(57)【要約】【課題】受信側においてディジタル変調信号の変調方式や誤り訂正方式を正確に判定できるようにすること。【解決手段】伝送路の状態に応じて変調方式や誤り訂正方式を適応的に切り換えて伝送路誤り耐性を向上させるようになされた通信システムにおいて、送信側で用いた変調方式及び誤り訂正方式の信号ＭＸ、ＭＹ、ＣＸ、ＣＹを同一フレーム内の離散的な位置に配置して送信する。これにより、送信信号がフェージングや伝送路変動を受けたとしても、離散的に配置した両信号ＭＸとＭＹ、ＣＸとＣＹが共に劣化する劣化する可能性は低くなる。この結果、受信側で変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を正確に復元することができるようになる。【選択図】図２
2006191701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変調方式及び又は誤り訂正方式を切り換え制御して、情報シンボルを形成するようになされた送信装置であって、
前記情報シンボルの変調方式に関する情報信号を生成する変調方式情報信号生成手段と、
前記情報シンボルの誤り訂正方式に関する情報信号を生成する誤り訂正方式情報信号生成手段と、
同一フレーム内に、前記情報シンボルの変調方式に関する情報信号及び又は前記情報シンボルの誤り訂正方式に関する情報信号を複数シンボルに配置して、送信フレームを形成するフレーム形成手段と、
前記送信フレームを送信する送信手段と
を具備する送信装置。
【請求項２】
変調方式及び又は誤り訂正方式を切り換え制御して、情報シンボルを形成するようになされた送信方法であって、
前記情報シンボルの変調方式に関する情報信号を生成する変調方式情報信号生成ステップと、
前記情報シンボルの誤り訂正方式に関する情報信号を生成する誤り訂正方式情報信号生成ステップと、
同一フレーム内に、前記情報シンボルの変調方式に関する情報信号及び又は前記情報シンボルの誤り訂正方式に関する情報信号を複数シンボルに配置して、送信フレームを形成するフレーム形成ステップと、
前記送信フレームを送信する送信ステップと
を含む送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は送信装置及び送信方法に関し、特にディジタル無線方式におけるフレーム構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ディジタル無線通信方式を用いた通信システムにおける受信装置は、受信信号に対して、送信側で施したディジタル変調方式と逆のディジタル復調処理を施すことにより受信信号から元の信号を復元するようになっている。
【０００３】
また伝搬路の状態に応じて変調方式や誤り訂正方式を適応的に切り換えて送受信するようになされた無線通信システムがある。この種の無線通信システムでは、送受信装置が相手側から受信した信号のＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）等に基づいて現在の伝搬路状態を判断し、その状態に応じて変調方式を切り換えるものである。
【０００４】
実際上、伝搬路状態が良い場合には、情報シンボルに対して例えば６４ＱＡＭのように１シンボル当たりの情報伝達量の多い多値変調方式を用いてディジタル変調すると共に、誤り訂正方式として冗長度の高い誤り訂正符号を付加して送信する。これに対して伝搬路の状態が悪い場合には、情報シンボルに対して例えば１６ＱＡＭやＱＰＳＫ変調方式のように１シンボル当たりの情報伝達量の少ない変調方式を用いてディジタル変調すると共に、誤り訂正方式として冗長度の低い誤り訂正符号を付加して送信する。
【０００５】
このようにこの種の通信システムでは、受信側に送信信号がどの変調方式を用いて変調したものか、どの誤り訂正方式を用いて誤り訂正処理したものかを伝達するため、送信信号に変調方式を表す情報を付加するようになされている。すなわちこの種の通信システムの受信装置は、複数の変調方式に対応した複数の復調部及び複数の誤り訂正方式に対応した複数の誤り訂正復号部を有しており、伝達された変調方式情報信号及び誤り訂正情報信号に応じた復調処理及び誤り訂正処理を施すことにより、元のデータを復元するようになっている。
【０００６】
変調多値数のため情報シンボルに関するフレーム構成として、例えば非特許文献１に記載されているものが知られている。
【０００７】
図１１に、従来のフレーム構成を示す。すなわち先頭から順次、１シンボルのランプシンボルＲ、６シンボルの同期シンボルＳＷ、１シンボルのパイロットシンボルＰ、１シンボルの変調方式情報シンボルＩ、１８シンボルのデータシンボルＤＡＴＡが配置されている。
【０００８】
このようなフレーム構成の信号を受信した受信装置は、変調方式情報シンボルＩから、データシンボルＤＡＴＡの変調方式を判定し、判定した変調方式に対応した復調方式を用いてデータシンボルＤＡＴＡを復調する。
【非特許文献１】「陸上移動通信用適応変調実験システムの開発−動作モードの概要−」、浜口他、電子情報通信学会通信ソサイエティ大会Ｂ−５−１３５ ｐｐ．３８８  １９９７年９月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、受信装置において、変調方式情報シンボルＩや誤り訂正方式情報シンボル（図示せず）の判定を誤ってしまうと、データシンボルＤＡＴＡを復調復号して得られるデータは誤ったものとなってしまう。このことから、変調方式情報や誤り訂正方式情報を、より誤りを少なく受信機に伝送する必要がある。特に無線通信においては、雑音や、伝搬路変動によるフェージングによって、変調方式情報や誤り訂正方式情報が受信側で誤って判定されるおそれがある。この結果、通信品質の低下に繋がることになる。
