(57)【要約】      （修正有）【課題】指向性変更時においても受信性能の劣化を低く抑えることが可能な送信装置および受信装置を提供する。【解決手段】誤り訂正符号化を施す符号化部１１、インタリーブ部１２、インタリーブされた信号に対して所定の変調処理を施す変調部１３、放射パターンの変更が可能な指向性可変アンテナ１５、フレームに復調に寄与しないガード区間を挿入するガード区間挿入部１４、該ガード区間挿入部により挿入されたガード区間において、前記指向性可変アンテナに対して放射パターンの変更を指示する指向性制御部１６、を備える送信装置１。【選択図】図１
2016106443.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射パターンの変更が可能な指向性可変アンテナ、
フレームに復調に寄与しないガード区間を挿入するガード区間挿入部、
該ガード区間挿入部により挿入されたガード区間において、前記指向性可変アンテナに対して放射パターンの変更を指示する指向性制御部、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項２】
複数のアンテナ、
該複数のアンテナから、信号を送信するアンテナを選択するセレクタ、  
フレームに復調に寄与しないガード区間を挿入するガード区間挿入部、
該ガード区間挿入部により挿入されたガード区間において、前記セレクタに対して前記アンテナの変更の指示を行う指向性制御部、
を備えたことを特徴とする送信装置。
【請求項３】
前記ガード区間には０信号が挿入されたることを特徴とする
請求項１または２に記載の送信装置。
【請求項４】
伝送方式は、ＯＦＤＭまたはＳＣ−ＦＤＭＡのブロック伝送を採用する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の送信装置。
【請求項５】
前記ガード区間はブロック伝送におけるガードインターバルである
ことを特徴とする請求項４に記載の送信装置。
【請求項６】
前記フレームには、前記ガードインターバルの他にガード区間を設けた
ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
【請求項７】
前記フレームの先頭にフレーム同期用の同期語が付加する
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の送信装置。
【請求項８】
指向性可変アンテナ、
該指向性可変アンテナで受信した受信信号から、フレームの復調に寄与しないガード区間を検出する同期部、
該同期部により検出されたガード区間において、前記指向性可変アンテナに対して放射パターンの変更の指示を行なう指向性制御部、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【請求項９】
複数のアンテナ、
該複数アンテナのいずれかのアンテナで受信した受信信号から、フレームの復調に寄与しないガード区間を検出する同期部、
該同期部により検出されたガード区間において、前記複数のアンテナから信号を受信するアンテナを変更するアンテナ選択部、
を備えたことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋭い指向性を有する指向性アンテナを使用して無線通信を行う送信装置及び受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信では、気象条件や構造物などでの反射・回折の影響、送信局や受信局の移動などにより、フェージングと呼ばれる無線伝搬路特性の時間変動が生じる。移動局アンテナとして指向性の鋭い指向性アンテナを使用する場合、フェージング変動が時間的に緩やか（スローフェージング）となり、長時間に渡り受信信号電力が低下することがある。受信電力低下時間がインタリーブ長よりも長くなるとインタリーブによる誤りのランダム化が困難となり、ランダム誤り訂正符号である畳み込み符号やターボ符号といった強力な誤り訂正符号の効果が得られなくなるため、受信性能が劣化する。
【０００３】
本問題に対し、特許文献１では、移動局アンテナの指向性をインタリーブ長（フレーム長）よりも短い時間長で変更することでフレーム内に擬似的にフェージング変動を与え、誤り訂正符号の効果を向上させている。
【０００４】
