KR100896835B1 - 송신 장치 및 송신 방법 - Google Patents

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Abstract

송신측에서 스펙트럼 확산된 확산 변조 신호와 스펙트럼 확산되지 않는 정보 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하고, 수신측에서는, 우선 스펙트럼 확산 복조부(1803)에 의해 확산 변조 신호를 복조한다. 다음에 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)에 의해 확산 변조 신호의 레플리카 신호를 생성하고, 감산부(1807)에서 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거하는 것으로 스펙트럼 확산되어 있지 않은 정보 신호를 추출한다. 이에 따라, 동일 주파수 대역에서 많은 정보 신호를 전송한 경우에도, 수신측에서 그들을 양호하게 분리 복조할 수 있게 된다.

Description

송신 장치 및 송신 방법{TRANSMISSION DEVICE AND TRANSMISSION METHOD}
본 발명은 한정된 주파수 대역에 의해 많은 데이터를 전송하는 통신 시스템에 이용되는 송신 장치, 수신 장치 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.
종래의 무선 통신 방식에 있어서의 시간 축에서의 프레임 구성의 일례를 도 1에 나타낸다. 도 1에서, 참조 부호 1은 데이터 심벌, 참조 부호 2는 파일럿 심벌, 참조 부호 3은 유니크 워드를 나타내고 있다. 수신 장치는 송신 장치로부터 송신된 신호를 복조하기 위해서는, 송신 장치와의 시간 동기를 취해야 한다. 이 때문에 수신 장치에서는, 예컨대, 유니크 워드(3)를 검출하는 것으로, 시간 동기를 취한다. 또한, 데이터 심벌(1)을 복조할 때에, 파일럿 심벌(2)을 이용해서 채널 변동을 보상한다.
그러나, 종래의 무선 통신 방식에서는, 프레임 구성의 시간 축 상에, 정보가 실려있지 않은 유니크 워드나 파일럿 심벌을 삽입하고 있기 때문에, 그 만큼 데이터의 전송 속도가 저하하고 있었다.
그래서, 유니크 워드나 파일럿 심벌을 데이터와는 다른 주파수 대역을 사용하여, 데이터와 동일 시간에 전송하는 것이 고려된다. 그러나, 이와 같이 한 경우에는, 사용하는 주파수 대역이 넓게 되는 결점이 있다. 또한, 데이터와 다른 주파수 대역을 사용하는 것으로 되기 때문에, 유니크 워드나 파일럿 심벌이 데이터와는 다른 전파로 변동을 받으므로, 채널 변동을 보상할 때의 정밀도가 열화하는 결점이 있다.
본 발명의 목적은, 한정된 주파수 대역을 이용해서, 수신 품질을 열화시키는 일없이 보다 많은 데이터를 전송할 수 있는 송신 장치, 수신 장치 및 무선 통신 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 동일 주파수 대역에 복수의 변조 신호를 다중화하여 송신하는 것으로 달성된다. 단, 단순히 복수의 변조 신호를 다중화하는 것이 아니라, 수신측에서 각 신호를 분리할 수 있는 변조 신호를 조합시켜 동일 주파수 대역으로 다중화한다.
이 조합으로서, 미리 설정된 신호 계열을 디지털 변조한 변조 신호, 스펙트럼 확산 방식에 의해 디지털 변조한 변조 신호, OFDM-확산 변조 신호, 확산율이 다 른 확산 부호를 이용해서 스펙트럼 확산 방식에 의해 디지털 변조한 변조 신호, 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 형성한 OFDM-확산 변조 신호 등을 다중화 신호에 포함시켜 송신하는 것을 제안한다.
그리고, 수신측에서는, 상기 변조 신호를 포함한 다중화 신호 중에서, 우선, 상기 변조 신호를 미리 설정된 신호 계열과의 상관 처리, 역확산 처리, 확산율이 다른 확산 부호를 이용한 역확산 처리 등을 행하여 복조한다. 다음에, 일단 복조한 신호의 레플리카 신호를 형성하고, 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거하는 것으로 다중화 신호에 포함되는 다른 신호를 추출한다.
이에 따라, 동일 주파수 대역에 복수의 변조 신호를 다중화하여 송신한 경우에도, 수신측에서 그들 신호를 분리하여 복조할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시예에 대해, 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
(실시예 1)
실시예 1에서는, 송신측에서 정보를 디지털 변조한 변조 신호(이하, 「 정보변조 신호」라고 함)와, 어떤 특정한 신호 계열을 디지털 변조한 변조 신호(이하, 「특정 정보 신호」라고 함)를 동일 주파수 대역으로 다중화하고, 수신측에서 다중화된 신호를 분리하여, 정보 변조 신호를 복조하는 경우에 대해 설명한다.
도 2는 실시예 1에 따른 프레임 구성의 일례를 나타낸 것이다. 도 2(a)는 변조 방식을 16QAM으로 한 경우의 정보 변조 신호의 프레임 구성을 나타내고, 데이터 심벌(101)이 10심벌로 구성되어 있다. 또한 도 2(b)는 특정 변조 신호의 프레임 구성을 나타내고, 일례로서 변조 방식을 BPSK 변조로 한다.
도 3은 동상-직교 평면(I-Q 평면)에서의 16QAM의 신호점 맵핑을 나타내고, 참조 부호 201은 16QAM의 신호점을 나타내고 있다. 도 2(a)의 데이터 심벌(101)은 도 3에서의 신호점(201) 중 어느 하나에 배치되는 것으로 된다.
도 4는 I-Q 평면에서의 BPSK 변조의 신호점 맵핑을 나타내고, 참조 부호 301 및 참조 부호 302는 BPSK 변조의 신호점이며, BPSK 변조 신호점(301)의 좌표는 (I, Q)=(1, 0), BPSK 변조 신호점(302)의 좌표는 (I, Q)=(-1, 0)이다. 그리고, 도 2에서의 참조 부호 102는 도 4에서의 BPSK 변조 신호점(301)의 심벌이며, 참조 부호 103은 도 4에서의 BPSK 변조 신호점(302)의 심벌이다. 이 때, 정보 변조 신호를 다중화하는 특정 변조 신호의 프레임은, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 참조 부호 102의 5심벌, 참조 부호 103의 5심벌로 구성되어 있다.
또, 도 2는 본 실시예에서의 무선 통신 방식의 프레임 구성의 일례이며, 특정 변조 신호란, 예컨대, 시간 축에서 주기를 가진 신호이며, 도 2(b)에 나타내는 바와 같은 기지 신호, 또는 스펙트럼 확산 통신과 같이 정보가 전송되고 있지만, 확산 부호 주기 내에서 규칙성이 있는 신호라도 좋다. 본 실시예에서는, 특정 변조 신호를 파일럿 신호로서 이용한다.
도 2(a)의 정보 변조 신호와 도 2(b)의 특정 변조 신호를 다중화한 모양을 도 5에 나타낸다. 도 5는 종축을 신호 파워, 횡축을 주파수로 했을 때의 정보 변 조 신호와 특정 변조 신호의 배치를 나타낸 것이다. 참조 부호 401은 정보 변조 신호의 스펙트럼, 참조 부호 402는 특정 변조 신호의 스펙트럼을 나타내고 있다. 이 때, 도 5에 나타내는 바와 같이, 정보 변조 신호의 스펙트럼(401) 및 특정 변조 신호의 스펙트럼(402)은 다중화되어 있고, 이에 따라 주파수가 유효 이용된다.
이와 같이, 이들 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하기 위해서는, 정보 변조 신호의 스펙트럼(401)의 점유 대역과 특정 변조 신호의 스펙트럼(402)의 점유 대역을 같게 하면 좋다. 이를 위해서는, 정보 변조 신호의 심벌 전송 속도와 특정 변조 신호의 심벌 전송 속도를 같게 하면 좋다.
도 6은 본 실시예에서의 송신 장치의 구성을 나타내고 있다. 이 때, 도 2의 프레임 구성을 일례로서, 도 6에 대해 설명한다. 도 6에서, 정보 변조부(501)는 입력된 정보 신호를 16QAM 변조하여, 정보 변조 신호를 가산부(503)로 출력한다. 디지털 변조부(502)는 도 2(b)의 프레임 구성에 따른 시간 축에서, 10심벌 주기의 BPSK 변조된 특정 변조 신호를 가산부(503)로 출력한다.
가산부(503)는 정보 변조부(501)로부터 출력된 정보 변조 신호와, 디지털 변조부(502)로부터 출력되어 BPSK 변조된 특정 변조 신호를 다중화하고, 다중화된 신호(이하, 「다중 신호」라고 함)를 대역 제한 필터부(504)로 출력한다.
대역 제한 필터부(504)는 가산부(503)로부터 출력된 다중 신호를, 예컨대, 나이키스트 필터에 의해 대역 제한한 후, 무선부(505)로 출력한다. 무선부(505)는 대역 제한 필터부(504)로부터 출력된 대역 제한 후의 신호에 소정의 무선 처리를 행하여, 송신 신호를 송신 전력 증폭부(506)로 출력한다. 송신 전력 증폭부(506) 는 무선부(505)로부터 출력된 무선 처리 후의 신호를 전력 증폭하여, 안테나(507)를 거쳐 송신한다.
도 7은 본 실시예에서의 수신 장치의 구성을 나타내고 있다. 도 7에서, 무선부(602)는 안테나(601)를 거쳐 수신한 신호(수신 신호)에 소정의 무선 처리를 행하여, 동기부(603)와 복조부(604)로 출력한다.
동기부(603)는 무선부(602)로부터 출력된 무선 처리 후의 신호에 근거해서, 송신 장치와의 시간 동기를 취하여, 타이밍 신호를 복조부(604)로 출력한다. 복조부(604)는, 동기부(603)로부터 출력된 타이밍 신호에 근거해서, 무선부(602)로부터 출력된 무선 처리 후의 신호를 복조해서, 정보 신호를 출력한다.
다음에, 상기 구성을 갖는 송신 장치 및 수신 장치의 동작을 설명한다. 도 6에서, 정보 신호는 정보 변조부(501)에서 16QAM 변조되어, 가산부(503)로 출력된다. 도 2(b)의 프레임 구성에 따라, 10심벌의 주기를 갖는 신호는 디지털 변조부(502)에서 BPSK 변조되어, 가산부(503)로 출력된다.
