(57)【要約】【課題】通常のガードインターバルの長さを超える遅延波が到来する環境においても、シンボル間干渉への耐性を大幅に向上させ、かつ、伝送効率をほとんど劣化させることなく、シンボルの受信品質を向上させること。【解決手段】第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置において、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信する。【選択図】図１
2010161648.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置において、
送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信することを特徴とする送信装置。
【請求項２】
第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置において、
前記送信装置は、
第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを生成する第２のシンボル生成部と、
送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、前記第２のシンボル生成部が生成した第２のシンボルを配置するマッピング部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
【請求項３】
前記第３の変調シンボルに、前記第１のガードインターバルより長い第３のガードインターバルを付加した高電力シンボルを生成する高電力シンボル生成部を備えることを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
【請求項４】
前記第２の変調シンボル及び前記第３の変調シンボルの時間方向の長さは、前記第１の変調シンボルの時間方向の長さと一致していることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の送信装置。
【請求項５】
前記マッピング部は、前記高電力シンボルを配置する時間要素において、すくなくとも１つの前記第１のシンボルを配置することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれかの項に記載の送信装置。
【請求項６】
前記マッピング部は、前記第３の変調シンボルを配置する時間周波数要素が、前記第１のシンボルを配置する２以上の時間要素と重ならないように、前記第３の変調シンボルを配置することを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
【請求項７】
前記第３の変調シンボルを配置する時間周波数要素が、前記第１のシンボルを配置する２以上の時間要素と重ならないように、前記第３のガードインターバルを付加する高電力ＧＩ挿入部を備えることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の送信装置。
【請求項８】
前記マッピング部は、前記高電力シンボル各々を同じ時間要素であって、第１のシンボルを配置しない時間要素に配置することを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
【請求項９】
前記第３の変調シンボルは、前記受信装置にて伝搬路推定に用いられる変調シンボルであるパイロットシンボルに、前記第３のガードインターバルを付加した高電力シンボルを生成することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の送信装置。
【請求項１０】
第２のシンボル生成部は、送信する情報の変調シンボルである情報データシンボルに、前記第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを生成することを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
【請求項１１】
第２のシンボル生成部は、通信制御に用いられる情報の変調シンボルである制御シンボルに、前記第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを生成することを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
【請求項１２】
前記第２のガードインターバルの長さと第３のガードインターバルの長さとは、同じ長さであることを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
【請求項１３】
第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置と、前記送信装置からの送信信号を受信する受信装置と、を具備する通信システムにおいて、
前記送信装置は、
送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信し、
前記受信装置は、
前記送信装置が送信した送信信号を受信し、前記第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出することを特徴とする通信システム。
【請求項１４】
送信装置が第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信した送信信号を受信する受信装置において、
前記送信装置が送信した送信信号を受信し、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出することを特徴とする受信装置。
【請求項１５】
第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置における送信制御方法において、
前記送信装置が、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信する過程を有することを特徴とする送信制御方法。
【請求項１６】
送信装置が第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信した送信信号を受信する受信装置における受信制御方法において、
前記受信装置が、前記送信装置が送信した送信信号を受信し、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出する過程を有することを特徴とする受信制御方法。
【請求項１７】
第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置のコンピュータを、
送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信することを特徴とする手段として機能させる送信制御プログラム。
【請求項１８】
送信装置が第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信した送信信号を受信する受信装置のコンピュータを、
前記受信装置が、前記送信装置が送信した送信信号を受信し、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出する手段として機能させる受信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、送信装置、受信装置、送信制御方法、受信制御方法、送信制御プログラム、受信制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信システムは、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）、ＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多元接続）、ＭＣ−ＣＤＭ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：マルチキャリア−符号分割多重）などのマルチキャリア伝送では、送信装置においてガードインターバル（Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ、ＧＩ）やサイクリックプレフィックス（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｐｒｅｆｉｘ、ＣＰ）を付加することによって、マルチパス干渉の影響を低減することができることが知られている。
【０００３】
しかし、従来の通信システムでは、マルチキャリア伝送において、ガードインターバルの長さ（区間）を超える遅延波が存在する場合、受信品質の劣化の要因となる。
図１８は、従来技術における遅延波と受信品質の関係を説明する図である。この図において横軸は時間、縦軸は受信装置の受信電力を示す。
図１８は、１２波のマルチパスモデルのチャネルインパルス応答値を示している。また、この図は、先頭の４波がガードインターバル区間内であり、それ以外の８波がその区間を超えていることを示す。
【０００４】
図１９は、従来技術におけるシンボル間干渉について説明する図である。この図において、横軸は時間、縦軸は図１８の遅延波を示す。
図１９に示すように、ガードインターバルの長さを超える遅延波がある場合、前のシンボルが後のＦＦＴ（高速フーリエ変換；Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）区間に入り込むことにより生じ、シンボル間干渉（ＩＳＩ；Ｉｎｔｅｒ  Ｓｙｍｂｏｌ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が生じる。このシンボル間干渉は、伝搬路推定の精度を大幅に劣化させる要因となる。
【０００５】
このような問題を解決する技術として、非特許文献１には、パイロット信号が含まれるフレームの先頭のＯＦＤＭシンボルのガードインターバルを通常のものよりも長くする技術が記載されている。
【０００６】
一方、従来の通信システムでは、マルチパスフェージングなどの伝搬路に起因して送信信号の振幅や位相が変動するため、受信装置において、その変動を補償することが必要となる。そのため、このような通信システムでは、送信装置と受信装置との間で既知の信号をパイロット信号として、送信信号の一部に挿入することで、伝搬路推定を行っている。また、その伝搬路推定は、高精度で行うことが望ましい。
【０００７】
このような通信システムにおけるパイロット信号の挿入方法の一つとしては、全てのサブキャリアを用いてパイロット信号のシンボル（以下、パイロットシンボルという）を、時間方向に多重する方法がある。
図２０は、従来技術におけるパイロットシンボルの配置方法の一例を示す図である。この図において横軸は時間、縦軸は周波数（サブキャリア）を示す。また、この図において、ハッチングされていない丸印はデータ信号のシンボル（以下、データシンボルという）、ハッチングされた丸印はパイロットシンボルを示す。
図２０は、８個のサブキャリアおよび１２個のＯＦＤＭシンボルにより構成されるフレームを示している。この図は、６ＯＦＤＭシンボル毎にパイロットシンボルを配置していることを示す。
この従来技術におけるパイロットシンボルの配置方法では、パイロットシンボルを挿入した時間において、全てのサブキャリアにおける伝搬路変動を推定できる。このパイロットシンボルの配置方法は、例えば、非特許文献１に記載されている。
