JP2001148682A - マルチキャリア送信装置とその受信装置、及びそのデータ送信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微弱なマルチキャリアを用いる送信、受
信装置で、周囲の放射雑音等電磁環境の影響を受けずら
い情報信号伝送装置を実現することにある。 【解決手段】 入力される情報信号にエラー訂正信号を
付加し、ＯＦＤＭ信号を生成して送信するマルチキャリ
ア送信装置と、受信した信号のＯＦＤＭ復調を行い誤り
訂正処理を行ったデータを出力するマルチキャリア受信
装置３７で、そのマルチキャリア受信装置３７は伝送品
質の悪いキャリア番号情報をマルチキャリア送信装置３
４に伝送し、マルチキャリア送信装置３４はそのキャリ
アを除いた変調信号を生成して送信するようにし、安定
したスループットの信号が得られるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マルチキャリアを
用いて行なう送信装置とその受信装置、及びそのデータ
送信方法に関し、特にＯＦＤＭ方式を用い、微弱な送信
電力によっても良好な通信を可能とする送信、受信装置
の構成、及びそのデータ送信方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、マルチキャリア送信装置、お
よび受信装置より構成されるマルチキャリア伝送装置の
一例として、図９に示すような構成が用いられている。
この図に示すマルチキャリア伝送装置１３０は、伝送す
べき情報信号を入力してＯＦＤＭ（Orthogonal Frequen
cy Division multiplexing）信号に変調した変調出力信
号を得て送信アンテナより空間伝送路に放射するマルチ
キャリア送信装置１３４と、空間伝送路よりの信号を受
信アンテナにより得て、その得られた信号が供給され、
供給された信号を復調、復号して情報信号出力を得るマ
ルチキャリア受信装置１３７とより構成されており、そ
の構成について更に説明する。

【０００３】図１０にマルチキャリア送信装置１３４の
構成を示す。同図において、マルチキャリア送信装置１
３４は入力回路部１４０と、ＯＦＤＭ送信部１５０とよ
り構成され、入力回路部１４０は誤り訂正符号回路４
２、マッピング回路４３、周波数インタリーブ回路４
４、復調参照信号発生回路４５、およびＯＦＤＭフレー
ム構成回路４８より構成され、ＯＦＤＭ送信部１５０は
ＩＦＦＴ（inverse fast Fourier Transform）回路５
２、ガードインターバル付加回路５４、及びＲＦ回路５
８より構成されている。

【０００４】次に、このマルチキャリア送信装置１３４
の動作につき概説する。マルチキャリア送信装置１３４
により伝送される、例えばＭＰＥＧ−２(Moving Pictur
e Experts Group -2)などにより圧縮符号化されたディ
ジタル情報信号は誤り訂正符号化回路４２に供給され、
ここでは空間伝送路などの特性が劣化して生じる誤り信
号を訂正するための、例えばリードソロモン法により生
成された符号を付加されてマッピング回路４３に供給さ
れる。ここでは供給された情報信号を、例えば２次元配
置のテーブルに割り当てるなどのマッピング処理を行な
い周波数インタリーブ回路４４に供給する。

【０００５】ここでは、２次元配置されて伝送されるデ
ータが、後述のようにＯＦＤＭを構成するキャリアとデ
ジタル変調の多値数とに対応されて伝送されるとき、特
定の周波数範囲のキャリア伝送特性が劣化したときなど
は、データ誤りが特定のデータに集中して生じるため、
それを防ぐための２次元配列されたデータとキャリア周
波数の順番を間欠的にするなどのテーブル再配置を行な
い、このようにして得られた信号はＯＦＤＭフレーム構
成回路４８に供給される。

【０００６】ＯＦＤＭフレーム構成回路４８には、復調
参照信号発生回路４５よりの信号が供給されるが、この
信号は後述のＯＦＤＭフレームデコード回路８２がＦＦ
Ｔ(fast Fourier Transform)回路７４より供給される多
値変調された信号の復調用の参照信号として使用される
所定の信号レベルを有する参照信号である。

【０００７】このようにして、ＯＦＤＭフレーム構成回
路４８には、これらの２次元テーブルに再配置配列され
たデータと、参照信号とが供給され、ここではＯＦＤＭ
変調信号を構成する各々のキャリア周波数と、そのキャ
リア周波数に与えられる多値変調度に対応するレベルの
信号が生成され、ＯＦＤＭ送信部１５０のＩＦＦＴ回路
５２に供給される。

【０００８】ここでは、供給されたキャリア周波数と、
そのキャリア周波数に与えられるレベル信号に応じた周
波数分割多重信号を逆フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）に
より生成し、生成した信号をガードインターバル付加回
路５４に供給する。

【０００９】ここでは、生成された周波数分割多重信号
の最後の所定部分が生成された信号の最初の部分に付加
され、空間伝送路で生じるマルチパス歪の影響を受け難
い信号とされてＲＦ回路５８に供給される。

【００１０】ここに供給された信号は、空間伝送路で伝
送される周波数帯域の信号に、図示しない周波数変換回
路により変換され、必要な送信電力の信号に、図示しな
い電力増幅器で高周波増幅されてマルチキャリア送信装
置１３４より出力されると共に、出力された信号は電磁
波として送信アンテナを介して空間伝送路に放射され
る。

【００１１】このようにして空間伝送路に放射された電
磁波は受信アンテナにより受信され、マルチキャリア受
信装置１３７に供給される。

【００１２】図１１に、そのマルチキャリア受信装置１
３７の構成を示すが、その図に基づいてその動作を概説
する。受信アンテナにより受信された信号はＲＦ（radi
o frequency：高周波）回路７２に供給され、ここでは
例えば高周波増幅、中間周波数への周波数変換、中間周
波数増幅などが行なわれ、これらの処理がなされた信号
はＦＦＴ回路７４に供給される。

【００１３】ここでは、供給された信号に対するＦＦＴ
演算処理がなされ、直交されて伝送されたそれぞれのキ
ャリアに対する分割多重された直交周波数成分が求めら
れ、ＯＦＤＭフレームデコード回路８２に供給される。

