JP5284388B2

JP5284388B2 - 無線受信装置

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Publication number: JP5284388B2
Application number: JP2011043039A
Authority: JP
Inventors: 浩樹森; 真輝尾形; 康彦田邉
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-02-28
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2013-09-11
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Description

本発明の実施形態は、無線受信装置に関する。

無線受信装置は、無線送信装置から送信されたフレームを受信すると、受信フレーム中のプリアンブル信号を復調することにより、受信フレーム中のデータ信号を復調するために必要となる制御情報を取得している。制御情報としては、例えば、データ信号に適用されているデータレート（変調方式及び符号化率）及びインタリーブサイズ等がある。無線受信装置は、取得した制御情報に従ってデータ信号を復調し、無線送信装置からのデータを得る。

特開２０１０−２２６３４８号公報

データ信号の復調に必要な制御情報は、プリアンブル信号中の制御信号を用いて、無線受信装置へ通知される。無線通信方式によっては、巡回冗長検査（Cyclic Redundancy Check；ＣＲＣ）符号等の誤り検出符号がプリアンブル信号又は制御信号に付加されない場合がある。例えば、ＭＩＬ−ＳＴＤ−１８８−１１０Ｂ規格では、プリアンブル信号は符号化されない。プリアンブル信号又は制御信号に誤り検出符号が付加されない場合、無線受信装置は、取得した制御情報が正しいか否かを判断することができない。このため、無線受信装置は、誤った制御情報を取得した場合にも、取得した制御情報に基づいてデータ信号を復調することになる。その結果、無線受信装置は、データ信号の復調に失敗し、時間とリソースが無駄になる。従って、無線受信装置においては、プリアンブル信号又は制御信号が符号化されない場合にも、制御情報を正確に取得できることが求められる。

本発明が解決しようとする課題は、プリアンブル信号からデータ信号の復調に必要な制御情報を正確に取得できる無線受信装置を提供することである。

実施形態に係る無線受信装置は、プリアンブル信号とデータ信号とを含むフレームを受信するために、第１復調部、第２復調部及び決定部を備える。前記プリアンブル信号に含まれる複数のセグメントの各々は、前記データ信号を復調するための制御情報を特定するための制御信号と、該セグメントに付与されるセグメントインデックスを特定するためのセグメントインデックス信号とを含む。前記第１復調部は、前記制御信号に含まれる第１チャネルシンボル及び該第１チャネルシンボルに続く第２チャネルシンボルを復調して、第１及び第２チャネルシンボル番号を取得する。前記第２復調部は、前記セグメントインデックス信号を復調して、セグメントインデックスを取得する。前記決定部は、前記第２復調部により取得されたセグメントインデックスを用いて前記第１チャネルシンボル番号を補正し、該補正した第１チャネルシンボル番号に基づいて、制御情報を決定する。さらに、決定部は、前記第２復調部により取得されたセグメントインデックスの中で最大のセグメントインデックスが３以上であり、且つ、前記第１チャネルシンボル番号が６及び７のいずれか一方である場合に、該第１チャネルシンボル番号を補正する。

一実施形態に係る無線受信装置を概略的に示すブロック図。図１の無線受信装置が受信する対象のフレームを生成する無線送信装置を概略的に示すブロック図。ＭＩＬ規格のフレームの構成を概略的に示す図。図１のセグメントインデックス復調部が保持するセグメントインデックス用の参照テーブルを示す図。図１の制御情報決定部が保持する制御情報用の参照テーブルを示す図。図２のトランスコード部が保持するトランスコード処理用の参照テーブルを示す図。８相ＰＳＫ変調信号点の一例を示す図。図１の無線受信装置が制御情報を決定する手順を示すフローチャート。

以下、必要に応じて図面を参照しながら、実施形態に係る無線受信装置を説明する。

図１は、実施形態に係る無線受信装置１００を概略的に示し、図２は、無線受信装置１００と通信する無線送信装置２００を概略的に示している。無線受信装置１００及び無線送信装置２００を含む無線通信システムでは、ＭＩＬ−ＳＴＤ−１８８−１１０Ｂ規格（以下、ＭＩＬ規格と呼ぶ）に準拠した無線通信が行われる。尚、無線受信装置１００及び無線送信装置２００は、ＭＩＬ規格に限らず、ＳＴＡＮＡＧ（Standardization Agreement）に規定されている通信規格、またＭＩＬ規格、ＳＴＡＮＡＧ規格を改変して策定された規格等の他の無線通信規格に従って通信するものであってもよい。

図２の無線送信装置２００が図１の無線受信装置１００に送信する信号（フレーム）は、後述するように、プリアンブル信号及びデータ信号を含む。図１の無線受信装置１００は、無線送信装置２００から信号を受信すると、まず、受信信号中のプリアンブル信号を復調する。その後、無線受信装置１００は、プリアンブル信号の復調結果に基づいて、データ信号を復調するために必要な制御情報を特定し、特定した制御情報に従ってデータ信号を復調する。