【００１０】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、受信側においてディジタル変調信号の変調方式や誤り訂正方式を正確に判定できるようにし、通信品質を向上させることができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
かかる課題を解決するため本発明の送信装置は、情報シンボルの変調方式に関する情報信号を生成する変調方式情報信号生成手段と、情報シンボルの誤り訂正方式に関する情報信号を生成する誤り訂正方式情報信号生成手段と、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を離散的に配置して送信フレームを形成するフレーム形成手段と、送信フレームを送信する送信手段とを具備する構成を採る。
【００１２】
この構成によれば、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を離散的に配置したので、送信信号がフェージングや伝搬路変動を受けたとしても、離散的に配置した両信号が共に劣化する劣化する可能性は低くなる。この結果、受信側で変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を正確に復元することができるようになる。
【００１３】
また本発明の送信装置は、変調方式情報信号生成手段及び又は誤り訂正方式情報信号生成手段は、複数シンボルでなる変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号を生成する構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号が単数シンボルで形成されている場合よりも、伝搬路誤り耐性が向上するので、受信側で変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を一段と正確に復元できるようになる。
【００１５】
また本発明の送信装置は、フレーム形成手段は、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を、ドップラー周波数を考慮した所定時間以上離れた位置に離散的に配置する構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、フェージングにより受信電界強度が落ち込んだときにも、離散的に配置された変調方式情報信号と誤り訂正方式情報信号のいずれかの位置の受信電界強度の落ち込みを許容値以内に抑えることができるので、フェージングが生じた場合でも、変調方式情報信号と誤り訂正方式情報信号の誤り率を抑制することができる。例えば離散的位置を極端に近い位置に選定すると、受信電界強度がフェージングにより落ち込んだ際、離散的に配置したシンボルのすべてのシンボルの受信電界強度が落ち込んでしまい、変調方式と誤り訂正方式情報信号全ての誤り率が高くなるので、本発明ではこれを考慮して、フェージングと深い結びつきのあるドップラー周波数を考慮して離散的に配置する位置を最適に選定した。
【００１７】
また本発明の送信装置は、送信手段は、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号の最大信号点振幅を情報シンボルの最大信号点振幅よりも大きくして送信フレームを送信する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号の信号点間隔が大きくなるので、受信側で変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を一段と正確に復元できるようになる。
【００１９】
また本発明の送信装置は、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号をＢＰＳＫ変調又はＱＰＳＫ変調して送信する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号の変調方式として誤り耐性の高いＢＰＳＫ変調又はＱＰＳＫ変調を採用したので、受信側で変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を一段と正確に復元できるようになる。
【００２１】
また本発明の送信装置は、情報シンボルの変調方式に関する情報信号を生成する変調方式情報信号生成手段と、情報シンボルの誤り訂正方式に関する情報信号を生成する誤り訂正方式情報信号生成手段と、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を互いに直交する複数サブキャリアに離散的に配置した直交周波数分割多重信号を形成するＯＦＤＭ変調手段とを具備する構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、周波数選択性フェージングが生じた場合でも、異なるサブキャリアに離散的に配置された変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号の少なくとも一つのサブキャリアの変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号はフェージングによる信号レベルの落ち込みが小さくなる可能性が高くなるので、受信側では必要以上の信号レベルの変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を得ることができるようになる。
【００２３】
