JP2010141812A - 受信機および受信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の基地局と一つの無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた同時通信を行うＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて、各基地局のアンテナと無線端末のアンテナの間のそれぞれの電波伝搬距離の違いに対処し、ビット誤り率の劣化を防止することを図る。
【解決手段】ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、各基地局に係るレプリカ信号を生成するレプリカ生成器１６と、基準基地局からの到来波に対する基準基地局以外の基地局からの到来波の伝搬時間の差を検出する到来波検出器１８と、基準基地局以外の基地局に係るレプリカ信号に対し、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、該検出された到来波時間差に対応する位相差だけ移相させる移相器１９と、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、サブキャリアの受信信号と移相後のレプリカ信号を用いてＭＩＭＯ方式の受信処理を行うＭＬＤ検出器１４と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、伝送路マルチ化（Multiple Input Multiple Output：ＭＩＭＯ）技術を用いた無線通信システムにおける受信機および受信方法に関する。

従来、ＭＩＭＯ技術が無線通信システムの周波数利用効率を向上させる技術の一つとして知られている。図５にＭＩＭＯ無線通信システムの基本概念図を示す。図５において、送信局は、複数の送信アンテナからそれぞれ別々のデータ信号を同一周波数で無線送信する。受信局は、その送信された無線信号を複数の受信アンテナで受信し復元する。その復元の際に、チャネル行列Ｈが理想的に分かっていれば、チャネル行列Ｈの逆行列を受信信号に乗算することで送信信号を分離することができ、図５の例のように４本の送信アンテナから別々のデータ信号を送信した場合には最大で４倍の速度でデータ通信を行うことが可能になる。これにより、周波数利用効率の向上が図られる。

特許文献１には、複数の基地局と一つの無線端末の間でＭＩＭＯにより同時通信を行う、ＭＩＭＯ無線通信システムが開示されている。特許文献２には、マルチキャリア（多重搬送波）伝送方式の一つである直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムが開示されている。
特開２００７−１３４８４４号公報 特表２００８−５２３６６５号公報

一基地局と一無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた同時通信を行う場合、基地局の各アンテナと無線端末の各アンテナとの間のそれぞれの電波伝搬距離の違いは、一般的に、無線端末の位置にかかわらず固定的であり、且つ、通信ビットの誤り率（Bit Error Rate：ＢＥＲ、ビット誤り率）に悪影響を及ぼすほど大きなものではない。しかしながら、複数の基地局と一つの無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた同時通信を行う場合には、各基地局のアンテナと無線端末のアンテナの間のそれぞれの電波伝搬距離の違いが、無線端末の位置によって変動し、ビット誤り率の劣化要因となるくらいの大きさになり得る。

本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、複数の基地局と一つの無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた同時通信を行うＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて、各基地局のアンテナと無線端末のアンテナの間のそれぞれの電波伝搬距離の違いに対処し、ビット誤り率の劣化を防止することのできる受信機および受信方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明に係る受信機は、複数の基地局と一つの無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた下り方向の同時通信を行う無線通信システムにおける前記無線端末の受信機において、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、各基地局に係るレプリカ信号を生成するレプリカ生成手段と、基準基地局からの到来波に対する基準基地局以外の基地局からの到来波の伝搬時間の差を検出する到来波時間差検出手段と、基準基地局以外の基地局に係るレプリカ信号に対し、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、前記検出された到来波時間差に対応する位相差だけ移相させる移相手段と、を備え、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、サブキャリアの受信信号と前記移相後のレプリカ信号を用いてＭＩＭＯ方式の受信処理を行うことを特徴とする。

本発明に係る受信機においては、各基地局からの到来波の受信電力値を検出する到来波電力値検出手段を備え、前記検出された到来波電力値に基づいて基準基地局を決定することを特徴とする。

本発明に係る受信機においては、一基地局から到来する複数の到来波のうちの主波を前記検出に利用することを特徴とする。

本発明に係る受信機においては、基準基地局は、主波の受信電力値が最大である基地局であることを特徴とする。

本発明に係る受信機においては、各サブキャリアの受信信号を用いて、サブキャリア毎に、電波伝搬路の伝達関数を推定する伝搬路推定手段を備え、レプリカ信号に対し前記推定された伝達関数を用いて伝搬路等化を行う工程の後工程に、前記移相手段を設けたことを特徴とする。