정보 변조부(501)로부터 출력된 정보 변조 신호와, 디지털 변조부(502)로부터 출력된 BPSK 변조 후의 특정 변조 신호는 가산부(503)에서 다중화되어, 대역 제한 필터부(504)로 출력된다. 가산부(503)로부터 출력된 다중 신호는 대역 제한 필터부(504)에서 대역 제한되어, 무선부(505)로 출력된다. 대역 제한 필터부(504)로부터 출력된 대역 제한 후의 신호는 무선부(505)에서 소정의 무선 처리가 행해져, 송신 전력 증폭부(506)로 출력된다. 무선부(505)로부터 출력된 무선 처리 후의 신호는 송신 전력 증폭부(506)에서 전력 증폭되어, 안테나(507)를 거쳐 송신된다.
송신 장치로부터 송신된 신호는, 도 7에서의 안테나(601)를 거쳐 무선부(602)에서 수신된다. 안테나(601)를 거쳐 수신된 신호(수신 신호)는 무선부(602)에서 소정의 무선 처리가 행해져, 동기부(603)와 복조부(604)로 출력된다. 무선부(602)로부터 출력된 신호는 동기부(603)에서 송신 장치와의 시간 동기가 취해지고, 타이밍 신호가 복조부(604)로 출력된다. 무선부(602)로부터 출력된 신호는 복조부(604)에서 동기부(603)로부터 출력된 타이밍 신호에 근거해서 복조된다.
다음에, 도 7에서의 동기부(603)의 내부 구성에 대해 도 8을 이용해서 설명한다. 도 8은 본 실시예에서의 상관 연산을 행하는 구성을 나타내고 있다. 여기서는, 도 2의 프레임 구성에서 송신된 신호를 예로 설명한다. 지연부(701)는 입력된 신호를 1심벌 지연시켜 출력하는 것이다. 여기서, 수신 직교 베이스 밴드 신호를 (Ii, Qi)로 하고, 1심벌 지연한 수신 직교 베이스 밴드 신호를 (Ii-1, Qi-1), 2심벌 지연한 수신 직교 베이스 밴드 신호를 (Ii-2, Qi-2)로 하고, n심벌 지연한 수신 직교 베이스 밴드 신호를 (Ii-n, Qi-n)(1≤n≤9)로 한다.
지연부(701)에 의해 n심벌 지연된 신호와 수신 직교 베이스 밴드 신호는 승산부(702)에 의해 미리 정해진 정수(도 2(b)에 나타내는 심벌의 배치에 유래되는 1 또는 -1)가 승산되고, 송신된 10심벌 주기의 BPSK 변조 신호와의 상관이 취해진다. 승산 후의 신호는 가산부(703)로 출력된다.
승산부(702)에 의해 출력된 승산 후의 각각의 신호는 가산부(703)에서 가산되고, 가산 후의 신호 (Iadd, Qadd)가 파워 계산부(704)로 출력된다. 가산부(703)에 의해 출력된 가산 후의 신호 (Iadd, Qadd)는 파워 계산부(704)에서 상관 신호 (Iadd2+Qadd2)가 구해져 출력된다.
파워 계산부(704)에 의해 구해지는 상관 신호의 시간 변동의 형태를 도 9에 나타낸다. 도 9는 횡축이 시간을, 종축은 파워를 나타내고 있고, 참조 부호 801이 그 변동을 나타내고 있다. 이 때, 참조 부호 801로 나타내는 바와 같이, 특정 변조 신호의 주기는 10심벌마다 상관의 피크가 있는 것으로 된다. 수신 장치는 이 피크 위치를 검출하는 것으로, 송신 장치와의 시간 동기를 확립할 수 있다. 이 때문에, 정보 변조 신호에, 송수신간의 시간 동기를 확립하기 위한 유니크 워드를 삽입하지 않아도, 시간 동기를 확립할 수 있다. 이에 따라, 정보 변조 신호에 유니크 워드를 삽입하지 않아도 되는 만큼 데이터의 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
도 10은 도 7에서의 복조부(604)의 내부 구성을 나타내고 있다. 지연부(901)는 입력된 수신 신호를, 신호 재생부(902)에서 신호를 재생하는데 걸리는 시간만큼 지연시키고, 지연시킨 수신 신호를 감산부(903)로 출력한다. 신호 재생부(902)는 입력된 수신 신호를 입력된 타이밍 신호에 근거해서, 특정 변조 신호를 재생하여 감산부(903)로 출력한다. 또, 신호 재생부(902)의 상세한 동작에 대해서는 후술한다.
감산부(903)는 지연부(901)로부터 출력된 지연 후의 수신 신호로부터 신호 재생부(902)로부터 출력된 특정 변조 신호를 감산한다. 이에 따라, 수신 신호로부터 특정 변조 신호가 제거되어, 정보 변조 신호만이 추출된다. 그리고, 정보 변조 신호가 검파부(905)로 출력된다.
파일럿 신호 추정부(904)는, 입력된 타이밍 신호에 근거해서, 입력된 수신 신호로부터 정보 변조 신호를 제거한 특정 변조 신호를 추출하여, 송수신 사이에서 기지의 파일럿 신호로서 검파부(905)로 출력한다. 또, 파일럿 신호 추정부(904)의 상세한 동작에 대해서는 후술한다. 검파부(905)는 파일럿 신호 추정부(904)로부터 출력된 특정 변조 신호 및 타이밍 신호에 근거해서, 감산부(903)로부터 출력된 정보 변조 신호에 검파 처리를 행하여 검파 후의 신호를 출력한다.
이와 같이, 특정 변조 신호를 파일럿 신호로 함으로써 정보 변조 신호에 파일럿 심벌을 삽입하지 않아도 정보 변조 신호를 검파할 수 있다. 그 결과, 파일럿 심벌만큼의 데이터 심벌을 할당할 수 있기 때문에, 데이터의 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
도 11은 도 10에서의 신호 재생부(902)의 내부 구성을 나타내고 있다. 도 11에서, 부호 승산부(1001)는, 입력된 수신 신호에 타이밍 신호에 근거해서, 특정 변조 신호에 대응한 부호를 승산하여, 부호 승산 후의 수신 신호를 LPF(Low Pass Filter)(1002)로 출력한다. LPF(1002)는 부호 승산부(1001)로부터 출력된 부호 승산 후의 다중 신호로부터 정보 변조 신호 성분(이와 관련하여, 부호 승산 후의 신호에서 정보 변조 신호 성분은 고주파 성분으로 되어있음)을 제거하여, 특정 변조 신호 성분을 재(再) 부호 승산부(1003)로 출력한다. 재 부호 승산부(1003)는 LPF(1002)을 통과한 특정 변조 신호 성분을 타이밍 신호에 근거해서, 재 부호 승산을 행함으로써 특정 변조 신호를 재생한다. 이와 같이 특정 변조 신호의 레플리카 신호를 형성한다.
여기서, 부호 승산부(1001)에 의해 부호 승산된 수신 신호에 대해, 도 12를 이용해서 자세히 설명한다. 부호 승산 후의 수신 직교 베이스 밴드 신호는 부호 승산 후의 정보 변조 신호와, 특정 변조 신호로 구성되어 있다. 이 때, 도 12에 나타내는 바와 같이, 부호 승산 후의 정보 변조 신호의 주파수축에서의 스펙트럼은 참조 부호 1101과 같이 되고, 특정 변조 신호의 주파수축 상에서의 스펙트럼은 참조 부호 1102와 같이 된다. 따라서, 정보 변조 신호의 스펙트럼(1101)보다 특정 변조 신호의 스펙트럼(1102) 쪽의 주파수가 낮기 때문에, LPF(1002)에 의해, 부호 승산 후의 신호로부터 정보 변조 신호의 성분을 제거할 수 있어, LPF(1002) 통과 후의 신호는 특정 변조 신호의 성분만으로 구성되는 것으로 된다.
도 13은 도 10에서의 파일럿 신호 추정부(904)의 내부 구성을 나타내고 있다. 부호 승산부(1201)는, 입력된 수신 신호를 타이밍 신호에 근거해서, 부호 승산을 행하고, 부호 승산 후의 수신 신호를 LPF(1202)로 출력한다. LPF(1202)는 부호 승산부(1201)로부터 출력된 부호 승산 후의 수신 신호로부터 특정 변조 신호의 성분만을 출력하고, 이 신호를 파일럿 신호로서 이용한다.
또, 도 2에서, 특정 변조 신호로서, BPSK 변조 방식으로 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 다중화한 특정 변조 신호를 파일럿 신호로서 이용하는 경우, I-Q 평면에서 진폭 성분에 정보가 없는 PSK 변조를 이용하는 것은 효과적인 수단으로 되고, 특히 BPSK 변조나 QPSK 변조를 이용하면, 송신 장치 및 수신 장치의 구성이 용이해진다.
또한, 본 실시예에 있어서의 무선 통신 시스템의 수신 장치에서는, 다중화할 특정 변조 신호의 신호 계열을 알 수 없으면, 정보 변조 신호를 복조할 수 없는 것으로 된다. 따라서, 다중화할 특정 변조 신호를 암호 키로 함으로써 비닉성(秘匿性)이 있는 무선 통신을 행할 수 있게 된다.
여기서 다중화할 특정 변조 신호는, 예컨대, 도 2(b)와 같이 10심벌의 주기를 가지므로, 많은 종류를 생성할 수 있다. 송신 장치에서 다중화할 특정 변조 신호의 종류를 변경하고, 수신 장치에서 다중화할 특정 변조 신호를 식별하면, 수신 장치에 정보를 전송한 것으로 되어, 수신 장치의 간단한 제어 정보로도 이용할 수 있다.
이상과 같이 본 실시예에 따르면, 송신 장치가 정보 변조 신호와 특정 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하도록 함으로써, 한정된 주파수 대역에 실질적으로 전송할 수 있는 정보량을 늘릴 수 있다. 또한, 다중 신호로부터 정보 변조 신호와 특정 변조 신호를 분리하고, 특정 변조 신호에 근거해서 전송로에 의한 변동을 보상하여, 정보 변조 신호를 복조할 수 있기 때문에, 정보 변조 신호에 시분할로 유니크 워드나 파일럿 심벌을 삽입할 필요가 없어지므로, 그 만큼 데이터의 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
(실시예 2)
실시예 2에서는, 실시예 1에 의해 다중화된 송신 신호를 복수의 국(局)에서 동시에 송신하는 것을 특징으로 한 무선 통신 방식에 대해 설명한다.
