JP5301911B2

JP5301911B2 - Wireless communication system, base station, and wireless communication method

Info

Publication number: JP5301911B2
Application number: JP2008195032A
Authority: JP
Inventors: 崇顕牧田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2008-07-29
Publication date: 2013-09-25
Anticipated expiration: 2028-07-29
Also published as: JP2010034861A

Description

本発明は、既知のシンボルの実測値に基づいて伝播路推定（チャネル推定）を実行する無線通信システム、基地局、および無線通信方法に関する。 The present invention relates to a radio communication system, a base station, and a radio communication method that perform propagation path estimation (channel estimation) based on measured values of known symbols.

近年、ＰＨＳ(Personal Handy phone System)端末や携帯電話に代表される移動局が普及し、場所や時間を問わず通話や情報入手が可能となった。特に昨今では、入手可能な情報量も増加の一途を辿り、大容量のデータをダウンロードするため高速かつ高品質な無線通信方式が取り入れられるようになってきた。 In recent years, mobile stations such as PHS (Personal Handy phone System) terminals and mobile phones have become widespread, and it has become possible to make calls and obtain information regardless of location or time. Especially in recent years, the amount of available information has been increasing, and high-speed and high-quality wireless communication systems have been introduced to download large amounts of data.

例えば、高速無線通信を可能とする次世代ＰＨＳ通信規格として、ＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses）ＳＴＤＴ９５やＰＨＳＭｏＵ（Memorandum of Understanding）やＡ−ＧＮ４．００−０１−ＴＳがあり、このような通信では、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重）方式が採用されている。かかるＯＦＤＭは、多重化方式の一つに分類され、単位時間軸上で多数の搬送波を利用し、変調対象となる信号波の位相が隣り合う搬送波間で直交するように搬送波の帯域を一部重ね合わせて周波数帯域を有効利用する方式である。 For example, next-generation PHS communication standards that enable high-speed wireless communication include ARIB (Association of Radio Industries and Businesses) STD T95, PHS MoU (Memorandum of Understanding), and A-GN 4.00-01-TS. In such communications, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system is employed. Such OFDM is classified as one of the multiplexing schemes, and uses a large number of carriers on the unit time axis, and a part of the carrier band is used so that the phase of the signal wave to be modulated is orthogonal between adjacent carriers. This is a method of effectively using the frequency band by superimposing.

また、ＯＦＤＭが個別のユーザ毎に時分割でサブチャネルを割り当てているのに対して、複数のユーザが全サブチャネルを共有し、各ユーザにとって最も伝送効率のよいサブチャネルを割り当てるＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access:直交周波数分割多元接続)も提供されている。 Also, while OFDM assigns subchannels for each individual user in a time division manner, a plurality of users share all subchannels, and OFDMA (Orthogonal Frequency) assigns a subchannel with the highest transmission efficiency for each user. Division Multiplexing Access (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) is also provided.

このような様々な通信方式が用いられる無線通信では、その通信環境によってフェージングや干渉といった外乱の影響を受け易い。無線による通信信号はこのような外乱の影響を受けて、振幅変動や位相回転が起き、その波形に歪みが生じる。このような歪んだ通信信号から伝播路を経由する前の通信信号を復元するためには、振幅変動や位相回転といった伝播路値（チャネル値）を正しく推定し（伝播路推定）、その推定結果に基づいて受信された通信信号を補正する必要がある。 In wireless communication using such various communication methods, the communication environment is easily affected by disturbances such as fading and interference. Wireless communication signals are affected by such disturbances, causing amplitude fluctuations and phase rotations, and distortion of the waveforms. In order to restore the communication signal before passing through the propagation path from such a distorted communication signal, the propagation path value (channel value) such as amplitude fluctuation and phase rotation is correctly estimated (propagation path estimation), and the estimation result It is necessary to correct the received communication signal based on the above.

伝播路値の推定は、基地局および移動局の両局において既知のパイロットシンボルを設け、そのパイロットシンボルを予め定められたタイミングでデータと共に送受信することで実現できる。詳細には、受信したパイロットシンボルの実測値と、既知のパイロットシンボルを変調した基準値とを比較して、そのパイロットシンボルの伝播路における伝播路値を推定している。そして、同じタイミングで受信されたデータシンボルも同等の伝播路特性による影響を受けているであろうという推定の下、伝播路値でデータシンボルを補正する。こうしてデータシンボルを復元することができる。 The estimation of the propagation path value can be realized by providing a known pilot symbol in both the base station and the mobile station and transmitting / receiving the pilot symbol together with data at a predetermined timing. Specifically, the actual value of the received pilot symbol is compared with a reference value obtained by modulating a known pilot symbol, and the propagation path value in the propagation path of the pilot symbol is estimated. Then, the data symbol is corrected with the propagation path value under the assumption that the data symbol received at the same timing is also affected by the equivalent propagation path characteristic. In this way, the data symbol can be restored.

ところで、無線通信環境は、周囲に存在する通信機器や障害物の移動等により著しく変動する。従って、上述した伝播路推定によってデータシンボルを適切に補正するには、補正すべきデータシンボルと同タイミングで高頻度に伝播路推定を遂行しなければならない。しかし、伝播路推定のためのパイロットシンボルの頻度を高めるとパイロットシンボルがデータ領域を占有してしまい、スループット向上が困難な無線通信においてさらに伝送量が制限されてしまう。そこで、実測したパイロットシンボル間に補間処理を施し、その間の伝播路値を予測する技術が知られている。 By the way, the wireless communication environment varies significantly due to the movement of communication devices and obstacles existing around. Therefore, in order to appropriately correct the data symbol by the above-described propagation path estimation, it is necessary to perform the propagation path estimation at a high frequency at the same timing as the data symbol to be corrected. However, if the frequency of pilot symbols for propagation path estimation is increased, the pilot symbols occupy the data area, and the amount of transmission is further limited in wireless communication in which it is difficult to improve throughput. Therefore, a technique is known in which interpolation processing is performed between actually measured pilot symbols and a propagation path value between them is predicted.

例えば、特許文献１には、受信されたＯＦＤＭシンボルおよびパイロット・トーンを使用してパイロット位置での伝播路値（チャネル値）を推定し、その伝播路値を補間して、パイロット位置とは異なるデータ位置での補間伝播路値を取得し、さらに、ＯＦＤＭシンボルの復号、リマップを通じてデータ位置での改善されたチャネル値を導出する技術が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a propagation path value (channel value) at a pilot position is estimated using a received OFDM symbol and pilot tone, and the propagation path value is interpolated to be different from the pilot position. A technique for obtaining an interpolated propagation path value at a data position and deriving an improved channel value at the data position through decoding and remapping of OFDM symbols is disclosed.

