JP2005354708A - 循環遅延ダイバーシティを用いて放送チャンネルを効率的に送信するための装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＯＦＤＭ移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送データを送信する方法及び装置を提供する。
【解決手段】 直交周波数多重分割移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送チャンネルを効率的に送信する装置及び方法を提供する。このような方法は、隣接する複数のサービス地域にサービスを提供する各送信装置が相互に異なる遅延値を有するように設定するステップと、各送信装置で放送データを含む直交周波数多重分割信号を生成するステップと、相互に異なる遅延値を用いて各直交周波数多重分割信号を遅延させるステップと、遅延した複数の直交周波数多重分割信号を各送信装置を用いて送信するステップとを含む。
【選択図】 図２

Description

本発明は、直交周波数分割多重接続／符号分割多重接続移動通信システムに関し、特に、循環遅延ダイバーシティを用いて放送チャンネルを効率的に送信する装置及び方法に関する。

一般に、直交周波数分割多重接続（Orthogonal Frequency Division Multiplex；以下、“ＯＦＤＭ”と称する）／符号分割多重接続（Code Division Multiple Access；以下、“ＣＤＭＡ”と称する）移動通信システムは、無線チャンネルを介して高速のデータ送信に適合した方式で相互直交性を有する複数の搬送波を使用する。

ＯＦＤＭ方式は、デジタルオーディオ放送（Digital Audio Broadcasting；以下、‘ＤＡＢ’と称する）、デジタル地上ビデオ放送（Digital Video Broadcasting-Terrestrial；以下、‘ＤＶＢ−Ｔ’と称する）、ＩＥＥＥ８０２．１１ａローカル領域ネットワーク（Local Area Network；以下、‘ＬＡＮ’と称する）標準、そして、ＩＥＥＥ８０２．１６ａ都心領域ネットワーク（Metropolitan Area Network）標準のような分野で無線標準方式として採択された。従って、ＯＦＤＭ方式は、第４世代移動通信及び次世代移動通信方式の代表的な方式として議論されている。

このようなＯＦＤＭシンボルの送信は、シンボルを符号化して遂行され、多重経路チャンネルを介して送信される間に前のシンボルによる影響を受ける。このようなＯＦＤＭシンボル間の干渉を防止するために、連続するシンボル間に、チャンネルの最大遅延拡散よりも長い保護区間（guard interval）を挿入する。従って、ＯＦＤＭシンボル周期は、実際にデータが送信される有効シンボル周期と保護区間との和である。また、受信側では保護区間を除去した後に、有効シンボル周期の間のデータを抽出して復調を遂行する。このとき、有効シンボル区間で最後の区間の信号を複写して得られた保護区間は、副搬送波の遅延により発生することができる直交性の破壊を防止するために挿入され、これをサイクリックプレフィックス（Cyclic Prefix；ＣＰ）と称する。

図１は、多重搬送波遅延ダイバーシティ変調を支援する従来のＯＦＤＭシステムの構成を示すブロック図である。

図１を参照すると、符号化器１００は、入力データ列を符号化し、上記符号化されたデータ列Ｘ_ｋを直／並列変換器１０５へ出力する。直／並列変換器１０５は、上記データ列をＮ個のサンプルデータに分離し、上記分離されたサンプルデータを並列に逆高速フーリエ変換器（Inverse Fast Fourier Transform Unit；以下、“ＩＦＦＴ器”と称する）１１０へ出力する。ＩＦＦＴ器１１０は、直／並列変換器１０５から出力されたＮ個のサンプルデータを入力し、上記Ｎ個のサンプルデータに対するＩＦＦＴを遂行し、Ｎ個のＯＦＤＭサンプルデータを並列に並／直列変換器１１５へ出力する。並／直列変換器１１５は、ＩＦＦＴ器１１０から出力されたＯＦＤＭサンプルデータを受信して直列に変換して出力する。保護区間挿入器１２０は、上記Ｎ個のＯＦＤＭサンプルデータから構成されたＯＦＤＭシンボルで、上記ＯＦＤＭサンプルデータのうち、最後のＧ個のＯＦＤＭサンプルデータ（以下、“複写サンプルデータ”と称する）を複写して、上記ＯＦＤＭシンボルの前に挿入して出力する。以下、上記保護区間を含むＯＦＤＭシンボルを“ＯＦＤＭ送信シンボル”と称する。従って、アンテナ１２５は、保護区間挿入器１２０から出力されたＯＦＤＭ送信シンボルを受信し、アナログ信号に変換してＯＦＤＭ信号を出力する。

