JP3640324B2 - Ｔｄｄ用適応変調方式送受信機 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本願発明は、例えば基地局と移動局との間の上り回線および下り回線のように２回線が交互に用いられ交信するＴＤＤであって、少なくともいずれか一方の回線での送信に際しては、誤り訂正符号を付加した送信信号を送信するディジタル無線通信システムにおいて、上記誤り訂正信号が付加されている送信信号を受信し、送信に際してはその時点の伝搬路状況（即ち回線品質）を推定し、その状況下での最適の変調方式を選んで、その変調方式での変調波を送信するＴＤＤ用適応変調方式送受信機等に係り、上記伝搬路状況の推定方式に特徴を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＴＤＤ用適応変調方式送受信機における伝搬路状況推定方式としては、例えば電子情報通信学会技術報告ＲＣＳ９４−６５（１９９４−０９）「適応変調方式における伝搬路特性推定方式」に記載のものがある。これは、送受信両側において、ある固定波形パターンを記憶して、送信側では送信フレーム中にこの固定波形パターンを挿入して送信し、受信側では、その固定波形パターン同士の波形相関をとり、その相関値から送信されてきた波形の歪みおよび遅延プロファイル等を求めて、この波形の歪み等より伝搬路の回線品質を推定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の様な従来のＴＤＤ用適応変調方式送受信機での伝搬路状況推定方式には、次のような２つの問題点があった。先ず第１には、フレーム中に上記の固定波形パターンを挿入するので情報のフレーム効率が悪くなるという点で、また第２には、受信装置部に固定波形パターン相関回路を備けておく必要があり、結局、受信装置部の回路規模を大きくするという点である。
【０００４】
本願発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、情報のフレーム効率を悪くすることはなく、かつ受信装置部の回路規模を大きくすることがない伝搬路状況推定方式を採用するＴＤＤ用適応変調方式送受信機等の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明では、ＴＤＤ用適応変調方式送受信機を以下のように構成した。
すなわち、誤り訂正符号が付加されかつフレーム構成となっている無線信号を、ＴＤＤにおける自己の受信タイミングにおいて受信し、この無線信号に対応する受信信号を得て、この受信信号を送出する受信部と、
上記受信部からの受信信号を入力し、この受信信号がいかなる変調方式で変調されているのかを検出して、その上で上記受信信号に対して検出した変調方式に応じた復調処理を施して復調信号を送出する復調部と、
上記復調部からの復調信号を入力して、付加されている上記誤り訂正符号に基づいて上記復調信号に対する誤り訂正処理を実行し、この誤り訂正処理の実行により得られた受信情報信号を次段の回路部に送出すると共に、上記復調信号の誤り訂正処理において検出したビットエラーに係るビットエラー率を得て、このビットエラー率を送出する誤り訂正部と、
上記誤り訂正部からのビットエラー率を取込み、このビットエラー率に基づいてその時点の伝搬路品質を推定し、その伝搬路品質において、前記誤り訂正処理後の受信情報信号のビットエラー率を予じめ定められている所定値以下に保ちつつ情報伝送速度を最も高いものとすることができる変調方式を選択し、その選択した変調方式での変調を指定する変調方式指定信号を送出する回線品質推定部と、
送信情報信号を入力し、この送信情報信号を、誤り訂正符号を付加したフレーム構成にした上で、送出する誤り訂正符号化部と、
上記誤り訂正符号化部から送られてきた上記フレーム構成の送信情報信号を入力すると共に搬送波を入力し、上記復調部における変調方式の検出結果に変化が無いときには、上記送信情報信号を変調信号とし、上記搬送波を上記回線品質推定部からの変調方式指定信号で指定された変調方式での変調を行ない変調波を送出し、他方、上記復調部における変調方式の検出結果に変化があったときには、上記送信情報信号を変調信号とし、上記搬送波を当該変化後の検出結果に係る変調方式での変調を行ない変調波を送出する変調部と、
