(57)【要約】フレーム長が比較的長い場合においても、推定された伝送路特性の誤差を抑える。ＯＦＤＭ送信装置は、送信されるべき情報データとパイロット信号とを、ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアに割り当てて前記ＯＦＤＭシンボルを生成するサブキャリア変調部と、生成されたＯＦＤＭシンボルを時間領域の信号に変換して出力する変換部とを有する。前記サブキャリア変調部は、データシンボルにおいて、フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ個のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。パイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルを含むＮ個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入される。
2014024502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルを有するフレームを生成して送信するＯＦＤＭ送信装置であって、
送信されるべき情報データとパイロット信号とを、前記ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアに割り当てて前記ＯＦＤＭシンボルを生成するサブキャリア変調部と、
前記サブキャリア変調部で生成されたＯＦＤＭシンボルを時間領域の信号に変換して出力する変換部とを備え、
前記サブキャリア変調部は、前記複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号を挿入し、
前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入される
ＯＦＤＭ送信装置。
【請求項２】
前記サブキャリア変調部は、前記ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアに、前記情報データを伝送する前記データシンボルのいずれかにおいて、パイロット信号を挿入する
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項３】
前記サブキャリア変調部は、前記パイロット信号の振幅を、前記Ｍ及び前記Ｎのうち少なくとも１つの値に応じて変更する
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項４】
前記パイロット信号の振幅は、前記情報データを伝送するサブキャリアの平均振幅より大きい
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項５】
前記Ｎの値は２である
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項６】
前記サブキャリア変調部は、パイロット信号が挿入されるサブキャリアを、前記Ｎ個のシンボル毎に隣のサブキャリアに一定の向きに変更する
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項７】
前記サブキャリア変調部は、パイロット信号が挿入されるサブキャリアを、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に対応する番号に対するモジュロ演算で決定する
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項８】
前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアの全てが直前のデータシンボルと同じである、又は、前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアのいずれもが直前のデータシンボルとは異なる
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項９】
前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアの一部は、直前のデータシンボルと同じであり、残りは直前のデータシンボルとは異なる
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項１０】
前記サブキャリア変調部は、サブキャリアにパイロット信号が挿入され、情報データを伝送する、同一のデータシンボルを前記Ｎ回繰返し生成する
請求項１に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項１１】
前記サブキャリア変調部は、同一のデータシンボルを繰返し生成しない場合がある
請求項１０に記載のＯＦＤＭ送信装置。
【請求項１２】
複数のＯＦＤＭシンボルを有するフレームを受信するＯＦＤＭ受信装置であって、
前記ＯＦＤＭシンボルに含まれるパイロット信号に基づいて伝送路特性を求める伝送路推定部と、
前記伝送路特性に基づいて前記ＯＦＤＭシンボルを等化して出力する等化部とを備え、
前記複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号が挿入されていて、
前記データシンボルシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルシンボルでパイロット信号が挿入されている
ＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１３】
前記伝送路推定部は、パイロット信号が挿入された前記Ｎ個の連続するデータシンボルのそれぞれについて求められた伝送路特性を平均し、
前記等化部は、前記伝送路特性の平均を用いて等化を行う
請求項１２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１４】
前記伝送路推定部は、パイロット信号が挿入された前記Ｎ個の連続するデータシンボルのそれぞれについて求められた伝送路特性から、データシンボル間の位相回転を算出し、
前記等化部は、前記位相回転を用いて等化を行う
請求項１２に記載のＯＦＤＭ受信装置。
【請求項１５】
複数のＯＦＤＭシンボルを有するフレームを生成して送信するＯＦＤＭ送信方法であって、
送信されるべき情報データとパイロット信号とを、前記ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアに割り当てて前記ＯＦＤＭシンボルの生成をし、
前記サブキャリア変調部で生成されたＯＦＤＭシンボルを時間領域の信号に変換して出力し、
前記ＯＦＤＭシンボルの生成では、前記複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号を挿入し、
前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入される
ＯＦＤＭ送信方法。
【請求項１６】
複数のＯＦＤＭシンボルを有するフレームを受信するＯＦＤＭ受信方法であって、
前記ＯＦＤＭシンボルに含まれるパイロット信号に基づいて伝送路特性を求め、
前記伝送路特性に基づいて前記ＯＦＤＭシンボルを等化して出力し、
前記複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号が挿入されていて、
前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入されている
ＯＦＤＭ受信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、複数のサブキャリアを多重化して送信する送信装置、及びそのようにして送信された信号を受信する受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、地上デジタル放送をはじめＩＥＥＥ８０２．１１ａといった様々なデジタル通信において、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式が伝送方式として広く採用されている。ＯＦＤＭ方式は、複数の狭帯域デジタル変調信号を互いに直交する複数のサブキャリアを用いて周波数多重して送信する方式であることから、周波数の利用効率に優れた伝送方式である。【０００３】
図１は、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定された、パイロット信号の配置例を示す説明図である。一般的にＯＦＤＭ方式では、送信装置から送信された信号を受信装置が効果的に受信し復調するために、送信したい情報データに既知の信号が付加されて送信される。ＩＥＥＥ８０２．１１では、図１に示すように、ＳＴＦ（Short Training Field）、ＬＴＦ（Long Training Field）、及び、全データシンボルにわたって固定サブキャリアに配置されるパイロット信号などが、送信されるべきデータに付加され、フレーム化され、送信される。【０００４】
このうちＳＴＦでは短い周期の同じ信号が繰り返される。ＳＴＦは、主にシンボルタイミング検出やＡＧＣ（Auto Gain Control）、キャリア周波数誤差の補正などに使用される。ＬＴＦではシンボル中のサブキャリアすべてが既知のパイロット信号で構成される。ＬＴＦは、伝送路特性の測定に使用される。伝送路特性（伝送路情報）は、伝送路で受けた振幅位相歪を表し、その歪を補正する（等化）ために重要である。それぞれのサブキャリアの受信信号を対応する既知信号で除算することによって、全サブキャリアにおける伝送路特性が算出できる。このＬＴＦは連続する２シンボルの期間に存在するので、２シンボルの伝送路特性を平均処理することによって、雑音による伝送路特性の誤差の軽減を図ることが可能である。この伝送路特性を、全シンボルに渡って利用する。ただし、キャリア周波数誤差が存在すると、シンボルが進むにつれ、サブキャリアに共通な位相回転が生じていくので、ＬＴＦを用いて求められた伝送路特性に対して補正をする必要がある。この位相回転をＣＰＥ（Common Pilot Error）と呼ぶ。【０００５】
ＣＰＥは、全データシンボルに渡って挿入されているパイロット信号を用いてシンボル毎に算出される。これらのパイロット信号は特定のサブキャリアに配置されるので、同一サブキャリアのパイロット信号のシンボル間の比較により、シンボル間で発生している位相回転量が求められる。一般的にＩＥＥＥ８０２．１１ａ、１１ｇ、及び１１ｎの受信装置では、フレーム長が短いため、フェージングなどによる伝送路特性の、シンボル方向の時間変動を無視できるものとみなし、シンボル方向の位相回転の補正のみ実施している。【０００６】
