(57)【要約】【課題】無線通信における伝播路の推定精度を向上させ、通信品質の改善を図ることができるＯＦＤＭ送信方法を提供する。【解決手段】複数のシンボルを利用してデータを送信するＯＦＤＭ送信方法であって、適応変調により、実送信データに使用するシンボル数が、送信するデータシンボル数より少なくなった場合、伝播路の特性を推定するためのシンボルを、送信データシンボルに補正シンボルとして挿入する。【選択図】図８
2010035212.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のシンボルを利用してデータを送信するＯＦＤＭ送信方法であって、
適応変調により、実送信データに使用するシンボル数が、送信するデータシンボル数より少なくなった場合、伝播路の特性を推定するためのシンボルを、前記送信データシンボルに補正シンボルとして挿入することを特徴とするＯＦＤＭ送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチキャリア通信において、適応変調を行うことにより周波数利用効率を向上させるＯＦＤＭ送信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、我が国ではＩＭＴ−２０００（International Mobile Telecommunication 2000）のサービスが２００１年１０月から世界に先駆けてサービスが開始されるなど、移動通信システムにおける伝送、アクセス技術が急速に進展している。また、ＨＳＤＰＡ（High Speed Down-link Packet Access）などの技術が標準化され、最大約１０Ｍｂｐｓ程度のデータ伝送の実用化が進められている。
一方で、１０Ｍｂｐｓから１００Ｍｂｐｓの伝送レートをターゲットにしたブロードバンドワイアレスインターネットアクセスを実現するための標準化も進められており、様々な技術が提案されている。
【０００３】
高速な伝送レートの無線通信を実現するために必要となる要件は、周波数利用効率を高めることである。伝送レートと使用する帯域幅は比例関係にあるので、伝送レートを上げるには、利用する周波数帯域幅を広げることにより解決することができる。しかし、利用できる周波数帯域は逼迫しており、新たな無線通信システムが構築される上で十分な帯域幅が割り当てられることは考え難い。従って周波数利用効率を高めることが必要となる。
シングルキャリアを使用して無線通信を行う場合、変調速度を上げていくとマルチパス等の要因で帯域の一部の伝播状態が悪くなったときに特性が大きく劣化してしまうという問題がある。この問題を解決するためにキャリアを複数使用したマルチキャリア方式を用いて、伝送路に冗長性を持たせる方法が知られている。このマルチキャリア方式の中で最も各キャリア間隔の狭い方式がＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）である。
【０００４】
ＯＦＤＭは５ＧＨｚ帯の無線通信システムであるＩＥＥＥ８０２．１１ａや、地上ディジタル放送で用いられている方式である。ＯＦＤＭは数十から数千のキャリアを、理論上干渉の起こらない最小となる周波数間隔に並べ同時に通信する方式である。通常、ＯＦＤＭにおいてこのキャリアをサブキャリアと呼び、各サブキャリアに対してＰＳＫ（PhaseShift Keying：位相偏移変調）、ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation：直交振幅変調）等の変調を行うことにより位相変移変調を行なう。更に、誤り訂正方式と組み合わせて多値直交振幅変調を行うことにより、周波数選択性フェージングに強い変調を行うことができる。従来のＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置の構成について、図１９、図２０を用いて説明する。なお、ＯＦＤＭに使用されるサブキャリア数は７６８波であるものとして説明する。
【０００５】
図１９は、ＯＦＤＭに使用されるＯＦＤＭ送信装置３００の構成を示すブロック図である。ＯＦＤＭ送信装置３００は、誤り訂正符号部３００１、Ｓ／Ｐ（Serial/Parallel：シリアル／パラレル）変換部３００２、マッピング部３００３、ＩＦＦＴ（Inverse Fast Fourier Transform：逆高速フーリエ変換）部３００４、Ｐ／Ｓ（Parallel/Serial：パラレル／シリアル）変換部３００５、ＧＩ（Guard Interval：ガードインターバル）挿入部３００６、Ｄ／Ａ（Disital/Analog：ディジタル／アナログ）変換部３００７、無線送信部３００８、アンテナ部３００９を有する。
【０００６】
誤り訂正符号部３００１は、送信データに対して、誤り訂正符号化の処理を行う。Ｓ／Ｐ変換部３００２は、誤り訂正符号部３００１から出力されるデータを、各サブキャリアの変調に必要となるデータに変換する。例えば、サブキャリア数が７６８波で、各サブキャリアの変調方式がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：直交位相変調）の場合、２ビットずつ、７６８系統のデータに変換する。マッピング部３００３は、Ｓ／Ｐ変換部３００２から出力されるデータに対して、各サブキャリアごとに変調の処理を行う。ＩＦＦＴ部３００４は、マッピング部３００３から出力されるデータに対して、逆高速フーリエ変換の処理を行う。７６８波のＯＦＤＭ信号を生成する場合、通常使用される逆高速フーリエ変換のポイント数は１０２４である。Ｐ／Ｓ変換部３００５は、ＩＦＦＴ部３００４から出力されるデータを、パラレルデータからシリアルデータに変換する。ＧＩ挿入部３００６は、Ｐ／Ｓ変換部３００５から出力されるデータに対して、ガードインターバルを挿入する。ガードインターバルはＯＦＤＭ信号を受信する際、シンボル間干渉を低減させるために挿入されるものである。Ｄ／Ａ変換部３００７は、ＧＩ挿入部３００６から出力されるデータを、ディジタル信号からアナログ信号に変換する。無線送信部３００８は、Ｄ／Ａ変換部３００７から出力されるデータを、送信するための周波数のデータに変換する。アンテナ部３００９は、無線送信部３００８から出力されるデータの送信を行う。
【０００７】
図２０は、ＯＦＤＭに使用されるＯＦＤＭ受信装置３０５の構成を示すブロック図である。基本的に、ＯＦＤＭ受信装置３０５では、ＯＦＤＭ送信装置３００と逆の処理が行われる。ＯＦＤＭ受信装置３０５は、誤り訂正復号部３０５１、Ｐ／Ｓ変換部３０５２、伝播路推定・デマッピング部３０５３、ＦＦＴ（Fast Fourier Transform:高速フーリエ変換）部３０５４、Ｓ／Ｐ変換部３０５５、ＧＩ除去部３０５６、同期部３０６０、Ａ／Ｄ（Analog/Disital：アナログ／ディジタル）変換部３０５７、無線受信部３０５８、アンテナ部３０５９を有する。
【０００８】
アンテナ部３０５９は、ＯＦＤＭ送信装置３００から送信される電波を受信する。無線受信部３０５８は、アンテナ部３０５９で受信した電波を、アナログ／ディジタル変換が可能な周波数帯域のデータに周波数を変換する。Ａ／Ｄ変換部３０５７は、無線受信部３０５８から出力されるデータを、アナログデータからディジタルデータに変換する。同期部３０６０は、Ａ／Ｄ変換部３０５７から出力されるデータに対して、ＯＦＤＭのシンボル同期を取る。ＧＩ除去部３０５６は、同期部３０６０から出力されるデータからガードインターバルを除去する。そして、Ｓ／Ｐ変換部３０５２は、ＧＩ除去部３０５６から出力されるデータを１０２４波のデータにパラレル化する。ＦＦＴ部３０５４は、Ｓ／Ｐ変換部３０５５から出力されるデータに対して、１０２４ポイントの高速フーリエ変換の処理を行う。伝播路推定・デマッピング部３０５３は、ＦＦＴ部３０５４から出力されるデータに対して、７６８波のサブキャリアの復調を行う。通常、伝播路推定は、ＯＦＤＭ送信装置３００からＯＦＤＭ受信装置３０５に対して既知のデータを送ることにより、ＯＦＤＭ受信装置３０５で伝播路を推定する。Ｐ／Ｓ変換部３０５２は、伝播路推定・デマッピング部３０５３から出力されるデータを、シリアル化する。誤り訂正復号部３０５１は、Ｐ／Ｓ変換部３０５２から出力されるデータに対して誤り訂正を行ない、ＯＦＤＭ送信装置３００から送信されたデータを復調する。
【０００９】
ＯＦＤＭを含めたマルチキャリア方式の周波数利用効率を向上する技術として適応変調技術がある。これは各サブキャリア毎に伝播状況を把握して伝播状況の良いサブキャリアに高速な変調方式を用い、より多くの情報を送るという技術である。あわせて伝播状況に応じて各サブキャリアの送信電力を変更するという方法もある。
【００１０】
