の影響
を受けた信号を受信したＧＩ除去部３００が、ガードイ
ンターバルを除去し、シンボル単位に連なった信号を出
力する。つぎに、ＦＦＴ３０１では、フーリエ変換処理
を行い、受信信号を各サブキャリア信号成分に分離す
る。

【０００８】チャネル推定部３０２では、上記のように
分離された複数のサブキャリア信号を用いて、以下に示
す手順で繰り返しチャネル推定を行う。まず、初回（１
回目）のチャネル推定について説明する。チャネル推定
部３０２では、スロット内のパイロットシンボル区間を
同相加算後、さらに平均化して、サブキャリア毎のチャ
ネル推定値を次式（１）により求める。

【０００９】

【数１】

【００１０】ただし、Ｃ_n（１）は初回のサブキャリア
毎のチャネル推定値であり、Ｚ_n,1（ｉ）は図５に記載
のスロット構成における先頭のパイロットシンボルを表
し、Ｚ _n,2（ｉ）は最後尾のパイロットシンボルを表
す。サブキャリア毎に求められたチャネル推定値Ｃ
_n（１）は、ｎ番目のサブキャリアを中心としてｎ＋Ｎ
_avg番目のサブキャリアからｎ−Ｎ_avg番目のサブキャリ
アまでの、近接するサブキャリアから求められたチャネ
ル推定値とともに平均化され、第ｎ番目のサブキャリア
の平均化後チャネル推定値Ｘ_n（１）を次式（２）によ
り求める。

【００１１】

【数２】

【００１２】ただし、Ｎ_cは全サブキャリア数を表す。
そして、チャネル推定部３０２では、式（２）で求めら
れた平均化後チャネル推定値に基づいて、周波数選択性
フェージングによるチャネル変動を補償するための補償
値ｗ_n（１）を次式（３）に従い算出する。

【００１３】

【数３】

【００１４】チャネル推定部３０２により１回目のチャ
ネル推定後、乗算器３０３−１〜３０３−ｍでは、受け
取ったチャネル変動補償値ｗ_n（１）を用いて、サブキ
ャリア単位にチャネル変動の補償を行う。つぎに、乗算
器３０５−１，…，３０５−ｍでは、サブキャリア単位
のチャネル変動補償後の信号に対して＃０〜＃ＳＦ−１
の拡散コードを乗算し、合成器３０７−１〜３０７−ｎ
では、拡散コード乗算後の信号を合成し、逆拡散処理を
完了する。つぎに、パラレル／シリアル変換部３０９で
は、パラレルデータである逆拡散後の信号をシリアルデ
ータに変換する。つぎに、データ復調部３１０では、受
け取ったシリアルデータを用いて復調処理を行い、軟判
定値を出力する。つぎに、復号部３１１では、受け取っ
た軟判定値に対してビタビ復号を行い、判定データシン
ボルを出力する。

【００１５】また、２回目以降のチャネル推定では、パ
イロットシンボルに誤り訂正後の判定データシンボルを
加えてチャネル推定を行う。具体的にいうと、まず、再
符号化部３１２では、初回のチャネル推定値に基づいて
得られたビタビ復号後のデータシンボルを再符号化す
る。つぎに、再変調部３１３では、再符号化されたデー
タシンボルに対して再変調を行う。つぎに、再拡散部３
１４では、再変調後のデータを再拡散し、データ系列φ
_n,q（ｉ）を求める。ただし、ｎはサブキャリア番号を
表し、ｑ（ｑ＝２，３，…）は繰り返し数を表す。

【００１６】チャネル推定部３０２では、データ系列の
複素共役値φ_n,q ^*（ｉ）を対応する受信データシンボル
に乗算してデータ変調成分を取り除き、その後、パイロ
ットシンボル区間を同相加算して、繰り返し数ｑの場合
におけるサブキャリア毎のチャネル推定値Ｃ_n（ｑ）
を、次式（４）に従い算出する。

【００１７】

【数４】

【００１８】ただし、Ｚ_n（ｉ）は第ｎ番目のサブキャ
リア群のｉ番目の受信シンボルを表し、＊は複素共役を
示す。さらに、チャネル推定部３０２では、上記のよう
にチャネル推定値を求めた後、次式（５）に従い平均化
後チャネル推定値の算出を行う。

【００１９】

【数５】

【００２０】そして、チャネル推定部３０２では、式
（５）で求められた平均化後チャネル推定値に基づい
て、周波数選択性フェージングによるチャネル変動の補
償を行うために必要なチャネル変動補償値ｗ_n（ｑ）を
次式（６）に従い算出する。

【００２１】

【数６】

【００２２】その後、乗算器３０３−１〜３０３−ｍ以
降の回路では、１回目のチャネル推定後と同様に動作
し、最終的に判定データシンボルを生成する。さらに、
繰り返しチャネル推定を行う場合には、再帰的に、再符
号化部３１２，再変調部３１３，再拡散部３１４による
処理を行い、式（４），（５），（６）を用いてチャネ
ル変動補償量を算出する。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記、
従来のマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置においては、以
下に示す問題があった。