図１に示される無線受信装置１００は、制御信号復調部１０１、セグメントインデックス復調部１０２及び制御情報決定部１０３を備える。図１では、プリアンブル信号から制御情報を取得するために必要な構成要素が示され、無線受信装置１００は、信号の受信及びデータ信号の復調等に係る他の構成要素、例えば、受信アンテナ、受信部及びデータ信号復調部をさらに備えている。

無線受信装置１００の受信アンテナは、無線送信装置２００から送信される信号を受信し、受信信号を受信部に送出する。受信部は、電力増幅器、周波数変換器及びアナログ−デジタル変換器等を備え、受信信号に対して、電力増幅、ダウンコンバージョン及びアナログ−デジタル変換（ＡＤ変換）等の信号処理を行う。受信部は、処理した受信信号を制御信号復調部１０１、セグメントインデックス復調部１０２及びデータ信号復調部に送出する。

図１に示される制御信号復調部１０１及びセグメントインデックス復調部１０２は、受信信号中のプリアンブル信号１１に対する復調処理を行う。プリアンブル信号１１は、後述するように、制御情報を特定するための制御信号、及びセグメントインデックスを特定するためのセグメントインデックス信号を含む。

制御信号復調部１０１は、プリアンブル信号１１中の制御信号を復調して制御信号の仮判定値１２を取得し、仮判定値１２を制御情報決定部１０３に送出する。セグメントインデックス復調部１０２は、プリアンブル信号１１中のセグメントインデックス信号を復調してセグメントインデックス１３を取得し、セグメントインデックス１３を制御情報決定部１０３に送出する。制御情報決定部１０３は、仮判定値１２及びセグメントインデックス１３に基づいて制御信号の値を決定し、制御信号の決定値に基づいて制御情報１４を特定する。制御情報１４は、データ信号復調部へ送出される。データ信号復調部は、制御情報１４に従ってデータ信号を復調する。

次に、図２の無線送信装置２００について説明する。図２では、送信用のプリアンブル信号の生成に係る構成要素が示されている。具体的には、無線送信装置２００は、トランスコード部２０１、スクランブル部２０２及び変調部２０３を備える。図２には示されないが、無線送信装置２００は、例えば、生成したフレームを送信するために送信アンテナ及び送信部をさらに備えている。

図２では、図示しない信号生成部により生成されたプリアンブル信号２１がトランスコード部２０１へ送られる。プリアンブル信号２１は、複数のチャネルシンボルを含むチャネルシンボル系列である。トランスコード部２０１は、予め用意された参照テーブル（図６に示される）を用いて、プリアンブル信号２１の各チャネルシンボルに対してトランスコード処理を行う。トランスコード部２０１は、トランスコード処理後のプリアンブル信号（変換プリアンブル信号）２２をスクランブル部２０２に送出する。

スクランブル部２０２は、入力される若しくは予め保持しているスクランブル系列２３を用いて、変換プリアンブル信号２２の各シンボルに対してランダマイズ処理を行い、送信シンボル系列２４を生成する。この処理をスクランブル処理と呼ぶ。スクランブル部２０２は、生成した送信シンボル系列２４を変調部２０３に送出する。

変調部２０３は、送信シンボル系列２４の各シンボルを所定の変調方式に従って複素平面上の信号にマッピングして送信複素信号２５を生成する。変調部２０３は、生成した送信複素信号２５を送信部に送出する。送信部は、デジタル−アナログ変換器（digital-to-analog converter；ＤＡＣ）、周波数変換器及び電力増幅器等を備え、送信複素信号２５に対してデジタル−アナログ変換（ＤＡ変換）、アップコンバージョン及び電力増幅等の信号処理を行う。

尚、上記の変調方式は、無線送信装置２００と通信する無線受信装置１００が復調可能な変調方式であれば、いかなる変調方式であってもよい。例えば、変調部２０３は、ＢＰＳＫ（binary phase shift keying）及びＱＰＳＫ（quadrature phase shift keying）に代表されるＰＳＫ（phase shift keying）方式、或いは、１６ＱＡＭ（quadrature amplitude modulation）、６４ＱＡＭ及び２５６ＱＡＭに代表されるＱＡＭ方式等を利用することができる。

図３は、ＭＩＬ規格に従ったフレームの構成を概略的に示している。ＭＩＬ規格のフレームは、図３に示されるように、プリアンブル信号３０１及びデータ信号３０２を含み、１秒当たり２４００シンボルというシンボルレートで伝送される。ＭＩＬ規格では、７５ｂｐｓ、１５０ｂｐｓ、３００ｂｐｓ、６００ｂｐｓ、１２００ｂｐｓ、２４００ｂｐｓ（音声用）、２４００ｂｐｓ（データ用）、４８００ｂｐｓの８種類のデータレートがサポートされており、これらのうちのいずれか１つのデータレートがデータ信号３０２に適用される。データ信号３０２には、既知のチャネルシンボルパターンを有するトレーニング信号が含まれる。トレーニング信号の配置位置及びシンボル数は、適用されるデータレートに応じて異なる。

