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伝搬路推定方法 NEW 外国出願あり

国内特許コード P180015566
整理番号 5289
掲載日 2018年11月22日
出願番号 特願2015-245290
公開番号 特開2017-112491
出願日 平成27年12月16日(2015.12.16)
公開日 平成29年6月22日(2017.6.22)
発明者
  • 原田 博司
  • 水谷 圭一
  • 牧野 仁宣
出願人
  • 国立大学法人京都大学
発明の名称 伝搬路推定方法 NEW 外国出願あり
発明の概要 【課題】伝搬路の推定誤差を抑圧し受信品質を改善する。
【解決手段】各パイロットサブキャリアにおける伝搬路推定値の同相成分及び直交成分を振幅成分と位相成分に分離し、各パイロットサブキャリア間に存在するデータサブキャリア部分の伝搬路を、この分離された振幅成分及び位相成分それぞれで位相・振幅分離線形補間することによって推定し、各パイロットサブキャリア間を複素平面上で線形補間を行うことによって、参照パラメータを生成し、補間された位相成分推定値と参照パラメータの複素平面上での象限が異なっている場合に、位相・振幅分離線形補間によって補間された位相成分推定値に対して位相の不連続を解消する位相接続の処理を行い、象限が異なっていない場合、又は位相接続処理の後に、伝搬路推定値の位相成分と振幅成分から当該データサブキャリア部分の複素伝搬路推定値を計算する伝搬路推定方法である。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要


非常に過酷なフェージング伝搬路においてパイロット信号による伝搬路推定誤差が大きくなり受信品質が劣化する問題があった。無線通信において送信された電波は様々な伝搬環境により反射、散乱、回折して受信される。フェージングとは様々な伝搬路を通った電波が干渉する事で受信電力が変動する現象であり、伝搬路の変化により変動するため特に高速に移動した場合等では激しい時間変動を持つこととなる。



また、広帯域で長い遅延をもつ伝搬環境において通信を行う際には、周波数により遅延分の位相が異なるため強め合い弱め合いの差が生じる。これをフェージングの周波数選択性と言い、各遅延波の遅延時間とその相対電力に依存した強弱差となる。長距離の通信を行う際には遅延波の最大遅延時間が長くなるため、特に周波数選択性は強くなる。



こうした環境でも比較的高能率に通信を行うことが可能となる方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 変調方式が知られている。この方式では、直交していて互いが干渉することのない複数の周波数サブキャリアに複素数で表される情報シンボルを搭載し、各サブキャリ信号を時間軸で足し合わせることで一つのOFDMシンボルが作られる。この動作は一般的に一つのOFDMシンボルに含まれる周波数サブキャリアの複素数情報シンボルに対して逆フーリエ変換操作を行うことで実現することができる。



上述したように、受信機側ではフェージングの影響を受けた信号が到達するため、正しく復調を行うためには適切にこのフェージング伝搬路の影響を各サブキャリアにおいて推定を行い補償(等化)する必要がある。一般にそれぞれのサブキャリアの帯域幅は、サブキャリア内の周波数選択性を無視できるほど小さく設定されているため、サブキャリア間の周波数選択性のみを考慮することにより上記補償を行うことが可能となる。



OFDMを採用している代表的な通信システムであるWiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)やLTE(Long Term Evolution)などのシステムでは、一部のサブキャリアを送受信機両方において既知信号であるパイロットサブキャリアとし、残りのサブキャリアを用いてデータ伝送を行う方式が採用されている。



これらのシステムでは一般的にパイロットサブキャリアの伝搬路推定を行い、その推定値を基にデータサブキャリアの伝搬路推定を行い、等化が行われる。パイロットサブキャリアの推定値から伝搬路推定を行う際、従来は複素平面上で線形補間を行う方式が一般的に用いられてきた。例えば非特許文献1には、一般的なOFDMの伝搬路推定方式について記載されている。非特許文献2には、WiMAXのULにおける線形補間による伝搬路推定方式について記載されている。



さらに、最近では、アナログ放送からデジタル放送へと移行したため、VHF帯の一部である170MHz~202.5MHz(以下200MHz帯と表す)が2007年6月の情報通信審議会答申によりブロードバンド自営通信へと割り当てられるととなり、その技術基準が策定されている。この技術基準に対応した送信機の標準規格として、ARIBによりSTD-T103が策定完了している。このSTD-T103には二つの動作モードがあり、その一つがWiMAXで知られるIEEE 802.16-2009〔3〕の
基本パラメータをそのままVHF帯に適用したMode1であり、その受信機構成の提案やVHF帯移動通信環境における特性評価がこれまでに行われている(非特許文献3参照)。

産業上の利用分野


この発明は、伝搬路推定方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
OFDM信号に挿入されたパイロットサブキャリアを使用する伝搬路推定方法において、
各パイロットサブキャリアにおける伝搬路推定値の同相成分及び直交成分を振幅成分と位相成分に分離し、各パイロットサブキャリア間に存在するデータサブキャリア部分の伝搬路を、この分離された振幅成分及び位相成分それぞれで位相・振幅分離線形補間することによって推定し、
各パイロットサブキャリア間を複素平面上で線形補間を行うことによって、各パイロットサブキャリア間のデータサブキャリア部分の伝搬路推定を補助するための参照パラメータを生成し、
上記位相・振幅分離線形補間によって補間された位相成分推定値と上記参照パラメータの複素平面上での象限が異なっているかどうかを判定し、
象限が異なっていると判定される場合に、上記位相・振幅分離線形補間によって補間された位相成分推定値に対して位相の不連続を解消する位相接続の処理を行い、
象限が異なっていないと判定される場合、又は上記位相接続処理の後に、各パイロットサブキャリア間の補間されたデータサブキャリア部分の伝搬路推定値の位相成分と振幅成分から当該データサブキャリア部分の複素伝搬路推定値を計算する
伝搬路推定方法。

【請求項2】
上記パイロットサブキャリアは、OFDM信号のシンボル方向及びサブキャリア方向でそれぞれ所定の間隔で、もしくは所定の位置に配置される請求項1に記載の伝搬路推定方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015245290thum.jpg
出願権利状態 公開
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