【００２４】移動体通信では、周囲の建物や地形によっ
て電波が反射，回折，散乱し、移動局には、複数の伝送
路を経たマルチパス波が到来する。そして、それらのマ
ルチパス波がお互いに干渉し、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。したがって、特に、移動局が高速に移動する場合に
は、周波数選択性フェ−ジングによる変動が高速となる
ため、上記従来のマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置にお
けるチャネル推定では、フェージングによる振幅・位相
変動を十分に推定できず、受信信号品質やデータ復調精
度が劣化する、という問題があった。

【００２５】また、上記マルチキャリアＣＤＭＡ方式で
は、基地局からの送信信号が伝送路上で周波数選択性フ
ェージングの影響を受けた場合、伝送路状況によっては
複数の遅延波が存在する。そのため、移動局に到達して
いる信号がマルチパスの影響を受け、多重して送信され
る他コードの信号により干渉が発生し、受信信号品質を
良好に保つことが困難になる、という問題もあった。

【００２６】また、従来のマルチキャリアＣＤＭＡ受信
装置では、繰り返してチャネル推定を行う場合に、再符
号化，再変調，再拡散という処理を行うため、信号処理
規模が大きくなってしまう、という問題もあった。

【００２７】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、移動局が高速に移動し、周波数選択性フェージン
グによる変動が高速となる場合であっても、また、他コ
ードによる干渉が存在する場合であっても、受信信号品
質やデータ復調精度を良好に保つことが可能で、さら
に、繰り返しチャネル推定に関する処理を削減可能なマ
ルチキャリアＣＤＭＡ受信装置を得ることを目的とす
る。

【００２８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、本発明にかかるマルチキャリア
ＣＤＭＡ受信装置にあっては、サブキャリア信号単位
に、連続する複数スロット分の共通パイロットシンボル
を用いて内挿補間後のチャネル推定値を算出し、さらに
サブキャリア毎の内挿補間後のチャネル推定値を周波数
方向に平均化することで周波数方向平均化後のチャネル
推定値を算出し（１回目のチャネル推定）、当該チャネ
ル推定値に基づいて各サブキャリア信号における受信デ
ータシンボルのチャネル変動補償を行う第１のチャネル
推定手段と、逆拡散、復調、復号処理後の判定データに
対して再符号化、再変調、再拡散処理を施したデータ系
列と、前記第１のチャネル推定手段によりチャネル変動
補償後の各サブキャリア信号と、前記第１のチャネル推
定手段により算出されたチャネル推定値に基づいて、繰
り返し数に応じたチャネル推定値を算出し（２回目以降
のチャネル推定）、その後、前記第１のチャネル推定手
段によりチャネル変動補償後の受信データシンボルに対
してチャネル変動補償を行う第２のチャネル推定手段
と、を備えることを特徴とする

【００２９】つぎの発明にかかるマルチキャリアＣＤＭ
Ａ受信装置において、前記第２のチャネル推定手段は、
２回目以降のチャネル変動補償を行うため、サブキャリ
ア毎の周波数方向の平均化処理により算出されたチャネ
ル推定値と、サブキャリア毎の周波数方向の平均化処理
により算出された２乗平均値と、を用いてチャネル推定
値を算出することを特徴とする。

【００３０】つぎの発明にかかるマルチキャリアＣＤＭ
Ａ受信装置において、前記第２のチャネル推定手段は、
受信データシンボルを複数のブロックに分割してチャネ
ル推定およびチャネル変動補償を行うことを特徴とす
る。

【００３１】つぎの発明にかかるマルチキャリアＣＤＭ
Ａ受信装置において、前記第１のチャネル推定手段は、
前記連続する２スロット分の共通パイロットシンボルの
うち、後部のパイロットシンボルを用いずにチャネル推
定を行い、さらに、前記サブキャリア毎のチャネル推定
値を周波数方向に平均化することで周波数方向平均化後
のチャネル推定値を算出することを特徴とする。

【００３２】つぎの発明にかかるマルチキャリアＣＤＭ
Ａ受信装置において、前記第１のチャネル推定手段は、
前記連続する２スロット分の共通パイロットシンボルを
平均化してチャネル推定を行い、さらに、前記サブキャ
リア毎のチャネル推定値を周波数方向に平均化すること
で周波数方向平均化後のチャネル推定値を算出すること
を特徴とする。