도 14는 본 실시예에서의 무선 통신 시스템의 구성을 나타내고 있다. 도 14 에서, 송신 신호 생성국(1304)은, 예컨대, 도 2의 프레임 구성에 따른 변조 신호를 생성해서 기지국(1301) 및 기지국(1302)으로 전송하고, 기지국(1301) 및 기지국(1302)이 정보 변조 신호와 특정 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 전파로서 송신한다. 단말(1303)은 도 7에 나타내는 수신 장치를 구비하고 있고, 동기부(603)가 도 8에 나타내는 상관 연산부를 구비하고 있는 것으로 한다.
도 14에 나타내는 바와 같이, 단말(1303)은 기지국(1301)으로부터의 전파와 기지국(1302)으로부터의 전파를 수신한다. 이 때, 단말(1303)은 기지국(1301)으로부터의 전파와 기지국(1302)으로부터의 전파를 분리, 등화함으로써 수신 오류율 특성을 개선할 수 있다. 이것을 도 15를 이용해서 설명한다. 도 15는 기지국(1301)으로부터의 전파와 기지국(1302)으로부터의 전파를 단말(1303)이 수신했을 때, 도 8에 나타내는 상관 연산을 했을 때의 상관 특성의 일례를 나타내고 있다. 도 15에서, 참조 부호 1401은 기지국(1301)으로부터의 전파의 상관 특성을, 참조 부호 1402는 기지국(1302)으로부터의 전파의 상관 특성을 나타내고 있다. 도 15에 나타내는 바와 같이, 기지국(1301)으로부터의 전파와 기지국(1302)으로부터의 전파가 단말(1303)에 도달하기까지의 전파 지연을 안다. 이 지연 차에 근거해서, 수신 신호를 등화하는 것으로, 단말(1303)에서의 수신 오류율 특성을 개선할 수 있다.
이상과 같이 본 실시예에 따르면, 실시예 1에 의해 다중화된 송신 신호를 복수의 국에서 동시에 송신하는 경우, 다중화된 송신 신호를 수신한 수신 장치가 수신 신호를 등화하도록 함으로써, 수신 오류율 특성을 개선할 수 있다.
(실시예 3)
실시예 3에서는, 동일 주파수 대역에, 정보 변조 신호와 스펙트럼 확산 통신 방식의 변조 방식으로 변조한 변조 신호(이하, 「확산 변조 신호」라고 함)를 다중화하고, 수신측에서 다중화된 신호를 정보 변조 신호와 확산 변조 신호로 분리하여, 복조하는 경우에 대해 설명한다.
도 16은 본 실시예에 있어서의 무선 통신 방식의 시간 축에서의 프레임 구성의 일례를 나타내고 있다. 도 16(a)는 정보 변조 신호의 프레임 구성을 나타내고, 변조 방식을 16QAM 변조로 한다. 참조 부호 1501, 1502, 1503은 파일럿 심벌을 나타내고, 1심벌로 구성된다. 참조 부호 1504, 1505는 데이터 심벌을 나타내고, 10심벌로 구성된다. 한편, 도 16(b)는 정보의 확산 변조 신호의 프레임 구성을 나타내고 있다. 참조 부호 1506, 1507은 스펙트럼 확산 변조 심벌을 나타내고, 스펙트럼 확산을 행한 경우, 10심벌에 상당하는 10칩으로 구성되어 있다. 데이터 심벌과 스펙트럼 확산 변조 심벌은 시간 축 상에서 다중화되는 것으로 한다.
도 17은 I-Q 평면에서의 16QAM 및 파일럿 심벌의 신호점 맵핑을 나타내고 있다. 도 17에서, 참조 부호 1601은 도 16에서의 참조 부호 1504, 1505에 나타내는 데이터 심벌의 신호점을 나타내고, 참조 부호 1602는 도 16에서의 참조 부호 1501, 1502, 1503의 파일럿 심벌의 신호점을 나타내고 있다.
도 18은 본 실시예에서의 송신 장치(1700)를 나타내고 있다. 도 18에서, 정보 변조부(1701)는 입력된 정보 신호에, 도 2(a)의 프레임 구성에 따른 디지털 변조를 행하여, 정보 변조 신호를 가산부(1703)로 출력한다. 스펙트럼 확산 변조 부(1702)는 입력된 정보 신호에 스펙트럼 확산 변조를 행하고, 도 2(b)의 프레임 구성에 따라, 확산 변조 신호를 가산부(1703)로 출력한다.
가산부(1703)는 정보 변조부(1701)로부터 출력된 정보 변조 신호와, 스펙트럼 확산 변조부(1702)로부터 출력된 확산 변조 신호를 가산하고, 가산된 신호(다중 신호)를 대역 제한 필터부(1704)로 출력한다. 대역 제한 필터부(1704)는 가산부(1703)에 의해 출력된 다중 신호에 대역 제한을 행하여, 무선부(1705)로 출력한다.
무선부(1705)는 대역 제한 필터부(1704)로부터 출력된 대역 제한 후의 신호에 소정의 무선 처리를 행하고, 송신 신호를 송신 전력 증폭부(1706)로 출력한다. 송신 전력 증폭부(1706)는 무선부(1705)에 의해 출력된 송신 신호를 전력 증폭하고, 증폭된 송신 신호를 안테나(1707)를 거쳐 송신한다.
이에 따라, 정보 변조 신호와 확산 변조 신호를 다중화한 변조 신호를 송신할 수 있다.
도 19는 본 실시예에서의 수신 장치(1800)의 구성을 나타내고 있다. 이하, 도 16의 프레임 구성에서의 16QAM 변조된 데이터 심벌(1504) 및 스펙트럼 확산 변조 심벌(1506)의 복조에 대해 설명한다. 도 19에서, 무선부(1802)는 안테나(1801)를 거쳐 수신한 신호(수신 신호)에 소정의 무선 처리를 행하여, 무선 처리 후의 수신 신호를 스펙트럼 확산 복조부(1803)와 지연부(1806)로 출력한다.
스펙트럼 확산 복조부(1803)는 무선부(1802)에 의해 출력된 신호를 스펙트럼 확산 복조하여, 얻어진 수신 디지털 신호를 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805) 로 출력한다. 왜곡 추정부(1804)는 입력된 수신 신호로부터, 예컨대, 도 16의 파일럿 심벌(1501, 1502)을 검출하고, 데이터 심벌(1504) 및 스펙트럼 확산 변조 심벌(1506)에서의 수신 신호 왜곡을 추정하며, 이 왜곡을 나타내는 신호(이하, 「왜곡 신호」라고 함)를 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805) 및 정보 복조부(1808)로 출력한다. 왜곡 추정부(1804)의 상세한 동작 설명은 후술한다.
스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)는 스펙트럼 확산 복조부(1803)로부터 출력된 수신 디지털 신호에 대해 스펙트럼 확산 변조부(1702)와 역의 처리를 실시함으로써, 스펙트럼 확산 변조된 신호의 레플리카 신호를 형성한다. 이 때, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)는 왜곡 추정부(1804)로부터 추정된 왜곡 정보를 사용하여 레플리카 신호를 형성함으로써, 전송 시의 왜곡량을 포함한 레플리카 신호를 형성한다. 그리고, 형성한 레플리카 신호를 감산부(1807)로 출력한다.
지연부(1806)는 추정 스펙트럼 확산 변조 신호를 생성하는데 필요한 시간만큼 입력된 신호를 지연시키고, 지연시킨 신호를 감산부(1807)로 출력한다. 감산부(1807)는 지연부(1806)로부터 출력된 지연 후의 신호로부터, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)로부터 출력된 수신 신호에 포함되는 확산 변조 신호 성분을 감산하고, 다중화한 확산 변조 신호 성분이 제거된 수신 신호, 즉 정보 변조 신호만을 정보 복조부(1808)로 출력한다.
정보 복조부(1808)는 왜곡 추정부(1804)로부터 출력된 수신 신호의 왜곡 신호에 근거해서, 감산부(1807)로부터 출력된 정보 변조 신호를 복조하여, 정보를 취득해서, 정보 신호를 출력한다.
여기서, 왜곡 추정부(1804)의 동작을, 도 20을 이용해서 자세히 설명한다. 도 20은 파일럿 심벌 및 파일럿 심벌간의 심벌 구성을 나타내고 있다. 도 20에서, 참조 부호 1901, 1902는 파일럿 심벌을 나타내고, 파일럿 심벌(1901)은 도 16의 파일럿 심벌(1501)에 상당하는 것으로 하고, 그 때의 수신 신호(직교 베이스밴드 신호)의 동상(同相) 성분을 Ip1, 직교 성분을 Qp1로 한다.
그리고, 파일럿 심벌(1902)은 도 16의 파일럿 심벌(1502)을 나타내고, 그 때의 수신 신호(직교 베이스 밴드 신호)의 동상 성분을 Ip2, 직교 성분을 Qp2로 한다. 이 때, 첫 번째 심벌(1903)의 왜곡 신호의 동상 성분을 I1, 직교 성분을 Q1이라고 하면, Ip1 및 Ip2를 이용해서, I1=10Ip1/11+Ip2/11, Qp1 및 Qp2로부터, Q1=10Qp1/11+Qp2/11로 구하는 것으로 한다.
마찬가지로, n번째(1≤n≤10) 심벌의 왜곡 신호의 동상 성분을 In, 직교 성분을 Qn으로 하면, In=(11-n)Ip1/11+nIp2/11, Qn=(11-n)Qp1/11+nQp2/11로 구할 수 있다. 이와 같이 구해진 왜곡 신호를 수신 신호(직교 베이스 밴드 신호)의 왜곡 신호로서 출력한다.
상기 구성을 갖는 수신 장치에 의해, 정보 변조 신호와 확산 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화한 신호로부터 정보 변조 신호와 확산 변조 신호를 분리할 수 있게 된다. 이와 같이 하여, 정보 변조 신호와 확산 변조 신호를 각각 단독으로 전송하는 경우와 비교해서, 그들을 다중화하여 전송하는 만큼, 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
또, 도 18에서, 파일럿 신호의 생성 기능을 정보 변조부(1701)에 포함시켜 설명했지만, 스펙트럼 확산 변조부(1702)에 포함시켜도 좋다. 또한, 그 이외의 방법으로서, 파일럿 신호 생성부를 마련하여, 정보 변조부(1701), 스펙트럼 확산 변조부(1702)에는, 파일럿 신호 생성 기능을 갖게 하지 않는 장치 구성이 생각된다.
