(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号の受信レベルを示す受信レベル情報を得る受信処理手段と、
前記受信信号のフレーム同期タイミングの誤差を示すタイミング誤差情報を得る同期処理手段と、
前記受信処理手段によって得られた受信レベル情報と前記同期処理手段によって得られたタイミング誤差情報とに基づいて通信状況に応じた変調方式又は誤り訂正の符号化率を選択する選択手段と、
を具備することを特徴とするＯＦＤＭ通信装置。
【請求項２】
前記選択手段は、
選択する変調方式の多値数を、前記タイミング誤差情報に示された誤差の増大に伴って低減させるとともに、選択する変調方式の多値数を、前記タイミング誤差情報に示された誤差の低減に伴って増大させる、
ことを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項３】
前記タイミング誤差情報は、前記受信信号のフレーム同期タイミングが、正しいタイミングよりも遅いか否かを示し、
前記選択手段は、
前記フレーム同期タイミングが前記正しいタイミングよりも遅いことが前記タイミング誤差情報において示された場合のみ、前記タイミング誤差情報を用いる、
ことを特徴とする請求項１記載のＯＦＤＭ通信装置。
【請求項４】
請求項１記載のＯＦＤＭ通信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
【請求項５】
請求項１記載のＯＦＤＭ通信装置を具備することを特徴とする端末装置。
【請求項６】
受信信号の受信レベルを示す受信レベル情報を得る受信処理ステップと、
前記受信信号のフレーム同期タイミングの誤差を示すタイミング誤差情報を得る同期処理ステップと、
前記受信処理ステップで得た受信レベル情報と前記同期処理ステップで得たタイミング誤差情報とに基づいて通信状況に応じた変調方式又は誤り訂正の符号化率を選択する選択ステップと、
を具備することを特徴とするＯＦＤＭ通信方法。
【請求項７】
前記選択ステップは、
選択する変調方式の多値数を、前記タイミング誤差情報に示された誤差の増大に伴って低減させるとともに、選択する変調方式の多値数を、前記タイミング誤差情報に示された誤差の低減に伴って増大させる、
ことを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ通信方法。
【請求項８】
前記タイミング誤差情報は、前記受信信号のフレーム同期タイミングが、正しいタイミングよりも遅いか否かを示し、
前記選択ステップは、
前記フレーム同期タイミングが前記正しいタイミングよりも遅いことが前記タイミング誤差情報において示された場合のみ、前記タイミング誤差情報を用いる、
ことを特徴とする請求項６記載のＯＦＤＭ通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：直交周波数分割多重方式）通信装置及びＯＦＤＭ通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１８は、従来のＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。この図において、ＯＦＤＭ通信装置は、アンテナ１と、アンテナ１を介して無線信号を受信する無線部２と、無線部２で受信された無線信号をフーリエ変換して周波数分割多重された信号を取り出すＦＦＴ（First Fourier Transform）部２と、ＦＦＴ部２で取り出された周波数分割多重された信号に対して復調処理を行う復調部４と、ＦＦＴ部２におけるフーリエ変換前の信号とフーリエ変換後の信号に基づいて通信を行うための変調方式を選択する変調方式選択部５と、を備えて構成されている。
【０００３】
このような構成のＯＦＤＭ通信装置において、無線部２からの無線信号がＦＦＴ部３にてフーリエ変換されて、複数のサブキャリアにより伝送された符号分割多重信号が得られる。そして、複数のサブキャリアにより伝送された符号分割多重信号が復調部４に入力されて復調処理された後、受信信号が得られる。また、フーリエ変換前の信号とフーリエ変換後の信号は変調方式選択部５に入力されて、通信を行うための変調方式が選択される。ここで、変調方式には、例えば２相ＰＳＫ（Phase Shift Keying）、４相ＰＳＫ、８相ＰＳＫ、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）がある。
【０００４】
図１９は、ＯＦＤＭ通信装置のフレームフォーマットを示す図である。変調方式の選択はこのフレームフォーマットの伝送路推定プリアンブルを用いて行われる。この場合、変調方式の選択では、マルチパスの遅延時間情報と信号対熱雑音比情報の２つの関数が生成されるとともに、図２０に示すマップが生成されて、どの変調方式を用いて通信するかが決定される。なお、この図に示す横軸はＣＮＲ（Carrier to Noise ratio：信号対熱雑音比）であり、縦軸は遅延分散である。信号対熱雑音比が大きいときには、変調方式として１６ＱＡＭが選択され、小さくなる順に８相ＰＳＫ、４相ＰＳＫ、２相ＰＳＫが選択される。
【０００５】
図２１は、変調方式選択部５の構成を示すブロック図である。この図において、変調方式選択部５は、絶対値検出部６、９、１２及び１５と、遅延部７及び１３と、減算部８及び１４と、平均化部１０、１６及び１７と、大小比較部１１及び２０と、選択部１９と、除算部１８とを備えて構成される。
【０００６】
変調方式選択部５の構成のうち、絶対値検出部６及び９と、遅延部７と、減算部８及び平均化部１０とからなる部分でマルチパスの遅延時間情報が得られ、絶対値検出部１２及び１５と、遅延部１３と、減算部１４と、平均化部１６及び１７とからなる部分で信号対熱雑音比情報（ＣＮＲ）が得られる。
【０００７】