また本発明の受信装置は、情報信号と、情報信号の変調方式に関する変調方式情報信号と、情報信号の誤り訂正方式に関する誤り訂正方式情報信号とを含み、変調方式情報信号と誤り訂正情報信号が同一フレーム内の離散的な位置に配置されてなる受信信号を受信復調する受信装置であって、離散的に配置されたそれぞれの位置の変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号についての受信パワーを検出する受信パワー検出手段と、受信パワー検出手段により検出された受信パワーに対応する位置に配置された変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号にそれぞれ受信パワーに応じた重み付けを行うことにより変調方式及び誤り訂正方式を決定する決定手段と、決定手段により決定された変調方式及び誤り訂正方式に対応する復調処理及び誤り訂正処理を施して得た復調信号を選択する信号選択手段とを具備する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、受信パワーが大きい位置の信号ほど復調時の誤りが低くなることに着目して、離散的に配置された変調方式情報信号と誤り訂正方式情報信号を受信パワーで重み付けして変調方式及び誤り訂正方式を決定した。この結果正確な変調方式及び誤り訂正方式を決定することができ、それに応じて復調処理や誤り訂正処理を行うことにより、高品質の受信信号を得ることができる。
【００２５】
また本発明の受信装置は、情報信号と、情報信号の変調方式に関する変調方式情報信号と、情報信号の誤り訂正方式に関する誤り訂正方式情報信号とを含み、変調方式情報信号と誤り訂正方式情報信号が同一フレーム内の離散的な位置に配置されてなる受信信号を受信復調する受信装置であって、離散的に配置されたそれぞれの位置の変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号についての受信パワーを検出する受信パワー検出手段と、受信パワー検出手段により検出された受信パワーに対応する位置に配置された変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号を選択して変調方式及び誤り訂正方式を決定する決定手段と、決定手段により決定された変調方式及び誤り訂正方式に対応する復調処理及び誤り訂正処理を施して得た復調信号を選択する信号選択手段とを具備する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、受信パワーが大きい位置の信号ほど復調時の誤りが低くなることに着目して、離散的に配置された変調方式情報信号と誤り訂正方式情報信号のうち、受信パワーの大きい方の変調方式及び誤り訂正方式を選定する。この結果、復調時の誤りの少ない正確な変調方式及び誤り訂正方式情報信号を得ることができ、それに応じて復調処理や誤り訂正処理を行うことにより、高品質の受信信号を得ることができる。
【００２７】
また本発明の送信方法は、情報シンボルの変調方式に関する変調方式情報信号を生成すると共に情報シンボルの誤り訂正方式に関する誤り訂正方式情報信号を生成し、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を離散的に配置して送信フレームを形成し、送信フレームを送信するようにする。
【００２８】
この方法によれば、変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を離散的に配置したので、送信信号がフェージングや伝搬路変動を受けたとしても、離散的に配置した両信号が共に劣化する劣化する可能性は低くなる。この結果、受信側で変調方式情報信号及び又は誤り訂正方式情報信号を正確に復元できるようになる。
【００２９】
また本発明の受信方法は、情報信号と、情報信号の変調方式に関する変調方式情報信号と、情報信号の誤り訂正方式に関する誤り訂正方式情報信号とを含み、変調方式情報信号と誤り訂正方式情報信号が同一フレーム内の離散的な位置に配置された受信信号を受信復調する受信方法であって、離散的に配置されたそれぞれの位置の変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号についての受信パワーを検出し、検出した受信パワーに対応する位置に配置された変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号を選択して変調方式及び誤り訂正方式を決定し、決定した変調方式及び誤り訂正方式に対応する復調処理及び誤り訂正処理を施して得た復調信号を選択するようにする。
【００３０】
この方法によれば、受信パワーが大きい位置の信号ほど復調時の誤りが低くなることに着目して、離散的に配置された変調方式情報信号と誤り訂正方式情報信号のうち、受信パワーの大きい方の変調方式情報信号及び誤り訂正方式情報信号を選定する。この結果、復調時の誤りの少ない正確な変調方式及び誤り訂正方式情報信号を得ることができ、それに応じて復調処理や誤り訂正処理を行うことにより、高品質の受信信号を得ることができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、伝搬路の状態に応じて変調方式や誤り訂正方式を適応的に切り換えて伝搬路誤り耐性を向上させるようになされた通信システムにおいて、送信側で用いた変調方式及び誤り訂正方式の情報を同一フレーム内の離散的な位置に配置したことにより、受信側において送信側で行った変変調方式や誤り訂正方式を正確に判定することができるので、通信品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の骨子は、伝搬路の状態に応じて変調方式や誤り訂正方式を適応的に切り換えて伝搬路誤り耐性を向上させるようになされた通信システムにおいて、送信側で用いた変調方式及び誤り訂正方式の信号を同一フレーム内の離散的な位置に配置して送信することである。
