(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＯＦＤＭ信号を伝送フレームを用いて伝送する通信システムのＯＦＤＭ信号伝送方法において、
複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置し、
前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルは、１つの前記伝送フレーム内に少なくとも２個以上が配置され、かつそれぞれが異なる信号波形を有することを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送方法。
【請求項２】
ＯＦＤＭ信号を伝送フレームを用いて伝送する通信システムのＯＦＤＭ信号伝送方法において、
複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置し、
前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルは、１つの前記伝送フレーム内に少なくとも２種類以上を順次伝送し、かつこれを１つの前記伝送フレーム内で少なくとも２回以上繰り返すことを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送方法。
【請求項３】
前記順次伝送される複数の異なる伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルが、１つの前記伝送フレーム内で繰り返し連続で伝送されることを特徴とする請求項２記載のＯＦＤＭ信号伝送方法。
【請求項４】
ＯＦＤＭ信号を伝送フレームを用いて伝送する通信システムのＯＦＤＭ信号伝送方法において、
複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置し、
前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルが、前記直交周波数多重変調された有効シンボル期間内に構成されることを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送方法。
【請求項５】
ＯＦＤＭ信号を伝送フレームを用いて伝送する通信システムのＯＦＤＭ信号伝送方法において、
複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置する配置伝送手順と、
前記配置伝送手順で伝送された伝送フレームを検出する検出手順とを具備し、
前記配置伝送手順は、１つの前記伝送フレーム内に少なくとも２個以上、かつそれぞれが異なる信号波形を有する前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを配置して伝送することを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送方法。
【請求項６】
ＯＦＤＭ信号を伝送フレームを用いて伝送する通信システムのＯＦＤＭ信号伝送方法において、
複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置して伝送する配置伝送手順と、
前記配置伝送手順で伝送された伝送フレームを検出する検出手順とを具備し、
前記配置伝送手順は、１つの前記伝送フレーム内で少なくとも２種類以上の前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルをそれぞれ順次配置して伝送することを２回以上繰り返すことを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送方法。
【請求項７】
ＯＦＤＭ信号を伝送フレームを用いて伝送する通信システムのＯＦＤＭ信号伝送方法において、
複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置して伝送する配置伝送手順と、
前記配置伝送手順で伝送された伝送フレームを検出する検出手順とを具備し、
前記配置伝送手順は、１つの前記伝送フレーム内で複数の異なる伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルが、１つの前記伝送フレーム内で繰り返し連続伝送することを特徴とするＯＦＤＭ信号伝送方法。
【請求項８】
ＯＦＤＭ信号を伝送フレームを用いて伝送する通信システムのＯＦＤＭ信号送信装置において、
前記伝送フレーム検出用データ及び前記伝送フレーム検出用データ以外の情報データが入力され、前記伝送フレーム検出用データと前記情報データを順次隣接して伝送フレームを構成するようにデータ配列を行なうデータ配列手段と、
前記データ配列手段により配列されたデータに基づいて、複数のサブキャリアを直交周波数分割多重変調することにより、順次隣接する伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルと、前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルに続いて伝送される情報ＯＦＤＭシンボルとによって構成される伝送フレームを生成する変調手段とを具備し、
前記伝送フレーム検出用データが、前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを少なくとも２種類以上生成して、かつこれらを１つの前記伝送フレーム内で少なくとも複数回繰り返すことを特徴とするＯＦＤＭ信号送信装置。
