JP4450054B2

JP4450054B2 - 送信装置、受信装置、通信システム、送信方法及びプログラム

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Publication number: JP4450054B2
Application number: JP2007295730A
Authority: JP
Inventors: 裕之山菅
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2007-11-14
Publication date: 2010-04-14
Anticipated expiration: 2027-11-14
Also published as: JP2009124406A; US20090122838A1; US8374258B2

Description

本発明は、送信装置、受信装置、通信システム、送信方法及びプログラムに関する。

近時において、無線通信の分野では、ウルトラワイドバンド(ＵＷＢ; Ultra Wideband)と呼ばれる非常に広い周波数帯域で無線通信を行う方式の開発が進められている。このような中、ＷｉＭｅｄｉａと呼ばれる業界団体が進めるマルチバンドＯＦＤＭ(orthogonal
frequency division multiplexing)方式が主流となりつつある。ＷｉＭｅｄｉａでは、バンドグループ(BG; Band Groupe)と呼ばれる約１．５ＧＨｚの周波数単位でＵＷＢ周波数帯域の分割を行っている。

図１７は、ＷｉＭｅｄｉａで規定されているバンドグループを示している。これらのバンドグループのうち、ローバンドにはバンドグループ＃１が割り当てられており、ハイバンドには、バンドグループ＃３、＃４、＃５、＃６が割り当てられている。ハイバンドのバンドグループのうち、バンドグループ＃５に関しては、周波数が高いこと、及び、１ＧＨｚしか割り当てられていないことから、特別な用途にのみ使用されることが想定されている。

図１７に示すように、ハイバンドの各バンドグループ＃３、＃４、＃６は、更に３つの５２８ＧＨｚ帯域を持つサブバンドに分割されており、ＷｉＭｅｄｉａの仕様では、この３つのサブバンドを高速にホッピングすることが規定されている。

特開２００７−２１４９９２号公報特開２００６−１９７３７５号公報特開２００６−２１１０３５号公報特開２００５−３０４０２９号公報

しかしながら、例えばＷｉＭｅｄｉａの仕様に基づいて特定のバンドグループで通信を行った場合であっても、より大容量の通信を行う必要性が生じることが想定できる。この場合、単一のバンドグループによる通信では、通信量を飛躍的に増大させることは困難である。

また、各バンドグループ毎の通信では、通信チャンネルの状況に応じて通信状況が変化する。このような状況下では、仮に複数のバンドグループを用いて通信を行うことを想定した場合でも、複数のバンドグループの全てで良好なチャンネルを確保することは困難であり、いずれかのチャンネルに受信特性が偏在してしまうことが考えられる。この場合、チャンネル特性が低下しているバンドグループでは、良好な通信を行うことができないという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、簡素な構成で通信容量を飛躍的に増大するとともに、耐フェージング性を向上することが可能な、新規かつ改良された送信装置、受信装置、通信システム、送信方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の周波数帯域で送信する第１のデータを生成する第１のデータ生成部と、第２の周波数帯域で送信する第２のデータを生成する第２のデータ生成部と、前記第１のデータの一部と前記第２のデータの一部を交換するデータ交換部と、前記データ交換部によりデータ交換が行われた後の前記第１及び第２のデータを前記第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信する送信部と、を備える送信装置が提供される。

上記構成によれば、第１の周波数帯域で送信する第１のデータが生成され、第２の周波数帯域で送信する第２のデータが生成され、第１のデータの一部と第２のデータの一部が交換される。そして、データ交換が行われた後の第１及び第２のデータは、第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信される。従って、２つの周波数帯域に跨るように第１及び第２のデータを拡散させることができ、一方のバンドグループのチャンネル特性が低下している場合であっても、双方のバンドグループに拡散されたデータを確実に復号することが可能となる。これにより、トータルでの受信特性を改善することができる。

また、前記データ交換部は、前記周波数軸拡散、時間軸拡散又はＤＣＭ変調が行われた前記第１及び第２のデータを１／２シンボル毎に交換するものであってもよい。かかる構成によれば、周波数軸拡散、時間軸拡散又はＤＣＭ変調が行われた第１及び第２のデータを効率良く第１及び第２の周波数帯域に拡散することができる。

また、前記第１及び第２のデータを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部を備え、前記データ交換部は、前記逆フーリエ変換部により逆フーリエ変換されたデータを１シンボル毎に交換するものであってもよい。かかる構成によれば、逆フーリエ変換されたデータを１シンボル毎に交換するため、簡素な構成でデータの交換を行うことが可能となる。

