JP3678119B2 - Ｏｆｄｍ用通信システムおよびその通信システムに用いられる基地局並びに端末 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ用通信システムおよびその通信システムに用いられる基地局並びに端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＭＭＡＣ(Multimedia Mobile Access Communication)では、マルチパス対策に有効な伝送方式として、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式が採用されている。このＯＦＤＭの誤り率特性を改善する方法として、電子情報通信学会技報ＳＳＴ９９−７４〜９５のｐ８７〜９２の「ＭＭＡＣシステムにおけるＯＦＤＭ用送信ダイバーシチに関する一検討」には、送信ダイバーシチを行うことが提案されている。
【０００３】
この送信ダイバーシチ方式の概要を図１０に示す。基地局Ａには、２つのアンテナ１、２が設けられている。基地局Ａにおける受信機では、２つのアンテナ１、２で受信されたＯＦＤＭ信号がＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理部１６、１７でそれぞれＦＦＴ処理（時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する処理）され、２つのブランチの信号として出力される。受信レベル検出部１８は、ＦＦＴ処理部１６、１７の出力信号から、各サブキャリア毎に、それぞれのブランチでの受信レベルを検出するとともに、受信レベルが大きい方のブランチを選択する。そして、この受信レベル検出部１８の選択結果に基づいて、セレクタ２１は、各サブキャリア毎にＦＦＴ処理部１６、１７からのいずれかの信号を選択する。復調部２２は、選択された信号により復調を行ってディジタルデータ列の受信信号を出力する。
【０００４】
また、基地局Ａにおける送信機では、送信信号が変調部で変調された後、利得制御部２４で利得制御される。この場合、利得制御部２４は、受信レベル検出部１８で検出された受信レベルに基づいて、端末Ｂにおける各サブキャリアの受信レベルが一定になるように各サブキャリア毎に利得制御を行う。利得制御された信号は、受信レベル検出部１８の選択結果に基づき、各サブキャリア毎に、受信レベルが大きい方のブランチで送信されるように、セレクタ２５で選択される。選択された信号は、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部２９、３０でそれぞれＩＦＦＴ処理（周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する処理）され、ＯＦＤＭ信号が生成される。このＯＦＤＭ信号が図示しないＲＦ部等を経て２つのアンテナ１、２からそれぞれ送信される。
【０００５】
端末Ｂにおける受信機では、アンテナ１、２から送信されたＯＦＤＭ信号を１つのアンテナ１０１で受信する。受信された信号は、ＦＦＴ処理部１０２でＦＦＴ処理され、復調部１２１で復調される。また、端末Ｂにおける送信機では、送信信号が、変調部１２２で変調された後、ＩＦＦＴ処理部１２５でＩＦＦＴ処理されて、アンテナ１０１から送信される。
【０００６】
このように、２つのアンテナを用いて送信ダイバーシティを行い、各サブキャリア毎に受信状態のいい方のブランチを選択して送信を行うことによって、ＯＦＤＭの誤り率特性を改善することができる。また、各サブキャリア毎の受信レベルが一定となるように、送信時に利得制御を行うことによって、誤り率特性をさらに改善することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＯＦＤＭ方式では、送信するデータ信号（情報信号）以外にデータの復調に用いるパイロット信号（既知信号）が送信信号に含まれている。上記した復調部１２１の前段には、図１０に図示されていないが、位相補正部が設けられており、この位相補正部で、データ信号の位相がパイロット信号により補正される。図１１に、位相補正部の構成を示す。ＦＦＴ処理された信号に対し、データ抽出部４１でデータ信号が抽出され、パイロット抽出部４２でパイロット信号が抽出される。そして、パイロット抽出部４２からのパイロット信号と、パイロット発生部４３から発生されたパイロット信号（送信側と同じ振幅と位相を持ったパイロット信号）により、位相回転量算出部４４で位相回転量が算出され、その位相回転量により、補正処理部４５でデータ信号の位相が補正される。
【０００８】
上記した従来のダイバーシチ方式では、送信信号は各サブキャリア毎にいずれかのブランチで送信される。このため、データ信号とパイロット信号はいずれか一方のブランチのみで送信される。具体的には、図１２に示すように、送信側（ＯＦＤＭ送信機）において、２つのアンテナ１、２から各サブキャリア毎に、データ信号（細い矢印で示す）とパイロット信号（太い矢印で示す）がいずれかのブランチで送信される。このようにデータ信号とパイロット信号がいずれか一方のブランチのみから送信されるのは、同じ信号を２つのアンテナから送信すると、受信側で受信したときに干渉を起こしてしまうからである。
【０００９】
受信側（ＯＦＤＭ受信機）では、１つのアンテナ１０１で受信を行い、ＦＦＴ処理部１０２でＦＦＴ処理を行った後、位相補正部１０３で位相補正を行い、復調部１２１で復調を行っている。このように、受信側では、送信側の２つのアンテナ１、２から異なる経路を通ってそれぞれ受信した信号に対して、１つの受信した信号として取り扱っている。異なる経路を通って受信した信号は、異なる位相回転量を持つため、１つの受信した信号として取り扱うと、正確に位相補正を行うことができないという問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みたもので、ダイバーシチ方式を用いてＯＦＤＭ信号の伝送を行う場合に、正確に位相補正できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）を有し、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから情報信号と既知信号を含むＯＦＤＭ信号を送信する第１の送受信機（Ａ）と、第２の水平偏波アンテナ（１１０）と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）を有し、第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、また第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、位相補正されたそれぞれの情報信号に基づいて復調を行う第２の送受信機（Ｂ）とを備え、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）から送信されるＯＦＤＭ信号のそれぞれには、同じサブキャリアの位置に既知信号が含まれるようになっていることを特徴としている。
【００１２】
このように、第２の送受信機（Ｂ）において、第２の水平偏波アンテナ（１１０）にて受信した信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、また第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、位相補正されたそれぞれの情報信号に基づいて復調を行うようにしているから、第１の送受信機（Ａ）の第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）から異なる経路を通って受信した信号であっても、それぞれについて正確に位相補正を行うことができる。また、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）から送信する信号に既知信号を同じサブキャリアの位置に含めるようにしているから、第２の送受信機（Ｂ）において、受信した信号の位相補正を精度よく行うことができる。
【００１３】