【００３３】つぎの発明にかかるマルチキャリアＣＤＭ
Ａ受信装置にあっては、逆拡散後のサブキャリア信号単
位に、連続する複数スロット分の共通パイロットシンボ
ルを用いて内挿補間後のチャネル推定値を算出し、さら
にサブキャリア毎の内挿補間後のチャネル推定値を周波
数方向に平均化することで周波数方向平均化後のチャネ
ル推定値を算出し（１回目のチャネル推定）、当該チャ
ネル推定値に基づいて、逆拡散のための拡散コード乗算
後の信号における受信データシンボルのチャネル変動補
償を行う第１のチャネル推定手段と、逆拡散、復調、復
号処理後の判定データに対して再符号化、再変調処理を
施したデータ系列と、前記第１のチャネル推定手段によ
りチャネル変動補償後にさらに逆拡散のための拡散コー
ド乗算後の信号と、前記第１のチャネル推定手段により
算出されたチャネル推定値に基づいて、繰り返し数に応
じたチャネル推定値を算出し（２回目以降のチャネル推
定）、その後、前記第１のチャネル推定手段によりチャ
ネル変動補償および逆拡散のための拡散コード乗算後の
受信データシンボルに対してチャネル変動補償を行う第
２のチャネル推定手段と、を備えることを特徴とする。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下に、本発明にかかるマルチキ
ャリアＣＤＭＡ受信装置の実施の形態を図面に基づいて
詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明
が限定されるものではない。

【００３５】実施の形態１．図１は、本発明にかかるマ
ルチキャリアＣＤＭＡ受信装置の実施の形態１の構成を
示す図である。図１において、１００はガードインター
バル（ＧＩ）除去部であり、１０１はＦＦＴであり、１
０２はチャネル推定部であり、１０３は初回のチャネル
推定処理を行う第１のチャネル推定部であり、１０４は
２回目以降のチャネル推定処理を行う第２のチャネル推
定部であり、１０５−１，…，１０５−ｍ，１０７−
１，…，１０７−ｍは乗算器であり、１０９−１，…，
１０９−ｎは合成器であり、１１１はパラレル／シリア
ル変換部であり、１１２はデータ復調部であり、１１３
は復号部であり、１１４は再符号化部であり、１１５は
再変調部であり、１１６は再拡散部である。

【００３６】なお、送信側の処理については、基本的に
従来技術と同じであるためその説明を省略する。また、
図２は、サブキャリア単位の送信スロットのフォーマッ
トの一例を示す図である。送信スロットでは、２つのパ
イロット部分がデータ部分を挟んで存在する構成を採
る。

【００３７】ここで、上記のように構成される実施の形
態１のマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置の動作を、図面
を用いて詳細に説明する。

【００３８】マルチキャリアＣＤＭＡ受信装置では、ま
ず、無線通信路上で周波数選択性フェージング等の影響
を受けた信号を受信したＧＩ除去部１００が、ガードイ
ンターバルを除去し、シンボル単位に連なった信号を出
力する。つぎに、ＦＦＴ１０１では、フーリエ変換処理
を行い、受信信号を各サブキャリア信号成分に分離す
る。

【００３９】チャネル推定部１０２では、上記のように
分離された複数のサブキャリア信号を用いて、以下に示
す手順で繰り返しチャネル推定を行う。まず、初回（１
回目）のチャネル推定について説明する。第１のチャネ
ル推定部１０３では、サブキャリア毎に、対象とするス
ロットの前後のパイロットシンボル区間をそれぞれ同相
加算後、さらに平均化して、サブキャリア毎のチャネル
推定値を次式（７）により算出する。

【００４０】

【数７】

【００４１】ただし、ｐ_n,1，ｐ_n,2はそれぞれ第ｎ番目
のサブキャリアのパイロット部分のチャネル推定値であ
り、Ｚ_n,1（ｉ）は図６に記載の対象とするスロットの
前に存在するパイロットシンボルを表し、Ｚ_n,2（ｉ）
は対象とするスロットの後ろに存在するパイロットシン
ボルを表す。

【００４２】つぎに、第１のチャネル推定部１０３で
は、サブキャリア毎に求めた対象スロット前後のチャネ
ル推定値ｐ_n,1，ｐ_n,2を用いて、対象とするスロットに
対して一次補間を行い、サブキャリア毎の一次補間後の
チャネル推定値を算出する。第ｎ番目のサブキャリア毎
の一次補間後のチャネル推定値Ｖ_n（ｋ）は、データ部
分のシンボル数をＮ_dとすると、次式（８）により算出
される（ｋはデータ部分のシンボル番号）。

【００４３】

【数８】

【００４４】ただし、ｋ＝０，１，２，…，Ｎ_d−１で
あり、Ｑ₁，Ｑ₂はそれぞれ次式（９）で表現される。

【００４５】

【数９】

【００４６】つぎに、第１のチャネル推定部１０３で
は、上記のように算出された第ｎ番目のサブキャリアの
一次補間後のチャネル推定値Ｖ_n（ｋ）と、隣接するＮ
_avg個のサブキャリアから算出されたチャネル推定値
と、を用いて、周波数方向の平均化処理を行い、初回の
第ｎ番目のサブキャリアの周波数方向平均化後チャネル
推定値Ｙ_n（１，ｋ）を次式（１０）により算出する
（ただし、kはデータ部分のシンボル番号）。

【００４７】

【数１０】

【００４８】そして、第１のチャネル推定部１０３で
は、式（１０）で算出した周波数方向平均化後チャネル
推定値に基づいて、周波数選択性フェージングによるチ
ャネル変動の補償を行うために必要な第ｎ番目のサブキ
ャリアのチャネル変動補償値ｍ _n（１，ｋ）を次式（１
１）に従い算出する。