さらに、データ信号３０２には、インタリーブ処理が施される。インタリーブサイズとしては、０.６秒又は４.８秒の２種類が用意され、これらのうちの一方がデータ信号３０２に適用される。インタリーブサイズが０.６秒であるインタリーブは、ショートインタリーブと呼ばれ、インタリーブサイズが４.８秒であるインタリーブは、ロングインタリーブと呼ばれる。

プリアンブル信号３０１は、フレームの先頭に配置され、データ信号３０２に適用されるインタリーブサイズと同じ長さの信号長を有する。従って、ショートインタリーブが適用される場合、プリアンブル信号３０１の長さは、０.６秒（１４４０シンボル分）であり、ロングインタリーブが適用される場合、プリアンブル信号３０１の長さは、４.８秒（１１５２０シンボル分）である。

プリアンブル信号３０１は、各々の長さが０.２秒（４８０シンボル分）である複数のセグメント３０３によって構成される。従って、プリアンブル信号３０１の信号長が０.６秒の場合、プリアンブル信号３０１は、３個のセグメント３０３を有し、プリアンブル信号３０１の信号長が４.８秒の場合、プリアンブル信号３０１は、２４個のセグメントを有する。

各セグメント３０３は、１５個のチャネルシンボルで構成される。各チャネルシンボル３０４は、０〜７のいずれかの値をとる。チャネルシンボルの値をチャネルシンボル番号と呼ぶ。具体的には、図３に示されるように、各セグメント３０３は、“０，１，３，０，１，３，１，２，０，Ｄ１，Ｄ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，０”というチャネルシンボル系列である。各セグメント３０３の第１番目から第９番目までのチャネルシンボル３１１〜３１９及び第１５番目のチャネルシンボル３２５には、既定の値が与えられる。無線受信装置１００は、既知信号、即ち、既定の値を有するチャネルシンボル部分３１１〜３１９を利用してタイミング同期等の処理を行う。

各セグメント３０３の第１２、第１３、第１４番目のチャネルシンボル３２２、３２３、３２４には、そのセグメントの順番を示すセグメントインデックスに応じたチャネルシンボル番号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３が与えられる。セグメントインデックスに応じたチャネルシンボル番号が与えられるチャネルシンボル部分３２２、３２３、３２４をセグメントインデックス信号３３２と呼ぶ。セグメントインデックスは、プリアンブル信号の先頭のセグメント３０３から降順に、各セグメント３０３に付与される。あるセグメント３０３のセグメントインデックスは、このセグメント３０３の直前のセグメント３０３のセグメントインデックスより１だけ小さい。ロングインタリーブが適用される場合、先頭のセグメント３０３のセグメントインデックスは２３であり、最後の（即ち、第２３番目の）セグメント３０３のセグメントインデックスは０である。また、ショートインタリーブが適用される場合、先頭のセグメント３０３のセグメントインデックスは２であり、最後の（即ち、第３番目の）セグメント３０３のセグメントインデックスは０である。図４に、セグメントインデックスとチャネルシンボル番号Ｃ１〜Ｃ３の対応関係を記述した参照テーブルを示す。この参照テーブルは、図１のセグメントインデックス復調部１０２に保持されている。例えば、セグメントインデックスが２３のセグメント３０３のチャネルシンボル番号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、５、５、７である。

各セグメント３０３の第１０及び第１１番目のチャネルシンボル３２０及び３２１には、データ信号に適用されているデータレート及びインタリーブサイズに応じたチャネルシンボル番号Ｄ１及びＤ２が与えられる。データ信号３０２に適用されているデータレート及びインタリーブサイズに応じたチャネルシンボル番号が与えられるチャネルシンボル部分３２０及び３２１を制御信号３３１と呼ぶ。チャネルシンボル番号Ｄ１及びＤ２はそれぞれプリアンブル信号３０１中の全てのセグメント３０３で同じ値である。図５に、データレート及びインタリーブサイズとチャネルシンボル番号Ｄ１及びＤ２の対応関係を記述した制御情報用の参照テーブルを示す。図５の参照テーブルは、図１の制御情報決定部１０３に保持されている。一例として、データレートが６００ｂｐｓであり且つインタリーブサイズが４．８秒である場合、チャネルシンボル番号Ｄ１及びＤ２はそれぞれ４及び６である。

次に、図３のプリアンブル信号から送信用のプリアンブル信号を生成する手順を説明する。まず、無線送信装置２００の信号生成部は、データ信号に適用するインタリーブサイズの情報に基づいて、プリアンブル信号の長さを決定する。続いて、信号生成部は、データ信号に適用するデータレート及びインタリーブサイズの情報に基づいて、制御信号（チャネルシンボル番号Ｄ１及びＤ２）、セグメントインデックス信号（チャネルシンボル番号Ｃ１、Ｃ２及びＣ３）を決定して、プリアンブル信号を生成する。このプリアンブル信号は、図２に示されるプリアンブル信号２１に対応する。

