(57)【要約】  本発明は、ＯＦＤＭ通信システムの周波数副搬送波を変調したデータを送信及び受信する送信装置、受信装置及び通信方法を提供する。ＯＦＤＭバーストは、ｎ個毎の周波数副搬送波にマッピングされたパイロットシンボルとパイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にマッピングされたシグナリングデータとを含むセクションを有するプリアンブル部と、ペイロードデータ部とを含む。受信したパイロットシンボルに基づいて、正確なチャンネル推定のためのトレーニングパターンとして、受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために結果が使用される第１のチャンネル推定を実行する。この結果を用いて、受信したペイロード部のチャンネル等化を実行する。
2008545285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直交周波数分割多重通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を送信する送信装置（１）において、プリアンブル部及びペイロードデータ部を含む直交周波数分割多重バーストを送信するように構成され、
ｎ個毎の周波数副搬送波にマッピングされたパイロットシンボルと、該パイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にマッピングされたシグナリングデータとを含むセクションを有する上記プリアンブル部を生成するプリアンブル生成手段（５）を備える送信装置。
【請求項２】
上記パイロットシンボルは、相互相関パターンを構成することを特徴とする請求項１記載の送信装置（１）。
【請求項３】
上記プリアンブル生成手段（５）は、ロバストな変調方式で上記シグナリングデータを変調することを特徴とする請求項１又は２記載の送信装置（１）。
【請求項４】
上記ロバストな変調方式は、ＢＰＳＫ変調方式又はＱＰＳＫ変調方式であることを特徴とする請求項３記載の送信装置（１）。
【請求項５】
上記プリアンブル生成手段（５）は、上記シグナリングデータに前方誤り訂正符号を付加することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の送信装置（１）。
【請求項６】
上記プリアンブル生成手段（５）は、自動利得制御データ及び自己相関パターンを含む更なるセクションを生成することを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の送信装置（１）。
【請求項７】
直交周波数分割多重通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を受信する受信装置（２０）において、ｎ個毎の周波数副搬送波にマッピングされたパイロットシンボルと、該パイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にマッピングされたシグナリングデータとを含むセクションを有するプリアンブル部及びペイロードデータ部を含む直交周波数分割多重バーストを受信し、
上記受信したパイロットシンボルに基づいて、正確なチャンネル推定のためのトレーニングパターンとして、受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために結果が使用される第１のチャンネル推定を実行するチャンネル推定手段（３１）と、
上記正確なチャンネル推定の結果を用いて、上記受信したペイロード部のチャンネル等化を実行するチャンネル等化手段（４０）とを備える受信装置（２０）。
【請求項８】
上記チャンネル推定手段（３１）は、上記トレーニングパターンを上記プリアンブル部の上記受信したセクションと比較することによって上記正確なチャンネル推定を実行することを特徴とする請求項７記載の受信装置。
【請求項９】
上記受信したパイロットシンボルに基づいて上記チャンネル推定手段（３１）が提供する第１のチャンネル推定結果は、上記受信したシグナリングデータに関してチャンネル等化を実行する更なるチャンネル等化手段（３３）に供給されることを特徴とする請求項７又は８記載の受信装置。
【請求項１０】
上記等化されたシグナリングデータは、上記正確なチャンネル推定のための上記トレーニングパターンとして、上記受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために使用されることを特徴とする請求項９記載の受信装置。
【請求項１１】
直交周波数分割多重通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を送信及び受信する通信方法において、
ｎ個毎の周波数副搬送波にマッピングされたパイロットシンボルと、該パイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にマッピングされたシグナリングデータとを含むセクションを有するプリアンブル部及びペイロードデータ部を含む直交周波数分割多重バースト送信するステップと、