【特許文献１】特許平９−２７０６２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の通り、短い時間長であっても指向性アンテナの指向性を変更すると、信号の瞬時振幅と位相は不連続に変化する。すなわち、送信アンテナの指向性を変更すると送信信号の振幅と位相が不連続に変化し、受信アンテナの指向性を変更すると、受信信号の振幅と位相が不連続に変化する。このような信号の不連続性は、受信性能の劣化を引き起こす。本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、指向性変更時においても受信性能の劣化を低く抑えることが可能な送信装置および受信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の送信装置は、放射パターンの変更が可能な指向性可変アンテナ、フレームに復調に寄与しないガード区間を挿入するガード区間挿入部、ガード区間挿入部により挿入されたガード区間において、指向性可変アンテナに対して放射パターンの変更を指示する指向性制御部、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の送信装置は、複数のアンテナ、複数のアンテナから、信号を送信するアンテナを選択するセレクタ、フレームに復調に寄与しないガード区間を挿入するガード区間挿入部、ガード区間挿入部により挿入されたガード区間において、セレクタに対して前記アンテナの変更の指示を行うアンテナ選択部、を備えることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の受信装置は、指向性可変アンテナ、指向性可変アンテナで受信した受信信号から、フレームの復調に寄与しないガード区間を検出する同期部、同期部により検出されたガード区間において、指向性可変アンテナに対して放射パターンの変更の指示を行なう指向性制御部、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の受信装置は、複数のアンテナ、複数アンテナのいずれかのアンテナで受信した受信信号から、フレームの復調に寄与しないガード区間を検出する同期部、同期部により検出されたガード区間において、複数のアンテナから信号を受信するアンテナを変更するアンテナ選択部、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、ガード区間において、放射パターンの変更またはアンテナの変更をすることにより、変更時において受信性能の劣化を抑圧できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、実施の形態１の送信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１〜６のフレーム構成例を示す図である。
【図３】図３は、実施の形態１の送信装置の変形例を示す図である。
【図４】図４は、実施の形態２の送信装置の構成例を示す図である。
【図５】図５は、実施の形態２の送信装置の変形例を示す図である。
【図６】図６は、実施の形態３の送信装置の構成例を示す図である。
【図７】図７は、実施の形態３の送信装置の変形例を示す図である。
【図８】図８は、実施の形態４の受信装置の構成例を示す図である。
【図９】図９は、実施の形態５の受信装置の構成例を示す図である。
【図１０】図１０は、実施の形態６の受信装置の構成例を示す図である。
【図１１】図１１は、実施の形態６の受信装置の変形例を示す図である。
【図１２】図１２は、実施の形態１〜６のフレーム構成の変形例を示す図である。
【図１３】図１３は、実施の形態１〜６のフレーム構成の変形例を示す図である。
【図１４】図１４は、実施の形態１〜６のフレーム構成の変形例を示す図である。
【図１５】図１５は、実施の形態１〜６のフレーム構成の変形例を示す図である。
【図１６】図１６は、実施の形態１〜６のフレーム構成の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる通信装置、送信装置および受信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１３】
実施の形態１
図１は、本実施の形態における送信装置１の構成を示す図である。この送信装置１は、無線信号を送受信する通信装置のうち送信部分を構成するものである。通信装置は移動可能なものとし、例えば、移動体通信システムの移動局とする。送信装置１は、後述する符号化部１１、インタリーブ部１２、変調部１３、ガード区間挿入部１４、指向性可変アンテナ１５、指向性制御部１６を備える。
【００１４】