【請求項９】
ＯＦＤＭ信号を伝送フレームを用いて伝送する通信システムのＯＦＤＭ信号受信装置において、
伝送フレーム検出用データ及び伝送フレーム検出用データ以外の情報データに基づいて複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって変調され、伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルと情報ＯＦＤＭシンボルとを有する伝送フレームにより伝送されたＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した前記ＯＦＤＭ信号を直交周波数分割多重復調して、前記情報ＯＦＤＭシンボルから情報データを得る復調手段と、
少なくとも前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルの伝送期間の半分の期間だけ遅延させる遅延手段と、
前記遅延手段の入出力を用いて前記ＯＦＤＭ信号の類似性を検出する類似性検出手段と、
前記類似性検出手段の検出結果に基づいて前記ＯＦＤＭ信号内の前記伝送フレームの位置を逐次補正する伝送フレーム位置補正手段とを具備したことを特徴とするＯＦＤＭ信号受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送フレームを用いて情報の伝送を行なう通信システムにおいて、特に時分割多重（ＴＤＤ）方式を採用している通信システムにおいて、伝送フレーム内の情報が直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ）変調信号であるときに、伝送フレーム同期性能を向上させるようにしたＯＦＤＭ信号伝送方法、ＯＦＤＭ信号送信装置及びＯＦＤＭ信号受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、映像信号や音声信号、そしてデータ信号の伝送において、高品質で周波数利用効率が高く、かつ異なる品質の信号の伝送が可能なディジタル変調／伝送方式として直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）出変調方式が注目されている。
【０００３】
また、ＯＦＤＭ方式は無線通信に不可避なマルチパス伝播干渉に強い基本伝送特性を持っていることも注目されている大きな要因である。ＯＦＤＭ方式は、ディジタル地上波ＴＶ放送システムの伝送方式として欧州および日本で採用が決まり、現在、実証実験が開始されている。
【０００４】
さらに、耐マルチパス伝播特性に優れいてることから、公衆サービスや自営サービスの広帯域マルチメディア通信に適しているとして、米国のＩＥＥＥ８０２．１１や欧州のＥＴＳＩ−ＢＲＡＮ、そして日本のＡＲＩＢ−ＭＭＡＣなどで採用が決まりつつある伝送方式である。
【０００５】
ＯＦＤＭ方式は、伝送するディジタルデータを互いに直交する多数の搬送波（サブキャリアと称する）に分散してそれぞれのサブキャリを変調する方式である。ＯＦＤＭ信号は、通常、各サブキャリアを多相ＰＳＫ変調もしくは多値ＱＡＭ変調し、これらサブキャリアを逆高速フーリェ変換（ＩＦＦＴ）を行なって生成される。
【０００６】
このように逆高速フーリェ変換により生成された有限時間（ブロック）のＯＦＤＭ信号をＯＦＤＭ有効シンボルと呼び、これにマルチパス対策のためのＯＦＤＭシンボルの一部を複製したガードインターバルを付与してＯＦＤＭシンボルが生成される。
【０００７】
ディジタル地上波放送システムでは、このＯＦＤＭシンボルを連続的に生成し、映像信号や音声信号を伝送フレームに乗せて伝送する。その際、同システムでは、伝送フレームの検出のために、伝送フレームの先頭に無信号のヌルシンボルを設け、比較的容易に伝送フレームの検出（同期）を実現している。
【０００８】
元来、ＯＦＤＭ信号の時間波形は、雑音と同様な性質を持っているため、時間波形に特徴がない。そこで、放送システムでは、物理的に振幅が無い（受信信号が存在しない）信号としてヌルシンボルを挿入し、その存在を検出することで伝送フレームの同期を図っている。
【０００９】
しかし、時分割多重（ＴＤＤ）方式を採用した通信システムでは、送受信が同一周波数で行われる上、１つの伝送フレーム内に複数のユーザ用の送信期間（送信スロット）と複数のユーザ用の受信期間（受信スロット）が存在する。
これら送受信スロットは、必ずしも全部が使用されているわけではない。
【００１０】
特に端末局（ユーザ）から基地局への送信に利用される送信スロットには、空きがある場合がある。これを基地局で見ると先述したヌルシンボルに相当するため、ＴＤＤ方式を採用した通信システムでは、ヌルシンボルを伝送フレーム検出用に挿入することはできない。
【００１１】
したがって、この場合には別途伝送フレーム検出用のシンボルが必要となる。米国で標準化されたＯＦＤＭ方式を採用した無線ＬＡＮシステム（ＩＥＥＥ８０２．１１）では、伝送フレーム検出用に同一ＯＦＤＭ有効シンボルを連続して送信する方法（スタートシンボルと称する）が提案されている。
【００１２】
この提案では、このスタートシンボルどうしの相関演算をすることにより、伝送フレームの検出を行う。また、この連続する２つのスタートシンボルは伝送フレーム検出の他に、ＯＦＤＭシンボル同期や周波数オフセット検出、サンプリング位相誤差検出等に用いることができる。