遅延部７は、絶対値検出部６より出力されるフーリエ変換後の符号分割多重信号を１サブキャリア分遅延させる。減算部８は、絶対値検出部６より出力されるフーリエ変換後の信号と遅延部７で１サブキャリア分遅延された信号の減算を行う。絶対値検出部９は、減算部８の出力の絶対値を検出し出力する。平均化部１０は、複数のサブキャリアに対する絶対値検出部９の出力の平均を求める。大小比較部１１は、所定の閾値Ｔｈ３と平均化部１０の出力とを比較してその結果を出力する。選択部１９は、大小比較部１１の比較結果に基づいて信号対熱雑音比情報に関する閾値値を選択する。ここで、信号対熱雑音比に関する閾値は、例えばこの図に示すように、閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ２の２種類用意されており、２つの閾値の両方とも超えた場合は１６ＱＡＭ、小さい方のみ超えた場合はＱＰＳＫ、両方とも超えない場合はＢＰＳＫが選択される。
【０００８】
遅延部１３は、絶対値検出部１２より出力されるフーリエ変換前の信号を１シンボル分遅延させる。減算部１４は、絶対値検出部１２より出力されるフーリエ変換前の信号振幅値と、１シンボル分遅延されたフーリエ変換前の信号振幅値の減算を行う。絶対値検出部１５は減算結果の絶対値を検出する。この絶対値検出部１５で、２シンボル挿入された伝送路推定用プリアンブル間の振幅差の絶対値に関する情報が得られる。平均化部１７は、２シンボル挿入された伝送路推定用プリアンブル間の振幅差の絶対値に関する情報より、伝送路推定用プリアンブル１シンボル分平均化する。平均化部１６は、２シンボル挿入された伝送路推定用プリアンブル間の信号振幅の平均を求める。除算部１８は、２シンボル挿入された伝送路推定用プリアンブル間の信号振幅差の絶対値を伝送路推定用プリアンブルの信号振幅で除算する。この除算結果が信号対熱雑音比に関する情報となる。
【０００９】
次に、上記構成のＯＦＤＭ通信装置の動作を説明する。
ここで、マルチパスの遅延時間情報は、隣接サブキャリア間の受信レベル差により生成される。マルチパスの遅延時間が短い場合には隣接サブキャリア間のレベル差が小さくなるが、マルチパスの遅延時間が長い場合には隣接サブキャリア間のレベル差が大きくなる。一般的にマルチパスの遅延時間が長くなると、前のシンボルとの干渉が大きくなるため、図２０に示すように信号対熱雑音比（ＣＮＲ）に関する閾値として値の小さいものが選択される。
【００１０】
図２１において、フーリエ変換後の信号は絶対値検出部６に入力され、ここで信号振幅が検出された後、減算部８で１サブキャリア分遅延された信号振幅との差が求められる。そして、減算部８からの信号振幅の差分は絶対値検出器９に入力されて、その絶対値が検出されて隣接サブキャリア間のレベル差の絶対値に関する情報が得られる。この情報は平均化部１０に入力される。平均化部１０では、複数のサブキャリアの平均化が行われる。
【００１１】
そして、複数のサブキャリアの平均化値は大小比較部１１に入力されて閾値Ｔｈ３と大小比較され、信号対熱雑音比情報に関する閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２を選択する情報が出力される。この情報が選択部１９入力されて、閾値Ｔｈ１又は閾値Ｔｈ２のいずれか一方が選択される。選択された閾値は大小比較部２０に入力される。
【００１２】
一方、信号対熱雑音比に関する情報は、２シンボル挿入された伝送路推定用プリアンブル間の振幅差の絶対値を伝送路推定用プリアンブルの信号振幅で除算することで得られる。
【００１３】
図２１において、フーリエ変換前の信号は絶対値検出部１２に入力され、ここで信号振幅が検出される。絶対値検出部１２で検出された信号振幅は減算部１４に入力されて、遅延部１３で１シンボル分遅延された信号振幅との差が求められる。そして、減算部１４で求められた差分の信号振幅が絶対値検出部１５に入力されてその絶対値が検出され、これにより２シンボル挿入された伝送路推定用プリアンブル間の振幅差の絶対値に関する情報が得られる。
【００１４】
２シンボル挿入された伝送路推定用プリアンブル間の振幅差の絶対値に関する情報は平均処理部１７に入力されて、伝送路推定用プリアンブル１シンボル分に平均化される。この平均化された値が除算部１８に入力される。除算部１８には、平均化部１７からの伝送路推定用プリアンブル１シンボル分に平均化された情報と平均化処理部１６からの伝送路推定用プリアンブルの受信振幅とが入力されて、伝送路推定用プリアンブルの受信振幅が伝送路推定用プリアンブル１シンボル分に平均化された情報で除算され、信号対熱雑音比に関する関数が得られる。除算部１８で得られた信号対熱雑音比に関する関数が大小比較部２０に入力される。そして、選択部１９によって選択された信号対熱雑音比に関する閾値と大小比較されて、変調方式を選択する情報が出力される。
なお、実際の装置では、変調方式の選択のみならず、誤り訂正の符号化率の選択も同時に適応的に行われている。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のＯＦＤＭ通信装置においては、変調方式を選択する変調方式選択部５おいて、信号対熱雑音比（ＣＮＲ）を生成する側の回路の規模が非常に大きくなり、装置の小型化及び省電力化を阻害している問題がある。すなわち、信号対熱雑音比を生成する側の回路に除算部１８が必要であることと、１シンボル分遅延させた演算を行う必要から、１サブキャア分遅延させた演算を行う遅延時間情報を求める側の回路より回路規模が大きくなる。この場合、除算部１８のみならず遅延部１２及び減算部１４も、遅延時間情報を求める側の回路の遅延部７及び減算部８より回路規模が大きくなる。