このとき、基地局は、上記ＯＦＤＭ信号から一定の遅延により相互に異なる多重経路チャンネルを生成し、これを多重搬送波遅延ダイバーシティ変調方式と称する。このような多重搬送波遅延ダイバーシティ変調（Multi-carrier Delay Diversity Modulation）方式は、基地局で多重アンテナを介して信号を送信する場合に、アンテナごとに信号を所定の時間遅延させて送信する方式であって、多重アンテナを使用して送信ダイバーシティを向上させる時空間ブロック符号化（Space-Time Block Coding；ＳＴＢＣ）方式及び時空間トレリス符号化（Space-Time Trellis Coding；ＳＴＴＣ）方式とは異なる。

上記多重搬送波遅延ダイバーシティ変調方式は、上記時空間ブロック符号化方式（ＳＴＴＣ）と比較したとき、送信アンテナの数に関係なしに、柔軟に時空間符号化を実行することができる。また、上記時空間トレリス符号化方式と比較するとき、複雑度が低く、送信アンテナの数に制限なく動作が可能である。

すなわち、上記多重搬送波遅延ダイバーシティ変調方式は、送信アンテナの数に制限なしに時空間符号化を実行することができ、既存の送受信方式を大きく変化させず、ダイバーシティ性能を最大にすることができる。

また、受信側面では、既存の受信方法をそのまま使用することができる。

すなわち、直／並列変換器１０５から出力されたブロック長さがＮであるコードワードシーケンス（ｘ０、ｘ１、．．．、ｘ_Ｎ−１）は、ＩＦＦＴ器１１０でＮ個の副搬送波に変調された後、下記の式（１）に従って多重搬送波変調される。

ここで、ｋは、副搬送波インデックスを示し、Ｎは、時間領域サンプルインデックスを示し、Ｘ_ｋは、周波数領域シンボルシーケンスを示し、Ｘ_Ｎは、時間領域シンボルシーケンスを示す。

従って、図１に示すような多重搬送波遅延ダイバーシティ変調方式で、Ｍ個の送信アンテナを介して送信された信号は、長さがＭ−１であるタップ遅延線（tapped delay line）構造で示すことができる。遅延間隔は、シーケンス｛Ｘ_ｎ｝のサンプル間隔Ｔと同一である。そして、コードワードは、下記式（２）の通りである。

式（２）において、ｍ番目のアンテナ１５５は、シーケンス（ｘ_０、ｘ_１、．．．、ｘ_Ｎ−１）をｍ回循環移動させた信号（ｘ_Ｎ−Ｍ、ｘ_{Ｎ−Ｍ−１}、．．．、ｘ_{Ｎ−Ｍ＋１}）を送信する。上述したように、循環遅延移動方式であるので、 コードワードＣを循環遅延コードワードと称する。

上記多重搬送波遅延ダイバーシティ変調方式に従って、第２の保護区間挿入器１４０は、Ｔだけ遅延したＮ個のＯＦＤＭサンプルデータを受信し、上記ＯＦＤＭサンプルデータのうち、最後のＧ個のＯＦＤＭサンプルデータを複写して上記ＯＦＤＭシンボルの前に挿入して出力する。従って、第２のアンテナ１４５は、ｘ_Ｎ−１、ｘ_１、．．．、ｘ_Ｎ−２に該当するＯＦＤＭ信号を送信する。また、第ｍの保護区間挿入器１５０は、シーケンス（ｘ_０、ｘ_１、．．．、ｘ_Ｎ−１）をＭ−１回循環遅延した信号をもう一度循環遅延させた信号、すなわち、シーケンス（ｘ_０、ｘ_１、．．．、ｘ_Ｎ−１）をｍ回循環移動させた信号（ｘ_Ｎ−ｍ、ｘ_{Ｎ−Ｍ−１}、．．．、ｘ_{Ｎ−Ｍ＋１}）を受信し、これに対するＧ個のＯＦＤＭサンプルデータを複写し、上記複写されたＯＦＤＭサンプルデータに保護区間を挿入して出力する。第Ｍのアンテナ１５５は、ｘ_{Ｎ−Ｍ−１}、ｘ_{Ｎ−Ｍ−２}、．．．、ｘ_Ｎ−Ｍに該当するＯＦＤＭ信号を送信する。