また、前記送信部は、前記データ交換部によりデータ交換が行われたデータをＤＡ変換するＤＡ変換部と、前記ＤＡ変換部により変換された信号を増幅するＲＦ回路と、前記ＲＦ回路から出力された信号を送信する送信アンテナと、を含み、前記ＤＡ変換部、前記ＲＦ回路及び前記送信アンテナの少なくとも１つは、前記第１及び第２の周波数帯域の双方で送信される前記第１及び第２のデータを共に処理するものであってもよい。かかる構成によれば、ＤＡ変換部、ＲＦ回路及び送信アンテナの少なくとも１つは、第１及び第２の周波数帯域の双方で送信される第１及び第２のデータを共に処理するため、装置を簡素に構成することができる。

また、前記第１及び第２のデータのカウント値を取得する制御部を備え、前記制御部は、前記第１及び第２のデータのカウント値に基づいて、前記データ交換部によるデータの交換を制御するものであってもよい。かかる構成によれば、第１及び第２のデータのカウント値に基づいて、データ交換部によるデータの交換が制御されるため、データ交換を精度良く実現することができる。

また、前記第１の周波数帯域、前記第２の周波数帯域のそれぞれにおいて、前記第１及び第２のデータを周波数ホッピングすることなく送信するものであってもよい。かかる構成によれば、第１及び第２のデータは周波数ホッピングすることなく送信されるため、第１及び第２の周波数帯域を近接した帯域とすることができる。これにより、ＲＦ回路等を簡素に構成することが可能となり、装置の簡素化、製造コストの低減を実現することができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の周波数帯域で送信された第１の送信信号を受信する第１の受信部と、第２の周波数帯域で送信された第２の送信信号であって、前記第１の送信信号との間で一部のデータが相互に拡散された前記第２の送信信号を受信する第２の受信部と、前記第１の送信信号の一部と前記第２の送信信号の一部を交換するデータ交換部と、を備える受信装置が提供される。
が提供される。

上記構成によれば、送信装置から第１の周波数帯域で送信された第１の送信信号が受信され、第２の周波数帯域で送信され第１の送信信号との間で一部のデータが相互に拡散された第２の送信信号が受信され、第１の送信信号の一部と第２の送信信号の一部が交換される。従って、２つの周波数帯域に跨るように拡散された第１及び第２の送信信号の一部を交換することで、送信装置側で交換されたデータを受信装置側で元に戻すことができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、送信装置と受信装置とが無線通信ネットワークを介して接続された通信システムであって、前記送信装置は、第１の周波数帯域で送信する第１のデータを生成する第１のデータ生成部と、第２の周波数帯域で送信する第２のデータを生成する第２のデータ生成部と、前記第１のデータの一部と前記第２のデータの一部を交換する送信側データ交換部と、前記データ交換部によりデータ交換が行われた後の前記第１及び第２のデータを前記第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信する送信部と、を備え、前記受信装置は、第１の周波数帯域で送信された第１の送信信号を受信する第１の受信部と、第２の周波数帯域で送信された第２の送信信号であって、前記第１の送信信号との間で一部のデータが相互に拡散された前記第２の送信信号を受信する第２の受信部と、前記第１の送信信号の一部と前記第２の送信信号の一部を交換する受信側データ交換部と、を備える通信システムが提供される。

上記構成によれば、送信装置では、第１の周波数帯域で送信する第１のデータが生成され、第２の周波数帯域で送信する第２のデータが生成され、第１のデータの一部と第２のデータの一部が交換される。そして、データ交換が行われた後の第１及び第２のデータは、第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信される。また、受信装置では、送信装置から第１の周波数帯域で送信された第１の送信信号が受信され、第２の周波数帯域で送信され第１の送信信号との間で一部のデータが相互に拡散された第２の送信信号が受信され、第１の送信信号の一部と第２の送信信号の一部が交換される。従って、送信装置側で交換されたデータを受信装置側で元に戻すことで、２つのバンドグループ間に跨って送信されたデータに基づいて、双方のバンドグループで送信されたデータを確実に復号することが可能となる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の周波数帯域で送信する第１のデータを生成するステップと、第２の周波数帯域で送信する第２のデータを生成するステップと、前記第１のデータの一部と前記第２のデータの一部を交換するステップと、前記データ交換部によりデータ交換が行われた後の前記第１及び第２のデータを前記第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信するステップと、を備える送信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の周波数帯域で送信する第１のデータを生成する手段、第２の周波数帯域で送信する第２のデータを生成する手段、前記第１のデータの一部と前記第２のデータの一部を交換する手段、前記データ交換部によりデータ交換が行われた後の前記第１及び第２のデータを前記第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。

本発明によれば、簡素な構成で通信容量を飛躍的に増大するとともに、耐フェージング性を向上することが可能な、送信装置、受信装置、通信システム、送信方法及びプログラムを提供することが可能となる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
先ず、本発明の構成を説明する前提として、図１に基づいて、本実施形態に係る２つのバンドグループによる送信が可能なＵＷＢのマルチバンドＯＦＤＭ方式の送信装置の構成について説明する。