【００１６】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、変調方式又は誤り訂正の符号化率の選択を行う回路の規模の低減を図って、装置の小型化及び省電力化が図れるＯＦＤＭ通信装置及びＯＦＤＭ通信方法を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明のＯＦＤＭ通信装置は、受信信号の受信レベルを示す受信レベル情報を得る受信処理手段と、前記受信信号のフレーム同期タイミングの誤差を示すタイミング誤差情報を得る同期処理手段と、前記受信処理手段によって得られた受信レベル情報と前記同期処理手段によって得られたタイミング誤差情報とに基づいて通信状況に応じた変調方式又は誤り訂正の符号化率を選択する選択手段と、を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、変調方式又は誤り訂正の符号化率の選択において、信号対熱雑音比（ＣＮＲ）の代わりにそれと同等の受信レベル情報を用いるので、信号対熱雑音比を生成する回路が不要となり、その分、回路規模の低減が図れ、装置の小型化及び省電力化が図れる。また、的確な変調方式又は誤り訂正の符号化率が選択できることから、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００３０】
また、この構成によれば、受信信号のフレーム同期タイミングの誤差を示すタイミング誤差情報を用いることで、マルチパスの遅延時間情報を得る主な回路が不要となるので、さらに装置の小型化及び省電力化が図れる。また、的確な変調方式又は誤り訂正の符号化率が選択できることから、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００３１】
また、本発明の基地局装置は、上記いずれかのＯＦＤＭ通信装置を具備する構成を採る。
【００３２】
本発明によれば、装置の小型化と省電力化が図れ、また伝送効率と誤り率特性の両立が図れる基地局装置を提供できる。
【００３３】
また、本発明の端末装置は、上記いずれかのＯＦＤＭ通信装置を具備する構成を採る。
【００３４】
本発明によれば、装置の小型化と省電力化が図れ、また伝送効率と誤り率特性の両立が図れる端末装置を提供できる。
【００３５】
本発明のＯＦＤＭ通信方法は、受信信号の受信レベルを示す受信レベル情報を得る受信処理ステップと、前記受信信号のフレーム同期タイミングの誤差を示すタイミング誤差情報を得る同期処理ステップと、前記受信処理ステップで得た受信レベル情報と前記同期処理ステップで得たタイミング誤差情報とに基づいて通信状況に応じた変調方式又は誤り訂正の符号化率を選択する選択ステップと、を具備するようにした。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、信号対熱雑音比に関する情報を生成せず、ＲＳＳＩ信号（Received Signal Strength Indicator）を利用して変調方式又は誤り訂正の符号化率の選択を行うようにすることで、変調方式又は誤り訂正の符号化率の選択を行う回路の規模の低減を図るものである。
【００５０】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において、前述した図１８と共通する部分には同一の符号を付けて、詳しい説明を省略する。
【００５１】
本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、信号対熱雑音比（ＣＮＲ）を生成せず、中間周波数信号を対数増幅して検波したＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）信号（受信レベル情報）を用いて変調方式の選択を行うものである。ＲＳＳＩ信号は、受信信号のレベルそのものを表したものであるので、信号対熱雑音比と等価であり、これを用いて変調方式の選択処理を行うことは不可能ではない。
【００５２】
このＲＳＳＩ信号は、本処理に用いなくても送信電力制御やアンテナとしてセクタアンテナを用いた場合のセクタ切り変え処理等に従来から用いられているものである。このＲＳＳＩ信号を利用することで新たな回路を追加しなくて済み、除算器等が必要な信号対雑音比の生成回路を用いる従来のＯＦＤＭ通信装置と比べて回路規模の大幅な低減が可能となる。
【００５３】
図２は、本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置における変調方式選択部３０の構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した図２１と共通する部分には同一の符号を付けて、詳しい説明を省略する。
【００５４】
図２において、変調方式選択部３０は、絶対値検出部６及び９と、絶対値検出部６からの信号振幅を示す信号を１サブキャリア分遅延させる遅延器７と、絶対値検出部６からの信号振幅と遅延部７で１サブキャリア分遅延された信号振幅の減算を行う減算部８と、減算部８の出力の絶対値を検出する絶対値検出部９と、複数のサブキャリアに対する絶対値検出部９の出力の平均化を行う平均化部１０と、閾値Ｔｈ３と平均化部１０の出力とを比較し、その結果を出力する大小比較部１１と、大小比較部１１の比較結果に基づいて変調方式選択情報に関する閾値値を選択する選択部１９と、を備えて構成される。
【００５５】
ここで、ＲＳＳＩ信号に関する閾値を例えば図３に示すように２種類用意しておき、２つの閾値を両方とも超えた場合は１６ＱＡＭ、小さい方のみ超えた場合はＱＰＳＫ、両方とも超えない場合はＢＰＳＫを選択する。すなわち、ＲＳＳＩ信号のレベルが高いときは１６ＱＡＭを選択し、１６ＱＡＭでは一定の品質を保てないレベルになるとＱＰＳＫを選択し、さらにＱＰＳＫでは一定の品質を保てないときにはＢＰＳＫを選択する。
【００５６】
従来技術でも述べたように、マルチパスの遅延時間情報は、隣接サブキャリア間の受信レベル差により生成することができる。そして、遅延時間が短い場合には隣接サブキャリア間のレベル差が大きくなるが、遅延時間が長い場合には隣接サブキャリア間のレベル差が大きくなる。
【００５７】
