(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム同期を図るためのユニークワードを送信すべきデータと共に送受信する無線通信装置におけるユニークワード制御方式であって、
前記無線通信装置は、
送信すべきデータに対し誤り訂正符号化を行なう誤り制御符号化器と、
予め格納された複数のユニークワードのうち一つ又は複数を付加するユニークワード付加器と前記ユニークワード付加器が付加するユニークワード数の情報を付加するユニークワード数情報付加器を有するバースト信号生成器と、
受信信号からユニークワードを検出するユニークワード検出器を有するバースト信号分解器と、
誤り訂正符号化を行なう誤り制御復号器と、
受信信号の符号誤り率を測定する回線状況測定器と、
前記回線状況測定器の出力に基づいて付加するユニークワード数を選択するユニークワード数選択器と、
受信信号からユニークワード数の情報を抽出するユニークワールド変更情報抽出器とを備え、
回線状況に応じてバースト信号に付加するユニークワード数を自動的に変更したことを特徴とするユニークワード制御方式。
【請求項２】
受信電界強度からドップラー周波数を測定し、バースト誤りの発生を推定するバースト誤り推定器を更に備え、該バースト誤り推定器の出力と、前記回線状況測定器の出力とに基づいて、
回線状況が悪く、且つ、バースト誤りが多いときには、ビット長が短いユニークワードを、多数個付加し、
一方、回線状況が良く、且つ、バースト誤りが少ないときには、ビット長が長いユニークワードを、ユニークワード数を少数個付加するようにしたことを特徴とする前記請求項１記載のユニークワード制御方式。
【請求項３】
前記ユニークワード数情報付加器が、バースト信号上におけるユニークワード付加位置情報を付加するようにし、
前記バースト誤り推定器の出力に基づいて、ユニークワードの付加位置を自動的に変更するようにしたことを特徴とする前記請求項１又は２記載のユニークワード制御方式。
【請求項４】
送信データに対しインタリーブ処理を行なうインタリーバと、
受信データに対しデインタリーブ処理を行なうデインタリーバと、
前記回線状況測定器及び前記バースト誤り推定器からの出力に基づきインタリーブ処理／デインタリーブ処理におけるインタリーブの深さ及び幅の選択と誤り制御符号化／誤り制御復号化における誤り制御アルゴリズムの選択とを行なう誤り制御選択器と、
受信データから誤り制御変更情報を抽出する誤り制御抽出器とを備え、
回線状況結果とバースト誤り推定結果とに応じて、自動的にインタリーブ及び誤り制御を可変するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のユニークワード制御方式。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）方式による移動体無線通信において、無線信号中に埋め込まれるユニークワードの制御に関し、特に、ユニークワード検出を確実にするための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
データをフレーム単位に区切り無線通信で伝送するシステムにあっては、従来から、各フレームにデータ以外の冗長ビットとして、プリアンブルやユニークワード（ＵＷ）を付加したバースト信号により伝送する無線通信システムが知られている。ここでいうプリアンブルとは、フレーム先頭に埋め込まれる所定の符号列によるパターン信号であって、受信側がビット同期を図るためのものである。また、ユニークワードとは、フレーム中の所定位置に埋め込まれる所定の符号列によるパターン信号であって、受信側がフレーム同期を図るためのものである。このような無線通信システムでは、受信した無線信号に含まれているＵＷを検出してフレーム同期を確立し、ＵＷの検出位置に基いてフレーム中の信号位置を検知し、データを分離する。
【０００３】
なお、受信側におけるユニークワード検出の際、ユニークワードの誤検出を抑圧するためにアパーチャゲートが用いるのが一般的である。アパーチャゲートは、予めデータフォーマットにより規定されたフレーム中のＵＷの位置を、無線信号の最大遅延時間を考慮して範囲を設定したものであって、このアーパチャゲート範囲において検出されたＵＷのみを有効とすることによって、ＵＷの誤検出確率を低減しようとするものである。
【０００４】
