JP3696191B2 - Ｏｆｄｍ送受信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を伝送する無線通信システムにおけるＯＦＤＭ送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、無線通信システムでは、伝送された信号が建物などによる電波の反射により複数の様々な経路（マルチパス）を経由して受信されるため、受信信号に歪みが生じる。この歪みは、場所や時間によって変動する。このような伝播環境下では、伝播環境に応じて変調方式や符号化率等の送信条件を変更することによって、データ伝送の実効速度を最大化することができる。通常、受信機が既知の参照系列やデータ系列から受信電界強度や伝送路応答を求めることによって、伝播環境に適した送信条件を設定することができる。
【０００３】
伝送される信号がＯＦＤＭ信号のような広帯域の信号である場合には、マルチパスによって周波数選択性フェージングが生じる。周波数選択性フェージングが生じると、ＯＦＤＭ信号を構成する複数の周波数の異なったサブキャリア毎に受信電界強度が異なる結果、受信特性の優れたサブキャリアと劣悪なサブキャリアが混在する。受信特性の劣悪なサブキャリアの存在により、全サブキャリアの平均的な受信電界強度や伝送路応答が優れていても、誤りの生じる可能性が増加する。従って、全サブキャリアの平均的な伝播環境に適した送信条件を選択したとしても、データ伝送の実効速度改善に大きな効果が得られない場合がある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第６，１７５，５５０号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来のＯＦＤＭ送受信装置では、全サブキャリアの平均的な伝送路応答や受信電界強度に応じて送信条件を設定するため、受信特性が劣悪なサブキャリアが存在すると、設定した送信条件でデータ伝送の実効速度を上げることができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、サブキャリア毎の伝送路応答に応じた最適な送信条件を設定することにより、データ伝送の実効速度を改善できるＯＦＤＭ送受信装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様によるＯＦＤＭ送受信装置は、
所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を送信条件設定指標として、該送信条件設定指標に基づき当該ＯＦＤＭ送受信装置が前記相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する送信条件設定手段と、
設定された送信条件に従ってＯＦＤＭ信号を送信する送信手段と
を備えるものである。
【０００８】
本発明の第２の態様によるＯＦＤＭ送受信装置は、
所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を送信条件設定指標として前記相手局送受信装置が当該ＯＦＤＭ送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する送信条件設定情報生成手段と、
前記送信条件設定情報を前記相手局送受信装置に送信する送信手段と
を備えるものである。
【０００９】
本発明の第３の態様によるＯＦＤＭ送受信装置は、
所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を前記相手局送受信装置が当該ＯＦＤＭ送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する際の送信条件設定指標として該送信条件設定指標の情報を合成する送信条件設定指標情報合成手段と、
前記送信条件設定指標の情報を前記相手局送受信装置に送信する送信手段と
を備えるものである。
【００１０】
以上の構成によれば、受信したＯＦＤＭ信号に基づいてサブキャリア毎の伝送路応答に応じた最適な送信条件を設定することにより、ＯＦＤＭ信号を受信したＯＦＤＭ送受信装置が送信するデータのデータ伝送の実効速度を改善することが可能になる。
【００１１】
また、相手局送受信装置から受信したＯＦＤＭ信号のサブキャリア毎の伝送路応答に基づいて、相手局送受信装置が自局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定するための送信条件設定情報が、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信される。相手局送受信装置は、送信された送信条件設定情報に基づいて送信条件を設定することにより、相手局送受信装置が自局送受信装置に送信してくるデータのデータ伝送の実効速度を改善することが可能になる。
【００１２】
さらに、相手局送受信装置から受信したＯＦＤＭ信号のサブキャリア毎の伝送路応答に基づいて、相手局送受信装置が自局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する際の送信条件設定指標が、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信される。相手局送受信装置は、送信された送信条件設定指標に基づいて送信条件を設定することにより、相手局送受信装置が送信してくるデータのデータ伝送の実効速度を改善することが可能になる。ここで、送信条件設定指標は、送信条件を設定するためのインデックスとなる情報であり、送信条件設定情報よりもデータ量が少ない。従って、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信されるデータ量が少なくて済むという効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置は、基地局と端末とからなる移動無線通信システムや無線ＬＡＮシステムに適用される。ＯＦＤＭ送受信装置は端末に搭載されていてもよいし、基地局に搭載されていてもよい。前者の場合、相手局送受信装置は基地局に搭載されたＯＦＤＭ送受信装置であってもよいし、他の移動端末に搭載されたＯＦＤＭ送受信装置であってもよい。後者の場合、相手局送受信装置は端末もしくは他の基地局に搭載される。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図である。本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置は、当該ＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）が受信したＯＦＤＭ信号の受信電界強度と、このＯＦＤＭ信号を構成する複数のサブキャリアにそれぞれ対応する伝送路応答の特性値が所定の閾値を超える割合を送信条件設定指標として、これらの送信条件設定指標に基づき相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する。
【００１５】
まず、本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）が相手局送信装置に送信を行うための送信側の構成について説明する。
送信データ系列１０は、サブキャリア変調部１１に入力されることによって、周波数軸上で直交した複数のサブキャリア信号に変換される。サブキャリア変調部１１は、送信条件設定部１２により後述のようにして設定される送信条件（例えば変調方式、符号化率、パケット長および送信電力）に基づき各サブキャリア信号を生成する。
【００１６】
サブキャリア変調部１１から出力される各サブキャリア信号は、ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）部１３によってＩＦＦＴ処理され、それぞれ時間波形信号に変換される。これらの時間波形信号は、送信部１４に入力される。送信部１４は、各時間波形信号にそれぞれ既知信号系列を含むプリアンブルとガードタイム等を付加し、さらにこの付加された信号をアナログ信号に変換する。その後、送信部１４は、所定の局部発振信号に従ってアナログ信号を周波数変換することによってＲＦ帯のＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ変調信号）を生成する。生成されたＯＦＤＭ信号は、アンテナ１５から電波として放射される。送信部１４では、必要に応じて送信条件設定部１２によってＯＦＤＭ信号の送信電力が設定される。
【００１７】
次に、自局送受信装置が相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信するための受信側の構成について説明する。
相手局送受信装置から送信されてくるＯＦＤＭ信号の電波はアンテナ１５で受信される。アンテナ１５で受信されたＲＦ帯の受信ＯＦＤＭ信号は受信部１６に入力される。受信部１６では、受信ＯＦＤＭ信号が所定の局部発振信号に従ってベースバンド信号に周波数変換された後、アナログ／ディジタル変換され、時間同期および周波数同期処理が行われる。
【００１８】
受信部１６から出力されるベースバンドの受信ＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１７に入力される。受信部１６の同期処理によって、ＦＦＴ部１７でのＦＦＴ変換窓が設定される。ＦＦＴ部１７では、入力されたベースバンドの受信ＯＦＤＭ信号に対して、受信部１６で設定された変換窓毎にＦＦＴ処理を行い、複数の受信サブキャリア信号を生成する。生成された各受信サブキャリア信号は、サブキャリア復調部１８によって復調され、これにより相手局送受信装置の送信データ系列と同じ受信データ系列１９が再生される。
【００１９】
受信部１６から出力されるアナログ波形の受信ＯＦＤＭ信号、もしくはアナログ／ディジタル変換後のディジタル波形の受信ＯＦＤＭ信号は、受信電界強度測定部２０に入力され、ここで受信電界強度が測定される。測定された受信電界強度の情報は、送信条件設定部１２に入力される。
【００２０】
一方、ＦＦＴ部１７からの出力は伝送路応答算出部２１にも入力される。伝送路応答算出部２１では、ＦＦＴ部１７の出力に含まれる受信ＯＦＤＭ信号に付加されているプリアンブルを用いて、サブキャリア毎に伝送路応答、すなわち相手局送受信装置から自局送受信装置までの伝送路の応答特性を算出する。伝送路応答算出部２１で算出された伝送路応答の情報は、サブキャリア復調部１８に入力される。
【００２１】
ＦＦＴ部１７の出力のうち、サブキャリアの中のデータシンボル中に含まれるデータサブキャリアはサブキャリア復調部１８において伝送路応答算出部２１で算出された伝送路応答により歪み補償がなされて復調される。このとき、データシンボル中に含まれる既知サブキャリアであるパイロットキャリアによって、さらにデータサブキャリアの歪みを補償することも可能である。
【００２２】
伝送路応答算出部２１で算出された伝送路応答の情報は、サブキャリア伝送路応答比較部２２にも入力される。サブキャリア伝送路応答比較部２２では、各サブキャリアの伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａ（特性値が閾値を超えるサブキャリアの数／全サブキャリアの数）を算出する。ここで、所定の特性値とは、例えば各サブキャリアの伝送路応答の振幅、電力および位相回転の少なくとも一つである。この場合、サブキャリア伝送路応答比較部２２では、閾値として例えば全サブキャリアの平均伝送路応答に対する振幅減衰量、電力減衰量、位相回転量等が用いられる。サブキャリア伝送路応答比較部２２においては、このように全サブキャリアの伝送路応答の特性値を閾値と比較する必要は必ずしもなく、近隣サブキャリアの伝送路応答がほぼ等しいものとして、数本置きのサブキャリアの伝送路応答の所定の特性値を閾値と比較しても構わない。
【００２３】