次に、上記構成の変調方式選択部３０の動作を説明する。
まず、フーリエ変換された信号は、絶対値検出部６で信号の振幅が検出される。そして、現時点で検出された信号振幅と遅延部７で１サブキャリア分遅延された信号振幅との差がとられた後、その差分の絶対値が検出されて、隣接サブキャリア間のレベル差の絶対値に関する情報が得られる。
【００５８】
そして、複数のサブキャリアに対応する絶対値検出部９の出力の平均を求める処理が行われた後、平均化処理部１０の出力と閾値Ｔｈ３とが比較されて、この比較結果に基づいて受信レベル情報に関する閾値Ｔｈ１又は閾値Ｔｈ２のいずれか一方が選択される。ここで、一般的にマルチパスの遅延時間が長くなると、前のシンボルとの干渉が大きくなるので、図３に示すように、受信レベル情報に関する閾値を大きな値に設定する。本発明では、信号対熱雑音比（ＣＮＲ）を示す関数を生成せず、ＲＳＳＩ信号を用いて閾値を変えるようにしており、このＲＳＳＩ信号は、無線部２（図１参照）より得られるので、特別に受信レベル生成処理を行う必要はない。無線部２からのＲＳＳＩ信号は、大小比較部２１で選択部１９にて選択された閾値（Ｔｈ１又はＴｈ２）と比較され、通信を行うための変調方式を選択する情報が得られる。
【００５９】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置では、ＲＳＳＩ信号とマルチパスの遅延時間に関する情報を用いて変調方式の選択を行うので、信号対熱雑音比を生成する回路が不要となり、回路規模の低減が可能となる。したがって、装置の小型化及び省電力化を実現できる。
【００６０】
なお、上記実施の形態１においては、マルチパスの遅延時間に関する閾値を２種類設定したが、この閾値の数に限定はなく、任意の数を設定可能である。
【００６１】
また、上記実施の形態１においては、３つの変調方式を選択する場合について説明したが、これに限定されず、変調方式の選択数をさらに増加させることも可能であり、また誤り訂正の符号化率も選択範囲に加えることも可能である。
【００６２】
また、上記実施の形態１においては、変調方式の選択のみ行ったが、誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００６３】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において上述した実施の形態１と共通する部分には同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態のＯＦＤＭ装置は、空間ダイバーシチを行う２本のアンテナ１、２２を具備し、これらによって受信した信号のレベルを平均し、その値を用いて変調方式の選択を行うようにしたものである。受信レベルが低い場合には重畳される熱雑音も大きくなることから、受信レベル検出精度が低下して変調方式の選択に誤差が生じる。しかし、２本のアンテナ１、２２を用いて、これらで受信した信号のレベルを平均化することで、受信レベルの精度向上が図れ、実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置よりもさらに高精度な変調方式の選択が可能となる。
【００６５】
本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、２本のアンテナ１、２２を使用することから、無線部２及びＦＦＴ部３と同一の無線部２３とＦＦＴ部２４を有しているＲＳＳＩ信号に関する閾値は、例えば図３に示すように２種類用意しており、２つの閾値を両方とも超えた場合は１６ＱＡＭ、小さい方のみ超えた場合はＱＰＳＫ、両方とも超えない場合はＢＰＳＫを選択するようにしている。すなわち、ＲＳＳＩ信号のレベルが高いときは１６ＱＡＭを選択し、１６ＱＡＭでは一定の品質を保てないレベルになるとＱＰＳＫを選択し、さらにＱＰＳＫでは一定の品質を保てないときにはＢＰＳＫを選択する。
【００６６】
また、無線部２、２３からのＲＳＳＩ信号を平均化する平均化部２５と、ＦＦＴ部３、２４からの符号分割多重信号の絶対値を検出する絶対値検出部２６、２７と、絶対値検出部２６、２７からの信号振幅を比較する大小比較部２８と、大小比較部２８の比較結果から信号レベルの大きい方を選択する選択部２９と、選択された信号とＲＳＳＩ信号の平均値を元に変調方式を選択する変調方式選択部３０と、実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置と同様の復調部４とを備えている。変調方式選択部３０は、実施の形態１と同様の構成及び機能を有している。
【００６７】
このような構成において、アンテナ１及び２２を介して無線部２及び２３で受信された無線信号がＦＦＴ部３及び２４にてフーリエ変換処理されて符号分割多重信号が得られる。得られた各符号分割多重信号は、絶対値検出部２６及び２７で絶対値検出されて信号振幅が得られ、大小比較部２８にて比較される。この場合、大小比較部２８からは、各サブキャリア毎に受信レベルの大きな方のアンテナを示す情報が出力される。
【００６８】
選択部２９は、大小比較部２８からの情報を元に受信レベルの大きい方の無線系列を選択する。例えば、アンテナ１で捉えた無線信号の受信レベルがアンテナ２２で捉えた無線信号の受信レベルより高ければ、無線部２、ＦＦＴ部３の無線系列を選択する。
一方、無線部２及び２３からの各ＲＳＳＩ信号は平均化部２５で平均化されて、その結果が変調方式選択部３０に入力される。変調方式選択部３０の動作は実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置と同様であるので省略する。