本発明に係る受信機においては、各サブキャリアの受信信号を用いて、サブキャリア毎に、電波伝搬路の伝達関数を推定する伝搬路推定手段を備え、レプリカ信号に対し前記推定された伝達関数を用いて伝搬路等化を行う工程の前工程に、前記移相手段を設けたことを特徴とする。

本発明に係る受信方法は、複数の基地局と一つの無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた下り方向の同時通信を行う無線通信システムにおける前記無線端末の受信方法であって、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、各基地局に係るレプリカ信号を生成するステップと、基準基地局からの到来波に対する基準基地局以外の基地局からの到来波の伝搬時間の差（到来波時間差）を検出するステップと、基準基地局以外の基地局に係るレプリカ信号に対し、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、前記検出された到来波時間差に対応する位相差だけ移相させるステップと、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、サブキャリアの受信信号と前記移相後のレプリカ信号を用いてＭＩＭＯ方式の受信処理を行うステップと、を含むことを特徴とする。

本発明によれば、複数の基地局と一つの無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた同時通信を行うＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて、各基地局のアンテナと無線端末のアンテナの間のそれぞれの電波伝搬距離の違いに対処し、ビット誤り率の劣化を防止することができるという効果が得られる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムの構成を示す概念図である。図１に示すＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムは、複数の基地局２（図１の例では２つの基地局＃１，＃２）と一つの無線端末１の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた同時通信を行うものである。各基地局２は、基地局制御装置３に通信回線で接続されている。基地局制御装置３は、バックボーンネットワーク４に接続されている。

以下、下り方向（基地局２から無線端末３への方向）の無線通信について説明する。

無線端末１は、２つの基地局２（＃１，＃２）との間で、ＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた下り方向の同時通信を行う。各基地局２（＃１，＃２）は、連携したＭＩＭＯにより下り方向の同時通信を行う。基地局制御装置３は、各基地局２（＃１，＃２）を制御し、基地局間の連携を実現する。具体的には、基地局制御装置３は、無線端末１の電波受信環境（例えば、受信電力など）に応じて、時空間符号化（Space Time Coding：ＳＴＣ）と空間多重方式（Spatial Multiplexing：ＳＭ）とを使い分け、各基地局２（＃１，＃２）から送信させるデータを変更する。

各基地局２（＃１，＃２）は、ＯＦＤＭ方式の送信機および１本のアンテナを有し、基地局制御装置３の制御に従ってＭＩＭＯ方式の送信データをＯＦＤＭ方式により１本の送信アンテナから無線送信する。基地局２（＃１）は、アンテナＡｎｔ１Ｔから、ＭＩＭＯ方式の送信データをＯＦＤＭ方式で無線送信する。基地局２（＃２）は、アンテナＡｎｔ２Ｔから、ＭＩＭＯ方式の送信データをＯＦＤＭ方式で無線送信する。

無線端末１は、ＯＦＤＭ方式の受信処理及びＭＩＭＯ方式の受信処理を行う受信機と、２本のアンテナＡｎｔ１Ｒ，Ａｎｔ２Ｒとを有し、各基地局２（＃１，＃２）から送信された無線信号を各アンテナＡｎｔ１Ｒ，Ａｎｔ２Ｒで受信し、ＯＦＤＭ方式の受信処理及びＭＩＭＯ方式の受信処理を行う。

次に、本実施形態に係る無線端末１が有する受信機について、いくつかの実施例を説明する。

図２は、本実施形態に係る無線端末１が有する受信機１０の実施例１である。図２において、受信機１０は、ＣＰ（cyclic prefix）除去器１１、シリアル／パラレル信号変換器（Ｓ／Ｐ変換器）１２、離散フーリエ変換器（Discrete Fourier Transform：ＤＦＴ）１３、ＭＬＤ（Maximum Likelihood Detection）検出器１４、伝搬路推定器１５、レプリカ生成器１６、乗算器１７、到来波検出器１８及び移相器１９を有する。ＣＰ除去器１１、Ｓ／Ｐ変換器１２及びＤＦＴ１３は、２本のアンテナＡｎｔ１Ｒ，Ａｎｔ２Ｒの各々に対応して設けられている。ＭＬＤ検出器１４は、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア（サブキャリア数はｎとする）の各々に対応して設けられている。