サブキャリア伝送路応答比較部２２の出力、すなわち伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａを示す情報は、送信条件設定部１２に入力される。送信条件設定部１２では、サブキャリア伝送路応答比較部２２によって算出される割合Ａと、受信電界強度測定部２０で求められる受信電界強度を送信条件設定指標として送信条件を設定する。また、送信条件設定部１２はさらに必要に応じて通信品質設定情報２３を参照して送信条件を設定する。
【００２４】
ここで送信条件とは、例えば自局送受信装置である本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置がＯＦＤＭ信号を送信する際の変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力である。送信条件設定部１２においては、サブキャリア伝送路応答比較部２２によって算出される伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａと、受信電界強度測定部２０で求められる受信電界強度とに基づいて、これらの送信条件の少なくとも一つが設定される。以下、送信条件設定部１２における送信条件設定方法について、さらに具体的に説明する。
【００２５】
【表１】
表１は、本実施形態における送信条件設定方法の具体例を示している。受信電界強度は例えば−７０ｄＢｍ未満、−７０ｄＢｍ以上かつ−５０ｄＢｍ未満、−５０ｄＢｍ以上の３レベルに分類される。伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａは、例えば３０％未満、３０％以上の２レベルに分類される。このような分類によって、変調方式や符号化率を適切な値に設定することができる。
【００２６】
表１の例では、まず受信ＯＦＤＭ信号の受信電界強度が弱くなるほど雑音耐性の大きい変調方式を用い、また符号化率を小さくしている。具体的には、変調方式としてＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭの３つが用意されており、雑音耐性はＢＰＳＫ＞ＱＰＳＫ＞１６ＱＡＭの順で小さくなっている。このように受信電界強度に応じて変調方式および符号化率を選択することによって、安定した通信品質を提供することが可能となり、データ伝送の実効速度を改善することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態では伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａを送信条件の送信条件設定指標として加えることにより、伝送路応答すなわち受信特性が劣悪なサブキャリアが存在する場合、より一層雑音に強い変調方式や符号化率を低く設定することを可能としている。従って、伝送路の電波伝播環境によって激しい周波数選択性フェージングが発生しても、安定した通信品質を提供することができるため、データ伝送の実効速度を飛躍的に改善することが可能となる。
【００２８】
送信条件設定部１２では、受信電界強度や、伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａに応じて、さらにパケット長や送信電力を設定してもよい。すなわち、受信電界強度が小さくなるに従って、または割合Ａが小さくなるに従って、パケット長を小さくしたり、送信電力を大きくするという設定を行う。このようにしても、同様の効果を得ることができる。すなわち、受信電界強度や割合Ａを送信条件設定指標として設定される送信条件は、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力の少なくとも一つであればよい。
【００２９】
【表２】
表２は、本実施形態における送信条件設定方法の他の具体例を示している。表１に示した受信電界強度と伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａに加えて、要求通信品質を加味して送信条件（変調方式や符号化率）を設定する方法の一例である。
【００３０】
ここでは、要求通信品質は図１中に示した通信品質設定情報２３によって与えられ、表２の例ではパケットエラーレート（ＰＥＲ）で規定される。ＰＥＲは１％以上か、１％未満かの２レベルで分類される。要求されるＰＥＲの条件が厳しくなるに従って、表２に示すように雑音に強い変調方式を用いたり、符号化率を小さくしたりすることにより、通信品質を向上させて、要求されるＰＥＲを満足するようにすることができる。
【００３１】
上述の説明では、受信電界強度と、伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａ、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら２つまたは３つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定するようにしたが、割合Ａのみを送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、図２を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。図１と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置では、図１中に示したサブキャリア伝送路応答比較部２２がパイロットキャリア伝送路応答比較部２４に置き換えられている点が第１の実施形態と異なる。
【００３３】
第１の実施形態において説明したように、ＦＦＴ部１７の出力のうちデータシンボル中に含まれる既知サブキャリアであるパイロットキャリアは、データサブキャリアの歪み補償に用いられるので、パイロットキャリアの受信特性が劣悪になると、サブキャリア全体の受信特性が劣化する可能性がある。そこで、本実施形態ではパイロットキャリアの受信特性に応じて送信条件を設定することによって通信品質を安定化させ、データ伝送の実効速度を改善する。
【００３４】
伝送路応答算出部２１の出力のうち、パイロットキャリアの伝送路応答の情報はパイロットキャリア伝送路応答比較部２４に入力される。パイロットキャリア伝送路応答比較部２４では、各パイロットキャリアの伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂ（特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの数／全パイロットキャリアの数）を算出する。ここでいう所定の特性値は、第１の実施形態における各サブキャリアの伝送路応答の特性値と同様に、例えば各パイロットキャリアの伝送路応答の振幅、電力および位相回転の少なくとも一つである。この場合、パイロットキャリア伝送路応答比較部２４では、閾値として例えば全サブキャリアもしくは全パイロットキャリアの平均伝送路応答に対する振幅減衰量、電力減衰量、位相回転量等が用いられる。
【００３５】
パイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力、すなわち伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂを示す情報は、送信条件設定部１２に入力される。送信条件設定部１２では、パイロットキャリア伝送路応答比較部２４によって算出される割合Ｂと、受信電界強度測定部２０で求められる受信電界強度を送信条件設定指標として送信条件を設定する。さらに、送信条件設定部１２は必要に応じて通信品質設定情報２３を参照して送信条件を設定する。
【００３６】
【表３】
表３は、本実施形態における送信条件設定部１２での送信条件設定方法の一例を示している。受信電界強度は表１および表２と同様、受信電界強度が−７０ｄＢｍ未満、−７０ｄＢｍ以上かつ−５０ｄＢｍ未満、−５０ｄＢｍ以上の３レベルに分類される。伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂは、例えば５０％未満、５０％以上の２レベルに分類される。このような分類によって、変調方式や符号化率を適切に設定することができる。
【００３７】
すなわち、本実施形態によると受信信号の受信電界強度が弱くなるほど雑音に強い変調方式を用い、また符号化率を小さくすることによって、安定した通信品質を供給することが可能となり、データ伝送の実効速度を改善することを可能となる。
【００３８】
また、伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂを送信条件の送信条件設定指標として加えることにより、伝送路応答すなわち受信特性が劣悪なパイロットキャリアが存在する場合、より一層雑音に強い変調方式や符号化率を低く設定することができる。これにより、伝送路の電波伝播環境によって激しい周波数選択性フェージングが発生しても、安定した通信品質を提供することができるため、データ伝送の実効速度を飛躍的に改善することが可能となる。
【００３９】
さらに、表３に示すように要求通信品質をＰＥＲで規定し、要求されるＰＥＲが１％以上か１％未満かで送信条件を変えることもできる。すなわち、要求されるＰＥＲの条件に応じて、雑音に強い変調方式を用いたり、符号化率を小さくしたりすることによって、通信品質を安定させることが可能となる。
【００４０】
送信条件設定部１２では、受信電界強度や、伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂに応じて、さらにパケット長や送信電力を設定してもよい。すなわち、受信電界強度が小さくなるに従って、または割合Ｂが小さくなるに従って、パケット長を小さくしたり、送信電力を大きくするという設定を行う。このようにしても、同様の効果を得ることができる。すなわち、受信電界強度や割合Ｂを送信条件設定指標として設定される送信条件は、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力の少なくとも一つであればよい。
【００４１】
さらに、上述の説明では受信電界強度と、伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂ、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら２つまたは３つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定するようにしたが、割合Ｂのみを送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００４２】
（第３の実施形態）
図３に、本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す。図１および図２と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置は第１および第２の実施形態を組み合わせた構成となっている。
【００４３】
すなわち、伝送路応答算出部２１の出力のうち、サブキャリアの伝送路応答の情報はサブキャリア伝送路応答比較部２２に、またパイロットキャリアの伝送路応答の情報はパイロットキャリア伝送路応答比較部２４にそれぞれ入力される。サブキャリア伝送路応答比較部２２は、各サブキャリアの伝送路応答の所定の特性値を第１の閾値と比較し、特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合を算出する。パイロットキャリア伝送路応答比較部２４では、各パイロットキャリアの伝送路応答の所定の特性値を第２の閾値と比較し、特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合を算出する。
【００４４】
送信条件設定部１２では、サブキャリア伝送路応答比較部２２によって算出される割合Ａと、パイロットキャリア伝送路応答比較部２４によって算出される割合Ｂおよび受信電界強度測定部２０で求められる受信電界強度を送信条件設定指標として送信条件を設定し、さらに必要に応じて通信品質設定情報２３を参照して送信条件を設定する。
