JP2002261726A - Ｏｆｄｍ信号送受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＯＦＤＭ信号のデータ伝送効率を向上させ
る。 【解決手段】 防護区間長の決定および符号化方式およ
び復号方式および変調方式および復調方式の設定を遅延
の時間的広がりの推定結果およびＳＮ比推定結果の双方
を考慮して行う。

Description

【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
信に用いられるＯＦＤＭ(Orthogonal FrequencyDivisio
n Multiplexing)信号の送受信に利用する。特にＯＦＤ
Ｍ信号のデータ伝送効率の向上を目指す送受信装置に利
用する。

【０００２】

【従来の技術】図６を用いて従来のＯＦＤＭ信号送受信
装置の動作を説明する。ここでは、一例としてサブキャ
リア数が４の場合について述べる。受信信号は、アナロ
グ・ディジタル変換回路（以下、Ａ／Ｄ変換回路とい
う）１によってディジタル信号に変換され、防護区間削
除回路２に入力される。防護区間とは、通信相手局間と
の伝搬路において遅延した過去のデータ信号を含む信号
が、現在受信しているデータ信号を含む信号に干渉を与
える区間である。防護区間削除回路２では、すでに受信
されている通信相手局からの制御信号に含まれる防護区
間長を指定する防護区間長信号によって指定された長さ
の防護区間が削除される。

【０００３】防護区間削除回路２によって防護区間が削
除された信号は、高速フーリエ変換回路３によってフー
リエ変換処理が行われ、４つのサブキャリア信号が得ら
れる。４つのサブキャリア信号は、サブキャリア復調回
路１６と遅延広がり推定回路７にそれぞれ入力される。
サブキャリア復調回路１６では、各サブキャリア信号に
対する復調データを出力する。

【０００４】符号変換回路１７は、サブキャリア復調回
路１６の復調データを変換し、制御信号分離回路１８に
入力する。制御信号分離回路１８では、受信データと、
通信相手局からの制御信号に含まれる防護区間長信号と
が分離されてそれぞれ出力される。

【０００５】一方、遅延広がり推定回路７は、入力され
た４つのサブキャリア信号から、通信相手局間との伝搬
路における遅延の時間的広がりを推定する。遅延広がり
推定回路７から出力される推定結果は、防護区間長決定
回路１９によって判定され、通信相手局の送信防護区間
長を決定する。なお、防護区間長決定回路１９には、前
記推定結果に対応する防護区間長が記録されたテーブル
が設けられており、防護区間長決定回路１９は、このテ
ーブルを参照して適当な防護区間長を決定する。防護区
間長決定回路１９から出力される防護区間長信号を含む
制御信号は制御信号挿入回路２０に入力され、送信デー
タとともに符号変換回路２１において送信符号系列に変
換される。

【０００６】符号変換回路２１より出力された４つの信
号は、サブキャリア変調回路２２に入力される。サブキ
ャリア変調回路２２では、４つの入力信号がそれぞれ変
調され、４つのサブキャリア信号が得られる。高速逆フ
ーリエ変換回路１３は、サブキャリア変調回路２２が出
力するサブキャリアを逆フーリエ変換し、防護区間挿入
回路１４へ出力する。

【０００７】防護区間挿入回路１４では、制御信号分離
回路１８からの防護区間長信号により指定された長さの
防護区間を高速逆フーリエ変換回路１３の出力信号に挿
入する。防護区間挿入回路１４の出力信号はディジタル
・アナログ変換回路（以下、Ｄ／Ａ変換回路という）１
５によってアナログ信号に変換されて送信信号が得られ
る。

【０００８】なお、サブキャリア数を４とした場合につ
いて説明したが、サブキャリア数をさらに８、１６、３
２、…と増やした場合についても同様の構成で対応する
ことができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来のＯＦＤＭ信号送
受信装置では、伝搬路における遅延の時間的広がりの推
定結果をもとに防護区間長を制御している。このため
に、例えば、遅延波による干渉に強い送信データに対し
て誤り訂正符号化率の高い符号変換を行った場合、ある
いは多値数の少ない変調方式をサブキャリアに用いた場
合等のようにＳＮ比（信号対雑音比）が高く、実際に
は、短い防護区間長であっても十分に低い誤り率で通信
が行える状況にある場合でも防護区間長の長さの決定に
際してはＳＮ比を考慮しておらず、単に遅延の時間的広
がりの推定結果のみに基づき防護区間長が決定されるた
め、実際に伝送可能なデータ量を下回るデータ量により
通信が行われることがある。

【００１０】また、防護区間長の決定以外にもＳＮ比を
考慮しないための弊害として考えられることは、ＳＮ比
が高く、実際には高い誤り訂正符号化率を必要としない
場合に、高い誤り訂正符号化率を用いれば、データ長が
必要以上に長くなり、実際に伝送可能なデータ量を下回
るデータ量により通信が行われることがある。

