(57)【要約】【課題】  同じシンボルを少なくとも２回繰り返し伝送するマルチバンドＯＦＤＭシステムにおいて、特定の無線資源でエラーが生じても、送信端が伝送したシンボルを受信端でエラー無しで受信できる方法を提供する。さらに、受信端で受信したシンボルを処理するための充分な時間を保証する方法を提供する。【解決手段】本発明は、少なくとも３つの無線資源の中の２つを選択し、選択した無線資源を用いて１つのシンボルを連続伝送する送信端と、送信端が伝送したシンボルを受信する受信端とを備えるマルチバンド直交周波数分割多重システムを提供する。ここで、送信端は、少なくとも３つの周波数帯域の中から周波数の最も低いものを選択し、選択した周波数帯域が含まれた無線資源を用いてシンボルを伝送する。【選択図】      図４
2005354697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも３つの無線資源の中から２つを選択し、前記選択した無線資源を用いて１つのシンボルを連続伝送する送信端と、
前記送信端の伝送したシンボルを受信する受信端と、
を備えることを特徴とする、マルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項２】
前記無線資源は、中心周波数を持つサブバンドであることを特徴とする、請求項１に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項３】
前記送信端は、少なくとも３つの中心周波数の中から周波数の最も低いものを選択し、前記選択した中心周波数に対応するサブバンドを用いて前記シンボルを伝送することを特徴とする、請求項２に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項４】
前記無線資源は、第１中心周波数を持つ第１サブバンド、第２中心周波数を持つ第２サブバンド、および第３中心周波数を持つ第３サブバンドを含むことを特徴とする、請求項３に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項５】
シンボル１からシンボル３の順に３つのシンボルを伝送する送信端は、前記第１サブバンドを用いて前記シンボル１と前記シンボル３を伝送することを特徴とする、請求項４に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項６】
前記受信端は、シンボル受信が検出されると、前記第１サブバンドの探索を行うことを特徴とする、請求項４に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項７】
前記第１サブバンドの前記中心周波数は、前記第２サブバンドと前記第３サブバンドの前記中心周波数よりも低いことを特徴とする、請求項４に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項８】
前記シンボルは、プリアンブルと、２００Ｍｂｐｓ以下の伝送率を持つ複数のペイロードの中の１つと含むことを特徴とする、請求項１に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項９】
前記送信端は、４つの伝送パターンの中の１つを選択し、前記選択した伝送パターンを用いて前記シンボルを伝送することを特徴とする、請求項１に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。
【請求項１０】
前記送信端は、隣接するデバイスが使用する伝送パターンと重複しない伝送パターンを選択することを特徴とする、請求項９に記載のマルチバンド直交周波数分割多重システム。                                                                                
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチバンド直交周波数分割多重システムに関し、より詳細には、複数のサブバンドを用いてシンボルを伝送する直交周波数分割多重システムにおいて、効率良くシンボルを伝送するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