図２は、ＤＶＢ−Ｔ（Digital Video Broadcasting-Terrestrial）／Ｔ２及びＩＳＤＢ−Ｔ（Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial）で規定されたデジタルテレビ放送用のパイロット信号の配置例を示す説明図である。デジタルテレビ放送で採用されているＯＦＤＭ方式では、図２のように、データシンボルの所定のサブキャリアに、ＳＰ（Scattered Pilot）と及ばれる既知パイロット信号がシンボル方向にまばらに挿入されている。ＳＰを用いて求めた伝送路特性をシンボル方向に補間することで、ＳＰの間のシンボルの伝送路特性を算出する。ここで、補間処理によって雑音による誤差の軽減をはかりつつ、時間的に近いパイロット信号から求められる伝送路特性を用いるので、フェージングによる伝送路特性の時間変動への追従も可能である。【０００７】
これまで、ＩＥＥＥ８０２．１１における無線ＬＡＮ規格の取り組みとしては、屋内通信をメインターゲットとし、物理層の規格として１１ｂ（最大１１Ｍｂｐｓ）、１１ａ及び１１ｇ（最大５４Ｍｂｐｓ）、１１ｎ（最大６００Ｍｂｐｓ）、並びに１１ａｃ（最大６．９Ｇｂｐｓ）が策定されてきた。これらは主に伝送速度の増大を目的としている。一方で、スマートグリットを実現するためのスマートメーターの検討が本格化している。それに伴い、屋外における低データレート伝送の必要性も高まってきており、このような用途に向けた特定小電力無線に使用可能な周波数の割り当てなどの議論も続いている。これらの背景から、サブＧＨｚ帯を用いた新たな通信規格策定へ向けた検討が始まり、ＩＥＥＥ８０２．１１においても１ＧＨｚ以下の周波数帯を用いた無線ＬＡＮ規格を検討内容としたＴＧａｈ（task group ah）が２０１０年に立ち上がっている。ＴＧａｈにおける主な要求仕様は、「データレート１００ｋｂｐｓ・最大伝送距離１ｋｍ」である。【０００８】
ＴＧａｈにおいては、この要求仕様を満たすべく、従来の無線ＬＡＮ規格からの技術変更案が各社から提案されている。中でも、ローパワー出力による伝送距離１ｋｍを確保するには、従来無線ＬＡＮで用いられていた、伝送誤り耐性の一番高い方式（ＢＰＳＫ変調・誤り訂正（畳み込み符号）符号化率１／２）よりも強靭な伝送方式が必要であると考えられている。このため、ＴＧａｈでは、同じデータを繰返し送信することによりロバスト性を高めることが有力な手立てとして挙がっている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“IEEE802.11a-1999”、ＩＥＥＥ
【非特許文献２】“STD-B31”、association of radio industries and businesses（ARIB）
【非特許文献３】Heejung Yu他２名、“Repetition Schemes for TGah”、2011年11月7日、ＩＥＥＥ、インターネット（ＵＲＬ：https://mentor.ieee.org/802.11/documents?is_group=00ah, 11-11-1490-01-00ah-repetition-schemes-for-tgah.pptx）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、１シンボルあたりの時間（シンボル長）が３．２μｓであったが、ＴＧａｈでは、クロックレートを１１ａの場合の１／１０にすることが検討されている。つまり、シンボル長が１０倍の３２μsとなることが想定される。従来、伝送路特性の時間変動を無視して、ＬＴＦから求められる伝送路特性とパイロット信号による位相補正によって、データシンボルについての伝送路推定が行われていた。しかし、シンボル長が１０倍になると、フレーム長が長くなって時間変動の影響も１０倍になる。このため、この時間変動を無視して伝送路推定を行うと、伝送路推定誤差が大きくなってしまい、最終的にパケットエラーを起こしてしまう。【００１１】
またＩＥＥＥ８０２．１１においては、送信信号を受信してから、送信側に受信できたことを知らせるＡＣＫ（ACKnowledgement）を返すまでの時間がＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space）時間として規定されている。前述のデジタルテレビのように、ＳＰから求めた伝送路特性をシンボル方向に補間する方法では、２つのＳＰの間にあるシンボルの伝送路特性を求めるには、そのシンボルの後のＳＰを待つ必要がある。すると、数シンボルの遅延が発生してしまうため、ＳＩＦＳ時間を満たせなくなってしまう。一方で、ＳＰの伝送路特性を補間せずに、ホールドして使用する方法も考えられるが、一つのＳＰの伝送路特性を用い続けると、雑音を抑圧する効果が期待できず、雑音耐性の劣化を招く。【００１２】
本発明は、フレーム長が比較的長い場合においても、推定された伝送路特性の誤差を抑えることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示に係るＯＦＤＭ送信装置は、複数のＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）シンボルを有するフレームを生成して送信するＯＦＤＭ送信装置であって、送信されるべき情報データとパイロット信号とを、前記ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアに割り当てて前記ＯＦＤＭシンボルを生成するサブキャリア変調部と、前記サブキャリア変調部で生成されたＯＦＤＭシンボルを時間領域の信号に変換して出力する変換部とを有する。前記サブキャリア変調部は、前記複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入される。【００１４】
これによると、Ｎ個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入されるので、各パイロット信号を用いて求められた伝送路特性を平均することにより、伝送路特性の雑音を減少させることができる。データシンボルの位置に応じて変更されるサブキャリアにパイロット信号が挿入されるので、シンボル当たりのパイロット信号の数が少なく、かつ、多くのサブキャリアにパイロット信号を周期的に挿入することができる。シンボル当たりのパイロット信号の数が少ないので、シンボルの電力を大きく増加させることなく、パイロット信号の振幅を大きくすることができ、伝送路特性の雑音を減少させることができる。したがって、雑音が多い弱電界環境や、フェージング環境においても伝送路情報が高精度で推定でき、効果的に等化処理が可能となり、安定した受信が可能となる。【００１５】
本開示に係るＯＦＤＭ受信装置は、複数のＯＦＤＭシンボルを有するフレームを受信するＯＦＤＭ受信装置であって、前記ＯＦＤＭシンボルに含まれるパイロット信号に基づいて伝送路特性を求める伝送路推定部と、前記伝送路特性に基づいて前記ＯＦＤＭシンボルを等化して出力する等化部とを有する。前記複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号が挿入されている。前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入されている。【００１６】
本開示に係るＯＦＤＭ送信方法は、複数のＯＦＤＭシンボルを有するフレームを生成して送信するＯＦＤＭ送信方法であって、送信されるべき情報データとパイロット信号とを、前記ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアに割り当てて前記ＯＦＤＭシンボルの生成をし、前記サブキャリア変調部で生成されたＯＦＤＭシンボルを時間領域の信号に変換して出力する。前記ＯＦＤＭシンボルの生成では、前記複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入される。【００１７】
本開示に係るＯＦＤＭ受信方法は、複数のＯＦＤＭシンボルを有するフレームを受信するＯＦＤＭ受信方法であって、前記ＯＦＤＭシンボルに含まれるパイロット信号に基づいて伝送路特性を求め、前記伝送路特性に基づいて前記ＯＦＤＭシンボルを等化して出力する。前記複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、前記フレームにおける前記データシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号が挿入されている。前記データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、前記データシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の実施形態によると、フレーム長が比較的長い場合においても、推定された伝送路特性の誤差を抑えることができる。したがって、伝送路特性の時間変動の影響を受けやすい場合であっても、変動への追従が可能になり、受信性能の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定された、パイロット信号の配置例を示す説明図である。
【図２】図２は、ＤＶＢ−Ｔ／Ｔ２及びＩＳＤＢ−Ｔで規定されたデジタルテレビ放送用のパイロット信号の配置例を示す説明図である。
【図３】図３は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭ送信装置の構成例を示すブロック図である。
【図４】図４は、ＯＦＤＭフレームフォーマットの例を示す模式図である。
【図５】図５は、ガードインターバルの付加について示す模式図である。
【図６】図６は、ＬＴＦにおけるガードインターバルの付加について示す模式図である。
【図７】図７は、波形整形について示す模式図である。
【図８】図８は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の配置例を示す説明図である。