ところが、近年、マルチメディア通信が盛んになり、無線通信にて伝送されるデータ量も急増している。これに対応するため無線通信システムにおいても高い信号伝送速度が要求されるが、高速通信になると１ビット当りの時間が短くなり、同じアパーチャゲートに占めるビット数が増大するので、ＵＷの誤検出確率が高くなってしまう。
【０００５】
上述の問題を解決する従来の技術として、例えば、特開平１１−２９８４３２号公報に開示されるユニークワード誤検出低減技術が提案されている。この技術によれば、送信側の無線局は一つのフレーム中に複数のＵＷを付加してバースト信号を生成するバースト生成器を備え、受信側の無線局は受信したバースト信号の複数のＵＷのうち少なくとも一つのＵＷをアパーチャゲートの範囲において検出するバースト分解器を備えることにより、アパーチャゲートの範囲を狭く設定してＵＷの誤検出確率の低減を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のユニークワード誤検出低減技術においては、以下に示すような問題点があった。つまり、ＵＷの検出の際に、回線状況の優劣により発生するビット誤りに起因するＵＷ誤検出確率については考慮されていないため、例えば、回線状況が極めて良好であってビット誤りが発生していない場合においては、複数付加されたＵＷ数が回線状況に対し過度になりすぎて、伝送効率が低くなってしまうという問題点を有していた。
【０００７】
本発明はこのような問題点を解決するためになされたものであり、無線局間の回線状況の変化に伴い、その回線状況に応じた最適なＵＷとなるよう制御することで、効率良くデータ伝送を行なうことが可能なユニークワード制御方式を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明に係るユニークワード制御方式の請求項１の発明は、フレーム同期を図るためのユニークワードを送信すべきデータと共に送受信する無線通信装置におけるユニークワード制御方式であって、前記無線通信装置は、送信すべきデータに対し誤り訂正符号化を行なう誤り制御符号化器と、予め格納された複数のユニークワードのうち一つ又は複数を付加するユニークワード付加器と前記ユニークワード付加器が付加するユニークワード数の情報を付加するユニークワード数情報付加器を有するバースト信号生成器と、受信信号からユニークワードを検出するユニークワード検出器を有するバースト信号分解器と、誤り訂正符号化を行なう誤り制御復号器と、受信信号の符号誤り率を測定する回線状況測定器と、前記回線状況測定器の出力に基づいて付加するユニークワード数を選択するユニークワード数選択器と、受信信号からユニークワード数の情報を抽出するユニークワールド変更情報抽出器とを備え、回線状況に応じてバースト信号に付加するユニークワード数を自動的に変更したことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係るユニークワード制御方式の請求項２の発明は、前記請求項１記載のユニークワード制御方式において、受信電界強度からドップラー周波数を測定し、バースト誤りの発生を推定するバースト誤り推定器を更に備え、該バースト誤り推定器の出力と、前記回線状況測定器の出力とに基づいて、回線状況が悪く、且つ、バースト誤りが多いときには、ビット長が短いユニークワードを、多数個付加し、一方、回線状況が良く、且つ、バースト誤りが少ないときには、ビット長が長いユニークワードを、ユニークワード数を少数個付加するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係るユニークワード制御方式の請求項３の発明は、前記請求項１又は２記載のユニークワード制御方式において、前記ユニークワード数情報付加器が、バースト信号上におけるユニークワード付加位置情報を付加するようにし、前記バースト誤り推定器の出力に基づいて、ユニークワードの付加位置を自動的に変更するようにしたことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係るユニークワード制御方式の請求項４の発明は、前記請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のユニークワード制御方式において、送信データに対しインタリーブ処理を行なうインタリーバと、受信データに対しデインタリーブ処理を行なうデインタリーバと、前記回線状況測定器及び前記バースト誤り推定器からの出力に基づきインタリーブ処理／デインタリーブ処理におけるインタリーブの深さ及び幅の選択と誤り制御符号化／誤り制御復号化における誤り制御アルゴリズムの選択とを行なう誤り制御選択器と、受信データから誤り制御変更情報を抽出する誤り制御抽出器とを備え、回線状況結果とバースト誤り推定結果とに応じて、自動的にインタリーブ及び誤り制御を可変するようにしたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図示した実施の形態例に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は本発明に係わるユニークワード制御方式を用いた無線通信装置の実施の形態例を示す機能ブロック図である。