【００１４】ここでは、供給されたそれぞれのキャリア
の多値変調された直交周波数成分をもとに２次元配置さ
れて伝送されたテーブルに対応する信号レベルが得ら
れ、この信号レベルは復調参照信号４５よりの参照信号
レベルが参照されて多値変調された信号が復号され、そ
の復号されたテーブルに対応するデータは周波数デイン
タリーブ回路８４に供給される。

【００１５】ここでは、供給された信号を、周波数イン
タリーブ回路４４が行なったと反対の操作、即ち、再配
置されて伝送された２次元テーブルのデータを、最初の
配置の状態である２次元テーブルの順に並び替えを行な
い、その並びかえられたデータの信号をデマッピング回
路８６に供給する。

【００１６】ここでは、２次元配置されたデータを、情
報信号データ、およびそれに付随されて伝送された誤り
訂正符号などのデータに区分けし、それぞれに区分けさ
れたデータは誤り訂正符号回路８８に供給される。

【００１７】ここでは、マルチキャリア送信装置１３４
の、誤り訂正符号回路４２が有する、訂正信号のアルゴ
リズムを解く、例えばリードソロモン法による手法によ
り、空間伝送路などで生じた誤りデータの検出、及び訂
正が行なわれ情報信号出力としてマルチキャリア受信装
置１３７より出力される。

【００１８】図１２に、このように構成されるマルチキ
ャリア送信装置１３４より放射される信号のスペクトル
を示す。同図において、５０ｋＨｚおきに、０〜６３の
番号が付されるキャリアが示されており、これらのキャ
リアにより情報が伝送される。このようにして、マルチ
キャリア送信装置１３４と、マルチキャリア受信装置１
３７とで構成されるマルチキャリア伝送装置１３０は、
例えばＭＰＥＧ−２等により符号化されたデジタルデー
タを、空間伝送路を介して所定の地点まで伝送するよう
にする。

【００１９】また、ここに示したマルチキャリア送信装
置１３４は、誤り訂正符号回路４２により、例えばリー
ドソロモン法による誤り訂正符号ＲＳ（１８８、２０
４）を付加し、空間伝送路などで伝送信号の品質が悪化
することにより生じる誤り信号は、マルチキャリア受信
装置１３７の誤り訂正符号回路８８により訂正が行なわ
れるが、この誤り訂正符号を用いるときは８バイトまで
の誤りデータを訂正することが出来るようになされてい
る。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来例
のマルチキャリア伝送装置１３０における信号の伝送
は、所定の空間伝送路の品質が確保される程度の送信電
力により動作させることを前提として開発されたもので
ある。

【００２１】本発明が目的とするマルチキャリア送信装
置とその受信装置、及びそのデータ送信方法は、空間伝
送路に放射される電波は、電波法等で微弱な電波として
定められている電波を用いて伝送することを想定してい
る。

【００２２】即ち、上記従来例のマルチキャリア伝送装
置１３０を用いて微弱電波による伝送を行なうときは、
送信電力は所定値に制限されてしまうため、周囲に配置
される電子機器等からの不要輻射雑音による影響を受け
て、特定の周波数、あるいはその周波数範囲におけるキ
ャリアの受信品質が低下し、復号信号にデータ誤りを生
じる。

【００２３】このときは、受信品質が低下している復号
信号のデータ誤りは、誤り訂正符号回路８８により訂正
が行われるが、上述の例では、誤りデータの訂正能力が
８バイトとされているため、仮に他のキャリアで誤りデ
ータが生じるような場合で、それらの合計の誤りデータ
数が８バイトを超えてしまうときは、誤り訂正回路の能
力を超えてしまい、訂正処理が充分になされなく、訂正
洩れデータが出力されることとなる。

【００２４】このように、上述の例に示したマルチキャ
リア伝送装置１３０は、電波法等で規定される微弱電波
を用いる無線伝送装置として、満足な伝送特性を得るこ
とは周囲の電磁環境により困難となる場合が多かった。

【００２５】また、伝送に使用するマルチキャリアの
内、特定の周波数のキャリアが妨害を受けているとき
は、そのキャリアの使用を中止して、誤り訂正回路の能
力を高めて伝送を行なうようなことはできなかった。

【００２６】それを防ぐために、誤り訂正回路を２重に
持ち、誤り訂正能力を強力にする方法は有るが、その場
合は多くの誤り訂正用の信号を伝送する必要があり、デ
ータの伝送レートを低下させてしまう、誤り訂正のため
の処理が複雑化するなど、マルチキャリア伝送装置１３
０は有効に活用されるには至ってなかった。

【００２７】そこで、本発明では、マルチキャリアを構
成する全てのキャリアを巡回する様に参照信号を配置
し、その参照信号のエラー検出を行なうことによって、
それぞれのキャリアの伝送品質を検査すると共に、伝送
品質の低下しているキャリアを誤り検査符号の検査結果
に基づいて使用を中止する様にし、伝送時に生じる訂正
不能データの発生量を少なくすると共に、伝送ビットレ
ートの著しい低下を防いだマルチキャリア送信装置及び
受信装置の構成を安価に提供することを目的とするもの
である。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の１）〜３）の手段より成るものであ
る。すなわち、

【００２９】１） 供給される情報信号を、ＯＦＤＭ方
式により変調して送信するマルチキャリア送信装置にお
いて、この装置より送出された信号を受信するマルチキ
ャリア受信装置より送信される、ＯＦＤＭ信号を構成す
るそれぞれのキャリアのうち受信品質が不良であると指
定されるキャリア番号情報を受信する不調キャリア受信
回路と、前記供給される情報信号と、その情報信号に付
加される誤り訂正信号を、前記不調キャリア番号のキャ
リアを除くマルチキャリアを用いて伝送するＯＦＤＭ信
号を生成するためのＯＦＤＭフレーム構成回路と、その
ＯＦＤＭフレーム構成回路より供給された信号を基にＯ
ＦＤＭ信号を生成するＩＦＦＴ回路と、ＩＦＦＴ回路に
より生成された信号を送信信号に変換して送信アンテナ
に供給する高周波回路と、より構成されることを特徴と
するマルチキャリア送信装置。