図１に示すように、送信装置は、送信されるデータを出力するＭＡＣ１０を備えている。また、送信装置１００は、バンドグループＮでデータＪを送信するため、エンコーダ(Encoder)１２、パンクチャー(Puncture)１４、インターリーバ(Interleaver)１６、拡散・ＤＣＭ変調部(Spread DCM)１８、マッパー(Mapper)２２、ＩＦＦＴ２４、ＤＡ変換部(DAC)２６、ＲＦ回路２８、アンテナ３０、を備えている。また、送信装置１００は、バンドグループＭでデータＩを送信するため、エンコーダ３２、パンクチャー３４、インターリーバ３６、拡散・ＤＣＭ変調部３８、マッパー(Mapper)４２、ＩＦＦＴ４４、ＤＡ変換部４６、ＲＦ回路４８、アンテナ５０、を備えている。

ＭＡＣ１０からは、バンドグループＮで送信するデータＪがエンコーダ１２へ送られ、バンドグループＭで送信するデータＩがエンコーダ３２へ送られる。図２は、図１の送信装置で使用される２つのバンドグループＭ，Ｎの一例を示す模式図である。図２のバンドグループは、例えば図１７に示すバンドグループのうちの２つとすることができる。図２に示すように、バンドグループＭは、３つのバンドＡ、バンドＢ、バンドＣから構成されている。また、バンドグループＮは、３つのバンドＤ、バンドＥ、バンドＦから構成されている。各バンドグループＭ，Ｎによる送信では、各バンドグループが備える３つのバンドにより周波数ホッピングが行われる。

エンコーダ１２，３２は、送信するデータをエンコード（符合化）する。パンクチャー２１４，３４は、エンコーダ２８，４８で符号化されたデータにパンクチャー処理を行う。インターリーバ１６，３６は、パンクチャードされたデータをインターリーブする。拡散・ＤＣＭ変調部１８，３８は、インターリーブされたデータを周波数軸拡散し、またＤＣＭ変調して、マッパー２２，４２へ送る。

マッパー２２，４２は、ホッピングパターンでホッピングを行うため周波数マッピングを行う。マッパー２２，４２から出力された信号は、ＩＦＦＴ２４，４４で逆フーリエ変換されて、ＤＡ変換部２６，４６でアナログ信号に変換される。ＤＡ変換部２６，４６でアナログ信号に変換された信号は、ＲＦ回路２８，４８に送られて、アンテナ３０，５０から送信される。

図３は、２つのバンドグループＭ，Ｎを同時に用いて通信を行っている様子を示す模式図である。図３に示すように、バンドグループＭではバンドＡ、バンドＢ、バンドＣの３つのバンドでホッピングが行われる。また、バンドグループＮでは、バンドＤ、バンドＥ、バンドＦの３つのバンドでホッピングが行われる。各バンドグループＭ，Ｎで送られる信号に対しては、インターリーブ、周波数軸拡散、ＤＣＭ変調、時間軸拡散などの処理が施されている。

以上のように、図１に示す送信装置によれば、バンドグループＭ、バンドグループＮによる送信を同時に行うことができる。このため、１つのバンドグループにより送信を行う場合に比べて、単位時間当たりの通信容量を大幅に増大することが可能である。なお、本実施形態では、２つのバンドグループＭ，Ｎを同時に用いて通信する場合を例示するが、帯域の異なる３つ以上のバンドグループを同時に用いて通信を行っても良い。これにより、更なる通信容量の増大を達成することが可能となる。

ところで、複数のバンドグループを用いて通信を行う場合に、一部のバンドグループによる通信状況が他のバンドグループの通信状況に比べて低下することが想定される。例えば、図３に示す２つのバンドグループＭ，Ｎのうち、バンドグループＭのみチャネルが良好である場合は、２つのバンドグループＭ，Ｎの間で受信特性に偏りが生じてしまう。この場合、バンドグループＭによる通信が主体的に行われ、２つのバンドグループを使用するメリットが得られなくなる。

このため、本実施形態では、バンドグループＭ、バンドグループＮの間で送信データの一部を交換するようにしている。この際、周波数軸拡散、時間軸拡散、ＤＣＭ変調、インターリーブをした後の信号をバンドグループ間で交換することで、効率良く２つのバンドグループに通信データを跨らせることができる。

