(57)【要約】【課題】周波数帯域の利用効率の高い１対多数の同時多重通信を実現する。【解決手段】親局が通信帯域内の直交したサブキャリアを複数のサブキャリアグループに分割し、それを複数の子局に割り当てる。割り当てたサブキャリアグループを用いて、親局は各子局当てのＯＦＤＭシンボルを伝送する。同時に各子局はこのＯＦＤＭシンボルのタイミングと同期して、親局当てのＯＦＤＭシンボルを伝送する。親局および各子局は、伝送路に回り込んだ自局の送信信号をキャンセルするため、受信した信号成分から既知の自局の伝送した信号成分を除算することにより、伝送されたＯＦＤＭ信号を復調する。【選択図】  図５
2010130110.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ方式を用い、共通の伝送路を有する親局と複数の子局との間で通信を行う通信システムであって、
前記親局は、
通信帯域内のサブキャリアを分割して得られた直交した複数のサブキャリアグループを前記複数の子局の各々に割り当てる割り当て手段と、
前記複数のサブキャリアグループの各々に、対応する子局宛の送信データをマッピングするとともに、時間軸上のＯＦＤＭシンボルに変換する下りシンボル生成手段と、
前記生成されたＯＦＤＭシンボルを直交周波数変調し、下り信号として送信する下り送信手段と、
前記複数の子局からの上り信号を受信する上り受信手段と、
前記受信された上り信号を復調する上り復調手段と
を備え、
前記複数の子局の各々は、
前記親局からの前記下り信号を受信する下り受信手段と、
前記受信された下り信号を復調し、シンボルタイミングを検出する下り復調手段と、
前記親局から割り当てられたサブキャリアグループに、親局宛の送信データをマッピングするとともに、時間軸上のＯＦＤＭシンボルに変換する上りシンボル生成手段と、
前記下り復調手段で検出された前記シンボルタイミングに同期して前記親局宛ての上り信号を送信する上り送信手段と
を備え、
前記親局から前記複数の子局のうち少なくとも１つの子局への下り信号と該１つの該親局への上り信号とが、同時かつ同一のサブキャリアグループにより送信され、
前記親局は、前記上り復調手段で受信された上り信号から自局が前記１つの子局へ送信した下り信号の成分を減算除去する第１の送信信号除去手段を備え、
前記１つの子局は、前記下り復調手段で受信された下り信号から自局が送信した上り信号の成分を減算除去する第２の送信信号除去手段を備える
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記親局における前記第１の送信信号除去手段は、
前記下り送信手段より送信され前記伝送路から回り込み前記上り復調手段で受信された下りプリアンブルシンボルを、既知の下りプリアンブルシンボルにより複素除算することで、前記下り送信手段と前記上り受信手段との間の伝送路特性を推定する第１の複素除算部と、
前記第１の複素除算部からの推定された前記伝送路特性の出力を前記下りプリアンブルシンボルの数により平均化した値を第１の伝送路特性値として記憶する第１の特性記憶部と、
前記子局宛ての送信データと前記第１の伝送路特性値とを複素乗算することで、前記子局宛ての下り信号の回り込みによる信号成分を推定する第１の複素乗算部と、
前記上り復調手段において受信された上り信号から、前記第１の複素乗算部で推定された前記信号成分を減算することで、前記回り込みによる影響を除去する第１の減算部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記１つの子局における前記第２の送信信号除去手段は、
前記上り送信手段より送信され前記伝送路から回り込み前記下り復調手段で受信された上りプリアンブルシンボルを、既知の上りプリアンブルシンボルにより複素除算することで、前記上り送信手段と前記下り受信手段との間の伝送路特性を推定する第２の複素除算部と、
前記第２の複素除算部からの推定された前記伝送路特性の出力を前記上りプリアンブルシンボルの数により平均化した値を第２の伝送路特性値として記憶する第２の特性記憶部と、
前記親局宛ての送信データと前記第２の伝送路特性値とを複素乗算することで、前記親局宛ての上り信号の回り込みによる信号成分を推定する第２の複素乗算部と、
前記下り復調手段において受信された下り信号から、前記第２の複素乗算部で推定された前記信号成分を減算することで、前記回り込みによる影響を除去する第２の減算部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項４】
前記親局における前記割り当て手段は、更に前記サブキャリアグループにおいて少なくとも１つのサブキャリアグループを、親局のみが送信を行うサブキャリアグループとして割り当て、
前記下りシンボル生成手段は、更に前記親局のみが送信を行うサブキャリアグループに対応する第１の既知データパターンを時間軸上の下りＯＦＤＭシンボルに変換する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項５】
前記複数の子局の各々は、更に前記上り送信手段と前記下り受信手段とにクロックを供給するクロック生成部とを備え、
前記下り復調手段が前記第１の既知データパターンを抽出し、
前記抽出された第１の既知データパターンに基づき前記クロック生成部を制御することを特徴とする請求項４に記載の通信システム。
【請求項６】
前記親局における前記割り当て手段は、更に前記サブキャリアグループにおいて少なくとも１つのサブキャリアグループを、前記複数の子局のうち少なくとも１つの子局のみが送信を行うサブキャリアグループとして割り当て、
前記親局における前記下りシンボル生成手段は、更に前記１つの子局のみが送信を行うサブキャリアグループに対応するヌルデータを時間軸上のＯＦＤＭシンボルに変換し、
前記複数の子局における、前記上りシンボル生成手段は、更に前記複数の子局の各々が送信を行うグループに対応する第２の既知データパターンを時間軸上のＯＦＤＭシンボルに変換することを特徴とする請求項５に記載の通信システム。
【請求項７】
前記親局における前記上り復調手段は、前記第２の既知データパターンを抽出し、
前記親局は、前記第２の既知データパターンに基づき、前記サブキャリアグループの位相制御を行う位相トラッキング手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項８】
前記複数の子局における前記下り復調手段は、他の子局の送信する前記第２の既知データパターンを抽出し、
前記複数の子局の各々は、前記抽出された他の子局の送信する前記第２の既知データパターンに基づき前記クロック生成部を制御することを特徴とする請求項６に記載の通信システム。
【請求項９】
ＯＦＤＭ方式を用い、共通の伝送路を有する親局と複数の子局との間で通信を行う通信方法であって、
前記親局は、
通信帯域内のサブキャリアを分割して得られた直交した複数のサブキャリアグループを前記複数の子局の各々に割り当てるステップと、
前記複数の割り当てたサブキャリアグループの各々に対応する子局宛の送信データをマッピングするとともに、時間軸上のＯＦＤＭシンボルに変換するステップと、