なお、第１の送受信機（Ａ）としては、請求項２に記載の発明のように、第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出し、その検出に基づいて、送信する情報信号を各サブキャリア毎に第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれか一方から送信するようにすることができ、このことによって従来のものと同様、ＯＦＤＭの誤り率特性を改善することができる。この場合、第２の送受信機（Ｂ）としては、請求項３に記載の発明のように、位相補正されたそれぞれの情報信号を合成して復調を行うようにすることができる。
【００１４】
また、第１の送受信機（Ａ）としては、請求項４に記載の発明のように、情報信号と既知信号を含む同じＯＦＤＭ信号を、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから送信するようにすることができる。この場合、第２の送受信機（Ｂ）としては、請求項５に記載の発明のように、位相補正されたそれぞれの情報信号により、各サブキャリア毎に第２の水平偏波アンテナ（１１０）と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出し、その検出に基づいて、受信した信号のいずれを一方を選択して復調を行うようにすることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、請求項２に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる第１の送受信機（Ａ）としての基地局を特徴としている。この基地局は、第１の水平偏波アンテナ（１０）と、第１の垂直偏波アンテナ（１１）と、第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号に基づいて復調を行う復調手段（１９〜２２）と、第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出する受信レベル検出手段（１８）と、受信レベル検出手段（１８）の検出に基づいて、送信する情報信号を各サブキャリア毎に第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれか一方から送信するように、情報信号を選択する第１の選択手段（２５）と、第１の選択手段（２５）にて選択されたそれぞれの情報信号に既知信号をそれぞれ挿入する既知信号挿入手段（２６〜２８）とを備え、既知信号が挿入されたそれぞれの情報信号が、第１の垂直偏波アンテナ（１１）と第１の水平偏波アンテナ（１０）から送信されるようになっていることを特徴としている。
【００１６】
この場合、既知信号挿入手段（２６〜２８）としては、請求項７に記載の発明のように、既知信号を発生する既知信号生成部（２６）と、第１の水平偏波アンテナ（１０）から送信する情報信号に既知信号生成部（２６）からの既知信号を挿入する第１の既知信号挿入部（２７）と、第１の垂直偏波アンテナ（１１）から送信する情報信号に既知信号生成部（２６）からの既知信号を挿入する第２の既知信号挿入部（２８）とを有するようにすることができる。
【００１７】
また、復調手段（１９〜２２）としては、請求項８に記載の発明のように、第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１９）と、第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（２０）と、受信レベル検出手段（１８）の検出に基づいて、各サブキャリア毎に第１、第２の位相補正手段（１９、２０）で補正された情報信号のうちの一方を選択して復調を行う手段（２１、２２）とを有するようにすることができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明では、請求項３に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる第２の送受信機（Ｂ）としての端末を特徴としている。この端末は、第２の水平偏波アンテナ（１１０）と、第２の垂直偏波アンテナ（１１１）と、第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１１８）と、第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（１１９）と、第１、第２の位相補正手段（１１８、１１９）で位相補正された情報信号を合成する合成手段（１２０）と、合成手段からの信号により復調を行う復調手段（１２１）とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
請求項１０に記載の発明では、請求項４に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる第１の送受信機（Ａ）としての基地局を特徴としている。この基地局は、第１の水平偏波アンテナ（１０）と、第１の垂直偏波アンテナ（１１）と、既知信号を発生する既知信号生成手段（３５）と、送信する情報信号に既知信号生成手段からの既知信号を挿入する既知信号挿入手段（３６）とを備え、情報信号と既知信号を含む同じＯＦＤＭ信号が、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから送信されるようになっていることを特徴としている。
【００２０】
請求項１１に記載の発明では、請求項５に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる第２の送受信機（Ｂ）としての端末を特徴としている。この端末は、第２の水平偏波アンテナ（１１０）と、第２の垂直偏波アンテナ（１１１）と、第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に第２の水平偏波アンテナ（１１０）と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出する受信レベル検出手段（１２８）と、第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１１８）と、第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（１１９）と、受信レベル検出手段（１２８）の検出に基づいて、各サブキャリア毎に第１、第２の位相補正手段（１１８、１１９）で位相補正された情報信号のうちの一方を選択して復調を行う手段（１２９、１２１）とを備えたことを特徴としている。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態において、図１０〜図１２に示したのと同一符号を付した部分は、同一もしくは均等であることを示している。
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係るダイバーシチ方式を用いた通信システムの概念的な送受信構成を示す。この実施形態では、送信側（基地局Ａ）に水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１を備え、受信側（端末Ｂ）にも水平偏波アンテナ１１０と垂直偏波アンテナ１１１を備えている。水平偏波と垂直偏波を用いることにより、同じ周波数のところに同じ信号を配置しても干渉することなく送受信を行うことができる。
【００２４】
また、この実施形態では、受信側において、水平偏波アンテナ１１０で受信された信号は、ＦＦＴ処理部１１６にてＦＦＴ処理され、位相補正部１１８にて位相補正される。また、垂直偏波アンテナ１１１で受信された信号は、ＦＦＴ処理部１１７にてＦＦＴ処理され、位相補正部１１９にて位相補正される。そして、位相補正されたそれぞれのデータ信号がサブキャリア合成部１２０にて合成され、その合成された信号を基に復調部１２１にて復調が行われる。このように、水平偏波アンテナ同士で送受信した信号について位相補正を行い、また垂直偏波アンテナ同士で送受信した信号について位相補正を行うことによって、送信側の２つのアンテナ１０、１１から異なる経路を通って受信した信号であっても、それぞれについて正確に位相補正を行うことができる。
【００２５】