【００１１】本発明は、このような背景に行われたもの
であって、ＯＦＤＭ信号のデータ伝送効率を向上させる
ことができるＯＦＤＭ信号送受信装置を提供することを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はＯＦＤＭ信号送
受信装置であって、ＯＦＤＭ信号を送信する送信装置
と、ＯＦＤＭ信号を受信する受信装置とを備え、前記受
信装置は、受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ
変換回路と、このＡ／Ｄ変換回路より出力される信号の
防護区間を通信相手局から到来する制御信号に含まれる
防護区間長信号にしたがって削除する防護区間削除回路
と、この防護区間削除回路の出力信号をフーリエ変換す
る高速フーリエ変換回路と、この高速フーリエ変換回路
の出力信号の復調データを出力するサブキャリア復調回
路と、このサブキャリア復調回路の復調データの受信符
号系列に誤り訂正符号により誤り訂正を行い受信データ
に変換する受信側の符号変換回路と、この符号変換回路
の受信データから通信相手局から到来する制御信号を抽
出する手段と、前記高速フーリエ変換回路の出力信号に
したがって自己の送受信装置間の伝搬路における遅延の
時間的広がりを推定する手段と、この推定する手段の推
定結果を含むパラメータにしたがって通信相手局に伝達
する防護区間長を決定する手段とを備え、前記送信装置
は、送信データに前記防護区間長を決定する手段により
決定された防護区間長信号を含む制御信号を挿入する手
段と、送信データを誤り訂正符号により送信符号系列に
変換する送信側の符号変換回路と、この符号変換回路よ
り出力された信号を変調するサブキャリア変調回路と、
このサブキャリア変調回路の出力信号を逆フーリエ変換
する高速逆フーリエ変換回路と、この高速逆フーリエ変
換回路の出力信号に通信相手局の防護区間長信号にした
がって防護区間を挿入する防護区間挿入回路と、この防
護区間挿入回路の出力信号をアナログ信号に変換するＤ
／Ａ変換回路とを備えたＯＦＤＭ信号送受信装置であ
る。

【００１３】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記サブキャリア復調回路の復調方式および前記サブキャ
リア変調回路の変調方式および前記受信側の符号変換回
路の誤り訂正符号の復号方式および前記送信側の符号変
換回路の誤り訂正符号の符号化方式はそれぞれ複数の方
式が変更可能に設けられ、希望信号の電力と雑音の電力
との比を推定するＳＮ比（信号対雑音比）推定手段が設
けられ、前記遅延の時間的広がりを推定する手段および
前記ＳＮ比推定手段の推定結果に応じて前記送信側の符
号変換回路の符号化方式および前記受信側の符号変換回
路の復号方式および前記サブキャリア変調回路の変調方
式および前記サブキャリア復調回路の復調方式をそれぞ
れ決定する通信方法決定手段を備え、前記制御信号を挿
入する手段は、送信データに前記通信方法決定手段によ
り決定された各方式の情報を含む制御信号を挿入する手
段を備え、前記抽出する手段により抽出された前記制御
信号に含まれる前記各方式の情報にしたがって前記送信
側の符号変換回路の符号化方式および前記受信側の符号
変換回路の復号方式および前記サブキャリア変調回路の
変調方式および前記サブキャリア復調回路の復調方式を
それぞれ指定された方式に設定する手段を備え、前記防
護区間長を決定する手段は、前記パラメータに前記ＳＮ
比推定手段の推定結果を加えたパラメータにより防護区
間長を決定する手段を備えたところにある。

【００１４】このように、防護区間長の決定および符号
化方式および復号方式および変調方式および復調方式の
設定を遅延の時間的広がりの推定結果およびＳＮ比推定
結果の双方を考慮して行うことにより、いずれも最適な
長さあるいは方式とすることができるため、ＯＦＤＭ信
号のデータ伝送効率を向上させることができる。

【００１５】例えば、遅延が大きくてもＳＮ比が高けれ
ば干渉に強いため、防護区間の重要性は低い。したがっ
て、防護区間長を短くすることができる。あるいは、防
護区間長は従来どおりの長さとした場合でも符号化方式
および復号方式および変調方式および復調方式の設定を
行い、誤り訂正に要するデータ量を削減することによ
り、誤り訂正に要するデータ量が削減された分、通信情
報の伝送量を増加させることができるため、ＯＦＤＭ信
号のデータ伝送効率を向上させることができる。

【００１６】前記通信方法決定手段は、前記遅延の時間
的広がりを推定する手段および前記ＳＮ比推定手段の推
定結果に対応し、ＯＦＤＭ信号の誤り訂正符号化率およ
び多値数がそれぞれ記録されたテーブルを備え、前記防
護区間長を決定する手段は、前記遅延の時間的広がりを
推定する手段および前記ＳＮ比推定手段の推定結果に対
応して防護区間長が記録されたテーブルを備えることに
より実現することができる。

【００１７】これにより、防護区間長の決定および符号
化方式および復号方式および変調方式および復調方式の
設定を遅延の時間的広がりの推定結果およびＳＮ比推定
結果の双方を考慮して行うことができる。

【００１８】本発明における遅延の時間的広がりとは、
電力および到来時刻の異なる複数の遅延波の時間軸上に
おける電力の分布のことを指す。遅延の時間的広がり
は、各遅延波の到来時刻とその電力の情報である遅延プ
ロファイルや、各遅延波の到来時刻を電力で重み付けし
て標準偏差をとった遅延スプレッドや、それらに準ずる
評価関数等によって推定評価される。

