JP2008219144A - 伝送方法、伝送システム、送信装置及び受信装置 - Google Patents

伝送方法、伝送システム、送信装置及び受信装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2008219144A
JP2008219144A JP2007050127A JP2007050127A JP2008219144A JP 2008219144 A JP2008219144 A JP 2008219144A JP 2007050127 A JP2007050127 A JP 2007050127A JP 2007050127 A JP2007050127 A JP 2007050127A JP 2008219144 A JP2008219144 A JP 2008219144A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
unit
frequency band
spectrum
transmission
data series
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007050127A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5028618B2 (ja
Inventor
Shinsuke Ihi
信介 衣斐
Masaichi Sanpei
政一 三瓶
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka University NUC
Original Assignee
Osaka University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to JP2007050127A priority Critical patent/JP5028618B2/ja
Application filed by Osaka University NUC filed Critical Osaka University NUC
Priority to CN2008800065367A priority patent/CN101622840B/zh
Priority to BRPI0808050-0A2A priority patent/BRPI0808050A2/pt
Priority to EP08704238A priority patent/EP2129020A4/en
Priority to KR1020097018553A priority patent/KR101064671B1/ko
Priority to US12/528,662 priority patent/US8594224B2/en
Priority to PCT/JP2008/051487 priority patent/WO2008105214A1/ja
Publication of JP2008219144A publication Critical patent/JP2008219144A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5028618B2 publication Critical patent/JP5028618B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647—Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2649—Demodulators
    • H04L27/265—Fourier transform demodulators, e.g. fast Fourier transform [FFT] or discrete Fourier transform [DFT] demodulators
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • H04L1/0003—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate by switching between different modulation schemes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0009—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the channel coding
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0015—Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the adaptation strategy
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/004—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received by using forward error control
    • H04L1/0045—Arrangements at the receiver end
    • H04L1/0047—Decoding adapted to other signal detection operation
    • H04L1/005—Iterative decoding, including iteration between signal detection and decoding operation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03006—Arrangements for removing intersymbol interference
    • H04L25/03159—Arrangements for removing intersymbol interference operating in the frequency domain
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00—Baseband systems
    • H04L25/02—Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/03—Shaping networks in transmitter or receiver, e.g. adaptive shaping networks
    • H04L25/03828—Arrangements for spectral shaping; Arrangements for providing signals with specified spectral properties
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/01—Equalisers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2626—Arrangements specific to the transmitter only
    • H04L27/2627—Modulators
    • H04L27/2634—Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation
    • H04L27/2636—Inverse fast Fourier transform [IFFT] or inverse discrete Fourier transform [IDFT] modulators in combination with other circuits for modulation with FFT or DFT modulators, e.g. standard single-carrier frequency-division multiple access [SC-FDMA] transmitter or DFT spread orthogonal frequency division multiplexing [DFT-SOFDM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0037—Inter-user or inter-terminal allocation
    • H04L5/0041—Frequency-non-contiguous
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/50—Reducing energy consumption in communication networks in wire-line communication networks, e.g. low power modes or reduced link rate

Abstract

【課題】周波数帯域を有効活用でき、また干渉に伴う伝送効率の低下を低減することが可能な伝送方法を提供する。
【解決手段】ＤＦＴ部１２は変調デジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する。受信装置の使用周波数帯域通知部は、送信装置１へ、使用周波数帯域を通知する。送信装置１の削除部１４１は、整形部１３による注水定理に基づくスペクトル波形の整形の後、使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除する。そして、削除部１４１により削除した後のスペクトルに係る各データ系列のデジタル信号を合成部１６により合成して送信装置１から受信装置へ送信する。受信装置の受信側変換部は、送信部により送信されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する。最後にターボ等化部は変換されたスペクトルをターボ等化する。
【選択図】図２