【００３０】２） ＯＦＤＭ信号を生成するマルチキャ
リア送信装置から送出された送信信号を受信するマルチ
キャリア受信装置において、受信アンテナより供給され
るＯＦＤＭ信号の復調を行ない、復調信号を得るＦＦＴ
回路と、そのＦＦＴ回路より得られる復調信号のキャリ
ア毎の伝送品質を検査し、伝送品質の悪い不調キャリア
を指定し、その指定したキャリアの周波数情報を前記マ
ルチキャリア送信装置に伝送するための信号を生成する
不調キャリア通知回路と、その不調キャリア通知回路に
より生成された信号を前記マルチキャリア送信装置に送
信する信号に変換し、変換された信号を送信アンテナに
供給する高周波回路と、前記ＦＦＴ回路よりの復調信号
が供給され、前記マルチキャリア送信装置から送信され
る送信信号フォーマット情報を得るフォーマット情報回
路と、そのフォーマット情報回路より供給された情報に
基づいて、前記復調信号を復号するための配列を行うデ
マッピング回路と、そのデマッピング回路から供給され
る信号をもとに、前記マルチキャリア送信装置から送信
された信号を復号した出力信号として生成し、出力する
ように構成したことを特徴とするマルチキャリアの受信
装置。

【００３１】３） 供給される情報信号を、ＯＦＤＭ方
式により変調して送信するマルチキャリア送信装置にお
けるデータ送信方法において、その情報信号に誤り訂正
符号を付加した送信用信号を生成する送信用信号生成ス
テップと、その送信用信号を、ＯＦＤＭ信号を構成する
複数のキャリアと、シンボル周期の時間順序とよりなる
２次元テーブルに割り当てた第１のフレーム構成データ
を生成する第１のフレーム構成データ生成ステップと、
その第１のフレーム構成データのうちの、１つのキャリ
アで伝送されるデータに対して付加される誤り検査符号
を生成する誤り検査符号生成ステップと、その生成され
た誤り検査符号を、その１つのキャリアで伝送されるデ
ータの信号配列に挿入した第２のフレーム構成データを
生成する第２のフレーム構成データ生成ステップと、そ
の生成された第２のフレーム構成のデータを基にＯＦＤ
Ｍ信号を生成するステップを有して前記ＯＦＤＭ信号を
アンテナより放射するようになしたことを特徴とするデ
ータ送信方法。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明のマルチキャリア送
信装置とその受信装置、及びそのデータ送信方法の実施
の形態につき、好ましい実施例により説明する。図１
は、その実施例に関わるマルチキャリア送信装置及びそ
の受信装置を構成するマルチキャリア伝送装置の概略構
成である。同図において、マルチキャリア伝送装置３０
は、伝送すべき情報信号を入力し、ＯＦＤＭ（Orthogon
al Frequency Division multiplexing）信号に変調した
変調出力信号を得て送信アンテナより空間伝送路に放射
するマルチキャリア送信装置３４と、空間伝送路よりの
信号を受信アンテナより得て、得られた信号が供給さ
れ、供給された信号を復調、復号して情報信号出力を得
るマルチキャリア受信装置３７とより構成されている。

【００３３】ここで、マルチキャリア送信装置３４は、
入力回路部４０、ＯＦＤＭ送信部５０、および不調キャ
リア受信部６０より構成され、マルチキャリア受信装置
３７は、ＯＦＤＭ受信部７０、出力回路８０、および不
調キャリア送信部９０より構成される。

【００３４】同図に示すマルチキャリア伝送装置３０の
動作について概略説明するに、例えばＭＰＥＧ−２(Mov
ing Picture Experts Group -2)により圧縮符号化され
たビットストリームの信号などは情報信号入力端子より
入力回路４０に供給され、ここで誤り検出、訂正符号な
どが付加されてＯＦＤＭ送信部５０に供給される。

【００３５】ここでは、誤り訂正符号の付加された伝送
すべき情報信号は後述する所定のＯＦＤＭ方式の信号に
変調され、空間伝送路を介して伝送され、その伝送され
た信号はＯＦＤＭ受信部７０に供給される。

【００３６】ここでは、ＯＦＤＭ信号が復調され、復調
された信号は出力回路８０に供給される。この出力回路
８０は、入力回路４０で付加された誤り検出符号を基
に、ＯＦＤＭ信号を構成するそれぞれのキャリアに対す
る誤り信号の検出が行なわれ、誤り信号を訂正した情報
信号出力としてマルチキャリア受信装置３７より出力さ
れると共に、検出された誤り信号の検出結果は不調キャ
リア送信部９０に供給される。

【００３７】ここで検出された不調キャリアの番号は空
間伝送路を介してマルチキャリア送信装置３４の不調キ
ャリア受信部６０に供給される。その不調キャリア受信
部６０では、その不調キャリアを用いないＯＦＤＭ信号
の生成を行なうため、不調キャリア情報は入力回路４
０、およびＯＦＤＭ送信部５０に供給され、マルチキャ
リア送信装置３４は伝送状態のよいキャリア信号のみを
用いてＯＦＤＭ信号を生成して、送信し、マルチキャリ
ア受信装置３７はその送信されたＯＦＤＭ信号を受信
し、復調して情報信号出力信号を出力するように構成さ
れている。

【００３８】つぎに、マルチキャリア送信装置３４、お
よびマルチキャリア受信装置３７の構成と、その動作に
ついて詳述する。図２に、マルチキャリア送信装置３４
の構成を示す。同図において、入力回路部４０は誤り訂
正符号回路４２、マッピング回路４３、周波数インタリ
ーブ回路４４、復調参照信号発生回路４５、誤り検査符
号発生回路４６、フォーマット情報生成回路４７、およ
びＯＦＤＭフレーム構成回路４８より構成され、ＯＦＤ
Ｍ送信部５０はＩＦＦＴ（inverse fast Fourier Trans
form）回路５２、ガードインターバル付加回路５４、お
よびＲＦ回路５８より構成され、不調キャリア送信部６
０はＲＦ回路６１、およびフォーマット制御回路６３よ
り構成されている。