図２は、本実施の形態において送信装置１が信号を送信する際のフレームフォーマットの一例を示す図である。フレーム２は、放射パターンＡのデータ２１、放射パターン変更期間に対応したガード区間（Ｇｕａｒｄ  Ｔｉｍｅ）２２、放射パターンＢのデータ２３から構成されている。本実施の形態におけるフレーム２のフレーム長は、インタリーブ長と同一として説明するが、この発明はこれに限られるものではない。
【００１５】
本実施の形態では、説明の簡単化のため、ガード区間２２の個数を１として説明するが、ガード区間２２の個数は２以上であってもよい。また、ガード区間２２はフレーム２内の中央にあるとして説明するが、ガード区間２２はフレーム２内のどこにあってもよい。
【００１６】
送信装置１において、符号化部１１は、入力信号である送信ビット系列に対して誤り訂正符号化を施す。誤り訂正符号化の方式は、畳み込み符号、ターボ符号、ＬＤＰＣ（Ｌｏｗ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｐａｒｉｔｙ  Ｃｈｅｃｋ）符号など、どのような誤り訂正符号化方式でもよい。インタリーブ部１２は、符号化部１１により符号化された信号に対してインタリーブ処理を行う。変調部１３は、インタリーブ部１２によりインタリーブされた信号に対して所定の変調処理を施す。ガード区間挿入部１４は、変調部１３により変調された信号に対して、データ伝送に寄与しないガード区間２２を挿入するとともに、ガード区間挿入位置を指向性制御部１６に通知する。ガード区間２２はデータ伝送に寄与しないため、どのような信号でもよく、データ部分のコピーでもよいし、ランダム系列でもよいし、‘０’（無送信）でもよい。指向性可変アンテナ１５は、通信相手無線装置（図示せず、以下、対向装置）に対してガード区間挿入後の信号を送信する。この指向性可変アンテナ１５は鋭い指向性を持っており、また、ＡＰＡＡ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ  Ａｎｔｅｎｎａ）のように、放射パターンの変更が可能とする。指向性制御部１６は、指向性可変アンテナ１５の指向性を制御し、指向性可変アンテナ１５の放射パターンを変更する。
【００１７】
次に、指向性制御部１６の動作を説明する。ガード区間挿入部１４より、ガード区間挿入位置であるガード区間挿入位置情報を受信する。次に、このガード区間挿入位置情報に基づいて、指向性可変アンテナ１５に対し、ガード区間挿入位置において放射パターンを変化させる変更指示信号を出力する。
【００１８】
このように、データの伝送に寄与しないガード区間２２において指向性可変アンテナの放射パターンを変化させることで、放射パターン変更に伴う送信信号の不連続性がデータ部分に与える影響を除去することができ、それにより放射パターン変更時の受信性能劣化を抑圧できる。
【００１９】
なお、ガード区間挿入部１４と指向性制御部１６の同期方法として、ガード区間挿入部１４から指向性制御部１６にガード区間挿入位置を通知するとして説明したが、これに限定されるものではない。ガード区間挿入部１４と指向性制御部１６の同期方法の他の一例として、図３に示すように、送信装置１に、送信装置１全体の動作タイミングを管理する送信制御部１７をさらに備え、送信制御部１７からガード区間挿入部１４と指向性制御部１６に、ガード区間挿入位置の情報であるガード区間挿入位置情報を通知するようにしてもよい。
【００２０】
実施の形態２
実施の形態１では単一の指向性可変アンテナを備えた送信装置について説明したが、本実施の形態では複数の指向性固定アンテナを備えた送信装置について説明する。本実施の形態では、実施の形態１における送信装置１と異なる部分について説明する。
【００２１】
図４は、実施の形態２の送信装置の一例を示す図である。図４に示した送信装置１ａは、実施の形態１で説明した送信装置１に対してセレクタ３１を追加し、指向性制御部１６をアンテナ選択部３５に、指向性可変アンテナ１５を指向性固定アンテナ３２〜３４に、それぞれ置き換えたものである。
【００２２】
送信装置１ａでは、指向性固定アンテナ３２〜３４を、放射パターンがそれぞれ異なる方向となるように配置する。ここで指向性固定アンテナ３２〜３４は、指向性固定アンテナ３２〜３４を、放射パターンがそれぞれ異なる方向となるように配置するために、実施の形態１における指向性可変アンテナ１５と異なり、放射パターンを変更可能である必要はない。ただし、指向性固定アンテナ３２〜３４は、指向性可変アンテナ１５と同様に鋭い指向性を持っているものとする。