なお、パイロット信号について、従来と同じように２つのブランチに分離して送信することも考えられるが、そのようにすると位相補正する場合に用いるパイロット信号の数に偏りが出る可能性があり、パイロット信号の数が少なくなって位相補正の精度が落ちる可能性がある。しかし、この実施形態では、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１で送信するＯＦＤＭ信号それぞれに、パイロット信号を同じサブキャリアの位置に含めている。このことにより、受信側では同じ数のパイロット信号を用いて位相補正を行うことができ、位相補正を精度よく行うことができる。
【００２６】
以下、この実施形態の具体的な構成について説明する。図２にこの実施形態における基地局Ａの構成を示し、図３にこの実施形態における端末Ｂの構成を示す。
【００２７】
まず、基地局Ａについて説明する。基地局Ａにおける受信機では、図２に示すように、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１で受信したＯＦＤＭ信号が、ＲＦ部１２、１３でＲＦ処理され、ガード除去部１４、１５でガード信号（ＯＦＤＭ信号の先頭部分に付けてあるガード区間の信号）が除去され、さらにＦＦＴ処理部１６、１７でＦＦＴ処理される。図４に、サブキャリア数をＮ本としたときのＦＦＴ処理部１６の出力（水平偏波ブランチにおける出力）とＦＦＴ処理部１７の出力（垂直偏波ブランチにおける出力）を示す。
【００２８】
ＦＦＴ処理部１６、１７からの信号は、受信レベル検出部１８に入力される。受信レベル検出部１８は、ＦＦＴ処理部１６、１７からの信号を基に、各サブキャリア毎に、それぞれのブランチでの受信レベルを検出するとともに、受信レベルが大きい方のブランチを選択する。また、ＦＦＴ処理部１６、１７からの信号は、位相補正部１９、２０にてそれぞれ位相補正される。位相補正部１９、２０は、図１１に示すものと同構成のものである。
【００２９】
そして、受信レベル検出部１８の選択結果に基づいて、セレクタ２１は、各サブキャリア毎に位相補正部１９、２０からのいずれかの信号を選択し、データ信号についてサブキャリア合成を行う。復調部２２は、セレクタ２１からの信号により復調を行ってディジタルデータ列の受信信号を出力する。
【００３０】
また、基地局Ａにおける送信機では、送信信号が変調部２３で変調された後、利得制御部２４で利得制御される。この場合、利得制御部２４は、受信レベル検出部１８で検出された受信レベルに基づいて、端末Ｂにおける各サブキャリアの受信レベルが一定になるように各サブキャリア毎に利得制御を行う。利得制御された信号は、受信レベル検出部１８の選択結果に基づいて、各サブキャリア毎に、受信レベルが大きい方の信号が送信されるようにセレクタ２５で選択される。さらに、その選択された信号（サブキャリア変調されたデータ信号）に対し、パイロット挿入部２７、２８でパイロット信号（パイロット生成部２６で生成されたパイロット信号）が、ある間隔で挿入される。
【００３１】
パイロット挿入部２７、２８でパイロット信号が挿入された信号は、ＩＦＦＴ部２９、３０にそれぞれ入力される。図５に、ＩＦＦＴ処理部２９の入力（水平偏波ブランチにおける入力）とＩＦＦＴ処理部３０の入力（垂直偏波ブランチにおける入力）を示す。
【００３２】
そして、ＩＦＦＴ部２９、３０でＩＦＦＴ処理された信号に対し、ガード付加部３１、３２で、ガード信号（ＯＦＤＭ信号のある区間の信号）をＯＦＤＭ信号の先頭につける処理が行われ、さらにＲＦ部３３、３４で、ＯＦＤＭ信号を送信するためのＲＦ処理が行われる。この後、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１からＯＦＤＭ信号が送信される。
【００３３】
このように構成することにより、基地局Ａでは、受信したＯＦＤＭ信号を基に各サブキャリア毎に水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチのうち受信レベルの高い方のブランチでデータ信号の送信を行うようにし、かつ同じサブキャリアの位置にあるパイロット信号を水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチのそれぞれに挿入するようにしている。従って、基地局Ａからは、図１に示すのと同様のＯＦＤＭ信号（データ信号が水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチに分離され、同じサブキャリアの位置にあるパイロット信号が水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチにそれぞれ配置された信号）が送信される。
【００３４】
次に、端末Ｂの構成について説明する。端末Ｂにおける受信機では、図３に示すように、水平偏波アンテナ１１０と垂直偏波アンテナ１１１で受信されたＯＦＤＭ信号が、ＲＦ部１１２、１１３でＲＦ処理され、ガード除去部１１４、１１５でガード信号が除去され、さらにＦＦＴ処理部１１６、１１７でＦＦＴ処理される。図６に、ＦＦＴ処理部１１６の出力（水平偏波ブランチにおける出力）とＦＦＴ処理部１１７の出力（垂直偏波ブランチにおける出力）を示す。
【００３５】
ＦＦＴ処理部１１６、１１７からの信号は、位相補正部１１８、１１９にてそれぞれ位相補正される。位相補正部１１８、１１９は、図１１に示すものと同構成のものである。そして、位相補正されたそれぞれのデータ信号がサブキャリア合成部１２０にて合成される。復調部１２１は、その合成した信号により復調を行ってディジタルデータ列の受信信号を出力する。
【００３６】
また、この端末Ｂにおける送信機では、送信信号が変調部１２２で変調された後、パイロット挿入部１２４でパイロット信号（パイロット生成部１２３で生成されたパイロット信号）が、ある間隔で挿入され、ＩＦＦＴ部１２５に入力される。図７に、ＩＦＦＴ処理部１２５の入力を示す。そして、ＩＦＦＴ部１２５でＩＦＦＴ処理された信号に対し、ガード付加部１２６で、ガード信号をＯＦＤＭ信号の先頭につける処理が行われ、さらにＲＦ部１２７で、ＯＦＤＭ信号を送信するためのＲＦ処理が行われ、水平偏波アンテナ１１０と垂直偏波アンテナ１１１からＯＦＤＭ信号が送信される。
【００３７】
このように構成することにより、端末Ｂでは、水平偏波アンテナ１１０にて受信した信号をＦＦＴ処理部１１６にてＦＦＴ処理し、位相補正部１１８にて位相補正し、また垂直偏波アンテナ１１１にて受信した信号をＦＦＴ処理部１１７にてＦＦＴ処理し、位相補正部１１９にて位相補正し、位相補正部１１８、１１９のそれぞれにて位相補正した信号についてサブキャリア合成部１２０にてサブキャリアの合成を行い、その合成した信号を基に復調部１２１にて復調を行うようにしているから、送信側の２つのアンテナ１０、１１から異なる経路を通って受信した信号であっても、それぞれについて正確に位相補正を行うことができる。また、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１で送信する信号に同じサブキャリアの位置にパイロット信号が配置されているため、受信側では、受信した信号の位相補正を精度よく行うことができる。
（第２実施形態）
上記した第１実施形態では、データ信号を水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチに分離するものを示したが、この第２実施形態では、パイロット信号と同じく同じサブキャリアのデータ信号を水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチのそれぞれに配置している。
【００３８】
以下、この第２実施形態について説明する。図８にこの第２実施形態における基地局Ａの構成を示し、図９にこの実施形態における端末Ｂの構成を示す。なお、この第２実施形態において、図１、図２に示したのと同一符号を付した部分は、同一もしくは均等であることを示している。
【００３９】
この第２実施形態における基地局Ａの送信機では、図８に示すように、利得制御部２４にて利得制御された信号に対し、パイロット挿入部３６でパイロット生成部３５からのパイロット信号が挿入され、ＩＦＦＴ部３７でＩＦＦＴ処理され、ガード付加部３８でガード信号を付加する処理が行われ、さらにＲＦ部３９でＲＦ処理が行われて、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１からＯＦＤＭ信号が送信される。従って、同一構成のＯＦＤＭ信号が水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１から送信される。