【００１９】本発明のＯＦＤＭ信号送受信装置の他の構
成としては、ＯＦＤＭ信号を送信する送信装置と、ＯＦ
ＤＭ信号を受信する受信装置とを備え、前記受信装置
は、受信信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回
路と、このＡ／Ｄ変換回路より出力される信号の防護区
間を通信相手局から到来する制御信号に含まれる防護区
間長信号にしたがって削除する防護区間削除回路と、こ
の防護区間削除回路の出力信号をフーリエ変換する高速
フーリエ変換回路と、この高速フーリエ変換回路の出力
信号の復調データを出力するサブキャリア復調回路と、
このサブキャリア復調回路の復調データの受信符号系列
に誤り訂正符号により誤り訂正を行い受信データに変換
する受信側の符号変換回路と、この符号変換回路の受信
データから通信相手局から到来する制御信号を抽出する
手段と、前記高速フーリエ変換回路の出力信号にしたが
って自己の送受信装置間の伝搬路における遅延の時間的
広がりを推定する手段と、この推定する手段の推定結果
にしたがって通信相手局に伝達する防護区間長を決定す
る手段とを備え、前記送信装置は、送信データに前記防
護区間長を決定する手段により決定された防護区間長信
号を含む制御信号を挿入する手段と、送信データを誤り
訂正符号により送信符号系列に変換する送信側の符号変
換回路と、この符号変換回路より出力された信号を変調
するサブキャリア変調回路と、このサブキャリア変調回
路の出力信号を逆フーリエ変換する高速逆フーリエ変換
回路と、この高速逆フーリエ変換回路の出力信号に通信
相手局の防護区間長信号にしたがって防護区間を挿入す
る防護区間挿入回路と、この防護区間挿入回路の出力信
号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路とを備えた
ＯＦＤＭ信号送受信装置である。

【００２０】ここで、本発明の特徴とするところは、前
記サブキャリア復調回路の復調方式および前記サブキャ
リア変調回路の変調方式および前記受信側の符号変換回
路の誤り訂正符号の復号方式および前記送信側の符号変
換回路の誤り訂正符号の符号化方式はそれぞれ複数の方
式が変更可能に設けられ、希望信号の電力と雑音の電力
との比を推定するＳＮ比（信号対雑音比）推定手段が設
けられ、前記ＳＮ比推定手段の推定結果に応じて前記送
信側の符号変換回路の符号化方式および前記受信側の符
号変換回路の復号方式および前記サブキャリア変調回路
の変調方式および前記サブキャリア復調回路の復調方式
をそれぞれ決定する通信方法決定手段を備え、前記制御
信号を挿入する手段は、送信データに前記通信方法決定
手段により決定された各方式の情報を含む制御信号を挿
入する手段を備え、前記抽出する手段により抽出された
前記制御信号に含まれる前記各方式の情報にしたがって
前記送信側の符号変換回路の符号化方式および前記受信
側の符号変換回路の復号方式および前記サブキャリア変
調回路の変調方式および前記サブキャリア復調回路の復
調方式をそれぞれ指定された方式に設定する手段を備え
たところにある。

【００２１】前記通信方法決定手段は、前記ＳＮ比推定
手段の推定結果に対応し、ＯＦＤＭ信号の誤り訂正符号
化率および多値数がそれぞれ記録されたテーブルを備え
ることにより実現することができる。

【００２２】本構成によれば、防護区間長の決定に関し
ては従来どおりとし、符号化方式および復号方式および
変調方式および復調方式の設定をＳＮ比推定結果に基づ
き行う。このように、防護区間長は従来どおりの長さと
した場合でもＳＮ比推定結果に応じて符号化方式および
復号方式および変調方式および復調方式の設定を行い、
誤り訂正に要するデータ量を削減することにより、誤り
訂正に要するデータ量が削減された分、通信情報の伝送
量を増加させることができるため、ＯＦＤＭ信号のデー
タ伝送効率を向上させることができる。

【００２３】本構成の利点は、従来のＯＦＤＭ信号送受
信装置の一部を改造することにより、本発明のＯＦＤＭ
信号送受信装置とすることができるところである。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明実施例のＯＦＤＭ信号送受
信装置を図１および図２を参照して説明する。図１は本
発明第一実施例のＯＦＤＭ信号送受信装置のブロック構
成図である。図２は本発明第二実施例のＯＦＤＭ信号送
受信装置の要部ブロック構成図である。

【００２５】本発明はＯＦＤＭ信号送受信装置であっ
て、第一実施例は図１に示すように、ＯＦＤＭ信号を送
信する送信装置Ｔと、ＯＦＤＭ信号を受信する受信装置
Ｒとを備え、受信装置Ｒは、受信信号をディジタル信号
に変換するＡ／Ｄ変換回路１と、このＡ／Ｄ変換回路１
より出力される信号の防護区間を通信相手局から到来す
る制御信号に含まれる防護区間長信号にしたがって削除
する防護区間削除回路２と、この防護区間削除回路２の
出力信号をフーリエ変換する高速フーリエ変換回路（Ｆ
ＦＴ回路と図示）３と、この高速フーリエ変換回路３の
出力信号の復調データを出力するサブキャリア復調回路
４と、このサブキャリア復調回路４の復調データの受信
符号系列に誤り訂正符号により誤り訂正を行い受信デー
タに変換する受信側の符号変換回路５と、この符号変換
回路５の受信データから通信相手局から到来する制御信
号を抽出する制御信号分離回路６と、高速フーリエ変換
回路３の出力信号にしたがって自己の送受信装置間の伝
搬路における遅延の時間的広がりを推定する遅延広がり
推定回路７と、この遅延広がり推定回路７の推定結果を
含むパラメータにしたがって通信相手局に伝達する防護
区間長を決定する通信方法決定回路９とを備え、送信装
置Ｔは、送信データに通信方法決定回路９により決定さ
れた防護区間長信号を含む制御信号を挿入する制御信号
挿入回路１０と、送信データを誤り訂正符号により送信
符号系列に変換する送信側の符号変換回路１１と、この
符号変換回路１１より出力された信号を変調するサブキ
ャリア変調回路１２と、このサブキャリア変調回路１２
の出力信号を逆フーリエ変換する高速逆フーリエ変換回
路（ＩＦＦＴ回路と図示）１３と、この高速逆フーリエ
変換回路１３の出力信号に通信相手局の防護区間長信号
にしたがって防護区間を挿入する防護区間挿入回路１４
と、この防護区間挿入回路１４の出力信号をアナログ信
号に変換するＤ／Ａ変換回路１５とを備えたＯＦＤＭ信
号送受信装置である。

