JPWO2008038769A1 - 送信装置及び送信フレーム構成方法 - Google Patents

Abstract

送信シンボルと送信シンボルの一定期間を複製したガードインターバルとを複数含む送信フレーム単位で受信装置へ情報を送信する送信装置は、連続する２つの送信シンボルが同一である場合に、この２つの送信シンボルのうち一方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相を、他方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相に連続させて、送信フレームを生成する。

Description

本発明は、送信フレーム単位で受信装置へ情報を送信する送信装置、この送信装置における送信フレーム構成方法に関する。

ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式は、伝送する情報を互いに直交する多数の搬送波（以下「サブキャリア」という）に分散して各サブキャリアを変調する方式である。具体的には、送信側にて、各サブキャリアを適用される多相ＰＳＫ変調又は多値ＱＡＭ変調に応じてマッピングされたシンボルを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）することで、ＯＦＤＭ信号が生成される。これに対して受信側では、ＯＦＤＭ信号を高速フーリエ変換（ＦＦＴ）することで復調を行う。以下においては、ＩＦＦＴによって生成された有限時間のＯＦＤＭ信号を「送信シンボル」と呼ぶ。

一般的に、送信側と受信側が直接見通せない環境で無線通信を行う場合、受信側のアンテナでは、反射経路の異なる複数の電波（マルチパス波）が受信されることになり、各電波の到着遅延時間が異なることになる。よって、マルチパスに起因する到着遅延時間の差を吸収するため、図１に示すように、送信側で、各送信シンボルにガードインターバルを付加する手法が用いられている。

すなわち、送信シンボルの前又は後にガードインターバルを追加し、送信シンボルとそのガードインターバルとを送信単位とし、この送信単位を複数個含むフレーム構成としている。ガードインターバルを用いることで、最速で到着する電波の到達時間と最も遅い到達電波の到達時間との差がガードインターバルの時間長内に収まる場合には、受信側で多くの電波が受信されてもその影響を抑えることができる。

ところが、ガードインターバル長を超える反射波（遅延波）が発生すると、時間的に前後するシンボルからの干渉（以下「シンボル間干渉」という）が発生し、受信シンボル信号に大きな歪が発生して通信品質が劣化する。この到達時間の差は、電波の伝搬環境によって生じる現象であるため、遅延時間そのものを制御することは不可能であると考えられる。また、到達時間の差は、通信する場所及び時間帯によって変動する。すなわち、到達時間の差が、ガードインターバル内に収まっている場合もあれば、それを超えてしまう場合もある。

この問題を解決するための第１の方法として、ガードインターバル長が到達時間の差を上回るように、最大の遅延時間差を考慮して、ガードインターバル長を十分に長くする方法が考えられる。

また、第２の方法として、受信側で、高度な信号処理を適用する方法が考えられる。第３の方法として、伝搬環境に応じて適応的にガードインターバル長を制御する方法が考えられる。

一方で、同一のマルチキャリアデータが２つ連続する信号を用いて通信を行うことで、ガードインターバルの数を削減する方法が提案されている（特許文献１参照。）。
特開２００４−５６５５２号公報

しかしながら、上述した第１の方法においては、ガードインターバル長を常に長く維持するので、その分情報を送信しない時間が増加する。このため、ガードインターバル長の増加に比例して情報伝送効率が低下するという問題がある。

また、上述した第２の方法においては、シンボル間干渉を有する受信信号から、そこに重畳していると推定される前後のシンボルを差し引くことで、より信頼性の高い情報を再生する。しかし、前後のシンボルを推定することが難しく、高度な処理が必要となる。前後のシンボルには、対象シンボルの干渉が重畳しており、前後のシンボルを精度良く推定するには、対象シンボルが推定できていることが必要となる。すなわち、三竦みの関係であり、これを解決するには、複雑な繰り返し処理を適用したとしても難しい。

更に、上述した第３の方法に記載の方法においては、異なるフレーム構成が混在し、各フレームのフレーム時間長が変わってしまうという問題がある。このため、１対１の通信などには適用可能であるが、１対多（マルチキャスト）通信やＳＮＦ（Single Frequency network）などに適用する場合には、フレーム時間長の変動を吸収するための制御が複雑になる。また、各フレームのフレーム境界が異なることから、マルチユーザ干渉除去技術を適用しようとすると、処理が複雑になると共に通信品質が劣化するという問題がある。

上述した特許文献１に記載の方法においては、ガードインターバルの数が削減するので、マルチパスの影響を抑えることが困難となる。すなわち、シンボル間干渉が発生し、受信シンボル信号に大きな歪が発生して通信品質が劣化するという問題がある。

上記問題点に鑑み、本発明は、フレーム時間長を変更することなく、ガードインターバル長を等価的に増加させてマルチパスの影響を確実に抑えることが可能な送信装置及び送信フレーム構成方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、送信シンボルと前記送信シンボルの一定期間を複製したガードインターバルとを複数含む送信フレーム単位で受信装置へ情報を送信する送信装置であって、連続する２つの送信シンボルが同一である場合に、前記２つの送信シンボルのうち一方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相を、他方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相に連続させて、前記送信フレームを生成する送信フレーム生成部（送信フレーム生成部１０ａ，１０ｂ）を備えることを特徴とする。

このような特徴によれば、送信フレームのフレーム長を変更することなく、ガードインターバル長を増加させる効果を容易に得ることができる。

第２の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記送信フレーム生成部は、奇数番目の送信シンボルの直前に前記ガードインターバルを付加する第１ガードインターバル付加部（ＧＩ前方付加部１６ａ）と、偶数番目の送信シンボルの直後に前記ガードインターバルを付加する第２ガードインターバル付加部（ＧＩ後方付加部１７）とを備えることを要旨とする。

このような特徴によれば、２つのガードインターバルと１つの送信シンボルとを併せた時間長分のガードインターバルを有するフレーム構成とすることができ、伝搬環境が劣化した場合でもあっても、マルチパスの悪影響を確実に抑えることが可能となる。

第３の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記送信フレーム生成部は、奇数番目及び偶数番目の送信シンボルに前記ガードインターバルを付加するガードインターバル付加部（ＧＩ付加部１６ｂ）と、前記ガードインターバルの付加後において、前記偶数番目の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相が、前記奇数番目の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相と連続するように、前記偶数番目の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相をシフトする位相シフト部（位相シフト部３０）とを備えることを要旨とする。

このような特徴によれば、２つのガードインターバルと１つの送信シンボルとを併せた時間長分のガードインターバルを有するフレーム構成とすることができ、伝搬環境が劣化した場合でもあっても、マルチパスの悪影響を確実に抑えることが可能となる。

第４の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記奇数番目の送信シンボルを前記偶数番目の送信シンボルとして出力することで、２つの同一送信シンボルを生成する同一シンボル生成部（送信シンボル記憶部１３、第１スイッチ１４、スイッチ制御部２２）を更に備えることを要旨とする。

このような特徴によれば、同一の送信シンボルを生成可能となる。この結果、上記の特徴に係るフレーム構成を容易に実現可能となる。

第５の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記受信装置との間の伝搬環境を判定する伝搬環境判定部（伝搬環境判定部２１）を更に備え、前記同一シンボル生成部は、前記伝搬環境に応じて、前記２つの同一送信シンボルを生成するか否かを切り替えることを要旨とする。

