JP3717472B2 - 送信装置及び自動利得制御方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び自動利得制御方法に関し、特に自動利得制御用プリアンブルを含む送信信号を送信する送信装置及び自動利得制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮ等の無線通信システムでは、ユーザがいつも同じ受信レベルのところで信号の送受信をしているわけではなく、送信アンテナからの距離が近いあるいは距離が遠いなど、ユーザ毎に異なるレベルの信号を受信している。従って、受信信号のレベルをアナログ／デジタルコンバータのダイナミックレンジ範囲内に抑えることは無線通信システムにとって必須な技術となる。復調器では、この操作を自動利得制御（Auto Gain Control：以下「ＡＧＣ」と記載する）回路で行っている。ＡＧＣ回路において受信信号の振幅をダイナミックレンジ内に調節するためには、パケット先頭部の、スタートシンボル等の信号の前に、ＡＧＣ用プリアンブル信号を送信し、ＡＧＣ回路はこのプリアンブル信号の受信レベルに基づいて増幅利得の制御を行う（例えば、特許文献１参照。）。ＡＧＣ用プリアンブル信号は、データと一緒に送信信号に挿入されて送信されるものである。なお、ＡＧＣ誤差は、ＡＧＣ後の受信レベルの目標値と実際の受信レベルとの誤差である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６８９７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信装置及び利得制御方法においては、回線品質が劣悪な場合等において適切なＡＧＣ用プリアンブルの設定が行えない場合は、ＡＧＣ引き込み特性が劣化して、信号がクリップされるかまたは受信レベルが低くなって量子化誤差が大きくなり、受信信号を誤りなく復調することが困難になるという問題がある。また、ＡＧＣ用プリアンブルは、通信相手に送るデータではないため、ＡＧＣ用プリアンブルを挿入することによりデータの伝送効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる送信装置及び自動利得制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信装置は、送信信号に自動利得制御用プリアンブルを挿入するプリアンブル挿入手段と、前記プリアンブル挿入手段により挿入する自動利得制御用プリアンブル数を、前記送信信号の送信時間間隔に応じて適応的に制御するプリアンブル数制御手段と、を具備する構成を採る。
【０００７】
この構成によれば、送信時間間隔に応じて自動利得制御用プリアンブル数を適応的に変えるので、回線状態が劣悪である時には自動利得制御用プリアンブル数を多くして自動利得制御引き込み特性を向上させて誤り率特性を向上させることができるとともに、回線状態が良好な時には自動利得制御用プリアンブル数を通常の数にするので、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【０００８】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、各通信相手における最初の送信時の前記自動利得制御用プリアンブル数を多くする構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、自動利得制御により収束させる収束値と離れている可能性が高い最初の送信時に、自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、最初に送信されたデータに誤りが生じて正しく復調できない状態を防ぐことができる。
【００１０】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記自動利得制御用プリアンブル数を多くして送信した直後の複数回の送信において前記自動利得制御用プリアンブル数を多くする構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、自動利得制御用プリアンブル数を多くして送信した直後の複数回の送信においてはさらに自動利得制御用プリアンブル数を多くするので、確実に自動利得制御引き込み精度を向上させることができ、誤り率特性を格段に向上させることができる。
【００１２】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、受信レベルが自動利得制御の際の初期値に近い場合には、受信レベルが前記初期値よりも離れている場合よりも前記自動利得制御用プリアンブル数を少なくする構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、受信レベルより目標値に収束するまでの時間を推定することができ、推定した時間に基づいて自動利得制御用プリアンブル数を制御するので、簡単な方法で確実に誤り率特性を向上させることができるとともに、無駄に自動利得制御用プリアンブル数を多く設定することがないので、伝送効率を向上させることができる。
【００１４】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、受信信号より通信相手が遠ざかっているのかまたは近づいているのかを判定し、前記通信相手が遠ざかっている場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくし、前記通信相手が近づいている場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くする構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、通信相手が遠ざかった場合はしきい値を大きくして自動利得制御用プリアンブル数を抑えて伝送効率を優先し、通信相手が近づいてきた場合はしきい値を小さくして自動利得制御用プリアンブル数が多くなりやすくして誤り率特性の向上を優先するので、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００１６】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、可変であるしきい値を設定し、前記送信時間間隔が前記しきい値以上である場合には前記送信時間間隔が前記しきい値未満の場合に比べて前記自動利得制御用プリアンブル数を多くする構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、しきい値と送信時間間隔とを比較することにより自動利得制御用プリアンブル数を制御するので、簡単な方法にて自動利得制御用プリアンブル数を設定することができる。
【００１８】
本発明の送信装置における前記送信信号は、上り回線のみにて送信される構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、下り回線において初期同期引き込みを行っている通信相手が存在する場合に、下り回線における自動利得制御用プリアンブル数は変えずに所定の数に固定するので、下り回線において誤り率特性が劣化することを防ぐことができる。
【００２０】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号に良好な回線品質が要求されるデータが含まれている場合は、前記自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、送信信号が再送データまたは制御データ等の良好な回線品質を要求されるデータを含む場合は、自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定するので、通信相手において良好な回線品質が要求されるデータを確実に誤りなく復調することができる。
【００２２】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、回線品質に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、回線品質が良好な場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、回線品質が劣悪な場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００２４】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号の遅延時間に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、遅延時間が短い場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、遅延時間が長い場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００２６】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、通信相手の移動速度に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、通信相手が低速で移動している場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、通信相手が高速で移動している場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００２８】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、使用帯域幅に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、使用帯域に余裕がある場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くするので、伝送効率を低下させずに確実に誤り率特性の向上を図ることができ、割り当てられた帯域を有効に利用することができる。
【００３０】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、過去に得られた受信レベル情報を用いて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、受信レベル情報の過去の履歴より自動利得制御用プリアンブル数を設定するので、自動利得制御用プリアンブル数を判断する際に用いる値が通信環境の一時的な劣化等により一時的に突出して異なる値であった場合であって、自動利得制御用プリアンブル数を緊急的に多くする必要がないときに、誤って自動利得制御用プリアンブル数を多くしてしまうことにより伝送効率を低下させてしまうことを防ぐことができる。
【００３２】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、外挿補間することにより得られた受信レベル情報を用いて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、受信レベル情報の過去の履歴を用いて外装補間することにより受信レベルを推定することができ、推定した受信レベルを用いて自動利得制御用プリアンブル数を設定するので、通信相手の移動速度が高速であるため回線状態の変動が大きい場合等に、その都度適切な自動利得制御用プリアンブル数を設定することができ、誤り率特性を確実に向上させることができる。
【００３４】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、回線品質が悪い通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定する構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、各通信相手において、回線品質が良好な場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、回線品質が劣悪な場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、各通信相手において伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００３６】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号の遅延時間が大きい通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定する構成を採る。