上記変調部からの変調波を入力し、これを無線信号として送出する送信部とを備える構成とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本願発明の実施の一形態に基づいて、本願発明を具体的に説明する。図１は、上記実施の一形態に係るＴＤＤ用適応変調方式送受信機の回路構成を示すものである。同図に示すように、上記実施の形態は、送信装置部Ａと受信装置部Ｂとからなる。送信装置部Ａの誤り訂正符号部１は送信情報信号Ｐを入力し、これに誤り訂正符号を付加して送信フレームを構成し、この送信フレームをフレーム単位で、順次、送出する回路であり、変調部２は、上記送信情報信号Ｐを入力すると共に、搬送波（図示せず）を入力し、送信情報信号Ｐを変調信号とし、上記搬送波を後述の回線品質推定部７からの変調方式指定信号Ｍで指定された変調方式（１６ＱＡＭ、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫの４種の変調方式の中からいずれかが指定される）で変調を行ない、得られた変調波を送出する回路部である。また送信部３は、上記変調部２からの変調波を入力し、これを無線信号Ｑとして相手局（例えば、当該ＴＤＤ用適応変調方式送受信機が移動体通信システムの移動局を構成しているとすると基地局）へＴＤＤの自局の送信タイミングに送信する回路部である。
【００１１】
一方、受信装置部Ｂにおいて、受信部４はＴＤＤの自局の受信タイミングに相手局から送られてきた無線信号Ｒすなわち誤り訂正符号が付加されフレーム構成となっている信号を受信して、この無線信号Ｒに対応する受信信号を得て、この受信信号を送出する回路部である。そして復調部５は、上記受信部４からの受信信号を入力し、この受信信号がいかなる変調方式で変調されているのかを検出して検出結果を送出する変調方式検出回路と、上記受信信号に対して当該変調方式検出回路の検出結果に応じた復調処理を施して復調信号を送出する復調処理回路とからなる。
【００１２】
誤り訂正部６は、上記復調部５からの復調信号を入力して、付加されている誤り訂正符号に基づいて当該復調信号に対する誤り訂正処理を実行し、当該訂正処理によって得られた受信情報信号Ｓを次段の回路部に送出すると共に、上記誤り訂正処理に際して検出したビットエラーに係るビットエラー率ＥＲを得て、このビットエラー率ＥＲを送出する回路部である。回線品質推定部７は、上記誤り訂正部６からのビットエラー率ＥＲを取込み、このビットエラー率ＥＲに基づいて、その時点の伝搬路状況を推定し、その伝搬路状況の下において、上記受信情報信号Ｓのビットエラー率を予じめ定められている所定値すなわち１×１０-3以下に保ちつつ、情報伝送速度を最も高くすることができる変調方式は前記１６ＱＡＭ、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫおよびＢＰＳＫのうちのどれであるかを判断し、その判断結果に係る変調方式での変調を指定する変調方式指定信号Ｍを前記変調部２に送出する回路部である（すなわち本実施の形態は受信後の最終的な誤り率即ちビットエラー率を１×１０-3以下にすることを目標とするものである）。
【００１３】
次に、以上の如くに構成された本実施の形態の動作について説明する。いま、前記相手局においても当該実施の形態と概ね同一のＴＤＤ用適応変調方式送受信機が用いられており（但し、相手局側においては、上記復調部５に相当する回路部の変調方式検出回路の検出結果は、上記変調部２に相当する回路部にも与えられ、この回路部では上記検出結果に変化があったときには、前記変調方式指定信号Ｍに優先して上記検出結果に合わせた変調が行われるようになっている）、また上記誤り訂正部６（相手局のＴＤＤ用適応変調方式送受信機の誤り訂正部６を含む）において実行される誤り訂正処理の方式としてＢＣＨ（１５、１１）を採用したとする。
【００１４】
