JP2015201725A - 通信装置、送信装置、受信装置、及び通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】伝送環境が劣悪であっても、ペイロードシンボルを適切に送信又は受信することができる通信装置、送信装置、受信装置、及び通信システムを提供する。【解決手段】通信装置は、送信部１００と受信部２００を有し、送信部１００は、送信パラメータセット及びプリアンブルパターン番号を生成し、送信データからペイロード信号を生成し、ペイロード信号とプリアンブル信号とから送信信号を生成し、受信部は、プリアンブル信号と周波数領域におけるペイロード信号とを生成し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供し、伝送路推定結果と、生成された制御データ及びパラメータセットの少なくとも一方とを用いて、受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する。【選択図】図４
Description
本発明は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される信号を送信する送信部とプリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される信号を受信する受信部とを有する通信装置、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される信号を送信する送信装置、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される信号を受信する受信装置、及び前記送信装置と前記受信装置とを有する通信システムに関する。
適応変調を行うＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）通信方式として、プリアンブルシンボルとヘッダシンボルとペイロードシンボルとから構成される信号フレームを送受信する通信方式がある。ペイロードシンボルは、通信装置間で送受信したいデータを含む信号であり、適応変調の対象である。プリアンブルシンボルは、既知の信号であり、送受信される信号の伝送路推定又は同期獲得等に利用される。ヘッダシンボルは、主として、ペイロードシンボルを受信するために必要な制御データを格納するための信号である。また、ペイロードシンボル全体に対して１つの変調多値数の適応変調を行う通信方式に代えて、ペイロードシンボルに対してサブキャリア毎に異なる変調多値数の適応変調を行う通信方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような通信方式によって、信号を伝送する帯域の一部が劣悪な伝送路環境であっても、ペイロードシンボルの適応変調による通信が可能になる。
しかしながら、通常、適応変調を行う通信方式において、ヘッダシンボルは適応変調の対象外であるから、伝送路環境が劣悪な場合に、受信装置は、制御データを含むヘッダシンボルを正常に受信できない場合がある。この場合、受信装置は、ペイロードシンボルの通信に必要な制御データを取得できず、そのため、ペイロードシンボルを受信できない。
この対策として、制御データを含むヘッダシンボルに、ノイズ耐性に優れた、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）等の変調方式が適用されるが、信号を伝送する帯域の一部に劣悪なノイズが存在する場合等には、受信装置は、制御データを含むヘッダシンボルを正常に受信することができない場合がある。
また、制御データを含むヘッダシンボルに適応変調を行う通信方式も考えられるが、受信装置が適応変調の変調多値数を使用し始めるまでの期間、又は、複数の装置で制御データを共有する通信方式において、受信装置は固定変調方式を使用する必要がある。
そこで、本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、伝送路環境が劣悪な場合においても、ペイロードシンボルを適切に受信することができる通信装置、受信装置、及び通信システム、並びに、伝送路環境が劣悪な場合においても、ペイロードシンボルを適切に受信することができる信号を送信する通信装置、送信装置、及び通信システムを提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る通信装置は、送信データと制御データとが入力され、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部と、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信し、前記受信信号に基づく受信データを生成する受信部とを有し、
前記送信部は、前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部とを有し、
前記受信部は、時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、前記プリアンブル識別部の出力に基づいて前記制御データ及び前記制御データを受信するための受信パラメータセットの少なくとも一方を出力する受信パラメータ生成部と、前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記制御データ及び前記受信パラメータセットの少なくとも一方とを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部とを有することを特徴とする。
前記送信部は、前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部とを有し、
前記受信部は、時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、前記プリアンブル識別部の出力に基づいて前記制御データ及び前記制御データを受信するための受信パラメータセットの少なくとも一方を出力する受信パラメータ生成部と、前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記制御データ及び前記受信パラメータセットの少なくとも一方とを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部とを有することを特徴とする。
本発明の他の態様に係る通信装置は、送信データと制御データとが入力され、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部と、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信し、前記受信信号に基づく受信データを生成する受信部とを有し、
前記送信部は、前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、前記制御データと前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットとに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部とを有し、
前記受信部は、時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、前記プリアンブル識別部の出力に基づいて周波数インターリーブパターンを生成する受信パラメータ生成部と、前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記周波数インターリーブパターンを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部とを有することを特徴とする。
前記送信部は、前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、前記制御データと前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットとに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部とを有し、
前記受信部は、時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、前記プリアンブル識別部の出力に基づいて周波数インターリーブパターンを生成する受信パラメータ生成部と、前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記周波数インターリーブパターンを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部とを有することを特徴とする。