【００４０】
また、この第２実施形態における端末Ｂの受信機では、図９に示すように、水平偏波アンテナ１１０と垂直偏波アンテナ１１１で受信されたＯＦＤＭ信号が、ＲＦ部１１２、１１３でＲＦ処理され、ガード除去部１１４、１１５でガード信号が除去され、さらにＦＦＴ処理部１１６、１１７でＦＦＴ処理される。
【００４１】
ＦＦＴ処理部１１６、１１７からの信号は、受信レベル検出部１２８に入力される。受信レベル検出部１２８は、ＦＦＴ処理部１１６、１１７からの信号により、各サブキャリア毎に、それぞれのブランチでの受信レベルを検出するとともに、受信レベルが大きい方のブランチを選択する。また、ＦＦＴ処理部１１６、１１７からの信号は、位相補正部１１８、１１９にてそれぞれ位相補正される。位相補正部１１８、１１９は、図１１に示すものと同構成のものである。
【００４２】
そして、受信レベル検出部１２８の選択結果に基づいて、セレクタ１２９は、各サブキャリア毎に位相補正部１１８、１１９からのいずれかの信号を選択し、データ信号についてサブキャリア合成を行い、復調部１２１は、セレクタ１２９からの信号により復調を行ってディジタルデータ列の受信信号を出力する。
【００４３】
なお、この第２実施形態において、基地局Ａにおける受信機と端末Ｂにおける送信機は、第１実施形態に示すものと同じ構成である。
【００４４】
この第２実施形態によれば、基地局Ａにおける水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１から同一構成のＯＦＤＭ信号が送信され、端末Ｂにおいてそれらを受信した信号を用いて復調を行うようにしているから、端末Ｂが移動するような場合においてデータ信号の復調を第１実施形態のものより精度よく行うことができる。
【００４５】
なお、上記した第１実施形態における位相補正部１９、２０は、受信レベル検出部１８の選択結果に基づいて、受信レベルが大きい方のブランチのみ補正処理するようにしてもよい。同様に、第２実施形態における位相補正部１１８、１１９においても、受信レベル検出部１２８の選択結果に基づいて、受信レベルが大きい方のブランチのみ補正処理するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るダイバーシチ方式を用いた通信システムの概念的な送受信構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態における基地局Ａの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態における端末Ｂの構成を示す図である。
【図４】図２中のＦＦＴ処理部１６、１７の出力を示す図である。
【図５】図２中のＩＦＦＴ処理部２９、３０の入力を示す図である。
【図６】図３中のＦＦＴ処理部１１６、１１７の出力を示す図である。
【図７】図３中のＩＦＦＴ処理部１２５の入力を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態における基地局Ａの構成を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における端末Ｂの構成を示す図である。
【図１０】従来のダイバーシチ方式を用いた通信システムの構成を示す図である。
【図１１】位相補正部の構成を示す図である。
【図１２】従来のダイバーシチ方式を用いた通信システムの概念的な送受信構成を示す図である。
【符号の説明】
１０…水平偏波アンテナ、１１…垂直偏波アンテナ、１２、１３…ＲＦ部、
１４、１５…ガード除去部、１６、１７…ＦＦＴ処理部、
１８…受信レベル検出部、１９、２０…位相補正部、２１…セレクタ、
２２…復調部、２３…変調部、２４…利得制御部、２５…セレクタ、
２６…パイロット生成部、２７、２８…パイロット挿入部、
２９、３０…ＩＦＦＴ部、３１、３２…ガード付加部、
３３、３４…ＲＦ部、３５…パイロット生成部、３６…パイロット挿入部、
３７…ＩＦＦＴ部、３８…ガード付加部、３９…ＲＦ部、
１１０…水平偏波アンテナ、１１１…垂直偏波アンテナ、
１１２、１１３…ＲＦ部、１１４、１１５…ガード除去部、
１１６、１１７…ＦＦＴ処理部、１１８、１１９…位相補正部、
１２０…サブキャリア合成部、１２１…復調部、１２２…変調部、
１２３…パイロット生成部、１２４…パイロット挿入部、
１２５…ＩＦＦＴ部、１２６…ガード付加部、１２７…ＲＦ部、
１２８…受信レベル検出部、１２９…セレクタ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ用通信システムおよびその通信システムに用いられる基地局並びに端末に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＭＭＡＣ(Multimedia Mobile Access Communication)では、マルチパス対策に有効な伝送方式として、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式が採用されている。このＯＦＤＭの誤り率特性を改善する方法として、電子情報通信学会技報ＳＳＴ９９−７４〜９５のｐ８７〜９２の「ＭＭＡＣシステムにおけるＯＦＤＭ用送信ダイバーシチに関する一検討」には、送信ダイバーシチを行うことが提案されている。
【０００３】
この送信ダイバーシチ方式の概要を図１０に示す。基地局Ａには、２つのアンテナ１、２が設けられている。基地局Ａにおける受信機では、２つのアンテナ１、２で受信されたＯＦＤＭ信号がＦＦＴ（高速フーリエ変換）処理部１６、１７でそれぞれＦＦＴ処理（時間領域の信号を周波数領域の信号に変換する処理）され、２つのブランチの信号として出力される。受信レベル検出部１８は、ＦＦＴ処理部１６、１７の出力信号から、各サブキャリア毎に、それぞれのブランチでの受信レベルを検出するとともに、受信レベルが大きい方のブランチを選択する。そして、この受信レベル検出部１８の選択結果に基づいて、セレクタ２１は、各サブキャリア毎にＦＦＴ処理部１６、１７からのいずれかの信号を選択する。復調部２２は、選択された信号により復調を行ってディジタルデータ列の受信信号を出力する。
【０００４】
また、基地局Ａにおける送信機では、送信信号が変調部で変調された後、利得制御部２４で利得制御される。この場合、利得制御部２４は、受信レベル検出部１８で検出された受信レベルに基づいて、端末Ｂにおける各サブキャリアの受信レベルが一定になるように各サブキャリア毎に利得制御を行う。利得制御された信号は、受信レベル検出部１８の選択結果に基づき、各サブキャリア毎に、受信レベルが大きい方のブランチで送信されるように、セレクタ２５で選択される。選択された信号は、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部２９、３０でそれぞれＩＦＦＴ処理（周波数領域の信号を時間領域の信号に変換する処理）され、ＯＦＤＭ信号が生成される。このＯＦＤＭ信号が図示しないＲＦ部等を経て２つのアンテナ１、２からそれぞれ送信される。
【０００５】
端末Ｂにおける受信機では、アンテナ１、２から送信されたＯＦＤＭ信号を１つのアンテナ１０１で受信する。受信された信号は、ＦＦＴ処理部１０２でＦＦＴ処理され、復調部１２１で復調される。また、端末Ｂにおける送信機では、送信信号が、変調部１２２で変調された後、ＩＦＦＴ処理部１２５でＩＦＦＴ処理されて、アンテナ１０１から送信される。
【０００６】
このように、２つのアンテナを用いて送信ダイバーシティを行い、各サブキャリア毎に受信状態のいい方のブランチを選択して送信を行うことによって、ＯＦＤＭの誤り率特性を改善することができる。また、各サブキャリア毎の受信レベルが一定となるように、送信時に利得制御を行うことによって、誤り率特性をさらに改善することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ＯＦＤＭ方式では、送信するデータ信号（情報信号）以外にデータの復調に用いるパイロット信号（既知信号）が送信信号に含まれている。上記した復調部１２１の前段には、図１０に図示されていないが、位相補正部が設けられており、この位相補正部で、データ信号の位相がパイロット信号により補正される。図１１に、位相補正部の構成を示す。ＦＦＴ処理された信号に対し、データ抽出部４１でデータ信号が抽出され、パイロット抽出部４２でパイロット信号が抽出される。そして、パイロット抽出部４２からのパイロット信号と、パイロット発生部４３から発生されたパイロット信号（送信側と同じ振幅と位相を持ったパイロット信号）により、位相回転量算出部４４で位相回転量が算出され、その位相回転量により、補正処理部４５でデータ信号の位相が補正される。