【００６９】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、２本のアンテナ１、２２で得た２つのＲＳＳＩ信号を平均した信号を用いて変調方式の選択を行うので、実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置よりも受信レベルの精度向上が図れ、変調方式の選択を高精度に行うことが可能となる。また、通信状況に応じて、的確な変調方式が選択できることから、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００７０】
なお、上記実施の形態２では、アンテナの本数を２としたが、この数に限定されず、任意の数のアンテナを用いても構わない。
【００７１】
また、上記実施の形態２においては、変調方式の選択のみ行ったが、誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００７２】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において上述した実施の形態１及び２のＯＦＤＭ通信装置と共通する部分には同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、２本のアンテナ１、２２で受信した信号の受信レベルのうち最も大きいものを選択することにより、特にマルチパスの遅延時間が短い場合においては、上述した実施の形態２のＯＦＤＭ通信装置よりも変調方式の選択を高精度に行うことが可能となる。
【００７３】
マルチパスの遅延時間が短い場合には全サブキャリアの受信レベルが落ち込むことがあり、受信レベルの検出精度が大きく低下してしまう。このような場合に、受信レベルの最も大きいアンテナの受信レベル情報を選択することにより、受信レベルの検出精度の低下を防ぐことができる。
【００７４】
図５において、大小比較部３１が２本のアンテナ１、２２で受信した信号の受信レベルの比較を行い、大きい方の信号を出力する。なお、２本のアンテナ１、２２で受信した信号のうち大きい方の信号を用いること以外は、実施の形態２のＯＦＤＭ通信装置と同様であるので、他の部分の説明は省略する。
【００７５】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、２本のアンテナ１、２２で受信した信号の受信レベルのうち最も大きいものを選択することにより、特にマルチパスの遅延時間が短い場合においては、実施の形態２のＯＦＤＭ通信装置よりも変調方式の選択を高精度に行うことが可能となる。また、通信状況に応じて、的確な変調方式が選択できることから、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００７６】
なお、上記実施の形態３においては、変調方式の選択のみ行ったが、同時に誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００７７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ通信装置は、上述した実施の形態２及び３のＯＦＤＭ通信装置に対して、２つの無線系統（以下、２ブランチという）で検出したＲＳＳＩ信号を平均した結果を使用するか、または大きい方を使用するかを、２ブランチで検出したＲＳＳＩ信号の差によって選択可能とすることにより、実施の形態２及び３のＯＦＤＭ通信装置に対して、任意のマルチパスの遅延分散が大きい場合でも小さい場合でもＲＳＳＩ信号の精度を向上できる点にある。
【００７８】
マルチパスの遅延分散が大きい場合、全サブキャリアの受信レベルがかたまって落ち込むことは殆どなく、全サブキャリアの平均レベルの２ブランチ間の差は小さいため、２ブランチのＲＳＳＩ信号を平均した方がＲＳＳＩ検出精度はよい。しかしながら、マルチパスの遅延分散が小さい場合、全サブキャリアの受信レベルがかたまって落ち込むことが多いので、全サブキャリアの平均レベルの２ブランチ間の差は大きいため、２ブランチのＲＳＳＩ信号のうち大きい方を選択した方がＲＳＳＩ検出精度はよい。
【００７９】
図６は、本実施の形態に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。なお、上述した実施の形態２及び３のＯＦＤＭ通信装置と共通する部分には同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
この図において、ＲＳＳＩ生成部３２は、２ブランチ間のＲＳＳＩ信号の差の絶対値を求め、その値が所定の閾値を超えた場合に２ブランチのＲＳＳＩ信号のうち大きい方を選択した結果を出力し、そうでない場合は２ブランチのＲＳＳＩ信号を平均した結果を出力する。
【００８０】
図７は、ＲＳＳＩ生成部３２の構成を示すブロック図である。この図において、ＲＳＳＩ生成部３２は、２ブランチのＲＳＳＩ信号の平均を求める平均化部３３と、２ブランチ間のＲＳＳＩ信号の差の絶対値を求めるとともに、大小比較してその結果（大小比較結果）を出力する大小比較部３４と、２ブランチ間のＲＳＳＩ信号の差の絶対値と所定の閾値Ｔｈ７を比較し、その結果を出力する大小比較部３５と、２ブランチ間のＲＳＳＩ信号の差の絶対値が所定の閾値を超えた場合には、２ブランチのＲＳＳＩ信号のうち大きい方を選択して出力し、２ブランチ間のＲＳＳＩ信号の差の絶対値が所定の閾値を超えない場合には、２ブランチのＲＳＳＩ信号を平均した結果を選択して出力する選択部３６とを備えている。
【００８１】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、２ブランチで検出したＲＳＳＩ信号を平均した結果を使用するか、大きい方を使用するかを、２ブランチで検出したＲＳＳＩ信号の差によって選択可能とするので、実施の形態２及び３のＯＦＤＭ通信装置に対して任意のマルチパスの遅延分散が大きい場合でも小さい場合でもＲＳＳＩ信号の精度の向上が図れる。
【００８２】
なお、上記実施の形態４においては、変調方式の選択のみ行ったが、誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００８３】