【０００８】
また、広帯域伝送や高速移動環境では、送信信号の振幅と位相の変動を周波数方向および時間方向に追従できることが望ましい。その時間変動と周波数変動を推定する方法として、周波数方向および時間方向に対して、パイロットシンボルをスキャッタード（Ｓｃａｔｔｅｒｅｄ、散乱、散在）に配置する方法がある。
図２１は、従来技術におけるパイロットシンボルの配置方法の別の一例を示す図である。この図において横軸は時間、縦軸は周波数（サブキャリア）を示す。また、この図において、ハッチングされていない丸印はデータシンボル、ハッチングされた丸印はパイロットシンボルを示す。
【０００９】
図２１は、８個のサブキャリアおよび１２個のＯＦＤＭシンボルにより構成されるフレームを示している。この図は、このフレームにおいて、３個おきのサブキャリアおよび１個おきのＯＦＤＭシンボルにパイロットシンボルを配置していることを示す。また、この図は、パイロットシンボルが含まれるＯＦＤＭシンボル毎に、そのパイロットシンボルは周波数方向にシフトしていることを示す。
これにより、この従来技術におけるパイロットシンボルの配置方法では、振幅と位相の時間変動と周波数変動の推定に追従することができる。このパイロットシンボルの配置方法は、例えば、非特許文献２に記載されている。
【００１０】
以上のようなパイロット信号を用いた伝搬路推定を行う通信システムでは、その推定の精度を高めるために、送信装置において、データ信号の送信電力よりもパイロット信号の送信電力を大きくし、パイロット信号の受信品質を高くする場合がある。
図２２は、従来技術における信号と電力の関係を示す図である。この図において横軸は時間、縦軸は電力を示す。また、この図において、ハッチングされた矩形はパイロット信号を示し、ハッチングされていない矩形はデータ信号を示す。
図２２は、４つのＯＦＤＭシンボルの信号内にて、１番目の信号がパイロット信号であり、２〜４番目の信号がデータ信号であることを示している。この図は、パイロット信号の電力がデータ送信電力よりも大きいことを示す。これにより、従来の通信システムでは、受信装置において、信号対雑音電力比がデータ信号よりも高く、受信品質が高いパイロット信号を受信することができるため、精度の高い伝搬路推定が可能となる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】「Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  ｉｎ  ｔｈｅ  ５  ＧＨｚ  Ｂａｎｄ」ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ａ，  １９９９．
【非特許文献２】「３ｒｄ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ  Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ  Ｐｒｏｊｅｃｔ；  Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｇｒｏｕｐ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋ；  Ｅｖｏｌｖｅｄ  Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｔｅｒｒｅｓｔｒｉａｌ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  （Ｅ−ＵＴＲＡ）；  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｃｈａｎｎｅｌｓ  ａｎｄ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  （Ｒｅｌｅａｓｅ  ８）」３ＧＰＰ  ＴＳ  ３６．２１１  Ｖ８．３．０  （２００８−０５）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、従来の通信システムでは、通常のガードインターバル区間を超える遅延波が到来する環境において、特定の信号の受信品質を高くすると、この特定の信号によるシンボル間干渉が大きくなるという欠点があった。
例えば、パイロット信号の受信品質を高くするためにパイロット信号の送信電力をデータ信号よりも大きくする場合、従来の通信システムでは、パイロットシンボルの直後に配置されたデータシンボルとパイロットシンボルとのシンボル間干渉が、データシンボル同士のシンボル間干渉の場合と比較して大きくなるという欠点があった。この場合、従来の通信システムでは、送信電力の高いパイロットシンボルの遅延波の影響を受け、パイロットシンボルの直後に配置されたデータシンボルの復元に失敗する可能性が高くなる。そのため、バースト的に伝送誤りが生じることになり、結果として、そのデータシンボルが含まれるサブフレーム（フレーム、スロット、パケット）の復元に失敗する可能性が高くなる。
また、このシンボル間干渉による影響を除去する方法として、例えば、非特許文献２に示されているように、当該サブフレームにある各ＯＦＤＭシンボルのガードインターバルを通常のものよりも長くすることが示されている。この方法を用いることにより、送信電力の大きなパイロットシンボルの直後のデータシンボルにおけるガードインターバルを長くすることができるため、パイロットシンボルによる大きなシンボル間干渉を抑圧できる。
しかしながら、非特許文献２では、サブフレーム毎に付加するガードインターバル区間を設定しているため、１個のガードインターバルを長くしたい場合でも、同じサブフレームの全てのガードインターバル区間が長くなってしまう。すなわち、ガードインターバル区間を長くしたいシンボルが含まれる同じサブフレームの全てのＯＦＤＭシンボルに対しても、ガードインターバル区間を長くしてしまうため、無線通信における冗長な区間が増加することとなってしまう。よって、非特許文献２では、ＯＦＤＭシンボル間の干渉を低減することは可能であるが、伝送効率が低下することになる。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、通常のガードインターバルの長さを超える遅延波が到来する環境においても、シンボル間干渉への耐性を大幅に向上させ、かつ、伝送効率をほとんど劣化させることなく、シンボルの受信品質を向上させることができる通信システム、送信装置、受信装置、送信制御方法、受信制御方法、送信制御プログラム、受信制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
（１）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、本発明は、第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置において、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信することを特徴とする送信装置である。
上記構成によると、前記送信装置は、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信するので、受信装置が、送信装置が送信した送信信号を受信し、前記送信装置が送信した送信信号を受信し、前記第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出することができ、第1のガードインターバルの長さを超える遅延波が到来する環境においても、シンボル間干渉への耐性を大幅に向上させ、シンボルの受信品質を向上させることができる。
また、前記送信装置は、高電力シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に第２のシンボルを配置することができ、同じ時間要素の全ての時間周波数要素において第２のガードインターバルを付加する場合と比較し、伝送効率の劣化を防止することができる。
【００１５】
（２）また、本発明は、第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置において、前記送信装置は、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを生成する第２のシンボル生成部と、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、前記第２のシンボル生成部が生成した第２のシンボルを配置するマッピング部と、を備えることを特徴とする送信装置である。
【００１６】
（３）また、本発明は、上記の送信装置において、前記第３の変調シンボルに、前記第１のガードインターバルより長い第３のガードインターバルを付加した高電力シンボルを生成する高電力シンボル生成部を備えることを特徴とする。
【００１７】
（４）また、本発明は、上記の送信装置において、前記第２の変調シンボル及び前記第３の変調シンボルの時間方向の長さは、前記第１の変調シンボルの時間方向の長さと一致していることを特徴とする。
【００１８】
（５）また、本発明は、上記の送信装置において、前記マッピング部は、前記高電力シンボルを配置する時間要素において、すくなくとも１つの前記第１のシンボルを配置することを特徴とする。
【００１９】
（６）また、本発明は、上記の送信装置において、前記マッピング部は、前記第３の変調シンボルを配置する時間周波数要素が、前記第１のシンボルを配置する２以上の時間要素と重ならないように、前記第３の変調シンボルを配置することを特徴とする。
【００２０】
（７）また、本発明は、上記の送信装置において、前記第３の変調シンボルを配置する時間周波数要素が、前記第１のシンボルを配置する２以上の時間要素と重ならないように、前記第３のガードインターバルを付加する高電力ＧＩ挿入部を備えることを特徴とする。
上記構成によると、前記送信装置は、サブキャリアの直交性が崩れ、キャリア間干渉が発生することを防止することができ、信号の復元精度が劣化することを防止することができる。
【００２１】
（８）また、本発明は、上記の送信装置において、前記マッピング部は、前記高電力シンボル各々を同じ時間要素であって、第１のシンボルを配置しない時間要素に配置することを特徴とする。
【００２２】
（９）また、本発明は、上記の送信装置において、前記第３の変調シンボルは、前記受信装置にて伝搬路推定に用いられる変調シンボルであるパイロットシンボルに、前記第３のガードインターバルを付加した高電力シンボルを生成することを特徴とする。
上記構成によると、前記送信装は、受信装置が、送信電力が他の変調シンボルより高い信号の変調シンボルであるパイロットシンボルを抽出し、受信品質が高いパイロットシンボルを用いて伝搬路推定をすることができ、他のシンボルの抽出の精度を向上することができる。
【００２３】
（１０）また、本発明は、上記の送信装置において、第２のシンボル生成部は、送信する情報の変調シンボルである情報データシンボルに、前記第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを生成することを特徴とする。
【００２４】
（１１）また、本発明は、上記の送信装置において、第２のシンボル生成部は、通信制御に用いられる情報の変調シンボルである制御シンボルに、前記第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを生成することを特徴とする。