本発明によれば、複数のサブキャリアを用いたプリアンブルシンボルが制御データ又は制御データを送受信するための送信パラメータセットを含み、また、受信側において、プリアンブルパターンと受信した複数のサブキャリアのプリアンブルにおける相関性からプリアンブルパターンを識別することによって、特定の帯域が劣悪な環境であっても、プリアンブルパターンを正確に識別することができる。このため、ペイロードシンボルの通信に必要な制御データ又は制御データを受信するための受信パラメータセットを正確に受信することができ、その結果、ペイロードシンボルを正確に受信することができる。
《１》実施の形態１．
《１−１》通信装置．
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信装置１の構成を概略的に示すブロック図である。通信装置１は、中継局を含む伝送路を介して、他の通信装置１ａとの間で、通信を行う装置である。通信装置１は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部１００と、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信する受信部２００とを有する。通信装置１は、例えば、携帯電話及びスマートフォンなどのような携帯通信端末である。
《１−１》通信装置．
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信装置１の構成を概略的に示すブロック図である。通信装置１は、中継局を含む伝送路を介して、他の通信装置１ａとの間で、通信を行う装置である。通信装置１は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部１００と、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信する受信部２００とを有する。通信装置１は、例えば、携帯電話及びスマートフォンなどのような携帯通信端末である。
《１−２》送信装置、受信装置、及び通信システム．
図２は、本発明の実施の形態１に係る通信システム３０、送信装置１０、及び受信装置２０の構成を概略的に示すブロック図である。通信システム３０は、送信装置１０と受信装置２０とを含み、送信装置１０から受信装置２０に信号を送信するシステムである。
図２は、本発明の実施の形態１に係る通信システム３０、送信装置１０、及び受信装置２０の構成を概略的に示すブロック図である。通信システム３０は、送信装置１０と受信装置２０とを含み、送信装置１０から受信装置２０に信号を送信するシステムである。
送信装置１０は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部１００を有する。送信装置１０は、中継局を含む伝送路を介して送信信号を送信する装置である。送信装置１０は、図１の通信装置１から受信部２００を除いたものに相当する。
受信装置２０は、例えば、中継局を含む伝送路を介して受信信号を受信する装置である。受信装置２０は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信する受信部２００を有する。受信装置２０は、図１の通信装置１から送信部１００を除いたものに相当する。
《１−３》信号構造．
図３は、実施の形態１における送信部１００が送信する送信信号、又は、実施の形態１における受信部２００が受信する受信信号の構造を概念的に示す図である。図３には、ＯＦＤＭ通信方式の信号の構造が示されている。図３に示されるように、実施の形態１において、送信部１００が送信する信号、及び、受信部２００が受信する信号は、プリアンブルシンボルＳ１とペイロードシンボルＳ２とにより構成されており、他のシンボルを含んでいない。このように、実施の形態１における送信信号及び受信信号は、プリアンブルシンボルＳ１とペイロードシンボルＳ２のみからなる構造の信号フレームとすることができる。プリアンブルシンボルＳ１は、伝送路推定等の各種のリカバリーを行うために付加されるデータである。図３に示されるように、プリアンブルシンボルＳ１は、ペイロードシンボルＳ２で用いられる複数のサブキャリアと同様の複数のサブキャリアの全て用いたＯＦＤＭ信号である。図３に示されるように、プリアンブルシンボルＳ１は、同一のＯＦＤＭ信号を複数個連結したシンボルで構成される。なお、プリアンブルシンボルＳ１は、ペイロードシンボルＳ２で用いられる複数のサブキャリアの内の一部のサブキャリアを用いて構成することも可能である。実施の形態１においては、プリアンブルシンボルＳ１を、ペイロードシンボルＳ２で用いられる複数のサブキャリアと同じ複数のサブキャリアの全てを用いて構成する場合を説明する。一方、ペイロードシンボルＳ２は、伝送したい所望の送信データをＯＦＤＭ変調したシンボルで構成されており、１つ又は複数のシンボルで構成される。また、実施の形態１において、送信部１００が送信する信号、及び、受信部２００が受信する信号は、ヘッダシンボルを含まず、また、プリアンブルシンボルは、ペイロードシンボルを受信するために必要な制御データ自体を含まない。
図３は、実施の形態１における送信部１００が送信する送信信号、又は、実施の形態１における受信部２００が受信する受信信号の構造を概念的に示す図である。図３には、ＯＦＤＭ通信方式の信号の構造が示されている。図３に示されるように、実施の形態１において、送信部１００が送信する信号、及び、受信部２００が受信する信号は、プリアンブルシンボルＳ１とペイロードシンボルＳ２とにより構成されており、他のシンボルを含んでいない。このように、実施の形態１における送信信号及び受信信号は、プリアンブルシンボルＳ１とペイロードシンボルＳ２のみからなる構造の信号フレームとすることができる。プリアンブルシンボルＳ１は、伝送路推定等の各種のリカバリーを行うために付加されるデータである。図３に示されるように、プリアンブルシンボルＳ１は、ペイロードシンボルＳ２で用いられる複数のサブキャリアと同様の複数のサブキャリアの全て用いたＯＦＤＭ信号である。図３に示されるように、プリアンブルシンボルＳ１は、同一のＯＦＤＭ信号を複数個連結したシンボルで構成される。なお、プリアンブルシンボルＳ１は、ペイロードシンボルＳ２で用いられる複数のサブキャリアの内の一部のサブキャリアを用いて構成することも可能である。実施の形態１においては、プリアンブルシンボルＳ１を、ペイロードシンボルＳ２で用いられる複数のサブキャリアと同じ複数のサブキャリアの全てを用いて構成する場合を説明する。一方、ペイロードシンボルＳ２は、伝送したい所望の送信データをＯＦＤＭ変調したシンボルで構成されており、１つ又は複数のシンボルで構成される。また、実施の形態１において、送信部１００が送信する信号、及び、受信部２００が受信する信号は、ヘッダシンボルを含まず、また、プリアンブルシンボルは、ペイロードシンボルを受信するために必要な制御データ自体を含まない。
《１−４》送信部．
図４は、実施の形態１における送信部１００の構成を概略的に示すブロック図である。送信部１００は、図１に示される通信装置１の一部を構成する。また、送信部１００は、図２に示される送信装置１０の一部を構成する。送信部１００は、ＯＦＤＭ通信方式を用いる。図４に示されるように、送信部１００は、送信パラメータ生成部１０１と、誤り訂正符号化部１０２と、データマップ部１０３と、周波数インターリーブ部１０４と、プリアンブル生成部１０５と、シンボル切替部１０６と、ＩＦＦＴ部（逆高速フーリエ変換部）１０７と、直交変調部１０８と、Ｄ／Ａ変換部（デジタル−アナログ変換部）１０９と、ＡＦＥ部（アナログフロントエンド部）１１０とを有する。送信部１００に入力される送信データは、装置間で送受信したい所望のデータ、すなわち、送信対象のデータである。送信部１００に入力される制御データは、例えば、送信データに対して行われる処理に用いられるデータであり、例えば、誤り訂正方式、符号化率、周波数インターリーブパターン、変調多値数などを示す送信パラメータの組み合わせ、すなわち、送信パラメータセットに関する情報を含む。誤り訂正符号化部１０２、データマップ部１０３、及び周波数インターリーブ部１０４は、周波数領域信号を生成する周波数領域信号生成部としてのペイロード生成部１３０を構成する。また、シンボル切替部１０６、ＩＦＦＴ部１０７、直交変調部１０８、Ｄ／Ａ変換部１０９、及びＡＦＥ部１１０は、送信信号を生成する送信信号生成部１４０を構成する。