さらに、特許文献２には、実際に受信された既知のパイロットシンボルの位置での伝播路特性を示す第１の伝播路値を用いて、仮想的な既知のシンボル位置での伝播路特性を示す第２の伝播路値を算出し、第１の伝播路値と第２の伝播路値とを用いたサンプリング補間によって、データシンボル位置での伝播路特性を示す第３の伝播路値を算出する技術が開示されている。
特開２００７−０３７１５１号公報特開２００７−２４３４０４号公報 Further, Patent Document 2 shows a propagation path characteristic at a virtual known symbol position using a first propagation path value indicating a propagation path characteristic at a position of a known pilot symbol actually received. A second propagation path value is calculated, and a third propagation path value indicating propagation path characteristics at the data symbol position is calculated by sampling interpolation using the first propagation path value and the second propagation path value. Technology is disclosed.
JP 2007-037151 A JP 2007-243404 A

上述した従来技術を用いることで、それぞれ実測した伝播路値を補間することができる。例えば、特許文献１の技術は、伝播路特性を正確に推定するには非常に有効な方式である。しかし、その伝播路推定のため同一のデータに対して推定、復調、リマップ、再推定といった煩雑な処理を繰り返す必要があり、処理負荷が増し、処理時間およびコストの増大を招くこととなる。 By using the above-described conventional technology, it is possible to interpolate the actually measured propagation path values. For example, the technique of Patent Document 1 is a very effective method for accurately estimating propagation path characteristics. However, it is necessary to repeat complicated processing such as estimation, demodulation, remapping, and re-estimation for the same data for the propagation path estimation, which increases processing load and increases processing time and cost.

かかる技術に対して特許文献２の技術は、処理負荷こそ低いが、高速フェージング環境下において補間による推定精度が劣化するといった問題があった。 In contrast to this technique, the technique of Patent Document 2 has a low processing load, but has a problem that the estimation accuracy by interpolation deteriorates in a high-speed fading environment.

本発明は、このような問題に鑑み、伝播路推定に費やす処理負荷の増大を招くことなく、簡易な構成による高頻度かつ適切な伝播路値を通じて推定精度を向上させることが可能な、無線通信システム、基地局、および無線通信方法を提供することを目的としている。 In view of such problems, the present invention provides wireless communication capable of improving estimation accuracy through frequent and appropriate propagation path values with a simple configuration without incurring an increase in processing load spent on propagation path estimation. It is an object to provide a system, a base station, and a wireless communication method.

上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、移動局と、移動局との無線通信が可能な基地局とを含む無線通信システムであって、移動局は、フレームを時分割したデータブロック後端におけるガードインターバル長のシンボルパターンを、データブロック前端のガードインターバル区間に複製するガードインターバル複製部と、データブロック後端における所定長のシンボルパターンを、次データブロック後端から前にガードインターバル長隔てた仮想ガードインターバル区間に複製する仮想ガードインターバル複製部と、複製後のデータブロックを基地局に順次送信する移動局無線通信部と、を備え、基地局は、データブロックを受信する基地局無線通信部と、前回のデータブロックを復調した後に前回のデータブロック後端における所定長のシンボルパターンを再変調した変調結果と、仮想ガードインターバル区間のシンボルパターンの実測値との比較に基づいて、移動局からの伝播路値を導出する伝播路値導出部と、導出された伝播路特性による影響を示す伝播路値によりデータシンボルを補正するデータ補正部と、を備えることを特徴とする。ここで、データブロックは、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform）の変換単位である。 In order to solve the above problems, a typical configuration of the present invention is a wireless communication system including a mobile station and a base station capable of wireless communication with the mobile station, and the mobile station time-divides the frame. The guard interval duplicating unit that duplicates the symbol pattern of the guard interval length at the rear end of the data block to the guard interval section at the front end of the data block, and the symbol pattern of the predetermined length at the rear end of the data block from the rear end of the next data block A virtual guard interval replicating unit that replicates in a virtual guard interval section separated by a guard interval length; and a mobile station radio communication unit that sequentially transmits the replicated data block to the base station, and the base station receives the data block a base station communication unit, the previous data block rear end after demodulating the previous data block A modulation result of the re-modulating the predetermined length of the symbol pattern takes, based on a comparison between the measured values of the symbol pattern of the virtual guard interval, and the propagation path value deriving unit that derives the propagation channel value from the mobile station, are derived And a data correction unit that corrects a data symbol with a propagation path value indicating the influence of the propagation path characteristic. Here, the data block is a transform unit of FFT (Fast Fourier Transform).

無線通信環境の変動に拘わらず通信品質を維持するためには伝播路推定を高い頻度で行うのが望ましい。しかし、上述したように、単純にパイロットシンボルの頻度を高めるとそれに伴ってデータ領域が縮小してしまいスループット向上を阻害する原因となる。本願発明者は、ガードインターバルによるデータシンボルの繰り返し区間を仮想的に延長する仮想ガードインターバルによって、既知のシンボルパターンが以後に送信されるデータブロックに複製されていること、および、伝播路推定に用いるシンボルパターンは既知でありさえすれば任意のパターンでよいことに着目し、前のデータブロックから既知のシンボルパターンを取り出せば、次のデータブロックの仮想ガードインターバルで実測値と比較できることを見出し、本発明を完成させた。本発明では、仮想ガードインターバルを何ら加工することなく伝播路推定に利用する構成により、伝播路推定に費やす処理負荷の増大を招くことなく、高頻度かつ適切な伝播路値を通じて推定精度を向上させることが可能となる。 In order to maintain communication quality regardless of changes in the wireless communication environment, it is desirable to perform propagation path estimation at a high frequency. However, as described above, if the frequency of pilot symbols is simply increased, the data area is reduced accordingly, which hinders improvement in throughput. The inventor of the present application uses a virtual guard interval that virtually extends a data symbol repetition interval by a guard interval to replicate a known symbol pattern in a data block to be transmitted later, and to use for propagation path estimation. Focusing on the fact that the symbol pattern can be an arbitrary pattern as long as it is known, if a known symbol pattern is extracted from the previous data block, it can be compared with the actual measurement value in the virtual guard interval of the next data block. Completed the invention. In the present invention, the configuration used for propagation path estimation without processing the virtual guard interval improves the estimation accuracy through a frequent and appropriate propagation path value without causing an increase in processing load spent on propagation path estimation. It becomes possible.

無線通信は、シングルキャリア方式の通信であってもよい。ＯＦＤＭ等のマルチキャリア方式と比較してシングルキャリア方式では、ガードインターバルの占有時間は等しいものの、そのシンボル数は少なくなり、特にシングルキャリア方式ではＦＦＴ区間に含むことができるガードインターバルのデータシンボルが不足する。そこで、シングルキャリア方式では、ガードインターバルとの連続性を保ちつつ繰り返し区間を実質的に延長する仮想ガードインターバルが採用される。従って、シングルキャリア方式に対して本発明の仮想ガードインターバルによる伝播路推定が特に有効に機能する。 The wireless communication may be single carrier communication. Compared to multicarrier schemes such as OFDM, the single carrier scheme has the same guard interval occupation time, but the number of symbols is reduced. In particular, the single carrier scheme has insufficient guard interval data symbols that can be included in the FFT interval. To do. Therefore, in the single carrier method, a virtual guard interval that substantially extends the repeated section while maintaining continuity with the guard interval is employed. Therefore, propagation path estimation by the virtual guard interval of the present invention functions particularly effectively for the single carrier system.

