JP2000307543A - マルチキャリア送信、受信及び伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数送信機と１台以上の受信機で構成される
マルチキャリア伝送システムで、複数の送信機が所定の
帯域を有して、複数の直交搬送波を用いる情報伝送方式
に関する。 【解決手段】 直交周波数変調方式のマルチキャリア送
信システムにおいて、デジタル情報が供給されて、供給
されたデジタル信号を周波数系列の信号から直交する時
系列の信号に変換するＮ（Ｎは２以上の整数）ポイント
のIFFT手段11と、前記手段11より出力される時系列の信
号をM（Mは２以上の整数）回繰り返し、M×Nポイントの
シンボル信号列に変換する拡散処理手段12と、前記シン
ボル信号列を直交周波数変調する直交周波数変調手段13
と、前記手段13より出力されるデジタル信号の時系列信
号をアナログに変換するD/A変換手段14と、前記手段14
からのアナログ時系列信号を伝送帯域周波数へ変換する
周波数変換手段15と、前記手段15で用いる周波数を、前
記手段12におけるM×Nポイントのシンボル信号列の出力
時間であるシンボル時間相当のシンボル周波数の単位で
制御するPLL手段19とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の送信システムと
１台以上の受信システムとで構成されるマルチキャリア
伝送システムに係り、特に複数の送信システムが所定の
帯域を有して、複数の直交するキャリアを用いて情報を
伝送する方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】マルチキャリア伝送方式として、OFDM方
式が注目を集めている。OFDM方式は、直交する複数のキ
ャリアを用いてデジタル情報を伝送する、周波数分割多
重のデジタル変調方式であり、マルチパスに強く、他の
伝送系に妨害を与えにくく、妨害を受けにくい、周波数
利用効率が比較的高いなどの特徴を有しており、近年、
移動体デジタル音声放送やデジタルテレビ放送に適した
変調方式として実用化が進められている。複数のキャリ
アは送信側において逆フーリエ変換(IFFT)を行うIFFT回
路を用いて生成することが出来、受信においてはフーリ
エ変換(FFT)を行うFFT回路により搬送波を分離すること
が出来る。このFFT回路実装化技術の長足の進歩によりO
FDM伝送方式が現実のものになりつつある。

【０００３】複数の送信システムと１台以上の受信シス
テムとで構成されるOFDM伝送を用いた、マルチキャリア
伝送システムの従来例を図７に示す。図７では３チャン
ネル構成の一例を挙げる。送信システムでは各チャンネ
ルの信号を、IFFT回路１１，３１，４１に周波数割り当
てを行い、逆フーリエ変換を行う。逆フーリエ変換され
て出力された時系列の信号について直交変調回路１３、
３３，４３において、直交変調を行い、OFDM信号を生成
する。その生成されたOFDM信号を周波数変換回路１５，
３５，４５によって周波数変換を行い、所望の伝送帯域
へアップコンバートして伝送する。