또한, 프레임 구성은 도 16에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 파일럿 심벌을 삽입하지 않아도 좋다. 이 때, 송신 장치에서는, 파일럿 생성 기능은 필요로 하지 않는 것으로 된다. 또한, 유니크 워드나 프리앰블 등의 제어 심벌을 삽입하여도 좋다.
또한, 도 19의 수신 장치에서, 예컨대, 다중 신호와 확산 부호의 상관 연산을 행하여 파워의 피크를 검출하는 것으로, 송신 장치와의 시간 동기를 취하는 것이 가능하다. 이것은 다중 신호의 확산 신호 성분을 검출하는 것과 같다.
또한, 송신 장치 및 수신 장치의 구성 은 도 18 및 도 19의 구성에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 16에서, 정보 변조 신호로서, 싱글 캐리어 방식을 이용해서 설명했지만 싱글 캐리어 방식에 한정되는 것이 아니라, 직교 주파수 분할 다중 방식(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 예로 하는 멀티 캐리어 방식이라도 좋다. 이 때 프레임 구성을 나타내는 도 16의 횡축을 주파수축이라고 생각하면 좋다. 또한, 변조 방식으로서 16QAM 변조 방식으로 설명했지만, BPSK 변조, QPSK 변조 등이어도 좋다.
또한, 다중화할 스펙트럼 확산 변조의 부호 다중 수를 하나로 설명했지만, 다수여도 좋다. 따라서, 도 18의 송신 장치에서, 스펙트럼 확산 변조부는 하나의 부호로 스펙트럼 확산 변조하는 것에 한정되는 것이 아니라, 부호 분할 다중 방식(CDMA : Code Division Multiple Access)이라도 좋다. 또한, 도 19의 스펙트럼 확산 복조부 및 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부는 하나의 부호로 스펙트럼 확산 변조된 신호의 복조 및 재생에 한정되는 것이 아니라, 부호 분할 다중화되고 있는 경우, 다중화되는 부호에 대해, 스펙트럼 확산 복조 및 재생을 행하는 것으로 한다.
그리고, 파일럿 심벌은 도 17과 같이 I-Q 평면의 특정 위치로 했지만 이것에 한정되는 것은 아니다.
또한, 본 실시예에서의 무선 통신 시스템의 수신 장치가 다중화할 스펙트럼 확산 신호의 확산 부호인지 모르면, 정보 변조 신호를 복조할 수 없는 것으로 된다. 따라서, 확산 부호를 암호 키로 함으로써 비닉성이 있는 무선 통신을 할 수 있게 된다. 송신 장치에서 변경한 확산 부호의 정보는 수신 장치의 암호 키로 된다.
또한, 정보 신호를 디지털 변조한 변조 방식과 비교하여, 스펙트럼 확산 통신 방식은 오류 내성이 있다. 따라서, 중요도가 높은 데이터를 스펙트럼 확산하여 송신하면 신뢰도가 높은 무선 통신을 행할 수 있게 된다. 이 점을 고려하면, 채널 정보, 정보 신호의 변조 방식 정보 등의 제어 정보를 스펙트럼 확산하여 송신하면 좋다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 송신측에서 정보 변조 신호와 확산 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하고, 수신측에서 다중화된 신호를 정보 변조 신호와 확산 변조 신호로 분리하여, 복조할 수 있기 때문에, 다중화한 신호로 정보를 전송함으로써, 데이터의 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
(실시예 4)
실시예 4에서는, 송신측에서 정보 변조 신호와 특정 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하고, 다중화하고 있는 특정한 디지털 변조된 신호(이하, 「특정 신호」라고 함)의 종류로 정보를 전송하며, 수신측에서 다중화된 신호를 정보 변조 신호와 특정 신호로 분리하는 경우에 대해 설명한다.
도 21은 본 실시예에 있어서의 무선 통신 방식의 시간 축에서의 프레임 구성예를 나타내고 있다. 도 21(a)는 도 16(a)과 동일하므로, 상세한 설명을 생략한다. 도 21(b)는 특정 변조 신호의 프레임 구성을 나타내고 있다. 참조 부호 2001, 참조 부호 2002는 특정한 디지털 변조 심벌 10심벌이고, 데이터 심벌과 특정한 디지털 변조 심벌은 시간 축 상에서 다중화되어 있다. 다중화할 특정한 정보 신호는, 예컨대, 특정 신호 A, 특정 신호 B, 특정 신호 C, 특정 신호 D의 4종류 중 어느 하나로 하고, 각각의 신호에는 소정 정보를 포함하게 하는 것으로 한다. 수신 장치에서는 이들 4종류의 신호를 구별함으로써, 정보를 얻는 것으로 한다.
도 22는 본 실시예에서의 송신 장치(2100)의 구성을 나타내고 있다. 도 22에서, 도 18과 공통하는 부분은 도 18과 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명을 생략한다.
도 22에서, 특정 변조 신호 선택부(2101)는 입력된 정보 신호의 정보에 대응 하는 특정 신호 A, 특정 신호 B, 특정 신호 C, 특정 신호 D 중 어느 하나로부터 특정 신호를 선택하고, 도 21(b)의 프레임 구성에 따라, 특정 신호를 가산부(1703)로 출력한다.
가산부(1703)는 정보 변조부(1701)에 의해 출력된 정보 변조 신호 및 특정 변조 신호 선택부(2101)에 의해 출력된 특정 신호를 가산하고, 가산된 신호(다중 신호)를 대역 제한 필터부(1704)로 출력한다.
도 23은 본 실시예에서의 수신 장치(2200)의 구성을 나타내고 있다. 도 23에서, 도 19와 공통하는 부분은 도 19와 동일한 부호를 부여하여, 상세한 설명을 생략한다. 이하에서는, 도 21의 프레임 구성에서의 16QAM 변조된 데이터 심벌(1504) 및 특정한 디지털 변조 심벌(2001)의 복조에 대해 설명한다.
도 23에서, 특정 변조 신호 추정부(2201)는, 입력된 수신 신호에 근거해서, 도 21의 특정한 디지털 변조 심벌에 포함되는 디지털 신호를 식별한다. 즉, 특정 신호 A, 특정 신호 B, 특정 신호 C, 특정 신호 D의 4종류 중 어느 신호가 다중화되고 있었는지를 식별한다. 이에 따라, 다중 신호를 추정하여 얻어진 수신 디지털 신호를 특정 변조 신호 재생부(2203)로 출력한다. 왜곡 추정부(2202)는 수신 신호로부터, 예컨대, 도 21의 파일럿 심벌(1501) 및 파일럿 심벌(1502)을 검출하여, 데이터 심벌(1504) 및 특정한 디지털 변조 심벌(2001)에서의 왜곡 추정 신호를 정보 복조부(1808)와 특정 변조 신호 재생부(2203)로 출력한다.
특정 변조 신호 재생부(2203)는 특정 변조 신호 추정부(2201)로부터 출력된 다중 신호를 추정하여 얻어진 수신 디지털 신호 및 왜곡 추정부(2202)로부터 출력 된 전송로에 의한 왜곡 신호를 입력으로 하고, 수신 신호에 포함되는 다중 신호 성분을 추정하여, 추정 다중 신호를 감산부(1807)로 출력한다.
지연부(1806)는 추정 다중 신호를 생성하는데 요하는 시간만큼, 수신 신호를 지연시키고, 지연시킨 수신 신호를 감산부(1807)로 출력한다. 감산부(1807)는 지연부(1806)로부터 출력된 지연 후의 수신 신호로부터, 특정 변조 신호 재생부(2203)로부터 출력된 추정 다중 신호를 감산하여, 다중 신호 성분이 제거된 수신 신호를 정보 복조부(1808)로 출력한다.
상기 구성을 갖는 수신 장치에 의해, 정보 변조 신호와 다중화한 특정 신호를 식별할 수 있어, 다중화한 특정 신호로 송신한 정보만큼, 데이터 전송 속도가 향상한다.
또, 도 22에서, 파일럿 신호의 생성 기능을 정보 변조부(1701)에 포함하게 했다고 설명했지만, 특정 변조 신호 선택부(2101)에 포함하게 하여도 좋다. 또한, 그 이외의 방법으로서, 파일럿 신호 생성부를 마련하여, 정보 변조부(1701), 특정 변조 신호 선택부(2101)에는 파일럿 신호 생성 기능을 갖게 하지 않는 장치 구성이 생각된다.
또한, 프레임 구성은, 도 21에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 파일럿 심벌을 삽입하지 않아도 좋다. 이 때, 송신 장치에서는, 파일럿 신호 생성 기능은 필요로 하지 않는 것으로 된다. 또한, 유니크 워드나 프리앰블 등의 제어 심벌을 삽입하여도 좋다.
또한, 도 23의 수신 장치에서, 예컨대, 다중 신호와 특정 신호와의 상관 연 산을 행하여 파워의 피크를 검출하는 것으로, 송신 장치와의 시간 동기를 취하는 것이 가능하다. 이것은 다중 신호의 특정 신호 성분을 검출하는 것과 같다.
또한, 송신 장치 및 수신 장치의 구성은 도 22 및 도 23의 구성에 한정되는 것은 아니다.
또한, 도 22에서, 정보 변조 신호에 대해, 싱글 캐리어 방식을 이용해서 설명했지만, 싱글 캐리어 방식에 한정되는 것이 아니라, 직교 주파수 분할 다중 방식(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplex)을 예로 하는 멀티 캐리어 방식이라도 좋다. 이 때, 프레임 구성을 나타내는 도 21의 횡축을 주파수축으로 생각하면 좋다. 또한, 변조 방식으로서, 16QAM 변조 방식으로 설명했지만, BPSK변조, QPSK 변조 등이어도 좋다.
또한, 본 실시예에서의 무선 통신 시스템의 수신 장치는 특정 신호를 모르면, 정보 변조 신호를 복조할 수 없는 것으로 된다. 따라서, 특정 신호의 대응 방법을 암호 키로 함으로써 비닉성이 있는 무선 통신을 행할 수 있다. 송신 장치에서, 복수의 특정 신호 중에서 정보 신호에 대응한 것을 선택하는 선택 수단에서, 대응 방법을 변경한 정보는 수신 장치의 암호 키로 된다.