本発明の代表的な他の構成は、移動局との無線通信が可能な基地局であって、フレームを時分割したデータブロック後端におけるガードインターバル長のシンボルパターンが、データブロック前端のガードインターバル区間に複製され、データブロック後端における所定長のシンボルパターンが、次データブロック後端から前にガードインターバル長隔てた仮想ガードインターバル区間に複製されたデータブロックを、移動局から受信する基地局無線通信部と、前回のデータブロックを復調した後に前回のデータブロック後端における所定長のシンボルパターンを再変調した変調結果と、仮想ガードインターバル区間のシンボルパターンの実測値との比較に基づいて、移動局からの伝播路特性による影響を示す伝播路値を導出する伝播路値導出部と、導出された伝播路値によりデータシンボルを補正するデータ補正部と、を備えることを特徴とする。 Another representative configuration of the present invention is a base station capable of wireless communication with a mobile station, and a symbol pattern of a guard interval length at the rear end of a data block obtained by time-dividing a frame is a guard interval at a front end of the data block. A base station radio that receives, from a mobile station, a data block that is replicated in a section and a symbol pattern of a predetermined length at the rear end of the data block is replicated in a virtual guard interval section that is a guard interval length before the rear end of the next data block a communication unit, based on a comparison of the modulation result of the re-modulating the predetermined length of the symbol pattern in the previous data block rear end after demodulating the previous data block, and the measured values of the symbol pattern of the virtual guard interval, the mobile Propagation path value deriving the propagation path value indicating the influence of the propagation path characteristics from the station And parts, characterized in that it comprises a data correction unit for correcting the data symbols, the by derived propagation path value.

本発明の代表的な無線通信方法の構成は、移動局は、フレームを時分割したデータブロック後端におけるガードインターバル長のシンボルパターンを、データブロック前端のガードインターバル区間に複製し、データブロック後端における所定長のシンボルパターンを、次データブロック後端から前にガードインターバル長隔てた仮想ガードインターバル区間に複製し、複製後のデータブロックを基地局に順次送信し、基地局は、データブロックを受信し、前回のデータブロックを復調した後に前回のデータブロック後端における所定長のシンボルパターンを再変調した変調結果と、仮想ガードインターバル区間のシンボルパターンの実測値との比較に基づいて、移動局からの伝播路特性による影響を示す伝播路値を導出し、導出された伝播路値によりデータシンボルを補正することを特徴とする。
In the configuration of a typical radio communication method of the present invention, the mobile station copies the symbol pattern of the guard interval length at the rear end of the data block obtained by time-dividing the frame to the guard interval section at the front end of the data block, and The symbol pattern of a predetermined length is replicated in the virtual guard interval interval that is the guard interval length ahead from the rear end of the next data block, and the replicated data block is sequentially transmitted to the base station, and the base station receives the data block. Then, based on the comparison between the modulation result obtained by demodulating the symbol pattern of a predetermined length at the rear end of the previous data block after demodulating the previous data block and the measured value of the symbol pattern in the virtual guard interval section, Deriving the propagation path value indicating the effect of the propagation path characteristics of the And correcting the data symbol by the value.

上述した無線通信システムの技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該基地局や無線通信方法にも適用可能である。 The components based on the technical idea of the wireless communication system and the description thereof can be applied to the base station and the wireless communication method.

以上説明したように本発明によれば、伝播路推定に費やす処理負荷の増大を招くことなく、既存の仮想ガードインターバルを利用するといった簡易な構成による高頻度かつ適切な伝播路値を通じて推定精度を向上させることが可能となる。 As described above, according to the present invention, the estimation accuracy can be improved through a high-frequency and appropriate propagation path value by a simple configuration using an existing virtual guard interval without incurring an increase in processing load spent on propagation path estimation. It becomes possible to improve.

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, and other specific numerical values shown in the embodiment are merely examples for facilitating understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not illustrated. To do.

以下、本実施形態の理解を容易にするため、まず無線通信システム全体を説明し、その後、移動局や基地局の具体的構成を説明する。 Hereinafter, in order to facilitate understanding of the present embodiment, the entire wireless communication system will be described first, and then specific configurations of the mobile station and the base station will be described.

（無線通信システム１００）
図１は、無線通信システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。当該無線通信システム１００は、移動局１１０（１１０Ａ、１１０Ｂ）と、基地局１２０（１２０Ａ、１２０Ｂ）と、光ファイバー回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網１３０と、中継サーバ１４０とを含んで構成される。 (Wireless communication system 100)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic connection relationship of the wireless communication system 100. The wireless communication system 100 includes a mobile station 110 (110A, 110B), a base station 120 (120A, 120B), a communication network 130 including an optical fiber line, the Internet, a dedicated line, and the like, and a relay server 140. Consists of.

上記無線通信システム１００において、ユーザが自身の移動局１１０Ａから他の移動局１１０Ｂへの通信回線の接続を行う場合、移動局１１０Ａは、通信可能範囲内にある基地局１２０Ａに無線接続要求を行う。無線接続要求を受信した基地局１２０Ａは、通信網１３０を介して中継サーバ１４０に通信相手との通信接続を要求し、中継サーバ１４０は、移動局１１０Ｂの位置登録情報を参照し他の移動局１１０Ｂの無線通信範囲内にある例えば基地局１２０Ｂを選択して基地局１２０Ａと基地局１２０Ｂとの通信経路を確保し、移動局１１０Ａと移動局１１０Ｂの通信を確立する。 In the wireless communication system 100, when a user connects a communication line from his / her mobile station 110A to another mobile station 110B, the mobile station 110A makes a wireless connection request to the base station 120A within the communicable range. . Receiving the wireless connection request, the base station 120A requests the relay server 140 to establish a communication connection with the communication partner via the communication network 130, and the relay server 140 refers to the location registration information of the mobile station 110B to establish another mobile station. For example, the base station 120B within the wireless communication range of 110B is selected to secure a communication path between the base station 120A and the base station 120B, and communication between the mobile station 110A and the mobile station 110B is established.

このような無線通信システム１００においては、移動局１１０と基地局１２０との通信速度および通信品質を向上させるため様々な技術が採用されている。本実施形態では、ＡＲＩＢＳＴＤＴ９５やＰＨＳＭｏＵやＡ−ＧＮ４．００−０１−ＴＳといった次世代ＰＨＳ通信技術が採用され、移動局１１０と基地局１２０との間ではＯＦＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割双方向伝送方式）方式に基づいた無線通信が実行される。 In such a wireless communication system 100, various techniques are employed to improve the communication speed and communication quality between the mobile station 110 and the base station 120. In the present embodiment, next-generation PHS communication technologies such as ARIB STD T95, PHS MoU, and A-GN4.00-01-TS are adopted, and OFDMA / TDD (Time Division Duplex :) between the mobile station 110 and the base station 120 is adopted. Wireless communication based on the time division bidirectional transmission method) is executed.

また、次世代のＰＨＳ通信技術では、上述したＯＦＤＭ（マルチキャリア方式）に加えシングルキャリア方式も定義され、その２つの通信方式を併存させることとしている。従って、同一のタイムスロットに、ＯＦＤＭとシングルキャリアといったそれぞれ異なる通信方式の移動局１１０が割り当てられることとなる。かかる２つの通信方式では、それぞれ異なるフレームフォーマットが準備されている。ここでは、シングルキャリア方式のフレームフォーマットを説明する。 In the next-generation PHS communication technology, a single carrier method is defined in addition to the above-described OFDM (multi-carrier method), and the two communication methods coexist. Therefore, mobile stations 110 having different communication schemes such as OFDM and single carrier are allocated to the same time slot. In these two communication methods, different frame formats are prepared. Here, a single carrier frame format will be described.

