(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレーム構成を有し複数（ｎ）のキャリアによって情報を伝送するマルチキャリア送信装置であって、
受信側で同一チャネル干渉検出ができるようにするために、送信情報にフレームタイミング毎にフレーム同期用のパイロット信号部分と無信号部分とを有するパイロット信号を挿入して出力するマルチプレクサと、
該マルチプレクサの出力を、複数（ｎ−１）の送信情報と１つのパイロット信号に分配出力するデマルチプレクサと、
該デマルチプレクサの分配出力をそれぞれ変調するｎ個の変調器と、
該ｎ個の変調器の出力をマルチキャリア伝送を行うｎ個のキャリアの周波数にそれぞれ変換するｎ個の周波数シフト器と、
該ｎ個の周波数シフト器の出力の内前記パイロット信号のキャリアの前記パイロット信号部分のレベルを変化させる、前記ｎ個のキャリアから所定の１個のキャリアを指定してオン・オフさせるｎ個のレベル変換器と、
該ｎ個のレベル変換器の出力を合成して、前記パイロット信号としたキャリアの前記パイロット信号部分と無信号部分が作成されようにキャリアのオン・オフされたマルチキャリア出力を送出する合成器とが備えられたことを特徴とするマルチキャリア送信装置。
【請求項２】
フレーム構成を有し複数（ｎ）のキャリアによって情報を伝送するマルチキャリア送信装置であって、
受信側で同一チャネル干渉検出ができるようにするために、送信情報にフレームタイミング毎にフレーム同期用のパイロット信号部分と無信号部分とを有するパイロット信号を挿入して出力するマルチプレクサと、
該マルチプレクサの出力を、フレーム毎に１つのパイロット信号を複数（ｎ）の出力に順次ずらせて分配出力するデマルチプレクサと、
該デマルチプレクサの分配出力をそれぞれ変調するｎ個の変調器と、
該ｎ個の変調器の出力をマルチキャリア伝送を行うｎ個のキャリアの周波数にそれぞれ変換するｎ個の周波数シフト器と、
該ｎ個の周波数シフト器の出力を合成して、前記パイロット信号としたキャリアの前記パイロット信号部分と無信号部分が作成されようにキャリアのオン・オフされたマルチキャリア出力を送出する合成器とが備えられたことを特徴とするマルチキャリア送信装置。
【請求項３】
フレーム構成を有し、フレーム同期用のパイロット信号が挿入された情報を含む複数（ｎ）のキャリア情報を受信するマルチキャリア受信装置であって、
当該受信したマルチキャリア信号を複数（ｎ）のキャリアに対応した受信信号に分配出力する分配器と、
当該分配出力のそれぞれの受信信号に対応した１つのキャリア成分を取り出すｎ個のバンドパスフィルタと、
当該それぞれのキャリア成分のローカル周波数で直交検波を行い、情報成分を取り出すｎ個の検波器と、
前記パイロット信号をもとに同期をとる同期回路と、
前記検波器の出力と前記同期回路の出力をもとに、フェージングや干渉等による干渉検出を行い、それぞれの干渉検出情報をそれぞれの復号器に出力する復号を行うｎ個の復号器と、
前記ｎ個の復号器の出力を合成して出力するマルチプレクサと、
を備えることを特徴とするマルチキャリア受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタル無線通信に関するもので、特に、フレーム構成を有するマルチキャリア伝送において、受信側で同一チャネル干渉をリアルタイムに検出できるようにしたマルチキャリア伝送方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６，図７は従来のマルチキャリア伝送方式における同一チャネル干渉を検出する方法を説明するタイムチャートと周波数スペクトラムである。
図６はタイムチャートであり、各周波数帯域のキャリア（ｆ１，ｆ２，…ｆｎ）の時間毎の送信電力を表している。横軸は時間ｔを示し、縦軸は電力Ｗを示す。
図７は周波数スペクトラムであり、送信時と受信時のスペクトラムを表したものである。横軸は周波数ｆ、縦軸は電力Ｗを示す。
【０００３】