【図９】図９は、パイロット信号の挿入に関する処理の例を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置の構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、図１０の伝送路推定部の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図１３】図１３は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図１４】図１４は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図１５】図１５は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図１６】図１６は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図１７】図１７は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図１８】図１８は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図１９】図１９は、図１０の伝送路推定部の変形例の構成を示すブロック図である。
【図２０】図２０は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図２１】図２１は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図２２】図２２は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図２３】図２３は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図２４】図２４は、データを繰り返さない場合のＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の配置例を示す説明図である。
【図２５】図２５は、データを繰返し送信する場合のシンボル番号ｐのシンボル及びシンボル番号ｐ＋１のシンボルの例を示す説明図である。
【図２６】図２６は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。
【図２７】図２７は、データを繰返し送信する場合のシンボル番号ｐのシンボル及びシンボル番号ｐ＋１のシンボルの他の例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図面において同じ参照番号で示された構成要素は、同一の又は類似の構成要素である。
【００２１】
ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１におけるＴＧａｈで検討中のＩＥＥＥ８０２．１１ａｈのフォーマットの一部を例として記載するが、適用先はこれに限られず、他のフォーマットにおいても同様に説明することができる。なお、規格策定段階であるため、例に挙げるＩＥＥＥ８０２．１１ａｈのフォーマットは、今後変更される可能性がある。
【００２２】
図３は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭ送信装置３００の構成例を示すブロック図である。図３のＯＦＤＭ送信装置３００は、複数のＯＦＤＭシンボルを有するフレームを生成して送信する送信装置であって、ＯＦＤＭ変調部３１０と、Ｄ／Ａ（digital-to-analog）変換器３０２と、ＲＦ（radio frequency）出力部３０４とを有する。ＯＦＤＭ変調部３１０は、誤り訂正符号化部３１２と、インターリーブ部３１４と、サブキャリア変調部３１６と、同期信号付加部３１８と、逆フーリエ変換部３２２と、ガードインターバル付加部３２４と、シンボル整形部３２６とを有する。
【００２３】
送信されるデータＳＤＴは、誤り訂正符号化部３１２に入力される。誤り訂正符号化部３１２は、入力されたデータに誤り訂正のための冗長ビットを付加し、得られたビット列を符号化し、インターリーブ部３１４に出力する。誤り訂正符号化部３１２は、一例として、ここでは、畳み込み符号化を実施する。インターリーブ部３１４は、誤り訂正符号化されて得られた符号の順序を変えてサブキャリア変調部３１６へ出力する。
【００２４】
図４は、ＯＦＤＭフレームフォーマットの例を示す模式図である。図４に示すように、ＯＦＤＭフレームは、ＳＴＦ（Short Training Field）、ＬＴＦ（Long Training Field）、及び複数のデータシンボルの順でこれらを有している。サブキャリア変調部３１６は、送信されるべき情報データとパイロット信号とを、ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアに割り当ててＯＦＤＭシンボルを生成する。サブキャリア変調部３１６は、特にデータシンボルを構成して逆フーリエ変換部３２２へ出力する。すなわち、サブキャリア変調部３１６は、各ＯＦＤＭサブキャリアにおいて、インターリーブ後の符号をＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）やＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）などのデジタル変調のシンボルにマッピングし、更にパイロット信号の挿入を行う。
【００２５】
同期信号付加部３１８は、ＳＴＦやＬＴＦ等の同期用のパイロット信号（プリアンブル信号）を生成し、逆フーリエ変換部３２２へ出力する。逆フーリエ変換部３２２は、同期信号付加部３１８で生成されたプリアンブル信号、及びサブキャリア変調部３１６でパイロット信号が挿入されたデータシンボルに対し、逆フーリエ変換を施す。すなわち、逆フーリエ変換部３２２は、サブキャリア変調部３１６等で生成されたＯＦＤＭシンボル（周波数領域信号）を時間領域の信号に変換し、ガードインターバル付加部３２４へ出力する。逆フーリエ変換部３２２は、逆フーリエ変換に代えて、ウェーブレット逆変換等を行ってもよい。
【００２６】
図５は、ガードインターバルの付加について示す模式図である。図６は、ＬＴＦにおけるガードインターバルの付加について示す模式図である。ガードインターバル付加部３２４は、図５に示すように、ＯＦＤＭ有効シンボルの後半部分をコピーして先頭に付加する。ただし、ガードインターバル付加部３２４は、ＬＴＦにおいては、図６に示すように、２つのＯＦＤＭ有効シンボルに対して一つのガードインターバルを付加する。ガードインターバル付加部３２４は、ガードインターバルが付加された信号を、シンボル整形部３２６に出力する。
【００２７】
図７は、波形整形について示す模式図である。シンボル整形部３２６は、ＯＦＤＭシンボルに対して波形整形を行い、その結果をＤ／Ａ変換器３０２に出力する。具体的には、シンボル整形部３２６は、ＯＦＤＭシンボルの先頭サンプルと最終サンプルに対し、図７に示すように振幅を半分にする処理を行う。これによって、スペクトルの帯域外電力を抑圧することができる。Ｄ／Ａ変換器３０２は、シンボル整形部３２６の出力信号をアナログ信号へＤ／Ａ変換し、ＲＦ出力部３０４に出力する。ＲＦ出力部３０４は、Ｄ／Ａ変換部３０８の出力信号を所定の搬送周波数の信号に変換し、アンテナ３０６から送信する。
【００２８】
図３のＯＦＤＭ送信機３００は、このようにＯＦＤＭ信号を生成し、送信する。サブキャリア変調部３１６におけるパイロット信号の挿入に関して、更に詳しく説明する。サブキャリア変調部３１６は、ＯＦＤＭフレームに含まれる複数のＯＦＤＭシンボルのうちのデータシンボルにおいて、ＯＦＤＭフレームにおけるデータシンボルの位置に応じて変更されるＭ（Ｍは自然数）個のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアには、データシンボルを含むＮ（Ｎは２以上の整数）個の連続するデータシンボルでパイロット信号が挿入される。
【００２９】
図８は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の配置例を示す説明図である。図８において、横方向に延びる各行がそれぞれ１つのＯＦＤＭシンボルを表し、縦方向に延びる各列がそれぞれ１つのサブキャリアを表している。つまり、縦軸は時間、横軸は周波数を示している。図８では、ＳＴＦの１０シンボル、ＬＴＦの２シンボルの後に、複数のデータシンボルが示されている。ハッチングが施された升目は、パイロット信号が配置されることを示している。本明細書では、ＯＦＤＭシンボルを、単にシンボルとも称する。
【００３０】
図８において、データシンボル番号ｐは、ＬＴＦの直後から順に０，１，２，…であるとする。サブキャリア番号ｑは、左端から順に０，１，２，…,５１であるとする。但し、中央のヌルのサブキャリア（ＤＣ）をスキップする。ｐ及びｑは、０以上の整数である。図８では、３１個のデータシンボルが示されているが、これより後にも同様にデータシンボルが続き得る。ここでは一例として、１シンボルあたり、有効なサブキャリア数Ｓは５２、データキャリア数は４８、パイロット信号数Ｍは４、同じサブキャリアに連続するパイロット数Ｎは２であるとして説明するが、これに限定するものではない（Ｓは自然数）。
【００３１】
図９は、パイロット信号の挿入に関する処理の例を示すフローチャートである。ブロック９１２では、同期信号付加部３１８は、ＳＴＦにおけるパイロット信号を生成し、逆フーリエ変換部３２２へ出力する。ブロック９１４では、同期信号付加部３１８は、ＬＴＦにおけるパイロット信号を生成し、逆フーリエ変換部３２２へ出力する。
【００３２】
ブロック９１６では、サブキャリア変調部３１６は、内部に保持しているデータシンボル番号ｐを０にする。ブロック９１８では、サブキャリア変調部３１６は、生成したデータシンボル数が送信すべきＯＦＤＭフレームのデータシンボル数ＳＭＡＸを超えているか否かを判定する。超えている場合には図９の処理を終了し、超えていない場合にはブロック９２０に進む。ブロック９２０では、サブキャリア変調部３１６は、内部に保持しているサブキャリア番号ｑを０にする。
【００３３】
ブロック９２２では、サブキャリア変調部３１６は、サブキャリア番号ｑが有効なサブキャリア数Ｓを超えているか否かを判定する。超えている場合にはブロック９２４に進み、超えていない場合にはブロック９２６に進む。ブロック９２４では、サブキャリア変調部３１６は、データシンボル番号ｐに１を加え、ブロック９１８に戻る。
【００３４】
ブロック９２６では、サブキャリア変調部３１６は、図８においてデータシンボル番号ｐ及びサブキャリア番号ｑで示される位置がパイロット信号を挿入すべき位置であるか否か、言い換えると、サブキャリア番号ｑと、パイロット信号が挿入されるべきサブキャリアのサブキャリア番号Ｃp_iとが一致するか否かを判定する。図８の場合には、サブキャリア番号Ｃp_iは、
Ｃp_i ＝ （ｋ＋（Ｓ／Ｍ）・ｉ） mod Ｓ      （式１）
である。ここで、
ｋ ＝ （ｐ−（ｐ mod Ｎ））／Ｎ      （式２）
ｉ ＝ ０，１，２，...，Ｍ−１      （式３）
である。modはモジュロ演算であり、
ｐ mod Ｎ