図４は、本実施形態に係る送信装置１００の構成を示す模式図である。図４に示す送信装置１００は、図１の送信装置に対して、信号切換部２０、信号切換部４０、コントローラ５２を追加したものである。信号切換部２０は、拡散・ＤＣＭ変調部１８とマッパー２２の間に設けられている。信号切換部２０には拡散・ＤＣＭ変調部１８から送られたデータＪと拡散・ＤＣＭ変調部３８から送られたデータＩの双方が入力される。信号切換部２０は、データＩとデータＪのいずれか一方をマッパー２２へ送る。

また、信号切換部４０は、拡散・ＤＣＭ変調部３８とマッパー４２の間に設けられている。信号切換部４０には拡散・ＤＣＭ変調部１８から送られたデータＪと拡散・ＤＣＭ変調部３８から送られたデータＩの双方が入力される。信号切換部４０は、データＩとデータＪのいずれか一方をマッパー４２へ送る。

コントローラ５２は、ＭＡＣ６０から送信される送信データのカウント値に基づいて、信号切換部２０，４０による送信データの切換を制御する。この際、コントローラ５２は、データＩをマッパー４２に送る場合はデータＪをマッパー２２に送り、データＩをマッパー２２に送る場合はデータＪをマッパー４２に送るように、信号切換部２０，４０の動作を制御する。これにより、バンドグループＭで送信しようとしていたデータＩをバンドグループＮで送信することが可能になるとともに、バンドグループＮで送信しようとしていたデータＪをバンドグループＭで送信することが可能になる。従って、２つのバンドグループＭ，Ｎの間で送信データＩ，Ｊを交換することが可能となる。なお、以上の構成におけるＭＡＣ１０、コントローラ５２を機能させるためのプログラム（ソフトウェア）は、送信装置１００が備える所定のメモリ、または外部の記録媒体に格納されることができる。

図５は、２つのバンドグループ間でデータを交換した状態を示す模式図である。図５の例では、バンドグループＭの信号Ｉ２が、バンドグループＮの信号Ｊ２と交換されている。また、バンドグループＭの信号Ｉ４とバンドグループＮの信号Ｊ４が交換され、バンドグループＭの信号Ｉ６とバンドグループＮの信号Ｊ６が交換されている。本実施形態において、これらの信号の交換は、周波数軸拡散によって得られたシンボルの１／２のデータ群毎に行われる。

このように、バンドグループ間でデータを交換することで、２つのバンドグループ間で情報が拡散する。そして、周波数軸拡散、時間軸拡散、ＤＣＭ変調、インターリーブを行った信号をバンドグループ間で交換することで、バンドグループ間におけるチャネルの差に関わらず、データＩとデータＪの受信特性の差をなくすことができる。そして、バンドグループ間で交換されたデータを受信装置側で元に戻すことで、２つのバンドグループ間に跨って送信されたデータに基づいて、双方のバンドグループで送信されたデータを確実に復号することが可能となる。従って、一方のバンドグループのチャンネル特性が低下している場合であっても、トータルでの受信特性を改善することができ、フェージングに強い構成とすることができる。

図６は、バンドグループＭで送信されるデータＩについて、インターリーブ、及び周波数拡散が行われる様子を示す模式図である。ここでは、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈの順で並ぶ８個のサブキャリアからなるデータを送信するものとする。

図６（Ａ）に示す８個のサブキャリア（ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ，ｈ）はＭＡＣ１０から送信され、エンコーダ１２でエンコードされ、パンクチャー１４でパンクチャードされたものである。図６（Ａ）に示す８個のサブキャリアは、図６（Ｂ）に示すように、インターリーバ３６により、ａ，ｅ，ｂ，ｆ，ｃ，ｇ，ｄ，ｈの順に並べ替えられる。図６（Ｃ）は、インターリーブされた８個のサブキャリア（ａ，ｅ，ｂ，ｆ，ｃ，ｇ，ｄ，ｈ）を、送信周波数を中心として周波数軸拡散した状態を示している。図６（Ｃ）において、左側の８個のサブキャリア（ａ，ｅ，ｂ，ｆ，ｃ，ｇ，ｄ，ｈ）は、図３のＩ１に相当する。また、右側の８個のサブキャリア（ａ，ｅ，ｂ，ｆ，ｃ，ｇ，ｄ，ｈ）は、図３のＩ２に相当している。周波数軸拡散によって得られたデータＩ１／Ｉ２は、１シンボルのデータ（１単位のＯＦＤＭデータ）とされ、この１シンボルのデータ毎に周波数ホッピングが行われる。また、ＩＦＦＴ２４，４４では、１シンボルのデータ毎に変調が行われる。

