CN101523783B

CN101523783B - 发送装置以及发送帧构成方法

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Publication number: CN101523783B
Application number: CN200780036215.7A
Authority: CN
Inventors: 须田博人; 藤井启正
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2007-09-28
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2027-09-28
Also published as: JP4850253B2; WO2008038769A1; US8306133B2; US20100111207A1; CN101523783A; EP2068474A4; JPWO2008038769A1; EP2068474A1

Abstract

一种发送装置，其以包含多个发送符号和复制了发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧单位，向接收装置发送信息，该发送装置，在连续的两个发送符号相同时，使该两个发送符号中的一个发送符号及其保护间隔的相位与另一发送符号及其保护间隔的相位连续，来生成发送帧。

Description

发送装置以及发送帧构成方法

技术领域

本发明涉及以发送帧为单位向接收装置发送信息的发送装置、该发送装置中的发送帧构成方法。

背景技术

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式是把传输的信息分散到相互正交的多个载波(以下称为子载波)上，然后对子载波进行调制的方式。具体地说，在发送侧，通过逆高速傅立叶变换(IFFT)与应用各个子载波的多相PSK调制或多值QAM调制相对应地映射的符号，生成OFDM信号。与此相对，在接收侧，通过对OFDM信号进行高速傅立叶变换(FFT)来进行解调。以下，把通过IFFT生成的有限时间的OFDM信号称为“发送符号”。

一般，发送侧和接收侧在无法直接预见的环境下进行无线通信时，通过接收侧的天线接收反射路径不同的多个电波(多路径电波)，各个电波的到达延迟时间不同。由此，为了吸收由多路径引起的到达延迟时间的差，如图1所示，在发送侧使用对各个发送符号附加保护间隔的方法。

即，在发送符号之前或者之后追加保护间隔，将发送符号和该保护间隔作为发送单位，做成包含多个该发送单位的帧结构。通过使用保护间隔，在最快到达的电波的到达时间和最迟的达到电波的到达时间的差收纳在保护间隔的时间长度以内时，在接收侧接即使收多个电波也可以抑制其影响。

但是，当产生超过保护间隔长度的反射波(延迟波)时，产生来自在时间上处于前后的符号的干扰(以下称为“符号间干扰”)，在接收符号中产生大的失真通信品质恶化。因为该到达时间的差是由于电波的传播环境产生的现象，所以认为无法控制延迟时间自身。此外，到达时间的差随进行通信的场所以及时间段而变动。即，到达时间的差有时收纳在保护间隔内，有时也超出了该保护间隔。

作为用于解决该问题的第一方法考虑以下的方法：考虑最大的延迟时间差，使保护间隔足够长，以便使保护间隔的长度超过到达时间的差。

此外，作为第二方法，考虑在接收侧应用高级的信号处理的方法。作为第三方法，考虑对应传播环境自适应地控制保护间隔长度的方法。

另一方面，提出了通过使用相同的多载波数据两个连续的信号进行通信，来削减保护间隔的数量的方法(参照专利文献1。)。

专利文献1：特开2004-56552号公报

发明内容

但是，在上述的第一方法中，因为始终维持较长的保护间隔，所以不发送信息的时间增加该相应的量。因此，存在信息传输效率与保护间隔长度的增加成比例地降低的问题。

此外，在上述的第二方法中，通过从具有符号间干扰的接收信号中减去被推定为与其重叠的前后的符号，再生可靠性更高的信息。但是，推定前后的符号比较困难，需要高级的处理。在前后的符号中重叠了对象符号的干扰，为了精度良好地推定前后的符号，需要能够推定出对象符号。即，为三者紧密联系在一起的关系，为了将其解决，即使应用复杂的反复处理也比较困难。

并且，在上述第三方法记载的方法中，存在混合了不同的帧结构，各个帧的帧时间长度变化的问题。因此，虽然可以用于1对1的通信，但在用于1对多(多播)通信或SNF(Single Frequency network)等时，用于吸收帧时间长度的变动的控制复杂。此外，因为各个帧的帧边界不同，当要应用多用户干扰消除技术时，存在处理变得复杂通信品质恶化的问题。

在上述的专利文献1记载的方法中，因为削减了保护间隔的数量，所以难以抑制多路径的影响。即，存在产生符号间干扰，在接收符号信号中产生大的失真，通信品质恶化的问题。

鉴于上述问题点，本发明的目的在于提供能够不变更帧时间长度、使保护间隔等价地增加来切实地抑制多路径的影响的发送装置以及发送帧构成方法。

为了达成上述目的，本发明的第一特征为：一种发送装置，其以包含多个发送符号和复制了所述发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧单位，向接收装置发送信息，该发送装置具有发送帧生成部(发送帧生成部10a、10b)，其在连续的两个发送符号相同时，使所述两个发送符号中的一个发送符号及其保护间隔的相位与另一发送符号及其保护间隔的相位连续，来生成所述发送帧。

根据这样的特征，可以容易地得到不变更发送帧的帧长，使保护间隔长度增加的效果。

第二特征为：在具有上述特征的发送装置中，所述发送帧生成部具有：在紧接奇数号码的发送符号之前附加所述保护间隔的第一保护间隔附加部(GI前方附加部16a)；以及在紧接偶数号码的发送帧之后附加所述保护间隔的第二保护间隔附加部(GI后方附加部17)。

根据这样的第二特征，可以做成具有合并了两个保护间隔和一个发送符号的时间长度的保护间隔的帧结构，即使在传播环境恶化的情况下，也可以切实地抑制多路径的不良影响。

第三特征为：在具有上述特征的发送装置中，所述发送帧生成部具有：对奇数号码以及偶数号码的发送符号附加所述保护间隔的保护间隔附加部(GI附加部16b)；在附加了所述保护间隔后，对所述偶数号码的发送符号及其保护间隔的相位进行移动，以使所述偶数号码的发送符号及其保护间隔的相位与所述奇数号码的发送符号及其保护间隔的相位连续的相位移动部(相位移动部30)。