【００１３】
さらに、差動変調伝送の場合には、このスタートシンボルを基準位相シンボルとして用いることができる。これは、無線ＬＡＮシステムがランダムアクセス方式を採用していること、そして１つの伝送フレームは１人のユーザしか利用しないためである。しかし、ＴＤＤ方式の通信システムに適用する場合、同一の伝送フレーム内に複数のユーザの送信スロットと受信スロットが存在し、スロット同期を取るために各送受信スロット内の連続する２つのスタートシンボルを配置する構成となる。
【００１４】
このような構成とすると、この連続する２つのスタートシンボルだけの相関演算結果だけでは、スロットの同期は実現できても伝送フレームの検出は実現できない。そこで、ヌルシンボルでもなく、さらに連続するスタートシンボルでもない伝送フレーム検出シンボルが必要となる。
【００１５】
しかも、ＯＦＤＭ方式を採用していることから、現存する無線通信システムに頻繁に見られる時間軸上で変調されたユニークワードやプリアンブル等を伝送フレーム検出用に付与することは適切ではないとう問題点があった。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ＴＤＤ方式の通信システムにＯＦＤＭ信号を適用した場合、複数の送受信スロットで構成する伝送フレームでは、スロットが存在しないことがあるため、ヌルシンボルを伝送フレーム検出に用いることができないという問題点があった。
【００１７】
さらに、各スロットの先頭に位置するスロット同期のための少なくとも２つ以上の連続する同一のスタートシンボルを用いても伝送フレームの検出を行うことができないという問題点があった。
【００１８】
また、ＯＦＤＭ信号の時間波形から同期情報を抽出するには、ＯＦＤＭシンボルどうしの相関演算を利用する他は無い現状もある。
【００１９】
本発明は、係る問題点に鑑みてなされたものであって、複数の送受信スロットで構成される伝送フレームを用いて通信を行う際に、ヌルシンボルではなく、かつ連続する複数のスタートシンボルでもない伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを伝送フレーム内に配置し、かつＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関処理やスタートシンボル相関処理と独立した相関処理で伝送フレームの検出が実現できるＯＦＤＭ信号伝送方法、ＯＦＤＭ信号送信装置及びＯＦＤＭ信号受信装置を提供する。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明のＯＦＤＭ信号伝送方法は、複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置し、前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルは、１つの前記伝送フレーム内に少なくとも２個以上が配置され、かつそれぞれが異なる信号波形を有することを特徴とする。
【００２３】
このような構成とすることにより、ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関やスタートシンボル相関を利用した検出処理と独立して伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００２４】
さらに本発明のＯＦＤＭ信号伝送方法は、複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置し、前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルは、１つの前記伝送フレーム内に少なくとも２種類以上を順次伝送し、かつこれを１つの前記伝送フレーム内で少なくとも２回以上繰り返すことを特徴とする。
【００２５】
このような構成とすることにより、ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関やスタートシンボル相関を利用した同期処理とは独立して伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００２６】
さらに本発明のＯＦＤＭ信号伝送方法は、順次伝送される複数の異なる伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルが、１つの伝送フレーム内で繰り返し連続で伝送されることを特徴とする。
【００２７】
このような構成とすることにより、ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関やスタートシンボル相関を利用した検出処理と独立して伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００２８】
また本発明のＯＦＤＭ信号伝送方法において、複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置し、伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルが、直交周波数多重変調された有効シンボル期間内に構成されることを特徴とする。
【００２９】