【０００８】
上記した従来のダイバーシチ方式では、送信信号は各サブキャリア毎にいずれかのブランチで送信される。このため、データ信号とパイロット信号はいずれか一方のブランチのみで送信される。具体的には、図１２に示すように、送信側（ＯＦＤＭ送信機）において、２つのアンテナ１、２から各サブキャリア毎に、データ信号（細い矢印で示す）とパイロット信号（太い矢印で示す）がいずれかのブランチで送信される。このようにデータ信号とパイロット信号がいずれか一方のブランチのみから送信されるのは、同じ信号を２つのアンテナから送信すると、受信側で受信したときに干渉を起こしてしまうからである。
【０００９】
受信側（ＯＦＤＭ受信機）では、１つのアンテナ１０１で受信を行い、ＦＦＴ処理部１０２でＦＦＴ処理を行った後、位相補正部１０３で位相補正を行い、復調部１２１で復調を行っている。このように、受信側では、送信側の２つのアンテナ１、２から異なる経路を通ってそれぞれ受信した信号に対して、１つの受信した信号として取り扱っている。異なる経路を通って受信した信号は、異なる位相回転量を持つため、１つの受信した信号として取り扱うと、正確に位相補正を行うことができないという問題が生じる。
【００１０】
本発明は上記問題に鑑みたもので、ダイバーシチ方式を用いてＯＦＤＭ信号の伝送を行う場合に、正確に位相補正できるようにすることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）を有し、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから情報信号と既知信号を含むＯＦＤＭ信号を送信する第１の送受信機（Ａ）と、第２の水平偏波アンテナ（１１０）と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）を有し、第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、また第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、位相補正されたそれぞれの情報信号に基づいて復調を行う第２の送受信機（Ｂ）とを備え、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）から送信されるＯＦＤＭ信号のそれぞれには、同じサブキャリアの位置に既知信号が含まれるようになっていることを特徴としている。
【００１２】
このように、第２の送受信機（Ｂ）において、第２の水平偏波アンテナ（１１０）にて受信した信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、また第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、位相補正されたそれぞれの情報信号に基づいて復調を行うようにしているから、第１の送受信機（Ａ）の第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）から異なる経路を通って受信した信号であっても、それぞれについて正確に位相補正を行うことができる。また、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）から送信する信号に既知信号を同じサブキャリアの位置に含めるようにしているから、第２の送受信機（Ｂ）において、受信した信号の位相補正を精度よく行うことができる。
【００１３】
なお、第１の送受信機（Ａ）としては、請求項２に記載の発明のように、第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出し、その検出に基づいて、送信する情報信号を各サブキャリア毎に第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれか一方から送信するようにすることができ、このことによって従来のものと同様、ＯＦＤＭの誤り率特性を改善することができる。この場合、第２の送受信機（Ｂ）としては、請求項３に記載の発明のように、位相補正されたそれぞれの情報信号を合成して復調を行うようにすることができる。
【００１４】
また、第１の送受信機（Ａ）としては、請求項４に記載の発明のように、情報信号と既知信号を含む同じＯＦＤＭ信号を、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから送信するようにすることができる。この場合、第２の送受信機（Ｂ）としては、請求項５に記載の発明のように、位相補正されたそれぞれの情報信号により、各サブキャリア毎に第２の水平偏波アンテナ（１１０）と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出し、その検出に基づいて、受信した信号のいずれを一方を選択して復調を行うようにすることができる。
【００１５】
請求項６に記載の発明では、請求項２に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる第１の送受信機（Ａ）としての基地局を特徴としている。この基地局は、第１の水平偏波アンテナ（１０）と、第１の垂直偏波アンテナ（１１）と、第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号に基づいて復調を行う復調手段（１９〜２２）と、第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出する受信レベル検出手段（１８）と、受信レベル検出手段（１８）の検出に基づいて、送信する情報信号を各サブキャリア毎に第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれか一方から送信するように、情報信号を選択する第１の選択手段（２５）と、第１の選択手段（２５）にて選択されたそれぞれの情報信号に既知信号をそれぞれ挿入する既知信号挿入手段（２６〜２８）とを備え、既知信号が挿入されたそれぞれの情報信号が、第１の垂直偏波アンテナ（１１）と第１の水平偏波アンテナ（１０）から送信されるようになっていることを特徴としている。
【００１６】
この場合、既知信号挿入手段（２６〜２８）としては、請求項７に記載の発明のように、既知信号を発生する既知信号生成部（２６）と、第１の水平偏波アンテナ（１０）から送信する情報信号に既知信号生成部（２６）からの既知信号を挿入する第１の既知信号挿入部（２７）と、第１の垂直偏波アンテナ（１１）から送信する情報信号に既知信号生成部（２６）からの既知信号を挿入する第２の既知信号挿入部（２８）とを有するようにすることができる。
【００１７】
また、復調手段（１９〜２２）としては、請求項８に記載の発明のように、第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１９）と、第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（２０）と、受信レベル検出手段（１８）の検出に基づいて、各サブキャリア毎に第１、第２の位相補正手段（１９、２０）で補正された情報信号のうちの一方を選択して復調を行う手段（２１、２２）とを有するようにすることができる。
【００１８】
請求項９に記載の発明では、請求項３に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる第２の送受信機（Ｂ）としての端末を特徴としている。この端末は、第２の水平偏波アンテナ（１１０）と、第２の垂直偏波アンテナ（１１１）と、第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１１８）と、第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（１１９）と、第１、第２の位相補正手段（１１８、１１９）で位相補正された情報信号を合成する合成手段（１２０）と、合成手段からの信号により復調を行う復調手段（１２１）とを備えたことを特徴としている。