従来では、Ｔだけ遅延したＯＦＤＭ信号を循環遅延させ、付加的な周波数ダイバーシティ利得を得る。すなわち、遅延ダイバーシティを適用するとき、各アンテナに従って１つのサンプルのみを循環遅延させる方式を使用した。

ここで、上記基地局が放送チャンネルを送信する場合に、上述したような１つのサンプルのみを遅延する遅延信号が異なるセルにあるユーザ端末機に送信ダイバーシティ利得を与えることができるかを考慮する必要がある。これは、保護干渉区間の長さ、セル形態、セクターの数、又はビームパターンのようなシステム特性によってダイバーシティ利得を与えることができ、又は、干渉を増加させることもできるからである。すなわち、放送チャンネルの受信が良くないブランケットエリア（blanket area）、ユーザ端末機が集まったホットスポット（hot spot）地域、又は、ユーザ端末機が時々現れる郊外地域では、ＯＦＤＭ信号をさらに効率的に送信することができる送信方式を提供する必要があった。

上記背景に鑑みて、本発明の目的は、ＯＦＤＭ移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送データを送信する方法及び装置を提供することにある。

このような目的を達成するために、本発明の１つの特徴によれば、直交周波数多重分割移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送データを送信する方法は、隣接する複数のサービス地域にサービスを提供する各送信装置が相互に異なる遅延値を有するように設定するステップと、上記各送信装置で上記放送データを含む直交周波数多重分割信号を生成するステップと、上記相互に異なる遅延値を用いて上記各直交周波数多重分割信号を遅延させるステップと、上記遅延した複数の直交周波数多重分割信号を各送信装置を用いて送信するステップとを含むことを特徴とする。

本発明の他の特徴によれば、直交周波数多重分割移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送データを送信する装置は、上記放送データを含む直交周波数多重分割信号を生成するための直交周波数多重分割信号生成部と、隣接する複数のサービス地域の遅延値とは異なる遅延値を用いて上記直交周波数多重分割信号を遅延させるための循環遅延部と、上記遅延した直交周波数多重分割信号を送信するためのアンテナとを含むことを特徴とする。

本発明のまた他の特徴によれば、直交周波数多重分割移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送データを送信する装置は、隣接する複数のサービス地域にサービスを提供する各送信器が相互に異なる遅延値を有するように設定する循環遅延制御部と上記相互に異なる遅延値に従って遅延した直交周波数多重分割信号を送信する複数の送信器とを含み、上記送信器は、上記放送データを含む直交周波数多重分割信号を生成するための直交周波数多重分割信号生成部と、上記隣接する複数のサービス地域の遅延値とは異なる遅延値を用いて、上記直交周波数多重分割信号を遅延させるための循環遅延部と、上記遅延した直交周波数多重分割信号を送信するためのアンテナとを含むことを特徴とする。

本発明の実施形態は、次のような効果を得ることができる。

多重経路フェージングチャンネルによって十分な利得を得ることができない地形や地域で、放送チャンネルを介してＯＦＤＭ信号を送信するとき、本発明の実施形態は、循環遅延制御器によって制御される遅延に従って循環遅延したＯＦＤＭ信号を送信する。従って、ユーザ端末機は、複数の多重経路を通してＯＦＤＭ信号を受信して周波数ダイバーシティ利得を得る。

例えば、符号化された（Coded）ＯＦＤＭシステムでは、複数の多重経路を通して選択的に増加したフェージング信号に対してチャンネル推定を遂行し、これによって、周波数ダイバーシティ利得を増加させる、という長所を有する。

以下、本発明の望ましい実施形態について添付図面を参照しつつ詳細に説明する。下記説明において、本発明に関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明が本発明の要旨を不明瞭にすると判断される場合に、その詳細な説明を省略する。

本発明では、直交周波数分割多重接続（ＯＦＤＭＡ）／符号分割多重接続（ＣＤＭＡ）移動通信システムにおいて、複数のサービス地域（セル又はセクター）を考慮して、循環遅延ダイバーシティ（Cyclic Delay Diversity）を適用するマクロダイバーシティ（macro-diversity）方式を提案する。

