JP2006211172A - 送信キャリア可変多重伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
高品質を必要とする多種のサービスやメディアのデータ、大きな伝送容量を必要とするデータなど、伝送条件の異なる多種の情報データを、複数のユーザが配分された１チャネルの周波数帯域の伝送路で効率的に伝送できる、送信キャリア多重伝送装置を提供する。
【解決手段】
周波数配分された周波数帯域を複数のブロックに分割して、該任意のブロックを複数のサブキャリアで構成し多重化し、前記複数のブロックから複数ユーザが複数のブロックを任意に選択して、伝送条件の異なる複数の情報データを伝送するようにし、各ブロックのサブキャリア数を切替え変更でき、各ブロックの変調器の変調方式を切替え変更でき、各ブロックの誤り訂正の符号化器の符号化率を切替え変更できるようにする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、伝送路の状況、多種のメディアあるいは多種のサービス等の異なる伝送条件に対応して、高速な情報データを効率良く伝送することのできる送信キャリア可変多重伝送装置に関するものである。

従来のスペクトル拡散多重伝送装置としては、特開平１１−２３４２４１号公報（特許文献１）や特開２０００−１８３８４９号公報（特許文献２）が知られている。

特許文献1には、送信チャネル識別回路および送信チャネル制御回路により、要求される伝送条件や所望の伝送容量に応じて、パケット単位で、多重伝送する複数チャネル毎のデータ変調器とスペクトル拡散変調器について変調多値数、拡散多値変調信号の出力振幅およびチャネル多重数を可変するようにし、複数の送信情報データを同一ユーザのデータチャネルとして多重伝送することが記載されている。

また、特許文献2には、複数チャネルについて信号対干渉雑音電力比を算出する回路と、この算出値により折返し送信チャネルの変調多値数とチャネル多重数の指定情報を判定する回路とを備え、該判定結果である折返し送信チャネルの変調多値数とチャネル多重数の指定情報を伝送データに付加して相手局に送信する送信部と、相手局から受信した送信チャネルの変調多値数とチャネル多重数の指定情報に従い、送信情報データのチャネル多重数と各チャネルのデータ変調および拡散変調の変調多値数をパケット単位で設定し、同一ユーザのチャネルとして多重伝送する受信部とを備えることが記載されている。

特開平１１−２３４２４１号公報

特開２０００−１８３８４９号公報

以下、本発明者が検討した、送信情報データを複数のサブキャリアに分割し、各サブキャリア毎に変調を行ない周波数多重化して伝送する、送信キャリア多重伝送装置について、図３及び図４を用いてデータの送受信動作を説明する。

図３は、この送信キャリア多重伝送装置の送信部の構成の一例を示すブロック図であり、図４は、この送信キャリア多重伝送装置の受信部の構成の一例を示すブロック図である。
図３に示すように、送信情報データ301は、データ分割回路302で複数のデータに分割され、それぞれの送信サブキャリア変調部303に入力される。符号化器304で誤り訂正の符号化、変調器305でデータの変調を行い、各サブキャリアの送信サブキャリア変調信号310が出力され、それらの送信サブキャリア変調信号310を周波数多重化回路311で多重化し、送信部より送信多重信号312が送信される。

図４に示すように、受信部で受信された受信多重信号401は、周波数分離回路402で送信された複数のサブキャリアに対応させて分離され、受信サブキャリア変調信号403がそれぞれの受信サブキャリア復調部404に入力される。受信サブキャリア変調信号403は、復調器405で復調され、復号器406で誤り訂正の復号が行われ、複数のサブキャリア復調部404からサブキャリアの復号データが出力される。複数の復号データをデータ合成回路412で合成し、受信部より受信情報データ413を出力する。
該送信キャリア多重伝送装置では、周波数選択性フェージングのある伝搬路へ対応するために、上記のようにサブキャリアに分割し多重化した信号を伝送しており、サブキャリアをブロックに分割し、複数の情報データを伝送する機能は無く、周波数配分された１チャネルの周波数帯域で１ユーザの情報データの伝送を行う装置となっている。

ところで、近年のマルチメディア通信においては、高品質、大容量を必要とする多種のサービスやメディアのデータを、配分された周波数帯域で効率良く伝送できる技術が必要とされている。しかし、従来の送信キャリア多重伝送装置においては、上述したように、複数の情報データを多重化する機能が無く、トラヒックが大きくなった場合には呼損の発生し易い課題がある。