【０００４】このとき、各チャンネルは所定の伝送帯域
５１，５２，５３を有し、周波数変換回路１５，３５，
４５によって行われる周波数変換の際の周波数はｆ１，
ｆ２，ｆ３となっており、いずれのチャンネルも重複す
ることなく伝送帯域に変換される。受信システムでは、
アンテナを介して受信された信号を周波数変換回路５
４，５５，５６によって、周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３を用
いて中間周波数にダウンコンバートを行う。そして、ス
イッチ５７によって所望するチャンネルを選択し、直交
復調回路２２により直交変換を行い、復調後の信号をFF
T回路２３へ時系列割り当てを行った後、フーリエ変換
を行い、周波数系列の情報信号を得る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】送信システムが複数存
在するマルチキャリア伝送システムを想定した場合、各
送信システムは、チャンネルとして割り当てられた所定
の帯域を対象として変調を行い、所望の伝送帯域に信号
をのせ伝送を行う。それに対し受信システムでは、希望
のチャンネルを選択し、所望のチャンネルを中間周波数
にダウンコンバート出来るように各チャンネルで異なる
周波数変換を行い、復調して所望の信号を得る。つま
り、一般に互いに異なる複数の帯域の信号を復調するた
めには、複数の周波数変換器を用いて行うことになり、
装置の規模、構成が大きくなり、それだけコスト的に不
利になる。また、所定の伝送帯域をチャンネル毎に割り
当てるが、伝送帯域中において、特定周波数へ妨害が生
じた場合、ある特定チャンネルへのダメージが大きくな
ることも起こり得る。無線技術や無線機器の発達に伴
い、使用出来る周波数帯域も制限され、法規制も厳しく
なり、極度の周波数不足を招くと同時に、無線機器が他
の機器に与える影響も大きな問題となってきている昨今
である。よって、周波数の使い回しが可能な、比較的ロ
ーカルなエリアでの伝送が可能なシステム、他の機器へ
与える干渉が小さく出来るような微弱電波を用いた伝送
システムが渇望されている。しかし、微弱無線伝送を想
定した場合、伝送帯域内において、伝送するキャリアを
チャンネル毎にまとめて配置した場合、各チャンネルに
ついて所定帯域内の送信電力が集中してしまい、微弱無
線電波の規定を満足するために送信電力を抑える必要が
あり、所望する伝送距離を満足することが出来なくな
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決するために、直交周波数変調方式によるマルチキャ
リア送信システムにおいて、供給されたデジタル信号を
周波数系列の信号から直交する時系列の信号に変換する
Ｎ（Ｎは２以上の整数）ポイントのIFFT手段と、前記IF
FT手段より出力される時系列の信号をM（Mは２以上の整
数）回繰り返し、M×Nポイントのシンボル信号列に変換
する拡散処理を行う拡散処理手段と、前記拡散処理手段
より得られるシンボル信号列を直交周波数変調する直交
周波数変調手段と、前記直交周波数変調手段より出力さ
れるデジタル信号の時系列信号をアナログに変換するD/
A変換手段と、前記D/A変換手段からのアナログ時系列信
号を伝送帯域周波数へ変換する周波数変換手段と、前記
周波数変換手段で用いる周波数を、前記拡散処理手段に
おけるＭ×Ｎポイントのシンボル信号列の出力時間であ
るシンボル時間相当のシンボル周波数の単位で制御する
PLL手段とを備えたことを特徴とするマルチキャリア送
信システムを提供する。また、請求項１または請求項２
に記載のマルチキャリア送信システムを複数用いて、前
記マルチキャリア送信システムそれぞれから、所定の伝
送帯域を用いて各チャンネルの信号を送信するマルチキ
ャリア送信システムであって、前記拡散処理手段によっ
て、IFFT手段からのシンボル信号列をM回繰り返して、M
チャンネル構成を取ることを可能とし、前記マルチキャ
リア送信システム各々の周波数変換手段で使用する周波
数について、基準キャリアをfaとし、fa＋r×fsym（r=0
〜M-1までの整数）で表せる異なる周波数を用いて周波
数変換を行って、前記Mチャンネルの信号を間欠的に重
複することなく入れ子状に伝送帯域を配置したことを特
徴とするマルチキャリア送信システムを提供する。ま
た、請求項３に記載のチャンネル構成をとるマルチキャ
リア送信システムを用いて各チャンネルの送信を行い、
その送信信号を受信するマルチキャリア受信システムに
おいて、時系列の直交するマルチキャリア信号を伝送帯
域から中間周波数にダウンコンバートを行う周波数変換
手段と、前記周波数変換手段より得られるアナログ時系
列の信号をデジタルに変換するA/D変換手段と、前記A/D
変換手段より得られるデジタルの時系列信号を直交復調
する直交復調手段と、前記直交復調手段より出力される
前記M×Ｎポイントの時系列信号を周波数系列に変換す
るＭ×ＮポイントのFFT手段とを備え、前記マルチキャ
リア送信システムから間欠的に配置され送信される直交
マルチキャリア信号を１台の受信システムにより一括し
て復調することを特徴とするマルチキャリア受信システ
ム提供する。さらに、請求項３に記載のマルチキャリア
送信システム複数台と、請求項４に記載のマルチキャリ
ア受信システムを１台もしくはそれ以上とで構成したマ
ルチキャリア伝送システムであって、前記マルチキャリ
ア送信システム複数台は、前記マルチキャリア送信シス
テム夫々から、所定のチャンネルを使用して情報を送信
し、そのとき、夫々の前記拡散処理手段におけるM×Ｎ
ポイントのシンボル信号列を送出するタイミングを合わ
せて送信するシンボル同期手段を備え、前記マルチキャ
リア受信システムは、所望のチャンネルまたは複数のチ
ャンネルを一括して復調することを特徴とするマルチキ
ャリア伝送システムを提供する。