【００３３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００３４】
（実施の形態１）
図１において、１００は全体として本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示す。送信装置１００は伝搬路の状態に応じて誤り訂正方式及び変調方式を適応的に選択し得るようになされている。送信装置１００は、送信ディジタル信号Ｄ１を誤り訂正Ａエンコーダ１０１及び誤り訂正Ｂエンコーダ１０２に入力する。
【００３５】
誤り訂正Ａエンコーダ１０１と誤り訂正Ｂエンコーダ１０２は、それぞれ冗長度の異なる誤り訂正処理を行う。具体的には、誤り訂正Ｂエンコーダ１０２の方が、誤り訂正Ａエンコーダ１０１よりも冗長度の高い誤り訂正処理を行うようになされ、これにより誤り訂正Ｂエンコーダ１０２の方が誤り耐性の高い誤り訂正符号化データを得るようになっている。誤り訂正Ａエンコーダ１０１及び誤り訂正Ｂエンコーダ１０２により得られた各誤り訂正符号化データはディジタル信号選択部１０３に送出される。
【００３６】
また送信装置１００は変調方式・誤り訂正方式決定部１０４を有し、当該変調方式・誤り訂正方式決定部１０４には伝搬路推定信号Ｓ１が入力される。この伝搬路推定信号Ｓ１は、図示しない送信装置１００の受信部が通信相手の無線局から受信した信号のＳＩＲ（Signal to Interference Ratio）等に基づいて得たものである。
【００３７】
変調方式・誤り訂正方式決定部１０４は伝搬路推定信号Ｓ１に応じて変調方式及び誤り訂正方式を決定する。実際上、フェージング変動やノイズの影響が大きく、伝搬路の状態が悪いことを示す伝搬路推定信号Ｓ１が入力された場合には、変調方式として例えばＢＰＳＫ(Binariphase Phase Shift Keying)変調やＱＰＳＫ変調のように誤り耐性の強い変調方式を選択すると共に、誤り訂正方式として冗長度の高い誤り訂正方式を決定する。
【００３８】
変調方式・誤り訂正方式決定部１０４により決定した変調方式情報Ｓ２及び誤り訂正方式情報Ｓ３は、ディジタル信号選択部１０３、送信ベースバンド信号選択部１０６及び制御情報変調部１０５に送出される。
【００３９】
ディジタル信号選択部１０３は誤り訂正方式情報Ｓ３に基づいて誤り訂正Ａエンコーダ１０１又は誤り訂正Ｂエンコーダ１０２の出力のいずれかを選択して、ＢＰＳＫ変調部１０７、ＱＰＳＫ変調部１０８、１６ＱＡＭ変調部１０９及び６４ＱＡＭ変調部１１０に送出する。
【００４０】
各変調部１０７〜１１０はディジタル信号選択部１０３から入力されたディジタル信号に対してディジタル変調処理を施し、変調処理後の信号を送信ベースバンド信号選択部１０６に送出する。送信ベースバンド信号選択部１０６は、入力された複数の変調信号の中から変調情報Ｓ２に応じた変調信号を選択して出力する。例えば伝搬路の状態が悪い場合にはＢＰＳＫ変調やＱＰＳＫ変調を示す変調方式情報Ｓ２が入力され、これに対応したＢＰＳＫ変調信号やＱＰＳＫ変調信号が選択的に出力される。
【００４１】
フレーム構成部１１１には、送信ベースバンド信号選択部１０６により選択された変調信号と、制御情報変調部１０５により変調された変調方式及び誤り訂正方式を示す信号が入力される。因みに制御情報変調部１０５は入力信号に対してＢＰＳＫ変調やＱＰＳＫ変調のように誤り耐性の高い変調処理を施すようになっている。これにより受信側で非常に重要な情報となる変調方式及び誤り訂正方式に関する信号の誤り耐性を高くしている。
【００４２】
この実施の形態のフレーム構成部１１１は、図２に示すように、フレームの先頭から順に、１シンボルのパイロットシンボルＰ、３シンボル連続した変調方式情報シンボルＭＸ、３シンボル連続した誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、１２８シンボルのデータシンボルＤＡＴＡ、パイロットシンボルＰ、データシンボルＤＡＴＡ、パイロットシンボルＰ、１０シンボルのユニークワードＵＷ、パイロットシンボルＰ、変調方式情報シンボルＭＹ、誤り訂正方式情報シンボルＣＹ、データシンボルＤＡＴＡ、パイロットシンボルＰ、データシンボルＤＡＴＡ、パイロットシンボルＰをこの順序で配置する。
【００４３】
図２からも明らかなように、変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正情報シンボルＣＸ、ＣＹは、同じシンボルが同一フレーム中に離散的に配置されている。すなわち変調方式情報シンボルＭＸと同じ変調方式情報シンボルＭＹがフレーム中の異なる位置に設けられており、同様に誤り訂正方式情報シンボルＣＸと同じ誤り訂正方式情報シンボルＣＹがフレーム中の異なる位置に設けられている。
【００４４】
制御情報変調部１０５による変調方式情報を表す連続した複数シンボル（この実施の形態の場合、３シンボル）の変調の仕方について説明する。３シンボル連続した変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹに対して、図３に示すＱＰＳＫ変調を施す場合を考えると、例えば情報シンボルの変調方式がＢＰＳＫ変調の場合には信号点２０１を、ＱＰＳＫ変調の場合には信号点２０２を、１６ＱＡＭの場合には信号点２０３を、６４ＱＡＭの場合には信号点２０４を、変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹにおいてマッピングする方法がある。