以下、本発明の一実施形態を説明するにあたって、移動通信システムにおいて、１つのセルは、３個のセクターを含み、基地局は、上記セルの中心部に位置し、それぞれのセクターを支援する独立したアンテナを含むと仮定する。また、上記各アンテナが同一の信号を送信すると仮定する。

すなわち、該当基地局では、自身のセルのチャンネル状況、ユーザ端末機の地理的な位置、又は該当セルの多重経路を考慮して、同一の放送チャンネルを介してＯＦＤＭ信号を効率的に送信する方法を考慮する必要がある。

図２は、本発明の実施形態によるＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ移動通信システムの構成を示すブロック図である。

図２を参照すると、循環遅延制御器２７０は、１つのセルを構成するそれぞれのセクターに適合した制御信号を印加する。本発明の実施形態に従って、上記セルが１２０°の角度で３個のセクターに分割されると仮定する。すなわち、循環遅延制御器２７０は、上記セルを構成する複数のセクターの送信信号がフルダイバーシティ（full diversity）を満足させることができるように、上記セクターの循環遅延変数を設定する。このとき、循環遅延制御器２７０は、ユーザ端末機が密集している都心のホットスポット（hot spot）地域、郊外地域、地方、又は隣接セルの数が少ない山岳地域を考慮し、サービスを要求するユーザ端末機の数、隣接セルの数、セル内のセクターの数などを考慮して最適の循環遅延変数を割り当てる。

すると、循環遅延制御器２７０は、上記セクターに対応するアンテナを介して送信されるすべてのチャンネル情報を総合し、最適の循環遅延変数をセル又はセクターの送信器へ送信する。また、循環遅延制御器２７０は、上記循環遅延変数をあらかじめ設定された値として使用するか、セル又はセクターに従って固定された値として使用してもよい。さらに、あらかじめ設定された循環遅延変数を周期的に更新して使用することができる。このとき、上記あらかじめ設定された循環遅延変数は、移動通信システムのセルを設計する過程で周辺セル及びセクターの関係を考慮して最適の値として実験的に決定されてもよい。

送信信号がフルダイバーシティ（full diversity）を満足させることができるように、ユーザ端末機が密集している都心のようなホットスポット（hot spot）地域、郊外地域、地方、又は隣接セルの数が少ない山岳地域を考慮することができる。また、サービスを要求するユーザ端末機の数、隣接セルの数、及びセル内のセクターの数などを考慮して、上記循環遅延変数を実験的に決定することができ、これら値を上記セル又はセクター別にあらかじめ設定してもよい。循環遅延制御器２７０は、あらかじめ設定された値を貯蔵し、上記セル又はセクターを全体的に管理することができる。

図２を参照すると、第１のセクターに対して、符号化器２００は、データ列を符号化し、上記符号化されたデータ列Ｘ_ｋを直／並列変換器２１０に出力する。直／並列変換器２１０は、上記符号化されたデータ列Ｘ_ｋをＮ個のサンプルデータに変換し、上記Ｎ個のサンプルデータをＩＦＦＴ器２２０に並列に出力する。ＩＦＦＴ器２２０は、直／並列変換器２１０から入力されたＮ個のサンプルデータのＩＦＦＴを遂行し、Ｎ個のＯＦＤＭサンプルデータを並／直列変換器２３０へ並列に出力する。並／直列変換器２３０は、ＩＦＦＴ器２２０から出力されたＮ個のＯＦＤＭサンプルデータを受信し、上記ＯＦＤＭサンプルデータを直列データに変換して出力する。

このとき、循環遅延制御器２７０は、第１のアンテナ２６０のダイバーシティ効果を最大にするために、循環遅延変数τ_１を適用し、第１のアンテナ２６０は、ＯＦＤＭシンボル信号（ｘ_０、ｘ_１、．．．、ｘ_Ｎ−１）をτ_１だけ遅延させた循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τ１＋１}、ｘ_{ｎ−τ１＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τ１）を生成する。保護区間挿入器２５０は、Ｇ個の保護区間を上記循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τ１＋１}、ｘ_{ｎ−τ１＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τ１）に挿入する。すなわち、上記セル０の第１のセクターに対応する送信アンテナ２６０は、上記τ_１だけ遅延した循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τ１＋１}、ｘ_{ｎ−τ１＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τ１）を送信する。