このような構成とすることにより、装置の簡略化が可能になると共に、冗長成分である伝送フレーム検出用ＯＦＤＭ伝送期間を短縮することが可能となる。
【００３２】
また、本発明のＯＦＤＭ信号伝送方法は、複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置する配置伝送手順と、前記配置伝送手順で伝送された伝送フレームを検出する検出手順とを具備し、前記配置伝送手順は、１つの前記伝送フレーム内に少なくとも２個以上、かつそれぞれが異なる信号波形を有する前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを配置して伝送することを特徴とする。
【００３３】
このような構成とすることにより、  ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関やスタートシンボル相関を利用した検出処理とは独立して伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００３４】
また、本発明のＯＦＤＭ信号伝送方法は、複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置して伝送する配置伝送手順と、前記配置伝送手順で伝送された伝送フレームを検出する検出手順とを具備し、前記配置伝送手順は、１つの前記伝送フレーム内で少なくとも２種類以上の前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルをそれぞれ順次配置して伝送することを２回以上繰り返すことを特徴とする。
【００３５】
このような構成とすることにより、  ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関やスタートシンボル相関を利用した検出処理とは独立して伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００３６】
また、本発明のＯＦＤＭ信号伝送方法は、複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって生成される伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを、前記伝送フレーム内に配置して伝送する配置伝送手順と、前記配置伝送手順で伝送された伝送フレームを検出する検出手順とを具備し、前記配置伝送手順は、１つの前記伝送フレーム内で複数の異なる伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルが、１つの伝送フレーム内で繰り返し連続伝送することを特徴とする。
【００３７】
このような構成とすることにより、  ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関やスタートシンボル相関を利用した検出処理とは独立して伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００４２】
また本発明のＯＦＤＭ信号送信装置は、前記伝送フレーム検出用データ及び前記伝送フレーム検出用データ以外の情報データが入力され、前記伝送フレーム検出用データと前記情報データを順次隣接して伝送フレームを構成するようにデータ配列を行なうデータ配列手段と、前記データ配列手段により配列されたデータに基づいて、複数のサブキャリアを直交周波数分割多重変調することにより、順次隣接する伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルと、前記伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルに続いて伝送される情報ＯＦＤＭシンボルとによって構成される伝送フレームを生成する変調手段とを具備し、前記伝送フレーム検出用データが、伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルを少なくとも２種類以上生成して、かつこれらを１つの前記伝送フレーム内で少なくとも複数回繰り返すことを特徴とする。
【００４３】
このような構成とすることにより、  ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関やスタートシンボル相関を利用した検出処理とは独立して伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００４４】
また本発明のＯＦＤＭ信号受信装置は、伝送フレーム検出用データ及び伝送フレーム検出用データ以外の情報データに基づいて複数のサブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調によって変調され、伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルと情報ＯＦＤＭシンボルとを有する伝送フレームにより伝送されたＯＦＤＭ信号を受信する受信手段と、受信手段により受信したＯＦＤＭ信号を直交周波数分割多重復調して、情報ＯＦＤＭシンボルから情報データを得る復調手段と、少なくとも伝送フレーム検出用ＯＦＤＭシンボルの伝送期間の半分の期間だけ遅延させる遅延手段と、遅延手段の入出力を用いてＯＦＤＭ信号の類似性を検出する類似性検出手段と、類似性検出手段の検出結果に基づいてＯＦＤＭ信号内の伝送フレームの位置を逐次補正する伝送フレーム位置補正手段とを具備する。