図６（Ｃ）に示すデータは、時間軸拡散により、２つの連続するシンボル毎に同じデータとされる。従って、図３において、Ｉ１／Ｉ２とＩ３／Ｉ４とは同一のデータである。同様に、Ｉ５／Ｉ６とＩ７／Ｉ８とは同一のデータであり、Ｉ９／Ｉ１０とＩ１１／Ｉ１２とは同一のデータである。本実施形態では、８つの伝送レートに応じて、周波数軸拡散、時間軸拡散、ＤＣＭ変調のいずれを行うかが決定される。伝送レートが比較的低い場合(53Mbps, 80Mbps)は、周波数軸拡散と時間軸拡散の双方を行う。図３及び図５は、周波数軸拡散と時間軸拡散を共に行った場合を示している。一方、伝送レートが中程度の場合(106Mbps, 160Mbps, 200Mbps)は、時間軸拡散のみを行う。また、伝送レートが比較的高い場合(320Mbps, 400Mbps, 480Mbps)はＤＣＭ変調(Dual Carrier Modulation)のみを行う。いずれの場合においても、本実施形態では、１／２シンボル毎にデータ交換が行われる。

バンドグループＮで送信されるデータＪについても、データＩと同様にインターリーブ、周波数軸拡散、時間軸拡散、ＤＣＭ変調が行われる。ＭＡＣ１０から送信され、エンコーダ１２、パンクチャー１６で処理された８個のサブキャリア（ｉ，ｊ，ｋ，ｌ，ｍ，ｎ，ｏ，ｐ）は、インターリーバ１６により、ｉ，ｍ，ｊ，ｎ，ｋ，ｏ，ｌ，ｐの順に並べ替えられる。図７の下段に示すデータは、このようにして並べ替えられた８個のデータを、
図６（Ｃ）と同様に、送信周波数を中心として周波数軸拡散した状態を示している。図７の下段に示すデータにおいて、左側の８個のサブキャリア（ｉ，ｍ，ｊ，ｎ，ｋ，ｏ，ｌ，ｐ）は、図３のＪ１に相当する。また、右側の８個のサブキャリア（ｉ，ｍ，ｊ，ｎ，ｋ，ｏ，ｌ，ｐ）は、図３のＪ２に相当している。また、図７の上段に示すデータは、図６（Ｃ）と同じデータＩ１／Ｉ２を示している。

図７に示すように、周波数軸拡散されたデータのうち、中心周波数よりも低周波数側、または高周波数側のいずれかのデータをバンドグループ間で交換する。図７の例では、データＩ２とデータＪ２が交換される。データの交換は、周波数マッピングの際に行われる。他のデータＩ，Ｊについても、周波数軸拡散によって得られた１シンボルの１／２毎にデータの交換が行われる。これにより、バンドグループＭで送信されるデータと、バンドグループＮで送信されるデータを相互に拡散させることが可能となり、２つのバンドグループで送信を行う際に、フェージングに強いデータ送信を行うことができる。また、周波数軸拡散で得られた１シンボルの１／２単位毎にデータ交換することで、インターリーブ、周波数軸拡散、ＤＣＭ変調、時間軸拡散が行われた信号がバンドグループ間で拡散する。従って、簡素な構成で最も効率良くデータの交換を行うことができる。

コントローラ５２は、送信データのカウント値に基づいて、信号切換器２０，４０による信号の切換を制御する。従って、送信するサブキャリアのカウント値に基づいて信号切換器２０，４０を制御することで、上述のようなバンドグループ間でのデータＩ、データＪのデータ交換を実現することができる。

以上のように、本実施形態によれば、拡散処理やＤＣＭ変調処理後にバンドグループ間で送信データＩ，Ｊを交換することで、周波数軸拡散信号、時間軸拡散信号、ＤＣＭ変調信号、インターリーブをバンドグループ間で跨ぐように拡散することができる。

なお、図４に示す例の他にも、バンドグループ間でのデータの交換には様々な例が考えられる。例えば、サブキャリア単位で１つずつデータを交換しても良いし、Ｉ信号またはＱ信号のみを交換しても良い。

図８は、図４の送信装置１００で送信した信号を受信する受信装置２００の構成を示す模式図である。送信装置１００と受信装置２００とは、無線通信ネットワークにより通信可能に接続されている。図８に示すように、受信装置２００は、バンドグループＮで送信された信号を受信するため、アンテナ６２、ＲＦ回路６４、ＡＤ変換部(ADC)６６、ＦＦＴ６８、チャンネル補正部７０を備えている。また、受信装置２００は、バンドグループＭで送信されたデータを受信するため、アンテナ８２、ＲＦ回路８４、ＡＤ変換部(ADC)８６、ＦＦＴ８８、チャンネル補正部９０を備えている。また、受信装置２００は、信号切換部７２，９２、逆拡散・ＤＣＭ復調部(Despread DCM Demod)７４，９４、デインターリーバ７６，９６、デパンクチャー７８，９８、デコーダ８０，９９、ＭＡＣ６０を備えている。