第２のセクターに対して、符号化器２０２は、データ列を符号化し、上記符号化されたデータ列Ｘ_ｋを直／並列変換器２１２に出力する。直／並列変換器２１２は、上記符号化されたデータ列Ｘ_ｋをＮ個のサンプルデータに変換し、上記Ｎ個のサンプルデータをＩＦＦＴ器２２２に並列に出力する。ＩＦＦＴ器２２２は、直／並列変換器２１２から入力されたＮ個のサンプルデータに対するＩＦＦＴを遂行し、Ｎ個のＯＦＤＭサンプルデータを並／直列変換器２３２へ並列に出力する。並／直列変換器２３２は、ＩＦＦＴ器２２２から出力されたＯＦＤＭサンプルデータを受信し、上記ＯＦＤＭサンプルデータを直列データに変換して出力する。このとき、循環遅延制御器２７０は、第２のアンテナ２６２のダイバーシティ効果を最大にするために、循環遅延変数τ_２を適用し、第２のアンテナ２６２は、ＯＦＤＭシンボル信号（ｘ_０、ｘ_１、．．．、ｘ_Ｎ−１）をτ_２だけ遅延させた循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τ２＋１}、ｘ_{ｎ−τ２＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τ２）を生成する。保護区間挿入器２５２は、Ｇ個の保護区間を上記循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τ２＋１}、ｘ_{ｎ−τ２＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τ２）に挿入する。すなわち、上記セル０の第２のセクターに対応する送信アンテナ２６２は、上記τ_２だけ遅延した循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τ２＋１}、ｘ_{ｎ−τ２＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τ２）を送信する。

第３のセクターに対して、符号化器２０４は、データ列を符号化し、上記符号化されたデータ列Ｘ_ｋを直／並列変換器２１４に出力する。直／並列変換器２１４は、上記符号化されたデータ列Ｘ_ｋをＮ個のサンプルデータに変換して、上記Ｎ個のサンプルデータをＩＦＦＴ器２２４へ並列に出力する。ＩＦＦＴ器２２４は、直／並列変換器２１４から入力されたＮ個のサンプルデータのＩＦＦＴを遂行し、Ｎ個のＯＦＤＭサンプルデータを並／直列変換器２３４へ並列に出力する。並／直列変換器２３４は、ＩＦＦＴ器２２４から出力されたＯＦＤＭサンプルデータを受信し、上記ＯＦＤＭサンプルデータを直列データに変換して出力する。このとき、循環遅延制御器２７０は、Ｌ番目のアンテナ２６４のダイバーシティ効果を最大にするために、循環遅延変数τ_Ｌを適用する。従って、Ｌ番目のアンテナ２６４は、ＯＦＤＭシンボル信号（ｘ_０、ｘ_１、．．．、ｘ_Ｎ−１）をτ_Ｌだけ遅延させた循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τＬ＋１}、ｘ_{ｎ−τＬ＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τＬ）を生成する。保護区間挿入器２５４は、Ｇ個の保護区間を上記循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τＬ＋１}、ｘ_{ｎ−τＬ＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τＬ）に挿入する。すなわち、上記セル０のＬ番目のセクターに対応する送信アンテナ２６４は、上記τ_Ｌだけ遅延した循環遅延信号（ｘ_{ｎ−τＬ＋１}、ｘ_{ｎ−τＬ＋２}、．．．、ｘ_ｎ−τＬ）を送信する。一方、上述した説明では、上記第１のセクター及び第２のセクターは、同一のセルに属し、上記第３のセクターは、異なるセルに属すると仮定する。

下記表１は、循環遅延制御器２７０が所定のセル及び該当セクターに循環遅延変数を割り当てる方式を示す。一番目の例は、チャンネルに対する情報なしに、順次に順序を指定して上記循環遅延変数を割り当てる方式を示す。二番目の例は、循環遅延変数を最大に割り当てる場合を示す。

ＦＦＴサイズがＮである状態で循環遅延がＮ／２である場合、チャンネルの周波数選択性フェージング効果を最大に奏ずるので、循環遅延制御器２７０は、１つのセルが３個のセクターから構成される場合、それぞれのセクターに０、Ｎ／４、及びＮ／２ だけの循環遅延変数を割り当てることができる。このとき、循環遅延制御器２７０は、あらかじめ設定されたチャンネル状態を継続して反映する。