여기서 정보 신호를 디지털 변조한 변조 방식과 비교하여, 특정 신호를 선택하여 송신하는 정보는 오류 내성이 있다. 따라서, 특정 신호에 대응시키는 데이터를 중요도가 높은 데이터로 하면, 신뢰성이 높은 무선 통신을 행할 수 있게 된다. 이 점을 고려하면, 채널 정보, 정보 신호의 변조 방식 정보 등의 제어 정보를 특정 신호와 대응시켜 송신하면 좋다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 동일 주파수 대역에, 정보 변조 신호와 어느 특정 신호를 다중화하고, 다중화하는 어느 특정 신호의 종류로 정보를 전송하고, 수신측에서 다중화된 신호를 정보 변조 신호와 특정 신호로 분리함으로써, 데이터의 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
(실시예 5)
실시예 5에서는, 정보를 디지털 변조하는 변조 방식을 협대역 통신에 이용하는 것을 특징으로 한 무선 통신 방식, 기지국 장치 및 통신 단말 장치에 대해 설명한다.
도 24는 본 실시예에서의 기지국 장치와 통신 단말 장치의 위치를 나타내고, 기지국 장치(2301), 통신 단말 장치(2302), 통신 단말 장치(2303), 통신 단말 장치(2304)로 구성되는 것으로 한다. 기지국 장치(2301)는 실시예 3 및 실시예 4에서 설명한 다중 신호를 송신하고 있는 것으로 한다.
그런데, 실시예 3 및 실시예 4의 무선 통신 방식에서, 정보를 디지털 변조하는 변조 방식은 데이터의 전송 속도는 고속이지만, 수신 가능한 영역 범위가 좁다고 하는 특징을 갖는다. 또한, 스펙트럼 확산 통신 방식 및 어느 특정한 디지털 변조된 신호는 데이터의 전송 속도는 저속이지만, 수신 가능한 영역 범위가 넓다고 하는 특징을 갖는다.
이 때, 예컨대, 실시예 3 및 실시예 4에서의 정보를 디지털 변조하는 변조 방식으로 변조된 신호의 수신 가능한 영역 한계를 참조 부호 2305로 나타내고, 실 시예 3에서의 무선 통신 방식의 스펙트럼 확산 통신 방식 및 실시예 4에서의 무선 통신 방식의 특정한 디지털 변조 방식으로 변조된 변조 신호의 수신 가능한 영역 한계를 참조 부호 2306으로 나타낸다.
그리고, 실시예 3 및 실시예 4에 있어서의 무선 통신 방식에서의 정보를 디지털 변조하는 변조 방식에서는, 고속 데이터 전송용 정보 A가 제공되고 있고, 실시예 3에서의 무선 통신 방식의 스펙트럼 확산 통신 방식 및 실시예 4에서의 무선 통신 방식의 특정한 디지털 변조 방식에서는, 저속 데이터 전송용 정보 B가 제공되고 있다. 이와 같이, 동일 주파수로, 고속 데이터 전송용 정보 A, 저속 데이터 전송용 정보 B와 같이, 다른 질의 정보를 제공할 수 있고, 또한, 다른 질의 정보를 수신할 수 있는 범위가 다른 것으로 된다.
이 때, 예컨대, 통신 단말 장치(2302)는 실시예 3에서의 무선 통신 방식의 스펙트럼 확산 통신 방식 및 실시예 4에서의 무선 통신 방식의 특정한 디지털 변조 방식으로부터, 저속용 정보 B를 받을 수 있는 전용 통신 단말 장치인 것으로 한다. 통신 단말 장치(2303)는 실시예 3 및 실시예 4의 무선 통신 방식에서의 정보를 디지털 변조하는 변조 방식으로부터, 고속용 정보 A를 받을 수 있는 전용 통신 단말 장치인 것으로 한다.
통신 단말 장치(2304)는 실시예 3에서의 무선 통신 방식의 스펙트럼 확산 통신 방식 및 실시예 4에서의 무선 통신 방식의 특정한 디지털 변조 방식으로부터, 저속용 정보 B를 받을 수 있고, 또한 실시예 3 및 실시예 4의 무선 통신 방식에서의 정보를 디지털 변조하는 변조 방식으로부터, 고속용 정보 A를 받을 수 있는 통 신 단말 장치인 것으로 한다. 그리고, 통신 단말 장치(2304)는 영역(2305) 내에 있는 경우, 정보 A, 정보 B 중 어느 정보도 수신할 수 있고, 정보 A, 정보 B 중 어느 하나 또는 양쪽을 받는 것으로 하고, 영역(2305)의 외측이며, 영역(2306)의 내측에 있는 경우, 정보 B를 받는 것으로 한다.
이상과 같이, 본 실시예에 따르면, 정보를 디지털 변조하는 변조 방식을 협대역 통신에 이용하는 것을 특징으로 한 무선 통신 방식으로 함으로써, 동일 주파수 대역에서, 다른 종류의 정보를 송수신할 수 있다.
(실시예 6)
본 실시예에서는, 동일 시간의 동일 주파수 대역에, 디지털 변조한 제 1 변조 신호와 스펙트럼 확산한 제 2 변조 신호를 다중화하여 송신하고, 또한 동상-직교 평면에서의 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호의 신호점을 서로 다른 위치에 배치하도록 한 송신 장치와 그 다중화 신호를 수신하여 복조하는 수신 장치에 대해 설명한다.
본 실시예의 송신 장치 및 수신 장치는 상술한 실시예 3의 송신 장치(1700) 및 수신 장치(1800)와 거의 동일한 구성으로 된다. 이 때문에, 본 실시예에서는, 도 18 및 도 19를 이용해서 송신 장치 및 수신 장치의 구성을 설명한다. 본 실시예의 송신 장치와 실시예 3의 송신 장치(1700)의 다른 부분은 정보 변조부(1701)와 스펙트럼 확산 변조부(1702)뿐이므로, 이하 정보 변조부(1701)와 스펙트럼 확산 변조부(1702)에 대해서만 설명한다.
본 실시예의 송신 장치는 도 18의 정보 변조부(1701)와 스펙트럼 확산 변조부(1702)에서 동상-직교 평면(I-Q 평면)에서의 신호점이 다른 위치에 배치되도록 변조 처리를 행하게 되어 있다. 즉, 정보 변조부(1701)에 의해 얻어지는 정보 변조 신호의 I-Q 평면상에서의 신호점과 스펙트럼 확산 변조부(1702)에 의해 얻어지는 확산 변조 신호의 I-Q 평면상에서의 신호점이 다르도록 각 변조부(1701, 1702)에 의해 변조 처리를 행한다.
이에 따라, 본 실시예의 송신 장치에서는, 송신되는 정보 변조 신호와 스펙트럼 확산 변조 신호의 상관을 낮게 할 수 있는 것에 의해, 수신측에서 각 변조 신호를 복조할 때의 오류율을 감소시킬 수 있다.
여기서, 도 25 및 도 26에 신호점 배치예를 나타낸다. 도 25는 정보 신호 변조부(1701) 및 스펙트럼 확산 변조부(1702)에서 QPSK 변조 처리를 행하는 경우의 예이며, 정보 신호 변조부(1701)는 π/4 시프트 QPSK 변조 처리를 행함으로써, 도면 중 검은 환형 및 흰 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되는 정보 변조 신호를 형성한다. 이에 대하여 스펙트럼 확산 변조부(1702)는 도면 중 흰 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되는 스펙트럼 확산 변조 신호를 형성한다.
이와 관련하여, 여기서는 정보 신호 형성부(1701)가 π/4 시프트 QPSK 변조 처리를 행함으로써, 신호점 배치를 도면 중 검은 환형 및 흰 환형으로 상호 전환하는 경우에 대해 설명하고 있지만, QPSK 변조를 행하여 그 신호점의 위상을 π/4만큼 비켜 두는 것에 의해, 신호점 배치를 도면 중 검은 환형으로 나타내는 위치에 고정하도록 하여도 좋다.
도 26은 정보 신호 변조부(1701) 및 스펙트럼 확산 변조부(1702)에서 BPSK 변조 처리를 행하는 경우의 예이며, 정보 신호 변조부(1701)는 π/2 시프트 BPSK 변조 처리를 행함으로써 도면 중 흰 환형 및 검은 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되는 정보 변조 신호를 형성한다. 이에 대하여 스펙트럼 확산 변조부(1702)는 도면 중 검은 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되는 스펙트럼 확산 변조 신호를 형성한다.
이와 관련하여, 여기서는 정보 신호 변조부(1701)가 π/2 시프트 BPSK 변조 처리를 행함으로써, 신호점 배치를 도면 중 흰 환형 및 검은 환형으로 교대로 전환하는 경우에 대해 설명하고 있지만, BPSK 변조를 행하여 그 신호점의 위상을 π/4만큼 비켜 두는 것에 의해, 신호점 배치를 도면 중 흰 환형으로 나타내는 위치에 고정하도록 하여도 좋다.
실시예 3에서 설명한 도 19의 수신 장치(1800)와 본 실시예의 수신 장치와의 차이는 스펙트럼 확산 복조부(1803)와 정보 복조부(1808)가 각각 다른 신호점에 배치된 신호를 복조하는 것이다.
이 스펙트럼 확산 복조부의 구성을 도 27에 나타낸다. 스펙트럼 확산 복조부(2600)는 정보 변조 신호와 스펙트럼 확산 변조 신호가 다중화된 수신 신호를 역확산부(2603) 및 동기부(2601)에 입력한다. 동기부(2601)는 정합 필터에 의해 구성되어 있고, 수신 신호에 포함되는 스펙트럼 확산 부분과 확산 부호의 상관값에 근거해서 동기 타이밍 신호를 형성하고, 이것을 부호 발생부(2602)로 송출한다. 부호 발생부(2602)는 동기 타이밍 신호에 따른 타이밍에서 확산 부호를 발생하고, 이것을 역확산부(2603)로 송출한다.
역확산부(2603)는 입력되는 수신 다중화 신호와 확산 부호를 승산함으로써 역확산 처리를 행한다. 이에 따라 수신 다중화 신호 중에서 스펙트럼 확산 처리 전의 신호만이 역확산에 의해 복원된다. 즉, 정보 변조 신호는 역확산 처리에 의해 신호 레벨이 매우 낮은 노이즈 성분밖에 안되므로, 결과적으로 역확산부(2603)에 의해 제거되게 된다.