【００３７】
この構成によれば、各通信相手において、遅延時間が短い場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、遅延時間が長い場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、各通信相手において伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００３８】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、高速で移動する通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定する構成を採る。
【００３９】
この構成によれば、各通信相手において、高速で移動していない場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、高速で移動している場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、各通信相手において伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００４０】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、使用帯域幅に余裕がある場合には前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定する構成を採る。
【００４１】
この構成によれば、使用帯域に余裕がある場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くするので、伝送効率を低下させずに確実に誤り率特性の向上を図ることができ、割り当てられた帯域を有効に利用することができる。
【００４２】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号におけるフレームフォーマットがランダムアクセスチャネルを含む場合には、前記自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定する構成を採る。
【００４３】
この構成によれば、ランダムアクセスチャネルを含むフレームフォーマットの通信方式を用いる場合に、ランダムに通信を行うことにより誤り率特性が劣化する恐れがあるため、自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定するので、ランダムアクセスチャネルにおいて誤り率特性の向上を図ることができる。
【００４４】
本発明の基地局装置は、上記いずれかの送信装置を具備する構成を採る。
【００４５】
この構成によれば、多数の通信端末装置へ送信する必要がある下り回線において、通信環境に応じて自動利得制御用プリアンブル数を変化させるので、多数の通信端末装置へ伝送効率を犠牲にすることなく誤り率特性を向上させることができる送信信号を送信することができる。
【００４６】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかの送信装置を具備する構成を採る。
【００４７】
この構成によれば、自動利得制御用プリアンブル数を変えることにより、伝送効率を高くすることができるので、少ない時間でデータを送信することができ、消費電力を低減することができる。
【００４８】
本発明の通信システムにおける基地局装置は、通信端末装置における送信信号に挿入する自動利得制御用プリアンブル数を、前記送信信号の送信時間間隔に応じて制御するプリアンブル数制御手段と、前記自動利得制御用プリアンブル数を前記通信端末装置へ通知する通知手段とを具備し、通信端末装置は、前記通知手段により通知された前記自動利得制御用プリアンブル数の自動利得制御用プリアンブルを送信信号に挿入する挿入手段を具備する構成を採る。
【００４９】
この構成によれば、通信端末装置は、複数の通信端末装置を集中制御している基地局装置から通知された自動利得制御用プリアンブル数をそのまま設定するので、他の通信端末装置における回線状況を考慮した自動利得制御用プリアンブル数を設定できて基地局装置の送受信エリア全体の伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができるとともに、通信端末装置は自動利得制御用プリアンブル数の設定のために回線品質等を判断する必要がないので、通信端末装置において送信信号に自動利得制御用プリアンブルを挿入する処理時間が短縮できて通信速度を高速にすることができる。
【００５０】
本発明の自動利得制御方法は、送信信号の送信時間間隔を測定する工程と、前記送信時間間隔に応じて適応的に自動利得制御用プリアンブル数を決定する工程と、決定した前記自動利得制御用プリアンブル数を送信信号に挿入する工程と、自動利得制御用プリアンブルを含む前記送信信号を通信相手に送信する工程と、前記通信相手が前記自動利得制御用プリアンブルに基づいて自動利得制御を行う工程と、を具備することである。
【００５１】
この方法によれば、送信時間間隔に応じて自動利得制御用プリアンブル数を変えるので、自動利得制御引き込み特性が向上して回線状態が悪い通信相手に対して誤り率特性を向上させることができ、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、通信相手へ送信信号を送信する送信時間間隔としきい値とを比較し、送信時間間隔がしきい値以上である場合にはＡＧＣ用プリアンブル数を通常よりも多くし、送信時間間隔がしきい値未満である場合にはＡＧＣ用プリアンブル数を通常の数にし、送信時間間隔に応じてＡＧＣ用プリアンブル数を適応的に変化させることである。
【００５３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示す図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る受信装置２００の構成を示す図である。
【００５４】
送信装置１００は、送信制御部１０１、符号化部１０２、変調部１０３、プリアンブル挿入部１０４、送信部１０５、アンテナ１０６、カウンタ部１０７、遅延部１０８、減算部１０９及びプリアンブル数制御部１１０とから主に構成される。
【００５５】
受信装置２００は、アンテナ２０１、受信部２０２、同期部２０３、復調部２０４、復号化部２０５、受信制御部２０６及びＡＧＣ部２０７とから主に構成される。
【００５６】
最初に、送信装置１００の構成について、図１を用いて説明する。
【００５７】
送信制御部１０１は、送信信号を一時的に蓄積して送信タイミングとなった時刻に符号化部１０２へ出力する。また、送信制御部１０１は、送信タイミングを決定して送信タイミング信号を生成し、生成した送信タイミング信号をカウンタ部１０７へ出力する。なお、送信は、１フレームに１回行う。
【００５８】
符号化部１０２は、送信制御部１０１から入力した送信信号を符号化処理して変調部１０３へ出力する。
【００５９】
変調部１０３は、符号化部１０２から入力した送信信号を変調してプリアンブル挿入部１０４へ出力する。通信方式としてＯＦＤＭ方式が適用された場合、変調部１０３は、送信信号に対してＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭ等の信号マッピングを行い、次に逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；ＩＦＦＴ）処理を施して直交周波数分割多重する。一方、通信方式としてＣＤＭＡ方式が適用された場合、変調部１０３は、送信信号に対してＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭ等の信号マッピングを行い、次に拡散処理を施す。
【００６０】
プリアンブル挿入部１０４は、変調部１０３から入力した送信信号にＡＧＣ用プリアンブル数及び伝搬路推定用プリアンブル等の各種プリアンブルを挿入して送信部１０５へ出力する。プリアンブル挿入部１０４は、プリアンブル数制御部１１０にて決定した数のＡＧＣ用プリアンブルを送信信号に含めて送信部１０５へ出力する。
【００６１】
送信部１０５は、プリアンブル挿入部１０４から入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へ周波数変換して、アンテナ１０６より送信する。
【００６２】
カウンタ部１０７は、送信間隔測定手段である送信制御部１０１から入力した送信タイミングに基づいて送信タイミングを示す情報を生成して、遅延部１０８と減算部１０９へ出力する。
【００６３】
遅延部１０８は、カウンタ部１０７から入力した送信タイミングを示す情報を遅延させて減算部１０９へ出力する。
【００６４】
減算部１０９は、カウンタ部１０７から入力した送信タイミングを示す情報と遅延部１０８から入力した送信タイミングを示す情報より、前回送信された送信タイミングと今回送信する送信タイミングとの差（以下「送信タイミング差」と記載する）を算出して、算出した送信タイミング差を送信時間間隔としてプリアンブル数制御部１１０へ出力する。
【００６５】
プリアンブル数制御部１１０は、しきい値と減算部１０９から入力した送信タイミング差とを比較し、しきい値との比較結果に応じてＡＧＣ用プリアンブル数を適応的に決定し、決定したＡＧＣ用プリアンブル数を送信信号に含めるようにプリアンブル挿入部１０４へ指示する。
【００６６】
送信時間間隔がしきい値以上になる場合としては、送信中において送信時間間隔が長い場合、最初に送信を行う場合または送信中であるが送信を一旦中断していて再度送信を再開する場合等が考えられる。したがって、最初に送信を行う場合のＡＧＣ用プリアンブル数を２回目以降の送信時におけるＡＧＣ用プリアンブル数よりも多くすることができる。また、長い間送信を中断していて送信を再開する場合の再開の際のＡＧＣ用プリアンブル数を、再開後の２回目以降の送信時におけるＡＧＣ用プリアンブル数よりも多くすることができる。
【００６７】
なお、プリアンブル数制御部１１０は、送信時間間隔がしきい値以上である場合にＡＧＣ用プリアンブル数を多くして送信した後の所定時間において、引き続きＡＧＣ用プリアンブル数を多くすることも可能である。なお、ＡＧＣ用プリアンブル数の設定方法については、後述する。
【００６８】
次に、受信装置２００の構成について、図２を用いて説明する。
【００６９】
受信部２０２は、アンテナ２０１にて受信した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数へ周波数変換して同期部２０３とＡＧＣ部２０７へ出力する。
【００７０】
同期部２０３は、受信部２０２から入力した受信信号より受信タイミングを検出して、検出した受信タイミングを復調部２０４へ出力する。
【００７１】
復調部２０４は、同期部２０３から入力した受信信号を復調して復号化部２０５へ出力する。
【００７２】
復号化部２０５は、復調部２０４から入力した受信信号を復号処理して受信制御部２０６へ出力する。
【００７３】
受信制御部２０６は、復号化部２０５から入力した受信信号を一時的に蓄積して、誤りがないか否かを検出し、誤りがない場合に出力する。
【００７４】
ＡＧＣ部２０７は、受信部２０２から入力した受信信号よりＡＧＣ制御信号を生成し、生成したＡＧＣ制御信号を受信部２０２へ出力する。即ち、ＡＧＣ部２０７は、基地局装置と通信端末装置のような無線通信装置間で、通信距離が変動しても受信レベルが一定となるような制御を行う。また、ＡＧＣ部２０７は、受信レベルを求めて、求めた受信レベルを受信レベル情報として出力する。受信レベル情報は、例えばＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）である。なお、受信レベル情報は、ＲＳＳＩに限らずＲＳＳＩ以外であっても良い。
【００７５】