前記変換されたＯＦＤＭシンボルを直交周波数変調し、下り信号として送信するステップと、
前記複数の子局からの上り信号を受信するステップと、
前記受信された上り信号を復調するステップと
を実行し、
前記複数の子局の各々は、
前記親局からの前記下り信号を受信するステップと、
前記受信された下り信号を復調し、シンボルタイミングを検出するステップと、
前記シンボルタイミングに同期して前記親局宛ての上り信号を送信するステップと
を実行し、
前記親局から前記複数の子局のうち少なくとも１つの子局への下り信号と該１つの該親局への上り信号とが、同時かつ同一のサブキャリアグループにより送信され、
前記親局は、前記受信された上り信号から自局が前記１つの子局へ送信した下り信号の成分を減算除去するステップを実行し、
前記１つの子局は、前記受信された下り信号から自局が送信した前記上り信号の成分を減算除去するステップを実行することを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、親局と複数の子局を有するシステムにおけるＯＦＤＭ方式を用いた通信システムおよび通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地上デジタルテレビジョン放送等において直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式が適用されている。ＯＦＤＭ方式は、直交する複数のサブキャリアで複数の送信データを並列に低速伝送するため、マルチパス耐性や帯域利用効率が高いといった特徴を有する。
【０００３】
ＯＦＤＭの変調信号を親局と複数の子局間の伝送信号として用い、１対多数の同時多重通信を行う方法が特許文献１に提案されている。特許文献１に記載の伝送方法によれば、親局から子局への（以下、「下り」と言う）データ伝送において、親局は各子局にサブキャリアを割り当ててデータ伝送を行うことで帯域利用効率の高い同時多重通信を可能としている。
【特許文献１】特開２００４−２４２０５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１では子局から親局へ（以下、「上り」と言う）のデータ伝送と下りの伝送との多重方法に関しては帯域利用効率が考慮されていない。上りと下りの伝送の多重化については、時間軸方向に分割して多重化する時分割多重方式や、周波数軸方向に分割して多重化する周波数分割多重方式を用いているため、依然として帯域利用効率が低い。
【０００５】
そこで、本発明は、時分割多重方式や周波数分割多重方式よりも帯域利用効率の良い通信方式を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、この課題を解決するため、親局が通信帯域内の直交したサブキャリアを複数のサブキャリアグループに分割し、それを複数の子局に割り当てる。親局は割り当てたサブキャリアグループを用いて各子局当てのＯＦＤＭシンボルを伝送する。同時に各子局はこのＯＦＤＭシンボルのタイミングに同期して、親局宛てのＯＦＤＭシンボルを伝送する。親局および各子局は、伝送路に回り込んだ自局の送信信号をキャンセルするため、受信した信号成分から既知の自局の伝送した信号成分を除算する。
【０００７】
より詳しく述べると、本発明の通信システムにおいて、親局は、通信帯域内のサブキャリアを分割して得られた直交した複数のサブキャリアグループを前記複数の子局の各々に割り当てる割り当て手段と、前記複数のサブキャリアグループの各々に、対応する子局宛ての送信データをマッピングするとともに、時間軸上のＯＦＤＭシンボルに変換する下りシンボル生成手段と、前記生成されたＯＦＤＭシンボルを直交周波数変調し、下り信号として送信する下り送信手段と、前記複数の子局からの上り信号を受信する上り受信手段と、前記受信された上り信号を復調する上り復調手段とを備え、
前記複数の子局の各々は、前記親局からの前記下り信号を受信する下り受信手段と、前記受信された下り信号を復調し、シンボルタイミングを検出する下り復調手段と、前記下り復調手段で検出された前記シンボルタイミングに同期して前記親局宛ての上り信号を送信する上り送信手段とを備え、
前記親局から前記複数の子局のうち少なくとも１つの子局への下り信号と該１つの該親局への上り信号とが、同時かつ同一のサブキャリアグループにより送信され、
前記親局は、前記上り復調手段で受信された上り信号から自局が前記１つの子局へ送信した下り信号の成分を減算除去する第１の送信信号除去手段を備え、前記１つの子局は、前記下り復調手段で受信された下り信号から自局が送信した上り信号の成分を減算除去する第２の送信信号除去手段を備える
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、共通の直交するサブキャリアを用いて同時に上りの伝送と下りの伝送を行うことで、帯域利用効率の極めて高い、同時多重通信が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下に、本発明のＯＦＤＭ方式に関して、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１０】
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１から３についての接続環境を示すブロック図である。図１に、親局４０１と子局４０２〜４０４との間が共通の伝送路４０５により接続されていることを示す。本実施形態では、子局を３台としているが、本発明はこれに限るものではなく、任意の台数において適用可能である。また、この実施形態では親局４０１と子局４０２〜４０４とが有線接続されていると仮定するが、無線で接続してもよい。なお、親局４０１と子局４０２〜４０４で使用される動作クロックは、高精度の発振器により十分高い精度で同期している。また、親局４０１と子局４０２〜４０４との間の信号の伝送遅延時間は十分小さく、無視できるものとして説明を行う。
【００１１】
まず、本発明におけるＯＦＤＭ方式の通信原理を説明する。
【００１２】
本実施形態では、通信帯域内のサブキャリアは相互に直交しており、３つのグループに分割される。そして、各サブキャリアグループは子局４０２〜４０４に割り当てられる。
【００１３】
図２は、そのサブキャリアグループの割り当ての例を示す図である。図２において、サブキャリアグループ５０１に含まれる複数のサブキャリアは、親局４０１と子局４０２との通信のために使用される。そして、サブキャリアグループ５０２に含まれる複数のサブキャリアは、親局４０１と子局４０３との通信のために使用され、またサブキャリアグループ５０３に含まれる複数のサブキャリアは、親局４０１と子局４０４との通信のために使用される。
【００１４】
親局４０１は、各子局のための送信用データを生成し、伝送路４０５を通じて各子局に送信用データを送信する。
【００１５】
図３は、ＯＦＤＭシンボルのフォーマットを示す図である。図３に示すように、ＯＦＤＭシンボルのフォーマットは、有効シンボル６０１とガードインターバル６０２とで構成される。