図２のトランスコード部２０１は、信号処理部で生成されたプリアンブル信号２１に対してトランスコード処理を行う。トランスコード処理により、プリアンブル信号中のチャネルシンボルの各々は、３２シンボルのＷａｌｓｈ−Ｈａｄａｍａｒｄ系列（以下、ＷＨ系列と呼ぶ）に変換される。図６に、トランスコード処理に用いる変換用の参照テーブルを示す。図６の左列がチャネルシンボル番号を示し、右列がチャネルシンボル番号それぞれに対応するＷＨ系列を示す。例えば、チャネルシンボル番号が２の場合、出力される３２シンボルのＷＨ系列は、“００４４００４４００４４００４４００４４００４４００４４００４４”となる。尚、図６のＷＨ系列は、互いに直交する関係にある。

スクランブル部２０２は、トランスコード部２０１が出力するＷＨ系列２２の各シンボルに対してスクランブル処理を行う。送信用のプリアンブル信号を生成する過程で用いられるスクランブル系列２３は、各要素が０〜７のいずれかの値をとる周期３２の系列（“７４３０５１５０２２１１５７４３５０２６２１６２００５０５２６６”）であり、先頭の要素から順番にスクランブル処理で使用される。スクランブル処理は、ＷＨ系列２２の各シンボルの値と、スクランブル系列２３の対応する要素の値の和に対して８を除数としたモジュロ演算を行うことにより行われる。例えば、トランスコード処理後のシンボルの値が４であり且つスクランブル系列の要素の値が７である場合、スクランブル処理後のシンボルの値は３である。また、例えば、トランスコード処理後のシンボルの値が０であり且つスクランブル系列の値が７である場合、スクランブル処理後のシンボルの値は７である。ＷＨ系列の信号長とスクランブル系列長は同一の３２であるので、いずれのＷＨ系列に対しても同じスクランブル系列が適用されることになり、ＷＨ系列がスクランブル処理された後でも系列間の直交関係は維持される。スクランブル処理後のＷＨ系列は、送信シンボル系列２４として変調部２０３へ与えられる。

送信シンボル系列２４の送信シンボルの各々は、変調部２０３によって、図７に示す複素平面上の８相ＰＳＫ信号点にマッピングされ、送信複素シンボルが生成される。送信シンボルが０、１、２、３、４、５、６、７の場合、８相ＰＳＫ信号点のマッピング処理により生成される送信複素シンボルはそれぞれ次のようになる。

変調部２０３で生成された送信複素シンボル系列は、送信複素信号２５として送信部に与えられ、各種の信号処理を施された後に送信アンテナを介して送信される。

このようにして、無線送信装置２００は、送信用のプリアンブル信号を生成している。尚、データ信号の生成方法については説明を省略する。

無線受信装置１００は、ＭＩＬ規格に従ったフレームを受信すると、プリアンブル信号中の制御信号を復調することにより、データ信号に適用されているデータレート及びインタリーブサイズ等の制御情報を取得する。その後、無線受信装置１００は、取得した制御情報に従ってデータ信号を復調する。ＭＩＬ規格では、制御信号には、巡回冗長検査（ＣＲＣ：Cyclic Redundancy Check）符号等の誤り検出符号は付加されない。そのため、誤った制御情報が取得された場合でも、無線受信装置１００は、誤った制御情報に従ってデータ信号を復調することになる。その結果、正確なデータ信号が得られず時間とリソースの無駄になることがある。ＭＩＬ規格では、制御信号がセグメントの数だけ繰り返し送信されるので、複数のセグメントの制御信号を利用することにより、復調の結果得られた制御情報の高信頼化を図ることができる。しかしながら、実際の通信環境では、無線受信装置１００は、フレームの途中から受信する場合もあるので、上述した方法では必ずしも信頼性の高い制御情報が得られるとは限らない。

本実施形態では、セグメントインデックス信号を復調することにより得られるセグメントインデックスを利用して、制御信号を復調した結果得られる２つのチャネルシンボルの値（仮判定値と呼ぶ）を補正し、補正した仮判定値に基づいて制御情報を取得することにより、制御情報の信頼性の向上を図っている。

次に、本実施形態の無線受信装置１００が制御信号を復調する方法を説明する。
ここでは、プリアンブル信号の既知信号部分を用いてタイミング同期等の処理が行われた後に、制御信号の復調処理が行われることを想定している。前述したように、制御信号は、２つのチャネルシンボル（図３のチャネルシンボル３２０及び３２１）を有し、これらチャネルシンボルの各々に対して以下に説明する復調処理が行われる。

制御信号の復調処理では、チャネルシンボル毎に８種類のＷＨ系列のいずれか１系列が無線送信装置２００から送信されることを考慮して、相関検波を行う。ここで言う相関検波とは、候補となる全てのＷＨ系列を参照信号として用いて、参照信号と受信信号との相関値を算出してチャネルシンボル番号を判定することを指す。プリアンブル信号におけるセグメントインデックスｋのｔ番目シンボルｓ（ｔ）の受信信号ｒ（ｔ）は、下記の数式（１）で表される。