（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図である。なお、この図において上述した実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部３０と共通する部分には同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００８４】
本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、受信信号の信号レベルが所定レベル以下のサブキャリアについては、変調方式を選択する処理に用いないようしたものである。このようにすることで、上述した実施の形態１から実施の形態４の各ＯＦＤＭ通信装置よりもさらに、変調方式の選択を高精度に行うことが可能となる。
【００８５】
ここで、図９はマルチパス環境下での受信信号を示す波形図である。この図において、マルチパス環境下では受信レベルが落ち込むサブキャリアが発生することがある。このサブキャリアは信号対熱雑音比が劣化しているので、これを使用してマルチパスの遅延時間情報の生成を行うとマルチパスの遅延時間情報の検出精度が低下してしまうことになる。そこで、受信レベルが所定の閾値Ｔｈ４より下回ったサブキャリアをマルチパスの遅延時間情報生成回路に入力しないようにすることで、マルチパスの遅延時間情報の検出精度の低下を防止することが可能となる。
【００８６】
図８において、絶対値検出部３７は、フーリエ変換後の信号の絶対値を検出する。大小比較部３８は、絶対値検出部３７の出力と所定の閾値Ｔｈ４とを比較し、絶対値検出部３７の出力が閾値Ｔｈ４より小さければ、現時点でのサブキャリアからの信号を取り込まないようにする選択信号を選択部３９に入力する。選択部３９は、大小比較部３８より選択信号が入力されると、絶対値検出部３７の出力（即ち、現時点でのサブキャリアからの信号）を後の回路（マルチパスの遅延時間検出回路）に入力しないようにする。マルチパスの遅延時間検出回路については、上述した実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置と同様であるので、説明は省略する。
【００８７】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ装置は、受信信号の信号レベルが所定レベル以下のサブキャリアについては、変調方式を選択する処理に用いないようにするので、上述した実施の形態１から実施の形態３の各ＯＦＤＭ通信装置よりも更に変調方式の選択を高精度に行うことが可能となる。
【００８８】
なお、上記実施の形態５においては、変調方式の選択のみ行ったが、誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００８９】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図である。なお、この図において上述した実施の形態５のＯＦＤＭ通信装置と共通する部分には同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【００９０】
本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、特定のサブキャリアを、変調方式を選択する処理に用いないようにして、隣接チャネル干渉波、直流オフセット等が存在する場合でも、変調方式の選択を高精度に行うことを可能としたものである。図１１に示すように、隣接チャネル干渉波が存在する場合や、図１２に示すように、アナログフィルタによる群遅延偏差や振幅偏差が存在する場合、両端のサブキャリアの品質が劣化する。また、直流オフセットが存在する場合は、直流に配置されるサブキャリアの品質が劣化する。
【００９１】
このように、チャネルを構成するサブチャネルの両端の例えば１本乃至３本のサブキャリアや、直流に配置されるサブキャリアをマルチパスの遅延時間情報の検出に用いると検出精度が悪化してしまう。そこで、両端のサブキャリアおよび直流に配置されるサブキャリアをマルチパスの遅延時間情報検出に使用しないようにすることで、隣接チャネル干渉波等が存在する場合であっても、変調方式の選択を高精度に行うことが可能となる。
図１０において、本実施の形態では、両端のサブキャリアと直流に配置されるサブキャリアの絶対値情報を選択部３９に入力しないようにする選択部４０を絶対値検出部３７と選択部３９との間に設けている。選択部３９以外の各部は、上述した実施の形態１から実施の形態５の各ＯＦＤＭ通信装置と同様であるので、説明は省略する。
【００９２】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ装置は、特定のサブキャリア即ち両端のサブキャリアおよび直流に配置されるサブキャリアを、変調方式を選択する処理に用いないので、隣接チャネル干渉波、直流オフセットが存在する場合でも、変調方式の選択を高精度に行うことが可能となる。
【００９３】
なお、上記実施の形態６においては、両端のサブキャリアと直流に配置されるサブキャリアを使用しないようにする場合について説明したが、これらに限定されず、固定的に使用しないサブキャリアを任意に設定できるようにしても構わない。
【００９４】
また、上記実施の形態６においては、変調方式の選択のみ行ったが、誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００９５】
（実施の形態７）
図１３は、本発明の実施の形態７に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図である。なお、この図において上述した実施の形態１及び６のＯＦＤＭ通信装置と共通する部分には同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、サブキャリアを、変調方式を選択する処理に用るか否かの選択に使用する閾値の値を変更できるようにして、上述した実施の形態５のＯＦＤＭ通信装置よりも更に変調方式の選択を高精度に行うことを可能としたものである。