直交周波数分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing、以下ＯＦＤＭと記す)システムは、シリアルに入力されるシンボルを所定の大きさを有するパラレルシンボルに変換し、変換したパレレルシンボルを互いに直交した異なる搬送波周波数に多重化して伝送するものである。
【０００３】
マルチバンドＯＦＤＭ方式は、ＯＦＤＭシンボルを、複数の周波数帯域にシンボル単位に拡散(周波数ホッピング)しながら伝送する方式であって、１例としては、ＵＷＢシステムのような特定の無線通信システムに使用される変調技術が挙げられる。マルチバンドＯＦＤＭ変調技術は、ＯＦＤＭ変調技術を周波数ホッピング技術と結合して使用する。
【０００４】
なお、ＵＷＢに適用されるマルチバンドＯＦＤＭシステムについて説明する。
マルチバンドＯＦＤＭシステムは、一定の周波数帯域を有する複数のサブバンドを用いてデータ(シンボル)の伝送を行うことにより、単位時間当り大量のデータを送信または受信することができる。ＵＷＢシステムは、複数のサブバンドの中から１つのサブバンドを選択し、選択したサブバンドを設定の規則に従って使用することにより、データに対する保安性を高めることができる。
【０００５】
図１は、現在提案されているマルチバンドＯＦＤＭシステムで使用されている複数のサブバンドを示す。この図に示すように、現在提案されているマルチバンドＯＦＤＭシステムの周波数帯域は、その中心周波数が３４３２ＭＨｚ〜１０２９６ＭＨｚのものを使用する。マルチバンドＯＦＤＭの周波数帯域は、大きく５つのグループに分けることができる。５つのグループを第１〜５グループとすると、第１〜４グループは３つのサブバンドからなり、第５グループは２つのサブバンドからなる。
【０００６】
第１グループの３つのサブバンドの中心周波数は３４３２ＭＨｚ、３９６０ＭＨｚ、４４８８ＭＨｚであり、第２グループの３つのサブバンドの中心周波数は５０１６ＭＨｚ、５５４４ＭＨｚ、６０７２ＭＨｚである。第３グループの３つのサブバンドの中心周波数は６６００ＭＨｚ、７１２８ＭＨｚ、７６５６ＭＨｚであり、第４グループの３つのサブバンドの中心周波数は８１８４ＭＨｚ、８７１２ＭＨｚ、９２４０ＭＨｚである。第５グループの２つのサブバンドの中心周波数は９７６８ＭＨｚ、１０２９６ＭＨｚである。
以下の表１は、マルチバンドＯＦＤＭシステムで使用する周波数バンドを示している。
【０００７】
【表１】
2005354697.tif 000003
【０００８】
表１に示すように、マルチバンドＯＦＤＭシステムは、３つのサブバンドを用いてシンボルの伝送を行う。
【０００９】
なお、図２、および、表１を参照しつつ、３つのサブバンドを用いてシンボルの伝送を行うマルチバンドＯＦＤＭシステムについて説明する。
図２は、ＴＦＣ(Time Frequency Code)番号１〜４を示している。マルチバンドＯＦＤＭシステムは、１つのシンボルを２回繰り返し伝送する。表１、および、図２(ａ)によれば、ＴＦＣ番号１は、シンボル１を第１サブバンドと第２サブバンドを用いて伝送し、シンボル２を第３サブバンドと第１サブバンドを用いて伝送し、シンボル３を第２サブバンドと第３サブバンドを用いて伝送する。
【００１０】
図２(ｂ)によれば、ＴＦＣ番号２は、シンボル１を第１サブバンドと第３サブバンドを用いて伝送し、シンボル２を第２サブバンドと第１サブバンドを用いて伝送し、シンボル３を第３サブバンドと第２サブバンドを用いて伝送する。
【００１１】
図２(ｃ)によれば、ＴＦＣ番号３は、シンボル１を第１サブバンドのみを用いて２回繰り返し伝送し、シンボル２を第２サブバンドのみを用いて２回繰り返し伝送し、シンボル３を第３サブバンドのみを用いて２回繰り返し伝送する。
【００１２】
図２(ｄ)によれば、ＴＦＣ番号４は、シンボル１を第１サブバンドのみを用いて２回繰り返し伝送し、シンボル２を第３サブバンドのみを用いて２回繰り返し伝送し、シンボル３を第２サブバンドのみを用いて２回繰り返し伝送する。
【００１３】
表１、および、図２によれば、ＴＦＣ番号３とＴＦＣ番号４は、１つのシンボルを、異なるサブバンドを用いて伝送するものでなく、同じサブバンドを用いて伝送する。よって、第１サブバンドにおいてエラーが生じた場合、ＴＦＣ番号３とＴＦＣ番号４はシンボル１を伝送できない。第２サブバンドにおいてエラーが生じた場合、ＴＦＣ番号３はシンボル２を伝送できず、ＴＦＣ番号４はシンボル３を伝送することができない。また、第３サブバンドにおいてエラーが生じた場合、ＴＦＣ番号３はシンボル３を伝送できず、ＴＦＣ番号４はシンボル２を伝送できない。