Description

本発明は、変調されたデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する伝送方法、伝送システム、送信装置及び受信装置に関する。
携帯電話機、無線ＬＡＮ(Local Area Network)、ＷｉＭＡＸ(Worldwide Interoperability for Microwave Access)等の広域無線ＬＡＮ等、複数の無線通信システムが実用化されている。このような無線通信システムの増加に伴い使用可能な周波数資源が逼迫するという問題が発生している。特に６ＧＨｚ以下の帯域は、携帯電話機等に緻密に使用されておりその問題は大きい。このような問題を解消するためにコグニティブ無線に関する研究がなされている。
コグニティブ無線は、複数の無線システムの間で高度に周波数を共有しつつ、無線通信システムの高度化を狙おうとする新たな技術提案である。コグニティブ無線は，端末または基地局等の無線機に周辺の電波環境を認識または認知（cognitive）する機能を持たせるものである。認識または認知した電波環境に応じて、無線通信に使用する周波数及び方式等を無線機が自ら選定して、周波数の使用効率を高めようとするものである。これにより使用者は、高速のデータ通信及び安定した通信サービスを享受できるようになる。
また、３ＧＰＰ(3rd Generation Partnership Project)における上り回線の伝送方式では、割り当て帯域内でのスペクトルの有効使用を図る技術としてＳＣ−ＦＤＭＡ(Single Carrier transmission Frequency Division Multiple Access)を検討している。ＳＣ−ＦＤＭＡにおいては、ＤＦＴ(Discrete Fourier Transform)後の各スペクトル間に適宜０のスペクトルを挿入する技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照）。
サード ジェネレーション パートナーシップ プロジェクト、テクニカル スペシフィケーション グループ レィディオ アクセス ネットワーク、フィジカル レイヤー アスペクツ フォー イボルブド ユーティーアールエー（リリース７）, V1.5.0 2006-5 p67-69 (3rd Generation Partnership Project, Technical Specification Group Radio Access Network; Physical Layer Aspects for Evolved UTRA (Release 7), V1.5.0 2006-5 p67-69)
しかしながら、従来のコグニティブ無線に関する技術は、いずれもＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplex）を使用するものであり、消費電力の兼ね合いにより携帯端末が送信装置となる場合には適用が困難である。また、非特許文献１に関する３ＧＰＰにおいてはさらなるスペクトルの有効活用が要求されている。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エネルギに基づき選定される使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを送信装置において意図的に削除し、受信装置において非線形繰り返し等化を行う等化部を設けることにより、周波数帯域を有効活用でき、また干渉に伴う伝送効率の低下を低減することが可能な伝送方法、伝送システム、送信装置及び受信装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、削除した周波数帯域に他のデータ系列または他の送信装置のスペクトルを挿入することにより、周波数帯域を有効活用することが可能な伝送システム等を提供することにある。
本発明の他の目的は、各周波数帯域のスペクトルを整形することにより、通信路容量を拡大してより良い伝送が可能な伝送システム等を提供することにある。
本発明の他の目的は、各データ系列または各送信装置に割り当てる使用周波数帯域の割合に応じて、最適な変調方式または符号化率を変化させることにより、最適な伝送効率下で情報の送受信が可能な伝送システム等を提供することにある。
本発明の他の目的は、合成された各周波数帯域のスペクトルの配列を所定の規則に従い並び替えることにより、セキュリティレベルを向上させることが可能な伝送システム等を提供することにある。
本発明に係る伝送方法は、変調されたデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する伝送方法において、前記送信装置にて変調されたデジタル信号を変換部により周波数帯域のスペクトルへ変換する変換ステップと、前記受信装置から送信装置へ使用すべき周波数帯域を通知する使用周波数帯域通知ステップと、該使用周波数帯域通知ステップにより通知された使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除部により削除する削除ステップと、該削除ステップにより削除した後のスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信する送信ステップと、該送信ステップにより送信されたデジタル信号を受信側変換部により周波数帯域のスペクトルへ変換する受信側変換ステップと、該受信側変換ステップにより変換されたスペクトルを等化部により非線形繰り返し等化する等化ステップとを備えることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、変調されたデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する伝送システムにおいて、前記送信装置にて変調されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する変換部と、前記受信装置から送信装置へ使用すべき周波数帯域を通知する使用周波数帯域通知部と、該使用周波数帯域通知部により通知された使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除する削除部と、該削除部により削除した後のスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信する送信部と、該送信部により送信されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する受信側変換部と、該受信側変換部により変換されたスペクトルを非線形繰り返し等化する等化部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記受信装置は、送信装置から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき、各データ系列の使用周波数帯域を選定する選定部を備え、前記使用周波数帯域通知部は、前記選定部により選定した各データ系列の使用周波数帯域を前記送信装置へ通知するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記送信部は、前記削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成したスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記選定部は、送信装置から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき、高いエネルギ順に、各データ系列間で選定する使用周波数帯域が重複しないよう、データ系列毎の使用周波数帯域を選定するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記受信装置は、複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギに基づき、各送信装置の使用周波数帯域を選定する選定部を備え、前記使用周波数帯域通知部は、前記選定部により選定した各送信装置の使用周波数帯域を対応する各送信装置へ通知するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記選定部は、複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギから、高いエネルギ順に、各送信装置間で選定する使用周波数帯域が重複しないよう、送信装置毎の使用周波数帯域を選定するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記受信装置は、前記選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、前記受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルを、データ系列別または送信装置別に分離する分離部を備え、前記等化部は、前記分離部により分離されたスペクトルを非線形繰り返し等化するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、送信装置及び受信装置間の通信状態に基づき、前記変換部にて変換した各周波数帯域のスペクトルの整形を行う整形部をさらに備えることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記整形部は、送信装置及び受信装置間で通信状態の良い周波数帯域に、前記変換部にて変換した各周波数帯域のスペクトルのエネルギをより多く配分する注水定理を用いて整形を行うよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記選定部による各データ系列または各送信装置に割り当てる使用周波数帯域の割合に応じて変調方式または符号化率を変える変化部をさらに備えることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記送信部は、前記削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成した各周波数帯域のスペクトルの配列を所定の規則に従い並び替え、並び替えたスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信するよう構成してあり、前記分離部は、前記受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルの配列を、前記所定の規則に従い並べ直し、前記選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、データ系列別に分離するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る伝送システムは、前記等化部は、ソフトキャンセラによる干渉抑圧機能を有するターボ等化を行うよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る送信装置は、変調されたデジタル信号を外部へ送信する送信装置において、変調されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する変換部と、周波数帯域の内使用すべき使用周波数帯域を記憶する使用周波数帯域記憶部と、該使用周波数帯域記憶部に記憶した使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除する削除部と、該削除部により削除した後のスペクトルに係るデジタル信号を外部へ送信する送信部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る送信装置は、前記使用周波数帯域記憶部は、複数のデータ系列に対して選定されたデータ系列別に使用周波数帯域を記憶するよう構成してあり、前記送信部は、前記削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成したスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信するよう構成してあることを特徴とする。
本発明に係る受信装置は、変調されたデジタル信号を外部から受信する受信装置において、外部から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき、各データ系列の使用周波数帯域を選定する選定部と、該選定部により選定した各データ系列の使用周波数帯域を前記送信装置へ通知する使用周波数帯域通知部と、外部から送信されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する受信側変換部と、前記選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、前記受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルを、データ系列別に分離する分離部と、該分離部により分離されたスペクトルを非線形繰り返し等化する等化部とを備えることを特徴とする。
本発明に係る受信装置は、変調されたデジタル信号を複数の送信装置から受信する受信装置において、複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギに基づき、各送信装置の使用周波数帯域を選定する選定部と、該選定部により選定した各送信装置の使用周波数帯域を対応する各送信装置へ通知する使用周波数帯域通知部と、外部から送信されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する受信側変換部と、前記選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、前記受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルを、送信装置別に分離する分離部と、該分離部により分離されたスペクトルを非線形繰り返し等化する等化部とを備えることを特徴とする。
本発明にあっては、変換部は送信装置にて変調されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する。受信装置の使用周波数帯域通知部は、送信装置へ、使用すべき周波数帯域を通知する。送信装置の削除部は、使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除する。そして、送信部は削除部により削除した後のスペクトルに係るデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する。受信装置の受信側変換部は、送信部により送信されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する。最後に等化部は変換されたスペクトルを非線形繰り返し等化する。この非線形繰り返し等化は例えばターボ等化であり、また、ソフトキャンセラによる干渉抑圧機能を有するターボ等化を行う。
本発明にあっては、受信装置の選定部は、送信装置から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき、各データ系列の使用周波数帯域を選定する。例えば、選定部は送信装置から送信される複数のデータ系列に係る周波数帯域のエネルギから、高いエネルギ順に、各データ系列間で選定する使用周波数帯域が重複しないよう、データ系列毎の使用周波数帯域を選定する。そして、使用周波数帯域通知部は、選定部により選定した各データ系列の使用周波数帯域を送信装置へ通知する。送信装置の送信部は、削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成したスペクトルに係るデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する。
本発明にあっては、受信装置の選定部は、複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギに基づき、各送信装置の使用周波数帯域を選定する。これは例えば、複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギから、高いエネルギ順に、各送信装置間で選定する使用周波数帯域が重複しないよう、送信装置毎の使用周波数帯域を選定する。そして、使用周波数帯域通知部は、選定部により選定した各送信装置の使用周波数帯域を対応する各送信装置へ通知する。
本発明にあっては、受信装置の分離部は、選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルを、データ系列別または送信装置別に分離する。そして等化部において、分離部により分離されたスペクトルを非線形繰り返し等化する。