このような特徴によれば、伝搬環境に応じて、上記の特徴に係る送信フレーム構成とするか否かを選択することができる。

第６の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記送信フレーム生成部は、時間軸上において、送信シンボル（有効シンボル区間）及びそのガードインターバル（ＧＩ）からなる送信単位（ＯＦＤＭシンボル）の先頭部分及び末尾部分を減衰させるウィンドウ処理を実行するウィンドウ処理部（ウィンドウ処理部３１）をさらに備え、前記ウィンドウ処理部は、位相が連続する２つの送信単位の連結部分に対しては、前記ウィンドウ処理を省略することを要旨とする。

このような特徴によれば、受信側において、より確実に、位相が連続する２つの送信単位の連結部分を跨いで復調可能となる。

第７の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記ウィンドウ処理部は、時間軸上において、前後の送信単位と位相が連続しない送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させる第１ウィンドウ処理と、時間軸上において、位相が連続する２つの送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させる第２ウィンドウ処理とを実行し、前記第２ウィンドウ処理に適用されるウィンドウ長は、前記第１ウィンドウ処理に適用されるウィンドウ長よりも長いことを要旨とする。

このような特徴によれば、第２ウィンドウ処理を行う場合に、第１ウィンドウ処理を行う場合よりも帯域外輻射量を低減することができる。

第８の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記送信装置は、マルチキャリア通信方式（ＯＦＤＭ又はＯＦＤＭＡ）によって複数の受信装置（移動局ＭＳ）と通信し、前記送信フレームは、周波数方向又は時間方向の少なくとも一方において複数の通信チャネルに分割され、前記送信フレーム生成部は、送信シンボル及びそのガードインターバルからなる送信単位を生成しており、前記送信フレーム生成部は、前記複数の通信チャネルのうち第１グループに分類される通信チャネルについて、前後の送信単位と位相が連続しない送信単位を生成し、前記複数の通信チャネルのうち第２グループに分類される通信チャネルについて、位相が連続する２つの送信単位を生成することを要旨とする。

このような特徴によれば、マルチキャリア通信方式において、位相が連続した送信単位を一部の通信チャネルについてのみ送信し、位相が連続しない送信単位を他の通信チャネルについて送信することができる。

第９の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記受信端末に送信する情報を変調及び直列/並列変換することによって、各サブキャリアに対応した変調シンボルを生成する変調シンボル生成部（Ｓ／Ｐ変換部１１）と、前記変調シンボル生成部によって生成された変調シンボルを記憶する変調シンボル記憶部（変調シンボル記憶部４１）と、前記変調シンボル生成部によって生成された変調シンボル、又は前記変調シンボル記憶部によって記憶された変調シンボルのいずれかを選択する変調シンボル選択部（変調シンボル選択部４２）と、前記変調シンボル選択部によって選択された変調シンボルを逆フーリエ変換及び並列/直列変換することによって送信シンボルを生成する生成部（ＩＦＦＴ部１２）とをさらに備えることを要旨とする。

このような特徴によれば、マルチキャリア通信方式において、位相が連続した送信単位を送信するか否かを周波数軸上において決定可能となる。

第１０の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記送信フレーム生成部は、奇数番目の送信シンボルの直前にガードインターバルを付加する第１ガードインターバル付加部（ＧＩ前方付加部１６ａ）と、偶数番目の送信シンボルの直後にガードインターバルを付加する第２ガードインターバル付加部（ＧＩ後方付加部１７）と、時間軸上において、送信シンボル及びそのガードインターバルからなる送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させるウィンドウ処理を実行するウィンドウ処理部（ウィンドウ処理部３１）とを更に備え、前記第２ガードインターバル付加部は、送信シンボルとガードインターバルとの連結部分を時間軸上で前にシフトすることを要旨とする。

このような特徴によれば、ウィンドウ処理を省略することができない場合であっても、受信側においてより確実に復調を実行可能となる。

第１１の特徴は、上記の特徴に係る送信装置において、前記第１グループに分類された通信チャネルに対して第１送信シンボルを生成するとともに、前記第２グループに分類された通信チャネルに対して第２送信シンボルを生成する送信シンボル生成部（Ｓ／Ｐ変換部１１、スイッチ部４３、ＩＦＦＴ部１２Ａ，１２Ｂ）を更に備え、前記送信フレーム生成部は、第１送信シンボル及びそのガードインターバルからなる第１送信単位を生成する第１送信単位生成部（ＧＩ付加部５１）と、連続する２つの第２送信シンボルのうち一方の第２送信シンボル及びそのガードインターバルの位相を、他方の第２送信シンボル及びそのガードインターバルの位相に連続させることによって、位相が連続する２つの第２送信単位を生成する第２送信単位生成部（送信シンボル記憶部１３、第１スイッチ１４、第２スイッチ１５、ＧＩ前方付加部１６、ＧＩ後方付加部１７、第３スイッチ１８）と、前記第１送信単位生成部によって生成された第１送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させる第１ウィンドウ処理部（ウィンドウ処理部５２）と、前記第１送信単位生成部によって生成された、位相が連続する２つの第２送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させる第２ウィンドウ処理部（ウィンドウ処理部３１）と、前記第１ウィンドウ処理部の出力と前記第２ウィンドウ処理部の出力とを合成する合成部（合成部５３）とを備えることを要旨とする。

このような特徴によれば、位相が連続する送信単位に適したウィンドウ処理と、位相が連続しない送信単位に適したウィンドウ処理とを併用することが可能となる。

第１２の特徴は、送信シンボルと前記送信シンボルの一定期間を複製したガードインターバルとを複数含む送信フレーム単位で受信装置へ情報を送信する送信装置における送信フレーム構成方法であって、連続する２つの送信シンボルが同一である場合に、前記２つの送信シンボルのうち一方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相を、他方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相に連続させて、前記送信フレームを生成するステップを含むことを要旨とする。

図１は、本発明の背景技術に係るフレーム構成例を示す図である。 図２は、本発明の実施形態に係る送信フレームの基本構成を示す図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る送信装置の第１及び第２送信モード時におけるフレーム構成例を示す図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る送信フレーム生成部の動作概要を示すフローチャートである。 図６は、本発明の第１実施形態に係る送信フレーム生成部の第１送信モード時の動作例を示すフローチャートである。 図７は、本発明の第１実施形態に係る送信フレーム生成部の第２送信モード時の動作例を示すフローチャートである。 図８は、本発明の第２実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。 図９は、本発明の第２実施形態に係る送信装置の第１及び第２送信モード時におけるフレーム構成例を示す図である。 図１０は、本発明の第２実施形態に係る送信フレーム生成部の第１送信モード時の動作例を示すフローチャートである。 図１１は、本発明の第２実施形態に係る送信フレーム生成部の第２送信モード時の動作例を示すフローチャートである。 図１２は、本発明の第３実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。 図１３は、ウィンドウ処理の概要を説明するための図である。 図１４は、本発明の第３実施形態に係るウィンドウ処理部が実行するウィンドウ処理の詳細を説明するための図である。 図１５は、本発明の第３実施形態に係るウィンドウ処理部が実行するウィンドウ処理の他の例を説明するための図である。 図１６は、本発明の第４実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。 図１７は、本発明の第４実施形態に係る無線通信システムにおいて用いられる通信フレームの一部構成図である。 図１８は、本発明の第４実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。 図１９は、受信側において、本実施形態に係る送信装置から受信したＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行う動作を示す動作説明図である（その１）。 図２０は、受信側において、本実施形態に係る送信装置から受信したＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行う動作を示す動作説明図である（その２）。 図２１は、本発明の第４実施形態に係る送信装置に適用される送信方法を示す図である。 図２２は、本発明の第５実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。 図２３は、その他の実施形態に係る送信フレーム構成方法を示す図である。 図２４は、その他の実施形態に係るＭｅｄｉａＦＬＯの送信フレーム構成を示す図である。