【００４９】

【数１１】

【００５０】第１のチャネル推定部１０３により１回目
のチャネル推定後、乗算器１０５−１〜１０５−ｍで
は、受け取った第ｎ番目のチャネル変動補償値ｍ
_n（１，ｋ）を用いて、サブキャリア単位にチャネル変
動の補償を行う。サブキャリア毎のチャネル変動補償後
の信号Ｓ_n（ｋ）は次式（１２）で表される。ただし、
Ｚ_n（ｋ）は第ｎ番目のサブキャリア群のｋ番目の受信
シンボルを表す。

【００５１】

【数１２】

【００５２】つぎに、乗算器１０７−１，…，１０７−
ｍでは、サブキャリア単位のチャネル変動補償後の信号
Ｓ_n（ｋ）に対して拡散コードを乗算し、合成器１０９
−１〜１０９−ｎでは、拡散コード乗算後の信号を合成
し、逆拡散処理を完了する。つぎに、パラレル／シリア
ル変換部１１１では、パラレルデータである逆拡散後の
信号をシリアルデータに変換する。つぎに、データ復調
部１１２では、受け取ったシリアルデータを用いて復調
処理を行い、軟判定値を出力する。つぎに、復号部１１
３では、受け取った軟判定値に対してビタビ復号を行
い、判定データシンボルを出力する。

【００５３】また、２回目以降のチャネル推定では、パ
イロットシンボルに誤り訂正後の判定データシンボルを
加えてチャネル推定を行う。具体的にいうと、まず、再
符号化部１１４では、初回のチャネル推定値に基づいて
得られたビタビ復号後のデータシンボルを再符号化す
る。つぎに、再変調部１１５では、再符号化されたデー
タシンボルに対して再変調を行う。つぎに、再拡散部１
１６では、再変調後のデータを再拡散し、データ系列φ
_n,q（ｉ）を求める。ただし、ｎはサブキャリア番号を
表し、ｑ（ｑ＝２，３，…）は繰り返し数を表す。

【００５４】つぎに、第２のチャネル推定部１０４で
は、データ系列の複素共役値φ_n,q ^*（ｉ）を対応する受
信データシンボル（初回のチャネル推定によるサブキャ
リア単位のチャネル変動補償後の信号Ｓ_n（ｋ））に乗
算してデータ変調成分を取り除き、その後、初回に推定
したサブキャリア毎のチャネル推定値の絶対値を加算
し、Ｎ_dシンボル間にわたって時間平均値を算出するこ
とにより（式（１３）参照）、繰り返し数ｑの場合にお
けるサブキャリア毎のチャネル推定値Ｕ_n（ｑ）を算出
する。

【００５５】

【数１３】

【００５６】つぎに、第２のチャネル推定部１０４で
は、次式（１４）に従い、第ｎ番目のサブキャリアのチ
ャネル推定値Ｕ_n（ｑ）に対する２乗平均値Ｒ_n（ｑ）を
算出する。

【００５７】

【数１４】

【００５８】つぎに、第２のチャネル推定部１０４で
は、上記第ｎ番目のサブキャリアのチャネル推定値Ｕ_n
（ｑ）と、隣接するＮ_avg個のサブキャリアから算出さ
れたチャネル推定値と、を用いて、周波数方向の平均化
処理を行い、繰り返し数が２回目（ｑ＝２）以降の周波
数方向平均化後チャネル推定値Ｅ_n（ｑ）を次式（１
５）により算出する。

【００５９】

【数１５】

【００６０】また、第２のチャネル推定部１０４では、
上記第ｎ番目のサブキャリアの２乗平均値Ｒ_n（ｑ）
と、隣接するＮ_avg個のサブキャリアから算出された２
乗平均値と、を用いて、周波数方向の平均化処理を行
い、繰り返し数が２回目（ｑ＝２）以降の周波数方向平
均化後２乗平均値Ｆ_n（ｑ）を次式（１６）により算出
する。

【００６１】

【数１６】

【００６２】そして、第２のチャネル推定部１０４で
は、式（１５）（１６）で算出された周波数方向平均化
後のチャネル推定値および２乗平均値に基づいて、周波
数選択性フェージングによるチャネル変動の補償を行う
ために必要な第ｎ番目のサブキャリアのチャネル変動補
償値ｍ_n（ｑ，ｋ）を次式（１７）に従い算出する。た
だし、ｑは繰り返し数を表し、繰り返し数ｑは２以上で
ある。

【００６３】

【数１７】

【００６４】その後、乗算器１０５−１〜１０５−ｍ以
降の回路では、１回目のチャネル推定後と同様に動作
し、最終的に判定データシンボルを生成する。さらに、
繰り返しチャネル推定を行う場合には、再帰的に、再符
号化部１１４，再変調部１１５，再拡散部１１６による
処理を行い、式（１３），（１４），（１５），（１
６），（１７）を用いてチャネル変動補償量を算出す
る。