多種のサービスやメディアによって要求される伝送品質が異なるため、あるサービスにおいて伝送品質が満たされていても、他のサービスに対しては伝送品質を満たすことができなくなる欠点もある。また、異なる伝送条件の情報データを伝送する場合には、複数のチャネルを使用しなければ伝送できなくなり、周波数利用効率の低下を発生させてしまう課題もある。

そこで、本発明は、上述した従来の課題を解決し、高品質を必要とする多種のサービスやメディアのデータ、大きな伝送容量を必要とするデータなど、伝送条件の異なる多種の情報データを、配分された１チャネルの周波数帯域の伝送路で効率的に伝送できる、送信キャリア多重伝送装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明は、周波数配分された周波数帯域を複数のブロックに分割して、該任意のブロックを複数のサブキャリアで構成し多重化し、該周波数帯域で通信を行う伝送装置であって、前記複数のブロックから複数ユーザが複数のブロックを任意に選択して、伝送条件の異なる複数の情報データを伝送するようにしている。
また、前記複数のブロックから複数ユーザが複数のブロックを任意に選択し、同じサブキャリア数で構成される同じ帯域のブロックを複数ブロック使用して、同じ情報データを各ブロックで伝送することを特徴とする。
また、本伝送装置において、各ブロックのサブキャリア数を切替え変更できること、各ブロックの変調器の変調方式を切替え変更できること、各ブロックの誤り訂正の符号化器の符号化率を切替え変更できることを特徴とする。
また、本伝送装置において、各ブロックのサブキャリア数と、変調器の変調方式と、誤り訂正の符号化器の符号化率とを複数条件について組合せて切替え変更できることを特徴とする。

本発明によれば、より高品質な伝送、より大きな伝送容量を必要とする多種のサービスやメディアのデータなど、伝送条件の異なる多種の情報データを、周波数配分された１チャネルの周波数帯域で、より効率的に伝送することができ、全体の伝送容量、スループットをより向上することができる。

以下、本発明の送信キャリア可変多重伝送装置について、図１、図２を用いて複数の情報データの送受信動作を説明する。

図１は、本発明の送信キャリア可変多重伝送装置の一実施形態の送信部の構成を示すブロック図であり、図２は、本発明の送信キャリア可変多重伝送装置の一実施形態の受信部の構成を示すブロック図である。

送信情報データ[1]〜[N]101は各送信ブロック102に入力され、送信部制御回路106の制御により符号化器103で誤り訂正の符号化を行い、データ分割回路104を介して複数のデータに分割され、ブロック毎の送信サブキャリア(1-1)〜(N-m)変調部113に入力され変調器105でデータの変調を行い、各サブキャリアの送信サブキャリア変調信号110が出力される。符号化器104の符号化率、送信サブキャリアに対応した複数データへの分割、変調器105の変調方式の切替え変更は、送信情報データ[1]〜[N]101の伝送条件に対応して指定される設定条件に従い、送信部制御回路106で制御される。また、上記の指定された設定条件に対応する伝送条件識別情報109は、送信部制御信号107に従って伝送条件識別情報付加回路108により送信サブキャリア変調信号110に付加される。次いで、各ブロックの送信サブキャリア変調信号110を周波数多重化回路111で多重化し、送信部より送信多重信号112が送信される。

ここで、上記の伝送条件識別情報109は、各送信ブロックの１サブキャリアあるいは複数のサブキャリアの送信信号、または、予め指定した送信ブロックの１サブキャリアあるいは複数のサブキャリアの送信信号に付加させる制御を行う。

受信部は、受信した受信多重信号201を周波数分離回路202で送信された複数ブロックのサブキャリアに対応させて分離し、受信サブキャリア変調信号203をそれぞれの受信サブキャリア(1-1)〜(N-m)復調部214に入力する。受信サブキャリア変調信号203は復調器205で復調され、データ合成回路206で各サブキャリアのデータが合成され、復号器207で誤り訂正の復号が行われ、各受信ブロックから受信情報データ[1]〜[N]213を出力する。復調器205の変調方式の切替え変更、各サブキャリアの復号データのデータ合成、復号器207の符号化率の切替え変更は、受信信号に付加された伝送条件識別情報209により伝送条件情報210を伝送条件識別回路208で識別し、受信部制御回路211で制御される。