根据这样的特征，可以做成具有合并了两个保护间隔和一个发送符号的时间长度的保护间隔的帧结构，即使在传播环境恶化的情况下，也可以切实地抑制多路径的不良影响。

第四特征为：在具有上述特征的发送装置中，还具有通过将所述奇数号码的发送符号作为所述偶数号码的发送符号进行输出，生成两个同一发送符号的同一符号生成部(发送符号存储部13、第一开关14、开关控制部22)。

根据这样的特征，能够生成同一发送符号。结果，可以容易地实现具有上述特征的帧结构。

第五特征为：在具有上述特征的发送装置中，还具备判定与所述接收装置之间的传播环境的传播环境判定部(传播环境判定部21)，所述同一符号生成部根据所述传播环境，对是否生成所述两个同一发送符号进行切换。

根据这样的特征，可以根据传播环境选择是否作成具有上述特征的帧结构。

第六特征为：在具有上述特征的发送装置中，所述发送帧生成部还具有执行窗口处理的窗口处理部(窗口处理部31)，所述窗口处理是在时间轴上使由发送符号(有效符号区间)及其保护间隔(GI)构成的发送单位(OFDM符号)的起始部分以及末尾部分衰减的处理，所述窗口处理部对于相位连续的两个发送单位的连结部分，省略所述窗口处理。

根据这样的特征，在接收侧可以更加切实地跨越相位连续的两个发送单位的连结部分进行解调。

第七特征为：在具有上述特征的发送装置中，所述窗口处理部，执行在时间轴上使相位与前后的发送单位不连续的发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的第一窗口处理、以及执行在时间轴上使相位连续的两个发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的第二窗口处理，用于所述第二窗口处理的窗口长度比用于所述第一窗口处理的窗口长度长。

根据这样的特征，在进行第二窗口处理时，与进行第一窗口处理时相比，可以降低带外辐射量。

第八特征为：在具有上述特征的发送装置中，所述发送装置通过多载波通信方式(OFDM或OFDMA)与多个接收装置(移动台MS)进行通信，把所述发送帧在频率方向或时间方向的至少一方中分割给多个通信信道，所述发送帧生成部生成由发送符号及其保护间隔构成的发送单位，所述发送帧生成部对于所述多个通信信道中的被分类为第一组的通信信道，生成相位与前后的发送单位不连续的发送单位，对于所述多个通信信道中的被分类为第二组的通信信道，生成相位连续的两个发送单位。

根据这样的特征，在多载波通信方式中，可以仅对一部分的通信信道发送相位连续的发送单位，对其他的通信信道发送相位不连续的发送单位。

第九特征为：在具有上述特征的发送装置中，还具备：通过对要发送给所述接收终端的信息进行调制以及串行/并行变换，生成与各子载波对应的调制符号的调制符号生成部(S/P变换部11)；存储由所述调制符号生成部生成的调制符号的调制符号存储部(调制符号存储部41)；选择由所述调制符号生成部生成的调制符号或由所述调制符号存储单元存储的调制符号中的某一个的调制符号选择部(调制符号选择部42)；通过对所述调制符号选择部选择的调制符号进行逆傅立叶变换以及并行/串行变换，生成发送符号的生成部(IFFT部12)。

根据这样的特征，在多载波通信方式中，可以在频率轴上决定是否发送相位连续的发送单位。

第十特征为：在具有上述特征的发送装置中，所述发送帧生成部具有：在紧接奇数号码的发送符号之前附加保护间隔的第一保护间隔附加部(GI前方附加部16a)；在紧接偶数号码的发送帧之后附加保护间隔的第二保护间隔附加部(GI后方附加部17)；以及执行窗口处理的窗口处理部(窗口处理部31)，所述窗口处理是在时间轴上使由发送符号及其保护间隔构成的发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的处理，所述第二保护间隔附加部使发送符号与保护间隔的连结部分在时间轴上向前移动。

根据这样的特征，即使在无法省略窗口处理的情况下，也可以在接收侧更加切实地进行解调。

第十一特征为：在具有上述特征的发送装置中，还具有发送符号生成部(S/P变换部11、开关部43、IFFT部12A、12B)，该发送符号生成部，对于被分类为所述第一组的通信信道生成第一发送符号，并且对于被分类为第二组的通信信道生成第二发送符号，所述发送帧生成部具有：生成由第一发送符号及其保护间隔构成的第一发送单位的第一发送单位生成部(GI附加部51)；通过使连续的两个第二发送符号中的一个第二发送符号及其保护间隔的相位与另一第二发送符号及其保护间隔的相位连续，生成相位连续的两个第二发送单位的第二发送单位生成部(发送符号存储部13、第一开关14、第二开关15、GI前方附加部16、GI后方附加部17、第三开关18)；使由所述第一发送单位生成部生成的第一发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的第一窗口处理部(窗口处理部52)；使由所述第二发送单位生成部生成的、相位连续的两个第二发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的第二窗口处理部(窗口处理部31)；以及将所述第一窗口处理部的输出和所述第二窗口处理部的输出合成的合成部(合成部53)。

根据这样的特征，可以并用适于相位连续的发送单位的窗口处理和适于相位不连续的发送单位的窗口处理。

第十二特征为：一种发送装置中的发送帧构成方法，该发送装置以包含多个发送符号和复制了所述发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧单位，向接收装置发送信息，该发送帧构成方法具有在连续的两个发送符号相同时，使所述两个发送符号中的一个发送符号及其保护间隔的相位与另一发送符号及其保护间隔的相位连续，来生成所述发送帧的步骤。