ＯＦＤＭに適応変調を適用した方法の一つに各サブキャリアの変調パラメータを伝播状況に合わせて変化させるというものがある。通常、ＯＦＤＭでは各サブキャリアを多値変調することで伝送量を増加させる。通常、各サブキャリアに対してＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の変調を行う。ここでは、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭを使用するものとする。サブキャリアにどれだけのビットを割り付けるかの基準としてＳＮＲ（Signal to Noise power Ratio：信号対雑音比）やＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio：信号対干渉雑音比）を使用する場合が多い。ここでは、ＯＦＤＭ送信装置３００側はＯＦＤＭ受信装置３０５側で得たサブキャリア毎のＳＩＮＲを何らかの方法により知る方式を採用する場合について説明する。ＳＩＮＲを知る方法は様々考えられるが、一例として、ＯＦＤＭ受信装置３０５がＯＦＤＭ送信装置３００にＳＩＮＲを通知することが挙げられる。各サブキャリアの変調方式としてＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭを使用するものとし、それぞれの変調方式を使用したときに所望の誤り率特性を満たすことができるＳＩＮＲの閾値を、ＴＨ＿ＢＰＳＫ、ＴＨ＿ＱＰＳＫ、ＴＨ＿１６ＱＡＭ、ＴＨ＿６４ＱＡＭと表すことにする。サブキャリアごとにＳＩＮＲに従って、伝達できる情報量が最も多くなるように変調パラメータを設定する。
【００１１】
図２１は、サブキャリアと、ＳＩＮＲにより選択される変調方式との関係を示すグラフである。ここでは、サブキャリア数が１０（サブキャリア番号が０から９）の場合について説明する。図２１の縦軸はＳＩＮＲを示し、横軸はサブキャリア番号を示している。例えば、サブキャリア番号が３の場合、ＳＩＮＲが、１６ＱＡＭの閾値であるＴＨ＿１６ＱＡＭは超えているが、６４ＱＡＭの閾値であるＴＨ＿６４ＱＡＭには満たない。よって、変調方式として１６ＱＡＭを選択する。
この動作を伝播路が変化する度に行うことで周波数効率良く、また、伝播路の状況が悪くなっても的確に情報を伝送することが可能となる。
【００１２】
なお、適応変調を行うことにより、セルラシステムの通信の効率を向上させる技術として特許文献１に開示されているものが知られている。この技術はサブキャリア単位で希望波と干渉波の電力を測定し、所望の伝送速度が得られるサブキャリアのみを選択して通信を行うものである。
一方、通信速度の高速化を図る技術としてＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）の技術が知られている。ＭＩＭＯは、マルチパス環境下で送信側も受信側も複数のアンテナを用意し、信号処理を行うことでスループットの向上や信頼性の向上を図るものである。ＭＩＭＯの方式は様々なものが提案されており、一例として非特許文献１に開示されている技術が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００３−３０４２１４号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】大鐘武雄、西村寿彦、小川恭孝「ＭＩＭＯチャネルにおける空間分割多重方式とその基本特性」電気情報通信学会論文誌 VOL.J87-B NO,8 SEPTEMBER 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、適応変調を実際の機器に実装する場合、ＡＲＱ（Automatic Repeat reQuest）やＦＥＣ（Frame Error Correction）などを実装をするために、実際に扱うデータは固定長になる場合が殆どで、適応変調を行うことで伝送可能な情報量が数％増えても実際にはその増えた分を使用できない場合が多い。例えば、情報が２５６バイト、５１２バイト、７６８バイト単位で３種類から選択されて通信が行なわれる場合、適応変調を用いることにより５００バイトの伝送容量を得ることができても、実際に送信できるバイト数は２５６であり、２４４バイト分の通信路容量が無駄になってしまう。
【００１６】
本発明は、上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、無線通信における伝播路の推定精度を向上させ、通信品質の改善を図ることができるＯＦＤＭ送信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、複数のシンボルを利用してデータを送信するＯＦＤＭ送信方法であって、適応変調により、実送信データに使用するシンボル数が、送信するデータシンボル数より少なくなった場合、伝播路の特性を推定するためのシンボルを、前記送信データシンボルに補正シンボルとして挿入する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明では、ＯＦＤＭ送信送信装置から送信する一定長のデータのうち、送信データに利用しないシンボル数を算出し、伝播路の特性を推定するための追加補正シンボルを挿入するようにした。
これにより、追加補正シンボルによりＯＦＤＭ送信装置とＯＦＤＭ受信装置間の伝播路の特性を推定することが可能となり、ＯＦＤＭ受信装置における受信性能を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】ＯＦＤＭ送信装置から送信するデータ構成の一例を示す図である。
【図２】ＯＦＤＭ送信装置１００の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を実行するためのプログラムである。
【図５】ＯＦＤＭ送信装置１００から送信するデータ構成の一例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
【図７】本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を実行するためのプログラムである。
【図８】ＯＦＤＭ送信装置１００から送信するデータ構成の一例を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
【図１０】本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を実行するためのプログラムである。
【図１１】ＯＦＤＭ送信装置１００から送信するデータ構成の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
【図１３】本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を実行するためのプログラムである。
【図１４】ＯＦＤＭ送信装置１００から送信するデータ構成の一例を示す図である。
【図１５】本発明の第６の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
【図１６】本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を実行するためのプログラムである。
【図１７】本発明の第７の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
【図１８】ＯＦＤＭ送信装置１００から送信するデータ構成の一例を示す図である。
【図１９】ＯＦＤＭに使用されるＯＦＤＭ送信装置３００の構成を示すブロック図である。
【図２０】ＯＦＤＭに使用されるＯＦＤＭ受信装置３０５の構成を示すブロック図である。
【図２１】サブキャリアと、ＳＩＮＲにより選択される変調方式との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に本発明の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置について、図面を参照しながら説明する。
本実施形態では、ＯＦＤＭ送信装置からＯＦＤＭ受信装置に対して、ＯＦＤＭを利用することによりデータを送信する場合について説明する。また、ＯＦＤＭ送信装置においては、ＯＦＤＭ受信装置の各サブキャリア毎のＳＩＮＲの特性が既知であることを前提として説明する。無線通信システムの種類によってはＳＩＮＲではなく、ＳＮＲを用いた方が良い場合もあるが、本実施形態ではＳＩＮＲを用いる場合について説明する。ＯＦＤＭ送信装置側でＯＦＤＭ受信装置におけるＳＩＮＲの特性の情報を知る方法としてはいろいろな方法が考えられるが、例えば、ＯＦＤＭ受信装置がＯＦＤＭ送信装置にＳＩＮＲの特性の情報を送信することが考えられる。
【００２１】
図１は、ＯＦＤＭ送信する送信データの構成の一例を示す図である。