ここで、上記ＯＦＤＭ信号は、ＣＰ（Cyclic Prefix）の周期と同一の周期を有するＮ（Ｎは、自然数）個のシンボルから構成され、遅延値の最大値は、Ｎ個のシンボルの周期の半分として設定される。

循環遅延制御器２７０が循環遅延変数を設定するとき考慮しなければならない地形及び地域特性は、下記の通りである。

１．都心のホットスポット地域
循環遅延制御器２７０は、一番近接したセル及びセクターを把握した後に、適切な循環遅延変数を割り当てる。チャンネルの状態に従って固定された循環遅延方式を使用してもよく、いくつのセクターにのみ上記循環遅延変数を割り当ててもよい。

２．都心の郊外地域、地方
循環遅延制御器２７０は、多重経路チャンネル特性及びユーザ端末機の数を把握した後に、十分な多重経路が生成されることができるように制御する。単純にランダム循環遅延方式を採択してもよい。

３．隣接セルの数が少ない山岳地域
山岳地域がブランケットエリアになる可能性があるので、循環遅延制御器２７０は、多重経路が多く生成されることができるように循環遅延変数を設定して制御しなければならない。

上述したように、循環遅延制御器２７０は、セルの地形及び地域、ユーザ端末機の数を考慮して、セル及びセルを構成する１つ以上のセクターに一番適合した循環遅延変数を提供する。また、上記循環遅延変数は、周期的に更新されることができる。

図２において、符号化器２００、２０２、２０４、直／並列変換器２１０、２１２、２１４、 ＩＦＦＴ器２２０、２２２、２２４、及び並／直列変換器２３０、２３２、２３４は、ＯＦＤＭ信号生成部を形成する。

図３は、本発明の実施形態に従って循環遅延変数を割り当てる方式を示す図である。

図３を参照すると、それぞれのセルは、３つのセクターを含む。基地局ＢＳ０に位置するセル０は、基地局ＢＳ０から送信された放送チャンネルの適用範囲を示す。基地局ＢＳ１に位置し、セル０に隣接するセル１は、基地局ＢＳ１から送信された放送チャンネルの適用範囲を示す。基地局ＢＳ２に位置するセル２は、基地局ＢＳ２から送信された放送チャンネルの適用範囲を示す。放送チャンネルは、地上波放送及び衛星放送で使用される放送チャンネル、移動通信システムで使用される専用チャンネル及び共用チャンネルのようなトラヒックのために割り当てられたチャンネルを含むことができる。

任意のユーザ端末機がセル０、セル１、及びセル２の基地局ＢＳ０、ＢＳ１、及びＢＳ２から同時にサービスされている地域に位置すると仮定すると、各セルの３つ以上のアンテナは、図２の循環遅延制御器２７０によって設定された相互に異なる循環遅延で放送チャンネルを送信する。従って、ユーザ端末機は、相互に異なる遅延値で送信される信号を通して周波数ダイバーシティ利得を得ることができる。

例えば、ユーザ端末機が放送チャンネルサービスを受信しつつ、都心のホットスポット地域へ移動することもでき、人里離れた郊外地域を通過することもでき、人里離れた山岳地域を通過することもできる。それぞれの場合に従って、多重経路チャンネルは、相互に異なる特性を有する。すなわち、ユーザ端末機がセル間の距離も短く、隣接セルも多く存在する混雑した都心のホットスポットで放送チャンネル信号を受信する時、セルは、循環遅延のための制御信号を提供する循環遅延制御器が無くても、十分な多重経路チャンネルを受信することができる。しかしながら、人里離れた郊外地域又は人里離れた山岳地域では、セル間の間隔も増加し、多重経路チャンネルも十分に受信しそこなうことがあるので、循環遅延制御器は、セル間の位置及びユーザ端末機が位置した情報を通じて循環遅延変数を設定し、上記循環遅延ダイバーシティ変調方式を用いて多重経路チャンネルからフェージング利得を得ることができる。すなわち、各セル又はセクターに対して、ユーザ端末機が位置する地形及び地域でのチャンネル特性を考慮して、循環遅延した信号を送信すると、さらに多いユーザ端末機にダイバーシティ利得及び効率的なサービスを提供することもできる。