本発明にあっては、送信装置及び受信装置間で通信状態の良い周波数帯域に、変換部にて変換した各周波数帯域のスペクトルのエネルギをより多く配分する注水定理等を用いて、整形部によりスペクトルの整形を行う。
本発明にあっては、変化部は、選定部による各データ系列または各送信装置に割り当てる使用周波数帯域の割合に応じて変調方式または符号化率を変える。従って、使用周波数帯域の割合に応じて伝送特性も変化するが、変調方式または符号化率をもこれにあわせて変化する。
本発明にあっては、送信部は、削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成した各周波数帯域のスペクトルの配列を所定の規則に従い並び替える。そして、並び替えたスペクトルに係るデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する。受信装置の分離部は、受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルの配列を、所定の規則に従い並べ直し、選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、データ系列別に分離する。
本発明にあっては、使用周波数帯域を送信装置へ通知する。削除部は、使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除する。受信装置の等化部は変換されたスペクトルを非線形繰り返し等化する。これにより、削除した帯域を他のデータ送信に有効活用できる。また非線形繰り返し等化により削除された帯域のスペクトルも適切に復元される。
本発明にあっては、受信装置の選定部は、送信装置から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき、各データ系列の使用周波数帯域を選定する。そして、使用周波数帯域通知部は、選定部により選定した各データ系列の使用周波数帯域を送信装置へ通知する。送信装置の送信部は、削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成したスペクトルに係るデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する。これにより、削除したスペクトルの帯域に他のデータ系列のスペクトルを抵触することなく挿入することができ、効率的な伝送が可能となる。また伝送路においては使用周波数帯域の情報を知らない場合、これが鍵としての役割を果たし、セキュリティレベルを向上することが可能となる。
本発明にあっては、受信装置の選定部は、複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギに基づき、各送信装置の使用周波数帯域を選定する。そして、使用周波数帯域通知部は、選定部により選定した各送信装置の使用周波数帯域を対応する各送信装置へ通知する。これにより、削除した帯域に他の送信装置のスペクトルを抵触することなく合成でき、マルチユーザ間での使用効率の向上及びセキュリティレベルの向上を図ることが可能となる。
本発明にあっては、受信装置の分離部は、選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルを、データ系列別または送信装置別に分離する。そして等化部において、分離部により分離されたスペクトルを非線形繰り返し等化する。これにより、データ系列別または送信装置別に分離されたスペクトルを等化でき、周波数のダイバーシチ効果を獲得することが可能となる。
本発明にあっては、注水定理等を用いて、整形部によりスペクトルの整形を行うことにより、通信路容量が拡大する。
本発明にあっては、選定部により各データ系列または各送信装置に割り当てる使用周波数帯域の割合に応じて変調方式または符号化率を変化部により変える。従って、使用周波数帯域の割合に応じて伝送特性も変化するが、変調方式または符号化率をもこれにあわせて変化する。このように、使用周波数帯域の割合に応じて変調方式または符号化率を変化させることにより、最適な伝送効率下で情報の送受信が可能となる。また等化の繰り返しが増加した場合でも、エラーの発生を低減することが可能となる。
本発明にあっては、送信部は、削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成した各周波数帯域のスペクトルの配列を所定の規則に従い並び替える。そして、並び替えたスペクトルに係るデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する。受信装置の分離部は、受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルの配列を、所定の規則に従い並べ直し、選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、データ系列別に分離する。これにより、使用周波数帯域の鍵特性及び並び替え処理の協調作用によりさらなるセキュリティレベルの向上を図ることが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
実施の形態１
以下本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。図１は伝送システムの概要を示す説明図である。図においてＳは伝送システムであり、送信装置１及び受信装置２を含んで構成される。以下では送信装置１を携帯電話機に適用し、受信装置２を携帯電話機における基地局であるものとして説明する。なお、携帯電話機及び基地局の形態に限るものではなく、コンピュータの無線ＬＡＮアダプタと無線ＬＡＮルータとの間の通信、家電製品内の無線ＬＡＮアダプタとホームサーバ内の無線ＬＡＮルータとの間の通信等に適用しても良い。
図２は送信装置１のハードウェア構成を示すブロック図であり、図３は受信装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。まず送信装置１について説明する。送信装置１は、ベースバンド信号発生器１１、ＤＦＴ(Discrete Fourier Transform)部１２、整形部１３、削除部１４１、通信品質記憶部１３１、使用周波数帯域記憶部１５、合成部１６、パイロット信号生成部１９１、ＩＤＦＴ(Inverse Discrete Fourier Transform)部１７、ＣＰ(Cyclic Prefix)付加部１８、多重部１９、直交変調部１０１、周波数変換部１０２、及びアンテナ１０３等を含んで構成される。複数のデータ系列（データ系列１、データ系列２、データ系列３、・・・、データ系列ｎ）は、整形部１３による整形処理及び削除部１４１による削除処理がなされ、その後合成されてアンテナ１０３を経由して受信装置２へ送信される。以下では説明を容易にするためにデータ系列１及びデータ系列２を用いた例について説明する。
データ系列１及びデータ系列２のデジタル信号は、それぞれベースバンド信号発生器１１、１１へ入力される。ベースバンド信号発生器１１は符号化器１１０、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）、または、１６ＱＡＭ（直交振幅変調Quadrature Amplitude Modulation）等の変調を行う変調器１１１、及びインターリーバ１１２を含んで構成される。ベースバンド信号発生器１１を経ることにより送信シンボルベクトルｓ＝[ｓ（１）、ｓ（２）、・・・、ｓ（K）]Tが生成される。生成された送信シンボルベクトルは変換部としてのＤＦＴ部１２へ入力される。
ＤＦＴ部１２は時間−周波数変換を行い、周波数帯域のスペクトルを整形部１３へ出力する。周波数帯域の送信シンボルベクトルをｓｆとした場合、ｓｆは下記の式（１）で表すことができる。
sf = Fs
=[sf (1), sf (2),・・・, sf (K)]T ・・・（１）
ここで、Ｋはデータシンボル系列長であり、Ｆは行列サイズＫ×Ｋの離散フーリエ変換行列である。ＤＦＴ部１２から出力されるスペクトルは整形部１３へ入力される。整形部１３は通信品質記憶部１３１に接続されており、送信装置１と受信装置２との間の通信状態に基づき、各周波数帯域のスペクトルに係るエネルギの整形を行う。通信品質記憶部１３１は受信装置２または他の図示しないサーバコンピュータから受信した、送信装置１及び受信装置２間の通信品質に関する情報を記憶しており、通信品質に関する情報を整形部１３へ出力する。なお、通信品質に関する情報は受信装置２から送信される伝送信号内に各種制御情報として多重されている。その他、適宜のタイミングでi-mode（登録商標）またはｗｅｂ経由で定期的に通信品質に関する情報をダウンロードするようにしても良い。
整形部１３は、例えば送信装置１及び受信装置２間で通信状態の良い周波数帯域に、ＤＦＴ部１２にて変換した各周波数帯域のスペクトルのエネルギをより多く配分する注水定理を用いて整形を行う。具体的には整形部１３では通信品質記憶部１３１から出力される通信品質に関する情報に基づき、スペクトルマスク行列Ｍが生成される。そして、整形部１３は、式（２）に従いスペクトル整形を施す。
sf map = Msf ・・・（２）
ここで、Ｍは注水定理にしたがって算出される周波数軸上での整形ルールを表す行列サイズＫ×Ｋの対角行列であり、対角成分に０またはエネルギ配分を行うウェイトを持つ行列である。図４は整形処理のイメージを示すグラフである。図４における縦軸はエネルギ（スペクトルパワーレベル）を示し、横軸は周波数を所定の帯域毎に区分した周波数ビンである。なお、以下では説明を容易にするために周波数帯域は周波数ビン１乃至周波数ビン１０により区分されるものとして説明する。
図４Ａはデータ系列１における整形前の周波数に対するエネルギの変化を示すグラフであり、図４Ｂはデータ系列２における整形前の周波数に対するエネルギの変化を示すグラフである。それぞれのデータ系列において、周波数ビンに応じてエネルギが変化している。整形部１３を経ることにより、エネルギの最適配分が行われる。図４Ｃはデータ系列１における整形後の周波数に対するエネルギの変化を示すグラフであり、図４Ｄはデータ系列２における整形後の周波数に対するエネルギの変化を示すグラフである。データ系列１及び２のそれぞれにおいて、各周波数ビンのエネルギが増減しており、周波数ビン間でエネルギの配分が行われたことが理解できる。
このようにして整形されたスペクトルは図２に示す削除部１４１へ入力される。削除部１４１、１４１には使用周波数帯域記憶部１５が接続されている。使用周波数帯域記憶部１５は各データ系列において使用すべき周波数帯域が記憶されている。この使用周波数帯域は後述するアルゴリズムにより受信装置２において決定され、決定された使用周波数帯域は送信装置１に通知され、送信装置１は使用周波数帯域記憶部１５に使用周波数帯域を記憶する。なお、使用周波数帯域の情報は受信装置２から送信される伝送信号内に各種制御情報として多重されている。その他、適宜のタイミングでi-mode（登録商標）またはｗｅｂ経由で定期的に受信装置２または図示しないサーバコンピュータを介して使用周波数帯域に関する情報をダウンロードするようにしても良い。
削除部１４１は使用周波数帯域記憶部１５から出力される使用周波数帯域に従い、使用周波数帯域以外の帯域のスペクトル（エネルギ）を削除する。上述の例では、使用周波数帯域記憶部１５は使用すべき周波数ビン（以下、使用周波数ビン）を記憶し、削除部１４１は使用周波数ビン以外の削除すべき周波数ビン（以下、削除周波数ビン）内のスペクトルを削除する。
図５は削除部１４１における削除処理及び合成部１６における合成処理のイメージを示すグラフであり、図６は使用周波数帯域記憶部１５のレコードレイアウトを示す説明図である。図４と同じく横軸は周波数ビンを示し、縦軸はエネルギを示す。図５Ａはデータ系列１のスペクトルを削除部１４１により削除した後の周波数ビンに対するエネルギの変化を示すグラフであり、図５Ｂはデータ系列２のスペクトルを削除部１４１により削除した後の周波数ビンに対するエネルギの変化を示すグラフである。
図６における使用周波数帯域記憶部１５はデータ系列毎に使用周波数ビンを記憶している。使用周波数ビンは各データ系列間で相互に使用周波数ビンが抵触しないよう、異なる使用周波数ビンが各データ系列に割り当てられる。例えば、データ系列１は使用周波数ビンが２、３、５、７、及び９であり、データ系列２の使用周波数ビンはデータ系列１の削除周波数ビンに対応する１、４、６、８及び１０である。図５Ａに示すように、データ系列１側の削除部１４１は使用周波数帯域記憶部１５に記憶したデータ系列１の使用周波数ビンを参照し、削除周波数ビン１、４、６、８及び１０のスペクトルを削除し、削除周波数ビン内のエネルギを０とする。
同様に、データ系列２側の削除部１４１は、図５Ｂに示すように、使用周波数帯域記憶部１５に記憶したデータ系列２の使用周波数ビンを参照し、削除周波数ビン２、３、５、７及び９のスペクトルを削除し、削除周波数ビン内のエネルギを０とする。なお、本実施の形態においては使用周波数帯域記憶部１５に各データ系列における使用周波数帯域を記憶する形態としたが、逆に削除すべき周波数帯域を記憶しても良いことはもちろんである。
各データ系列における削除部１４１、１４１において削除処理が行われたスペクトルは合成部１６へそれぞれ出力される。合成部１６は削除部１４１、１４１から出力された周波数帯域のスペクトルを合成する処理を行う。本例では、データ系列１の使用周波数ビン内のスペクトルとデータ系列２の使用周波数ビン内のスペクトルとが合成される。図５Ｃに示すようにデータ系列１とデータ系列２との使用周波数ビンが抵触することなく各周波数ビンのスペクトルが合成される。
合成後のスペクトルはＩＤＦＴ部１７へ出力される。ＩＤＦＴ部１７は、合成されたスペクトルを周波数−時間変換し、時間変換後のスペクトルに係るデジタル信号をＣＰ付加部１８へ出力する。なお、本実施の形態においては、ＩＤＦＴ部１７における周波数−時間変換前に、各データ系列のスペクトルを合成する形態につき説明したが、ＩＤＦＴ部１７により、各データ系列のスペクトルを周波数−時間変換した後に、各データ系列のデジタル信号を合成するようにしても良い。ＣＰ付加部１８ではシンボル間の干渉を防止すべく、デジタル信号の一部をコピーし、コピーしたデジタル信号をガードインターバル部分（デジタル信号の先頭部分）に貼り付け、デジタル信号を伸張させる。ＣＰ付加部１８で伸張されたデジタル信号は多重部１９へ出力される。パイロット信号生成部１９１は分散パイロット信号及びコンティニュアルパイロット信号等のパイロット信号を多重部１９へ出力する。このパイロット信号は多重部１９にて適宜挿入され、受信装置２のチャネル特性推定部２６１で伝送路特性の推定のために用いられる。多重部１９にてパイロット信号が多重されたデジタル信号は直交変調部１０１へ出力される。
直交変調部１０１は、出力されたデジタル信号を直交変調し、中間周波数帯域に変換する。直交変調されたデジタル信号は周波数変換部１０２へ出力される。周波数変換部１０２は、直交変調されたデジタル信号の周波数帯域を中間周波数帯域から無線周波数帯域へ変換し送受信部であるアンテナ１０３へ供給する。これにより、合成されたスペクトルに係るデジタル信号は受信装置２へ送信される。
次に、図３を用いて受信装置２の構成について説明する。受信装置２はアンテナ２１、直交復調部２２、ＲＦバンド分離部２３、ＣＰ除去部２４、ＤＦＴ部２５、スイッチ２７、通信品質送信部２６、選定部２８、使用周波数帯域通知部２８１、分離部２９及び等化部（以下、ターボ等化部）３等を含んで構成される。送受信部であるアンテナ２１にて受信したデジタル信号は直交復調部２２にてＩＦ帯域からベースバンドのデジタル信号へ復調される。復調されたデジタル信号はＲＦバンド分離部２３へ出力される。ＲＦバンド分離部２３は、パイロット信号とデジタル信号との分離を行う。分離されたデジタル信号のうちパイロット信号はチャネル特性推定部２６１へ出力され、それ以外のデータ信号はＣＰ除去部２４へ出力される。チャネル特性推定部２６１はパイロット信号に基づき、データ信号の特性を推定する。
またチャネル通信品質生成部２６２は、帯域内の通信品質に関する情報を生成し、通信品質送信部２６へ出力する。通信品質送信部２６は通信品質に関する情報を適宜のタイミングで送信装置１へ送信する。この送信された通信品質に関する情報は図２における送信装置１内の通信品質記憶部１３１に記憶される。デジタル信号内のデータ信号はＣＰ除去部２４にてガードインターバル部分が除去され、受信側変換部としてのＤＦＴ部２５へ出力される。ＤＦＴ部２５では時間−周波数変換が行われ、周波数変換後のスペクトルがスイッチ２７を介して分離部２９または選定部２８へ出力される。
分離部２９は合成された各データ系列のスペクトルを使用周波数帯域に従い分離し、また選定部２８は各データ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき使用周波数帯域を選定する。使用周波数帯域を予め選定する必要があるため、選定処理を行う場合、スイッチ２７は選定部２８側へ切り替わる。選定部２８には合成される前の各データ系列の周波数帯域のスペクトルが入力される。選定部２８は、送信装置１から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布から、各データ系列間で選定する使用周波数帯域が重複しないよう、データ系列毎の使用周波数帯域を選定する。