ここで、ｌは無線伝送路のインパルス応答のパスインデックスを表し、Ｌはパス数を表し、ｈ_ｌ（ｔ）は第ｌ番目のパスのインパルス応答を表し、ｓ（ｔ−τ_ｌ）は第ｌ番目のパスの遅延時間τ_ｌの影響を与えた信号を表し、ｎ（ｔ）は雑音を表す。パス数Ｌ及び遅延時間τ_ｌは、タイミング同期等の前段のプロセスで推定される。

チャネルシンボル番号ｍのＷＨ系列の参照信号をｒ_ｒｅｆ（ｔ、ｍ）とすると、相関値Ｚ_ｍは、下記の数式（２）に従って算出される。

ここで、上付きのアスタリスク＊は、複素共役を表し、例えば、数式（２）のｒ_ｒｅｆ ^＊は、ｒ_ｒｅｆの複素共役である。制御信号に使用されるチャネルシンボル番号ｍは、図５の制御情報用の参照テーブルに示されるように、４〜７の値をとる。従って、制御信号の復調処理における相関検波では、４〜７のチャネルシンボル番号に対応する４種類のＷＨ系列を参照信号として用いて相関値を算出する。ただし、無線送信装置２００が送信するＷＨ系列は、スクランブル処理が施されているため、無線受信装置１００は、無線送信装置２００で用いられるスクランブル系列と同一のスクランブル系列を用いてスクランブル処理が施されたＷＨ系列を参照信号ｒ_ｒｅｆ（ｔ、ｍ）として用いる。

尚、相関値Ｚ_ｍは、下記の数式（３）に従って算出されてもよい。

さらに、相関値Ｚ_ｍは、下記の数式（４）又は数式（５）に示すように、チャネル推定処理により得られる第ｌ番目のパスのチャネル値ｈ_ｌ（ｔ）に応じたチャネル情報ｗ_ｌ（ｔ）を参照信号に乗算して算出されてもよい。

ここで、数式（５）は、数式（３）又は数式（４）とは異なり、複素信号をパス数分だけ合成してから絶対値を取る方法を適用している。

チャネル情報ｗ_ｌ（ｔ）は、チャネル値ｈ_ｌ（ｔ）を用いて、下記の数式（６）〜（９）のいずれかに従って求められる。尚、これらの数式（６）〜（９）は例示であり、チャネル情報ｗ_ｌ（ｔ）を算出する方法は、これらの数式に限定されるものではない。

数式（９）において、σ^２は雑音電力を表す。

４から７までのｍの各々について相関値Ｚ_ｍを算出した後に、相関値Ｚ_ｍを用いて制御信号のチャネルシンボル番号が取得される。制御信号のチャネルシンボル番号を取得する方法としては、相関値Ｚ_ｍが最大となるｍの値をチャネルシンボル番号とする方法、相関値Ｚ_ｍからビット尤度を算出し、ビット尤度からチャネルシンボル番号を取得する方法等がある。

前者の方法は、下記の数式（１０）のように、相関値Ｚ_ｍが最大になるチャネルシンボル番号ｍを算出する。

後者の方法は、ビット尤度を算出してからチャネルシンボル番号を算出する。ビット尤度とは、チャネルシンボル番号をバイナリ値で表した場合に各ビットの０らしさ、１らしさを表す値である。図６のトランスコード処理用の参照テーブルに示されるように、チャネルシンボル番号は３ビットで表され、チャネルシンボル番号４、５、６、７のバイナリ値はそれぞれ“１００”、“１０１”、“１１０”、“１１１”である。チャネルシンボル番号４〜７のいずれのバイナリ値も、最上位ビット（Most Significant Bit；ＭＳＢ）は“１”であるので、最上位ビットから２ビット目及び３ビット目について０か１かを判定すれば、チャネルシンボル番号を得ることができる。ＭＳＢから２ビット目のビット尤度ＬＬＲ_２は、下記の数式（１１）を用いて算出され、ＭＳＢから３ビット目のビット尤度ＬＬＲ_３は、下記の数式（１２）を用いて算出される。

ＭＳＢからｎ番目ビットのビット尤度ＬＬＲ_ｎが０以上の場合は、そのビットは０と判定し、ビット尤度ＬＬＲ_ｎが０未満の場合は、そのビットは１と判定することで、チャネルシンボル番号のバイナリ値を得ることができる。ここで、ｎは２又は３である。例えば、ビット尤度ＬＬＲ_２が正の値であり且つビット尤度ＬＬＲ_３が負の値であれば、チャネルシンボル番号のバイナリ値は“１０１”と求まり、従って、チャネルシンボル番号ｍは５と求まる。