이 때, 정보 변조 신호와 스펙트럼 확산 변조 신호의 신호점이 I-Q 평면상에서 다른 배치로 되고, 상관값이 낮게 억제되므로, 역확산부(2603)로부터는, 정보 변조 신호에 의한 노이즈 성분이 출력되는 일없이, 스펙트럼 확산 전의 신호만이 출력되게 된다. 역확산 후의 신호는 복조부(2604)에 의해 복조됨으로써 확산 변조 전의 신호가 복원된다.
복원된 신호는 도 19의 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)로 송출된다. 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)는 입력 신호에 대해 다시 송신측의 스펙트럼 확산 변조부(1702)(도 18)에서의 처리와 마찬가지의 변조 처리를 실시한다. 이 때, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)는 왜곡 추정부(1804)로부터 입력되는 왜곡 추정 신호를 고려하여 스펙트럼 확산 변조 처리를 실시한다. 이에 따라, 전송로 왜곡을 포함한 스펙트럼 확산 변조 신호가 재생되고, 이것이 감산부(1807)로 송출된다.
감산부(1807)는 수신 다중화 신호로부터 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)에 의해 재생된 신호를 감산함으로써, 정보 변조 신호만을 출력한다. 정 보 복조부(1808)는, 왜곡 추정부(1804)로부터 입력되는 왜곡 추정 신호에 근거해서, 감산부(1807)로부터 입력되는 정보 변조 신호의 전송로 왜곡을 고려하여 정보 신호를 복조한다.
그 결과, 수신 장치(1800)에 의해, 디지털 변조 처리가 실시된 정보 신호와, 스펙트럼 확산 변조 처리가 실시된 정보 신호가 모두 복원된다.
이상의 구성에 따르면, 제 1 송신 신호를 디지털 변조해서, 제 2 송신 신호를 스펙트럼 확산 변조하여 동일 주파수 대역으로 다중화해서 전송하는 경우에, 각 변조 신호의 신호점을 I-Q 평면상의 다른 위치에 배치하도록 함으로써, 전송 속도를 향상시킬 수 있는데 더하여, 스펙트럼 확산 변조 신호와 제 1 디지털 변조 신호와의 상관을 낮게 할 수 있으므로, 통신 품질을 향상시킬 수 있다.
또, 정보를 디지털 변조한 신호 및 스펙트럼 확산 변조 신호는, 싱글 캐리어로 송신하는 경우에 한정되지 않고, OFDM 방식을 예로 하는 멀티캐리어로 송신하여도 좋다. 단, OFDM 방식과 OFDM-확산 변조 방식의 양쪽을 이용해서 송신하는 예는 후술하는 실시예에서 설명한다.
또한, 본 실시예에서는, 다중화할 스펙트럼 확산 통신 방식의 부호 다중 수가 하나일 경우에 대해 설명했지만, 복수, 즉 스펙트럼 확산 통신 방식으로서 CDMA 방식을 적용하여도 좋다. 이와 같이 하면, 다중 데이터 수를 더욱 증가시킬 수 있으므로, 데이터 전송 속도를 더 향상시킬 수 있다.
(실시예 7)
본 실시예에서는, 동일 시간의 동일 주파수 대역에, 디지털 변조한 제 1 변 조 신호와, 다른 확산 부호를 이용해서 스펙트럼 확산한 복수의 스펙트럼 확산 변조 신호와, 확산 부호의 정보를 다중화하여 송신하는 송신 장치 및 그 다중화 신호를 수신하여 복조하는 수신 장치에 대해 설명한다.
도 18과의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여, 도 28에서, 참조 부호 2700은 전체로서 실시예 7의 송신 장치를 나타낸다. 송신 장치(2700)는 정보 신호를 선택부(2701)에 입력한다. 선택부(2701)는 시스템 제어부(도시하지 않음)로부터의 선택 제어 신호를 입력하고, 해당 선택 제어 신호에 따라 정보 신호를 정보 변조부(1701) 또는 스펙트럼 확산 변조부(2705) 중 확산 부호 X를 이용하는 스펙트럼 확산 변조부(2702) 또는 확산 부호 Y를 이용하는 스펙트럼 확산 변조부(2703)로 선택적으로 출력한다.
정보 변조부(1701)는 입력 신호에 대해, 예컨대, QPSK 변조 처리를 실시하고, 처리 후의 신호를 가산부(1703)로 송출한다. 스펙트럼 확산 변조부(2702, 2703)는 입력 신호에 대해 각각 확산 부호 X, Y를 이용해서 스펙트럼 확산 처리를 실시하고, 처리 후의 신호를 가산부(1703)로 송출한다.
또한, 선택 제어 신호는 다중 정보 변조부(2704)에 입력된다. 다중 정보 변조부(2704)는 선택 제어 신호의 정보, 즉 다중 프레임 정보를 변조하고, 변조 후의 신호를 가산부(1703)로 송출한다.
즉, 다중 정보 변조부(2704)에서는, 정보 신호 등의 부분이 정보 변조부(1701)에 의해 변조되어 있든지, 어느 부분이 스펙트럼 확산 변조부(2702)에 의해 변조되고, 어느 부분이 스펙트럼 확산 변조부(2703)에 의해 처리되어 있는지를 나타내는 정보가 변조된다.
가산부(1703)는 각 변조부(1701, 2702∼2704)로부터 입력된 변조 신호를 가산함으로써, 이들 변조 신호를 다중화한다. 도 29에 가산부(1703)로부터 출력되는 다중화 신호의 일례를 나타낸다. 본 실시예에서는, 도 29(a)에 나타내는 바와 같이, 정보 변조부(1701)에 의해 변조된 데이터 심벌의 전후에 파일럿 심벌 P를 배치하고, 파일럿 심벌 사이의 위치에 다중 정보 변조부(2704)에 의해 변조된 다중 정보 심벌이 배치된다.
또한, 도 29(b)에 나타내는 바와 같이, 어느 데이터 심벌과 동일 주파수 대역에는 스펙트럼 확산 변조부(2702)에 의해 확산 부호 X를 이용해서 스펙트럼 확산 변조된 심벌이 다중화되어 있다. 또한, 도 29(c)에 나타내는 바와 같이, 어느 데이터 심벌과 동일 주파수 대역에는 스펙트럼 확산 변조부(2703)에 의해 확산 부호 Y를 이용해서 스펙트럼 확산 변조된 심벌이 다중화되고 있다.
그 결과, 송신 장치(2700)에서는, 도 29에 나타내는 바와 같이, 동일 시간의 동일 주파수 대역에서 세 개 이상의 신호를 다중화하여 송신할 수 있으므로, 상술한 실시예 1 내지 6과 비교하여, 한층 더 고속인 데이터 전송을 행할 수 있게 된다.
다음에 송신 장치(2700)에 의해 송신된 다중화 송신 신호를 수신 복조하는 수신 장치(2900)의 구성을 도 30에 나타낸다. 안테나(2901)에서 수신된 다중화 송신 신호는 무선부(2902)에 의해 소정의 무선 수신 처리가 실시된 후, 지연부(2903), 확산 부호 X의 스펙트럼 확산 복조부(2904), 확산 부호 Y의 스펙트럼 확 산 복조부(2905) 및 다중 정보 복조부(2906)로 송출된다.
스펙트럼 확산 복조부(2904)는 입력된 다중 신호에 대해 확산 부호 X를 이용해서 역확산 처리를 행한다. 이에 따라, 송신측에서 확산 부호 X를 이용해서 확산된 본래의 신호만이 출력된다. 이 신호는 정보 신호로서 출력되고, 또한 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(2907)로 송출된다.
스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(2907)는 입력 신호에 대해 확산 부호 X를 이용해서 확산 처리를 행한다. 이에 따라, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(2907)로부터는 스펙트럼 확산 변조부(2702)(도 28)로부터 출력되는 스펙트럼 확산 변조 신호와 마찬가지인 스펙트럼 확산 변조 신호가 재생되고, 이것이 감산부(2909)로 송출된다.
마찬가지로, 스펙트럼 확산 복조부(2905)는 입력된 다중 신호에 대해 확산 부호 Y를 이용해서 역확산 처리를 행한다. 이에 따라, 송신측에서 확산 부호 Y를 이용해서 확산된 본래의 신호만이 출력된다. 이 신호는 정보 신호로서 출력되고, 또한 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(2908)로 송출된다.
스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(2908)는 입력 신호에 대해 확산 부호 Y를 이용해서 확산 처리를 행한다. 이에 따라, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(2907)로부터는 스펙트럼 확산 변조부(2703)(도 28)로부터 출력되는 스펙트럼 확산 변조 신호와 마찬가지인 스펙트럼 확산 변조 신호가 재생되고, 이것이 감산부(2909)로 송출된다.
다중 정보 복조부(2906)는 수신 다중화 신호에 포함되는 다중 정보 심벌을 복조한다. 여기서 도 29로부터도 알 수 있듯이, 다중 정보 심벌은 다른 신호와는 다중화되어 있지 않고, 또한 파일럿 심벌의 근방에 규칙적으로 배치되고 있으므로, 다중 정보 복조부(2906)에 의해 다중 정보 심벌을 간단하고, 또한 정확하게 복조할 수 있다. 그리고, 복조된 다중 정보는 감산부(2909) 및 데이터 선택기(2910)로 송출된다.
감산부(2909)는 지연부(2903)에 의해 타이밍을 맞춰 입력된 수신 다중화 신호로부터, 확산 부호 X에서 스펙트럼 확산된 재생 신호 및 확산 부호 Y에서 스펙트럼 확산된 재생 신호를 감산한다. 이 때, 감산부(2909)에서는, 다중 정보에 근거해서, 수신 다중화 신호로부터 감산하는 재생 스펙트럼 확산 변조 신호의 종류 및 타이밍을 적절히 제어하면서 감산 처리를 행하게 되어 있다.
즉, 도 29에 나타내는 바와 같이, 수신 다중화 신호에는 감산부(2909)에 의해 추출해야 할 데이터 심벌에 대해 확산 부호 X에 의해 스펙트럼 확산 변조된 신호만이 다중화되어 있는 경우도 있으면, 확산 부호 X에 의해 스펙트럼 확산 변조된 신호 및 확산 부호 Y에 의해 스펙트럼 확산 변조된 두 개의 신호가 다중화되고 있는 경우도 있으므로, 감산부(2909)는 이들 정보를 다중 정보로부터 판독하여, 도 29(a)의 데이터 심벌만을 추출한다.
정보 복조부(2911)는 감산부(2909)로부터 입력되는 데이터 심벌에 대해 송신 장치(2700)의 정보 변조부(1701)에 대응한 복조 처리(본 실시예의 경우, QPSK 복조 처리)를 행함으로써 변조 전의 정보 신호를 복조한다.