ＣＰ除去器１１は、自己と接続されているアンテナで受信された受信信号から、ＣＰを除去する。Ｓ／Ｐ変換器１２は、ＣＰ除去後の受信信号（シリアル信号）をパラレル信号に変換する。ＤＦＴ１３は、パラレル信号として入力されるＣＰ除去後の受信信号に対して離散フーリエ変換を行い、各サブキャリアの受信信号を出力する。

ＭＬＤ検出器１４は、各ＤＦＴ１３から入力される自己の担当のサブキャリアの受信信号と移相器１９から入力される当該サブキャリアに係る伝搬路等化・位相調整レプリカ信号とを用いて、最尤推定（ＭＬＤ）法により基地局２（＃１）が送信した当該サブキャリアのＯＦＤＭシンボルと基地局２（＃２）が送信した当該サブキャリアのＯＦＤＭシンボルとを検出し、その検出結果として、基地局２（＃１）に係る当該サブキャリアのＯＦＤＭシンボル検出信号２１と基地局２（＃１）に係る当該サブキャリアのＯＦＤＭシンボル検出信号２２を出力する。基地局２（＃１）に係る各サブキャリアのＯＦＤＭシンボル検出信号２１−１〜ｎと基地局２（＃２）に係る各サブキャリアのＯＦＤＭシンボル検出信号２１−１〜ｎは、復調処理部（図示せず）へ送られて、復調される。

伝搬路推定器１５は、各ＤＦＴ１３から入力される各サブキャリアの受信信号を用いて、サブキャリア毎に、電波伝搬路の伝達関数を推定する。レプリカ生成器１６は、サブキャリア毎に、各基地局２（＃１，＃２）から送信され得る全てのＯＦＤＭシンボル（レプリカ信号）を生成する。

乗算器１７は、サブキャリアの各々に対応して設けられている。各乗算器１７には、それぞれ対応するサブキャリアに関し、伝搬路推定器１５で推定された伝達関数と、レプリカ生成器１６で生成されたレプリカ信号とが入力される。乗算器１７は、伝達関数とレプリカ信号を乗算する。各乗算器１７による各サブキャリアに係る乗算結果の信号（以下、伝搬路等化レプリカ信号と称する）は、移相器１９に入力される。

到来波検出器１８は、１本のアンテナ（図２の例では、アンテナＡｎｔ２Ｒ）で受信された受信信号から、基地局２（＃１）から到来する到来波と基地局２（＃２）から到来する到来波との電波伝搬時間の差（以下、到来波時間差と称する）と、各基地局２（＃１，＃２）からの到来波の受信電力値（以下、到来波電力値と称する）とを検出する。到来波検出器１８は、検出した到来波時間差及び各基地局２（＃１，＃２）の到来波電力値を移相器１９へ出力する。

到来波時間差と到来波電力値の検出には、一基地局から到来する複数の到来波のうちの主波を利用する。主波は、各基地局２（＃１，＃２）に固有の既知信号を利用して検出する。具体的には、受信信号と既知信号の相関が最大である到来波を主波とする。既知信号としては、各基地局２（＃１，＃２）から報知される固有のチャネル（例えばＢＣＨなど）の信号を利用することができる。また、主波の他の検出方法として、各ＯＦＤＭ信号のＣＰ部分の自己相関値を用いて主波を検出することができる。

到来波電力値は、主波の受信電力値である。到来波時間差としては、主波の受信電力値（つまり、到来波電力値）が最大である基地局２を基準にして、他の基地局２との間における主波の伝搬時間の差を検出する。ＭＩＭＯ方式の送信データは各基地局２（＃１，＃２）から同時刻に送信されるので、主波の伝搬時間の差には、主波の到来時刻の差を利用する。到来波時間差には、到来波電力値が最大である基地局２を基準にして、他の基地局２からの主波が、早く到来した（つまり、伝搬時間が短い）場合に正符号を付け、反対に遅く到来した（つまり、伝搬時間が長い）場合に負符号を付ける。
なお、デフォルトの基地局２を予め決めておき、各基地局２の到来波電力値が同じであった場合には、デフォルトの基地局２を基準とする。