【００６５】以上のように、本実施の形態においては、
サブキャリア単位に２スロット分の共通パイロットを用
いて一次補間を行うチャネル推定を初回に行い、その
後、フェージングによるチャネル変動補償を行う構成と
した。また、２回目以降のチャネル推定は、誤り訂正後
データに対して再符号化，再変調，再拡散処理を施した
データ系列と、初回のチャネル推定によるチャネル変動
補償後の受信データシンボルと、初回のチャネル推定に
よるサブキャリア毎のチャネル推定値の絶対値（すなわ
ち振幅値）と、を用いて行う構成とした。そして、２回
目以降のチャネル変動補償は、初回のチャネル推定によ
るチャネル変動補償後の受信データシンボルに対して行
う構成とした。これにより、初回で取り切れなかったチ
ャネル変動を精度よく補償することができるため、良好
なデータ復調精度および受信信号品質を得ることができ
る。

【００６６】さらに、本実施の形態においては、２回目
以降のチャネル変動補償を、サブキャリア毎の周波数平
均化後のチャネル推定値と２乗平均値とを用いて算出す
る構成とした。これにより、ＭＭＳＥ（Minimum Mean S
quare Error）基準に従って逆拡散の合成処理を行うこ
とができる。また、コード多重数の増加により干渉が増
大する状況であっても、良好な受信信号品質を得ること
ができる。

【００６７】なお、本実施の形態では、誤り訂正方式と
して畳込み符号化を採用する場合について説明したが、
これに限らず、たとえば、ターボ符号を用いた場合であ
っても同様の効果が得られる。

【００６８】実施の形態２．実施の形態２のマルチキャ
リアＣＤＭＡ受信装置は、前述の実施の形態１のマルチ
キャリアＣＤＭＡ受信装置と比較して、第２のチャネル
推定部１０４の動作が異なる。ここでは、実施の形態１
と異なる第２のチャネル推定部１０４の動作を、図１を
用いて詳細に説明する。

【００６９】本実施の形態のマルチキャリアＣＤＭＡ受
信装置における２回目以降のチャネル推定では、パイロ
ットシンボルに誤り訂正後の判定データシンボルを加え
てチャネル推定を行う。具体的にいうと、まず、再符号
化部１１４では、初回のチャネル推定値に基づいて得ら
れたビタビ復号後のデータシンボルを再符号化する。つ
ぎに、再変調部１１５では、再符号化されたデータシン
ボルに対して再変調を行う。つぎに、再拡散部１１６で
は、再変調後のデータを再拡散し、データ系列φ
_n,q（ｉ）を求める。ただし、ｎはサブキャリア番号を
表し、ｑ（ｑ＝２，３，…）は繰り返し数を表す。

【００７０】つぎに、第２のチャネル推定部１０４で
は、データ系列の複素共役値φ_n,q ^*（ｉ）を対応する受
信データシンボル（初回のチャネル推定によるサブキャ
リア単位のチャネル変動補償後の信号Ｓ_n（ｋ））に乗
算してデータ変調成分を取り除き、その後、初回に推定
したサブキャリア毎のチャネル推定値の絶対値を加算
し、Ｎ_d／Ｎ_bシンボル間にわたって時間平均値を算出す
ることにより（式（１８）参照）、繰り返し数ｑの場合
におけるサブキャリア毎のチャネル推定値Ｕ_n,h（ｑ）
を算出する。ただし、Ｎ_bはＮ_d個のシンボルを所定ブロ
ック数に区切ってチャネル推定値算出処理を行うための
ブロック数を表す。

【００７１】

【数１８】

【００７２】なお、ｈはブロック番号（ｈ＝０，１，
２，…，Ｎ_b−１）を表す。さらに、次式（１９）に従
い、第ｎ番目のサブキャリアのチャネル推定値Ｕ
_n,h（ｑ）に対する２乗平均値Ｒ_n,h（ｑ）を算出する。

【００７３】

【数１９】

【００７４】つぎに、第２のチャネル推定部１０４で
は、上記第ｎ番目のサブキャリアのチャネル推定値Ｕ
_n,h（ｑ）と、隣接するＮ_avg個のサブキャリアから算出
されたチャネル推定値と、を用いて、周波数方向の平均
化処理を行い、繰り返し数が２回目（ｑ＝２）以降の周
波数方向平均化後チャネル推定値Ｅ_n,q（ｑ）を次式
（２０）により算出する。

【００７５】

【数２０】

【００７６】また、第２のチャネル推定部１０４では、
上記第ｎ番目のサブキャリアの２乗平均値Ｒ_n,h（ｑ）
と、隣接するＮ_avg個のサブキャリアから算出された２
乗平均値と、を用いて、周波数方向の平均化処理を行
い、繰り返し数が２回目（ｑ＝２）以降の周波数方向平
均化後２乗平均値Ｆ_n,h（ｑ）を次式（２１）により算
出する。