図４は、実施の形態１における送信部１００の構成を概略的に示すブロック図である。送信部１００は、図１に示される通信装置１の一部を構成する。また、送信部１００は、図２に示される送信装置１０の一部を構成する。送信部１００は、ＯＦＤＭ通信方式を用いる。図４に示されるように、送信部１００は、送信パラメータ生成部１０１と、誤り訂正符号化部１０２と、データマップ部１０３と、周波数インターリーブ部１０４と、プリアンブル生成部１０５と、シンボル切替部１０６と、ＩＦＦＴ部（逆高速フーリエ変換部）１０７と、直交変調部１０８と、Ｄ／Ａ変換部（デジタル−アナログ変換部）１０９と、ＡＦＥ部（アナログフロントエンド部）１１０とを有する。送信部１００に入力される送信データは、装置間で送受信したい所望のデータ、すなわち、送信対象のデータである。送信部１００に入力される制御データは、例えば、送信データに対して行われる処理に用いられるデータであり、例えば、誤り訂正方式、符号化率、周波数インターリーブパターン、変調多値数などを示す送信パラメータの組み合わせ、すなわち、送信パラメータセットに関する情報を含む。誤り訂正符号化部１０２、データマップ部１０３、及び周波数インターリーブ部１０４は、周波数領域信号を生成する周波数領域信号生成部としてのペイロード生成部１３０を構成する。また、シンボル切替部１０６、ＩＦＦＴ部１０７、直交変調部１０８、Ｄ／Ａ変換部１０９、及びＡＦＥ部１１０は、送信信号を生成する送信信号生成部１４０を構成する。
送信パラメータ生成部１０１は、入力される制御データに基づき、誤り訂正方式、符号化率、周波数インターリーブパターン、変調多値数などを示す送信パラメータセットを決定し、この決定された送信パラメータセットを、誤り訂正符号化部１０２、データマップ部１０３、及び周波数インターリーブ部１０４に与える。
図５は、実施の形態１における送信部１００の送信パラメータ生成部１０１の構成を概略的に示すブロック図である。図５に示されるように、送信パラメータ生成部１０１は、複数の送信パラメータセット（例えば、ａからｄ）と、複数の送信パラメータセットのそれぞれに対応するプリアンブルパターン番号（例えば、１から４）とを予め記憶している。送信パラメータ選択部１０１１は、制御データに応じて、予め記憶している複数の送信パラメータセットの中から１つの送信パラメータセットを選択して出力する。また、送信パラメータ生成部１０１は、選択された送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号をプリアンブル生成部１０５に与える。
誤り訂正符号化部１０２は、入力された送信データに、選択された送信パラメータセットが示す誤り訂正方式及び符号化率を用いて誤り訂正符号化を施し、この誤り訂正符号化された送信データをデータマップ部１０３に与える。
データマップ部１０３は、誤り訂正符号化部１０２から与えられた誤り訂正符号化された送信データを、変調多値数に基づき多値変調して、周波数領域におけるＯＦＤＭシンボルを生成し、この生成されたＯＦＤＭシンボルを周波数インターリーブ部１０４に与える。
周波数インターリーブ部１０４は、データマップ部１０３から与えられたＯＦＤＭシンボルに、周波数インターリーブパターンに基づき周波数インターリーブを行い、この周波数インターリーブされたＯＦＤＭシンボルをシンボル切替部１０６に与える。なお、データマップ部１０３は、後段の周波数インターリーブ部１０４の周波数インターリーブパターンを考慮した上で、各サブキャリアに変調多値数を割り当てる。
図６は、実施の形態１における送信部１００のプリアンブル生成部１０５の構成の一例を概略的に示すブロック図である。プリアンブル生成部１０５は、送信パラメータ生成部１０１から受け取ったプリアンブルパターン番号に基づいて周波数領域におけるプリアンブル信号を生成し、この生成されたプリアンブル信号をシンボル切替部１０６に与える。図６に示されるように、プリアンブル生成部１０５は、初期値選択部１０５１と、ＰＮ系列生成部（擬似ランダム系列生成部）１０５２と、正規化部１０５３とを有する。プリアンブル生成部１０５は、ＰＮ系列（擬似ランダム系列）を作成する生成多項式の初期値を予め複数個記憶している。初期値選択部１０５１は、複数の初期値の中から、入力されたプリアンブルパターン番号に応じて初期値を選択し、選択された初期値をＰＮ系列生成部１０５２に与える。ＰＮ系列生成部１０５２は、初期値選択部１０５１から与えられた初期値を用いてＰＮ系列を生成し、生成されたＰＮ系列を正規化部１０５３に与える。正規化部１０５３は、ＰＮ系列生成部１０５２から与えられたＰＮ系列を周波数領域における所定の振幅の信号にして出力する。
図７は、実施の形態１における送信部１００のプリアンブル生成部１０５の構成の他の例を概略的に示すブロック図である。図７に示されるプリアンブル生成部１０５は、ＰＮ系列生成部（擬似ランダム系列生成部）１０５４ａ〜１０５４ｄと、ＰＮ系列選択部（擬似ランダム系列選択部）１０５５と、正規化部１０５３とを有する。ＰＮ系列生成部１０５４ａ〜１０５４ｄは、互いに異なるＰＮ系列の生成多項式を保持しており、互いに異なるＰＮ多項式をＰＮ系列選択部１０５５に与える。ＰＮ系列選択部１０５５は、複数のＰＮ多項式の中から、入力されたプリアンブルパターン番号に応じて１つのＰＮ多項式（擬似ランダム多項式）を選択し、選択されたＰＮ多項式を正規化部１０５３に与える。正規化部１０５３は、ＰＮ系列選択部１０５５から与えられた疑似ランダム系列を周波数領域における所定の振幅の信号にして出力する。
図４に示されるシンボル切替部１０６は、図３に示される信号の構成例に従い、送信信号の先頭部にプリアンブル信号が配置されるように、周波数インターリーブ部１０４の出力とプリアンブル生成部１０５の出力を切り替え、図３に示されるように構成された周波数領域信号をＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換）部１０７に与える。
ＩＦＦＴ部１０７は、シンボル切替部１０６から与えられた周波数領域信号を時間領域の信号に変換し、この変換された時間領域の信号にガードインターバル（ＧＩ）を付加し、ＧＩが付加された時間領域信号を直交変調部１０８に与える。
直交変調部１０８は、ＩＦＦＴ部１０７から与えられた時間領域の信号であるＩ（Ｉｎ−ｐｈａｓｅ）及びＱ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ−ｐｈａｓｅ）の２軸の複素ベースバンド信号を１軸の実信号に変換し、この変換された信号をＤ／Ａ（デジタル−アナログ）変換部１０９に与える。
Ｄ／Ａ変換部１０９は、直交変調部１０８から与えられたデジタル信号をアナログ信号に変換し、このアナログ信号をＡＦＥ（アナログフロントエンド）部１１０に与える。
ＡＦＥ部１１０は、Ｄ／Ａ変換部１０９から与えられたアナログ信号に、増幅器やバンドパスフィルタによるゲイン調整、帯域制限を施す処理を行い、この処理を受けた信号を伝送路を通して、通信相手（例えば、図１における他の通信装置１ａ、又は、図２における受信装置２０など）に送信する。
《１−５》受信部．
図８は、実施の形態１における受信部２００の構成を概略的に示すブロック図である。受信部２００は、図１に示される通信装置１の一部を構成する。また、受信部２００は、図２に示される受信装置２０の一部を構成する。受信部２００は、ＯＦＤＭ通信方式を用いる。図８に示されるように、受信部２００は、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）部２０１と、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部２０２と、直交復調部２０３と、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部２０４と、プリアンブル識別部２０５と、伝送路推定部２０６と、等化部２０７と、受信パラメータ生成部２０８と、周波数デインターリーブ部２０９と、誤り訂正復号部２１０とを有する。
図８は、実施の形態１における受信部２００の構成を概略的に示すブロック図である。受信部２００は、図１に示される通信装置１の一部を構成する。また、受信部２００は、図２に示される受信装置２０の一部を構成する。受信部２００は、ＯＦＤＭ通信方式を用いる。図８に示されるように、受信部２００は、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）部２０１と、Ａ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部２０２と、直交復調部２０３と、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部２０４と、プリアンブル識別部２０５と、伝送路推定部２０６と、等化部２０７と、受信パラメータ生成部２０８と、周波数デインターリーブ部２０９と、誤り訂正復号部２１０とを有する。