は、ｐをＮで除算した余りを示す。このように、サブキャリア変調部３１６は、パイロット信号が挿入されるサブキャリアを、フレームにおけるデータシンボルの位置に対応する番号ｐに対するモジュロ演算で決定する。データシンボル番号ｐ及びサブキャリア番号ｑで示される位置がパイロット信号を挿入すべき位置である場合にはブロック９２８に進み、そうではない場合にはブロック９３０に進む。
【００３５】
ブロック９２８では、サブキャリア変調部３１６は、サブキャリア番号Ｃp_iのサブキャリアにパイロット信号を挿入する。ブロック９３０では、サブキャリア変調部３１６は、サブキャリア番号ｑのサブキャリアに、送信すべきデータを示すデータ信号を挿入する。ブロック９３２では、サブキャリア変調部３１６は、サブキャリア番号ｑに１を加え、ブロック９２２に戻る。
【００３６】
サブキャリア変調部３１６による図９の処理をまとめると、次のようになる。パイロット信号数Ｍは４であるので、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐのデータシンボルに対し、サブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。サブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4は、前述の式１に従って求められ、ｐが０の場合、具体的にはそれぞれ０，１３，２６，３９である。挿入されるパイロット信号の値は既知であればよいが、ここではＢＰＳＫ変調による値であるとする。またパイロット信号の値は、送信側と受信側とで一意に決まっていればよく、例えばサブキャリア番号に応じて、ＰＲＢＳ（pseudorandom binary sequence）などで生成したり、テーブルによって定義しても良い。ここでは、サブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のパイロット信号の値を、それぞれＡp_1(4/3,0），Ａp_2(4/3,0），Ａp_3(4/3,0），Ａp_4(-4/3,0）とする。特に示さない限り、以下の例でも同様である。これらのパイロット信号の値は、複素数で表される。
【００３７】
パイロット信号の振幅は、送信されるべき情報データを伝送するサブキャリアの平均振幅より大きい。この平均振幅が１に相当する。このため、伝送路特性を求める際に雑音の影響を抑えることができる。
【００３８】
サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐ＋１のデータシンボルに対してもシンボル番号ｐのデータシンボルと同じサブキャリアにパイロット信号を挿入する。つまりシンボル番号ｐ＋１のデータシンボルのパイロット信号の位置はサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアとなる。このとき直前のデータシンボルと同じサブキャリアのパイロット信号は同じ値であることが望ましく、例えばサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のパイロット信号の値がそれぞれＡp+1,1(4/3,0），Ａp+1,2(4/3,0），Ａp+1,3(4/3,0），Ａp+1,4(-4/3,0）であることが望ましい。パイロット信号の値を、直前のシンボル番号ｐのパイロット信号の全ての値の符号を反転した値にしてもよい。反転した場合は、サブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアにおけるパイロット信号の値は、それぞれＡp+1,1(-4/3,0），Ａp+1,2(-4/3,0），Ａp+1,3(-4/3,0），Ａp+1,4(4/3,0）となる。
【００３９】
シンボル番号ｐ＋２のデータシンボルにおいては、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐ、ｐ＋１とは違うサブキャリアにパイロット信号を挿入する。ここでは、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐ＋１の場合に対し、右隣のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。シンボル番号ｐ＋３のデータシンボルでは、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐ＋２の場合と同じサブキャリアに同じ値のパイロット信号を挿入する。以上の繰返しによってサブキャリア変調部３１６はデータシンボルにパイロットを挿入していく。
【００４０】
サブキャリア変調部３１６は、ＯＦＤＭシンボルに含まれる複数のサブキャリアに、送信されるべき情報データを伝送するデータシンボルのいずれかにおいて、パイロット信号を挿入する。図８の場合、パイロット信号は、２６個のデータシンボルで全サブキャリアを一巡するように挿入される。
【００４１】
ここで、図８の場合には、パイロット信号の配置に次のような特徴がある。サブキャリア変調部３１６は、パイロット信号が挿入されるサブキャリアを、Ｎ個のシンボル毎に隣のサブキャリアに一定の向きに変更する。具体的には、各パイロット信号が、同一のサブキャリアに二つのシンボルに渡って配置される。パイロット信号が挿入されるサブキャリアは、シンボル番号の増加に従って一定の方向に変更される。あるサブキャリアに着目した場合には、２シンボルに渡るパイロット信号が所定の数のシンボル毎に配置される。
【００４２】
また、パイロット信号が挿入されるサブキャリアが変更されないデータシンボルにおいて、パイロット信号が挿入されるサブキャリアの全てが、直前のデータシンボルと同じである。パイロット信号が挿入されるサブキャリアが変更されるデータシンボルにおいて、パイロット信号が挿入されるサブキャリアのいずれもが、直前のデータシンボルとは異なる。
【００４３】
図１０は、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭ受信装置１０００の構成例を示すブロック図である。図１０のＯＦＤＭ受信装置１０００は、チューナ１０５４と、Ａ／Ｄ（analog-to-digital）変換器１０５６と、ＯＦＤＭ復調部１０６０とを有する。ＯＦＤＭ復調部１０６０は、直交変換器１０６２と、同期部１０６４と、フーリエ変換部１０６６と、伝送路特性推定部１０８０と、等化部１０６８と、デマッパ部１０７２と、デインターリーブ部１０７４と、誤り訂正部１０７６とを有する。
【００４４】
チューナ１０５４は、アンテナ１０５２で受信された信号から、所望の受信チャンネルの受信信号を選択し、Ａ／Ｄ変換器１０５６に出力する。Ａ／Ｄ変換器１０５６は、チューナ１０５４の出力をデジタル信号に変換し、直交変換器１０６２に出力する。直交変換器１０６２は、Ａ／Ｄ変換器１０５６から出力されたＩＦ信号を、固定周波数の信号を用いて直交復調して、複素ベースバンド信号に変換する。同期部１０６４は、複素ベースバンド信号に対して、これに含まれるＳＴＦ信号やＬＴＦ信号などを用いて、キャリア周波数の同期やタイミング同期などの同期処理を実施し、その結果をフーリエ変換部１０６６に出力する。
【００４５】
フーリエ変換部１０６６は、同期部１０６４の出力信号のうち、有効ＯＦＤＭシンボル期間部分をフーリエ変換し、フーリエ変換後の受信データＦＲを伝送路推定部１０８０及び等化部１０６８へ出力する。ここでは、フーリエ変換は、例えばＦＦＴによって行われるが、これに限られない。フーリエ変換部１０６６は、フーリエ変換に代えて、ウェーブレット変換等を行ってもよい。
【００４６】
伝送路推定部１０８０は、伝送路特性、すなわち、受信信号が伝送路で受けた振幅位相の歪の特性を、受信データＦＲに基づいてサブキャリア毎に推定し、求められた伝送路特性ＣＲを等化部１０６８へ出力する。伝送路推定部１０８０は、例えば、ＬＴＦ信号やデータシンボル内に含まれるパイロット信号を用いて伝送路特性の推定を実施する。等化部１０６８は、フーリエ変換部１０６６から入力される受信データＦＲ（ＯＦＤＭシンボル）を伝送路推定部１０８０で推定された伝送路特性ＣＲによって等化し、デマッパ部１０７２へ出力する。
【００４７】
デマッパ部１０７２は、等化部１０６８で等化されたデジタル変調信号に対して、変調方式に応じたマッピングに基づいて、硬判定もしくは軟判定を実施し、判定結果をデインターリーブ部１０７４に出力する。デインターリーブ部１０７４は、判定結果にデインターリーブを実施し、その結果を誤り訂正部１０７６に出力する。誤り訂正部１０７６は、デインターリーブされた信号に対し、伝送誤りを訂正し、送信情報データを復元し、得られたデータＲＤＴを出力する。
【００４８】
図１１は、図１０の伝送路推定部１０８０の構成例を示すブロック図である。伝送路推定部１０８０は、パイロット除算部１１８２と、伝送路情報更新部１１８４と、伝送路情報保持部１１８６とを有する。
【００４９】
パイロット除算部１１８２は、ＬＴＦやデータシンボルに含まれる各パイロット信号をその既知の値（上述のような送信時の値）で除算して、各パイロット信号に対応する伝送路特性（伝送路情報）を求めて、伝送路情報更新部１１８４に出力する。このようにパイロット信号をその既知の値で除算することを、以下ではパイロット除算と称する。
【００５０】
伝送路情報更新部１１８４は、パイロット除算部１１８２で用いられたパイロット信号のサブキャリアと同じサブキャリアの伝送路特性を、伝送路情報保持部１１８６から読み出し、読み出された伝送路特性及びパイロット除算部１１８２から出力された伝送路特性から新たな伝送路特性を求めて、そのサブキャリアの伝送路特性として伝送路情報保持部１１８６に出力する。伝送路情報保持部１１８６は、伝送路情報更新部１１８４で求められた伝送路特性を格納し、新たな伝送路特性によって更新されるまで各サブキャリアの伝送路特性を保持し続ける。伝送路情報保持部１１８６は、保持している伝送路特性ＣＲを等化部１０６８に出力する。
【００５１】
この構成の伝送路推定部１０８０における伝送路推定処理について説明する。パイロット除算部１１８２は、ＬＴＦの１番目のシンボルが入力されるときに、全サブキャリアにおいてパイロット除算して伝送路特性ＨL1_0〜ＨL1_51を求める。伝送情報更新部１１８４は、伝送路情報保持部１１８６に、全サブキャリアでの伝送路特性を更新させ、保持させる。
【００５２】
ＬＴＦの２番目のシンボルが入力されるときにおいても、パイロット除算部１１８２は、全サブキャリアにおいてパイロット除算して伝送路特性ＨL2_0〜ＨL2_51を求める。伝送情報更新部１１８４は、パイロット除算部１１８２でＬＴＦの２番目のシンボルのパイロット信号から新たに求められた伝送路特性ＨL2_0〜ＨL2_51と、伝送路情報保持部１１８６に保持された伝送路特性ＨL1_0〜ＨL1_51とを同じサブキャリアのもの同士で平均する処理を行う。これによって、雑音による誤差が低減される。伝送情報更新部１１８４は、伝送路情報保持部１１８６に、全サブキャリアでの伝送路特性を更新させ、保持させる。