【００４５】
このような構成とすることにより、  ＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関やスタートシンボル相関を利用した検出処理とは独立して伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明に係る伝送フレームとその構成例である。
【００４７】
この実施例では、１つの伝送フレームは、伝送フレーム検出用シンボル（以下では、伝送フレーム同期シンボルと記述する）と受信フレームと送信フレームで構成される時分割多重／時分割多元接続方式を仮定している。
【００４８】
伝送フレーム内の伝送フレーム同期シンボルは、複数の周波数サブキャリアを用いた直交周波数分割多重変調されたＯＦＤＭ信号である。それに続く受信フレームならびに送信フレームは、複数のユーザに割り当てられた複数の受信スロットと送信スロットから構成され、それぞれの送受信スロットは、伝送フレーム同期シンボルと同様に変調されたＯＦＤＭ信号である。
【００４９】
全てのＯＦＤＭ信号が直交周波数分割多重変調されている。図１に示した伝送フレームには、伝送フレーム同期シンボルを伝送フレームの先頭（送信フレームと受信フレームの間）に配置してあるが、この伝送フレーム同期シンボルは、受信フレームと送信フレームの間に配置しても良い。
【００５０】
また、図１では伝送フレーム同期シンボルの詳細を示していないが、一例として少なくともそれぞれが異なる２種類以上のＯＦＤＭ信号が挿入されており、場合によっては、それらを複数回繰り返して配置しても良いものとする。後述するが、例えばＯＦＤＭ信号ＡとＯＦＤＭ信号Ｂとを用い、Ａ、Ｂと配置したり、Ａ、Ｂ、Ａ、Ｂと配置すると極めて効果的である。ＡとＢとの関係は、位相回転の関係であっても良い。
【００５１】
以上のように複数種のＯＦＤＭ信号を伝送フレーム内に交互に配置することで、マルチパス伝播環境下で良好な同期特性を実現するために用いられる同一ＯＦＤＭ信号を連続配置して等価的にガード期間を長くするように信号配置した伝送フレームにおいても本発明によって伝送フレームの検出が容易に実現できる。
【００５２】
また、ＴＤＤ方式で通信を行なう場合でも送信フレームの影響を受けずに確実に伝送フレームの検出とその維持ができる。
【００５３】
図２は、本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、かつ伝送フレーム同期シンボルを伝送フレームの先頭に配置した一実施例である。この実施例では、１つの伝送フレームをＭ個のＯＦＤＭシンボルで構成し、また１つのＯＦＤＭシンボルをＮ本の周波数サブキャリアで構成している。
【００５４】
すなわち、１つの伝送フレームは、周波数方向にＮ個で時間方向にＭ個のデータによって構成される。本実施の形態においては、伝送フレームの先頭に伝送フレーム同期シンボルＡを割り当て、その次に伝送フレーム同期シンボルＢを、その次に伝送フレーム同期シンボルＡまたは受信シンボルを、その次に伝送フレーム同期シンボルＢまたは受信シンボルを、それぞれ割り当てる。
【００５５】
すなわち、３番目からもしくは５番目から受信スロット用の受信シンボルが割り当てられ、それに引き続いて送信スロット用の送信シンボルが割り当てられる。本実施形態では、伝送フレーム同期シンボルＡとＢの２種類を使用し、かつそれらの組み合わせを１回または２回伝送する例を示しているが、このＡ、Ｂの組み合わせの伝送回数は、本実施形態に示す１回または２回に限定するものではなく、本発明の主旨からすれば１回以上で良い。
【００５６】
さらに同図では、伝送フレーム同期シンボルは、ＡとＢの２種類を用い、このシンボルＡとＢを交互に配置する構成を示しているが、本発明の主旨においては、この割り当て方法に限ったものではなく、伝送フレーム同期シンボルＡ、Ｂ、Ｃの３種を用い、シンボルＡ、Ｂ、Ｃとか、Ａ，Ｂ、Ｃ、Ａ、Ｂ、Ｃと割り当てても良い。
【００５７】
同図では伝送フレームの先頭に伝送フレーム同期用シンボルを割り当ててあるが、伝送フレーム内であれば、割り当て位置は特別限定するものでもない。例えば、図１の説明と同様に、受信シンボル群（受信フレーム）と送信シンボル群（送信フレーム）との間に割り当てても良い。
【００５８】
以上のように複数種の異なる伝送フレーム同期用シンボルを伝送フレーム内に交互に配置することで、マルチパス伝播環境下で良好な同期特性を実現するために用いられる同一ＯＦＤＭ信号を連続配置して等価的にガード期間を長くするように信号配置した伝送フレームにおいても、本発明により伝送フレームの同期が容易に実現できる。
【００５９】
また、ＴＤＤ方式で通信を行なう場合でも送信フレームの影響を受けずに確実に伝送フレーム同期と同期の維持ができる。
【００６０】
図３は、本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭシンボル信号で構成し、かつ伝送フレーム同期用シンボルを伝送フレームの先頭に配置した一実施例である。また、伝送フレーム同期用シンボルを有効シンボルＦＳＳ（Ａ）やＦＳＳ（Ｂ）とガード期間ＧＦ（Ａ）やＧＦ（Ｂ）で具体的に示している。
【００６１】