図８において、アンテナ６２，８２で受信された高周波信号は、ＲＦ回路６４，８４により増幅され、ＡＤ変換部６６，８６によりデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された受信信号は、ＦＦＴ６８，８８により高速フーリエ変換されて、チャネル補正部７０，９０に送られる。チャネル補正部７０，９０は、受信信号に含まれるチャネル推定信号（ＣＥ）に基づいて、チャネルを補正する処理を行う。

チャネル補正部７０，９０により補正された信号は、信号切換部７２，９２に送られる。
信号切換部７２にはチャネル補正部７０から送られたデータ、チャネル補正部９０から送られたデータの双方が入力される。また、信号切換部９２にもチャネル補正部７０から送られたデータ、およびチャネル補正部９０から送られたデータの双方が入力される。

逆拡散・ＤＣＭ復調部(Despread DCM Demod)７４，９４は、信号切換部７２，９２から入力された信号を周波数軸逆拡散し、またＤＣＭ復調する。デインターリーバ７６，９６は、インターリーブされている受信信号を元に戻す処理を行う。デインターリーバ７６，９６から出力された受信信号は、デパンクチャー７８，９８へ送られて、デパンクチャーの処理が行われる。デコーダ８０，９９は、デパンクチャー７８，９８から入力された信号をデコードする。デコーダ８０，９９でデコードされた信号はＭＡＣ６０へ入力される。

同期回路６７は、ＡＤ変換部６６，８６で受信した信号の同期を獲得する。コントローラ６９は、同期回路６７で同期がとられた信号について、サブキャリア数をカウントし、これに基づいて信号切換部７２、信号切換部９２を制御する。これにより、受信装置２００は、受信した信号についてサブキャリア数に応じて信号切換部７２，９２を制御することで、図５に示したデータ交換と逆のデータ交換を行うことができる。これにより、受信したデータを、送信装置１００の信号切換部１８，３８でデータ交換が行われる以前の状態に戻すことができる。

なお、図４の構成では、バンドグループＭとバンドグループＮとで送信装置１００のアンテナ３０，４０、ＲＦ回路２８，４８、ＤＡ変換部２６，４６を別々に構成したが、これらの構成要素はバンドグループＭ，Ｎで共通に構成しても良い。図９は、バンドグループＭ，Ｎに共通のアンテナ３１を設けた例を示している。また、図１０は、バンドグループＭ，Ｎに共通のアンテナ３１とＲＦ回路２９を設けた例を示している。更に、図１１は、バンドグループＭ，Ｎに共通のアンテナ３１、ＲＦ回路２９、およびＤＡ変換部２７を設けた例を示している。このように、複数のバンドグループを用いる装置において、アンテナ３１、ＲＦ回路２９、ＤＡ変換部２７を共通に構成することで、装置を簡素に構成することが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図１２は、第２の実施形態に係る送信装置３００を示す模式図である。図１２に示す送信装置３００は、図４の送信装置１００に対して、信号切換部２０，４０が挿入される位置が相違している。図１２の送信装置３００では、信号切換部２０は、ＩＦＦＴ２４とＤＡ変換部２６の間に挿入されている。また、信号切換部４６は、ＩＦＦＴ４４とＤＡ変換部４６の間に挿入されている。

第２の実施形態では、ＩＦＦＴ２４，４４で逆フーリエ変換された信号に対して信号切換部２０，４０による信号の切り換えを行う。このため、信号の交換は、１シンボル毎に行われる。

図１３は、第２の実施形態において、バンドグループＭのデータとバンドグループＮのデータを交換している様子を示す模式図である。図１３の例では、バンドグループＭの信号Ｉ２が、バンドグループＮの信号Ｊ２と交換されている。また、バンドグループＭの信号Ｉ４とバンドグループＮの信号Ｊ４が交換され、バンドグループＮの信号Ｉ６とバンドグループＭの信号Ｊ６が交換されている。本実施形態では、ＩＦＦＴ２４，４４で逆フーリエ変換を行った後に信号切換部２０，４０により信号の切り換えを行うため、送信データの交換は周波数軸拡散によって得られた１シンボル毎に行われる。

第２の実施形態においても、２つのバンドグループＭ，Ｎにデータを拡散することができるため、フェーズに強いデータの送受信を行うことができる。また、第２の実施形態では、１シンボル毎にデータの交換を行うため、より簡素な構成で２つのバンドグループにデータを拡散することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態に係る送信装置１００の構成は、図４で説明した第１の実施形態の構成と同様である。例えばIEEE802.15.3規格で規定された通信方式のように、周波数ホッピングを行うマルチバンドＯＦＤＭ方式では、同期獲得用信号であるプリアンブル送信においてもホッピングを行い、更にそのホッピングパターンとデータ送信パターン（これをTime Frequency Code；TFCという）も様々なタイプを有することが規定されている。