図２は、シングルキャリア方式におけるデータ通信用チャネル（ＥＸＣＨ）のバースト構造を示した説明図である。ここでは、図２（ａ）に示すように、基地局１２０のフレーム占有時間が８つのタイムスロットに時分割され、その内のＲＸ（受信）およびＴＸ（送信）の組合せが各移動局１１０に割り当てられる。シングルキャリア方式では、図２（ｂ）に示すように、ＦＦＴの変換単位であるシングルキャリアブロックが１タイムスロットに１９（Ｂ１〜１９）含まれ、先頭のトレーニングブロック１５０と、所定距離をおいたパイロットブロック１５２と、その他のデータブロック１５４とから構成される。 FIG. 2 is an explanatory diagram showing a burst structure of a data communication channel (EXCH) in the single carrier method. Here, as shown in FIG. 2A, the frame occupation time of the base station 120 is time-divided into eight time slots, and the combination of RX (reception) and TX (transmission) among them is assigned to each mobile station 110. Assigned. In the single carrier system, as shown in FIG. 2B, a single carrier block which is an FFT conversion unit is included in 19 (B1 to 19) in one time slot, and is spaced a predetermined distance from the leading training block 150. It is composed of a pilot block 152 and other data blocks 154.

そして、各シングルキャリアブロックは、図２（ｃ）に示すように、さらにガードインターバル（以下、単にＧＩと言う。）と、１６のデータシンボルとから構成される。ここでは、データシンボルＳ１３、Ｓ１４に仮想ガードインターバル（以下、単に仮想ＧＩと言う。）を配しているが、かかる仮想ＧＩの説明は後ほど詳述するので、ここでは説明を省略する。 Each single carrier block is further composed of a guard interval (hereinafter simply referred to as GI) and 16 data symbols, as shown in FIG. Here, a virtual guard interval (hereinafter simply referred to as a virtual GI) is arranged for the data symbols S13 and S14. However, the description of the virtual GI will be described later in detail, and the description is omitted here.

シングルキャリア方式では、パイロットシンボルに代わって、トレーニングブロック１５０やパイロットブロック１５２が伝播路推定に用いられる。従って、少なくともシングルキャリアブロックＢ１、Ｂ９、Ｂ１７の時点では、実測値による正確な伝播路推定が実行され、その間のデータブロック１５４では、導出された伝播路値の補間によってデータシンボルを補正する。 In the single carrier scheme, a training block 150 and a pilot block 152 are used for propagation path estimation instead of pilot symbols. Accordingly, at least at the time of the single carrier blocks B1, B9, and B17, accurate propagation path estimation based on actually measured values is executed, and in the data block 154 in the meantime, data symbols are corrected by interpolation of the derived propagation path values.

しかし、電波環境は推測不能であることから実測値の適切な補間曲線を導き出すことができず、例えば、線形補間によって各データブロック１５４の伝播路値が推定される。そうすると本来の伝播路値との差分が大きくなり、特に、トレーニングブロック１５０やパイロットブロック１５２と離隔したデータブロック１５４においては、推定精度が劣化し、その差分によってデータシンボルを正しく復元できないといった問題が生じることとなる。 However, since the radio wave environment cannot be estimated, an appropriate interpolation curve of the actual measurement value cannot be derived. For example, the propagation path value of each data block 154 is estimated by linear interpolation. As a result, the difference from the original propagation path value increases, and in particular, in the data block 154 separated from the training block 150 and the pilot block 152, the estimation accuracy deteriorates, and the problem that the data symbol cannot be correctly restored by the difference occurs. It will be.

本実施形態では、データ領域を削減するトレーニングブロック１５０やパイロットブロック１５２の増加を伴うことなく、伝播路推定の頻度を高め、適切な伝播路値を通じて推定精度を向上させることを目的とする。 An object of the present embodiment is to increase the frequency of propagation path estimation without increasing the number of training blocks 150 and pilot blocks 152 that reduce the data area, and improve estimation accuracy through appropriate propagation path values.

（移動局１１０）
図３は、移動局１１０のハードウェア構成を示した機能ブロック図であり、図４は、移動局１１０の外観を例示した斜視図である。移動局１１０は、移動局制御部２１０と、移動局メモリ２１２と、表示部２１４と、操作部２１６と、音声入力部２１８と、音声出力部２２０と、移動局無線通信部２２２とを含んで構成される。 (Mobile station 110)
FIG. 3 is a functional block diagram illustrating a hardware configuration of the mobile station 110, and FIG. 4 is a perspective view illustrating an appearance of the mobile station 110. The mobile station 110 includes a mobile station control unit 210, a mobile station memory 212, a display unit 214, an operation unit 216, a voice input unit 218, a voice output unit 220, and a mobile station radio communication unit 222. Composed.

ここでは、移動局１１０としてＰＨＳ端末を挙げて説明するが、かかる場合に限られず、携帯電話、ノート型パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、カーナビゲーション、ポータブルテレビ、ゲーム機器、ＤＶＤプレイヤー、リモートコントローラ等無線通信可能な様々な電子機器を移動局１１０として適用することができる。 Here, a PHS terminal will be described as an example of the mobile station 110. However, the present invention is not limited to such a case. A mobile phone, a notebook personal computer, a PDA (Personal Digital Assistant), a digital camera, a music player, a car navigation, a portable TV, a game Various electronic devices capable of wireless communication, such as devices, DVD players, and remote controllers, can be applied as the mobile station 110.

移動局制御部２１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により移動局１１０全体を管理および制御し、移動局メモリ２１２のプログラムを用いて、通話機能、メール送受信機能、撮像機能、音楽再生機能、ＴＶ視聴機能も遂行する。移動局メモリ２１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、移動局制御部２１０で処理されるプログラムや通信データ等を記憶する。 The mobile station control unit 210 manages and controls the entire mobile station 110 by a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU), and uses a program in the mobile station memory 212 to make a call function, mail transmission / reception function, imaging function, music It also performs playback and TV viewing functions. The mobile station memory 212 is composed of ROM, RAM, EEPROM, nonvolatile RAM, flash memory, HDD, and the like, and stores programs processed by the mobile station control unit 210, communication data, and the like.

表示部２１４は、液晶ディスプレイ、ＥＬ(Electro Luminescence)等で構成され、移動局メモリ２１２に記憶された、または通信網１３０を介してアプリケーションサーバ（図示せず）から提供されるアプリケーションデータ、他のＷｅｂサーバから提供される、Ｗｅｂコンテンツ、アプリケーションのＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示することができる。操作部２１６は、キーボード、十字キー、ジョイスティック等の可動スイッチで構成され、ユーザの操作入力を受け付ける。 The display unit 214 is composed of a liquid crystal display, EL (Electro Luminescence), etc., stored in the mobile station memory 212 or provided from an application server (not shown) via the communication network 130, other Web contents, GUI (Graphical User Interface), etc. provided from the Web server can be displayed. The operation unit 216 includes a movable switch such as a keyboard, a cross key, and a joystick, and accepts a user operation input.

音声入力部２１８は、マイク等の音声認識手段で構成され、通話時に入力されたユーザの音声を移動局１１０内で処理可能な電気信号に変換する。音声出力部２２０は、スピーカで構成され、移動局１１０で受信した通話相手の音声信号を音声に変えて出力する。また、着信音や、操作部２１６の操作音、アラーム音等も出力できる。 The voice input unit 218 includes voice recognition means such as a microphone, and converts the user's voice input during a call into an electrical signal that can be processed in the mobile station 110. The audio output unit 220 includes a speaker, and converts the audio signal of the other party received by the mobile station 110 into audio and outputs it. In addition, a ring tone, an operation sound of the operation unit 216, an alarm sound, and the like can be output.