本実施形態ではＯＦＤＭ送信装置からＯＦＤＭ受信装置に対して送信する送信データは、図１（ａ）に示すように、一定周期のフレーム構成をとるものとする。一つのフレームｄ１の先頭に報知スロットｄ２１を配置し、その後ろにデータスロットｄ３（ｄ３１〜ｄ３７）を配置する。報知スロットｄ２（一つのフレームｄ１の報知スロットｄ２１、次のフレームの報知スロットｄ２２、・・・）は、予め決められた変調方式のみを使用して送信する。報知スロットｄ２には後続のデータスロットｄ３の後述の情報が格納される。この報知スロットｄ２に格納されるデータスロットｄ３の情報としては、データスロットｄ３の開始時刻、データスロットｄ３のプリアンブル情報、データスロットｄ３の変調方式、データスロットｄ３を復調するＯＦＤＭ受信装置の情報などが含まれる。
フレーム内時間基準位置は、報知スロットｄ２１の開始時刻を基準として表されるものとする。ＯＦＤＭ受信装置は、フレームｄ１の先頭の報知スロットｄ２１を受信、復調し、このフレームｄ１中のデータスロットｄ３の開始時刻、データスロットｄ３のプリアンブル情報、データスロットｄ３の変調方式、データスロットｄ３を復調するＯＦＤＭ受信装置の情報などを利用してデータスロットｄ３の復調を行い、ＯＦＤＭによる無線通信を行う。
【００２２】
なお、本実施形態では、ＯＦＤＭに使用するサブキャリア数がＣ本である場合について説明する。ＯＦＤＭ送信装置からデータ送信を行う場合における各サブキャリアの送信電力は等しくＰであるものとし、送信の際に利用しないサブキャリアも存在するものとする。また、１回のデータ伝送においてＬ（一定長のデータに対応するシンボル数）個のＯＦＤＭのシンボルを使用するものとする。このＬ個のＯＦＤＭのシンボルは伝播路推定用シンボルｋ個と、データのペイロードが格納されるデータ用シンボルｄ個からなるものとする。本実施形態では伝播路推定用シンボルはデータシンボルの変調方式が最も低速に設定されていても最低２個が補償されるものとする。つまり、ｋ≧２であるものとする。
【００２３】
図１（ｂ）は、本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置で伝送されるデータ構成の一例を示す図である。このデータは、ＡＧＣ（Auto Gain Control）、ＡＦＣ（Auto Frequency Control）用のシンボルｄ４、伝播路を推定するためのプリアンブルである伝播路推定用シンボルｄ５、各サブキャリアの変調方式を通知するためのＭＬＩ（Modulation Level Information）シンボルｄ６、データ用シンボルｄ７から構成されている。
ＡＧＣ、ＡＦＣ用のシンボルｄ４、伝播路推定用シンボルｄ５、データ用シンボルｄ７は、図１（ａ）の報知スロットｄ２１に相当する。また、データ用シンボルｄ７は、図１（ａ）のデータスロットｄ３に相当する。
【００２４】
１回の通信において送信すべきデータのビット数はＲ１、Ｒ２、Ｒ３のいずれかであり、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３はＲ１＜Ｒ２＜Ｒ３の関係を満たす整数値である。
【００２５】
各サブキャリアの変調方式はＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭのいずれかであり、それぞれ送信可能なビット数は１、２、４、６である。全てのサブキャリアで１６ＱＡＭが使用されると仮定すると、１回のデータ伝送で送信できるビット数は４×Ｃ×ｄビットになる。
前述したように、ＯＦＤＭ送信装置は各サブキャリアの電力をＰで送信する場合のＯＦＤＭ受信装置におけるＳＩＮＲを何らかの方法により知る方式を採用している。なお、本願明細書では、各サブキャリアのＳＩＮＲをＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍと表すことにする。ここで、ｃｎｕｍはサブキャリア番号であり、１≦ｃｎｕｍ≦Ｃの条件を満たす整数値である。また、それぞれの変調方式を使用して通信し、所定の誤り率を満たすために必要となるＳＩＮＲをＴＨ＿（変調方式）と表すことにする。即ち、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭの変調方式において、所定の誤り率を満たすために必要となるＳＩＮＲを、ＴＨ＿ＢＰＳＫ、ＴＨ＿ＱＰＳＫ、ＴＨ＿１６ＱＡＭ、ＴＨ＿６４ＱＡＭと表すことにする。
【００２６】
次に、本発明の第１〜第７の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の構成について説明する。図２は、ＯＦＤＭ送信装置１００の構成を示すブロック図である。
ＯＦＤＭ送信装置１００は、制御部１、マッピング部２、ＩＦＦＴ部３、Ｐ／Ｓ変換部４、ＧＩ挿入部５、信号切替部６、Ｄ／Ａ変換部７、無線送信部８、アンテナ部９、変調方式決定部１０、ＳＩＮＲ記憶部１１、伝播路推定用シンボル作成部１２、ＡＧＣ／ＡＦＣ用シンボル作成部１３、受信部１４、ＭＬＩ作成部１５を有する。
【００２７】
ＯＦＤＭ送信装置１００からＯＦＤＭ受信装置に対して送信される送信データは、マッピング部２に入力される。
マッピング部２は、後述する変調方式決定部１０により決定される各サブキャリアの変調方式に基づいて、送信データを各サブキャリアに割り当てることによりマッピングし、ＩＦＦＴ部３に出力する。
ＩＦＦＴ部３は、マッピング部２から出力されるデータに対して、逆高速フーリエ変換の処理を行い、Ｐ／Ｓ変換部４にＯＦＤＭ信号の時間波形のデータを出力する。
Ｐ／Ｓ変換部４は、ＩＦＦＴ部３から出力されるデータを、パラレルのデータからシリアルのデータに変換し、ＧＩ挿入部５に出力する。
【００２８】
ＧＩ挿入部５は、Ｐ／Ｓ変換部４から出力されるデータに、ガードインターバルを挿入し、信号切替部６に出力する。ガードインターバルはＯＦＤＭ信号のシンボル間干渉を低減するために生成されるものであり、通常、ＯＦＤＭ信号の後ろの信号がコピーされ、先頭に付加される。
信号切替部６は、ＧＩ挿入部５から出力されるデータや、後述する伝播路推定用シンボル作成部１２やＡＧＣ／ＡＦＣ用シンボル作成部１３から出力されるデータを切り替えて、Ｄ／Ａ変換部７に出力する。
Ｄ／Ａ変換部７は、信号切替部６から出力されるデータをディジタルのデータからアナログのデータに変換し、無線送信部８に出力する。
【００２９】
無線送信部８は、Ｄ／Ａ変換部７から出力されるデータを無線通信に使用する周波数に変換し、アンテナ部９に出力する。
アンテナ部９は、無線送信部８から出力されるデータを、電波に乗せてＯＦＤＭ受信装置に送信する。
変調方式決定部１０は、制御部１が受信部１４から取得するデータを利用して、後述する第１〜第７の実施形態で説明するフローチャートの処理に基づいて、各サブキャリアに適用する変調方式を決定する。この際、ＳＩＮＲ記憶部１１に記憶されるＯＦＤＭ受信装置の受信特性であるＳＩＮＲのデータが使用される。
ＡＧＣ／ＡＦＣ用シンボル作成部１３は、制御部１の制御に基づいて、ＡＧＣ／ＡＦＣ用シンボルを作成し、信号切替部６に出力する。
制御部１は、変調方式決定部１０、ＳＩＮＲ記憶部１１、伝播路推定用シンボル作成部１２、ＡＧＣ／ＡＦＣ用シンボル作成部１３、受信部１４、ＭＬＩ作成部１５などの制御を行う。制御部１は、サブキャリアについて適応変調をした場合における一定長のデータに対応するシンボル数と、実送信データに使用するシンボル数から、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信する送信データである一定長のデータに挿入するシンボル数である追加補正シンボル数を算出する。
【００３０】
伝播路推定用シンボル作成部１２は、制御部１が算出する追加補正シンボル数に基づいて、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信する送信データである一定長のデータに対応するシンボルに対して伝播路の特性を推定するための補正シンボル（プリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブル）を作成し挿入する。これにより、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信する送信データに伝播路推定用シンボルが挿入される。
ＭＬＩ作成部１５は、制御部１の制御に基づいて、ＭＬＩを作成し、マッピング部２に出力する。
【００３１】
次に、ＯＦＤＭ受信装置について説明する。ＯＦＤＭ受信装置は、ＯＦＤＭ送信装置１００（図２参照）から伝播路推定用シンボルが挿入された送信データを受信し、その伝播路推定用シンボルを参照して送信データの伝播路の特性を推定する。このような処理を行うことにより、ＯＦＤＭ受信装置における送信データの受信特性を向上させることができる。
【００３２】
次に、本発明の第１の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理について説明する。
図３は、本実施形態のＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