上記受信したパイロットシンボルに基づいて、上記受信したペイロード部のチャンネル等化のために用いられる正確なチャンネル推定のためのトレーニングパターンとして、受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために結果が使用される第１のチャンネル推定を実行するステップとを有する通信方法。
【請求項１２】
上記正確なチャンネル推定は、上記トレーニングパターンを上記プリアンブル部の上記受信したセクションと比較することによって実行されることを特徴とする請求項１１記載の通信方法。
【請求項１３】
上記第１のチャンネル推定の結果は、上記受信したシグナリングデータにチャンネル等化を実行するために使用されることを特徴とする請求項１１又は１２記載の通信方法。
【請求項１４】
上記等化されたシグナリングデータは、上記正確なチャンネル推定のための上記トレーニングパターンとして、上記受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために使用されることを特徴とする請求項１３記載の通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplexing：ＯＦＤＭ）通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を送信及び受信する送信装置、受信装置及び通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
双方向バースト指向デジタル通信システム（bi-directional burst-oriented digital communication system）においては、受信装置を送信装置から送信されるデータバーストに同期させる必要がある。このような同期は、有線通信システムにおいても、無線通信システムにおいても必要である。一般的に、受信側で信号検出、自動利得制御（Automatic Gain Control：ＡＧＣ）調整、周波数オフセット評価、タイミング同期及びチャンネル等化を実行する際には、プリアンブルが使用される。送信装置は、バーストのペイロードデータ部の直前又はバーストの途中にプリアンブルを挿入し、受信側では、上述した機能を実行するために、プリアンブルを処理する。
【０００３】
プリアンブルがペイロードデータ部の直前に挿入される現在のバースト指向デジタル通信システムでは、プリアンブルは、概ね３つのセクションに分割できる。第１のセクションは、受信側において、信号検出、自動利得制御及び粗い周波数及びタイミング推定を実行するために使用される情報又はシンボルを含む。第２のセクションは、受信側において、チャンネル推定、細かい周波数オフセット評価及びタイミング同期を実行するために使用されるシンボル及び情報を含む。第３のセクションは、例えば、使用されている変調方式、パケット長、サービス情報等の更なるシグナリング情報に関連する情報及びシンボルを含む。データ又はシンボルによって周波数副搬送波を変調するＯＦＤＭ通信システムでは、通常、第１のセクションは、ある種の自己相関パターンを含み、すなわち、周波数副搬送波を変調したパイロットシンボル、例えば、定振幅ゼロ自己相関（Constant Amplitude Zero Auto-Correlation：ＣＡＺＡＣ）等のシーケンスが使用される。パイロットシンボルを含むシーケンスは、ＯＦＤＭシンボルの周波数副搬送波に亘って拡散され、パイロットシンボルによって変調された２つの変調された搬送波間の全ての搬送波は、ゼロに設定される。これらの特別なパイロットパターンは、最初の粗い同期を達成するために、高い相関極大を有する適切な相関パターンを得ることを目的としている。通常、自己相関パターンの前には、自動利得制御情報が挿入される。第２のセクションでは、既知のＯＦＤＭシンボル、すなわち、受信機にとって既知であるトレーニングシーケンス又はパイロットパターンが周波数副搬送波にマッピングされ、これにより、チャンネル等化、細かい周波数及びタイミング同期が実現される。第３のセクションは、基本的にメディアアクセスコントロール（Media Access Control：ＭＡＣ）アーキテクチャに依存する特別なコンテンツである更なるシグナリングデータを含む。
【０００４】