附图说明

图1表示本发明背景技术的帧构成例子。

图2表示本发明实施方式的发送帧的基本结构。

图3是表示本发明第一实施方式的发送装置的结构例的功能方框图。

图4表示本发明第一实施方式的发送装置的第一以及第二发送模式时的帧结构的例子。

图5是表示本发明第一实施方式的发送帧生成部的动作概要的流程图。

图6是表示本发明第一实施方式的发送帧生成部的第一发送模式时的动作例的流程图。

图7是表示本发明第一实施方式的发送帧生成部的第二发送模式时的动作列的流程图。

图8是表示本发明第二实施方式的发送装置的结构例的功能方框图。

图9表示本发明第二实施方式的发送装置的第一以及第二发送模式时的帧结构的例子。

图10是表示本发明第二实施方式的发送帧生成部的第一模式时的动作例的流程图。

图11是表示本发明第二实施方式的发送帧生成部的第二模式时的动作例的流程图。

图12是表示本发明第三实施方式的发送装置的结构例的功能方框图。

图13用于说明窗口处理的概要。

图14用于说明本发明第三实施方式的窗口处理部执行的窗口处理的细节。

图15用于说明本发明第三实施方式的窗口处理部执行的窗口处理的另一例子。

图16是本发明第四实施方式的无信通信系统的概要结构图。

图17是在本发明的第四实施方式的无线通信系统中使用的通信帧的一部分的结构图。

图18是表示本发明第四实施方式的发送装置的结构例的功能方框图。

图19是表示在接收侧，对于从本实施方式的发送装置接收到的OFDM符号进行FFT动作的动作说明图(其1)。

图20是表示在接收侧，对从本实施方式的发送装置接收到的OFDM符号进行FFT动作的动作说明图(其2)。

图21表示在本发明第四实施方式的发送装置中应用的发送方法。

图22是表示本发明第五实施方式的发送装置的结构例的功能方框图。

图23表示其他实施方式的发送帧构成方法。

图24表示其他实施方式的MediaFLO的发送帧结构。

具体实施方式

然后，参照附图说明本发明的第一实施方式～第五实施方式。在以下的第一实施方式～第五实施方式的附图的记载中，对于同一或者类似的部分附加同一或者类似的符号。

(发送帧的结构例)

在说明第一实施方式～第五实施方式的发送装置之前，说明第一实施方式～第五实施方式的发送装置使用的发送帧的结构例。图2表示第一实施方式～第五实施方式的发送装置使用的发送帧的结构例子。

如图2所示，发送帧由发送符号和复制了发送符号的一定期间的保护间隔(以下记载为“GI”)构成，交互地配置两个发送符号和两个GI。

在紧接第一发送符号1之前，附加有复制了第一发送符号的最后的一定期间的GI(G1)，GI(G1)和发送符号相位连续。在紧接第二发送符号2之后，附加有复制了第二发送符号2的最初的一定期间的GI(G2)，发送符号2和GI(G2)相位连续。

在此，在发送符号1和发送符号2为同一信息(符号)时，发送符号1的相位与发送符号2的相位连续。此时，通过发送单位1和发送单位2发送一个发送信号。

因为发送符号1的相位与发送符号2的相位连续，所以在接收侧可以跨越发送符号1和发送符号2的边界来执行FFT。即，可以等价地得到合并了两个GI和一个发送符号的时间长度的GI。

(第一实施方式)

在本实施方式中，对进行基于OFDM方式的信息发送的发送装置进行说明。

(发送装置的结构例)

对本实施方式的发送装置的结构进行说明。图3是表示本实施方式的发送装置的结构例的功能方框图。本实施方式的发送装置以发送帧单位向接收装置(未图示)发送信息。

本实施方式的发送装置具备：串行/并行变换部(S/P变换部)11、IFFT部12、发送信号存储部13、第一开关14、第二开关15、GI前方附加部16a、GI后方附加部17、第三开关18、无线发送部19、天线20、传播环境判定部21、以及开关控制部22。

对S/P变换部11输入实施了纠错编码处理以及调制处理的信息(数据)。S/P变换部11使输入的信息并行化，然后作为多个子载波进行输出。IFFT部12对子载波实施IFFT处理，向发送符号存储部13以及第一开关14输出发送符号。发送符号存储部13通过存储发送符号，生成发送符号的复制。

发送符号存储部13、第一开关14、第二开关15、GI前方附加部16a、GI后方附加部17、第三开关18、传播环境判定部21、以及开关控制部22，作为用于生成具有图2所示的结构的发送帧的发送帧生成部10a来工作作。发送帧生成部10a，对应传播环境，在第一发送模式以及第二发送模式中的某一个模式下进行动作。具体地说，在传播环境良好的情况下使用第一发送模式，在传播环境发生了恶化的情况下使用第二发送模式。

第一开关14，在开关控制部22的控制下，选择并输出IFFT部12输出的发送符号、发送符号存储部13输出的发送符号的复制中的某一个。在第一发送模式下，第一开关14保持为始终选择IFFT部12输出的发送符号的状态。另一方面，在第二发送模式下，交互地选择并输出IFFT部12输出的发送符号和发送符号存储部13输出的发送符号的复制。

第二开关15，在开关控制部22的控制下，向GI前方附加部16a、GI后方附加部17中的某一个输出来自第一开关14的发送符号或者其复制。第二开关15对于奇数号码的发送符号向GI前方附加部16a输出，对于偶数号码的发送符号向GI后方附加部17输出。

GI前方附加部16a复制发送符号的最后的一定期间生成GI，并且在紧接发送符号之前附加生成的GI。与此相对，GI后方附加部17复制发送符号的最初的一定期间来生成GI，在紧接发送符号之后附加生成的GI。

第三开关18，在开关控制部22的控制下，向无线发送部19输出通过GI前方附加部16a以及GI后方附加部17附加了GI的发送符号。此外，第三开关18与第二开关15相同地进行动作，在第二开关15选择了GI前方附加部16a一侧时，第三开关18也选择GI前方附加部16a一侧。在第二开关15选择了GI后方附加部17一侧时，第三开关18也选择GI后方附加部17一侧。

如此，开关控制部22，根据发送符号是奇数号码还是偶数号码切换控制第二开关15以及第三开关18。

无线发送部19，对第三开关18的输出信号实施D/A转换、增频变换、放大处理等无线处理。从天线20发送通过无线处理生成的发送信号。

传播环境判定部21根据来自接收装置的反馈信号，判定传播环境。具体地说，在接收装置，测定延迟分布，监视是否观测到超过了GI长度的延迟波。然后，把接收装置的监视结果作为反馈信号通知给本实施方式的发送装置。开关控制部22对应传播环境判定部21判定的传播环境控制第一开关14。

