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WO2006072980A1 - 無線通信システム - Google Patents

無線通信システム Download PDF

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Publication number
WO2006072980A1
WO2006072980A1 PCT/JP2005/000057 JP2005000057W WO2006072980A1 WO 2006072980 A1 WO2006072980 A1 WO 2006072980A1 JP 2005000057 W JP2005000057 W JP 2005000057W WO 2006072980 A1 WO2006072980 A1 WO 2006072980A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
band
radio
transmission
frequency
wireless communication
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/000057
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideto Furukawa
Original Assignee
Fujitsu Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Limited filed Critical Fujitsu Limited
Priority to EP05709214A priority Critical patent/EP1838022A4/en
Priority to PCT/JP2005/000057 priority patent/WO2006072980A1/ja
Priority to KR1020077012445A priority patent/KR100983411B1/ko
Priority to CNA200580045260XA priority patent/CN101091342A/zh
Priority to JP2006550557A priority patent/JP4805169B2/ja
Publication of WO2006072980A1 publication Critical patent/WO2006072980A1/ja
Priority to US11/819,410 priority patent/US8447253B2/en
Priority to US13/740,745 priority patent/US20130136206A1/en

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Definitions

  • the present invention relates to a radio communication system using multiband or a plurality of different radio frequencies, and in particular, a radio communication system and a transmission device using different radio transmission schemes (radio transmission parameters) for each band or radio frequency.
  • the present invention relates to a receiving device.
  • the second generation mobile phone system uses multiple frequency bands such as 80 Hz and 1.5 GHz bands.
  • the 2 GHz band is currently used, and the use of the 800 MHz band is being studied in the near future.
  • a multi-band wireless communication system that is, a wireless communication system using a plurality of bandwidths (bands) or a multi-carrier wireless communication system using a plurality of different radio frequencies
  • all the same wireless parameters Wireless format. That is, as a radio format, (1) the length of the interpolation pilot necessary for channel estimation, (2) the length of the guard interval GI to prevent intersymbol interference, (3) the number of subcarriers or subcarriers in multicarriers
  • these radio parameters (format) were the same regardless of radio frequency or band. However, if the frequency band to be used is different, the propagation characteristics change, and the reception performance also differs accordingly.
  • Fig. 15 is an explanatory diagram of multiband, and the power used to make the frequency band 1GHz band and 2GHz band for the sake of simplicity. It is not limited to this frequency band, and it is not limited to two bands.
  • the fading speed differs twice depending on the frequency band used, even if the moving speed is the same. For this reason, if interpolated pilots of the same length are used for channel estimation, the channel estimation accuracy differs between 1 GHz and 2 GHz, and reception performance is degraded in the 2 GHz band compared to the 1 GHz band.
  • the lengths of pilots PL1 and PL2 that are interpolated in data DTI and DT2 are the same, and there is a problem that the channel estimation accuracy deteriorates in the 2 GHz band.
  • FIG. 17 is a configuration diagram of a transmission device when the conventional pilot length is strong regardless of the frequency band
  • FIG. 18 is a configuration diagram of a reception device.
  • the modulation unit la performs, for example, QPSK modulation on the transmission data
  • the pilot insertion unit lb inserts the pilot signal PL into the in-phase component and quadrature component of QPSK
  • the 1 GHz transmitter lc inserts the pilot PL.
  • the frequency of the received signal is up-converted to 1 GHz and transmitted
  • the transmitter Id for 2 GHz up-converts the frequency of the signal into which the pilot PL is inserted to 2 GHz for transmission.
  • the pilot can be inserted before QPSK modulation.
  • the 1 GHz receiver 2 a downconverts the 1 GHz high frequency received signal to the baseband signal and inputs it to the selection unit 2 c, and the 2 GHz receiver 2 b similarly downgrades the 2 GHz high frequency received signal to the baseband signal. Convert and input to selection section 2c.
  • the selection unit 2c selects the baseband signal output from the receiver power indicated by the 1GHZZ2GHZ selection signal SEL output from the control unit (not shown) and inputs it to the pilot extraction unit 2d and the demodulation unit 2e.
  • the pilot extraction unit 2d extracts a pilot from the input signal
  • the channel estimation unit 2f estimates a channel (path propagation characteristic) using the extracted pilot signal and a known pilot signal.
  • the demodulator 2e performs channel compensation on the data signal based on the channel estimation value, and then demodulates the transmission data.
  • the transmitter inserts pilot signals of the same length for both 1 GHz and 2 GHz, and transmits them as radio signals in the same radio format. For this reason, when demodulating data transmitted at 2 GHz, the channel estimation accuracy deteriorates, so high-precision data demodulation cannot be performed.
  • the required guard interval length differs depending on the positional relationship between the base station and the mobile station. For example, propagation loss is different between 1GHz and 2GHz, and it is known that 1GHz reaches far away, and the delay spread of 1GHz band becomes longer.
  • the guard interval length is the maximum Generally, it is determined according to the length of the large delay spread. In other words, when the same guard interval length (same radio format) is used for each band, it is necessary to determine the guard interval length assuming the positional relationship between the base station and mobile station with the longest delay spread.
  • FIG. 19 shows an example of a conventional radio format.
  • the length of the guard interval GI of 1 GHZZ 2 GHz is determined based on the delay spread of 1 GHz. From the above, there is a problem that the guard interval becomes too long in the 2 GHz band, that is, an unnecessary guard interval length is prepared and the transmission efficiency deteriorates.
  • Fig. 20 shows the configuration of the transmitter in the radio transmission system when the guard interval GI is the same
  • Fig. 21 shows the configuration of the receiver.
  • multicarrier transmission is performed using the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) method.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the serial Z parallel conversion unit 3a of the multicarrier modulation unit 3a In the transmission device, the serial Z parallel conversion unit 3a of the multicarrier modulation unit 3a
  • the received data is converted into N parallel data, and IFFT section 3a converts each parallel data into N subkeys.
  • the parallel Z-serial conversion unit 3a has N symbol IF
  • the guard interval adding unit 3b adds a guard interval of a predetermined length to the head of the N symbol, and the 1 GHz transmitter 3c upconverts the frequency of the signal with the guard interval inserted to 1 GHz.
  • the 2 GHz transmitter 3d up-converts the frequency of the signal with the guard interval inserted to 2 GHz and transmits the signal.
  • the 1 GHz receiver 4a down-converts the 1 GHz high frequency received signal into the baseband signal and inputs it to the selection unit 4c, and the 2 GHz receiver 4b similarly converts the 2 GHz high frequency received signal into the baseband signal. Down-convert and input to selection section 4c.
  • the selection unit 4c selects the baseband signal output from the receiver force indicated by the 1GHZZ2GHZ selection signal SEL output from the control unit (not shown), and inputs it to the guard interval removal unit 4d.
  • the guard interval removal unit 4d removes the guard interval from the input signal and inputs it to the FFT unit 4e.
  • the FFT unit 4e converts the input signal into N symbols in parallel, and then performs N-point FFT calculation processing, converts the FFT calculation results into serial data, and demodulates them. Enter in part 4f.
  • the demodulator 4f demodulates transmission data from the input signal.
  • the transmitter inserts a guard interval of the same length for both 1GHZZ2GHZ and transmits it as a radio signal in the same radio format. For this reason, at 2 GHz, the guard interval becomes too long and transmission efficiency deteriorates.
  • the transmission signal is serial / parallel converted (converted into N parallel signals) to reduce the signal speed, and N transmission signals are assigned to each subcarrier for transmission.
  • the subcarrier intervals are arranged at 1 / 2T intervals so as to be orthogonal on the frequency axis.