プリアンブルに関する一般的な問題として、プリアンブルを長くすると、すなわち、様々なトレーニングパターン及び相関パターンを長くすると、同期、チャンネル推定確率及び信頼性が高くなるが、送信されるプリアンブルデータと送信されるペイロードデータとの間の比率が大きくなるため、総合的なデータスループットが低下するという問題がある。特に、多くのアクティブノードを有する通信ネットワークでは、多くのプリアンブルを用いて多数のデータが交換されるため、プリアンブルが長くなれば、実効データレートは著しく低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、直交周波数分割多重（orthogonal frequency division multiplexing：ＯＦＤＭ）通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を送信及び受信し、受信側における安全な同期を保証しながら、プリアンブル部を短くした、プリアンブル部及びペイロード部を含むバーストが伝送される送信装置、受信装置及び通信方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した目的は、請求項１に示すＯＦＤＭ通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を送信する送信装置によって達成される。本発明に係る送信装置は、プリアンブル部及びペイロードデータ部を含むＯＦＤＭバーストを送信するように構成され、ｎ個毎の周波数副搬送波にマッピングされたパイロットシンボルと、パイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にマッピングされたシグナリングデータとを含むセクションを有するプリアンブル部を生成するプリアンブル生成手段を備える。ここで、ｎ＝１，２，３，４，５，６…である。
【０００７】
パイロットシンボルは、好ましくは、相互相関パターンを構成する。換言すれば、パイロットシンボルは、受信側にとって既知である。更に、プリアンブル生成手段は、好ましくは、ロバストな変調方式でプリアンブル部のセクションのシグナリングデータを変調する。ここで、ロバストな変調方式とは、例えば、送信されるシンボルが、２個又は４個のコンスタレーションポイントにマッピングされる変調方式である。ロバストな変調方式は、例えば、ＢＰＳＫ変調方式又はＱＰＳＫ変調方式であってもよい。これに代えて、チャンネル特性が十分に良好であれば、例えば、８個、１６個、３２個以上のコンスタレーションポイントを有する、より上位のコンスタレーションを用いてもよい。更に、プリアンブル生成手段は、受信側の復号器による正しい判定の確率を高めるために、シグナリングデータに前方誤り訂正符号を付加してもよい。
【０００８】
本発明の送信装置及びその要素は、電力線通信システムで信号を伝送するように適応化してもよい。
【０００９】
前方誤り訂正符号の具体例としては、ビタビ符号がある。
【００１０】
更に、上述の目的は、請求項７に示す、ＯＦＤＭ通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を受信する受信装置によって達成される。本発明に係る受信装置は、ｎ個（ｎ＝１，２，３，４，５，６…）毎の周波数副搬送波にマッピングされたパイロットシンボルと、パイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にマッピングされたシグナリングデータとを含むセクションを有するプリアンブル部及びペイロードデータ部を含むＯＦＤＭバーストを受信し、受信したパイロットシンボルに基づいて、正確なチャンネル推定のためのトレーニングパターンとして、受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために結果が使用される第１のチャンネル推定を実行するチャンネル推定手段と、正確なチャンネル推定の結果を用いて、受信したペイロード部のチャンネル等化を実行するチャンネル等化手段とを備える。
【００１１】
チャンネル推定手段は、好ましくは、トレーニングパターンをプリアンブル部の受信したセクションと比較することによって正確なチャンネル推定を実行する。更に好ましくは、受信したパイロットシンボルに基づいてチャンネル推定手段が提供する第１のチャンネル推定結果は、受信したシグナリングデータに関してチャンネル等化を実行する更なるチャンネル等化手段に供給される。ここで、等化されたシグナリングデータは、好ましくは、正確なチャンネル推定のためのトレーニングパターンとして、受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために使用される。
【００１２】
好ましくは、本発明の受信装置及びその要素は、電力線通信システムの信号を受信するように適応化される。
【００１３】
また、上述の目的は、請求項１１に示す、ＯＦＤＭ通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を送信及び受信する通信方法によって達成される。この通信方法は、ｎ個（ｎ＝１，２，３，４，５，６…）毎の周波数副搬送波にマッピングされたパイロットシンボルと、パイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にマッピングされたシグナリングデータとを含むセクションを有するプリアンブル部及びペイロードデータ部を含むＯＦＤＭバースト送信するステップと、受信したパイロットシンボルに基づいて、受信したペイロード部のチャンネル等化のために用いられる正確なチャンネル推定のためのトレーニングパターンとして、受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために結果が使用される第１のチャンネル推定を実行するステップとを有する。