【０００７】（ 作 用 ）送信システムのIFFT手段に
よって生成された時系列の信号を、拡散処理手段におい
て、繰り返して出力することで、直交するマルチキャリ
ア信号は、間欠的に配置される。その信号を一つのチャ
ンネルとし、他の送信システムにより、空いた伝送帯域
に同様に間欠的に配置される信号を他のチャンネルとし
て、複数のチャンネルを構成するため、受信システムに
おいてFFT手段によってFFT演算を行うと、複数のチャン
ネルの信号が送信されていれば、同時にそれら複数の信
号を復号することが出来る。また、各チャンネルの送信
信号生成の際、ＮポイントのIFFTを行い、M回信号を繰
り返す拡散処理を行うことで、間欠的キャリア配置のM
×Nポイントのシンボル信号列を生成出来る。本システ
ムは各チャンネルの復調のために、複数の復調器を用い
て行う必要がなく、コスト的に有利になる。また、伝送
帯域内において、間欠的にチャンネルの信号を配置する
ため、特定の帯域に周波数妨害があっても、特定のチャ
ンネルのみ致命的な劣化を起こすことがなく、複数のチ
ャンネルに劣化が分散され緩和される。また、複数の送
信システムと１台の受信システムでシステムを構成した
場合、シンボル同期手段により複数の送信システムから
のシンボル信号列送信のタイミングを合わせるが、送信
システムの設置場所によっては受信システムに到達する
までの距離が異なり、シンボル間干渉を引き起こすが、
ガードインターバルを設けることで、その等価的なマル
チパスを吸収することが出来る。また、所定帯域内にお
ける時系列の信号をM回繰り返し、M×Nポイントのシン
ボル信号列に変換する拡散処理を行っているので、帯域
幅内送信電力を所定値に押さえ、微弱無線電波のように
制限される既定値を守りつつ、希望する伝送レートの信
号を所定の距離伝送することが出来る。

【０００８】

【発明の実施の形態】（請求項１，２に相当のマルチキ
ャリア送信システム）本発明のマルチキャリア送信シス
テムの一実施例について図１を用いて以下に説明する。
図１の実施例は、従来例のように、構成するチャンネル
の信号帯域を所定の伝送帯域に区切って伝送するのでは
なく、間欠的に信号を配置し、伝送帯域内に各チャンネ
ルの信号を分散させて変復調を行うものである。

【０００９】図1の送信システムにおいて、例えば、MPE
G方式等の符号化方式で圧縮された入力デジタル情報信
号をIFFT回路１１に、周波数割り当てを行い、Ｎ（Ｎは
２以上の整数）ポイントの逆フーリエ変換（IFFT）を行
う。分周回路１８から供給されるサンプリングクロック
fsaの一定速度で連続して、IFFT回路１１により周波数
系列の信号を変換して、時系列の信号を出力し、つぎの
拡散処理回路１２に供給する。

【００１０】IFFT回路１１から出力された時系列のシン
ボル信号列を、拡散処理回路１２により、M（Mは２以上
の整数）回にわたり繰り返したM×Nポイントのシンボル
信号列に変換して分周回路１８から与えられるサンプリ
ングクロックfsbの一定速度で連続して、直交変調回路
１３に供給する。

【００１１】この拡散処理回路１２により拡散されるシ
ンボル信号のスペクトルの様子を図２に示す。図２(a)
は、IFFT回路１１により逆フーリエ変換された信号列の
スペクトルを示しており、Ｎ（Ｎは２以上の整数）波の
キャリアが連続して並んでいる。この信号列を拡散処理
回路１２により、M（Mは２以上の整数）回繰り返すと、
一実施例として、M=８とすると、本来の各基底周波数の
成分は８の倍数の周期に変換されるため、図２(b)に示
したように、キャリアの間隔が拡大され、８キャリア置
きに間欠的にＮ波のキャリアが配置されることになる。
図３を用いて拡散処理回路１２により拡散されるシンボ
ル信号のスペクトルの様子を更に具体的に以下に説明す
る。IFFT回路１１より出力される1シンボルの期間を、
図３(a)に示すようにts1とすると、次式（数１）で表さ
れる。

【００１２】

【数１】

【００１３】このシンボル信号列をスペクトルで見る
と、図３（c）のように表され、キャリアの占有帯域をf
cw1、キャリア間隔をfcs1とすると、次式（数２）、
（数３）でそれぞれ表される。