【００２３】
セレクタ３１は、アンテナ選択部３５から指定された指向性固定アンテナ３２〜３４の１つに対して、ガード区間挿入部１４の出力信号を出力する。また、アンテナ選択部３５から指定されなかった指向性固定アンテナ３２〜３４については０出力（出力信号なし）とする。指向性固定アンテナ３２〜３４は、対向装置（図示せず）に対してセレクタ３１の出力信号を送信する。なお、ここではセレクタ３１は、指向性固定アンテナ３２〜３４のうち１つを選択するとして説明したが、この発明は選択するアンテナ数をこれに限定するものではない。
【００２４】
アンテナ選択部３５は、指向性固定アンテナ３２〜３４の中から送信で使用する指向性固定アンテナを選択し、セレクタ３１へ通知する。この通知により、ガード区間挿入部１４より通知されるフレーム２内のガード区間２２挿入位置において、アンテナ選択部３５は選択する指向性固定アンテナを変更することになる。
【００２５】
このように、データの伝送に寄与しないガード区間２２において指向性固定アンテナを変更することで、指向性固定アンテナ変更に伴う送信信号の不連続性がデータ部分に与える影響を除去することができ、それにより指向性固定アンテナの変更による受信性能劣化を抑圧できる。
【００２６】
なお、指向性固定アンテナの本数を３として説明したが、アンテナ数をこれに限定するものではなく、指向性固定アンテナの本数をＮ（Ｎは２以上の整数）としても同様の効果が得られる。
【００２７】
なお、ガード区間挿入部１４とアンテナ選択部３５の同期方法として、ガード区間挿入部１４からアンテナ選択部３５にガード区間挿入位置を通知する方法について説明したが、これに限定するものではない。ガード区間挿入部１４とアンテナ選択部３５の同期方法の他の一例として、図５に示すように、送信装置１ａに、送信装置１ａ全体の動作タイミングを管理する送信制御部３６をさらに備え、送信制御部３６からガード区間挿入部１４とアンテナ選択部３５に、ガード区間挿入位置を通知するようにしてもよい。
【００２８】
実施の形態３
実施の形態２では、放射パターンを変更しない複数の指向性固定アンテナを備えた送信装置について説明したが、本実施の形態では、放射パターンを変更可能な複数の指向性可変アンテナを備えた送信装置について説明する。
【００２９】
本実施の形態では、実施の形態１における送信装置１と異なる部分について説明する。図６に示した送信装置１ｂは、実施の形態１で説明した送信装置１に対して指向性可変アンテナ４３を追加し、変調部１３を変調部４１に、ガード区間挿入部１４をガード区間挿入部４２に、指向性制御部１６を指向性制御部４４に、それぞれ置き換えたものである。
【００３０】
また、変調部４１からの出力信号が第１の変調部出力信号、第２の変調部出力信号の２つに分かれて、ガード区間挿入部４２に入力される。ガード区間挿入部４２では、入力された第１の変調部出力信号に対してガード区間を挿入し第１のガード区間挿入信号として指向性可変アンテナ１５に出力し、また、入力された第２の変調部出力信号に対してガード区間を挿入し第２のガード区間挿入信号として指向性可変アンテナ４３に出力する。指向性可変アンテナ１５及び指向性可変アンテナ４３は、各々指向性制御部４４の指示に従って放射パターンを変更し、送信信号を送信する。
【００３１】
変調部４１はインタリーブ部１２の出力信号に対して所定の変調処理を施し、２アンテナ（指向性可変アンテナ１５および４３）分の変調信号である、第１の変調信号、第２の変調信号を生成する。ガード区間挿入部４２は、２アンテナ分の変調信号である第１の変調信号、第２の変調信号それぞれに対して、ガード区間挿入部１４と同様にガード区間２２を挿入し、第１のガード区間挿入信号、第２のガード区間挿入信号を生成する。そして、第１のガード区間挿入信号、第２のガード区間挿入信号を、指向性可変アンテナ１５と指向性可変アンテナ４３それぞれに出力するとともに、ガード区間挿入位置を指向性制御部４４に通知する。指向性可変アンテナ１５および４３は、対向装置（図示せず）に対してガード区間挿入後の信号を送信する。指向性制御部４４は、ガード区間挿入部４２から通知されたガード区間挿入位置に基づいて、指向性可変アンテナ１５および４３がガード区間２２で放射パターンを変更するように指向性を制御する。
【００３２】
次に、指向性制御部４４の動作を説明する。指向性制御部４４は、指向性可変アンテナ１５および４３の指向性を制御し、放射パターンを変化させる。このとき、ガード区間挿入部４２より通知されるフレーム２内のガード区間挿入位置において、指向性制御部４４は指向性可変アンテナ１５および４３の放射パターンを変化させる。