次に、送信装置１００の動作について、図３、図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５において、Ｐ１〜Ｐ１０の各々がＡＧＣ用プリアンブルであり、Ｄ１〜Ｄ３が送信データである。最初に、送信装置１００は、カウンタ部１０７にて送信タイミングをカウントし、減算部１０９にて送信タイミング差を算出し、プリアンブル数制御部１１０にて送信時間間隔としきい値とを比較する（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）ＳＴ３０１）。送信時間間隔がしきい値未満の場合は、ＡＧＣ用プリアンブル数を５個挿入することを決定して、図４に示すように、プリアンブル挿入部１０４にてＡＧＣ用プリアンブルを５個挿入する（ＳＴ３０２）。一方、ＳＴ３０１において、送信時間間隔がしきい値以上の場合は、ＡＧＣ用プリアンブルを１０個挿入することを決定して、図５に示すように、プリアンブル挿入部１０４にてＡＧＣ用プリアンブルを１０個挿入する（ＳＴ３０３）。次に、送信信号は、送信部１０５にてベースバンド周波数から無線周波数へ周波数変換されてアンテナ１０６より送信される（ＳＴ３０４）。
【００７６】
このように、本実施の形態の送信装置及び自動利得制御方法によれば、送信タイミング差に応じてＡＧＣ用プリアンブル数を適応的に変えるので、送信時間間隔が長い時にはＡＧＣ用プリアンブル数を多くして誤り率特性を向上させ、送信時間間隔が短い時にはＡＧＣ用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先するので、自動利得制御よる引き込み特性が劣化することを防ぐことができ、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００７７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る送信装置６００の構成を示す図である。本実施の形態においては、受信レベルに応じてＡＧＣ用プリアンブル数を変える点を特徴とするものである。図６において、選択部６０１を設ける構成が図１と相違している。なお、図１と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。また、本実施の形態における受信装置は、図２と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００７８】
選択部６０１は、受信レベル測定手段であるＡＧＣ部２０７から入力した受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値に基づいて、受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値との差分を算出し、算出した差分と図示しないしきい値とを比較し、比較結果に応じたＡＧＣ用プリアンブル数を決定する。即ち、受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値との差分がしきい値未満の場合は、ＡＧＣの収束に要する時間が少ないので、選択部６０１はしきい値α（しきい値α＞しきい値β）を選択してＡＧＣ用プリアンブル数が小さくなるようにし、受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値との差分がしきい値以上の場合は、ＡＧＣの収束に要する時間は長くなるので、選択部６０１はしきい値βを選択してＡＧＣ用プリアンブル数が多くなるようにする。なお、送信装置６００の動作は、プリアンブル数制御部１１０において用いるしきい値を、受信レベル情報とＡＧＣ用初期値に基づいて選択する以外は図３と同一であるので、その説明は省略する。
【００７９】
このように、本実施の形態の送信装置及び自動利得制御方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、送信時間間隔の他に受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値との差分に応じてＡＧＣ引き込みに要する時間を推定してＡＧＣ用プリアンブル数を設定するので、通信相手との回線状況等に応じてよりきめ細かなＡＧＣ用プリアンブル数を設定することができ、さらなる伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００８０】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る送信装置７００の構成を示す図であり、図８は、本発明の実施の形態３に係る受信装置８００の構成を示す図である。本実施の形態においては、受信レベル情報の履歴を用いることにより、通信相手との距離が前回送信した時よりも遠ざかっているかまたは近づいているかも考慮してＡＧＣ用プリアンブル数を変える点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図７において、選択部７０１を設ける構成が図１と相違しており、図８において、選択部８０１、メモリ８０２、メモリ８０３及び大小比較部８０４を設ける構成が図２と相違している。なお、図１及び図２と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８１】
選択部７０１は、後述する大小比較部８０４から入力した通信相手が遠ざかっているかまたは近づいているかの情報に応じて、しきい値αとしきい値β（しきい値α＞しきい値β）のいずれか一方を選択し、選択したしきい値情報をプリアンブル数制御部１１０へ出力する。一般に、通信相手との距離が前回通信したときより遠ざかった場合は、ＡＧＣ利得を高くする。一方、通信相手との距離が前回通信したときより近づいた場合は、ＡＧＣ利得を低くする。そして、ＡＧＣを高くする方が低くするよりも、変化が早い。このため、選択部７０１は、通信相手との距離が前回通信したときよりも遠ざかった場合はしきい値αを設定し、通信相手との距離が前回通信したときよりも近づいた場合はしきい値βを設定する。なお、受信レベル情報としてＲＳＳＩを用いる場合は、ＲＳＳＩの変化率を見てしきい値αまたはしきい値βを選択するようにしても良い。
【００８２】
選択部８０１は、ＡＧＣ部２０７から入力した受信レベル情報をメモリ８０２とメモリ８０３へ交互に出力する。
【００８３】
メモリ８０２は、選択部８０１から入力した受信レベル情報を記憶して大小比較部８０４へ出力する。大小比較部８０４へ出力するタイミングは、メモリ８０２とメモリ８０３の両方に受信レベル情報が記憶された時である。
【００８４】
メモリ８０３は、選択部８０１から入力した受信レベル情報を記憶して大小比較部８０４へ出力する。大小比較部８０４へ出力するタイミングは、メモリ８０２とメモリ８０３の両方に受信レベル情報が記憶された時である。
【００８５】
大小比較部８０４は、メモリ８０２及びメモリ８０３から入力した受信レベル情報を互いに比較して、受信レベル情報の変化が大きくなる方向であるかまたは小さくなる方向であるかを検出し、検出結果を選択部７０１へ出力する。なお、送信装置７００の動作は、プリアンブル数制御部１１０において用いるしきい値を可変にする以外は図３と同一であるので、その説明は省略する。
【００８６】
選択部７０１において受信レベル情報を用いてしきい値を選択する他の方法としては、過去の受信レベル情報を用いて外装補間することにより選択しても良い。この場合には、通信相手の移動速度が高速であるため回線状態の変動が大きい場合等に、その都度適切なＡＧＣ用プリアンブル数を設定することができる。
【００８７】
このように、本実施の形態の送信装置及び自動利得制御方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、送信時間間隔の他に端末が遠ざかっているかまたは近づいているかを考慮してＡＧＣ用プリアンブル数を変えるので、通信相手との回線状況等に応じてよりきめ細かなＡＧＣ用プリアンブル数を設定することができ、さらなる伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。また、受信レベルの履歴よりＡＧＣ用プリアンブル数を求めるので、通信環境の一時的な劣化等により一時的に突出して異なる値であった場合であって、ＡＧＣ用プリアンブルを緊急的に多くする必要がないときに、ＡＧＣ用プリアンブル数を多くすることにより伝送効率を低下させてしまうことを防ぐことができる。
【００８８】
なお、本実施の形態においては、選択部７０１にて選択するしきい値は、しきい値αとしきい値βの２つとしたが、選択部７０１にて選択するしきい値はしきい値αとしきい値βの２つに限らず、任意の数のしきい値の中から選択するようにしても良い。また、本実施の形態においては、受信レベルを過去２回分メモリ８０２、８０３に記憶して通信相手が遠ざかっているかまたは近づいているかを判定したが、受信レベルを過去２回分メモリ８０２、８０３に記憶して通信相手が遠ざかっているかまたは近づいているかを判定する場合に限らず、過去３回以上の受信レベルをメモリに記憶させて通信相手が遠ざかっているかまたは近づいているかを判定するようにしても良い。この場合には、メモリを３つ以上にしても良い。また、大小比較部８０４は、通信相手が高速で移動しているのか低速で移動しているのかを判定することができるので、通信相手が高速で移動している場合にはＡＧＣ用プリアンブル数を多くした状態で固定することも可能である。また、本実施の形態においては、受信レベル情報を減算して通信相手が遠ざかっているのか近づいているのかを判断してしきい値αまたはしきい値βを選択することとしたが、受信レベル情報を減算して通信相手が遠ざかっているのか近づいているのかを判断してしきい値αまたはしきい値βを選択する場合に限らず、受信レベル情報を平均して、平均した受信レベル情報を用いてしきい値αまたはしきい値βを選択するようにしても良い。
【００８９】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４に係る送信装置９００の構成を示す図である。本実施の形態においては、送信制御部から選択部に入力する回線品質情報等のしきい値設定用情報に基づいてしきい値αとしきい値βを選択する点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図９において、選択部９０１を設ける構成が図１と相違している。なお、図１と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。また、受信装置は、図２と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００９０】
送信制御部１０１は、図示しない受信部から入力したしきい値αとしきい値βを選択するためのしきい値設定用情報または通信相手から通知されたしきい値設定用情報を一旦保持し、送信タイミング情報を出力するタイミングにてしきい値設定用情報を選択部９０１へ出力する。一般に、ＦＤＤ(Frequency Division Duplex)方式の場合には、送信制御部１０１は、移動機からしきい値設定用情報を通知してもらい、通知してもらったしきい値設定用情報を保持する。一方、ＴＤＤ(Time Division Duplex)方式の場合には、送信制御部１０１は、受信時に検出したしきい値設定用情報を保持する。なお、しきい値設定用情報の種類については後述する。
【００９１】
選択部９０１は、送信制御部１０１から入力したしきい値設定用情報に基づいて、しきい値αとしきい値βとを二者択一で選択し、選択したしきい値をプリアンブル数制御部１１０へ出力する。
【００９２】
次に、送信制御部１０１から選択部９０１へ出力されるしきい値設定用情報の種類について説明する。
【００９３】
第１のしきい値設定用情報は、回線品質である。即ち、選択部９０１は、回線品質が悪い回線品質情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値βを選択し、回線品質が良い回線品質情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値αを選択する。これにより、回線品質が悪化した場合は、送信信号の送信時間間隔が多少短くてもＡＧＣ用プリアンブルの数を多くするので、回線品質が悪化しても誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００９４】