ここでは、ＯＦＤＭ送信装置１００からＯＦＤＭ受信装置に一定長のデータＳ（Ｓ＞０）ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部１０は、各サブキャリアのＳＩＮＲであるＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍと、ＴＨ＿（変調方式）とを比較し、ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍがＴＨ＿（変調方式）以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をＣＢ＿ｃｎｕｍとして選択する（ステップＳ１０１）。ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍは、予めＳＩＮＲ記憶部１１に記憶されるか、受信部１４がＯＦＤＭ受信装置から受信しＳＩＮＲ部１１に記憶される。そして、選択したＣＢ＿ｃｕｍを、ＳＩＮＲ記憶部１１に記憶する。このステップＳ１０１の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップＳ１０１で行う処理を実行するためのプログラムを図４（ａ）に示す。
【００３３】
次に、制御部１０は、ＯＦＤＭ送信装置１００からＯＦＤＭ受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Ｒｍを求める（ステップＳ１０２）。即ち、ステップＳ１０１で求めたＣＢ＿ｃｎｕｍに、1スロットの最大データシンボル数ｄｍａｘ（ｄｍａｘ＝Ｌ−２）を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップＳ１０２で行う処理を実行するためのプログラムを図４（ｂ）に示す。
次に、制御部１０は、実際に1スロットで送信するビット数Ｒｒ（実送信データ）を決定する（ステップＳ１０３）。ここでは、１スロットで送信するビット数Ｒｒが、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の中から決定される。ステップＳ１０２で求めたＲｍとＲ１、Ｒ２、Ｒ３とを比較し、Ｒｍより小さい値の中で、最も大きい値をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中から選択する。
ただし、送信すべきビット数がＲｍより小さい場合は、ＳとＲ１〜Ｒ３を比較し、適切なＲｒを選択する。ステップＳ１０３で行う処理を実行するためのプログラムを図４（ｃ）に示す。
【００３４】
次に、制御部１０は、ビット数Ｒｒが０でないか判断する（ステップＳ１０４）。Ｒｒが０である場合は、要求される誤り率では伝送不可能であることを示すので、ステップＳ１０４で「ＮＯ」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、ＯＦＤＭ送信装置１００によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップＳ１０１からの処理を開始する。
一方、ビット数Ｒｒが０でない場合は、ステップＳ１０４で「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳ１０５へ進む。そして、制御部１０は、１シンボルで送信可能なビット数Ｒｓ（一定長のデータ）を計算する（ステップＳ１０５）。
【００３５】
次に、制御部１０は、Ｒｓを利用してＲｒビットを送信するのに必要なシンボル数ｄ（実送信データに使用するシンボル数）を計算する（ステップＳ１０６）。ＲｒをＲｓで割った値（小数点以下切り上げ）をdとして算出する。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’をＬ−ｄとして算出する（ステップＳ１０７）。
次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、報知スロットに該当スロットの追加プリアンブル数をｋ’とするように設定する。（ステップＳ１０８）。そして、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信される送信データに対応するシンボルに、ｋ’個のプリアンブルを補正シンボルとして挿入する。ＯＦＤＭ受信装置がｋ’個のプリアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。
上述した第１の実施形態によれば、ＯＦＤＭ送信装置１００においてプリアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルをとして使用することにより、伝播路の推定精度を高めることができるため、ＯＦＤＭ受信装置における受信性能を向上させることができる。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理について説明する。
本実施形態では、余剰シンボルが発生したときに一連のデータシンボルの途中に伝播路を推定するための補正シンボル（ミッドアンブル）を挿入する場合について説明する。
通常、ＯＦＤＭを復調する場合は、フレームの先頭に付加されている伝播路推定用シンボル（プリアンブル）により各サブキャリア毎の減衰を調べ、この結果に従って受信信号を補正し復調する。しかし、データシンボルがある程度の長さ続く場合で、フェージング等の理由で時間的に伝播路が変動すると、データシンボルの終わりの方では伝播路の状況が始めの方とは異なってしまい、復調精度が悪くなる場合がある。
【００３７】
図５は、本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００で伝送されるデータの一例を示す概略図である。このデータは、ＡＧＣ、ＡＦＣ用のシンボルｄ４、ＭＬＩシンボルｄ６、データ用シンボルｄ７１、ミッドアンブルである伝播路推定用シンボルｄ５２、データ用シンボルｄ７２から構成されている。第１の実施形態（図１（ｂ）参照）では余剰シンボルである伝播路推定用シンボルｄ５をプリアンブルとして使用していたが、この代わりにデータシンボルの中に伝播路推定用シンボルｄ５２を挿入することで伝播路の変動に追従した補正を行うことができるようになる。
【００３８】
図６は、本実施形態のＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
ここでは、ＯＦＤＭ送信装置１００において、ＯＦＤＭ受信装置に一定長のデータＳ（Ｓ＞０）ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部１０は、各サブキャリアのＳＩＮＲであるＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍと、ＴＨ＿（変調方式）とを比較し、ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍがＴＨ＿（変調方式）以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をＣＢ＿ｃｎｕｍとして選択する（ステップＳ２０１）。ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍは、予めＳＩＮＲ記憶部１１に記憶されるか、受信部１４がＯＦＤＭ受信装置から受信しＳＩＮＲ部１１に記憶される。そして、選択したＣＢ＿ｃｎｕｍを、ＳＩＮＲ記憶部１１に記憶する。このステップＳ２０１の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップＳ２０１で行う処理を実行するためのプログラムを図７（ａ）に示す。
【００３９】
次に、制御部１０は、ＯＦＤＭ送信装置１００からＯＦＤＭ受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし１スロットで通信できる最大のビット数Ｒｍを求める（ステップＳ２０２）。即ち、ステップＳ２０１で求めたＣＢ＿ｃｎｕｍに、1スロットの最大データシンボル数ｄｍａｘ（ｄｍａｘ＝Ｌ−２）を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップＳ２０２で行う処理を実行するためのプログラムを図７（ｂ）に示す。
次に、制御部１０は、実際に1スロットで送信するビット数Ｒｒ（実送信データ）を決定する（ステップＳ２０３）。ここでは、１スロットで送信するビット数Ｒｒが、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の中から決定される。ステップＳ２０２で求めたＲｍとＲ１、Ｒ２、Ｒ３とを比較し、Ｒｍより小さい値の中で、最も大きい値をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中から選択する。
ただし、送信すべきビット数がＲｍより小さい場合は、ＳとＲ１〜Ｒ３を比較し、適切なＲｒを選択する。ステップＳ２０３で行う処理を実行するためのプログラムを図７（ｃ）に示す。
【００４０】