本実施形態では、伝送フレームの先頭にＯＦＤＭシンボル長（有効シンボル＋ガード期間）の伝送フレーム同期シンボルＡとＢを交互に２回割り当て、その後に情報シンボルＩ（１）とＩ（２）が続く構成である。この実施形態では、２種類の伝送フレーム同期シンボルを２回伝送する構成を示しているが、本発明の主旨からすれば、２種類以上でかつ少なくとも１回以上を繰り返し伝送する構成であれば良いので、この実施形態の限りではない。
【００６２】
また、情報シンボルとの境界に位置する伝送フレーム同期シンボルＢは、差動変調を行なう際のスタートシンボルとして利用することもできる。
【００６３】
以上のように複数種の異なるＯＦＤＭシンボルを伝送フレーム内に交互に配置することで、伝送フレームの同期が容易に実現できる。また、ＴＤＤ方式で通信を行なう場合でも送信フレームの影響を受けずに確実に伝送フレーム同期と同期の維持ができる。
【００６４】
図４は、本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、伝送フレーム同期シンボルを伝送フレームの先頭に配置した実施例である。
【００６５】
また、同図は、マルチパス伝播環境下で良好なスロットもしくはシンボル同期を実現するために同一ＯＦＤＭ信号を連続配置して等価的にガード期間を長くするようにした有効シンボル長のスタートシンボルを２個連続的に割り当てた伝送フレームの構成例である。
【００６６】
このような場合にも図３と同様に、伝送フレームシンボルを有効シンボルＦＳＳ（Ａ）やＦＳＳ（Ｂ）とガード期間ＧＦ（Ａ）やＧＦ（Ｂ）を割り当てた構成をとる。同図の実施形態では、有効シンボルとガード期間からなるＯＦＤＭシンボルとして伝送フレーム同期シンボルＡとＢを交互に２回割り当て、これに引き続き有効シンボル長のスタートシンボルＳＳが２連続（ＳＳ（１）とＳＳ（２））、その後に情報シンボルが配置されている。
【００６７】
以上のように複数種の異なるＯＦＤＭシンボルを伝送フレーム内に交互に配置することで、伝送フレームの同期が容易に実現できる。また、ＴＤＤ方式で通信を行なう場合でも送信フレームの影響を受けずに確実に伝送フレーム同期と同期の維持ができる。
【００６８】
また、本発明の主旨からすれば、図１乃至図３での説明と同様に、フレーム同期シンボルＡとＢは、それぞれ１回ずつ割り当て、その後にスタートシンボルを２個配置する構成でも、同様な効果が得られる。
【００６９】
図５は、本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、かつ伝送フレーム同期用シンボルを伝送フレームの先頭に配置した一実施例である。また、伝送フレームシンボルを有効シンボルＦＳＳ（Ａ）やＦＳＳ（Ｂ）だけで構成した場合を示している。本実施形態では、伝送フレームの先頭に有効シンボル長の伝送フレーム同期用シンボルＡとＢを交互に割り当て、それに引き続いて情報シンボル（１）と（２）が割り当てられている。
【００７０】
この実施の形態では、２種類の伝送フレーム同期シンボルを用いているが、２種類以上でかつ１回以上を繰り返す構成であれば、この実施形態の限りではない。
【００７１】
つまり、本発明の主旨によれば、ＦＳＳ（Ａ）、ＦＳＳ（Ｂ）に引き続いてＩ（１）、Ｉ（２）でも良い。また、伝送フレーム同期シンボルＢは、差動変調を行なう際のスタートシンボルに割り当てることもできる。
【００７２】
以上のように複数種の異なる有効シンボル長の伝送フレーム同期シンボルを伝送フレーム内に交互に配置することで、伝送フレームの同期が容易に実現できる。また、ＴＤＤ方式で通信を行なう場合でも送信フレームの影響を受けずに確実に伝送フレーム同期と同期の維持ができる。
【００７３】
図６は、本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、伝送フレーム同期用シンボルを伝送フレームの先頭に配置した実施例である。
【００７４】
また、同図は、マルチパス伝播環境下で良好なスロットもしくはシンボル同期を実現するために同一ＯＦＤＭ信号を連続配置して等価的にガード期間を長くするようにした有効シンボル長のスタートシンボルを連続して割り当てた伝送フレーム構成である。
【００７５】
本実施形態では、伝送フレームシンボルを有効シンボルＦＳＳ（Ａ）やＦＳＳ（Ｂ）だけを割り当てている。同図の実施の形態では、有効シンボル長の伝送フレーム同期シンボルＡとＢを交互に２回割り当て、これに引き続き有効シンボル長のスタートシンボルＳＳが２連続（ＳＳ（１）とＳＳ（２））、その後に情報シンボルＩ（１）が配置されている構成であるが、本発明の主旨からすれば、伝送フレーム同期シンボルＡとＢを１回割り当て、これに引き続きスタートシンボルＳＳが２連続、その後に情報シンボルＩを割り当てても良い。
【００７６】
以上のように複数種の異なる有効シンボル長の伝送フレーム同期シンボルを伝送フレーム内に交互に配置することで、伝送フレームの同期が容易に実現できる。また、ＴＤＤ方式で通信を行なう場合でも送信フレームの影響を受けずに確実に伝送フレーム同期と同期の維持ができる。
【００７７】
図７は、本発明に係るＯＦＤＭ伝送装置、特に送信装置の構成およびＯＦＤＭ信号で構成される伝送フレームの生成動作を詳述するための一実施例である。入力端子１を介して入力された情報データは、Ｓ／Ｐ変換器２によってパラレルデータに変換された後、シンボルマッピング回路３によってＩデータ及びＱデータからなる情報シンボルデータに変換される。
【００７８】