【００１４】
一般的に、マルチバンドＯＦＤＭシステムの受信端は、シンボルが受信されると、まず、第１サブバンドの探索を行う。即ち、受信端は、第１サブバンドで伝達されたシンボルから必要な情報を得て、得た情報を用いて第２サブバンドおよび第３サブバンドで伝達されたシンボルから必要な情報を得る。
【００１５】
また、表１、および、図２によれば、ＴＦＣ番号１とＴＦＣ番号２において、第１サブバンドで受信される最初のシンボルの受信時間と２番目のシンボルの受信時間とは、一定の間隔を維持している。しかし、ＴＦＣ番号３とＴＦＣ番号４においては、第１サブバンドで受信される最初のシンボルと２番目のシンボルとは連続受信される。従って、ＴＦＣ番号３とＴＦＣ番号４における受信端は、第１サブバンドで受信される最初のシンボルを処理するために、２番目のシンボルの処理を放棄しなくてはならない。すなわち、ＴＦＣ番号３とＴＦＣ番号４における受信端は、第１サブバンドで受信される２番目のシンボルを処理するための充分なマージン(最初のシンボルの受信時間と２番目のシンボルの受信時間との十分な差)がない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
このような問題を解決するために創案された本発明の目的は、同じシンボルを少なくとも２回繰り返し伝送するマルチバンドＯＦＤＭシステムにおいて、特定の無線資源でエラーが生じても、送信端の伝送したシンボルを受信端でエラーなしに受信できる方法を提供することである。
本発明の他の目的は、マルチバンドＯＦＤＭシステムの受信端で受信したシンボルを処理するための充分な時間を保証する方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
前記目的を達成するために、本発明は、少なくとも３つの無線資源の中の２つを選択し、選択した無線資源を用いて１つのシンボルを連続伝送する送信端と、送信端の伝送したシンボルを受信する受信端とを備えるマルチバンド直交周波数分割多重システムを提供する。
【００１８】
無線資源は周波数帯域を意味し、送信端は、少なくとも３つの周波数帯域の中から周波数の最も低いものを選択し、選択した周波数帯域が含まれた無線資源を用いてシンボルを伝送する。
【００１９】
さらに、シンボル１〜３の順に３つのシンボルを伝送する送信端は、最も低い周波数帯域を持つ第１サブバンドを用いて、シンボル１とシンボル３を伝送し、受信端は、シンボルの受信を検出すると、最初に第１サブバンドの探索を行う。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、同じ情報を持つシンボルを、少なくとも異なる無線資源を用いて伝送することにより、１つの無線資源でエラーが生じても、受信端は他の無線資源を用いてシンボルを受信できる。また、同じ無線資源を用いてシンボルを連続伝送しないことにより、受信したシンボルを処理できる時間を保証できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面に基づき、本発明の一実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、同じシンボルを、異なるサブバンドを用いて伝送する方法を提供する。
【００２２】
通信システムで使用するシンボルは、プリアンブル(preamble)とペイロード(payload)に区分される。プリアンブルは、通信システムでシンボルを伝送するために使用する概略の情報を含み、ペイロードは、送信端から受信端に伝送する実際のデータを意味する。
【００２３】
図３は、マルチバンドＯＦＤＭシステムで使用するＴＦＣ番号１とＴＦＣ番号２に対するプリアンブルの構造を示している。図３によれば、プリアンブルは、２１個のシンボルからなるＰＳ(packet synchronization)シーケンスと、３つのシンボルからなるＦＳ(frequency synchronization)シーケンスと、６つのシンボルからなるＣＥ(channel estimation)シーケンスとを含む。各シンボルは３１２．５ｎｓの長さを持つ。