【００２６】ここで、本発明の特徴とするところは、サ
ブキャリア復調回路４の復調方式およびサブキャリア変
調回路１２の変調方式および符号変換回路５の誤り訂正
符号の復号方式および符号変換回路１１の誤り訂正符号
の符号化方式はそれぞれ複数の方式が変更可能に設けら
れ、希望信号の電力と雑音の電力との比を推定するＳＮ
比推定回路８が設けられ、通信方法決定回路９は、遅延
広がり推定回路７およびＳＮ比推定回路８の推定結果に
応じて符号変換回路１１の符号化方式および符号変換回
路５の復号方式およびサブキャリア変調回路１２の変調
方式およびサブキャリア復調回路４の復調方式をそれぞ
れ決定し、制御信号挿入回路１０は、送信データに通信
方法決定回路９により決定された各方式の情報を含む制
御信号を挿入し、制御信号分離回路６により抽出された
前記制御信号に含まれる前記各方式の情報にしたがって
符号変換回路１１の符号化方式および符号変換回路５の
復号方式およびサブキャリア変調回路１２の変調方式お
よびサブキャリア復調回路４の復調方式をそれぞれ指定
された方式に設定し、さらに、通信方法決定回路９は、
前記パラメータにＳＮ比推定回路８の推定結果を加えた
パラメータにより防護区間長を決定するところにある。

【００２７】通信方法決定回路９は、遅延広がり推定回
路７およびＳＮ比推定回路８の推定結果に対応し、防護
区間長およびＯＦＤＭ信号の誤り訂正符号化率および多
値数がそれぞれ記録されたテーブル３０、３１および３
２を備えている。

【００２８】あるいは、本発明はＯＦＤＭ信号送受信装
置であって、第二実施例は図１および図２に示すよう
に、図１の通信方法決定回路９の代わりに図２の通信方
法決定回路２３および２４を配置した構成であり、ＯＦ
ＤＭ信号を送信する送信装置Ｔと、ＯＦＤＭ信号を受信
する受信装置Ｒとを備え、受信装置Ｒは、受信信号をデ
ィジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換回路１と、このＡ／
Ｄ変換回路１より出力される信号の防護区間を通信相手
局から到来する制御信号に含まれる防護区間長信号にし
たがって削除する防護区間削除回路２と、この防護区間
削除回路２の出力信号をフーリエ変換する高速フーリエ
変換回路３と、この高速フーリエ変換回路３の出力信号
の復調データを出力するサブキャリア復調回路４と、こ
のサブキャリア復調回路４の復調データの受信符号系列
に誤り訂正符号により誤り訂正を行い受信データに変換
する受信側の符号変換回路５と、この符号変換回路５の
受信データから通信相手局から到来する制御信号を抽出
する制御信号分離回路６と、高速フーリエ変換回路３の
出力信号にしたがって自己の送受信装置間の伝搬路にお
ける遅延の時間的広がりを推定する遅延広がり推定回路
７と、この遅延広がり推定回路７の推定結果にしたがっ
て通信相手局に伝達する防護区間長を決定する通信方法
決定回路２３とを備え、送信装置Ｔは、送信データに通
信方法決定回路２３により決定された防護区間長信号を
含む制御信号を挿入する制御信号挿入回路１０と、送信
データを誤り訂正符号により送信符号系列に変換する送
信側の符号変換回路１１と、この符号変換回路１１より
出力された信号を変調するサブキャリア変調回路１２
と、このサブキャリア変調回路１２の出力信号を逆フー
リエ変換する高速逆フーリエ変換回路１３と、この高速
逆フーリエ変換回路１３の出力信号に通信相手局の防護
区間長信号にしたがって防護区間を挿入する防護区間挿
入回路１４と、この防護区間挿入回路１４の出力信号を
アナログ信号に変換するＤ／Ａ変換回路１５とを備えた
ＯＦＤＭ信号送受信装置である。