【００１４】

【数２】

【数３】

【００１５】次に、拡散処理回路１２により、M回繰り
返した信号列に変換すると、図３(b)に示したようにな
り、1シンボル期間をts2とすると、次式（数４）とな
る。

【００１６】

【数４】

【００１７】このシンボル信号列をスペクトルで見る
と、図３(d)のように表され、キャリアの占有帯域をfcw
2、キャリア間隔をfcs2とすると、それぞれ次式で表さ
れる。

【００１８】

【数５】

【数６】

【００１９】ここで、IFFT回路１１のサンプリングクロ
ックfsaと、拡散処理回路１２のサンプリングクロックf
sbが次式（数７）の関係を有するとき（請求項２に相
当）、

【数７】 つまり、IFFT回路１１がＮポイントのシンボル信号列を
出力する時間と拡散処理回路手段１２がM×Nポイントの
シンボル信号列を出力するシンボル時間が等しいとき、
（数７）式を（数5）式に代入すると、

【数８】 が成立し、また、（数７）式を（数６）式に代入する
と、

【数９】 が成立する。

【００２０】これは、IFFT回路１１及び拡散処理回路１
２から出力されるシンボル信号列において、キャリアの
占有帯域が等しく、拡散処理回路１２により、キャリア
の間隔がM倍に拡大することを意味する。また、サンプ
リングクロックが（数７）式の関係にあるとき、IFFT回
路１１、拡散処理回路１２の信号列の流れは、一定速度
で連続的であるが、（数７）式の関係を満足せず、不連
続で一定速度でないときや、出力速度を任意にする場合
には、IFFT回路１１もしくは拡散処理回路１２の後段に
出力バッファを備えて構成してもよい（図示せず）。

【００２１】拡散処理回路１２により出力されたシンボ
ル信号列を、直交変調回路１３により、直交変調を行
う。直交変調回路１３では、分周回路１８から与えられ
るサンプリングクロックfscの速度で直交変調を行って
変調信号列を出力する。

【００２２】直交変調回路１３での直交変調は、位相が
９０°異なるcos波とsin波を、拡散処理回路１２から出
力される直交する２つのシンボル信号列にそれぞれ乗算
して、その２系列を加算することにより行われる。一実
施例としては、cos波、sin波の代表的な４点のサンプリ
ング点（ 1,0,-1,0）を、１サンプル点に対して乗算し
て、4×M×Nポイントのシンボル信号列を生成する。そ
のため、サンプリングクロックfscは、サンプリングク
ロックfsbの4倍の速度となる。

【００２３】この直交変調により、伝送信号は、fsc/4
を中心周波数とする中間周波数にアップコンバートされ
る。勿論、このデジタル直交変調における直交波のサン
プリング点、乗算する周期はシステム設計上適したパラ
メータでよい。直交変調回路１３より出力された変調信
号列を、D/A変換回路１４により、デジタル信号からア
ナログ信号に変換する。D/A変換回路１４に入力される
サンプリングクロックfsdは、通常、直交変調回路１３
に入力されるサンプリングクロックfscと同一のクロッ
クが入力される。

【００２４】D/A変換回路１４により、アナログ信号に
変換された時系列信号を、周波数変換回路１５により、
周波数変換を行って、伝送周波数帯域にアップコンバー
トする。周波数変換に用いられる周波数fcrは、フェー
ズ・ロックト・ループ(PLL)回路１９によって与えられ
るものであり、PLL回路１９では、分周回路１８により
与えられるクロックfseを基に、周波数fcrを生成する。

【００２５】このとき、PLL回路１９は、拡散処理回路
１２における M×Nポイントのシンボル信号列の出力時
間であるシンボル時間相当のシンボル周波数fsymの単位
で、制御出来るものである。シンボル周波数fsymは、拡
散処理回路１２により、出力される1シンボル期間ts2の
逆数であり、次式で表される。

【００２６】

【数１０】

【００２７】よって、周波数変換に用いる周波数fcr
は、基準周波数をfa、シンボル周波数をfsymとすると、
次式（数１１）で表される。ただし、ｒは0〜M-1までの
整数とする。