次に、制御部１０は、Ｒｒが０でないか判断する（ステップＳ２０４）。ここでＲｒが０である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップＳ２０４で「ＮＯ」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、ＯＦＤＭ送信装置１００によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップＳ２０１からの処理を開始する。
Ｒｒが０でない場合は、ステップＳ２０４で「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳ２０５へ進む。そして、制御部１０は、1シンボルで送信可能なビット数Ｒｓ（一定長のデータ）を計算する（ステップＳ２０５）。
【００４１】
次に、制御部１０は、Ｒｓを利用してＲｒビットを送信するのに必要なシンボル数d（実送信データに使用するシンボル数）を計算する（ステップＳ２０６）。ＲｒをＲｓで割った値（小数点以下切り上げ）をdとして算出する。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’をＬ−ｄとして算出する（ステップＳ２０７）。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’が０より大きいか否かを判断する（ステップＳ２０８）。追加補正シンボル数ｋ’が０より大きい場合は「ＹＥＳ」と判断されステップＳ２０９へ進み、ｋ’が０以下の場合は「ＮＯ」と判断されステップＳ２１０へ進む。
【００４２】
ステップＳ２０９では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、ｋ’個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信される送信データに対応するシンボルに、ｋ’個のミッドアンブルを補正シンボルとして挿入する。ＯＦＤＭ受信装置がｋ’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。ＯＦＤＭ受信装置がのｋ’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。ミッドアンブルを挿入する位置としては、様々な位置が考えられるが、本実施形態ではデータシンボル数を２で割った値（小数点以下切捨て）の位置に挿入する場合を想定している。
一方、ステップＳ２１０では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、ＯＦＤＭ受信装置側ではそのスロットにミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第２の実施形態によれば、ＯＦＤＭ送信装置１００においてミッドアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路の推定精度を高めることができるため、ＯＦＤＭ受信装置における受信性能を向上させることができる。
【００４３】
次に、本発明の第３の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理について説明する。
本実施形態では、余剰シンボルが発生したときに一連のデータシンボルの最後に伝播路を推定するための補正シンボル（ポストアンブル）を付加する場合について説明する。
通常、ＯＦＤＭを復調する場合はフレームの先頭に付加されている伝播路推定用シンボル（プリアンブル）により各サブキャリア毎の減衰を調べ、この結果に従って受信信号を補正し復調する。しかし、データシンボルがある程度の長さ続く場合で、フェージング等の理由で時間的に伝播路が変動する場合、データシンボルの終わりの方では伝播路の状況が始めの方とは異なってしまい、復調精度が悪くなる場合がある。
【００４４】
図８は、本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００で伝送されるデータの一例を示す概略図である。このデータは、ＡＧＣ、ＡＦＣ用のシンボルｄ４、ＭＬＩシンボルｄ６、データ用シンボルｄ７３、ポストアンブルである伝播路推定用シンボルｄ５３から構成されている。第１の実施形態（図１（ｂ）参照）では余剰シンボルをプリアンブルとして使用していたが、この代わりにデータシンボルの最後に伝播路推定用シンボルｄ５３を付加することで伝播路の変動に追従した補正を行うことができるようになる。
なお、ミッドアンブルを使用する場合は逐次処理で良いが、ポストアンブルを使用して伝播路の補正を行う場合は、一旦、プリアンブルからポストアンブルまでの間のデータシンボルを蓄積し、プリアンブルを使用して得られた伝播路情報とポストアンブルを使用して得られた伝播路情報を利用して各シンボルの位置での伝播路情報を外挿する形で作成し、このシンボル位置での伝播路情報を利用して補正することで復調精度を向上することが可能になる。
【００４５】
図９は、本実施形態のＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
ここでは、ＯＦＤＭ送信装置１００において、ＯＦＤＭ受信装置に一定長のデータＳ（Ｓ＞０）ビットのデータを送信する場合について説明する。
始めに、変調方式決定部１０は、各サブキャリアのＳＩＮＲであるＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍと、ＴＨ＿（変調方式）を比較し、ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍがＴＨ＿（変調方式）以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をＣＢ＿ｃｎｕｍとして選択する（ステップＳ３０１）。ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍは、予めＳＩＮＲ記憶部１１に記憶されるか、受信部１４がＯＦＤＭ受信装置から受信しＳＩＮＲ部１１に記憶される。そして、選択したＣＢ＿ｃｎｕｍを、ＳＩＮＲ記憶部１１に記憶する。このステップＳ３０１の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップＳ３０１で行う処理を実行するためのプログラムを図１０（ａ）に示す。
【００４６】
次に、制御部１０は、ＯＦＤＭ送信装置１００からＯＦＤＭ受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Ｒｍを求める（ステップＳ３０２）。即ち、ステップＳ３０１で求めたＣＢ＿ｃｎｕｍに1スロットの最大データシンボル数ｄｍａｘ（ｄｍａｘ＝Ｌ−２）を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップＳ３０２で行う処理を実行するためのプログラムを図１０（ｂ）に示す。
次に、制御部１０は、実際に1スロットで送信するビット数Ｒｒ（実送信データ）を決定する（ステップＳ３０３）。ここでは、1スロットで送信するビット数ＲｒをＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中から決定する。ステップＳ３０２で求めたＲｍとＲ１、Ｒ２、Ｒ３とを比較し、Ｒｍより小さい値の中で、最も大きい値をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がＲｍより小さい場合は、ＳとＲ１〜Ｒ３を比較し、適切なＲｒを選択する。ステップＳ３０３で行う処理を実行するためのプログラムを図１０（ｃ）に示す。
【００４７】
次に、制御部１０は、Ｒｒが０でないか判断する（ステップＳ３０４）。ここでＲｒが０である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップＳ３０４で「ＮＯ」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、ＯＦＤＭ送信装置１００によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップＳ３０１からの処理を開始する。
Ｒｒが０でない場合は、ステップＳ３０４で「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳ２０５へ進む。そして、制御部１０は、1シンボルで送信可能なビット数Ｒｓ（一定長のデータ）を計算する（ステップＳ３０５）。
【００４８】
次に、制御部１０は、Ｒｓを利用してＲｒビットを送信するのに必要なシンボル数ｄ（実送信データに使用するシンボル数）を計算する（ステップＳ３０６）。ＲｒをＲｓで割った値（小数点以下切り上げ）をdとして算出する。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’をＬ−ｄ−２として算出する（ステップＳ３０７）。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’が０より大きいか否かを判断する（ステップＳ３０８）。追加補正シンボル数ｋ’が０より大きい場合は「ＹＥＳ」と判断されステップＳ３０９へ進み、ｋ’が０以下の場合は「ＮＯ」と判断されステップＳ３１０へ進む。