第２のしきい値設定用情報は、マルチパスによる遅延時間である。即ち、選択部９０１は、マルチパスにより遅延時間が大きい遅延時間情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値βを選択し、マルチパスにより遅延時間が小さい遅延時間情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値αを選択する。これにより、マルチパスによる遅延時間が大きい場合は、送信信号の送信時間間隔が多少短くてもＡＧＣ用プリアンブルの数を多くするので、遅延時間が大きくても誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００９５】
第３のしきい値設定用情報は、端末の移動速度である。即ち、選択部９０１は、移動速度が大きい端末情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値βを選択し、移動速度が小さい端末情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値αを選択する。これにより、端末の移動速度が高速になった場合は、送信信号の送信時間間隔が多少短くてもＡＧＣ用プリアンブルの数を多くするので、端末の移動速度が高速になっても誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００９６】
第４のしきい値設定用情報は、帯域使用状況である。即ち、選択部９０１は、帯域に余裕がある旨の帯域情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値βを選択し、帯域が残り少ない帯域情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値αを選択する。帯域に余裕があるかまたは帯域が残り少ないかの判断は、最大使用許容帯域に対する現在の通信相手との通信に使用している帯域の割り合いがしきい値以上であるか否かにより判断しても良いし、その他の方法により判断しても良い。これにより、使用している帯域に余裕がある場合にＡＧＣ用プリアンブルの数を多くするので、伝送効率を犠牲にすることなく誤り率特性をさらに向上させることができる。なお、送信装置９００の動作は、しきい値が可変である以外は図３と同一であるため、その説明は省略する。
【００９７】
このように、本実施の形態の送信装置及び自動利得制御方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、送信時間間隔の他に種々のしきい値設定用情報を考慮してＡＧＣ用プリアンブル数を変えるので、通信相手との回線状況等に応じてよりきめ細かなＡＧＣ用プリアンブル数を設定することができ、さらなる伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００９８】
（実施の形態５）
図１０は、本発明の実施の形態５に係る送信装置を適用した基地局装置１０００の構成を示す図であり、図１１は、本発明の実施の形態５に係る通信端末装置である移動機１１００の構成を示す図である。本実施の形態においては、基地局装置にて設定した移動機におけるＡＧＣ用プリアンブル数を基地局装置から移動機へ通知する点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図１０において、プリアンブル情報挿入部１００１を設ける構成が図１と相違する。なお、図１と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。また、受信装置は、図２と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００９９】
基地局装置１０００は、複数の移動機１１００を集中制御しており、いずれの移動機が送信を行うかを把握している。したがって、基地局装置１０００は、各移動機１１００の送信間隔を知ることができる。
【０１００】
プリアンブル数制御部１１０は、しきい値と減算部１０９から入力した送信タイミング差とを比較し、しきい値との比較結果に応じてＡＧＣ用プリアンブル数を適応的に決定し、決定したＡＧＣ用プリアンブル数を各移動機１１００におけるプリアンブル数情報としてプリアンブル情報挿入部１００１へ出力する。
【０１０１】
通知手段であるプリアンブル情報挿入部１００１は、変調部１０３から入力した送信信号にプリアンブル数制御部１１０から入力したプリアンブル数情報を挿入して送信部１０５へ出力する。
【０１０２】
移動機１１００におけるプリアンブル数制御部１１０は、受信信号より抽出したプリアンブル数情報より、基地局装置１０００にて設定したＡＧＣ用プリアンブル数をそのまま設定し、設定したＡＧＣ用プリアンブル数を送信信号に挿入するようにプリアンブル挿入部１０４へ指示する。
【０１０３】
このように、本実施の形態の送信装置及び利得制御方法によれば、基地局装置から通知された可変である数のＡＧＣ用プリアンブルを送信信号に挿入するので、ＡＧＣ引き込み特性が劣化することを防ぐことができ、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。また、移動機は、基地局装置から通知されたＡＧＣ用プリアンブル数のＡＧＣ用プリアンブルをそのまま送信信号に挿入し、ＡＧＣ用プリアンブル数を求める必要はないので、処理速度を高速化することができる。
【０１０４】
なお、本実施の形態においては、基地局装置１０００にて設定するＡＧＣ用プリアンブル数は、上記実施の形態１から実施の形態４のいずれかの実施の形態に記載の方法を任意に選択して設定することができる。
【０１０５】
（その他の実施の形態）
送信信号が、ランダムアクセスチャネルを含むフレームフォーマットの場合のＡＧＣ用プリアンブル数の制御方法について、図１２を用いて説明する。
【０１０６】
一般に、端末等がランダムに送信を行うチャネルをランダムアクセスチャネルと呼ぶ。ランダムアクセスチャネルを含むフレームフォーマットは、例えば、ＭＭＡＣやＢＲＡＮに用いられる。このようなランダムアクセスチャネルにおけるＡＧＣ用プリアンブル数は、１０個に増やした状態で固定する。
【０１０７】
また、ＡＧＣ用プリアンブル数を増やした状態で固定する他の例としては、再送データまたは制御データ等の良好な回線品質が要求されるデータを送信する場合は、ＡＧＣ用プリアンブル数を１０個に増やした状態で固定する。
【０１０８】
また、上記実施の形態１から実施の形態５に記載した送信装置は、上り回線と下り回線の両方に用いることが可能であるが、下り回線においてＡＧＣ用プリアンブル数を変化させた場合、初期同期引き込みを行っているユーザも存在するため、このようなユーザは初期同期引き込み特性が劣化する恐れがある。このため、ＡＧＣ用プリアンブル数を変化させるのは、上り回線において送信する送信装置にのみ適用することも有効である。上り回線において送信する送信装置にのみ上記の各実施の形態に記載の送信装置を適用した場合は、下り回線において初期同期引き込みを行っているユーザにおいて、誤り率特性が劣化することを防ぐことができる。
【０１０９】
また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、送信装置は通信相手毎にＡＧＣ用プリアンブル数を変えることが可能である。
【０１１０】
なお、上記実施の形態１から実施の形態５においては、ＡＧＣ用プリアンブル数が多い場合を１０個、通常のＡＧＣ用プリアンブル数を５個としたが、ＡＧＣ用プリアンブル数が多い場合を１０個、通常のＡＧＣ用プリアンブル数を５個にする場合に限らず、ＡＧＣ用プリアンブル数が多い場合を１０個以外の任意の数にし、通常のＡＧＣ用プリアンブル数を５個以外の任意の数にしても良い。要するに、ＡＧＣ用プリアンブル数が多い場合のＡＧＣ用プリアンブル数が、通常のＡＧＣ用プリアンブル数よりも多ければその数は任意である。
【０１１１】
また、上記の各実施の形態に記載した送信装置は、基地局装置と通信端末装置に適用することが可能である。
【０１１２】
また、上記実施の形態１から実施の形態５の送信装置にて送信する送信信号は、ＯＦＤＭ通信方式またはＢＲＡＮシステムにおけるプリアンブルフォーマットでも良いし、ＯＦＤＭ通信方式またはＢＲＡＮシステムにおけるプリアンブルフォーマットに限らず、ＯＦＤＭ通信方式またはＢＲＡＮシステム以外の任意の通信方式におけるプリアンブルフォーマットでも良い。
【０１１３】
また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、ＡＧＣ用プリアンブル数は、送信時間間隔または受信レベル等としきい値とを比較して設定したが、送信時間間隔または受信レベル等としきい値とを比較して設定する場合に限らず、演算により求める方法等の任意の方法により設定することができる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図４】ＡＧＣ用プリアンブル数５個の場合のフレームフォーマットを示す図
【図５】ＡＧＣ用プリアンブル数１０個の場合のフレームフォーマットを示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る送信装置を適用した基地局装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態５に係る送信装置を適用した移動機の構成を示すブロック図
【図１２】フレームフォーマットを示す図
【符号の説明】
１００ 送信装置
１０１ 送信制御部
１０２ 符号化部
１０３ 変調部
１０４ プリアンブル挿入部
１０５ 送信部
１０７ カウンタ部
１０８ 遅延部
１０９ 減算部
１１０ プリアンブル数制御部
２０７ ＡＧＣ部
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び自動利得制御方法に関し、特に自動利得制御用プリアンブルを含む送信信号を送信する送信装置及び自動利得制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮ等の無線通信システムでは、ユーザがいつも同じ受信レベルのところで信号の送受信をしているわけではなく、送信アンテナからの距離が近いあるいは距離が遠いなど、ユーザ毎に異なるレベルの信号を受信している。従って、受信信号のレベルをアナログ／デジタルコンバータのダイナミックレンジ範囲内に抑えることは無線通信システムにとって必須な技術となる。復調器では、この操作を自動利得制御（Auto Gain Control：以下「ＡＧＣ」と記載する）回路で行っている。ＡＧＣ回路において受信信号の振幅をダイナミックレンジ内に調節するためには、パケット先頭部の、スタートシンボル等の信号の前に、ＡＧＣ用プリアンブル信号を送信し、ＡＧＣ回路はこのプリアンブル信号の受信レベルに基づいて増幅利得の制御を行う（例えば、特許文献１参照。）。ＡＧＣ用プリアンブル信号は、データと一緒に送信信号に挿入されて送信されるものである。なお、ＡＧＣ誤差は、ＡＧＣ後の受信レベルの目標値と実際の受信レベルとの誤差である。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−６８９７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信装置及び利得制御方法においては、回線品質が劣悪な場合等において適切なＡＧＣ用プリアンブルの設定が行えない場合は、ＡＧＣ引き込み特性が劣化して、信号がクリップされるかまたは受信レベルが低くなって量子化誤差が大きくなり、受信信号を誤りなく復調することが困難になるという問題がある。また、ＡＧＣ用プリアンブルは、通信相手に送るデータではないため、ＡＧＣ用プリアンブルを挿入することによりデータの伝送効率が低下するという問題がある。
【０００５】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる送信装置及び自動利得制御方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信装置は、送信信号に自動利得制御用プリアンブルを挿入するプリアンブル挿入手段と、前記プリアンブル挿入手段により挿入する自動利得制御用プリアンブル数を、前記送信信号の送信時間間隔に応じて適応的に制御するプリアンブル数制御手段と、を具備する構成を採る。
【０００７】