  • the frequency fluctuates due to multipath fading, and the performance deteriorates when the orthogonality between subcarriers is lost. For this reason, the frequency interval must be set in advance so that the fluctuation does not occur and the band does not deteriorate.
  • the subcarrier spacing in each band is the same at 1 GHz and 2 GHz.
  • the transmitting radio communication system has the same configuration as that shown in FIGS.
  • Patent Document 1 There is a technique for selectively receiving a signal of a frequency channel having a good reception state when the degree of signal degradation varies depending on the frequency (Patent Document 1).
  • the receiving station detects the reception level of signals transmitted on two channels having different frequencies, Restoration is performed using a signal of a channel with a large reception level.
  • Patent Document 2 There is a technique for obtaining a frequency, time, or direction in which interference of line communication is expected to occur and performing wireless communication avoiding this (Patent Document 2).
  • an object of the present invention is to improve reception performance in each band or each frequency and improve transmission efficiency in a multiband radio communication system and a multicarrier radio communication system. .
  • Another object of the present invention is to improve the channel estimation accuracy at each frequency by improving the length of the pilot to be interpolated at each frequency, thereby improving the reception performance and improving the transmission efficiency.
  • Another object of the present invention is to reduce the interference between symbols in each band or frequency by changing the length of the guard interval inserted in each band or frequency, thereby improving the reception performance and improving the transmission efficiency. Is to improve.
  • Another object of the present invention is to improve the reception performance and improve the transmission efficiency by reducing the influence of frequency fluctuation in each band by changing the number of subcarriers of subcarriers or the subcarrier interval in each band. It is to be.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2002-64458
  • Patent Document 2 JP 2002-300172 A
  • the present invention is a radio communication system using multiband or a plurality of different radio frequencies (for example, two non-contiguous bands, two separated bands, two radio frequencies belonging to different frequency bands, etc.).
  • the communication system uses different radio transmission parameters (transmission method) for each band or radio frequency. That is, by transmitting data with different radio parameters (formats) for each band or radio frequency, the radio transmission parameters (transmission method) are made different for each band or radio frequency.
  • radio transmission parameters can be used for all bands to be used.
  • the parameters (formats) are made different, it is preferable that they are made different in common for wireless communication devices (wireless transmission devices or wireless reception devices) that use each band.
  • a wireless communication device that communicates using the first band uses the first band to which the first parameter is applied, and communicates using the second band.
  • the device uses the second band to which the second parameter is applied uniformly.
  • the control unit should control each unit according to the read parameters.
  • each wireless communication device stores the wireless parameter corresponding to each band in the storage unit so that it can support any band, and according to the designated band. It is desirable to read out the radio parameters and use them for control.
  • the first, second, and third bands which are three different bands (the frequency interval between the second band and the third band is wider than the frequency interval between the first band and the second band).
  • the same radio parameters can be used for the first and second, and different radio parameters can be used for the second and third bands.
  • the wireless communication devices using the first band and the second band are preferably one wireless communication device (wireless base station), but may be different wireless communication devices. If they are different wireless communication devices, preferably the power belonging to the same carrier, or
  • the power to adopt the same wireless communication system for example, OFDM
  • OFDM wireless communication system
  • the first band may belong to the first carrier and the second band may belong to the second carrier.
  • the wireless communication device using the second band and the second band may be one wireless communication device or a different wireless communication device, but the same coding method, decoding method, and modulation / demodulation method are used.
  • the radio format for example, each format described later
  • the first specific method for changing the radio parameters (format) is to make the pipe length different for each band or radio frequency. This improves channel estimation accuracy at each frequency and improves reception performance and transmission efficiency.
  • the second specific method for varying the radio parameters (format) is to vary the pilot interval for each band or radio frequency. As a result, channel estimation accuracy at each frequency is improved, and reception performance and transmission efficiency can be improved.
  • a third specific method for varying the radio parameters (format) is to vary the guard interval length for each band or radio frequency. This reduces intersymbol interference in each band or frequency and improves reception performance and transmission efficiency.
  • the fourth specific method for changing the radio parameters (format) is that when performing wireless communication with multicarrier modulation in each band, the number of subcarriers of multicarrier in each band is different or the subcarrier interval is different. It is to let you. As a result, it is possible to improve the reception performance and transmission efficiency by reducing the influence of frequency fluctuation in each band.
  • FIG. 3 is a first principle explanatory diagram of the first embodiment in which the pilot length is different for each.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a second principle of the first embodiment in which a pilot length is varied for each radio frequency in a radio communication system using a plurality of different radio frequencies.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating the principle of the second embodiment in which the guard interval length is varied for each band or radio frequency.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating the principle of a fourth embodiment in which when performing wireless communication using multicarrier modulation for each band, the number of subcarriers of the multicarrier in each band is varied or the subcarrier interval is varied.
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a transmission apparatus according to a first embodiment in which a pilot length is varied for each radio frequency in a radio communication system using a plurality of different radio frequencies.
  • ⁇ 7 It is a block diagram of the receiving apparatus of the first embodiment.
  • FIG. 8 is another configuration diagram of the receiving apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a block diagram of a transmission apparatus according to a second embodiment in which a radio communication system that performs OFDM transmission for each multiband band has a different guard interval length for each band. [10] It is a block diagram of the receiving apparatus of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a configuration diagram of a transmission apparatus according to a third embodiment that varies the number of subcarriers for each band and varies the subcarrier spacing in a radio communication system that performs OFDM transmission for each multiband band.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram of multiband.
  • FIG. 16 is an explanatory diagram of a conventional example in which the lengths of pilots PL1 and PL2 to be interpolated into data are the same regardless of frequency band.
  • FIG. 17 is a configuration diagram of a transmission apparatus when the pilot length is fixed regardless of the conventional frequency band.
  • FIG. 18 is a configuration diagram of a receiving apparatus when the pilot length is fixed regardless of the conventional frequency band.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram of a conventional example when the guard inverter length is constant regardless of the frequency band.
  • FIG. 20 is a block diagram of a transmission apparatus when the guard interference length is constant regardless of the frequency band.
  • FIG. 21 is a block diagram of a receiving apparatus when the guard inverter length is constant regardless of the frequency band.
  • FIG. 22 is a diagram for explaining that the degree of orthogonality is different depending on the frequency.
  • the principle of the present invention is to make the radio parameter (format) of each band of the multiband or each frequency of the multicarrier suitable for the frequency band.
  • the first way to match radio formats is to use multiband (eg, two separate bands, non-contiguous bands, etc.) or multiple different radio frequencies (eg, two radio frequencies belonging to different bands)
  • the length of a pilot is made different for each band or each radio frequency.
  • channel estimation accuracy in each band or each frequency is improved, and reception performance can be improved.
  • the insertion interval of the interpolation pilot PL2 in the 2 GHz band is set to yZ2 with respect to the insertion interval y of the interpolation pilot PL1 in the 1 GHz band.
  • an interpolation pilot is used, but the estimation accuracy can be improved by making the insertion interval dense.
  • Another way to vary the length of the pilot is to use a 2 GHz interpolated pilot as shown in Figure 2.
  • the length is to be twice the interpolated pilot length x in the 1 GHz band.
  • the estimation accuracy can be increased as in the case of FIG.
  • the second way to match the radio format is to vary the guard interval length for each band or radio frequency.
  • intersymbol interference in each band or frequency can be reduced and reception performance can be improved.
  • different guard interval lengths are prepared for each band or for each frequency, the highest frequency is the highest, the band (2 GHz) is the shortest !, the guard interval length is the lowest frequency, and the band is the lowest! (1GHz) is assigned the longest guard interval length. This is because the higher the frequency, the shorter the propagation distance and the shorter the delay spread.
  • a mobile station with a short delay spread can improve transmission efficiency by using a short guard internal length and a radio format (band).