上述したように、受信信号ｒ（ｔ）と参照信号ｒ_ｒｅｆ（ｔ、ｍ）との相関値Ｚ_ｍが算出され、算出された相関値Ｚ_ｍに基づいてチャネルシンボル番号ｍが算出される。制御信号復調部１０１は、上述した復調方法に従って、制御信号中の２つのチャネルシンボルの仮判定値Ｄ１及びＤ２を算出する。制御情報決定部１０３は、制御信号復調部１０１で算出された仮判定値Ｄ１及びＤ２を補正し、補正後の値Ｄ１及びＤ２で、図５に示した制御信号用の参照テーブルを参照し、データ信号に適用されているデータレートとインタリーブサイズを特定する。

尚、セグメントインデックスｋのセグメント中の制御信号の復調処理について説明したが、複数のセグメントから求まる相関値又はビット尤度を合成してチャネルシンボル番号を取得してもよい。複数のセグメントを用いることで、制御信号復調部１０１が制御信号の仮判定値Ｄ１及びＤ２を正確に取得することができ、その結果として得られる制御情報の信頼性を向上させることができる。しかしながら、ＭＩＬ規格のフレームを先頭から受信できるとは限らないので、十分な数のセグメントを受信できない場合がある。そのような場合、相関値又はビット尤度の合成が十分に行えなくなり、制御信号復調処理により得られる制御情報の信頼性が低下する。本実施形態では、プリアンブル信号におけるセグメントインデックスの復調結果を利用して制御信号の仮判定値Ｄ１及びＤ２を補正することにより、制御情報をより正確に取得することができる。

無線受信装置１００では、タイミング同期処理により必ずしもフレームの先頭（プリアンブル信号の先頭）を同期位置と判定できるわけではなく、ディープフェージング等の無線伝搬環境によっては、フレーム先頭以外の第ｋ番目セグメントの先頭で同期位置と判定する場合もある。同期位置と判定したセグメントのセグメントインデックス信号を復調し、復調の結果取得したセグメントインデックスの値を用いることにより、フレームにおけるデータ信号開始位置を判定し、さらに、制御信号の復調処理において合成可能なセグメントの数を判定することができる。

次に、セグメントインデックス信号を復調する方法を説明する。セグメントインデックス復調部１０２は、第ｋ番目のセグメント中のセグメントインデックス信号中の３つのチャネルシンボルのそれぞれについて数式（２）から数式（１２）で説明した方法を用いてチャネルシンボル番号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３を算出する。セグメントインデックス復調部１０２は、算出したチャネルシンボル番号Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３で図４の参照テーブルを参照することにより、セグメントインデックスを取得する。

尚、ここでは、タイミング同期処理で同期位置と判定された第ｋ番目のセグメントのセグメントインデックス信号を復調する例を説明したが、セグメントインデックス復調部１０２は、第ｋ番目のセグメントの後に続く１以上のセグメントのセグメントインデックス信号をさらに復調してもよい。セグメントインデックス復調部１０２は、複数のセグメントからセグメントインデックスを取得する場合には、取得した複数のセグメントインデックスを使用することにより、取得したセグメントインデックスの値を補正することができる。一例として、同期位置と判定されたセグメントのセグメントインデックスとして８が得られ、さらに、後続する３つのセグメントのセグメントインデックスとしてそれぞれ２２、２１、２０が得られた場合、総合的に判断して同期位置と判定されたセグメントのセグメントインデックスの値を２３に変更してもよい。

さらに、複数のセグメントを用いて相関値を求め、その後、セグメントインデックスを取得してもよい。制御信号は、各セグメントで同一のチャネルシンボル番号を有するので、制御信号の各チャネルシンボルについて、数式（２）から数式（１２）で説明した方法で、セグメント毎に相関値又はビット尤度を算出し、セグメント間で合成して復調精度を高めることが可能である。これに対し、セグメントインデックス信号の各チャネルシンボルは、セグメント毎にチャネルシンボル番号が異なり得るので、相関値又はビット尤度をセグメント間で合成することはできない。そこで、複数のセグメントのセグメントインデックスを参照信号として相関値を求める。参照信号の系列長を大きくすることによりセグメントインデックス信号の復調精度を高めることが可能となる。

前述のように、合成可能なセグメントの数が少ない場合、制御情報の信頼性が低下する。本実施形態では、セグメントインデックス復調部１０２により取得されたセグメントインデックスの情報を用いて、制御信号復調部１０１が取得した制御信号のチャネルシンボル番号（仮判定値）Ｄ１及びＤ２を補正することにより、制御信号の復調精度を高めることができ、データ信号の復調に用いる制御情報を正確に決定することができる。

図８は、制御信号の仮判定値を補正する方法の一例を示している。ここでは、制御信号に含まれる第１チャネルシンボル（図３のチャネルシンボル３２０）を復調した結果として仮判定値Ｄ１が得られ、第１チャネルシンボルに後続する第２チャネルシンボル（図３のチャネルシンボル３２１）を復調した結果として仮判定値Ｄ２が得られている。