移動局無線通信部２２２は、基地局１２０との無線通信を行う。このような無線通信としては、上述したＡＲＩＢＳＴＤＴ９５やＰＨＳＭｏＵやＡ−ＧＮ４．００−０１−ＴＳの他に、ＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＷＬＡＮ（Wireless Local Area Network）等様々な通信方式を適用することができる。また、移動局無線通信部２２２は、後述するガードインターバル複製部２５０や仮想ガードインターバル複製部２５２によってＧＩや仮想ＧＩを複製した後のデータブロック１５４を基地局１２０に順次送信する。 The mobile station radio communication unit 222 performs radio communication with the base station 120. Such wireless communication includes ARIB STD T95, PHS MoU, A-GN4.00-01-TS, CDMA (Code Division Multiple Access), WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)), LTE ( Various communication methods such as Long Term Evolution and WLAN (Wireless Local Area Network) can be applied. In addition, the mobile station radio communication unit 222 sequentially transmits to the base station 120 the data block 154 after the GI or virtual GI is replicated by the guard interval duplication unit 250 or the virtual guard interval duplication unit 252 described later.

また、移動局制御部２１０は、ガードインターバル複製部２５０、仮想ガードインターバル複製部２５２としても機能する。 The mobile station control unit 210 also functions as a guard interval duplication unit 250 and a virtual guard interval duplication unit 252.

ガードインターバル複製部２５０は、フレームを時分割したデータブロック１５４後端におけるＧＩ長のシンボルパターンを、同データブロック１５４前端のＧＩ区間に複製する。 The guard interval duplication unit 250 duplicates the GI length symbol pattern at the rear end of the data block 154 obtained by time-dividing the frame into the GI section at the front end of the data block 154.

図５は、ＧＩへの複製処理を説明するための説明図である。ＧＩは、データブロック１５４の先頭、即ち、前段のデータブロック１５４の後端に続いて配される。ＧＩは、基本的に伝播遅延等を吸収するために存在するが、ＦＦＴ実行の連続性を確保するため、またフレーム同期等に用いるデータシンボルの繰り返し区間を確保するため、データブロック１５４の後端におけるＧＩ長のシンボルパターンを、自己のＧＩ区間に複製する。 FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a copy process to the GI. The GI is arranged following the beginning of the data block 154, that is, the rear end of the preceding data block 154. The GI basically exists to absorb propagation delay and the like, but in order to ensure the continuity of the FFT execution and to secure the repetition interval of the data symbols used for frame synchronization or the like, the rear end of the data block 154 The symbol pattern of the GI length at is duplicated in its own GI section.

しかし、シングルキャリア方式では、ＯＦＤＭ方式に比べて帯域が狭いため、ＯＦＤＭと同一時間のＧＩ区間（３．３３ｕｓｅｃ）であったとしてもそこに含まれる有効シンボル数が少なくなる。例えば、ＯＦＤＭが８シンボルであるのに対して、一般的な帯域幅９００ｋＨｚで２シンボル、帯域幅１．８ＭＨｚで４シンボル、帯域幅が３．６ＭＨｚになってようやく８シンボルとなる。この問題を解決するため、本実施形態では仮想ガードインターバルを設けている。 However, since the band in the single carrier system is narrower than that in the OFDM system, the number of effective symbols included in the GI section (3.33 usec) of the same time as OFDM is reduced. For example, compared with 8 symbols in OFDM, there are 2 symbols with a typical bandwidth of 900 kHz, 4 symbols with a bandwidth of 1.8 MHz, and finally 8 symbols with a bandwidth of 3.6 MHz. In order to solve this problem, a virtual guard interval is provided in the present embodiment.

仮想ガードインターバル複製部２５２は、データブロック１５４後端における所定長のシンボルパターンを、次データブロック１５４後端から前にＧＩ長隔てた仮想ＧＩ区間に複製する。ここで、所定長をＧＩ長と等しいシンボル数、例えば２シンボルとすることで処理負荷を軽減できるが、任意のシンボル数で構成することもできる。 The virtual guard interval duplicating unit 252 duplicates a symbol pattern of a predetermined length at the rear end of the data block 154 in a virtual GI section that is separated from the rear end of the next data block 154 by the GI length. Here, the processing load can be reduced by setting the predetermined length to the number of symbols equal to the GI length, for example, 2 symbols, but it can also be configured with an arbitrary number of symbols.

図６は、仮想ＧＩへの複製処理を説明するための説明図である。仮想ＧＩは、自己のデータブロック１５４の前段にある所定長のシンボルパターンを自己に複製し、ＧＩによるデータシンボルの繰り返し区間を実質的に延長する。 FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining the copying process to the virtual GI. The virtual GI replicates the symbol pattern of a predetermined length in the previous stage of its own data block 154, and substantially extends the data symbol repetition interval by the GI.

図７は、仮想ＧＩによる繰り返し区間の延長を説明するための説明図である。ＧＩの複製のみでシングルキャリアによる無線通信を実行した場合、図７（ａ）に示すように、「□」で示したＧＩの複製元のデータシンボルと、図中「×」で示した次のデータブロック１５４のデータシンボルとの間の波形２６０は、次のデータブロック１５４のデータシンボルの位置によって変化するため、ＧＩ区間との波形とは一致しなくなり、図中斜線で示した繰り返し区間２６２しか確保できない。 FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining extension of the repeated section by the virtual GI. When wireless communication by a single carrier is executed only by duplication of GI, as shown in FIG. 7A, the data symbol of the duplication source of GI indicated by “□” and the next symbol indicated by “x” in the figure. Since the waveform 260 between the data symbols of the data block 154 changes depending on the position of the data symbol of the next data block 154, the waveform does not coincide with the waveform of the GI section, and only the repeated section 262 indicated by hatching in FIG. It cannot be secured.

そこで、前段のデータブロック１５４からデータシンボルを複製し、仮想ＧＩとすることで、図７（ｂ）に示すように、波形が一致する区間、即ち図中斜線で示した繰り返し区間２６２を長くすることができる。 Therefore, by duplicating the data symbol from the data block 154 in the previous stage and using it as the virtual GI, as shown in FIG. 7B, the section in which the waveforms match, that is, the repeated section 262 indicated by hatching in the figure is lengthened. be able to.

ところで、当該無線通信システム１００においては、上述したように、伝播路推定によるデータシンボルの補正が実行されている。かかる伝播路推定には、通常、上述したトレーニングブロック１５０やパイロットブロック１５２が用いられる。無線通信環境の変動に拘わらず通信品質を維持するためには伝播路推定を高い頻度で行うのが望ましが、単純にトレーニングブロック１５０やパイロットブロック１５２の頻度を高めることはできない。 By the way, in the wireless communication system 100, as described above, correction of data symbols is performed by propagation path estimation. For such propagation path estimation, the training block 150 and the pilot block 152 described above are usually used. In order to maintain communication quality regardless of changes in the wireless communication environment, it is desirable to perform propagation path estimation at a high frequency. However, the frequency of the training block 150 and the pilot block 152 cannot be simply increased.

このような伝播路推定は、既知のシンボルパターンでありさえすればよい。本願発明者は、上述した仮想ＧＩによって、既知のシンボルパターンが以後に送信されるデータブロック１５４に複製されていること、および、伝播路推定に用いるシンボルパターンは既知でありさえすれば任意のパターンでよいことに着目し、前のデータブロック１５４から既知のシンボルパターンを取り出せば、次のデータブロック１５４の仮想ＧＩで実測値と比較できることを見出した。 Such propagation path estimation only needs to be a known symbol pattern. The inventor of the present application uses an arbitrary pattern as long as a known symbol pattern is replicated in a data block 154 to be transmitted later by the virtual GI described above and the symbol pattern used for propagation path estimation is known. In view of the above, it has been found that if a known symbol pattern is extracted from the previous data block 154, the virtual GI of the next data block 154 can be compared with the actual measurement value.