ＡＦＥ部２０１は、入力された受信信号に、増幅器やバンドパスフィルタによるゲイン調整、帯域制限を施す処理を行い、この処理後の信号をＡ／Ｄ（アナログ−デジタル）変換部２０２に与える。
Ａ／Ｄ変換部２０２は、ＡＦＥ部２０１から与えられた信号をデジタル信号に変換し、変換後のデジタル信号を直交復調部２０３に与える。
直交復調部２０３は、Ａ／Ｄ変換部２０２から与えられたデジタル信号を複素ベースバンド信号に変換し、この複素ベースバンド信号をＦＦＴ（高速フーリエ変換）部２０４に与える。
ＦＦＴ部２０４は、直交復調部２０３から与えられたＩ及びＱの２軸の複素ベースバンド信号を時間領域の信号から周波数領域の信号に変換し、この変換によって生成された周波数領域信号をプリアンブル識別部２０５、伝送路推定部２０６、及び等化部２０７に与える。
プリアンブル識別部２０５は、入力された周波数領域信号からプリアンブルパターンを検出し、この検出されたプリアンブルパターンに対応するプリアンブルパターン番号を伝送路推定部２０６及び受信パラメータ生成部２０８に与える。
伝送路推定部２０６は、入力されたプリアンブルパターン番号により既知となった周波数領域のプリアンブル信号と、ＦＦＴ部２０４から入力されたプリアンブル信号の周波数領域信号とを比較することによって伝送路推定を行い、その伝送路推定の結果を等化部２０７に与える。
等化部２０７は、伝送路推定部２０６から与えられた伝送路推定の結果を用いて、ＦＦＴ部２０４から入力されたペイロードシンボルの周波数領域信号の等化を行い、その結果得られた等化された周波数領域信号を周波数デインターリーブ部２０９に与える。
周波数デインターリーブ部２０９は、受信パラメータ生成部２０８から与えられた受信パラメータセットの内の周波数インターリーブパターンに基づいて周波数デインターリーブ処理を行い、周波数デインターリーブ処理された信号を誤り訂正復号部２１０に与える。
受信パラメータ生成部２０８は、プリアンブル識別部２０５から与えられたプリアンブルパターンに基づき、誤り訂正方式、符号化率、周波数インターリーブパターン、変調多値数などを示す受信パラメータセットを選択し、選択された受信パラメータセットを周波数デインターリーブ部２０９及び誤り訂正復号部２１０に与える。
誤り訂正復号部２１０は、受信パラメータ生成部２０８から与えられた受信パラメータセットの内の変調多値数、誤り訂正方式及び符号化率に基づいて、周波数デインターリーブ部２０９から与えられた周波数領域信号に誤り訂正復号処理を行って、受信データを再生する。
図９は、実施の形態１における受信部２００のプリアンブル識別部２０５の構成を概略的に示すブロック図である。図９に示されるように、プリアンブル識別部２０５は、複数の相関検出部２０５１ａ〜２０５１ｄと、パターン判定部２０５２とを有する。
相関検出部２０５１ａ〜２０５１ｄの各々は、ＦＦＴ部２０４から与えられた受信信号を受け取り、ＦＦＴ部２０４から与えられた受信信号に対応するプリアンブルパターンの全サブキャリアにおける相関性を検出し、この検出された相関性をパターン判定部２０５２に与える。
パターン判定部２０５２は、相関検出部２０５１ａ〜２０５１ｄから与えられた複数の相関性の中から最も高い相関性を選択し、この選択されたもっとも高い相関性に対応するパターンを、受信したプリアンブルパターンと判定し、この判定されたプリアンブルパターンに対応するプリアンブルパターン番号を出力する。
相関検出部２０５１ａ〜２０５４ｄは、例えば、各サブキャリアに対する受信信号とプリアンブルパターンを乗算し、さらに、この乗算の結果において、隣接するサブキャリア間で複素共役乗算を行い、この複素共役乗算の結果を全サブキャリア分加算する等の処理によって、相関性を検出する。このようにすることによって、受信信号とプリアンブルパターンが一致する場合には、全サブキャリアにおける複素共役乗算結果の実数部と虚数部のベクトルが同じ方向となるため、実数部と虚数部のベクトルを加算した結果は、大きな値を持つ。
しかし、受信信号とプリアンブルパターンが一致しない場合には、複素共役乗算結果の実数部と虚数部のベクトルは、各サブキャリアで別々の方向を向くため、実数部と虚数部のベクトルを加算しても大きな値にならない。そして、全サブキャリアの中のいくつかのサブキャリアが、ノイズなどの影響を大きく受け、他の正常なサブキャリアの複素共役乗算結果の実数部と虚数部のベクトルとは別の方向を向いていたとしても、全サブキャリアの複素共役乗算結果を加算することにより、相関結果の値が大きく損なわれることはない。そのため、一部の伝送帯域が劣悪な環境であって、プリアンブルパターンを正確に識別することが可能となる。
図１０は、実施の形態１における受信部２００の受信パラメータ生成部２０８の構成を概略的に示すブロック図である。図１０に示されるように、受信パラメータ生成部２０８は、予め用意された受信パラメータの組み合わせ（すなわち、受信パラメータセット）を複数記憶しており、プリアンブル識別部２０５から与えられるプリアンブルパターン番号に応じて、受信パラメータ選択部２０８１にて１つの受信パラメータセットを選択することによって、周波数デインターリーブ部２０９及び誤り訂正復号部２１０に選択された受信パラメータセットを与える。
図３に示されるように、プリアンブルは、ペイロードシンボルで使用される複数のサブキャリアと同様の複数のサブキャリアの全て用いたＯＦＤＭ信号で構成され、相関検出部２０５１ａ〜２０５１ｄは、複数のサブキャリアの全てにおいて相関性を検出し、複数のプリアンブルパターンの中から最も相関性の高いプリアンブルパターンを選択することにより、一部の伝送帯域が劣悪な環境でも、プリアンブルパターンを正確に識別できる。このため、受信パラメータ生成部２０８において、正確に受信パラメータセット（制御データ）を再生することができる。
《１−６》実施の形態１の効果．
以上に説明したように、実施の形態１においては、複数のサブキャリアを用いたプリアンブルシンボルがペイロードシンボルを送信するための制御データ（送信パラメータセット）を表し、また、受信側において、プリアンブルパターンと受信した複数のサブキャリアのプリアンブルにおける相関性からプリアンブルパターンを識別することによって、特定の帯域が劣悪な環境でも、プリアンブルパターンを正確に識別することができる。このため、ペイロードシンボルの通信に必要な制御データ（受信パラメータセット）を正確に再生することができ、ペイロードシンボルを正確に受信することができる。
以上に説明したように、実施の形態１においては、複数のサブキャリアを用いたプリアンブルシンボルがペイロードシンボルを送信するための制御データ（送信パラメータセット）を表し、また、受信側において、プリアンブルパターンと受信した複数のサブキャリアのプリアンブルにおける相関性からプリアンブルパターンを識別することによって、特定の帯域が劣悪な環境でも、プリアンブルパターンを正確に識別することができる。このため、ペイロードシンボルの通信に必要な制御データ（受信パラメータセット）を正確に再生することができ、ペイロードシンボルを正確に受信することができる。
《１−７》実施の形態１の変形例．
実施の形態１においては、プリアンブルパターンの数、それに対応する送信パラメータセットの数又は受信パラメータセットの数を、それぞれ４種類とした場合を説明したが、プリアンブルパターンの数、送信パラメータセットの数又は受信パラメータセットの数は、４種類に限定されるものではなく、何種類であってもよい。
実施の形態１においては、プリアンブルパターンの数、それに対応する送信パラメータセットの数又は受信パラメータセットの数を、それぞれ４種類とした場合を説明したが、プリアンブルパターンの数、送信パラメータセットの数又は受信パラメータセットの数は、４種類に限定されるものではなく、何種類であってもよい。
また、実施の形態１においては、ＯＦＤＭ通信方式の通信装置を例に説明を行ったが、プリアンブルシンボルがマルチキャリア方式の信号であれば、仮にペイロードシンボルがシングルキャリア方式であっても、同様のことが可能であり、ＯＦＤＭ通信方式に限定するものではない。
《２》実施の形態２．
《２−１》通信装置．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る通信装置２の構成を概略的に示すブロック図である。通信装置２は、中継局を含む伝送路を介して、他の通信装置２ａとの間で、通信を行う装置である。通信装置２は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部１００ａと、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信する受信部２００ａとを有する。実施の形態２は、ペイロードシンボルが制御データを含む点において、ペイロードシンボルが制御データを含まない実施の形態１と相違する。