【００３９】図３に、マルチキャリア受信装置３７の構
成を示す。同図において、ＯＦＤＭ受信部７０はＲＦ回
路７２、およびＦＦＴ回路７４より構成され、出力回路
部８０はＯＦＤＭフレームデコード回路８２、フォーマ
ット情報回路８３、周波数デインタリーブ回路８４、デ
マッピング回路８６、および誤り訂正符号回路８８より
構成され、不調キャリア送信部９０はキャリア別エラー
検査回路９２、訂正不能頻度判定回路９４、不調キャリ
ア通知回路９６、およびＲＦ回路９８より構成されてい
る。

【００４０】次に、これらの構成よりなるマルチキャリ
ア送信装置３４、およびマルチキャリア受信装置３７の
動作について述べる。まず、マルチキャリア送信装置３
４により伝送する、例えばＭＰＥＧ−２(Moving Pictur
e Experts Group -2)などにより圧縮符号化されたディ
ジタルデータは誤り訂正符号化回路４２に供給され、こ
こでは空間伝送路の特性が劣化して生じる誤り信号を訂
正するための、例えばリードソロモン法により生成され
る符号ＲＳ（１８８，２０４）が付加されてマッピング
回路４３に供給される。ここでは、供給された情報信号
のデータを、例えば２次元配置のテーブルに割り当てる
などのマッピング処理を行ない周波数インタリーブ回路
４４に供給する。

【００４１】ここでは、２次元配置されて伝送されるデ
ータが、後述のようにＯＦＤＭ信号を構成するキャリア
と、デジタル変調の多値数とに対応されて伝送されると
き、特定の周波数範囲のキャリア伝送特性が劣化したと
きなどは、データ誤りが特定のデータに集中して生じる
が、それを防ぐための２次元配列されたデータとキャリ
ア周波数の順番を間欠的にするなどのテーブル再配置を
行ない、このようにして得られた信号はＯＦＤＭフレー
ム構成回路４８に供給される。

【００４２】このＯＦＤＭフレーム構成回路４８には、
周波数インタリーブ回路４４より供給される信号のほか
に、復調参照信号発生回路４５で生成される多値変調さ
れたＯＦＤＭ信号の復調に用いる参照信号、誤り検査符
号発生回路４６で生成される、例えばＣＲＣ符号（cycl
ic redundancy check code）による誤りデータ検査用符
号、およびフォーマット情報生成回路４７より供給され
るＯＦＤＭ信号を構成するキャリア番号情報などを含む
フォーマット情報が供給される。

【００４３】このようにして、ＯＦＤＭフレーム構成回
路４８には、これらの２次元テーブルに配列された情報
信号データ、復調参照信号、誤り検査符号、およびフォ
ーマット情報などが供給され、ここではＯＦＤＭ変調信
号を構成する各々のキャリア周波数と、それらのキャリ
ア周波数を例えば多値ＱＡＭ変調するためのレベル信号
が、ＯＦＤＭ信号として送出されるキャリア周波数に対
して関連付けられる後述の２次元テーブルで表現される
フレーム構成の信号として生成され、ＩＦＦＴ回路５２
に供給される。

【００４４】ここでは、２次元テーブルで表現されるフ
レーム構成の信号は、ＯＦＤＭ信号を構成するキャリア
周波数と、そのキャリア周波数で伝送されるデータを多
値変調して生成されるＯＦＤＭ信号が逆フーリエ変換回
路（ＩＦＦＴ）により生成され、生成された信号はガー
ドインターバル付加回路５４に供給される。

【００４５】ここでは、生成された周波数分割多重信号
の、最後のガードインターバルの期間に相当する信号部
分が、生成されたＯＦＤＭ信号の最初の部分に付加さ
れ、空間伝送路で生じるマルチパス歪の影響が少ない信
号とされてＲＦ回路５８に供給される。

【００４６】ここに供給された信号は、空間伝送路で伝
送される、例えばＶＨＦ周波数帯域の信号に、図示しな
い周波数変換回路により変換され、必要な送信電力の信
号に図示しない電力増幅器で高周波増幅されてマルチキ
ャリア送信装置３４より出力されると共に、出力された
信号は電磁波として送信アンテナより空間伝送路に放射
される。

【００４７】このようにして、空間伝送路に放射された
電磁波は受信アンテナにより受信され、その信号はマル
チキャリア受信装置３７のＲＦ回路７２に供給される。

【００４８】ここでは、例えば図示しない高周波増幅、
中間周波数への周波数変換、中間周波数増幅などが行な
われ、これらの処理がされた信号はＦＦＴ回路７４に供
給される。

【００４９】ここでは、供給された信号に対するＦＦＴ
演算処理がなされ、直交されて伝送されたそれぞれのキ
ャリアに対する分割多重された直交周波数成分が求めら
れ、その求められた信号はＯＦＤＭフレームデコード回
路８２に供給される。

【００５０】ここでは、供給されるＯＦＤＭ信号を構成
するそれぞれのキャリアを復調した信号をもとに、２次
元配置されたテーブルに対応する信号レベルとして得ら
れ、この信号レベルは復調参照信号発生回路４５よりの
参照信号レベルが参照されて多値変調された信号が復号
され、その復号されたデータは周波数デインタリーブ回
路８４に供給されるとともに、前述のフォーマット情報
生成回路４７で生成されたキャリア周波数に関する送信
信号のフォーマット情報は、フォーマット情報回路８３
に供給され、そのフォーマット情報回路８３はＯＦＤＭ
フレームデコード回路８２、周波数デインタリーブ回路
８３、デマッピング回路８６、および誤り訂正符号回路
８８が伝送される所定のフォーマットに従った復調、復
号動作を行う様にこれらの回路の動作パラメータが設定
される。

【００５１】このようにしてデコードされ、周波数デイ
ンタリーブ回路８４に供給された信号は、前述の周波数
インタリーブ回路４４が行なったと反対の操作、即ち、
再配置されて伝送された２次元テーブルのデータを、最
初の配置の状態である２次元テーブルの順への並び替え
が行なわれ、その並びかえられたデータはデマッピング
回路８６に供給される。