次に、図面を参照して、本発明の第１実施形態〜第５実施形態を説明する。以下の第１実施形態〜第５実施形態における図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。

［送信フレームの構成例］
第１実施形態〜第５実施形態に係る送信装置の説明の前に、第１実施形態〜第５実施形態に係る送信装置が用いる送信フレームの構成例について説明する。図２は、第１実施形態〜第５実施形態に係る送信装置が用いる送信フレームの構成例を示す図である。

図２に示すように、送信フレームは、送信シンボルと、送信シンボルの一定期間を複製したガードインターバル（以下、「ＧＩ」と略記する）とによって構成されており、２つの送信シンボルと、２つのＧＩとが交互に配置される。

１番目の送信シンボル１の直前には、１番目の送信シンボル１の最後の一定期間を複製したＧＩ（Ｇ１）が付加されており、ＧＩ（Ｇ１）と送信シンボル１とは位相が連続している。２番目の送信シンボル２の直後には、２番目の送信シンボル２の最初の一定期間を複製したＧＩ（Ｇ２）が付加されており、送信シンボル２とＧＩ（Ｇ２）とは位相が連続している。

ここで、送信シンボル１と送信シンボル２とが同一の情報（シンボル）である場合、送信シンボル１の位相と送信シンボル２の位相とが連続することになる。この場合、送信単位１と送信単位２とによって、１つ分の送信シンボルを伝送することになる。

送信シンボル１の位相と送信シンボル２の位相とが連続しているので、受信側では、送信シンボル１と送信シンボル２との境界を跨いでＦＦＴを実行可能となる。すなわち、２つのＧＩと１つの送信シンボルとを併せた時間長分のＧＩを等価的に得ることができる。

［第１実施形態］
本実施形態においては、ＯＦＤＭ方式による情報送信を行う送信装置について説明する。

（送信装置の構成例）
本実施形態に係る送信装置の構成例について説明する。図３は、本実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る送信装置は、送信フレーム単位で受信装置（図示せず）へ情報を送信する。

本実施形態に係る送信装置は、直列／並列変換部（Ｓ／Ｐ変換部）１１と、ＩＦＦＴ部１２と、送信シンボル記憶部１３と、第１スイッチ１４と、第２スイッチ１５と、ＧＩ前方付加部１６ａと、ＧＩ後方付加部１７と、第３スイッチ１８と、無線送信部１９と、アンテナ２０と、伝搬環境判定部２１と、スイッチ制御部２２とを備える。

Ｓ／Ｐ変換部１１には、誤り訂正符号化処理、及び変調処理の施された情報（データ）が入力される。Ｓ／Ｐ変換部１１は、入力された情報を並列化して、多数のサブキャリアとして出力する。ＩＦＦＴ部１２は、サブキャリアにＩＦＦＴ処理を施し、送信シンボルを送信シンボル記憶部１３及び第１スイッチ１４へ出力する。送信シンボル記憶部１３は、送信シンボルを記憶することで、送信シンボルの複製を生成する。

送信シンボル記憶部１３、第１スイッチ１４、第２スイッチ１５、ＧＩ前方付加部１６ａ、ＧＩ後方付加部１７、第３スイッチ１８、伝搬環境判定部２１、及びスイッチ制御部２２は、図２に示した構成を有する送信フレームを生成するための送信フレーム生成部１０ａとして機能する。送信フレーム生成部１０ａは、伝搬環境に応じて、第１送信モード及び第２送信モードのいずれかで動作する。具体的には、第１送信モードは伝搬環境が良好な場合に用いられ、第２送信モードは伝搬環境が劣化した場合に用いられる。

第１スイッチ１４は、スイッチ制御部２２の制御下で、ＩＦＦＴ部１２が出力する送信シンボル、送信シンボル記憶部１３が出力する送信シンボルの複製のいずれかを選択して出力する。第１送信モード時においては、第１スイッチ１４は、ＩＦＦＴ部１２が出力する送信シンボルを常に選択している状態に保たれる。一方、第２送信モード時においては、ＩＦＦＴ部１２が出力する送信シンボルと、送信シンボル記憶部１３が出力する送信シンボルの複製とを交互に選択して出力する。

第２スイッチ１５は、スイッチ制御部２２の制御下で、第１スイッチ１４からの送信シンボル又はその複製を、ＧＩ前方付加部１６ａ、ＧＩ後方付加部１７のいずれかへ出力する。第２スイッチ１５は、奇数番目の送信シンボルについてはＧＩ前方付加部１６ａへ出力し、偶数番目の送信シンボルについてはＧＩ後方付加部１７へ出力する。

ＧＩ前方付加部１６ａは、送信シンボルの最後の一定期間を複製してＧＩを生成し、生成したＧＩを送信シンボルの直前に付加する。これに対して、ＧＩ後方付加部１７は、送信シンボルの最初の一定期間を複製してＧＩを生成し、生成したＧＩを送信シンボルの直後に付加する。

第３スイッチ１８は、スイッチ制御部２２の制御下で、ＧＩ前方付加部１６ａ及びＧＩ後方付加部１７によってＧＩの付加された送信シンボルを無線送信部１９へ出力する。また、第３スイッチ１８は、第２スイッチ１５と同様に動作し、第２スイッチ１５がＧＩ前方付加部１６ａ側を選択している場合には、第３スイッチ１８もＧＩ前方付加部１６ａ側を選択する。第２スイッチ１５がＧＩ後方付加部１７側を選択している場合には、第３スイッチ１８もＧＩ後方付加部１７側を選択する。

このように、スイッチ制御部２２は、送信シンボルが奇数番目であるか偶数番目であるかに応じて、第２スイッチ１５及び第３スイッチ１８を切り替え制御する。

無線送信部１９は、第３スイッチ１８の出力信号に対して、Ｄ／Ａ変換や、アップコンバート、増幅処理などの無線処理を施す。無線処理によって生成された送信信号はアンテナ２０から送出される。

伝搬環境判定部２１は、受信装置からのフィードバック信号に基づいて、伝搬環境を判定する。具体的には、受信装置では、遅延プロファイルを測定し、ＧＩ長を超えた遅延波が観測されたかを監視している。そして、受信装置による監視結果は、本実施形態に係る送信装置にフィードバック信号として通知される。スイッチ制御部２２は、伝搬環境判定部２１が判定した伝搬環境に応じて第１スイッチ１４を制御する。