【００７７】

【数２１】

【００７８】そして、第２のチャネル推定部１０４で
は、式（２０）（２１）で算出された周波数方向平均化
後のチャネル推定値および２乗平均値に基づいて、周波
数選択性フェージングによるチャネル変動の補償を行う
ために必要な第ｎ番目のサブキャリアのチャネル変動補
償値ｍ_n,h（ｑ，ｉ）を次式（２２）に従い算出する。
ただし、ｑは繰り返し数を表し、繰り返し数ｑは２以上
である。また、ｉは０，１，２，…，Ｎ_d／Ｎ_b−１であ
る。

【００７９】

【数２２】

【００８０】つぎに、乗算器１０５−１〜１０５−ｍで
は、上記チャネル変動補償値ｍ_n,h（ｑ，ｉ）を用い
て、サブキャリア毎にチャネル変動の補償を行う。ここ
では、受信データシンボル番号ｋ＝Ｎ_d／Ｎ_b・ｈ＋ｉと
対応するように、チャネル変動補償後の信号Ｓ_n（ｋ）
を次式（２３）を用いて算出する。ただし、Ｚ_n（ｋ）
は第ｎ番目のサブキャリア群のｋ番目の受信シンボルを
表す。

【００８１】

【数２３】

【００８２】以上のように、本実施の形態においては、
２回目以降のチャネル推定において、データシンボル部
分を複数のブロックに分割してチャネル推定を行い、そ
の後、チャネル変動を補償する構成とした。これによ
り、チャネル推定における平均化時間を減少させること
ができるため、フェージング等によりチャネル変動が高
速な場合であっても、精度よくチャネル変動を補償する
ことができる。

【００８３】実施の形態３．図３は、本発明にかかるマ
ルチキャリアＣＤＭＡ受信装置の実施の形態３の構成を
示す図である。図３において、４０２はチャネル推定部
であり、４０３は初回のチャネル推定処理を行う第１の
チャネル推定部であり、４０４は２回目以降のチャネル
推定処理を行う第２のチャネル推定部であり、４０５−
１，…，４０５−ｌ，４０７−１，…，４０７−ｌ，４
０９−１，…，４０９−ｌ，４１１−１，…，４１１−
ｌは乗算器である。なお、先に説明した実施の形態１と
同様の構成については、同一の符号を付してその説明を
省略する。

【００８４】本実施の形態のマルチキャリアＣＤＭＡ受
信装置は、逆拡散時の拡散コード乗算用の乗算器をチャ
ネル変動補償用の乗算器よりも前に備えることによっ
て、再拡散時における拡散コードの乗算処理を不要とし
ている。ここでは、実施の形態１と異なる動作について
のみ説明する。

【００８５】無線通信路上で周波数選択性フェージング
等の影響を受けた信号を受信したＧＩ除去部１００で
は、ガードインターバルを除去し、シンボル単位に連な
った信号を出力する。つぎに、ＦＦＴ１０１では、フー
リエ変換処理を行い、受信信号を各サブキャリア信号成
分に分離する。

【００８６】乗算器４０５−１〜４０５−ｌ，４０７−
１〜４０７−ｌでは、受け取ったサブキャリア信号に対
して、それぞれ対応する拡散コード＃０〜＃ＳＦ−１を
乗算（逆拡散）する。すなわち、乗算器４０５−１〜４
０５−ｌ、４０７−１〜４０７−ｌの出力は、変調成分
のみの信号となっている。

【００８７】乗算器４０９−１〜４０９−ｌ，４１１−
１〜４１１−ｌでは、受け取ったサブキャリア単位の変
調成分の信号に対して、チャネル変動補償を行う。

【００８８】また、２回目以降（ｑ＝２）の繰り返しチ
ャネル推定を行う場合には、上記のとおり、拡散コード
が乗算されてない信号、すなわち、変調成分のみの信号
を用いて推定処理が行われているため、再変調部１１５
にて再変調処理を行ったデータ系列を、チャネル推定部
４０２に対して出力する。

【００８９】以上のように、本実施の形態においては、
予め逆拡散処理のための拡散コードを、受信した各サブ
キャリア信号に乗算した後で、すなわち、逆拡散処理後
に、チャネル推定を行う構成とした。これにより、２回
目以降のチャネル推定において、チャネル推定部に対し
て入力するデータ系列が、再変調後のデータ系列でよい
ため、再拡散処理を省略することができる。

【００９０】実施の形態４．実施の形態４のマルチキャ
リアＣＤＭＡ受信装置では、第１のチャネル推定部１０
３が、後部のパイロットシンボルを用いないでチャネル
推定を行う。なお、本実施の形態では、先に説明した実
施の形態１と異なる第１のチャネル推定部１０３の動作
についてのみ説明する。

【００９１】第１のチャネル推定部１０３では、サブキ
ャリア毎に求めた対象スロット前後のパイロットシンボ
ルに基づいて作成されるチャネル推定値ｐ_n,1，ｐ_n,2を
用いて、対象とするスロットに対して一次補間を行い、
サブキャリア毎の一次補間後のチャネル推定値を算出す
る。第ｎ番目のサブキャリア毎の一次補間後のチャネル
推定値Ｖ_n（ｋ）は、データ部分のシンボル数をＮ_dとす
ると、次式（２４）により算出される（ｋはデータ部分
のシンボル番号）。