【００４５】
【表４】
表４は、本実施形態における送信条件設定部１２での送信条件設定方法の一例を示している。受信電界強度は表１、表２および表３と同様に受信電界強度が−７０ｄＢｍ未満、−７０ｄＢｍ以上かつ−５０ｄＢｍ未満、−５０ｄＢｍ以上の３レベルに分類される。伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａは、表１および表２と同様に３０％未満、３０％以上の２レベルに分類される。伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂは、表３と同様に５０％未満、５０％以上の２レベルに分類される。
【００４６】
このような分類に従って、受信信号の受信電界強度が弱くなるほど雑音に強い変調方式を用い、また符号化率を小さくすることによって、安定した通信品質を提供することができるようになり、データ伝送の実効速度を改善することができる。さらに、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａと、伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂを送信条件の送信条件設定指標として加えることにより、伝送路応答すなわち受信特性が劣悪なサブキャリアやパイロットキャリアが存在する場合において、より一層雑音に強い変調方式や符号化率を設定することが可能となる。従って、伝送路の電波伝播環境によって激しい周波数選択性フェージングが発生しても、安定した通信品質を提供することができるため、データ伝送の実効速度を飛躍的に改善することが可能となる。
【００４７】
【表５】
表５は、本実施形態における送信条件設定方法の他の具体例を示している。表４に示した受信電界強度と伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａおよび伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂに加えて、要求通信品質を加味して送信条件（変調方式や符号化率）を設定する方法の一例である。要求通信品質は、表２および表３と同様ＰＥＲで規定され、要求されるＰＥＲが１％以上、１％未満の２レベルの分類を追加している。このように要求されるＰＥＲの条件が厳しくなるに従って、雑音に強い変調方式を用いたり、符号化率を小さくしたりすることにより、通信品質を向上させて、要求されるＰＥＲを満足するようにすることができる。
【００４８】
送信条件設定部１２では、受信電界強度や、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａおよび伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂに応じて、さらにパケット長や送信電力を設定してもよい。すなわち、受信電界強度が小さくなるに従って、または割合ＡもしくはＢが小さくなるに従って、パケット長を小さくしたり、送信電力を大きくするという設定を行うことによって、同様の効果を得ることができる。すなわち、受信電界強度や割合ＡもしくはＢを送信条件設定指標として設定される送信条件は、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力の少なくとも一つであればよい。
【００４９】
さらに、上述の説明では受信電界強度と、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａおよび伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂに加えて、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら３つまたは４つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定するようにしている。しかし、割合Ａおよび割合Ｂのみを送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００５０】
次に、本発明の別の観点による幾つかの実施形態について説明する。
上述した第１、第２および第３の実施形態では、いずれも自局送受信装置に相手局送受信装置から送信されてきたＯＦＤＭ信号に基づいて、自局送受信装置が相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定するための送信条件設定指標（受信電界強度、割合Ａ，Ｂおよび要求通信品質等）を求め、これに基づいて送信条件を設定した。これら第１、第２および第３の実施形態は、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答がほぼ等しい場合（例えば、それぞれの送信周波数帯が等しい場合）に適している。
【００５１】
一方、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答が異なっている場合には、相手局送受信装置から自局送受信装置に送信されてきたＯＦＤＭ信号に基づいて、相手局送受信装置が自局送受信装置に送信を行う際の送信条件を設定するための送信条件設定指標を求め、これに基づいて相手局送信装置の送信条件を設定するようにすればよい。以下、そのような場合の具体例を第４、第５および第６の実施形態で説明する。
【００５２】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示す図であり、図３に示した第３の実施形態をベースとして構成されている。図３と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態は図３における送信条件設定部１２が送信条件設定情報生成部３１に置き換えられ、その出力である送信条件設定情報が送信部１４に入力される点が第３の実施形態と異なっている。
【００５３】
送信条件設定情報生成部３１は、受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力を送信条件設定指標として入力する。送信条件設定情報生成部３１は、入力された送信条件設定指標に基づいて、相手局送受信装置が本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）に送信を行う際の送信条件（変調方式、符号化率、パケット長および送信電力等）を第３の実施形態における送信条件設定部１２と同様の手順により求める。そして、送信条件設定情報生成部３１は、求められた送信条件に基づいて、相手局装置がその送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する。このようにして生成された送信条件設定情報は、送信部１４を経て相手局送受信装置に送信される。相手局送受信装置では、送信されてきた送信条件設定情報に従って送信条件を設定する。
【００５４】
図５に、本実施形態における相手局送受信装置としてのＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す。図４に示したＯＦＤＭ送受信装置から送信されてきた送信条件設定情報は、アンテナ１５および受信部１６を経て送信条件設定部３２に入力される。送信条件設定部３２では、入力された送信条件設定情報に従ってサブキャリア変調部１１に対して変調方式や符号化率を設定し、さらには送信部１４に対して送信電力を設定する。
【００５５】
このように本実施形態では、図４の自局送受信装置において受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４が、相手局送受信装置が自局ＯＦＤＭ送受信装置に送信を行う際の送信条件を設定するための送信条件設定指標を求める。送信条件設定情報生成部３１が、この送信条件設定指標に基づき相手局送信装置の送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する。送信部１４が、生成された送信条件設定情報を図５の相手局送受信装置に送信する。相手局送受信装置においては、送信条件設定部３２が、送信されてきた送信条件設定情報に基づいて送信条件を設定する。
すなわち、相手局送受信装置では、送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する動作は実行されない。送信条件設定情報は、自局送受信装置で生成される。
【００５６】
従って、本実施形態によると自局ＯＦＤＭ送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局ＯＦＤＭ送受信装置への送信時の伝送路応答が異なっている場合でさえも、相手局送受信装置が最適な送信条件を設定することが可能となり、相手局送受信装置において第３の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５７】
すなわち、図５の相手局送受信装置において、図４の自局送受信装置の受信電界強度が弱くなるほど雑音に強い変調方式を用い、また符号化率を小さくすることによって、安定した通信品質を提供することができるようになり、データ伝送の実効速度を改善することができる。さらに、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａと、伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂを送信条件の送信条件設定指標として加えることにより、伝送路応答すなわち受信特性が劣悪なサブキャリアが存在する場合、より一層雑音に強い変調方式や符号化率を設定することが可能となる。従って、伝送路の電波伝播環境によって激しい周波数選択性フェージングが発生しても、安定した通信品質を提供することができるため、データ伝送の実効速度を飛躍的に改善することが可能となる。
【００５８】
本実施形態においては第３の実施形態と同様に、受信電界強度と、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａ、伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂ、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら３つまたは４つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定するようにしたが、割合Ａまたは割合Ｂのみ、あるいは割合ＡとＢの両方を送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００５９】
（第５の実施形態）
図６は、本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示す図である。図４と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態は図４における送信条件設定情報生成部３１の出力である送信条件設定情報が送信部１４でなく、サブキャリア変調部１１に入力される点が第３の実施形態と異なっている。
【００６０】
図７は、本実施形態における相手局送受信装置としてのＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す図である。図５と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態では図６に示したように自局送受信装置において送信条件設定情報がサブキャリア変調部１１に入力される点に対応して、相手局送受信装置においてサブキャリア復調部１８の出力から送信条件設定情報が取り出され、送信条件設定部３２に入力される点が異なっている。
【００６１】