【００１９】
請求項１０に記載の発明では、請求項４に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる第１の送受信機（Ａ）としての基地局を特徴としている。この基地局は、第１の水平偏波アンテナ（１０）と、第１の垂直偏波アンテナ（１１）と、既知信号を発生する既知信号生成手段（３５）と、送信する情報信号に既知信号生成手段からの既知信号を挿入する既知信号挿入手段（３６）とを備え、情報信号と既知信号を含む同じＯＦＤＭ信号が、第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから送信されるようになっていることを特徴としている。
【００２０】
請求項１１に記載の発明では、請求項５に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる第２の送受信機（Ｂ）としての端末を特徴としている。この端末は、第２の水平偏波アンテナ（１１０）と、第２の垂直偏波アンテナ（１１１）と、第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に第２の水平偏波アンテナ（１１０）と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出する受信レベル検出手段（１２８）と、第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１１８）と、第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（１１９）と、受信レベル検出手段（１２８）の検出に基づいて、各サブキャリア毎に第１、第２の位相補正手段（１１８、１１９）で位相補正された情報信号のうちの一方を選択して復調を行う手段（１２９、１２１）とを備えたことを特徴としている。
【００２２】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示す実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態において、図１０〜図１２に示したのと同一符号を付した部分は、同一もしくは均等であることを示している。
（第１実施形態）
図１に、本発明の第１実施形態に係るダイバーシチ方式を用いた通信システムの概念的な送受信構成を示す。この実施形態では、送信側（基地局Ａ）に水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１を備え、受信側（端末Ｂ）にも水平偏波アンテナ１１０と垂直偏波アンテナ１１１を備えている。水平偏波と垂直偏波を用いることにより、同じ周波数のところに同じ信号を配置しても干渉することなく送受信を行うことができる。
【００２４】
また、この実施形態では、受信側において、水平偏波アンテナ１１０で受信された信号は、ＦＦＴ処理部１１６にてＦＦＴ処理され、位相補正部１１８にて位相補正される。また、垂直偏波アンテナ１１１で受信された信号は、ＦＦＴ処理部１１７にてＦＦＴ処理され、位相補正部１１９にて位相補正される。そして、位相補正されたそれぞれのデータ信号がサブキャリア合成部１２０にて合成され、その合成された信号を基に復調部１２１にて復調が行われる。このように、水平偏波アンテナ同士で送受信した信号について位相補正を行い、また垂直偏波アンテナ同士で送受信した信号について位相補正を行うことによって、送信側の２つのアンテナ１０、１１から異なる経路を通って受信した信号であっても、それぞれについて正確に位相補正を行うことができる。
【００２５】
なお、パイロット信号について、従来と同じように２つのブランチに分離して送信することも考えられるが、そのようにすると位相補正する場合に用いるパイロット信号の数に偏りが出る可能性があり、パイロット信号の数が少なくなって位相補正の精度が落ちる可能性がある。しかし、この実施形態では、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１で送信するＯＦＤＭ信号それぞれに、パイロット信号を同じサブキャリアの位置に含めている。このことにより、受信側では同じ数のパイロット信号を用いて位相補正を行うことができ、位相補正を精度よく行うことができる。
【００２６】
以下、この実施形態の具体的な構成について説明する。図２にこの実施形態における基地局Ａの構成を示し、図３にこの実施形態における端末Ｂの構成を示す。
【００２７】
まず、基地局Ａについて説明する。基地局Ａにおける受信機では、図２に示すように、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１で受信したＯＦＤＭ信号が、ＲＦ部１２、１３でＲＦ処理され、ガード除去部１４、１５でガード信号（ＯＦＤＭ信号の先頭部分に付けてあるガード区間の信号）が除去され、さらにＦＦＴ処理部１６、１７でＦＦＴ処理される。図４に、サブキャリア数をＮ本としたときのＦＦＴ処理部１６の出力（水平偏波ブランチにおける出力）とＦＦＴ処理部１７の出力（垂直偏波ブランチにおける出力）を示す。
【００２８】
ＦＦＴ処理部１６、１７からの信号は、受信レベル検出部１８に入力される。受信レベル検出部１８は、ＦＦＴ処理部１６、１７からの信号を基に、各サブキャリア毎に、それぞれのブランチでの受信レベルを検出するとともに、受信レベルが大きい方のブランチを選択する。また、ＦＦＴ処理部１６、１７からの信号は、位相補正部１９、２０にてそれぞれ位相補正される。位相補正部１９、２０は、図１１に示すものと同構成のものである。
【００２９】
そして、受信レベル検出部１８の選択結果に基づいて、セレクタ２１は、各サブキャリア毎に位相補正部１９、２０からのいずれかの信号を選択し、データ信号についてサブキャリア合成を行う。復調部２２は、セレクタ２１からの信号により復調を行ってディジタルデータ列の受信信号を出力する。
【００３０】
また、基地局Ａにおける送信機では、送信信号が変調部２３で変調された後、利得制御部２４で利得制御される。この場合、利得制御部２４は、受信レベル検出部１８で検出された受信レベルに基づいて、端末Ｂにおける各サブキャリアの受信レベルが一定になるように各サブキャリア毎に利得制御を行う。利得制御された信号は、受信レベル検出部１８の選択結果に基づいて、各サブキャリア毎に、受信レベルが大きい方の信号が送信されるようにセレクタ２５で選択される。さらに、その選択された信号（サブキャリア変調されたデータ信号）に対し、パイロット挿入部２７、２８でパイロット信号（パイロット生成部２６で生成されたパイロット信号）が、ある間隔で挿入される。
【００３１】
パイロット挿入部２７、２８でパイロット信号が挿入された信号は、ＩＦＦＴ部２９、３０にそれぞれ入力される。図５に、ＩＦＦＴ処理部２９の入力（水平偏波ブランチにおける入力）とＩＦＦＴ処理部３０の入力（垂直偏波ブランチにおける入力）を示す。
【００３２】
そして、ＩＦＦＴ部２９、３０でＩＦＦＴ処理された信号に対し、ガード付加部３１、３２で、ガード信号（ＯＦＤＭ信号のある区間の信号）をＯＦＤＭ信号の先頭につける処理が行われ、さらにＲＦ部３３、３４で、ＯＦＤＭ信号を送信するためのＲＦ処理が行われる。この後、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１からＯＦＤＭ信号が送信される。
【００３３】
このように構成することにより、基地局Ａでは、受信したＯＦＤＭ信号を基に各サブキャリア毎に水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチのうち受信レベルの高い方のブランチでデータ信号の送信を行うようにし、かつ同じサブキャリアの位置にあるパイロット信号を水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチのそれぞれに挿入するようにしている。従って、基地局Ａからは、図１に示すのと同様のＯＦＤＭ信号（データ信号が水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチに分離され、同じサブキャリアの位置にあるパイロット信号が水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチにそれぞれ配置された信号）が送信される。