【００４５】
別の変調の仕方として、例えば情報シンボルの変調方式がＢＰＳＫ変調の場合には時間順に２０１、２０２、２０３にマッピングし、ＱＰＳＫ変調の場合には時間順に２０２、２０４、２０３にマッピングし、１６ＱＡＭの場合には時間順に２０４、２０１、２０３にマッピングし、６４ＱＡＭの場合には時間順に２０２、２０４、２０１にマッピングする方法がある。
【００４６】
次に誤り訂正方式情報を表す連続した複数シンボル（実施の形態の場合、３シンボル）の変調の仕方について説明する。３シンボル連続した誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹに対して、図４に示すＢＰＳＫ変調を施す場合を考えると、例えば誤り訂正方式Ａが用いられている場合には信号点３０１を、誤り訂正方式Ｂが用いられている場合には信号点３０２を、誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹにおいてマッピングする方法がある。
【００４７】
別の変調の仕方として、例えば誤り訂正方法Ａが用いられている場合には時間順に３０１、３０２、３０２にマッピングし、誤り訂正方式Ｂが用いられている場合には時間順に３０２、３０１、３０１にマッピングする方法がある。
【００４８】
ここで前者の方法を用いた場合（信号点を固定してマッピングする場合）、少ないシンボルで高精度な推定が可能であり、受信側で、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ変調方式の検波という簡単な方法で、変調方式及び誤り訂正方式を推定できる。これに対して、後者の方法を用いた場合（時間順に信号点をマッピングする場合）、送信装置と受信装置の時間同期用のシンボルを削除し、変調方式情報シンボル及び誤り訂正方式情報シンボルを用いて、送信装置と受信装置の時間同期用のシンボルとして用いることができる。一方で、受信装置において、系列の相関演算という複雑な演算が必要となる。
【００４９】
フレーム構成部１１１から出力された信号は無線部１１２によりディジタルアナログ変換や信号増幅処理が施された後、アンテナ１１３により発信される。
【００５０】
図５に、送信装置１００から発信された信号を受信復調する受信装置５００の構成を示す。受信装置５００はアンテナ５０１により受信した受信信号に対して無線部５０２により増幅処理やアナログディジタル変換処理等の所定の無線受信処理を施すことにより、直交ベースバンド信号を得、これを検波部５０３〜５０６及び変調方式・誤り訂正方式推定部５０７に送出する。
【００５１】
検波部５０３〜５０６は、ＢＰＳＫ検波部５０３、ＱＰＳＫ検波部５０４、１６ＱＡＭ検波部５０５及び６４ＱＡＭ検波部５０６により構成されており、各検波部５０３〜５０６により検波された受信ベースバンド信号は受信ディジタル信号選択部５０８に送出される。
【００５２】
変調方式・誤り訂正方式推定部５０７は、受信直交ベースバンド信号から、図２の変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹを検出し、これらの情報シンボルＭＸ、ＭＹ、ＣＸ、ＣＹに基づいて変調方式及び誤り訂正方式を推定し、推定結果Ｓ１０を受信ディジタル信号選択部５０８及び信号選択部５０９に送出する。
【００５３】
変調方式・誤り訂正方式推定部５０７は、図６に示すように構成されている。すなわち変調方式・誤り訂正方式推定部５０７は、無線部５０２から出力された受信直交ベースバンド信号を変調方式・誤り訂正方式信号検出部５２０に入力する。変調方式・誤り訂正方式信号検出部５２０は、受信直交ベースバンド信号に含まれるユニークワードＵＷに基づいて変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹを同期検波すると共に、これらに対してＢＰＳＫ復調処理又はＱＰＳＫ復調処理を施すことにより、変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹを検出し復調する。
【００５４】
変調方式・誤り訂正方式情報Ｘ判定部５２１は、検出された変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹのうち、図２に示す変調方式情報シンボルＭＸ及び誤り訂正情報ＣＸを判定し検出する。同様に、変調方式・誤り訂正方式情報Ｙ判定部５２２は、検出された変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹのうち、図２に示す変調方式情報ＭＹ及び誤り訂正情報ＣＹを判定し検出する。
【００５５】
ここで図２からも明らかなように、これらの変調方式情報シンボルＭＸ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸと、変調方式情報シンボルＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＹは、伝送フレーム中の離れた位置に離散的に配置されていると共に、定期的に配置されている。従って、変調方式・誤り訂正方式情報Ｘ判定部５２１及び変調方式・誤り訂正方式情報Ｙ判定部５２２は例えばパイロットシンボルＰを基準にして容易にこれらの情報シンボルを判定して検出できる。
【００５６】