上述の例では、データ系列１及びデータ系列２が存在する場合、選定部２８はまずデータ系列１のエネルギが最も高い周波数ビンを選定し、次いでデータ系列２のエネルギが最も高い周波数ビンを選定する。そして再度データ系列１のエネルギが次に高い周波数ビンを選定し、データ系列２のエネルギが次に高い周波数ビンを選定する。なお、エネルギが低いものから順に周波数ビンを選定することにより、削除周波数ビンを決定する処理としても良い。このようにして図５Ａ及び図５Ｂに示す如く、データ系列１はエネルギが高い順に使用周波数帯域である周波数ビン２、３、５，７及び９が選定され、データ系列２はエネルギが高い順に使用周波数帯域である周波数ビン１、４、６，８及び１０が選定される。
このような処理を繰り返し、使用周波数帯域、換言すれば削除すべき周波数帯域が決定される。上述の例では交互に各データ系列の使用周波数帯域を高いエネルギ順に選定する例を示したが、データ系列の重要度に応じて選定する割合を変化させるようにしても良い。例えば、データ系列が３つ存在する場合、重要度の高いデータ系列１に割り当てる使用周波数帯域を５０％、データ系列２に割り当てる使用周波数帯域を２５％、及び、データ系列３に割り当てる使用周波数帯域を２５％等としても良い。
選定部２８により選定された各データ系列の使用周波数帯域は使用周波数帯域通知部２８１へ出力される。使用周波数帯域通知部２８１は適宜のタイミングで各データ系列別の使用周波数帯域を送信装置１へ通知する。上述の例ではデータ系列１について、使用すべき周波数帯域として、使用周波数ビン２、３、５、７及び９の情報が送信され、また、データ系列２について、使用すべき周波数帯域として、使用周波数ビン１、４、６、８及び１０の情報が送信される。送信装置１はデータ系列別の使用周波数帯域を受信し、使用周波数帯域記憶部１５にデータ系列に対応付けて使用周波数帯域を記憶する。上述の例では送信装置１は、データ系列１について、使用すべき周波数帯域として、使用周波数ビン２、３、５、７及び９の情報を受信し、また、データ系列２について、使用すべき周波数帯域として、使用周波数ビン１、４、６、８及び１０の情報を受信する。送信装置１はデータ系列別の使用周波数帯域を受信する。なお、送信装置１側に選定部２８を設け、整形部１３、１３から出力される周波数ビン内のエネルギに基づき各データ系列の使用周波数帯域を選定するようにしても良い。この場合、送信装置１内の選定部２８で選定したデータ系列別の使用周波数帯域は使用周波数帯域記憶部１５に記憶される。そしてこの選定部２８で選定したデータ系列別の使用周波数帯域は受信装置２へ通知されて使用される。
選定部２８による選定処理が終了した場合は図示しないスイッチ制御部はスイッチ２７を選定部２８側から分離部２９側へ切り替える。図５Ｃで示した合成スペクトルは分離部２９へ入力される。分離部２９は選定部２８にて選定したデータ系列別の使用周波数帯域を参照して、合成スペクトルの分離を行う。図５Ｃに示した合成スペクトルは、再び図５Ａ及び図５Ｂの如く分離され、データ系列１は周波数ビン２、３、５、７及び９内にスペクトルが格納され、データ系列２は周波数ビン１、４，６、８及び１０内にスペクトルが格納される。
分離部２９で分離された各データ系列のスペクトルは図３に示すターボ等化部３、３へ出力される。ターボ等化部３は図５Ａまたは図５Ｂに示す如く、所定の周波数帯域のエネルギが０の場合でも干渉を低減しつつ効果的に等化処理を行う非線形繰り返し等化を行う。本実施の形態においては非線形繰り返し等化部の例としてターボ等化部３を用い、また、ソフトキャンセラによる干渉抑圧機能を有する最小二乗誤差基準型ターボ等化を行うＳＣ／ＭＭＳＥ（Soft Canceller/Minimum Mean Square Error）ターボ等化器を用いた例につき説明するが、これに限るものではなく事後確率を求めるタイプの等化器を用いても良い。その他、非線形繰り返し等化として、メッセージパッシングアルゴリズムを利用したSum-Product等化を用いてもよい。なお、ＳＣ／ＭＭＳＥターボ等化器に関しては、松本正、衣斐信介「ターボ等化の基礎、及び情報理論的考察」電子情報通信学会論文誌、Ｂ Vol. J90-B No.1 pp1-16に詳細が記載されている。
ターボ等化部３はチャネル等化器３１、軟推定値推定器３２及び誤り訂正復号器３３を含んで構成される。チャネル等化器３１は最小二乗誤差基準に基づく線形チャネル等化器であり、周波数帯域のスペクトルに、逆特性をかけることにより等化処理を行う。なお、チャネル等化器３１はエネルギがゼロの帯域については、最小二乗誤差基準に基づく線形チャネル等化を行った場合、新たな干渉が生じることから線形等化は行わない。チャネル等化器３１を経たスペクトルは軟推定値推定器３２へ入力されて復調され、誤り訂正機能を有する誤り訂正復号器３３へ入力される。軟推定値推定器３２はチャネル等化器３１の出力を誤り訂正復号器３３に適した入力情報に変換する役割を果たす。誤り訂正復号器３３では、通常の誤り訂正効果のみならず、エネルギをゼロにすることで生じる情報量の損失を補う効果も存在する。誤り訂正復号器３３にて誤り訂正及び復号処理が行われた周波数帯域のスペクトルは再びチャネル等化器３１へ入力される。
チャネル等化器３１、軟推定値推定器３２及び誤り訂正復号器３３からなる非線形のターボ等化を繰り返し実行することにより、ターボ等化部３へ入力されたスペクトルが等化されることになる。ターボ等化部３は等化された周波数帯域のスペクトルをデータ系列１のスペクトルとして出力する。同様にデータ系列２側のターボ等化部３も等化されたデータ系列２のスペクトルを出力する。なお、この繰り返し回数は予め設定しておくほか、予め定めたレベルにまで等化が進んだ場合にデータ系列のスペクトルを外部へ出力するようにしても良い。
以上のハードウェア構成において、選定処理及び一連の処理の流れを、フローチャートを用いて説明する。図７は選定処理の手順を示すフローチャートである。選定部２８は内部のメモリ（図示せず）に格納されたプログラムに従い、図示しないプロセッサにより下記の処理を行う。選定部２８はスイッチ２７を介してＤＦＴ部２５から出力される各データ系列の周波数帯域のエネルギを受け付ける（ステップＳ７１）。選定部２８は各データ系列に割り当てる帯域の割合をメモリから読み出す（ステップＳ７２）。これは例えばメモリにデータ系列１が５０％、データ系列２が５０％等の情報を記憶しておけば良い。
選定部２８は読み出した割合に応じて各データ系列からそれぞれエネルギの高い順に、各データ系列間で選定する周波数帯域が重複しないよう周波数帯域を選定する（ステップＳ７３）。制御部は選定した周波数帯域を使用周波数帯域として、データ系列に対応付けてメモリに記憶する（ステップＳ７４）。最後に選定部２８はデータ系列別の使用周波数帯域を使用周波数帯域通知部２８１及び分離部２９へ出力する（ステップＳ７５）。
図８及び図９は合成及び分離処理の手順を示すフローチャートである。受信装置２は上述した処理により選定したデータ系列別の使用周波数帯域を送信装置１へ通知する（ステップＳ８１）。送信装置１は通知されたデータ系列別の使用周波数帯域を受信し、使用周波数帯域記憶部１５に記憶する（ステップＳ８２）。また受信装置２はチャネル通信品質生成部２６２で生成した通信品質に関する情報を、通信品質送信部２６を介して送信装置１へ送信する（ステップＳ８３）。送信装置１は送信された通信品質に関する情報を受信し、通信品質記憶部１３１に記憶する（ステップＳ８４）。
その後、ベースバンド信号発生器１１へ各データ系列が入力される（ステップＳ８５）。通信品質記憶部１３１は通信品質に関する情報を整形部１３へ出力する（ステップＳ８６）。整形部１３は注水定理を用いて入力されたスペクトルの整形を行い（ステップＳ８７）、整形後のスペクトルは削除部１４１へ入力される。使用周波数帯域記憶部１５は各データ系列の使用周波数帯域を各データ系列の削除部１４１へ出力する（ステップＳ８８）。削除部１４１は入力された使用周波数帯域以外の帯域内のスペクトルを削除する（ステップＳ８９）。削除後のスペクトルは合成部１６へ出力される。
合成部１６は各データ系列のスペクトルを合成する（ステップＳ８１０）。合成されたスペクトルに係るデジタル信号は受信装置２へ送信される（ステップＳ８１１）。受信装置２は送信された合成後のスペクトルに係るデジタル信号を受信する（ステップＳ８１２）。合成後のスペクトルはスイッチ２７を介して分離部２９へ入力される（ステップＳ９１）。選定部２８は各データ系列の使用周波数帯域を分離部２９へ出力する（ステップＳ９２）。分離部２９は出力されたデータ系列別の使用周波数帯域を参照して合成スペクトルをデータ系列別に分離する（ステップＳ９３）。
分離部２９は分離したスペクトルを各データ系列のターボ等化部３へ出力する（ステップＳ９４）。ターボ等化部３は上述した非線形繰り返し等化処理を実行する（ステップＳ９５）。等化された各データ系列のスペクトルはターボ等化部３から外部へ出力される（ステップＳ９６）。
実施の形態２
実施の形態２は、複数の送信装置１、１、・・・から送信される合成スペクトルを受信装置２で分離する形態に関する。図１０は実施の形態２に係る伝送システムＳの概要を示す説明図である。実施の形態２に係る伝送システムＳは複数のユーザの携帯電話機である送信装置１、１、１、・・・及び基地局である受信装置２を含んで構成される。実施の形態２の如く複数の送信装置１、１、１、・・・において使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除し、受信装置２において、合成される各送信装置１のスペクトルを分離し、送信装置１毎のスペクトルについてターボ等化を行う。以下では説明を容易にするために２台の送信装置１Ａ、１Ｂを用いた例を挙げて説明する。
図１１は実施の形態２に係る送信装置１Ａ、１Ｂのハードウェア構成を示すブロック図であり、図１２は実施の形態２に係る受信装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。図１１に示す送信装置１Ａ、１Ｂは上段にデータ系列１を送信する送信装置１Ａを示し、下段にデータ系列２を送信する送信装置１Ｂを示している。実施の形態１と異なり、各送信装置１Ａ、１Ｂから送信されるスペクトルに係るデジタル信号は受信装置２側において合成されるため、実施の形態１で述べた合成部１６は存在しない。その他は実施の形態１で述べた構成と実質的に同一である。
送信装置１Ａではデータ系列１について整形部１３によりエネルギの整形が行われ、整形後のスペクトルは削除部１４１へ出力される。削除部１４１は、受信装置２の選定部２８で選定された送信装置１Ａ、１Ｂに対する使用周波数帯域に従い、対応する使用周波数帯域以外の帯域のエネルギを削除し、削除後のスペクトルを送信装置１Ａ、１Ｂそれぞれから受信装置２へ送信する。
図１２に示す受信装置２の上段は、送信装置１Ａからのデータ系列１を処理する系統であり、下段は送信装置１Ｂからのデータ系列２を処理する系統である。送信装置１Ａ及び受信装置２間、並びに、送信装置１Ｂ及び受信装置２間の通信品質に関する情報はそれぞれチャネル通信品質生成部２６２、２６２において生成される。送信装置１Ａ及び受信装置２間の通信品質に関する情報はデータ系列１側の通信品質送信部２６から送信装置１Ａへ送信される。送信装置１Ａの整形部１３は通信品質記憶部１３１から出力される受信した通信品質に関する情報に従い整形処理を行う。
同様に、送信装置１Ｂ及び受信装置２間の通信品質に関する情報はデータ系列２側の通信品質送信部２６から送信装置１Ｂへ送信される。送信装置１Ｂの整形部１３は通信品質記憶部１３１から出力される受信した通信品質に関する情報に従い整形処理を行う。受信装置２の選定部２８は、送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂから送信されるスペクトルに従い送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂそれぞれが使用すべき使用周波数帯域を選定する。
選定処理を行う場合は、スイッチ２７、２７は選定部２８側へ切り替わり、ＤＦＴ部２５、２５からの各送信装置１Ａ、１Ｂのスペクトルは選定部２８へ出力される。選定部２８は実施の形態１と同様のアルゴリズムにより送信装置１Ａの使用周波数帯域及び送信装置１Ｂの使用周波数帯域を、送信装置１Ａの使用周波数帯域と送信装置１Ｂの使用周波数帯域とが抵触しないよう、それぞれ選定する。選定部２８は選定した各送信装置１Ａ、１Ｂの使用周波数帯域を使用周波数帯域通知部２８１及び分離部２９へ出力する。使用周波数帯域通知部２８１は、送信装置１Ａへ送信装置１Ａの使用周波数帯域を通知し、さらに送信装置１Ｂへ送信装置１Ｂの使用周波数帯域を通知する。
送信装置１Ａは通知された使用周波数帯域を使用周波数帯域記憶部１５に記憶する。送信装置１Ａの削除部１４１は、使用周波数帯域記憶部１５から出力される使用周波数帯域に従い、それ以外の帯域のエネルギをゼロとする。同様に送信装置１Ｂも通知された使用周波数帯域を使用周波数帯域記憶部１５に記憶する。送信装置１Ｂの削除部１４１は、使用周波数帯域記憶部１５から出力される使用周波数帯域に従い、それ以外の帯域のエネルギをゼロとする。このようにして、所定の周波数帯域のエネルギがゼロのスペクトルが受信装置２へ送信されて合成される。
分離部２９により合成されたスペクトルを分離する場合は、スイッチ２７、２７を分離部２９、２９側へ切り替える。そしてデータ系列１側の分離部２９は、選定部２８から出力される送信装置１Ａの使用周波数帯域に基づき、データ系列１用のスペクトルを分離し、分離したスペクトルをターボ等化部３へ出力する。同様に、データ系列２側の分離部２９は、選定部２８から出力される送信装置１Ｂの使用周波数帯域に基づき、データ系列２用のスペクトルを分離し、分離したスペクトルをターボ等化部３へ出力する。
図１３は実施の形態２に係る選定処理の手順を示すフローチャートである。選定部２８はスイッチ２７、２７を介してＤＦＴ部２５、２５から出力される送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂのデータ系列における周波数帯域のエネルギを受け付ける（ステップＳ１３１）。選定部２８は送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂに割り当てる帯域の割合をメモリから読み出す（ステップＳ１３２）。なお、この割合は重要度に応じて送信装置１Ａには８０％、送信装置１Ｂには２０％等と割り当てても良い。
選定部２８は読み出した割合に応じて送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂのデータ系列からそれぞれエネルギの高い順に、送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂのデータ系列間で選定する周波数帯域が重複しないよう周波数帯域を選定する（ステップＳ１３３）。選定された周波数帯域は使用周波数帯域として、送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂに対応付けてメモリに記憶される（ステップＳ１３４）。最後に選定部２８は送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂの使用周波数帯域を使用周波数帯域通知部２８１及び分離部２９へ出力する（ステップＳ１３５）。
図１４乃至図１６は合成及び分離処理の手順を示すフローチャートである。受信装置２は上述した処理により選定した送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂ別の使用周波数帯域を送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂへそれぞれ通知する（ステップＳ１４１）。送信装置１Ａは送信された送信装置１Ａ用の使用周波数帯域を受信し、使用周波数帯域記憶部１５に記憶する（ステップＳ１４２）。同様に、送信装置１Ｂは送信された送信装置１Ｂ用の使用周波数帯域を受信し、使用周波数帯域記憶部１５に記憶する（ステップＳ１４３）。また受信装置２はチャネル通信品質生成部２６２、２６２で生成した通信品質に関する情報を、通信品質送信部２６、２６を介して送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂそれぞれへ送信する（ステップＳ１４４）。送信装置１Ａは送信された送信装置１Ａと受信装置２との間の通信品質に関する情報を受信し、通信品質記憶部１３１に記憶する（ステップＳ１４５）。同様に、送信装置１Ｂは送信された送信装置１Ｂと受信装置２との間の通信品質に関する情報を受信し、通信品質記憶部１３１に記憶する（ステップＳ１４６）。