移相器１９は、各乗算器１７から入力される各サブキャリアの伝搬路等化レプリカ信号に対し、位相の変更を行う。その移相方法は、到来波検出器１８から入力される到来波時間差及び到来波電力値に基づいて、各基地局２（＃１，＃２）からの主波の位相差に合わせるように、各基地局２（＃１，＃２）に係る各サブキャリアの伝搬路等化レプリカ信号の位相を進ませるか又は遅らせる。なお、各基地局２（＃１，＃２）からの主波の位相差がない場合には、伝搬路等化レプリカ信号の位相は変更しない。

図３は、図２に示す移相器１９の構成図である。図３において、移相器１９は、比較器３１、移相量算出器３２、スイッチＳＷ−１〜ｎ及び乗算器３３を有する。スイッチＳＷ−１〜ｎは、２つ基地局２（＃１，＃２）のいずれの基地局２に係る伝搬路等化レプリカ信号に対し、位相を変化させるのかを切り替えるためのものである。スイッチＳＷ−１〜ｎは、サブキャリア毎に設けられているが、その切り替えは全スイッチ一斉に行われる。乗算器３３は、伝搬路等化レプリカ信号に対し、位相を変化させるためのものである。乗算器３３は、２つの基地局２（＃１，＃２）と、ｎ個のサブキャリアと、２つの受信アンテナＡｎｔ１Ｒ，Ａｎｔ２Ｒとの組合せ毎に、合計４ｎ個が設けられている。

移相器１９には、各サブキャリアの伝搬路等化レプリカ信号が入力される。ここで、伝搬路等化レプリカ信号について説明する。伝搬路等化レプリカ信号は、サブキャリア（ｆ_１〜ｆ_ｎ）毎に、各基地局２に係るレプリカ信号と各アンテナ間の伝達関数との積として算出される。基地局２（＃１）に係る各サブキャリア（ｆ_１〜ｆ_ｎ）の時刻ｔのレプリカ信号はｘ_１（ｔ，ｆ_１〜ｆ_ｎ）、基地局２（＃２）に係る各サブキャリア（ｆ_１〜ｆ_ｎ）の時刻ｔのレプリカ信号はｘ_２（ｔ，ｆ_１〜ｆ_ｎ）、である。基地局２（＃１）のアンテナＡｎｔ１Ｔから受信アンテナＡｎｔ１Ｒまでの各サブキャリア（ｆ_１〜ｆ_ｎ）の時刻ｔの伝達関数はｈ_１１（ｔ，ｆ_１〜ｆ_ｎ）、基地局２（＃１）のアンテナＡｎｔ１Ｔから受信アンテナＡｎｔ２Ｒまでの各サブキャリア（ｆ_１〜ｆ_ｎ）の時刻ｔの伝達関数はｈ_１２（ｔ，ｆ_１〜ｆ_ｎ）、基地局２（＃２）のアンテナＡｎｔ２Ｔから受信アンテナＡｎｔ１Ｒまでの各サブキャリア（ｆ_１〜ｆ_ｎ）の時刻ｔの伝達関数はｈ_２１（ｔ，ｆ_１〜ｆ_ｎ）、基地局２（＃２）のアンテナＡｎｔ２Ｔから受信アンテナＡｎｔ２Ｒまでの各サブキャリア（ｆ_１〜ｆ_ｎ）の時刻ｔの伝達関数はｈ_２２（ｔ，ｆ_１〜ｆ_ｎ）、である。

