JP2008219635A - 通信装置及びウェイト更新方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ウェイト推定精度を向上させるために、ウェイト更新パラメータに着目した新たな技術を提供する。
【解決手段】受信信号に含まれるパイロット信号に基づいて、信号合成に用いられるウェイトの更新を行う通信装置１において、受信したパイロット信号に基づいてウェイト更新の演算を行ってウェイト推定値を求めるウェイト更新部１４３と、複数回のウェイト更新の演算によって得られたウェイト推定値を平滑化した平滑化推定値を求めるウェイト平滑化部１４９と、を備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、通信装置及びウェイト更新方法に関するものである。

マルチアンテナ技術は、無線通信において、送信・受信を複数のアンテナを用いて行うことにより、通信容量、周波数の利用効率、消費電力等の改善を行う技術である。なお、送信側・受信側いずれかのアンテナ数が１つであっても、他方のアンテナ数に応じて通信品質の改善等を行うことが可能である。
また、マルチアンテナ技術に関する用語として、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ）がある。ＭＩＭＯとは、通信用語として用いられる場合、送信側及び受信側両方が複数のアンテナを用いる通信方式を指すことが多いが、マルチアンテナ技術全般を指して使われることもある。

マルチアンテナ信号の処理アルゴリズムによって得られる利点としては、次の４つが挙げられる。
（１）空間ダイバーシチ（Ｓｐａｔｉａｌ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）
（２）合成利得（Ｃｏｈｅｒｅｎｔ Ｇａｉｎ）
（３）干渉波除去（Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｍｉｔｉｇａｔｉｏｎ）
（４）空間多重（Ｓｐａｔｉａｌ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）

前記空間ダイバーシチは、空間的に離れたアンテナを用いることで、マルチパスなどの影響による通信品質の劣化を小さくすることである。
前記合成利得は、受信側・送信側の各アンテナの信号に対して伝搬路の情報（振幅、位相の変化）を利用した重みをかけることで、希望方向からの受信電力と雑音の比を大きくすることである。

前記干渉波除去は、各アンテナからの受信信号に対して、所望信号以外の到来信号（干渉信号）を打ち消すように重みをかけて合成する。受信アンテナ数よりも一つ小さい数の干渉信号を除去することができる。到来信号の伝搬係数が未知であるならば、なんらかの学習アルゴリズムを用いる必要がある。
前記空間多重は、干渉波除去を応用して同時に複数の通信路を確立する方法である。一人のユーザが複数のアンテナから異なる信号を送信して通信容量を増やす方法と、複数のユーザが同時に通信を行って周波数利用効率を高める方法とがある。後者の方法は、ＳＤＭＡ（Ｓｐａｃｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）と呼ばれる。

さて、近年注目を浴びているマルチアンテナ技術として、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；直交周波数分割多重）方式を用いたＯＦＤＭ−ＭＩＭＯがある。
ＯＦＤＭ方式は、複数の搬送波（サブキャリア）を周波数軸上に多数配置するとともに、複数の搬送波を一部重ならせて周波数利用効率を上げたものである。ＯＦＤＭは、地上波デジタル放送、無線ＬＡＮなどの伝送方式に採用されている。

ＯＦＤＭ−ＭＩＭＯにおける重要な技術の一つとして、重み（ウェイト）の更新が挙げられる。
例えば、ウェイトは、マルチアンテナ技術において上記（２）の合成利得により、希望波方向からの受信電力と雑音電力の比を大きくして、希望波方向に強い指向性を向ける（ビームフォーミング）場合に用いられる。
なお、ビームフォーミングでは、希望波方向に強い指向性を向けるのに加えて、希望波以外の受信信号による影響を小さくすることもできる。

ウェイトは、参照信号を用いて生成される。例えば、ＯＦＤＭでは、受信側と送信側で既知の信号（パイロット信号）が挿入されているので、このパイロット信号を参照信号として、ウェイトを更新することができる。

ウェイトの更新アルゴリズムとしては、ＬＭＳ（Ｌｅａｓｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅ）、ＲＬＳ（Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｌｅａｓｔ−Ｓｑｕａｒｅｓ）があり、これらが適切に動作した場合には誤差エネルギーを最小化し、（１）〜（４）のすべての利点を得ることができる。

ＯＦＤＭのパイロット信号は、時間軸方向に所定間隔で配置されているため、パイロット信号を受信する度に、逐次、ウェイトを更新することが可能である。
定常状態（伝搬係数に時間的に変化がない場合）においては、ある程度の回数以上のウェイトの更新を行うことで、ウェイトの計算結果が収束し、干渉信号や雑音信号の影響を小さくすることができる。

ウェイトの更新方法については、例えば、特許文献１に記載されている。
図１８は、特許文献１の図８の信号配列図を示している。この信号配列図は、ＯＦＤＭ方式による地上デジタルテレビ放送方式の信号配列である。同図では、縦軸をシンボル方向（時間軸方向）ｉとし、横軸をキャリア方向（周波数軸方向）ｋとしたキャリア−シンボル空間上のサブキャリア配置を示している。図中の黒丸はスキャッタード・パイロット（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ Ｐｉｌｏｔ）ＳＰを示し、白丸はデータ信号（データサブキャリア）を示している。
同図の信号配列の場合、同一のＳＰキャリア番号ｋｐについては、４シンボル周期でＳＰ信号が繰り返される。

特許文献１では、ＬＭＳアルゴリズムを適用してウェイトを更新する方法が説明されている。
同文献によれば、あるキャリア番号ｋｐの時刻ｉにあるＳＰ信号を用いて更新されたウェイトｗｂ _ｋｐ（ｉ）があるときに、次のウェイトの更新は、同じキャリア番号ｋｐの４シンボル後に位置するＳＰ信号（キャリア番号ｋｐ，時刻ｉ＋４）を用いてウェイト更新値ｗｂ _ｋｐ（ｉ＋４）を算出する。
特開２００３−１７４４２７号公報

特許文献１のようにＳＰ信号が到来する度にウェイト更新をしてウェイト推定値を得るだけでは、ウェイト推定値が収束するまでに、何回かのウェイト更新を行う必要がある。したがって、未収束のウェイト推定値も信号推定に用いられることがあり、信号推定誤差が大きくなることがある。
また、ウェイトを決定するために用いることができるパイロット信号の数が十分でない場合、適切なウェイトが得られず、やはり信号推定誤差が大きくなることがある。

そこで、本発明は、推定誤差を小さくするための新たな技術を提供することを目的とする。

本発明は、受信信号に含まれるパイロット信号に基づいて、信号合成に用いられるウェイトの更新を行う通信装置において、受信したパイロット信号に基づいてウェイト更新の演算を行ってウェイト推定値を求めるウェイト更新部と、複数回のウェイト更新の演算によって得られたウェイト推定値を平滑化した平滑化推定値を求めるウェイト平滑化部と、を備えている。