【００３３】
この放射パターンの変更については、指向性制御部４４は、指向性変更後の指向性可変アンテナ１５および４３の放射パターンがそれぞれ異なる方向となるように、指向性可変アンテナ１５および４３の放射パターンを制御することができる。
【００３４】
このように、複数の指向性可変アンテナを備えた送信機において、各指向性可変アンテナが独立して、データの伝送に寄与しないガード区間２２において指向性固定アンテナを変更することで、指向性固定アンテナ変更に伴う送信信号の不連続性がデータ部分に与える影響を除去することができ、それにより放射パターン変更時の受信性能劣化を抑圧できる。
【００３５】
なお、指向性可変ンテナの本数を２として説明したが、アンテナ数をこれに限定するものではなく、指向性可変アンテナの本数をＮ（Ｎは２以上の整数）としても同様の効果が得られる。
【００３６】
また、指向性可変アンテナの数を３以上とする場合、各指向性可変アンテナの放射パターンが少なくとも一つは異なる方向となるように、指向性制御部４４は各指向性可変アンテナの放射パターンを変化させれば各指向性可変アンテナからの送信信号の対向装置における受信電力がすべて小さくなる確率を低減させることができるため、送信ダイバーシティ効果を得ることができる。
【００３７】
なお、ガード区間挿入部４２と指向性制御部４４の同期方法として、ガード区間挿入部４２から指向性制御部４４にガード区間挿入位置を通知する方法について説明したが、これに限定するものではない。ガード区間挿入部４２と指向性制御部４４の同期方法の他の一例として、図７に示すように、送信装置１ｂに、送信装置１ｂ全体の動作タイミングを管理する送信制御部４５をさらに備え、送信制御部４５からガード区間挿入部４２と指向性制御部４４に、ガード区間挿入位置を通知するようにしてもよい。
【００３８】
実施の形態４
実施の形態１〜３では指向性アンテナを備えた送信装置１について説明したが、本実施の形態では指向性アンテナを備えた受信装置５について説明する。
【００３９】
図８に示したように、本実施の形態の受信装置５は、指向性可変アンテナ５１、指向性制御部５２、同期部５３、復調部５４、デインタリーブ部５５および復号部５６を備えている。
【００４０】
受信装置５において、指向性可変アンテナ５１は、対向装置（図示せず）から送信された信号を受信する。この指向性可変アンテナ５１は鋭い指向性を持っており、放射パターンを変更可能なものとする。本実施の形態におけるフレームフォーマットは、図２のフレームフォーマットと同様とする。
【００４１】
指向性制御部５２は、指向性可変アンテナ５１の指向性を制御する。同期部５３は、指向性可変アンテナ５１で受信した信号からフレーム２内のガード区間２２が挿入されている位置を検出し、ガード区間挿入位置の情報であるガード区間挿入位置情報を指向性制御部５２に通知する。復調部５４は、指向性可変アンテナ５１で受信した信号からガード区間２２を除いたデータ部分２１、２３について復調処理を施す。デインタリーブ部５５は、復調部５４により復調された信号に対してデインタリーブ処理を行う。復号部５６は、デインタリーブ部５５によりデインタリーブされた信号に対して誤り訂正復号処理を行い、最終的な受信信号を得る。
【００４２】
次に、指向性制御部５２の動作を説明する。指向性制御部５２は、指向性可変アンテナ５１の指向性を制御し、放射パターンを変化させる。このとき、同期部５３から通知されたガード区間挿入位置情報に基づいてガード区間において指向性可変アンテナ５１の放射パターンを変化させる。
【００４３】
このように、データ伝送に寄与しないガード区間において指向性可変アンテナの放射パターンを変化させることで、放射パターン変更に伴う受信信号の不連続性がデータ部分に与える影響をなくすことができ、それにより放射パターン変更時の受信性能劣化を抑圧できる。
【００４４】
実施の形態５
実施の形態４では単一の指向性可変アンテナを備えた受信装置について説明したが、本実施の形態では複数の指向性固定アンテナを備えた受信装置について説明する。
【００４５】
図９に示した受信装置５ａは、図８に示した受信装置５に対して選択合成部６６を追加し、指向性可変アンテナ５１を指向性固定アンテナ６１〜６４に、指向性制御部５２をアンテナ選択部６５に、それぞれ置き換えたものである。本実施の形態では、実施の形態４と異なる部分について説明する。
【００４６】