【００９２】

【数２４】

【００９３】ただし、ｋ＝０，１，２，…，Ｎ_d−１で
あり、Ｑ₁，Ｑ₂はそれぞれ次式（２５）で表現される。

【００９４】

【数２５】

【００９５】以上のように、本実施の形態においては、
スロットの後部にパイロットが付加されていない場合で
あっても、精度よくフェージングによるチャネル変動を
推定できる。

【００９６】実施の形態５．実施の形態５のマルチキャ
リアＣＤＭＡ受信装置では、第１のチャネル推定部１０
３が、前後のパイロットシンボルを平均化してチャネル
推定を行う。なお、本実施の形態では、先に説明した実
施の形態１と異なる第１のチャネル推定部１０３の動作
についてのみ説明する。

【００９７】第１のチャネル推定部１０３では、サブキ
ャリア毎に求めた対象スロット前後のチャネル推定値ｐ
_n,1，ｐ_n,2を用いて、対象とするスロットに対して一次
補間を行い、サブキャリア毎の一次補間後のチャネル推
定値を算出する。第ｎ番目のサブキャリア毎の一次補間
後のチャネル推定値Ｖ_n（ｋ）は、データ部分のシンボ
ル数をＮ_dとすると、次式（２６）により算出される
（ｋはデータ部分のシンボル番号）。

【００９８】

【数２６】

【００９９】ただし、ｋ＝０，１，２，…，Ｎ_d−１で
あり、Ｑ₁，Ｑ₂はそれぞれ次式（２７）で表現される。

【０１００】

【数２７】

【０１０１】以上のように、本実施の形態においては、
受信信号レベルが非常に低下している場合であっても、
前後のパイロットシンボルに同じ大きさのウエイトを与
える（平均化する）構成としたため、精度よくフェージ
ングによるチャネル変動を推定できる。

【０１０２】

【発明の効果】以上、説明したとおり、本発明によれ
ば、サブキャリア単位に２スロット分の共通パイロット
を用いて一次補間を行うチャネル推定を初回に行い、そ
の後、フェージングによるチャネル変動補償を行う構成
とした。また、２回目以降のチャネル推定は、誤り訂正
後データに対して再符号化，再変調，再拡散処理を施し
たデータ系列と、初回のチャネル推定によるチャネル変
動補償後の受信データシンボルと、初回のチャネル推定
によるサブキャリア毎のチャネル推定値の絶対値（すな
わち振幅値）と、を用いて行う構成とした。そして、２
回目以降のチャネル変動補償は、初回のチャネル推定に
よるチャネル変動補償後の受信データシンボルに対して
行う構成とした。これにより、初回で取り切れなかった
チャネル変動を精度よく補償することができるため、良
好なデータ復調精度および受信信号品質を得ることがで
きる、という効果を奏する。

【０１０３】つぎの発明によれば、２回目以降のチャネ
ル変動補償を、サブキャリア毎の周波数平均化後のチャ
ネル推定値と２乗平均値とを用いて算出する構成とし
た。これにより、ＭＭＳＥ（Minimum Mean Square Erro
r）基準に従って逆拡散の合成処理を行うことができ
る、という効果を奏する。また、コード多重数の増加に
より干渉が増大する状況であっても、良好な受信信号品
質を得ることができる、という効果を奏する。

【０１０４】つぎの発明によれば、２回目以降のチャネ
ル推定において、データシンボル部分を複数のブロック
に分割してチャネル推定を行い、その後、チャネル変動
を補償する構成とした。これにより、チャネル推定にお
ける平均化時間を減少させることができるため、フェー
ジング等によりチャネル変動が高速な場合であっても、
精度よくチャネル変動を補償することができる、という
効果を奏する。

【０１０５】つぎの発明によれば、スロットの前部のパ
イロットシンボルのみでチャネル推定を行うこととした
ため、スロットの後部にパイロットシンボルが付加され
ていない場合であっても、精度よくフェージングによる
チャネル変動を推定できる、という効果を奏する。

【０１０６】つぎの発明によれば、受信信号レベルが非
常に低下している場合であっても、前後のパイロットシ
ンボルに同じ大きさのウエイトを与える（平均化する）
構成としたため、精度よくフェージングによるチャネル
変動を推定できる、という効果を奏する。

【０１０７】つぎの発明によれば、予め逆拡散処理のた
めの拡散コードを、受信した各サブキャリア信号に乗算
した後で、すなわち、逆拡散処理後に、チャネル推定を
行う構成とした。これにより、２回目以降のチャネル推
定において、第２のチャネル推定手段に対して入力する
データ系列が、再変調後のデータ系列でよいため、再拡
散処理を省略することができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるマルチキャリアＣＤＭＡ受信
装置の実施の形態１、２、４および５の構成を示す図で
ある。