これにより、例えば、サブキャリア（ｆ_１）に関し、基地局２（＃１）のアンテナＡｎｔ１Ｔから送信されて受信アンテナＡｎｔ１Ｒで受信された受信信号についての伝搬路等化レプリカ信号は「ｈ_１１（ｔ，ｆ_１）＊ｘ_１（ｔ，ｆ_１）」、基地局２（＃１）のアンテナＡｎｔ１Ｔから送信されて受信アンテナＡｎｔ２Ｒで受信された受信信号についての伝搬路等化レプリカ信号は「ｈ_１２（ｔ，ｆ_１）＊ｘ_１（ｔ，ｆ_１）」、基地局２（＃２）のアンテナＡｎｔ２Ｔから送信されて受信アンテナＡｎｔ１Ｒで受信された受信信号についての伝搬路等化レプリカ信号は「ｈ_２１（ｔ，ｆ_１）＊ｘ_２（ｔ，ｆ_１）」、基地局２（＃２）のアンテナＡｎｔ２Ｔから送信されて受信アンテナＡｎｔ２Ｒで受信された受信信号についての伝搬路等化レプリカ信号は「ｈ_２２（ｔ，ｆ_１）＊ｘ_２（ｔ，ｆ_１）」、である。これら伝搬路等化レプリカ信号は、それぞれ対応する乗算器３３に入力される。

次に、図３に示す移相器１９の動作を説明する。

比較器３１は、基地局２（＃１）の到来波電力値と基地局２（＃２）の到来波電力値を比較する。この比較結果の大小関係を示す信号は、スイッチＳＷ−１〜ｎの一斉切替信号３４として出力される。なお、基地局２（＃１）の到来波電力値と基地局２（＃２）の到来波電力値が同じである場合には、デフォルトの基地局２の到来波電力値の方が大きいとして、スイッチＳＷ−１〜ｎの一斉切替信号３４を出力する。

スイッチＳＷ−１〜ｎは、移相量算出器３２の出力信号３５−１〜ｎを、基地局２（＃１）に対応する乗算器３３に接続するか、若しくは基地局２（＃２）に対応する乗算器３３に接続するか、を一斉に切り替える。スイッチＳＷ−１〜ｎの一斉切替は、移相量算出器３２の出力信号３５−１〜ｎを到来波電力値の小さい方の基地局２に対応する乗算器３３に接続するように、行う。

例えば、比較器３１は、基地局２（＃１）の到来波電力値から基地局２（＃２）の到来波電力値を減算したときの差の符号（正符号又は負符号、但し、差がゼロのときは正符号（つまり、デフォルトは基地局２（＃１）である）を、スイッチＳＷ−１〜ｎの一斉切替信号３４として出力する。スイッチＳＷ−１〜ｎは、一斉切替信号３４が正符号の場合（つまり、基地局２（＃２）の到来波電力値の方が小さい場合）には移相量算出器３２の出力信号３５−１〜ｎを基地局２（＃２）に対応する乗算器３３に接続するように、一方、一斉切替信号３４が負符号の場合（つまり、基地局２（＃１）の到来波電力値の方が小さい場合）には移相量算出器３２の出力信号３５−１〜ｎを基地局２（＃１）に対応する乗算器３３に接続するように、構成しておく。

移相量算出器３２は、到来波時間差に基づいて、サブキャリア毎に、移相量θを算出する。移相量θは、到来波電力値の小さい方の基地局２に係る伝搬路等化レプリカ信号に対して、位相を変化させる量と方向（位相を進めるのかそれとも遅らすのか）を示す。各サブキャリアに係る移相量θは、（１）式により算出する。
θ＝ｅ^{ｊ２πΔｋ／ｎ} ・・・（１）
但し、Δは到来波時間差（正負の符号付き）、ｎはサブキャリア数である。ｋはサブキャリアに対応する値「０，１，２，・・・，ｎ−１」である（「ｋ＝０」はＤＣサブキャリアに対応する）。

移相量θは、到来波電力値の大きい方の基地局２からの主波を基準にしたときの、各基地局２（＃１，＃２）からの主波の到来波時間差に対応する位相差であり、隣接するサブキャリア間ではサブキャリア間隔に応じた量だけ異なる。

移相量算出器３２は、各サブキャリアに係る移相量θを出力信号３５−１〜ｎとして出力する。各サブキャリアに係る移相量θは、各サブキャリアに対応するスイッチＳＷ−１〜ｎに入力される。スイッチＳＷ−１〜ｎは、一斉切替信号３４によって、各サブキャリアに係る移相量θである出力信号３５−１〜ｎを到来波電力値の小さい方の基地局２に対応する乗算器３３に接続するように、切り替えられる。これにより、サブキャリア毎に、移相量θが、到来波電力値の小さい方の基地局２に対応する乗算器３３により、到来波電力値の小さい方の基地局２に対応する伝搬路等化レプリカ信号に対して乗算される。これにより、到来波電力値の小さい方の基地局２に対応する各サブキャリアの伝搬路等化レプリカ信号は、各サブキャリアに係る移相量θだけ移相される。なお、到来波電力値の大きい方の基地局２に対応する各サブキャリアの伝搬路等化レプリカ信号は、そのまま乗算器３３から出力され、従って移相されない。