このように送信条件設定情報の送受信はサブキャリア変調部１１およびサブキャリア復調部１８を介して行われるようにしてもよく、これにより第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６２】
（第６の実施形態）
図８は、本発明の第６の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示す図であり、図３に示した第３の実施形態をベースとして構成されている。図３と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態は図３における送信条件設定部１２が送信条件設定指標情報合成部４１に置き換えられ、その出力である送信条件設定指標情報が送信部１４に入力される点が第３の実施形態と異なっている。
【００６３】
送信条件設定指標情報合成部４１は、受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力を送信条件設定指標情報として入力して、それらの送信条件設定指標情報を合成する。このようにして生成された送信条件設定指標情報は、送信部１４を経て相手局送受信装置に送信される。相手局送受信装置では、送信されてきた送信条件設定指標情報に従って送信条件を設定する。
【００６４】
図９に、本実施形態における相手局送受信装置としてのＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す。図８に示したＯＦＤＭ送受信装置から送信されてきた送信条件設定指標情報は、アンテナ１５および受信部１６を経て送信条件設定指標情報分離部４２に入力される。送信条件設定指標情報分離部４２は、入力された送信条件設定指標に基づいて、本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）に送信を行う際の送信条件（変調方式、符号化率、パケット長および送信電力等）を第３の実施形態における送信条件設定部１２と同様の手順により求める。そして、送信条件設定指標情報分離部４２は、求められた送信条件に基づいて、相手局装置がその送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する。その後、送信条件設定指標情報分離部４２は、送信条件設定情報を送信条件設定部４３に出力する。送信条件設定部４３では、入力された送信条件設定指標情報に従って送信条件を設定する。送信条件設定部４３は、送信条件としてサブキャリア変調部１１に対しては変調方式や符号化率を設定し、さらには送信部１４に対しては送信電力を設定する。
【００６５】
このように本実施形態では、図８の自局送受信装置内の送信部１４が、自局送受信装置内における受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４からの出力を、相手局送受信装置が自局送受信装置に送信を行う際の送信条件を設定するための送信条件設定指標情報として図９の相手局送受信装置に送信する。相手局送受信装置は、受信した送信条件設定指標情報に基づいて送信条件を設定する。この結果、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答が異なっている場合でも相手局送受信装置が最適な送信条件を設定することが可能となる。従って、相手局送受信装置において第４および第５の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
本実施形態では、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信される情報は、第４および第５の実施形態のように送信条件設定情報ではなく、送信条件設定指標情報である。送信条件設定指標情報は送信条件設定情報に比較してデータ量が少ない。従って、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信される送信データ量に関して、本実施形態の方が第４および第５の実施形態の場合よりも少なくなるという効果がある。
【００６６】
本実施形態の変形として、第４および第５の実施形態と同様に受信電界強度と、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａ、伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂ、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら３つまたは４つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定することに限定されず、割合Ａまたは割合Ｂのみ、あるいは割合ＡとＢの両方を送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００６７】
（第７の実施形態）
図１０は、本発明の第７の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す図であり、図３に示した第３の実施形態のＯＦＤＭ送受信装置に、図９に示したＯＦＤＭ送受信装置の機能を組み合わせた構成となっている。すなわち、図３に示したＯＦＤＭ送受信装置に送信条件設定指標情報分離部５１が追加され、さらに送信条件設定部５２が自局送受信装置内の受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力を送信条件設定指標情報として自局送受信装置での送信条件を設定する機能と、相手局送受信装置から送信され、送信条件設定指標情報分離部５１で分離された送信条件設定指標情報に従って自局送受信装置での送信条件を設定する機能を有する。
【００６８】
本実施形態によると、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答がほぼ等しい場合には、第３の実施形態と同様に、自局送受信装置内の受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力を送信条件設定指標情報として自局送受信装置での送信条件を設定する。
【００６９】
一方、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答が異なっている場合には、第６の実施形態における図９に示した相手局送受信装置と同様に、自局送受信装置において相手局送受信装置から送信されてきたＯＦＤＭ信号に基づいて、すなわち相手局送受信装置から送信され、送信条件設定指標情報分離部５１で分離された送信条件設定指標情報に従って、送信条件設定部５２によって自局送受信装置での送信条件を設定する。
【００７０】
すなわち、本実施形態によれば自局送受信装置と相手局送受信装置との双方向の伝送路応答が等しい場合と異なる場合の両方に対応して、最適な送信条件を設定することができる。また、本実施形態の変形として、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａと伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂのいずれか一方のみ、あるいは両方を送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明のＯＦＤＭ送受信装置によれば、ＯＦＤＭ信号の各サブキャリアの伝送路応答に応じて送信条件を設定することができ、データ伝送の実効速度を効果的に改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図。
【図２】 本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図。
【図３】 本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図。
【図４】 本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図５】 本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（相手局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図６】 本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図７】 本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（相手局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図８】 本発明の第６の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図９】 本発明の第６の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（相手局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図１０】 本発明の第７の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１０ 送信データ系列
１１ サブキャリア変調部
１２ 送信条件設定部
１３ ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）部
１４ 送信部
１５ アンテナ
１６ 受信部
１７ ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部
１８ サブキャリア復調部
１９ 受信データ系列
２０ 受信電界強度測定部
２１ 伝送路応答算出部
２２ サブキャリア伝送路応答比較部
２３ 通信品質設定情報
２４ パイロットキャリア伝送路応答比較部
３１ 送信条件設定情報生成部
３２ 送信条件設定部
４１ 送信条件設定指標情報合成部
４２ 送信条件設定指標情報分離部
４３ 送信条件設定部
５１ 送信条件設定指標情報分離部
５２ 送信条件設定部
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号を伝送する無線通信システムにおけるＯＦＤＭ送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、無線通信システムでは、伝送された信号が建物などによる電波の反射により複数の様々な経路（マルチパス）を経由して受信されるため、受信信号に歪みが生じる。この歪みは、場所や時間によって変動する。このような伝播環境下では、伝播環境に応じて変調方式や符号化率等の送信条件を変更することによって、データ伝送の実効速度を最大化することができる。通常、受信機が既知の参照系列やデータ系列から受信電界強度や伝送路応答を求めることによって、伝播環境に適した送信条件を設定することができる。
【０００３】
伝送される信号がＯＦＤＭ信号のような広帯域の信号である場合には、マルチパスによって周波数選択性フェージングが生じる。周波数選択性フェージングが生じると、ＯＦＤＭ信号を構成する複数の周波数の異なったサブキャリア毎に受信電界強度が異なる結果、受信特性の優れたサブキャリアと劣悪なサブキャリアが混在する。受信特性の劣悪なサブキャリアの存在により、全サブキャリアの平均的な受信電界強度や伝送路応答が優れていても、誤りの生じる可能性が増加する。従って、全サブキャリアの平均的な伝播環境に適した送信条件を選択したとしても、データ伝送の実効速度改善に大きな効果が得られない場合がある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
米国特許第６，１７５，５５０号明細書