（基地局１２０）
図８は、基地局１２０の概略的な構成を示したブロック図である。基地局１２０は、基地局制御部３１０と、基地局メモリ３１２と、基地局無線通信部３１４と、基地局有線通信部３１６とを含んで構成される。 (Base station 120)
FIG. 8 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the base station 120. The base station 120 includes a base station control unit 310, a base station memory 312, a base station wireless communication unit 314, and a base station wired communication unit 316.

基地局制御部３１０は、中央処理装置（ＣＰＵ）を含む半導体集積回路により基地局１２０全体を管理および制御する。また、基地局制御部３１０は、基地局メモリ３１２のプログラムを用いて、移動局１１０の通信網１３０や他の移動局への通信接続を制御する。基地局メモリ３１２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、不揮発性ＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＨＤＤ等で構成され、基地局制御部３１０で処理されるプログラム等を記憶する。 The base station control unit 310 manages and controls the entire base station 120 using a semiconductor integrated circuit including a central processing unit (CPU). In addition, the base station control unit 310 controls communication connection of the mobile station 110 to the communication network 130 and other mobile stations using a program in the base station memory 312. The base station memory 312 includes a ROM, a RAM, an EEPROM, a nonvolatile RAM, a flash memory, an HDD, and the like, and stores a program processed by the base station control unit 310.

基地局無線通信部３１４は、移動局１１０との通信を確立し、移動局１１０とのシングルキャリア方式によるデータブロック１５４を含むデータの送受信を行う。また、移動局１１０との通信品質に応じて適応的に変調方式を変更する適応変調も実行することができる。基地局有線通信部３１６は、通信網１３０を介して中継サーバ１４０を含む様々なサーバと接続することができる。 The base station wireless communication unit 314 establishes communication with the mobile station 110 and transmits / receives data including the data block 154 to / from the mobile station 110 using a single carrier method. Further, adaptive modulation that adaptively changes the modulation scheme according to the communication quality with the mobile station 110 can also be executed. The base station wired communication unit 316 can be connected to various servers including the relay server 140 via the communication network 130.

また、基地局無線通信部３１４は、ガードインターバル除去部３５０、ＦＦＴ部３５２、ＩＦＦＴ部３５４、伝播路推定部３５６としても機能する。 The base station radio communication unit 314 also functions as a guard interval removal unit 350, an FFT unit 352, an IFFT unit 354, and a propagation path estimation unit 356.

ガードインターバル除去部３５０は、データブロック単位のＧＩを除去する。 The guard interval removing unit 350 removes the GI for each data block.

ＦＦＴ部３５２は、ガードインターバル除去部３５０でＧＩが除去された受信信号に対して、その通信方式に拘わらずＦＦＴ処理を施す。本来ＦＦＴ処理は、ＯＦＤＭにのみ必要な処理ではあるが、ＦＦＴを施す前段階では、シングルキャリアの信号のみを分離できない。ここでは、一旦ＦＦＴを施した後、ＯＦＤＭとシングルキャリアとが識別される。 The FFT unit 352 performs an FFT process on the received signal from which the GI has been removed by the guard interval removing unit 350 regardless of the communication method. Originally, FFT processing is necessary only for OFDM, but it is not possible to separate only a single carrier signal at a stage prior to FFT. Here, after performing FFT once, OFDM and a single carrier are identified.

ＩＦＦＴ部３５４は、ＦＦＴ部３５２によってＦＦＴが施された受信信号のうち、シングルキャリアのみを抽出し、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform）を施す。ＦＦＴ後であれば、シングルチャネルとして割り当てられたサブチャネルを把握できる。こうしてＯＦＤＭから分離されたシングルキャリアの受信信号は、ＩＦＦＴ部３５４によって、ＦＦＴを施す前の状態に復元される。 The IFFT unit 354 extracts only a single carrier from the reception signal subjected to the FFT by the FFT unit 352, and performs IFFT (Inverse Fast Fourier Transform). After FFT, the subchannel assigned as a single channel can be grasped. The single carrier received signal thus separated from OFDM is restored to the state before the FFT by IFFT section 354.

伝播路推定部３５６は、トレーニングブロック１５０やパイロットブロック１５２に加えて、本実施形態に特徴的な仮想ＧＩによる伝播路推定を遂行する。 In addition to the training block 150 and the pilot block 152, the propagation path estimation unit 356 performs propagation path estimation using the virtual GI characteristic of the present embodiment.

図９は、伝播路推定部３５６の詳細な動作を説明するための機能ブロック図である。伝播路推定部３５６は、復調部３７０と、データシンボル抽出部３７２と、再変調（リマップ）部３７４と、伝播路値導出部３７６と、データ補正部３７８とを含んで構成される。 FIG. 9 is a functional block diagram for explaining detailed operations of the propagation path estimation unit 356. The propagation path estimation unit 356 includes a demodulation unit 370, a data symbol extraction unit 372, a remodulation (remapping) unit 374, a propagation path value deriving unit 376, and a data correction unit 378.

復調部３７０は、後述するデータ補正部３７８により補正されたデータシンボルを復調する。 The demodulator 370 demodulates the data symbol corrected by the data corrector 378 described later.

データシンボル抽出部３７２は、復調部３７０が復調したデータがデータブロック１５４であった場合、ＧＩや仮想ＧＩの複製元であるデータシンボルに対応したデータを抽出する。かかる抽出したデータは、次のデータブロック１５４の伝播路推定における既知のシンボルになる。 When the data demodulated by the demodulator 370 is the data block 154, the data symbol extractor 372 extracts data corresponding to the data symbol that is the copy source of the GI or virtual GI. Such extracted data becomes a known symbol in the propagation path estimation of the next data block 154.

再変調部３７４は、データシンボル抽出部３７２が抽出したデータを伝播路推定に利用できるよう再度変調する。 The remodulator 374 remodulates the data extracted by the data symbol extractor 372 so that it can be used for propagation path estimation.

伝播路値導出部３７６は、新たなデータブロック１５４を受信すると、前回のデータブロック１５４に基づいて再変調部３７４が変調したデータブロック１５４後端における所定長のシンボルパターンと、新たなデータブロック１５４の仮想ＧＩ区間のシンボルパターンの実測値とを比較して移動局１１０からの伝播路値を導出する。かかる再変調部３７４による変調結果と新たなデータブロック１５４の仮想ＧＩは、同一のデータシンボルであり、本来の信号と伝播路を経由した信号とを比較することで、伝播路における振幅変動や位相回転、即ち伝播路値を正確に推定することができる。 When the propagation path value deriving unit 376 receives the new data block 154, the propagation path value deriving unit 376 receives a symbol pattern having a predetermined length at the rear end of the data block 154 modulated by the remodulating unit 374 based on the previous data block 154, and the new data block 154. The propagation path value from the mobile station 110 is derived by comparing the measured value of the symbol pattern in the virtual GI section. The modulation result by the remodulation unit 374 and the virtual GI of the new data block 154 are the same data symbol. By comparing the original signal and the signal that has passed through the propagation path, the amplitude variation and phase in the propagation path are compared. The rotation, that is, the propagation path value can be accurately estimated.