（送信フレーム構成方法）
次に、本実施形態に係るフレーム構成方法について説明する。図４は、本実施形態に係るフレーム構成方法を示す図である。

本実施形態に係るフレーム構成方法では、奇数番目の送信シンボルＡの直前にＧＩを付加し、偶数番目の送信シンボルＢの直後にＧＩを付加することを繰り返す。

第１送信モード時には、奇数番目の送信シンボルＡのデータ（情報）と偶数番目の送信シンボルＢのデータとが一致しない場合、奇数番目の送信シンボルＡと偶数番目の送信シンボルＢとは位相が不連続となる。一方、奇数番目の送信シンボルＡのデータと偶数番目の送信シンボルＢのデータとが一致する場合、奇数番目の送信シンボルＡと偶数番目の送信シンボルＢとは位相が連続する。

第２送信モード時には、奇数番目の送信シンボルＡを複製することで奇数番目の送信シンボルＡと同一の奇数番目の送信シンボルＢを生成する。したがって、奇数番目の送信シンボルＡのデータと偶数番目の送信シンボルＢのデータとは常に一致し、奇数番目の送信シンボルＡと偶数番目の送信シンボルＢとは位相が連続する。

（送信装置の動作概要）
次に、本実施形態に係る送信装置の動作概要について説明する。図５は、本実施形態に係る送信装置の動作概要を示すフローチャートである。

ステップＳ１０１において、伝搬環境判定部２１は、伝搬環境を判定する。

ステップＳ１０２において、スイッチ制御部２２は、ステップＳ１０１で判定された伝搬環境に応じて、第１送信モードと第２送信モードのいずれか一方を選択する。具体的には、受信側で長い遅延時間が観測されていない場合には、ステップＳ１０３の処理に進む。一方、受信側で長い遅延時間が観測されている場合には、ステップＳ１０４の処理に進む。

ステップＳ１０３において、伝搬環境判定部２１は、スイッチ制御部２２を第１送信モードに設定する。

ステップＳ１０４においては、伝搬環境判定部２１は、スイッチ制御部２２を第２送信モードに設定する。

ステップＳ１０５において、スイッチ制御部２２は、送信動作を終了するかを判定する。送信動作を終了する場合には、送信動作が終了する。一方、送信動作を継続する場合には、ステップＳ１０１の処理に戻る。

（第１送信モード時における送信フレーム生成部の動作例）
次に、本実施形態に係る送信フレーム生成部１０ａにおける第１送信モード時の動作例について説明する。上述したように、第１送信モード時には、スイッチ制御部２２がＩＦＦＴ部１２側を選択するよう第１スイッチ１４を制御する。図６は、本実施形態に係る送信フレーム生成部１０ａにおける第１送信モード時の動作例を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１において、スイッチ制御部２２は、送信シンボルが奇数番目であるか、あるいは偶数番目であるかを判定する。送信シンボルが奇数番目である場合には、ステップＳ２０２の処理に進む。一方、送信シンボルが偶数番目である場合には、ステップＳ２０４の処理に進む。

ステップＳ２０２において、ＧＩ前方付加部１６ａは、送信シンボルの最後の一定期間を複製してＧＩを生成する。ステップＳ２０３において、ＧＩ前方付加部１６ａは、ステップＳ２０２で生成されたＧＩを送信シンボルの直前に付加する。

ステップＳ２０４において、ＧＩ後方付加部１７は、送信シンボルの最初の一定期間を複製してＧＩを生成する。ステップＳ２０５において、ＧＩ後方付加部１７は、ステップＳ２０４で生成されたＧＩを送信シンボルの直後に付加する。

ステップＳ２０６において、スイッチ制御部２２は、モード切り替え又は送信終了するかを判定する。モード切り替え又は送信終了する場合には、第１送信モードが終了する。一方、モード切り替え又は送信終了しない場合には、ステップＳ２０１の処理に戻る。

（第２送信モード時における送信フレーム生成部の動作例）
次に、本実施形態に係る送信フレーム生成部１０ａにおける第２送信モード時の動作例について説明する。ただし、第１送信モード時の動作例と同様の動作については、重複する説明を省略する。図７は、本実施形態に係る送信フレーム生成部１０ａにおける第２送信モード時の動作例を示すフローチャートである。

ステップＳ３０１において、送信シンボル記憶部１３は、ＩＦＦＴ部１２が出力する送信シンボルを記憶して送信シンボルの複製を生成する。

ステップＳ３０２において、第１スイッチ１４は、複製元の送信シンボル、すなわちＩＦＦＴ部１２が出力する送信シンボルを奇数番目の送信シンボルとして選択する。

ステップＳ２０１〜ステップＳ２０６においては、第１送信モード時と同様の動作が実行される。

ステップＳ３０３において、スイッチ制御部２２は、偶数番目の送信シンボルについての処理が完了したかを判定する。偶数番目の送信シンボルについての処理が完了した場合には、ステップＳ３０５の処理に進む。一方、偶数番目の送信シンボルについての処理が完了していない場合には、ステップＳ３０４の処理に進む。

ステップＳ３０４において、第１スイッチ１４は、送信シンボル記憶部１３に記憶されている送信シンボルの複製を偶数番目の送信シンボルとして選択する。送信シンボル記憶部１３に記憶されている送信シンボルの複製が偶数番目の送信シンボルとして選択されると、ステップＳ２０１の処理に進む。

これに対して、偶数番目の送信シンボルについての処理が完了している場合、ステップＳ３０５において、ＩＦＦＴ部１２が出力する次の送信シンボルを取得し、その後ステップＳ３０１の処理に戻る。

（作用・効果）
以上詳細に説明したように、本実施形態に係る送信装置によれば、第１送信モード時には従来と同様の伝送効率を維持しつつ、伝搬環境が劣化した場合には第２送信モードに切り替える。第２送信モードでは、伝送効率は半減するものの、２つのＧＩと１つの送信シンボルとを併せた時間長分のＧＩを等価的に得ることができ、マルチパスの影響を確実に抑えることが可能となる。

［第２実施形態］
第２実施形態の説明においては、第１実施形態と異なる点を主として説明し、重複する説明を省略する。

（送信装置の構成例）
本実施形態に係る送信装置の構成例について説明する。図８は、本実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。

本実施形態に係る送信装置は、送信フレーム生成部１０ｂにおいて、第１スイッチ１４と第２スイッチ１５との間に、ＧＩ付加部１６ｂが接続されている点で、第１実施形態とは異なっている。ＧＩ付加部１６ｂは、奇数番目及び偶数番目の送信シンボルに対してＧＩを生成し、生成したＧＩを奇数番目及び偶数番目の送信シンボルに付加する。

また、本実施形態に係る送信装置は、第２スイッチ１５と第３スイッチ１８との間に、位相シフト部３０が接続されている点で、第１実施形態とは異なる。 位相シフト部３０は、ＧＩ付加部１６ｂによるＧＩの付加後において、偶数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相が、奇数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相と連続するように、偶数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相をシフトする。

（送信フレーム構成方法）
次に、本実施形態に係るフレーム構成方法について説明する。本実施形態に係るフレーム構成方法では、結果的に、図２に示す構成を有するフレーム構成となる。ただし、その実現方法が第１実施形態とは異なる。図９は、本実施形態に係るフレーム構成方法を示す図である。

本実施形態に係るフレーム構成方法では、奇数番目及び偶数番目の送信シンボルの直前にＧＩを付加し、奇数番目の送信シンボル及びそのＧＩについてはそのまま出力し、偶数番目の送信シンボル及びそのＧＩについては位相を一定量シフトして出力する。位相のシフト量は、奇数番目の送信シンボルと偶数番目の送信シンボルとが同一である場合に、奇数番目の送信シンボルの位相と、それに続く（偶数番目の）ＧＩの位相が連続するように、予め設定しておく。