【００５３】
データシンボルが入力された場合の伝送路推定処理の動作について説明する。伝送路推定部１０８０は、パイロット信号が挿入されたＮ個の連続するデータシンボルのそれぞれについて求められた伝送路特性を平均する。具体的には、シンボル番号ｐのデータシンボルが入力されると、パイロット除算部１１８２は、シンボル番号によって定まった所定のサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアをパイロット信号として認識し、パイロット除算をおこなう。ここでは、それぞれの信号値は、前述のようにＡp_1(4/3,0），Ａp_2(4/3,0），Ａp_3(4/3,0），Ａp_4(-4/3,0）であるので、パイロット除算部１１８２は、パイロット信号をそれぞれの値で複素除算することにより、各サブキャリアの伝送路特性Ｈp_1，Ｈp_2，Ｈp_3，Ｈp_4を求める。
【００５４】
このときパイロット信号の振幅は4/3であり、１よりも大きな値にブーストされているので、パイロット信号で除算して算出される伝送路特性に加わる雑音量は、振幅１の場合と比べて抑えられ、その結果、雑音耐性が高くなる。伝送情報更新部１１８４は、これらのパイロット信号で求められた伝送路特性Ｈp_1，Ｈp_2，Ｈp_3，Ｈp_4によって、伝送路情報保持部１１８６で保持されたサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアの伝送路特性を更新する。
【００５５】
次に、シンボル番号ｐ＋１のデータシンボルが入力されると、パイロット除算部１１８２は、シンボル番号pと同じサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアをパイロット信号として認識し、パイロット除算をおこない、伝送路特性Ｈp+1_1，Ｈp+1_2，Ｈp+1_3，Ｈp+1_4を求める。伝送情報更新部１１８４は、これらのパイロット信号で求められた伝送路特性Ｈp+1_1，Ｈp+1_2，Ｈp+1_3，Ｈp+1_4と、伝送路情報保持部１１８６で保持されたサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアの伝送路特性Ｈp_1，Ｈp_2，Ｈp_3，Ｈp_4とを、同じサブキャリアのもの同士で平均する処理を行う。これによって、伝送情報更新部１１８４は、雑音による誤差を低減しながら伝送路特性を更新し、伝送路情報保持部１１８６に保持させる。伝送路情報保持部１１８６は、求められた伝送路特性を各サブキャリアの伝送路特性ＣＲとして等化部１０６８に出力する。図８の場合は、最大２６シンボルに一回の割合で、各サブキャリアの伝送路特性が更新されることになる。等化部１０６８は、求められた伝送路特性の平均を用いて等化を行う。
【００５６】
以上のように、２シンボルに渡って同じサブキャリアに配置されるパイロット信号に基づき、伝送路特性の雑音を減少させることができる。さらに、最大２６シンボル周期でパイロット信号が存在するので、その周期で伝送路特性を更新することができ、伝送路特性の時間変動（時間の経過に従って生じる伝送路特性の変動）への追従も可能となる。また、パイロット信号が存在するサブキャリアがシンボル番号に従って変更されるので、シンボル当たりのパイロット信号の数が少ない。このため、シンボルの電力を大きく増加させることなく、パイロット信号の振幅を大きくでき、伝送路特性の雑音を減少させることができる。これによって、雑音が多い弱電界環境や、フェージング環境においても伝送路特性を高精度で推定でき、効果的に等化処理が可能となり、安定した受信が可能となる。
【００５７】
パイロット信号が存在するサブキャリアがシンボル番号に従って変更されるので、全てのサブキャリアの各々が、フレームにおけるいずれかのシンボルにおいてパイロット信号を有するようにすることができる。このような場合、伝送路特性をサブキャリア方向へ補間する必要がなく、受信処理が簡潔になる。なお、フレーム全体のシンボルを通じて、全サブキャリアのうち、特定のサブキャリアのみにパイロットが存在するようにしてもよく、この場合は、伝送路特性をサブキャリア方向へ補間すればよい。
【００５８】
なお、サブキャリア数、１シンボル当たりのパイロット信号の数、同一サブキャリアにおけるパイロット信号の連続シンボル数、及びパイロット信号の挿入位置の規則性などは、図８の例には限定されず、種々の変形例が存在し得る。以下では、いくつかの変形例について説明する。
【００５９】
図１２は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図１２の場合、１シンボル内のパイロット数は２であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２である。また、２シンボル後のパイロット信号のサブキャリアは１ずつ右のサブキャリアにシフトする。図１２では、図８の配置に比べ、あるサブキャリアに対して、パイロット信号が存在しないシンボル間隔が長くなるが、１シンボル当たりのパイロット信号の数を減らしているので、伝送レートの向上が期待でき、パイロット信号の振幅を大きくすることもできる。
【００６０】
図１３は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図１３の場合、１シンボル内のパイロット数は４であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は４である。また、４シンボル後のパイロット信号のサブキャリアは１ずつ右のサブキャリアにシフトする。図１３では、図８の配置に比べ、あるサブキャリアに対して、パイロット信号が存在しないシンボル間隔が長くなるが、パイロット信号のシンボル方向の連続する数が増えているため、伝送路特性に対する雑音抑制効果が大きくなり、雑音耐性の向上が期待できる。
【００６１】
図１４は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図１４の場合、１シンボル内のパイロット数は２であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２である。また、２シンボル後のパイロット信号のサブキャリアは、左側のパイロット信号が１ずつ右のサブキャリアにシフトし、右側のパイロット信号が１ずつ左のサブキャリアにシフトする。図１４では、図８の配置に比べ、あるサブキャリアに対して、パイロット信号が存在しないシンボル間隔が長くなるが、１シンボル当たりのパイロット信号の数を減らしており、伝送レートの向上が期待できる。
【００６２】
図１５は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図１５の場合、１シンボル内のパイロット数は２であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２である。また、２シンボル後のパイロット信号のサブキャリアは、左側のパイロット信号が１ずつ左のサブキャリアにシフトし、右側のパイロット信号が１ずつ右のサブキャリアにシフトする。図１５では、図８の配置に比べ、あるサブキャリアに対して、パイロット信号が存在しないシンボル間隔が長くなるが、１シンボル当たりのパイロット信号の数を減らしており、伝送レートの向上が期待できる。
【００６３】
図１６は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図１６の場合、１シンボル内のパイロット数は２であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２である。また、２シンボル後のパイロットのサブキャリアは、３ずつ右のサブキャリアにシフトする。パイロット信号が挿入されるサブキャリアを、シンボル番号に対するモジュロ演算で決定してもよい。
【００６４】
図１６では、図８の配置に比べ、あるサブキャリアに対して、パイロット信号が存在しないシンボル間隔が長くなるが、１シンボル当たりのパイロット信号の数を減らしており、伝送レートの向上が期待できる。さらに、パイロット信号が存在するサブキャリアのシンボル番号と、このサブキャリアに隣り合うサブキャリアにおいてパイロット信号が存在するシンボル番号とが、連続せずに数シンボルは離れている。このため、フェージングによって数シンボルにわたってパイロット信号が消失することを避けることができる。
【００６５】
図１７は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図１７の場合、１シンボル内のパイロット数は８であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２であり、これらの他に図１のような従来のパイロット信号も存在する。また、２シンボル後のパイロットのサブキャリアは、１ずつ右のサブキャリアにシフトする。このとき、全シンボルにわたって同一のサブキャリアに挿入するパイロット信号の振幅と、２シンボル毎にサブキャリアを変えるパイロット信号の振幅とを異なるようにしてもよい。例えば、前者の振幅は１とし、後者の振幅は１以上にする。ここで、後者の振幅を、１シンボル当たりに挿入される後者のパイロット信号の数に応じて変えてもよい。
【００６６】
図１７では、図８の配置に比べ、シンボルあたりのパイロット信号の数が増えるが、位相回転への安定した追従が可能となる。また、以上で説明したいずれの配置パターンにおいても、図１７と同様に、全データシンボルに渡って同一の特定サブキャリアに存在するパイロット信号が含まれていてもよい。
【００６７】
サブキャリア変調部３１６は、パイロット信号の振幅を、パイロット信号数Ｍ及び同じサブキャリアに連続するパイロット数Ｎのうち少なくとも１つの値に応じて変更してもよい。例えばサブキャリア変調部３１６は、パイロット信号の振幅を、パイロット信号数Ｍの値に反比例させてもよい。すると、ＯＦＤＭシンボルの電力が大きくなりすぎないようにすることができる。
【００６８】
以上では、パイロット信号が挿入されるサブキャリアが変更されるシンボルにおいて、パイロット信号が挿入されるサブキャリアが全て変更される例について説明した。ここでは、パイロット信号が挿入されるサブキャリアが変更されるシンボルにおいて、パイロット信号が挿入されるサブキャリアが一部のみ変更される例について説明する。
【００６９】