ここで、伝送条件情報210については、前記送信部において識別情報を付加した、各ブロックの１サブキャリアあるいは複数のサブキャリアの受信信号、または、予め指定したブロックの１サブキャリアあるいは複数のサブキャリアの受信信号から、伝送条件識別回路208により伝送条件情報210を取得する。ただし、伝送開始時におけるサブキャリア数、変調方式、誤り訂正及び符号化率の伝送条件については、予め指定した固定の伝送条件とし、伝送条件情報を識別せずに受信部で復調、復号ができるようにしておく。

ところで、上記の伝送条件識別情報209を伝送する方法には、次のような方法がある。第１の方法は、周波数多重化して伝送するパイロットチャネルに識別情報を付加して伝送し、パイロットチャネルの受信信号から伝送条件を識別する方法であり、第２の方法は、信号がパケットで伝送される場合に、パケットの先頭に識別情報を付加して伝送し、受信パケットの先頭から伝送条件を識別する方法であり、さらに他の方法としては、１パケット前のパケットデータで識別情報を付加して伝送する方法などがある。
このような識別情報の伝送方法のいずれかにより、受信部において、各ブロックの送信されたサブキャリア数を識別することが可能となり、送信部の分割された各ブロックのサブキャリア数と同一となるように制御し、各サブキャリアの復調データを合成して、多重伝送した複数の受信情報データ[1]〜[N]213を出力できる。

次に、本発明に関わる周波数多重化について、図５、図６のサブキャリア変調信号ブロックの周波数多重化実用例を用いて説明する。周波数多重化は、各サブキャリア変調信号に搬送波信号を乗積し、それぞれのサブキャリア変調信号を周波数方向に並べる処理である。

図５は、サブキャリア変調信号の帯域幅が等間隔の場合であり、サブキャリア変調信号にそれぞれ等間隔の搬送波信号を乗積して、周波数方向に等間隔に並べる処理を行い多重化し、サブキャリア変調信号のブロックを一つの信号に変換する。

図６に示すような、ブロック毎にサブキャリア数を変更し異なる帯域幅のサブキャリア変調信号とする場合には、周波数間隔の異なる搬送波信号をそれぞれのサブキャリア変調信号に乗積して、周波数方向に並べる処理を行い多重化し、サブキャリア変調信号のブロックを一つの信号に変換する。

以上説明した本発明の送信キャリア可変多重伝送装置において、周波数選択性フェージングのある伝搬路に対応してサブキャリア数を任意に変更することができ、高品質の情報データや、リアルタイム性を要求される情報データを伝送する場合には、符号化率を低下させ誤り訂正の効果を高くし、より少ない変調多値数の変調方式に切替え変更することで、高品質のデータ伝送が可能となる。

また、大容量を必要とする情報データを送信する場合には、ブロック帯域を広く設定し、より多い変調多値数の変調方式に切替え変更し、符号化率を高くすることにより大容量の伝送が可能となる。

また、１ユーザに複数の情報データを割当てられるようにし、各情報データを複数に分割した各ブロックに割り当てることで、複数ユーザに対応した伝送も可能となる。
また、同じ帯域幅のサブキャリアで構成される複数のブロックにおいて、同数のサブキャリアを用いて同じ情報データを伝送することで、受信部において周波数ダイバーシチ効果を得られる伝送も可能となる。
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、伝送路の状況、多種のメディアあるいは多種のサービス等の異なる伝送条件に対応して、高速な情報データを効率良く伝送することができる。

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、第1の実施例として、周波数配分された周波数帯域を複数のブロックに分割して、該任意のブロックを複数のサブキャリアで構成し多重化し、該周波数帯域で通信を行う伝送装置であって、前記複数のブロックから複数ユーザが複数のブロックを任意に選択して、伝送条件の異なる複数の情報データを伝送することを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置とすることができる。
また、第２の実施例として、周波数配分された周波数帯域を複数のブロックに分割して、該任意のブロックを複数のサブキャリアで構成し多重化し、該周波数帯域で通信を行う伝送装置であって、前記複数のブロックから複数ユーザが複数のブロックを任意に選択し、同じサブキャリアで構成される同じ帯域のブロックを複数ブロック使用して、同じ情報データを各ブロックで伝送することを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置とすることができる。
また、前記第1の実施例1または第2の実施例の送信キャリア可変多重伝送装置であって、各ブロックのサブキャリア数を切替え変更できることを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置とすることができる。
また、前記第1の実施例1または第2の実施例の送信キャリア可変多重伝送装置であって、各ブロックの変調器の変調方式を切替え変更できることを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置とすることができる。
また、前記第1の実施例1または第2の実施例の送信キャリア可変多重伝送装置であって、各ブロックの誤り訂正の符号化器の符号化率を切替え変更できることを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置とすることができる。
また、前記第1の実施例1または第2の実施例の送信キャリア可変多重伝送装置であって、各ブロックについて、サブキャリア数と、変調器の変調方式と、誤り訂正の符号化器の符号化率とを複数条件について組合せて切替え変更できることを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置とすることができる。