(发送帧构成方法)

然后，说明本实施方式的帧构成方法。图4表示本实施方式的帧构成方法。

在本实施方式的帧构成方法中，反复进行在紧接奇数号码的发送符号A之前附加GI，在紧接偶数号码的发送符号B之后附加GI。

在第一发送模式时，在奇数号码的发送符号A的数据(信息)与偶数号码的发送符号B的数据不一致时，奇数号码的发送符号A和偶数号码的发送符号B相位不连续。另一方面，在奇数号码的发送符号A的数据与偶数号码的发送符号B的数据一致时，奇数号码的发送符号A和偶数号码的发送符号B相位连续。

在第二发送模式时，通过复制奇数号码的发送符号A，来生成与奇数号码的发送符号A相同的奇数号码的发送符号B。因此，奇数号码的发送符号A的数据和偶数号码的发送符号B的数据始终一致，奇数号码的发送符号A和偶数号码的发送符号B相位连续。

(发送装置的动作概要)

然后，对本实施方式的发送装置的动作的概要进行说明。图5是表示本实施方式的发送装置的动作概要的流程图。

在步骤S101中，传播环境判定部21判定传播环境。

在步骤S102中，开关控制部22对应在步骤S101中判定的传播环境，选择第一发送模式和第二发送模式中的某一种。具体地说，当在接收侧没有观测到长的延迟时间时，进入到步骤S103的处理。另一方面，当在接收侧观测到长的延迟时间时，进入到步骤S104的处理。

在步骤S103中，传播环境判定部21将开关控制部22设定为第一发送模式。

在步骤S104中，传播环境判定部21将开关控制部22设定为第二发送模式。

在步骤S105中，开关控制部22判定是否结束发送动作。在结束发送动作时，发送动作结束。另一方面，在继续进行发送动作时，返回步骤S101的处理。

(第一发送模式时的发送帧生成部的动作例)

然后，说明在本实施方式的发送帧生成部10a中的在第一动作模式时的动作例。如上所述，在第一发送模式时，开关控制部22控制第一开关14使其选择IFFT部12一侧。图6是表示在本实施方式的发送帧生成部10a中的在第一发送模式时的动作例的流程图。

在步骤S201中，开关控制部22判定发送符号是奇数号码或是偶数号码。在发送符号是奇数号码时，进入到步骤S202的处理。另一方面，在发送符号是偶数号码时，进入到步骤S204的处理。

在步骤S202中，GI前方附加部16a复制发送符号的最后的一定期间生成GI。在步骤S203中，GI前方附加部16a在紧接发送符号之前附加在S202中生成的GI。

在步骤S204中，GI后方附加部17复制发送符号的最初的一定期间来生成GI。在步骤S205中，GI后方附加部17在紧接发送符号之后附加在S204中生成的GI。

在步骤S206中，开关控制部22判定是否模式切换或结束发送动作。在模式切换或结束发送动作时，结束第一发送模式。另一方面，在不进行模式切换或不结束发送动作时，返回到步骤S201的处理。

(第二发送模式时的发送帧生成部的动作例)

然后，说明在本实施方式的发送帧生成部10a中的在第二动作模式时的动作例。但是，对于与第一发送模式相同的动作，省略重复的说明。图7是表示在本实施方式的发送帧生成部10a中的在第二发送模式时的动作例的流程图。

在步骤S301，发送符号存储部13存储IFFT部12输出的发送符号，来生成发送符号的复制。

在步骤S302中，作为奇数号码的发送符号，第一开关14选择复制源的发送符号，即IFFT部12输出的发送符号。

在步骤S201～S206中，执行与第一发送模式相同的动作。

在步骤S303中，开关控制部22判定关于偶数号码的发送符号的处理是否已完成。在关于偶数号码的发送符号的处理已完成时，进入步骤S305的处理。另一方面，在关于偶数号码的发送符号的处理没有完成时，进入步骤S304的处理。

在步骤S304中，作为偶数号码的发送符号，第一开关14选择在发送符号存储部13中存储的发送符号的复制。当作为偶数号码的发送符号选择了在发送符号存储部13中存储的发送符号的复制时，进入步骤S201的处理。

与此相对，在有关偶数号码的发送符号的处理已完成时，在步骤S305中，取得IFFT部12输出的下一个发送符号，然后返回步骤S301的处理。

(作用和效果)

如以上详细说明的那样，根据本实施方式的发送装置，在第一发送模式时维持与目前相同的传输效率，同时在传播环境发生恶化时切换为第二发送模式。在第二发送模式下，虽然传输效率减半，但可以等价地得到合并了两个GI和一个发送符号的时间长度的GI，可以切实地抑制多路径的影响。

(第二实施方式)

在第二实施方式的说明中，主要说明与第一实施方式的不同点，并省略重复的说明。

(发送装置的结构例)

说明本实施方式的发送装置的结构例。图8是表示本实施方式的发送装置的结构例的功能方框图。

本实施方式的发送装置与第一实施方式的不同点在于，在发送帧生成部10b中，在第一开关14和第二开关15之间连接有GI附加部16b。GI附加部16b对奇数号码以及偶数号码的发送符号生成GI，并对奇数号码以及偶数号码的发送符号附加生成的GI。

此外，本实施方式的发送装置与第一实施方式的不同点在于，在第二开关15和第三开关18之间连接有相位移动部30。相位移动部30在通过GI附加部16b附加了GI之后，移动偶数号码的发送符号及其GI的相位，以使偶数号码的发送符号及其GI的相位与奇数号码的发送符号及其GI的相位连续。

(发送帧构成方法)

然后，说明本实施方式的帧构成方法。在本实施方式的帧构成方法中，从最终结果看，成为具有图2所示的结构的帧结构。但是，其实现方法与第一实施方式不同。图9表示本实施方式的帧构成方法。