【００２８】

【数１１】

【００２９】周波数変換回路１５により、周波数fcrで
周波数変換された信号は、中間周波数がfsc/4であった
ならば、中心周波数をfcr+fsc/4とする伝送周波数帯域
にアップコンバートされる。周波数変換回路１５により
アップコンバートされた信号は、BPF１６により帯域制
限を行い、送信される。IFFT回路１１、拡散処理回路１
２、直交変調回路１３、D/A変換回路１４、PLL回路１９
に供給されるサンプリングクロックfsa,fsb,fsc,fsd,fs
eは、分周回路１８に供給されるマスタークロック発生
装置１７からのマスタークロックを分周して生成するも
のである。

【００３０】(請求項３に相当のマルチキャリア送信シ
ステム)本発明の複数の送信システムと1台以上の受信シ
ステムとで構成されるマルチキャリア伝送システムにつ
いて以下に図１と共に説明する。拡散処理回路１２によ
り、IFFT回路１１からのシンボル信号列をＭ回繰り返す
ものとすると、前記したように、キャリア間隔は拡大さ
れ、Mキャリア置きに、間欠的にキャリアが配置された
状態となる。

【００３１】このように、キャリアが間欠的に配置され
ることを利用して、M台の送信システムで構成するもの
とし、拡散処理回路１２においては、全ての送信システ
ムについてそれぞれシンボル信号列をM回繰り返すもの
とする。Ｍ台の送信システムで構成することにより、各
送信システムから異なった信号を送信することが可能
な、Mチャンネル構成の伝送システムが完成される。

【００３２】送信システムの構成としては、全ての送信
システムは、同一の要素（手段）から構成されるが、周
波数変換回路１５で使用する周波数について、（数１
１）式で表される、周波数fcrを用いて、各送信システ
ムでr = 0〜M-1までの異なるM値の周波数を用いて周波
数変換を行うことで、伝送帯域上、各チャンネルの信号
を、間欠的に、かつ重複することなく、入れ子状に配置
させることが可能となる。

【００３３】図４に前記の入れ子状の信号配置の様子を
具体的に示す。図4においては、M=8としたときの一実施
例をあげている。図4(a)は、８台の送信システムにより
送信される各チャンネル１乃至８の伝送信号をそれぞれ
示している。シンボル周波数fsym単位の異なる周波数fc
rを用いて周波数変換を行うことで、中間周波数がfsc/4
であるとき、中心周波数をfcr+fsc/4として、各チャン
ネルの信号は1キャリア分ずれた周波数に配置される。
伝送帯域においては、これらのチャンネル信号は、図4
(b)に示されるように、中心周波数をfa+fsc/4として、
直交するキャリアが隙間なく配置された状態で伝送され
る。

【００３４】(請求項４に相当の受信システム)次に、図
1のマルチキャリア送信システムに対する、本発明のマ
ルチキャリア受信システムについて図5を用いて説明す
る。図５に示した受信システムにおいて、受信された信
号を、BPF(１６Ｒ)によって、帯域制限を行い、周波数
変換回路１５Ｒへと出力する。周波数変換回路１５Ｒで
は、前述の送信システムの周波数変換回路１５で使用さ
れた基準周波数faを用いて周波数変換を行い、送信シス
テムと同一の中間周波数へとダウンコンバートを行う。

【００３５】周波数変換された時系列のアナログ信号
を、A/D変換回路２１において、デジタル信号へ変換を
行う。このときのサンプリングクロックは、送信システ
ムに対するものとし、中間周波数がfsc/4であるなら
ば、fscでサンプリングを行い、1シンボル期間あたり4
×M×Nポイント信号列を出力する。デジタル信号に変換
されたシンボル信号を、直交復調回路２２により、直交
復調を行う。直交復調回路２２においても、送信システ
ムに対応させて、周波数fsc/4のcos波とsin波をそれぞ
れ乗算することにより、直交する2系列の時系列信号で
あるベースバンド信号が得られる。

【００３６】実際の処理では、シンボル信号列の各ポイ
ントに、cos波,sin波の代表的なサンプリングポイント
( 1,0,-1,0 )を順次乗算した後、積分を行い、1シンボ
ル期間にM×Nポイントのシンボル信号列を出力する。直
交復調回路２２により出力されたM×Nポイントのシンボ
ル信号列を、FFT２３に時系列の割り当てを行い、M×N
ポイントのFFTを行う。FFT回路２３によりフーリエ変換
された周波数系列の情報信号が出力される。FFT回路２
３により、1シンボルM×Nポイントの信号が出力され
る。これにより、複数の送信システムを用いて、各チャ
ンネルの信号を間欠的に入れ子にして送信を行ったなら
ば、1台の受信システムにより、一括して復調出来るこ
とになる。