第１の実施形態では、２つのバンドグループＭ，Ｎを用い、各バンドグループＭ，Ｎで周波数をホッピングさせたが、このホッピングパターンは、ＴＣＰによって定められている。IEEE802.15.3規格で規定されたＴＣＰ５、ＴＣＰ６、ＴＣＰ７のホッピングパターンでは、周波数ホッピングを行うことなく、バンドグループ内の１つのバンドで通信を行うことが規定されている。

第３の実施形態では、IEEE802.15.3規格で規定されたＴＣＰ５、ＴＣＰ６、ＴＣＰ７のように、バンドグループ内ではホッピングを行うことなく、同じバンドグループ内の２つのバンドを用いて通信を行う。図１４は、第３の実施形態において、１つのバンドグループ内の２つのバンドを用いて通信を行っている様子を示す模式図である。図１４に示すように、第３の実施形態では、周波数ホッピングを行わずに、バンドグループＭのバンドＡとバンドＢとを使用して通信が行われる。このように、周波数ホッピングを行わないことで、同一バンドグループ内の２つのバンドを同時に使用して通信を行うことが可能である。

図１４に示すように、信号切換部によりデータを切り換えない場合は、バンドＡでデータＩ１〜Ｉ１２が送られ、バンドＢでデータＪ１〜Ｊ１２が送られる。第１の実施形態と同様に、バンドＡ、バンドＢで送信されるデータＩ、データＪには、インターリーブ、周波数軸拡散、ＤＣＭ変調、時間軸拡散などの処理が行われる。

図１５は、信号切換部２０，４０によりデータを交換した状態を示している。図１５の例では、図５と同様に、周波数軸拡散で得られたシンボル毎にデータを交換しており、１シンボルの１／２単位毎に、Ｉ２とＪ２、Ｉ４とＪ４、Ｉ６とＪ６、Ｉ８とＪ８、Ｉ１０とＪ１０、Ｉ１２とＪ１２がそれぞれ交換されている。

このように、同一バンドグループ内の２つのバンドを用いて通信を行う場合においても、２つのバンド間でデータを交換することにより、フェーズに対する耐性を高めることが可能となる。

図１６は、第２の実施形態で説明した図１２の構成により、バンドＡとバンドＢの間でデータの交換を行った例を示す模式図である。この場合は、図１３と同様に、逆フーリエ変換された後のデータについて、１単位のシンボル毎にデータ交換が行われる。

第３の実施形態では、同一のバンドグループ内の２つのバンドを用いて、周波数ホッピングを行うことなく通信を行うことができるため、周波数帯域が近接した２つのバンドを用いて通信を行うことができる。従って、装置構成を簡素にすることができ、特に図９〜図１１のように、２つの周波数帯域で構成要素を共通にした場合に装置を簡素に構成することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施形態に係る、２つのバンドグループによる送信が可能なＵＷＢのマルチバンドＯＦＤＭ方式の送信装置を示す模式図である。図１の送信装置で使用される２つのバンドグループＭ，Ｎの一例を示す模式図である。２つのバンドグループＭ，Ｎを同時に用いて通信を行っている様子を示す模式図である。本発明の一実施形態に係る送信装置の具体的な構成例を示す模式図である。２つのバンドグループ間でデータを交換した状態を示す模式図である。バンドグループＭで送信されるデータＩについて、インターリーブ、及び周波数拡散が行われる様子を示す模式図である。周波数軸拡散されたデータが交換される様子を示す模式図である。図４の送信装置で送信した信号を受信する受信装置の構成を示す模式図である。バンドグループＭ，Ｎに共通のアンテナを設けた例を示す模式図である。バンドグループＭ，Ｎに共通のアンテナとＲＦ回路を設けた例を示す模式図である。図１１は、バンドグループＭ，Ｎに共通のアンテナ、ＲＦ回路、およびＤＡ変換部を設けた例を示す模式図である。第２の実施形態に係る送信装置を示す模式図である。第２の実施形態において、バンドグループＭのデータとバンドグループＮのデータを交換している様子を示す模式図である。第３の実施形態において、１つのバンドグループ内の２つのバンドを用いて通信を行っている様子を示す模式図である。信号切換部によりデータを交換した状態を示す模式図である。第３の実施形態において、第２の実施形態の図１２の構成によりバンドＡとバンドＢの間でデータの交換を行った例を示す模式図である。ＷｉＭｅｄｉａで規定されているバンドグループを示す模式図である。