この構成によれば、送信時間間隔に応じて自動利得制御用プリアンブル数を適応的に変えるので、回線状態が劣悪である時には自動利得制御用プリアンブル数を多くして自動利得制御引き込み特性を向上させて誤り率特性を向上させることができるとともに、回線状態が良好な時には自動利得制御用プリアンブル数を通常の数にするので、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【０００８】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、各通信相手における最初の送信時の前記自動利得制御用プリアンブル数を多くする構成を採る。
【０００９】
この構成によれば、自動利得制御により収束させる収束値と離れている可能性が高い最初の送信時に、自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、最初に送信されたデータに誤りが生じて正しく復調できない状態を防ぐことができる。
【００１０】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記自動利得制御用プリアンブル数を多くして送信した直後の複数回の送信において前記自動利得制御用プリアンブル数を多くする構成を採る。
【００１１】
この構成によれば、自動利得制御用プリアンブル数を多くして送信した直後の複数回の送信においてはさらに自動利得制御用プリアンブル数を多くするので、確実に自動利得制御引き込み精度を向上させることができ、誤り率特性を格段に向上させることができる。
【００１２】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、受信レベルが自動利得制御の際の初期値に近い場合には、受信レベルが前記初期値よりも離れている場合よりも前記自動利得制御用プリアンブル数を少なくする構成を採る。
【００１３】
この構成によれば、受信レベルより目標値に収束するまでの時間を推定することができ、推定した時間に基づいて自動利得制御用プリアンブル数を制御するので、簡単な方法で確実に誤り率特性を向上させることができるとともに、無駄に自動利得制御用プリアンブル数を多く設定することがないので、伝送効率を向上させることができる。
【００１４】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、受信信号より通信相手が遠ざかっているのかまたは近づいているのかを判定し、前記通信相手が遠ざかっている場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくし、前記通信相手が近づいている場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くする構成を採る。
【００１５】
この構成によれば、通信相手が遠ざかった場合はしきい値を大きくして自動利得制御用プリアンブル数を抑えて伝送効率を優先し、通信相手が近づいてきた場合はしきい値を小さくして自動利得制御用プリアンブル数が多くなりやすくして誤り率特性の向上を優先するので、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００１６】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、可変であるしきい値を設定し、前記送信時間間隔が前記しきい値以上である場合には前記送信時間間隔が前記しきい値未満の場合に比べて前記自動利得制御用プリアンブル数を多くする構成を採る。
【００１７】
この構成によれば、しきい値と送信時間間隔とを比較することにより自動利得制御用プリアンブル数を制御するので、簡単な方法にて自動利得制御用プリアンブル数を設定することができる。
【００１８】
本発明の送信装置における前記送信信号は、上り回線のみにて送信される構成を採る。
【００１９】
この構成によれば、下り回線において初期同期引き込みを行っている通信相手が存在する場合に、下り回線における自動利得制御用プリアンブル数は変えずに所定の数に固定するので、下り回線において誤り率特性が劣化することを防ぐことができる。
【００２０】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号に良好な回線品質が要求されるデータが含まれている場合は、前記自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定する構成を採る。
【００２１】
この構成によれば、送信信号が再送データまたは制御データ等の良好な回線品質を要求されるデータを含む場合は、自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定するので、通信相手において良好な回線品質が要求されるデータを確実に誤りなく復調することができる。
【００２２】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、回線品質に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００２３】
この構成によれば、回線品質が良好な場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、回線品質が劣悪な場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００２４】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号の遅延時間に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００２５】
この構成によれば、遅延時間が短い場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、遅延時間が長い場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００２６】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、通信相手の移動速度に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００２７】
この構成によれば、通信相手が低速で移動している場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、通信相手が高速で移動している場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００２８】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、使用帯域幅に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００２９】
この構成によれば、使用帯域に余裕がある場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くするので、伝送効率を低下させずに確実に誤り率特性の向上を図ることができ、割り当てられた帯域を有効に利用することができる。
【００３０】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、過去に得られた受信レベル情報を用いて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００３１】
この構成によれば、受信レベル情報の過去の履歴より自動利得制御用プリアンブル数を設定するので、自動利得制御用プリアンブル数を判断する際に用いる値が通信環境の一時的な劣化等により一時的に突出して異なる値であった場合であって、自動利得制御用プリアンブル数を緊急的に多くする必要がないときに、誤って自動利得制御用プリアンブル数を多くしてしまうことにより伝送効率を低下させてしまうことを防ぐことができる。
【００３２】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、外挿補間することにより得られた受信レベル情報を用いて前記自動利得制御用プリアンブル数を変える構成を採る。
【００３３】
この構成によれば、受信レベル情報の過去の履歴を用いて外装補間することにより受信レベルを推定することができ、推定した受信レベルを用いて自動利得制御用プリアンブル数を設定するので、通信相手の移動速度が高速であるため回線状態の変動が大きい場合等に、その都度適切な自動利得制御用プリアンブル数を設定することができ、誤り率特性を確実に向上させることができる。
【００３４】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、回線品質が悪い通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定する構成を採る。
【００３５】
この構成によれば、各通信相手において、回線品質が良好な場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、回線品質が劣悪な場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、各通信相手において伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００３６】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号の遅延時間が大きい通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定する構成を採る。
【００３７】
この構成によれば、各通信相手において、遅延時間が短い場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、遅延時間が長い場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、各通信相手において伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００３８】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、高速で移動する通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定する構成を採る。
【００３９】
この構成によれば、各通信相手において、高速で移動していない場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先し、高速で移動している場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くして誤り率特性の向上を優先するので、各通信相手において伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができ、ひいては全体的な伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００４０】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、使用帯域幅に余裕がある場合には前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定する構成を採る。
【００４１】
この構成によれば、使用帯域に余裕がある場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くするので、伝送効率を低下させずに確実に誤り率特性の向上を図ることができ、割り当てられた帯域を有効に利用することができる。
【００４２】
本発明の送信装置における前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号におけるフレームフォーマットがランダムアクセスチャネルを含む場合には、前記自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定する構成を採る。
【００４３】
この構成によれば、ランダムアクセスチャネルを含むフレームフォーマットの通信方式を用いる場合に、ランダムに通信を行うことにより誤り率特性が劣化する恐れがあるため、自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定するので、ランダムアクセスチャネルにおいて誤り率特性の向上を図ることができる。
【００４４】