図２は、このＢＣＨ（１５、１１）の誤り訂正特性を示すものであるが、同図において、横軸は誤り訂正処理前のビットエラー率であり、縦軸は誤り訂正処理後のビットエラー率である。同図から分かるように、誤り訂正後のビットエラー率を前記のように１×１０-3以下にするには、誤り訂正前のビットエラー率を、１．５×１０-2以下にする必要がある。従って回線品質推定部７は誤り訂正前におけるビットエラー率を１．５×１０-2以下に保ちつつ、情報伝送速度を最も高くできる変調方式を前記４種の変調方式の中から選んで、その変調方式での変調を指定する変調方式指定信号Ｍを変調部２に与え、変調部２は、この変調方式指定信号Ｍによって指定された変調方式での変調動作を行なうことになる。
【００１５】
図３は、前記４種の変調方式における誤り特性（すなわちビットエラー率特性）を示すものである（横軸線方向が伝搬路状況に相当する）。同図から分かるように、変調部２における変調方式の切替えは次のように行なわれる。すなわち伝搬路状況が良く、Ｃ／Ｎが１５．３ｄＢ程度以下のときは情報伝送速度が最も高い１６ＱＡＭでの変調が行なわれ、Ｃ／Ｎが悪くなり１５．３ｄＢ程度になり、訂正前のビットエラー率が１．５×１０-2となったときは、変調方式を８ＰＳＫに切替えられて、また、Ｃ／Ｎが更に悪くなり１１．８ｄＢ程となったときは、次のＱＰＳＫにといった具合に、順次、情報伝送速度の低い変調方式に切替えられて、訂正前のビットエラー率が１．５×１０-2以下に保たれることになる。すなわち伝搬路状況の変化に応じて、同図で黒太線で示される状態を移動して変調方式の切替えが行なわれることになる。そして、前記相手局側の上記復調部５の変調方式検出回路は、上記切替後の変調方式を検出し、この検出結果に応じた変調が変調部２に相当する回路部では行われ、自局側即ち当該実施の形態に係るＴＤＤ用適応変調方式送受信機にも上記切替後の変調方式で変調した変調波即ち無線信号Ｒが送られてくることになる。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明によれば、情報のフレーム効率を悪くすることはなく、かつ受信装置部の回路規模を大きくすることがない伝搬路状況推定方式を採用するＴＤＤ用適応変調方式送受信機等の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の一形態の構成を示す図である。
【図２】誤り訂正方式ＢＣＨ（１５、１１）の誤り訂正特性を示す図である。
【図３】各変調方式の誤り率（ビットエラー率）特性を示す図である。
【符号の説明】
Ａ 送信装置部
Ｂ 受信装置部
Ｐ 送信情報信号
Ｑ 無線信号
Ｒ 無線信号
Ｓ 受信情報信号
１ 誤り訂正符号化部
２ 変調部
３ 送信部
４ 受信部
５ 復調部
６ 誤り訂正部
７ 回線品質推定部
ＥＲ ビットエラー率
Ｍ 変調方式指定信号
【産業上の利用分野】
本願発明は、例えば基地局と移動局との間の上り回線および下り回線のように２回線が交互に用いられ交信するＴＤＤであって、少なくともいずれか一方の回線での送信に際しては、誤り訂正符号を付加した送信信号を送信するディジタル無線通信システムにおいて、上記誤り訂正信号が付加されている送信信号を受信し、送信に際してはその時点の伝搬路状況（即ち回線品質）を推定し、その状況下での最適の変調方式を選んで、その変調方式での変調波を送信するＴＤＤ用適応変調方式送受信機等に係り、上記伝搬路状況の推定方式に特徴を有するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＴＤＤ用適応変調方式送受信機における伝搬路状況推定方式としては、例えば電子情報通信学会技術報告ＲＣＳ９４−６５（１９９４−０９）「適応変調方式における伝搬路特性推定方式」に記載のものがある。これは、送受信両側において、ある固定波形パターンを記憶して、送信側では送信フレーム中にこの固定波形パターンを挿入して送信し、受信側では、その固定波形パターン同士の波形相関をとり、その相関値から送信されてきた波形の歪みおよび遅延プロファイル等を求めて、この波形の歪み等より伝搬路の回線品質を推定している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の様な従来のＴＤＤ用適応変調方式送受信機での伝搬路状況推定方式には、次のような２つの問題点があった。先ず第１には、フレーム中に上記の固定波形パターンを挿入するので情報のフレーム効率が悪くなるという点で、また第２には、受信装置部に固定波形パターン相関回路を備けておく必要があり、結局、受信装置部の回路規模を大きくするという点である。