【００３７】(請求項５，６，７に相当の伝送システム)
上述のように、受信システムにおいて一括して複数のチ
ャンネルを復調するには、各送信システムにおいて、伝
送信号を送信する際、次の条件を満足する必要がある。
第1に、各送信システムから単位時間当たりに送出され
るシンボル信号列それぞれの長さは等しくなければなら
ない。つまり、シンボルレートを一定に保持する必要が
あり、各送信システムのシンボル周波数fsymは同じでな
ければならない。そうしないと、受信システムにおいて
一括して復調しようとした際、各チャンネルのFFTウイ
ンドウの長さが異なるため、正しくフーリエ変換を行う
ことが出来なくなる。

【００３８】第2に、それぞれのマルチキャリア伝送送
信システムの拡散処理回路１２におけるM×Nポイントの
シンボル信号列を送出するタイミングを合わせて送信す
る必要がある。各送信システムから送信されるシンボル
信号列のタイミングが一致していないと、受信システム
において、FFTを行うためのウインドウを切り出した
際、シンボル信号列の繋ぎ目がそのウインドウ内に存在
することになり、シンボル間干渉を引き起こし、劣化を
招くことになる。

【００３９】そのために、本発明はシンボル同期手段を
備える。複数の送信システム間のシンボル同期を取る方
法については、例えば、マルチキャリア受信システムか
ら、シンボル同期信号を、全てのマルチキャリア送信シ
ステムに向けて送信し、マルチキャリア送信システムで
は、シンボル同期信号を基に送出するタイミングを合わ
せてシンボル信号列を送信する方法や、マルチキャリア
送信システムの特定の１台から、シンボル同期信号を他
のマルチキャリア送信システムに向けて送信し、マルチ
キャリア送信システムにおいて、シンボル同期信号を基
に、送出するタイミングを合わせてシンボル信号列を送
信する方法等があげられる。

【００４０】後者の例を図６に示す。チャンネル１の信
号を送信するマルチキャリア送信システム１０内にシン
ボル同期信号発生装置２０を備え、そのシンボル同期信
号発生装置２０から送信システム間のシンボル信号列の
送信タイミングを合わせるための信号を、他のマルチキ
ャリア送信システム３０，４０に向けて送信するととも
に、IFFT回路１１にもその信号を送る。マルチキャリア
送信システム３０，４０ではそのシンボル同期信号を受
け取り、それぞれのIFFT回路３１，４１に送る。そし
て、全てのマルチキャリア送信システム１０，３０，４
０において、そのシンボル同期信号を基にタイミングを
合わせ、IFFT回路１１，３１，４１によりシンボル信号
列を生成することで、シンボル信号列送信のタイミング
を合わせる。

【００４１】シンボル同期信号をIFFT回路１１，３１，
４１に送り生成のタイミングを合わせるのではなく、IF
FT回路１１，３１，４１よりも後段にバッファ（図示せ
ず。）を設け、そのバッファからのシンボル信号列出力
のタイミングを合わせてもよい。シンボル同期信号発生
装置２０から送信するシンボル同期信号は、無線、有線
どちらでも構わない。

【００４２】シンボル同期については、送信システム間
だけでなく、実際は受信システムにおいても必要とな
る。これは、受信システムのFFT回路２３においてFFTウ
インドウを切り出すポイントを決定する時に必要とな
る。従って、シンボル同期信号発生装置２０からのシン
ボル同期信号を受信システムで受け取り、シンボル同期
を行ってもよい。

【００４３】また、シンボル同期手段により複数の送信
システムからのシンボル信号列送信のタイミングを合わ
せるが、送信システムの設置場所によっては受信システ
ムに到達するまでの距離が異なり、シンボル信号列の到
着時間に差が生じる。しかし、本来OFDM伝送方式はシン
ボル信号に加えてガードインターバルと呼ばれる期間を
設けることでマルチパスに対処出来る方式であるので、
本発明においても、複数の送信システムから受信システ
ムまでの距離差分も考慮したガードインターバルを設け
ることにより、その等価的なマルチパスを吸収すること
が出来る。

【００４４】各チャンネルに対して、伝送帯域内におい
て一定間隔で間欠的に信号を配置することで、送信電波
のエネルギー集中をなくすことが出来る。これは微弱電
波に適したチャンネル構成となっている。これにより、
本発明の信号を微弱電波として伝送することを想定した
場合、微弱電波としての規定を遵守しつつ、広帯域な伝
送帯域を用いて大きな情報量の信号を伝送することが出
来る。