本発明の基地局装置は、上記いずれかの送信装置を具備する構成を採る。
【００４５】
この構成によれば、多数の通信端末装置へ送信する必要がある下り回線において、通信環境に応じて自動利得制御用プリアンブル数を変化させるので、多数の通信端末装置へ伝送効率を犠牲にすることなく誤り率特性を向上させることができる送信信号を送信することができる。
【００４６】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかの送信装置を具備する構成を採る。
【００４７】
この構成によれば、自動利得制御用プリアンブル数を変えることにより、伝送効率を高くすることができるので、少ない時間でデータを送信することができ、消費電力を低減することができる。
【００４８】
本発明の通信システムにおける基地局装置は、通信端末装置における送信信号に挿入する自動利得制御用プリアンブル数を、前記送信信号の送信時間間隔に応じて制御するプリアンブル数制御手段と、前記自動利得制御用プリアンブル数を前記通信端末装置へ通知する通知手段とを具備し、通信端末装置は、前記通知手段により通知された前記自動利得制御用プリアンブル数の自動利得制御用プリアンブルを送信信号に挿入する挿入手段を具備する構成を採る。
【００４９】
この構成によれば、通信端末装置は、複数の通信端末装置を集中制御している基地局装置から通知された自動利得制御用プリアンブル数をそのまま設定するので、他の通信端末装置における回線状況を考慮した自動利得制御用プリアンブル数を設定できて基地局装置の送受信エリア全体の伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができるとともに、通信端末装置は自動利得制御用プリアンブル数の設定のために回線品質等を判断する必要がないので、通信端末装置において送信信号に自動利得制御用プリアンブルを挿入する処理時間が短縮できて通信速度を高速にすることができる。
【００５０】
本発明の自動利得制御方法は、送信信号の送信時間間隔を測定する工程と、前記送信時間間隔に応じて適応的に自動利得制御用プリアンブル数を決定する工程と、決定した前記自動利得制御用プリアンブル数を送信信号に挿入する工程と、自動利得制御用プリアンブルを含む前記送信信号を通信相手に送信する工程と、前記通信相手が前記自動利得制御用プリアンブルに基づいて自動利得制御を行う工程と、を具備することである。
【００５１】
この方法によれば、送信時間間隔に応じて自動利得制御用プリアンブル数を変えるので、自動利得制御引き込み特性が向上して回線状態が悪い通信相手に対して誤り率特性を向上させることができ、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００５２】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、通信相手へ送信信号を送信する送信時間間隔としきい値とを比較し、送信時間間隔がしきい値以上である場合にはＡＧＣ用プリアンブル数を通常よりも多くし、送信時間間隔がしきい値未満である場合にはＡＧＣ用プリアンブル数を通常の数にし、送信時間間隔に応じてＡＧＣ用プリアンブル数を適応的に変化させることである。
【００５３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置１００の構成を示す図であり、図２は、本発明の実施の形態１に係る受信装置２００の構成を示す図である。
【００５４】
送信装置１００は、送信制御部１０１、符号化部１０２、変調部１０３、プリアンブル挿入部１０４、送信部１０５、アンテナ１０６、カウンタ部１０７、遅延部１０８、減算部１０９及びプリアンブル数制御部１１０とから主に構成される。
【００５５】
受信装置２００は、アンテナ２０１、受信部２０２、同期部２０３、復調部２０４、復号化部２０５、受信制御部２０６及びＡＧＣ部２０７とから主に構成される。
【００５６】
最初に、送信装置１００の構成について、図１を用いて説明する。
【００５７】
送信制御部１０１は、送信信号を一時的に蓄積して送信タイミングとなった時刻に符号化部１０２へ出力する。また、送信制御部１０１は、送信タイミングを決定して送信タイミング信号を生成し、生成した送信タイミング信号をカウンタ部１０７へ出力する。なお、送信は、１フレームに１回行う。
【００５８】
符号化部１０２は、送信制御部１０１から入力した送信信号を符号化処理して変調部１０３へ出力する。
【００５９】
変調部１０３は、符号化部１０２から入力した送信信号を変調してプリアンブル挿入部１０４へ出力する。通信方式としてＯＦＤＭ方式が適用された場合、変調部１０３は、送信信号に対してＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭ等の信号マッピングを行い、次に逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；ＩＦＦＴ）処理を施して直交周波数分割多重する。一方、通信方式としてＣＤＭＡ方式が適用された場合、変調部１０３は、送信信号に対してＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭ等の信号マッピングを行い、次に拡散処理を施す。
【００６０】
プリアンブル挿入部１０４は、変調部１０３から入力した送信信号にＡＧＣ用プリアンブル数及び伝搬路推定用プリアンブル等の各種プリアンブルを挿入して送信部１０５へ出力する。プリアンブル挿入部１０４は、プリアンブル数制御部１１０にて決定した数のＡＧＣ用プリアンブルを送信信号に含めて送信部１０５へ出力する。
【００６１】
送信部１０５は、プリアンブル挿入部１０４から入力した送信信号をベースバンド周波数から無線周波数へ周波数変換して、アンテナ１０６より送信する。
【００６２】
カウンタ部１０７は、送信間隔測定手段である送信制御部１０１から入力した送信タイミングに基づいて送信タイミングを示す情報を生成して、遅延部１０８と減算部１０９へ出力する。
【００６３】
遅延部１０８は、カウンタ部１０７から入力した送信タイミングを示す情報を遅延させて減算部１０９へ出力する。
【００６４】
減算部１０９は、カウンタ部１０７から入力した送信タイミングを示す情報と遅延部１０８から入力した送信タイミングを示す情報より、前回送信された送信タイミングと今回送信する送信タイミングとの差（以下「送信タイミング差」と記載する）を算出して、算出した送信タイミング差を送信時間間隔としてプリアンブル数制御部１１０へ出力する。
【００６５】
プリアンブル数制御部１１０は、しきい値と減算部１０９から入力した送信タイミング差とを比較し、しきい値との比較結果に応じてＡＧＣ用プリアンブル数を適応的に決定し、決定したＡＧＣ用プリアンブル数を送信信号に含めるようにプリアンブル挿入部１０４へ指示する。
【００６６】
送信時間間隔がしきい値以上になる場合としては、送信中において送信時間間隔が長い場合、最初に送信を行う場合または送信中であるが送信を一旦中断していて再度送信を再開する場合等が考えられる。したがって、最初に送信を行う場合のＡＧＣ用プリアンブル数を２回目以降の送信時におけるＡＧＣ用プリアンブル数よりも多くすることができる。また、長い間送信を中断していて送信を再開する場合の再開の際のＡＧＣ用プリアンブル数を、再開後の２回目以降の送信時におけるＡＧＣ用プリアンブル数よりも多くすることができる。
【００６７】
なお、プリアンブル数制御部１１０は、送信時間間隔がしきい値以上である場合にＡＧＣ用プリアンブル数を多くして送信した後の所定時間において、引き続きＡＧＣ用プリアンブル数を多くすることも可能である。なお、ＡＧＣ用プリアンブル数の設定方法については、後述する。
【００６８】
次に、受信装置２００の構成について、図２を用いて説明する。
【００６９】
受信部２０２は、アンテナ２０１にて受信した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数へ周波数変換して同期部２０３とＡＧＣ部２０７へ出力する。
【００７０】
同期部２０３は、受信部２０２から入力した受信信号より受信タイミングを検出して、検出した受信タイミングを復調部２０４へ出力する。
【００７１】
復調部２０４は、同期部２０３から入力した受信信号を復調して復号化部２０５へ出力する。
【００７２】
復号化部２０５は、復調部２０４から入力した受信信号を復号処理して受信制御部２０６へ出力する。
【００７３】
受信制御部２０６は、復号化部２０５から入力した受信信号を一時的に蓄積して、誤りがないか否かを検出し、誤りがない場合に出力する。
【００７４】
ＡＧＣ部２０７は、受信部２０２から入力した受信信号よりＡＧＣ制御信号を生成し、生成したＡＧＣ制御信号を受信部２０２へ出力する。即ち、ＡＧＣ部２０７は、基地局装置と通信端末装置のような無線通信装置間で、通信距離が変動しても受信レベルが一定となるような制御を行う。また、ＡＧＣ部２０７は、受信レベルを求めて、求めた受信レベルを受信レベル情報として出力する。受信レベル情報は、例えばＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）である。なお、受信レベル情報は、ＲＳＳＩに限らずＲＳＳＩ以外であっても良い。
【００７５】
次に、送信装置１００の動作について、図３、図４及び図５を用いて説明する。図４及び図５において、Ｐ１〜Ｐ１０の各々がＡＧＣ用プリアンブルであり、Ｄ１〜Ｄ３が送信データである。最初に、送信装置１００は、カウンタ部１０７にて送信タイミングをカウントし、減算部１０９にて送信タイミング差を算出し、プリアンブル数制御部１１０にて送信時間間隔としきい値とを比較する（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）ＳＴ３０１）。送信時間間隔がしきい値未満の場合は、ＡＧＣ用プリアンブル数を５個挿入することを決定して、図４に示すように、プリアンブル挿入部１０４にてＡＧＣ用プリアンブルを５個挿入する（ＳＴ３０２）。一方、ＳＴ３０１において、送信時間間隔がしきい値以上の場合は、ＡＧＣ用プリアンブルを１０個挿入することを決定して、図５に示すように、プリアンブル挿入部１０４にてＡＧＣ用プリアンブルを１０個挿入する（ＳＴ３０３）。次に、送信信号は、送信部１０５にてベースバンド周波数から無線周波数へ周波数変換されてアンテナ１０６より送信される（ＳＴ３０４）。
【００７６】
このように、本実施の形態の送信装置及び自動利得制御方法によれば、送信タイミング差に応じてＡＧＣ用プリアンブル数を適応的に変えるので、送信時間間隔が長い時にはＡＧＣ用プリアンブル数を多くして誤り率特性を向上させ、送信時間間隔が短い時にはＡＧＣ用プリアンブル数を少なくして伝送効率を優先するので、自動利得制御よる引き込み特性が劣化することを防ぐことができ、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００７７】
（実施の形態２）
図６は、本発明の実施の形態２に係る送信装置６００の構成を示す図である。本実施の形態においては、受信レベルに応じてＡＧＣ用プリアンブル数を変える点を特徴とするものである。図６において、選択部６０１を設ける構成が図１と相違している。なお、図１と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。また、本実施の形態における受信装置は、図２と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００７８】
選択部６０１は、受信レベル測定手段であるＡＧＣ部２０７から入力した受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値に基づいて、受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値との差分を算出し、算出した差分と図示しないしきい値とを比較し、比較結果に応じたＡＧＣ用プリアンブル数を決定する。即ち、受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値との差分がしきい値未満の場合は、ＡＧＣの収束に要する時間が少ないので、選択部６０１はしきい値α（しきい値α＞しきい値β）を選択してＡＧＣ用プリアンブル数が小さくなるようにし、受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値との差分がしきい値以上の場合は、ＡＧＣの収束に要する時間は長くなるので、選択部６０１はしきい値βを選択してＡＧＣ用プリアンブル数が多くなるようにする。なお、送信装置６００の動作は、プリアンブル数制御部１１０において用いるしきい値を、受信レベル情報とＡＧＣ用初期値に基づいて選択する以外は図３と同一であるので、その説明は省略する。