在本实施方式的帧构成方法中，紧接奇数号码以及偶数号码的发送符号之前附加GI，对于奇数号码的发送符号及其GI原样地输出，对于偶数号码的发送符号及其GI，在将相位移动一定量后进行输出。预先设定相位的移动量，以便在奇数号码的发送符号和偶数号码的发送符号相同时，奇数号码的发送符号的相位与紧随它的(偶数号码的)GI的相位连续。

(第一发送模式时的发送帧生成部的动作例)

然后，说明本实施方式的发送帧生成部10b在第一发送模式时的动作例。图10是表示在本实施方式的发送帧生成部10b中的在第一发送模式时的动作列的流程图。

在步骤S401中，开关控制部22判定是奇数号码的发送符号还是偶数号码的发送符号。在为奇数号码的发送符号时，进入步骤S402的处理。另一方面，在为偶数号码的发送符号时，进入步骤S404的处理。

在步骤S402中，GI附加部16b复制奇数号码的发送符号的最后的一定期间来生成GI。在步骤S403中，在紧接奇数号码的发送符号之前附加在S402中生成的GI。

在步骤S404中，GI附加部16b复制偶数号码的发送符号的最后的一定期间来生成GI。在步骤S405中，GI附加部16b在紧接偶数号码的发送符号之前附加在步骤S404中生成的GI。在步骤S406中，相位移动部30使偶数号码的发送符号及其GI的相位移动一定量。

在步骤S407中，开关控制部22判定是否进行模式切换或结束发送。在进行模式切换或结束发送时，第一发送模式结束。另一方面，在不进行模式切换或结束发送时，返回步骤S401的处理。

(第二发送模式时的发送帧生成部的动作例)

然后，说明本实施方式的发送帧生成部10b在第二发送模式时的动作例。但是，关于与第一发送模式时的动作例相同的动作，省略重复的说明。图11是表示本实施方式的发送帧生成部10b在第二模式时的动作例的流程图。

在步骤S501中，发送符号存储部13存储IFFT部12输出的发送符号来生成发送符号的复制。

在步骤S502中，作为奇数号码的发送符号，第一开关14选择复制源的发送符号，即IFFT部12输出的发送符号。

在步骤S401～S407中，执行与第一发送模式时相同的动作。

在步骤S503中，开关控制部22判定关于偶数号码的发送符号的处理是否已完成。在关于偶数号码的发送符号的处理已完成时，进入步骤S505的处理。另一方面，在关于偶数号码的发送符号的处理没有完成时，进入步骤S504的处理。

在步骤S504中，作为偶数号码的发送符号，第一开关14选择在发送符号存储部13中存储的发送符号的复制。当作为偶数号码的发送符号选择了在发送符号存储部13中存储的发送符号的复制时，进入步骤S401的处理。

与此相对，在有关偶数号码的发送符号的处理已完成时，在步骤S505中，取得IFFT部12输出的下一个发送符号，然后返回步骤S501的处理。

(作用和效果)

根据本实施方式，与第一实施方式相同，在第一发送模式时维持与目前相同的传输效率，同时在传播环境发生恶化时切换为第二发送模式。在第二发送模式下，虽然传输效率减半，但可以等价地得到合并了两个GI和一个发送符号的时间长度的GI，可以切实地抑制多路径的影响。

(第三实施方式)

在第三实施方式中，主要说明与第一实施方式以及第二实施方式的不同点，并省略重复的说明。

(发送装置的构成例)

图12是表示本实施方式的发送装置的构成例的功能方框图。图12所示的发送帧生成部10c与图3所示的结构的不同点在于，具备对于从第三开关18输出的发送单位执行窗口处理的窗口处理部31。

在OFDM方式下，伴随发送单位(以下适当地称为“OFDM符号”)之间的信号的不连续性，相邻信道泄漏功率增加。为了防止这样的相邻信道泄漏功率，需要在时间轴上进行OFDM符号的振幅控制的窗口处理(Windowing)。

图13用于说明窗口处理的概要。在图13中，示例了三个窗口。与1个OFDM符号区间相对应地设置各个窗口，各个窗口是平滑地上升并平滑地下降的时间区域的窗函数。在窗口处理部31中，通过使图13所示的窗口乘以OFDM符号，各OFDM符号的连结部分平滑地衰减。

另一方面，在接收侧，当把在发送侧进行了窗口处理的部分用于接收信号的检测处理时，会引起接收品质(误码率、误帧率等)的恶化。因此，在接收侧，在发送侧进行了窗口处理的部分与剩余的保护间隔区间一同被废弃。

在上述第一实施方式以及第二实施方式中，生成相位连续的两个发送单位(OFDM符号)。因此，在本实施方式中，如图14所示，窗口处理部31根据在两个发送单位(OFDM符号)之间相位是否连续，来判定是否执行窗口处理。

(窗口处理的详细说明)

图14用于详细说明窗口处理部31执行的窗口处理。

图14(a)表示相位连续的两个OFDM符号。各OFDM符号具有发送符号(有效符号区间)和GI。

在现有的窗口处理中，如图14(b)所示，各OFDM符号的起始部分以及末尾部分平滑地衰减。

另一方面，如图14(c)所示，本实施方式的窗口处理部31对于相位连续的两个发送单位(OFDM符号)的连结部分，省略窗口处理。由此，在接收侧，即使跨越OFDM符号的连结部分执行FFT，也不会发生接收品质的恶化。

图15用于说明窗口处理部31执行的窗口处理的另一例子。在此，说明了除了对于相位连续的两个发送单位(OFDM符号)的连结部分省略窗口处理，进行使用了窗口长度较长的窗口(窗函数)的窗口处理的例子。

图15(a)以及图15(b)与图14(a)以及图14(b)相同。图15(c)表示进行使用了窗口长度较长的窗口的窗口处理的情况。

在现有的窗口处理中，如图13所示，使用与1个OFDM符号区间相对应的窗口。另一方面，本实施方式的窗口处理部31使用与2个OFDM符号区间对应的窗口。

由此，如图15(c)所示，OFDM符号1的起始部分T以及OFDM符号2的末尾部分E与图15(b)相比，更加平滑地衰减。这样的衰减特性可以通过在窗口处理部31中使用恰当的窗函数计算窗系数，应用该计算出的窗系数来实现。通过进行这样的处理，降低相邻信道泄漏功率的效果增大。