【０００４】
本願発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、情報のフレーム効率を悪くすることはなく、かつ受信装置部の回路規模を大きくすることがない伝搬路状況推定方式を採用するＴＤＤ用適応変調方式送受信機等の提供を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明では、ＴＤＤ用適応変調方式送受信機を以下のように構成した。
すなわち、誤り訂正符号が付加されかつフレーム構成となっている無線信号を、ＴＤＤにおける自己の受信タイミングにおいて受信し、この無線信号に対応する受信信号を得て、この受信信号を送出する受信部と、
上記受信部からの受信信号を入力し、この受信信号がいかなる変調方式で変調されているのかを検出して、その上で上記受信信号に対して検出した変調方式に応じた復調処理を施して復調信号を送出する復調部と、
上記復調部からの復調信号を入力して、付加されている上記誤り訂正符号に基づいて上記復調信号に対する誤り訂正処理を実行し、この誤り訂正処理の実行により得られた受信情報信号を次段の回路部に送出すると共に、上記復調信号の誤り訂正処理において検出したビットエラーに係るビットエラー率を得て、このビットエラー率を送出する誤り訂正部と、
上記誤り訂正部からのビットエラー率を取込み、このビットエラー率に基づいてその時点の伝搬路品質を推定し、その伝搬路品質において、前記誤り訂正処理後の受信情報信号のビットエラー率を予じめ定められている所定値以下に保ちつつ情報伝送速度を最も高いものとすることができる変調方式を選択し、その選択した変調方式での変調を指定する変調方式指定信号を送出する回線品質推定部と、
送信情報信号を入力し、この送信情報信号を、誤り訂正符号を付加したフレーム構成にした上で、送出する誤り訂正符号化部と、
上記誤り訂正符号化部から送られてきた上記フレーム構成の送信情報信号を入力すると共に搬送波を入力し、上記復調部における変調方式の検出結果に変化が無いときには、上記送信情報信号を変調信号とし、上記搬送波を上記回線品質推定部からの変調方式指定信号で指定された変調方式での変調を行ない変調波を送出し、他方、上記復調部における変調方式の検出結果に変化があったときには、上記送信情報信号を変調信号とし、上記搬送波を当該変化後の検出結果に係る変調方式での変調を行ない変調波を送出する変調部と、
上記変調部からの変調波を入力し、これを無線信号として送出する送信部とを備える構成とした。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す本願発明の実施の一形態に基づいて、本願発明を具体的に説明する。図１は、上記実施の一形態に係るＴＤＤ用適応変調方式送受信機の回路構成を示すものである。同図に示すように、上記実施の形態は、送信装置部Ａと受信装置部Ｂとからなる。送信装置部Ａの誤り訂正符号部１は送信情報信号Ｐを入力し、これに誤り訂正符号を付加して送信フレームを構成し、この送信フレームをフレーム単位で、順次、送出する回路であり、変調部２は、上記送信情報信号Ｐを入力すると共に、搬送波（図示せず）を入力し、送信情報信号Ｐを変調信号とし、上記搬送波を後述の回線品質推定部７からの変調方式指定信号Ｍで指定された変調方式（１６ＱＡＭ、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫ、ＢＰＳＫの４種の変調方式の中からいずれかが指定される）で変調を行ない、得られた変調波を送出する回路部である。また送信部３は、上記変調部２からの変調波を入力し、これを無線信号Ｑとして相手局（例えば、当該ＴＤＤ用適応変調方式送受信機が移動体通信システムの移動局を構成しているとすると基地局）へＴＤＤの自局の送信タイミングに送信する回路部である。