本発明によれば、ウェイト推定値を平滑化することで、未収束のウェイトについても、ウェイトの推定精度を向上させることができる。

前記ウェイト平滑化部は、平滑化の対象となっているウェイト推定値を求めたときのウェイト更新よりも後に行われたウェイト更新の際に用いられた後パイロット信号の情報に基づいて、前記平滑化推定値を求めるのが好ましい。この場合、後に行われたウェイト更新に用いられた後パイロット信号の情報を、平滑化推定値に反映させることができる。したがって、平滑化推定値は、ウェイト推定値よりも多くの情報が反映されたものとなる。

前記後パイロット信号の前記情報は、前記後パイロット信号、前記ウェイト更新部が前記後パイロット信号を用いてウェイト更新を行って得たウェイト後推定値、又は前記ウェイト後推定値の平滑化推定値、であるのが好ましい。後パイロット信号以外に、ウェイト後推定値や前記ウェイト後推定値の平滑化推定値にも、後パイロット信号の情報が反映されているので、これらの情報（の１又は複数）を用いて、平滑化を行うことができる。

前記ウェイト平滑化部は、平滑化の対象となっているウェイト先推定値と、前記ウェイト推定値を求めたときのウェイト更新よりも後に行われたウェイト更新によって得られたウェイト後推定値の平滑化推定値と、を重み付け合成することによって、前記ウェイト先推定値の平滑化推定値を求めることが好ましい。この場合、簡易な演算で平滑化推定値を求めることができる。

前記ウェイト平滑化部は、平滑化の対象となっているウェイト推定値を求めたときのウェイト更新の際に用いたパイロット信号によって、当該ウェイト更新よりも後に行われたウェイト更新によって得られたウェイト後推定値のウェイト更新を行うことにより、前記ウェイト推定値の平滑化推定値を求めるのが好ましい。この場合、ウェイト更新のアルゴリズムで平滑化を行うことができる。

前記ウェイト平滑化部は、平滑化の対象となっているウェイト推定値を求めたときのウェイト更新よりも後に行われたウェイト更新の際に用いられた後パイロット信号に基づいて、固定区間スムージングを行うことにより、前記ウェイト推定値の平滑化推定値を求めるのが好ましい。固定区間スムージングを用いることにより、精度良く推定を行うことができる。

前記ウェイト平滑化部が平滑化を行うためのパラメータを調整する平滑化パラメータ調整部を備えているのが好ましい。この場合、平滑化パラメータを調整して、適切な平滑化を行うことができる。

他の観点からみた本発明は、受信信号に含まれるパイロット信号に基づいて、信号合成に用いられるウェイトの更新を行う方法であって、受信したパイロット信号に基づいてウェイト更新の演算を行ってウェイト推定値を求めるウェイト更新ステップと、複数回のウェイト更新の演算によって得られたウェイト推定値を平滑化した平滑化推定値を求めるウェイト平滑化ステップと、を含むことを特徴とする。

上記方法によれば、ウェイト推定値を平滑化して、未収束のウェイトについても、ウェイトの推定精度を向上させることができる。

本発明によれば、ウェイト更新部によって得られたウェイト推定値の平滑化推定値が得られるため、信号の推定誤差を小さくすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態では、通信方式としてＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ， ＩＥＥＥ８０２．１６）を例として説明する。

図１は、ＷｉＭＡＸにおいて採用されているＯＦＤＭのサブキャリア配置を示している。ＯＦＤＭは、周波数多重方式の一種であり、周波数軸上で直交するように多数配置された搬送波（サブキャリア）にＱＡＭ変調をかけ、デジタル情報の伝送を行う通信方式である。

ＯＦＤＭのサブキャリアには、データサブキャリア（Ｄａｔａ Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ）、パイロットサブキャリア（Ｐｉｌｏｔ Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ）、ヌルサブキャリア（Ｎｕｌｌ Ｓｕｂ−Ｃａｒｒｉｅｒ）の３種類がある。
データサブキャリア（データ信号）は、データや制御用メッセージを送信するためのサブキャリアであある。パイロットサブキャリアは、受信側及び送信側で既知の信号（パイロット信号）であり、伝搬係数推定に用いられたり、ウェイト更新の参照信号として用いられたりする。

ヌルサブキャリアは、実際には何も送信されないサブキャリアであり、低周波数域側のガードサブバンド（ガードサブキャリア）、高周波数域側のガードサブバンド（ガードサブキャリア）、及びＤＣサブキャリア（中心周波数サブキャリア）によって構成されている。

図２は、ヌルサブキャリアを除いたデータサブキャリア（データ信号）及びパイロットサブキャリア（パイロット信号）の２次元配置を示している。図２において、横軸は周波数軸であり、縦軸は時間軸である。
図２の横軸のｌ（１〜Ｌ）はサブキャリア番号を示している。サブキャリア番号は、ヌルサブキャリアを除くサブキャリアについて、周波数の小さい順に番号を付したものである。なお、ヌルサブキャリアを含めた全サブキャリアの数を１０２４とした場合、データサブキャリア及びパイロットサブキャリアの総数Ｌは、８４０となる。
図２の縦軸のｋは、シンボル番号を示している。シンボル番号は、到来時間の早い順にシンボルに番号を付したものである。

なお、図２では、シンボル方向（時間軸方向）に３個×周波数軸方向に４個の計１２個のサブキャリアによって１つのタイル構造を構成している。タイルは、ユーザ割当の際の最小単位となるものである。
タイルの四隅には、パイロットサブキャリアが配置され、タイル内の他のサブキャリアはデータサブキャリアとされている。
図２に示すように、上記タイルが時間軸方向及び周波数軸方向に規則的に並んでいる。この結果、パイロットサブキャリアは、複数の周波数軸方向位置に存在するとともに、複数の時間軸方向位置に存在する。

図３は、本実施形態に係る通信装置の機能ブロックを示している。この通信装置１としては、主に基地局を想定する。この通信装置１は、複数のアンテナ素子１１を有し、フィルタリング処理部１４によって、空間フィルタリング特性を適応的に制御するアダプティブアレーアンテナシステムを構成している。

通信装置１は、各アンテナ素子１１に対応してＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部１２及びＦＦＴ部１３が設けられている。ＲＦ部１２は、送信側で付加されたガードインターバルの除去やＡ／Ｄ変換などの処理を行う。ＦＦＴ部では、直列／並列変換や離散フーリエ変換などの処理を行う。
各ＦＦＴ部１３の出力（マルチアンテナ信号）は、フィルタリング処理部１４に与えられる。フィルタリング処理部１４では、伝搬環境に応じた空間フィルタリング特性を適応的に求める。

図３には、通信装置１が通信しようとしている移動局（希望局）２以外に、干渉源となる干渉局（移動局）３，４を示した。希望局及び干渉局３，４の総数はＭ個とする。
希望局２及び干渉局３，４は、それぞれ、並列／直列変換や逆離散フーリエ変換などの処理を行うＩＦＦＴ部２１，３１，４１と、ガードインターバルの付加やＤ／Ａ変換などの処理を行うＲＦ部２２，３２，４２と、アンテナ素子２３，３３，４３を備えている。