  • a third method for matching the radio formats is to make the number of subcarriers of multicarriers different in each band or make the subcarrier spacing different in radio communications using multicarrier modulation in each band.
  • the subcarrier spacing in the 2 GHz band is greater than that in the 1 GHz band. Enlarge.
  • Fig. 5 is a diagram illustrating that the effect of frequency fluctuation can be reduced by increasing the subcarrier spacing.
  • Subcarrier spacing lZ2Tb is
  • the subcarrier spacing lZ2Tb in the 2 GHz band is larger than the subcarrier spacing lZ2Ta in the 1 GHz band as shown in the figure.
  • leakage CT for adjacent frequencies in the 2 GHz band is sub Leakage CT for adjacent frequency in 1GHz band by widening carrier spacing
  • FIG. 6 is a configuration diagram of a transmission apparatus according to the first embodiment in which a pilot length is varied for each radio frequency in a radio communication system using a plurality of different radio frequencies
  • FIG. 7 is a configuration diagram of a reception apparatus.
  • the modulation unit 11 performs, for example, QPSK modulation on the transmission data
  • the first pilot insertion unit 12 uses the 1 GHz pilot signal P L1 (see FIGS. 1 and 2) generated from the pilot generation unit 13.
  • the transmitter for 1 GHz 14 up-converts the frequency of the signal with the pilot PL 1 inserted to 1 GHz and transmits it from the antenna 15.
  • the second pilot insertion unit 16 inserts the 2-GHz pilot signal PL2 (see FIGS.
  • the 2 GHz transmitter 17 Transmits up-converts the frequency of the signal into which the pilot PL2 is inserted to 2 GHz and transmits it from the antenna 18.
  • the 1 GHz receiver 21 down-converts the 1 GHz high frequency received signal received by the antenna 20 into a baseband signal and inputs it to the selection unit 22.
  • the 2 GHz receiver 24 is received by the antenna 23. Downconverts the 2 GHz high frequency received signal to a baseband signal and inputs it to the selector 22.
  • the selection unit 22 selects the baseband signal that also outputs the receiver power indicated by the 1GHZZ2GHZ selection signal SEL output from the control unit (not shown), and inputs it to the pilot extraction unit 25 and the demodulation unit 27.
  • the pilot extraction unit 25 extracts a pilot (complex signal) from the input signal based on the 1GHZZ2GHZ selection signal SEL, and inputs the average result to the channel estimation unit 26.
  • the channel estimator 26 estimates the channel (path propagation characteristics) using the input pilot signal and a known pilot signal.
  • the demodulator 27 performs channel compensation on the data signal based on the channel estimation value, and then demodulates the transmission data.
  • the pilot length is changed for each radio frequency. However, the pilot length can be changed for each band. As described above, according to the first embodiment, since the pilot length or the pilot interval is made different for each band or each radio frequency, the channel estimation accuracy in each band or each frequency is improved and the reception performance is improved. The transmission efficiency can be improved.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of a transmission apparatus according to a second embodiment in which a guard interval length is varied for each band in a radio communication system that performs OFDM transmission for each multiband band
  • FIG. 10 is a configuration diagram of a reception apparatus.
  • the serial Z parallel conversion unit 31a of the multicarrier modulation unit 31 converts the transmission data into N parallel data
  • the IFFT unit 3 lb performs IFFT calculation processing using each parallel data as N subcarrier components
  • the parallel Z-serial conversion unit 31c converts the N-symbol IFFT operation processing result (OFDM symbol) into serial data and outputs it.
  • the first guard interval adding unit 32 adds a 1 GHz guard interval (see Fig. 3) indicated by the GI length indicating unit 33 to the head of the N symbol (OFDM symbol), and for 1 GHz.
  • the transmitter 34 up-converts the frequency of the signal with the guard interval inserted to 1 GHz and transmits it from the antenna 35.
  • the second guard inverter adding unit 36 adds a 2 GHz-length guard interval (see Fig. 3) for which the GI length indicating unit 33 is also instructed to the head of the N symbol (OFDM symbol).
  • the 2 GHz transmitter 34 up-converts the frequency of the signal with the guard interval inserted to 2 GHz and transmits it from the antenna 38.
  • the 1 GHz receiver 41 receives the 1 GHz high frequency received signal received by the antenna 40. Is converted to a baseband signal and input to the selection unit 44, and the 2GHz receiver 43 downconverts the 2GHz high-frequency received signal received by the antenna 42 into a baseband signal and inputs it to the selection unit 44.
  • Selection unit 44 selects 1 GHz Z2 GHz selection signal output from the control unit (not shown) Selects the baseband signal output from the receiver indicated by SEL To the guard interval removal unit 45.
  • Guard interval remover 45 removes 1GHz or 2GHz guard interval from input signal according to instructions of 1GHz Z2GHz selection signal SEL
  • the FFT unit 46 converts the input signal into N symbols in parallel, and then performs N-point FFT calculation processing, converts the FFT calculation result into serial data, and inputs the result to the demodulation unit 47.
  • the demodulator 47 demodulates transmission data from the input signal.
  • Fig. 9 the power when lGHz / 2GHz guard intervals Gl and G2 are inserted in the same OFDM symbol and transmitted by 1GHz transmitter 14 and 2GHz transmitter 17 is different, as shown in Fig. 11.
  • Multicarrier modulation is performed on transmission data 1 and 2 using multicarrier modulators 31, 31 /, and 1GHz transmitter 35 and 2GHz transmitters are inserted by inserting guard intervals for 1GHZZ2GHZ into the OFDM symbols that are the respective modulation results. It can be configured to send with 38.
  • Fig. 12 is a block diagram of a transmitter that changes the guard interval length for each frequency in a multi-carrier transmission system.
  • Each single carrier modulation unit 51a-51n constituting the multicarrier modulation unit 51 performs predetermined modulation (for example, QPSK modulation) on the transmission data DATA1 and DATAn, and the first first nth guard interval addition unit 52a one 52 ⁇ is based on the guard interval length specified by the GI length indicating unit 53, and a guard interval G1-Gn having a predetermined length is inserted into the modulated data at the head of each of the data, and the first first n-th transmission Unit 54a-54 ⁇ transmits the data in which the guard inverter is inserted via antenna 54a-54 ⁇ .
  • predetermined modulation for example, QPSK modulation
  • the first first nth guard interval addition unit 52a one 52 ⁇ is based on the guard interval length specified by the GI length indicating unit 53, and a guard interval G1-Gn having a predetermined length is inserted into the modulated data at the head of each of the data
  • the first first n-th transmission Unit 54a-54 ⁇ transmits
  • FIG. 13 shows a transmission system according to the thirty-second embodiment in which the number of subcarriers is varied for each node and the subcarrier interval is varied in a wireless communication system that performs OFDM transmission for each multiband band.
  • FIG. 14 is a block diagram of the receiving device.
  • the modulation unit 61 performs QPSK modulation on the transmission data and outputs it as complex data.
  • the serial / parallel conversion unit 62a converts the transmission data into N parallel data
  • the IFFT unit 62b performs IFFT calculation processing on each parallel data as N subcarrier components
  • the parallel / serial converter not shown, converts the N symbol I FFT operation processing result (OFDM symbol) into serial data and outputs it.
  • the first guard interval-capable unit 63 adds a guard interval of a predetermined length to the beginning of N symbols (OFDM symbols), and the 1 GHz transmitter 64 sets the frequency of the signal with the guard interval inserted to 1 GHz. Up-converted to antenna 65 and transmit.
  • the guard interval adding unit 63 can insert a guard interval having a length for 1 GHz.
  • the serial / parallel conversion unit 66a converts the transmission data into M (M ⁇ N) parallel data
  • the IFFT unit 66b converts each parallel data into M subcarrier components.