【００５２】ここでは、２次元配置されたデータを、情
報信号データ、およびそれに付随されて伝送される誤り
訂正符号などのデータに区分けし、それぞれに区分けさ
れたデータは誤り訂正符号回路８８に供給される。

【００５３】ここでは、前述の誤り訂正符号回路４２が
有する、訂正信号のアルゴリズムを解く、例えばリード
ソロモン法により、空間伝送路などで生じた誤りデータ
の検出、及び訂正が行なわれ、データ出力としてマルチ
キャリア受信装置３７より出力されるとともに、誤り訂
正処理の状況が訂正不能頻度判定回路９４に供給され
る。

【００５４】ここでは、例えば誤り訂正処理が十分に行
えなく、訂正洩れが生じたなどの誤り訂正処理の不調情
報が不調キャリア通知回路９６に供給される。

【００５５】ここには、キャリア別エラー検査結果９２
よりのＯＦＤＭを構成するキャリアのうち誤り率の多い
周波数情報も供給されるが、キャリア別エラー検査結果
の信号は、前述の誤り検査符号発生回路４６により生成
された誤り検出符号が上述のＯＦＤＭ送信部５０、空間
伝送路、ＯＦＤＭ受信部７０を介して伝送されたＯＦＤ
Ｍを構成するそれぞれのキャリア毎に行なった誤り率検
査結果の信号として得られている。

【００５６】このようにして、不調キャリア通知回路９
６からは、空間伝送路で伝送されるＯＦＤＭのキャリア
周波数が、例えば他の無線局、放送波、あるいは近接さ
れる例えばパソコンなどの電子機器より干渉を受けてい
る場合などで、良好な伝送特性の得られない不調キャリ
アの番号などの周波数情報が指定されて、ＲＦ回路９８
に供給され、その周波数情報は図示しない周波数変換処
理、高周波増幅処理などがなされて送信アンテナより空
間伝送路に放射される。

【００５７】マルチキャリア送信装置３４では、このよ
うにして送出された不調キャリア周波数情報に関する信
号は受信アンテナで受信され、ＲＦ回路６１で図示しな
い高周波増幅、周波数変換、復調処理がなされ、このよ
うにして得られた不調キャリア選定信号はフォーマット
制御回路６３に供給される。

【００５８】この回路は、マルチキャリア送信装置で変
調されて送出されるＯＦＤＭ信号のうち、不調キャリア
周波数については情報信号の割付を行わない様にするた
めの制御信号が、誤り訂正符号回路４２、マッピング回
路４３、周波数インタリーブ回路４４、フォーマット情
報生成回路４７、ＯＦＤＭフレーム構成回路４８、およ
びＩＦＦＴ回路５２に供給され、これらの回路は、選定
された不調キャリア周波数を使用しない伝送フォーマッ
トに基づいてＯＦＤＭ信号の生成を行なうようにする。

【００５９】このようにして、送信される不調キャリア
を使用しない伝送フォーマット情報はフォーマット情報
生成回路４７で生成されて送信され、受信された信号は
フォーマット情報回路により、そのフォーマットで受信
するための制御信号が生成され、前述の様に、ＯＦＤＭ
フレームデコード回路８２、周波数デインタリーブ回路
８３、デマッピング回路８６、および誤り訂正符号回路
８８が所定のフォーマットによる復調、復号動作を行え
る様に制御する。

【００６０】つぎに、この例に示すマルチキャリア伝送
装置３０に用いられる信号の伝送フォーマットについて
述べる。図４は、その伝送フォーマットに関する信号の
割り当てを示す図である。同図において、横方向に示す
０〜６３の数字は６４本のＯＦＤＭを構成するキャリア
周波数の番号を示しており、縦方向に示す列は時間の順
を示しており、シンボル期間毎に１行づつのデータが伝
送されるようになされている。ここで述べるシンボル期
間は、従来のＯＦＤＭ信号の動作説明に用いられている
周知のシンボル期間であり、それは、ＯＦＤＭ信号を生
成するＩＦＦＴの窓期間にガードインターバル期間を加
えた時間間隔である。

【００６１】この図で、Ｓmn（ｍ、ｎは０以上の整数）
として示される個所は、m列、n行で伝送される、即ち、
第ｍ番目のキャリアで、第ｎ番目のシンボル期間に送出
されるデータを示している。また、Ｒefp（ｐは０以上
の整数）はｐ番目のキャリアで伝送される参照信号を示
している。

【００６２】参照信号はＯＦＤＭを構成する、例えば６
４本の各々のキャリアで、例えばＱＡＭ（quadrature a
mplitude modulation）などのデジタル変調信号を復調
するために必要な、直交変調信号の実軸と虚軸の基準信
号レベルを与えるための信号であり、全てのキャリアに
対して巡回的に配置されている。

【００６３】さらに、Ｃrs（ｒ、ｓは０以上の整数）は
誤り検査用の符号であり、ＯＦＤＭ信号を構成する全て
のキャリアに巡回的に配置され、それぞれのキャリアに
おける伝送品質を検査するためのものである。

【００６４】ここで、上述の参照信号Ｒefpは６４シン
ボルごとに、０〜６３番目のキャリア全てに巡回的に配
置されるが、参照信号の挿入頻度は、必要に応じて更に
多くすることも出来るなど自由に設定できる。

【００６５】つぎに、上述の誤り検査符号Ｃrsについて
述べる。誤り検査符号は、例えばＣＲＣ（cyclic redun
dancy check code）により発生される符号を用いて行な
う。ＣＲＣは誤り検査を行なう比較的大きな長さのデー
タ列を、原始多項式で２を法として除し、剰余項を伝送
するようになした検査符号の方式で、受信側では、受信
されたデータ列の下位ビットに続けて受信された剰余項
を付し、送信側と同一の原始多項式を用いて２を法とす
る除算演算を行い、剰余項が０とならないときは受信さ
れた信号に誤り信号が含まれているとして誤り信号の検
出を行う方法である。