【００２９】ここで、本発明の特徴とするところは、サ
ブキャリア復調回路４の復調方式およびサブキャリア変
調回路１２の変調方式および符号変換回路５の誤り訂正
符号の復号方式および符号変換回路１１の誤り訂正符号
の符号化方式はそれぞれ複数の方式が変更可能に設けら
れ、希望信号の電力と雑音の電力との比を推定するＳＮ
比推定回路８が設けられ、ＳＮ比推定回路８の推定結果
に応じて符号変換回路１１の符号化方式および符号変換
回路５の復号方式およびサブキャリア変調回路１２の変
調方式およびサブキャリア復調回路４の復調方式をそれ
ぞれ決定する通信方法決定回路２４を備え、制御信号挿
入回路１０は、送信データに通信方法決定回路２４によ
り決定された各方式の情報を含む制御信号を挿入し、制
御信号分離回路６により抽出された前記制御信号に含ま
れる前記各方式の情報にしたがって符号変換回路１１の
符号化方式および符号変換回路５の復号方式およびサブ
キャリア変調回路１２の変調方式およびサブキャリア復
調回路４の復調方式をそれぞれ指定された方式に設定す
るところにある。

【００３０】通信方法決定回路２４は、ＳＮ比推定回路
８の推定結果に対応し、ＯＦＤＭ信号の誤り訂正符号化
率および多値数がそれぞれ記録されたテーブル４１を備
える。

【００３１】ここで、図３および図４を参照してテーブ
ルについて説明する。図３は本発明第一実施例のＯＦＤ
Ｍ信号送受信装置におけるテーブル３０、３１、３２を
説明するための図であり、図４は本発明第二実施例のＯ
ＦＤＭ信号送受信装置におけるテーブル４０、４１を説
明するための図である。

【００３２】図３および図４に示すテーブルでは、遅延
の時間的広がりをｄと表記し、ＳＮ比をＳＮＲと表記す
る。遅延の時間的広がりｄは、遅延広がり推定回路７に
より推定された値である。ＳＮ比はＳＮ比推定回路８に
より推定された値である。また、説明をわかりやすくす
るために、具体的数値の代わりに“大”、“中”、
“小”の３つの段階を記録したテーブルを示す。実際の
テーブルでは、さらに段階が細かく設定され、具体的数
値が記録される。ここで、本発明実施例のテーブルを用
いることにより、伝送効率が向上する一例を説明する。

【００３３】図３（ａ）は防護区間長を決定するための
テーブル３０である。例えば、ｄが“小”であるという
ことは、遅延の時間的広がりが小さいということであ
る。したがって、防護区間長も“小”すなわち短くてよ
い。ｄが“小”であれば、ＳＮＲの如何にかかわらず、
防護区間長は“小”すなわち短くてよい。また、ｄが
“中”であるということは、遅延の時間的広がりが普通
程度であるということである。したがって、防護区間長
も“中”すなわち普通程度でよい。しかし、ｄが“中”
であってもＳＮＲが“大”すなわち信号対雑音比が大き
くて干渉に強い状態であれば防護区間長は“小”すなわ
ち短くてよい。このように防護区間長が短くできる分、
通信情報を多く伝送することができるため、伝送効率を
向上させることができる。また、ｄが“大”であるとい
うことは、遅延の時間的広がりが大きいということであ
る。したがって、防護区間長も“大”すなわち長くとる
ことが必要になる。しかし、ｄが“大”であってもＳＮ
Ｒが“大”すなわち信号対雑音比が大きく干渉に強い状
態であれば防護区間長は“小”すなわち短くてよい。こ
のように、遅延の時間的広がりの推定結果ｄおよびＳＮ
比推定結果ＳＮＲの双方を考慮することにより、従来と
比較して防護区間長が短くできる分、通信情報を多く伝
送することができるため、伝送効率を向上させることが
できる。

【００３４】図３（ｂ）は誤り訂正符号化率を決定する
ためのテーブル３１である。例えば、ＳＮＲが“大”で
あるということは、信号対雑音比が大きいということで
あり、信号誤りの発生する確率が低いということである
ので、その場合には、誤り訂正符号化率は“小”とする
ことができる。また、ＳＮＲが“小”であるということ
は、信号対雑音比が小さいということである。したがっ
て、信号誤りの発生する確率が高いということである。
したがって、誤り訂正符号化率は大きい方がよいが、ｄ
が“小”であるということは、遅延の時間的広がりが小
さいということであり、干渉を受ける可能性は低いとい
うことである。したがって、誤り訂正符号化率は“中”
すなわち普通程度とすることができる。このように、遅
延の時間的広がりの推定結果ｄおよびＳＮ比推定結果Ｓ
ＮＲの双方を考慮することにより、従来と比較して誤り
訂正符号化率が小さくできる分、通信情報を多く伝送す
ることができるため、伝送効率を向上させることができ
る。

【００３５】図３（ｃ）は多値数を決定するためのテー
ブル３２である。例えば、ＳＮＲが“大”であるという
ことは、信号対雑音比が大きいということであり、信号
誤りの発生する確率が低いということであるので、その
場合には、多値数を“大”とすることができる。また、
ＳＮＲが“小”であるということは、信号対雑音比が小
さいということである。したがって、信号誤りの発生す
る確率が高いということである。したがって、多値数は
小さい方がよいが、ｄが“小”であるということは、遅
延の時間的広がりが小さいということであり、干渉を受
ける可能性は低いということである。したがって、多値
数は“中”すなわち普通程度とすることができる。この
ように、遅延の時間的広がりの推定結果ｄおよびＳＮ比
推定結果ＳＮＲの双方を考慮することにより、従来と比
較して多値数を大きくできる分、通信情報を多く伝送す
ることができるため、伝送効率を向上させることができ
る。