  • the parallel Z-serial conversion unit converts the M symbol IFFT operation processing result (OFDM symbol) into serial data and outputs the result.
  • the second guard interval adding unit 67 adds a guard interval of a predetermined length to the head of the M symbol (OFDM symbol), and the 2 GHz transmitter 68 increases the frequency of the signal in which the guard interval is inserted to 2 GHz. Convert and transmit from antenna 69.
  • the guard interval adding unit 67 is inserted by inserting a guard interval with a length of 2 GHz.
  • the 1 GHz receiver 71 down-converts the 1 GHz high frequency received signal received by the antenna 70 into a baseband signal and inputs it to the selection unit 74, and the 2 GHz receiver 73 receives the 2 GHz high frequency received by the antenna 72.
  • the received signal is down-converted to a baseband signal and input to selection section 74.
  • the selection unit 74 selects a baseband signal output from the receiver indicated by the 1 GHzZ2 GHz selection signal SEL output from the control unit (not shown), and inputs it to the guard interval removal unit 75.
  • the guard inverter removing unit 75 deletes the guard interval having a predetermined length from the input signal and inputs it to the FFT unit 76. Select 1GHZZ2GHZ for FFT section 76
  • N point FFT processing is performed and 2GHz.
  • M point FFT processing is performed, and the FFT calculation result is converted to serial and input to the demodulator 77.
  • the demodulator 77 demodulates transmission data from the input signal.
  • the third embodiment by changing the number of subcarriers (N, M) of multicarriers or subcarrier intervals in each band, the influence of frequency fluctuations in a high frequency band is reduced. As a result, reception performance can be improved and transmission efficiency can be improved.
  • one of the pilot length, guard interval length, and subcarrier interval is changed for each band or for each frequency, but it can be configured to change two or more at the same time. In other words, all combinations that change two of these three parameters, and all combinations that change three, can be adopted.

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Abstract

　マルチバンドまたは異なる複数の無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、各バンドまたは無線周波数毎に異なる無線伝送方式を用いる。たとえば、各バンドまたは無線周波数毎に異なる無線フォーマットでデータを送信することにより、各バンドまたは無線周波数毎に前記無線伝送方式を異ならせる。無線フォーマットを異ならせるには、（１） 無線周波数毎にパイロット長を異ならせる、（２）無線周波数毎にパイロット間隔を異ならせる、（３）各バンドまたは無線周波数毎にガードインターバル長を異ならせる、（４）各バンドにおいてマルチキャリア変調で無線通信する場合、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア間隔を異ならせる。                                                                         

Description

無線通信システム
技術分野
[0001] 本発明はマルチバンドまたは異なる複数の無線周波数を使用する無線通信システ ムに係わり、特に、各バンドまたは無線周波数毎に異なる無線伝送方式 (無線伝送 パラメータ）を用いる無線通信システムおよび送信装置、受信装置に関する。
背景技術
[0002] 第 2世代携帯電話システムでは 80編 Hz帯、 1.5GHz帯など複数の周波数帯を使用 している。また、第 3世代携帯電話システム IMT-2000では現在 2GHz帯が使用されて V、るが近 、将来 800MHz帯の使用も検討されて 、る。このように 1つの携帯電話シス テムにお 、て複数の周波数帯を使用することは周知の事実となって 、る。
マルチバンドの無線通信システム、すなわち、複数の帯域幅 (バンド）を用いた無線 通信システム、あるいは、複数の異なる無線周波数を使用するマルチキャリア無線通 信システムにおいて、従来はすベて同じ無線パラメータ (無線フォーマット）を用いて いた。すなわち、無線フォーマットとして、（1)チャネル推定に必要な内挿パイロットの 長さ、（2)シンボル間干渉を防止するためのガードインターバル GIの長さ、（3)マルチ キャリアにおけるサブキャリア数あるいはサブキャリア間隔等がある力 従来はこれら 無線パラメータ（フォーマット）は無線周波数やバンドに関係なく同じであった。しかし 、使用する周波数帯が異なれば、伝播特性が変わり、受信性能もそれに応じて異な る。図 15はマルチバンドの説明図であり、説明を簡素化するために周波数帯を 1GHz 帯と 2GHz帯としている力 この周波数帯に限定するものではなぐまた、 2つのバンド に限定するものでもない。
(1)パイロットを内挿する無線伝送システム
周波数帯が 1GHzと 2GHzを用いた無線伝送システムでは移動速度が同じでも、使 用する周波数帯によってフェージング速度が倍異なる。このため、チャネル推定ため に同じ長さの内挿パイロットを用いるとチャネル推定精度が 1GHzと 2GHzで異なり、 2 GHz帯では 1GHz帯に比べ受信性能が劣化する。しかし、従来は図 16に示すように 、周波数帯に関係なくデータ DTI, DT2に内挿するパイロット PL1、 PL2の長を同一 長にしており、チャネル推定精度が 2GHz帯において劣化する問題があった。
図 17は力かる従来のパイロット長を周波数帯に関係なく一定にした場合の送信装 置の構成図、図 18は受信装置の構成図である。