(作用和效果)

根据本实施方式，发送帧生成部10c具有窗口处理部31，该窗口处理部31执行在时间轴上使有效符号区间(发送符号)以及GI构成的OFDM符号(发送单位)的起始部分以及末尾部分衰减的窗口处理。窗口处理部31对于相位连续的两个OFDM符号的连结部分，省略窗口处理。

因此，在接收侧，可以更加切实地跨越相位连续的两个OFDM符号的连结部分进行FFT。

根据本实施方式，窗口处理部31执行在时间轴上使相位与前后的OFDM符号不连续的OFDM符号的起始部分以及末尾部分衰减的第一窗口处理；以及执行在时间轴上使相位连续的两个OFDM符号的起始部分以及末尾部分衰减的第二窗口处理。用于第二窗口处理的窗口长度比用于第一窗口处理的窗口长度长。

因此，在进行第二窗口处理时，与进行第一窗口处理时相比，可以降低带外辐射量。

此外，如同在第一实施方式以及第二实施方式中说明的那样，在传播环境不好时，生成相位连续的两个OFDM符号。另一方面，在传播环境良好时，生成相位与前后的OFDM符号不连续的OFDM符号。

在此，所谓传播环境不好是指信道的脉冲应答长度较长(特别是与GI长度相比)。并且，关于使用哪个窗口长度，可以根据在周围使用相邻的频率的状况、发送功率、设置状况来决定。

因此，在传播环境不好时，例如在屋外的无线通信中，发送功率大，所以使用较长的窗口长度极为有效。在传播环境好时，例如在屋内的无线通信中，因为发送功率小，所以即使使用较短的窗口长度也没有问题。

(第四实施方式)

在第四实施方式的说明中，主要说明与第一实施方式～第三实施方式的不同点，省略重复的说明。

(无线通信系统的构成例)

图16是本实施方式的无线通信系统的概要结构图。本实施方式的无线通信系统是应用OFDMA方式的无线通信系统(例如基于IEEE 802.16e(WiMAX)的无线通信系统)。在OFDMA方式中，基站BS动态地向移动台MS分配由多个子载波构成的子信道(通信信道)，同时与多个移动台MS进行通信。

在本实施方式中，说明仅对一部分移动台MS应用上述第一实施方式～第三实施方式的发送方法(以下称为“反复发送”)，对其他的移动台MS应用现有的发送帧构成方法的结构。以下，说明在基站BS中进行反复发送的情况。

基站BS对各个移动台MS分配至少一个子载波。在本实施方式中，基站BS分类为由成为反复发送的对象的移动台MS构成的第一组GR1，以及由不成为反复发送的对象的移动台MS构成的第二组GR2。

图17是在图16所示的无线通信系统中使用的通信帧的部分结构图。具体地说，在图17中表示了下行方向的子帧(DL子帧)的部分结构。

在图17中，子载波SC#1～子载波SC#5相当于第一组GR1，子载波SC#6～子载波SC#10相当于第二组GR10。即，子载波SC#1～子载波SC#5被分配给属于第一组GR1的移动台MS。子载波SC#6～子载波SC#10被分配给属于第二组GR2的移动台MS。

(发送装置的构成例)

图18是表示本实施方式的发送装置的构成例的功能方框图。图18所示的发送装置被设置在基站BS中。

图18所述的发送装置与图12的不同点在于具备调制符号存储部41以及调制符号选择部42。此外，在图18所示的发送装置中，发送帧生成部10d没有图12所示的发送符号存储部13。

在本实施方式中，S/P变换部11具有通过对要发送给移动台MS的信息进行调制以及串行/并行变换，生成与各个子载波对应的调制符号的调制符号生成部的功能。并且，S/P变换部11对移动台MS分配至少一个子载波。

调制符号存储部41存储由S/P变换部11生成的调制符号。调制符号选择部42在开关控制部22的控制下，选择由S/P变换部11生成的调制符号，或者由调制符号存储部41存储的调制符号中的某一个。

在本实施方式中，IFFT部12具有通过对调制符号选择部42选择出的调制符号进行逆傅立叶变换以及并行/串行变换，生成发送符号的生成部的功能。

根据这样的发送装置的结构，S/P变换部11生成与各个子载波对应的调制符号。调制符号选择部42选择由S/P变换部11生成的调制符号或由调制符号存储部41存储的调制符号中的某一个。即，可以在频率轴上，决定进行反复发送的移动台MS和不进行反复发送的移动台MS。

(接收方法)

在本实施方式的发送装置的结构中，因为对各子载波被进行多路复用后的发送单位(OFDM符号)进行窗口处理，所以无法省略在第三实施方式中说明的窗口处理。因此，在接收侧(移动台MS)，应用以下所述的接收方法。

图19是表示在接收装置(移动台MS)中，对从本实施方式的发送装置(基站BS)接收到的OFDM符号进行FFT的动作的动作说明图。

图19(a)的上侧的OFDM符号是相当于先行波(preceding wave)的OFDM符号，图19(a)下侧的OFDM符号是相等于延迟波的OFDM符号。在图19(a)中，因为延迟量在保护间隔以内，所以应用通常的FFT。

另一方面，在图19(b)中，因为延迟量超过了保护间隔，所以无法应用通常的FFT。

(发送方法以及接收方法)

在为无法省略窗口处理的情况，使用在第三实施方式中说明的滚降率大的窗口时，当延迟量超过一定量时，无法使用图19(b)那样的接收方法。

具体地说，如图20所示，因为实施了窗口处理的部分无法用于FFT，所以无法提取后半的OFDM符号的一部分。为了避免这样的不良情况，使用图21所示的发送方法即可。

图21表示在本实施方式的发送装置中使用的发送方法。如图21(c)以及图21(d)所示，通过在时间轴上使构成后半的OFDM符号的发送符号(有效符号区间)以及GI的连结部分向前移动，可以消除上述的不良情况。