【００９６】
サブキャリアを、変調方式を選択する処理に用るか否かの選択に使用する閾値の最適値は受信レベルによって異なる。すなわち、ＲＳＳＩ信号のレベルが低い場合には、サブキャリアに重畳されている熱雑音レベルが大きくなるため、閾値を大きい値にしてレベルの低いサブキャリアを変調方式の選択に使用しないようにする必要がある。本実施の形態では、この閾値をＲＳＳＩ信号のレベルに従って値を変化させるようにした。
【００９７】
図１３において、大小比較部４１は、ＲＳＳＩ信号と所定の閾値Ｔｈ６とを比較し、ＲＳＳＩ信号のレベルが閾値Ｔｈ６より小さい場合は大きい方の閾値を選択する選択信号を出力し、閾値Ｔｈ６より大きい場合は小さい方の閾値を選択する選択信号を出力する。選択部４２は、大小比較部４１からの選択信号に従って閾値Ｔｈ４又は閾値Ｔｈ５のいずれか一方を選択する。この場合、閾値Ｔｈ４＞閾値Ｔｈ５とすると、ＲＳＳＩ信号のレベルが閾値Ｔｈ６より小さければ閾値Ｔｈ４を選択し、ＲＳＳＩ信号のレベルが閾値Ｔｈ６より大きければ閾値Ｔｈ５を選択する。
【００９８】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、サブキャリアを、変調方式を選択する処理に用いるか否かの選択に使用する閾値を可変としたので、実施の形態６のＯＦＤＭ通信装置よりもさらに変調方式の選択を高精度に行うことができる。また、通信状況に応じて、的確な変調方式が選択できることから、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【００９９】
なお、上記実施の形態７では、閾値を２種類（Ｔｈ４、Ｔｈ５）設定したが、この数に限定されず、任意の数の閾値を設定しても構わない。
【０１００】
また、上記実施の形態７においては、変調方式の選択のみ行ったが、誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【０１０１】
（実施の形態８）
図１４は、本発明の実施の形態８に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図である。なお、この図において上述した実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置と共通する部分には同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
【０１０２】
本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、マルチパスの遅延時間情報として、検出タイミング誤差情報を用いている点が実施の形態１から実施の形態６のＯＦＤＭ通信装置と異なっている。検出タイミング情報を用いることで、上記各実施の形態のＯＦＤＭ通信装置よりも更に回路規模の削減が可能となる。例えば、実施の形態１のＯＦＤＭ通信装置と比べて、絶対値検出部６、遅延部７、減算部８、絶対値検出部９及び平均化部１０が不要となる。
【０１０３】
図１６は、遅延分散が１５０ｎｓｅｃの場合と２５０ｎｓｅｃの場合における同期検出特性のシミュレーション結果である。この図に示すように、マルチパスの遅延時間が長くなるに従ってタイミング誤差は大きくなる。図示せぬ同期部で検出されたタイミングでフレーム同期処理が行われるため、その際に得られる検出タイミング誤差情報に用いることができる。
【０１０４】
図１４において、大小比較部１１は、検出タイミング誤差情報と所定の閾値Ｔｈ３とを比較し、その結果から変調方式の選定を行うための閾値を選択する選択信号を出力する。選択部１９は、大小比較部１１からの選択信号に従って閾値Ｔｈ１又は閾値Ｔｈ２のいずれか一方を選択する。大小比較部２１は、選択された閾値とＲＳＳＩ信号とを比較して変調方式を選択する変調方式選択情報を出力する。
【０１０５】
なお、図１５は、検出タイミング誤差情報が得られるフレーム同期処理部の構成を示すブロック図であり、平均化部４３、メモリ４４及び減算部４５を有して構成される。この構成において、まずＦＦＴ部３（図１参照）より入力される検出タイミング情報は、平均化部４３によって平均化される。次いで、平均化部４３にて平均されたタイミング情報はメモリ４４に格納される。最後に、ＦＦＴ部３より入力される検出タイミング情報は、減算部４５によりメモリ４４に格納されたタイミング情報と減算され、タイミング誤差情報が得られる。
【０１０６】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、マルチパスの遅延時間情報として検出タイミング誤差情報を用いるので、実施の形態１から実施の形態６の各ＯＦＤＭ通信装置よりも更に回路規模の削減が可能となる。
【０１０７】
なお、上記実施の形態８においては、変調方式の選択のみ行ったが、誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【０１０８】
（実施の形態９）
図１７は、本発明の実施の形態９に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図である。なお、この図において前述した実施の形態８のＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部と共通する部分には同一の符号を付して、詳しい説明を省略する。
本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、時間的に遅いタイミング誤差が発生したときの検出タイミング誤差情報のみを用いることにより、実施の形態８のＯＦＤＭ通信装置よりも更に遅延分散情報を精度よく生成できるようにしたものである。