【００４９】
ステップＳ３０９では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、ｋ’個のシンボルをポストアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信される送信データに対応するシンボルに、ｋ’個のポストアンブルを補正シンボルとして挿入する。ＯＦＤＭ受信装置がｋ’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。ＯＦＤＭ受信装置がのｋ’個のポストアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。
一方、ステップＳ３１０では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、ポストアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、ＯＦＤＭ受信装置側ではそのスロットにポストアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第３の実施形態によれば、ＯＦＤＭ送信装置１００においてポストアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路推定性能を高めることができるため、ＯＦＤＭ受信装置における受信性能を向上させることができる。
【００５０】
次に、本発明の第４の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理について説明する。
第１〜第３の実施形態では、余剰シンボルが発生した時にはプリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれか1つのみについて伝播路を推定するための補正シンボルとして追加していた。本実施形態では、複数の位置に伝播路推定用シンボルを補正シンボルとして追加する場合について説明する。プリアンブル、ミッドアンブル、ポストアンブルのいずれを、また、いくつ使用してもよいが、本実施形態ではプリアンブルとミッドアンブルを１つずつ追加する場合について説明する。
図１１に示すように、本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００で伝送されるデータは、ＡＧＣ、ＡＦＣ用のシンボルｄ４、プリアンブルである伝播路推定用シンボルｄ５４、ＭＬＩシンボルｄ６、データ用シンボルｄ７４、ミッドアンブルである伝播路推定用シンボルｄ５５、データ用シンボルｄ７５から構成されている。
【００５１】
図１２は、本実施形態のＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
ここでは、ＯＦＤＭ送信装置１００において、ＯＦＤＭ受信装置に一定長のデータＳ（Ｓ＞０）ビットのデータ伝送が起こる場合について説明する。
始めに、変調方式決定部１０は、各サブキャリアのＳＩＮＲであるＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍと、ＴＨ＿（変調方式）を比較し、ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍがＴＨ＿（変調方式）以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をＣＢ＿ｃｎｕｍとして選択する（ステップＳ４０１）。ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍは、予めＳＩＮＲ記憶部１１に記憶されるか、受信部１４がＯＦＤＭ受信装置から受信しＳＩＮＲ部１１に記憶される。そして、選択したＣＢ＿ｃｎｕｍを、ＳＩＮＲ記憶部１１に記憶する。このステップＳ４０１の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ステップＳ４０１で行う処理を実行するためのプログラムを図１３（ａ）に示す。
【００５２】
次に、制御部１０は、ＯＦＤＭ送信装置１００からＯＦＤＭ受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Ｒｍを求める（ステップＳ４０２）。即ち、ステップＳ４０１で求めたＣＢ＿ｃｎｕｍに1スロットの最大シンボル数ｄｍａｘ（ｄｍａｘ＝Ｌ−２）を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップＳ４０２で行う処理を実行するためのプログラムを図１３（ｂ）に示す。
次に、制御部１０は、実際に1スロットで送信するビット数Ｒｒ（実送信データ）を決定する（ステップＳ４０３）。ここでは、1スロットで送信するビット数ＲｒをＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中から決定する。ステップＳ４０２で求めたＲｍとＲ１、Ｒ２、Ｒ３とを比較し、Ｒｍより小さい値の中で、最も大きい値をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がＲｍより小さい場合は、ＳとＲ１〜Ｒ３を比較し、適切なＲｒを選択する。ステップＳ４０３で行う処理を実行するためのプログラムを図１３（ｃ）に示す。
【００５３】
次に、制御部１０は、Ｒｒが０でないか判断する（ステップＳ４０４）。ここでＲｒが０である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップＳ４０４で「ＮＯ」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、ＯＦＤＭ送信装置１００によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップＳ４０１からの処理を開始する。
Ｒｒが０でない場合は、ステップＳ４０４で「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳ４０５へ進む。そして、制御部１０は、1シンボルで送信可能なビット数Ｒｓ（一定長のデータ）を計算する（ステップＳ４０５）。
【００５４】
次に、制御部１０は、Ｒｓを利用してＲｒビットを送信するのに必要なシンボル数ｄ（実送信データに使用するシンボル数）を計算する（ステップＳ４０６）。ＲｒをＲｓで割った値（小数点以下切り上げ）をdとして算出する。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’をＬ−ｄ−２として算出する（ステップＳ４０７）。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’が０より大きいか否かを判断する（ステップＳ４０８）。追加補正シンボル数ｋ’が０より大きい場合は「ＹＥＳ」と判断されステップＳ４０９へ進み、ｋ’が０以下の場合は「ＮＯ」と判断されステップＳ４１４へ進む。
【００５５】
次に、ステップＳ４１４では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、追加プリアンブル・ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。これにより、ＯＦＤＭ受信装置側ではそのスロットに追加プリアンブル・ミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
一方、ステップＳ４０９では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、追加プリアンブルのシンボル数ｋｐと追加ミットアンブルのシンボル数ｋｍを設定する。ここでは、それぞれに追加補正シンボル数の半分づつの値を設定し、追加補正シンボル数が２で割り切れない場合はプリアンブルよりもミッドアンブルの方を1つ多く設定するようにしている。
【００５６】
次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ｋｍ個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する（ステップＳ４１０）。ここでは、ｋｍは必ず１以上となるため、ミッドアンブルは必ず使用されるように設定される。
次に、制御部１０は、ｋｐが０より大きいか否かを判断する（ステップＳ４１１）。ｋｐが０より大きければ「ＹＥＳ」と判断されステップＳ４１２へ進み、ｋｐが０以下であれば「ＮＯ」と判断されステップＳ４１３へ進む。
【００５７】