【００４５】

【発明の効果】本発明によると、IFFT手段によって生成
された時系列の信号を、拡散処理手段において、繰り返
して出力することで、直交するマルチキャリア信号は、
間欠的に配置される。その信号を一つのチャンネルと
し、他の送信システムにより空いた帯域に同様に間欠的
に配置される信号を他のチャンネルとして、複数のチャ
ンネルを構成出来るので、受信システムにおいてFFT演
算を行うと、複数のチャンネルの信号が送信されていれ
ば、一括してそれら複数の信号を復号することが可能な
送信システムを提供出来る。

【００４６】また、各チャンネルの送信信号生成の際、
間欠的キャリア配置のM×Nポイントのシンボル信号列を
生成するには、従来、M×NポイントのIFFTを行う必要が
あったが、拡散処理を行うことで、NポイントのIFFTを
行えばよく、IFFT部の演算量を軽減することが出来る。

【００４７】さらに、受信においては異なる周波数を用
いて周波数変換を行う必要がないため、余分なフィル
タ、PLL回路等をチャンネル毎に用意する必要がなく、
コスト的に有利になる。各チャンネルの信号を間欠的に
配置するため、伝送帯域内に均等に信号が分散されるこ
とにより、特定の帯域に周波数妨害があっても、複数の
チャンネルに劣化が分散され、特定のチャンネルのみ復
号不可能となるような致命的劣化を生じる可能性が減
り、信頼性が向上する。

【００４８】間欠的なチャンネル配置による伝送システ
ムによって、所定帯域内での電力エネルギーを小さく設
定出来るため、他の機器に与える干渉を小さく出来、微
弱電波として適した構成となる。微弱電波の伝送を想定
した場合、広帯域な伝送帯域で多くキャリアを用いて伝
送出来るため、帯域当たりの電力を小さく保持しつつ必
要とする大きな伝送レートのデジタル信号の伝送が出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマルチキャリア送信システムの一実施
例を示した図である。

【図２】拡散処理によるキャリア拡散の説明図である。

【図３】IFFTと拡散処理によるシンボル信号列及びキャ
リアの説明図である。

【図４】本発明の送信システムを複数用いて伝送を行う
ときのスペクトルの説明図である。

【図５】本発明のマルチキャリア受信システムの一実施
例を示した図である。

【図６】本発明の送信システムを複数用いて伝送を行う
ときシンボル同期の説明図である。

【図７】従来例の複数の送信システムによるチャンネル
構成をとる伝送システム図である。

【符号の説明】

１０，２０，３０ マルチキャリア送信システム １１，３１，４１ IFFT回路 １２，３２，４２ 拡散処理回路 １３，３３，４３ 直交変調回路 １４，３４，４４ D/A変換回路 １５，１５Ｒ，３５，４５，５４，５５，５６ 周波数
変換回路 １６，１６Ｒ，３６，４６ BPF １７ マスタークロック発生装置 １８ 分周回路 １９ PLL回路 ２０ シンボル同期信号発生装置 ２１ A/D変換回路 ２２ 直交復調回路 ２３ FFT回路 ５１ チャンネル１のスペクトル ５２ チャンネル２のスペクトル ５３ チャンネル３のスペクトル ５７ スイッチ

フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J022 AA01 AB01 BA01 BA06 CE03 5K022 DD01 DD12 DD19 DD23 DD33 DD42 5K047 AA11 AA15 BB01 GG05 MM03 MM12 MM44 MM45 MM46