（第１送信モード時における送信フレーム生成部の動作例）
次に、本実施形態に係る送信フレーム生成部１０ｂにおける第１送信モード時の動作例について説明する。図１０は、本実施形態に係る送信フレーム生成部１０ｂにおける第１送信モード時の動作例を示すフローチャートである。

ステップＳ４０１において、スイッチ制御部２２は、奇数番目の送信シンボルであるか、あるいは偶数番目の送信シンボルであるかを判定する。奇数番目の送信シンボルである場合には、ステップＳ４０２の処理に進む。一方、偶数番目の送信シンボルである場合には、ステップＳ４０４の処理に進む。

ステップＳ４０２において、ＧＩ付加部１６ｂは、奇数番目の送信シンボルの最後の一定期間を複製してＧＩを生成する。ステップＳ４０３において、ステップＳ４０２で生成されたＧＩを奇数番目の送信シンボルの直前に付加する。

ステップＳ４０４において、ＧＩ付加部１６ｂは、偶数番目の送信シンボルの最後の一定期間を複製してＧＩを生成する。ステップＳ４０５において、ＧＩ付加部１６ｂは、ステップＳ４０４で生成されたＧＩを偶数番目の送信シンボルの直前に付加する。ステップＳ４０６において、位相シフト部３０は、偶数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相を一定量シフトする。

ステップＳ４０７において、スイッチ制御部２２は、モード切り替え又は送信終了するかを判定する。モード切り替え又は送信終了する場合には、第１送信モードが終了する。一方、モード切り替え又は送信終了しない場合には、ステップＳ４０１の処理に戻る。

（第２送信モード時における送信フレーム生成部の動作例）
次に、本実施形態に係る送信フレーム生成部１０ｂにおける第２送信モード時の動作例について説明する。ただし、第１送信モード時の動作例と同様の動作については、重複する説明を省略する。図１１は、本実施形態に係る送信フレーム生成部１０ｂにおける第２送信モード時の動作例を示すフローチャートである。

ステップＳ５０１において、送信シンボル記憶部１３は、ＩＦＦＴ部１２が出力する送信シンボルを記憶して送信シンボルの複製を生成する。

ステップＳ５０２において、第１スイッチ１４は、複製元の送信シンボル、すなわちＩＦＦＴ部１２が出力する送信シンボルを奇数番目の送信シンボルとして選択する。

ステップＳ４０１〜ステップＳ４０７においては、第１送信モード時と同様の動作が実行される。

ステップＳ５０３において、スイッチ制御部２２は、偶数番目の送信シンボルについての処理が完了したかを判定する。偶数番目の送信シンボルについての処理が完了した場合には、ステップＳ５０５の処理に進む。一方、偶数番目の送信シンボルについての処理が完了していない場合には、ステップＳ５０４の処理に進む。

ステップＳ５０４において、第１スイッチ１４は、送信シンボル記憶部１３に記憶されている送信シンボルの複製を偶数番目の送信シンボルとして選択する。送信シンボル記憶部１３に記憶されている送信シンボルの複製が偶数番目の送信シンボルとして選択されると、ステップＳ４０１の処理に進む。

これに対して、偶数番目の送信シンボルについての処理が完了している場合、ステップＳ５０５において、ＩＦＦＴ部１２が出力する次の送信シンボルを取得し、その後ステップＳ５０１の処理に戻る。

（作用・効果）
本実施形態によれば、第１実施形態と同様に、第１送信モード時には従来と同様の伝送効率を維持しつつ、伝搬環境が劣化した場合には第２送信モードに切り替える。第２送信モードでは、伝送効率は半減するものの、２つのＧＩと１つの送信シンボルとを併せた時間長分のＧＩを等価的に得ることができ、マルチパスの影響を確実に抑えることが可能となる。

［第３実施形態］
第３実施形態の説明においては、第１実施形態及び第２実施形態と異なる点を主として説明し、重複する説明を省略する。

（送信装置の構成例）
図１２は、本実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。図１２に示す送信フレーム生成部１０ｃは、第３スイッチ１８から出力される送信単位に対してウィンドウ処理を実行するウィンドウ処理部３１を備える点において、図３に示した構成とは異なっている。

ＯＦＤＭ方式では、送信単位（以下、適宜「ＯＦＤＭシンボル」という）間の信号の不連続性に伴い、隣接チャネル漏洩電力が増加する。このような隣接チャネル漏洩電力を防ぐため、時間軸上においてＯＦＤＭシンボルの振幅制御を行うウィンドウ処理(Windowing)が必要となる。

図１３は、ウィンドウ処理の概要を説明するための図である。図１３では、３つのウィンドウが例示されている。各ウィンドウは、１ＯＦＤＭシンボル区間に対応して設けられ、滑らかに立ち上がるとともに滑らかに立ち下がる時間領域の窓関数である。ウィンドウ処理部３１では、図１３に示すようなウィンドウと、ＯＦＤＭシンボルとを乗算することによって、各ＯＦＤＭシンボルの連結部分が滑らかに減衰することになる。

一方で、受信側においては、送信側においてウィンドウ処理が行われた部分が受信信号の検出処理に用いられると、受信品質（ビット誤り率や、フレーム誤り率など）の劣化に繋がる。このため、受信側では、送信側においてウィンドウ処理が行われた部分は、余剰なガードインターバル区間とともに破棄される。

上述した第１実施形態及び第２実施形態では、位相が連続する２つの送信単位（ＯＦＤＭシンボル）が生成される。そこで、本実施形態においては、ウィンドウ処理部３１は、図１４に示すように、２つの送信単位（ＯＦＤＭシンボル）間で位相が連続しているか否かに応じて、ウィンドウ処理を実行するか否かを判定する。

（ウィンドウ処理の詳細説明）
図１４は、ウィンドウ処理部３１が実行するウィンドウ処理の詳細を説明するための図である。

図１４（ａ）は、位相が連続する２つのＯＦＤＭシンボルを示している。各ＯＦＤＭシンボルは、送信シンボル（有効シンボル区間）と、ＧＩとを有する。

従来のウィンドウ処理では、図１４（ｂ）に示すように、各ＯＦＤＭシンボルの先頭部分及び末尾部分が滑らかに減衰する。

一方、本実施形態に係るウィンドウ処理部３１は、図１４（ｃ）に示すように、位相が連続する２つの送信単位（ＯＦＤＭシンボル）の連結部分に対しては、ウィンドウ処理を省略する。これにより、受信側では、ＯＦＤＭシンボルの連結部分を跨いでＦＦＴを実行しても、受信品質の劣化が生じない。

図１５は、ウィンドウ処理部３１が実行するウィンドウ処理の他の例を説明するための図である。ここでは、位相が連続する２つの送信単位（ＯＦＤＭシンボル）の連結部分に対してウィンドウ処理を省略することに加え、ウィンドウ長が長いウィンドウ（窓関数）を用いたウィンドウ処理を行う例について説明する。

図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）と同様である。図１５（ｃ）は、ウィンドウ長が長いウィンドウを用いたウィンドウ処理を行う場合を示している。