【００６６】このときに伝送する剰余項のビット数をｂ
とすると、データ誤り数がｂビット以内であるデータ誤
りは全て検出できる。従って、例えば剰余項として、１
６ビットを伝送するときは、１６ビット以内の誤り信号
を検出できることとなり、誤りデータの検出能力を高め
るためにも、１６ビット程度以上の剰余項の伝送を行な
うのが好ましいとされている。なお、この誤り信号検出
方法は、１６ビットを超えるデータ誤り数に対しては、
９９．９９８％の確率（１−１／２¹⁶）で誤り信号の検
出ができるなど、十分なデータ誤り検出能力を有してい
る。

【００６７】ところで、ＯＦＤＭを構成する１つのキャ
リアで伝送できるビット数は、そのキャリアに施される
デジタル変調により、例えば１６ＱＡＭを用いるときは
４ビットであり、またＱＰＳＫを用いるときは２ビット
である。微弱電波による伝送では、送信電力が低く抑え
られるため、受信信号のＣ／Ｎ（キャリア信号対雑音
比）は低下しやすい。従って、低い値の多値ＱＡＭデジ
タル変調などが用いられ、１キャリアにより１シンボル
期間に伝送できるビット数は小さい値となる。

【００６８】そこで、剰余項のデータを複数のキャリ
ア、ないしは複数のシンボル期間を用いて伝送すること
となる。しかし、ここで用いられる誤り信号検出は、Ｏ
ＦＤＭ信号を構成するそれぞれのキャリアごとに対する
伝送品質の特性を検出することを目的とするため、複数
のキャリアを用いて誤り検査の対象となるデータ、およ
び剰余項の伝送を行なうことは好ましくなく、これらの
信号の伝送は個別のキャリア毎に、独立して行なわれる
こととなる。

【００６９】図５に、剰余項の構成を示す。ここに示す
剰余項は、Ｃ００〜Ｃ０７の８個に分割されており、分
割された各々の分割剰余項は２ビットづつで構成され、
合計で１６ビットの剰余項を構成している。この場合、
分割剰余項のサイズは２ビットであるため、ＯＦＤＭを
構成するキャリアになされるデジタル変調は、例えばＱ
ＰＳＫが用いられる。ＱＰＳＫは１シンボル期間で４つ
の位置状態を伝送できるが、４は２を２乗して得られる
値であり、１つのシンボルで２ビットの情報を表現でき
る変調方式である。

【００７０】前述の図４における信号の割り当て図で
は、誤り検査符号である分割剰余項Ｃ００の次の分割剰
余項Ｃ０１は、０番目のキャリアにより、異なるシンボ
ル期間で伝送されており、図示しないＣ０２〜Ｃ０７も
０番目のキャリアにより、更に異なるシンボル期間で伝
送されるようになされている。

【００７１】この図におけるＣ１０はキャリア番号１に
対する誤り検査符号であり、Ｃ１１〜Ｃ１７の分割剰余
項は、キャリア番号１に対し、異なるシンボル期間に記
録されている。

【００７２】なお、ここに示した例ではＣ００とＣ０１
は、多くのシンボル期間を隔てて送信されているが、Ｃ
００〜Ｃ０７を連続するシンボル期間で伝送しても良
く、これらの分割剰余項の伝送は、同一番号のキャリア
を用いて行なう以上、設定の仕方は自由である。

【００７３】つぎに、このようにして、伝送品質の悪い
キャリア番号が検出され、指定されたときの、マルチキ
ャリア送信装置３４が送信する好ましい信号フォーマッ
トについて述べる。図６に、周囲の放射雑音等が増加し
たときの誤り信号訂正後の訂正不能頻度を示す。

【００７４】同図において、曲線Ａは前述の従来の実施
例により得られるビット誤り率に対する訂正不能データ
が生じる頻度を示したものである。ここで、指定された
伝送不調キャリア番号に基づいて、フォーマット制御回
路６３が伝送不調キャリアを使用せずに伝送するよう
に、伝送フォーマットを変更するとき、即ち、情報のデ
ータ数を減らし、例えば、ＲＳ（１７２，１８８）のよ
うな誤り訂正符号構成とするとき、誤り訂正符号のパリ
ティ数は同一の１６バイトであるにもかかわらず、同図
のＢに示すように訂正可能領域が拡大し、訂正不能領域
が減少する。

【００７５】このようにしてなされたフォーマットの変
更により、データ転送レートは低下するが伝送信号に対
するエラー耐性は向上する。

【００７６】図７は、以上のようにして構成されたマル
チキャリア伝送装置を無線ＬＡＮシステムに応用したと
きの転送レートをスループット特性として記したもので
ある。同図に示す（Ｃ）は伝送キャリアに干渉がなく、
良好な状態で動作するときの特性を示しており、ビット
誤り率の比較的大きな値まで大きなスループットが得ら
れている。ここで、マルチキャリアを構成するいくつか
のキャリアが周囲からの干渉を受けるときは（Ｂ）のよ
うに中くらいのビット誤り率よりスループットが大幅に
減少する。

【００７７】本実施例で示したように、不調キャリアを
使用せずに伝送するときのスループットを同図の（Ａ）
に示す。ビット誤り率が小さなときのスループットは使
用しないキャリア数に応じて減少するが、ビット誤り率
の変化に対しても比較的安定したスループット特性が得
られており、空間伝送路状態の変化の影響を受けずらい
伝送路が確保されていることになる。

【００７８】通常の無線ＬＡＮシステムにおいて、例え
ば従来の、不調キャリアへの対策を行なわないマルチキ
ャリア伝送装置を使用し、訂正漏れが生じたときなど
は、図示しない受信端末より送信端末に受信を失敗した
データの再送要求が出され、データの再送が行なわれる
が、そのときに再び訂正漏れが生じる可能性が高く、訂
正漏れが頻発したり、常時訂正能力ぎりぎりの訂正処理
がなされることとなり、好ましくない。

【００７９】このようなときは、キャリアのランダムエ
ラー率が低い状態であってもスループットが低下してし
まうため、常に空間伝送路におけるマルチキャリアのそ
れぞれの周波数における状態を監視し、上述の実施例で
示した様に、良好な周波数のキャリアのみを用いて伝送
を行なうようにする必要がある。