図１８は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図１８の場合、１シンボルあたり、有効なサブキャリア数Ｓは５２、データキャリア数は４８、パイロット信号数Ｍは４、同じサブキャリアに連続するパイロット信号数Ｎは２であるとして説明するが、これに限定するものではない。
【００７０】
図１８のＯＦＤＭフレームに対応するＯＦＤＭ送信装置について説明する。この装置は、サブキャリア変調部３１６における処理以外は、図３のＯＦＤＭ送信装置とほぼ同様に構成されている。サブキャリア変調部３１６の処理について説明する。
【００７１】
サブキャリア変調部３１６は、図９のフローチャートに従ってＯＦＤＭフレームを生成する。ここで、前述の式１が用いられ、式２に代えて次式、
ｋ ＝ （ｐ−（ｐ mod Ｎ））／Ｎ  （ｉが偶数の場合）
ｋ ＝ （ｐ＋１−（（ｐ＋１） mod Ｎ））／Ｎ  （ｉが奇数の場合）
が用いられる。サブキャリア変調部３１６による処理をまとめると、次のようになる。
【００７２】
パイロット信号数Ｍは４であるので、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐのデータシンボルに対し、サブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。
【００７３】
次に、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐ＋１のデータシンボルに対してパイロット信号を挿入する際、パイロット信号のうち２つだけシンボル番号ｐのデータシンボルと同じサブキャリアに配置し、残りの２つは違うサブキャリアに配置する。ここでは、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐの場合に対し、右隣のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。つまりシンボル番号ｐ＋１のデータシンボルのパイロット信号の位置は、サブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2＋１，Ｃp_3，Ｃp_4＋１のサブキャリアとなる。
【００７４】
さらに、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐ＋２のデータシンボルにおいては、シンボル番号ｐ＋１において新たにパイロット信号が挿入された２つのサブキャリアと同じサブキャリアにパイロット信号を挿入し、残り２つのパイロット信号は右隣のサブキャリアに挿入する。つまりシンボル番号ｐ＋２のデータシンボルのパイロット信号の位置は、サブキャリア番号Ｃp_1＋１，Ｃp_2＋１，Ｃp_3＋１，Ｃp_4＋１のサブキャリアとなる。
【００７５】
この繰返しによって、サブキャリア変調部３１６はデータシンボルにパイロット信号を挿入していく。シンボル番号ｐのデータシンボルのパイロット信号に着目すると、サブキャリア番号Ｃp_2，Ｃp_4のパイロット信号は、シンボル番号ｐ−１のパイロット信号と同じサブキャリアに挿入されており、サブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_3のパイロット信号は、シンボル番号ｐ+１のパイロット信号と同じサブキャリアに挿入されている。
【００７６】
図１８の場合、パイロット信号の位置は、２６シンボルで全サブキャリアを一巡する。ここで、図１８の場合には、パイロット信号の配置に次のような特徴がある。いずれのデータシンボルについても、各パイロット信号が、その前後いずれかのデータシンボルと同一のサブキャリアに、二つのシンボルに渡って配置される。パイロット信号が挿入されるサブキャリアは、シンボル番号の増加に従って一定の方向に変更される。あるサブキャリアに着目した場合には、２シンボルに渡るパイロット信号が所定の数のシンボル毎に配置される。
【００７７】
また、データシンボルにおいてパイロット信号が挿入されるサブキャリアの一部は、直前のデータシンボルと同じであり、残りは直前のデータシンボルとは異なっている。隣接する２つのシンボルにおいて、パイロット信号が挿入され続けるサブキャリアが必ず存在するので、そのようなサブキャリアのパイロット信号を用いて、伝送路によって生じる位相回転を各シンボルにおいて求めることができる。
【００７８】
図１８のＯＦＤＭフレームに対応するＯＦＤＭ受信装置について説明する。図１９は、図１０の伝送路推定部１０８０の変形例の構成を示すブロック図である。この受信装置は、伝送路推定部１９８０における処理以外は、図１０のＯＦＤＭ受信装置とほぼ同様に構成されている。伝送路推定部１９８０の処理について説明する。
【００７９】
図１９の伝送路推定部１９８０は、パイロット除算部１１８２と、伝送路情報更新部１９８４と、伝送路情報保持部１９８６と、位相雑音推定部１９８８とを有する。位相雑音推定部１９８８は、シンボル方向に連続してパイロット信号が挿入されたサブキャリアの伝送路特性から、伝送路特性のシンボル間の変動を求める。この際、位相雑音推定部１９８８は、伝送路情報保持部１９８６に格納された伝送路特性を読み出して用いる。求められた変動をシンボル内で平均し、その結果を前のデータシンボルからの推定された位相雑音として出力する。
【００８０】
伝送路情報更新部１９８４は、パイロット除算部１１８２で用いられたパイロット信号のサブキャリアと同じサブキャリアの伝送路特性を、伝送路情報保持部１１８６から読み出して、位相雑音推定部１９８８で求められた位相雑音で補正し、補正後の伝送路特性をそのサブキャリアの伝送路特性として伝送路情報保持部１９８６に出力する。伝送路情報保持部１９８６は、伝送路情報更新部１１８４で求められた伝送路特性を格納し、新たな伝送路特性によって更新されるまで各サブキャリアの伝送路特性を保持し続ける。伝送路情報保持部１９８６は、保持している伝送路特性ＣＲを等化部１０６８に出力する。
【００８１】
この構成の伝送路推定部１９８０における伝送路推定処理について説明する。伝送路推定部１９８０は、パイロット信号が挿入されたＮ個の連続するデータシンボルのそれぞれについて求められた伝送路特性から、データシンボル間の位相回転を算出する。ＬＴＦにおける処理については、図１１の伝送路推定部１０８０と同じであるので、説明を省略する。
【００８２】
シンボル番号ｐのデータシンボルが入力されると、パイロット除算部１１８２は、シンボル番号によって定まった所定のサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアをパイロット信号として認識し、パイロット除算をおこない、各サブキャリアの伝送路特性Ｈp_1，Ｈp_2，Ｈp_3，Ｈp_4を求める。
【００８３】
このときＣp_2，Ｃp_4のサブキャリアはシンボル番号ｐ−１のデータシンボルと同じサブキャリアとなるので、位相雑音推定部１９８８は、伝送路情報保持部１９８６から伝送路特性Ｈp-1_2，Ｈp-1_4を読み出し、それぞれのサブキャリアでの変動量Ｄp_2=Ｈp-1_2−Ｈp_2及びＤp_4=Ｈp-1_4−Ｈp_4を求める。位相雑音推定部１９８８は、変動量Ｄp_2とＤp_4を平均して、シンボル番号ｐのデータシンボルにおけるシンボル番号ｐ−１のデータシンボルからの変動量を求め、さらにその位相を位相回転θpとして算出する。
【００８４】
前述のように、いずれのデータシンボルも、その前後のいずれかのデータシンボルと同じサブキャリアにパイロット信号が挿入されている。このため、全データシンボルにおいて位相回転θpが求まることになる。またシンボル番号０のデータシンボルにおいても、ＬＴＦから求まる伝送路特性を前のシンボルの伝送路特性として使えるので同様に可能である。
【００８５】
伝送路情報更新部１９８４は、パイロット除算部１１８２で求められた伝送路特性Ｈp_1，Ｈp_2，Ｈp_3，Ｈp_4に関しては、伝送路情報保持部１９８６で保持されたサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_3,のサブキャリアの伝送路特性を、伝送路特性Ｈp_1及びＨp_3でそのまま更新し、伝送路特性Ｈp_2及びＨp_4については伝送路情報保持部１９８６から読み出された伝送路特性Ｈp-1_2，Ｈp-1_4に対して位相補正を行った後に平均化を行う。具体的には、伝送路情報更新部１９８４は、伝送路特性Ｈ’p_2=(θp×Ｈp-1_2+Ｈp_2)/２及びＨ’p_4=(θp×Ｈp-1_4+Ｈp_4)/２を求める。その他のパイロットが挿入されていないサブキャリアについては、伝送路情報更新部１９８４は、伝送路情報保持部１９８６で読み出されたＨp-1_Xに対し位相補正のみ行って伝送路特性を更新する。伝送路情報更新部１９８４は、具体的には、伝送路特性Ｈ’p_X＝θp×Ｈp-1_Xを求めて伝送路情報保持部１９８６に保持させる。伝送路情報保持部１９８６は、求められた伝送路特性を各サブキャリアの伝送路特性ＣＲとして等化部１０６８に出力する。等化部１０６８は、求められた位相回転を用いて等化を行う。
【００８６】
次にシンボル番号ｐ＋１のデータシンボルが入力された場合にも、同様な処理が行われる。位相雑音推定部１９８８は、サブキャリア番号Ｃp+1_1，Ｃp+1_3のサブキャリアのパイロット信号から位相回転θp+1を求める。伝送路情報更新部１９８４は、パイロット除算部１１８２で求められた伝送路特性Ｈp+1_1，Ｈp+1_2，Ｈp+1_3，Ｈp+1_4に関しては、伝送路情報保持部１９８６で保持されたサブキャリア番号Ｃp+1_2，Ｃp+1_4のサブキャリアの伝送路特性Ｈp+1_2及びＨp+1_4を、求められた伝送路特性Ｈp+1_2及びＨp+1_4でそのまま更新し、サブキャリア番号Ｃp+1_1，Ｃp+1_3のサブキャリアの伝送路特性を伝送路特性Ｈ’p_1=(θp+1×Ｈp_1+Ｈp+1_1)/２及びＨ’p_3=(θp+1×Ｈp_3+Ｈp+1_3)/２で更新し、伝送路情報保持部１９８６に保持させる。伝送路情報保持部１９８６は、保持している伝送路特性を各サブキャリアの伝送路特性として等化部１０６８に出力する。図１８の場合には、最大２６シンボルに一回の割合で、各サブキャリアの伝送路特性が更新され、さらにシンボルごとに位相補正されていくことになる。
【００８７】
以上のように、２シンボルに渡って同じサブキャリアに配置されるパイロット信号に基づき、伝送路特性の雑音を減少させることができる。また、いずれのデータシンボルも、その前後のいずれかのデータシンボルと同じサブキャリアにパイロット信号が挿入されているので、そのパイロット信号に基づいて、位相雑音耐性を向上させることができる。さらに、最大２６シンボル周期でパイロット信号が存在する配置となることで、その周期で伝送路特性を更新することができ、伝送路特性の時間変動への追従も可能となる。また、シンボル番号に対し、パイロットが存在するサブキャリアを動かしていくことで、シンボル当たりのパイロット信号の数が少なくなるため、シンボルの電力を大きく増加させることなく、パイロット信号の振幅を大きくでき、伝送路特性の雑音を減少させることができる。これによって、雑音が多い弱電界環境や、フェージング環境においても伝送路特性を高精度で推定でき、効果的に等化処理が可能となり、安定した受信が可能となる。