ステップＳ４１２では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、ｋｐ個のシンボルを追加プリアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する。
一方、ステップＳ４１３では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、追加プリアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信される送信データに対応するシンボルに、ｋ’個のプリアンブル、ポストアンブルを補正シンボルとして挿入する。ＯＦＤＭ受信装置がｋ’個のミッドアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能になる。ＯＦＤＭ受信装置がのｋ’個のプリアンブル、ポストアンブルを参照することで該当スロットの復調が可能となる。
ミッドアンブルを挿入する位置としては様々な位置が考えられるが、例えば、データシンボル数を２で割った値（小数点以下切捨て）の位置に挿入することが考えられる。
上述した第４の実施形態によれば、プリアンブル、ミッドアンブルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することにより、伝播路推定性能を高めることができるため、ＯＦＤＭ受信装置における受信性能を向上させることができる。
【００５８】
次に、本発明の第５の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理について説明する。
本実施形態では、ＭＩＭＯを使用してＯＦＤＭ送信装置１００からＯＦＤＭ受信装置にデータを伝送する場合について説明する。また、本実施形態では３アウトプットのＭＩＭＯについて説明するが、アウトプットの数はいくつでもよい。ここでは、ＯＦＤＭ受信装置側のアンテナの本数が、３本以上の場合を想定している。
【００５９】
図１４（ａ）に示すように、本実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００で伝送されるデータは、ＡＧＣ、ＡＦＣ用のシンボルｄ４、プリアンブルである伝播路推定用シンボルｄ５５、ｄ５６、ｄ５７、ＭＬＩシンボルｄ６、データ用シンボルｄ７５、追加伝播路推定用シンボルｄ８、データ用シンボルｄ７６から構成されている。
本実施形態では３本のアンテナの伝播路を推定するために３本のアンテナ(アンテナａ１、アンテナａ２、アンテナａ３）に対応した伝播路推定用シンボルｄ５５、ｄ５６、ｄ５７をそれぞれ用意し、伝播路推定用シンボルｄ５５を送信するときはアンテナａ１からのみ、伝播路推定用シンボルｄ５６を送信するときはアンテナａ２からのみ、伝播路推定用シンボルｄ５７を送信するときはアンテナａ３からのみ送信するようにする。
これにより、ＯＦＤＭ受信装置側でそれぞれのアンテナａ１〜ａ３からの伝播路が推定できるため、受信波の分離が可能となる。このため、本実施形態では最低でも伝播路推定用シンボル数は３となる。
【００６０】
図１５は、本実施形態のＯＦＤＭ送信装置１００の処理を示すフローチャートである。
ここでは、ＯＦＤＭ送信装置１００において、ＯＦＤＭ受信装置に一定長のデータＳ（Ｓ＞０）ビットのデータ伝送が起こる場合について説明する。
始めに、変調方式決定部１０は、各サブキャリアのＳＩＮＲであるＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍと、ＴＨ＿（変調方式）を比較し、ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍがＴＨ＿（変調方式）以上となる変調方式のうち、最も伝送ビット数が大きい変調方式をＣＢ＿ｃｎｕｍとして選択する（ステップＳ５０１）。ＳＩＮＲ＿ｃｎｕｍは、予めＳＩＮＲ記憶部１１に記憶されるか、受信部１４がＯＦＤＭ受信装置から受信しＳＩＮＲ部１１に記憶される。そして、選択したＣＢ＿ｃｎｕｍを、ＳＩＮＲ記憶部１１に記憶する。ステップＳ５０１で行う処理を実行するためのプログラムを図１６（ａ）に示す。このステップＳ５０１の処理は、全てのサブキャリアについて行う。ここで、全てのサブキャリアには３多重した分も含まれる。
【００６１】
次に、ＯＦＤＭ送信装置１００からＯＦＤＭ受信装置への通信で、所定の誤り率を満たし1スロットで通信できる最大のビット数Ｒｍを求める（ステップＳ５０２）。即ち、ステップＳ５０１で求めたＣＢ＿ｃｎｕｍに1スロットの最大データシンボル数ｄｍａｘ（ｄｍａｘ＝Ｌ−３）を掛けたものを全てのサブキャリア分加算する。ステップＳ５０２で行う処理を実行するためのプログラムを図１６（ｂ）に示す。
【００６２】
次に、制御部１０は、実際に1スロットで送信するビット数Ｒｒ（実送信データ）を決定する（ステップＳ５０３）。１スロットで送信するビット数Ｒｒが、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３の中から決定される。ステップＳ５０２で求めたＲｍとＲ１、Ｒ２、Ｒ３とを比較し、Ｒｍより小さい値の中で、最も大きい値をＲ１、Ｒ２、Ｒ３の中から選択する。ただし、送信すべきビット数がＲｍより小さい場合は、ＳとＲ１〜Ｒ３を比較し、適切なＲｒを選択する。ステップＳ５０３で行う処理を実行するためのプログラムを図１６（ｃ）に示す。
【００６３】
次に、制御部１０は、Ｒｒが０でないか判断する（ステップＳ５０４）。Ｒｒが０である場合は、要求される誤り率では、伝送不可能であることを示すので、ステップＳ５０４で「ＮＯ」と判断し、「異常終了」として処理を終了する。この場合は、ＯＦＤＭ送信装置１００によるデータ送信を停止し、伝播路状態が変わるのを待つか、最初に設定した誤り率を変更し、再度、ステップＳ５０１からの処理を開始する。
Ｒｒが０でない場合、ステップＳ５０４で「ＹＥＳ」と判断し、ステップＳ５０５へ進む。そして、制御部１０は、１シンボルで送信可能なビット数Ｒｓ（一定長のデータ）を計算する（ステップＳ５０５）。
【００６４】
次に、制御部１０は、Ｒｓを利用してＲｒビットを送信するのに必要なシンボル数ｄ（実送信データに使用するシンボル数）を計算する（ステップＳ５０６）。ＲｒをＲｓで割った値（小数点以下切り上げ）をdとして算出する。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’をＬ−ｄ−３として算出する（ステップＳ５０７）。
次に、制御部１０は、追加補正シンボル数ｋ’が０より大きいか否かを判断する（ステップＳ５０８）。追加補正シンボル数ｋ’が０を超える場合は「ＹＥＳ」と判断されステップＳ５０９へ進み、ｋ’が０以下の場合は「ＮＯ」と判断されステップＳ５１３へ進む。
通常、ＭＩＭＯでは伝播路推定用シンボルはアウトプットの本数だけシンボルを用意して伝播路推定を行うが、本実施形態では適応変調の結果発生する余剰シンボルがアウトプットの分確保できない場合にも対応するため、ＯＦＤＭで使用するサブキャリアをアウトプット数で分割して、それぞれの帯域に別々のアンテナ用の伝播路推定用シンボルｄ５５、ｄ５６、ｄ５７（図１４（ａ）参照）を送信する。この時、各アンテナからは対応した帯域のみ追加補正シンボルが送信される。
【００６５】
次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ステップＳ５０９では前回送信したときの追加伝播路推定用シンボルｄ８のパターンを参照する。図１４（ｂ）に示すように、追加伝播路推定用シンボルｄ８には、追加伝播路推定用シンボル８２、追加伝播路推定用シンボル８３、追加伝播路推定用シンボル８４が格納される。追加伝播路推定用シンボル８２はアンテナａ１の伝播路推定用シンボル、追加伝播路推定用シンボル８３はアンテナａ２の伝播路推定用シンボル、追加伝播路推定用シンボル８４はアンテナａ３の伝播路推定用シンボルについての情報を含んでいる。
初回の送信時には前回の情報が無いため追加伝播路推定用シンボル８２にアンテナａ１の伝播路推定用シンボルを、追加伝播路路推定用シンボル８３にアンテナａ２の伝播路推定用シンボルを、追加伝播路推定用シンボル８４にアンテナａ３の伝播路推定用シンボルをセットした状態を用いる。
【００６６】
次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、前回の送信時の追加伝播路推定用シンボルｄ８から、今回使用する追加伝播路推定用シンボルｄ８を生成する。本実施形態では帯域をアウトプットの本数分で分割して使用しているため、同じ帯域のみを使用しているとその帯域以外の伝播路推定誤差が増えてしまうため、スロット毎にパターンを変更する。
パターン変更のアルゴリズムは色々な方法が考えられるが、本実施形態では３つの帯域の伝播路推定用シンボルｄ５５、ｄ５６、ｄ５７に割り当てるアンテナａ１、ａ２、ａ３を、（アンテナａ１、アンテナａ２、アンテナａ３）→（アンテナａ２、アンテナａ３、アンテナａ１）→（アンテナａ３、アンテナａ１、アンテナａ２）→・・・とローテーションさせて使用する。
【００６７】