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来のＯＦＤＭ送受信装置では、全サブキャリアの平均的な伝送路応答や受信電界強度に応じて送信条件を設定するため、受信特性が劣悪なサブキャリアが存在すると、設定した送信条件でデータ伝送の実効速度を上げることができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、サブキャリア毎の伝送路応答に応じた最適な送信条件を設定することにより、データ伝送の実効速度を改善できるＯＦＤＭ送受信装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様によるＯＦＤＭ送受信装置は、
所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を送信条件設定指標として、該送信条件設定指標に基づき当該ＯＦＤＭ送受信装置が前記相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する送信条件設定手段と、
設定された送信条件に従ってＯＦＤＭ信号を送信する送信手段と
を備えるものである。
【０００８】
本発明の第２の態様によるＯＦＤＭ送受信装置は、
所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を送信条件設定指標として前記相手局送受信装置が当該ＯＦＤＭ送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する送信条件設定情報生成手段と、
前記送信条件設定情報を前記相手局送受信装置に送信する送信手段と
を備えるものである。
【０００９】
本発明の第３の態様によるＯＦＤＭ送受信装置は、
所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を前記相手局送受信装置が当該ＯＦＤＭ送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する際の送信条件設定指標として該送信条件設定指標の情報を合成する送信条件設定指標情報合成手段と、
前記送信条件設定指標の情報を前記相手局送受信装置に送信する送信手段と
を備えるものである。
【００１０】
以上の構成によれば、受信したＯＦＤＭ信号に基づいてサブキャリア毎の伝送路応答に応じた最適な送信条件を設定することにより、ＯＦＤＭ信号を受信したＯＦＤＭ送受信装置が送信するデータのデータ伝送の実効速度を改善することが可能になる。
【００１１】
また、相手局送受信装置から受信したＯＦＤＭ信号のサブキャリア毎の伝送路応答に基づいて、相手局送受信装置が自局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定するための送信条件設定情報が、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信される。相手局送受信装置は、送信された送信条件設定情報に基づいて送信条件を設定することにより、相手局送受信装置が自局送受信装置に送信してくるデータのデータ伝送の実効速度を改善することが可能になる。
【００１２】
さらに、相手局送受信装置から受信したＯＦＤＭ信号のサブキャリア毎の伝送路応答に基づいて、相手局送受信装置が自局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する際の送信条件設定指標が、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信される。相手局送受信装置は、送信された送信条件設定指標に基づいて送信条件を設定することにより、相手局送受信装置が送信してくるデータのデータ伝送の実効速度を改善することが可能になる。ここで、送信条件設定指標は、送信条件を設定するためのインデックスとなる情報であり、送信条件設定情報よりもデータ量が少ない。従って、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信されるデータ量が少なくて済むという効果がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。
本発明の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置は、基地局と端末とからなる移動無線通信システムや無線ＬＡＮシステムに適用される。ＯＦＤＭ送受信装置は端末に搭載されていてもよいし、基地局に搭載されていてもよい。前者の場合、相手局送受信装置は基地局に搭載されたＯＦＤＭ送受信装置であってもよいし、他の移動端末に搭載されたＯＦＤＭ送受信装置であってもよい。後者の場合、相手局送受信装置は端末もしくは他の基地局に搭載される。
【００１４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図である。本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置は、当該ＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）が受信したＯＦＤＭ信号の受信電界強度と、このＯＦＤＭ信号を構成する複数のサブキャリアにそれぞれ対応する伝送路応答の特性値が所定の閾値を超える割合を送信条件設定指標として、これらの送信条件設定指標に基づき相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する。
【００１５】
まず、本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）が相手局送信装置に送信を行うための送信側の構成について説明する。
送信データ系列１０は、サブキャリア変調部１１に入力されることによって、周波数軸上で直交した複数のサブキャリア信号に変換される。サブキャリア変調部１１は、送信条件設定部１２により後述のようにして設定される送信条件（例えば変調方式、符号化率、パケット長および送信電力）に基づき各サブキャリア信号を生成する。
【００１６】
サブキャリア変調部１１から出力される各サブキャリア信号は、ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）部１３によってＩＦＦＴ処理され、それぞれ時間波形信号に変換される。これらの時間波形信号は、送信部１４に入力される。送信部１４は、各時間波形信号にそれぞれ既知信号系列を含むプリアンブルとガードタイム等を付加し、さらにこの付加された信号をアナログ信号に変換する。その後、送信部１４は、所定の局部発振信号に従ってアナログ信号を周波数変換することによってＲＦ帯のＯＦＤＭ信号（ＯＦＤＭ変調信号）を生成する。生成されたＯＦＤＭ信号は、アンテナ１５から電波として放射される。送信部１４では、必要に応じて送信条件設定部１２によってＯＦＤＭ信号の送信電力が設定される。
【００１７】
次に、自局送受信装置が相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信するための受信側の構成について説明する。
相手局送受信装置から送信されてくるＯＦＤＭ信号の電波はアンテナ１５で受信される。アンテナ１５で受信されたＲＦ帯の受信ＯＦＤＭ信号は受信部１６に入力される。受信部１６では、受信ＯＦＤＭ信号が所定の局部発振信号に従ってベースバンド信号に周波数変換された後、アナログ／ディジタル変換され、時間同期および周波数同期処理が行われる。
【００１８】
受信部１６から出力されるベースバンドの受信ＯＦＤＭ信号は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部１７に入力される。受信部１６の同期処理によって、ＦＦＴ部１７でのＦＦＴ変換窓が設定される。ＦＦＴ部１７では、入力されたベースバンドの受信ＯＦＤＭ信号に対して、受信部１６で設定された変換窓毎にＦＦＴ処理を行い、複数の受信サブキャリア信号を生成する。生成された各受信サブキャリア信号は、サブキャリア復調部１８によって復調され、これにより相手局送受信装置の送信データ系列と同じ受信データ系列１９が再生される。
【００１９】
受信部１６から出力されるアナログ波形の受信ＯＦＤＭ信号、もしくはアナログ／ディジタル変換後のディジタル波形の受信ＯＦＤＭ信号は、受信電界強度測定部２０に入力され、ここで受信電界強度が測定される。測定された受信電界強度の情報は、送信条件設定部１２に入力される。
【００２０】
一方、ＦＦＴ部１７からの出力は伝送路応答算出部２１にも入力される。伝送路応答算出部２１では、ＦＦＴ部１７の出力に含まれる受信ＯＦＤＭ信号に付加されているプリアンブルを用いて、サブキャリア毎に伝送路応答、すなわち相手局送受信装置から自局送受信装置までの伝送路の応答特性を算出する。伝送路応答算出部２１で算出された伝送路応答の情報は、サブキャリア復調部１８に入力される。
【００２１】
ＦＦＴ部１７の出力のうち、サブキャリアの中のデータシンボル中に含まれるデータサブキャリアはサブキャリア復調部１８において伝送路応答算出部２１で算出された伝送路応答により歪み補償がなされて復調される。このとき、データシンボル中に含まれる既知サブキャリアであるパイロットキャリアによって、さらにデータサブキャリアの歪みを補償することも可能である。
【００２２】
伝送路応答算出部２１で算出された伝送路応答の情報は、サブキャリア伝送路応答比較部２２にも入力される。サブキャリア伝送路応答比較部２２では、各サブキャリアの伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａ（特性値が閾値を超えるサブキャリアの数／全サブキャリアの数）を算出する。ここで、所定の特性値とは、例えば各サブキャリアの伝送路応答の振幅、電力および位相回転の少なくとも一つである。この場合、サブキャリア伝送路応答比較部２２では、閾値として例えば全サブキャリアの平均伝送路応答に対する振幅減衰量、電力減衰量、位相回転量等が用いられる。サブキャリア伝送路応答比較部２２においては、このように全サブキャリアの伝送路応答の特性値を閾値と比較する必要は必ずしもなく、近隣サブキャリアの伝送路応答がほぼ等しいものとして、数本置きのサブキャリアの伝送路応答の所定の特性値を閾値と比較しても構わない。
【００２３】
サブキャリア伝送路応答比較部２２の出力、すなわち伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａを示す情報は、送信条件設定部１２に入力される。送信条件設定部１２では、サブキャリア伝送路応答比較部２２によって算出される割合Ａと、受信電界強度測定部２０で求められる受信電界強度を送信条件設定指標として送信条件を設定する。また、送信条件設定部１２はさらに必要に応じて通信品質設定情報２３を参照して送信条件を設定する。
【００２４】
ここで送信条件とは、例えば自局送受信装置である本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置がＯＦＤＭ信号を送信する際の変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力である。送信条件設定部１２においては、サブキャリア伝送路応答比較部２２によって算出される伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａと、受信電界強度測定部２０で求められる受信電界強度とに基づいて、これらの送信条件の少なくとも一つが設定される。以下、送信条件設定部１２における送信条件設定方法について、さらに具体的に説明する。
【００２５】
【表１】
【００２６】
表１の例では、まず受信ＯＦＤＭ信号の受信電界強度が弱くなるほど雑音耐性の大きい変調方式を用い、また符号化率を小さくしている。具体的には、変調方式としてＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭの３つが用意されており、雑音耐性はＢＰＳＫ＞ＱＰＳＫ＞１６ＱＡＭの順で小さくなっている。このように受信電界強度に応じて変調方式および符号化率を選択することによって、安定した通信品質を提供することが可能となり、データ伝送の実効速度を改善することができる。