各乗算器３３からの出力信号（伝搬路等化・位相調整レプリカ信号）は、それぞれのサブキャリアに対応するＭＬＤ検出器１４へ送られる。

本実施例１によれば、到来波電力値の小さい方の基地局２に係る伝搬路等化レプリカ信号の位相を移相量θで変更することにより、到来波電力値の大きい方の基地局２からの主波と到来波電力値の小さい方の基地局２からの主波との間の位相関係に、到来波電力値の大きい方の基地局２に係る伝搬路等化レプリカ信号と到来波電力値の小さい方の基地局２に係る伝搬路等化レプリカ信号との間の位相関係を合わせることができる。これにより、各ＭＬＤ検出器１４は、各サブキャリアにおいて、各基地局２（＃１，＃２）からの主波の位相関係に合致した伝搬路等化レプリカ信号（伝搬路等化・位相調整レプリカ信号）を使用することができる。これは、各基地局２（＃１，＃２）のアンテナと無線端末１のアンテナの間のそれぞれの電波伝搬距離の違い（つまり、到来波の位相差）を補正したことに相当する。これにより、各基地局２（＃１，＃２）から送信されたＯＦＤＭシンボルをＭＬＤ法により検出するときの精度が向上し、復調後のビット誤り率の劣化を防止することが可能となる。

図４は、本実施形態に係る無線端末１が有する受信機１０の実施例２である。図４において、実施例１に係る図２と異なるのは移相器１９を不要とした点である。本実施例２では、レプリカ生成器４０が、移相機能を有する。なお、図４中、図２の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。以下、実施例１と異なる点を説明する。

レプリカ生成器４０には、到来波検出器１８から到来波時間差及び到来波電力値が入力される。レプリカ生成器４０は、各基地局２（＃１，＃２）に係る各サブキャリアのレプリカ信号を生成する際、到来波時間差及び到来波電力値に基づいて、各基地局２（＃１，＃２）からの主波の位相差に合わせるように、各基地局２（＃１，＃２）に係る各サブキャリアのレプリカ信号の位相を進ませるか又は遅らせる。具体的には、上記（１）式により各サブキャリアの移相量θを算出する。そして、到来波電力値の小さい方の基地局２に係る各サブキャリアのレプリカ信号に対し、各サブキャリアの移相量θを乗算する。これにより、到来波電力値の小さい方の基地局２に係る各サブキャリアのレプリカ信号の位相が移相量θで変更されるので、到来波電力値の大きい方の基地局２からの主波と到来波電力値の小さい方の基地局２からの主波との間の位相関係に、到来波電力値の大きい方の基地局２に係るレプリカ信号と到来波電力値の小さい方の基地局２に係るレプリカ信号との間の位相関係を合わせることができる。

レプリカ生成器４０で生成および位相調整された各サブキャリアのレプリカ信号（位相調整レプリカ信号）は、各サブキャリアに係る乗算器１７により、伝搬路推定器１５で推定された各サブキャリアの伝達関数と乗算される。その乗算結果である各サブキャリアの伝搬路等化・位相調整レプリカ信号は、それぞれのサブキャリアに対応するＭＬＤ検出器１４へ送られる。

本実施例２では、伝達関数と乗算する前にレプリカ信号を移相するが、実施例１と同様に、ＭＬＤ検出器１４に対して、各基地局２（＃１，＃２）からの主波の位相関係に合致した伝搬路等化レプリカ信号（伝搬路等化・位相調整レプリカ信号）を供給することができる。これにより、各基地局２（＃１，＃２）から送信されたＯＦＤＭシンボルをＭＬＤ法により検出するときの精度が向上し、復調後のビット誤り率の劣化を防止することが可能となる。