(作用和效果)

根据本实施方式，基站BS通过OFDMA方式与多个移动台MS进行通信。设置在基站BS中的发送装置具有对于各个移动台MS分配至少一个子载波的S/P变换部11以及调制符号选择部42，调制符号选择部42将各个移动台MS分类为第一组GR1或第二组GR2中的某一个组。

发送帧生成部10d对于被分类为第一组GR1的移动台MS生成相位与前后的OFDM符号不连续的OFDM符号，对于被分类为第二组GR2的移动台MS生成相位连续的两个OFDM符号。

因此，在通过OFDMA方式与多个移动台MS进行通信时，可以对每个移动台选择是否应用反复发送。

根据本实施方式，发送帧生成部10d具备：在紧接奇数号码的发送符号之前附加GI的GI前方附加部16a、在紧接偶数号码的发送符号之后附加GI的GI后方附加部17、以及执行窗口处理的窗口处理部31。GI后方附加部17在时间轴上向前移动发送符号和GI的连结部分。

因此，即使在为无法省略窗口处理的情况，使用在第三实施方式中说明的滚降率大的窗口时，也可以在接收侧(移动台MS)更加切实地执行FFT。

(第五实施方式)

在本实施方式中，说明在第四实施方式中说明过的发送装置的另一结构例。

(发送装置的结构例)

图22是表示本实施方式的发送装置的结构例的功能方框图。

图22所示的发送装置具备两个IFFT部12A、12B，在S/P变换部11和IFFT部12A、12B之间设置有开关部43。

S/P变换部11、开关部43以及IFFT部12A、12B，具有对于被分类为第一组GR1的移动台MS生成第一发送符号，并且对于被分类为第二组GR2的移动台MS生成第二发送符号的发送符号生成部的功能。

具体地说，对IFFT部12A输出的发送符号应用反复发送。另一方面，对于IFFT部12B输出的发送符号不应用反复发送。

发送帧生成部10e与图12的不同点在于，具备GI附加部51、窗口处理部52以及合成部53。

GI附加部52例如通过在各个发送符号的起始附加GI，来生成OFDM符号(发送单位)。窗口处理部52对各个OFDM符号的起始以及末尾实施窗口处理。

另一方面，窗口处理部31对于相位连续的两个OFDM符号的连结部分省略窗口处理，并且使用较大的滚降率的窗口。

合成部53合成窗口处理部31的输出和窗口处理部52的输出。

(作用和效果)

根据本实施方式，因为对应用反复发送的OFDM符号以及不应用反复发送的OFDM符号个别地进行窗口处理，所以可以并用适于应用反复发送的OFDM符号的窗口处理、和适于不应用反复发送的OFDM符号的窗口处理。

(其他的实施方式)

如上所述，通过实施方式记述了本发明，但不应当理解为构成该公开内容一部分的论述以及附图是限定本发明的。根据该公开的内容，各种替代实施方式、实施例以及运用技术对于本领域的技术人员来说是清楚的。

例如，在上述的第一实施方式中，说明了如图4所示，在紧接奇数号码的发送符号之前附加GI，在紧接偶数号码的发送符号之后附加GI的结构。但也可以是在图4中，调换奇数号码和偶数号码，在紧接偶数号码的发送符号之前附加GI，在紧接奇数号码的发送符号之后附加GI的结构。

此外，在上述的第二实施方式中，说明了以下的结构：如图9所示，移动偶数号码的发送符号及其GI的相位，以使偶数号码的发送符号及其GI的相位与奇数号码的发送符号及其GI的相位连续。但是，还可以为以下的结构：在图9中，调换奇数号码和偶数号码，移动奇数号码的发送符号及其GI的相位，以使奇数号码的发送符号及其GI的相位与偶数号码的发送符号及其GI的相位连续。

并且，在上述的实施方式中说明了以下的结构：在第二模式时，通过复制IFFT部12输出的发送符号，使奇数号码的发送符号和偶数号码的发送符号相同。但是，还可以为复制向IFFT部12的输入信号、向S/P变换部11的输入信号(信息)等的结构。

此外，在上述的实施方式中，说明了使用OFDM方式的情况，但不限于此，还可以用于其他的多载波方式。

在上述的第四实施方式以及第五实施方式中，说明了基站BS进行反复发送的结构，但也可以在移动台MS中应用，这是不言而喻的。

在上述的第一实施方式～第五实施方式中，说明了发送相位连续的两个OFDM符号的结构。但是，还可以发送相位连续的三个以上的OFDM符号。图23表示其他实施方式的发送帧构成方法。图23(a)表示各发送符号不同的、现有的发送帧构成方法。

如图23(b)所示，发送装置，对于连续的两个同一发送符号，也可以使一方的发送符号及其保护间隔的相位与另一方的发送符号及其保护间隔的相位连续。并且，如图23(c)所示，也可以对于三个同一发送帧进行同样的处理。

在上述的第四实施方式以及第五实施方式中，如图17所示，仅在频率方向上对多个通信信道(子载波或子信道)分割通信帧(发送帧)。但是，如图24所示，也可以在时间方向以及频率方向上分割通信帧。

图24表示作为面向移动体通信的广播型通信方式的MediaFLO中的通信帧结构。在各个信道中使用的子载波数量以及OFDM符号数量是可变的，且对各个信道动态地分配最佳的子载波数量以及OFDM符号数量。

例如，在图24中，还可以进行对信道(通信信道)Ch1应用反复发送，对信道(通信信道)Ch2不应用反复发送这样的控制。

如此，本发明应该理解为包含有在此没有记载的各种各样的实施方式。因此，本发明仅由根据该公开恰当的权利要求保护范围的发明特定事项进行限定。

此外，将日本专利申请第2006-269990号(2006年9月29日申请)的全部内容收容在本申请说明中，以资参考。

根据本发明的发送装置以及发送帧构成方法，可以不改变帧时间长度、等价地使保护间隔增加来切实地抑制多路径的影响，所以可用于移动体通信等无线通信领域。

Claims

1.一种发送装置，其以包含多个发送符号和复制了所述发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧为单位，向接收装置发送信息，该发送装置的特征在于，