【００８８】
なお、サブキャリア数、１シンボル当たりのパイロット信号の数、同一サブキャリアにおけるパイロット信号の連続シンボル数、及びパイロット信号の挿入位置の規則性などは、図１８の例には限定されず、種々の変形例が存在し得る。以下では、いくつかの変形例について説明する。
【００８９】
図２０は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図２０の場合、１シンボル内のパイロット数は８であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２である。また１シンボル後のパイロット信号のサブキャリアは１ずつ右のサブキャリアにシフトする。図２０では、図１８の配置に比べ、１シンボル当たりのパイロット信号の数が増え、伝送レートが低下するが、あるサブキャリアに対して、パイロット信号が存在しないシンボルの期間が短くなり伝送路特性の時間変動に対する耐性の向上が期待できる。
【００９０】
図２１は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図２１の場合、１シンボル内のパイロット数は４であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２である。また１シンボル後のパイロット信号のサブキャリアは１ずつ右のサブキャリアにシフトする。
【００９１】
図２２は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図２２の場合、１シンボル内のパイロット数は２であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２である。また１シンボル後のパイロット信号のサブキャリアは左側の１ずつ右のサブキャリアにシフトする。図１８の配置に比べ、あるサブキャリアに対して、パイロット信号が存在しないシンボル間隔が長くなるが、１シンボル当たりのパイロット信号の数を減らしており、伝送レートの向上が期待できる。
【００９２】
図２３は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図２３の場合、１シンボル内のパイロット数は４であり、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数は２である。また１シンボル後のパイロット信号のサブキャリアが３ずつ右のサブキャリアにシフトする。
【００９３】
パイロット信号が挿入される位置が、所定の規則に則りシンボル番号に応じて決まり、シンボル方向へ周期性を持つ場合について説明したが、これには限られず、様々な規則を組み合わせてもよい。
【００９４】
以上で説明したような所定の規則に則ってパイロット信号を挿入するシンボル群と、そのようなパイロット信号を挿入しないシンボル群とを組み合わせてもよい。ただし、ここでは、全データシンボルに渡って同一の特定サブキャリアに存在するパイロット信号は、挿入されるパイロット信号とは見なさないとする。
【００９５】
次に、送信されるべき情報データを繰返して送信する場合（以下では、繰返し送信と称する）の例について説明する。比較のため、まず、以上で説明した例と同様に、送信されるべき情報データを繰り返さずに一度のみ送信する場合（以下では、通常送信と称する）について説明する。図２４は、データを繰り返さない場合のＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の配置例を示す説明図である。図２４の場合、１シンボルあたりのサブキャリア数Ｓは５２、データキャリア数は４８、パイロット信号数Ｍは４、パイロット信号は同じサブキャリアに連続しないとして説明するが、これに限定するものではない。
【００９６】
サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐのデータシンボルに対し、サブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアにパイロット信号を挿入する。また、シンボル番号ｐ＋１のデータシンボルに対してパイロット信号を挿入する際、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐのデータシンボルのパイロット信号とは違うサブキャリアにパイロット信号を挿入する。ここでは、サブキャリア変調部３１６は、シンボル番号ｐの場合にパイロット信号が挿入される各サブキャリアの右隣のサブキャリアに、パイロット信号を挿入する。つまりシンボル番号ｐ＋１のデータシンボルのパイロット信号の位置はサブキャリア番号Ｃp_1＋１，Ｃp_2＋１，Ｃp_3＋１，Ｃp_4＋１となる。この繰返しによってサブキャリア変調部３１６はデータシンボルにパイロット信号を挿入していく。
【００９７】
図２５は、データを繰返し送信する場合のシンボル番号ｐのシンボル及びシンボル番号ｐ＋１のシンボルの例を示す説明図である。サブキャリア変調部３１６は、サブキャリアにパイロット信号が挿入され、情報データを伝送する、同一のデータシンボルをＮ回繰返し生成する。データを２回送信することは、非特許文献２などに記載されている。ここでは、一例として、同一のデータを２回送信する場合について説明する。
【００９８】
図３のＯＦＤＭ送信機３００において、サブキャリア変調部３１６は、図２５のように、シンボル番号ｐ及びｐ＋１のデータシンボルを生成する。シンボル番号ｐ＋１のデータシンボルに含まれる送信されるべき情報データは、シンボル番号ｐのデータシンボルに含まれる送信されるべき情報データと同じであり、シンボル番号ｐのデータシンボルに含まれる送信されるべき情報データが、シンボル番号ｐ＋１で繰返して送信される。この際、サブキャリア変調部３１６は、パイロット信号も、シンボル番号ｐのシンボルとシンボル番号ｐ＋１のシンボルとで同じサブキャリアに挿入する。図２５においては、送信されるべきデータ単位がＢＰＳＫ又はＱＡＭ変調された信号Ｘ＿ｎ（ｎは０以上の整数）として表示されている。
【００９９】
図２６は、ＯＦＤＭフレームにおけるパイロット信号の他の配置例を示す説明図である。図２５のように同一のシンボルを繰り返すので、図２６のようなＯＦＤＭフレームが送信される。パイロット信号の配置に関しては、図２６と図８とは同じである。
【０１００】
図２７は、データを繰返し送信する場合のシンボル番号ｐのシンボル及びシンボル番号ｐ＋１のシンボルの他の例を示す説明図である。サブキャリア変調部３１６は、図２７のように、シンボル番号ｐ＋１のデータシンボルにおいて、シンボル番号ｐのデータシンボルに含まれる送信されるべきデータ単位Ｘ＿ｎの順序を反転させてもよい。この場合においても、パイロット信号が挿入されるサブキャリアは、シンボル番号ｐのデータシンボルとシンボル番号ｐ＋１のデータシンボルとで同じである。ＯＦＤＭ送信機３００は、このようにしてＯＦＤＭ信号を生成し、送信を行う。
【０１０１】
図２４の通常送信時はパイロット位置が１３シンボルで全サブキャリアを一巡し、図２６の繰返し送信時はパイロット位置が２６シンボルで全サブキャリアを一巡する。上述のように、繰返し送信時のみ、パイロット信号が同一のサブキャリアに二つのシンボルに渡って配置される。さらに、パイロット信号は、サブキャリアを巡回するように配置され、あるサブキャリアに着目した場合には、２シンボルに渡るパイロット信号が所定のシンボル間隔で、配置される。このように、送信されるべき情報データを繰返し送信するか否かに応じて、パイロット信号の配置が決定される。
【０１０２】
このように、サブキャリア変調部３１６は、同一のデータシンボルを繰返し生成しない場合があってもよい。同一のデータシンボルを繰返し生成する場合と繰返し生成しない場合とが同一のフレーム内にあってもよい。
【０１０３】
繰返し送信が行われる場合におけるＯＦＤＭ受信装置１０００の動作について説明する。ここでは、図１１の伝送路推定部１０８０が用いられる。通常送信時には、図１１の伝送路情報更新部１１８４は、パイロット除算部１１８２から入力された伝送路特性で、伝送路情報保持部１１８６の伝送路特性をそのまま更新する。繰返し送信時には、伝送路情報更新部１１８４は、パイロット除算部１１８２で用いられたパイロット信号のサブキャリアと同じサブキャリアの伝送路特性を、伝送路情報保持部１１８６から読み出し、読み出された伝送路特性及びパイロット除算部１１８２から出力された伝送路特性から新たな伝送路特性を求めて、そのサブキャリアの伝送路特性として伝送路情報保持部１１８６に出力する。
【０１０４】
伝送路情報保持部１１８６は、伝送路情報更新部１１８４で求められた伝送路特性を格納し、新たな伝送路特性によって更新されるまで各サブキャリアの伝送路特性を保持し続ける。伝送路情報保持部１１８６は、保持している伝送路特性ＣＲを等化部１０６８に出力する。ＯＦＤＭ受信装置１０００の他の構成要素については、図１０についての説明と同様であるので、説明を省略する。
【０１０５】
この構成の伝送路推定部における伝送路推定処理について説明する。ＬＴＦにおける処理については、図１１についての説明と同じであるので、説明を省略する。
【０１０６】
シンボル番号ｐのデータシンボルが入力されると、パイロット除算部１１８２は、シンボル番号によって定まった所定のサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアをパイロット信号として認識し、パイロット除算をおこない、各サブキャリアの伝送路特性Ｈp_1，Ｈp_2，Ｈp_3，Ｈp_4を求める。伝送情報更新部１１８４は、これらのパイロット信号で求めた伝送路特性Ｈp_1，Ｈp_2，Ｈp_3，Ｈp_4によって、伝送路情報保持部３１０３で保持されたサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアの伝送路特性を更新する。
【０１０７】
次にシンボル番号ｐ＋１のデータシンボルが入力されると、通常送信の場合には、伝送情報更新部１１８４は、シンボル番号ｐの時と同様に、パイロット信号で求めた伝送路特性Ｈp+1_1，Ｈp+1_2，Ｈp+1_3，Ｈp+1_4によって、伝送路情報保持部１１８６で保持されたサブキャリア番号Ｃp+1_1，Ｃp+1_2，Ｃp+1_3，Ｃp+1_4のサブキャリアの伝送路特性を更新する。伝送路情報保持部１１８６は、保持している各サブキャリアの伝送路特性を等化部１０６８に出力する。