【００１１】
一方、受信装置部Ｂにおいて、受信部４はＴＤＤの自局の受信タイミングに相手局から送られてきた無線信号Ｒすなわち誤り訂正符号が付加されフレーム構成となっている信号を受信して、この無線信号Ｒに対応する受信信号を得て、この受信信号を送出する回路部である。そして復調部５は、上記受信部４からの受信信号を入力し、この受信信号がいかなる変調方式で変調されているのかを検出して検出結果を送出する変調方式検出回路と、上記受信信号に対して当該変調方式検出回路の検出結果に応じた復調処理を施して復調信号を送出する復調処理回路とからなる。
【００１２】
誤り訂正部６は、上記復調部５からの復調信号を入力して、付加されている誤り訂正符号に基づいて当該復調信号に対する誤り訂正処理を実行し、当該訂正処理によって得られた受信情報信号Ｓを次段の回路部に送出すると共に、上記誤り訂正処理に際して検出したビットエラーに係るビットエラー率ＥＲを得て、このビットエラー率ＥＲを送出する回路部である。回線品質推定部７は、上記誤り訂正部６からのビットエラー率ＥＲを取込み、このビットエラー率ＥＲに基づいて、その時点の伝搬路状況を推定し、その伝搬路状況の下において、上記受信情報信号Ｓのビットエラー率を予じめ定められている所定値すなわち１×１０-3以下に保ちつつ、情報伝送速度を最も高くすることができる変調方式は前記１６ＱＡＭ、８ＰＳＫ、ＱＰＳＫおよびＢＰＳＫのうちのどれであるかを判断し、その判断結果に係る変調方式での変調を指定する変調方式指定信号Ｍを前記変調部２に送出する回路部である（すなわち本実施の形態は受信後の最終的な誤り率即ちビットエラー率を１×１０-3以下にすることを目標とするものである）。
【００１３】
次に、以上の如くに構成された本実施の形態の動作について説明する。いま、前記相手局においても当該実施の形態と概ね同一のＴＤＤ用適応変調方式送受信機が用いられており（但し、相手局側においては、上記復調部５に相当する回路部の変調方式検出回路の検出結果は、上記変調部２に相当する回路部にも与えられ、この回路部では上記検出結果に変化があったときには、前記変調方式指定信号Ｍに優先して上記検出結果に合わせた変調が行われるようになっている）、また上記誤り訂正部６（相手局のＴＤＤ用適応変調方式送受信機の誤り訂正部６を含む）において実行される誤り訂正処理の方式としてＢＣＨ（１５、１１）を採用したとする。
【００１４】
図２は、このＢＣＨ（１５、１１）の誤り訂正特性を示すものであるが、同図において、横軸は誤り訂正処理前のビットエラー率であり、縦軸は誤り訂正処理後のビットエラー率である。同図から分かるように、誤り訂正後のビットエラー率を前記のように１×１０-3以下にするには、誤り訂正前のビットエラー率を、１．５×１０-2以下にする必要がある。従って回線品質推定部７は誤り訂正前におけるビットエラー率を１．５×１０-2以下に保ちつつ、情報伝送速度を最も高くできる変調方式を前記４種の変調方式の中から選んで、その変調方式での変調を指定する変調方式指定信号Ｍを変調部２に与え、変調部２は、この変調方式指定信号Ｍによって指定された変調方式での変調動作を行なうことになる。
【００１５】
図３は、前記４種の変調方式における誤り特性（すなわちビットエラー率特性）を示すものである（横軸線方向が伝搬路状況に相当する）。同図から分かるように、変調部２における変調方式の切替えは次のように行なわれる。すなわち伝搬路状況が良く、Ｃ／Ｎが１５．３ｄＢ程度以下のときは情報伝送速度が最も高い１６ＱＡＭでの変調が行なわれ、Ｃ／Ｎが悪くなり１５．３ｄＢ程度になり、訂正前のビットエラー率が１．５×１０-2となったときは、変調方式を８ＰＳＫに切替えられて、また、Ｃ／Ｎが更に悪くなり１１．８ｄＢ程となったときは、次のＱＰＳＫにといった具合に、順次、情報伝送速度の低い変調方式に切替えられて、訂正前のビットエラー率が１．５×１０-2以下に保たれることになる。すなわち伝搬路状況の変化に応じて、同図で黒太線で示される状態を移動して変調方式の切替えが行なわれることになる。そして、前記相手局側の上記復調部５の変調方式検出回路は、上記切替後の変調方式を検出し、この検出結果に応じた変調が変調部２に相当する回路部では行われ、自局側即ち当該実施の形態に係るＴＤＤ用適応変調方式送受信機にも上記切替後の変調方式で変調した変調波即ち無線信号Ｒが送られてくることになる。