送信側通信装置２，３，４と受信側通信装置１との間の伝搬路は、フェージング伝搬路となっている。サブキャリアは、フェージング伝搬路を通過すると、その振幅と位相が変化する。変化量は、サブキャリアの位置（時間軸方向位置と周波数軸方向位置）によって変わる。

受信側通信装置１の前記フィルタリング処理部１４は、各アンテナ素子１１に対応する各ＦＴＴ部からの出力信号に対して適当なウェイトをかけて合成し、各サブキャリアにおける所望信号を抽出して、出力信号として出力する。
図４は、図３における所望信号、出力信号、受信信号（厳密には、通信装置１のアンテナ素子１１に対応するＦＦＴ部１３からの信号）の関係を示すフィルタリングモデルを示している。

図４において、ｋはシンボル番号、ｌはサブキャリア番号を示す。また、Ｍは所望信号及び干渉信号の数を示す。なお、記号Ｍは、以下の説明において、他の意味で用いられることもある。
雑音信号Ｚ（ｋ，ｌ）は、各アンテナ素子１１における雑音を表す複素Ｎ×１ベクトルである。
受信信号Ｘ（ｋ，ｌ）は、各アンテナ素子１１に対応するＦＦＴ部からの出力からなる複素Ｎ×１ベクトルである。
伝達関数Ｈ_ｍ（ｋ，ｌ）（ｍ＝１〜Ｍ）は、各信号の各サブキャリアが、アンテナ素子数Ｎのフェージング伝搬路で受ける振幅と位相の変化を並べた複素Ｎ×１ベクトルである。
ウェイトＷ（ｋ，ｌ）は、受信信号の各要素に対して掛ける複素数重みの複素共役を並べたＮ×１ベクトルである。図４において、上付のＨは、複素共役転置を表す。また、以下において、上付のＴは転置を表す。

図４の各信号の関係は、式（１）（２）のように表される。

前記フィルタリング処理部１４の目的は、干渉信号の影響を受けている受信信号Ｘ（ｋ，ｌ）から所望信号Ｓ_１（ｋ，ｌ）だけを推定することである。
図５にフィルタリング処理部１４の詳細を示している。フィルタリング処理部１４は、受信信号Ｘ（ｋ，ｌ）を逐次的に保存する第１バッファ（受信信号記憶部；受信パイロット信号記憶部）１４１を備えている。第１バッファ１４１に蓄えられた受信信号Ｘ（ｋ，ｌ）は、ウェイト乗算部１４２に与えられる。ウェイト乗算部１４２は、受信信号（データサブキャリア）Ｘ（ｋ，ｌ）にウェイトＷ（ｋ，ｌ）を乗じて、合成した出力信号Ｙ（ｋ，ｌ）＝Ｗ（ｋ，ｌ）^ＨＸ（ｋ，ｌ）を出力する。

また、第１バッファ１４１の受信信号（パイロットサブキャリア）Ｘ（ｋ，ｌ）は、ウェイトＷ（ｋ，ｌ）の更新に用いられるため、ウェイト更新部１４３に与えられる。なお、必要に応じて、受信信号（パイロットサブキャリア）Ｘ（ｋ，ｌ）は、ウェイト平滑化部１４９に与えられる場合もある。第１バッファ１４１に記憶している受信信号は、ウェイト乗算部１４２及びウェイト更新部１４３、並びに必要であればウェイト平滑化部１４９で使われなくなると随時消去される。
第１バッファ１４１で受信信号を蓄積しておくことで、本実施形態のようにウェイト更新方向を多様化しても容易に対応できる。また、ウェイト推定値の平滑化にも対応可能である。

ウェイト更新部１４３では、受信信号に含まれるパイロットサブキャリアを用いた更新処理（ウェイト更新ステップ）により、現在のウェイト推定値の更新を行い、更新後のウェイト推定値を第２バッファ１４４へ出力する。なお、更新処理の詳細は後述する。

第２バッファ（ウェイト推定値記憶部）１４４は、パイロットサブキャリアの位置でのウェイト推定値Ｗ（ｋ，ｌ）（（ｋ，ｌ）＝（１，１），（１，４），・・・，（１，Ｌ），・・・）を複数個保存する。具体的には、サブキャリアを時間軸−周波数軸の２次元配置でみたときの所定領域内の複数のパイロットサブキャリアを用いたウェイト更新によって得られた、複数のウェイト推定値が保存される。
第２バッファ１４４のウェイト推定値は、後述のウェイト平滑化部１４９において使用されなくなると随時消去される。

ウェイト平滑化部１４９は、第２バッファ１４４に保存されている複数のウェイト推定値それぞれの平滑化（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ）処理を行って、ウェイトの平滑化推定値を算出する（平滑化ステップ）。ウェイト平滑化部１４９によって算出されたウェイト平滑化推定値は、第４バッファ１５０へ出力される。なお、平滑化処理の詳細は後述する。

第４バッファ（ウェイト平滑化推定値記憶部）１４５は、複数の平滑化推定値を保存することができる。第４バッファ１４５の平滑化推定値は、後述のウェイト補間部１４５において使用されなくなると随時消去される。

ウェイト補間部１４５は、パイロットサブキャリア位置でのウェイト（平滑化推定値）を用いて、データサブキャリア位置でのウェイトＷ（ｋ，ｌ）を補間して、そのウェイトＷ（ｋ，ｌ）をウェイト乗算部１４２に与える。
図６は、ウェイト補間の一例を示している。図６の例では、タイル単位での線形補間を行う。具体的には、図６（ｂ）に示すタイルのパイロットサブキャリア位置でのウェイト（平滑化推定値）Ｗ_１，Ｗ_４，Ｗ_９，Ｗ_１２に対して、図６（ａ）に示す演算を行うことにより、データサブキャリア位置でのウェイトＷ_２，Ｗ_３，Ｗ_５，Ｗ_６，Ｗ_７，Ｗ_８，Ｗ_１０，Ｗ_１１を算出する。
この演算をすべてのタイルについて行うことで、全データサブキャリア位置でのウェイトを算出することができる。
なお、本実施形態では、ウェイトが平滑化されて精度が向上しているので、データサブキャリア位置でのウェイトも精度が良いものとなり、精度良い信号合成が行える。

［ウェイト更新部によるウェイト更新処理（ウェイト更新ステップ）］
本実施形態のウェイト更新部１４３は、ＲＬＳアルゴリズムによってウェイトを更新するように構成されている。ただし、他のアルゴリズム、例えば、ＬＭＳアルゴリズムやＳＭＩアルゴリズムを用いても良い。

前記ウェイト更新部１４３は、受信信号中のパイロットサブキャリアＸ（ｋ，ｌ）と、対応する所望信号の参照信号（パイロットサブキャリア）Ｓ（ｋ，ｌ）と、ウェイト更新パラメータＰ，αと、を用いて、現在のウェイトＷ（ｋ_ｐｒｅｖ，ｌ_ｐｒｅｖ）を新たなウェイトＷ（ｋ，ｌ）に更新する。