具备：发送帧生成部，该发送帧生成部，在连续的两个发送符号相同时，使所述两个发送符号中的一个发送符号及其保护间隔的相位与另一发送符号及其保护间隔的相位连续，来生成所述发送帧；以及

无线发送部，其对所述发送帧生成部生成的发送帧实施无线处理，发送无线处理后的发送帧，

所述发送帧生成部具有：

在紧接奇数号码的发送符号之前附加所述保护间隔的第一保护间隔附加部；以及

在紧接偶数号码的发送帧之后附加所述保护间隔的第二保护间隔附加部。

2.一种发送装置，其以包含多个发送符号和复制了所述发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧为单位，向接收装置发送信息，该发送装置的特征在于，

所述发送帧生成部具有：

对奇数号码以及偶数号码的发送符号附加所述保护间隔的保护间隔附加部；

在附加了所述保护间隔后，对所述偶数号码的发送符号及其保护间隔的相位进行移动，以使所述偶数号码的发送符号及其保护间隔的相位与所述奇数号码的发送符号及其保护间隔的相位连续的相位移动部。

3.根据权利要求1或2所述的发送装置，其特征在于，

所述发送帧生成部还具有同一符号生成部，该同一符号生成部，通过将所述奇数号码的发送符号作为所述偶数号码的发送符号进行输出，来生成两个同一发送符号。

4.根据权利要求3所述的发送装置，其特征在于，

所述发送帧生成部还具备判定与所述接收装置之间的传播环境的传播环境判定部，

所述同一符号生成部，根据所述传播环境，对是否生成所述两个同一发送符号进行切换。

5.一种发送装置，其以包含多个发送符号和复制了所述发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧为单位，向接收装置发送信息，该发送装置的特征在于，

所述发送帧生成部具有：

在紧接奇数号码的发送符号之前附加所述保护间隔的第一保护间隔附加部；

在紧接偶数号码的发送帧之后附加所述保护间隔的第二保护间隔附加部；

以及

执行窗口处理的窗口处理部，所述窗口处理是在时间轴上使发送符号及其保护间隔构成的发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的处理，

所述窗口处理部对于相位连续的两个发送单位的连结部分，省略所述窗口处理。

6.根据权利要求5所述的发送装置，其特征在于，

所述窗口处理部执行下述处理：

在时间轴上使相位与前后的发送单位不连续的发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的第一窗口处理；以及

在时间轴上使相位连续的两个发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的第二窗口处理，

用于所述第二窗口处理的窗口长度比用于所述第一窗口处理的窗口长度长。

7.一种发送装置，其以包含多个发送符号和复制了所述发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧为单位，向接收装置发送信息，该发送装置的特征在于，

所述发送装置通过多载波通信方式与多个接收装置进行通信，

把所述发送帧在频率方向或时间方向的至少一方中分割给多个通信信道，

所述发送帧生成部生成由发送符号及其保护间隔构成的发送单位，

所述发送帧生成部，

对于所述多个通信信道中的被分类为第一组的通信信道，生成相位与前后的发送单位不连续的发送单位，

对于所述多个通信信道中的被分类为第二组的通信信道，生成相位连续的两个发送单位，

所述发送装置还具备：

通过对要发送给所述接收装置的信息进行调制以及串行/并行变换，生成与各子载波对应的调制符号的调制符号生成部；

存储由所述调制符号生成部生成的调制符号的调制符号存储部；

选择由所述调制符号生成部生成的调制符号或由所述调制符号存储部存储的调制符号中的某一个的调制符号选择部；以及

通过对所述调制符号选择部选择出的调制符号进行逆傅立叶变换以及并行/串行变换，生成发送符号的生成部，

所述发送帧生成部具有：

在紧接奇数号码的发送符号之前附加保护间隔的第一保护间隔附加部；

在紧接偶数号码的发送帧之后附加保护间隔的第二保护间隔附加部；以及

所述第二保护间隔附加部使发送符号与保护间隔的连结部分在时间轴上向前移动。

8.一种发送装置，其以包含多个发送符号和复制了所述发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧为单位，向接收装置发送信息，该发送装置的特征在于，

所述发送帧生成部，

所述发送装置还具有发送符号生成部，该发送符号生成部对于被分类为所述第一组的通信信道生成第一发送符号，并且对于被分类为所述第二组的通信信道生成第二发送符号，

所述发送帧生成部具有：

生成由第一发送符号及其保护间隔构成的第一发送单位的第一发送单位生成部；

通过使连续的两个第二发送符号中的一个第二发送符号及其保护间隔的相位与另一第二发送符号及其保护间隔的相位连续，生成相位连续的两个第二发送单位的第二发送单位生成部；

使由所述第一发送单位生成部生成的第一发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的第一窗口处理部；

使由所述第二发送单位生成部生成的、相位连续的两个第二发送单位的起始部分以及末尾部分衰减的第二窗口处理部；以及

将所述第一窗口处理部的输出和所述第二窗口处理部的输出合成的合成部。

9.一种发送帧构成方法，其用于下述的发送装置中，该发送装置以包含多个发送符号和复制了所述发送符号的一定期间的保护间隔的发送帧为单位，向接收装置发送信息，该发送帧构成方法的特征在于，

包含：在连续的两个发送符号相同时，使所述两个发送符号中的一个发送符号及其保护间隔的相位与另一发送符号及其保护间隔的相位连续，来生成所述发送帧的步骤；以及

对生成的发送帧实施无线处理，发送无线处理后的发送帧的步骤，

生成所述发送帧的步骤具有：

在紧接奇数号码的发送符号之前附加所述保护间隔的第一保护间隔附加步骤；以及

在紧接偶数号码的发送帧之后附加所述保护间隔的第二保护间隔附加步骤。