【００１６】
例えば、親局４０１は、子局４０２のためのサブキャリアグループ５０１に対応する送信用データを生成し、マッピングし、ＯＦＤＭシンボルに変換し、変調して時間的に連続に伝送路４０５に出力する。またこれと同時に、親局４０１は、子局４０３のための送信用データおよび子局４０４のための送信用データに、子局４０２のための送信データと同様な処理を行い、各ＯＦＤＭシンボルを伝送路４０５に出力する。
【００１７】
一方、子局４０２はサブキャリアグループ５０１にのみ親局４０１への送信用データをマッピングし、ＯＦＤＭシンボルに変換し、更に変調し時間的に連続して伝送路４０５に出力する。同時に、子局４０３、子局４０４も親局４０１への送信用データに同様に処理を施し、伝送路４０５に出力する。
【００１８】
ここで、子局４０２〜４０４において、有効シンボルとガードインターバルの長さが親局４０１の生成するＯＦＤＭシンボルと等しくなるＯＦＤＭシンボルが生成される。さらに、子局４０２〜４０４は、親局４０１のシンボルタイミングに同期してＯＦＤＭシンボルを伝送路４０５に出力する。
【００１９】
図４は、本発明における送受信信号の時間・周波配置の例を示す図である。図４の上段における、時間軸上の各局の送信信号配置をみるとわかるように、親局４０１と各子局４０２〜４０４の送信信号のシンボルタイミングは同期する。そして親局４０１と子局４０２〜４０４の受信部は、他局からの受信信号と自局の送信信号が回り込んで受信される受信信号との和となる信号を受信する。
【００２０】
図４の下段に示すように、各局におけるＤＦＴ（Discrete Fourier Transform：離散フーリエ変換）処理区間がシンボル境界を含まない区間に設定されることにより、各局の送信信号のサブキャリアを直交させることができる。そして、各局は、ＯＦＤＭ方式の復調処理時の周波数解析結果から、自局の送信信号成分の減算処理を行う比較的簡易な構成の送信信号キャンセラを実装することができる。したがって、各局の送信する信号は干渉し合うことなく復調することができる。これにより、下りおよび上りの伝送とを時分割や周波数分割により多重した場合と比較して、このＯＦＤＭ方式の構成をとることで、伝送帯域を増加させることが可能となる。
【００２１】
引き続き図５および図６を用いて、上述のフローで示した動作を実行する親局４０１と子局４０２〜４０４の構成を説明する。
【００２２】
図５は、実施形態１における親局４０１の内部機能ブロックを示す図である。まずキャリア割当制御部１０８は、予め計画した通信帯域内のサブキャリアを分割して得られた直交した複数のサブキャリアグループを複数の子局の各々へ割り当てる。
【００２３】
制御データ生成部１２２は、子局４０２〜４０４宛ての送信データを生成し、対応する各子局の送信データバッファ１０１〜１０３へ送る。
【００２４】
割り当てられた子局宛の送信データは、シンボルマッパ１０４〜１０６にてマッピングされ、送信キャリア選択部１０７に出力される。例えば、シンボルマッパ１０４〜１０６は、６４ＱＡＭ等で複素平面上に送信データをマッピングする。
【００２５】
送信キャリア選択部１０７は、キャリア割当制御部１０８の指示に基づき、マッピングされたデータが所定のサブキャリアに多重化されるように、データを並び替える。
【００２６】
セレクタ１０９は、送信データ制御部１１０の指示に基づき、下りプリアンブルデータ１１１、ヌルデータ１１２、送信キャリア選択部１０７の出力するデータの内のいずれかを選択しＩＤＦＴ部（逆離散フーリエ変換部）１１３に出力する。ヌルデータ１１２は、１シンボル期間の送信出力を無信号にする場合に使用される。
【００２７】
ＩＤＦＴ部１１３は、周波数軸上にあった入力データを逆離散フーリエ変換（ＩＤＦＴ）処理し、時間軸上に有効シンボルを生成する。
【００２８】
ＧＩ（Gird Interval：ガードインターバル）付加部１１４は、有効シンボルにガードインターバルを付加してＯＦＤＭシンボルを生成し、送信部１１５に出力する。
【００２９】
以上、送信データのマッピングから送信部へＯＦＤＭシンボルの出力までの動作を行う下りシンボル生成手段について述べた。
【００３０】
下り送信手段である送信部１１５は、クロックを供給するクロック生成部１１６のクロック信号に基づいて、生成されたＯＦＤＭシンボルをＤ／Ａ変換処理、直交変調および周波数変換し、図１における伝送路４０５上の下り信号として送信する。
【００３１】
このようにして、送信部１１５は、タイミング生成部１１７が出力するタイミング信号に基づいて、この下り信号を時間的に連続して送信する。
【００３２】
一方、上り受信手段である受信部１１８は、子局４０２〜４０４が送信する上り信号を受信する。しかし実際、下り送信部１１５が出力した信号は自局の受信部１１８に回り込んでしまう。なぜなら、送信部と受信部との間の伝送路には、上りと下り信号を分離するデュープレクサーがないためである。よって上り受信部１１８は回り込んできた下り信号と上り信号との和となる和信号を受信することになる。尚、以下では、送信部と受信部との間の伝送路を回り込み伝送路という。
【００３３】
受信された和信号は、クロック生成部１１６の出力するクロック信号に基づき、周波数変換処理、直交復調処理、およびＡ／Ｄ変換処理され、シンボルタイミング検出部１１９、ＧＩ除去部１２０に出力される。
【００３４】
シンボルタイミング検出部１１９は、上りプリアンブルシンボルのシンボルタイミングを検出し、タイミング誤差算出部１２１に出力する。
【００３５】
タイミング誤差算出部１２１は、タイミング生成部１１７の出力するタイミング信号と上りシンボルタイミングとのタイミング誤差を算出する。ここで、タイミング誤差算出部１２１は、タイミング誤差が所定の値（第１閾値）以上の場合、子局においてシンボルタイミングの検出エラーが発生したものと判断し、送信データ制御部１１０と制御データ生成部１２２にその旨を通知する。
【００３６】
制御データ生成部１２２は、各子局に対し上りプリアンブルを送信することを命じる信号である上りプリアンブル送信命令や、送信を停止する停止命令等の子局の制御用データを生成する。例えば、タイミング誤差算出部１２１からの出力を受けた場合には、タイミング変更命令を生成し、タイミング検出エラーが発生した子局にタイミング変更命令を送信する。タイミング変更命令は、送信データに入力され、マッピングされた後、送信データ制御部１１０の制御によりセレクタ１０９から出力されて該当する子局に送信される。
【００３７】
ＧＩ除去部１２０は、タイミング生成部１１７の出力するタイミング信号に基づき、受信信号からガードインターバルを除去し、有効シンボルをＤＦＴ部１２３に出力する。
【００３８】
ＤＦＴ部（離散フーリエ変換部）１２３は、有効シンボルに対してＤＦＴ処理を行い、送信信号除去部１２４に出力する。
【００３９】
送信信号除去部１２４は、回り込み下り信号成分の減算処理を行う。ここで、回り込み下り信号成分は、自局が送信した下り信号のうち自局の受信部へ回り込んだ信号成分を言う。
【００４０】