【００１４】
この例に示す無線通信装置１は、送信状態では送信スロットタイミングｔｓｔを生成し、受信状態では受信スロットタイミングｒｓｔを生成するタイミング生成器２と、前記タイミング生成器２からのスロットタイミング信号に基いて送信／受信状態を切り替えるスイッチ３と、前記スイッチ３に接続され無線信号を送受信するアンテナ４と、所定の周波数を生成し後述するＲＦ送信器９及びＲＦ受信器１０へ供給するシンセサイザ５とを有する。
【００１５】
そして、送信系機能ブロックは、送信すべきユーザデータｄ１に対し誤り訂正符号化を施す誤り制御符号化器６と、前記誤り制御符号化器６により誤り訂正符号化された送信データｔｄをバースト信号に加工するバースト信号生成器７と、前記バースト信号生成器７から出力されるバースト信号を変調する変調器８と、前記変調器８からの出力を前記シンセサイザ５からの周波数に基いて無線周波数帯にアップコンバートするＲＦ送信器９とを有し、ＲＦ送信器９の出力は、スイッチ３を介してアンテナ８から無線信号として送信される。
【００１６】
なお、前記バースト信号生成器７は、誤り制御符号化器６からの送信データｔｄを一時的に保持する送信バッファ７１と、送信バッファ７１からの出力にＵＷ変更情報を付加するＵＷ変更情報付加器７２と、ＵＷ変更情報付加器７２からの出力に、更に、ユニークワードを付加するＵＷ付加器７３と、ＵＷ付加器７３からの出力に、更に、プリアンブルを付加するプリアンブル付加器７４と、タイミング生成器２からの送信スロットタイミングｔｓｔに基いて、前記送信バッファ７１、ＵＷ変更情報付加器７２、ＵＷ付加器７３、及び、プリアンブル付加器７４の夫々にタイミング信号を供給する送信タイミング生成器７５とを備えて構成する。
【００１７】
一方、受信系機能ブロックは、スイッチ３を介してアンテナ４から受信された無線信号を、前記シンセサイザ５からの周波数に基いてベースバンド周波数帯にダウンコンバートするＲＦ受信器１０と、前記ＲＦ受信器１０の出力からバースト信号を復調する復調器１１と、前記復調器１１からのバースト信号を分解して受信データｒｄを取出すバースト信号分解器１２と、誤り訂正符号化状態にある受信データｒｄを復号する誤り制御復号化器１３とを有し、前記誤り制御復号化器１３からユーザデータｄ２を出力する。
【００１８】
なお、前記バースト信号分解器１２は、復調器１１が出力するバースト信号を一時的に保持する受信バッファ１２１と、復調器１１が出力するバースト信号からユニークワードを検出するＵＷ検出器１２２と、タイミング生成器２からの受信スロットタイミングｒｓｔに基いて前記ＵＷ検出器１２２にアパーチャタイミングａｐを供給すると共に、前記ＵＷ検出器１２２のユニークワード検出結果に基づき受信バッファ１２１に読み出しタイミングｒｂｔを供給する受信タイミング生成器１２３とを備えて構成する。
【００１９】
また、更に、無線通信装置１は、ＵＷ変更情報抽出器１４と、回線状況測定器１５と、ＵＷ選択器１６とを備えている。
前記ＵＷ変更情報抽出器１４は、バースト信号分解器１２により出力される受信データｒｄからユニークワード変更情報を抽出し、この情報に応じたユニークワードパターンをＵＷパターン情報ｕｐｉとして、バースト信号生成器７の送信バッファ７１とＵＷ付加器７３に出力するものである。
前記回線状況測定器１５は、バースト信号分解器１２により出力される受信データｒｄから符号誤り率を求め、該符号誤り率に基いて回線状況を判断し、その結果をＵＷ選択器１６に出力するものである。
前記ＵＷ選択器１６は、ユニークワードを構成するビット長が異なり、或いは、ユニークワードパターンが異なる複数のユニークワードを格納しており、これら様々なユニークワードは、予め回線状況に対応付けがなされている。そして、ＵＷ選択器１６は、前記回線状況測定器１５の出力に基づいて、格納された複数のユニークワードの中から適切なユニークワードを選択し、その結果をＵＷ変更情報ｕｃｉとして、バースト信号分解器１２のＵＷ検出器１２２とバースト信号生成器７のＵＷ変更情報付加器７２に出力するものである。