変調方式・誤り訂正方式情報Ｘ受信パワー計算部５２３は、変調方式情報シンボルＭＸ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸの受信パワーを計算する。同様に、変調方式・誤り訂正方式情報Ｙ受信パワー計算部５２４は、変調方式情報シンボルＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＹの受信パワーを計算する。実際には、それぞれフレーム中に離散的に配置された変調方式情報シンボルＭＸ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸと、変調方式情報シンボルＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＹとの位置を、パイロットシンボルＰやユニークワードＵＷに基づいて検出し、変調方式情報シンボルＭＸ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸの受信パワーと変調方式情報シンボルＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＹの受信パワーとを計算する。
【００５７】
変調方式・誤り訂正方式決定部５２５は、変調方式・誤り訂正方式情報Ｘ判定部５２１により得られた変調方式情報ＭＸ及び誤り訂正方式情報ＣＸを、変調方式・誤り訂正方式情報Ｘ受信パワー計算部５２３により得られた受信パワーで重み付ける。同様に、変調方式・誤り訂正方式決定部５２５は、変調方式・誤り訂正方式情報Ｙ判定部５２２により得られた変調方式情報シンボルＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＹを、変調方式・誤り訂正方式情報Ｙ受信パワー計算部５２４により得られた受信パワーで重み付ける。
【００５８】
そして変調方式・誤り訂正方式決定部５２５は、受信パワーで重み付けられ変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹを加算することにより、変調方式及び誤り訂正方式を決定する。このように変調方式・誤り訂正方式推定部５０７は、伝送フレーム中に離散的に配置された変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹについて、各離散的位置の受信パワーを検出し、その受信パワーにより各変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹを重み付け加算することにより、最終的な変調方式情報及び誤り訂正方式情報を得るようになされている。
【００５９】
図５に戻って受信装置５００について説明する。受信ディジタル信号選択部５０８は、ＢＰＳＫ検波部５０３、ＱＰＳＫ検波部５０４、１６ＱＡＭ検波部５０５及び６４ＱＡＭ検波部５０６の出力から、変調方式・誤り訂正方式推定部５０７により推定された変調方式に対応する出力を選択し、続く誤り訂正Ａデコーダ５１０及び誤り訂正Ｂデコーダ５１１に送出する。
【００６０】
誤り訂正Ａデコーダ５１０及び誤り訂正Ｂデコーダ５１１によりそれぞれ異なる誤り訂正方式を用いてデコードされた受信復号信号は、信号選択部５０９に送出される。信号選択部５０９は、誤り訂正Ａデコーダ５１０及び誤り訂正Ｂデコーダ５１１から、変調方式・誤り訂正方式推定部５０７により推定された誤り訂正方式に対応する出力を選択し、これを最終的な受信復号信号として出力する。
【００６１】
以上の構成において、送信装置１００は、データシンボルＤＡＴＡを伝搬路の状態に応じて適応的に、誤り耐性の異なる変調方式を用いてディジタル変調すると共に、誤り耐性の異なる誤り訂正方式を用いて誤り訂正処理する。
【００６２】
これに加えて、送信装置１００は変調方式の情報ＭＸ、ＭＹと誤り訂正方式の情報ＣＸ、ＣＹを送信フレーム中に離散的に配置して送信する。また変調方式の情報ＭＸ、ＭＹと誤り訂正方式の情報ＣＸ、ＣＹは、ＢＰＳＫ変調やＱＰＳＫ変調のように誤り耐性の強い変調方式を用いて変調して送信する。
【００６３】
この送信信号を受信する受信装置５００は、先ず、離散的に配置された変調方式情報信号ＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報信号ＣＸ、ＣＹについての受信パワーを計算する。ここで図７に示すように、受信信号の受信パワーはフェージング等の影響により時間的に異なるものとなる。この結果、離散的に配置された変調方式情報信号ＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報信号ＣＸ、ＣＹのうち、例えば変調方式情報信号ＭＸと誤り訂正方式情報信号ＣＸは受信パワー（受信電界強度）は小さくなり、変調方式情報信号ＭＹと誤り訂正方式情報信号ＣＹの受信パワーは大きくなる。
【００６４】
ここで一般に受信パワーの大きい信号の方が復調時の誤り率は小さくなるので、受信装置５００は、受信パワーの小さい変調方式情報信号ＭＸと誤り訂正方式情報信号ＣＸには小さい値の重み係数を乗じると共に受信パワーの大きい変調方式情報信号ＭＹと誤り訂正方式情報信号ＣＹには大きい値の重み係数を乗じる。そしてそれらの加算値を最終的な変調方式情報及び誤り訂正方式情報とする。
【００６５】
この結果、伝搬路の変動やフェージングが生じた場合でも、正確な変調方式情報及び誤り訂正方式情報を得ることができる。
【００６６】
受信装置５００は、獲得した変調方式情報に対応した復調方式により復調したデータを選択すると共に、獲得した誤り訂正方式情報に対応した誤り訂正復号処理を施した受信復号データを選択して最終的な受信信号を得る。
【００６７】
この結果、適切な変調方式及び適切な誤り訂正方式により復調復号した信号を得ることができるので、受信品質を向上させることができる。
【００６８】