図６は、第１の送信信号除去部１２４の内部構成例を示す図である。この送信信号除去部１２４は、自局が送信した下り信号を除去するための送信信号除去手段である。この送信信号除去部１２４は、第１の送信データ切換部３０１と第１の受信データ切換部３０２と第１の複素除算部３０３と第１の特性記憶部３０４と第１の複素乗算部３０５と第１の減算部３０６で構成される。
【００４１】
セレクタ１０９の出力は、送信データ切換部３０１へも入力される。下りプリアンブルシンボルの送信時、送信データ切換部３０１は、セレクタ１０９の出力を複素除算部３０３に出力する。下りデータシンボルの送信時には、セレクタ１０９の出力を複素乗算部３０５に出力する。下りプリアンブルシンボルを送信する目的の１つは、下り送信部から送信することで回り込み伝送路の伝送路特性を得ることである。
【００４２】
ＤＦＴ部１２３の出力は、受信データ切換部３０２へ入力される。受信データ切換部３０２は、下りプリアンブルシンボルの送信時、ＤＦＴ部１２３の出力を複素除算部３０３に出力し、下りデータシンボルの送信時に、ＤＦＴ部１２３の出力を複素乗算部３０５に出力する。
【００４３】
複素除算部３０３は、下り送信部から自局の上り受信部までの回り込み下りプリアンブルシンボルのＤＦＴ出力を下りプリアンブルデータで複素除算することにより、送信部１１５から受信部１１８までの第１の伝送路特性値を推定する。ここで、回り込み下りプリアンブルシンボルは、下り送信部からの下りプリアンブルシンボルが回り込み伝送路を介して上り受信部１１８に回りこんだシンボルを言う。
【００４４】
特性記憶部３０４は、複素除算部３０３の出力を、下り送信部から上り受信部までの回り込み伝送路に関する第１の伝送路特性値として以後保持する。ここで、親局は下りプリアンブルシンボルを複数個送信し、各々の回り込み下りプリアンブルシンボルで推定された伝送路特性を平均化することで、伝送路特性値の推定精度を高めるようにしてもよい。この場合、特性記憶部３０４は、回り込み下りプリアンブルシンボル受信時に複素除算部３０３から出力される伝送路特性値をシンボル方向に平均化し、該平均化した値を第１の伝送路特性値として以後保持する。
【００４５】
複素乗算部３０５は、セレクタ１０９の出力するデータに対して第１の伝送路特性値を複素乗算することにより、回り込み下り信号成分を推測し、減算部３０６に出力する。
【００４６】
減算部３０６は、下りデータシンボルのＤＦＴ出力から複素乗算部３０５の出力を減算することで、回り込み下り信号成分の除去を行う。
以上の動作により、送信信号除去部１２４は、受信信号から回り込み下り信号成分を除去し、同回り込み下り信号の成分が除去された信号を受信信号等化部１２５に出力する。
【００４７】
受信信号等化部１２５は、上り受信信号の等化処理を行う。上り受信信号の等化処理は、子局の送信部２１１からの上りプリアンブルシンボルを用いて、子局から親局までの伝送路特性を推定することにより行われる。
【００４８】
受信キャリア選択部１２６は、受信信号等化後のデータをキャリア割当制御部１０８の制御に基づいて受信データを分離して、シンボルデマッパ１２７〜１２９に出力する。
【００４９】
シンボルデマッパ１２７〜１２９は、例えば６４ＱＡＭ等のデマッピング処理を行い、子局４０２〜４０４からの受信データ１３０〜１３２を復調する。
【００５０】
以上、ＧＩ除去部１２０、ＤＦＴ部１２３、送信信号除去部１２４、受信信号等化部１２５、受信キャリア選択部１２６、そしてシンボルデマッパ１２７〜１２９を経て受信信号を復調する上り復調手段について述べた。
【００５１】
図７は、子局４０２〜４０４の内部構成及び動作について示す図である。キャリア割当制御部２０８は、親局の計画した通信帯域内のサブキャリアグループを親局宛てとして割り当てる。
【００５２】
シンボルマッパ２０２は、親局４０１データ送信バッファ２０１から出力された送信データを、例えば６４ＱＡＭ等で複素平面上にマッピングし、セレクタ２０３に出力する。
【００５３】
セレクタ２０３は、送信データ制御部２０４の指示に基づき、上りプリアンブルデータ２０５、ヌルデータ２０６、シンボルマッパ２０２の出力するデータの内いずれかを選択してＩＤＦＴ部２０９に出力する。
【００５４】
送信キャリア選択部２０７は、キャリア割当制御部２０８の制御に基づき、送信データが割り当てられたサブキャリアグループに多重化されるように、データを並び替える。
【００５５】
ＩＤＦＴ部２０９は、入力されたデータを逆離散フーリエ変換処理し、有効シンボルを生成する。
【００５６】
ＧＩ付加部２１０は、有効シンボルにガードインターバルを付加してＯＦＤＭシンボルを生成し、送信部２１１に出力する。
【００５７】
上り送信手段である送信部２１１は、ＯＦＤＭシンボルをクロック生成部２１２の出力するクロック信号に基づいて、Ｄ／Ａ変換処理、直交変調処理、及び周波数変換処理し、伝送路上に上り信号として送信する。ここで、送信部２１１はタイミング生成部２１３の出力するタイミング信号に基づき、親局宛の上り信号を時間的に連続に送信する。
【００５８】
下り受信手段である受信部２１４は、受信信号をクロック生成部２１２の出力するクロック信号に基づいて周波数変換処理、直交復調処理、およびＡ／Ｄ変換処理し、シンボルタイミング検出部２１５及びＧＩ除去部２１６に出力する。
【００５９】
シンボルタイミング検出部２１５は、下りプリアンブルシンボルのシンボルタイミングを検出し、その検出信号をタイミング生成部２１３に出力する。
【００６０】
タイミング生成部２１３は、下りプリアンブルシンボルのシンボルタイミングに同期したタイミング信号を生成し、送信部２１１及びＧＩ除去部２１６に出力する。
【００６１】
ＧＩ除去部２１６は、タイミング生成部２１３の出力するタイミング信号に基づいて、受信信号からガードインターバルを除去し、その除去した信号の有効シンボルをＤＦＴ部２１７に出力する。
【００６２】
ＤＦＴ部２１７は、有効シンボルに対してＤＦＴ処理を行い、その処理した信号を送信信号除去部２１８に出力する。
【００６３】
自局が送信した上り信号を除去するための送信信号除去手段である、第２の送信信号除去部２１８は、回り込み上り信号成分の減算処理を行い、減算処理後のデータを受信信号等化部２１９に出力する。ここで、回り込み上り信号は、自局が送信した上り信号のうち自局の受信部へ回り込んだ信号成分を言う。送信信号除去部２１８は、図１において説明した親局４０１の第１の送信信号除去部１２４と同様の構成及び動作である。図３に対応する子局の構成として、第２の送信信号除去部は、第２の送信データ切換部と第２の受信データ切換部と第２の複素除算部と第２の特性記憶部と第２の複素乗算部と第２の減算部３０６で構成される（図示はしない）。但し、親局では、下りプリアンブル送信時に回り込み伝送路による伝送路特性の推定を行うのに対して、子局では、上りプリアンブル送信時に、回り込み伝送路による伝送路特性の推定を行う点が異なっている。
【００６４】