受信装置５ａでは、指向性固定アンテナ６１〜６４を放射パターンがそれぞれ異なる方向となるように配置する。ここで指向性固定アンテナ６１〜６４は、指向性可変アンテナ５１と異なり、放射パターンを変更可能である必要はない。ただし、指向性固定アンテナ６１〜６４は、指向性可変アンテナ５１と同様に鋭い指向性を持っているものとする。
【００４７】
指向性固定アンテナ６１〜６４は、図示しない対向装置から送信された信号を受信する。指向性固定アンテナ６１〜６４で受信した各受信信号は選択合成部６６に入力される。選択合成部６６は、アンテナ選択部６５からの指示に従い、指向性固定アンテナ６１〜６４による受信信号の中の１つを選択、またはいくつかを合成して、同期部５３へ出力する。選択合成部６６における合成方法は、アンテナ選択部６５から指定された指向性固定アンテナ６１〜６４による受信信号をすべて加算してもよいし、平均化してもよいし、また、受信信号電力に応じた重み付け加算をしてもよい。
【００４８】
アンテナ選択部６５は、指向性固定アンテナ６１〜６４の中から受信で使用する指向性固定アンテナを選択し、選択合成部６６へ通知する。アンテナ制御部６５の指向性固定アンテナ選択方法は，ランダムでもよいし，指向性固定アンテナ６１〜６４を周期的に順番に選択してもよいし，指向性固定アンテナ６１〜６４における受信電力の大きいアンテナを選択してもよい．このとき、同期部５３から通知された検出されたガード区間の情報に基づいて、ガード区間において使用する指向性固定アンテナを変更するよう制御する。
【００４９】
このように、データ伝送に寄与しないガード区間において指向性固定アンテナを別の指向性固定アンテナに変更することにより、指向性固定アンテナの変更に伴う受信信号の不連続性がデータ部分に与える影響をなくすことができ、それにより指向性固定アンテナの変更による受信性能劣化を抑圧できる。
【００５０】
なお、指向性固定アンテナの本数を４として説明したが、アンテナ数をこれに限定するものではない。指向性固定アンテナの本数をＮ（Ｎは２以上の整数）としてもよい。
【００５１】
実施の形態６
実施の形態５では、放射パターンを変更しない複数の指向性固定アンテナを備えた受信装置について説明したが、本実施の形態では、放射パターンを変更可能な複数の指向性可変アンテナを備えた受信装置について説明する。
【００５２】
図１０に示した受信装置５ｂは、実施の形態４で説明した受信装置５に対して指向性可変アンテナ７１と同期部７３を追加し、指向性制御部５２を指向性制御部７２に、復調部５３を復調部７４に、それぞれ置き換えたものである。
【００５３】
また、指向性可変アンテナ７１は指向性可変アンテナ５１と、同期部７３は同期部５３と同機能を持つ。本実施の形態では、実施の形態５と異なる部分について説明する。
【００５４】
指向性可変アンテナ５１および７１は、対向装置（図示せず）から送信された信号を受信する。指向性可変アンテナ５１で受信した受信信号は同期部５３に、指向性可変アンテナ７１で受信した受信信号は同期部７３にそれぞれ入力される。復調部７４は、入力された複数の信号に対して、対向装置の変調方式に対応した復調処理を行う。
【００５５】
指向性制御部７２は、指向性可変アンテナ５１および７１の指向性を制御し、放射パターンを変化させる。このとき、同期部５３において検出されたガード区間において指向性可変アンテナ５１の放射パターンを変化させ、同期部７３において検出されたガード区間において指向性可変アンテナ７１の放射パターンを変化させる。
【００５６】
また、放射パターン変更後の指向性可変アンテナ５１および７１の放射パターンがそれぞれ異なる方向となるように制御することができる。
【００５７】
図１１は、図１０の受信装置の変形例を示した図である。図１１に示した受信装置５ｃは、図１０に示した受信装置５ｂに対して指向性制御部７２を指向性制御部８１に、同期部５３および７３を同期部８２に、それぞれ置き換えたものである。これら以外の構成要素については上述した受信装置５ｂが備えていたものと同様である。
【００５８】
図１０では２つの同期部５３および７３を備え、指向性可変アンテナ５１および７１で受信した受信信号のそれぞれについてガード区間を検出する構成としたが、図１１では、指向性可変アンテナ５１および７１で受信した受信信号から１つのガード区間位置を検出する構成とする。
【００５９】