【００２７】
さらに、本実施形態では伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａを送信条件の送信条件設定指標として加えることにより、伝送路応答すなわち受信特性が劣悪なサブキャリアが存在する場合、より一層雑音に強い変調方式や符号化率を低く設定することを可能としている。従って、伝送路の電波伝播環境によって激しい周波数選択性フェージングが発生しても、安定した通信品質を提供することができるため、データ伝送の実効速度を飛躍的に改善することが可能となる。
【００２８】
送信条件設定部１２では、受信電界強度や、伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａに応じて、さらにパケット長や送信電力を設定してもよい。すなわち、受信電界強度が小さくなるに従って、または割合Ａが小さくなるに従って、パケット長を小さくしたり、送信電力を大きくするという設定を行う。このようにしても、同様の効果を得ることができる。すなわち、受信電界強度や割合Ａを送信条件設定指標として設定される送信条件は、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力の少なくとも一つであればよい。
【００２９】
【表２】
【００３０】
ここでは、要求通信品質は図１中に示した通信品質設定情報２３によって与えられ、表２の例ではパケットエラーレート（ＰＥＲ）で規定される。ＰＥＲは１％以上か、１％未満かの２レベルで分類される。要求されるＰＥＲの条件が厳しくなるに従って、表２に示すように雑音に強い変調方式を用いたり、符号化率を小さくしたりすることにより、通信品質を向上させて、要求されるＰＥＲを満足するようにすることができる。
【００３１】
上述の説明では、受信電界強度と、伝送路応答の特性値が閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａ、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら２つまたは３つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定するようにしたが、割合Ａのみを送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００３２】
（第２の実施形態）
次に、図２を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。図１と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置では、図１中に示したサブキャリア伝送路応答比較部２２がパイロットキャリア伝送路応答比較部２４に置き換えられている点が第１の実施形態と異なる。
【００３３】
第１の実施形態において説明したように、ＦＦＴ部１７の出力のうちデータシンボル中に含まれる既知サブキャリアであるパイロットキャリアは、データサブキャリアの歪み補償に用いられるので、パイロットキャリアの受信特性が劣悪になると、サブキャリア全体の受信特性が劣化する可能性がある。そこで、本実施形態ではパイロットキャリアの受信特性に応じて送信条件を設定することによって通信品質を安定化させ、データ伝送の実効速度を改善する。
【００３４】
伝送路応答算出部２１の出力のうち、パイロットキャリアの伝送路応答の情報はパイロットキャリア伝送路応答比較部２４に入力される。パイロットキャリア伝送路応答比較部２４では、各パイロットキャリアの伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂ（特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの数／全パイロットキャリアの数）を算出する。ここでいう所定の特性値は、第１の実施形態における各サブキャリアの伝送路応答の特性値と同様に、例えば各パイロットキャリアの伝送路応答の振幅、電力および位相回転の少なくとも一つである。この場合、パイロットキャリア伝送路応答比較部２４では、閾値として例えば全サブキャリアもしくは全パイロットキャリアの平均伝送路応答に対する振幅減衰量、電力減衰量、位相回転量等が用いられる。
【００３５】
パイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力、すなわち伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂを示す情報は、送信条件設定部１２に入力される。送信条件設定部１２では、パイロットキャリア伝送路応答比較部２４によって算出される割合Ｂと、受信電界強度測定部２０で求められる受信電界強度を送信条件設定指標として送信条件を設定する。さらに、送信条件設定部１２は必要に応じて通信品質設定情報２３を参照して送信条件を設定する。
【００３６】
【表３】
【００３７】
すなわち、本実施形態によると受信信号の受信電界強度が弱くなるほど雑音に強い変調方式を用い、また符号化率を小さくすることによって、安定した通信品質を供給することが可能となり、データ伝送の実効速度を改善することを可能となる。
【００３８】
また、伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂを送信条件の送信条件設定指標として加えることにより、伝送路応答すなわち受信特性が劣悪なパイロットキャリアが存在する場合、より一層雑音に強い変調方式や符号化率を低く設定することができる。これにより、伝送路の電波伝播環境によって激しい周波数選択性フェージングが発生しても、安定した通信品質を提供することができるため、データ伝送の実効速度を飛躍的に改善することが可能となる。
【００３９】
さらに、表３に示すように要求通信品質をＰＥＲで規定し、要求されるＰＥＲが１％以上か１％未満かで送信条件を変えることもできる。すなわち、要求されるＰＥＲの条件に応じて、雑音に強い変調方式を用いたり、符号化率を小さくしたりすることによって、通信品質を安定させることが可能となる。
【００４０】
送信条件設定部１２では、受信電界強度や、伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂに応じて、さらにパケット長や送信電力を設定してもよい。すなわち、受信電界強度が小さくなるに従って、または割合Ｂが小さくなるに従って、パケット長を小さくしたり、送信電力を大きくするという設定を行う。このようにしても、同様の効果を得ることができる。すなわち、受信電界強度や割合Ｂを送信条件設定指標として設定される送信条件は、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力の少なくとも一つであればよい。
【００４１】
さらに、上述の説明では受信電界強度と、伝送路応答の特性値が閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂ、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら２つまたは３つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定するようにしたが、割合Ｂのみを送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００４２】
（第３の実施形態）
図３に、本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す。図１および図２と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置は第１および第２の実施形態を組み合わせた構成となっている。
【００４３】
すなわち、伝送路応答算出部２１の出力のうち、サブキャリアの伝送路応答の情報はサブキャリア伝送路応答比較部２２に、またパイロットキャリアの伝送路応答の情報はパイロットキャリア伝送路応答比較部２４にそれぞれ入力される。サブキャリア伝送路応答比較部２２は、各サブキャリアの伝送路応答の所定の特性値を第１の閾値と比較し、特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合を算出する。パイロットキャリア伝送路応答比較部２４では、各パイロットキャリアの伝送路応答の所定の特性値を第２の閾値と比較し、特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合を算出する。
【００４４】
送信条件設定部１２では、サブキャリア伝送路応答比較部２２によって算出される割合Ａと、パイロットキャリア伝送路応答比較部２４によって算出される割合Ｂおよび受信電界強度測定部２０で求められる受信電界強度を送信条件設定指標として送信条件を設定し、さらに必要に応じて通信品質設定情報２３を参照して送信条件を設定する。
【００４５】
【表４】
【００４６】
このような分類に従って、受信信号の受信電界強度が弱くなるほど雑音に強い変調方式を用い、また符号化率を小さくすることによって、安定した通信品質を提供することができるようになり、データ伝送の実効速度を改善することができる。さらに、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａと、伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂを送信条件の送信条件設定指標として加えることにより、伝送路応答すなわち受信特性が劣悪なサブキャリアやパイロットキャリアが存在する場合において、より一層雑音に強い変調方式や符号化率を設定することが可能となる。従って、伝送路の電波伝播環境によって激しい周波数選択性フェージングが発生しても、安定した通信品質を提供することができるため、データ伝送の実効速度を飛躍的に改善することが可能となる。
【００４７】
【表５】
【００４８】
送信条件設定部１２では、受信電界強度や、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａおよび伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂに応じて、さらにパケット長や送信電力を設定してもよい。すなわち、受信電界強度が小さくなるに従って、または割合ＡもしくはＢが小さくなるに従って、パケット長を小さくしたり、送信電力を大きくするという設定を行うことによって、同様の効果を得ることができる。すなわち、受信電界強度や割合ＡもしくはＢを送信条件設定指標として設定される送信条件は、変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力の少なくとも一つであればよい。
【００４９】
さらに、上述の説明では受信電界強度と、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａおよび伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂに加えて、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら３つまたは４つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定するようにしている。しかし、割合Ａおよび割合Ｂのみを送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００５０】
次に、本発明の別の観点による幾つかの実施形態について説明する。