【００２５】
（１２）また、本発明は、上記の送信装置において、前記第２のガードインターバルの長さと第３のガードインターバルの長さとは、同じ長さであることを特徴とする。
上記構成によると、前記通信システムは、第２のガードインターバルと第３のガードインターバルとの処理を同じにすることができ、送信装置及び受信装置の処理を簡易化することができる。
【００２６】
（１３）また、本発明は、第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置と、前記送信装置からの送信信号を受信する受信装置と、を具備する通信システムにおいて、前記送信装置は、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を送信し、前記受信装置は、前記送信装置が送信した送信信号を受信し、前記第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出することを特徴とする通信システムである。
【００２７】
（１４）また、本発明は、送信装置が第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信した送信信号を受信する受信装置において、前記送信装置が送信した送信信号を受信し、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出することを特徴とする受信装置である。
【００２８】
（１５）また、本発明は、第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置における送信制御方法において、前記送信装置が、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信する過程を有することを特徴とする送信制御方法である。
【００２９】
（１６）また、本発明は、送信装置が第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信した送信信号を受信する受信装置における受信制御方法において、前記受信装置が、前記送信装置が送信した送信信号を受信し、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出する過程を有することを特徴とする受信制御方法である。
【００３０】
（１７）また、本発明は、第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信する送信装置のコンピュータを、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルに前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバルを付加した第２のシンボルを配置した信号を生成して送信することを特徴とする手段として機能させる送信制御プログラムムである。
【００３１】
（１８）また、本発明は、送信装置が第１の変調シンボルに第１のガードインターバルを付加した第１のシンボルを生成し、生成した第１のシンボルの送信信号をマルチキャリア伝送方式にて送信した送信信号を受信する受信装置のコンピュータを、前記受信装置が、前記送信装置が送信した送信信号を受信し、送信電力が他の変調シンボルより高い第３の変調シンボルを抽出し、前記第３の変調シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置された第２のシンボルのうち、前記第１のガードインターバルより長い第２のガードインターバル以外から第２の変調シンボルを抽出する手段として機能させる受信制御プログラムである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、ディジタル通信においてシンボル間干渉の耐性を大幅に向上させ、シンボルの受信品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図２】本実施形態に係る時間周波数多重部が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。
【図３】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図４】ノーマルＧＩシンボルと、ロングＧＩを付加した信号ロングＧＩシンボルの概略構成を示す図である。
【図５】ノーマルＧＩシンボルのみから構成されるシンボルについて、先行波および２つの遅延波が到来した場合の説明をする図である。
【図６】ノーマルＧＩシンボル及びロングＧＩシンボルから構成されるシンボルについて、先行波および２つの遅延波が到来した場合の説明をする図である。
【図７】本発明の第２の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図８】本実施形態に係る時間多重部が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。
【図９】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１１】本実施形態に係る時間周波数多重部が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。
【図１２】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１３】本発明の第４の実施形態に係る送信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１４】本実施形態に係る時間周波数多重部が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。
【図１５】本実施形態に係る受信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１６】本実施形態に係る送信装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図１７】本発明の第５の実施形態に係る時間周波数多重部が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。
【図１８】従来技術における遅延波と受信品質の関係を説明する図である。
【図１９】従来技術におけるシンボル間干渉について説明する図である。
【図２０】従来技術におけるパイロットシンボルの配置方法の一例を示す図である。
【図２１】従来技術におけるパイロットシンボルの配置方法の別の一例を示す図である。
【図２２】従来技術における信号と電力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第１の実施形態について詳しく説明する。本実施形態の通信システムは、ＯＦＤＭ方式で通信する送信装置ａ１と受信装置ｂ１とを備える。
【００３５】
＜送信装置ａ１の構成について＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係る送信装置ａ１の構成を示す概略ブロック図である。送信装置ａ１は、送信アンテナａ１０、ノーマルＧＩ（ガードインターバル：Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）シンボル生成部ａ１１、ロングＧＩシンボル生成部ａ１２、高電力シンボル生成部（パイロットシンボル生成部）ａ１３、時間周波数多重部ａ１４、送信部ａ１５を含んで構成される。
【００３６】
また、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ１１は符号部ａ１１１、変調部ａ１１２、マッピング部ａ１１３、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換：Ｉｎｖｅｒｓｅ  Ｆａｓｔ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）部ａ１１４、ノーマルＧＩ挿入部ａ１１５を含んで構成される。ロングＧＩシンボル生成部ａ１２はマッピング部ａ１２３、ＩＦＦＴ部ａ１２４、ロングＧＩ挿入部ａ１２５を含んで構成される。高電力シンボル生成部ａ１３は、電力増幅部ａ１３１、マッピング部ａ１３２、ＩＦＦＴ部ａ１３３、高電力ＧＩ挿入部ａ１３４を含んで構成される。
【００３７】
ノーマルＧＩシンボル生成部ａ１１には、送信装置ａ１から受信装置ｂ１へ送信するデータのビット列の信号である情報データ信号及び通信制御に用いられるデータのビット列の信号である制御信号が入力される。
【００３８】
なお、この制御信号には、例えば、情報データ信号に用いられる変調方式、マッピング方法（リソース割り当て方法）、誤り訂正符号化情報（例えば、符号化方法、符号化率、パンクチャーパターン）、インターリーブ方法、スクランブリング方法、ＨＡＲＱ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ａｕｔｏｍａｔｉｃ  Ｒｅｐｅａｔ  ｒｅＱｕｅｓｔ：ハイブリッド自動再送要求）制御情報（例えば、パケットの受信通知情報（ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：確認応答）、ＮＡＣＫ（Ｎｅｇａｔｉｖｅ  Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ：否定応答）や再送回数など）、同期信号、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ：多入力多出力）制御情報（例えば、レイヤー数（ストリーム数）やプリコーディング方法）、送信装置情報、受信装置情報、制御情報のフォーマット情報データ情報のフォーマット情報、フィードバック情報（例えば、ＣＱＩ（Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：チャネル品質）など）、送信電力制御情報などが含まれるが、これらに限るものではない。
【００３９】
ノーマルＧＩシンボル生成部ａ１１では、まず、符号部ａ１１１が入力された情報データ信号及び制御信号に対して、畳込み符号やターボ符号などの誤り訂正符号化を行い、変調部ａ１１２に出力する。
変調部ａ１１２は、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ；４相位相偏移変調）やＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；直交振幅変調）などの変調方式により、符号部ａ１１１が誤り訂正符号化した情報データ信号及び制御信号をシンボルに割り当てる変調を行う（以下、情報データ信号又は制御信号を割り当てたシンボルを、データシンボルという）。
【００４０】
変調部ａ１１２は、変調を行った変調シンボルであって、後述するパイロットシンボル（第３の変調シンボル）がマッピングされる時間と周波数からなる時間周波数要素と同じサブキャリアで時間軸方向について直後（以下、ロングＧＩシンボル配置要素という）にマッピングする変調シンボルを、第２の変調シンボルとして、ロングＧＩシンボル生成部ａ１２に出力する。
また、変調部ａ１１２は、変調を行った変調シンボルのうち、上述の第２の変調シンボル以外の変調シンボルを、第１の変調シンボルとして、マッピング部ａ１１３に出力する。
【００４１】