【００１４】
正確なチャンネル推定は、好ましくは、トレーニングパターンをプリアンブル部の受信したセクションと比較することによって実行される。更に、第１のチャンネル推定の結果は、受信したシグナリングデータにチャンネル等化を実行するために使用されることが好ましい。ここで、等化されたシグナリングデータは、正確なチャンネル推定のためのトレーニングパターンとして、受信したプリアンブルのセクション全体を再構築するために使用される。
【００１５】
「信号」という用語は、無線通信システム又は有線通信システムにおいて送信及び受信できる全ての種類のペイロードデータ、シンボル、情報、トレーニングパターンパイロットシンボル等を含む。
【００１６】
本発明は、既知のプリアンブルの第３のセクションからのシグナリングデータ全体の部分をプリアンブルの第２のセクションのチャンネル推定パターンに併合することによって、プリアンブルシンボルの数を最小化する。本発明では、好ましくは、ロバストなコンスタレーションパターンで、各トレーニングシンボルの特定の周波数プロット（周波数副搬送波）内のトレーニングデータ又はパイロットシンボルをシグナリングデータに置換し、残っているトレーニングパターンから導出される粗いチャンネル推定の後に、送信されたデータパターンを判定し、最終的に、判定されたデータパターンを再び用いて、プリアンブルのセクションの全ての周波数副搬送波に関して完全なトレーニングパターン又はシンボルを再構築する。プリアンブルの同じセクションにおけるチャンネル等化情報及びシグナリング情報を結合することによって、総合的なプリアンブルの長さを著しく短くすることができる。
【００１７】
なお、通信チャンネルの送信がより安定しており又は静的であれば、プリアンブルの長さをより短くすることができる。静的又は準静的チャンネルでは、減衰及び位相シフトが、長時間、安定した状態を保ち、必要な同期情報が少なくてよいので、静的又は準静的チャンネルの同期は、高速に変化する伝送チャンネルの同期より遙かに容易である。更に、静的又は準静的チャンネルでは、高速に変化するチャンネルに比べて自動利得調節が遙かに容易であるため、プリアンブルを短くすることができる。包括的に言えば、本発明は、特に、電力線通信システム、デジタル加入者回線通信システムを始めとする殆どの有線通信システムが該当するように、静的又は準静的通信チャンネルに好適に適用される。例えば、電力線通信システムでは、伝送チャンネルは、電灯のオン／オフの切換、機器のプラグ接続及び切断等のイベントを除けば、準静的であり、チャンネル特性安定した状態を保つ。有線の電話回線用の通信システムでも、同様のことが言える。また、例えば、ＷＬＡＮ通信システム等、無線通信システムも準静的チャンネルの特徴を有することがある。したがって、本発明は、有線通信システムに制限されず、無線通信ネットワークにも適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は、本発明に基づく送信装置１のブロック図を示している。送信装置１は、ＯＦＤＭ通信システムの周波数副搬送波を変調した信号を送信するように構成されており、有線又は無線ＯＦＤＭ通信システムにおける信号の準備及び処理、ＯＦＤＭ方式の周波数副搬送波への信号のマッピング、対応して生成されたＯＦＤＭバーストの送信に必要な全ての回路を備える。なお、図１では、説明を明瞭にするために、本発明に必要な要素及び回路のみを示している。これは、図４に示す受信装置についても同様である。
【００１９】
包括的に言えば、本発明は、受信側における安全な同期を保証しながら、従来のプリアンブルに比べて短くされたプリアンブルを有するＯＦＤＭバーストのＯＦＤＭ送信及び受信を提案する。すなわち、本発明は、プリアンブル部及びペイロード部を含むＯＦＤＭバーストの使用を提案し、プリアンブル部は、ｎ個毎の副搬送波にマッピングされたパイロットシンボルと、パイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にマッピングされたシグナリングデータとを含むセクションを有する。ここで、受信側における同期にとって必要な信頼性に応じて、ｎ＝１、２、３、４、５、６又はこれ以上の数である。換言すれば、パイロットシンボルは、等距離の位置の周波数副搬送波にマッピングされ、隣接するパイロットシンボル間の距離は、受信側で実行される補間によって、中間に挿入されたシグナリングデータの振幅減衰及び位相シフトを十分に予測できるように選択される。パイロットシンボル及びシグナリングデータを含むプリアンブルのセクションの前には、受信側のための自動利得制御情報及び受信側で粗い同期を行うための自己相関パターンを含む先行するセクションが存在する。
【００２０】