ここで変調方式と誤り訂正方式情報の推定精度を向させる離散的な配置方法について説明する。変調方式及び誤り訂正方式情報を正しく復元するためには、各情報シンボルの受信電界強度がある程度のレベル以上であればよい。よって、離散的に配置した変調方式情報と誤り訂正方式情報シンボルの中に、受信電界強度がある程度以上のレベルのシンボルが存在すればよい。
【００６９】
そこでこの実施の形態では、離散的に配置する時間的位置が、ドップラー周波数の逆数の時間を考慮し、送信装置１００及び受信装置５００が所属する無線通信システムで規定されている最大ドップラー周波数をｆｄとしたとき、約１／ｆｄ時間離れた位置ごとに、変調方式情報信号ＭＸ、ＭＹと誤り訂正方式情報信号ＣＸ、ＣＹを配置する。
【００７０】
これにより、フェージングにより受信電界強度が落ち込んだときにも、離散的に配置された変調方式情報信号ＭＸ、ＭＹと誤り訂正方式情報信号ＣＸ、ＣＹのいずれかの位置の受信電界強度の落ち込みを許容値以内に抑えることができるので、変調方式情報と誤り訂正方式情報の誤り率を抑制することができる。
【００７１】
例えば離散的位置を極端に近い位置に選定すると、受信電界強度がフェージングにより落ち込んだ際、離散的に配置したシンボルの全てのシンボルの受信電界強度が落ち込んでしまい、変調方式と誤り訂正方式情報全ての誤り率が高くなる。これを考えると、変調方式と誤り訂正情報を配置する位置は、１フレーム中の先頭付近、中間付近、後尾付近にであってもよい。
【００７２】
以上の構成によれば、伝搬路の状態に応じて適応的に変調方式や誤り訂正方式を切り換える場合に、送信側で送信フレーム中に離散的に変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹを配置して送信し、受信側で離散的に配置された各位置の変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹの受信パワーを検出し、その受信パワーの大きさに応じて離散的に配置された変調方式情報及び誤り訂正方式情報を重み付けて最終的な変調方式及び誤り訂正方式を求め、それに基づいて復調復号信号を得るようにしたことにより、雑音や伝搬路変動が生じた場合でも通信品質の劣化を抑制し得る送信装置１００及び受信装置５００を得ることができる。
【００７３】
また変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹを１シンボルとするのではなく、複数シンボル（実施の形態の場合、３シンボル）としたことにより、一段と変調方式情報及び誤り訂正方式情報を正確に伝送することが可能となる。
【００７４】
さらに変調方式情報シンボルＭＸ、ＭＹ及び誤り訂正方式情報シンボルＣＸ、ＣＹをフェージング及び伝搬路変動に対して耐性のある変調方式であるＢＰＳＫ変調又はＱＰＳＫ変調して送信するようにしたことにより、一段と変調方式情報及び誤り訂正方式情報を正確に伝送することが可能となる。
【００７５】
なお上述の実施の形態では、受信パワーに応じて、離散的に配置された変調方式情報及び誤り訂正情報を重み付けて最終的な変調方式情報及び誤り訂正方式情報を得るようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、受信パワーの大きい方の変調方式情報及び誤り訂正方式情報のみを最終的な変調方式情報及び誤り訂正方式情報とするようにしてもよい。例えば図７に示すように、変調方式情報ＭＹ及び誤り訂正方式情報ＣＹの受信パワーの方が、変調方式情報ＭＸ及び誤り訂正方式情報ＣＸの受信パワーよりも大きい場合には、変調方式情報ＭＹ及び誤り訂正方式情報ＣＹを選択すればよい。
【００７６】
また上述の実施の形態では、変調方式及び誤り訂正方式を示すシンボルの送信パワーを、データシンボルやパイロットシンボルの送信パワーと同一にした場合について述べたが、変調方式及び誤り訂正方式を示すシンボルの送信パワー（すなわち最大信号振幅）を他のシンボルの送信パワー（最大信号振幅）よりも大きくすれば、受信側で変調方式情報及び誤り訂正方式情報を一段と正確に得ることができるようになる。
【００７７】
また上述の実施の形態では、送信装置１００で図２に示す送信フレームを形成する場合について述べたが、フレーム構成は図２に限ったものではなく、変調方式情報シンボル及び誤り訂正方式情報シンボルを３シンボル連続し、離散的に２カ所に挿入しているが、これに限ったものではない。
【００７８】
また本発明の送信装置、受信装置、変調方式及び誤り訂正方式推定部の構成は、図１、図５及び図６に限ったものではない。特に、実施の形態では、変調方式情報及び誤り訂正方式情報を離散的に配置する位置が２つなので、図６の変調方式・誤り訂正方式推定部５０７の構成において、変調方式・誤り訂正方式情報判定部及び変調方式・誤り訂正方式情報受信パワー計算部をそれぞれ２つ設けたが、これらの数は離散的に挿入されている変調方式情報シンボル及び誤り訂正方式情報シンボルの数によるもので、それに応じた数だけ設けるようにすればよい。
【００７９】
さらに上述の実施の形態では、変調方式情報と誤り訂正方式情報を送信する場合について述べたが、このうち一つのみを伝送するようにした送信装置、受信装置に適用した場合でも、実施の形態と同様の効果を得ることができる。例えば変調方式情報のみを送信するシステムに本発明を用いれば、受信側に変調方式情報を正確に伝送できるようになる。
【００８０】
（実施の形態２）
図１との対応部分に同一符号を付して示す図８において、８００は全体として本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示す。送信装置は送信信号をＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式により直交周波数分割多重して送信するようになっている。