符号の説明

１０ＭＡＣ
１８，３８拡散・ＤＣＭ変調部
２０，４０信号切換部
２４，４４ＩＦＦＴ
２６，４６ＤＡ変換部
２８，４８ＲＦ回路
３０，５０アンテナ
５２コントローラ
６２，８２アンテナ
７２，９２信号切換部

Claims

第１の周波数帯域で送信する第１のデータを生成する第１のデータ生成部と、
第２の周波数帯域で送信する第２のデータを生成する第２のデータ生成部と、
前記第１のデータの一部と前記第２のデータの一部を交換するデータ交換部と、
前記データ交換部によりデータ交換が行われた後の前記第１及び第２のデータを前記第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信する送信部と、
を備え、
前記データ交換部は、周波数軸拡散、時間軸拡散又はＤＣＭ変調が行われた前記第１及び第２のデータを１／２シンボル毎に交換することを特徴とする、送信装置。
前記第１及び第２のデータを逆フーリエ変換する逆フーリエ変換部を備え、
前記データ交換部は、前記逆フーリエ変換部により逆フーリエ変換されたデータを１シンボル毎に交換することを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
前記送信部は、前記データ交換部によりデータ交換が行われたデータをＤＡ変換するＤＡ変換部と、前記ＤＡ変換部により変換された信号を増幅するＲＦ回路と、前記ＲＦ回路から出力された信号を送信する送信アンテナと、を含み、
前記ＤＡ変換部、前記ＲＦ回路及び前記送信アンテナの少なくとも１つは、前記第１及び第２の周波数帯域の双方で送信される前記第１及び第２のデータを共に処理することを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
前記第１及び第２のデータのカウント値を取得する制御部を備え、
前記制御部は、前記第１及び第２のデータのカウント値に基づいて、前記データ交換部によるデータの交換を制御することを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
前記第１の周波数帯域、前記第２の周波数帯域のそれぞれにおいて、前記第１及び第２のデータを周波数ホッピングすることなく送信することを特徴とする、請求項１に記載の送信装置。
第１の周波数帯域で送信された第１の送信信号を受信する第１の受信部と、
第２の周波数帯域で送信された第２の送信信号であって、送信側で周波数軸拡散、時間軸拡散又はＤＣＭ変調が行われ、１／２シンボル毎に前記第１の送信信号と交換されることによって前記第１の送信信号との間で一部のデータが相互に拡散された前記第２の送信信号を受信する第２の受信部と、
前記第１の送信信号の一部と前記第２の送信信号の一部を１／２シンボル毎に交換するデータ交換部と、
を備えることを特徴とする、受信装置。
送信装置と受信装置とが無線通信ネットワークを介して接続された通信システムであって、
前記送信装置は、
第１の周波数帯域で送信する第１のデータを生成する第１のデータ生成部と、
第２の周波数帯域で送信する第２のデータを生成する第２のデータ生成部と、
前記第１のデータの一部と前記第２のデータの一部を交換する送信側データ交換部と、
前記データ交換部によりデータ交換が行われた後の前記第１及び第２のデータを前記第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信する送信部と、を備え、前記送信側データ交換部は、周波数軸拡散、時間軸拡散又はＤＣＭ変調が行われた前記第１及び第２のデータを１／２シンボル毎に交換し、
前記受信装置は、
第１の周波数帯域で送信された前記第１のデータに対応する第１の送信信号を受信する第１の受信部と、
第２の周波数帯域で送信された前記第２のデータに対応する第２の送信信号であって、前記送信側データ交換部により前記第１の送信信号との間で一部のデータが相互に拡散された前記第２の送信信号を受信する第２の受信部と、
前記第１の送信信号の一部と前記第２の送信信号の一部を１／２シンボル毎に交換する受信側データ交換部と、
を備えることを特徴とする、通信システム。
第１の周波数帯域で送信する第１のデータを生成するステップと、
第２の周波数帯域で送信する第２のデータを生成するステップと、
前記第１のデータの一部と前記第２のデータの一部を交換するステップであって、周波数軸拡散、時間軸拡散又はＤＣＭ変調が行われた前記第１及び第２のデータを１／２シンボル毎に交換するステップと、
前記データ交換部によりデータ交換が行われた後の前記第１及び第２のデータを前記第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信するステップと、
を備えることを特徴とする、送信方法。
第１の周波数帯域で送信する第１のデータを生成する手段、
第２の周波数帯域で送信する第２のデータを生成する手段、
前記第１のデータの一部と前記第２のデータの一部を交換する手段であって、周波数軸拡散、時間軸拡散又はＤＣＭ変調が行われた前記第１及び第２のデータを１／２シンボル毎に交換する手段、
前記データ交換部によりデータ交換が行われた後の前記第１及び第２のデータを前記第１及び第２の周波数帯域のそれぞれで送信する手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。