ＰＳシーケンスは、シンボルを検出し、検出したシンボルで使用する周波数(サブバンド)を推定し、同期を取る。また、ＰＳシーケンスは受信したシンボルに対する利得を算出する。ＦＳシーケンスは、フレームの端部を検出し、検出した情報からＰＳシーケンスとＣＥシーケンスを区分する機能を行う。ＣＥシーケンスはチャンネル推定を行う。
【００２４】
次の表２は、マルチバンドＯＦＤＭシステムにおいて、伝送率によってペイロードを伝送する方法を示している。
【００２５】
【表２】
2005354697.tif 000004
【００２６】
マルチバンドＯＦＤＭシステムは、伝送率が５３．３Ｍｂｐｓ〜２００Ｍｂｐｓの場合、直交位相偏移変調(quadrature phase shift keying：ＱＰＳＫ)方式を使用し、伝送率が３２０Ｍｂｐｓ〜４８０Ｍｂｐｓの場合、ＤＣＭ(dual carrier modulation)変調方式を使用する。
【００２７】
また、マルチバンドＯＦＤＭシステムは、伝送率が５３．３Ｍｂｐｓ〜２００Ｍｂｐｓの場合、ＴＳＦ(time spreading factor)は２である。つまり、伝送率が５３．３Ｍｂｐｓ乃至２００Ｍｂｐｓの場合、マルチバンドＯＦＤＭシステムの送信端は、１つのシンボルを一定の時間差をおいて２回繰り返し伝送する。
次の表３は、本発明に係るマルチバンドＯＦＤＭシステムで使用するサブバンドを示している。
【００２８】
【表３】
2005354697.tif 000005
【００２９】
表３に示すように、マルチバンドＯＦＤＭシステムは、３つのサブバンドを用いてシンボルを伝送する。
なお、図４および表３を参照しつつ、３つのサブバンドを用いてシンボルを伝送するマルチバンドＯＦＤＭシステムについて説明する。なお、本実施の形態において、第１サブバンドの中心周波数は、第２サブバンドと第３サブバンドの前記中心周波数よりも低いものとする。
【００３０】
図４はＴＦＣ番号１〜４を示している。マルチバンドＯＦＤＭシステムのプリアンブルと特定の伝送率を持つペイロードとは、１つのシンボルを２回繰り返し伝送する。表３および図４によれば、ＴＦＣ番号１は、シンボル１を第１サブバンドと第２サブバンドを用いて伝送し、シンボル２を第３サブバンドと第１サブバンドを用いて伝送し、シンボル３を第２サブバンドと第３サブバンドを用いて伝送する。
【００３１】
ＴＦＣ番号２は、シンボル１を第１サブバンドと第３サブバンドを用いて伝送し、シンボル２を第２サブバンドと第１サブバンドを用いて伝送し、シンボル３を第３サブバンドと第２サブバンドを用いて伝送する。
ＴＦＣ番号３は、シンボル１を第１サブバンドと第２サブバンドを用いて伝送し、シンボル２を第２サブバンドと第３サブバンドを用いて伝送し、シンボル３を第３サブバンドと第１サブバンドを用いて伝送する。
ＴＦＣ番号４は、シンボル１を第１サブバンドと第３サブバンドを用いて伝送し、シンボル２を第３サブバンドと第２サブバンドを用いて伝送し、シンボル３を第２サブバンドと第１サブバンドを用いて伝送する。
【００３２】
表３によれば、マルチバンドＯＦＤＭシステムは、ＴＦＣ番号に無関係に、シンボル１を第１サブバンドで伝送する。その理由は、受信端はシンボルが受信されたと確認されれば、まず、第１サブバンドの探索を行うからである。従って、まず、受信端が第１サブバンドの探索を行うので、送信端は第１サブバンドを用いてシンボル１を伝送する。
【００３３】
また、受信端において、第１サブバンドを用いて受信したシンボル１を処理できる時間を保証するために、以後、連続して第１サブバンドを用いてシンボルの伝送をしない。表３によれば、ＴＦＣ番号３とＴＦＣ番号４は、第１〜６時点で２つのシンボル１〜３を伝送する場合、第１時点と第６時点で、シンボルを第１サブバンドで伝送する。すると、受信端は、第１時点で受信したシンボルを第６時点でシンボルを受信するまで処理できる。
【００３４】
表３によれば、ＴＦＣ番号３のシンボル２は、まず、第２サブバンドで伝送後、第３サブバンドで伝送される。ところが、使用者の設定に応じて、ＴＦＣ番号３のシンボル２は、まず、第３サブバンドに伝送後、第２サブバンドに伝送されることができる。つまり、本発明に係るシンボル伝送方式は、同じシンボルを異なるサブバンドを用いて伝送する。
【００３５】
しかし、上述したように、マルチバンドＯＦＤＭシステムの受信端は、まず第１サブバンドの検索を行うので、第１時点と第６時点で伝送されるシンボルは、第１サブバンドを用いて伝送するのが望ましい。
次の表４は、マルチバンドＯＦＤＭシステムにおいて、３つのサブバンドを用いてシンボルを伝送する他の例を示している。