マッピング部ａ１１３は、パイロットシンボルが配置される時間周波数要素と第２の変調シンボルを配置する時間周波数要素と、の以外の時間周波数要素に対して、変調部ａ１１２が変調した第１の変調シンボルを配置する。マッピング部ａ１１３は、時間周波数要素に配置した第１の変調シンボルをＩＦＦＴ部ａ１１４に出力する
【００４２】
ＩＦＦＴ部ａ１１４は、周波数領域の信号であるマッピング部ａ１１３が時間周波数要素に配置した第１の変調シンボルに対して、逆高速フーリエ変換処理を行い、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部ａ１１４は、変換した時間領域の信号をノーマルＧＩ挿入部ａ１１５に出力する。
ノーマルＧＩ挿入部ａ１１５は、ＩＦＦＴ部ａ１１４が変換した時間領域の信号に対して、予め定められた長さのＧＩ（第1のガードインターバル。以下、ノーマルＧＩという）を挿入して生成したノーマルＧＩシンボルＮ１（第１のシンボル、第１のＯＦＤＭシンボル、ノーマルＧＩ−ＯＦＤＭシンボル）を時間周波数多重部ａ１４に出力する。
【００４３】
ロングＧＩシンボル生成部ａ１２では、まず、マッピング部ａ１２３が変調部ａ１１２から出力された第２の変調シンボルを、ロングＧＩシンボル配置要素に配置する。すなわち、マッピングａ１２３部は、パイロットシンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、ロングＧＩシンボル生成部ａ１２が生成したロングＧＩシンボルＬ１を配置する。
マッピング部ａ１２３は、時間周波数要素に配置した第２の変調シンボルをＩＦＦＴ部ａ１２４に出力する。
ＩＦＦＴ部ａ１２４は、周波数領域の信号であるマッピング部ａ１２３が時間周波数要素に配置した第２の変調シンボルに対して、逆高速フーリエ変換処理を行い、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部ａ１２４は、変換した時間領域の信号をロングＧＩ挿入部ａ１２５に出力する。
【００４４】
ロングＧＩ挿入部ａ１２５は、ＩＦＦＴ部ａ１２４が変換した時間領域の信号に対して、ノーマルＧＩより長いＧＩ（第２のガードインターバル。以下、ロングＧＩという）を挿入して生成したロングＧＩシンボルＬ１（第２のシンボル、第２のＯＦＤＭシンボル、ロングＧＩ−ＯＦＤＭシンボル）を時間周波数多重部ａ１４に出力する。
すなわち、ロングＧＩシンボル生成部ａ１２は、第２の変調シンボルにノーマルＧＩより長いロングＧＩを付加したロングＧＩシンボルＬ１を生成し、出力する。
【００４５】
一方、高電力シンボル生成部ａ１３には、受信装置ｂ１において伝搬路推定に用いられる既知の信号であるパイロットシンボル（第３の変調シンボル）が入力される。
【００４６】
高電力シンボル生成部ａ１３では、まず、電力増幅部ａ１３１が入力されたパイロットシンボルに予め定めた増幅率を乗じて、パイロットシンボルの送信電力がデータシンボルの送信電力よりも大きくなるように、つまり、パイロットシンボルの振幅が大きくなるように、入力されたパイロットシンボルを変更する。電力増幅部ａ１３１は、変更したパイロットシンボルをマッピング部ａ１３２に出力する。
【００４７】
マッピング部ａ１３２は、電力増幅部ａ１３１から入力されたパイロットシンボルを、周波数方向および時間方向に散在させるように、時間周波数要素に配置する（このようにマッピングされたパイロットシンボルの信号をスキャッタードパイロット信号という）。
マッピング部ａ１３２は、時間周波数要素に配置したパイロットシンボルをＩＦＦＴ部ａ１３３に出力する
ＩＦＦＴ部ａ１３３は、周波数領域の信号であるマッピング部ａ１３２が時間周波数要素に配置したスキャッタードパイロットシンボルに対して、逆高速フーリエ変換処理を行い、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部ａ１３３は、変換した時間領域の信号を高電力ＧＩ挿入部ａ１３４に出力する。
【００４８】
高電力ＧＩ挿入部ａ１３４は、ＩＦＦＴ部ａ１３３が変換した時間領域の信号に対して、ノーマルＧＩより長いＧＩ（第３のガードインターバル。以下、高電力ＧＩという）を挿入して生成した高電力シンボルＰ１を時間周波数多重部ａ１４に出力する。
すなわち、高電力シンボル生成部ａ１３は、送信電力が他の変調シンボルより高いパイロットシンボルに高電力ＧＩを付加した高電力シンボル（第３のシンボル、第３のＯＦＤＭシンボル、高電力ＧＩ−ＯＦＤＭシンボル）を生成する。
【００４９】
時間周波数多重部ａ１４は、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ１１が生成したノーマルＧＩシンボルＮ１、ロングＧＩシンボル生成部ａ１２が生成したロングＧＩシンボルＬ１、及び、高電力シンボル生成部ａ１３が生成した高電力シンボルＰ１を、加算（多重）する。
ここで、時間周波数多重部ａ１４は、時間領域のシンボルであるノーマルＧＩシンボルＮ１、ロングＧＩシンボルＬ１、高電力シンボルＰ１、それぞれのサンプリング値を加算することで周波数多重を行う。
時間周波数多重部ａ１４が行う多重処理の詳細については、後述する。時間周波数多重部ａ１４は、多重したシンボル（ＯＦＤＭシンボル）を送信部ａ１５に出力する。
【００５０】
送信部ａ１５は、周波数時間多重部ａ１４が多重したシンボルの信号に対して、ディジタル信号からアナログ信号への変換、ベースバンド周波数から無線周波数への周波数変換等を行い、送信アンテナａ１０から受信装置ｂ１に送信する。
【００５１】
＜多重処理について＞
以下、時間周波数多重部ａ１４が行う多重処理の詳細について説明をする。
図２は、本実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。この図において、横軸は時間であり、縦軸は周波数である。
【００５２】
図２において、右上がりの斜線でハッチングされた矩形で表わされた高電力シンボルＰ１、Ｐ１１、Ｐ１２が、高電力ＧＩ長の高電力ＧＩと変調シンボル長（変調シンボル区間長、有効シンボル長）のパイロットシンボルとから構成されることを示す。
また、この図において、右下がりの斜線でハッチングされた矩形で表わされたロングＧＩシンボルＬ１、Ｌ１１、Ｌ１２が、ロングＧＩ長のロングＧＩと変調シンボル区間長の第２の変調シンボルとから構成されることを示す。
また、この図において、ハッチングされていない矩形で表わされたノーマルＧＩシンボルＮ１が、ノーマルＧＩ長のノーマルＧＩと変調シンボル区間長の第１の変調シンボルとから構成されることを示す。
【００５３】
図２下段は、５ＯＦＤＭシンボルと８サブキャリアで構成されるフレームを示し、横軸は時間、縦軸は周波数（サブキャリア）を表わす。このフレームには、２個の高電力シンボルＰ１１、Ｐ１２、２個のロングＧＩシンボルＬ１１、Ｌ１２が配置され、その他の時間周波数要素に、ノーマルＧＩシンボルＮ１が配置されていることを示す。
この図は、高電力シンボル生成部ａ１３が生成した高電力シンボルを配置した時間周波数要素と同じサブキャリアで時間方向において直後の時間周波数要素に、ロングＧＩシンボル生成部ａ１２が生成した第２のシンボルを配置されていることを示す。
【００５４】
具体的に、高電力シンボルＰ１１とそのシンボルの直後の時間周波数要素に配置されたロングＧＩシンボルＬ１１は、２番目〜４番目のＯＦＤＭシンボルにおいて、周波数が小さい方から３番目のサブキャリアにわたる時間周波数要素に配置されている。また、高電力シンボルＰ１２とそのシンボルの直後の時間周波数要素に配置されたロングＧＩシンボルＬ１２は、２番目〜４番目のＯＦＤＭシンボルにおいて、周波数が小さい方から６番目のサブキャリアにわたる時間周波数要素に配置されている。
ここで、高電力ＧＩ長とロングＧＩ長との和は、ノーマルＧＩ長の３倍の長さと変調シンボル長の和と等しい。例えば、高電力ＧＩ長及びロングＧＩ長は、それぞれ、ノーマルＧＩ長の３倍の長さと変調シンボル長の和の半分の長さであってもよい。
【００５５】
また、図２に示すように、高電力ＧＩシンボルが配置された高電力ＧＩシンボルの長さの時間要素を高電力ＧＩ−ＯＦＤＭシンボルという。また、ロングＧＩシンボルが配置されたロングＧＩシンボルの長さの時間要素をロングＧＩ−ＯＦＤＭシンボルという。また、ノーマルＧＩシンボルが配置されたノーマルＧＩシンボルの長さの時間要素をノーマルＧＩ−ＯＦＤＭシンボルという。
【００５６】
＜受信装置ｂ１の構成について＞
図３は、本実施形態に係る受信装置ｂ１の構成を示す概略ブロック図である。受信装置ｂ１は、受信部ｂ１１、高電力シンボル処理部ｂ１２、ノーマルＧＩシンボル処理部ｂ１３、ロングＧＩシンボル処理部ｂ１４、デマッピング部ｂ１５、復調部ｂ１６、復号部ｂ１７を含んで構成される。
【００５７】
高電力シンボル処理部ｂ１２は、第３のＦＦＴ区間抽出部ｂ１２１、ＦＦＴ部ｂ１２２、パイロットシンボル抽出部ｂ１２３、及び伝搬路推定部ｂ１２４を含んで構成される。また、ノーマルＧＩシンボル処理部ｂ１３は、第１のＦＦＴ区間抽出部ｂ１３１、ＦＦＴ部ｂ１３２、第１の変調シンボル抽出部ｂ１３３、フィルタ部ｂ１３４を含んで構成される。また、ロングＧＩシンボル処理部ｂ１４は、第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１、ＦＦＴ部ｂ１４２、第２の変調シンボル抽出部ｂ１４３、フィルタ部ｂ１４４を含んで構成される。
【００５８】
受信部ｂ１１は、受信アンテナｂ１０から受信した受信信号に対して、無線周波数からベースバンド周波数への周波数変換やアナログ信号からディジタル信号への変換などの処理を行う。受信部ｂ１１は、処理結果であるシンボルを高電力シンボル処理部ｂ１２、ノーマルＧＩシンボル処理部ｂ１３、及びロングＧＩシンボル処理部ｂ１４に出力する。
【００５９】
高電力シンボル処理部ｂ１２では、まず、第３のＦＦＴ区間抽出部ｂ１２１が、受信部ｂ１１から入力されたシンボルからパイロットシンボルが配置されている変調シンボル長の区間の時間領域に配置されたシンボルを抽出する。
ここで、高電力シンボル処理部ｂ１２では、予め規定された、または、制御信号等により通知された位置の高電力ＧＩ−ＯＦＤＭシンボルから、変調シンボル長の区間の時間領域に配置されたシンボルを抽出する。
第３のＦＦＴ区間抽出部ｂ１２１は、抽出したシンボルを、ＦＦＴ部ｂ１２２に出力する。
【００６０】
ＦＦＴ部ｂ１２２は、時間領域の信号である第３のＦＦＴ区間抽出部ｂ１２１が抽出したシンボルに対して、高速フーリエ変換処理を行い、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部ｂ１２２は、変換した周波数領域の信号をパイロット抽出部ｂ１２３に出力する。
【００６１】
パイロット抽出部ｂ１２３は、ＦＦＴ部ｂ１２２が変換した周波数領域の信号から、パイロットシンボルが配置されている時間周波数要素のシンボルを抽出する。パイロット抽出部ｂ１２３は、抽出したパイロットシンボルを伝搬路推定部ｂ１２４に出力する。
すなわち、高電力シンボル処理部ｂ１２は、パイロットシンボルを抽出する。
【００６２】
伝搬路推定部ｂ１２４は、パイロット抽出部ｂ１２３が抽出したパイロットシンボルと既知のパイロットシンボルの波形（位相、振幅）とを比較して、フェージングなどによる振幅と位相の変動を推定（伝搬路推定）し、その結果をフィルタ部ｂ１３４、ｂ１４４に出力する。
このとき、パイロットシンボルが配置された時間周波数要素以外の時間周波数要素に対する伝搬路推定の方法として、パイロットシンボルが配置された時間周波数要素に対する伝搬路推定結果を用いて線形補間やＦＦＴ補間するなど公知の方法を用いることができる。