【００３６】図４（ａ）は防護区間長を決定するための
テーブル４０であり、これは図６で既に説明した従来の
ＯＦＤＭ信号送受信装置のものと同じである。

【００３７】図４（ｂ）は誤り訂正符号化率および多値
数を決定するためのテーブル４１であり、ＳＮ比推定回
路８の推定結果に応じて誤り訂正符号化率および多値数
が記録されている。第二実施例で用いるテーブル４１
は、遅延の時間的広がりの推定結果は反映されていない
が、従来のＯＦＤＭ信号送受信装置では、誤り符号化率
および多値数をＳＮ比に応じて設定するといった発想は
導入されておらず、ＳＮ比によってこれらの設定値を変
更することにより、伝送効率がＳＮ比に対応して最適な
値をとることができるために、伝送効率を向上させるこ
とができる。第二実施例の利点としては、従来のＯＦＤ
Ｍ信号送受信装置に一部改造を加えることにより、本発
明のＯＦＤＭ信号送受信装置を実現できるところにあ
る。

【００３８】以下では、本発明実施例をさらに詳細に説
明する。

【００３９】（第一実施例）本発明第一実施例のＯＦＤ
Ｍ信号送受信装置を図１を参照して説明する。ここで
は、一例としてサブキャリア数が４の場合について説明
する。受信信号は、Ａ／Ｄ変換回路１によってディジタ
ル信号に変換され、防護区間削除回路２に入力される。
防護区間削除回路２では、すでに受信されている通信相
手局からの制御信号に含まれる防護区間長信号により指
定された長さの防護区間が削除される。

【００４０】防護区間削除回路２の出力信号は、高速フ
ーリエ変換回路３によってフーリエ変換処理が行われ、
４つのサブキャリア信号が得られる。４つのサブキャリ
ア信号は、サブキャリア復調回路４と遅延広がり推定回
路７とＳＮ比推定回路８にそれぞれ入力される。

【００４１】サブキャリア復調回路４では、すでに受信
されている通信相手局からの制御信号に含まれる変調方
式信号により指定された変調方式に対応する復調方式に
設定し、各サブキャリア信号に対する復調データを出力
する。

【００４２】符号変換回路５は、すでに受信されている
通信相手局からの制御信号に含まれる誤り訂正符号方式
信号により指定された誤り訂正符号化率に対応する復号
方式に設定し、サブキャリア復調回路４の復調データを
変換し、制御信号分離回路６に入力する。

【００４３】制御信号分離回路６では、受信データと、
通信相手局からの制御信号に含まれる送信データの誤り
訂正符号方式信号およびサブキャリアの変調方式信号お
よび防護区間長信号とが分離されてそれぞれ出力され
る。

【００４４】一方、遅延広がり推定回路７は、入力され
た４つのサブキャリア信号から、通信相手局との伝搬路
における遅延の時間的広がりを推定する。また、ＳＮ比
推定回路８は、入力された４つのサブキャリア信号か
ら、通信相手局間との伝搬路における希望信号の電力と
雑音との電力の比を推定する。

【００４５】遅延広がり推定回路７はＳＮ比推定回路８
から出力される推定結果は、通信方法決定回路９によっ
て判定され、通信相手局の送信データの誤り訂正符号方
式と通信相手局の送信サブキャリアの変調方式と通信相
手局の送信防護区間長を決定する。

【００４６】通信方法決定回路９から出力される誤り訂
正符号方式信号と変調方式信号と防護区間長信号は制御
信号挿入回路１０に入力され、送信データとともに符号
変換回路１１により、制御信号分離回路６からの誤り訂
正符号方式信号によって、誤り訂正符号方式が設定さ
れ、送信符号系列に変換される。符号変換回路１１より
出力された４つの信号は、サブキャリア変調回路１２に
入力される。サブキャリア変調回路１２では、制御信号
分離回路６からの変調方式信号によって、４つの入力信
号の変調方式を設定し、４つのサブキャリア信号が得ら
れる。

【００４７】高速逆フーリエ変換回路１３は、サブキャ
リア変調回路１２が出力するサブキャリアを逆フーリエ
変換し、防護区間挿入回路１４へ出力する。防護区間挿
入回路１４では、制御信号分離回路６からの防護区間長
信号によって、高速逆フーリエ変換回路１３の出力信号
に防護区間を挿入する。防護区間挿入回路１４の出力信
号はＤ／Ａ変換回路１５によってアナログ信号に変換さ
れ、送信信号が得られる。

【００４８】（第二実施例）本発明第二実施例のＯＦＤ
Ｍ信号送受信装置を図２を参照して説明する。第二実施
例では、第一実施例で示した通信方法決定回路９の代わ
りに、遅延広がり推定回路７から出力される推定結果よ
り通信相手局の送信防護区間長を決定する通信方法決定
回路２３と、ＳＮ比推定回路８から出力される推定結果
より通信相手局の送信データの誤り訂正符号方式と通信
相手局の送信サブキャリアの変調方式を決定する通信方
法決定回路２４とを備える。

【００４９】第二実施例では、防護区間長決定に関して
は従来と同様に遅延広がり推定回路７の推定結果に基づ
いて行い、誤り訂正符号方式および変調方式に関しては
ＳＮ比推定回路８の推定結果に基づいて行う。