送信装置において、変調部 laは、送信データにたとえば QPSK変調を施し、パイ ロット揷入部 lbは QPSKの同相成分、直交成分にパイロット信号 PLを挿入し、 1GHz 用送信機 lcは該パイロット PLが挿入された信号の周波数を 1GHzにアップコンパ一 トして送信し、 2GHz用送信機 Idは該ノィロット PLが挿入された信号の周波数を 2 GHzにアップコンバートして送信する。なお、パイロットの挿入は QPSK変調前でも良 い。
受信装置において、 1GHz用受信機 2aは 1GHzの高周波受信信号をベースバンド 信号にダウンコンバートして選択部 2cに入力し、 2GHz用受信機 2bは同様に 2GHz の高周波受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートして選択部 2cに入力する 。選択部 2cは図示しない制御部から出力された 1GHZZ2GHZ選択信号 SELが指示 する受信機力 出力するベースバンド信号を選択し、パイロット抽出部 2dと復調部 2e に入力する。パイロット抽出部 2dは入力信号よりパイロットを抽出し、チャネル推定部 2fは抽出したパイロット信号と既知のパイロット信号とを用いてチャネル (パスの伝搬 特性)を推定する。復調部 2eは該チャネル推定値に基づ ヽてデータ信号にチャネル 補償を施し、しかる後、送信データを復調する。
以上のように、送信装置は lGHz/2GHzともに同じ長さのパイロット信号を挿入し、 同一の無線フォーマットで無線信号として送信する。このため、 2GHzで送信されたデ ータを復調する際、チャネル推定精度が劣化するため高精度のデータ復調ができな い。
(2)ガードインターバルを挿入する無線伝送システム
シンボル間干渉を防止するためにガードインターバル GIを挿入する無線伝送シス テムでは、基地局と移動局の位置関係によって必要なガードインターバル長が異な る。例えば 1GHzと 2GHzでは伝播損失が異なり、 1GHzの方が遠くへ到達することが 知られており、 1GHz帯の遅延スプレッドの方が長くなる。ガードインターバル長は最 大遅延スプレッドの長さに合わせて決めるのが一般的である。すなわち、バンド毎に 同じガードインターバル長（同じ無線フォーマット）の場合、遅延スプレッドが最長とな る基地局と移動局の位置関係を想定してガードインターバル長を決める必要がある。 図 19は従来の無線フォーマットの例であり、 1GHzの遅延スプレッドに基づいて 1 GHZZ2GHzのガードインターバル GIの長さを決めている。以上より、 2GHz帯ではガ ードインターバルが長くなりすぎ、すなわち、無用なガードインターバル長を用意する ことになり伝送効率が悪くなる問題がある。
図 20はガードインターバル GIを同一にした場合の無線伝送システムにおける送信 装置、図 21は受信装置の構成図であり、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing： OFDM)方式によりマルチキャリア伝送する例であり 、 1GHZZ2GHZともに同じ長さのガードインターバルが挿入されたデータを送信機か ら送信する。
送信装置において、マルチキャリア変調部 3aのシリアル Zパラレル変換部 3aは送
1 信データを N個の並列データに変換し、 IFFT部 3aは各並列データを N個のサブキ
2
ャリア成分として IFFT演算処理し、パラレル Zシリアル変換部 3aは Nシンボルの IF
3
FT演算処理結果を直列に変換して出力する。ガードインターバル付加部 3bは予め 設定されて 、る一定長のガードインターバルを Nシンボルの先頭に付カ卩し、 1GHz用 送信機 3cは該ガードインターバルが挿入された信号の周波数を 1GHzにアップコン バートして送信し、 2GHz用送信機 3dは該ガードインターバルが挿入された信号の周 波数を 2GHzにアップコンバートして送信する。
受信機において、 1GHz用受信機 4aは 1GHzの高周波受信信号をベースバンド信 号にダウンコンバートして選択部 4cに入力し、 2GHz用受信機 4bは同様に 2GHzの 高周波受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートして選択部 4cに入力する。 選択部 4cは図示しない制御部から出力された 1GHZZ2GHZ選択信号 SELが指示 する受信機力 出力するベースバンド信号を選択し、ガードインターバル除去部 4d に入力する。ガードインターバル除去部 4dは入力信号よりガードインターバルを除去 して FFT部 4eに入力する。 FFT部 4eは入力信号を Nシンボルにパラレル変換し、つ いで、 Nポイント FFT演算処理を行ない、 FFT演算結果をシリアルに変換して復調 部 4fに入力する。復調部 4fは、入力信号より送信データを復調する。
以上のように、送信機は 1GHZZ2GHZともに同じ長さのガードインターバルを挿入 して同一の無線フォーマットで無線信号として送信する。このため、 2GHzではガード インターバルが長くなりすぎ伝送効率が悪くなる。
(3)マルチバンドにおけるマルチキャリア伝送システム
図 22に示すようにマルチバンド（1GHz帯および 2GHz帯）のそれぞれで OFDM方 式によりマルチキャリア伝送する無線通信システムでは、フェージングにより周波数変 動が生じると、隣り合うサブキャリア間の直交性が崩れる。この直交性の崩れ度合は、 使用する周波数帯によって異なる。すなわち、移動速度が同じでも 2GHz帯では 1 GHz帯に比べて周波数変動量が 2倍になるため、 1GHz帯に比べて劣化量も大きくな る。
OFDMでは送信信号をシリアル/パラレル変換 (N個の並列信号に変換)して信号速 度を低くし、各サブキャリアに N個の各送信信号を割り当て伝送する方式である。シリ アル Zパラレル変換後の信号速度 (=1/T Hz)によってサブキャリア間隔または帯域 幅が決まる。サブキャリア間隔は周波数軸上で直交するように 1/2T間隔で並べられる 。この OFDM伝送方式では前述のようにマルチパスフェージングによって周波数が ふらつき、各サブキヤリ間の直交性が崩れると性能が劣化する。そのため、予め周波 数間隔はそのふらつきを予想してバンド毎に劣化が生じない間隔にする必要がる。し かし、従来のマルチバンドの無線伝送システムにおいて各バンドにおけるサブキヤリ ァ間隔は 1GHzと 2GHzで同じである。なお、マルチバンド（1GHz帯および 2GHz帯） のそれぞれで OFDM方式によりマルチキャリア
伝送する無線通信システムは図 20、図 21と同一の構成になる。
周波数により信号劣化の度合が異なる場合、受信状態の良い周波数チャネルの信 号を選択受信する技術がある (特許文献 1)。この従来技術では、複数の送信局が異 なる周波数で同一の内容の送信を行なう多周波数ネットワークにおいて、受信局が、 周波数が異なる 2つのチャネルにて送られてくる信号の受信レベルを検出し、受信レ ベルの大きなチャネルの信号を用いて復元する。
また、同一周波数帯を使用する様々な方式の無線通信装置が存在する場合、無 線通信の干渉が発生すると予想される周波数、時間または方向を求め、これを避け て無線通信する技術がある (特許文献 2)。
しかし、これらの従来技術はマルチバンドの無線通信システムおよびマルチキャリア 無線通信システムにお 、て、各バンドあるいは各周波数における受信性能をそれぞ れ向上するものではない。
以上から本発明の目的は、マルチバンドの無線通信システムおよびマルチキャリア 無線通信システムにお 、て、各バンドあるいは各周波数における受信性能をそれぞ れ向上し、かつ、伝送効率を向上することである。
本発明の別の目的は、各周波数において内挿するパイロットの長さを変えることに より、各周波数におけるチャネル推定精度を向上して受信性能を向上し、伝送効率 を改善することである。
本発明の別の目的は、各バンドあるいは各周波数において挿入するガードインタ 一バルの長さを変えることにより、各バンドあるいは各周波数におけるシンボル間干 渉を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することである。
本発明の別の目的は、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数、またはサ ブキャリア間隔を異ならせることにより、各バンドにおいて周波数変動による影響を低 減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することである。
特許文献 1：特開 2002— 64458号公報
特許文献 2 :特開 2002-300172号公報
発明の開示