《２−１》通信装置．
図１２は、本発明の実施の形態２に係る通信装置２の構成を概略的に示すブロック図である。通信装置２は、中継局を含む伝送路を介して、他の通信装置２ａとの間で、通信を行う装置である。通信装置２は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部１００ａと、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信する受信部２００ａとを有する。実施の形態２は、ペイロードシンボルが制御データを含む点において、ペイロードシンボルが制御データを含まない実施の形態１と相違する。
《２−２》送信装置、受信装置、及び通信システム．
図１３は、本発明の実施の形態２に係る通信システム３１、送信装置１１、及び受信装置２１の構成を概略的に示すブロック図である。通信システム３１は、送信装置１１と受信装置２１とを含み、送信装置１１から受信装置２１に信号を送信するシステムである。
図１３は、本発明の実施の形態２に係る通信システム３１、送信装置１１、及び受信装置２１の構成を概略的に示すブロック図である。通信システム３１は、送信装置１１と受信装置２１とを含み、送信装置１１から受信装置２１に信号を送信するシステムである。
送信装置１１は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部１００ａを有する。送信装置１１は、中継局を含む伝送路を介して送信信号を送信する装置である。送信装置１１は、図１２の通信装置２から受信部２００ａを除いたものに相当する。
受信装置２１は、例えば、中継局を含む伝送路を介して受信信号を受信する装置である。受信装置２１は、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信する受信部２００ａを有する。受信装置２１は、図１２の通信装置２から送信部１００ａを除いたものに相当する。
《２−３》信号構造．
図１４は、実施の形態２における送信部１００ａが送信する送信信号、又は、実施の形態２における受信部２００ａが受信する受信信号の構造を概念的に示す図である。図１４には、ＯＦＤＭ通信方式の信号の構造が示されている。図１４に示されるように、実施の形態２において、送信部１００ａが送信する信号、及び、受信部２００ａが受信する信号は、プリアンブルシンボルＳ１とペイロードシンボルＳ３とにより構成されており、他のシンボルを含んでいない。このように、実施の形態２における送信信号及び受信信号は、プリアンブルシンボルＳ１とペイロードシンボルＳ３のみからなる構造の信号フレームとすることができる。実施の形態２に係る通信装置２で送受信される信号は、図３に示される実施の形態１の場合と同様に、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとにより構成されている。プリアンブルシンボルＳ１は、実施の形態１のものと同様であり、ペイロードシンボルで使用される複数のサブキャリアと同様の複数のサブキャリアの全てを用いた同一のＯＦＤＭ信号を複数連結したシンボルで構成される。一方、ペイロードシンボルＳ３は、１つ又は複数のシンボルで構成されるが、実施の形態２における信号構造においては、プリアンブルシンボルＳ１の先頭のシンボルには、伝送したい所望のデータの他に、ペイロードを受信するために使用される制御データが含まれる。ただし、実施の形態２においては、１シンボル中の複数のサブキャリアの数は、制御データについて十分に多いポイント、又は、ＦＦＴ処理のポイント数を多くする等して、制御データに対してサブキャリア数が十分多くなるようにしている。
図１４は、実施の形態２における送信部１００ａが送信する送信信号、又は、実施の形態２における受信部２００ａが受信する受信信号の構造を概念的に示す図である。図１４には、ＯＦＤＭ通信方式の信号の構造が示されている。図１４に示されるように、実施の形態２において、送信部１００ａが送信する信号、及び、受信部２００ａが受信する信号は、プリアンブルシンボルＳ１とペイロードシンボルＳ３とにより構成されており、他のシンボルを含んでいない。このように、実施の形態２における送信信号及び受信信号は、プリアンブルシンボルＳ１とペイロードシンボルＳ３のみからなる構造の信号フレームとすることができる。実施の形態２に係る通信装置２で送受信される信号は、図３に示される実施の形態１の場合と同様に、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとにより構成されている。プリアンブルシンボルＳ１は、実施の形態１のものと同様であり、ペイロードシンボルで使用される複数のサブキャリアと同様の複数のサブキャリアの全てを用いた同一のＯＦＤＭ信号を複数連結したシンボルで構成される。一方、ペイロードシンボルＳ３は、１つ又は複数のシンボルで構成されるが、実施の形態２における信号構造においては、プリアンブルシンボルＳ１の先頭のシンボルには、伝送したい所望のデータの他に、ペイロードを受信するために使用される制御データが含まれる。ただし、実施の形態２においては、１シンボル中の複数のサブキャリアの数は、制御データについて十分に多いポイント、又は、ＦＦＴ処理のポイント数を多くする等して、制御データに対してサブキャリア数が十分多くなるようにしている。
《２−４》送信部．
図１４は、実施の形態２における送信部１００ａの構成を概略的に示すブロック図である。送信部１００ａは、図１１に示される通信装置２の一部を構成する。また、送信部１００ａは、図１２に示される送信装置１１の一部を構成する。送信部１００ａは、ＯＦＤＭ通信方式を用いる。図１５に示されるように、送信部１００ａは、送信パラメータ生成部１１１と、誤り訂正符号化部１０２と、データマップ部１０３と、周波数インターリーブ部１０４と、プリアンブル生成部１０５と、シンボル切替部１０６と、ＩＦＦＴ部１０７と、直交変調部１０８と、Ｄ／Ａ変換部１０９と、ＡＦＥ部１１０とを有する。送信部１００ａに入力される送信データは、装置間で送受信したい所望のデータ、すなわち、送信対象のデータである。送信部１００ａに入力される制御データは、例えば、送信データに対して行われる処理に用いられるデータであり、例えば、誤り訂正方式、符号化率、周波数インターリーブパターン、変調多値数などを示す送信パラメータの組み合わせ、すなわち、送信パラメータセットを含む。誤り訂正符号化部１０２、データマップ部１０３、及び周波数インターリーブ部１０４は、周波数領域信号を生成する周波数領域信号生成部としてのペイロード生成部１３１を構成する。また、シンボル切替部１０６、ＩＦＦＴ部１０７、直交変調部１０８、Ｄ／Ａ変換部１０９、及びＡＦＥ部１１０は、送信信号を生成する送信信号生成部１４０を構成する。
図１４は、実施の形態２における送信部１００ａの構成を概略的に示すブロック図である。送信部１００ａは、図１１に示される通信装置２の一部を構成する。また、送信部１００ａは、図１２に示される送信装置１１の一部を構成する。送信部１００ａは、ＯＦＤＭ通信方式を用いる。図１５に示されるように、送信部１００ａは、送信パラメータ生成部１１１と、誤り訂正符号化部１０２と、データマップ部１０３と、周波数インターリーブ部１０４と、プリアンブル生成部１０５と、シンボル切替部１０６と、ＩＦＦＴ部１０７と、直交変調部１０８と、Ｄ／Ａ変換部１０９と、ＡＦＥ部１１０とを有する。送信部１００ａに入力される送信データは、装置間で送受信したい所望のデータ、すなわち、送信対象のデータである。送信部１００ａに入力される制御データは、例えば、送信データに対して行われる処理に用いられるデータであり、例えば、誤り訂正方式、符号化率、周波数インターリーブパターン、変調多値数などを示す送信パラメータの組み合わせ、すなわち、送信パラメータセットを含む。誤り訂正符号化部１０２、データマップ部１０３、及び周波数インターリーブ部１０４は、周波数領域信号を生成する周波数領域信号生成部としてのペイロード生成部１３１を構成する。また、シンボル切替部１０６、ＩＦＦＴ部１０７、直交変調部１０８、Ｄ／Ａ変換部１０９、及びＡＦＥ部１１０は、送信信号を生成する送信信号生成部１４０を構成する。
実施の形態２における送信部１００ａは、制御データ自体が誤り訂正符号化部１０２に入力される点において、実施の形態１における送信部１００と相違する。制御データは、誤り訂正符号化部１０２にて、予め決まった固定の誤り訂正方式及び符号化率に基づき、誤り訂正符号化を行われ、データマップ部１０３に出力される。データマップ部１０３においても、予め決まった固定の変調多値数で多値変調を行われる。