その後、送信装置１Ａのベースバンド信号発生器１１へデータ系列１が入力され（ステップＳ１４７）、同様に、送信装置１Ｂのベースバンド信号発生器１１へデータ系列２が入力される（ステップＳ１４８）。送信装置１Ａの通信品質記憶部１３１は通信品質に関する情報を整形部１３へ出力し（ステップＳ１４９）、同様に送信装置１Ｂの通信品質記憶部１３１は通信品質に関する情報を整形部１３へ出力する（ステップＳ１４１０）。送信装置１Ａの整形部１３は、通信品質記憶部１３１からの出力に従う注水定理を用いて入力されたスペクトルの整形を行う（ステップＳ１４１１）。同様に、送信装置１Ｂの整形部１３は、通信品質記憶部１３１からの出力に従う注水定理を用いて入力されたスペクトルの整形を行う（ステップＳ１４１２）。
整形後のスペクトルは送信装置１Ａの削除部１４１へ入力され、同様に、送信装置１Ｂでの整形後のスペクトルは送信装置１Ｂの削除部１４１へ入力される。送信装置１Ａの使用周波数帯域記憶部１５はデータ系列１の使用周波数帯域を削除部１４１へ出力する（ステップＳ１５１）。同様に、送信装置１Ｂの使用周波数帯域記憶部１５はデータ系列２の使用周波数帯域を削除部１４１へ出力する（ステップＳ１５２）。送信装置１Ａの削除部１４１は入力された使用周波数帯域以外の帯域内のスペクトルを削除し（ステップＳ１５３）、同様に送信装置１Ｂの削除部１４１は入力された使用周波数帯域以外の帯域内のスペクトルを削除する（ステップＳ１５４）。この場合、削除する削除周波数ビンは、送信装置１Ａと送信装置１Ｂとの間では抵触しない。
送信装置１Ａは削除後のスペクトルに係るデジタル信号を受信装置２へ送信し（ステップＳ１５５）、送信装置１Ｂは削除後のスペクトルに係るデジタル信号を受信装置２へ送信する（ステップＳ１５６）。受信装置２は送信装置１Ａ及び送信装置１Ｂの双方から送信されたスペクトルに係るデジタル信号を受信する（ステップＳ１５７）。合成されたスペクトルはスイッチ２７を介して分離部２９、２９へ入力される（ステップＳ１５８）。選定部２８は送信装置１Ａの使用周波数帯域をデータ系列１側の分離部２９へ出力し、また選定部２８は送信装置１Ｂの使用周波数帯域をデータ系列２側の分離部２９へ出力する（ステップＳ１５９）。データ系列１側の分離部２９は送信装置１Ａの使用周波数帯域を参照して、送信装置１Ａに係る合成スペクトルを分離し、またデータ系列２側の分離部２９は送信装置１Ｂの使用周波数帯域を参照して、送信装置１Ｂに係る合成スペクトルを分離する（ステップＳ１５１０）。
データ系列１側の分離部２９は、送信装置１Ａに係るスペクトルを、データ系列１側のターボ等化部３へ出力し、データ系列２側の分離部２９は、送信装置１Ｂに係るスペクトルを、データ系列２側のターボ等化部３へ出力する（ステップＳ１５１１）。ターボ等化部３は上述した非線形繰り返し等化処理を実行する（ステップＳ１６１）。具体的には、チャネル等化器３１は、エネルギがゼロの帯域以外の帯域のスペクトルに逆特性をかけて等化処理を行う。等化処理後のスペクトルは軟推定値推定器３２へ出力される。軟推定値推定器３２にてスペクトルは復調され誤り訂正機能を有する誤り訂正復号器３３へ入力される。誤り訂正復号器３３では、通常の誤り訂正効果のみならず、エネルギをゼロにすることで生じる情報量の損失を補う効果も存在する。誤り訂正復号器３３にて誤り訂正及び復号処理が行われた周波数帯域のスペクトルは再びチャネル等化器３１へ入力され等化処理が行われる。以上の処理が繰り返し実行される。等化された送信装置１Ａに係るスペクトルはデータ系列１側のターボ等化部３から外部へ出力され、同様に等化された送信装置１Ｂに係るスペクトルはデータ系列２側のターボ等化部３から外部へ出力される（ステップＳ１６２）。
本実施の形態２は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
実施の形態３
図１７はターボ等化部３のＥＸＩＴ特性を示すグラフである。図１７において横軸は軟入力軟出力(SfiSfo : Soft Input Soft Output)復号器である誤り訂正復号器３３からフィードバックされチャネル等化器３１に入力される入力相互情報量を示し、縦軸はチャネル等化器３１から出力され誤り訂正復号器３３に入力される出力相互情報量を示している。ただし、ＥＸＩＴ特性の算出は、通信路がＳＩＳＯ通信路、伝搬路モデルは２ｄＢ、指数減衰２４パスレイリーモデル、信号対雑音電力比ＥＳ／Ｎ０＝７ｄＢとしている。
図１７のＣ．Ｄ．Ｆ.は累積確率分布を示し、Ｃ．Ｄ．Ｆ.９９％及びＣ．Ｄ．Ｆ.１％のグループをそれぞれ示している。実線の黒四角で示す系列は、Ｃ．Ｄ．Ｆ.が９９％、削除割合が０％の特性であり、実線の白抜き四角で示す系列は、Ｃ．Ｄ．Ｆ.が１％、削除割合が０％の特性である。点線黒丸で示す系列は、Ｃ．Ｄ．Ｆ.が９９％、削除割合が２５％の特性であり、点線の白抜き丸で示す系列は、Ｃ．Ｄ．Ｆ.が１％、削除割合が２５％の特性である。さらに、点線黒三角で示す系列は、Ｃ．Ｄ．Ｆ.が９９％、削除割合が５０％の特性であり、点線の白抜き三角で示す系列は、Ｃ．Ｄ．Ｆ.が１％、削除割合が５０％の特性である。この削除割合は各データ系列または各送信装置１に対し、削除部１４１で削除する周波数帯域（削除周波数ビン）の割合を示し、逆に言えば選定部２８において各データ系列または各送信装置１にて使用すべき使用周波数帯域の割合（使用周波数ビン）を示す。例えば削除割合が０％の場合、全周波数ビンに対する削除周波数ビンの割合は０％であり、削除割合が５０％の場合、全周波数ビンに対する削除周波数ビンの割合は５０％であり、削除割合が２５％の場合、全周波数ビンに対する削除周波数ビンの割合は２５％である。
図１７に示すように、大きな特徴として、周波数帯域の削除を行うことにより、入力相互情報量が１．０の場合の出力相互情報量の値(以下、この値を終点という)が高くなっていることが挙げられる。また、削除割合の増加に伴い終点の値が上昇することも確認できる。入力相互情報量が１．０の値を取ることは，完全な送信情報を持つ事前情報が得られていること、つまり完全な干渉抑圧が実現できていることを意味する。したがって、ＳＣ／ＭＭＳＥターボ等化において完全な干渉抑圧が実現できれば，伝送特性が向上すると言える。また，次の特徴として，入力相互情報量が０．０の場合の出力相互情報量の値(以下、この値を始点という) が小さくなっていることが挙げられる。先にあげた特徴と同様に、周波数帯域の削除割合の増加に伴い始点の値は下降することも確認できる。
始点の値は干渉抑圧機能を持たない受信機を採用した場合の伝送特性に直結するものであるため、ターボ等化を活用しなければ伝送特性が劣化することをこの点から確認できる。また、ターボ等化を活用した場合でも、始点が下降することでＥＸＩＴチャートの収束性を保証しにくくなり伝送特性の劣化を招く可能性があるが、始点の下降に合わせて復号器ＥＸＩＴ特性を適応的に変化させることで収束性を保証できれば、先に述べた終点が上昇する利点を伝送特性の向上に活用することが可能となる。
繰り返し処理により終点に近づくにつれ、ターボ等化によりデータの復元がより高精度に行われる。点線黒丸の削除割合２５％の系列と、点線黒三角の削除割合５０％とを比較すると、終点に達しない段階においては、点線黒丸の削除割合２５％の方が、特性が良い。そのため特性の低い点線黒三角の削除割合が５０％の系列は、変調方式または符号化率によっては、終点に達しない可能性がある。実施の形態３はこれを防止するために、選定部２８により各データ系列または各送信装置１に割り当てる使用周波数帯域の割合に応じて変調方式または符号化率を変える構成とした。
図１８は実施の形態３に係る送信装置１のハードウェア構成を示すブロック図であり、図１９は実施の形態３に係る受信装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。図１８に示すように送信装置１には変化部としての割合記憶部３５、３５が新たに設けられ、図１９に示すように受信装置２にも変化部としての割合記憶部３５が設けられる。受信装置２の割合記憶部３５は選定部２８、並びにターボ等化部３の軟推定値推定器３２及び誤り訂正復号器３３に接続されている。選定部２８は削除割合を割合記憶部３５へ出力する。すなわち、選定部２８は各データ系列または送信装置１が使用すべき使用周波数帯域の割合を１００％から減じた削除割合を割合記憶部３５へ出力する。例えば、データ系列が２つの場合または実施の形態２の如く送信装置１が２つの場合は、削除割合５０％が出力される。また例えば、データ系列が４つの場合または実施の形態２から発展して送信装置１が４つの場合は、削除割合２５％が出力される。
図２０は割合記憶部３５のレコードレイアウトを示す説明図である。割合記憶部３５は削除割合フィールド、変調方式フィールド及び符号化率フィールドを含んで構成され、削除割合に応じて変調方式及び符号化率が記憶されている。例えば削除割合が２５％の場合は、変調方式としてＱＰＳＫ、符号化率として１／２が記憶されている。その一方でより多くの周波数ビンを削除する削除割合が５０％の場合は、変調方式及び符号化率を低下させるべく異なるデータ、すなわち変調方式としてＢＰＳＫ、符号化率として１／４が記憶されている。
受信装置２の割合記憶部３５は選定部２８から出力された削除割合に基づき、対応する変調方式及び符号化率を割合記憶部３５から読み出し、軟推定値推定器３２及び誤り訂正復号器３３へ出力する。軟推定値推定器３２は割合記憶部３５から出力された変調方式に従い復調を行い、誤り訂正復号器３３は出力された符号化率に従い復号を行う。
選定部２８から出力される削除割合は使用周波数帯域と等価のものであるので、削除割合は、使用周波数帯域通知部２８１を介して送信装置１の割合記憶部３５、３５へ送信される。なお、実施の形態２の如く複数の送信装置１が存在する場合は、各送信装置１に設けられる割合記憶部３５へ削除割合が送信される。なお、削除割合を送信することなく送信装置１内の使用周波数帯域記憶部１５に記憶した使用周波数帯域に基づき、削除割合を算出して送信装置１内の割合記憶部３５へ出力するようにしても良い。
送信装置１の割合記憶部３５はそれぞれのデータ系列において、ベースバンド信号発生器１１の符号化器１１０及び変調器１１１にそれぞれ接続されている。割合記憶部３５は選定部２８の選定に基づく削除割合に応じて対応する変調方式を読み出し、読み出した変調方式を変調器１１１へ出力する。変調器１１１は出力された変調方式に従い変調を行う。また、割合記憶部３５は選定部２８の選定に基づく削除割合に応じて対応する符号化率を読み出し、読み出した符号化率を符号化器１１０へ出力する。符号化器１１０は出力された符号化率に従い符号化処理を行う。なお、上述したように割合記憶部３５を各送信装置１のベースバンド信号発生器１１の符号化器１１０及び変調器１１１に接続することにより、複数の送信装置１に係る形態である実施の形態２にも同様に適用することができる。
本実施の形態３は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１及び２と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
実施の形態４
実施の形態４はスペクトルの並び替えを行うことによりセキュリティレベルを向上させる形態に関する。図２１は実施の形態４に係る送信装置１のハードウェア構成を示すブロック図であり、図２２は実施の形態４に係る受信装置２のハードウェア構成を示すブロック図である。図２１に示すように、実施の形態１の送信装置１の構成に加え合成部１６とＩＤＦＴ部１７との間に配列変換部１６０が新たに設けられ、また図２２に示すように実施の形態２の受信装置２の構成に加え、分離部２９の前段には配列修正部２９０が新たに設けられている。
削除部１４１、１４１により削除周波数ビンのエネルギが削除された後、合成部１６は各データ系列の使用周波数ビンのスペクトルを合成する。合成された周波数ビン（全使用周波数帯域）のスペクトルは配列変換部１６０へ出力される。配列変換部１６０は内部に図示しないメモリを備え、メモリに記憶した規則に従い、合成された周波数ビンの配列を並び替える処理を行う。例えば図５Ｃの例では周波数ビン１乃至周波数ビン１０が存在するが、各周波数ビンの配列を３ずつずらす処理を行う。なお、上述した配列の並び替え方法はあくまで一例であり、他に低周波数帯域の周波数ビンと高周波数帯域の周波数ビンとを並び替える等適宜の方法を採用すればよい。
周波数ビンの配列が並び替えられたスペクトルはＩＤＦＴ部１７へ入力され、その後受信装置２へ送信される。受信装置２のＤＦＴ部２５から出力される配列が並び替えられた周波数ビンのスペクトルは配列修正部２９０へ入力される。配列修正部２９０も配列変換部１６０と同様に図示しないメモリを備え、当該メモリには配列変換部１６０内のメモリに記憶した規則に対応する規則が記憶されている。すなわち、配列変換部１６０で周波数ビンの配列を周波数帯域が高い方向に３ずらすと記憶されている場合、配列修正部２９０にはこれに対応して周波数帯域の低い方向に３元に戻すと記憶されている。配列修正部２９０は周波数ビンの配列の並べ直しを行い、元に戻された周波数ビンのスペクトルを分離部２９へ出力する。
図２３は並び替え処理の手順を示すフローチャートである。削除部１４１は使用周波数帯域以外のエネルギを削除する（ステップＳ２３１）。削除部１４１により一部の周波数帯域のエネルギが削除されたスペクトルは、データ系列毎に合成部１６へ入力される。合成部１６は各データ系列の周波数帯域のスペクトルを合成する（ステップＳ２３２）。合成した周波数帯域のスペクトルは配列変換部１６０へ出力される。配列変換部１６０は、記憶した規則を読み出し、当該規則に従い周波数帯域のスペクトルの配列を並び替える（ステップＳ２３３）。
配列が並び替えられた後の周波数帯域のスペクトルは、ＩＤＦＴ部１７以降の処理を経て受信装置２へ送信される（ステップＳ２３４）。受信装置２は配列が並び替えられた周波数帯域のスペクトルを受信する（ステップＳ２３５）。ＤＦＴ部２５及びスイッチ２７を経て配列が並び替えられた周波数帯域のスペクトルは配列修正部２９０へ入力される。配列修正部２９０は、記憶した規則を読み出し、読み出した規則に従い周波数帯域のスペクトルの配列を並べ直す（ステップＳ２３６）。配列が並べ直された周波数帯域のスペクトルは、分離部２９へ入力される。分離部２９はデータ系列別に使用周波数帯域を参照して、周波数帯域のスペクトルを分離する（ステップＳ２３７）。
本実施の形態４は以上の如き構成としてあり、その他の構成及び作用は実施の形態１乃至３と同様であるので、対応する部分には同一の参照番号を付してその詳細な説明を省略する。
伝送システムの概要を示す説明図である。 送信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 受信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 整形処理のイメージを示すグラフである。 削除部における削除処理及び合成部における合成処理のイメージを示すグラフである。 使用周波数帯域記憶部のレコードレイアウトを示す説明図である。 選定処理の手順を示すフローチャートである。 合成及び分離処理の手順を示すフローチャートである。 合成及び分離処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る伝送システムの概要を示す説明図である。 実施の形態２に係る送信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る受信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態２に係る選定処理の手順を示すフローチャートである。 合成及び分離処理の手順を示すフローチャートである。 合成及び分離処理の手順を示すフローチャートである。 合成及び分離処理の手順を示すフローチャートである。 ターボ等化部のＥＸＩＴ特性を示すグラフである。 実施の形態３に係る送信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態３に係る受信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 割合記憶部のレコードレイアウトを示す説明図である。 実施の形態４に係る送信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 実施の形態４に係る受信装置のハードウェア構成を示すブロック図である。 並び替え処理の手順を示すフローチャートである。
符号の説明
１、１Ａ、１Ｂ 送信装置
２ 受信装置
３ ターボ等化部
１１ ベースバンド信号発生器
１２ ＤＦＴ部
１３ 整形部
１５ 使用周波数帯域記憶部
１６ 合成部
１７ ＩＤＦＴ部
１８ ＣＰ付加部
１９ 多重部
２１ アンテナ
２２ 直交復調部
２３ ＲＦバンド分離部
２４ ＣＰ除去部
２５ ＤＦＴ部
２６ 通信品質送信部
２７ スイッチ
２８ 選定部
２９ 分離部
３１ チャネル等化器
３２ 軟推定値推定器
３３ 誤り訂正復号器
３５ 割合記憶部
１０１ 直交変調部
１０２ 周波数変換部
１０３ アンテナ
１１０ 符号化器
１１１ 変調器
１１２ インターリーバ
１３１ 通信品質記憶部
１４１ 削除部
１６０ 配列変換部
１９１ パイロット信号生成部
２８１ 使用周波数帯域通知部
２９０ 配列修正部
Ｓ 伝送システム