【００７９】
このように、本実施の形態の送信装置及び自動利得制御方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、送信時間間隔の他に受信レベル情報とＡＧＣ利得の初期値との差分に応じてＡＧＣ引き込みに要する時間を推定してＡＧＣ用プリアンブル数を設定するので、通信相手との回線状況等に応じてよりきめ細かなＡＧＣ用プリアンブル数を設定することができ、さらなる伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００８０】
（実施の形態３）
図７は、本発明の実施の形態３に係る送信装置７００の構成を示す図であり、図８は、本発明の実施の形態３に係る受信装置８００の構成を示す図である。本実施の形態においては、受信レベル情報の履歴を用いることにより、通信相手との距離が前回送信した時よりも遠ざかっているかまたは近づいているかも考慮してＡＧＣ用プリアンブル数を変える点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図７において、選択部７０１を設ける構成が図１と相違しており、図８において、選択部８０１、メモリ８０２、メモリ８０３及び大小比較部８０４を設ける構成が図２と相違している。なお、図１及び図２と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。
【００８１】
選択部７０１は、後述する大小比較部８０４から入力した通信相手が遠ざかっているかまたは近づいているかの情報に応じて、しきい値αとしきい値β（しきい値α＞しきい値β）のいずれか一方を選択し、選択したしきい値情報をプリアンブル数制御部１１０へ出力する。一般に、通信相手との距離が前回通信したときより遠ざかった場合は、ＡＧＣ利得を高くする。一方、通信相手との距離が前回通信したときより近づいた場合は、ＡＧＣ利得を低くする。そして、ＡＧＣを高くする方が低くするよりも、変化が早い。このため、選択部７０１は、通信相手との距離が前回通信したときよりも遠ざかった場合はしきい値αを設定し、通信相手との距離が前回通信したときよりも近づいた場合はしきい値βを設定する。なお、受信レベル情報としてＲＳＳＩを用いる場合は、ＲＳＳＩの変化率を見てしきい値αまたはしきい値βを選択するようにしても良い。
【００８２】
選択部８０１は、ＡＧＣ部２０７から入力した受信レベル情報をメモリ８０２とメモリ８０３へ交互に出力する。
【００８３】
メモリ８０２は、選択部８０１から入力した受信レベル情報を記憶して大小比較部８０４へ出力する。大小比較部８０４へ出力するタイミングは、メモリ８０２とメモリ８０３の両方に受信レベル情報が記憶された時である。
【００８４】
メモリ８０３は、選択部８０１から入力した受信レベル情報を記憶して大小比較部８０４へ出力する。大小比較部８０４へ出力するタイミングは、メモリ８０２とメモリ８０３の両方に受信レベル情報が記憶された時である。
【００８５】
大小比較部８０４は、メモリ８０２及びメモリ８０３から入力した受信レベル情報を互いに比較して、受信レベル情報の変化が大きくなる方向であるかまたは小さくなる方向であるかを検出し、検出結果を選択部７０１へ出力する。なお、送信装置７００の動作は、プリアンブル数制御部１１０において用いるしきい値を可変にする以外は図３と同一であるので、その説明は省略する。
【００８６】
選択部７０１において受信レベル情報を用いてしきい値を選択する他の方法としては、過去の受信レベル情報を用いて外装補間することにより選択しても良い。この場合には、通信相手の移動速度が高速であるため回線状態の変動が大きい場合等に、その都度適切なＡＧＣ用プリアンブル数を設定することができる。
【００８７】
このように、本実施の形態の送信装置及び自動利得制御方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、送信時間間隔の他に端末が遠ざかっているかまたは近づいているかを考慮してＡＧＣ用プリアンブル数を変えるので、通信相手との回線状況等に応じてよりきめ細かなＡＧＣ用プリアンブル数を設定することができ、さらなる伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。また、受信レベルの履歴よりＡＧＣ用プリアンブル数を求めるので、通信環境の一時的な劣化等により一時的に突出して異なる値であった場合であって、ＡＧＣ用プリアンブルを緊急的に多くする必要がないときに、ＡＧＣ用プリアンブル数を多くすることにより伝送効率を低下させてしまうことを防ぐことができる。
【００８８】
なお、本実施の形態においては、選択部７０１にて選択するしきい値は、しきい値αとしきい値βの２つとしたが、選択部７０１にて選択するしきい値はしきい値αとしきい値βの２つに限らず、任意の数のしきい値の中から選択するようにしても良い。また、本実施の形態においては、受信レベルを過去２回分メモリ８０２、８０３に記憶して通信相手が遠ざかっているかまたは近づいているかを判定したが、受信レベルを過去２回分メモリ８０２、８０３に記憶して通信相手が遠ざかっているかまたは近づいているかを判定する場合に限らず、過去３回以上の受信レベルをメモリに記憶させて通信相手が遠ざかっているかまたは近づいているかを判定するようにしても良い。この場合には、メモリを３つ以上にしても良い。また、大小比較部８０４は、通信相手が高速で移動しているのか低速で移動しているのかを判定することができるので、通信相手が高速で移動している場合にはＡＧＣ用プリアンブル数を多くした状態で固定することも可能である。また、本実施の形態においては、受信レベル情報を減算して通信相手が遠ざかっているのか近づいているのかを判断してしきい値αまたはしきい値βを選択することとしたが、受信レベル情報を減算して通信相手が遠ざかっているのか近づいているのかを判断してしきい値αまたはしきい値βを選択する場合に限らず、受信レベル情報を平均して、平均した受信レベル情報を用いてしきい値αまたはしきい値βを選択するようにしても良い。
【００８９】
（実施の形態４）
図９は、本発明の実施の形態４に係る送信装置９００の構成を示す図である。本実施の形態においては、送信制御部から選択部に入力する回線品質情報等のしきい値設定用情報に基づいてしきい値αとしきい値βを選択する点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図９において、選択部９０１を設ける構成が図１と相違している。なお、図１と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。また、受信装置は、図２と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００９０】
送信制御部１０１は、図示しない受信部から入力したしきい値αとしきい値βを選択するためのしきい値設定用情報または通信相手から通知されたしきい値設定用情報を一旦保持し、送信タイミング情報を出力するタイミングにてしきい値設定用情報を選択部９０１へ出力する。一般に、ＦＤＤ(Frequency Division Duplex)方式の場合には、送信制御部１０１は、移動機からしきい値設定用情報を通知してもらい、通知してもらったしきい値設定用情報を保持する。一方、ＴＤＤ(Time Division Duplex)方式の場合には、送信制御部１０１は、受信時に検出したしきい値設定用情報を保持する。なお、しきい値設定用情報の種類については後述する。
【００９１】
選択部９０１は、送信制御部１０１から入力したしきい値設定用情報に基づいて、しきい値αとしきい値βとを二者択一で選択し、選択したしきい値をプリアンブル数制御部１１０へ出力する。
【００９２】
次に、送信制御部１０１から選択部９０１へ出力されるしきい値設定用情報の種類について説明する。
【００９３】
第１のしきい値設定用情報は、回線品質である。即ち、選択部９０１は、回線品質が悪い回線品質情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値βを選択し、回線品質が良い回線品質情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値αを選択する。これにより、回線品質が悪化した場合は、送信信号の送信時間間隔が多少短くてもＡＧＣ用プリアンブルの数を多くするので、回線品質が悪化しても誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００９４】
第２のしきい値設定用情報は、マルチパスによる遅延時間である。即ち、選択部９０１は、マルチパスにより遅延時間が大きい遅延時間情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値βを選択し、マルチパスにより遅延時間が小さい遅延時間情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値αを選択する。これにより、マルチパスによる遅延時間が大きい場合は、送信信号の送信時間間隔が多少短くてもＡＧＣ用プリアンブルの数を多くするので、遅延時間が大きくても誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００９５】
第３のしきい値設定用情報は、端末の移動速度である。即ち、選択部９０１は、移動速度が大きい端末情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値βを選択し、移動速度が小さい端末情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値αを選択する。これにより、端末の移動速度が高速になった場合は、送信信号の送信時間間隔が多少短くてもＡＧＣ用プリアンブルの数を多くするので、端末の移動速度が高速になっても誤り率特性の劣化を防ぐことができる。
【００９６】
第４のしきい値設定用情報は、帯域使用状況である。即ち、選択部９０１は、帯域に余裕がある旨の帯域情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値βを選択し、帯域が残り少ない帯域情報が送信制御部１０１から入力した場合にはしきい値αを選択する。帯域に余裕があるかまたは帯域が残り少ないかの判断は、最大使用許容帯域に対する現在の通信相手との通信に使用している帯域の割り合いがしきい値以上であるか否かにより判断しても良いし、その他の方法により判断しても良い。これにより、使用している帯域に余裕がある場合にＡＧＣ用プリアンブルの数を多くするので、伝送効率を犠牲にすることなく誤り率特性をさらに向上させることができる。なお、送信装置９００の動作は、しきい値が可変である以外は図３と同一であるため、その説明は省略する。
【００９７】
このように、本実施の形態の送信装置及び自動利得制御方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、送信時間間隔の他に種々のしきい値設定用情報を考慮してＡＧＣ用プリアンブル数を変えるので、通信相手との回線状況等に応じてよりきめ細かなＡＧＣ用プリアンブル数を設定することができ、さらなる伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００９８】
（実施の形態５）
図１０は、本発明の実施の形態５に係る送信装置を適用した基地局装置１０００の構成を示す図であり、図１１は、本発明の実施の形態５に係る通信端末装置である移動機１１００の構成を示す図である。本実施の形態においては、基地局装置にて設定した移動機におけるＡＧＣ用プリアンブル数を基地局装置から移動機へ通知する点を特徴とするものである。本実施の形態においては、図１０において、プリアンブル情報挿入部１００１を設ける構成が図１と相違する。なお、図１と同一構成である部分は、同一の符号を付してその説明は省略する。また、受信装置は、図２と同一構成であるため、その説明は省略する。
【００９９】
基地局装置１０００は、複数の移動機１１００を集中制御しており、いずれの移動機が送信を行うかを把握している。したがって、基地局装置１０００は、各移動機１１００の送信間隔を知ることができる。