【０１０９】
時間的に遅いタイミング誤差が発生する原因は主にマルチパスであるが、時間的に早いタイミング誤差が発生する原因は、主にマルチパス以外の要因（例えば熱雑音）である。したがって、時間的に遅いタイミング誤差が発生した場合の検出タイミング誤差情報のみを用いる方が遅延分散情報を精度よく生成することが可能である。
【０１１０】
時間的に遅いタイミング誤差が発生した場合の検出タイミング誤差情報のみを用いて遅延分散情報を生成する以外は、実施の形態８のＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部と同じである。図１７において、スイッチ４６は、検出タイミング誤差情報の極性ビットが時間的に遅い場合を示す論理のときのみ、検出タイミング誤差情報を大小比較部１１に入力するものである。
【０１１１】
このように、本実施の形態のＯＦＤＭ通信装置は、時間的に遅いタイミング誤差が発生した場合の検出タイミング誤差情報のみを用いるので、実施の形態８のＯＦＤＭ通信装置よりも更に遅延分散情報を精度よく生成することができる。
【０１１２】
なお、上記実施の形態９においては、変調方式の選択のみ行ったが、誤り訂正の符号化率の選択を行うようにしてもよい。このようにすることにより、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、信号対熱雑音比に関する情報を生成せず、受信レベル情報を用いて、これとマルチパスの遅延時間情報の両方を用いて通信を行うための変調方式又は誤り訂正の符号化率を選択するための処理を行うので、変調方式又は誤り訂正の符号化率の選択を行う回路の回路規模を低減することができ、これによって装置の小型化及び省電力化を図ることができる。また、通信状況に応じて、的確な変調方式又は誤り訂正の符号化率が選択できることから、伝送効率と誤り率特性の両立も図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るＯＦＤＭ通信装置における変調方式の選択方法を説明するための図
【図４】本発明の実施の形態２に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態３に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態４に係るＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図７】実施の形態４に係るＯＦＤＭ通信装置のＲＳＳＩ生成部の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態５に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図
【図９】マルチパス環境下での受信信号を示す図
【図１０】本発明の実施の形態６に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図
【図１１】隣接チャネル干渉波存在下での受信信号を示す図
【図１２】アナログフィルタによる劣化が存在する場合の受信信号を示す図
【図１３】本発明の実施の形態７に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態８に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図
【図１５】ＯＦＤＭ通信装置のフレーム同期処理部の構成を示すブロック図
【図１６】遅延分散波形の一例を示す図
【図１７】本発明の実施の形態９に係るＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図
【図１８】従来のＯＦＤＭ通信装置の構成を示すブロック図
【図１９】ＯＦＤＭ通信装置におけるフレームフォーマットを示す図
【図２０】従来のＯＦＤＭ通信装置における変調方式の選択方法を説明するための図
【図２１】従来のＯＦＤＭ通信装置の変調方式選択部の構成を示すブロック図
【符号の説明】
１、２２  アンテナ
２、２３  無線部
３、２４  ＦＦＴ部
４  復調部
６、９、２６、２７、３７  絶対値検出部
７  遅延部
８  減算部
１０、２５、３３、４３  平均化部
１１、２１、２８、３１、３４、３５、３８、４１  大小比較部
１９、２９、３６、３９、４０、４２  選択部
１０、３３、４３  平均化部
３０  変調方式選択部
３２  ＲＳＳＩ生成部
４４  メモリ
４６  スイッチ
【図１】
0003681988.tif 000002
【図２】
0003681988.tif 000003
【図３】
0003681988.tif 000004
【図４】
0003681988.tif 000005
【図５】
0003681988.tif 000006
【図６】
0003681988.tif 000007
【図７】
0003681988.tif 000008
【図８】
0003681988.tif 000009
【図９】
0003681988.tif 000010
【図１０】
0003681988.tif 000011
【図１１】
0003681988.tif 000012
【図１２】
0003681988.tif 000013
【図１３】
0003681988.tif 000014
【図１４】
0003681988.tif 000015
【図１５】
0003681988.tif 000016
【図１６】
0003681988.tif 000017
【図１７】
0003681988.tif 000018
【図１８】
0003681988.tif 000019
【図１９】
0003681988.tif 000020
【図２０】
0003681988.tif 000021
【図２１】
0003681988.tif 000022