ＲＬＳアルゴリズムによるウェイト更新演算式は、下記式（３）（４）のとおりである。なお、ウェイト更新部１４３では、式（４）で用いられるパラメータＰの更新値Ｐ_ｎｅｘｔも算出する。Ｐの更新演算式は、下記式（５）のとおりである。

図５に示すように、上記式（３）〜（５）で用いられる値のうち、パイロットサブキャリアＸ（ｋ，ｌ）は、順序制御部１４６を介して、第１バッファ１４１から取得される。また、所望信号の参照信号（パイロットサブキャリア）Ｓ（ｋ，ｌ）は、参照信号生成部１４７によって生成され、ウェイト更新部１４３に与えられる。ウェイト更新パラメータＰ（Ｎ×Ｎ行列）は、第３バッファ（ウェイト更新パラメータ記憶部）１４８に保存されており、ウェイト更新部１４３は、当該第３バッファ１４８からパラメータＰを取得する。また、ウェイト更新部１４３によって更新されたパラメータＰ_ｎｅｘｔは、第３バッファ１４８に更新保存され、次回のウェイト更新時のパラメータＰとして用いられる。

また、上記式（４）（５）における更新パラメータαは、忘却係数であり、０〜１の間の値をとる。αの値を調整することによって、周波数軸方向、時間軸方向に対する伝達関数の変動への追従特性を調整することができる。なお、パラメータＰは、αに依存して値が決定されるため、αの値を調整することで、Ｐの値も調整できる。

［ウェイト更新順序制御］
前述のように、ウェイト更新部１４３は、順序制御部１４６を介して、第１バッファ１４１から受信信号（パイロットサブキャリア）Ｘ（ｋ，ｌ）を取得する。
順序制御部１４６は、第１バッファ１４１に保存されている受信信号の中から、パイロットサブキャリアを分離して抽出する。
そして、順序制御部１４６は、ウェイト更新部１４３がウェイト更新に用いるパイロットサブキャリアの順序を制御する。具体的には、順序制御部１４６は、分離したパイロットサブキャリアを、ウェイト更新に用いる順番に並べ替える。そして、順序制御部１４６は、並び替えたパイロットサブキャリアを、並び替えた順番で、ウェイト更新部１４３に与える。
順序制御部１４６は、１つ又は複数のパイロットサブキャリアの並び替えルール（更新順序ルール）を有している。なお、並び替えルール（更新順序）は、伝搬環境に応じて動的に変更することも可能である。

更新順序ルールの一例を図７に示す。このルールでは、まず、図７のＤ１方向への更新を行う。すなわち、同一シンボル（同一時間ｋ＝１）において周波数軸方向にある複数のパイロットサブキャリアＸ（１，１）〜Ｘ（１，Ｌ）を対象として、周波数の小さいパイロットサブキャリアから順番に用いてウェイト更新を行う（周波数軸方向更新制御；周波数軸昇順方向更新制御Ｄ１）。なお、周波数軸昇順方向制御Ｄ１の移動幅は、Ｌ（＝８４０）サブキャリア分である。

前記周波数軸昇順方向更新制御Ｄ１を行って、最大のサブキャリア番号Ｌを持つパイロットサブキャリアＸ（１，Ｌ）まできたら、次に、図７のＤ２方向への更新を行う。すなわち、（１，Ｌ）の位置から時間軸方向へ移動し、時間軸方向にみて次にあるパイロットサブキャリアＸ（３，Ｌ）をウェイト更新に用いる（第１時間軸方向更新制御Ｄ２）。なお、第１時間軸方向更新の移動幅（パイロット間隔）は、２シンボル分である。

第１時間軸方向更新制御Ｄ２後は、図７のＤ３方向への更新を行う。すなわち、同一シンボル（同一時間）における周波数の大きいパイロットサブキャリアから順に、ウェイト更新に用いる（周波数軸方向更新制御；周波数軸降順方向更新制御Ｄ３）。換言すると、前記周波数軸昇順方向更新制御とは逆方向にウェイト更新を行う。なお、周波数軸降順方向更新制御Ｄ３の移動幅は、Ｌ（＝８４０）サブキャリア分である。

前記周波数軸降順方向更新制御Ｄ３を行って、最小のサブキャリア番号１を持つパイロットサブキャリアＸ（３，１）まできたら、図７のＤ４方向への更新を行う。すなわち、Ｘ（３，１）の位置から時間軸方向へ移動し、時間軸方向にみて次にあるパイロットサブキャリアＸ（４，１）をウェイト更新に用いる（第２時間軸方向更新制御Ｄ４）。なお、第２時間軸方向更新の移動幅（パイロット間隔）は、１シンボル分である。
第２時間軸方向更新制御Ｄ４後は、前記周波数軸昇順方向更新Ｄ１を行い、上記処理を繰り返す。

上記ルールでは、周波数軸昇順方向更新制御Ｄ１、第１時間軸方向更新制御Ｄ２、周波数軸降順方向更新制御Ｄ３、及び第２時間軸方向更新制御Ｄ４の４つの更新制御を組み合わせた制御となっている。上記更新制御Ｄ１〜Ｄ４では、周波数軸方向更新制御Ｄ１，Ｄ３と、時間軸方向更新制御Ｄ２，Ｄ４と、を組み合わせたものとなっている。

上記ルールによれば、パイロットサブキャリアが存在するシンボルについてみると、１シンボルあたりのウェイト更新数が、４２０回となる。時間軸方向のみのウェイト更新であれば、１シンボル１回しか行われないが、上記ルールでは、飛躍的に更新回数が増加する。この結果、シンボル数が少なくても多くの更新を行うことができ、適切なウェイトを得るのが容易となる。

また、図７のルールでは、周波数軸方向へ移動して行われる更新の方が、時間軸方向へ移動して行われる更新よりも多くなされる。したがって、各サブキャリアの位置における伝搬係数の相互相関を考えたときに、周波数軸方向のサブキャリア間での相互相関が時間軸方向での相互相関よりも大きい場合には、適切なウェイトが早期に得られる。

高速で適切なウェイトが得られることは、モバイルＷｉＭＡＸ（ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ）のように、移動体との間で伝送を行う方式において、特に有用である。すなわち、ＷｉＭＡＸでは、１基本フレームは、アップリンクサブフレームとダウンリンクサブフレームを含み、基地局は、アップリンクサブフレームを、５ｍｓｅｃごとに受け取る。ところが、移動局の高速移動時には、サブフレーム間で伝搬係数の相互相関が非常に小さくなる。しかも、一つのサブフレームは、１２〜２１シンボルシンボルで構成されている。

したがって、時間軸方向のみでウェイト更新を行うと、１つのサブフレームあたり１０回しかウェイト更新が行えない。この結果、移動局の高速移動（例えば、１２０ｋｍ／ｈ）時には、更新アルゴリズムによっては、適切なウェイトを形成する前に、サブフレームが切り替わってしまう。
そして、サブフレーム間の相互相関は非常に低いため、サブフレームが切り替わると再度、ウェイト形成が必要となる。この結果、極端な場合には、永久に適切なウェイトが得られない場合が生じる。