【００６３】
ノーマルＧＩシンボル処理部ｂ１３では、まず、第１のＦＦＴ区間抽出部ｂ１３１が、受信部ｂ１１から入力されたシンボルにおいて、予め規定された、または、制御信号等により通知された位置のノーマルＧＩ−ＯＦＤＭシンボルから、変調シンボル長の区間の時間領域に配置されたシンボルを抽出する。第１のＦＦＴ区間抽出部ｂ１３１は、抽出したシンボルを、ＦＦＴ部ｂ１３２に出力する。
【００６４】
ＦＦＴ部ｂ１３２は、時間領域の信号である第１のＦＦＴ区間抽出部ｂ１３１が抽出したシンボルに対して、高速フーリエ変換処理を行い、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部ｂ１３２は、変換した周波数領域の信号を第１の変調シンボル抽出部ｂ１３３に出力する。
【００６５】
第１の変調シンボル抽出部ｂ１３３は、ＦＦＴ部ｂ１３２が変換した周波数領域の信号から、第１の変調シンボルが配置されている時間周波数要素のシンボルを抽出する。第１の変調シンボル抽出部ｂ１３３は、抽出した第１の変調シンボルをフィルタ部ｂ１３４に出力する。
【００６６】
フィルタ部ｂ１３４は、伝搬路推定部ｂ１２４が推定した伝搬路推定値に基づいて、ＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）基準、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ；最小二乗誤差）基準等を用いた重み係数を算出する。また、フィルタ部ｂ１３４は、第１の変調シンボル抽出部ｂ１３３が抽出した周波数領域の信号である第１の変調シンボルに対して、シンボルの振幅と位相の変動の補償（伝搬路補償）を行なう。
フィルタ部ｂ１３４は、伝搬路補償を行った第１の変調シンボルをデマッピング部ｂ１５に出力する。
【００６７】
ロングＧＩシンボル処理部ｂ１４では、まず、第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１が、受信部ｂ１１から入力されたシンボルにおいて、予め規定された、または、制御信号等により通知された位置のロングＧＩ−ＯＦＤＭシンボルから、変調シンボルが配置されている変調シンボル長の区間の時間要素に配置されたシンボルを抽出する。第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１は、抽出したシンボルを、ＦＦＴ部ｂ１４２に出力する。
【００６８】
ＦＦＴ部ｂ１４２は、時間領域の信号である第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１が抽出したシンボルに対して、高速フーリエ変換処理を行い、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部ｂ１４２は、変換した周波数領域の信号を第２の変調シンボル抽出部ｂ１４３に出力する。
【００６９】
第２の変調シンボル抽出部ｂ１４３は、ＦＦＴ部ｂ１４２が変換した周波数領域の信号から、第２の変調シンボルが配置されている時間周波数要素のシンボルを抽出する。第２の変調シンボル抽出部ｂ１４３は、抽出した第２の変調シンボルをフィルタ部ｂ１４４に出力する。
高電力シンボルが配置された時間周波数要素と同じサブキャリアで時間方向において直後の時間周波数要素のうち、前記第２のガードインターバルが付加された時間周波数要素以外の時間周波数要素から、第２の変調シンボルを抽出する
【００７０】
フィルタ部ｂ１４４は、伝搬路推定部ｂ１２４が推定した伝搬路推定値に基づいて、ＺＦ（Ｚｅｒｏ  Ｆｏｒｃｉｎｇ）基準、ＭＭＳＥ（Ｍｉｎｉｍｕｍ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｅｒｒｏｒ；最小二乗誤差）基準等を用いた重み係数を算出する。また、フィルタ部ｂ１３４は、第２の変調シンボル抽出部ｂ１４３が抽出した周波数領域の信号である第２の変調シンボルに対して、シンボルの振幅と位相の変動の補償（伝搬路補償）を行なう。
フィルタ部ｂ１４４は、伝搬路補償を行った第２の変調シンボルをデマッピング部ｂ１５に出力する。
【００７１】
デマッピング部ｂ１５は、フィルタ部ｂ１３４、ｂ１４４が伝搬路補償を行った変調シンボルに対して、第１の変調シンボル及び第２の変調シンボルが配置された時間周波数要素のシンボルを抽出するデマッピング処理を行う。デマッピング部ｂ１５は、抽出したシンボルを復調部ｂ１６に出力する。
【００７２】
復調部ｂ１６は、デマッピング部ｂ１５が抽出した変調シンボルに対して、ＱＰＳＫやＱＡＭなど、送信装置ａ１の変調部ａ１１２が用いた変調方式で復調処理を行う。なお、この送信装置ａ１の変調部ａ１１２が用いた変調方式は、予め規定された、または、制御信号等により指定される変調方式である。なお、制御信号の変調シンボルについては予め決められた変調方式に対応した復調処理を行う。
復調部ｂ１６は、復調した情報データ信号及び制御信号を復号部ｂ１７に出力する。
【００７３】
復号部ｂ１７は、復調部ｂ１６が復調した情報データ信号及び制御信号に対して、最尤復号法（ＭＬＤ；Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｌｉｋｅｌｉｈｏｏｄ  Ｄｅｃｏｄｉｎｇ）、最大事後確率推定（ＭＡＰ；Ｍａｘｉｍｕｍ  Ａ  ｐｏｓｔｅｒｉｏｒｉ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）、ｌｏｇ−ＭＡＰ、Ｍａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰ、ＳＯＶＡ（Ｓｏｆｔ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｖｉｔｅｒｂｉ  Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）等の公知の方法を用いて、復号処理を行い、復号処理結果のビット列である情報データ信号及び制御信号を出力する。
【００７４】
以下、図４〜図６を用いて、ノーマルＧＩとロングＧＩとのシンボル間干渉への耐性について説明する。ここでは、ノーマルＧＩシンボルの長さが、ロングＧＩシンボルの長さの２倍である場合の例について説明する。
図４は、ノーマルＧＩシンボルと、ロングＧＩを付加した信号ロングＧＩシンボルの概略構成を示す図である。図４において、縦線でハッチングされた矩形はノーマルＧＩを示し、横線でハッチングされた矩形はロングＧＩを示す。
【００７５】
図４は、その上段に示すノーマルＧＩシンボルの長さが１ＯＦＤＭシンボル長であるのに対して、その下段に示すロングＧＩシンボルの長さがノーマルＧＩシンボルの長さの２倍である２ＯＦＤＭシンボル長であることを示す。また、この図において、変調シンボル長はそれぞれ同じであり、ノーマルＧＩシンボルとロングＧＩシンボルの長さの違いは、ロングＧＩ長を、ノーマルＧＩ長と比較して大幅に長くすること、ここでは、ノーマルＧＩの２倍にさらにパイロット信号の長さを加えた長さとすることで実現されている。
【００７６】
なお、ガードインターバル区間は、変調シンボル区間の後端を、前方に付加することで実現される。例えば、変調シンボル区間の全てを前方に付加しても、ロングＧＩの長さに不足がある場合、ロングＧＩ挿入部ａ１２５は、さらに変調シンボル区間の後端を前方に付加し、高電力ＧＩシンボルを得る。ロングＧＩが、さらに長く、長さに不足があるときは、さらに変調シンボル区間の後端を前方に付加することを繰り返すことで生成する。
【００７７】
図５は、ノーマルＧＩシンボルのみから構成されるシンボルについて、先行波および２つの遅延波１、遅延波２が到来した場合の説明をする図である。
図５において、縦線でハッチングされた矩形はノーマルＧＩを示し、ハッチングされていない矩形は変調シンボルを示す。
【００７８】
図５では、先行波の３番目のＯＦＤＭシンボル区間に高速フーリエ変換処理を行う場合を示しており、高速フーリエ変換の対象とする区間であるＦＦＴ区間を先行波の変調シンボル区間に設定している。このとき、遅延波２の遅延時間が、先行波の３番目のＯＦＤＭシンボル区間のガードインターバル区間を超えているため、遅延波２における２番目のＯＦＤＭシンボル区間のシンボルが、ＦＦＴ区間に含まれる。つまり、遅延波２における２番目のＯＦＤＭシンボル区間のシンボルが、先行波の３番目のＯＦＤＭシンボル区間のシンボルと、シンボル間干渉を生じる。
【００７９】
図６は、ノーマルＧＩシンボル及びロングＧＩシンボルから構成されるシンボルについて、先行波および２つの遅延波が到来した場合の説明をする図である。
図６において、縦線でハッチングされた矩形はノーマルＧＩを示し、横線でハッチングされた矩形はロングＧＩを示す。また、この図において、右上がりの斜線でハッチングされた矩形はロングＧＩシンボルを示し、ハッチングされていない矩形は変調シンボルを示す。
【００８０】
図６では、図５と同様に、先行波の３番目のＯＦＤＭシンボル区間に相当する区間に高速フーリエ変換処理を行う場合を示しており、そのＦＦＴ区間を先行波の変調シンボル区間に設定している。
図６は、ＦＦＴ区間において先行波と遅延波のシンボル間干渉が生じていないことを示す。つまり、ロングＧＩシンボルについて、遅延波２の遅延時間が、ノーマルＧＩ区間を超えている場合であっても、ロングＧＩ区間を超えていなければ、ＦＦＴ区間に遅延波による前のシンボルが入り込むことはないので、シンボル間干渉は生じない。
以上のことから、ロングＧＩシンボルは、ノーマルＧＩに対して、シンボル間干渉への耐性が大幅に高められることが分かる。
【００８１】
このように、本実施形態によれば、通信システムは、送信装置ａ１が、送信電力が他の変調シンボルよりパイロットシンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２の変調シンボルにノーマルＧＩ長より長いロングＧＩを付加したロングＧＩシンボルを配置した信号を生成して送信する。また、受信装置ｂ１が、送信装置ａ１が送信した送信信号を受信し、送信電力が他の変調シンボルより高いパイロットシンボルを抽出し、パイロットシンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に配置されたロングＧＩシンボルのうち、ロングＧＩ以外からパイロットシンボルを抽出する。
これにより、通信システムは、ノーマルＧＩ長を超える遅延波が到来する環境においても、送信電力の高いパイロットシンボルによるシンボル間干渉への耐性を大幅に向上させ、バースト的な伝送誤りを抑制し、シンボルおよびサブフレーム（フレーム、スロット、パケット）の受信品質を向上させることができる。
【００８２】
また、通信システムは、送信装置ｂ１が、高電力シンボルと同じサブキャリアで時間方向において直後に、第２のシンボルを配置する。これにより、通信システムは、同じ時間要素の全ての時間周波数要素においてロングＧＩを付加する場合と比較し、伝送効率の劣化を防止することができる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、通信システムは、受信装置ｂ１が、送信電力が他の変調シンボルより高い信号の変調シンボルであるパイロットシンボルを抽出する。これにより、通信システムは、受信装置ｂ１が、受信品質が高いパイロットシンボルを用いて伝搬路推定をすることができ、他のシンボルの抽出の精度を向上することができる。
【００８４】