受信信号等化部２１９は、下り受信信号の等化処理を行う。下り受信信号の等化処理は、下りプリアンブルシンボルを用いて、親局から子局までの伝送路特性を推定することにより行われる。また、受信キャリア選択部２２０は、受信信号等化後のデータをキャリア割当制御部２０８の制御に基づき、割り当てられたサブキャリアグループのみの受信データを分離して、シンボルデマッパ２２１に出力する。
【００６５】
シンボルデマッパ２２１は、例えば６４ＱＡＭ等のデマッピング処理を行い、親局４０１からの受信データ２２２を復調する。ここで、受信データが上りプリアンブル送信命令等の制御データであった場合には、当該情報を送信データ制御部２０４に通知し、送信データ制御部２０４は同情報に基づいてセレクタ２０３の制御を行う。例えば、親局４０１から上りプリアンブルシンボル送信命令を受信した場合には、送信データ制御部２０４はセレクタ２０３から上りプリアンブルデータ２０５が出力されるよう制御を行う。
【００６６】
以上、ＧＩ除去部２１６、ＤＦＴ部２１７、送信信号除去部２１８、受信信号等化部２１９、受信キャリア選択部２２０、そしてシンボルデマッパ２２１を経て、受信信号を復調する下り復調手段について述べた。次に、本発明のＯＦＤＭ伝送方法における伝送を開始するには、親局４０１と子局４０２〜４０４は、送信タイミングの同期をとり、また回り込みによる第２の伝送路特性の推定を行う必要がある。
【００６７】
図８は、親局４０１と子局４０２〜４０４の全体的な動作を示すフロー図である。
【００６８】
ステップＳ８００で、親局４０１のキャリア割当制御部１０８は、予め計画した通信帯域内のサブキャリアを分割して得られた直交した複数のサブキャリアグループを複数の子局の各々へ割り当てる。
【００６９】
ステップＳ８０１で、親局４０１のクロック生成部１１６は、ＯＦＤＭシンボル長毎にｈｉｇｈ（以下「Ｈ」と言う）となるタイミング信号を生成する。このタイミング信号は、下り信号の送信タイミング信号として用いられる。
【００７０】
ステップＳ８０２で、親局４０１の送信部１１５は、このタイミング信号に基づき、送信信号のシンボル境界を含まない任意の区間を復調ＤＦＴ処理区間として設定する。
【００７１】
ステップＳ８０３で、親局４０１の送信部１１５は、タイミング信号に同期して下りプリアンブルシンボルを伝送路４０５に出力する。下りプリアンブルシンボルは、全サブキャリアに、既知データパターンを乗せたシンボルであり、各子局における信号処理回路が親局と同期をとるために用意される。
【００７２】
ステップＳ８０４で、親局４０１の送信信号除去部１２４は、図１と図３の送信信号除去部１２４の動作で説明したとおり、回り込んで受信される下りプリアンブルシンボルを用いて、回り込みによる伝送路特性の推定を行う。
【００７３】
ステップＳ８０５で、親局４０１の送信信号除去部１２４は、次シンボル以降の回り込み下り信号成分を推定できるようになるため、ステップＳ８０４以降の受信信号復調の際には、回り込み下り信号成分の減算除去を行う。
【００７４】
一方、子局側では、次のような動作が行われる。
【００７５】
ステップＳ８０６で、子局４０２〜４０４のシンボルタイミング検出部２１５は、受信部２１４で受信した下りプリアンブルシンボルを用いて、下りシンボルタイミングを検出する。
【００７６】
ステップＳ８０７で、子局４０２〜４０４のタイミング生成部２１３は、シンボルタイミング検出部２１５で検出したシンボルタイミングに同期したタイミング信号の生成を行う。このタイミング信号は以降、上り信号の送信タイミング信号として用いられる。
【００７７】
ステップＳ８０８で、子局４０２〜４０４のＤＦＴ部２１７は、このタイミング信号に基づき、送信信号のシンボル境界を含まない任意の区間を復調ＤＦＴ処理区間として設定する。
【００７８】
ステップＳ８０９で、子局４０２〜４０４の送信信号除去部２１８の受信信号等化部２１９は、下りプリアンブルシンボルを用いて、下り伝送路特性の推定を行う。
【００７９】
続いて、親局４０１側では、以下のステップの動作が行われる。
【００８０】
ステップＳ８１０で、親局４０１の下り送信部１１５は、下りプリアンブルシンボルの送信を停止する。なお、子局４０２〜４０４がステップＳ８０６〜８０９を実行するために十分な期間、下りプリアンブルシンボルが送信される。
【００８１】
ステップＳ８１１で、親局４０１の下り送信部１１５は、制御データ生成部１２２により生成された上りプリアンブル送信命令を送信することにより、子局４０２〜４０４の内１つの子局に対して上りプリアンブルシンボルの送信命令を行う。
【００８２】
ステップＳ８１２で、上りプリアンブルシンボルの送信命令を受けた子局（ここでは子局４０２とする）の送信部２１１は、ステップＳ８０７で生成したタイミング信号に同期して、上りプリアンブルシンボルを伝送路４０５に出力する。
【００８３】
ステップＳ８１３で、子局４０２の送信信号除去部２１８における複素除算部は、この上りプリアンブルシンボルのＤＦＴ出力を上りプリアンブルデータで複素除算することで送信部２１１から受信部２１４までの回り込みの伝送路特性の推定を行う。
【００８４】
ステップＳ８１４で、子局４０２の送信信号除去部２１８における減算部は、送信信号の回り込み受信成分を推定できるようになるため、ステップＳ８１３以降の受信信号復調の際には、受信信号から回り込み信号成分の減算除去を行う。
【００８５】
ステップＳ８１５で、親局４０１のシンボルタイミング検出部１１９は、この上りプリアンブルシンボルを用いて、上りシンボルタイミングを検出する。
【００８６】
ステップＳ８１６で、親局４０１のタイミング誤差算出部１２１は、このシンボルタイミングとタイミング生成部１１７で生成された親局タイミング信号とのタイミング誤差を算出する。
【００８７】
ステップＳ８１７で、タイミング誤差算出部１２１は、タイミング誤差が第１閾値以上の場合には、その旨を送信データ制御部１１０へ送る。送信データ制御部１１０はタイミング変更命令を生成し、送信部１１５よりタイミング変更命令を子局４０２に送信し、ステップＳ８０３に戻る。また、タイミング誤差が第１閾値以下の場合には、ステップＳ８１９に進む。
【００８８】
ステップＳ８１８で、子局４０２の受信部２１４は、親局４０１からタイミング変更命令を受信した場合、下りシンボルタイミングの検出に失敗したものと判定し、その旨をシンボルタイミング検出部に送り、ステップＳ８０６に戻る。
【００８９】
ステップＳ８１９において、親局４０１の送信信号除去部１２４における複素除算部は、この上りプリアンブルシンボルのＤＦＴ出力を上りプリアンブルデータで複素除算することで送信部１１５から受信部１１８までの回り込みの伝送路特性の推定を行う。
【００９０】
ステップＳ８２０で、親局４０１の送信データ制御部１１０は送信停止命令を生成し、送信部１１５により、子局４０２に対して上りプリアンブルシンボルの送信停止命令を送信する。
【００９１】
ステップＳ８２１で、子局４０２の受信部２１４は、送信停止命令を受けて上りプリアンブルシンボルの送信を停止する。
【００９２】
上記動作の結果、親局４０１と子局４０２とは送信タイミングが同期し、かつ回り込み受信信号のキャンセルが可能な状態となる。
【００９３】
ステップＳ８２２で、以降、親局４０１は子局４０３、４０４についても同様のステップＳ８１２からＳ８２１の処理を実行する。