【００５０】（実施例まとめ）本発明実施例のＯＦＤＭ
信号送受信装置によれば、ＯＦＤＭ信号のデータ伝送効
率の向上を図ることができる。具体的な効果の一例とし
て、第一実施例のＯＦＤＭ信号送受信装置における周波
数選択性フェージング通信路におけるシミュレーション
結果を図５に示す。図５は本発明の効果を説明するため
の図であり、横軸にＳＮ比［ｄＢ］をとり、縦軸にデー
タ伝送量［Ｍｂｉｔ／ｓ］をとる。パケット誤り率は１
０^−３以下であり、遅延分散は２５０ｎｓである。従来
の技術では変調方式に１６ＱＡＭ、符号化率（Ｒ）に９
／１６を用いている。一方、本発明実施例では変調方式
に１６ＱＡＭと６４ＱＡＭ、符号化率（Ｒ）に９／１６
と３／４とを用いている。

【００５１】従来の技術では、ＳＮ比が高くなっても変
調方式と符号化率を変更しないため、データ伝送量を増
やすことができないが、本発明では、変調方式、符号化
率および防護区間長を伝搬路におけるＳＮ比および遅延
の時間的広がりの推定結果により決定するため、データ
伝送量を増やすことができる。図５から明らかなよう
に、本発明技術の適用により、データ伝送量が増大し、
ＯＦＤＭ信号のデータ伝送効率が大幅に改善される。

【００５２】なお、第二実施例のＯＦＤＭ信号送受信装
置においても従来の技術と比較してデータ伝送効率の改
善が認められた。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＯＦＤＭ信号のデータ伝送効率を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例のＯＦＤＭ信号送受信装置の
ブロック構成図。

【図２】本発明第二実施例のＯＦＤＭ信号送受信装置の
要部ブロック構成図。

【図３】本発明第一実施例のＯＦＤＭ信号送受信装置で
用いるテーブルを説明するための図。

【図４】本発明第二実施例のＯＦＤＭ信号送受信装置で
用いるテーブルを説明するための図。

【図５】本発明の効果を説明するための図。

【図６】従来のＯＦＤＭ信号送受信装置のブロック構成
図。

【符号の説明】

１ Ａ／Ｄ変換回路 ２ 防護区間削除回路 ３ 高速フーリエ変換回路 ４、１６ サブキャリア復調回路 ５、１１、１７、２１ 符号変換回路 ６ 制御信号分離回路 ７ 遅延広がり推定回路 ８ ＳＮ比推定回路 ９、２３、２４ 通信方法決定回路 １０、２０ 制御信号挿入回路 １２、２２ サブキャリア変調回路 １３ 高速逆フーリエ変換回路 １４ 防護区間挿入回路 １５ Ｄ／Ａ変換回路 １８ 制御信号分離回路 １９ 防護区間長決定回路 ３０、３１、３２、４０、４１ テーブル Ｔ 送信装置 Ｒ 受信装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 梅比良 正弘 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K014 AA01 BA05 FA11 HA06 HA10 5K022 DD01 DD13 DD19 DD23 DD33