本発明は、マルチバンドまたは複数の異なる無線周波数 (例えば、非連続 2つのバ ンド、離間した 2つのバンド、異なる周波数帯に属する 2つの無線周波数等）を使用 する無線通信システムであり、この無線通信システムでは各バンドまたは無線周波数 毎に異なる無線伝送パラメータ (伝送方式)を用いる。すなわち、各バンドまたは無線 周波数毎に異なる無線パラメータ (フォーマット)でデータを送信することにより、各バ ンドまたは無線周波数毎に前記無線伝送パラメータ (伝送方式)を異ならせる。
尚、ここで、 3以上のバンドを使用する場合に、そのうちの 2つのバンドについて各 バンド毎に異なる無線パラメータ (フォーマット)でデータを送信する場合であっても、 2つのバンド (マルチバンド）を使用することには変わりがなぐ使用する 2つのバンド の各バンド毎に異なる無線伝送パラメータを用いて ヽると解することができる。
もちろん、使用するバンドの全てにっ 、て異なる無線伝送パラメータを用いることも できる。
また、パラメータ (フォーマット）を異ならせる際に、各バンドを利用する無線通信装 置 (無線送信装置又は無線受信装置）に共通的に異ならせることが好ましい。
例えば、第 1のバンドを利用して通信する無線通信装置は一律に、第 1のパラメ一 タが適用された第 1のバンドを使用し、第 2のバンドを利用して通信する無線通信装 置は一律に、第 2のパラメータが適用された第 2のバンドを使用するのである。
また、そのパラメータの設定は、無線通信装置が第 1のバンド及び第 2のバンドを使 用することを外部入力等により指示された場合に、各バンドについてそれぞれ対応す るパラメータを記憶部力 読み出し、制御部は、読み出したパラメータに従って、各部 の制御を行うようにすることで行うことが望ま 、。
もちろん、 1つの無線通信装置が 1つのバンドしか対応していない場合は、他の無 迪
信装置が異なる他の 1つのバンドを使用し、それぞれ第 1のバンドに適合したパラメ ータ、第 2のバンドに適合したパラメータを使用することが望ましい。尚、この際、やは り無線通信装置の各々は、いずれのバンドにも対応可能なように、記憶部に、各バン ドに応じた無線パラメータを記憶しておき，指定されたバンドに応じた無線パラメータ を制御部力 読み出して制御に用いることが望ましい。
また、異なる 3つのバンドである、第 1、第 2、第 3のバンド (第 1のバンドと第 2のバン ドの周波数間隔より第 2のバンドと第 3のバンドの周波数間隔の方が広いものとする） を使用する場合に、第 1と第 2では同じ無線パラメータを利用し、第 2と第 3のバンド間 では異なる無線パラメータを使用することもできる。
これにより、周波数が異なることに起因する問題が顕著に生ずる部分を狙い撃ちし て対応することができる力 である。
また、第 1のバンド、第 2のバンドを使用する無線通信装置は、 1つの無線通信装置 (無線基地局）であることが望ま 、が、異なる無線通信装置であってもよ 、。 異なる無線通信装置である場合に、好ましくは、同じ通信事業者に属する力、又は
、後述するパラメータ以外は同じ無線通信方式 (例えば OFDM)を採用する力、又は
、同じ無線通信システム (例えば第 4世代移動通信システム）に属する力 又は、コア ネットワークを共通とすることが望まし 、。 もちろん、後述するような無線パラメータを異ならせるのであれば、第 1のバンドは第 1の通信事業者、第 2のバンドは第 2の通信事業者に属するようにしても差し支えない また、第 1のバンド、第 2のバンドを使用する無線通信装置は、 1つの無線通信装置 であろうが、異なる無線通信装置であろうが、符号化方式、復号化方式、変復調方式 は同じ方式を採用する力 無線区間において送受信される無線フォーマット（例えば 、後述する各フォーマット）が異なる様にされて 、ることが望ま 、。 無線パラメータ（ フォーマット）を異ならせる第 1の具体方法は、各バンドまたは無線周波数毎にパイ口 ット長を異ならせることである。これにより、各周波数におけるチャネル推定精度が向 上して受信性能および伝送効率を改善することができる。
無線パラメータ (フォーマット）を異ならせる第 2の具体方法は、各バンドまたは無線 周波数毎にパイロット間隔を異ならせることである。これにより、各周波数におけるチ ャネル推定精度が向上して受信性能および伝送効率を改善することができる。
無線パラメータ (フォーマット）を異ならせる第 3の具体方法は、各バンドまたは無線 周波数毎にガードインターバル長を異ならせることである。これにより、各バンドあるい は各周波数におけるシンボル間干渉を低減して受信性能および伝送効率を改善す ることがでさる。
無線パラメータ (フォーマット）を異ならせる第 4の具体方法は、各バンドにお 、てマ ルチキャリア変調で無線通信する場合、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキヤリ ァ数を異ならせ、またはサブキャリア間隔を異ならせることである。これにより、各バン ドにおける周波数変動による影響を低減して受信性能および伝送効率を改善するこ とがでさる。
図面の簡単な説明
[図 1]複数の異なる無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、無線周波数 毎にパイロット長を異ならせる第 1実施例の第 1の原理説明図である。
[図 2]複数の異なる無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、無線周波数 毎にパイロット長を異ならせる第 1実施例の第 2の原理説明である。
圆 3]各バンドまたは無線周波数毎にガードインターバル長を異ならせる第 2実施例 の原理説明図である。
[図 4]各バンドにぉ 、てマルチキャリア変調で無線通信する場合、各バンドにおける マルチキャリアのサブキャリア数を異ならせ、またはサブキャリア間隔を異ならせる第 4 実施例の原理説明図である。
圆 5]サブキャリア間隔を大きくすることにより周波数変動による影響を低減できること を説明する図である。
[図 6]複数の異なる無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、無線周波数 毎にパイロット長を異ならせる第 1実施例の送信装置の構成図である。
圆 7]第 1実施例の受信装置の構成図である。
圆 8]第 1実施例の受信装置の別の構成図である。
[図 9]マルチバンドのバンド毎に OFDM送信する無線通信システムにお!/、て、バンド 毎にガードインターバル長を異ならせる第 2実施例の送信装置の構成図である。 圆 10]第 2実施例の受信装置の構成図である。
圆 11]第 2実施例の送信装置の別の構成図である。
圆 12]第 2実施例の送信装置の更に別の構成図である。
[図 13]マルチバンドのバンド毎に OFDM送信する無線通信システムにおいて、バンド 毎にサブキャリア数を異ならせてサブキャリア間隔を異ならせる第 3実施例の送信装 置の構成図である。
圆 14]第 3実施例の受信装置の構成図である。
[図 15]マルチバンドの説明図である。
[図 16]周波数帯に関係なくデータに内挿するパイロット PL1、PL2の長を同一長にす る従来例説明図である。
圆 17]従来の周波数帯に関係なくパイロット長を一定にした場合の送信装置の構成 図である。 [図 18]従来の周波数帯に関係なくパイロット長を一定にした場合の受信装置の構成 図である。
[図 19]ガードインターノ レ長を周波数帯に関係なく一定にした場合の従来例説明図 である。
[図 20]ガードインターノ レ長を周波数帯に関係なく一定にした場合の送信装置の構 成図である。
[図 21]ガードインターノ レ長を周波数帯に関係なく一定にした場合の受信装置の構 成図である。
[図 22]直交性の崩れ度合が周波数により異なることを説明する図である。
発明を実施するための最良の形態
(A)本発明の概略
本発明の原理は、マルチバンドの各バンド、あるいはマルチキャリアの各周波数の 無線パラメータ（フォーマット）をその周波数帯に合ったものにすることである。
もちろん、先に説明したように、使用する全てのバンドについてこのようなパラメータ (フォーマット）の適合化を図るのではなぐ少なくとも 2つのバンドについてパラメータ の適合化が図られればよい。
但し、好ましくは使用する全てのバンドの各々について無線パラメータを適合ィ匕さ せることが望ましい。
無線フォーマットを一致させる第 1の方法は、マルチバンド (例えば、 2つの離間した バンド、非連続のバンド等)または複数の異なる無線周波数 (例えば、異なるバンドに 属する 2つの無線周波数等）を使用する無線通信システムにおいて、バンド毎に、あ るいは無線周波数毎にノ ィロット長を異ならせることである。これにより、各バンドある いは各周波数におけるチャネル推定精度が向上して受信性能を向上できる。ノイロ ット長を異ならせるには、図 1に示すように 1GHz帯の内挿パイロット PL1の挿入間隔 y に対し 2GHz帯の内挿パイロット PL2の挿入間隔を yZ2にする。伝播路推定を行う場 合、内挿パイロットを用いるが、挿入間隔が密になることで推定精度を上げることがで きる。