従来のウィンドウ処理では、図１３に示したように、１ＯＦＤＭシンボル区間に対応したウィンドウが用いられていた。一方、本実施形態に係るウィンドウ処理部３１は、２ＯＦＤＭシンボル区間に対応したウィンドウを用いる。

これにより、図１５（ｃ）に示すように、ＯＦＤＭシンボル１の先頭部分Ｔ及びＯＦＤＭシンボル２の末尾部分Ｅは、図１５（ｂ）と比較して、より滑らかに減衰している。このような減衰特性は、ウィンドウ処理部３１において適切なウィンドウ関数を用いてウィンドウ係数を算出し、算出したウィンドウ係数を適用することで実現可能である。このような処理を行うことによって、隣接チャネル漏洩電力を削減する効果が大きくなる。

（作用・効果）
本実施形態によれば、送信フレーム生成部１０ｃは、時間軸上において、有効シンボル区間（送信シンボル）及びＧＩからなるＯＦＤＭシンボル（送信単位）の先頭部分及び末尾部分を減衰させるウィンドウ処理を実行するウィンドウ処理部３１を備える。ウィンドウ処理部３１は、位相が連続する２つのＯＦＤＭシンボルの連結部分に対しては、ウィンドウ処理を省略する。

したがって、受信側では、より確実に、位相が連続する２つのＯＦＤＭシンボルの連結部分を跨いでＦＦＴを行うことができる。

本実施形態によれば、ウィンドウ処理部３１は、時間軸上において、前後のＯＦＤＭシンボルと位相が連続しないＯＦＤＭシンボルの先頭部分及び末尾部分を減衰させる第１ウィンドウ処理と、時間軸上において、位相が連続する２つのＯＦＤＭシンボルの先頭部分及び末尾部分を減衰させる第２ウィンドウ処理とを実行する。第２ウィンドウ処理に適用されるウィンドウ長は、第１ウィンドウ処理に適用されるウィンドウ長よりも長い。

したがって、第２ウィンドウ処理を行う場合に、第１ウィンドウ処理を行う場合よりも帯域外輻射量を低減することができる。

なお、第１実施形態及び第２実施形態で説明したように、伝搬環境が悪いときは、位相が連続する２つのＯＦＤＭシンボルが生成される。一方、伝搬環境が良いときは、前後のＯＦＤＭシンボルと位相が連続しないＯＦＤＭシンボルが生成される。

ここで、伝搬環境が悪いとは、チャネルのインパルス応答長が（特にＧＩ長と比較して）長いことを指す。さらに、いずれのウィンドウ長が用いられるかについては、隣接する周波数が周囲で使用されている状況、送信電力、設置状況により決定されてもよい。

このため、伝搬環境が悪いとき、例えば、屋外における無線通信においては、送信電力が大きいので、長いウィンドウ長が適用されることは極めて有効である。伝搬環境が良いとき、例えば、屋内における無線通信においては、送信電力が小さいので、短いウィンドウ長を用いても問題はない。

［第４実施形態］
第４実施形態の説明においては、第１実施形態〜第３実施形態と異なる点を主として説明し、重複する説明を省略する。

（無線通信システムの構成例）
図１６は、本実施形態に係る無線通信システムの概略構成図である。本実施形態に係る無線通信システムは、ＯＦＤＭＡ方式が適用される無線通信システム（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅ（ＷｉＭＡＸ）に基づく無線通信システム）である。ＯＦＤＭＡ方式では、基地局ＢＳは、複数のサブキャリアからなるサブチャネル（通信チャネル）を移動局ＭＳに動的に割り当て、同時に複数の移動局ＭＳと通信する。

本実施形態では、上述した第１実施形態〜第３実施形態に係る送信方法（以下、適宜「繰り返し送信」という）を一部の移動局ＭＳにのみ適用し、従来の送信フレーム構成方法を他の移動局ＭＳに適用する構成について説明する。以下において、基地局ＢＳにおいて繰り返し送信を行う場合について説明する。

基地局ＢＳは、移動局ＭＳのそれぞれに対し、少なくとも１つのサブキャリアを割り当てる。本実施形態では、基地局ＢＳは、繰り返し送信の対象となる移動局ＭＳからなる第１グループＧＲ１と、繰り返し送信の対象とならない移動局ＭＳからなる第２グループＧＲ２とに分類する。

図１７は、図１６に示した無線通信システムにおいて用いられる通信フレームの一部構成図である。具体的には、図１７では、下り方向のサブフレーム（ＤＬサブフレーム）の一部構成を示している。

図１７では、サブキャリアＳＣ＃１〜サブキャリアＳＣ＃５が第１グループＧＲ１に該当し、サブキャリアＳＣ＃６〜サブキャリアＳＣ＃１０が第２グループＧＲ１０に該当する。すなわち、サブキャリアＳＣ＃１〜サブキャリアＳＣ＃５は、第１グループＧＲ１に属する移動局ＭＳに割り当てられる。サブキャリアＳＣ＃６〜サブキャリアＳＣ＃１０は、第２グループＧＲ２に属する移動局ＭＳに割り当てられる。

（送信装置の構成例）
図１８は、本実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。図１８に示す送信装置は、基地局ＢＳに設けられる。

図１８に示す送信装置は、変調シンボル記憶部４１及び変調シンボル選択部４２を備えている点において、図１２とは異なっている。また、図１８に示す送信装置では、送信フレーム生成部１０ｄは、図１２に示した送信シンボル記憶部１３を備えていない。

本実施形態において、Ｓ／Ｐ変換部１１は、移動局ＭＳに送信する情報を変調及び直列/並列変換することによって、各サブキャリアに対応した変調シンボルを生成する変調シンボル生成部として機能する。さらに、Ｓ／Ｐ変換部１１は、移動局ＭＳに対し、少なくとも１つのサブキャリアを割り当てる。

変調シンボル記憶部４１は、Ｓ／Ｐ変換部１１によって生成された変調シンボルを記憶する。変調シンボル選択部４２は、スイッチ制御部２２の制御下で、Ｓ／Ｐ変換部１１によって生成された変調シンボル、又は変調シンボル記憶部４１によって記憶された変調シンボルのいずれかを選択する。

本実施形態において、ＩＦＦＴ部１２は、変調シンボル選択部４２によって選択された変調シンボルを逆フーリエ変換及び並列/直列変換することによって送信シンボルを生成する生成部として機能する。

このような送信装置の構成によれば、Ｓ／Ｐ変換部１１は、各サブキャリアに対応した変調シンボルを生成する。変調シンボル選択部４２は、Ｓ／Ｐ変換部１１によって生成された変調シンボル、又は変調シンボル記憶部４１によって記憶された変調シンボルのいずれかを選択する。つまり、周波数軸上において、繰り返し送信を行う移動局ＭＳと繰り返し送信を行わない移動局ＭＳとを決定することができる。

（受信方法）
本実施形態に係る送信装置の構成では、各サブキャリアが多重された後の送信単位（ＯＦＤＭシンボル）に対してウィンドウ処理が行われるため、第３実施形態で説明したウィンドウ処理の省略を行うことができない。このため、受信側（移動局ＭＳ）では、以下に述べるような受信方法が適用される。