【００２０】
この図に示す無線通信装置１は、以下のように機能する。即ち、無線通信機１の送信動作は、まず、送信すべきデータとなるユーザデータｄ１が誤り制御符号化器６によって誤り訂正符号化がなされた後に、送信データｔｄとして送信バッファ７１に出力される。送信バッファ７１は、送信データｔｄを順次、記憶保持し、送信タイミング生成器７５からのタイミング信号に基いて読み出す。このとき送信バッファ７１から読み出されるデータ量は、ＵＷ変更情報抽出器１４からのＵＷパターン情報ｕｐｉに応じて決定されるようになっている。つまり、バースト信号のフレーム中に挿入されるユーザデータ領域は、変化するようになっているのである。なお、通信開始当初にＵＷ変更情報抽出器１４が出力するＵＷパターン情報ｕｐｉは、例えば、予め定められた所定のオフセット値とすればよい。
【００２１】
次に、送信バッファ７１から読み出された出力は、ＵＷ変更情報付加器７２により、ＵＷ変更情報が付加される。ＵＷ変更情報付加器７２は、送信タイミング生成器７５からのタイミング信号に基いて動作し、ＵＷ選択器１６により選択指定されたＵＷ変更情報ｕｃｉを付加する。なお、通信開始当初にＵＷ選択器１６が出力するＵＷ変更情報ｕｃｉは、例えば、予め定められた所定のオフセット値とすればよい。
【００２２】
次に、ＵＷ変更情報付加器７２の出力は、ＵＷ付加器７３によりユニークワードが付加される。ＵＷ付加器７３は、送信タイミング生成器７５からのタイミング信号に基いて動作し、ＵＷ変更情報抽出器１４からのＵＷパターン情報ｕｐｉに対応したパターンのユニークワードを付加する。なお、通信開始当初にＵＷ変更情報抽出器１４が出力するＵＷパターン情報ｕｐｉは、例えば、予め定められた所定のオフセット値とすればよい。
【００２３】
次に、ＵＷ付加器７３の出力は、プリアンブル付加器７４によりプリアンブルが付加される。プリアンブル付加器７４は、送信タイミング生成器７５からのタイミング信号に基いて動作し、予め定められた所定のプリアンブルを付加する。
【００２４】
このようにして、プリアンブル付加器７４から出力される信号がバースト信号である。ここで、バースト信号のフレームフォーマットの一例を図に示して説明する。
【００２５】
図２は、本発明に係わるユニークワード制御方式を用いた無線通信装置におけるバースト信号のフレームフォーマット構成例を示す図である。
この図に示すバースト信号は、フレーム（スロット）の先頭から、プリアンブル、ＵＷ、ＵＷ変更情報、ユーザデータの順で割当てられたものである。プリアンブルは、受信側にて復調する際のビット判定位置、即ち、周波数同期を図るための既知パターンであり、これは固定的に設定している。
また、ＵＷは受信側でフレーム同期を図るための既知パターンであり、これは、通信相手側からの要求、つまり、ＵＷ変更情報抽出器１４により抽出されるＵＷ変更情報に応じて、ユニークワード長（ビット長）、符号配列のパターンが変更可能になっている。
そして、ＵＷ変更情報は、回線状況測定器１５により判定される回線状況に基いて選択される最適なＵＷを、通信相手先に通知するための既知パターンである。
また、ユーザデータは、バースト信号１フレームに挿入されうる量に分割されたユーザデータｄ１の一部である。
【００２６】
上述のようなバースト信号がプリアンブル付加器７４から出力され、変調器８にて変調し、ＲＦ送信機９にてアップコンバートした後に、スイッチ３を介してアンテナ４から無線信号として送信される。
【００２７】
他方、無線通信装置１の受信動作は、まず、アンテナ４にて受信した無線信号がスイッチ３を介してＲＦ受信器１０に入力されると、ＲＦ受信器１０にてダウンコンバートし、復調器１１にて復調がなされ、バースト信号を得る。この受信したバースト信号は、バースト信号分解器１２の中において、ＵＷ検出器１２２と受信バッファ１２１に供給され、まず、ＵＷ検出器１２２にてユニークワードを検出し、ＵＷ検出器１２２の検出に基いて受信タイミング生成器１２３がフレーム同期を図ることにより、バースト信号中の各信号位置を把握する。そして、受信タイミング生成器１２３は受信バッファ１２１に対して各信号分離のための読み出しタイミング情報ｒｂｔを出力し、受信バッファ１２１は、この読み出しタイミング情報ｒｂｔに基いて受信データｒｄを出力する。即ち、受信バッファ１２１が保持するバースト信号から、ユーザデータの読み出しタイミングにて読み出された受信データｒｄは、誤り制御復号化器１３及び回線状況測定器１５に入力され、ＵＷ変更情報の読み出しタイミングにて読み出された受信データｒｄは、ＵＷ変更情報抽出器１４に入力される。