上述した説明に関連して、ＢＳ０のセル０は、１２０°の角度で３つのセクターに分割される。従って、斜線部分のような仮想セルを構成する。仮想セル内のすべての端末機は、各基地局から送信された放送チャンネル信号を同時に受信する。

上記斜線部分は、ＢＳ０、ＢＳ１、及びＢＳ２の放送チャンネル信号を受信し、ＢＳごとに相互に異なる循環遅延を割り当てると、仮想セル内のすべての端末機は、循環遅延によるダイバーシティ利得を得ることができる。また、循環遅延の最大値がＮ／２であるので、ＢＳ１及びＢＳ２は、それぞれ循環遅延０及びN／２を割り当て、ＢＳ０は、循環遅延０とＮ／２との平均値であるＮ／４の循環遅延を割り当てる。

図４は、循環遅延を適用しない既存の放送チャンネルと本発明の実施形態に従って循環遅延を適用した放送チャンネルとの性能を比較した図である。上記チャンネル性能は、信号対雑音比（Signal-to-Noise Ratio；ＳＮＲ）に従うビットエラー率（ＢＥＲ）性能を示す。

このとき、模擬実験に使用されるＯＦＤＭシステム変数は、下記表２の通りである。

表２において、ＦＦＴサイズは６４であり、チャンネル長さ及びサイクリックプレフィックスは、４に設定される。

インターリービング方式は、（１６ｘ４）シンボルインターリービング方式を適用し、ユーザ端末機は、３つ以上のセルから同一の距離に位置する。

図４を参照すると、ダイヤ型記号で表示された第１のラインは、既存の放送チャンネル方式に従ってそれぞれのセクターに循環遅延を適用しなかった場合を示す。すなわち、ユーザ端末機は、上記放送チャンネルを介して上記セル０、セル１、及びセル２からＯＦＤＭ信号を同時に受信する。

円型記号で表示された第２のラインは、それぞれのセクターに適用された循環遅延が既存のＭＤＤＭに適用されたものと同一の（０、Ｔ、２Ｔ）の時間遅延を有する場合を示す。すなわち、ユーザ端末機は、上記放送チャンネルを介して上記セル０、セル１、及びセル２から（０、Ｔ、２Ｔ）だけの遅延でＯＦＤＭ信号を受信する。

正方形記号で表示された第３のラインは、それぞれのセクターに適用された循環遅延が（０、１６Ｔ、３２Ｔ）の時間遅延を有する場合を示す。すなわち、ユーザ端末機は、上記放送チャンネルを介して上記セル０、セル１、及びセル２から（０、１６Ｔ、３２Ｔ）だけの遅延でＯＦＤＭ信号を受信する。

上記の説明において、セルは、１つの基地局によりサービスされるエリアを意味し、制御部分のみを共有し、それぞれの送信器及び送信アンテナを有する複数のセクターを含む。しかしながら、このような詳細構成が本発明の実施形態を限定するものではなく、セル又はセクターは、１つの送信アンテナによってサービスされるエリアを意味することもあることに留意しなければならない。

上述したように、本発明の実施形態によると、放送チャンネルの場合、循環遅延制御器によって適用された循環遅延変数に基づいて、該当セクターがＯＦＤＭ信号を遅延して送信し、これによって、十分なダイバーシティ利得を得ることができる。その結果、ユーザ端末機は、遅延を通して受信された信号を組み合わせて、放送チャンネルをさらに効率的に受信することができる。

以上、本発明の詳細について具体的な実施の形態に基づき説明してきたが、本発明の範囲を逸脱しない限り、各種の変形が可能なのは明らかである。従って、本発明の範囲は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及び該記載と同等なものにより定められるべきである。

従来技術による多重搬送波遅延ダイバーシティ変調を支援するＯＦＤＭシステムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態によるＯＦＤＭ／ＣＤＭＡ移動通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による循環遅延を適用したセル及びセクターの構成を示す図である。 従来技術及び本発明の実施形態のビットエラー率の結果を比較して示す図である。

符号の説明

２３０ ＯＦＤＭ信号生成部
２３２ ＯＦＤＭ信号生成部
２３４ ＯＦＤＭ信号生成部
２６０ 第１のアンテナ
２６２ 第２のアンテナ
２６４ Ｌ番目のアンテナ
２７０ 循環遅延制御器