これに対し、本実施形態の更新順序ルールによれば、１シンボル当たりの更新回数が多くなるため、高速で適切なウェイトが得られ、一つのサブフレーム内でのウェイト形成が可能となる。

また、本実施形態の更新順序ルールでは、複数の方向を組み合わせているので、更新順序の自由度が高い。また、時間軸方向及び周波数軸方向に同時に移動する斜め方向を含んでいる場合には、より自由度が高くなる。

なお、更新順序ルールは、上記のものに限られるものではなく、時間軸方向更新制御、周波数軸方向更新制御又は斜め方向更新制御を含んだ様々な組み合わせが可能である。また、１回の更新制御における移動幅も自由に設定できる。
また、前記「斜め方向」は、時間軸方向及び周波数方向に同時に移動するものであれば、具体的な方向は特に限定されず、サブキャリア２次元配置図において周波数軸方向（昇順方向及び降順方向）及び時間軸方向（昇順方向及び降順方向）を除いた３６０°すべての方向が含まれる。

［ウェイト推定値の平滑化処理（平滑化ステップ）］
上記のウェイト更新処理の結果得られたウェイト推定値は、所定のウェイト更新回数Ｍ分、第２バッファ１４４に蓄積される。すなわち、第２バッファには、過去Ｍ回のウェイト更新で得られたＭ個のウェイト推定値が保存可能である。

ここでは、図７のシンボル番号ｋ＝１〜６，サブキャリア番号ｌ＝１〜Ｌの範囲を、平滑化の対象領域の一つであるとして説明する。図８は、一つの平滑化対象領域における一連のＭ回のウェイト更新で得られたＭ個のウェイト推定値Ｗ（ｋ，ｌ）を、ウェイト更新に用いたパイロット信号（ｋ，ｌ）及びウェイト推定値の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ，ｌ）とともに、ウェイト更新順に並べたものを示している。なお、図８中、ｍは、ウェイト更新回数を示している。

図８からもわかるように、Ｍ個のウェイト推定値Ｗ（ｋ，ｌ）のうち、最も多くの情報（Ｍ個のパイロットサブキャリア）が反映されているのは、最後（ｍ＝Ｍ番目）のウェイト更新で得られたＷ（６，１）である。一方、平滑化対象領域における最初のウェイト更新で得られたＷ（１，１）は、最も少ない情報（１個のパイロットサブキャリア）しか反映されていない。一般には、多くの情報（パイロットサブキャリア）を用いて推定されたウェイトの方が、より精度が高くなる。

そこで、ここでの平滑化処理では、最も多くの情報が反映されているＷ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）＝Ｗ（６，１）を、平滑化対象領域における他のウェイトＷ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）（ｍ＝１〜Ｍ−１）に反映させる。

具体的には、ここでのウェイト平滑化部１４９が行う平滑化処理は、図９に示すとおりである。
まず、平滑化部１４９は、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）を、第２バッファ１４４から第４バッファ１５０へ送る（ステップＳ１）。ウェイト推定値Ｗ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）は、最も多くの情報が反映されており、更に平滑化を行う必要がないので、平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）＝ウェイト推定値Ｗ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）とする。なお、ステップＳ１の処理も、必要であれば、後述のステップＳ５と同様に、平滑化演算処理というものとする。

続いて、ウェイト平滑化部１４９は、カウンタｍ＝Ｍ−１とする（ステップＳ２）。そして、ウェイト平滑化部１４９は、第２バッファ１４４からウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を取得するとともに（ステップＳ３）、第４バッファ１５０から先に得た平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１、ｌ_ｍ＋１）を取得する（ステップＳ４）。なお、ウェイト平滑化部１４９は、平滑化パラメータβを平滑化パラメータ調整部１５１から取得する。

そして、ウェイト平滑化部１４９は、ステップＳ５の演算式に従った平滑化演算処理を行う。ステップ５の平滑化演算処理ではウェイト更新部１４３で得られたウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）と、当該ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を求めた後（直後）のウェイト更新で得られたウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）についての平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）とを合成（パラメータ（重み係数）βによる重み付き合成）し、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を得る。

ここで、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を「ウェイト先推定値」といい、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を「ウェイト後推定値」というものとする。
ウェイト先推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）とウェイト後推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）とを比較すると、ウェイト後推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）は、ウェイト先推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）よりも後（直後）のウェイト更新処理によって得られた値であるから、より多くの情報が反映されている（図８参照）。
また、いずれの平滑化推定値も、平滑化領域内での最後のウェイト更新によって得られたウェイト推定値Ｗ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）の情報を含んでいる。
したがって、上記合成によって得られた平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）は、平滑化前のウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）よりも多くの情報が反映されたものとなり、精度が良いものとなる。

そして、ウェイト平滑化部１４９は、算出された平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を第４バッファ１５０へと送る（ステップＳ６）。
その後、ウェイト平滑化部１４９は、上記平滑化演算の繰り返しの終了判定として、ｍ＝１か否かを判定する（ステップＳ７）。ｍ＝１でなければ、ｍをデクリメントし、再び、ステップＳ３〜Ｓ６の処理を行う。また、ｍ＝１であれば、平滑化処理を終了する。

以上の平滑化処理により、平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）が、ｍ＝Ｍ，Ｍ−１，・・・２，１の順番で得られる。つまり、ウェイト更新と逆の順番で平滑化推定値が得られる。なお、図７には、平滑化処理の順番Ｄ１−Ｓ，Ｄ２−Ｓ，Ｄ３−Ｓ，Ｄ４−Ｓを点線の矢印で示した。

平滑化処理を行うことにより、比較的に初期のウェイト更新で得られるウェイト（未収束のウェイト）についても、多くのパイロット信号の情報を反映させた良好なウェイトを得ることができる。
具体的には、例えば、ウェイト推定値Ｗ（１，１）は、１個のパイロット信号に基づいて得られたものであり、通常、収束していない推定値であるが、平滑化推定値Ｗ^Ｓ（１，１）には、Ｍ個のパイロット信号の情報が反映されている。また、他の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）についても同様である。
その結果、それぞれのウェイトの精度が向上するほか、平滑化推定値を用いてウェイト補間が行われるため、信号推定も全体的に良好となる。

なお、上記の例では、ウェイト更新と逆の順番で平滑化演算を行ったが、Ｍ個のウェイト推定値をどのような順番で平滑化演算の対象とするかは、上記の例に限られない。例えば、ｍ＝Ｍ，１，２，・・・，Ｍ−２，Ｍ−１の順番であってもよい。つまり、後のウェイト更新で得られたウェイト推定値を、前のウェイト更新で得られたウェイト推定値に反映できれば、どのような順番であってもよい。つまり、ウェイト更新順と無関係に平滑化演算の順番を決定してもよい。