すなわち、本発明に基づく送信装置１は、図１に示すように、パイロットシンボル生成器２及びシグナリングデータ生成器３を備える。パイロットシンボル生成器２は、相互相関パターンのパイロットシンボル、すなわち、受信側で既知のパイロットシンボルを生成する。ここでは、既知の又は将来の如何なるパイロットシンボルを用いてもよい。シグナリングデータ生成器３によって生成されるシグナリングデータは、受信側にとって有用な情報、すなわち、何らかの種類の処理のために用いることができる情報を含む如何なる種類のデータであってもよい。例えば、シグナリングデータは、送信装置及び受信装置に関する識別情報又は他の如何なる種類の情報を含んでいてもよい。これにより、例えば、準静的チャンネル（quasi-static channel）において、送信装置と受信装置との間で、先に送信された自動利得制御値の再使用が可能になる。シグナリングデータに埋め込まれた送信装置及び受信装置の識別情報を用いて、接続を特定することができ、この後、受信側は、先に使用された自動利得制御値を用いることができる。これに加えて又はこれに代えて、シグナリングデータ情報は、送信パワーレベルを含んでいてもよい。受信装置が送信パワーレベルを送信装置に指示してもよい。これに加えて又はこれに代えて、シグナリングデータは、メディアアクセス制御タイミング情報を含んでいてもよい。これに加えて又はこれに代えて、シグナリングデータは、適応型ＯＦＤＭ変調に関する情報を含んでいてもよい。上述したシグナリングデータのコンテンツについては、後に詳細に説明する。
【００２１】
パイロットシンボル生成器２からのパイロットシンボル及びシグナリングデータ生成器３からのシグナリングデータは、プリアンブル生成器５に供給され、プリアンブル生成器５は、ＯＦＤＭシステムのｎ個毎の周波数副搬送波にパイロットシンボルをマッピングし、パイロットシンボルを有する周波数副搬送波の間の周波数副搬送波にシグナリングデータをマッピングする。パイロットシンボルの密度は、受信側で行われる同期に依存する。ここでは、パイロットシンボルは、受信側で実行される補間によって、パイロットシンボル間の周波数副搬送波におけるシグナリングデータの振幅減衰及び位相シフトを十分に予測できるように選択された密度で挿入される。
【００２２】
送信装置１は、更に、パイロットシンボル及びシグナリングデータを含むセクションに先行するプリアンブルのセクションの自動利得制御情報及び自己相関パターンを生成する自動利得制御情報／自己相関パターン生成器４を備える。したがって、非常に基本的な実施の形態では、プリアンブルは、２つのセクションだけから構成され、第１のセクションは、自動利得制御情報及び自己相関パターンを含み、第２のセクションは、パイロットシンボル及びシグナリングデータを含む。なお、ここで、パイロットシンボル生成器２、シグナリングデータ生成器３及び自動利得制御情報／自己相関パターン生成器４における様々なシンボル及びデータの生成は、他のソースからの対応するデータ、信号又は情報の取得、及び自らのすなわち、送信装置における信号、データ又は情報の生成を含む。プリアンブル生成器５は、ＯＦＤＭバーストのプリアンブル全体を生成し、これは、例えば、データのスクランブリング、データの前方誤り符号化、データのインタリーブ、データのマッピング、通常、高速逆フーリエ変換を含むデータのＯＦＤＭ変調等、ＯＦＤＭ方式のプリアンブルを生成するために必要な様々な処理ステップが実行されることを意味する。そして、プリアンブル生成器５によって生成されたプリアンブルは、ＯＦＤＭバースト生成器６に供給され、ＯＦＤＭバースト生成器６は、供給されたプリアンブルをペイロードデータに結合する。ペイロードデータは、ペイロードデータ生成器７によって生成又は取得され、ＯＦＤＭ処理器８は、各通信システムにおいて必要な処理、例えば、スクランブリング、前方誤り符号化、インタリーブ、マッピング、ペイロードデータのＯＦＤＭ変調等を、ペイロードデータに施す。ＯＦＤＭバースト生成器６は、プリアンブル及びペイロードデータを結合し、例えば、ガード期間を追加し、シンボル波形を成形すること等によって、ＯＦＤＭバーストを生成する。そして、生成されたＯＦＤＭバーストは、送信機９に供給され、対応するインタフェース１０によって、受信装置に向けて送信される。インタフェース１０は、如何なる種類の有線又は無線インタフェースであってもよい。例えば、無線通信システムの場合、インタフェース１０は、アンテナであってもよい。また、電力線通信システムの場合、インタフェース１０は、電力供給ソケットに接続するための適切なインタフェース装置であってもよい。
【００２３】
図２は、本発明に基づく、プリアンブルの周波数副搬送波へのパイロットシンボル１１のマッピング及びパイロットシンボル１１を含む周波数副搬送波の間の周波数副搬送波へのシグナリングデータ１２のマッピングを示している。図２に示す具体例では、パイロットシンボルは、４個毎の周波数副搬送波にマッピングされ、すなわち、ｎ＝４である。なお、ｎの値は、他の如何なる数であってもよい。上述のように、パイロットシンボルの密度及び数、換言すれば、パイロットシンボルを含む等距離の副搬送波間の距離は、受信側で十分な同期を実現するために必要な密度に依存する。ここで、チャンネル特性によって、パイロットシンボルのマッピングを可変としてもよい。