정보 복조부(2911), 스펙트럼 확산 복조부(2904) 및 스펙트럼 확산 복조 부(2905)에 의해 각각 복조된 복조 데이터는 데이터 선택기(2910)에 입력된다. 또한, 데이터 선택기(2910)에는, 다중 정보 복조부(2906)에 의해 복조된 다중 정보가 입력된다. 데이터 선택기(2910)는 다중 정보에 근거해서, 각 복조 데이터를 선택적으로 출력한다. 이에 따라, 데이터 선택기(2910)로부터는 송신 장치(2700)의 선택부(2701)에 의해 분류되기 전의 원(原) 신호가 출력된다.
이상의 구성에 따르면, 동일 주파수 대역으로 다중화할 신호를, 복수의 확산 부호를 이용해서 확산 처리하도록 함으로써, 다중화할 수 있는 신호수를 증가시킬 수 있으므로, 더욱 고속인 데이터 전송을 행할 수 있다.
또한, 상술한 실시예에서는, 도 29에 나타내는 바와 같이, 다중 정보 심벌을 데이터 심벌과 동일한 프레임 상에서 전송하도록 한 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 도 31에 나타내는 바와 같이, 다중 정보 심벌도 데이터 심벌로 다중화하여 전송하도록 하여도 좋다. 이와 같이 함으로써, 동일 주파수대에서 전송할 수 있는 데이터량을 한층 더 증가시킬 수 있으므로, 한층 더 고속인 데이터 전송을 행할 수 있게 된다.
이 경우의 송신 장치의 구성을 도 28을 이용해서 설명한다. 도 28의 다중 정보 변조부(2704)에서 다중 정보에 대해, 확산 부호 X, Y와는 다른 확산 부호 Z를 이용한 스펙트럼 확산 변조 처리를 실시한다. 그리고, 가산부(1703)에 의해, 도 31에 나타내는 바와 같이, 정보 변조부(1701)에 의해 얻어지는 데이터 심벌, 스펙트럼 확산 변조부(2702)에 의해 얻어지는 확산 심벌 및 스펙트럼 확산 변조부(2703)에 의해 얻어지는 확산 심벌과 함께, 확산된 다중 정보 심벌도 동일 주파 수 대역으로 다중화하도록 가산하면 좋다. 이에 따라 수신측에서 간단하고 또한 다중화에 의한 열화가 매우 적은 상태로 다중 정보를 분리할 수 있다.
도 32에, 확산 부호 정보 심벌을 스펙트럼 확산 변조 처리하고 다중화해서 되는 다중화 송신 신호를 수신 복조하는 수신 장치의 구성을 나타낸다. 도 30과의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 32에서, 수신 장치(3100)는 무선부(2902)로부터 출력된 수신 다중화 신호를 확산 다중 정보 복조부(3101)로 송출한다.
확산 다중 정보 복조부(3101)는 확산 부호 Z를 이용해서 수신 다중화 신호에 역확산 처리를 실시한다. 이에 따라, 확산 다중 정보 복조부(3101)로부터는 다중 정보만이 출력되고, 해당 다중 정보가 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(3102), 감산부(3103) 및 데이터 선택기(2910)로 송출된다.
스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(3102)에서는, 확산 부호 Z를 이용해서 다중 정보를 확산함으로써 다중 정보를 다시 확산하고, 확산 처리 후의 신호를 감산부(3103)로 송출한다.
감산부(3103)에서는, 다중 정보로 표시되는 타이밍에 근거해서, 지연부(2903)로부터 입력한 수신 다중화 신호로부터, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(2907), 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(2908) 및 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(3102)에서 재생된 각 신호를 감산함으로써 정보 신호만을 추출하고, 이것을 정보 복조부(2911)로 송출한다.
데이터 선택기(2910)는 다중 정보를 선택 신호로서, 입력되는 각 복조 신호 를 순차 선택적으로 출력한다. 이와 같이 하여 데이터 선택기(2910)로부터는 송신측에서 분리 다중화되기 전의 원 신호가 출력된다.
또, 본 실시예에서는, 복수의 스펙트럼 확산 변조 신호와 함께 다중 정보를 송신하는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 다중 정보로 바꾸거나 또는 다중 정보에 부가하여, 확산 부호의 정보(확산 부호 X, Y)를 복수의 스펙트럼 확산 정보와 함께 송신하도록 하여도 좋다.
또한, 정보를 디지털 변조한 신호 및 스펙트럼 확산 변조 신호는 싱글 캐리어로 송신하는 경우에 한정되는 것이 아니라, OFDM 방식을 예로 하는 멀티캐리어로 송신하여도 좋다.
또한, 본 실시예에서는, 다중화할 스펙트럼 확산 통신 방식의 부호 다중 수가 두 개 또는 세 개인 경우에 대해 설명했지만, 네 개 이상으로 하여도 좋다. 이와 같이 하면, 다중 데이터 수를 더 늘릴 수 있으므로, 데이터 전송 속도를 더 향상시킬 수 있다.
(실시예 8)
본 실시예에서는, 정보 신호를 디지털 변조하여 제 1 변조 신호를 얻는 제 1 변조 수단과, 수신측에서 미리 결정할 수 있었던 특정한 기지 배열로 변조한 복수의 특정 변조 신호를 형성하는 제 2 변조 수단과, 복수의 특정 변조 신호 중에서 정보 신호에 대응하는 것을 선택하는 선택 수단과, 제 1 변조 신호와 선택 수단에서 선택된 특정 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하고, 제 1 및 제 2 변조 수단은 동상-직교 평면에서의 제 1 변조 신호와 특정 변조 신호의 신호점을 서로 다른 위치에 배치하도록 변조 처리를 행하는 송신 장치 및 그 수신 장치에 대해 설명한다.
본 실시예의 송신 장치는 실시예 4에서 상술한 송신 장치(2100) 및 수신 장치(2200)와 거의 같은 구성으로 된다. 그 때문에, 본 실시예에서는, 도 22 및 도 23을 이용해서 설명한다.
여기서, 본 실시예의 송신 장치와 실시예 4의 송신 장치(2100)의 차이는, 본 실시예의 송신 장치에서는, 정보 변조부(1701)와 특정 변조 신호 선택부(2101)가 각각 I-Q 평면상에서 신호점이 다른 위치에 배치하도록 변조 처리를 행하는 점이다.
즉, 정보 변조부(1701)에 의해 얻어지는 정보 변조 신호의 I-Q 평면상에서의 신호점과 특정 변조 신호 선택부(2101)에 의해 얻어지는 특정 변조 신호의 I-Q 평면상에서의 신호점이 다르게 되도록 변조부(1701), 특정 변조 신호 선택부(2101)에 의해 변조 처리를 행한다.
이에 따라, 본 실시예의 송신 장치에서는, 송신되는 정보 변조 신호와 특정 변조 신호의 상관을 낮게 할 수 있으므로, 수신측에서 각 변조 신호를 복조할 때의 오류율을 감소시킬 수 있다.
실제상, 특정 변조 신호 선택부(2101)는 도 33에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다. 즉, 본 실시예의 특정 변조 신호 선택부(3200)는 정보 신호를 복수의 특 정 신호 발생부(3201∼3204) 및 선택부(3205)에 입력한다. 각 특정 신호 발생부(3201∼3204)는 입력한 정보 신호에 따라 각각 다른 신호 배열의 변조 신호를 발생시킨다.
예컨대, 「00」의 정보 신호가 입력된 경우, 특정 신호 A 발생부(3201)가 제 1 신호 배열로 되는 제 1 특정 변조 신호를 발생시키고, 「01」의 정보 신호가 입력된 경우, 특정 신호 B 발생부(3202)가 제 1 신호 배열과는 다른 제 2 신호 배열로 되는 제 2 특정 변조 신호를 발생시킨다. 마찬가지로 「10」의 정보 신호가 입력된 경우, 특정 신호 C 발생부(3203)가 제 1 및 제 2 신호 배열과는 다른 제 3 신호 배열로 되는 제 3 특정 변조 신호를 발생시키고, 「11」의 정보 신호가 입력된 경우, 특정 신호 D 발생부(3204)가 제 1 내지 제 3 신호 배열과는 다른 제 4 신호 배열로 되는 제 4 특정 변조 신호를 발생시킨다.
그리고, 선택부(3205)에 의해 이들의 특정 변조 신호 중 어느 하나가 선택되어 출력된다. 즉, 선택부(3205)는 정보 신호로서 「00」이 입력되면 제 1 특정 변조 신호를 출력하고, 「01」이 입력되면 제 2 특정 변조 신호를 출력하고, 「10」이 입력되면 제 3 특정 변조 신호를 출력하며, 「11」이 입력되면 제 4 특정 변조 신호를 출력한다.
그리고 상술한 바와 같이, 송신 장치(2100)(도 22)로부터는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 데이터 심벌과 특정 변조 심벌이 다중화되어 송신된다. 이 특정 변조 신호는 통신 상대인 수신 장치에서는, 정보 신호와 간단히 분리할 수 있는데 비해, 통신 상대 이외의 수신 장치에서는 분리할 수 없어, 방해 신호로 되므로 정보 신호에 비닉성을 갖게 할 수 있다.
즉, 도 23에 나타내는 수신 장치(2200)의 특정 변조 신호 추정부(2201)에, 각 특정 신호 발생부(3201∼3204)(도 33)가 발생하는 신호 배열에 대응한 상관기를 갖게 함으로써, 특정 변조 신호 추정부(2201)는 수신 다중화 신호 중에서 각 특정 신호 발생부(3201∼3204)에서 발생된 특정 신호만을 출력할 수 있다.
그리고, 이 특정 신호를 그대로 정보 신호로서 출력함으로써, 유의 정보로서 이용할 수 있다. 또한, 특정 변조 신호 추정부(2201)에 의해 추정된 특정 신호를, 특정 변조 신호 재생부(2203)에 의해 전송 시와 같은 특정 변조 신호로 재생한 후, 감산부(1807)로 송출하면, 감산부(1807)에 의해 수신 다중화 신호로부터 특정 변조 신호를 제거하여 정보 변조 신호만을 추출할 수 있다.
이에 대해 통신 상대인 수신 장치(2200)와는 다른 수신 장치에서는, 특정 신호의 신호 배열을 알 수 없으므로, 수신 다중화 신호로부터 특정 신호를 분리할 수 없어, 정보 신호를 추출할 수 없다.