なお、上記第１の実施形態において、パイロット信号の送信電力を大きくする場合について説明したが、本実施形態はこれに限らず、例えば、情報データ信号やＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ、受信品質）の高いことが要求される情報データ信号の送信電力を大きくしてもよい。この場合、送信電力を大きくする信号のシンボルを配置した時間周波数要素と同じサブキャリアで時間方向において直後の時間周波数要素に、ロングＧＩシンボルを配置する。
【００８５】
また、上記第１の実施形態において、高電力ＧＩがノーマルＧＩより長いＧＩである場合について説明したが、本発明はこれに限らず、例えば、高電力ＧＩがノーマルＧＩと同じ長さであってもよいし、短い長さであってもよい。
また、上記第１の実施形態において、パイロットシンボル生成部ａ１３が符号部、変調部を備え、入力したパイロット信号に対して誤り訂正符号化処理、変調処理を行ってもよい。
【００８６】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。本実施形態では、送信装置が高電力シンボル各々を同じ時間要素であって、ノーマルＧＩシンボルを配置しない時間要素に配置する（図９参照）。
本実施形態の通信システムは、ＯＦＤＭ方式で通信する送信装置ａ２と受信装置ｂ２とを備える。
【００８７】
＜送信装置ａ２の構成について＞
図７は、本発明の第２の実施形態に係る送信装置ａ２の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る送信装置ａ２（図７）と第1の実施形態に係る送信装置ａ１（図１）とを比較すると、送信装置ａ２は、送信アンテナａ１０、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ２１、ロングＧＩシンボル生成部ａ２２、高電力シンボル生成部ａ２３、時間多重部ａ２４、送信部ａ１５を含んで構成されるが、その一部は以下のように第１の実施形態のものとは相違する。すなわち、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ２１については、変調部ａ２１２、マッピング部ａ２１３及びＩＦＦＴ部ａ２１４が異なるが、その他の符号部ａ１１１、ノーマルＧＩ挿入部ａ１１５が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。ロングＧＩシンボル生成部ａ２２は、ロングＧＩ挿入部ａ１２５を含んで構成され、それは第１の実施形態のものと同じである。高電力シンボル生成部ａ２３は、電力増幅部ａ１３１、高電力ＧＩ挿入部ａ２３４を含んで構成されるが、前者の持つ機能は第１の実施形態のものと同じであるが、後者は異なる。時間多重部ａ２４は、第１の実施形態のものと異なる。なお、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【００８８】
変調部ａ２１２は、ＱＰＳＫやＱＡＭなどの変調方式により、符号部ａ１１１が誤り訂正符号化した情報データ信号及び制御信号をシンボルに割り当てる変調を行う。変調部ａ２１２は、変調を行った変調シンボルをマッピング部ａ２１３に出力する。
【００８９】
マッピング部ａ２１３は、変調部ａ２１２が変調した変調シンボルと、電力増幅部ａ１３１から入力されたパイロットシンボルとを、それぞれ、時間方向に多重するように、時間周波数要素に配置する。
すなわち、マッピング部ａ２１３は、高電力シンボル各々を同じ時間要素であって、ノーマルＧＩシンボルを配置しない時間要素に配置する。
マッピング部ａ１３２は、時間周波数要素に配置したシンボルをＩＦＦＴ部ａ１１４に出力する。
【００９０】
ＩＦＦＴ部ａ２１４は、周波数領域の信号であるマッピング部ａ２１３が時間周波数要素に配置したシンボルに対して、逆高速フーリエ変換処理を行い、周波数領域の信号から時間領域の信号に変換する。ＩＦＦＴ部ａ２１４は、変換した時間領域の信号のうち、パイロットシンボルが時間多重されるＯＦＤＭシンボル、該ＯＦＤＭシンボルの時間軸上における次のＯＦＤＭシンボル、及びこれら以外のＯＦＤＭシンボルを、それぞれ、高電力ＧＩ挿入部ａ２３４、ロングＧＩ挿入部ａ１２５、ノーマルＧＩ挿入部ａ１１５に出力する。
【００９１】
高電力ＧＩ挿入部ａ２３４は、ＩＦＦＴ部ａ１３３が変換した時間領域の信号に対して、ノーマルＧＩより長いＧＩ（以下、高電力ＧＩという）を挿入して生成した高電力シンボルＰ１を時間多重部ａ２４に出力する。なお、本実施形態において、高電力ＧＩ長、ロングＧＩ長、ノーマルＧＩ長は、それぞれ、異なるものとするが、本発明はこれに限られない。
【００９２】
時間多重部ａ２４は、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ２１が生成したノーマルＧＩシンボルＮ２、ロングＧＩシンボル生成部ａ２２が生成したロングＧＩシンボルＬ２、及び、高電力シンボル生成部ａ２３が生成した高電力シンボルＰ２を、加算（多重）する。
ここで、時間多重部ａ２４は、時間領域のシンボルであるノーマルＧＩシンボルＮ２、ロングＧＩシンボルＬ２、高電力シンボルＰ２を時間多重する。
時間多重部ａ２４が行う多重処理の詳細については、後述する。時間多重部ａ２４は、多重したシンボルを送信部ａ１５に出力する。
【００９３】
＜多重処理について＞
以下、時間多重部ａ２４が行う多重処理の詳細について説明をする。
図８は、本実施形態に係る時間多重部ａ２４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。この図において、横軸は時間であり、縦軸は周波数である。
【００９４】
図８において、右上がりの斜線でハッチングされた矩形で表わされた高電力シンボルＰ２、Ｐ２１〜２８が、高電力ＧＩ長の高電力ＧＩと変調シンボル区間長のパイロットシンボルとから構成されることを示す。
また、この図において、右下がりの斜線でハッチングされた矩形で表わされたロングＧＩシンボルＬ２、Ｌ２１〜２８が、ロングＧＩ長のロングＧＩと変調シンボル区間長の変調シンボルとから構成されることを示す。
また、この図において、ハッチングされていない矩形で表わされたノーマルＧＩシンボルＮ１が、ノーマルＧＩ長のノーマルＧＩと変調シンボル区間長の変調シンボルとから構成されることを示す。
この図は、高電力シンボル各々が、同じ時間要素であって、ノーマルＧＩシンボルを配置しない時間要素に配置されていることを示す。
【００９５】
図８は、５ＯＦＤＭシンボルと８サブキャリアで構成されるフレームを示す。このフレームには、１番目のＯＦＤＭシンボルにおいて、全てのサブキャリア（８個のサブキャリア）に高電力シンボルＰ２１〜２８が配置されている。また、このフレームには、高電力シンボルＰ２１〜２８を配置したＯＦＤＭシンボルの次のＯＦＤＭシンボルにおいて、全てのサブキャリア（８個のサブキャリア）にロングＧＩシンボルＬ２１〜２８が配置されている。なお、その他の時間周波数要素には、ノーマルＧＩシンボルＮ２が配置されている。
【００９６】
＜受信装置ｂ２の構成について＞
図９は、本実施形態に係る受信装置ｂ２の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る受信装置ｂ２（図９）と第1の実施形態に係る受信装置ｂ１（図３）とを比較すると、受信装置ｂ２は、受信部ｂ１１、ノーマルＧＩシンボル及びロングＧＩシンボル処理部ｂ２３、高電力シンボル処理部ｂ２２、デマッピング部ｂ１５、復調部ｂ１６、復号部ｂ１７を含んで構成されるが、その一部は以下のように第１の実施形態のものとは相違する。すなわち、ノーマルＧＩシンボル及びロングＧＩシンボル処理部ｂ２３については、ＦＦＴ部ｂ２３２及びデータシンボル抽出部ｂ２３３が異なるが、その他の第１のＦＦＴ区間抽出部ｂ１３１、フィルタ部ｂ１３４、及び第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。高電力ＧＩシンボル処理部ｂ２２は、第３のＦＦＴ区間抽出部ｂ１２１、パイロットシンボル抽出部ｂ１２３、伝搬路推定部ｂ１２４を含んで構成され、それらの持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。デマッピング部ｂ１５、復調部ｂ１６、及び復号部ｂ１７が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。
なお、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【００９７】
ＦＦＴ部ｂ２３２は、第１のＦＦＴ区間抽出部ｂ１３１及び第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１が抽出したシンボルに対して、高速フーリエ変換処理を行い、時間領域のシンボルから周波数領域のシンボルに変換する。ＦＦＴ部ｂ２３２は、変換した変換した周波数領域のシンボルをデータシンボル抽出部ｂ２３３に出力する。
また、ＦＦＴ部ｂ２３２は、第３のＦＦＴ区間抽出部ｂ１２１が抽出したシンボルに対して、高速フーリエ変換処理を行い、時間領域のシンボルから周波数領域のシンボルに変換する。ＦＦＴ部ｂ２３２は、変換した変換した周波数領域のシンボルをパイロットシンボル抽出部ｂ１２３に出力する。
【００９８】
データシンボル抽出部ｂ２３３は、ＦＦＴ部ｂ２３２が変換した周波数領域のシンボルから、変調シンボルが配置されている領域のシンボルを抽出する。データシンボル抽出部ｂ２３３は、抽出した変調シンボルをフィルタ部ｂ１３４に出力する。
【００９９】
このように、本実施形態によれば、通信システムは、送信装置ａ２が、高電力シンボル各々を、同じ時間要素であって、ノーマルＧＩシンボルを配置しない時間要素に配置し、受信装置ｂ２が高電力シンボルとノーマルＧＩシンボルとを異なる時間要素で抽出する。
これにより、通信システムは、受信装置ｂ１がサブキャリア毎に高電力シンボルとノーマルＧＩシンボルとを分離する場合と比較して簡略化された構成を用いることができ、しかも容易にシンボルを抽出することができる。
【０１００】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第３の実施形態について詳しく説明する。本実施形態では、高電力ＧＩ長とロングＧＩ長とは同じ長さであり、高電力ＧＩをロングＧＩと同じガードインターバルとして処理する。
本実施形態の通信システムは、ＯＦＤＭ方式で通信する送信装置ａ３と受信装置ｂ３とを備える。
【０１０１】
＜送信装置ａ３の構成について＞
図１０は、本発明の第３の実施形態に係る送信装置ａ３の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る送信装置ａ３（図１０）と第1の実施形態に係る送信装置ａ１（図１）とを比較すると、マッピング部ａ３２３が異なる。しかし、他の構成要素（符号部ａ１１１、変調部ａ１１２、マッピング部ａ１１３、ＦＦＴ部ａ１１４、ノーマルＧＩ挿入部ａ１１５、ＦＦＴ部ａ１２４、ロングＧＩ挿入部ａ１２５、電力増幅部ａ１３１、時間周波数多重部ａ１４、及び送信部ａ１５）が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。ので、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１０２】