図６において情報を伝送している時（送信区間）には、図７（Ａ）の（データ送信時）のようにキャリアｆ１，ｆ２〜ｆｎが全て立つことになる。信号伝送途中に、周波数ｆ１，ｆ２…，ｆｎの各帯域からなる全帯域にわたり、時分割的に一定周期で、図６のように無信号区間を設けることにより、送信時のスペクトラムは図７（Ａ）の（無信号時）のように電力は０となる。このように送出された送信波が伝搬路で干渉受けると、図７（Ｂ）の（データ受信時），（無信号時）のように、受信時のスペクトルは変化する。
干渉を検出する方法として、受信側で図７（Ｂ）の無信号区間のスペクトルを観測することにより干渉を検出する方法がある。また、干渉の存在するときの特徴、例えば、入力レベルが十分なのにエラーが多い等を観測し、干渉の有無を見極める等の方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記前者の信号伝送中に時分割的に無信号区間を設ける方法では、無信号の時間区間では情報伝送が行われないので通信容量が大幅に低下する欠点があり、また、干渉のリアルタイム検出が不可能であるため高速な伝搬路変化に対応できないという欠点がある。また、上記後者の干渉存在時の特徴を検出する方法では、干渉を正確に検出することは難しいという欠点がある。
【０００５】
本発明は、このような前記従来方法の欠点を改善するために行ったもので、マルチキャリア信号伝送方式において、通信容量の大幅な低下を防ぐとともに、受信側でリアルタイムに同一チャネル干渉を検出することのできるマルチキャリア送信装置並びに受信装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のマルチキャリア送信装置は、
フレーム構成を有し複数（ｎ）のキャリアによって情報を伝送するマルチキャリア送信装置であって、
受信側で同一チャネル干渉検出ができるようにするために、送信情報にフレームタイミング毎にフレーム同期用のパイロット信号部分と無信号部分とを有するパイロット信号を挿入して出力するマルチプレクサと、
該マルチプレクサの出力を、複数（ｎ−１）の送信情報と１つのパイロット信号に分配出力するデマルチプレクサと、
該デマルチプレクサの分配出力をそれぞれ変調するｎ個の変調器と、
該ｎ個の変調器の出力をマルチキャリア伝送を行うｎ個のキャリアの周波数にそれぞれ変換するｎ個の周波数シフト器と、
該ｎ個の周波数シフト器の出力の内前記パイロット信号のキャリアの前記パイロット信号部分のレベルを変化させる、前記ｎ個のキャリアから所定の１個のキャリアを指定してオン・オフさせるｎ個のレベル変換器と、
該ｎ個のレベル変換器の出力を合成して、前記パイロット信号としたキャリアの前記パイロット信号部分と無信号部分が作成されようにキャリアのオン・オフされたマルチキャリア出力を送出する合成器とが備えられたことを特徴とする。
更に、フレーム構成を有し複数（ｎ）のキャリアによって情報を伝送するマルチキャリア送信装置であって、
受信側で同一チャネル干渉検出ができるようにするために、送信情報にフレームタイミング毎にフレーム同期用のパイロット信号部分と無信号部分とを有するパイロット信号を挿入して出力するマルチプレクサと、
該マルチプレクサの出力を、フレーム毎に１つのパイロット信号を複数（ｎ）の出力に順次ずらせて分配出力するデマルチプレクサと、
該デマルチプレクサの分配出力をそれぞれ変調するｎ個の変調器と、
該ｎ個の変調器の出力をマルチキャリア伝送を行うｎ個のキャリアの周波数にそれぞれ変換するｎ個の周波数シフト器と、
該ｎ個の周波数シフト器の出力を合成して、前記パイロット信号としたキャリアの前記パイロット信号部分と無信号部分が作成されようにキャリアのオン・オフされたマルチキャリア出力を送出する合成器とが備えられたことを特徴とする。
【０００７】
更に、本発明のマルチキャリア受信装置は、フレーム構成を有し、フレーム同期用のパイロット信号が挿入された情報を含む複数（ｎ）のキャリア情報を受信するマルチキャリア受信装置であって、
当該受信したマルチキャリア信号を複数（ｎ）のキャリアに対応した受信信号に分配出力する分配器と、
当該分配出力のそれぞれの受信信号に対応した１つのキャリア成分を取り出すｎ個のバンドパスフィルタと、