【００２８】
誤り制御復号化器１３は、誤り訂正符号化がなされた状態にある受信データｒｄのユーザデータを復号して、元のユーザデータｄ２を出力する。
ＵＷ変更情報抽出器１４は、受信データｒｄからＵＷ変更情報を抽出し、通信相手先の要求の応じたＵＷパターンをＵＷパターン情報ｕｐｉとして送信バッファ７１及びＵＷ付加器７３に供給する。
また、回線状況測定器１５は、誤り訂正符号化がなされた状態にある受信データｒｄのユーザデータを復号する過程において、いくつのビット誤りが生じていたのかをカウントして誤り率を求め、求めた誤り率によって回線の品質状況を判定する。そして、回線状況測定器１５による回線状況結果に基づいてＵＷ選択器１６が最適なユニークワードを選択してこれをＵＷ変更情報ｕｃｉとしてＵＷ変更情報付加器７２及びＵＷ検出器１２２に供給することにより、通信相手先が送信する無線信号に、挿入させるユニークワードを指定すると共に、自己が受信する無線信号から検出すべきユニークワードを指示するのである。
【００２９】
なお、前記ＵＷ検出器１２２によるユニークワード検出の際には、ＵＷ検出器１２２は、受信タイミング生成器１２３が受信スロットタイミングｒｓｔに基いて生成するアパーチャａｐの範囲において、ＵＷ選択器１６からのＵＷ変更情報ｕｃｉにより指定されるユニークワードと一致するユニークワードを検出するよう動作する。
【００３０】
以上のように、本発明に係わるユニークワード制御方式は、回線状況測定器１５により常に回線の品質状況を把握する。そのためには、誤り制御を用いて送信すべきユーザデータを誤り制御符号化して授受するようにし、受信した無線信号にどの程度の符号誤りが生じたのかを測定できるようにするのである。そして、この回線状況の結果に応じて、ＵＷ選択器１６が付加すべき適切なユニークワードを選択し、この選択したユニークワードを通信相手先が用いるように、ＵＷ変更情報としてバースト信号に付加して送信する。また、これによって、通信相手先は、指定したユニークワードを付加して無線信号を送ってくるので、これを検出するために、ＵＷ選択器１６が選択したＵＷ変更情報をＵＷ検出器１２２に供給する。
【００３１】
なお、上述の例において用いられるユニークワードは、基本ビット単位のＵＷをいくつ用いてＵＷを構成するかにより、ＵＷ長（ＵＷ搭載領域の大きさ）が変更可能になっており、通信相手先が用いるＵＷが何れのものであるかは、自己が送信したＵＷ変更情報によって知ることができるのである。また、このとき、通信する双方の無線通信装置にて、別々のユニークワードを用いる場面も有り得る。
【００３２】
つまり、本発明に係わるユニークワード制御方式に用いられるバースト信号フレームは、プリアンブル、ＵＷ、ＵＷ変更情報、ユーザデータとから構成され、少なくともＵＷ長が可変である。これにより、回線状況が悪い場合は、ＵＷ長を長くして、ＵＷ検出率を上げフレーム同期を確実に行なえるようにし、逆に、回線状況が良い場合は、ＵＷ長を短くしても、充分にフレーム同期が得られるので、その分ユーザデータ長を長くすることで、自動的に常に最適な伝送効率とすることができるのである。
【００３３】
次に、図３は、本発明に係わるユニークワード制御方式の第２の実施の形態例を示す図である。なお、図１に示したものと同様の機能ブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略する。即ち、この図に示す無線通信装置２０の構成において、上述した図１と異なる構成は、バースト信号生成部１７と、ＵＷ数選択器１８と、ＵＷ数情報抽出器１９である。なお、バースト信号生成部１７は、ＵＷ数情報付加器１７１のみが異なっている。
【００３４】
この図に示す無線通信装置２０は、以下のように機能する。即ち、バースト信号に付加するユニークワードの数を、回線状況に応じて自動的に可変するのである。そこで、まず、回線状況測定器１５による回線状況の結果に基づき、ＵＷ数選択器１８は、付加すべきユニークワード数を求める。この場合に用いるユニークワードは、パターンが同一の、或いは、異なるユニークワードであって、ユニークワード長は一定のものを、一つ或いは複数付加する。なお、付加するユニークワード数は、最大５つ程度とするのが好ましい。
【００３５】
こうして、ＵＷ数選択器１８からのＵＷ数情報が、ＵＷ数情報付加器１７１及びＵＷ検出器１２２に供給され、ＵＷ数情報付加器１７１は、バースト信号にＵＷ数変更情報を付加するのである。