マッピング部ａ３２３は、変調部ａ１１２から入力された第２の変調シンボルを、ロングＧＩシンボル配置要素に配置する。また、マッピング部ａ３２３は、電力増幅部ａ１３１から入力されたパイロットシンボルを、周波数方向および時間方向に散在させるように時間周波数領域に配置する。マッピング部ａ３３２は、時間周波数領域に配置した第２の変調シンボル及びパイロットシンボルをＩＦＦＴ部ａ１２４に出力する。
【０１０３】
＜多重処理について＞
以下、時間周波数多重部ａ１４が行う多重処理の詳細について説明をする。
図１１は、本実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。この図において、横軸は時間であり、縦軸は周波数である。
【０１０４】
本実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例（図１１）と、第１の実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例（図２）と、を比較すると、高電力シンボルＰ３、Ｐ３１、Ｐ３２が異なる。しかし、他のシンボル（ロングＧＩシンボルＬ１、Ｌ１１、Ｌ１２、ノーマルＧＩシンボルＮ１）は第１の実施形態のものと同じである。ので、第１の実施形態と同じシンボルの説明は省略する。
【０１０５】
図１１において、右上がりの斜線でハッチングされた矩形で表わされた高電力シンボルＰ３、Ｐ３１、Ｐ３２が、ロングＧＩ長のロングＧＩと変調シンボル区間長のパイロットシンボルとから構成されることを示す。  
【０１０６】
＜受信装置ｂ３の構成について＞
図１２は、本実施形態に係る受信装置ｂ３の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る受信装置ｂ３（図１２）と第1の実施形態に係る受信装置ｂ１（図３）とを比較すると、受信装置ｂ３は、受信部ｂ１１、ノーマルＧＩシンボル処理部ｂ１３、ロングＧＩシンボル処理部ｂ３４、高電力シンボル処理部ｂ３２、デマッピング部ｂ１５、復調部ｂ１６、復号部ｂ１７を含んで構成されるが、その一部は以下のように第１の実施形態のものとは相違する。すなわち、ノーマルＧＩシンボル処理部ｂ１３が持つ機能については、第１の実施形態のものと同じである。ロングＧＩシンボル処理部ｂ３４については、第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ３４１及びＦＦＴ部ｂ３４２が異なるが、その他の第２の変調シンボル抽出部ｂ１４３及びフィルタ部ｂ１４４が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。高電力ＧＩシンボル処理部ｂ２２については、パイロットシンボル抽出部ｂ１２３、伝搬路推定部ｂ１２４を含んで構成され、それらの持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。デマッピング部ｂ１５、復調部ｂ１６、及び復号部ｂ１７が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。
なお、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１０７】
第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ３４１は、受信部ｂ１１から入力されたシンボルから、それぞれ、パイロットシンボル、第２の変調シンボルが配置されている変調シンボル長の区間の時間要素に配置されたシンボルを抽出する。第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ３４１は、抽出したシンボルを、ＦＦＴ部ｂ３４２に出力する。
【０１０８】
ＦＦＴ部ｂ３４２は、時間領域の信号である第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ３４１が高電力ＧＩ−ＯＦＤＭシンボルから抽出したシンボルに対して、高速フーリエ変換処理を行い、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部ｂ３４２は、変換した周波数領域の信号をパイロット抽出部ｂ１２３に出力する。
また、ＦＦＴ部ｂ３４２は、時間領域の信号である第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ３４１がロングＧＩ−ＯＦＤＭシンボルから抽出したシンボルに対して、高速フーリエ変換処理を行い、時間領域の信号から周波数領域の信号に変換する。ＦＦＴ部ｂ３４２は、変換した周波数領域の信号を第２のシンボル抽出部ｂ１４３に出力する。
【０１０９】
このように、本実施形態によれば、通信システムは、高電力ＧＩをロングＧＩと同じＧＩとして処理する。これにより、高電力ＧＩに対する処理をする構成とロングＧＩに対する処理をする構成とを一つの構成（例えば、ロングＧＩ挿入部ａ１２５、第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ３４１）に集約することができ、それぞれ、別の構成とする場合と比較して、送信装置ａ３、受信装置ｂ３の回路を簡易化することができる。
なお、第２の実施形態において、本実施形態のように、高電力ＧＩをロングＧＩと同じＧＩとして処理してもよい。この場合、例えば、第２の実施形態の図７におけるロングＧＩ挿入部ａ１２５は、高電力ＧＩ挿入部ａ２３４の機能を備え、図９における第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１は、第３のＦＦＴ区間抽出部ｂ１２１の機能を備える。
【０１１０】
（第４の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第４の実施形態について詳しく説明する。本実施形態では、通信システムは、制御信号の変調シンボルを第１の実施形態における第２の変調シンボルとし、制御信号の変調シンボルにロングＧＩを付加したロングＧＩシンボルを生成する。
本実施形態の通信システムは、ＯＦＤＭ方式で通信する送信装置ａ４と受信装置ｂ４とを備える。
【０１１１】
＜送信装置ａ４の構成について＞
図１３は、本発明の第４の実施形態に係る送信装置ａ４の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る送信装置ａ４（図１３）と第1の実施形態に係る送信装置ａ１（図１）とを比較すると、送信装置ａ４は、送信アンテナａ１０、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ４１、ロングＧＩシンボル生成部ａ４２、高電力シンボル生成部ａ１３、時間周波数多重部ａ１４、送信部ａ１５を含んで構成されるが、その一部は以下のように第１の実施形態のものとは相違する。すなわち、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ４１については、符号部ａ４１１、及び変調部ａ４１２が異なるが、その他のマッピング部ａ１１３及びＩＦＦＴ部ａ１１４、及びノーマルＧＩ挿入部ａ１１５が持つ機能は第１の実施形態と同じものである。ロングＧＩシンボル生成部ａ４２は、符号部ａ４２１、及び変調部ａ４２２が異なるが、マッピング部ａ１２３及びＩＦＦＴ部ａ１２４、及びロングＧＩ挿入部ａ１２５が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。高電力シンボル生成部ａ１３の持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。時間周波数多重部ａ１４及び送信部ａ１５は、第１の実施形態のものと同じである。
なお、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１１２】
変調部ａ４１２は、ＱＰＳＫやＱＡＭなどの変調方式により、符号部ａ１１１が誤り訂正符号化した情報データ信号をシンボルに割り当てる変調を行う。
変調部ａ１１２は、変調を行った変調シンボルを、第１の変調シンボルとしてマッピング部ａ１１３に出力する。
【０１１３】
符号部ａ４２１は、入力された制御信号に対して、畳込み符号やターボ符号などの誤り訂正符号化を行い、変調部ａ４２２に出力する。
【０１１４】
変調部ａ４２２は、ＱＰＳＫやＱＡＭなどの変調方式により、符号部ａ４２１が誤り訂正符号化した制御信号をシンボルに割り当てる変調を行う。
変調部ａ４１２は、変調を行った変調シンボルを、第２の変調シンボルとしてマッピング部ａ１２３に出力する。
【０１１５】
＜多重処理について＞
以下、時間周波数多重部ａ１４が行う多重処理の詳細について説明をする。
図１４は、本実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。この図において、横軸は時間であり、縦軸は周波数である。
【０１１６】
本実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例（図１４）と、第１の実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例（図２）と、を比較すると、ロングＧＩシンボルＬ１、Ｌ１１、Ｌ１２の変調シンボルが制御信号のシンボル（制御シンボル）である点が異なる。しかし、シンボルの構成は第１の実施形態のものと同じである。ので、説明は省略する。
【０１１７】
＜受信装置ｂ４の構成について＞
図１５は、本実施形態に係る受信装置ｂ４の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る受信装置ｂ４（図１５）と第1の実施形態に係る受信装置ｂ１（図３）とを比較すると、フィルタ部ｂ４４４、デマッピング部ｂ４５、デマッピング部ｂ４６、復調部ｂ４７、及び復号部ｂ４８が異なる。しかし、他の構成要素（第３のＦＦＴ区間抽出部ａ１２１、ＦＦＴ部ａ１２２、パイロットシンボル抽出部ｂ１２３、伝搬路推定部ｂ１２４、第１のＦＦＴ区間抽出部ｂ１３１、ＦＦＴ部ｂ１３２、第１のシンボル抽出部ｂ１３３、フィルタ部ｂ１３４、第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１、ＦＦＴ部ｂ１４２、第２のシンボル抽出部ｂ１４３、復調部ｂ１６、及び復号部ｂ１７）が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。ので、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１１８】
フィルタ部ｂ２４４、伝搬路推定部ｂ１２４が推定した伝搬路推定値に基づいて、ＺＦ基準、ＭＭＳＥ基準等を用いた重み係数を算出する。また、フィルタ部ｂ２４４、第２の変調シンボル抽出部ｂ１４３が抽出した周波数領域の信号である第２の変調シンボルに対して、シンボルの振幅と位相の変動の補償（伝搬路補償）を行なう。
フィルタ部ｂ４４４は、伝搬路補償を行った第２の変調シンボルをデマッピング部ｂ４５に出力する。
【０１１９】
デマッピング部ｂ４５は、フィルタ部ｂ１３４が伝搬路補償を行った変調シンボルに対して、第１の変調シンボルが配置された時間周波数要素のシンボルを抽出するデマッピング処理を行う。デマッピング部ｂ４５は、抽出したシンボルを復調部ｂ１６に出力する。
【０１２０】
デマッピング部ｂ４６は、フィルタ部ｂ４４４が伝搬路補償を行った変調シンボルに対して、第２の変調シンボルが配置された時間周波数要素のシンボルを抽出するデマッピング処理を行う。デマッピング部ｂ４６は、抽出したシンボルを復調部ｂ４７に出力する。