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】直交周波数変調方式によるマルチキャリア
   送信システムにおいて、 供給されたデジタル信号を周波数系列の信号から直交す
   る時系列の信号に変換するＮ（Ｎは２以上の整数）ポイ
   ントのIFFT手段と、 前記IFFT手段より出力される時系列の信号をM（Mは２以
   上の整数）回繰り返し、M×Nポイントのシンボル信号列
   に変換する拡散処理を行う拡散処理手段と、 前記拡散処理手段より得られるシンボル信号列を直交周
   波数変調する直交周波数変調手段と、 前記直交周波数変調手段より出力されるデジタル信号の
   時系列信号をアナログに変換するD/A変換手段と、 前記D/A変換手段からのアナログ時系列信号を伝送帯域
   周波数へ変換する周波数変換手段と、 前記周波数変換手段で用いる周波数を、前記拡散処理手
   段におけるM×Ｎポイントのシンボル信号列の出力時間
   であるシンボル時間相当のシンボル周波数の単位で制御
   するPLL手段とを備えたことを特徴とするマルチキャリ
   ア送信システム。
2. 【請求項２】請求項１に記載のマルチキャリア送信シス
   テムにおいて、 前記IFFT手段に供給されるサンプリングクロックfsaと
   前記拡散処理手段に供給されるサンプリングクロックfs
   bは、fsb＝M×fsa（Mは２以上の整数）の関係を有し、 前記拡散処理手段が前記Ｍ×Ｎポイントのシンボル信号
   列を出力する前記シンボル時間と前記IFFT手段がＮポイ
   ントの前記時系列信号を出力する時間が等しいことを特
   徴とするマルチキャリア送信システム。
3. 【請求項３】請求項１または請求項２に記載のマルチキ
   ャリア送信システムを複数用いて、前記マルチキャリア
   送信システムそれぞれから、所定の伝送帯域を用いて各
   チャンネルの信号を送信するマルチキャリア送信システ
   ムであって、 前記拡散処理手段によって、IFFT手段からのシンボル信
   号列をＭ回繰り返して、Ｍチャンネル構成を取ることを
   可能とし、前記マルチキャリア送信システム各々の周波
   数変換手段で使用する周波数について、基準キャリアを
   faとし、fa＋r×fsym（r = 0〜M-1までの整数）で表せ
   る異なる周波数を用いて周波数変換を行って、前記Ｍチ
   ャンネルの信号を間欠的に重複することなく入れ子状に
   伝送帯域を配置したことを特徴とするマルチキャリア送
   信システム。
4. 【請求項４】請求項３に記載のチャンネル構成をとるマ
   ルチキャリア送信システムを用いて各チャンネルの送信
   を行い、その送信信号を受信するマルチキャリア受信シ
   ステムにおいて、 時系列の直交するマルチキャリア信号を伝送帯域から中
   間周波数にダウンコンバートを行う周波数変換手段と、 前記周波数変換手段より得られるアナログ時系列の信号
   をデジタルに変換するA/D変換手段と、 前記A/D変換手段より得られるデジタルの時系列信号を
   直交復調する直交復調手段と、 前記直交復調手段より出力される前記M×Ｎポイントの
   時系列の信号を周波数系列の信号に変換するＭ×Ｎポイ
   ントのFFT手段とを備え、前記マルチキャリア送信シス
   テムから間欠的に配置され送信される直交マルチキャリ
   ア信号を１台の受信システムにより一括して復調するこ
   とを特徴とするマルチキャリア受信システム。
5. 【請求項５】請求項３に記載のマルチキャリア送信シス
   テム複数台と、請求項４に記載のマルチキャリア受信シ
   ステムを１台もしくはそれ以上とで構成したマルチキャ
   リア伝送システムであって、 前記マルチキャリア送信システム複数台は、前記マルチ
   キャリア送信システム夫々から、所定のチャンネルを使
   用して情報を送信し、そのとき、夫々の前記拡散処理手
   段におけるM×Ｎポイントのシンボル信号列を送出する
   タイミングを合わせて送信するシンボル同期手段を備
   え、前記マルチキャリア受信システムは、所望のチャン
   ネルまたは複数のチャンネルを一括して復調することを
   特徴とするマルチキャリア伝送システム。
6. 【請求項６】請求項５記載のマルチキャリア伝送システ
   ムにおいて、 前記シンボル同期手段は、前記マルチキャリア受信シス
   テムから、シンボル同期信号を前記マルチキャリア送信
   システム全てに向けて送信し、前記マルチキャリア送信
   システムは、前記シンボル同期手段からのシンボル同期
   用信号を基に、送出するタイミングを合わせて前記シン
   ボル信号列を送信することを特徴とするマルチキャリア
   伝送システム。
7. 【請求項７】請求項５記載のマルチキャリア伝送システ
   ムにおいて、 前記シンボル同期手段は、前記マルチキャリア送信シス
   テムの特定の１台からシンボル同期用信号を、他の前記
   マルチキャリア送信システムに向けて送信し、前記マル
   チキャリア送信システムは、前記シンボル同期手段から
   のシンボル同期信号を基に、送出するタイミングを合わ
   せて前記シンボル信号列を送信することを特徴とするマ
   ルチキャリア伝送システム。