【０１０８】
繰返し送信の場合には、シンボル番号ｐ＋１のデータシンボルとシンボル番号ｐのデータシンボルとでは、パイロット信号の位置が同じである。伝送情報更新部１１８４は、シンボル番号ｐ＋１のパイロット信号で求めた伝送路特性Ｈp+1_1，Ｈp+1_2，Ｈp+1_3，Ｈp+1_4と、伝送路情報保持部１１８６で保持されたサブキャリア番号Ｃp_1，Ｃp_2，Ｃp_3，Ｃp_4のサブキャリアの伝送路特性Ｈp_1，Ｈp_2，Ｈp_3，Ｈp_4とを、同じサブキャリアのもの同士で平均する処理を行う。これによって、伝送情報更新部１１８４は、雑音による誤差を低減しながら伝送路特性を更新し、伝送路情報保持部１１８６に保持させる。伝送路情報保持部１１８６は、求められた伝送路特性を各サブキャリアの伝送路特性ＣＲとして等化部１０６８に出力する。
【０１０９】
図２４〜図２７の場合は、通常送信時には最大１３シンボルに一回の割合、繰返し送信時には最大２６シンボルに一回の割合で、各サブキャリアの伝送路特性が更新されることになる。
【０１１０】
以上のように、繰返し送信時においては２シンボルに渡って同じサブキャリアに配置されるパイロット信号に基づき、伝送路特性の雑音を減少させることができる。さらに、通常送信時には最大１３シンボル、繰返し送信時には最大２６シンボル周期でパイロット信号が存在する配置となることで、その周期で伝送路特性を更新することができ、伝送路特性の時間変動への追従も可能となり、通常送信時には繰返し送信時よりもさらに時間変動への耐性の向上が図れる。また、シンボル番号に応じて、パイロットが存在するサブキャリアを動かしていくことで、シンボル当たりのパイロット信号の数が少なくなる。このため、シンボルの電力を大きく増加させることなく、パイロット信号の振幅を大きくでき、伝送路特性の雑音を減少させることができる。これによって、雑音が多い弱電界環境や、フェージング環境においても伝送路特性を高精度で推定でき、効果的に等化処理が可能となり、安定した受信が可能となる。
【０１１１】
なお、ここで、繰返し送信するときのパイロット配置として、図２０の配置とし、繰返し送信しないときのパイロット配置を図２４の配置としてもよい。このことにより、繰返し送信をする場合及びしない場合のいずれにおいても、パイロット配置が１３シンボルの周期となり、伝送路特性の時間変動に対する耐性を同等とすることができる。繰返し送信時のパイロット配置としては、以上で説明した、同一サブキャリアでパイロット信号が複数のシンボルに渡って連続する各種の例（図８、図１２〜図１８等）を採用することができる。
【０１１２】
なお、通常送信時においてデータシンボル内にパイロット信号を配置しなくてもよく、これにより通常送信時の伝送レートの向上を図ることができる。
【０１１３】
なお、シンボル番号に応じて、パイロット信号が存在するサブキャリアを動かしていくことで、全てのサブキャリアの各々に、フレームにおけるいずれかのシンボルにおいてパイロット信号が存在することになる。このため、伝送路特性をサブキャリア方向へ補間する必要がなく、受信処理が簡潔になる。なお、フレーム全体のシンボルを通じて、全サブキャリアのうち、特定のサブキャリアのみパイロットが存在するようにしてもよく、この場合は、伝送路特性をサブキャリア方向へ補間すればよい。
【０１１４】
なお、以上の実施形態では、伝送路特性を求めて保持しているが、これに限定するものではなく、入力されたパイロット信号を保持し、次のパイロット信号が入力されるときに、両パイロット信号に対応する伝送路特性を求めて平均処理を行ってもよい。
【０１１５】
なお、パイロット信号の振幅を４／３倍にブーストしているが、これには限定されず、ブーストの倍率を３／２倍にしてもよい。また、パイロット信号の振幅に応じて伝送路特性の雑音抑圧効果が変わる。一方、１シンボルに含まれるパイロット信号の数に応じて、シンボルのトータル電力が増加するので、パイロット信号の振幅を、１シンボルに含まれるパイロット信号の数に応じて変更してもよい。パイロット信号の振幅をブーストすることは必ずしも行わなくてもよい。
【０１１６】
なお、同一サブキャリアでパイロット信号が連続するシンボル数によって、伝送路特性の雑音抑圧効果も変わるため、パイロット信号が同一サブキャリアで連続するシンボル数に応じて、パイロット信号の振幅を変えてもよい。
【０１１７】
なお、以上の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルは、図１のような全データシンボル内の所定のサブキャリアにある従来のパイロット信号を、有していてもよいし、有していなくてもよい。
【０１１８】
なお、ここでは、センターサブキャリアはヌルとしてデータもパイロット信号も配置されていないが、これに限られず、センターサブキャリアにデータやパイロット信号を挿入してもよい。
【０１１９】
なお、ＯＦＤＭ送信装置とＯＦＤＭ受信装置とを分けて説明したが、これに限定されず、説明したＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置の両方の機能を持つ装置を構成してもよい。この場合、送信処理に係る各構成要素と、受信処理に係る各構成要素とで、少なくとも一部を共用とする構成としてもよい。
【０１２０】
また、ＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置は、説明した処理の少なくとも一部を行うものであってもよい。
【０１２１】
また、以上のＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置の各構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（large-scale integration）で実現してもよい。このとき、各構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、一部もしくは全てを含むように１チップ化されてもよい。また、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（integrated circuit）、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサを利用してもよい。さらに、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあげられる。
【０１２２】
上述のＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置の各機能ブロックの一部又は全ては、ソフトウェアで実現され得る。例えばそのような機能ブロックは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサ及びプロセッサ上で実行されるプログラムによって実現され得る。換言すれば、本明細書で説明される各機能ブロックは、ハードウェアで実現されてもよいし、ソフトウェアで実現されてもよいし、ハードウェアとソフトウェアとの任意の組合せで実現され得る。プログラムは、半導体メモリ、磁気記録媒体、光記録媒体、光磁気記録媒体等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。記録媒体は、非過渡的な媒体であり得る。
【０１２３】
本発明の多くの特徴及び優位性は、記載された説明から明らかであり、よって添付の特許請求の範囲によって、本発明のそのような特徴及び優位性の全てをカバーすることが意図される。更に、多くの変更及び改変が当業者には容易に可能であるので、本発明は、図示され記載されたものと全く同じ構成及び動作に限定されるべきではない。したがって、全ての適切な改変物及び等価物は本発明の範囲に入るものとされる。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
以上の実施形態によると、雑音耐性の向上と伝送路特性の時間変動に対する耐性の向上の両立を図り、伝送誤りを低減することができるので、ＯＦＤＭ送信装置及びＯＦＤＭ受信装置等に有用である。
【符号の説明】
【０１２５】
３０２  Ｄ／Ａ変換器
３０４  ＲＦ出力部
３１０  ＯＦＤＭ変調部
３１２  誤り訂正符号化部
３１４  インターリーブ部
３１６  サブキャリア変調部
３１８  同期信号付加部
３２２  逆フーリエ変換部
３２４  ガードインターバル付加部
３２６  シンボル整形部
１０５４  チューナ
１０５６  Ａ／Ｄ変換器
１０６０  ＯＦＤＭ復調部
１０６２  直交変換器
１０６４  同期部
１０６６  フーリエ変換部
１０８０，１９８０  伝送路推定部
１０６８  等化部
１０７２  デマッパ部
１０７４  デインターリーブ部
１０７６  誤り訂正部
【図１】
2014024502.tif 000003
【図２】
2014024502.tif 000004
【図３】
2014024502.tif 000005
【図４】
2014024502.tif 000006
【図５】
2014024502.tif 000007
【図６】
2014024502.tif 000008
【図７】
2014024502.tif 000009
【図８】
2014024502.tif 000010
【図９】
2014024502.tif 000011
【図１０】
2014024502.tif 000012
【図１１】
2014024502.tif 000013
【図１２】
2014024502.tif 000014
【図１３】
2014024502.tif 000015
【図１４】
2014024502.tif 000016
【図１５】
2014024502.tif 000017
【図１６】
2014024502.tif 000018
【図１７】
2014024502.tif 000019
【図１８】
2014024502.tif 000020
【図１９】
2014024502.tif 000021
【図２０】
2014024502.tif 000022
【図２１】
2014024502.tif 000023
【図２２】
2014024502.tif 000024
【図２３】
2014024502.tif 000025
【図２４】
2014024502.tif 000026
【図２５】
2014024502.tif 000027
【図２６】
2014024502.tif 000028
【図２７】
2014024502.tif 000029
【国際調査報告】
2014024502.tif 000030
2014024502.tif 000031
2014024502.tif 000032
2014024502.tif 000033