上述した第１、第２および第３の実施形態では、いずれも自局送受信装置に相手局送受信装置から送信されてきたＯＦＤＭ信号に基づいて、自局送受信装置が相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定するための送信条件設定指標（受信電界強度、割合Ａ，Ｂおよび要求通信品質等）を求め、これに基づいて送信条件を設定した。これら第１、第２および第３の実施形態は、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答がほぼ等しい場合（例えば、それぞれの送信周波数帯が等しい場合）に適している。
【００５１】
一方、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答が異なっている場合には、相手局送受信装置から自局送受信装置に送信されてきたＯＦＤＭ信号に基づいて、相手局送受信装置が自局送受信装置に送信を行う際の送信条件を設定するための送信条件設定指標を求め、これに基づいて相手局送信装置の送信条件を設定するようにすればよい。以下、そのような場合の具体例を第４、第５および第６の実施形態で説明する。
【００５２】
（第４の実施形態）
図４は、本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示す図であり、図３に示した第３の実施形態をベースとして構成されている。図３と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態は図３における送信条件設定部１２が送信条件設定情報生成部３１に置き換えられ、その出力である送信条件設定情報が送信部１４に入力される点が第３の実施形態と異なっている。
【００５３】
送信条件設定情報生成部３１は、受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力を送信条件設定指標として入力する。送信条件設定情報生成部３１は、入力された送信条件設定指標に基づいて、相手局送受信装置が本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）に送信を行う際の送信条件（変調方式、符号化率、パケット長および送信電力等）を第３の実施形態における送信条件設定部１２と同様の手順により求める。そして、送信条件設定情報生成部３１は、求められた送信条件に基づいて、相手局装置がその送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する。このようにして生成された送信条件設定情報は、送信部１４を経て相手局送受信装置に送信される。相手局送受信装置では、送信されてきた送信条件設定情報に従って送信条件を設定する。
【００５４】
図５に、本実施形態における相手局送受信装置としてのＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す。図４に示したＯＦＤＭ送受信装置から送信されてきた送信条件設定情報は、アンテナ１５および受信部１６を経て送信条件設定部３２に入力される。送信条件設定部３２では、入力された送信条件設定情報に従ってサブキャリア変調部１１に対して変調方式や符号化率を設定し、さらには送信部１４に対して送信電力を設定する。
【００５５】
このように本実施形態では、図４の自局送受信装置において受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４が、相手局送受信装置が自局ＯＦＤＭ送受信装置に送信を行う際の送信条件を設定するための送信条件設定指標を求める。送信条件設定情報生成部３１が、この送信条件設定指標に基づき相手局送信装置の送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する。送信部１４が、生成された送信条件設定情報を図５の相手局送受信装置に送信する。相手局送受信装置においては、送信条件設定部３２が、送信されてきた送信条件設定情報に基づいて送信条件を設定する。
すなわち、相手局送受信装置では、送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する動作は実行されない。送信条件設定情報は、自局送受信装置で生成される。
【００５６】
従って、本実施形態によると自局ＯＦＤＭ送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局ＯＦＤＭ送受信装置への送信時の伝送路応答が異なっている場合でさえも、相手局送受信装置が最適な送信条件を設定することが可能となり、相手局送受信装置において第３の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
【００５７】
すなわち、図５の相手局送受信装置において、図４の自局送受信装置の受信電界強度が弱くなるほど雑音に強い変調方式を用い、また符号化率を小さくすることによって、安定した通信品質を提供することができるようになり、データ伝送の実効速度を改善することができる。さらに、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａと、伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂを送信条件の送信条件設定指標として加えることにより、伝送路応答すなわち受信特性が劣悪なサブキャリアが存在する場合、より一層雑音に強い変調方式や符号化率を設定することが可能となる。従って、伝送路の電波伝播環境によって激しい周波数選択性フェージングが発生しても、安定した通信品質を提供することができるため、データ伝送の実効速度を飛躍的に改善することが可能となる。
【００５８】
本実施形態においては第３の実施形態と同様に、受信電界強度と、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａ、伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂ、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら３つまたは４つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定するようにしたが、割合Ａまたは割合Ｂのみ、あるいは割合ＡとＢの両方を送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００５９】
（第５の実施形態）
図６は、本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示す図である。図４と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態は図４における送信条件設定情報生成部３１の出力である送信条件設定情報が送信部１４でなく、サブキャリア変調部１１に入力される点が第３の実施形態と異なっている。
【００６０】
図７は、本実施形態における相手局送受信装置としてのＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す図である。図５と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態では図６に示したように自局送受信装置において送信条件設定情報がサブキャリア変調部１１に入力される点に対応して、相手局送受信装置においてサブキャリア復調部１８の出力から送信条件設定情報が取り出され、送信条件設定部３２に入力される点が異なっている。
【００６１】
このように送信条件設定情報の送受信はサブキャリア変調部１１およびサブキャリア復調部１８を介して行われるようにしてもよく、これにより第４の実施形態と同様の効果が得られる。
【００６２】
（第６の実施形態）
図８は、本発明の第６の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示す図であり、図３に示した第３の実施形態をベースとして構成されている。図３と同一部分に同一符号を付して説明すると、本実施形態は図３における送信条件設定部１２が送信条件設定指標情報合成部４１に置き換えられ、その出力である送信条件設定指標情報が送信部１４に入力される点が第３の実施形態と異なっている。
【００６３】
送信条件設定指標情報合成部４１は、受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力を送信条件設定指標情報として入力して、それらの送信条件設定指標情報を合成する。このようにして生成された送信条件設定指標情報は、送信部１４を経て相手局送受信装置に送信される。相手局送受信装置では、送信されてきた送信条件設定指標情報に従って送信条件を設定する。
【００６４】
図９に、本実施形態における相手局送受信装置としてのＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す。図８に示したＯＦＤＭ送受信装置から送信されてきた送信条件設定指標情報は、アンテナ１５および受信部１６を経て送信条件設定指標情報分離部４２に入力される。送信条件設定指標情報分離部４２は、入力された送信条件設定指標に基づいて、本実施形態のＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）に送信を行う際の送信条件（変調方式、符号化率、パケット長および送信電力等）を第３の実施形態における送信条件設定部１２と同様の手順により求める。そして、送信条件設定指標情報分離部４２は、求められた送信条件に基づいて、相手局装置がその送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する。その後、送信条件設定指標情報分離部４２は、送信条件設定情報を送信条件設定部４３に出力する。送信条件設定部４３では、入力された送信条件設定指標情報に従って送信条件を設定する。送信条件設定部４３は、送信条件としてサブキャリア変調部１１に対しては変調方式や符号化率を設定し、さらには送信部１４に対しては送信電力を設定する。
【００６５】
このように本実施形態では、図８の自局送受信装置内の送信部１４が、自局送受信装置内における受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４からの出力を、相手局送受信装置が自局送受信装置に送信を行う際の送信条件を設定するための送信条件設定指標情報として図９の相手局送受信装置に送信する。相手局送受信装置は、受信した送信条件設定指標情報に基づいて送信条件を設定する。この結果、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答が異なっている場合でも相手局送受信装置が最適な送信条件を設定することが可能となる。従って、相手局送受信装置において第４および第５の実施形態と同様の効果を得ることが可能となる。
本実施形態では、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信される情報は、第４および第５の実施形態のように送信条件設定情報ではなく、送信条件設定指標情報である。送信条件設定指標情報は送信条件設定情報に比較してデータ量が少ない。従って、自局送受信装置から相手局送受信装置に送信される送信データ量に関して、本実施形態の方が第４および第５の実施形態の場合よりも少なくなるという効果がある。
【００６６】
本実施形態の変形として、第４および第５の実施形態と同様に受信電界強度と、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａ、伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂ、さらには要求通信品質を送信条件の送信条件設定指標とし、これら３つまたは４つの送信条件設定指標に従って送信条件を設定することに限定されず、割合Ａまたは割合Ｂのみ、あるいは割合ＡとＢの両方を送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００６７】
（第７の実施形態）