そして一方、受信動作にあっては、ＵＷ数情報抽出器１９が、受信バッファ１２１の出力からＵＷ数情報を抽出し、ＵＷ数情報抽出器１９は通信相手先が指定するＵＷ数に応じたＵＷパターン情報をＵＷ付加器７３に出力することにより、ＵＷ付加器７３がＵＷ数に応じたユニークワードをバースト信号に付加する。
【００３６】
以上のように、無線通信装置２０は、ＵＷ数選択器１８とＵＷ数情報抽出器１９を設け、回線状況に応じてユニークワード数を自動的に可変するようにし、例えば、回線状況が悪い場合はＵＷ数を多くして、ＵＷ検出率を上げ、逆に、回線状況が良い場合はＵＷ数を少なくして、常に最適な伝送効率とすることができる。
【００３７】
次に、図４は、本発明に係わるユニークワード制御方式の第３の実施の形態例を示す図である。なお、図１及び図３に示したものと同様の機能ブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略する。即ち、この図に示す無線通信装置３０の構成において、特徴的な構成は、バースト誤り推定器２１が追加されていることにある。なお、ＵＷ選択器２２、バースト信号生成器２３、及びバースト信号分解器２４の機能ブロックは、バースト誤り推定器２１の追加に伴う機能の追加がなされている。
前記バースト誤り推定器２１は、ＲＦ受信器１０にて受信した無線周波数帯のバースト信号からフェージング等により回線状況が劣化した際に生じるバースト誤りの長さを推定するものであり、バースト誤り推定結果はＵＷ選択器２２へ供給される。
また、前記ＵＷ選択器２２は、ＵＷ長が同一でパターンの異なる複数のユニークワードを、いくつかのＵＷ長について予め記憶すると共に、付加すべきＵＷ数をも選択する機能を有しており、更に、通信相手先が送信するバースト信号中に付加するＵＷの位置を選択する機能を備えている。
なお、ＵＷ選択器２２から出力されるユニークワード選択情報ｕｃｉは、前記バースト信号生成器２３へ供給され、バースト信号生成器２３内の図示を省略したＵＷ変更情報付加器７２にてバースト信号に挿入される。
【００３８】
この図に示す無線通信装置３０は、以下のように機能する。即ち、バースト誤り推定器２１は、ＲＦ受信器１０にて受信した無線周波数帯のバースト信号からバースト誤りの発生を推定する。
ここで、バースト誤りの推定手順について図を用いて説明する。
図５は、フェージングが生じた無線回線において、移動通信がなされた場合の受信電界強度の包絡線振幅幅の時間変動の様子を示した図である。
【００３９】
無線回線にあっては、マルチパス等によりフェージングの影響を受けることが多く、電界強度の高低は位置により異なる。このような場面において、移動通信が行われると、同図に示す如く無線信号の受信電界強度が変化することになる。また、このとき送受信間の相対距離の変化に伴って、電界強度の変動周期にドップラー周波数の影響を受けている。
受信側の無線通信装置において図のような電界強度の受信があったとすると、エラースレッショルドレベルとして示した閾値を下回る受信電界強度のときに、バースト的なビット誤りが生じ、正常な信号を得ることができなくなる。このとき、もし、バースト誤りを生じた箇所がバースト信号フレーム中のユニークワード挿入位置だったとすれば、フレーム中の各信号位置が不明となって、バースト誤りを生じていない領域のデータも復調できなくなってしまう。
【００４０】
そこで、バースト誤り推定器２１により無線回線にて発生するバースト誤りを推定し、ユニークワードの挿入位置を変更してユニークワードの欠落を回避するのである。
この推定手段としては、例えば、ドップラー周波数を測定することにより推定することが可能である。バースト誤りの発生間隔は、無線通信装置の移動速度に伴い発生するフェージングのドップラー周波数と反比例の関係にあることが知られており、この関係を利用して、測定されたドップラー周波数に基づきバースト誤りの発生を推定することができる。
【００４１】
再び、図４に戻って説明する。無線通信装置３０のバースト誤り推定器２１による推定結果は、ＵＷ選択器２２へ出力され、ＵＷ選択器２２は、この推定結果と、回線状況測定器１５からの回線状況結果とから、通信相手先がバースト信号中に付加すべき最適なユニークワードを選択する。このときの選択項目としては、ＵＷ長、ＵＷパターン、ＵＷ数、ＵＷ位置を選択することになる。ＵＷ選択器２２による選択結果は、ＵＷ変更情報ｕｃｉとしてバースト生成器２３およびバースト信号分解器２４へ供給される。
【００４２】