この情報シンボルデータは、多相ＰＳＫ信号や多値ＱＡＭ信号である。シンボルマッピング回路３からの情報シンボルデータは、マルチプレクサ回路４に入力される。マルチプレクサ回路４には、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５，６からそれぞれ伝送フレーム同期シンボル用データＡとＢも入力されており、マルチプレクサ回路４は、図３や図５の伝送フレーム例に対応させてデータ配列手段７が情報シンボルデータ、伝送フレーム同期シンボル用データＡ、伝送フレーム同期シンボル用データＢを切り換えてインターリーブ回路８に与える。
【００７９】
インターリーブ回路８は必須機能ではないが、本実施例では含んでいる。インターリーブ回路８の出力は、ＩＦＦＴ（逆高速フーリェ変換）回路９に入力され、逆高速フーリェ変換により有効シンボル長の時間波形に変換される。ガード期間付加回路１０では、マルチパス干渉歪みの影響を低減するためのガード期間を付加してＤ／Ａ変換器１１，１２に出力する。
【００８０】
ガード期間付加回路１０では、必ずしもガード期間を付加するわけではない。図３に示した伝送フレーム例では、すべてのＯＦＤＭ信号にガード期間が付加されているが、図４に示した伝送フレーム例では、スタートシンボルにガード期間が付加されてない。
【００８１】
また、図５や図６の伝送フレーム同期シンボルにはガード期間が付加されない。Ｄ／Ａ変換器１１、１２によりアナログ信号に変換されたＯＦＤＭ信号は、ＬＰＦ１３、１４で帯域制限（波形整形）し、直交変調回路１５に入力される。
【００８２】
直交変調回路１５では、ＬＰＦ１３、１４の出力を周波数混合器１６、１７により発振器１８からの正弦波とπ／２位相器１９からの余弦波により中間周波数に変換される。中間周波数に変換された周波数混合器１６、１７の出力は合成器２０で合成され、ＢＰＦ２１で帯域制限される。
【００８３】
ＢＰＦ２１の出力は、増幅器２２で増幅され、シンセサイザ２３と周波数混合器２４により無線周波数に周波数変換される。周波数混合器２４の出力は、ＢＰＦ２５で帯域制限され、ＲＦ信号として出力される。
【００８４】
直交変調回路１５の出力をＲＦ信号に変換する部分を周波数変換回路２６で示している。以上のような一連の信号処理を行なうことにより本発明の目的であるＯＦＤＭ信号で構成される伝送フレームが構成できる。
【００８５】
図８は、本発明に係るＯＦＤＭ伝送装置、特に送信装置の構成およびＯＦＤＭ信号で構成される伝送フレームの生成動作を詳述するための別の実施形態である。入力端子１を介して入力された情報データは、Ｓ／Ｐ変換器２によってパラレルデータに変換された後、シンボルマッピング回路３によってＩデータ及びＱデータからなる情報シンボルデータに変換される。
【００８６】
この情報シンボルデータは、多相ＰＳＫ信号や多値ＱＡＭ信号である。シンボルマッピング回路３からの情報シンボルデータは、インターリーブ回路８に入力される。インターリーブ回路８は必須機能ではないが、本実施例では含んだ構成を説明する。
【００８７】
インターリーブ回路８の出力は、ＩＦＦＴ回路９にて逆フーリェ変換され、有効シンボル長の時間波形に変換される。ガード期間付加回路１０では、マルチパス干渉歪みの影響を緩和するためのガード期間を付加してマルチプレクサ回路４に入力される。
【００８８】
マルチプレクサ回路４には、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）５、６からそれぞれ伝送フレーム同期シンボル用ＯＦＤＭ信号時間波形データＡとＢも入力されており、マルチプレクサ回路４は、図３や図５の伝送フレーム例に対応させてデータ配列手段７が情報シンボル、伝送フレーム同期シンボルＡ、伝送フレーム同期シンボルＢを切り換えてＤ／Ａ変換器１１，１２に出力する。情報シンボルにはガード期間付加回路１０でガード期間が付加されるが、ＲＯＭ５、６から読み出された伝送フレーム同期シンボルには、図５や図６に示すようにガード期間が付加されていない。
【００８９】
Ｄ／Ａ変換器１１、１２によりアナログ信号に変換されたＯＦＤＭ信号は、ＬＰＦ１３、１４で帯域制限（波形整形）し、直交変調回路１５に入力される。直交変調回路１５では、ＬＰＦ１３、１４の出力を周波数混合器１６、１７により発振器１８からの正弦波とπ／２位相器１９からの余弦波により中間周波数に変換される。
【００９０】
中間周波数に変換された周波数混合器１６、１７の出力は合成器２０で合成され、ＢＰＦ２１で帯域制限される。ＢＰＦ２１の出力は、増幅器２２で増幅され、シンセサイザ２３と周波数混合器２４により無線周波数に周波数変換される。
【００９１】
周波数混合器２４の出力は、ＢＰＦ２５で帯域制限され、ＲＦ信号として出力される。直交変調回路１５の出力をＲＦ信号に変換する部分を周波数変換回路２６で示している。
【００９２】
以上のような一連の信号処理を行なうことにより本発明の目的であるＯＦＤＭ信号で構成される伝送フレームが構成できる。
【００９３】
図９は、本発明に係るＯＦＤＭ伝送装置、特に受信装置の構成と受信動作を詳述するための一実施例である。入力端子３１からＲＦ信号が入力され、ＢＰＦ３２で帯域制限された後、増幅器３３で増幅される。
【００９４】
増幅されたＲＦ信号は、シンセサイザ３４と周波数混合器３５により中間周波数に変換される。中間周波数に変換された受信信号は、イメージ除去のためにＢＰＦ３６に入力される。
【００９５】
帯域制限された信号は、増幅器３７で増幅され、直交復調手段３８に入力され、ベースバンド信号に変換される。直交復調手段３８は、増幅器３７の出力である中間周波数信号を発振器３９からの出力とπ／２位相器４０の出力と周波数混合器４１、４２によってベースバンド信号に変換される。