なお、平滑化処理は、平滑化対象領域ごとに行われ、他の平滑化対象領域についても同様に行われる。また、時間軸−周波数軸のサブキャリア２次元配置をどのようにして、複数の平滑化対象領域に区切るかは、自由である。
ただし、好ましくは、一つの平滑化対象領域内での伝搬係数の変動ができるだけ少ないように設定するのがよい。例えば、ＯＦＤＭＡにおける複数のアップリンクサブフレームに跨って一つの平滑化対象領域を構成したり、ＯＦＤＭＡにおける複数のダウンリンクサブフレームに跨って一つの平滑化対象領域を構成したりするのは避けた方が好ましい。複数のサブフレーム間には、実際には、時間間隔があるため、伝搬係数の変動が大きくなる可能性があるからである。

また、平滑化対象領域は、好ましくは、ユーザ割当の最小単位とするのが好ましい。より具体的には、ＯＦＤＭＡのアップリンクＰＵＳＣの場合、ユーザ割当の最小単位であるタイル一つを一つの平滑化対象領域とし、ＯＦＤＭＡのアップリンクＰＵＳＣの場合、ユーザ割当の最小単位であるクラスタ一つを一つの平滑化対象領域とするのが好ましい。
ＯＦＤＭＡのように、一つのサブフレームが複数のユーザに割り当てられる通信方式の場合、一つのサブフレーム内であっても、ユーザが切り替われば、伝搬係数は変化する。したがって、ユーザ割当最小単位を平滑化対象領域としておくことで、伝搬係数の変動が少ない領域で平滑化を行うことができる。

さて、図９のステップ５の演算式から明らかなように、平滑化演算によって、後のウェイト更新によるウェイト後推定値の情報（平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１））をどの程度、ウェイト先推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）に反映されるかは、平滑化パラメータβの値次第である。前述のウェイト更新パラメータαと同様に、βの値を調整することによって、周波数軸方向、時間軸方向に対する伝搬係数の変動への追従特性を調整することができる。
以下、α、βの調整の指針となるサブキャリア位置間での伝搬係数の相互相関について、説明する。

［伝搬係数の相互相関について］
図１０は、ＷｉＭＡＸ Ｕｐｌｉｎｋ ＰＵＳＣのサブキャリアの２次元配列を示している。このサブキャリア配列上の各パイロットサブキャリア位置における伝搬係数ｈ_Ａ，ｈ_Ｂ，ｈ_Ｃ，ｈ_Ｄ，ｈ_Ｅの相関係数を下記条件により算出した。
中心周波数：２６００ＭＨｚ
ドップラー周波数：（１）７．２Ｈｚ，（２）２８８Ｈｚ
遅延分散：（ａ）０．３７μｓｅｃ （ｂ）２．２μｓｅｃ

なお、ドップラー周波数（１）７．２Ｈｚは、移動局の移動速度が３ｋｍ／ｈの場合、ドップラー周波数（２）２８８Ｈｚは、移動局の移動速度が１２０ｋｍ／ｈの場合に相当する。
遅延分散（ａ）０．３７μｓｅｃは、ＩＴＵ−Ｒ Ｍ．１２２５ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ ｃｈ．Ａの値であり平均的な遅延分散を示す。遅延分散（ｂ）２．２μｓｅｃは、ＩＴＵ−Ｒ Ｍ．１２２５ Ｖｅｈｉｃｕｌａｒ ｃｈ．Ｂの値であり、建物等が多く遅延分散が大きい場合を示している。
上記（１）と（ａ）の組み合わせが、想定される平均的な環境であり、上記（２）（ｂ）の組み合わせが想定環境の中で最悪に近い場合である。

また、図１１に示す信号点（サブキャリア）ｎ，ｍの伝搬係数ｈ_ｎ，ｈ_ｍの相関係数ρは、時間変化モデルをＪａｋｅｓモデル、遅延プロファイルを指数減衰遅延プロファイルとした場合、下記式のようにして求まる。

下記表１は、図１０の伝搬係数ｈ_Ａと他の伝搬係数ｈ_Ｂ，ｈ_Ｃ，ｈ_Ｄ，ｈ_Ｅとの間の相関係数の計算結果を示している。

表１からわかるように、伝搬係数ｈ_Ａと伝搬係数ｈ_Ｂとの間の相関係数［ｈ_Ｂ：ρ］及び伝搬係数ｈ_Ａと伝搬係数ｈ_Ｃとの間の相関係数［ｈ_Ｃ：ρ］については、移動局の移動速度が低速である場合［（１）（ａ），（１）（ｂ）］には、相関係数がほぼ１であり大きい。

しかし、遅延分散が平均的で、移動局の移動速度が高速である場合［（２）（ａ）］には、伝搬係数ｈ_Ａと伝搬係数ｈ_ｃとの間の相関係数［ｈ_Ｄ：ρ］が、［ｈ_Ｂ：ρ］及び［ｈ_Ｃ：ρ］よりも小さくなる。

［平滑化パラメータβの調整］
パイロットサブキャリアＸ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）Ｘ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）間で、伝搬係数の相互相関が大きい場合、ウェイト後推定値の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）の情報をより多く利用すべきであるから、平滑化パラメータβを大きくした方が、ウェイト先推定値の平滑化推定値の推定精度は向上する。
一方、 パイロットサブキャリアＸ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）Ｘ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）間で、伝搬係数の相互相関が小さい場合、ウェイト後推定値の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）の情報をあまり利用しない方が、伝搬係数の変動への追従特性が向上する。よって、この場合、平滑化パラメータβを小さくした方が、ウェイト先推定値の平滑化推定値の推定精度は向上する。

そこで、平滑化パラメータ調整部１５１では、パイロットサブキャリアＸ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）Ｘ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）の位置関係（サブキャリア２次元配置における方向（時間軸方向と周波数軸方向）及び／又はサブキャリア間隔）に応じて、伝搬係数の相互相関に応じて、βの調整を行う。
これにより、平滑化方向（図７参照）及び／又は伝搬環境に応じて、適切なウェイト平滑化が行え、ウェイト推定精度を向上させることができる。

［第２実施形態］
図１２〜図１４は、第２実施形態に係るフィルタリング処理部１４を示している。なお、第２実施形態において特定に説明しない点については、既述のものと同様である。

第２実施形態のウェイト平滑化部１４９の機能は、ウエイト更新部１４３の機能とほぼ同様のウェイト更新機能を有している。ただし、ここでのウェイト平滑化部１４９は、ウェイト更新１４３の更新順序とは逆の順序により平滑化のための更新演算を行う（図７の点線矢印参照）。

具体的には、図１３に示す手順により平滑化処理が行われる。まず、平滑化部１４９は、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）を、第２バッファ１４４から第４バッファ１５０へ送る（ステップＳ１１）。つまり、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）が、そのまま平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）となる。