Claims (17)

  1. 変調されたデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する伝送方法において、
    前記送信装置にて変調されたデジタル信号を変換部により周波数帯域のスペクトルへ変換する変換ステップと、
    前記受信装置から送信装置へ使用すべき周波数帯域を通知する使用周波数帯域通知ステップと、
    該使用周波数帯域通知ステップにより通知された使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除部により削除する削除ステップと、
    該削除ステップにより削除した後のスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信する送信ステップと、
    該送信ステップにより送信されたデジタル信号を受信側変換部により周波数帯域のスペクトルへ変換する受信側変換ステップと、
    該受信側変換ステップにより変換されたスペクトルを等化部により非線形繰り返し等化する等化ステップと
    を備えることを特徴とする伝送方法。
  2. 変調されたデジタル信号を送信装置から受信装置へ送信する伝送システムにおいて、
    前記送信装置にて変調されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する変換部と、
    前記受信装置から送信装置へ使用すべき周波数帯域を通知する使用周波数帯域通知部と、
    該使用周波数帯域通知部により通知された使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除する削除部と、
    該削除部により削除した後のスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信する送信部と、
    該送信部により送信されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する受信側変換部と、
    該受信側変換部により変換されたスペクトルを非線形繰り返し等化する等化部と
    を備えることを特徴とする伝送システム。
  3. 前記受信装置は、
    送信装置から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき、各データ系列の使用周波数帯域を選定する選定部を備え、
    前記使用周波数帯域通知部は、前記選定部により選定した各データ系列の使用周波数帯域を前記送信装置へ通知するよう構成してある
    ことを特徴とする請求項２に記載の伝送システム。
  4. 前記送信部は、前記削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成したスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信するよう構成してある
    ことを特徴とする請求項２または３に記載の伝送システム。
  5. 前記選定部は、
    送信装置から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき、高いエネルギ順に、各データ系列間で選定する使用周波数帯域が重複しないよう、データ系列毎の使用周波数帯域を選定するよう構成してある
    ことを特徴とする請求項３または４に記載の伝送システム。
  6. 前記受信装置は、
    複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギに基づき、各送信装置の使用周波数帯域を選定する選定部を備え、
    前記使用周波数帯域通知部は、前記選定部により選定した各送信装置の使用周波数帯域を対応する各送信装置へ通知するよう構成してある
    ことを特徴とする請求項２に記載の伝送システム。
  7. 前記選定部は、
    複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギから、高いエネルギ順に、各送信装置間で選定する使用周波数帯域が重複しないよう、送信装置毎の使用周波数帯域を選定するよう構成してある
    ことを特徴とする請求項６に記載の伝送システム。
  8. 前記受信装置は、前記選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、前記受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルを、データ系列別または送信装置別に分離する分離部を備え、
    前記等化部は、前記分離部により分離されたスペクトルを非線形繰り返し等化するよう構成してあることを特徴とする
    請求項３乃至７のいずれか一つに記載の伝送システム。
  9. 送信装置及び受信装置間の通信状態に基づき、前記変換部にて変換した各周波数帯域のスペクトルの整形を行う整形部をさらに備えることを特徴とする請求項２乃至８のいずれか一つに記載の伝送システム。
  10. 前記整形部は、送信装置及び受信装置間で通信状態の良い周波数帯域に、前記変換部にて変換した各周波数帯域のスペクトルのエネルギをより多く配分する注水定理を用いて整形を行うよう構成してある
    ことを特徴とする請求項９に記載の伝送システム。
  11. 前記選定部による各データ系列または各送信装置に割り当てる使用周波数帯域の割合に応じて変調方式または符号化率を変える変化部を
    さらに備えることを特徴とする請求項３乃至１０のいずれか一つに記載の伝送システム。
  12. 前記送信部は、前記削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成した各周波数帯域のスペクトルの配列を所定の規則に従い並び替え、並び替えたスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信するよう構成してあり、
    前記分離部は、前記受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルの配列を、前記所定の規則に従い並べ直し、前記選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、データ系列別に分離するよう構成してある
    ことを特徴とする請求項８に記載の伝送システム。
  13. 前記等化部は、ソフトキャンセラによる干渉抑圧機能を有するターボ等化を行うよう構成してあることを特徴とする請求項２乃至１２のいずれか一つに記載の伝送システム。
  14. 変調されたデジタル信号を外部へ送信する送信装置において、
    変調されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する変換部と、
    周波数帯域の内使用すべき使用周波数帯域を記憶する使用周波数帯域記憶部と、
    該使用周波数帯域記憶部に記憶した使用周波数帯域以外の帯域のスペクトルを削除する削除部と、
    該削除部により削除した後のスペクトルに係るデジタル信号を外部へ送信する送信部と
    を備えることを特徴とする送信装置。
  15. 前記使用周波数帯域記憶部は、複数のデータ系列に対して選定されたデータ系列別に使用周波数帯域を記憶するよう構成してあり、
    前記送信部は、前記削除部により削除した後の各データ系列のスペクトルを合成し、合成したスペクトルに係るデジタル信号を前記送信装置から前記受信装置へ送信するよう構成してある
    ことを特徴とする請求項１４に記載の送信装置。
  16. 変調されたデジタル信号を外部から受信する受信装置において、
    外部から送信される複数のデータ系列が経由する伝搬路周波数特性のエネルギ分布に基づき、各データ系列の使用周波数帯域を選定する選定部と、
    該選定部により選定した各データ系列の使用周波数帯域を前記送信装置へ通知する使用周波数帯域通知部と、
    外部から送信されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する受信側変換部と、
    前記選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、前記受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルを、データ系列別に分離する分離部と、
    該分離部により分離されたスペクトルを非線形繰り返し等化する等化部と
    を備えることを特徴とする受信装置。
  17. 変調されたデジタル信号を複数の送信装置から受信する受信装置において、
    複数の送信装置から送信される周波数帯域のエネルギに基づき、各送信装置の使用周波数帯域を選定する選定部と、
    該選定部により選定した各送信装置の使用周波数帯域を対応する各送信装置へ通知する使用周波数帯域通知部と、
    外部から送信されたデジタル信号を周波数帯域のスペクトルへ変換する受信側変換部と、
    前記選定部により選定した使用周波数帯域に基づいて、前記受信側変換部により変換した周波数帯域のスペクトルを、送信装置別に分離する分離部と、
    該分離部により分離されたスペクトルを非線形繰り返し等化する等化部と
    を備えることを特徴とする受信装置。
JP2007050127A 2007-02-28 2007-02-28 伝送方法、伝送システム、及び受信装置 Active JP5028618B2 (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007050127A JP5028618B2 (ja) 2007-02-28 2007-02-28 伝送方法、伝送システム、及び受信装置
BRPI0808050-0A2A BRPI0808050A2 (pt) 2007-02-28 2008-01-31 Método de transmissão, sistema de transmissão, dispositivo de transmissão e dispositivo de recepção.
EP08704238A EP2129020A4 (en) 2007-02-28 2008-01-31 TRANSMISSION METHOD, TRANSMISSION SYSTEM, TRANSMISSION DEVICE AND RECEIVER
KR1020097018553A KR101064671B1 (ko) 2007-02-28 2008-01-31 전송 방법, 전송 시스템, 송신장치 및 수신장치
CN2008800065367A CN101622840B (zh) 2007-02-28 2008-01-31 传输方法，传输系统，发送装置及接收装置
US12/528,662 US8594224B2 (en) 2007-02-28 2008-01-31 Transmission method, transmission system, transmission device and reception device
PCT/JP2008/051487 WO2008105214A1 (ja) 2007-02-28 2008-01-31 伝送方法、伝送システム、送信装置及び受信装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007050127A JP5028618B2 (ja) 2007-02-28 2007-02-28 伝送方法、伝送システム、及び受信装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008219144A true JP2008219144A (ja) 2008-09-18
JP5028618B2 JP5028618B2 (ja) 2012-09-19