【００９４】
ステップＳ８２３で、親局４０１の送信部１１５は、データ伝送開始命令を子局４０２〜４０４に送信する。
【００９５】
ステップＳ８２４とＳ８２５で、親局４０１と子局４０２〜４０４との間のＯＦＤＭによるデータ伝送が開始される。
【００９６】
図９は、親局４０１と子局４０２〜４０４の主要な、タイミング信号と送信信号に関するタイミングを示す図である。このタイミング図は、上述の親局４０１と子局４０２〜４０４の構成を用いて、図８に示したフローの動作を行った場合のタイミングに関して示すものである。
【００９７】
図９で、親局４０１のタイミング信号９０１は、親局４０１のタイミング生成部１１７の出力するタイミング信号である。親局４０１の送信信号９０２は、親局４０１の送信部１１５が出力する送信信号である。送信部１１５はタイミング信号９０１に同期してＯＦＤＭシンボルを伝送路４０５に出力する。
【００９８】
子局４０２〜４０４のタイミング信号９０３は、子局４０２〜４０４がタイミング生成部２１３の出力するタイミング信号である。タイミング生成部２１３は下りプリアンブルシンボルのシンボルタイミングに同期したタイミング信号を生成し、出力する。
【００９９】
子局４０２〜４０４の送信信号９０４は、子局４０２〜４０４の送信部２１１が出力する送信信号である。送信部２１１はタイミング信号９０３に同期してＯＦＤＭシンボルを伝送路４０５に出力する。
【０１００】
以上、図５、図６と図８に示す構成及び動作によって各局の送信タイミングが同期し、かつ自局の送信信号成分を除去すること可能となり、本発明によるＯＦＤＭ伝送方式を行うことが可能となる。この結果、従来のＯＦＤＭ方式に比べ更に帯域利用効率が向上でき、各局の送信するデータの伝送レートも増加可能になる。また、各局の送信するデータの正味の伝送レートはそのままに、伝送帯域の増加分をエラー訂正符号に割り当てることによりエラー耐性を高めるなど、用途に応じた柔軟なシステムを実現することが可能となる。
【０１０１】
本実施形態では、サブキャリアを図２に示す３つのグループに分割し、子局４０２〜４０４に割り当てるものとして説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０２】
図１０は、グループ１９０１〜１９０３に示すように任意のサブキャリアをグループ化して、子局４０２〜４０４に割り当てた場合を示す図である。この場合においても、同様に本発明の方法を適用できる。この場合、サブキャリアのグループ化及び子局４０２〜４０４への割り当てを、伝送路特性に応じて決定することで、より効率的な伝送を行うことも可能となる。
【０１０３】
実施形態１では、図４に示したように親局４０１と子局４０２〜４０４の送信する信号の周波数強度が同一であるものとして説明を行ったが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０１０４】
例えば、図１１は、親局４０１の送信信号の周波数強度を子局４０２〜４０４のそれと比して大きく設定する場合を示す図である。そして、下り通信の変調方式に２５６ＱＡＭ等を用いて、下り通信の伝送帯域を大きくするなど、用途に応じた柔軟な伝送が可能である。本実施形態では、図４に示したように、通信帯域内のサブキャリアを各局が同一の周波数強度で使用する場合を例として説明を行った。
【０１０５】
図１２は、通信帯域内の特定のサブキャリアのみを使用しないようにする場合を示す図である。この場合には、図１２に示すように、サブキャリアを子局数以上のグループに分割し、使用しないサブキャリアグループ（２３０１）を設定すればよい。
【０１０６】
図１３は、複数のサブキャリアを有するサブキャリアグループ（５０１〜５０３）以外の単一のキャリアを有するシングルサブキャリアグループを、親局４０１や子局４０２〜４０４のいずれかのみが占有する場合を示す図である。この場合も同様に、本実施形態に適用できることは言うまでもない。
【０１０７】
このように実施形態１では、親局から子局への下り信号と親局への上り信号とが、同時かつ同一のサブキャリアグループにより送信される。親局は、上り復調部で受信された上り信号から自局が前記１つの子局へ送信した下り信号の成分を減算除去する送信信号除去部を備える。一方、子局は下り復調部で受信された下り信号から自局が送信した上り信号の成分を減算除去する送信信号除去部を備える。この構成をとることで、帯域利用効率の極めて高い、同時多重通信が可能となる。
【０１０８】
また、実施形態１では、親局４０１は、特徴的な送信信号除去部を有する。すなわち送信信号除去部は、下り送信部より送信され回り込み伝送路から受信された下りプリアンブルシンボルを、既知の下りプリアンブルシンボルにより複素除算する。そして、下り送信部と上り受信部との間の伝送路特性を推定し、複素除算部からの推定された伝送路特性の出力を下りプリアンブルシンボルの数で平均化した値を伝送路特性値として記憶する。更に、子局宛ての送信データと伝送路特性値とを複素乗算することで、子局宛ての下り信号の回り込みによる信号成分を推定する。最後に、受信された下りの和信号から、複素乗算部で推定された信号成分を減算することで、前記回り込みによる影響を除去する。この送信信号除去手段により、親局における精度の高い復調が可能となる。
【０１０９】
一方、実施形態１では、子局における送信信号除去手段も、親局と同様、特徴的な送信信号除去部を有する。まず上り送信部より送信され回り込み伝送路から受信された上りプリアンブルシンボルを、既知の上りプリアンブルシンボルにより複素除算する。そして、上り送信部と下り受信手段との間の伝送路特性を推定し、複素除算部からの推定された前記伝送路特性の出力を上りプリアンブルシンボルの数で平均化した値を第２の伝送路特性値として記憶する。更に親局宛ての送信データと伝送路特性値とを複素乗算することで、親局宛ての上り信号の回り込みによる信号成分を推定する。最終的に、受信された上りの和信号から、複素乗算部で推定された信号成分を減算することで、前記回り込みによる影響を除去する。この送信信号除去部により、子局における精度の高い復調が可能となる。
【０１１０】
＜実施形態２＞
本発明の適用には、各局に極めて発振精度の高い発振器が必要となるが、子局４０２〜４０４の動作クロックとして電圧制御発振器を用いることも可能である。以下に、その具体的な実施形態について説明する。本実施形態では、親局４０１がパイロットデータを伝送するためのサブキャリアグループを設ける。そして、子局４０２〜４０４は同パイロットデータを用いたクロックの同期制御を行う。
【０１１１】
図１４は、実施形態２のグループ割り当て例を示す図である。図１４で、サブキャリアグループ１００１〜１００３は親局４０１と子局４０２〜４０４の夫々とで通信するために使用されるサブキャリアグループである。サブキャリアグループ１００４は、親局４０１のみが使用し、パイロットサブキャリアを伝送するためのグループである。
【０１１２】
図１５は、本実施形態における親局４０１を示すブロック図である。親局４０１、子局４０２〜４０４の構成及び動作に関して、実施形態１の構成と異なるブロックについて説明を行う。そのほかのブロックは、実施形態１の動作と同様である。