【００３４】
次に、端末Ｂの構成について説明する。端末Ｂにおける受信機では、図３に示すように、水平偏波アンテナ１１０と垂直偏波アンテナ１１１で受信されたＯＦＤＭ信号が、ＲＦ部１１２、１１３でＲＦ処理され、ガード除去部１１４、１１５でガード信号が除去され、さらにＦＦＴ処理部１１６、１１７でＦＦＴ処理される。図６に、ＦＦＴ処理部１１６の出力（水平偏波ブランチにおける出力）とＦＦＴ処理部１１７の出力（垂直偏波ブランチにおける出力）を示す。
【００３５】
ＦＦＴ処理部１１６、１１７からの信号は、位相補正部１１８、１１９にてそれぞれ位相補正される。位相補正部１１８、１１９は、図１１に示すものと同構成のものである。そして、位相補正されたそれぞれのデータ信号がサブキャリア合成部１２０にて合成される。復調部１２１は、その合成した信号により復調を行ってディジタルデータ列の受信信号を出力する。
【００３６】
また、この端末Ｂにおける送信機では、送信信号が変調部１２２で変調された後、パイロット挿入部１２４でパイロット信号（パイロット生成部１２３で生成されたパイロット信号）が、ある間隔で挿入され、ＩＦＦＴ部１２５に入力される。図７に、ＩＦＦＴ処理部１２５の入力を示す。そして、ＩＦＦＴ部１２５でＩＦＦＴ処理された信号に対し、ガード付加部１２６で、ガード信号をＯＦＤＭ信号の先頭につける処理が行われ、さらにＲＦ部１２７で、ＯＦＤＭ信号を送信するためのＲＦ処理が行われ、水平偏波アンテナ１１０と垂直偏波アンテナ１１１からＯＦＤＭ信号が送信される。
【００３７】
このように構成することにより、端末Ｂでは、水平偏波アンテナ１１０にて受信した信号をＦＦＴ処理部１１６にてＦＦＴ処理し、位相補正部１１８にて位相補正し、また垂直偏波アンテナ１１１にて受信した信号をＦＦＴ処理部１１７にてＦＦＴ処理し、位相補正部１１９にて位相補正し、位相補正部１１８、１１９のそれぞれにて位相補正した信号についてサブキャリア合成部１２０にてサブキャリアの合成を行い、その合成した信号を基に復調部１２１にて復調を行うようにしているから、送信側の２つのアンテナ１０、１１から異なる経路を通って受信した信号であっても、それぞれについて正確に位相補正を行うことができる。また、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１で送信する信号に同じサブキャリアの位置にパイロット信号が配置されているため、受信側では、受信した信号の位相補正を精度よく行うことができる。
（第２実施形態）
上記した第１実施形態では、データ信号を水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチに分離するものを示したが、この第２実施形態では、パイロット信号と同じく同じサブキャリアのデータ信号を水平偏波ブランチと垂直偏波ブランチのそれぞれに配置している。
【００３８】
以下、この第２実施形態について説明する。図８にこの第２実施形態における基地局Ａの構成を示し、図９にこの実施形態における端末Ｂの構成を示す。なお、この第２実施形態において、図１、図２に示したのと同一符号を付した部分は、同一もしくは均等であることを示している。
【００３９】
この第２実施形態における基地局Ａの送信機では、図８に示すように、利得制御部２４にて利得制御された信号に対し、パイロット挿入部３６でパイロット生成部３５からのパイロット信号が挿入され、ＩＦＦＴ部３７でＩＦＦＴ処理され、ガード付加部３８でガード信号を付加する処理が行われ、さらにＲＦ部３９でＲＦ処理が行われて、水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１からＯＦＤＭ信号が送信される。従って、同一構成のＯＦＤＭ信号が水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１から送信される。
【００４０】
また、この第２実施形態における端末Ｂの受信機では、図９に示すように、水平偏波アンテナ１１０と垂直偏波アンテナ１１１で受信されたＯＦＤＭ信号が、ＲＦ部１１２、１１３でＲＦ処理され、ガード除去部１１４、１１５でガード信号が除去され、さらにＦＦＴ処理部１１６、１１７でＦＦＴ処理される。
【００４１】
ＦＦＴ処理部１１６、１１７からの信号は、受信レベル検出部１２８に入力される。受信レベル検出部１２８は、ＦＦＴ処理部１１６、１１７からの信号により、各サブキャリア毎に、それぞれのブランチでの受信レベルを検出するとともに、受信レベルが大きい方のブランチを選択する。また、ＦＦＴ処理部１１６、１１７からの信号は、位相補正部１１８、１１９にてそれぞれ位相補正される。位相補正部１１８、１１９は、図１１に示すものと同構成のものである。
【００４２】
そして、受信レベル検出部１２８の選択結果に基づいて、セレクタ１２９は、各サブキャリア毎に位相補正部１１８、１１９からのいずれかの信号を選択し、データ信号についてサブキャリア合成を行い、復調部１２１は、セレクタ１２９からの信号により復調を行ってディジタルデータ列の受信信号を出力する。
【００４３】
なお、この第２実施形態において、基地局Ａにおける受信機と端末Ｂにおける送信機は、第１実施形態に示すものと同じ構成である。
【００４４】
この第２実施形態によれば、基地局Ａにおける水平偏波アンテナ１０と垂直偏波アンテナ１１から同一構成のＯＦＤＭ信号が送信され、端末Ｂにおいてそれらを受信した信号を用いて復調を行うようにしているから、端末Ｂが移動するような場合においてデータ信号の復調を第１実施形態のものより精度よく行うことができる。
【００４５】
なお、上記した第１実施形態における位相補正部１９、２０は、受信レベル検出部１８の選択結果に基づいて、受信レベルが大きい方のブランチのみ補正処理するようにしてもよい。同様に、第２実施形態における位相補正部１１８、１１９においても、受信レベル検出部１２８の選択結果に基づいて、受信レベルが大きい方のブランチのみ補正処理するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るダイバーシチ方式を用いた通信システムの概念的な送受信構成を示す図である。
【図２】本発明の第１実施形態における基地局Ａの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態における端末Ｂの構成を示す図である。
【図４】図２中のＦＦＴ処理部１６、１７の出力を示す図である。
【図５】図２中のＩＦＦＴ処理部２９、３０の入力を示す図である。
【図６】図３中のＦＦＴ処理部１１６、１１７の出力を示す図である。
【図７】図３中のＩＦＦＴ処理部１２５の入力を示す図である。
【図８】本発明の第２実施形態における基地局Ａの構成を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における端末Ｂの構成を示す図である。
【図１０】従来のダイバーシチ方式を用いた通信システムの構成を示す図である。
【図１１】位相補正部の構成を示す図である。
【図１２】従来のダイバーシチ方式を用いた通信システムの概念的な送受信構成を示す図である。
【符号の説明】
１０…水平偏波アンテナ、１１…垂直偏波アンテナ、１２、１３…ＲＦ部、
１４、１５…ガード除去部、１６、１７…ＦＦＴ処理部、
１８…受信レベル検出部、１９、２０…位相補正部、２１…セレクタ、
２２…復調部、２３…変調部、２４…利得制御部、２５…セレクタ、
２６…パイロット生成部、２７、２８…パイロット挿入部、
２９、３０…ＩＦＦＴ部、３１、３２…ガード付加部、
３３、３４…ＲＦ部、３５…パイロット生成部、３６…パイロット挿入部、
３７…ＩＦＦＴ部、３８…ガード付加部、３９…ＲＦ部、
１１０…水平偏波アンテナ、１１１…垂直偏波アンテナ、
１１２、１１３…ＲＦ部、１１４、１１５…ガード除去部、
１１６、１１７…ＦＦＴ処理部、１１８、１１９…位相補正部、
１２０…サブキャリア合成部、１２１…復調部、１２２…変調部、
１２３…パイロット生成部、１２４…パイロット挿入部、
１２５…ＩＦＦＴ部、１２６…ガード付加部、１２７…ＲＦ部、
１２８…受信レベル検出部、１２９…セレクタ。
Claims (11)