Claims (18)

1. 直交周波数多重分割移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送データを送信する方法であって、
   隣接する複数のサービス地域にサービスを提供する各送信装置が相互に異なる遅延値を有するように設定するステップと、
   前記各送信装置で前記放送データを含む直交周波数多重分割信号を生成するステップと、
   前記相互に異なる遅延値を用いて前記各直交周波数多重分割信号を遅延させるステップと、
   前記遅延した複数の直交周波数多重分割信号を各送信装置を用いて送信するステップと
   を含むことを特徴とする方法。
2. 前記相互に異なる遅延値が最大オフセットを有するように設定されることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記直交周波数多重分割信号は、サイクリックプレフィックスの周期と同一の周期を有するＮ（Ｎは、自然数）個のシンボルからなり、前記相互に異なる遅延値のうちの最大遅延値は、Ｎ個のシンボル周期の半分として設定されることを特徴とする請求項２記載の方法。
4. 前記各送信装置が有する前記相互に異なる遅延値を周期的に更新することを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 前記相互に異なる遅延値は、前記放送データを受信する装置の数又は前記隣接する複数のサービス地域の数を考慮して設定されることを特徴とする請求項４記載の方法。
6. 前記サービス地域は、セル又はセクターを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
7. 直交周波数多重分割移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送データを送信する装置であって、
   前記放送データを含む直交周波数多重分割信号を生成するための直交周波数多重分割信号生成部と、
   隣接する複数のサービス地域の遅延値とは異なる遅延値を用いて前記直交周波数多重分割信号を遅延させるための循環遅延部と、
   前記遅延した直交周波数多重分割信号を送信するためのアンテナと
   を含むことを特徴とする装置。
8. 前記循環遅延部は、前記遅延値が前記隣接する複数のサービス地域の遅延値と最大に離隔するように設定することを特徴とする請求項７記載の装置。
9. 前記直交周波数多重分割信号は、サイクリックプレフィックスの周期と同一の周期を有するＮ（Ｎは、自然数）個のシンボルからなり、前記相互に異なる遅延値のうちの最大遅延値は、Ｎ個のシンボル周期の半分として設定されることを特徴とする請求項８記載の装置。
10. 前記遅延値は、周期的に更新されることを特徴とする請求項７記載の装置。
11. 前記遅延値は、前記放送データを受信する装置の数又は前記隣接する複数のサービス地域の数を考慮して設定されることを特徴とする請求項１０記載の装置。
12. 前記サービス地域は、セル又はセクターを含むことを特徴とする請求項７記載の装置。
13. 直交周波数多重分割移動通信システムにおいて、循環遅延ダイバーシティを用いて放送データを送信する装置であって、
    隣接する複数のサービス地域にサービスを提供する各送信器が相互に異なる遅延値を有するように設定する循環遅延制御部と前記相互に異なる遅延値に従って遅延した直交周波数多重分割信号を送信する複数の送信器とを含み、
    前記送信器は、
    前記放送データを含む直交周波数多重分割信号を生成するための直交周波数多重分割信号生成部と、
    前記隣接する複数のサービス地域の遅延値とは異なる遅延値を用いて、前記直交周波数多重分割信号を遅延させるための循環遅延部と、
    前記遅延した直交周波数多重分割信号を送信するためのアンテナと
    を含むことを特徴とする装置。
14. 前記循環遅延部は、前記遅延値が前記隣接する複数のサービス地域の遅延値と最大に離隔するように設定することを特徴とする請求項１３記載の装置。
15. 前記直交周波数多重分割信号は、サイクリックプレフィックスの周期と同一の周期を有するＮ（Ｎは、自然数）個のシンボルからなり、前記遅延値のうちの最大遅延値は、Ｎ個のシンボル周期の半分として設定されることを特徴とする請求項１４記載の装置。
16. 前記遅延値は、周期的に更新されることを特徴とする請求項１３記載の装置。
17. 前記遅延値は、前記放送データを受信する装置の数又は前記隣接する複数のサービス地域の数を考慮して設定されることを特徴とする請求項１６記載の装置。
18. 前記サービス地域は、セル又はセクターを含むことを特徴とする請求項１３記載の装置。

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