【００１６】
【発明の効果】
以上詳述したように、本願発明によれば、情報のフレーム効率を悪くすることはなく、かつ受信装置部の回路規模を大きくすることがない伝搬路状況推定方式を採用するＴＤＤ用適応変調方式送受信機等の提供を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の実施の一形態の構成を示す図である。
【図２】誤り訂正方式ＢＣＨ（１５、１１）の誤り訂正特性を示す図である。
【図３】各変調方式の誤り率（ビットエラー率）特性を示す図である。
【符号の説明】
Ａ 送信装置部
Ｂ 受信装置部
Ｐ 送信情報信号
Ｑ 無線信号
Ｒ 無線信号
Ｓ 受信情報信号
１ 誤り訂正符号化部
２ 変調部
３ 送信部
４ 受信部
５ 復調部
６ 誤り訂正部
７ 回線品質推定部
ＥＲ ビットエラー率
Ｍ 変調方式指定信号
Claims (1)
- 誤り訂正符号が付加されかつフレーム構成となっている無線信号を、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）における自己の受信タイミングにおいて受信し、この無線信号に対応する受信信号を得て、この受信信号を送出する受信部と、
上記受信部からの受信信号を入力し、この受信信号がいかなる変調方式で変調されているのかを検出して、その上で上記受信信号に対して検出した変調方式に応じた復調処理を施して復調信号を送出する復調部と、
上記復調部からの復調信号を入力して、付加されている上記誤り訂正符号に基づいて上記復調信号に対する誤り訂正処理を実行し、この誤り訂正処理の実行により得られた受信情報信号を次段の回路部に送出すると共に、上記復調信号の誤り訂正処理において検出したビットエラーに係るビットエラー率を得て、このビットエラー率を送出する誤り訂正部と、
上記誤り訂正部からのビットエラー率を取込み、このビットエラー率に基づいてその時点の伝搬路品質を推定し、その伝搬路品質において、前記誤り訂正処理後の受信情報信号のビットエラー率を予じめ定められている所定値以下に保ちつつ情報伝送速度を最も高いものとすることができる変調方式を選択し、その選択した変調方式での変調を指定する変調方式指定信号を送出する回線品質推定部と、
送信情報信号を入力し、この送信情報信号を、誤り訂正符号を付加したフレーム構成にした上で、送出する誤り訂正符号化部と、
上記誤り訂正符号化部から送られてきた上記フレーム構成の送信情報信号を入力すると共に搬送波を入力し、上記復調部における変調方式の検出結果に変化が無いときには、上記送信情報信号を変調信号とし、上記搬送波を上記回線品質推定部からの変調方式指定信号で指定された変調方式での変調を行ない変調波を送出し、他方、上記復調部における変調方式の検出結果に変化があったときには、上記送信情報信号を変調信号とし、上記搬送波を当該変化後の検出結果に係る変調方式での変調を行ない変調波を送出する変調部と、
上記変調部からの変調波を入力し、これを無線信号として送出する送信部とを備えることを特徴とするＴＤＤ用適応変調方式送受信機。
Priority Applications (1)
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| JP02308896A JP3640324B2 (ja) | 1996-01-16 | 1996-01-16 | Ｔｄｄ用適応変調方式送受信機 |
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| Publication Number | Publication Date |
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| JPH09200282A JPH09200282A (ja) | 1997-07-31 |
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