- 第１の水平偏波アンテナ（１０）と第１の垂直偏波アンテナ（１１）を有し、前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから情報信号と既知信号を含むＯＦＤＭ信号を送信する第１の送受信機（Ａ）と、
第２の水平偏波アンテナ（１１０）と第２の垂直偏波アンテナ（１１１）を有し、前記第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、また前記第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後に既知信号を用いて情報信号の位相を補正し、位相補正されたそれぞれの情報信号に基づいて復調を行う第２の送受信機（Ｂ）とを備え、
前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）から送信されるＯＦＤＭ信号のそれぞれには、同じサブキャリアの位置に既知信号が含まれるようになっていることを特徴とするＯＦＤＭ用通信システム。 - 前記第１の送受信機（Ａ）は、前記第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出し、その検出に基づいて、送信する情報信号を各サブキャリア毎に前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれか一方から送信するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ用通信システム。
- 前記第２の送受信機（Ｂ）は、前記位相補正されたそれぞれの情報信号を合成して復調を行うようになっていることを特徴とする請求項２に記載のＯＦＤＭ用通信システム。
- 前記第１の送受信機（Ａ）は、前記情報信号と前記既知信号を含む同じＯＦＤＭ信号を、前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから送信するようになっていることを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭ用通信システム。
- 前記第２の送受信機（Ｂ）は、前記位相補正されたそれぞれの情報信号により、各サブキャリア毎に前記第２の水平偏波アンテナ（１１０）と前記第２の垂直偏波アンテナ（１１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出し、その検出に基づいて、受信した信号のいずれを一方を選択して復調を行うようになっていることを特徴とする請求項４に記載のＯＦＤＭ用通信システム。
- 請求項２に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる前記第１の送受信機（Ａ）としての基地局であって、
前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と、
前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）と、
前記第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号に基づいて復調を行う復調手段（１９〜２２）と、
前記第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出する受信レベル検出手段（１８）と、
前記受信レベル検出手段（１８）の検出に基づいて、送信する情報信号を各サブキャリア毎に前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）のいずれか一方から送信するように、前記情報信号を選択する第１の選択手段（２５）と、
前記第１の選択手段（２５）にて選択されたそれぞれの情報信号に既知信号をそれぞれ挿入する既知信号挿入手段（２６〜２８）とを備え、
前記既知信号が挿入されたそれぞれの情報信号が、前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）と前記第１の水平偏波アンテナ（１０）から送信されるようになっていることを特徴とする基地局。 - 前記既知信号挿入手段（２６〜２８）は、前記既知信号を発生する既知信号生成部（２６）と、前記第１の水平偏波アンテナ（１０）から送信する情報信号に前記既知信号生成部（２６）からの既知信号を挿入する第１の既知信号挿入部（２７）と、前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）から送信する情報信号に前記既知信号生成部（２６）からの既知信号を挿入する第２の既知信号挿入部（２８）とを有することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
- 前記復調手段（１９〜２２）は、前記第１の水平偏波アンテナ（１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１９）と、前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（２０）と、前記受信レベル検出手段（１８）の検出に基づいて、各サブキャリア毎に前記第１、第２の位相補正手段（１９、２０）で補正された情報信号のうちの一方を選択して復調を行う手段（２１、２２）とを有することを特徴とする請求項６または７に記載の基地局。
- 請求項３に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる前記第２の送受信機（Ｂ）としての端末であって、
前記第２の水平偏波アンテナ（１１０）と、
前記第２の垂直偏波アンテナ（１１１）と、
前記第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１１８）と、
前記第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（１１９）と、
前記第１、第２の位相補正手段（１１８、１１９）で位相補正された情報信号を合成する合成手段（１２０）と、
前記合成手段からの信号により復調を行う復調手段（１２１）と
を備えたことを特徴とする端末。 - 請求項４に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる前記第１の送受信機（Ａ）としての基地局であって、
前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と、
前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）と、
既知信号を発生する既知信号生成手段（３５）と、
送信する情報信号に前記既知信号生成手段からの既知信号を挿入する既知信号挿入手段（３６）とを備え、
前記情報信号と前記既知信号を含む同じＯＦＤＭ信号が、前記第１の水平偏波アンテナ（１０）と前記第１の垂直偏波アンテナ（１１）のそれぞれから送信されるようになっていることを特徴とする基地局。 - 請求項５に記載のＯＦＤＭ用通信システムに用いられる前記第２の送受信機（Ｂ）としての端末であって、
前記第２の水平偏波アンテナ（１１０）と、
前記第２の垂直偏波アンテナ（１１１）と、
前記第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号と前記第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号により、各サブキャリア毎に前記第２の水平偏波アンテナ（１１０）と前記第２の垂直偏波アンテナ（１１１）のいずれからの受信レベルが大きいかを検出する受信レベル検出手段（１２８）と、
前記第２の水平偏波アンテナ（１１０）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第１の位相補正手段（１１８）と、
前記第２の垂直偏波アンテナ（１１１）で受信したＯＦＤＭ信号をＦＦＴ処理した後の信号について既知信号を用いて情報信号の位相を補正する第２の位相補正手段（１１９）と、
前記受信レベル検出手段（１２８）の検出に基づいて、各サブキャリア毎に前記第１、第２の位相補正手段（１１８、１１９）で位相補正された情報信号のうちの一方を選択して復調を行う手段（１２９、１２１）と
を備えたことを特徴とする端末。
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