【０１１３】
図１５で、パイロットデータ１１０１は第１の既知データパターンから構成される。パイロットデータ１１０１は、送信キャリア選択部１０７に入力され、所定のサブキャリアに乗せられるようデータの並べ替えが行われる。
【０１１４】
図１６は、実施形態２における子局の構成を示すブロック図である。この図１６で、クロック生成部１２０１は、電圧制御発振器で構成され、同期制御部１２０３の出力に応じて、その発振周波数が親局４０１のクロック周波数と同期するよう制御される。図１６におけるパイロット抽出部１２０２は、キャリア割当制御部２０８の指示に基づき、ＤＦＴ部２１７の出力からパイロットデータが多重されているサブキャリアのデータのみを抽出し、同期制御部１２０３に出力する。同期制御部１２０３は、抽出されたパイロットデータに基づいてクロック生成部１２０１の制御を行う。
【０１１５】
図１７は、同期制御部１２０３の構成例を示す図である。図１７の複素乗算部１３０３において、抽出されたパイロットデータは、遅延部１３０１と複素共役部１３０２により出力される１シンボル前のパイロットデータの複素共役データと複素乗算される。この乗算結果はクロック周波数偏差に比例した偏角を有するため、同乗算結果を平均算出部１３０４にて平均処理した後、ａｒｃｔａｎ部１３０５にて偏角を算出し、この値に応じてクロック生成部１２０１の制御を行う。なお、この際、パイロットデータのシンボルタイミングずれ量をシンボル毎に算出し、この算出結果をクロック生成部１２０１の制御情報として追加することで、より高精度なクロック同期制御を行うことも可能である。
【０１１６】
実施形態２では、図１４に示すように親局４０１のみが使用するパイロットサブキャリアグループを設けることにより、子局４０２〜４０４は同サブキャリアグループのパイロットサブキャリア全てを用いたクロック同期制御が可能である。
【０１１７】
図１８は、図４の例を用い、各サブキャリアグループ内にパイロットサブキャリアを設けるようにした場合の例を示す図である。以後、図１４に示すサブキャリアグループ割り当てを割り当て１、図１８に示すサブキャリアグループ割り当てを割り当て２と称する。
【０１１８】
割り当て２では、子局４０２〜４０４は他の子局の使用するサブキャリアグループのパイロットサブキャリアを用いたクロック同期制御を行うことはできない。したがって、割り当て２は、実施形態２である割り当て１と比較してクロックの同期精度が低下してしまう問題が発生する。また、割り当て１と同等のクロック同期精度を得るには、割り当て１のパイロットサブキャリア数と同数のパイロットサブキャリアを各グループ内に設ける必要がある。この場合には下りの伝送帯域が必要以上に低下してしまう問題が発生する。これを改善するため、割り当て１の実施形態２では、周波数帯域を有効に利用したクロック同期制御を行い、下り伝送帯域の低下を避けることを提案する。
【０１１９】
なお、割り当て１では、親局４０１のみが伝送するパイロットサブキャリアグループを設けるため、割り当て２と比較すると、子局４０２〜４０４の伝送帯域をパイロットサブキャリアの数だけ低下させてしまう。したがって、上りの伝送帯域の必要度に応じて、割り当て１と割り当て２とを選択するようにしてもよい。
【０１２０】
実施形態２では、親局はサブキャリアグループにおいて少なくとも１つのサブキャリアグループを、親局のみが送信を行うサブキャリアグループとして割り当てる。親局は、このサブキャリアを用い、既知データパターンであるパイロットキャリアを子局に送信する。この構成で、子局はパイロットキャリアを利用することができ、実施形態１よりもより精度の高い同期を提供する効果がある。
【０１２１】
また実施形態２では、子局において、下り復調部が親局からのパイロットキャリアを抽出し、前記抽出されたキャリアに基づき子局のクロック生成部を制御する。この構成をとることで、実施形態１のタイミングシンボルのみを使用した同期に比べ、高い精度の同期を実現できるとういう効果がある。
＜実施形態３＞
実施形態３では、実施形態２に加えて、子局４０２〜４０４が第２の既知データパターンからなるパイロットデータを伝送するためのサブキャリアグループを設ける。図１９に、本実施形態のグループ割り当て例を示す。
【０１２２】
図１９は、実施形態３のグループ割り当て例を示す図である。図１９に、グループ１５０１〜１５０３は親局４０１と子局４０２〜４０４の夫々とで通信するために使用されるサブキャリアグループを示す。グループ１５０４は、親局４０１のみが使用し、パイロットサブキャリアを伝送するためのグループである。グループ１５０５〜１５０７は、子局４０２〜４０４の夫々のみが使用し、パイロットキャリアを伝送するためのグループである。
【０１２３】
図２０は、実施形態３における親局４０１の構成を示すブロック図である。親局４０１の構成、及び動作に関して、実施形態１と２の構成と異なるブロックの説明を行う。他のブロックは、実施形態１と２の構成での説明と同様である。
【０１２４】
図２０において、ヌルデータ１６０１は送信キャリア選択部１０７に入力され、グループ１５０５〜１５０７のために、データが多重化されない形でデータが並べ替えられる。
【０１２５】
図２１は、サブキャリアグループの位相制御を行う位相トラッキング手段である位相トラッキング部１６０２〜１６０４の詳しい構成例を示す図である。図２０においてパイロット分離部１７０１は、キャリア割当制御部１０８の指示に基づいてパイロットキャリアとデータキャリアとの分離を行う。第１の複素除算部１７０３はパイロットキャリアと既知の上りパイロットデータ１７０２との複素除算を行い、位相雑音に起因する位相回転成分を算出する。平均算出部１７０４は同位相回転成分の平均化処理を行い、第１の複素乗算部１７０５は同平均算出結果とデータキャリアとの複素乗算を行う。以上の動作により、子局４０２〜４０４で発生する位相雑音成分の補正を行うことが可能となる。
【０１２６】
図２２は、本実施形態の子局４０２〜４０４の構成を示す図である。実施形態３の子局４０２〜４０４の受信信号等化部２００１は、他の子局の送信するパイロットグループの伝送路特性値を同期制御部２００３に通知する。
【０１２７】
パイロット抽出部２００２は、親局４０１の送信するパイロットキャリアに加えて、他の子局の送信するパイロットキャリアを抽出し、同期制御部２００３に出力する。
【０１２８】
図２３は、同期制御部２００３の内部構成例を示す図である。図２３において抽出されたパイロットデータは、第２の複素乗算部２１０３において、遅延部２１０１と複素共役部２１０２により出力される１シンボル前のパイロットデータの複素共役データと複素乗算される。同乗算結果は、グループ分離部２１０４によって、グループ毎に分離される。そして親局から受信したパイロットデータは、加算平均算出部２１０７に、また他の子局から受信したパイロットデータは、重み付け演算部２１０５に入力される。
【０１２９】