ユニークワードの選択例としては、例えば、回線状況測定器１５からの回線状況結果が悪く、且つ、バースト誤り推定器２１からの推定結果が現状のＵＷ位置と重なる場合には、ＵＷ長が短いユニークワードを、ＵＷ数を多く付加すると共に、ＵＷ付加位置を別の位置（例えば、バースト信号フレームの最後尾へ）を変更するよう選択がなされる。また一方、回線状況結果が良好で、且つ、推定結果が現状のＵＷ位置と重ならない場合には、ＵＷ長が長いユニークワードを、ＵＷ数を少なく付加すると共に、ＵＷ付加位置を現状のまま保持するよう選択がなされる。
【００４３】
バースト生成器２３は、ＵＷ選択器１６からのＵＷ変更情報ｕｃｉをバースト信号中にＵＷ変更情報として挿入する。こうして送信されたバースト信号を通信相手先の無線通信装置が受信すると、通信相手先の無線通信装置は、当該ＵＷ変更情報に基づきユニークワードを付加したバースト信号を送信してくることになる。そして、無線通信装置３０にて受信したバースト信号は、バースト信号分解器２４にてＵＷ検出がなされる。このときバースト信号分解器２４はＵＷ選択器２２からのＵＷ変更情報ｕｃｉに基いて、ユニークワードの検出を行なうのである。
【００４４】
以上のように、無線通信装置３０は、バースト誤り推定器２１を更に設け、このバースト誤り推定器２１による推定結果と、回線状況測定器による回線状況結果とに基き、ＵＷ選択器２２が、ＵＷ長、ＵＷパターン、ＵＷ数、ＵＷ付加位置を選択し、自動的に可変するように構成し、例えば、回線状況結果が悪く、且つ、推定結果が現状のＵＷ位置と重なる場合には、ＵＷ長が短いユニークワードを、ＵＷ数を多く付加すると共に、ＵＷ付加位置を別の位置へ変更するよう選択し、一方、回線状況結果が良好で、且つ、推定結果が現状のＵＷ位置と重ならない場合には、ＵＷ長が長いユニークワードを、ＵＷ数を少なく付加すると共に、ＵＷ付加位置を現状のまま保持するよう機能するので、ＵＷ検出率、或いは、ＵＷ誤検出率が適切に調整され、常に最適な伝送効率とすることができる。
【００４５】
次に、図６は、本発明に係わるユニークワード制御方式の第４の実施の形態例を示す図である。なお、図４に示したものと同様の機能ブロックについては、同一の符号を付してその説明を省略する。即ち、この図に示す無線通信装置４０の構成において特徴的な構成は、インタリーバ２６、デインタリーバ２８、誤り制御選択器３１、および誤り制御変更情報抽出器３２が、更に追加されていることにある。なお、誤り制御符号化器２５、誤り制御復号化器２９、およびバースト信号生成器２７の機能ブロックは、インタリーバ２６、デインタリーバ２８、誤り制御選択器３１、および誤り制御変更情報抽出器３２の追加に伴う機能追加がなされている。
【００４６】
前記誤り制御符号化器２５は、複数の誤り訂正符号化アルゴリズムを格納しており、誤り制御変更情報抽出器３２からの誤り制御設定情報ｅｓｉに基き設定される、当該誤り訂正符号化アルゴリズムを用いてユーザデータｄ１に対し誤り制御符号化を行なう。
前記インタリーバ２６は、前記誤り制御符号化器２５から出力された送信データｔｄに対しインタリーブ処理を行なう。インタリーブとは、例えば、送信側のインタリーブ処理により、送受信間で発生するフェージングの周期に比べて充分長い周期間隔（インタリーブの深さ）で、送信するデータ信号のビット入れ替えを行ない、これに対応して受信側ではデインタリーブ処理により逆変換して元のデータ信号を復元する技術である。これにより、レイリーフェージング等によって伝送途中にバースト的な誤りが発生したとしても、デインタリーブ処理によって復元されたデータ信号にあってはランダム的な誤りとなる。そして、ランダム誤りは、誤り制御機能により訂正することができる確率が高く、それゆえに雑音等に対して強い耐力を有するものになるのである。なお、インタリーブ処理において、ここではインタリーブの深さ（列）とインターリーブの幅（行）との表現を用いてビット入れ替えの形態を表現する。
【００４７】
前記バースト信号生成器２７は、バースト信号に、更に、誤り制御選択器３１からの誤り制御変更情報ｅｃｉを挿入する機能を有し、プリアンブル、ＵＷ、ＵＷ変更情報、誤り制御変更情報、及び、ユーザデータとからなるバースト信号を生成し出力する。
【００４８】
前記デインタリーバ２８は、誤り制御選択器３１からの誤り制御変更情報ｅｃｉに基いて指定されたインタリーブの深さ及び幅により、バースト信号分解器２４からの受信データｒｄに対しデインタリーブ処理を行なう。
前記誤り制御復号化器２９は、デインタリーバ２８によりデインタリーブ処理がなされたデータｒｄｄを、誤り制御選択器３１からの誤り制御変更情報ｅｃｉに基いて指定された誤り訂正復号化アルゴリズムを用いて誤り制御を行なうことで、ユーザデータｄ２を得る。