図８のステップＳ８０１では、制御情報決定部１０３は、セグメントインデックス復調部１０２が最初に取得したセグメントインデックスの値が３以上であるか否かを判定する。或いは、セグメントインデックス復調部１０２により複数のセグメントインデックスが取得され、これらのセグメントインデックスが補正されている場合、制御情報決定部１０３は、補正後のセグメントインデックスの中で最も大きい値が３以上であるか否かを判定する。セグメントインデックスの値又は最大値が３以上の場合、ステップＳ８０２に進み、セグメントインデックスの値又は最大値が３未満の場合、ステップＳ８０４に進む。

ステップＳ８０２では、制御情報決定部１０３は、制御信号復調部１０１により取得された制御信号の仮判定値Ｄ１が６又は７であるか否かを判定する。セグメントインデックスの値又は最大値が３以上の場合、受信したフレームに含まれるセグメントの数が４以上であり、即ち、フレームはロングインタリーブ用のプリアンブル信号であり、データ信号にはロングインタリーブが適用されていると推定される。図５の参照テーブルに示されるように、ロングインタリーブが適用されている場合、制御信号のチャネルシンボル番号Ｄ１は、４及び５のいずれか一方の値を取る。仮判定値Ｄ１が６又は７である場合、仮判定値Ｄ１は、誤りであると判断され、ステップＳ８０３に進む。仮判定値Ｄ１が４又は５である場合は、ステップＳ８０４に進む。

ステップＳ８０３では、制御情報決定部１０３は、仮判定値Ｄ１が６である場合は仮判定値Ｄ１を４に変換し、仮判定値Ｄ１が７である場合は仮判定値Ｄ１を５に変換する。ここで、チャネルシンボル番号４、５、６、７は、バイナリ値で表すとそれぞれ“１００”、“１０１”、“１１０”、“１１１”である。ステップＳ８０３では、３つのビットのうちの１つのビットが誤って取得されていると仮定し、６を４に変換し、或いは、７を５に変換している。これは、ビット列の第２ビットを反転することにより、即ち、第２ビットを“０”から“１”に変換し若しくは第２ビットを“１”から“０”に変換することにより実行される。

尚、仮判定値Ｄ１を補正する方法は、ステップＳ８０３で説明した例に限定されず、例えば、制御情報決定部１０３は、仮判定値Ｄ１が６である場合には仮判定値Ｄ１を５に変換し、仮判定値Ｄ１が７である場合には仮判定値Ｄ１を４に変換してもよい。

ステップＳ８０４では、制御情報決定部１０３は、仮判定値Ｄ１に基づいて制御信号の値を決定する。ステップＳ８０１で、セグメントインデックス復調部１０２により取得されたセグメントインデックスの値又は最大値が３未満であると判定された場合、制御情報決定部１０３は、制御信号復調部により取得された仮判定値Ｄ１を制御信号の決定値とする。また、ステップＳ８０２で、仮判定値Ｄ１が４又は５であった場合は、制御信号復調部により取得された仮判定値Ｄ１を制御信号の決定値とする。さらに、ステップＳ８０３において仮判定値Ｄ１を変換した場合は、変換後の仮判定値Ｄ１を制御信号の決定値とする。

ステップＳ８０５では、制御情報決定部１０３は、ステップＳ８０４で決定された制御信号の決定値Ｄ１が５であり、且つ、制御信号復調部１０１により取得された制御信号の仮判定値Ｄ２が６又は７であるか否かを判定する。図５の制御情報用の参照テーブルに示されるように、制御信号の決定値Ｄ１が５である場合、仮判定値Ｄ２は４及び５のいずれか一方の値を取る。仮判定値Ｄ２が６又は７である場合、仮判定値Ｄ２が誤っていると判断され、ステップＳ８０６に進む。仮判定値Ｄ２が４又は５である場合は、ステップＳ８０７に進む。

ステップＳ８０６では、仮判定値Ｄ２が６である場合は仮判定値Ｄ２を４に変換し、仮判定値Ｄ２が７である場合は仮判定値Ｄ２を５に変換する。ステップＳ８０６では、制御情報決定部１０３は、ステップＳ８０３と同様に、６を４に変換し、或いは、７を５に変換する。

尚、仮判定値Ｄ２を変換する方法は、ステップＳ８０６で説明した例に限定されず、例えば、制御情報決定部１０３は、仮判定値Ｄ２が６である場合には仮判定値Ｄ２を５に変換し、仮判定値Ｄ２が７である場合には仮判定値Ｄ２を４に変換してもよい。

ステップＳ８０７では、制御情報決定部１０３は、仮判定値Ｄ２に基づいて制御信号の値を決定する。ステップＳ８０５で、仮判定値Ｄ１が５であり且つ仮判定値Ｄ２が６又は７であるという条件を満たさない場合は、制御信号復調部１０１により取得された仮判定値Ｄ２を制御信号の決定値とする。ステップＳ８０６において仮判定値Ｄ２を変換した場合は、変換後の仮判定値Ｄ２を制御信号の決定値とする。