ノ ィロット長を異ならせる別の方法は、図 2に示すように 2GHz帯の内挿パイロットの 長さを 1GHz帯の内挿パイロット長 xの 2倍にすることである。これにより、図 1の場合と 同様に推定精度を上げることができる。
無線フォーマットを一致させる第 2の方法は、各バンドまたは無線周波数毎にガー ドインターバル長を異ならせることである。これにより、各バンドあるいは各周波数に おけるシンボル間干渉が低減して受信性能を向上できる。すなわち、図 3に示すよう にバンド毎にあるいは周波数毎に異なるガードインターバル長を用意し、最も周波数 の高 、バンド (2GHz)には最も短!、ガードインターバル長を、最も周波数の低!、バンド (1GHz)には最も長いガードインターバル長を割り当てる。これは、周波数が高いほど 伝播距離が短くなり、遅延スプレッドも短くなるためである。遅延スプレッドが短い位 置に 、る移動局はガードインターノ レ長の短 、無線フォーマット（バンド）を用いるこ とで伝送効率を上げることができる。
無線フォーマットを一致させる第 3の方法は、各バンドにおいてマルチキャリア変調 で無線通信する場合、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数を異ならせ、 またはサブキャリア間隔を異ならせることである。これにより、各バンドにおける周波数 変動による影響を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。す なわち、図 4に示すように 2GHz帯のサブキャリア数 Mを 1GHz帯のサブキャリア数サ ブキャリア数 Nより少なくすることにより (Mく N)、サブキャリア間隔を 2GHz帯では 1 GHz帯より大きくする。これにより、各バンドにおける周波数変動による影響を低減し て受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。
図 5はサブキャリア間隔を大きくすることにより周波数変動による影響を低減できるこ とを説明する図である。
1GHz帯のシンボル数 Nのサブキャリア間隔 lZ2Taは
l/2Ta= l/N
2GHz帯のシンボル数 Mのサブキャリア間隔 lZ2Tbは
l/2Tb= l/M
である。 N>Mであるから、図示するように 2GHz帯のサブキャリア間隔 lZ2Tbの方 が 1GHz帯のサブキャリア間隔 lZ2Taより大きい。ここで周波数 Δ ίの周波数変動が 発生した場合を考察すると、 2GHz帯における隣接周波数に対する漏れ CTはサブ キャリア間隔を広くしたことにより 1GHz帯における隣接周波数に対する漏れ CTより
1 小さくなつており、周波数変動による影響を低減することができる。
(B)第 1実施例
図 6は複数の異なる無線周波数を使用する無線通信システムにおいて、無線周波 数毎にパイロット長を異ならせる第 1実施例の送信装置の構成図、図 7は受信装置の 構成図である。
送信装置において、変調部 11は、送信データにたとえば QPSK変調を施し、第 1 のパイロット挿入部 12はノ ィロット発生部 13から発生する 1GHz用のパイロット信号 P L1 (図 1、図 2参照)を QPSKの同相成分、直交成分に挿入し、 1GHz用送信機 14は該 パイロット PL1が挿入された信号の周波数を 1GHzにアップコンバートして送信してァ ンテナ 15より送信する。また、第 2のパイロット挿入部 16はノ ィロット発生部 13から発 生する 2GHz用のパイロット信号 PL2(図 1、図 2参照)を QPSKの同相成分、直交成分 に挿入し、 2GHz用送信機 17は該パイロット PL2が挿入された信号の周波数を 2GHz にアップコンバートして送信してアンテナ 18より送信する。
受信装置において、 1GHz用受信機 21はアンテナ 20により受信された 1GHzの高 周波受信信号をベースバンド信号にダウンコンバートして選択部 22に入力し、 2GHz 用受信機 24はアンテナ 23により受信された 2GHzの高周波受信信号をベースバンド 信号にダウンコンバートして選択部 22に入力する。選択部 22は図示しない制御部か ら出力された 1GHZZ2GHZ選択信号 SELが指示する受信機力も出力するベースバ ンド信号を選択し、パイロット抽出部 25と復調部 27に入力する。パイロット抽出部 25 は 1GHZZ2GHZ選択信号 SELに基づいて入力信号よりパイロット (複素信号)を抽出 し、その平均結果をチャネル推定部 26に入力する。チャネル推定部 26は入力され たパイロット信号と既知のノ ィロット信号を用いてチャネル (パスの伝搬特性)を推定す る。復調部 27は該チャネル推定値に基づいてデータ信号にチャネル補償を施し、し かる後、送信データを復調する。
図 6では同一の送信データに 1GHZZ2GHZ用のパイロット PL1, PL2を挿入して 1 GHz用送信機 14、 2GHz用送信機 17でそれぞれ送信した場合である力 図 8に示す ように、別々の送信データ 1, 2を変調器 11, 11' で個々に変調し、それぞれの変調 結果に lGHz/2GHz用のパイロット PLl, PL2を挿入して 1GHz用送信機 14、 2GHz 用送信機 17でそれぞれ送信するように構成することもできる。この場合、パイロットの 挿入を変調前に行なうことができる。又、以上では無線周波数毎にパイロット長を変 えた場合であるが、バンド毎にパイロット長を変更するように構成することもできる。 以上、第 1実施例によれば、バンド毎にあるいは無線周波数毎にパイロット長あるい はパイロット間隔を異ならせるようにしたから、各バンドあるいは各周波数におけるチ ャネル推定精度を向上して受信性能を向上でき、また伝送効率を改善することがで きる。
(C)第 2実施例
図 9はマルチバンドのバンド毎に OFDM送信する無線通信システムにおいて、バン ド毎にガードインターバル長を異ならせる第 2実施例の送信装置の構成図、図 10は 受信装置の構成図である。
送信装置において、マルチキャリア変調部 31のシリアル Zパラレル変換部 31aは 送信データを N個の並列データに変換し、 IFFT部 3 lbは各並列データを N個のサ ブキャリア成分として IFFT演算処理し、パラレル Zシリアル変換部 31cは Nシンボル の IFFT演算処理結果 (OFDMシンボル)を直列に変換して出力する。第 1のガードィ ンターバル付加部 32は、 GI長指示部 33から指示されている 1GHz用の長さのガード インターバル (図 3参照)を Nシンボル (OFDMシンボル)の先頭に付カ卩し、 1GHz用送信 機 34は該ガードインターバルが挿入された信号の周波数を 1GHzにアップコンバート してアンテナ 35から送信する。また、第 2のガードインターノ レ付加部 36は、 GI長指 示部 33力も指示されている 2GHz用の長さのガードインターバル (図 3参照)を Nシンポ ル（OFDMシンボル）の先頭に付加し、 2GHz用送信機 34は該ガードインターバルが 挿入された信号の周波数を 2GHzにアップコンバートしてアンテナ 38から送信する 受信機において、 1GHz用受信機 41はアンテナ 40で受信した 1GHzの高周波受信 信号をベースバンド信号にダウンコンバートして選択部 44に入力し、 2GHz用受信機 43はアンテナ 42で受信した 2GHzの高周波受信信号をベースバンド信号にダウンコ ンバートして選択部 44に入力する。選択部 44は図示しない制御部から出力された 1 GHzZ2GHz選択信号 SELが指示する受信機から出力するベースバンド信号を選択 し、ガードインターバル除去部 45に入力する。ガードインターバル除去部 45は 1GHz Z2GHz選択信号 SELの指示にしたがって、入力信号より 1GHzあるいは 2GHzのガ ードインターバルを除去
して FFT部 46に入力する。 FFT部 46は入力信号を Nシンボルにパラレル変換し、つ いで、 Nポイント FFT演算処理を行ない、 FFT演算結果をシリアルに変換して復調 部 47に入力する。復調部 47は、入力信号より送信データを復調する。
図 9では同一の OFDMシンボルに lGHz/2GHz用のガードインターバル Gl, G2を 挿入して 1GHz用送信機 14、 2GHz用送信機 17で送信した場合である力 図 11に示 すように、別々の送信データ 1, 2にマルチキャリア変調器 31, 31/ でそれぞれマル チキャリア変調し、それぞれの変調結果である OFDMシンボルに 1GHZZ2GHZ用の ガードインターバルを挿入して 1GHz用送信機 35、 2GHz用送信機 38で送信するよう に構成することちでさる。