Family

ID=39721052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007050127A Active JP5028618B2 (ja) 2007-02-28 2007-02-28 伝送方法、伝送システム、及び受信装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8594224B2 (ja)
EP (1) EP2129020A4 (ja)
JP (1) JP5028618B2 (ja)
KR (1) KR101064671B1 (ja)
CN (1) CN101622840B (ja)
BR (1) BRPI0808050A2 (ja)
WO (1) WO2008105214A1 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009131155A1 (ja) * 2008-04-22 2009-10-29 シャープ株式会社 無線通信システム及びにそれに用いる送信装置
JP2012105185A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Sharp Corp 無線制御装置、無線端末装置、無線通信システム、無線制御装置および無線端末装置の制御プログラムおよび集積回路
WO2012070607A1 (ja) * 2010-11-25 2012-05-31 シャープ株式会社 無線送信装置及び無線送信方法
JP2012124860A (ja) * 2010-12-10 2012-06-28 Sharp Corp 通信システムおよび通信方法
JP2013192230A (ja) * 2007-08-13 2013-09-26 Sharp Corp 基地局装置、受信装置、通信方法および通信システム
JP5481371B2 (ja) * 2008-03-05 2014-04-23 シャープ株式会社 通信装置および制御方法
US9119187B2 (en) 2010-12-14 2015-08-25 Sharp Kabushiki Kaisha Communication system, transmitting device, receiving device, and processor
US9313775B2 (en) 2010-10-18 2016-04-12 Sharp Kabushiki Kaisha Wireless transmission apparatus, wireless reception apparatus, wireless communication system, and control program and integrated circuit of wireless transmission apparatus