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Divisi
   on Multiplexing)信号を送信する送信装置と、ＯＦＤＭ
   信号を受信する受信装置とを備え、 前記受信装置は、 受信信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジ
   タル変換回路と、このアナログ・ディジタル変換回路よ
   り出力される信号の防護区間を通信相手局から到来する
   制御信号に含まれる防護区間長信号にしたがって削除す
   る防護区間削除回路と、この防護区間削除回路の出力信
   号をフーリエ変換する高速フーリエ変換回路と、この高
   速フーリエ変換回路の出力信号の復調データを出力する
   サブキャリア復調回路と、このサブキャリア復調回路の
   復調データの受信符号系列に誤り訂正符号により誤り訂
   正を行い受信データに変換する受信側の符号変換回路
   と、この符号変換回路の受信データから通信相手局から
   到来する制御信号を抽出する手段と、前記高速フーリエ
   変換回路の出力信号にしたがって自己の送受信装置間の
   伝搬路における遅延の時間的広がりを推定する手段と、
   この推定する手段の推定結果を含むパラメータにしたが
   って通信相手局に伝達する防護区間長を決定する手段と
   を備え、 前記送信装置は、 送信データに前記防護区間長を決定する手段により決定
   された防護区間長信号を含む制御信号を挿入する手段
   と、送信データを誤り訂正符号により送信符号系列に変
   換する送信側の符号変換回路と、この符号変換回路より
   出力された信号を変調するサブキャリア変調回路と、こ
   のサブキャリア変調回路の出力信号を逆フーリエ変換す
   る高速逆フーリエ変換回路と、この高速逆フーリエ変換
   回路の出力信号に通信相手局の防護区間長信号にしたが
   って防護区間を挿入する防護区間挿入回路と、この防護
   区間挿入回路の出力信号をアナログ信号に変換するディ
   ジタル・アナログ変換回路とを備えたＯＦＤＭ信号送受
   信装置において、 前記サブキャリア復調回路の復調方式および前記サブキ
   ャリア変調回路の変調方式および前記受信側の符号変換
   回路の誤り訂正符号の復号方式および前記送信側の符号
   変換回路の誤り訂正符号の符号化方式はそれぞれ複数の
   方式が変更可能に設けられ、 希望信号の電力と雑音の電力との比を推定するＳＮ比
   （信号対雑音比）推定手段が設けられ、 前記遅延の時間的広がりを推定する手段および前記ＳＮ
   比推定手段の推定結果に応じて前記送信側の符号変換回
   路の符号化方式および前記受信側の符号変換回路の復号
   方式および前記サブキャリア変調回路の変調方式および
   前記サブキャリア復調回路の復調方式をそれぞれ決定す
   る通信方法決定手段を備え、 前記制御信号を挿入する手段は、送信データに前記通信
   方法決定手段により決定された各方式の情報を含む制御
   信号を挿入する手段を備え、 前記抽出する手段により抽出された前記制御信号に含ま
   れる前記各方式の情報にしたがって前記送信側の符号変
   換回路の符号化方式および前記受信側の符号変換回路の
   復号方式および前記サブキャリア変調回路の変調方式お
   よび前記サブキャリア復調回路の復調方式をそれぞれ指
   定された方式に設定する手段を備え、 前記防護区間長を決定する手段は、前記パラメータに前
   記ＳＮ比推定手段の推定結果を加えたパラメータにより
   防護区間長を決定する手段を備えたことを特徴とするＯ
   ＦＤＭ信号送受信装置。
2. 【請求項２】 前記通信方法決定手段は、 前記遅延の時間的広がりを推定する手段および前記ＳＮ
   比推定手段の推定結果に対応し、 ＯＦＤＭ信号の誤り訂正符号化率および多値数がそれぞ
   れ記録されたテーブルを備え、 前記防護区間長を決定する手段は、前記遅延の時間的広
   がりを推定する手段および前記ＳＮ比推定手段の推定結
   果に対応して防護区間長が記録されたテーブルを備えた
   請求項１記載のＯＦＤＭ信号送受信装置。
3. 【請求項３】 ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Divisi
   on Multiplexing)信号を送信する送信装置と、ＯＦＤＭ
   信号を受信する受信装置とを備え、 前記受信装置は、 受信信号をディジタル信号に変換するアナログ・ディジ
   タル変換回路と、このアナログ・ディジタル変換回路よ
   り出力される信号の防護区間を通信相手局から到来する
   制御信号に含まれる防護区間長信号にしたがって削除す
   る防護区間削除回路と、この防護区間削除回路の出力信
   号をフーリエ変換する高速フーリエ変換回路と、この高
   速フーリエ変換回路の出力信号の復調データを出力する
   サブキャリア復調回路と、このサブキャリア復調回路の
   復調データの受信符号系列に誤り訂正符号により誤り訂
   正を行い受信データに変換する受信側の符号変換回路
   と、この符号変換回路の受信データから通信相手局から
   到来する制御信号を抽出する手段と、前記高速フーリエ
   変換回路の出力信号にしたがって自己の送受信装置間の
   伝搬路における遅延の時間的広がりを推定する手段と、
   この推定する手段の推定結果にしたがって通信相手局に
   伝達する防護区間長を決定する手段とを備え、 前記送信装置は、 送信データに前記防護区間長を決定する手段により決定
   された防護区間長信号を含む制御信号を挿入する手段
   と、送信データを誤り訂正符号により送信符号系列に変
   換する送信側の符号変換回路と、この符号変換回路より
   出力された信号を変調するサブキャリア変調回路と、こ
   のサブキャリア変調回路の出力信号を逆フーリエ変換す
   る高速逆フーリエ変換回路と、この高速逆フーリエ変換
   回路の出力信号に通信相手局の防護区間長信号にしたが
   って防護区間を挿入する防護区間挿入回路と、この防護
   区間挿入回路の出力信号をアナログ信号に変換するディ
   ジタル・アナログ変換回路とを備えたＯＦＤＭ信号送受
   信装置において、 前記サブキャリア復調回路の復調方式および前記サブキ
   ャリア変調回路の変調方式および前記受信側の符号変換
   回路の誤り訂正符号の復号方式および前記送信側の符号
   変換回路の誤り訂正符号の符号化方式はそれぞれ複数の
   方式が変更可能に設けられ、 希望信号の電力と雑音の電力との比を推定するＳＮ比
   （信号対雑音比）推定手段が設けられ、 前記ＳＮ比推定手段の推定結果に応じて前記送信側の符
   号変換回路の符号化方式および前記受信側の符号変換回
   路の復号方式および前記サブキャリア変調回路の変調方
   式および前記サブキャリア復調回路の復調方式をそれぞ
   れ決定する通信方法決定手段を備え、 前記制御信号を挿入する手段は、送信データに前記通信
   方法決定手段により決定された各方式の情報を含む制御
   信号を挿入する手段を備え、 前記抽出する手段により抽出された前記制御信号に含ま
   れる前記各方式の情報にしたがって前記送信側の符号変
   換回路の符号化方式および前記受信側の符号変換回路の
   復号方式および前記サブキャリア変調回路の変調方式お
   よび前記サブキャリア復調回路の復調方式をそれぞれ指
   定された方式に設定する手段を備えたことを特徴とする
   ＯＦＤＭ信号送受信装置。
4. 【請求項４】 前記通信方法決定手段は、 前記ＳＮ比推定手段の推定結果に対応し、 ＯＦＤＭ信号の誤り訂正符号化率および多値数がそれぞ
   れ記録されたテーブルを備えた請求項３記載のＯＦＤＭ
   信号送受信装置。