上述したように本実施形態によれば、複数の基地局２と一つの無線端末１の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた同時通信を行うＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムにおいて、各基地局２のアンテナと無線端末１のアンテナの間のそれぞれの電波伝搬距離の違いに対処し、ビット誤り率の劣化を防止することができるという効果が得られる。これにより、ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムのサービスエリアを拡大することに貢献することが可能となる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態では、主波の受信電力値が最大である基地局を基準基地局としたが、基準基地局の決め方はこれに限定されない。例えば、主波の受信電力値が所定数番目（例えば、２番目）に大きい基地局を基準基地局としてもよい。或いは、事前に基準基地局を決定し固定してもよい。なお、主波の受信電力値が最大である基地局を基準基地局とすることにより、ＭＬＤ法による検出効率の向上が期待できる。

本発明の一実施形態に係るＯＦＤＭ−ＭＩＭＯ無線通信システムの構成を示す概念図である。 図１に示す無線端末１が有する受信機１０の実施例１である。 図２に示す移相器１９の構成図である。 図１に示す無線端末１が有する受信機１０の実施例２である。 ＭＩＭＯ無線通信システムの基本概念図である。

符号の説明

１…無線端末、２…基地局、３…基地局制御装置、１０…受信機、１１…ＣＰ除去器、１２…シリアル／パラレル信号変換器（Ｓ／Ｐ変換器）、１３…離散フーリエ変換器（ＤＦＴ）、１４…ＭＬＤ検出器、１５…伝搬路推定器、１６，４０…レプリカ生成器、１７，３３…乗算器、１８…到来波検出器、１９…移相器、３１…比較器、３２…移相量算出器、Ａｎｔ１Ｔ，Ａｎｔ２Ｔ，Ａｎｔ１Ｒ，Ａｎｔ２Ｒ…アンテナ、ＳＷ−１〜ｎ…スイッチ

Claims (7)

1. 複数の基地局と一つの無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた下り方向の同時通信を行う無線通信システムにおける前記無線端末の受信機において、
   ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、各基地局に係るレプリカ信号を生成するレプリカ生成手段と、
   基準基地局からの到来波に対する基準基地局以外の基地局からの到来波の伝搬時間の差を検出する到来波時間差検出手段と、
   基準基地局以外の基地局に係るレプリカ信号に対し、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、前記検出された到来波時間差に対応する位相差だけ移相させる移相手段と、を備え、
   ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、サブキャリアの受信信号と前記移相後のレプリカ信号を用いてＭＩＭＯ方式の受信処理を行う、
   ことを特徴とする受信機。
2. 各基地局からの到来波の受信電力値を検出する到来波電力値検出手段を備え、
   前記検出された到来波電力値に基づいて基準基地局を決定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の受信機。
3. 一基地局から到来する複数の到来波のうちの主波を前記検出に利用することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の受信機。
4. 基準基地局は、主波の受信電力値が最大である基地局であることを特徴とする請求項３に記載の受信機。
5. 各サブキャリアの受信信号を用いて、サブキャリア毎に、電波伝搬路の伝達関数を推定する伝搬路推定手段を備え、
   レプリカ信号に対し前記推定された伝達関数を用いて伝搬路等化を行う工程の後工程に、前記移相手段を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の受信機。
6. 各サブキャリアの受信信号を用いて、サブキャリア毎に、電波伝搬路の伝達関数を推定する伝搬路推定手段を備え、
   レプリカ信号に対し前記推定された伝達関数を用いて伝搬路等化を行う工程の前工程に、前記移相手段を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の受信機。
7. 複数の基地局と一つの無線端末の間でＯＦＤＭ方式とＭＩＭＯ方式を組み合わせた下り方向の同時通信を行う無線通信システムにおける前記無線端末の受信方法であって、
   ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、各基地局に係るレプリカ信号を生成するステップと、
   基準基地局からの到来波に対する基準基地局以外の基地局からの到来波の伝搬時間の差（到来波時間差）を検出するステップと、
   基準基地局以外の基地局に係るレプリカ信号に対し、ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、前記検出された到来波時間差に対応する位相差だけ移相させるステップと、
   ＯＦＤＭ方式のサブキャリア毎に、サブキャリアの受信信号と前記移相後のレプリカ信号を用いてＭＩＭＯ方式の受信処理を行うステップと、
   を含むことを特徴とする受信方法。

Images