図１９は、受信装置（移動局ＭＳ）において、本実施形態に係る送信装置（基地局ＢＳ）から受信したＯＦＤＭシンボルに対してＦＦＴを行う動作を示す動作説明図である。

図１９（ａ）の上側のＯＦＤＭシンボルは、先行波に相当するＯＦＤＭシンボルであり、図１９（ａ）の下側のＯＦＤＭシンボルは、遅延波に相当するＯＦＤＭシンボルである。図１９（ａ）では、遅延量がガードインターバル以内であるため、通常のＦＦＴが適用される。

一方、図１９（ｂ）では、遅延量がガードインターバルを超えているため、通常のＦＦＴが適用できない。このような場合には、前半のＯＦＤＭシンボルの一部と、後半のＯＦＤＭシンボルの一部とを合成することによって、ＦＦＴが実行可能となる。

（送信方法及び受信方法）
ウィンドウ処理を省略することができない場合であって、第３実施形態で説明したロールオフ率の大きいウィンドウを用いる場合には、遅延量がある一定量を超えると、図１９（ｂ）のような受信方法を適用することができない。

具体的には、図２０に示すように、ウィンドウ処理が施された部分はＦＦＴに使用できないため、後半のＯＦＤＭシンボルの一部を抽出することができなくなる。このような不具合を回避するためには、図２１に示す送信方法を適用すれば良い。

図２１は、本実施形態に係る送信装置に適用される送信方法を示す図である。図２１（ｃ）及び図２１（ｄ）に示すように、後半のＯＦＤＭシンボルを構成する送信シンボル（有効シンボル区間）及びＧＩの連結部分を、時間軸上で前にシフトすることによって、上記の不具合を解消することができる。

（作用・効果）
本実施形態によれば、基地局ＢＳは、ＯＦＤＭＡ方式によって複数の移動局ＭＳと通信する。基地局ＢＳに設けられる送信装置は、移動局ＭＳのそれぞれに対し、少なくとも１つのサブキャリアを割り当てるＳ／Ｐ変換部１１及び変調シンボル選択部４２を備え、変調シンボル選択部４２は、移動局ＭＳのそれぞれを第１グループＧＲ１又は第２グループＧＲ２のいずれかに分類する。

送信フレーム生成部１０ｄは、第１グループＧＲ１に分類された移動局ＭＳに対し、前後のＯＦＤＭシンボルと位相が連続しないＯＦＤＭシンボルを生成し、第２グループＧＲ２に分類された移動局ＭＳに対し、位相が連続する２つのＯＦＤＭシンボルを生成する。

したがって、ＯＦＤＭＡ方式によって複数の移動局ＭＳと通信する場合において、繰り返し送信を適用するか否かを移動局毎に選択可能となる。

本実施形態によれば、送信フレーム生成部１０ｄは、奇数番目の送信シンボルの直前にＧＩを付加するＧＩ前方付加部１６ａと、偶数番目の送信シンボルの直後にＧＩを付加するＧＩ後方付加部１７と、ウィンドウ処理を実行するウィンドウ処理部３１とを備える。ＧＩ後方付加部１７は、送信シンボルとＧＩとの連結部分を時間軸上で前にシフトする。

したがって、ウィンドウ処理を省略することができない場合であって、第３実施形態で説明したロールオフ率の大きいウィンドウを用いる場合でも、受信側（移動局ＭＳ）において、より確実にＦＦＴを実行可能となる。

［第５実施形態］
本実施形態では、第４実施形態で説明した送信装置の他の構成例を説明する。

（送信装置の構成例）
図２２は、本実施形態に係る送信装置の構成例を示す機能ブロック図である。

図２２に示す送信装置は、２つのＩＦＦＴ部１２Ａ，１２Ｂを備え、Ｓ／Ｐ変換部１１とＩＦＦＴ部１２Ａ，１２Ｂとの間にスイッチ部４３が設けられている。

Ｓ／Ｐ変換部１１、スイッチ部４３、及びＩＦＦＴ部１２Ａ，１２Ｂは、第１グループＧＲ１に分類された移動局ＭＳに対して第１送信シンボルを生成するとともに、第２グループＧＲ２に分類された移動局ＭＳに対して第２送信シンボルを生成する送信シンボル生成部として機能する。

具体的には、ＩＦＦＴ部１２Ａが出力する送信シンボルには、繰り返し送信が適用される。一方で、ＩＦＦＴ部１２Ｂが出力する送信シンボルには、繰り返し送信が適用されない。

送信フレーム生成部１０ｅは、ＧＩ付加部５１、ウィンドウ処理部５２、及び合成部５３をさらに備える点において、図１２とは異なっている。

ＧＩ付加部５１は、例えば各送信シンボルの先頭にＧＩを付加することによってＯＦＤＭシンボル（送信単位）を生成する。ウィンドウ処理部５２は、各ＯＦＤＭシンボルの先頭及び末尾にウィンドウ処理を施す。

一方、ウィンドウ処理部３１は、位相が連続する２つのＯＦＤＭシンボルの連結部分に対してウィンドウ処理を省略するとともに、大きなロールオフ率のウィンドウを用いる。

合成部５３は、ウィンドウ処理部３１の出力とウィンドウ処理部５２の出力とを合成する。

（作用・効果）
本実施形態によれば、繰り返し送信を適用するＯＦＤＭシンボルと繰り返し送信を適用しないＯＦＤＭシンボルとを個別にウィンドウ処理するので、繰り返し送信を適用するＯＦＤＭシンボルに適したウィンドウ処理と、繰り返し送信を適用しないＯＦＤＭシンボルに適したウィンドウ処理とを併用することが可能となる。

［その他の実施形態］
上記のように、本発明は実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなる。

例えば、上述した第１実施形態においては、図４で示したように、奇数番目の送信シンボルの直前にＧＩを付加し、偶数番目の送信シンボルの直後にＧＩを付加する構成について説明した。しかし、図４において、奇数番目と偶数番目を入れ替えて、偶数番目の送信シンボルの直前にＧＩを付加し、奇数番目の送信シンボルの直後にＧＩを付加する構成であっても構わない。

また、上述した第２実施形態においては、図９で示したように、偶数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相が、奇数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相と連続するように、偶数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相をシフトする構成について説明した。しかし、図９において、奇数番目と偶数番目を入れ替えて、奇数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相が、偶数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相と連続するように、奇数番目の送信シンボル及びそのＧＩの位相をシフトする構成であっても構わない。

更に、上述した実施形態においては、第２モード時において、ＩＦＦＴ部１２が出力する送信シンボルを複製することで、奇数番目の送信シンボルと偶数番目の送信シンボルとを同一にする構成を説明した。しかし、ＩＦＦＴ部１２への入力信号や、Ｓ／Ｐ変換部１１への入力信号（情報）などを複製する構成であっても良い。

なお、上述した実施形態においては、ＯＦＤＭ方式を用いる場合について説明したが、これに限らず、他のマルチキャリア方式に応用しても構わない。

上述した第４実施形態及び第５実施形態では、基地局ＢＳが繰り返し送信を行う構成を説明したが、移動局ＭＳにおいても適用可能であることは勿論である。

上述した第１実施形態〜第５実施形態では、位相が連続する２つのＯＦＤＭシンボルを送信する構成について説明した。しかしながら、位相が連続する３つ以上のＯＦＤＭシンボルを送信しても良い。図２３は、その他の実施形態に係る送信フレーム構成方法を示す図である。図２３（ａ）は、各送信シンボルが異なる、従来の送信フレーム構成方法を示す。