図１５は、実施の形態２における送信部１００ａの送信パラメータ生成部１１１の構成を概略的に示すブロック図である。図１５に示されるように、送信パラメータ生成部１１１は、予め複数の周波数インターリーブパターン（制御データ配置パターン）とそれに対応するプリアンブルパターン番号を保持し、制御データに基づき、周波数インターリーブパターン選択部１１１１が選択して出力し、周波数インターリーブ部１０４に与える。図１５においては、送信パラメータ生成部１１１は、複数の周波数インターリーブパターン（制御データ配置パターン）とそれに対応するプリアンブルパターン番号のみを記憶している。また、制御データでない、通常の送信データは、制御データ内に格納されている誤り訂正方式、符号化率、変調多値数に基づき、誤り訂正符号化、また、多値変調が行われる。実施の形態２の送信部１００ａは、上記の点を除いて、実施の形態１の送信部１００と同じである。
《２−５》受信部．
図１６は、実施の形態２における受信部２００ａの構成を概略的に示すブロック図である。図１６に示されるように、受信部２００ａは、図１２に示される通信装置２の一部を構成する。また、受信部２００ａは、図１３に示される受信装置２１の一部を構成する。受信部２００ａは、ＯＦＤＭ通信方式を用いる。図１６に示されるように、受信部２００ａは、ＡＦＥ部２０１と、Ａ／Ｄ変換部２０２と、直交復調部２０３と、ＦＦＴ部２０４と、プリアンブル識別部２０５と、伝送路推定部２０６と、等化部２０７と、受信パラメータ生成部２１１と、周波数デインターリーブ部２０９と、誤り訂正復号部２１２とを有する。実施の形態２における受信部２００ａは、誤り訂正復号部２１２が、受信した制御データに格納された、誤り訂正方式及び符号化率、変調多値数を用いて、制御データ以外の通常の受信データの再生を行う点、及び、制御データに関しては、予め決まった固定の誤り訂正方式及び符号化率、変調多値数に基づき、データ再生を行う点が、実施の形態１の場合と相違する。
図１６は、実施の形態２における受信部２００ａの構成を概略的に示すブロック図である。図１６に示されるように、受信部２００ａは、図１２に示される通信装置２の一部を構成する。また、受信部２００ａは、図１３に示される受信装置２１の一部を構成する。受信部２００ａは、ＯＦＤＭ通信方式を用いる。図１６に示されるように、受信部２００ａは、ＡＦＥ部２０１と、Ａ／Ｄ変換部２０２と、直交復調部２０３と、ＦＦＴ部２０４と、プリアンブル識別部２０５と、伝送路推定部２０６と、等化部２０７と、受信パラメータ生成部２１１と、周波数デインターリーブ部２０９と、誤り訂正復号部２１２とを有する。実施の形態２における受信部２００ａは、誤り訂正復号部２１２が、受信した制御データに格納された、誤り訂正方式及び符号化率、変調多値数を用いて、制御データ以外の通常の受信データの再生を行う点、及び、制御データに関しては、予め決まった固定の誤り訂正方式及び符号化率、変調多値数に基づき、データ再生を行う点が、実施の形態１の場合と相違する。
図１７は、実施の形態２における受信部２００ａの受信パラメータ生成部２１１の構成を概略的に示すブロック図である。図１７に示されるように、受信パラメータ生成部２１１は、予め複数の周波数インターリーブパターン（制御データ配置パターン）を保持し、プリアンブル識別部２０５が出力するプリアンブルパターン番号に基づき、周波数インターリーブパターン選択部２１１１が複数の周波数インターリーブパターン（制御データ配置パターン）の内の１つの周波数インターリーブパターン（制御データ配置パターン）を選択して出力し、周波数デインターリーブ部２０９に与える。実施の形態２の受信部２００ａは、上記の点を除いて、実施の形態１の受信部２００と同じである。
《２−６》実施の形態２の効果．
以上に説明したように、実施の形態２においては、ペイロードシンボルＳ３が制御データを含むので、ペイロードシンボルＳ３の通信に必要な制御データを受信することができ、その結果、ペイロードシンボルを正確に受信することができる。
以上に説明したように、実施の形態２においては、ペイロードシンボルＳ３が制御データを含むので、ペイロードシンボルＳ３の通信に必要な制御データを受信することができ、その結果、ペイロードシンボルを正確に受信することができる。
図１８（ａ）から（ｃ）は、実施の形態２に係る通信装置２、通信システム３１、送信装置１１、及び受信装置２１において、局所的なノイズに対して複数の周波数インターリーブパターン（制御データ配置パターン）を持つことの効果を示す図である。図１８（ａ）に示されるように、周波数インターリーブパターンを１パターンしか持たない場合、局所的なノイズが継続的に発生し、ノイズが制御データを割り当てられたサブキャリアと重なった場合には、長時間待機し続けても、制御データを受信することができない場合がある。これに対し、図１８（ａ）から（ｃ）に示されるように、複数の周波数インターリーブパターンを持つことにより、図１８（ａ）に示されるように、ある１パターンで、局所的なノイズが制御データの割り当てられたサブキャリアと重なっても、図１８（ｂ）及び（ｃ）に示されるように、他のパターンの周波数インターリーブを行った信号を送受信することで、局所的なノイズが制御データの割り当てられたサブキャリアと重ならないので、制御データの通信が可能となる。
図１９（ａ）から（ｈ）は、実施の形態２に係る通信装置２、通信システム３１、送信装置１１、及び受信装置２１における、複数の周波数インターリーブパターン（制御データ配置パターン）の例を示す図である。実施の形態２における送信部１００ａの周波数インターリーブ部１０４は、図１９（ａ）から（ｄ）の周波数インターリーブパターン１〜４に示されるように、制御データが、複数のサブキャリアの内の周波数の低い帯域のサブキャリアから周波数の高い帯域のサブキャリアまで、分散させて制御データを配置する分散型である。すなわち、周波数インターリーブ部１０４が使用する周波数インターリーブパターンは、周波数インターリーブ部１０４によって使用される全帯域の複数のサブキャリアの内の予め決められた個数のサブキャリアに制御データを配置し、これらの予め決められた個数のサブキャリアは、全帯域の複数のサブキャリアにおいて点在するように配置された分散型のパターンである。分散型の周波数インターリーブパターンを採用した場合には、細かいノイズが複数発生するような環境で、ノイズを回避する効果が高い。
実施の形態２における送信装置１１の周波数インターリーブ部１０４は、図１９（ｅ）から（ｈ）の周波数インターリーブパターン５〜８に示されるように、複数のサブキャリアの内のある特定の帯域のサブキャリアに制御データが配置される集中型であってもよい。すなわち、周波数インターリーブ部１０４が使用する周波数インターリーブパターンは、周波数インターリーブ部１０４によって使用される全帯域の複数のサブキャリアの内の予め決められた個数のサブキャリアに制御データを配置し、これらの予め決められた個数のサブキャリアは全帯域の複数のサブキャリアにおいて１カ所に集中する集中型のパターンである。集中型は、長距離伝送時の減衰の影響又は広帯域にわたるノイズがあり、サブキャリアの帯域の大半で通信ができない場合等に、通信できない領域を回避する効果が高くなる。
さらに、実施の形態２における送信装置１１の周波数インターリーブ部１０４は、分散型と集中型の両方を兼ね備えた周波数インターリーブパターンを採用してもよい。例えば、周波数インターリーブ部１０４が使用する周波数インターリーブパターンは、周波数インターリーブ部１０４によって使用される全帯域の複数のサブキャリアの内の予め決められた個数のサブキャリアに制御データを配置し、予め決められた個数のサブキャリアは全帯域の複数のサブキャリアにおいて点在するように配置され、且つ、点在する複数箇所の各々において前記制御データが配置された複数のサブキャリアが集中するパターンであってもよい。多くの周波数インターリーブパターンを持つことで、様々な伝送路環境に対応できるようになり、より確実に制御データを通信することができる。
《２−７》実施の形態２の変形例．
実施の形態２においては、プリアンブルパターンとそれに対応する周波数インターリーブパターンを４種類として説明を行ったが、プリアンブルパターンの数及び周波数インターリーブパターンの数は４種類に限定されるものではなく、何種類であってもよい。
実施の形態２においては、プリアンブルパターンとそれに対応する周波数インターリーブパターンを４種類として説明を行ったが、プリアンブルパターンの数及び周波数インターリーブパターンの数は４種類に限定されるものではなく、何種類であってもよい。