また、伝播路値導出部３７６は、復調部３７０により復調された前回のシンボルを既知のシンボルとして今回の仮想ＧＩの実測値を判定するので、同一のシングルキャリアブロックに対して推定、復調、リマップ、再推定といった煩雑な処理を繰り返すことを要さず、処理負荷を最小限に留めることができる。 Further, the propagation path value deriving unit 376 determines the actual measured value of the current virtual GI using the previous symbol demodulated by the demodulating unit 370 as a known symbol, and therefore estimates, demodulates, and remaps the same single carrier block. Therefore, it is possible to keep processing load to a minimum without repeating complicated processing such as re-estimation.

また、伝播路値導出部３７６は、トレーニングブロック１５０やパイロットブロック１５２を受信した場合、予め定められた既知シンボルを用いて、通常の伝播路推定を遂行する。 Further, when receiving the training block 150 or the pilot block 152, the propagation path value deriving unit 376 performs normal propagation path estimation using a predetermined known symbol.

データ補正部３７８は、伝播路値導出部３７６が導出した伝播路値に基づいて、ＩＦＦＴ後のデータシンボルを補正する。 Data correction section 378 corrects the data symbol after IFFT based on the propagation path value derived by propagation path value deriving section 376.

図１０は、本実施形態の伝播路推定による効果を説明するための説明図である。ここでは、伝播路値が図中の曲線３９０のように変化している場合を想定する。本実施形態による仮想ＧＩを用いず、トレーニングブロック１５０およびパイロットブロック１５２のみを用いて伝播路推定を実行した場合、その２つのシングルキャリアブロックの時点では、正しく伝播路値を推定できるが、そのブロック間は、補間による予想値が適用される。ここで、図１０（ａ）のように線形補間３９２が為されると、トレーニングブロック１５０およびパイロットブロック１５２と離隔した時点３９４では、図中白抜き矢印で示したように、実際の伝播路値と大きな差が生じる。 FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the effect of propagation path estimation according to the present embodiment. Here, it is assumed that the propagation path value changes as shown by a curve 390 in the figure. When the propagation path estimation is executed using only the training block 150 and the pilot block 152 without using the virtual GI according to the present embodiment, the propagation path value can be correctly estimated at the time of the two single carrier blocks. Between, the expected value by interpolation is applied. Here, when linear interpolation 392 is performed as shown in FIG. 10A, at the time 394 separated from the training block 150 and the pilot block 152, the actual propagation path value is indicated as indicated by the white arrow in the figure. There is a big difference.

これに対して、本実施形態では、トレーニングブロック１５０およびパイロットブロック１５２のみならず、データブロック１５４毎に実測値に基づいた伝播路推定が為されるので、図１０（ｂ）に示すように、たとえデータブロック１５４間を線形補間３９６したとしてもその伝播路値は、本来の値を示す曲線３９０とほぼ等しくなる。本実施形態では、このような仮想ＧＩを用いて、高頻度かつ適切な伝播路値を通じて推定精度を向上させることが可能となる。 On the other hand, in this embodiment, since the propagation path estimation based on the actual measurement value is performed not only for the training block 150 and the pilot block 152 but also for each data block 154, as shown in FIG. Even if linear interpolation 396 is performed between the data blocks 154, the propagation path value is substantially equal to the curve 390 indicating the original value. In the present embodiment, it is possible to improve the estimation accuracy through frequent and appropriate propagation path values using such virtual GI.

（無線通信方法）
次に、上述した基地局１２０において伝播路推定を実行する無線通信方法を説明する。 (Wireless communication method)
Next, a radio communication method for executing propagation path estimation in the base station 120 described above will be described.

図１１は、無線通信方法の全体的な流れを示したシーケンス図である。基地局１２０は、受信したデータをタイムスロット毎にＦＦＴを施し（Ｓ４００）、その内のシングルキャリア方式のサブチャネルを抽出し（Ｓ４０２）、ＩＦＦＴを施す（Ｓ４０４）。 FIG. 11 is a sequence diagram showing the overall flow of the wireless communication method. The base station 120 performs FFT on the received data for each time slot (S400), extracts a single carrier subchannel among them (S402), and performs IFFT (S404).

続いて、基地局１２０は、ＩＦＦＴを施したデータがシングルキャリアブロックであるかどうか判定し（Ｓ４０６）、シングルキャリアブロックであれば（Ｓ４０６のＹＥＳ）、さらにそのシングルキャリアブロックがトレーニングブロック１５０またはパイロットブロック１５２であるか否かを判定する（Ｓ４０８）。トレーニングブロック１５０またはパイロットブロック１５２であった場合（Ｓ４０８のＹＥＳ）、既知のシンボルを用いた通常の伝播路推定を遂行する（Ｓ４１０）。トレーニングブロック１５０またはパイロットブロック１５２ではないと判定された場合（Ｓ４０８のＮＯ）、即ちデータブロック１５４であると判定された場合、前回のデータブロック１５４から取得した伝播路推定用のデータシンボルと、当該データブロック１５４の仮想ＧＩのデータシンボルとを比較して伝播路値を推定する（Ｓ４１２）。 Subsequently, the base station 120 determines whether the data subjected to IFFT is a single carrier block (S406). If the data is a single carrier block (YES in S406), the single carrier block is a training block 150 or a pilot. It is determined whether or not the block 152 (S408). If it is the training block 150 or the pilot block 152 (YES in S408), normal propagation path estimation using a known symbol is performed (S410). When it is determined that the block is not the training block 150 or the pilot block 152 (NO in S408), that is, when it is determined that the block is the data block 154, the data symbol for propagation path estimation acquired from the previous data block 154, The propagation path value is estimated by comparing with the data symbol of the virtual GI of the data block 154 (S412).

そして、他のデータシンボルは、このようにして推定された伝播路値を用いてデータ補正され（Ｓ４１４）、復調後（Ｓ４１６）、基地局制御部３１０に転送される。また、このとき、復調されたデータから仮想ＧＩの複製元のシンボルが抽出され（Ｓ４１８）、次回のデータブロック１５４のために再変調される（Ｓ４２０）。 The other data symbols are data-corrected using the propagation path values estimated in this way (S414), demodulated (S416), and transferred to the base station control unit 310. At this time, the virtual GI copy source symbol is extracted from the demodulated data (S418) and remodulated for the next data block 154 (S420).

かかる無線通信方法においても、伝播路推定に費やす処理負荷の増大を招くことなく、簡易な構成による高頻度かつ適切な伝播路値を通じて推定精度を向上させることが可能となる。 Even in such a wireless communication method, it is possible to improve estimation accuracy through a high-frequency and appropriate propagation path value with a simple configuration without causing an increase in processing load spent on propagation path estimation.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described referring an accompanying drawing, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to the example which concerns. It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.

上述した実施形態においては、移動局１１０からのシングルキャリア信号から伝播路推定を実行する構成を説明したが、かかる場合に限られず、基地局１２０からのシングルキャリア信号を用いて移動局１１０が伝播路推定を実行することもできる。また、移動局１１０から基地局１２０への伝播路と基地局１２０から移動局１１０への伝播路はほぼ等しいと見なせることから、基地局１２０が導出した伝播路値を移動局１１０に伝達して、移動局１１０は、かかる伝播路値に基づいてデータを補正することもできる。 In the above-described embodiment, the configuration in which the propagation path estimation is performed from the single carrier signal from the mobile station 110 has been described. However, the configuration is not limited to this, and the mobile station 110 propagates using the single carrier signal from the base station 120. Path estimation can also be performed. Further, since the propagation path from the mobile station 110 to the base station 120 and the propagation path from the base station 120 to the mobile station 110 can be regarded as substantially equal, the propagation path value derived by the base station 120 is transmitted to the mobile station 110. The mobile station 110 can also correct the data based on the propagation path value.

なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。 Note that each step in the wireless communication method of the present specification does not necessarily have to be processed in time series in the order described as a sequence diagram, and may include processing in parallel or by a subroutine.

本発明は、既知のシンボルの実測値に基づいて伝播路推定（チャネル推定）を実行する無線通信システム、基地局、および無線通信方法に利用することができる。 The present invention can be used in a radio communication system, a base station, and a radio communication method that perform propagation path estimation (channel estimation) based on measured values of known symbols.

無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the rough connection relation of the radio | wireless communications system. シングルキャリア方式におけるデータ通信用チャネルのバースト構造を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed the burst structure of the channel for data communications in a single carrier system. 移動局のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。It is the functional block diagram which showed the hardware constitutions of the mobile station. 移動局の外観を例示した斜視図である。It is the perspective view which illustrated the external appearance of the mobile station. ＧＩへの複製処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the replication process to GI. 仮想ＧＩへの複製処理を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the replication process to virtual GI. 仮想ＧＩによる繰り返し区間の延長を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating extension of the repetition area by virtual GI. 基地局の概略的な構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the schematic structure of the base station. 伝播路推定部の詳細な動作を説明するための機能ブロック図である。It is a functional block diagram for demonstrating the detailed operation | movement of a propagation path estimation part. 本実施形態の伝播路推定による効果を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the effect by the propagation path estimation of this embodiment. 無線通信方法の全体的な流れを示したシーケンス図である。It is the sequence diagram which showed the whole flow of the radio | wireless communication method.

符号の説明Explanation of symbols

１１０ …移動局
１２０ …基地局
１５０ …トレーニングブロック
１５２ …パイロットブロック
１５４ …データブロック
２２２ …移動局無線通信部
２５０ …ガードインターバル複製部
２５２ …仮想ガードインターバル複製部
３１４ …基地局無線通信部
３７６ …伝播路値導出部
３７８ …データ補正部 110 ... mobile station 120 ... base station 150 ... training block 152 ... pilot block 154 ... data block 222 ... mobile station radio communication unit 250 ... guard interval duplication unit 252 ... virtual guard interval duplication unit 314 ... base station radio communication unit 376 ... propagation Road value deriving unit 378 Data correction unit

Claims

移動局と、該移動局との無線通信が可能な基地局とを含む無線通信システムであって、
前記移動局は、
フレームを時分割したデータブロック後端におけるガードインターバル長のシンボルパターンを、該データブロック前端のガードインターバル区間に複製するガードインターバル複製部と、
前記データブロック後端における所定長のシンボルパターンを、次データブロック後端から前にガードインターバル長隔てた仮想ガードインターバル区間に複製する仮想ガードインターバル複製部と、
前記複製後のデータブロックを前記基地局に順次送信する移動局無線通信部と、
を備え、
前記基地局は、
前記データブロックを受信する基地局無線通信部と、
前回のデータブロックを復調した後に該前回のデータブロック後端における所定長のシンボルパターンを再変調した変調結果と、前記仮想ガードインターバル区間のシンボルパターンの実測値との比較に基づいて、前記移動局からの伝播路特性による影響を示す伝播路値を導出する伝播路値導出部と、
前記導出された伝播路値によりデータシンボルを補正するデータ補正部と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system including a mobile station and a base station capable of wireless communication with the mobile station,
The mobile station
A guard interval duplication unit that duplicates a symbol pattern of a guard interval length at the rear end of the data block obtained by time-dividing the frame into a guard interval section at the front end of the data block;
A virtual guard interval duplication unit that duplicates a symbol pattern of a predetermined length at the rear end of the data block to a virtual guard interval section that is a guard interval length ahead from the rear end of the next data block;
A mobile station radio communication unit for sequentially transmitting the replicated data block to the base station;
With
The base station
A base station radio communication unit for receiving the data block;
Based on a comparison between a modulation result obtained by demodulating a symbol pattern of a predetermined length at the rear end of the previous data block after demodulating the previous data block and an actual measurement value of the symbol pattern in the virtual guard interval section, the mobile station A propagation path value deriving unit for deriving propagation path values indicating the influence of propagation path characteristics from
A data correction unit for correcting a data symbol based on the derived propagation path value;
A wireless communication system comprising:

前記無線通信は、シングルキャリア方式の通信であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein the wireless communication is single carrier communication.

移動局との無線通信が可能な基地局であって、
フレームを時分割したデータブロック後端におけるガードインターバル長のシンボルパターンが、該データブロック前端のガードインターバル区間に複製され、該データブロック後端における所定長のシンボルパターンが、次データブロック後端から前にガードインターバル長隔てた仮想ガードインターバル区間に複製されたデータブロックを、前記移動局から受信する基地局無線通信部と、
前回のデータブロックを復調した後に該前回のデータブロック後端における所定長のシンボルパターンを再変調した変調結果と、前記仮想ガードインターバル区間のシンボルパターンの実測値との比較に基づいて、前記移動局からの伝播路特性による影響を示す伝播路値を導出する伝播路値導出部と、
前記導出された伝播路値によりデータシンボルを補正するデータ補正部と、
を備えることを特徴とする基地局。 A base station capable of wireless communication with a mobile station,
The symbol pattern of the guard interval length at the rear end of the data block obtained by time-dividing the frame is copied to the guard interval section at the front end of the data block, and the symbol pattern of the predetermined length at the rear end of the data block is copied from the rear end of the next data block. A base station radio communication unit that receives a data block replicated in a virtual guard interval section separated by a guard interval length from the mobile station;
Based on a comparison between a modulation result obtained by demodulating a symbol pattern of a predetermined length at the rear end of the previous data block after demodulating the previous data block and an actual measurement value of the symbol pattern in the virtual guard interval section, the mobile station A propagation path value deriving unit for deriving propagation path values indicating the influence of propagation path characteristics from
A data correction unit for correcting a data symbol based on the derived propagation path value;
A base station comprising:

移動局は、
フレームを時分割したデータブロック後端におけるガードインターバル長のシンボルパターンを、該データブロック前端のガードインターバル区間に複製し、
前記データブロック後端における所定長のシンボルパターンを、次データブロック後端から前にガードインターバル長隔てた仮想ガードインターバル区間に複製し、
前記複製後のデータブロックを基地局に順次送信し、
前記基地局は、
前記データブロックを受信し、
前回のデータブロックを復調した後に該前回のデータブロック後端における所定長のシンボルパターンを再変調した変調結果と、前記仮想ガードインターバル区間のシンボルパターンの実測値との比較に基づいて、前記移動局からの伝播路特性による影響を示す伝播路値を導出し、
前記導出された伝播路値によりデータシンボルを補正することを特徴とする無線通信方法。 The mobile station
The symbol pattern of the guard interval length at the rear end of the data block obtained by time-dividing the frame is copied to the guard interval section at the front end of the data block,
A symbol pattern of a predetermined length at the rear end of the data block is copied to a virtual guard interval section that is a guard interval length before the rear end of the next data block,
Sequentially transmit the replicated data blocks to the base station;
The base station
Receiving the data block;
Based on a comparison between a modulation result obtained by demodulating a symbol pattern of a predetermined length at the rear end of the previous data block after demodulating the previous data block and an actual measurement value of the symbol pattern in the virtual guard interval section, the mobile station To derive the propagation path value indicating the influence of the propagation path characteristics from
A wireless communication method, wherein a data symbol is corrected by the derived propagation path value.