重み付け演算部２１０５は、絶対値算出部２１０６から出力される各グループの伝送路損失量に応じてパイロットデータに重み付けを行い、加算平均算出部２１０７に出力する。絶対値算出部２１０６は受信信号等化部２００１から入力される伝送路特性値の絶対値を算出し、伝送路損失量を求める。以後、親局４０１と他の子局から受信したパイロットデータは加算平均算出部２１０７にて加算平均が算出され、ａｒｃｔａｎ算出部２１０８に送られる。ａｒｃｔａｎ算出部２１０８において、その加算平均より偏角が算出され、その偏角はクロック生成部１２０１の同期制御情報として使用される。
【０１３０】
子局４０２〜４０４の動作を可能とするために、本実施形態において、子局４０２〜４０４は、他の子局からのパイロットキャリアを復調する必要がある。
【０１３１】
図２４は、本実施形態における親局４０１と子局４０２〜４０４の動作を示す図である。図２４に示す動作フローは、実施形態１で示した図８の動作フローにおけるステップＳ８２２の後に行われる。
【０１３２】
ステップＳ１８０１において、親局４０１の送信部１１５は、子局４０２に対してパイロット送信命令を送信する。
【０１３３】
ステップＳ１８０２において、子局４０２の受信部２１４はこのパイロット送信命令を受信する。この結果、ＩＤＦＴ部２０９は、割り当てられたパイロットグループにのみパイロットデータを時間軸上のＯＦＤＭシンボルに変換し、送信部２１１はＯＦＤＭシンボルを直交周波数変調し送信する。
【０１３４】
ステップＳ１８０３とステップＳ１８０４において、子局４０３と子局４０４の受信部２１４は同送信信号を受信し、受信信号等化部２００１は、パイロットデータを用いて子局４０２から送信されたパイロットグループの伝送路特性を推定する。
【０１３５】
ステップＳ１８０５において、親局４０１の受信信号等化部１２５は、以降の子局４０２から送信されるパイロットグループに対して伝送路特性の逆特性を複素乗算することで等化処理を行う。その後、親局４０１の送信部１１５は、パイロット停止命令を子局４０２へ送信する。
【０１３６】
ステップＳ１８０６において、子局４０２の受信部２１４はこのパイロット停止命令を受けて、送信部２１１はパイロット信号の送信を停止する。
【０１３７】
ステップＳ１８０７〜ステップＳ１８１８において、これ以降、同様の動作を親局４０１は全子局に対して行い、各子局はその他の子局との伝送路特性を推定する。
【０１３８】
以上の動作により、子局４０２〜４０４は他の子局からのパイロットキャリアを用いた同期制御を行うことが可能となる。
【０１３９】
以上のように、実施形態３における親局４０１と子局４０２〜４０４のパイロットキャリアを用いた構成により、親局４０１は子局４０２〜４０４で発生する位相雑音成分の補正を行うことが可能となる。また、子局４０２〜４０４は親局４０１からのパイロットキャリアのみならず、他の子局の送信するパイロットキャリアを用いてクロックの同期制御を行うため、同期精度を向上することが可能となる。さらに、実施形態３では、他の子局から受信するパイロットキャリアを伝送路特性に応じた重み付けを行い、同期制御情報として使用する。この結果、子局間の伝送路特性が良好でない場合においても、その影響を受けにくい柔軟な同期制御が可能となり、実施形態３は、実施形態２と比べ更に信頼度の高いＯＦＤＭ方式の通信システムを提供できる。
【０１４０】
実施形態３では、親局において少なくとも１つのサブキャリアグループを、子局のみが送信を行うサブキャリアグループとして割り当て、親局はこの子局のみが送信を行うサブキャリアグループにヌルデータを入れて送信する。そして子局ではこの子局のみが送信を行うグループを用いて既知データパターンをであるパイロットキャリアを親局に送信する構成をとる。このパイロットキャリアを用いることで、実施形態２では実現できなかった位相制御を提供する効果がある。
【０１４１】
そして実施形態３では、親局では子局からのパイロットキャリアを抽出し、位相トラッキングループを備えることで、パイロットキャリアを用いた各サブキャリアの位相制御を実現する。これにより、クロックの同期のみならず、各サブキャリアの位相も精度良く制御可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】接続環境のブロックを示す図
【図２】サブキャリアグループ割り当て周波数配置の例を示す図（１）
【図３】ＯＦＤＭシンボルの構成を示す図
【図４】本発明における送受信信号の時間・周波数配置を示す図
【図５】実施形態１における親局４０１のブロックを示す図
【図６】送信信号除去部１２４のブロックを示す図
【図７】実施形態１における子局４０２〜４０４のブロックを示す図
【図８】実施形態１における動作フローを示す図
【図９】実施形態１における信号のタイミングを示す図
【図１０】サブキャリアグループ割り当て周波数配置の例を示す図（２）
【図１１】サブキャリアグループ割り当て周波数配置の例を示す図（３）
【図１２】サブキャリアグループ割り当て周波数配置の例を示す図（４）
【図１３】サブキャリアグループ割り当て周波数配置の例を示す図（５）
【図１４】サブキャリアグループ割り当て周波数配置の例を示す図（６）
【図１５】実施形態２における親局４０１のブロックを示す図
【図１６】実施形態２における子局４０２〜４０４のブロックを示す図
【図１７】同期制御部１２０３のブロックを示す図
【図１８】サブキャリアグループ割り当て周波数配置の例を示す図（７）
【図１９】サブキャリアグループ割り当て周波数配置の例を示す図（８）
【図２０】実施形態３における親局４０１のブロックを示す図
【図２１】位相トラッキング部１６０１〜１６０３のブロックを示す図
【図２２】実施形態３における子局４０２〜４０４のブロックを示す図
【図２３】同期制御部２００３のブロックを示す図
【図２４】実施形態３における動作フロー図
【符号の説明】
【０１４３】
１０１〜１０３  送信データ  
１０４〜１０６  シンボルマッパ
１０７  送信キャリア選択部
１０８  キャリア割当制御部
１０９  セレクタ
１１０  送信データ制御部
１１１  下りプリアンブルデータ
１１２  ヌルデータ
１１３  ＩＤＦＴ部
１１４  ＧＩ付加部
１１５  送信部
１１６  クロック生成部
１１７  タイミング生成部
１１８  受信部
１１９  シンボルタイミング生成部
１２０  ＧＩ除去部
１２１  タイミング誤差算出部
１２２  制御データ生成部
１２３  ＤＦＴ部
１２４  送信信号除去部
１２５  受信信号等化部
１２６  受信キャリア選択部
１２７〜１２９  シンボルデマッパ
１３０〜１３２  受信データ
【図１】
2010130110.tif 000003
【図２】
2010130110.tif 000004
【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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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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