続いて、ウェイト平滑化部１４９は、カウンタｍ＝Ｍ−１とする（ステップＳ１２）。そして、ウェイト平滑化部１４９は、第１バッファ１４１からパイロットサブキャリアＸ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を取得するとともに（ステップＳ１３）、第４バッファ１５０から先に得た平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１、ｌ_ｍ＋１）を取得する（ステップＳ１４）。なお、ウェイト平滑化部１４９は、参照信号Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を取得する。また、ウェイト平滑化部１４９は、ウェイト平滑化部１４９でのウェイト更新のためのパラメータＰを第５バッファ１５５から、パラメータαを平滑化パラメータ調整部（更新パラメータ調整部）１５６から取得する。

なお、本第２実施形態では、ウェイト更新部１４３での更新パラメータαも、更新パラメータ調整部１５３によって調整自在となっている。
また、第５バッファと第３バッファの機能は、それぞれ同じであり、平滑化パラメータ調整部１５６と更新パラメータ調整部１５３の機能も同じである。

そして、ウェイト平滑化部１４９は、下記式に示す平滑化演算式に従った平滑化演算処理（更新演算処理）を行う（ステップＳ１５）。

上記平滑化演算式は、前述のウェイト更新演算式（３）〜（５）と、更新順序を除き、実質的に同じである。

ステップ１５の平滑化演算処理では、図１４にも示すように、直前に求めた平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を、パイロットサブキャリアＸ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）に基づいて、上記式の演算によってウェイト更新することによって得られた推定値を、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）として得る。

さて、ここでも、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を「ウェイト先推定値」といい、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を「ウェイト後推定値」というものとする。
ウェイト先推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）と、ウェイト後推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）とを比較すると、平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）は、パイロットサブキャリア（後パイロット信号）Ｘ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）に基づいて演算されたウェイト先推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を平滑化したものであるから、多くの情報が反映されたものである（図１４参照）。

したがって、上記のように、ウェイト後推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を、パイロットサブキャリア（先パイロット信号）Ｘ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）に基づいて、ウェイト更新することで、元のウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）よりも精度の良い平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）が得られる。

そして、ウェイト平滑化部１４９は、算出された平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を第４バッファ１５０へと送る（ステップＳ１６）。
その後、ウェイト平滑化部１４９は、上記平滑化演算の繰り返しの終了判定として、ｍ＝１か否かを判定する（ステップＳ１７）。ｍ＝１でなければ、ｍをデクリメントし、再び、ステップＳ１３〜Ｓ１６の処理を行う。また、ｍ＝１であれば、平滑化処理を終了する。

以上の平滑化処理により、平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）が、ｍ＝Ｍ，Ｍ−１，・・・２，１の順番で得られる（図７参照）。

なお、図１２の平滑化パラメータ調整部１５６及び／又は更新パラメータ調整部１５３では、パラメータ（忘却係数）αが適宜調整される。なお、図５の場合も同様に調整できるのは既述の通りである。
具体的には、前回のウェイト更新演算（平滑化演算）に用いたパイロット信号と、ウェイト更新に用いようとするパイロット信号とで、伝搬係数の相互相関が大きい場合には、忘却係数αは小さい方が好ましい。一方、前回のウェイト更新に用いたパイロット信号と、ウェイト更新に用いようとするパイロット信号とで、伝搬係数の相互相関が小さい場合には、忘却係数αは大きい方が好ましい。
したがって、どのような更新方向及び／又はパイロットサブキャリア間隔であっても、更新（平滑化）方向及び／又はパイロットサブキャリア間隔に応じてパラメータαを調整することで、推定精度を向上させることができる。

なお、第２実施形態のウェイト平滑化部１４９の更新アルゴリズムとしては、ウェイト更新部１４３と同様に、ＲＬＳアルゴリズムが採用されているが、他のアルゴリズム、例えば、ＬＭＳアルゴリズムやＳＭＩアルゴリズムを用いても良い。
また、平滑化に用いるパイロット信号の順番も、上記のものに限らず、自由である。

［第３実施形態］
図１５〜図１７は、第３実施形態に係るフィルタリング処理部１４を示している。なお、第３実施形態において特定に説明しない点については、既述のものと同様である。

第３実施形態では、主に、ウェイト更新部１４３及びウェイト平滑化部１４９が、既述の実施形態のものと異なる。
なお、図１５に示す第３バッファ（更新パラメータ記憶部）１４８は、ウェイト更新部から送られてくるパラメータＰ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を保存する。第３バッファ１４８は、Ｐ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）がウェイト更新部１４３及びウェイト平滑化部１４９で使用されなくなると消去する。また、図５に示す第５バッファ（平滑化パラメータ記憶部）１６２は、ウェイト平滑化部１４９から送られてくるパラメータλを保存する。ここでは、λの初期値は０とする。

第３実施形態のウェイト更新部１４３は、下記手順によって、ウェイト更新を行う。ウェイト更新部１４３における更新処理手順は、更新演算式を除き、基本的には、既述の実施形態のものと同様である。
具体的には、更新処理手順は、下記の通りであり、平滑化対象領域内（図７参照）のＭ個のパイロット信号について、下記手順２〜３をｍがＭになるまで繰り返す。
手順１：ｍ＝１
手順２：更新演算処理
手順３：ｍ＝ｍ＋１として手順２に戻る

手順２の更新演算処理は、下記式に従って行われる。

手順２の更新演算処理を行う際、ウェイト更新部１４３は、参照信号Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を参照信号生成部１４７から取得し、パイロットサブキャリアＸ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を第１バッファ１４１から取得し、パラメータＰ（ｋ_ｍ−１，ｌ_ｍ−１）を第３バッファから取得する。

上記式により、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）が求まるほか、更新パラメータＰ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）が求まる。求められたウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）は第２バッファ１４４に送られ、Ｐ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）は第３バッファ１４８に送られ、それぞれのバッファで保存される。

なお、上記Ｑ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）は、パイロットサブキャリアＸ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）Ｘ（ｋ_ｍ−１，ｌ_ｍ−１）の位置関係に応じて、更新パラメータ調整部１５３によって調整される。

第３実施形態のウェイト平滑化部１４９は、平滑化アルゴリズムとして、固定区間スムーザ（fixed-interval smoother）を利用する。なお、ここでは、固定区間スムーザとしてＦｒａｓｅｒのアルゴリズムを用いる。
具体的には、図１６に示す手順により平滑化処理が行われる。まず、平滑化部１４９は、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）を、第２バッファ１４４から第４バッファ１５０へ送る（ステップＳ２１）。つまり、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）が、そのまま平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_Ｍ、ｌ_Ｍ）となる。

続いて、ウェイト平滑化部１４９は、カウンタｍ＝Ｍ−１とする（ステップＳ２２）。そして、ウェイト平滑化部１４９は、第１バッファ１４１からパイロットサブキャリアＸ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を取得するとともに（ステップＳ２３）、第２バッファ１４４から平滑化対象のウェイト推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ、ｌ_ｍ）を取得する（ステップＳ２４）。
なお、ウェイト平滑化部１４９は、参照信号Ｓ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を参照信号生成部１６０から取得し、ウェイト更新演算の際に求めたパラメータＰ（ｋ_ｍ、ｌ_ｍ）を第３バッファ１４８から取得し、λ_ｍ＋１を第５バッファ１６２から取得する。