図２３（ｂ）に示すように、送信装置は、連続する２つの同一送信シンボルについて、一方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相を、他方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相に連続させても良い。さらに、図２３（ｃ）に示すように、３つの同一送信シンボルについて、同様の処理を行っても良い。

上述した第４実施形態及び第５実施形態では、図１７に示したように、通信フレーム（送信フレーム）が周波数方向においてのみ複数の通信チャネル（サブキャリアあるいはサブチャネル）に分割されていた。しかしながら、図２４に示すように、通信フレームが時間方向及び周波数方向に分割されていても良い。

図２４は、移動体通信向けの放送型通信方式であるＭｅｄｉａＦＬＯにおける通信フレーム構成を示している。各チャンネルに用いられるサブキャリア数及びＯＦＤＭシンボル数は可変であり、各チャンネルに対して最適なサブキャリア数及びＯＦＤＭシンボル数が動的に割り当てられる。

例えば、図２４において、チャンネル（通信チャネル）Ｃｈ１に対して繰り返し送信を適用し、チャンネル（通信チャネル）Ｃｈ２に対して繰り返し送信を適用しないといった制御を行うことも可能である。

このように本発明は、ここでは記載していない様々な実施形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。

なお、日本国特許出願第２００６−２６９９９０号（２００６年９月２９日出願）の全内容が、参照により、本願明細書に組み込まれている。

本発明に係る送信装置及び送信フレーム構成方法によれば、フレーム時間長を変更することなく、ガードインターバル長を等価的に増加させてマルチパスの影響を確実に抑えることができるので、移動体通信などの無線通信分野において有用である。

Claims (12)

1. 送信シンボルと前記送信シンボルの一定期間を複製したガードインターバルとを複数含む送信フレーム単位で受信装置へ情報を送信する送信装置であって、
   連続する２つの送信シンボルが同一である場合に、前記２つの送信シンボルのうち一方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相を、他方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相に連続させて、前記送信フレームを生成する送信フレーム生成部を備えることを特徴とする送信装置。
2. 前記送信フレーム生成部は、
   奇数番目の送信シンボルの直前に前記ガードインターバルを付加する第１ガードインターバル付加部と、
   偶数番目の送信シンボルの直後に前記ガードインターバルを付加する第２ガードインターバル付加部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記送信フレーム生成部は、
   奇数番目及び偶数番目の送信シンボルに前記ガードインターバルを付加するガードインターバル付加部と、
   前記ガードインターバルの付加後において、前記偶数番目の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相が、前記奇数番目の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相と連続するように、前記偶数番目の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相をシフトする位相シフト部と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
4. 前記送信フレーム生成部は、前記奇数番目の送信シンボルを前記偶数番目の送信シンボルとして出力することで、２つの同一送信シンボルを生成する同一シンボル生成部を更に備えることを特徴とする請求項２又は３に記載の送信装置。
5. 前記送信フレーム生成部は、前記受信装置との間の伝搬環境を判定する伝搬環境判定部を更に備え、
   前記同一シンボル生成部は、前記伝搬環境に応じて、前記２つの同一送信シンボルを生成するか否かを切り替えることを特徴とする請求項４に記載の送信装置。
6. 前記送信フレーム生成部は、時間軸上において、送信シンボル及びそのガードインターバルからなる送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させるウィンドウ処理を実行するウィンドウ処理部をさらに備え、
   前記ウィンドウ処理部は、位相が連続する２つの送信単位の連結部分に対しては、前記ウィンドウ処理を省略することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
7. 前記ウィンドウ処理部は、
   時間軸上において、前後の送信単位と位相が連続しない送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させる第１ウィンドウ処理と、
   時間軸上において、位相が連続する２つの送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させる第２ウィンドウ処理と
   を実行し、
   前記第２ウィンドウ処理に適用されるウィンドウ長は、前記第１ウィンドウ処理に適用されるウィンドウ長よりも長いことを特徴とする請求項６に記載の送信装置。
8. 前記送信装置は、マルチキャリア通信方式によって複数の受信装置と通信し、
   前記送信フレームは、周波数方向又は時間方向の少なくとも一方において複数の通信チャネルに分割され、
   前記送信フレーム生成部は、送信シンボル及びそのガードインターバルからなる送信単位を生成しており、
   前記送信フレーム生成部は、
   前記複数の通信チャネルのうち第１グループに分類される通信チャネルについて、前後の送信単位と位相が連続しない送信単位を生成し、
   前記複数の通信チャネルのうち第２グループに分類される通信チャネルについて、位相が連続する２つの送信単位を生成することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
9. 前記受信端末に送信する情報を変調及び直列/並列変換することによって、各サブキャリアに対応した変調シンボルを生成する変調シンボル生成部と、
   前記変調シンボル生成部によって生成された変調シンボルを記憶する変調シンボル記憶部と、
   前記変調シンボル生成部によって生成された変調シンボル、又は前記変調シンボル記憶部によって記憶された変調シンボルのいずれかを選択する変調シンボル選択部と、
   前記変調シンボル選択部によって選択された変調シンボルを逆フーリエ変換及び並列/直列変換することによって送信シンボルを生成する生成部と
   をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の送信装置。
10. 前記送信フレーム生成部は、
    奇数番目の送信シンボルの直前にガードインターバルを付加する第１ガードインターバル付加部と、
    偶数番目の送信シンボルの直後にガードインターバルを付加する第２ガードインターバル付加部と、
    時間軸上において、送信シンボル及びそのガードインターバルからなる送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させるウィンドウ処理を実行するウィンドウ処理部と
    を更に備え、
    前記第２ガードインターバル付加部は、送信シンボルとガードインターバルとの連結部分を時間軸上で前にシフトすることを特徴とする請求項９に記載の送信装置。
11. 前記第１グループに分類された通信チャネルに対して第１送信シンボルを生成するとともに、前記第２グループに分類された通信チャネルに対して第２送信シンボルを生成する送信シンボル生成部を更に備え、
    前記送信フレーム生成部は、
    第１送信シンボル及びそのガードインターバルからなる第１送信単位を生成する第１送信単位生成部と、
    連続する２つの第２送信シンボルのうち一方の第２送信シンボル及びそのガードインターバルの位相を、他方の第２送信シンボル及びそのガードインターバルの位相に連続させることによって、位相が連続する２つの第２送信単位を生成する第２送信単位生成部と、
    前記第１送信単位生成部によって生成された第１送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させる第１ウィンドウ処理部と、
    前記第１送信単位生成部によって生成された、位相が連続する２つの第２送信単位の先頭部分及び末尾部分を減衰させる第２ウィンドウ処理部と、
    前記第１ウィンドウ処理部の出力と前記第２ウィンドウ処理部の出力とを合成する合成部と
    を備えることを特徴とする請求項８に記載の送信装置。
12. 送信シンボルと前記送信シンボルの一定期間を複製したガードインターバルとを複数含む送信フレーム単位で受信装置へ情報を送信する送信装置における送信フレーム構成方法であって、
    連続する２つの送信シンボルが同一である場合に、前記２つの送信シンボルのうち一方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相を、他方の送信シンボル及びそのガードインターバルの位相に連続させて、前記送信フレームを生成するステップを含むことを特徴とする送信フレーム構成方法。

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