【００８０】ここで、図８に、本実施例のキャリア別エ
ラー検査回路により計測した、周囲の放射雑音等による
キャリア別のデータ誤り率の測定例を示す。同図におい
て、０〜６３のキャリア番号のうち、ａ、ｂ、ｃ、およ
びｄにおいて高いデータ誤り率を計測しているが、これ
らのキャリア番号は不調キャリアとして扱い、伝送には
使用しないこととする。

【００８１】即ち、前述の図３に示したキャリア別エラ
ー検査回路９２、および訂正不能頻度判定回路９４はこ
の様な不調キャリアを検出するための回路であり、これ
らの回路により検出され、指定された不調キャリアの周
波数情報はマルチキャリア送信装置３４に通知され、そ
の送信装置３４はこれらのキャリアを使用しない信号フ
ォーマットに変更してＯＦＤＭによるマルチキャリアを
生成して伝送するようにし、マルチキャリア受信装置３
７では安定したスループットが確保されるようにしてい
る。

【００８２】以上、キャリア別に受信される誤り率を検
査して不調キャリアの番号を検出する方法について述べ
たが、不調キャリアを検出する手段は、復調参照信号発
生回路４５で生成されて伝送される復調参照信号など、
予め送出信号レベルが定められている信号の受信状態に
より検査し、指定する方法がある。

【００８３】即ち、空間伝送路の状態が安定していると
きは復調参照信号の出力レベルも安定しており、そのレ
ベル変動の状態を監視して、伝送に使用されたキャリア
の伝送品質を検出することが出来る。

【００８４】通信が開始され、受信状態が安定する前に
キャリアの伝送品質を検査する必要があるときは、復調
参照信号を用いる方法は有効な手段である。

【００８５】以上のように、本実施例の装置によれば、
マルチキャリアを構成するキャリアのそれぞれについ
て、空間伝送路における周囲の電子機器等から受ける伝
送信号の品質を検査し、エラーが大きなキャリアについ
てはそれを使用しないマルチキャリアによる伝送フォー
マットを指定してデータの伝送を行なうため、信号が微
弱であるためのキャリアレベルの低下に伴う誤り信号が
生じるような場合にも、搭載する誤り訂正符号回路によ
り伝送時に生じる誤り信号を訂正することができるた
め、安定した、信号の伝送ができる効果がある。

【００８６】特に、復調参照信号の品質を基に伝送キャ
リアの伝送品質の検査を行なうマルチキャリア送信装置
においては、不調キャリアの検出が容易に行なえるた
め、例えばマルチキャリア受信装置の通信開始時など、
通信パラメータの設定が完了する前に不調キャリアを検
出、指定して送信装置に伝送することができるため、通
信開始時より安定した通信路を確保しやすいなどの効果
がある。

【００８７】なお、上記実施例に限らず、複数のマルチ
キャリア送信装置とその受信装置が近接して設置される
ときは、空間伝送路における伝送特性を検査する不調キ
ャリア送信部を搭載するマルチキャリア受信装置の設置
台数を少なくし、他のマルチキャリア送信装置は、不調
キャリア送信部を搭載する受信装置からの不調キャリア
周波数情報を基に近接する周波数のキャリアを用いない
フォーマットにより伝送を行なう構成にしても同様の効
果を奏する。

【００８８】また、本実施例では、情報信号入力端子よ
り供給される信号に対して誤り訂正符号回路４２により
誤り信号訂正用符号を付加する構成として述べたが、誤
り訂正符号回路の挿入場所はここの場所に限ることな
く、例えば周波数インタリーブ回路４４の後に設置して
も良い。このときのマルチキャリア再生装置３７におけ
る誤り訂正符号回路８８は、ＯＦＤＭフレームデコード
回路８２と周波数デインタリーブ回路８４との間に挿入
されることとなり、前述の構成と同様に誤り信号の訂正
処理を行なう。

【００８９】さらにまた、記述のＯＦＤＭ信号は、それ
を構成するキャリア信号が、例えば数本おきに１本ずつ
存在するような間欠型のマルチキャリアシステムであっ
てもよく、その場合においても、上述の効果を有するマ
ルチキャリア送信装置とその受信装置、及びそのデータ
送信方法を実現することが出来る。

【００９０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、マルチキ
ャリアを構成する個々のキャリア毎に受信品質を検査
し、受信品質の悪いキャリアを指定し、それを使用しな
い伝送フォーマットを定めて送信し、受信装置はその伝
送フォーマット情報を受信し、それに従った受信を行な
うため、微弱信号による伝送などで、伝送キャリアのＣ
／Ｎ（carrier to noise ratio）が十分に得られない伝
送路においても、発生した誤りデータを訂正する誤り訂
正回路を正常に動作させることができるため、比較的安
定した状態で、データの伝送を行なうことができる送信
装置を安価に構成することができる効果がある。

【００９１】また、請求項２記載の発明によれば、伝送
品質の悪いキャリアを指定して、その情報を送信装置に
伝送し、送信装置は伝送品質の悪いキャリアを用いない
伝送フォーマットで、データを伝送するため、例えば微
弱信号により伝送され、伝送キャリアのＣ／Ｎ（carrie
r to noise ratio）が十分に得られない信号の受信にお
いても、発生した誤りデータを訂正する誤り訂正回路を
正常に動作させることができるので、比較的安定した状
態で、データの受信を行なうことができる受信装置を安
価に構成できる効果がある。

【００９２】請求項３記載の発明によれば、マルチキャ
リアを構成する個々のキャリア毎に受信品質を検査する
ための伝送フォーマットによりデータの送信を行えるた
め、その送信データを受信する受信装置はＯＦＤＭを構
成するそれぞれのキャリアに対するデータ誤りの検査を
容易に行えるため、受信装置よりデータ誤り率の大きな
キャリアの情報を得て、誤り率の小さなキャリアのみを
用いて情報信号を伝送することができるため、微弱信号
による伝送などで、伝送キャリアのＣ／Ｎが十分に得ら
れない伝送路においても、比較的安定した状態で、デー
タの伝送を行なうことができる送信装置を安価に構成す
ることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るマルチキャリア送信装置
及びその受信装置で構成されるマルチキャリア伝送装置
の概略ブロック図である。