【００８１】
具体的には、フレーム構成部１１１の出力をシリアルパラレル変換部（Ｓ／Ｐ変換部）８０１によりシリアルパラレル変換処理し、処理後のパラレル信号に対して逆フーリエ変換部（ｉｄｆｔ）８０２により逆フーリエ変換処理を施すことにより、図９（Ａ）又は図９（Ｂ）に示すような信号配置の送信信号を形成するようになっている。因みに、図９の周波数方向の区切りはサブキャリアの区切りを示している。つまり図９では、互いに直交関係にある１０個のサブキャリアを用いて変調信号を送信する例が示されている。
【００８２】
図９（Ａ）に示す信号配置では、誤り訂正方式情報シンボルが同一時間で異なる周波数サブキャリアに離散的に配置されていると共に変調方式情報シンボルが同一時間で異なる周波数サブキャリアに離散的に配置されている。このような配置とすることにより、例えば伝搬路上である周波数の利得が落ち込むような周波数選択性フェージングが生じた場合でも、一方の誤り訂正方式情報シンボル及び変調方式情報シンボルの信号レベルは維持されるので、受信側で所定値以上の信号レベルの誤り訂正方式情報信号及び変調方式情報信号を得ることができる。
【００８３】
また図９（Ｂ）に示す信号配置では、誤り訂正方式情報シンボルが同一周波数サブキャリアの異なる時間に配置されていると共に変調方式情報シンボルが同一周波数サブキャリアの異なる時間に配置されている。このような配置とすることにより、例えば伝搬路変動が経時的に生じるような場合に、ある時点の誤り訂正方式情報シンボル及び変調方式情報シンボルの信号レベルは維持されるので、受信側で所定値以上の信号レベルの誤り訂正方式情報信号及び変調方式情報信号を得ることができる。
【００８４】
送信装置８００により送信されたＯＦＤＭ信号を受信する受信装置の構成を、図１０に示す。図５との対応部分に同一符号を付して示す図１０において、受信装置１０００は、無線部５０２の出力をフーリエ変換部（ｄｆｔ）１００１によりフーリエ変換処理し、フーリエ変換後の信号をパラレルシリアル変換部（Ｐ／Ｓ変換部）１００２によりパラレルシリアル変換する。この結果、直交周波数分割多重された受信信号から図２に示すようなフレーム構成の信号が得られる。後の処理は実施の形態１で説明したのと同様である。
【００８５】
以上の構成によれば、誤り訂正方式情報信号及び変調方式情報信号を含む送信信号を直交周波数分割多重して送信する場合に、誤り訂正方式情報信号及び変調方式情報信号を、離散的に異なるサブキャリア又は同一サブキャリアの時間的に離れた位置に配置するようにしたことにより、受信側で必要となる信号レベル以上の誤り訂正方式情報信号及び変調方式情報信号を得ることができるようになる。この結果、受信側においてディジタル変調信号の変調方式や誤り訂正方式を正確に判定できる。
【００８６】
なおこの実施の形態では、フレーム構成部１１１の出力に対してＯＦＤＭ変調処理を施す場合、つまり図２に示すようなフレーム構成の信号に対してＯＦＤＭ変調処理を施す場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、誤り訂正方式情報信号及び変調方式情報信号を含む送信信号を直交周波数分割多重して送信する場合に、誤り訂正方式情報信号及び変調方式情報信号を、離散的に異なるサブキャリア又は同一サブキャリアの時間的に離れた位置に配置すれば、上述の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、伝搬路の状態に応じて変調方式や誤り訂正方式を適応的に切り換えて伝搬路誤り耐性を向上させるようになされた通信システムに適用して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】実施の形態１による送信フレーム構成を示す図
【図３】変調方式情報をＱＰＳＫ変調する場合の説明に供するＩ−Ｑ平面図
【図４】誤り訂正方式情報をＢＰＳＫ変調する場合の説明に供するＩ−Ｑ平面図
【図５】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図６】変調方式・誤り訂正方式推定部の構成を示すブロック図
【図７】フェージングや伝搬路変動を受けた場合の受信信号の受信電界強度を示すグラフ
【図８】実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図９】実施の形態２のＯＦＤＭ信号における信号配置を示す模式図
【図１０】図８の送信装置から送信されるＯＦＤＭ信号を受信復調する受信装置の構成を示すブロック図
【図１１】従来の送信フレーム構成を示す図
【符号の説明】
【００８９】
１００、８００  送信装置
１０３  ディジタル信号選択部
１０４  変調方式・誤り訂正方式決定部
１０５  制御情報変調部
１０６  送信ベースバンド信号選択部
１１１  フレーム構成部
５００、１０００  受信装置
５０７  変調方式・誤り訂正方式推定部
５０８  受信ディジタル信号選択部
５０９  信号選択部
５２０  変調方式・誤り訂正方式信号検出部
５２３  変調方式・誤り訂正方式情報Ｘ受信パワー計算部
５２４  変調方式・誤り訂正方式情報Ｙ受信パワー計算部
５２５  変調方式・誤り訂正方式決定部
【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】
2006191701.tif 000010
【図９】
2006191701.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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