【００２４】
プリアンブル生成器５によって実行されるシグナリングデータの変調は、送信された信号値を受信側が確実に検出できるように、十分ロバストである必要がある。例えば、図３に図式的に示すように、送信される値が「−１」及び「＋１」である二位相偏移変調（binary phase shift keying modulation：ＢＰＳＫ変調）を用いることができる。上述したプリアンブルのセクションのシグナリングデータの受信側のチャンネル推定は、隣接するパイロットシンボルからの補間に基づいており、送信された値を安全に検出するために、変調方式は、十分ロバストである必要がある。ここで言うロバストな変調方式とは、コンスタレーション方式（constellation scheme）における２個又は４個のコンスタレーションポイントにシグナリングデータがマッピングされる変調方式である。例えば、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＱＡＭ又は同様の他の如何なるロバストな変調方式を用いてもよい。更に、プリアンブル生成器５は、受信側の復号器における正しい判定の確率を高めるために、シグナリングデータに前方誤り訂正コードを組み込んでもよい。
【００２５】
図４は、本発明に基づく受信装置２０のブロック図を示している。受信装置２０は、有線接続され又は無線通信システムへの接続を確立する受信インタフェース２１を備える。無線通信システムの場合、インタフェース２１は、例えば、アンテナであってもよい。電力線通信システムの場合、インタフェース２１は、例えば、電力供給ソケットへの接続に適切なインタフェースであってもよい。ＯＦＤＭバーストは、インタフェース２１から受信機２２に供給され、受信機２２は、通信システムに応じて、必要な受信処理を実行する。受信されたＯＦＤＭバーストは、Ａ／Ｄ変換器２３によってアナログ／デジタル変換された後、ＯＦＤＭ復調器２４によって復調される。多くの場合、受信装置２０は、対応する通信システムのＯＦＤＭバーストにおいて受信したデータを取得するために必要な全ての処理を実行する。なお、図４では、説明を明瞭にするために、本発明を理解するために必要な要素及び回路のみを示している。包括的に言えば、ＯＦＤＭバーストを処理する受信装置２０は、例えば、図１に示し、図１を用いて説明した送信装置によって生成及び送信されたＯＦＤＭバーストを処理する。上述したように、送信装置１からのＯＦＤＭバーストは、先に詳細に説明したようなパイロットシンボル及びシグナリングデータを含むセクションを有する固有の構造を有するプリアンブルを含む。受信装置２０では、ＯＦＤＭ復調の後に、受信したＯＦＤＭバーストは、切換スイッチ２５によって、プリアンブル部及びペイロード部に分離される。ペイロード部は、後述するように、ペイロードブランチ２７において更に処理される。プリアンブル部は、プリアンブルブランチ２６において更に処理され、プリアンブルブランチ２６は、搬送波分離器２８を備え、搬送波分離器２８は、パイロットシンボル及びシグナリングデータを含むプリアンブル部の受信したセクションをパイロットシンボルに分割し、パイロットシンボルブランチ２９を介してチャンネル推定器３１に供給する。プリアンブル部のセクションのシグナリングデータは、シグナリングデータブランチ３０を介して第１のチャンネル等化器３３に供給される。
【００２６】
チャンネル推定器３１は、受信したパイロットシンボルに基づいて、第１のチャンネル推定を実行する。パイロットシンボルは、相互相関パターンを構成し、これは、チャンネル推定器３１にとって、パターンが既知であることを意味する。チャンネル推定器３１は、受信したパイロットシンボルに基づいて、第１の（粗い）のチャンネル推定を実行し、粗いチャンネル推定の結果３２を第１のチャンネル等化器３３に供給する。第１のチャンネル等化器３３は、例えば、受信したシグナリングデータに対する補間等によって粗いチャンネル等化を実行し、この後、シンボル検出器３４は、等化されたシグナリングデータのシンボル検出を実行する。そして、復号器３５は、前方誤り符号復号を実行する。これは、勿論、プリアンブル部のセクションのシグナリングデータが、ＯＦＤＭバーストを送信した送信装置１のプリアンブル生成器５によって前方誤り符号化されていることを意味する。そして、受信され、等化され、復号されたプリアンブル部のセクションのシグナリングデータを用いて、正確なチャンネル推定のためのトレーニングパターンとしてセクション全体が再構築される。したがって、復号器３５によって復号されたシグナリングデータは、前方誤り訂正符号エンコーダ３６に供給され、前方誤り訂正符号エンコーダ３６は、送信装置１のプリアンブル生成器５と同じ前方誤り符号化を実行する。そして、シンボルマッピング器３７が、送信装置１のプリアンブル生成器５によって実行されたＯＦＤＭマッピング及び変調に対応するシンボルマッピング処理を実行する。