当該それぞれのキャリア成分のローカル周波数で直交検波を行い、情報成分を取り出すｎ個の検波器と、
前記パイロット信号をもとに同期をとる同期回路と、
前記検波器の出力と前記同期回路の出力をもとに、フェージングや干渉等による干渉検出を行い、それぞれの干渉検出情報をそれぞれの復号器に出力する復号を行うｎ個の復号器と、
前記ｎ個の復号器の出力を合成して出力するマルチプレクサと、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明を詳細に説明する。
図１，図２は本発明に基づくマルチキャリア伝送信号の第１の実施例の説明図であり、図３，図４は第２の実施例の説明図である。また、図５は第１及び第２の実施例を実現する回路構成例図である。
【０００９】
本発明のマルチキャリア伝送方式では、情報伝送を担う複数のキャリアとは別にパイロットキャリアを特定し、そのパイロットキャリアにより伝送フレームタイミングの抽出を行う。マルチキャリア伝送時、パイロットキャリアとして単一もしくは複数のキャリアを設定することができる。
【００１０】
まず、図１，図２に示す本発明の第１の実施例の作用について説明する。
図１，２に示した第１の実施例は、ｎ個のマルチキャリアｆ１〜ｆｎのうち１つのキャリアｆｐをパイロットキャリアとして特定し、パイロット信号の挿入，削除（無信号）を交互に繰り返すようにした例である。
図１は各周波数帯域（キャリア）の時間毎の送信電力を表すタイムチャートであり、横軸は時間ｔ，縦軸は電力Ｗである。図２は送信時の周波数スペクトラムを表したもので、横軸は周波数ｆ、縦軸は電力Ｗである。図１，図２の例では、単一のキャリアをパイロットキャリアｆｐに設定した場合を示す。この場合、その他の（ｎ−１）個のキャリアは、全て情報伝送に用いる情報キャリアとして途切れることなく情報伝送を行う。
パイロットキャリアｆｐは、時間軸でみた場合、１フレーム毎にフレーム同期信号を伝送するパイロット信号部分と、干渉信号を検出するための無信号部分にわかれている。
【００１１】
上記の場合の送信時のスペクトラムは、図２のようになり、パイロット信号ｆｐが挿入されている時はキャリアが全て立ち、無信号区間ではパイロットキャリアｆｐの電力は０となり干渉検出部分となる。
フレーム同期信号部分に必要な時間は、フレーム内の一部（十数シンボル）で十分なのでフレーム内のその他の無信号時間を干渉信号の検出にあてることができる。
以上は、パイロットキャリアｆｐが単一の場合であるが、パイロットキャリアｆｐを複数用いた場合は複数の周波数ポイントでの干渉を検出することができる。
【００１２】
次に、図３，図４に示す本発明の第２の実施例について説明する。図３，４に示した第２の実施例は、ｎ個のマルチキャリアｆ１〜ｆｎを、フレーム毎に順次パイロットキャリアｆｐとして特定し、図３（Ｂ）のようにそのフレームの中でパイロット信号と無信号区間を設けるようにした例である。
図３は、各周波数帯域のフレーム時間毎の送信電力を表すタイムチャートであり、横軸は時間ｔ、縦軸は電力Ｗである。図４は、送信時のスペクトラムを表したもので、横軸は周波数ｆ、縦軸は電力Ｗである。
【００１３】
この場合でも、図１，図２の第１の実施例と同様に、ｎ個のマルチキャリア信号は単一のパイロットキャリアｆｐと（ｎ−１）個の情報キャリアによって構成され、パイロットキャリアｆｐはフレーム同期と干渉信号の検出に使用し、情報キャリアは情報の伝送に使用する。
【００１４】
しかし、図１，図２の第１の実施例と異なる点は、時間軸でみた場合、図３のようにフレーム毎にパイロットキャリアｆｐの周波数を変化させる構成であり、周波数軸でみた場合、図４の送信スペクトルのように、フレーム時間毎に、干渉検出部分（無信号区間）がキャリア周波数帯を順次移動しているので、マルチキャリア伝送において、受信側で全帯域における干渉信号の状況を検出することができる。
【００１５】
上記いずれの実施例の場合も、全キャリアを同時に無信号状態にすることはなく、常に（ｎ−１）個の情報キャリアが連続的に情報伝送を行うので、通信容量の低下が少ないことがわかる。
【００１６】
【実施例】
図５は本発明の第１及び第２の実施例を実現する回路の構成例図である。