【０１００】
プリアンブル数制御部１１０は、しきい値と減算部１０９から入力した送信タイミング差とを比較し、しきい値との比較結果に応じてＡＧＣ用プリアンブル数を適応的に決定し、決定したＡＧＣ用プリアンブル数を各移動機１１００におけるプリアンブル数情報としてプリアンブル情報挿入部１００１へ出力する。
【０１０１】
通知手段であるプリアンブル情報挿入部１００１は、変調部１０３から入力した送信信号にプリアンブル数制御部１１０から入力したプリアンブル数情報を挿入して送信部１０５へ出力する。
【０１０２】
移動機１１００におけるプリアンブル数制御部１１０は、受信信号より抽出したプリアンブル数情報より、基地局装置１０００にて設定したＡＧＣ用プリアンブル数をそのまま設定し、設定したＡＧＣ用プリアンブル数を送信信号に挿入するようにプリアンブル挿入部１０４へ指示する。
【０１０３】
このように、本実施の形態の送信装置及び利得制御方法によれば、基地局装置から通知された可変である数のＡＧＣ用プリアンブルを送信信号に挿入するので、ＡＧＣ引き込み特性が劣化することを防ぐことができ、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。また、移動機は、基地局装置から通知されたＡＧＣ用プリアンブル数のＡＧＣ用プリアンブルをそのまま送信信号に挿入し、ＡＧＣ用プリアンブル数を求める必要はないので、処理速度を高速化することができる。
【０１０４】
なお、本実施の形態においては、基地局装置１０００にて設定するＡＧＣ用プリアンブル数は、上記実施の形態１から実施の形態４のいずれかの実施の形態に記載の方法を任意に選択して設定することができる。
【０１０５】
（その他の実施の形態）
送信信号が、ランダムアクセスチャネルを含むフレームフォーマットの場合のＡＧＣ用プリアンブル数の制御方法について、図１２を用いて説明する。
【０１０６】
一般に、端末等がランダムに送信を行うチャネルをランダムアクセスチャネルと呼ぶ。ランダムアクセスチャネルを含むフレームフォーマットは、例えば、ＭＭＡＣやＢＲＡＮに用いられる。このようなランダムアクセスチャネルにおけるＡＧＣ用プリアンブル数は、１０個に増やした状態で固定する。
【０１０７】
また、ＡＧＣ用プリアンブル数を増やした状態で固定する他の例としては、再送データまたは制御データ等の良好な回線品質が要求されるデータを送信する場合は、ＡＧＣ用プリアンブル数を１０個に増やした状態で固定する。
【０１０８】
また、上記実施の形態１から実施の形態５に記載した送信装置は、上り回線と下り回線の両方に用いることが可能であるが、下り回線においてＡＧＣ用プリアンブル数を変化させた場合、初期同期引き込みを行っているユーザも存在するため、このようなユーザは初期同期引き込み特性が劣化する恐れがある。このため、ＡＧＣ用プリアンブル数を変化させるのは、上り回線において送信する送信装置にのみ適用することも有効である。上り回線において送信する送信装置にのみ上記の各実施の形態に記載の送信装置を適用した場合は、下り回線において初期同期引き込みを行っているユーザにおいて、誤り率特性が劣化することを防ぐことができる。
【０１０９】
また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、送信装置は通信相手毎にＡＧＣ用プリアンブル数を変えることが可能である。
【０１１０】
なお、上記実施の形態１から実施の形態５においては、ＡＧＣ用プリアンブル数が多い場合を１０個、通常のＡＧＣ用プリアンブル数を５個としたが、ＡＧＣ用プリアンブル数が多い場合を１０個、通常のＡＧＣ用プリアンブル数を５個にする場合に限らず、ＡＧＣ用プリアンブル数が多い場合を１０個以外の任意の数にし、通常のＡＧＣ用プリアンブル数を５個以外の任意の数にしても良い。要するに、ＡＧＣ用プリアンブル数が多い場合のＡＧＣ用プリアンブル数が、通常のＡＧＣ用プリアンブル数よりも多ければその数は任意である。
【０１１１】
また、上記の各実施の形態に記載した送信装置は、基地局装置と通信端末装置に適用することが可能である。
【０１１２】
また、上記実施の形態１から実施の形態５の送信装置にて送信する送信信号は、ＯＦＤＭ通信方式またはＢＲＡＮシステムにおけるプリアンブルフォーマットでも良いし、ＯＦＤＭ通信方式またはＢＲＡＮシステムにおけるプリアンブルフォーマットに限らず、ＯＦＤＭ通信方式またはＢＲＡＮシステム以外の任意の通信方式におけるプリアンブルフォーマットでも良い。
【０１１３】
また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、ＡＧＣ用プリアンブル数は、送信時間間隔または受信レベル等としきい値とを比較して設定したが、送信時間間隔または受信レベル等としきい値とを比較して設定する場合に限らず、演算により求める方法等の任意の方法により設定することができる。
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図４】ＡＧＣ用プリアンブル数５個の場合のフレームフォーマットを示す図
【図５】ＡＧＣ用プリアンブル数１０個の場合のフレームフォーマットを示す図
【図６】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図７】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態３に係る受信装置の構成を示すブロック図
【図９】本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１０】本発明の実施の形態５に係る送信装置を適用した基地局装置の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態５に係る送信装置を適用した移動機の構成を示すブロック図
【図１２】フレームフォーマットを示す図
【符号の説明】
１００ 送信装置
１０１ 送信制御部
１０２ 符号化部
１０３ 変調部
１０４ プリアンブル挿入部
１０５ 送信部
１０７ カウンタ部
１０８ 遅延部
１０９ 減算部
１１０ プリアンブル数制御部
２０７ ＡＧＣ部
Claims (23)
- 送信信号に自動利得制御用プリアンブルを挿入するプリアンブル挿入手段と、前記プリアンブル挿入手段により挿入する自動利得制御用プリアンブル数を、前記送信信号の送信時間間隔に応じて適応的に制御するプリアンブル数制御手段と、を具備することを特徴とする送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、各通信相手における最初の送信時の前記自動利得制御用プリアンブル数を多くすることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、前記自動利得制御用プリアンブル数を多くして送信した直後の複数回の送信において前記自動利得制御用プリアンブル数を多くすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、受信レベルが自動利得制御の際の初期値に近い場合には、受信レベルが前記初期値よりも離れている場合よりも前記自動利得制御用プリアンブル数を少なくすることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、受信信号より通信相手が遠ざかっているのかまたは近づいているのかを判定し、前記通信相手が遠ざかっている場合には自動利得制御用プリアンブル数を少なくし、前記通信相手が近づいている場合には自動利得制御用プリアンブル数を多くすることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、可変であるしきい値を設定し、前記送信時間間隔が前記しきい値以上である場合には前記送信時間間隔が前記しきい値未満の場合に比べて前記自動利得制御用プリアンブル数を多くすることを特徴とすることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の送信装置。
- 前記送信信号は、上り回線のみにて送信されることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号に良好な回線品質が要求されるデータが含まれている場合は、前記自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、回線品質に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号の遅延時間に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変えることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、通信相手の移動速度に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変えることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、使用帯域幅に応じて前記自動利得制御用プリアンブル数を変えることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、過去に得られた受信レベル情報を用いて前記自動利得制御用プリアンブル数を変えることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、外挿補間することにより得られた受信レベル情報を用いて前記自動利得制御用プリアンブル数を変えることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、回線品質が悪い通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定することを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号の遅延時間が大きい通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定することを特徴とする請求項１から請求項１５のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、高速で移動する通信相手へ送信する前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定することを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、使用帯域幅に余裕がある場合には前記送信信号に挿入する前記自動利得制御用プリアンブル数を多い状態に固定することを特徴とする請求項１から請求項１７のいずれかに記載の送信装置。
- 前記プリアンブル数制御手段は、前記送信信号におけるフレームフォーマットがランダムアクセスチャネルを含む場合には、前記自動利得制御用プリアンブル数が多い状態に固定することを特徴とする請求項１から請求項１８のいずれかに記載の送信装置。
- 請求項１から請求項１９のいずれかに記載の送信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 請求項１から請求項１９のいずれかに記載の送信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 基地局装置は、通信端末装置における送信信号に挿入する自動利得制御用プリアンブル数を、前記送信信号の送信時間間隔に応じて制御するプリアンブル数制御手段と、前記自動利得制御用プリアンブル数を前記通信端末装置へ通知する通知手段とを具備し、通信端末装置は、前記通知手段により通知された前記自動利得制御用プリアンブル数の自動利得制御用プリアンブルを送信信号に挿入する挿入手段を具備することを特徴とする通信システム。
- 送信信号の送信時間間隔を測定する工程と、前記送信時間間隔に応じて適応的に自動利得制御用プリアンブル数を決定する工程と、決定した前記自動利得制御用プリアンブル数を送信信号に挿入する工程と、自動利得制御用プリアンブルを含む前記送信信号を通信相手に送信する工程と、前記通信相手が前記自動利得制御用プリアンブルに基づいて自動利得制御を行う工程と、を具備することを特徴とする自動利得制御方法。
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