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102017484A (zh) * 2008-04-22 2011-04-13 国立大学法人大阪大学 无线通信系统、发送设备、接收设备及通信方法
JP5254180B2 (ja) * 2009-10-27 2013-08-07 シャープ株式会社 受信装置、受信方法、通信システムおよび通信方法
US9178738B2 (en) * 2009-11-03 2015-11-03 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Channel estimation in OFDM receiver equipment
EP2501061B1 (en) 2009-11-09 2018-12-26 Nec Corporation Radio transmitting apparatus, radio transmitting method, storage medium, and baseband circuit
JP5394894B2 (ja) * 2009-11-10 2014-01-22 シャープ株式会社 無線通信システム、通信装置、通信方法、及び、プログラム
CN102035787B (zh) * 2010-11-23 2013-08-07 山东大学 一种MIMO-OFDM无线通信接收机的带排序Turbo增强方法
JP5642572B2 (ja) * 2011-01-24 2014-12-17 シャープ株式会社 無線制御装置、無線端末装置、無線通信システム、制御プログラムおよび集積回路
US10020912B2 (en) 2013-03-13 2018-07-10 Sans R&D, Llc Method and a system for a receiver design in bandwidth constrained communication systems
US9712348B1 (en) * 2016-01-15 2017-07-18 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. System, device, and method for shaping transmit noise
DE102016102005B4 (de) 2016-02-04 2018-08-02 Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Erzeugung eines hochfrequenten, analogen Sendesignals
US10152457B1 (en) 2016-10-25 2018-12-11 Seagate Technology Llc Target parameter adaptation
US10084553B1 (en) * 2016-12-22 2018-09-25 Seagate Technology Llc Iterative recovery from baseline or timing disturbances
EP3758319B1 (en) * 2019-06-27 2023-01-18 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG Receiver module, data transmission system and method for receiving an electromagnetic signal

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986007223A1 (en) * 1985-05-20 1986-12-04 Telebit Corporation Ensemble modem structure for imperfect transmission media
JP2001238269A (ja) * 2000-02-25 2001-08-31 Kddi Corp 無線通信システムのサブキャリア割当方法
WO2005020489A1 (ja) * 2003-08-20 2005-03-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線通信装置及びサブキャリア割り当て方法
WO2006011524A1 (ja) * 2004-07-29 2006-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線送信装置および無線受信装置
WO2006109492A1 (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Ntt Docomo, Inc. 送信装置、受信装置および移動通信システム並びに送信制御方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6363109B1 (en) * 1998-02-03 2002-03-26 Texas Instruments Incorporated Methods and device for estimating and correcting clipping in a discrete multi-tone communications system
KR100946923B1 (ko) 2004-03-12 2010-03-09 삼성전자주식회사 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서 채널 품질 정보의 송수신 장치 및 방법, 그리고 그에 따른 시스템
KR101129825B1 (ko) * 2005-11-04 2012-03-27 인하대학교 산학협력단 무선 인지 기술을 기반으로 하는 무선통신시스템에서의동적 주파수 선택방법
KR100825739B1 (ko) * 2005-11-14 2008-04-29 한국전자통신연구원 Ｏｆｄｍａ 기반 인지 무선 시스템에서의 동적 자원 할당방법 및 이를 위한 하향 링크 프레임 구조
FR2894416B1 (fr) * 2005-12-05 2008-02-29 Commissariat Energie Atomique Procede et dispositif de selection des parametres d'etalement d'un systeme ofdm cdma
US7778347B2 (en) * 2006-08-21 2010-08-17 Freescale Semiconductor, Inc. Power de-rating reduction in a transmitter

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1986007223A1 (en) * 1985-05-20 1986-12-04 Telebit Corporation Ensemble modem structure for imperfect transmission media
JP2001238269A (ja) * 2000-02-25 2001-08-31 Kddi Corp 無線通信システムのサブキャリア割当方法
WO2005020489A1 (ja) * 2003-08-20 2005-03-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線通信装置及びサブキャリア割り当て方法
WO2006011524A1 (ja) * 2004-07-29 2006-02-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. 無線送信装置および無線受信装置
WO2006109492A1 (ja) * 2005-03-31 2006-10-19 Ntt Docomo, Inc. 送信装置、受信装置および移動通信システム並びに送信制御方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013192230A (ja) * 2007-08-13 2013-09-26 Sharp Corp 基地局装置、受信装置、通信方法および通信システム
JP5481371B2 (ja) * 2008-03-05 2014-04-23 シャープ株式会社 通信装置および制御方法
JP2014140177A (ja) * 2008-03-05 2014-07-31 Sharp Corp 通信装置及び通信方法
WO2009131155A1 (ja) * 2008-04-22 2009-10-29 シャープ株式会社 無線通信システム及びにそれに用いる送信装置
US8995540B2 (en) 2008-04-22 2015-03-31 Sharp Kabushiki Kaisha Radio communication system and transmitting apparatus used for the same
US9313775B2 (en) 2010-10-18 2016-04-12 Sharp Kabushiki Kaisha Wireless transmission apparatus, wireless reception apparatus, wireless communication system, and control program and integrated circuit of wireless transmission apparatus
JP2012105185A (ja) * 2010-11-12 2012-05-31 Sharp Corp 無線制御装置、無線端末装置、無線通信システム、無線制御装置および無線端末装置の制御プログラムおよび集積回路
WO2012070607A1 (ja) * 2010-11-25 2012-05-31 シャープ株式会社 無線送信装置及び無線送信方法
JP2012114723A (ja) * 2010-11-25 2012-06-14 Sharp Corp 無線送信装置
US9137798B2 (en) 2010-11-25 2015-09-15 Sharp Kabushiki Kaisha Wireless transmission device and wireless transmission method
JP2012124860A (ja) * 2010-12-10 2012-06-28 Sharp Corp 通信システムおよび通信方法
US9119187B2 (en) 2010-12-14 2015-08-25 Sharp Kabushiki Kaisha Communication system, transmitting device, receiving device, and processor

Also Published As

Publication number Publication date
EP2129020A1 (en) 2009-12-02
US20100104041A1 (en) 2010-04-29
EP2129020A4 (en) 2010-12-29
KR20090117790A (ko) 2009-11-12
US8594224B2 (en) 2013-11-26
KR101064671B1 (ko) 2011-09-15
WO2008105214A1 (ja) 2008-09-04
CN101622840A (zh) 2010-01-06
JP5028618B2 (ja) 2012-09-19
BRPI0808050A2 (pt) 2014-06-24
CN101622840B (zh) 2013-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5028618B2 (ja) 伝送方法、伝送システム、及び受信装置
JP5044165B2 (ja) マルチアンテナ無線通信システムにおける送信機、受信機及び方法
KR101176321B1 (ko) Ｅ?ｕｔｒａｎ을 위한 이차 동기 코드북
US8976838B2 (en) Apparatus for assigning and estimating transmission symbols
CN104471866B (zh) 在利用大数目天线的通信系统中用于上行链路探测参考信号的发送的方法和装置
CN108989013B (zh) 用于通用多载波频分多路复用的系统和方法
JP4181906B2 (ja) 送信機及び受信機
JP2009544257A (ja) 無線通信システムにおいて使用される符号化および復号の方法および装置
JP5701299B2 (ja) コードワードのインデックスを送信する方法及び装置
KR102542702B1 (ko) 다중반송파 무선 통신 시스템에서의 반복전송 운용 방안 및 장치
WO2008013034A1 (fr) Système de communication mobile, dispositif de station de base et dispositif de station mobile
JP5147135B2 (ja) 通信装置、端末装置、送信方法、受信方法および通信システム
JP2010514336A (ja) Ｏｆｄｍ技術を利用する通信システムにおいてシンボルをマッピングする方法及び構成
TWI517603B (zh) 用於產生一用於無線通信之次要同步編碼之方法、裝置、處理器及電腦可讀媒體
JP2012175335A (ja) 無線通信システム、無線通信方法、送信装置、及びプロセッサ
KR20180133175A (ko) Noma와 gssk를 결합한 신호처리 방법, 장치 및 기지국
JP2013236302A (ja) 移動局装置、基地局装置、送信方法および無線通信システム
CN112787733B (zh) 一种双向中继方案自适应选择方法、系统、存储介质及终端
JP5259809B2 (ja) マルチアンテナ無線通信システムにおける送信機、受信機及び方法
CN108449305B (zh) 一种适用于无线通信系统下行传输的多用户复用方法
CN111277528B (zh) 传输方法及第一通信设备
WO2014027667A1 (ja) 通信システム、通信装置および通信方法
JP2019068262A (ja) 回線制御装置、回線制御方法および回線制御プログラム
JP2007116596A (ja) マルチキャリア符号分割多重伝送における復調方法、及び該復調方法を用いた受信機

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120313

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120509

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120529

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150