図１０は、本発明の第７の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示す図であり、図３に示した第３の実施形態のＯＦＤＭ送受信装置に、図９に示したＯＦＤＭ送受信装置の機能を組み合わせた構成となっている。すなわち、図３に示したＯＦＤＭ送受信装置に送信条件設定指標情報分離部５１が追加され、さらに送信条件設定部５２が自局送受信装置内の受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力を送信条件設定指標情報として自局送受信装置での送信条件を設定する機能と、相手局送受信装置から送信され、送信条件設定指標情報分離部５１で分離された送信条件設定指標情報に従って自局送受信装置での送信条件を設定する機能を有する。
【００６８】
本実施形態によると、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答がほぼ等しい場合には、第３の実施形態と同様に、自局送受信装置内の受信電界強度測定部２０、サブキャリア伝送路応答比較部２２およびパイロットキャリア伝送路応答比較部２４の出力を送信条件設定指標情報として自局送受信装置での送信条件を設定する。
【００６９】
一方、自局送受信装置から相手局送受信装置への送信時の伝送路応答と、相手局送受信装置から自局送受信装置への送信時の伝送路応答が異なっている場合には、第６の実施形態における図９に示した相手局送受信装置と同様に、自局送受信装置において相手局送受信装置から送信されてきたＯＦＤＭ信号に基づいて、すなわち相手局送受信装置から送信され、送信条件設定指標情報分離部５１で分離された送信条件設定指標情報に従って、送信条件設定部５２によって自局送受信装置での送信条件を設定する。
【００７０】
すなわち、本実施形態によれば自局送受信装置と相手局送受信装置との双方向の伝送路応答が等しい場合と異なる場合の両方に対応して、最適な送信条件を設定することができる。また、本実施形態の変形として、伝送路応答の特性値が第１の閾値を超えるサブキャリアの全サブキャリアに対する割合Ａと伝送路応答の特性値が第２の閾値を超えるパイロットキャリアの全パイロットキャリアに対する割合Ｂのいずれか一方のみ、あるいは両方を送信条件設定指標として送信条件を設定することも可能である。
【００７１】
【発明の効果】
本発明のＯＦＤＭ送受信装置によれば、ＯＦＤＭ信号の各サブキャリアの伝送路応答に応じて送信条件を設定することができ、データ伝送の実効速度を効果的に改善することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図。
【図２】 本発明の第２の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図。
【図３】 本発明の第３の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図。
【図４】 本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図５】 本発明の第４の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（相手局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図６】 本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図７】 本発明の第５の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（相手局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図８】 本発明の第６の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（自局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図９】 本発明の第６の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置（相手局送受信装置）の構成を示すブロック図。
【図１０】 本発明の第７の実施形態に係るＯＦＤＭ送受信装置の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１０ 送信データ系列
１１ サブキャリア変調部
１２ 送信条件設定部
１３ ＩＦＦＴ（高速逆フーリエ変換）部
１４ 送信部
１５ アンテナ
１６ 受信部
１７ ＦＦＴ（高速フーリエ変換）部
１８ サブキャリア復調部
１９ 受信データ系列
２０ 受信電界強度測定部
２１ 伝送路応答算出部
２２ サブキャリア伝送路応答比較部
２３ 通信品質設定情報
２４ パイロットキャリア伝送路応答比較部
３１ 送信条件設定情報生成部
３２ 送信条件設定部
４１ 送信条件設定指標情報合成部
４２ 送信条件設定指標情報分離部
４３ 送信条件設定部
５１ 送信条件設定指標情報分離部
５２ 送信条件設定部
Claims (12)
- 所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を送信条件設定指標として、該送信条件設定指標に基づき当該ＯＦＤＭ送受信装置が前記相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する送信条件設定手段と、
設定された送信条件に従ってＯＦＤＭ信号を送信する送信手段と
を具備するＯＦＤＭ送受信装置。 - 前記送信条件設定手段は、前記送信条件としてＯＦＤＭ信号を生成する際の変調方式、誤り訂正符号化における符号化率、パケット長および送信電力のうち少なくとも一つを設定する請求項１記載のＯＦＤＭ送受信装置。
- 前記受信されたＯＦＤＭ信号から該ＯＦＤＭ信号の受信電界強度を測定する手段をさらに具備し、
前記送信条件設定手段は、測定された前記受信電界強度を前記送信条件設定指標に加えて前記送信条件を設定する請求項１記載のＯＦＤＭ送受信装置。 - 前記受信されたＯＦＤＭ信号から該ＯＦＤＭ信号の受信電界強度を測定する手段をさらに具備し、
前記送信条件設定手段は、測定された前記受信電界強度および要求される通信品質を前記送信条件設定指標に加えて前記送信条件を設定する請求項１記載のＯＦＤＭ送受信装置。 - 所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を送信条件設定指標として前記相手局送受信装置が当該ＯＦＤＭ送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定するための送信条件設定情報を生成する送信条件設定情報生成手段と、
前記送信条件設定情報を前記相手局送受信装置に送信する送信手段と
を具備するＯＦＤＭ送受信装置。 - 前記伝送路応答算出手段は、受信されたＯＦＤＭ信号から、データが格納されている領域にそれぞれ含まれている既知サブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す第１の伝送応答を算出し、プリアンブルを構成する既知サブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す第２の伝送応答を算出し、
前記比較手段は、算出された前記第１の伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超える既知サブキャリア数の全既知サブキャリア数に対する割合を算出し、算出された前記第２の伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超える既知サブキャリア数の既知全サブキャリア数に対する割合を算出し、
前記送信条件設定手段は、少なくとも前記第１および第２の伝送路応答に基づき算出された割合を送信条件設定指標として、該送信条件設定指標に基づき当該ＯＦＤＭ送受信装置が前記相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する請求項１または請求項５に記載のＯＦＤＭ送受信装置。 - 前記伝送路応答算出手段は、受信されたＯＦＤＭ信号から、データが格納されている領域にそれぞれ含まれている既知サブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す第１の伝送応答を算出し、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を示す第２の伝送応答を算出し、
前記比較手段は、算出された前記第１の伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超える既知サブキャリア数の全既知サブキャリア数に対する割合を算出し、算出された前記第２の伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出し、
前記送信条件設定手段は、少なくとも前記第１および第２の伝送路応答に基づき算出された割合を送信条件設定指標として、該送信条件設定指標に基づき当該ＯＦＤＭ送受信装置が前記相手局送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する請求項１または請求項５に記載のＯＦＤＭ送受信装置。 - 前記比較手段は、前記第１および第２の伝送路応答の振幅、電力および歪みの大きさのうち少なくとも一つを前記第１および第２の伝送路応答の所定の特性値として前記第１および第２の閾値とそれぞれ比較する請求項６または請求項７に記載のＯＦＤＭ送受信装置。
- 所定の伝送路を介して複数のサブキャリアを有するＯＦＤＭ信号の送信および受信を相手局送受信装置との間で行うＯＦＤＭ送受信装置において、
前記相手局送受信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
受信されたＯＦＤＭ信号から、前記複数のサブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を示す伝送路応答を算出する伝送路応答算出手段と、
算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超えるサブキャリア数の全サブキャリア数に対する割合を算出する比較手段と、
少なくとも前記比較手段により算出された割合を前記相手局送受信装置が当該ＯＦＤＭ送受信装置にＯＦＤＭ信号を送信する際の送信条件を設定する際の送信条件設定指標として該送信条件設定指標の情報を合成する送信条件設定指標情報合成手段と、
前記送信条件設定指標の情報を前記相手局送受信装置に送信する送信手段と
を具備するＯＦＤＭ送受信装置。 - 前記伝送路応答算出手段は、受信されたＯＦＤＭ信号から、データが格納されている領域にそれぞれ含まれている既知サブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を算出し、
前記比較手段は、算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超える既知サブキャリア数の全既知サブキャリア数に対する割合を算出する第１の比較手段を具備する請求項１または請求項５または請求項９に記載のＯＦＤＭ送受信装置。 - 前記伝送路応答算出手段は、受信されたＯＦＤＭ信号から、プリアンブル構成する既知サブキャリアに対する前記伝送路の応答特性を算出し、
前記比較手段は、算出された前記伝送路応答の所定の特性値を所定の閾値と比較し、該特性値が該閾値を超える既知サブキャリア数の全既知サブキャリア数に対する割合を算出する第２の比較手段を具備する請求項１または請求項５または請求項９に記載のＯＦＤＭ送受信装置。 - 前記比較手段は、前記伝送路応答の振幅、電力および歪みの大きさのうち少なくとも一つを前記伝送路応答の所定の特性値として前記閾値と比較する請求項１または請求項５または請求項９に記載のＯＦＤＭ送受信装置。
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