したがって、伝送路の状況、多種のメディアあるいは多種のサービス等の異なる伝送条件に対応して、高速な情報データを効率良く伝送することができる。

本発明に係る送信キャリア可変多重伝送装置の一実施形態の送信部の構成を示すブロック図である。 本発明に係る送信キャリア可変多重伝送装置の一実施形態の受信部の構成を示すブロック図である。 本発明者が本発明をする過程で検討した送信キャリア多重伝送装置の送信部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明者が本発明をする過程で検討した送信キャリア多重伝送装置の受信部の構成の一例を示すブロック図である。 本発明に係る全ブロックにおいて帯域幅が同じサブキャリア変調信号による周波数多重化を説明するための図である。 本発明に係る各ブロックにおいてサブキャリア数を変更した場合のサブキャリア変調信号による周波数多重化を説明するための図である。

符号の説明

101, 301：送信情報データ、102：送信ブロック、113, 303：送信サブキャリア変調部、
103：符号化器(誤り訂正 符号化率切替)、104：データ分割回路（分割数切替）、
105：変調器(変調方式切替)、106：送信部制御回路、107：送信部制御信号、
108：伝送条件識別情報付加回路、109：送信部の伝送条件識別情報、
110, 310：送信サブキャリア変調信号、111, 311：周波数多重化回路、
112, 312：送信多重信号、201, 401：受信多重信号、202, 402：周波数分離回路、
203, 403：受信サブキャリア変調信号、214, 404：受信サブキャリア復調部、
205：復調器(変調方式切替)、206：データ合成回路(合成数切替)、
207：復号器(誤り訂正 符号化率切替)、208：伝送条件識別回路、
209：受信部の伝送条件識別情報、210：伝送条件情報、211：受信部制御回路、
212：受信部制御信号、213, 413：受信情報データ、302：データ分割回路、
304：符号化器(誤り訂正)、305：変調器、405：復調器、406：復号器(誤り訂正)、
412：データ合成回路。

Claims (6)

1. 周波数配分された周波数帯域を複数のブロックに分割して、該任意のブロックを複数のサブキャリアで構成し多重化し、該多重化した周波数帯域で通信を行う伝送装置であって、前記複数のブロックから複数ユーザの各々が複数のブロックを任意に選択して、伝送条件の異なる複数の情報データを伝送することを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置。
2. 周波数配分された周波数帯域を複数のブロックに分割して、該任意のブロックを複数のサブキャリアで構成し多重化し、該多重化した周波数帯域で通信を行う伝送装置であって、前記複数のブロックから複数ユーザの各々が複数のブロックを任意に選択し、同じサブキャリアで構成される同じ帯域のブロックを複数ブロック使用して、同じ情報データを各ブロックで伝送することを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置。
3. 前記請求項1または請求項2に記載の送信キャリア可変多重伝送装置であって、
   各ブロックのサブキャリア数を切替え変更できることを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置。
4. 前記請求項1または請求項2に記載の送信キャリア可変多重伝送装置であって、
   各ブロックの変調器の変調方式を切替え変更できることを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置。
5. 前記請求項1または請求項2に記載の送信キャリア可変多重伝送装置であって、
   各ブロックの誤り訂正の符号化器の符号化率を切替え変更できることを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置。
6. 前記請求項1または請求項2に記載の送信キャリア可変多重伝送装置であって、
   各ブロックについて、サブキャリア数と、変調器の変調方式と、誤り訂正の符号化器の符号化率とを複数条件について組合せて切替え変更できることを特徴とする送信キャリア可変多重伝送装置。
   
   
   
   

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