【００４９】
前記誤り制御選択器３１は、バースト誤り推定器２１による推定結果と回線状況測定器１５による回線状況結果とから、インタリーブ処理及びデインタリーブ処理における最適なインタリーブ深さ及び幅と、誤り制御符号化及び誤り制御復号化における最適な誤り制御方式を選択し、誤り制御変更情報ｅｃｉとして、バースト信号生成器２７、デインタリーバ２８、及び誤り制御復号化器２９に供給する。
【００５０】
前記誤り制御変更情報抽出器３２は、受信したバースト信号に挿入された誤り制御変更情報を抽出し、これを誤り制御設定情報ｅｓｉとして誤り制御符号化器２５、及びインタリーバ２６に供給する。
【００５１】
このように構成された無線通信装置４０は、次のように動作する。即ち、インタリーバ２６及びデインタリーバ２８により、送受信するユーザデータに対してインタリーブを行なうことでバースト誤りに対する耐力を強化すると共にインタリーブの深さ及び幅が自動的に変更できるのである。
また、更に、誤り制御符号化器２５及び誤り制御復号化器２９により行われる誤り制御においても、適用される誤り訂正アルゴリズムが自動的に変更できる。
【００５２】
これらの選択は、バースト誤り推定器２１の推定結果と、回線状況測定器１５の回線状況結果とにより、誤り制御選択器３１が選択する。この時、例えば、回線状況結果が悪く、バースト信号１フレーム中の誤り率が高い場合には、誤り訂正能力の高い誤り制御を行なうよう選択する。また、推定結果によりバースト誤りが発生する間隔が長い場合には、インタリーブの深さ及び幅を大きくするよう選択する。
【００５３】
以上のように、無線通信装置４０は、図４に示した無線通信装置３０に、更に、インタリーバ２６、デインタリーバ２８、誤り制御選択器３１、及び、誤り制御変更情報抽出器３２とを設け、バースト誤り推定器２１及び回線状況測定器１５の結果に基づき、インタリーブの深さ及び幅、誤り制御アルゴリズムを適切なものに自動的に可変するようにしたので、送受信するユーザデータの雑音耐力を向上すると共に、常に最適な伝送効率とすることができる。なお、この例にあっては、ユニークワード制御方式の効果は、図４に示した無線通信装置３０と同等である。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように本発明に係わるユニークワード制御方式を用いて無線通信装置などを構成すれば、回線状況や、バースト誤りの発生に応じてユニークワードを自動的に変更するようするので、常に最適な伝送効率にて通信を行なうユニークワード制御方式が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るユニークワード制御方式の第１の構成例を示す図である。
【図２】本発明に係るユニークワード制御方式に用いるフレームフォーマットの構成例を示す図である。
【図３】本発明に係るユニークワード制御方式の第２の構成例を示す図である。
【図４】本発明に係るユニークワード制御方式の第３の構成例を示す図である。
【図５】バースト誤り推定の手順を説明するための図である。
【図６】本発明に係るユニークワード制御方式の第４の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１・・・無線通信装置
２・・・タイミング生成器
３・・・スイッチ
４・・・アンテナ
５・・・シンセサイザ
６・・・誤り制御符号化器
７・・・バースト信号生成器
７１・・・送信バッファ
７２・・・ＵＷ変更情報付加器
７３・・・ＵＷ付加器
７４・・・プリアンブル付加器
７５・・・送信タイミング生成器
８・・・変調器
９・・・ＲＦ送信器
１０・・・ＲＦ受信器
１１・・・復調器
１２・・・バースト信号分解器
１２１・・・受信バッファ
１２２・・・ＵＷ検出器
１２３・・・受信タイミング生成器
１３・・・誤り制御復号化器
１４・・・ＵＷ変更情報抽出器
１５・・・回線状況測定器
１６・・・ＵＷ選択器
１７・・・バースト信号生成器
１７１・・・ＵＷ数情報付加器
１８・・・ＵＷ数選択器
１９・・・ＵＷ数情報抽出器
２０・・・無線通信装置
２１・・・バースト誤り推定器
２２・・・ＵＷ選択器
２３・・・バースト信号生成器
２４・・・バースト信号分解器
【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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