【図２】送信スロットのフォーマットの一例を示す図
である。

【図３】本発明にかかるマルチキャリアＣＤＭＡ受信
装置の実施の形態３の構成を示す図である。

【図４】マルチキャリアＣＤＭＡ送信装置の構成を示
す図である。

【図５】従来の送信スロットのフォーマットを示す図
である。

【図６】従来のマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置の構
成を示す図である。

【図７】周波数選択性フェージング伝送路のインパル
ス応答の一例を示す図である。

【符号の説明】

１００ガードインターバル（ＧＩ）除去部、１０１
ＦＦＴ、１０２，４０２チャネル推定部、１０３，４
０３第１のチャネル推定部、１０４，４０４第２のチ
ャネル推定部、１０５−１，１０５−ｍ，１０７−１，
１０７−ｍ，４０５−１，４０５−ｌ，４０７−１，４
０７−ｌ，４０９−１，４０９−ｌ，４１１−１，４１
１−ｌ乗算器、１０９−１，１０９−ｎ合成器、１
１１パラレル／シリアル変換部、１１２データ復調
部、１１３復号部、１１４再符号化部、１１５再変
調部、１１６再拡散部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】周波数選択性フェージング環境で使用さ
れるマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置において、サブキャリア信号単位に、連続する複数スロット分の共
通パイロットシンボルを用いて内挿補間後のチャネル推
定値を算出し、さらにサブキャリア毎の内挿補間後のチ
ャネル推定値を周波数方向に平均化することで周波数方
向平均化後のチャネル推定値を算出し（１回目のチャネ
ル推定）、当該チャネル推定値に基づいて各サブキャリ
ア信号における受信データシンボルのチャネル変動補償
を行う第１のチャネル推定手段と、逆拡散、復調、復号処理後の判定データに対して再符号
化、再変調、再拡散処理を施したデータ系列と、前記第
１のチャネル推定手段によりチャネル変動補償後の各サ
ブキャリア信号と、前記第１のチャネル推定手段により
算出されたチャネル推定値に基づいて、繰り返し数に応
じたチャネル推定値を算出し（２回目以降のチャネル推
定）、その後、前記第１のチャネル推定手段によりチャ
ネル変動補償後の受信データシンボルに対してチャネル
変動補償を行う第２のチャネル推定手段と、を備えることを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ受信
装置。
【請求項２】前記第２のチャネル推定手段は、２回目
以降のチャネル変動補償を行うため、サブキャリア毎の
周波数方向の平均化処理により算出されたチャネル推定
値と、サブキャリア毎の周波数方向の平均化処理により
算出された２乗平均値と、を用いてチャネル推定値を算
出することを特徴とする請求項１に記載のマルチキャリ
アＣＤＭＡ受信装置。
【請求項３】前記第２のチャネル推定手段は、受信デ
ータシンボルを複数のブロックに分割してチャネル推定
およびチャネル変動補償を行うことを特徴とする請求項
１または２に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置。
【請求項４】前記第１のチャネル推定手段は、前記連
続する２スロット分の共通パイロットシンボルのうち、
後部のパイロットシンボルを用いずにチャネル推定を行
い、さらに、前記サブキャリア毎のチャネル推定値を周
波数方向に平均化することで周波数方向平均化後のチャ
ネル推定値を算出することを特徴とする請求項１、２ま
たは３に記載のマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置。
【請求項５】前記第１のチャネル推定手段は、前記連
続する２スロット分の共通パイロットシンボルを平均化
してチャネル推定を行い、さらに、前記サブキャリア毎
のチャネル推定値を周波数方向に平均化することで周波
数方向平均化後のチャネル推定値を算出することを特徴
とする請求項１、２または３に記載のマルチキャリアＣ
ＤＭＡ受信装置。
【請求項６】周波数選択性フェージング環境で使用さ
れるマルチキャリアＣＤＭＡ受信装置において、逆拡散後のサブキャリア信号単位に、連続する複数スロ
ット分の共通パイロットシンボルを用いて内挿補間後の
チャネル推定値を算出し、さらにサブキャリア毎の内挿
補間後のチャネル推定値を周波数方向に平均化すること
で周波数方向平均化後のチャネル推定値を算出し（１回
目のチャネル推定）、当該チャネル推定値に基づいて、
逆拡散のための拡散コード乗算後の信号における受信デ
ータシンボルのチャネル変動補償を行う第１のチャネル
推定手段と、逆拡散、復調、復号処理後の判定データに対して再符号
化、再変調処理を施したデータ系列と、前記第１のチャ
ネル推定手段によりチャネル変動補償後にさらに逆拡散
のための拡散コード乗算後の信号と、前記第１のチャネ
ル推定手段により算出されたチャネル推定値に基づい
て、繰り返し数に応じたチャネル推定値を算出し（２回
目以降のチャネル推定）、その後、前記第１のチャネル
推定手段によりチャネル変動補償および逆拡散のための
拡散コード乗算後の受信データシンボルに対してチャネ
ル変動補償を行う第２のチャネル推定手段と、を備えることを特徴とするマルチキャリアＣＤＭＡ受信
装置。