このように、セグメントインデックス復調部１０２により取得されたセグメントインデックスの値（又は最大値）が３以上である場合、制御信号の値Ｄ１が４又は５になるように仮判定値Ｄ１が補正される。さらに、制御信号の値Ｄ１が５に決定された場合、制御信号の値Ｄ２が４又は５になるように仮判定値Ｄ２が補正される。このように制御信号の値を補正することにより、制御情報を正確に得ることができる。

以上のように、本実施形態に係る無線受信装置においては、制御信号の復調処理において合成可能なセグメントの数が少ない場合でも、セグメントインデックス復調処理により得られるセグメントインデックスの値を利用して制御信号の補正を行うことにより、制御情報を正確に得ることができる。その結果、データ信号の復調に失敗する可能性を低減することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１…プリアンブル信号、１２…制御信号の仮判定値、１３…セグメントインデックス、１４…制御情報、２１…プリアンブル信号、２２…ＷＨ系列、２３…スクランブル系列、２４…送信シンボル系列、２５…送信複素信号、１００…無線受信装置、１０１…制御信号復調部、１０２…セグメントインデックス復調部、１０３…制御情報決定部、２００…無線送信装置、２０１…トランスコード部、２０２…スクランブル部、２０３…変調部。

Claims

プリアンブル信号とデータ信号とを含むフレームを受信し、前記プリアンブル信号に含まれる複数のセグメントの各々が、前記データ信号を復調するための制御情報を特定するための制御信号と、該セグメントに付与されるセグメントインデックスを特定するためのセグメントインデックス信号とを含む、無線受信装置であって、
前記制御信号に含まれる第１チャネルシンボル及び該第１チャネルシンボルに続く第２チャネルシンボルを復調して、第１及び第２チャネルシンボル番号を取得する第１復調部と、
前記セグメントインデックス信号を復調して、複数のセグメントのそれぞれに付与された各セグメントインデックスを取得する第２復調部と、
前記第２復調部により取得されたセグメントインデックスを用いて前記第１チャネルシンボル番号を補正し、該補正した第１チャネルシンボル番号に基づいて、制御情報を決定する決定部と、を具備し、
前記決定部は、前記第２復調部により取得された複数のセグメントインデックスの中で最大のセグメントインデックスが３以上であり、且つ、前記第１チャネルシンボル番号が６及び７のいずれか一方である場合に、該第１チャネルシンボル番号を補正することを特徴とする無線受信装置。
前記決定部は、前記第２復調部により取得されたセグメントインデックスの最大値が３以上であり、且つ、前記第１チャネルシンボル番号が６及び７のいずれか一方である場合に、該第１チャネルシンボル番号を３ビットで表示したビット列の第２ビットを反転することにより、該第１チャネルシンボル番号を補正することを特徴とする請求項１に記載の無線受信装置。
プリアンブル信号とデータ信号とを含むフレームを受信し、前記プリアンブル信号に含まれる複数のセグメントの各々が、前記データ信号を復調するための制御情報を特定するための制御信号と、該セグメントに付与されるセグメントインデックスを特定するためのセグメントインデックス信号とを含む、無線受信装置であって、
前記制御信号に含まれる第１チャネルシンボル及び該第１チャネルシンボルに続く第２チャネルシンボルを復調して、第１及び第２チャネルシンボル番号を取得する第１復調部と、
前記セグメントインデックス信号を復調して、セグメントインデックスを取得する第２復調部と、
前記第２復調部により取得されたセグメントインデックスを用いて前記第１チャネルシンボル番号を補正し、該補正した第１チャネルシンボル番号に基づいて、制御情報を決定する決定部と、を具備し、
前記決定部は、前記第２復調部により取得されたセグメントインデックスが３以上であり、且つ、前記第１チャネルシンボル番号が６及び７のいずれか一方である場合に、該第１チャネルシンボル番号を補正することを特徴とする無線受信装置。
前記決定部は、前記第２復調部により取得されたセグメントインデックスが３以上であり、且つ、前記第１チャネルシンボル番号が６及び７のいずれか一方である場合に、該第１チャネルシンボル番号を３ビットで表示したビット列の第２ビットを反転することにより、該第１チャネルシンボル番号を補正することを特徴とする請求項３に記載の無線受信装置。
前記決定部は、補正された前記第１チャネルシンボル番号が５であり、且つ、前記第２チャネルシンボル番号が６及び７のいずれか一方である場合に、該第２チャネルシンボル番号を３ビットで表示したビット列の第２ビットを反転することにより、該第２チャネルシンボル番号を補正し、該補正した第２チャネルシンボル番号に基づいて制御情報を決定することを特徴とする請求項２又は４に記載の無線受信装置。
前記決定部は、第１及び第２参照チャネルシンボル番号による複数の組合せを、該複数の組合せにそれぞれ対応付けられる制御情報とともに格納する参照テーブルを保持し、前記補正した第１及び第２チャネルシンボル番号で前記参照テーブルの前記第１及び第２参照チャネルシンボル番号を参照し、前記補正した第１及び第２チャネルシンボルに対応する前記制御情報を特定することを特徴とする請求項１又は３に記載の受信装置。