【００３６】
【表４】
2005354697.tif 000006
【００３７】
図５は、表３においてＴＦＣ番号３によりプリアンブルを伝送する一例を示す。図５は３つのサブバンドを用いてプリアンブルを伝送する一例を示す。マルチバンドＯＦＤＭシステムは、ＴＦＣ番号１〜４の中の１つを選択する。即ち、隣接デバイスが同じＴＦＣ番号を使用してシンボルを伝送する場合、伝送されるシンボルは互いに衝突する恐れがある。従って、送信デバイスと受信デバイスは、シンボルを送受信する隣接デバイスで使用しているＴＦＣ番号を認知する。このために、隣接デバイスは、シンボルを送受信するために使用しているＴＦＣ番号についての情報をブロードキャストする。
【００３８】
送信デバイスと受信デバイスは、約定(association)によって伝達された隣接デバイスが使用しているＴＦＣ番号を除いたＴＦＣ番号を選択し、選択したＴＦＣ番号を用いてシンボルを送受信する。なお、ＴＦＣ番号の選択する約定はＭＡＣ層で行われる。
【００３９】
つまり、隣接デバイスがＴＦＣ番号１とＴＦＣ番号４を使用していれば、送信デバイスと受信デバイスは、ＴＦＣ番号２とＴＦＣ番号３の何れかを選択する。
【００４０】
図５によれば、本発明に係るマルチバンドＯＦＤＭシステムは、同じ情報を持つシンボルを、異なるサブバンドを用いて伝送することにより、特定のサブバンドでエラーが生じても、受信端は送信端の伝送した情報が得られる。このように、同じ情報を持つシンボルを、異なるサブバンドを用いて伝送することにより、周波数ダイバシティ効果を得られる。さらに、一定の時間差によって同じ情報を持つシンボルを伝送することにより、時間および周波数ダイバシティ効果を得ることができる。
【００４１】
図４および図５は、３つのシンボルからなるシンボルグループを示し、各シンボルを２回繰り返し伝送する場合について示す。少なくとも４つのシンボルからなるシンボルグループにおいても、各シンボルを２回繰り返し伝送することに留意されたい。つまり、シンボルグループが４つのシンボルからなる場合、送信端は、シンボル１をサブバンド１と他のサブバンドを用いて伝送し、シンボル４をサブバンド１ともう他のサブバンドを用いて伝送する。
【００４２】
以上、本発明を図面に示した実施形態を用いて説明したが、これらは例示的なものに過ぎず、本技術分野の当業者ならば、本発明の範囲および趣旨から逸脱しない範囲で多様な変更および変形が可能なことは理解できるであろう。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
前記のように、本発明は、同じ情報を持つシンボルを、少なくとも異なる無線資源を用いて伝送することにより、１つの無線資源でエラーが生じても、受信端は他の無線資源を用いてシンボルを受信できる。従って、本発明に係る方式により、マルチバンドＯＦＤＭシステムは、ＴＦＣ番号に関係なしに周波数ダイバシティおよび時間ダイバシティの効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】マルチバンド直交周波数分割多重システムにおいて、使用する周波数帯域を示す図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、マルチバンド直交周波数分割多重システムにおいて、３つのサブバンドを用いてシンボルを伝送する一例を示す図である。
【図３】マルチバンド直交周波数分割多重システムのＴＦＣ番号１、ＴＦＣ番号２に対するプリアンブルの構造を示す図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、本発明の一実施の形態に係るマルチバンド直交周波数分割多重システムにおいて、３つのサブバンドを用いてシンボルを伝送する一例を示す図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係るマルチバンド直交周波数分割多重システムにおいて、３つのサブバンドを用いてプリアンブルを伝送する一例を示す図である。
【図１】
2005354697.tif 000007
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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