そして、このようにして再構築された受信したプリアンブルのセクション全体は、対応するトレーニングパターンメモリ３８に保存され、トレーニングパターンとして使用される。そして、チャンネル推定器３１は、再構築されたトレーニングパターンを用いて、トレーニングパターンを、受信したプリアンブル部のセクション全体と比較することによって、正確なチャンネル推定を実行する。このような正確なチャンネル推定の結果３９は、第２のチャンネル等化器４０に供給され、第２のチャンネル等化器４０は、受信したペイロードデータ部に対してチャンネル等化を実行する。そして、等化されたペイロードデータ部は、シンボル検出器４１及び前方誤り訂正符号デコーダ４２によって必要な処理が施される。
【００２７】
有利な実施の形態においては、本発明に基づく送信装置、例えば、上述した送信装置１及びその要素、並びに本発明に基づく受信装置、例えば、上述した受信装置２０及びその要素は、それぞれ、電力線通信システムの信号を送信及び受信するように適応化される。電力線通信システムとは、例えば、アパート内、住宅内、ビル内、アパート間、住宅間、ビル間に敷設された既存の電力線を介して、信号を送受信するシステムである。このような電力線通信システムは、例えば、以下に限定されるわけではないが、例えば、０．３〜１００ＭＨｚ等の高い周波数の信号を送受信するように適応化されている。ＯＦＤＭは、電力線通信システムにおいて有利に用いることができる変調方式である。
【００２８】
上述のように、シグナリングデータは、受信装置において有用な又は送信装置と受信装置との間の通信のために有用な様々な種類のデータを送信するために用いることができる。例えば、シグナリングデータは、送信装置及び受信装置の識別情報を含んでいてもよい。準静的チャンネルでは、送信装置と受信装置の間のある接続において用いられた自動利得制御値は、次回に再利用することができる。シグナリングデータに埋め込まれた送信装置及び受信装置の識別情報を用いて、接続を特定し、自動利得制御値を再利用することができ、したがって、この場合、自動利得制御値を再送信する必要がない。更に、シグナリングデータは、送信パワーレベルに関する情報を含んでいてもよい。これにより、受信装置は、送信装置に送信パワーレベルを指示することができる。受信装置による送信パワーレベルの調整によって、隣接する通信システムとの共存を改善し、干渉を最小化することができる。低減されたパワーレベル及び低減された搬送波ビットローディングコンスタレーション（lower carrier bit-loading constellations）と共に、専用の帯域幅要求を送信してもよい。更に、シグナリングデータは、例えば、集中型メディアアクセス制御アーキテクチャにおけるメディアアクセス制御タイミング情報を含んでいてもよい。例えば、受信装置は、メディアアクセス制御フレームの好適な又は妨害されたタイムスライスをシグナリングしてもよい。これにより、様々な通信システムが共存するより柔軟なアーキテクチャを実現できる。
【００２９】
更に、シグナリングデータは、適応型ＯＦＤＭ変調シグナリング情報を含んでいてもよい。これにより、プリアンブルのデータビットを用いて、ＯＦＤＭキャリアコンスタレーションについて適応化されたビットローディングの情報を通信相手にシグナリングすることができる。例えば、電力線通信等の幾つかの通信システムは、現在のチャンネル条件に基づいて適応化された方式を使用する。多くの直交周波数副搬送波からなる変調方式としてのＯＦＤＭは、各周波数副搬送波をそのチャンネル特性に適応化させるように拡張されることがある。チャンネル条件がよい副搬送波は、高いビットレートスループットを有する上位の変調方式で送信することができ、チャンネル条件が悪い副搬送波は、よりロバストな、したがって、ビットレートスループットがより低い変調方式で送信することができる。更に、チャンネル条件が非常に悪い副搬送波は、除外してもよく、すなわち、データ伝送のために使用しないようにしてもよい。プリアンブルセクションのシグナリングデータにおいて、適応型のＯＦＤＭパターンをシグナリングする目的は、適応型のパターンを非常に速やかに推定できるようにすることである。受信装置は、プリアンブルセクションを復号することによって、送信機のＯＦＤＭパターンを知ることができる。一方、受信装置は、この接続の次のデータブロックについて、可能な最良のコンスタレーションを送信機にシグナリングすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に基づく送信装置のブロック図である。
【図２】パイロットシンボルのｎ個毎の副搬送波へのマッピングを説明する図である。
【図３】シグナリングデータのためのロバストな変調方式を説明する図である。
【図４】本発明に基づく受信装置のブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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