同期部８２は、指向性可変アンテナ５１および７１で受信した各受信信号からガード区間位置を検出する。このとき、同期部８２が出力するガード区間位置は、指向性可変アンテナ５１および７１で受信した各受信信号で共通の値とする。指向性制御部８１は、指向性可変アンテナ５１および７１の指向性を制御し、放射パターンを変化させる。このとき、同期部８２において検出されたガード区間において指向性可変アンテナ５１および７１の放射パターンを変化させる。すなわち、指向性可変アンテナ５１および７１の放射パターンを同時に変化させる。また、指向性変更後の指向性可変アンテナ５１および７１の放射パターンがそれぞれ異なる方向となるように制御する。
【００６０】
このように、複数の指向性可変アンテナを備えた受信機において、各指向性可変アンテナが独立して、データの伝送に寄与しないガード区間２２において指向性可変アンテナの放射パターンを変更することで、指向性可変アンテナの放射パターンの変更に伴う受信信号の不連続性がデータ部分に与える影響を除去することができ、それにより放射パターン変更時の受信性能劣化を抑圧できる。受信ダイバーシティ時において、放射パターン変更に伴う受信信号の不連続性がデータ部分に与える影響を除去することができる。また、空間多重時においては、各ストリームに対して、放射パターン変更に伴う受信信号の不連続性がデータ部分に与える影響を除去することができる。
【００６１】
なお、指向性可変アンテナの本数を２として説明したが、アンテナ数をこれに限定するものではなく、指向性可変アンテナの本数をＮ（Ｎは２以上の整数）としてもよい。
【００６２】
また、指向性可変アンテナの数を３以上とする場合、各指向性可変アンテナの放射パターンが少なくとも一つは異なる方向となるように、指向性制御部８１は各指向性可変アンテナの放射パターンを変化させれば、各指向性可変アンテナにおける受信電力がすべて小さくなる確率を低減させることができるため、受信ダイバーシティ効果を得ることができる。
【００６３】
図１２は、実施の形態１〜６のフレームフォーマットの変形例を示す図である。図１２に示したフレームフォーマット２ａは、図２に示したフレーム２に対して、データ２１および２３をＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ） シンボル９１に置き換えたものである。ＯＦＤＭシンボル９１は、ガードインターバル（ＧＩ：Ｇｕａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）９２とデータ９３で構成される。ガードインターバル９２は、データ９３の後半部分をコピーした信号（サイクリックプレフィックス）や、ヌル（無送信区間）など、どのような信号でもよい。
【００６４】
図１２のフレームフォーマットを使用する場合、指向性制御部１６、４４、５２、７２、８１およびアンテナ選択部３５、６５は、フレーム２内のガード区間２２の代わりに、フレーム２ａ内の任意のガードインターバル９２の部分で指向性可変アンテナの放射パターンの変更または送受信で使用する指向性固定アンテナの変更を行う。
【００６５】
なお、図１２では、説明の簡単化のため、フレーム２ａ内のＯＦＤＭシンボル数を４としているが、これに限定するものではない。ＯＦＤＭシンボル数をＮ（Ｎは２以上の整数）としてもよい。
【００６６】
また、図１２では、放射パターンの変更を行うガードインターバル数を１としているが、これに限定するものではない。放射パターンを変更するガードインターバル数をＭ（Ｍは２以上の整数）としても良い。
【００６７】
また、図１２におけるＯＦＤＭシンボル９１はＳＣ−ＦＤＭＡ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）シンボルなど、ガードインターバルを使用する形式であれば何でもよい。
【００６８】
以上のような構成とすることにより、指向性アンテナの放射パターン変更時または指向性アンテナの変更時において受信性能の劣化を抑圧できるという効果を得ることができる。また、ガード区間を挿入する必要がないため、伝送効率の低下を抑圧する効果を得ることができる。
【００６９】
図１３は、図１２のフレームフォーマットの変形例を示す図である。図１３に示したフレームフォーマット２ｂは、図１２に示したフレーム２ａに対して、ガード区間１０１を追加したものである。ガード区間１０１は、ガード区間２２と同様、データ伝送に寄与しないため、どのような信号でもよく、データ部分のコピーでもよいし、ランダム系列でもよいし、‘０’（無送信）でもよい。また、ガード区間１０１は任意のガードインターバル９２の直前に追加するものとし、フレーム中のガード区間の個数は１以上のいくつでもよい。
【００７０】