また、制御データが多い場合、実施の形態１の場合は、プリアンブルパターンを多数持つ必要があり、受信部におけるプリアンブル識別部２０５において、多数の相関検出部を持たなければならず、回路規模あるいは演算量が多くなる。しかし、実施の形態２の場合は、制御データがある程度多くなっても、必ずしもプリアンブルパターンを増やす必要はなく、回路規模又は演算量を増加させなくてよい。
実施の形態２においては、実施の形態１と同様に、ＯＦＤＭ通信方式の通信装置を例に説明を行ったが、プリアンブルシンボルと、ペイロードシンボルの１シンボル目がマルチキャリア方式の信号であれば、仮にその後のペイロードシンボルがシングルキャリア方式であっても、同様のことが可能であり、ＯＦＤＭ通信方式に限定するものではない。
実施の形態１においては、ペイロードシンボルに制御データを含まない装置を例示し、実施の形態２においては、ペイロードシンボルに制御データを含む場合を例示したが、ペイロードシンボルに制御データを含まない構成と、ペイロードシンボルに制御データを含む場合とを切り替え可能な構造にすることも可能である。この場合には、受信装置２１又は受信部２００ａは、例えば、プリアンブルパターンに応じて、ペイロードシンボルにおける制御データの有無を判別することにより、処理方法を切り替えてもよい。この場合、必要な場合のみにペイロードシンボルに制御データを含め、必要でない場合に、制御データをペイロードシンボルに含めずに通信を行うことができるため、より効率よく通信を行うことができる。
１，２ 通信装置、 １０，１１ 送信装置、 ２０，２１ 受信装置、 ３０，３１ 通信システム、 １００，１００ａ 送信部、 １０１，１１１ 送信パラメータ生成部、 １０２ 誤り訂正符号化部、 １０３ データマップ部、 １０４ 周波数インターリーブ部、 １０５ プリアンブル生成部、 １０６ シンボル切替部、 １０７ ＩＦＦＴ部（逆高速フーリエ変換部）、 １０８ 直交変調部、 １０９ Ｄ／Ａ変換部（デジタル−アナログ変換部）、 １１０ ＡＦＥ部（アナログフロントエンド部）、 １３０，１３１ ペイロード生成部、 １４０ 送信信号生成部、 ２００，２００ａ 受信部、 ２０１ ＡＦＥ部、 ２０２ Ａ／Ｄ変換部（アナログ−デジタル変換部）、 ２０３ 直交復調部、 ２０４ ＦＦＴ部（高速フーリエ変換部）、 ２０５ プリアンブル識別部、 ２０６ 伝送路推定部、 ２０７ 等化部、 ２０８，２１１ 受信パラメータ生成部、 ２０９ 周波数デインターリーブ部、 ２１０，２１２ 誤り訂正復号部、 ２３０，２３１ 周波数領域信号生成部、 ２４０，２４１ 受信データ生成部、 １０１１ 送信パラメータ選択部、 １０５１ 初期値選択部、 １０５２，１０５４ａ〜１０５４ｄ ＰＮ系列生成部（擬似ランダム雑音系列生成部）、 １０５３ 正規化部、 １０５５ ＰＮ系列選択部（擬似ランダム雑音系列選択部）、 １１１１ 周波数インターリーブパターン選択部、 ２０５１ａ〜２０５１ｄ 相関検出部、 ２０５２ パターン判定部、 ２０８１ 受信パラメータ選択部、 ２１１１ 周波数インターリーブパターン選択部、 Ｓ１ プリアンブルシンボル、 Ｓ２，Ｓ３ ペイロードシンボル。
Claims (16)
- 送信データと制御データとが入力され、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部と、
プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信し、前記受信信号に基づく受信データを生成する受信部と
を有し、
前記送信部は、
前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、
前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部と
を有し、
前記受信部は、
時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、
前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、
前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、
前記プリアンブル識別部の出力に基づいて前記制御データ及び前記制御データを受信するための受信パラメータセットの少なくとも一方を出力する受信パラメータ生成部と、
前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記制御データ及び前記受信パラメータセットの少なくとも一方とを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部と
を有する
ことを特徴とする通信装置。 - 前記送信信号のペイロードシンボルは、前記制御データを含まないことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
- 送信データと制御データとが入力され、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信装置であって、
前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、
前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部と
を有することを特徴とする送信装置。 - 前記送信信号のペイロードシンボルは、前記制御データを含まないことを特徴とする請求項３に記載の送信装置。
- プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信し、前記受信信号に基づく受信データを生成する受信装置であって、
時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、
前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、
前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、
前記プリアンブル識別部の出力に基づいて前記制御データ及び前記制御データを受信するための受信パラメータセットの少なくとも一方を出力する受信パラメータ生成部と、
前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記制御データ及び前記受信パラメータセットの少なくとも一方とを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部と
を有することを特徴とする受信装置。 - 送信データと制御データとが入力され、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信装置と、
前記送信信号を受信信号として受信し、前記受信信号に基づく受信データを生成する受信装置と
を有し、
前記送信装置は、
前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、
前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部と
を有し、
前記受信装置は、
時間領域の前記送信信号を受信信号として受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、
前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、
前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、
前記プリアンブル識別部の出力に基づいて前記制御データ及び前記制御データを受信するための受信パラメータセットの少なくとも一方を出力する受信パラメータ生成部と、
前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記制御データ及び前記受信パラメータセットの少なくとも一方とを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部と
を有する
ことを特徴とする通信システム。 - 前記送信信号のペイロードシンボルは、前記制御データを含まないことを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
- 送信データと制御データとが入力され、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信部と、
プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信し、前記受信信号に基づく受信データを生成する受信部と
を有し、