【図２】本発明のマルチキャリア送信装置の概略ブロッ
ク図である。

【図３】本発明のマルチキャリア受信装置の概略ブロッ
ク図である。

【図４】本発明の実施例に関る信号割り当てを示す図で
ある。

【図５】本発明の実施例に関る誤り検査符号の一例を示
す図である。

【図６】周囲の放射雑音等が増加したときの誤り信号訂
正後の訂正不能頻度を示す図である。

【図７】周囲の放射雑音等が増加したときのスループッ
トの量を示す図である。

【図８】周囲の放射雑音等が増加したときのキャリア別
のデータ誤り率を示す図である。

【図９】従来のマルチキャリア伝送装置の概略ブロック
図である。

【図１０】従来のマルチキャリア伝送装置に関るマルチ
キャリア送信装置の概略ブロック図である。

【図１１】従来のマルチキャリア伝送装置に関るマルチ
キャリア受信装置の概略ブロック図である。

【図１２】従来のマルチキャリア伝送装置に用いられる
マルチキャリアの周波数スペクトラムを示す図である。

【符号の説明】

３０ マルチキャリア伝送装置 ３４ マルチキャリア送信装置 ３７ マルチキャリア受信装置 ４０ 入力回路部 ４２ 誤り訂正符号回路 ４３ マッピング回路 ４４ 周波数インタ、リーブ回路 ４５ 復調参照信号発生回路 ４６ 誤り検査符号発生回路 ４７ フォーマット情報生成回路 ４８ ＯＦＤＭフレーム構成回路 ５０ ＯＦＤＭ送信部 ５２ ＩＦＦＴ回路 ５４ ガードインターバル付加回路 ５８ ＲＦ 回路 ６０ 不調キャリア受信部 ６１ ＲＦ回路 ６３ フォーマット制御回路 ７０ ＯＦＤＭ受信部 ７２ ＲＦ回路 ７４ ＦＦＴ回路 ８０ 出力回路部 ８２ ＯＦＤＭフレームデコード回路 ８３ フォーマット情報回路 ８４ 周波数デインタリーブ回路 ８６ デマッピング回路 ８８ 誤り訂正符号回路 ９０ 不調キャリア送信部 ９２ キャリア別エラー検査回路 ９４ 訂正不能頻度判定回路 ９６ 不調キャリア通知回路 ９８ ＲＦ回路 １３０ マルチキャリア伝送装置 １３４ マルチキャリア送信装置 １３７ マルチキャリア受信装置 １４０ 入力回路部 １５０ ＯＦＤＭ送信部 １７０ ＯＦＤＭ受信部 １８０ 出力回路部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】供給される情報信号を、ＯＦＤＭ方式によ
   り変調して送信するマルチキャリア送信装置において、 この装置より送出された信号を受信するマルチキャリア
   受信装置より送信される、ＯＦＤＭ信号を構成するそれ
   ぞれのキャリアのうち受信品質が不良であると指定され
   るキャリア番号情報を受信する不調キャリア受信回路
   と、 前記供給される情報信号と、その情報信号に付加される
   誤り訂正信号を、前記不調キャリア番号のキャリアを除
   くマルチキャリアを用いて伝送するＯＦＤＭ信号を生成
   するためのＯＦＤＭフレーム構成回路と、 そのＯＦＤＭフレーム構成回路より供給された信号を基
   にＯＦＤＭ信号を生成するＩＦＦＴ回路と、 ＩＦＦＴ回路により生成された信号を送信信号に変換し
   て送信アンテナに供給する高周波回路と、より構成され
   ることを特徴とするマルチキャリア送信装置。
2. 【請求項２】ＯＦＤＭ信号を生成するマルチキャリア送
   信装置から送出された送信信号を受信するマルチキャリ
   ア受信装置において、 受信アンテナより供給されるＯＦＤＭ信号の復調を行な
   い、復調信号を得るＦＦＴ回路と、 そのＦＦＴ回路より得られる復調信号のキャリア毎の伝
   送品質を検査し、伝送品質の悪い不調キャリアを指定
   し、その指定したキャリアの周波数情報を前記マルチキ
   ャリア送信装置に伝送するための信号を生成する不調キ
   ャリア通知回路と、 その不調キャリア通知回路により生成された信号を前記
   マルチキャリア送信装置に送信する信号に変換し、変換
   された信号を送信アンテナに供給する高周波回路と、 前記ＦＦＴ回路よりの復調信号が供給され、前記マルチ
   キャリア送信装置から送信される送信信号フォーマット
   情報を得るフォーマット情報回路と、 そのフォーマット情報回路より供給された情報に基づい
   て、前記復調信号を復号するための配列を行うデマッピ
   ング回路と、 そのデマッピング回路から供給される信号をもとに、前
   記マルチキャリア送信装置から送信された信号を復号し
   た出力信号として生成し、出力するように構成したこと
   を特徴とするマルチキャリアの受信装置。
3. 【請求項３】供給される情報信号を、ＯＦＤＭ方式によ
   り変調して送信するマルチキャリア送信装置におけるデ
   ータ送信方法において、 その情報信号に誤り訂正符号を付加した送信用信号を生
   成する送信用信号生成ステップと、 その送信用信号を、ＯＦＤＭ信号を構成する複数のキャ
   リアと、シンボル周期の時間順序とよりなる２次元テー
   ブルに割り当てた第１のフレーム構成データを生成する
   第１のフレーム構成データ生成ステップと、 その第１のフレーム構成データのうちの、１つのキャリ
   アで伝送されるデータに対して付加される誤り検査符号
   を生成する誤り検査符号生成ステップと、 その生成された誤り検査符号を、その１つのキャリアで
   伝送されるデータの信号配列に挿入した第２のフレーム
   構成データを生成する第２のフレーム構成データ生成ス
   テップと、 その生成された第２のフレーム構成のデータを基にＯＦ
   ＤＭ信号を生成するステップを有して前記ＯＦＤＭ信号
   をアンテナより放射するようになしたことを特徴とする
   データ送信方法。