１はマルチプレクサであり、送信情報に、フレームタイミング毎にフレーム同期用のパイロット信号を挿入して出力する。
２はデマルチプレクサであり、フレームタイミング毎に送信情報とパイロット信号を選択して分配出力する。第１の実施例の場合はパイロット信号を出力する箇所を固定とし、第２の実施例の場合はパイロット信号をフレーム毎に順次ずらせて分配出力する。
【００１７】
３は変調器であり、デマルチプレクサ２の分配出力をそれぞれ変調して出力する。４は周波数シフト器であり、変調器３の出力をマルチキャリア伝送を行うキャリアの周波数にそれぞれ変換する。
【００１８】
５はキャリアのオンオフ制御を行う制御部であり、パイロットのオンオフ制御信号によりキャリアを制御する。第２の実施例の場合は、特に制御を行う必要はない。
【００１９】
６はレベル変換器であり、キャリアオンオフ制御部５からの制御信号によってパイロット信号部分のキャリアのレベルを変化させる。
７は合成器であり、各キャリアを合成して出力する。
以上の構成例により、図１，図２、そして図３，図４に示したマルチキャリア信号が得られることになり、本発明によるマルチキャリア干渉検出方式が実現できる。
【００２０】
図８は本発明による送信出力を受信する受信側回路のブロック図である。図において、１１は分配器であり、受信したマルチキャリア信号をｎ個の受信部に分配出力する。
１２はバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）であり、マルチキャリア信号から、それぞれの受信部に対応した１つのキャリア成分を取り出す。
１３は検波器であり、それぞれのキャリア成分のローカル周波数で直交検波を行い、情報成分を取り出す。
１４は復号器であり、パイロットキャリアに設定されている復号器でフェージングや干渉などによる干渉検出を行い、その他のキャリアの干渉状況を推定し、それぞれの復号器へ情報を渡し、その情報をもとに復号を行う。
１５は同期回路であり、パイロットシンボルをもとに同期をとる。
１６はマルチプレクサであり、それぞれの復号器で復号されたデータを合成して出力する。
【００２１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、フレーム構成を有するマルチキャリア伝送方式において、単一または複数のパイロットキャリアを特定してパイロットの挿入，削除を順次繰り返すことにより、通信容量の低下を緩和した状態で、受信側でリアルタイムに干渉信号を検出することができる。
また、パイロットキャリア周波数を、マルチキャリアの周波数に順次変化させることにより、受信側でマルチキャリア伝送における全帯域の干渉信号を検出することができる等の利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例を説明するタイムチャートである。
【図２】本発明の第１の実施例を説明する周波数スペクトラムである。
【図３】本発明の第２の実施例を説明するタイムチャートである。
【図４】本発明の第２の実施例を説明する周波数スペクトラムである。
【図５】本発明の実施例を示す回路構成ブロック図である。
【図６】従来の干渉検出方式を説明するタイムチャートである。
【図７】従来の干渉検出方式を説明する周波数スペクトラムである。
【図８】受信側回路のブロック図である。
【符号の説明】
１  マルチプレクサ
２  デマルチプレクサ
３  変調器
４  周波数シフト器
５  キャリアオンオフ制御部
６  レベル変換器
７  合成器
１１  分配器
１２  ＢＰＦ
１３  検波器
１４  復号器
１５  同期回路
１６  マルチプレクサ
【図１】
0003745458.tif 000002
【図２】
0003745458.tif 000003
【図３】
0003745458.tif 000004
【図４】
0003745458.tif 000005
【図５】
0003745458.tif 000006
【図６】
0003745458.tif 000007
【図７】
0003745458.tif 000008
【図８】
0003745458.tif 000009