そして、ウェイト平滑化部１４９は、下記式に示す平滑化演算式に従った平滑化演算処理を行う（ステップＳ２５）。

ステップ２５の平滑化演算処理では、図１７にも示すように、ウェイト更新部１４３にて求めたウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を、Ｆｒａｓｅｒのアルゴリズムで平滑化して、平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を求めている。

さて、ここでは、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を「ウェイト先推定値」といい、ウェイト推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を「ウェイト後推定値」というものとする。また、ウェイト先推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を求めるために用いたパイロット信号Ｘ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を先パイロット信号といい、ウェイト後推定値Ｗ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）を求めるために用いたパイロット信号Ｘ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）というものとする。

上記演算式では、後パイロット信号Ｘ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）の情報が反映されるように、ウェイト先推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）の平滑化を行う。したがって、ウェイト先推定値Ｗ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）の平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）は、後パイロット信号Ｘ（ｋ_ｍ＋１，ｌ_ｍ＋１）の情報が反映されたものとなる（図１７参照）。

そして、ウェイト平滑化部１４９は、算出された平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）を第４バッファ１５０へと送る（ステップＳ２６）。なお、ウェイト平滑化部１４９は、更新されたλ_ｍを第５バッファ１６２へ送り、第５バッファ１６２は、次の平滑化演算処理に用いるためにλ_ｍを保存する。

その後、ウェイト平滑化部１４９は、上記平滑化演算の繰り返しの終了判定として、ｍ＝１か否かを判定する（ステップＳ２７）。ｍ＝１でなければ、ｍをデクリメントし、再び、ステップＳ２３〜Ｓ２６の処理を行う。また、ｍ＝１であれば、平滑化処理を終了する。

以上の平滑化処理により、平滑化推定値Ｗ^Ｓ（ｋ_ｍ，ｌ_ｍ）が、ｍ＝Ｍ，Ｍ−１，・・・２，１の順番で得られる（図７参照）。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図を逸脱しないかぎり、様々な変形が可能である。例えば、本発明は、ＷｉＭＡＸに限らず、例えば、地上デジタル放送のための装置に適用することができる。

ＯＦＤＭのサブキャリア構造を示す図である。 サブキャリアの周波数−時間２次元配列である。 通信装置のブロック図である。 簡略化した空間フィルタリングモデルを示す図である。 第１実施形態に係るフィルタリング処理部のブロック図である。 ウェイト補間方法の説明図である。 ウェイト更新順序ルールの例を示す図である。 第１実施形態におけるパイロット信号、ウェイト推定値、平滑化推定値の関係図である。 第１実施形態における平滑化処理のフローチャートである。 各パイロットサブキャリアにおける伝搬係数を示す図である。 伝搬係数の相互相関演算の前提を示す図である。 第２実施形態に係るフィルタリング処理部のブロック図である。 第２実施形態における平滑化処理のフローチャートである。 第２実施形態におけるパイロット信号、ウェイト推定値、平滑化推定値の関係図である。 第３実施形態に係るフィルタリング処理部のブロック図である。 第３実施形態における平滑化処理のフローチャートである。 第３実施形態におけるパイロット信号、ウェイト推定値、平滑化推定値の関係図である。 地上デジタル放送でのサブキャリア配置を示す図である。

符号の説明

１：通信装置（基地局） ２：希望局 ３：干渉局 ４：干渉局 １１：アンテナ素子
１２：ＲＦ部 １３：ＦＦＴ部 １４：フィルタリング処理部 １４１：第１バッファ（受信信号記憶部） １４２：ウェイト乗算部 １４３：ウェイト更新部 １４４：第２バッファ（ウェイト推定値記憶部） １４５：ウェイト補間部 １４６：順序制御部 １４７：参照信号生成部 １４８：第３バッファ（ウェイト更新パラメータ記憶部） １４９：ウェイト平滑化部 １５０：第４バッファ（ウェイト平滑化推定値記憶部） １５１：平滑化パラメータ調整部 １５３：更新パラメータ調整部 １５４：参照信号生成部 １５５：第５バッファ（平滑化パラメータ記憶部） １５６：平滑化（更新）パラメータ調整部 １６０：参照信号生成部 １６１：平滑化パラメータ調整部 １６２：第５バッファ（λ記憶部）

Claims (8)

1. 受信信号に含まれるパイロット信号に基づいて、信号合成に用いられるウェイトの更新を行う通信装置において、
   受信したパイロット信号に基づいてウェイト更新の演算を行ってウェイト推定値を求めるウェイト更新部と、
   複数回のウェイト更新の演算によって得られたウェイト推定値を平滑化した平滑化推定値を求めるウェイト平滑化部と、
   を備えていることを特徴とする通信装置。
2. 前記ウェイト平滑化部は、
   平滑化の対象となっているウェイト推定値を求めたときのウェイト更新よりも後に行われたウェイト更新の際に用いられた後パイロット信号の情報に基づいて、前記平滑化推定値を求めることを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記後パイロット信号の前記情報は、
   前記後パイロット信号、
   前記ウェイト更新部が前記後パイロット信号を用いてウェイト更新を行って得たウェイト後推定値、又は
   前記ウェイト後推定値の平滑化推定値、
   であることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
4. 前記ウェイト平滑化部は、
   平滑化の対象となっているウェイト先推定値と、
   前記ウェイト推定値を求めたときのウェイト更新よりも後に行われたウェイト更新によって得られたウェイト後推定値の平滑化推定値と、
   を重み付け合成することによって、前記ウェイト先推定値の平滑化推定値を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信装置。
5. 前記ウェイト平滑化部は、
   平滑化の対象となっているウェイト推定値を求めたときのウェイト更新の際に用いたパイロット信号によって、
   当該ウェイト更新よりも後に行われたウェイト更新によって得られたウェイト後推定値のウェイト更新を行うことにより、
   前記ウェイト推定値の平滑化推定値を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信装置。
6. 前記ウェイト平滑化部は、平滑化の対象となっているウェイト推定値を求めたときのウェイト更新よりも後に行われたウェイト更新の際に用いられた後パイロット信号に基づいて、固定区間スムージングを行うことにより、前記ウェイト推定値の平滑化推定値を求めることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の通信装置。
7. 前記ウェイト平滑化部が平滑化を行うためのパラメータを調整する平滑化パラメータ調整部を備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の通信装置。
8. 受信信号に含まれるパイロット信号に基づいて、信号合成に用いられるウェイトの更新を行う方法であって、
   受信したパイロット信号に基づいてウェイト更新の演算を行ってウェイト推定値を求めるウェイト更新ステップと、
   複数回のウェイト更新の演算によって得られたウェイト推定値を平滑化した平滑化推定値を求めるウェイト平滑化ステップと、
   を含むことを特徴とするウェイト更新方法。

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