【００９６】
周波数混合器４１、４２の出力は、ＬＰＦ４３、４４で帯域制限され、Ａ／Ｄ変換器４５、４６で離散系列に変換される。Ａ／Ｄ変換された離散系列が本発明に従って生成された図３〜６に示す伝送フレームであると、全伝送フレーム同期シンボル長の半分の時間だけ遅延する遅延手段４７に入力される。
【００９７】
図３〜６に示す伝送フレーム例では、上述した時間だけ遅延した遅延手段４７の出力と遅延手段４７の入力とは、極めて類似しているため、この類似性を検出するための類似性検出手段４８に入力される。
【００９８】
例えば、この類似性手段では、相関演算が行われ、相関演算結果のピーク値を伝送フレーム同期基準時刻とする。類似性検出手段４８の出力は、同期保護回路４９にて同期外れが起こり難いような保護がなされ、この伝送フレームのタイミングをもってスイッチ回路５０を動作させ、図１に示す受信フレーム（受信スロット群）だけを受信させる。
【００９９】
スイッチ回路５０を通過した受信ＯＦＤＭ信号からガード期間がガード期間除去回路５１で除去され、ＦＦＴ（高速フーリェ変換）回路５２にて周波数サブキャリアに変換される。ＦＦＴ回路５２の出力は、デインターリーブ回路５３でデインターリーブされ、デマルチプレクサ回路５４において情報シンボルデータのみを選択してシンボルデマッピング回路５５に与える。
【０１００】
シンボルデマッピング回路５５の出力は、Ｐ／Ｓ変換器５６によりしりある情報データが再生される。同図で、遅延手段４７と類似性検出手段４８と保護手段４９で伝送フレーム同期回路５７を構成し、スイッチ手段５０からＰ／Ｓ変換器５６までの回路で復調手段５８が構成される。
【０１０１】
以上のような一連の信号処理を行なうことにより本発明の目的であるＯＦＤＭ信号で構成される伝送フレームを受信した際に、伝送フレームの同期が実現でき、特にＴＤＤで通信を行なう場合に正しく受信フレーム期間（受信スロット群）、すなわち受信ＯＦＤＭシンボルを正確に受信できる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の送受信スロットで構成される伝送フレームを用いて通信を行う際に、ヌルシンボルではなく、かつ連続する複数のスタートシンボルでもない伝送フレーム用同期信号を伝送フレーム内に配置し、かつＯＦＤＭシンボルのガードインターバル相関処理やスタートシンボル相関処理と独立した相関処理で伝送フレームの同期が実現できるＯＦＤＭ信号伝送方法、ＯＦＤＭ信号送信装置及びＯＦＤＭ信号受信装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る伝送フレームとその構成例を説明する図。
【図２】本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、かつ伝送フレーム同期シンボルを伝送フレームの先頭に配置した一実施例を説明する図。
【図３】本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、かつ伝送フレーム同期シンボルを伝送フレームの先頭に配置した別の実施例を説明する図。
【図４】本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、かつ伝送フレーム同期シンボルを伝送フレームの先頭に配置した別の実施例を説明する図。
【図５】本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、かつ伝送フレーム同期シンボルを伝送フレームの先頭に配置した別の実施例を説明する図。
【図６】本発明に係る伝送フレームをＯＦＤＭ信号で構成し、かつ伝送フレーム同期シンボルを伝送フレームの先頭に配置した別の実施例を説明する図。
【図７】本発明に係るＯＦＤＭ伝送装置、特に送信装置の構成およびＯＦＤＭ信号で構成される伝送フレームの生成動作を詳述するための一実施例を詳述する図。
【図８】本発明に係るＯＦＤＭ伝送装置、特に送信装置の構成およびＯＦＤＭ信号で構成される伝送フレームの生成動作を詳述するための別の実施例を詳述する図。
【図９】本発明に係るＯＦＤＭ伝送装置、特に受信装置の構成と受信動作を詳述するための一実施例を詳述する図。
【符号の説明】
１…入力端子
２…Ｓ／Ｐ変換器
３…シンボルマッピング回路
４…マルチプレクサ回路
５，６…ＲＯＭ
７…データ配列手段
８…インターリーブ回路
９…ＩＦＦＴ回路
１０…ガード期間付加回路
１１，１２…Ｄ／Ａ変換器
１３，１４…ＬＰＦ
１５…直交変調回路
１６，１７…周波数混合器
１８…発振器
１９…π／２位相器
２０…合成器
２１・・・ＢＰＦ
２２…増幅器
２３・・・シンセサイザ
２４…周波数混合器
２５…ＢＰＦ
２６…周波数変換回路
２７・・・変調手段
【図１】
0003576412.tif 000002
【図２】
0003576412.tif 000003
【図３】
0003576412.tif 000004
【図４】
0003576412.tif 000005
【図５】
0003576412.tif 000006
【図６】
0003576412.tif 000007
【図７】
0003576412.tif 000008
【図８】
0003576412.tif 000009
【図９】
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