図１３のフレームフォーマットを使用する場合、指向性制御部１６、４４、５２、７２、８１およびアンテナ選択部３５、６５は、フレーム２内のガード区間２２の代わりに、フレーム２ｂ内の任意のガード区間１０１とガードインターバル９２の部分で指向性可変アンテナの放射パターンの変更または送受信で使用する指向性固定アンテナの変更を行う。
【００７１】
以上のような構成とすることでも、指向性アンテナの放射パターン変更時または指向性アンテナの変更時において受信性能の劣化を抑圧できるという効果を得ることができる。また、ガードインターバルの直前にガード区間を挿入するため、図１２のフレームフォーマットと比較して、ガードインターバルの有効サンプル数が増加することから、遅延波への耐性が向上する効果を得ることができる。また、図１２のフレームフォーマットと比較して、指向性変更を行う候補となる時間長が増加するため、ガード区間の検出要求精度を緩和することができ、回路規模を削減できる効果を得ることができる。
【００７２】
図１４は、実施の形態１〜６のフレームフォーマットの図１２および図１３とは異なる変形例を示す図である。図１４に示したフレームフォーマット２ｃは、図２に示したフレーム２の前方に、同期語（ＳｙｎｃＷｏｒｄ）１１１を追加したものである。これ以外の構成要素についてはフレーム２が備えていたものと同様である。
【００７３】
同期語１１１は受信装置においてフレーム２ｃの先頭を検出するための信号であり、受信装置にて既知の信号、または同一信号が時系列で繰り返された信号，ヌル（無送信）など、受信装置でフレーム先頭位置を検出可能な信号であれば、どのような信号でもよい。
【００７４】
図１４のフレームフォーマットを使用する場合、同期部５３、７３および８２では、まず同期語１１１によりフレーム２ｃの先頭位置を検出し、フレーム２ｃの先頭位置からガード区間２２の位置を特定する。
【００７５】
以上のような構成とすることでも、指向性アンテナの放射パターン変更時または指向性アンテナの変更時において受信性能の劣化を抑圧できるという効果を得ることができる。
【００７６】
図１５は、図１２のフレームフォーマットの変形例を示す図である。また、図１６は、図１３のフレームフォーマットの変形例を示す図である。図１５に示したフレームフォーマット２ｄは、図１２に示したフレーム２ａの前方に、同期語（ＳｙｎｃＷｏｒｄ）１１１を追加したものであり、図１６に示したフレームフォーマット２ｅは、図１３に示したフレーム２ｂの前方に、同期語（ＳｙｎｃＷｏｒｄ）１１１を追加したものである。
【００７７】
図１５および図１６のフレームフォーマットを使用する場合、図１４のフレームフォーマットを使用する場合と同様、同期部５３、７３および８２では、まず同期語１１１によりフレーム２ｄまたは２ｅの先頭位置を検出し、フレーム２ｄまたは２ｅの先頭位置からガードインターバル９２，ガード区間１０１の位置を特定する。
【００７８】
以上のような構成とすることでも、指向性アンテナの放射パターン変更時または指向性アンテナの変更時において受信性能の劣化を抑圧できるという効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
以上のように、本発明は、指向性の鋭いアンテナを備えた送信装置および受信装置の受信性能を向上させる場合に有用であり、特に、フェージング変動が緩やかな環境において，指向性アンテナの指向性制御、アンテナの選択により受信性能劣化を抑えることが可能な通信装置、送信装置および受信装置に適している。
【符号の説明】
【００８０】
１、１ａ、１ｂ  送信装置
１１  符号化部
１２  インタリーブ部
１３、４１  変調部
１４、４２  ガード区間挿入部
１５、４３、５１、７１  指向性可変アンテナ
１６、４４、５２、７２、８１  指向性制御部
１７、３６、４５  送信制御部
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ  フレーム
２１、２３、９３  データ
２２、１０１  ガード区間
３１  セレクタ
３２、３３、３４、６１、６２、６３、６４  指向性固定アンテナ
３５、６５  アンテナ選択部
５、５ａ、５ｂ、５ｃ  受信装置
５３、７３、８２  同期部
５４、７４  復調部
５５  デインタリーブ部
５６  復号部
６６  選択合成部
９１  ＯＦＤＭシンボル
９２  ガードインターバル
１１１  同期語
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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