また、以上ではマルチバンドのバンド毎にガードインターバル長を変更した場合で ある力 マルチキャリアのキャリア周波数毎にガードインターバル長を変更するように もできる。図 12は力かるマルチキャリア伝送システムにおいて、周波数毎にガードィ ンターバル長を変更する送信装置の構成図である。マルチキャリア変調部 51を構成 する各シングルキャリア変調部 51 a— 51 nは送信データ DATA 1一 DATAnに対して 所定の変調 (たとえば QPSK変調)を施し、第 1一第 nガードインターバル付加部 52a 一 52ηは、 GI長指示部 53から指示されているガードインターバル長に基づいて Ν個 のデータの先頭に所定の長さのガードインターバル G1— Gnをそれぞれ変調データ に挿入し、第 1一第 n送信機 54a— 54ηは該ガードインターノ レが挿入されたデータ をアンテナ 54a— 54ηを介して送信する。
以上、第 2実施例によれば、各バンドあるいは各周波数において挿入するガードィ ンターバルの長さを変えることにより、各バンドあるいは各周波数におけるシンボル間 干渉を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善することができる。
(D)第 3実施例
図 13はマルチバンドのバンド毎に OFDM送信する無線通信システムにおいて、ノ ンド毎にサブキャリア数を異ならせてサブキャリア間隔を異ならせる第 32実施例の送 信装置の構成図、図 14は受信装置の構成図である。
変調部 61は例えば送信データに QPSK変調を施して複素データにして出力する。 第 1のマルチキャリア変調部 62において、シリアル/パラレル変換部 62aは送信デー タを N個の並列データに変換し、 IFFT部 62bは各並列データを N個のサブキャリア 成分として IFFT演算処理し、図示しな ヽパラレル/シリアル変換部は Nシンボルの I FFT演算処理結果 (OFDMシンボル)を直列に変換して出力する。第 1のガードインタ 一バル付カ卩部 63は所定長のガードインターバルを Nシンボル (OFDMシンボル)の先 頭に付加し、 1GHz用送信機 64は該ガードインターバルが挿入された信号の周波数 を 1GHzにアップコンバートしてアンテナ 65から送信する。なお、ガードインターバル 付加部 63は 1GHz用の長さのガードインターバルを挿入することもできる。
また、第 2のマルチキャリア変調部 66において、シリアル/パラレル変換部 66aは 送信データを M個（M<N)の並列データに変換し、 IFFT部 66bは各並列データを M個のサブキャリア成分として IFFT演算処理し、図示しな 、パラレル Zシリアル変換 部は Mシンボルの IFFT演算処理結果 (OFDMシンボル)を直列に変換して出力する 。第 2のガードインターバル付加部 67は所定長のガードインターバルを Mシンボル (OFDMシンボル)の先頭に付カ卩し、 2GHz用送信機 68は該ガードインターバルが揷 入された信号の周波数を 2GHzにアップコンバートしてアンテナ 69から送信する。な お、ガードインターバル付加部 67は 2GHz用の長さのガードインターバルを挿入する ことちでさる。
受信機において、 1GHz用受信機 71はアンテナ 70で受信した 1GHzの高周波受信 信号をベースバンド信号にダウンコンバートして選択部 74に入力し、 2GHz用受信機 73はアンテナ 72で受信した 2GHzの高周波受信信号をベースバンド信号にダウンコ ンバートして選択部 74に入力する。選択部 74は図示しない制御部から出力された 1 GHzZ2GHz選択信号 SELが指示する受信機から出力するベースバンド信号を選択 し、ガードインターバル除去部 75に入力する。ガードインターノ レ除去部 75は所定 長のガードインターバルを入力信号から削除して FFT部 76に入力する。 FFT部 76 は 1GHZZ2GHZ選択
信号 SELが 1GHzを指示している場合には、 Nポイントの FFT処理を行ない、 2GHz を指示している場合には、 Mポイントの FFT処理を行ない、 FFT演算結果をシリアル に変換して復調部 77に入力する。復調部 77は、入力信号より送信データを復調す る。
以上、第 3実施例によれば、各バンドにおけるマルチキャリアのサブキャリア数 (N, M)、またはサブキャリア間隔を異ならせることにより、周波数帯域が高いバンドにお ける周波数変動による影響を低減して受信性能を向上し、伝送効率を改善すること ができる。
以上の実施例では、パイロット長、ガードインターバル長、サブキャリア間隔の 1つを バンド毎に、あるいは周波数毎に変えた場合であるが、同時に 2以上変更するように 構成することもできる。即ち、これらの 3つのパラメータの 2つの変更を行う全ての組み 合わせ、また、 3つ変更を行う全ての組み合わせについても採用することができる。

Claims

請求の範囲
[1] マルチバンドまたは異なる複数の無線周波数を使用する無線通信システムにお 、て 各バンドまたは無線周波数毎に異なる無線パラメータを用いる、
ことを特徴とする無線通信システム。
[2] 各バンドまたは無線周波数毎に異なる無線パラメータでデータを送信することにより、 各バンドまたは無線周波数毎に前記無線伝送方式を異ならせる、
ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信システム。
[3] 各バンドまたは無線周波数毎にパイロット長を異ならせることにより前記無線フォーマ ットを異ならせる、
ことを特徴とする請求項 2記載の無線通信システム。
[4] 各バンドまたは無線周波数毎にパイロット間隔を異ならせることにより前記無線フォー マットを異ならせる、
ことを特徴とする請求項 2記載の無線通信システム。
[5] 各バンドまたは無線周波数毎にガードインターバル長を異ならせることにより前記無 線フォーマット異ならせる、
ことを特徴とする請求項 2記載の無線通信システム。
[6] 各バンドにおいてマルチキャリア変調で無線通信する場合、各バンドにおけるマルチ キャリアのサブキャリア数を異ならせ、またはサブキャリア間隔を異ならせることにより 前記無線伝送方式を異ならせる、
ことを特徴とする請求項 1記載の無線通信システム。
[7] 異なる複数の無線周波数を使用する無線通信システムの送信装置において、
送信信号の無線フォーマットを各送信周波数毎に個別に設定する無線フォーマツ ト設定部、
前記各送信周波数で信号を送信する送信機、
を備えたことを特徴とする無線通信システムにおける送信装置。
[8] 前記無線フォーマット設定部は、送信信号のパイロット長を各送信周波数毎に個別 に設定する、 ことを特徴とする請求項 7記載の送信装置。
[9] 前記無線フォーマット設定部は、送信信号のパイロット挿入間隔を各送信周波数毎 に個別に設定する、
ことを特徴とする請求項 7記載の送信装置。
[10] 前記無線フォーマット設定部は、ガードインターバル長を各送信周波数毎に個別に 設定する、
ことを特徴とする請求項 7記載の送信装置。
[11] マルチバンドを使用する無線通信システムの送信装置において、
各バンドにおいてマルチキャリア変調する変調部、
各バンドのマルチキャリアを構成するサブキャリアの数、またはサブキャリア間隔を ノ
ンド毎に個別に設定する無線フォーマット設定部、
各バンドにおいて前記マルチキャリア変調された信号をバンド毎の送信周波数で 送信する送信機、
を備えたことを特徴とする無線通信システムにおける送信装置。
[12] マルチバンドを使用する無線通信システムの送信装置において、
各バンドにおいてマルチキャリア変調する変調部、
各バンドのガードインターバル長をバンド毎に個別に設定する無線フォーマット設 定部、
マルチキャリア変調された信号に前記バンドに応じた長さのガードインターバル長 を挿入するガードインターバル挿入部、
各バンドに応じた長さのガードインターバルが挿入された信号をバンド毎の送信周 波数で送信する送信機、
を備えたことを特徴とする無線通信システムにおける送信装置。
[13] マルチバンドまたは異なる複数の無線周波数を使用する無線通信システムの受信装 ¾【こ; i l /、て、
マルチバンドまたは無線周波数毎に設けられた受信機、
所定のバンドまたは無線周波数に応じた受信機から出力する信号を選択する選択 部、
該選択信号の無線フォーマットに基づいて該選択信号より送信データを復調する 復調部、
を備えたことを特徴とする無線通信システムにおける受信装置。
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