前記送信部データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、
前記制御データと前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットとに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、
前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部と
を有し、
前記受信部は、
時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、
前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、
前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、
前記プリアンブル識別部の出力に基づいて周波数インターリーブパターンを生成する受信パラメータ生成部と、
前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記周波数インターリーブパターンを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部と
を有する
ことを特徴とする通信装置。 - 前記ペイロード生成部は、
前記送信データに誤り訂正符号化を施す誤り訂正符号化部と、
前記誤り訂正符号化された送信データを多値変調して、周波数領域におけるシンボルを生成するデータマップ部と、
前記周波数領域におけるシンボルを周波数インターリーブする周波数インターリーブ部と
を含むことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。 - 前記周波数インターリーブ部が使用する周波数インターリーブパターンは、前記周波数インターリーブ部によって使用される全帯域の複数のサブキャリアの内の予め決められた個数のサブキャリアに前記制御データを配置し、前記予め決められた個数のサブキャリアは前記全帯域の複数のサブキャリアにおいて点在するように配置された分散型のパターンであることを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
- 前記周波数インターリーブ部が使用する周波数インターリーブパターンは、前記周波数インターリーブ部によって使用される全帯域の複数のサブキャリアの内の予め決められた個数のサブキャリアに前記制御データを配置し、前記予め決められた個数のサブキャリアは前記全帯域の複数のサブキャリアにおいて１カ所に集中する集中型のパターンであることを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
- 前記周波数インターリーブ部が使用する周波数インターリーブパターンは、前記周波数インターリーブ部によって使用される全帯域の複数のサブキャリアの内の予め決められた個数のサブキャリアに前記制御データを配置し、前記予め決められた個数のサブキャリアは前記全帯域の複数のサブキャリアにおいて点在するように配置され、且つ、前記点在する複数箇所の各々において前記制御データが配置された複数のサブキャリアが集中するパターンであることを特徴とする請求項９に記載の通信装置。
- 前記ペイロード生成部は、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成する第１の動作モードと、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットに基づいて、前記送信データと前記制御データとから周波数領域におけるペイロード信号を生成する第２の動作モードとのいずれかを選択可能である
ことを特徴とする請求項８に記載の通信装置。 - 送信データと制御データとが入力され、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信装置であって、
前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、
前記制御データと前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットとに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、
前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部と
を有することを特徴とする送信装置。 - プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される受信信号を受信し、前記受信信号に基づく受信データを生成する受信装置であって、
時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、
前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、
前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、
前記プリアンブル識別部の出力に基づいて周波数インターリーブパターンを生成する受信パラメータ生成部と、
前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記周波数インターリーブパターンを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部と
を有することを特徴とする受信装置。 - 送信データと制御データとが入力され、プリアンブルシンボルとペイロードシンボルとから構成される送信信号を送信する送信装置と、
前記送信信号を受信信号として受信し、前記受信信号に基づく受信データを生成する受信装置と
を有し、
前記送信装置は、
前記制御データに基づく送信パラメータセット及び該送信パラメータセットに対応するプリアンブルパターン番号を生成する送信パラメータ生成部と、
前記制御データと前記送信パラメータ生成部によって生成された前記送信パラメータセットとに基づいて、前記送信データから周波数領域におけるペイロード信号を生成するペイロード生成部と、
前記送信パラメータ生成部によって生成された前記プリアンブルパターン番号に基づく、周波数領域におけるプリアンブル信号を生成するプリアンブル生成部と、
前記ペイロード生成部によって生成された前記ペイロード信号と前記プリアンブル信号生成部によって生成された前記プリアンブル信号とから、時間領域における前記送信信号を生成する送信信号生成部と
を有し、
前記受信装置は、
時間領域の前記受信信号を受け取り、周波数領域における受信プリアンブル信号と周波数領域における受信ペイロード信号とを生成する周波数領域信号生成部と、
前記周波数領域信号生成部によって生成された前記受信プリアンブル信号から、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの相関性を検出し、複数のサブキャリアの受信プリアンブルパターンの中の最も相関性の高い受信プリアンブルパターンを示す受信プリアンブルパターン番号を提供するプリアンブル識別部と、
前記プリアンブル識別部から与えられた前記受信プリアンブルパターン番号に応じて、伝送路推定結果を生成する伝送路推定部と、
前記プリアンブル識別部の出力に基づいて周波数インターリーブパターンを生成する受信パラメータ生成部と、
前記伝送路推定部によって生成された前記伝送路推定結果と、前記受信パラメータ生成部によって生成された前記周波数インターリーブパターンを用いて、前記受信信号に基づく周波数領域における受信データを生成する受信データ生成部と
を有する
ことを特徴とする通信システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014078776A JP6253487B2 (ja) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | 通信装置、送信装置、受信装置、及び通信システム |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2014078776A JP6253487B2 (ja) | 2014-04-07 | 2014-04-07 | 通信装置、送信装置、受信装置、及び通信システム |
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|---|---|
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