【０１２１】
復調部ｂ４７は、デマッピング部ｂ４６が抽出した変調シンボルに対して、ＱＰＳＫやＱＡＭなど、送信装置ａ４の変調部ａ４２２が用いた変調方式で復調処理を行う。なお、この送信装置ａ４の変調部ａ４１２が用いた変調方式は、予め決められた変調方式である。
復調部ｂ４７は、復調した制御信号を復号部ｂ４８に出力する。
【０１２２】
復号部ｂ４８は、復調部ｂ４７が復調した制御信号に対して、最尤復号法、最大事後確率推定、ｌｏｇ−ＭＡＰ、Ｍａｘ−ｌｏｇ−ＭＡＰ、ＳＯＶＡ等の公知の方法を用いて、復号処理を行い、復号処理結果のビット列である制御信号を出力する。
【０１２３】
（第５の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第５の実施形態について詳しく説明する。本実施形態では、通信システムは、高電力ＧＩ長とロングＧＩ長とを調整し、パイロットシンボルを配置する時間周波数要素が、２以上のノーマルＧＩ−ＯＦＤＭと重ならないように、パイロットシンボルを配置する。
本実施形態の通信システムは、ＯＦＤＭ方式で通信する送信装置ａ５と、第１の実施形態と同じ構成である受信装置ｂ１とを備える。
【０１２４】
＜送信装置ａ５の構成について＞
図１６は、本発明の第５の実施形態に係る送信装置ａ５の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態に係る送信装置ａ５（図１６）と第1の実施形態に係る送信装置ａ１（図１）とを比較すると、送信装置ａ５は、送信アンテナａ１０、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ１１、ロングＧＩシンボル生成部ａ１２、高電力シンボル生成部ａ５３、時間周波数多重部ａ１４、送信部ａ１５を含んで構成されるが、その一部は以下のように第１の実施形態のものとは相違する。すなわち、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ１１及びロングＧＩシンボルロングＧＩシンボル生成部ａ１２が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。高電力シンボル生成部ａ５３は、高電力ＧＩ挿入部ａ５３４が異なるが、その他の電力増幅部ａ１３１、マッピング部ａ１３２、及びＩＦＦＴ部ａ１３３が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。時間周波数多重部ａ１４及び送信部ａ１５が持つ機能は第１の実施形態のものと同じである。
なお、第１の実施形態と同じ機能の説明は省略する。
【０１２５】
高電力ＧＩ挿入部ａ５３４は、ＩＦＦＴ部ａ１３３が変換した時間領域の信号に対して、高電力ＧＩを挿入して生成した高電力シンボルＰ１を時間周波数多重部ａ１４に出力する。
ここで、高電力ＧＩ長は、１ＯＦＤＭシンボル長の整数倍の長さ、又に、１ＯＦＤＭシンボル長の整数倍の長さに１ＯＦＤＭシンボル長から変調シンボル長を減算した長さ以内の長さを加えた長さである。
【０１２６】
＜多重処理について＞
以下、時間周波数多重部ａ１４が行う多重処理の詳細について説明をする。
図１７は、本実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例を示す図である。この図において、横軸は時間であり、縦軸は周波数である。
ある。
【０１２７】
本実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例（図１７）と、第１の実施形態に係る時間周波数多重部ａ１４が多重したシンボルの周波数成分と時間成分の一例（図２）と、を比較すると、高電力シンボルＰ５、Ｐ５１、Ｐ５２における高電力ＧＩ長が異なる。しかし、シンボルの構成は第１の実施形態のものと同じである。ので、説明は省略する。
【０１２８】
図１７において、高電力ＧＩ長は、１ＯＦＤＭシンボル長の長さに１ＯＦＤＭシンボル長から変調シンボル長を減算した長さ以内の長さを加えた長さである。
つまり、高電力シンボルＰ５、Ｐ５１、Ｐ５２のパイロットシンボルを１のノーマルＧＩ−ＯＦＤＭシンボルに属するように配置する。
【０１２９】
このように、本実施形態によれば、通信システムは、パイロットシンボルを２以上のノーマルＧＩ−ＯＦＤＭシンボルと重ならないように配置する。一般に、変調シンボルが複数のＦＦＴ区間に跨りＦＦＴ区間内に不連続がある場合、サブキャリアの直交性が崩れてしまい、キャリア間干渉が生じてしまう。そして、そのキャリア間干渉は、信号の復元精度を劣化させる要因となる。
しかし、本実施形態によれば、通信システムは、パイロットシンボルを１のノーマルＧＩ−ＯＦＤＭシンボルに属するように配置する。これにより、通信システムは、キャリア間干渉の発生を防止することができ、信号の復元精度が劣化することを防止することができる。
【０１３０】
なお、上記各実施形態において、伝送方式としてＯＦＤＭの場合を示したが、本発明はこれに限らず、他のマルチキャリア伝送方式でもよい。例えば、ＭＣ−ＣＤＭ（Ｍｕｌｔｉ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ；マルチキャリア符号分割多重）では、上述のシンボルにはチップが相当し、マルチキャリア変調として、変調シンボルに拡散符号を乗算して生成したチップを分散させてサブキャリアに配置し、逆フーリエ変換した後にガードインターバルを付加するＭＣ−ＣＤＭ変調を行う。また、ＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ  Ｆｏｕｒｉｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ−Ｓｐｒｅａｄ−ＯＦＤＭ；離散フーリエ変換拡散ＯＦＤＭ）では、上述のシンボルには離散スペクトルが相当し、複数のシンボルをフーリエ変換して生成した離散スペクトルを分散させてサブキャリアに配置し、逆フーリエ変換した後にガードインターバルを付加するＤＦＴ−Ｓ−ＯＦＤＭ変調を行う。また、このように、マルチキャリア変調した信号の１時間単位をマルチキャリアシンボルという。例えば、上記核実施形態では、１有効シンボル区間と、その前に付されたガードインターバルの区間とを合わせた区間の信号が相当し、これがＯＦＤＭシンボルである。
【０１３１】
なお、本発明は、固定ディジタル通信及び移動ディジタル通信に用いることができる。移動ディジタル通信に用いるときは、本発明の送信装置を移動局装置の送信部に用い、本発明の受信装置を基地局装置の受信部に用いることができる。また、移動ディジタル通信に用いるときは、本発明の送信装置を基地局装置の送信部に用い、本発明の受信装置を移動局装置の受信部に用いることができる。
【０１３２】
なお、上述した実施形態における送信装置ａ１〜ａ５又は受信装置ｂ１〜ｂ５の一部、例えば、ノーマルＧＩシンボル生成部ａ１１、ａ２１、ａ３１、ａ４１、ロングＧＩシンボル生成部ａ１２、ａ２２、ａ３２、ａ４２、高電力シンボル生成部ａ１３、ａ２３、ａ５３、時間周波数多重部ａ１４、時間多重部ａ２４、符号部ａ１１１、ａ４２１、変調部ａ１１２、ａ２１２、ａ４１２、ａ４２２、マッピング部ａ１１３、ａ２１３、ＩＦＦＴ部ａ１１４、ａ２１４、ノーマルＧＩ挿入部ａ１１５、マッピング部ａ１２３、ａ３２３、ＩＦＦＴ部ａ１２４、ロングＧＩ挿入部ａ１２５、電力増幅部ａ１３１、マッピング部ａ１３２、ＩＦＦＴ部ａ１３３、高電力ＧＩ挿入部ａ１３４、ａ２３４、受信部ｂ１１高電力シンボル処理部ｂ１２、ｂ２２、ｂ３２、ノーマルＧＩシンボル処理部ｂ１３、ｂ２３、ロングＧＩシンボル処理部ｂ１４、ｂ２３、ｂ３４、ｂ４４、デマッピング部ｂ１５、ｂ４５、デマッピング部ｂ４６、復調部ｂ１６、ｂ４７、復号部ｂ１７、ｂ４８、第３のＦＦＴ区間抽出部ｂ１２１、ＦＦＴ部ｂ１２２、パイロットシンボル抽出部ｂ１２３、伝搬路推定部ｂ１２４、第１のＦＦＴ区間抽出部ｂ１３１、ＦＦＴ部ｂ１３２、ｂ２３２、第１の変調シンボル抽出部ｂ１３３、データシンボル抽出部ｂ２３３、フィルタ部ｂ１３４、第２のＦＦＴ区間抽出部ｂ１４１、ｂ３４１、ＦＦＴ部ｂ１４２、ｂ３４２、第２の変調シンボル抽出部ｂ１４３、フィルタ部ｂ１４４、ｂ４４４をコンピュータで実現するようにしても良い。その場合、この制御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、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、送信装置ａ１〜ａ５又は受信装置ｂ１〜ｂ５に内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。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、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。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。
【０１３３】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
ａ１、ａ２、ａ３、ａ４、ａ５・・・送信装置、ａ１１、ａ２１、ａ３１、ａ４１・・・ノーマルＧＩシンボル生成部、ａ１２、ａ２２、ａ３２、ａ４２・・・ロングＧＩシンボル生成部（第２のシンボル生成部）、ａ１３、ａ２３、ａ５３・・・高電力シンボル生成部
ａ１４・・・時間周波数多重部（多重部）、ａ２４・・・時間多重部（多重部）、ａ１５・・・送信部、ａ１１１・・・符号部、ａ４２１・・・符号部、ａ１１２、ａ２１２、ａ４１２・・・変調部、ａ４２２・・・変調部、ａ１１３、ａ２１３・・・マッピング部、ａ１１４、ａ２１４・・・ＩＦＦＴ部、ａ１１５・・・ノーマルＧＩ挿入部、ａ１２３、ａ３２３・・・マッピング部、ａ１２４・・・ＩＦＦＴ部、ａ１２５・・・ロングＧＩ挿入部、ａ１３１・・・電力増幅部、ａ１３２・・・マッピング部、ａ１３３・・・ＩＦＦＴ部、ａ１３４、ａ２３４・・・高電力ＧＩ挿入部、Ｐ１、Ｐ１１、Ｐ１２・・・高電力シンボル、Ｌ１、Ｌ１１、Ｌ１２・・・ロングＧＩシンボル、Ｎ１・・・ノーマルＧＩシンボル、ｂ１、ｂ２、ｂ３、ｂ４・・・受信装置、ｂ１１・・・受信部、ｂ１２、ｂ２２、ｂ３２・・・高電力シンボル処理部、ｂ１３、ｂ２３・・・ノーマルＧＩシンボル処理部、ｂ１４、ｂ２３、ｂ３４、ｂ４４・・・ロングＧＩシンボル処理部、ｂ１５、ｂ４５・・・デマッピング部、ｂ４６・・・デマッピング部、ｂ１６・・・復調部、ｂ４７・・・復調部、ｂ１７・・・復号部、ｂ４８・・・復号部、ｂ１２１・・・第３のＦＦＴ区間抽出部、ｂ１２２・・・ＦＦＴ部、ｂ１２３・・・パイロットシンボル抽出部、ｂ１２４・・・伝搬路推定部、ｂ１３１・・・第１のＦＦＴ区間抽出部、ｂ１３２、ｂ２３２・・・ＦＦＴ部、ｂ１３３・・・第１の変調シンボル抽出部、ｂ２３３・・・データシンボル抽出部、ｂ１３４・・・フィルタ部、ｂ１４１、ｂ３４１・・・第２のＦＦＴ区間抽出部、ｂ１４２、ｂ３４２・・・ＦＦＴ部、ｂ１４３・・・第２の変調シンボル抽出部、ｂ１４４、ｂ４４４・・・フィルタ部
【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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【図２２】
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