次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、追加伝播路推定用シンボルｄ８のパターンとｋ’個のシンボルをミッドアンブルとして使用するように報知スロット中に設定する（ステップＳ５１１）。そして、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信される送信データに対応するシンボルに、追加伝播路推定用シンボルｄ８のパターンとｋ’個のシンボルをミッドアンブルとして挿入する。ｋ’個のミッドアンブルは全て同じものを使用する。これにより、ＯＦＤＭ受信装置側はデータシンボル中にミッドアンブルが挿入されていても正常に復調可能となる。ミッドアンブルを挿入する位置としては、様々な場所が考えられるが、本実施形態ではデータシンボル数を２で割った値（小数点以下切捨て）の位置に挿入するようにしている。
【００６８】
次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、今回使用した追加伝播路推定用シンボルｄ８のパターンを記憶しておき、次回の送信で新たな追加伝播路推定用シンボルｄ８のパターンを生成する際に使用する（ステップＳ５１２）。
次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ミッドアンブルを使用しないように報知スロット中に設定する（ステップＳ５１３）。これにより、ＯＦＤＭ受信装置はそのスロットにミッドアンブルを使用していないことを知り、正常に復調できる。
上述した第５の実施形態によれば、ＯＦＤＭ送信装置１００において余剰シンボルを伝播路推定用シンボルを伝播路を推定するための補正シンボルとして使用することができるようになり、伝播路推定性能が向上するためＯＦＤＭ受信装置における受信性能を向上させることができる。
【００６９】
次に、本発明の第６の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理について説明する。
第５の実施形態では、追加伝播路推定用シンボルが複数個あっても同一の内容の伝播路推定用シンボルを挿入していた。そのため、あるアンテナが使用する追加伝播路推定用シンボルは特定の帯域のみにしか作用せず、全帯域に渡って補正効果をもたらさない。第６の実施形態では、シンボル毎に送信パターンを変化させることで複数の帯域、又は、全帯域に渡って補正効果を得る場合について説明する。
【００７０】
図１７は、本実施形態のＯＦＤＭ送信装置１００の処理の一部を示すフローチャートである。本実施形態による処理は、第５の実施形態（図１２参照）のステップＳ５０１〜Ｓ５０８、Ｓ５１３の処理と重複するので、その説明を省略する。しかし、第５の実施形態のステップＳ５０９〜Ｓ５１２の処理が、本実施形態では図１７に示したフローチャートによる処理に置き換えられる点で相違しているため、以下、それらの処理について説明する。
【００７１】
始めに、制御部１０は、内部処理用のカウンタの値を追加伝播路推定用シンボル数ｋ’に等しい値に設定する（ステップＳ６０１）。そして、伝播路推定用シンボル作成部１２は、前回使用した追加伝播路推定用シンボルのパターンを参照する（ステップＳ６０２）。次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、前回使用した追加補正シンボルのパターンから新しい追加伝播路推定用シンボルのパターンを作成する（ステップＳ６０３）。
次に、伝播路推定用シンボル作成部１２は、新しく作成した追加伝播路推定用シンボルのパターンに基づいて、追加伝播路推定用シンボルを1つ生成する（ステップＳ６０４）。そして、伝播路推定用シンボル作成部１２は、新しく使用した追加伝播路推定用シンボルのパターンを記録する（ステップＳ６０４）。
【００７２】
次に、制御部１０は、カウンタの値を１減らす（ステップＳ６０６）。そして、制御部１０は、カウンタの値が０より大きいか否か判断する（ステップＳ６０７）。カウンタの値が０より大きい場合は「ＹＥＳ」と判断しステップＳ６０２へ進む。一方、カウンタの値が０以下である場合は「ＮＯ」と判断しステップＳ６０８へ進む。
ステップＳ６０８では、伝播路推定用シンボル作成部１２が、生成したｋ’個の追加伝播路推定用シンボルをミッドアンブルとして使用するように設定する。そして、伝播路推定用シンボル作成部１２は、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信される送信データに対応するシンボルに、ｋ’個の追加伝播路推定用シンボルをミッドアンブルとして挿入する。
これにより複数の追加補正シンボルが使用できる場合は、あるアンテナからの信号に対して使用する補正シンボルが複数の帯域で送信されるようになり、より正確な補正が可能となる。ｋ’＝２とした場合を図１８（ａ）に示す。この図において、追加伝播路推定用シンボルは、アンテナ１からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル８５、アンテナ２からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル８６、アンテナ３からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル８７をそれぞれ２つずつ含んでいる。
上述した第６の実施形態によれば、ＯＦＤＭ送信装置１００から送信されるデータに対する伝播路推定性能を高めることができるようになり、ＯＦＤＭ受信装置における受信性能を向上させることができる。
【００７３】
次に、本発明の第７の実施形態によるＯＦＤＭ送信装置１００の処理について説明する。
第５の実施形態や第６の実施形態では、追加伝播路推定用シンボルに各アンテナ用の補正シンボルを割り当てる際に帯域をアウトプットの本数で分割して使用していた。これに対して、本実施形態では、更に使用する帯域を細かく分割し、各アンテナが使用する追加伝播路推定用シンボルをインターリーブして割り当てることにより、各アンテナが使用する帯域をローテーションさせずに全帯域に渡って補正情報を得ることが可能となる。追加伝播路推定用シンボル８２、８３、８４を使用することにより、１２分割した場合の一例を図１８（ｂ）に示す。この図において、追加伝播路推定用シンボルは、アンテナ１からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル８５、アンテナ２からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル８６、アンテナ３からの信号に対して使用する追加伝播路推定用シンボル８７をそれぞれ４つずつ含んでいる。
上述した第７の実施形態によれば、ＯＦＤＭ受信装置側ではインターリーブしてある補正情報を使用して補正情報を外挿することでデータシンボルが使用する帯域に渡って補正情報を得ることが可能となるため、より正確な補正をすることができる。
【００７４】
なお、以上説明した実施形態において、制御部１、変調方式決定部１０、ＡＧＣ／ＡＦＣ用シンボル作成部１３、ＭＬＩ作成部１５などの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりＯＦＤＭ送信装置１００の制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７５】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００７６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１００・・・ＯＦＤＭ送信装置、１・・・制御部、２・・・マッピング部、３・・・ＩＦＦＴ部、４・・・Ｐ／Ｓ変換部、５・・・ＧＩ挿入部、６・・・信号切替部、７・・・Ｄ／Ａ変換部、８・・・無線送信部、９・・・アンテナ部、１０・・・変調方式決定部、１１・・・ＳＩＮＲ記憶部、１２・・・伝播路推定用シンボル作成部、１３・・・ＡＧＣ／ＡＦＣ用シンボル作成部、１４・・・受信部、１５・・・ＭＬＩ作成部、３００・・・ＯＦＤＭ送信装置、３００１・・・誤り訂正符号部、３００２・・・Ｓ／Ｐ変換部、３００３・・・マッピング部、３００４・・・ＩＦＦＴ部、３００５・・・Ｐ／Ｓ変換部、３００６・・・ＧＩ挿入部、３００７・・・Ｄ／Ａ変換部、３００８・・・無線送信部、３００９・・・アンテナ部、３０５・・・ＯＦＤＭ受信装置、３０５１・・・誤り訂正復号部、３０５２・・・Ｐ／Ｓ変換部、３０５３・・・伝播路推定・デマッピング部、３０５４・・・ＦＦＴ部、３０５５・・・Ｓ／Ｐ変換部、３０５６・・・ＧＩ除去部、３０５７・・・Ａ／Ｄ変換部、３０５８・・・無線受信部、３０５９・・・アンテナ部、３０６０・・・同期部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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