이것에 부가해서, 본 실시예의 송신 장치에서는, 정보 변조 신호의 I-Q 평면상에서의 신호점과 특정 변조 신호의 I-Q 평면상에서의 신호점을 다르게 하고 있으므로, 정보 변조 신호와 특정 변조 신호의 상관이 낮게 되고, 수신측에서 각 변조 신호를 복조할 때의 오류율을 감소시킬 수 있다. 실제로는, 도 23에 나타내는 특정 변조 신호 추정부(2201)에서의 상관 연산의 정밀도가 향상되어, 각 특정 신호를 충실히 복원할 수 있게 된다.
여기서, 도 25 및 도 26을 이용해서 설명한다. 도 25는 정보 신호 변조 부(2100)(도 22) 및 특정 변조 신호 선택부(2101) 내의 각 특정 신호 발생부(3201∼3204)(도 33)에서 QPSK 변조 처리를 행하는 경우의 예이며, 정보 신호 변조부(1701)는 π/4 시프트 QPSK 변조 처리를 행함으로써 검은 환형 및 흰 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되는 정보 변조 신호를 형성한다. 이에 대하여 각 특정 신호 발생부(3201∼3204)는 흰 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되는 특정 변조 신호를 형성한다.
도 26은 정보 신호 변조부(1701) 및 특정 신호 발생부(3201∼3204)에서 BPSK 변조 처리를 하는 경우의 예이며, 정보 신호 변조부(1701)는 π/2 시프트 BPSK 변조 처리를 행함으로써 흰 환형 및 검은 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되는 정보 변조 신호를 형성한다. 이에 대하여 특정 신호 발생부(3201∼3204)는 검은 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되는 특정 변조 신호를 형성한다.
이상의 구성에 따르면, 동일 주파수 대역에서, 디지털 변조한 정보 신호와, 미리 수신측에서 기지의 특정 배열로 변조된 특정 변조 신호를 다중화하여 송신하는 경우에, 정보 변조 신호와 특정 변조 신호의 I-Q 평면상에서의 신호점 위치가 다르도록 변조 처리를 행하게 한 것에 의해, 비닉성을 가진 데이터를 고속 전송할 수 있는 것에 더하여, 다중화에 의한 통신 품질의 열화를 억제할 수 있다.
또, 본 실시예에 대해서도, 정보를 디지털 변조한 신호 및 스펙트럼 확산 변조 신호는 싱글 캐리어로 송신하는 경우에 한정되는 것이 아니라, OFDM 방식을 예로 하는 멀티캐리어로 송신하여도 좋다.
또한, 송신 장치, 수신 장치의 구성은 도 22, 도 23의 구성에 한정되는 것이 아니라, 적절히 변경하여 실시할 수 있다.
(실시예 9)
본 실시예에서는, 동일 주파수 대역에, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화하여 송신하는 송신 장치 및 그 다중화 송신 신호를 수신 복조하는 수신 장치를 제안한다.
도 34에, 본 실시예에서의 주파수-시간 죽 상에서의 프레임 구성예를 나타낸다. 여기서, 도 34에서는, 가는 그물로 나타내는 1블럭이 OFDM 변조된 1심벌 분량을 나타내고, 굵은 그물로 나타내는 1블럭이 OFDM-확산 변조 변조된 1칩 분량을 나타내고, 사선으로 나타내는 1블럭이 파일럿 신호의 1심벌 분량을 나타낸다.
도 34로부터 알 수 있듯이, 본 실시예의 송신 장치는 동일 시간의 동일 주파수 대역에 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화하여 송신하게 되어 있다. 이에 따라, 단독으로도 고속 데이터 전송이 가능한 OFDM 변조 신호에 부가하여, OFDM-확산 변조 신호를 다중화하도록 함으로써, 매우 고속인 데이터 전송이 가능해진다.
이로 인해, 본 실시예의 경우, 파일럿 신호에 대해서는 OFDM 변조 처리하지만, 데이터 심벌과는 달리, OFDM-확산 변조와는 동일 시간의 동일 주파수에서는, 다중화하지 않게 되어 있다. 이에 따라 수신 복조 시에 파일럿 심벌을 용이하게 추출할 수 있게 된다.
즉, OFDM 변조 방식에서는, 각 서브캐리어가 서로 직교하는 관계로 되도록 변조되므로, 도 34에 나타내는 파일럿 심벌을 동일 시간에서 본 경우, 주파수가 다른 파일럿 심벌은 각 서브캐리어를 복조함으로써 열화가 없는 상태로 간단히 복원할 수 있다. 그리고, 다른 시점에서 마찬가지의 처리를 행하면 다른 파일럿 심벌도 복원할 수 있다.
본 실시예의 송신 장치는 도 35에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다. 송신 장치(3400)는 제 1 정보 신호를 직렬 병렬 변환부(S/P)(3401)에 의해 직렬 병렬 변환 처리한 후, 가산부(3404)로 송출한다.
또한, 송신 장치(3400)는 제 2 정보 신호에 대해 확산부(3402)에 의해 확산 처리를 실시하고, 직렬 병렬 변환부(S/P)(3403)에 의해 직렬 병렬 변환 처리를 실시한 후, 가산부(3404)로 송출한다.
이들 두 개의 신호는 가산부(3404)에 의해 가산된 후, 역이산 푸리에 변환부(idft)(3405)에 의해 역이산 푸리에 변환 처리가 실시된다. 이에 따라, 도 34에 나타내는 것과 같은 프레임 구성으로 되는 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 송신 신호가 형성된다.
이 다중화 송신 신호는 무선부(3406)에 의해 소정의 무선 처리가 실시되고, 증폭기(3407)에 의해 증폭된 후, 안테나(3408)로부터 송신된다. 이와 같이 하여 동일 주파수 대역에 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호가 다중화된 대용량의 다중화 송신 신호가 송신 장치(3400)로부터 송신된다.
본 실시예의 수신 장치는 도 36에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다. 수신 장치(3500)는 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호가 동일 주파수 대역에서 다중 화된 다중화 송신 신호를 안테나(3501)로 수신하면, 무선부(3502)에서 소정의 무선 수신 처리를 행한다. 무선 수신 처리 후의 신호는 이산 푸리에 변환부(dft)(3503)에 의해 이산 푸리에 변환 처리가 실시되고, 처리 후의 신호는 지연부(3509), 직렬 병렬 변환부(P/S)(3504) 및 왜곡 추정부(3508)로 송출된다.
직렬 병렬 변환부(3504)에 의해 직렬 병렬 변환된 수신 다중화 신호는 역확산부(3505)에 입력되고, 여기서 역확산 처리가 실시된다. 역확산부(3505)로부터 출력되는 신호는 OFDM-확산 변조가 대상으로 된 신호뿐이며, OFDM 신호는 역확산에 의해 신호 레벨이 매우 작은 노이즈 성분으로 되고, 결과적으로 역확산부(3505)에 의해 제거된다. 역확산부(3505)의 출력은 복조부(3506)로 송출된다.
복조부(3506)는 송신측에서 실시된 일차 변조에 대응하는 복조 처리를 실시한다. 이와 관련하여, 도 35에 나타내는 송신 장치(3400)에서는, 이 복조부(3506)에 대응하는 일차 변조부의 구성을 생략하고 있지만, 실제로는, 직렬 병렬 변환부(3401)의 입력 측과 역확산부(3402)의 입력 측에는 각각 후술하는 정보 복조부(3511)와 복조부(3506)에 대응하는 변조 처리를 실시하는 변조부가 마련된다.
복조부(3506)에 의해 복조된 OFDM-확산 변조 전의 신호는 그대로 제 2 정보 신호로서 출력되고, 또한 재생부(3507)로 송출된다. 또한, 재생부(3507)에는 왜곡 추정부(3508)에 의해 추정된 전송로 왜곡 정보가 입력된다. 왜곡 추정부(3508)는 수신 다중화 신호에 포함되는 파일럿 신호에 근거해서 전송로 왜곡을 추정한다.
재생부(3507)는 복조부(3506)에 의해 얻어진 제 2 정보 신호에 대해 송신측에서 행한 것과 같은 확산 처리 및 직렬 병렬 변환 처리를 실시함으로써, OFDM-확 산 변조 신호를 재생한다. 이 때, 재생부(3507)는 전송로 왜곡 정보를 고려함으로써, 전송로 왜곡이 반영된 OFDM-확산 변조 신호를 형성하고, 이것을 감산부(3510)로 송출한다.
감산부(3510)에는, 지연부(3509)에 의해 직렬 병렬 변환부(3504), 역확산부(3505), 복조부(3506) 및 재생부(3507)의 처리 지연분 만큼 지연된 수신 다중화 신호가 입력된다. 감산부(3510)는 수신 다중화 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호를 감산함으로써, OFDM 변조 신호만을 출력한다. 정보 복조부(3511)는 OFDM 변조 신호에 대해, 송신측의 일차 변조 처리에 대응한 복조 처리를 행함으로써, 제 1 정보 신호를 복원하여 이것을 출력한다.
이와 관련하여, 본 실시예의 경우, OFDM 변조 신호의 신호점 위치와, OFDM-확산 변조 신호의 신호점의 위치는 서로 다르도록 배치되어 있다. 이에 따라, 동일 주파수 대역에 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화한 경우에도, 상호 변조 신호 간섭을 미연에 방지할 수 있고, 또한 상호 신호 사이의 상관을 낮게 할 수 있으므로, 복조 시의 데이터 오류를 억제할 수 있도록 되어 있다. 실제로는, OFDM-확산 변조 신호와 OFDM 변조 신호와의 상관이 낮으므로, 역확산부(3505)에 의해 OFDM-확산 변조된 신호만을 추출할 수 있게 된다.
여기서, 신호점의 배치예를 도 25 및 도 26에 나타낸다. 도 25는 OFDM 변조 신호 및 OFDM-확산 변조 신호가 QPSK 변조된 경우의 예이며, OFDM 변조 신호가 π/4 시프트 QPSK 변조됨으로써 검은 환형 및 흰 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되어 있다. 이에 대하여 OFDM-확산 변조 신호는 QPSK 변조됨으로써 흰 환형으로 나타내는 신호점 배치로 된다.
도 26은 OFDM 변조 신호 및 OFDM-확산 변조 신호가 BPSK 변조된 경우의 예 이며, OFDM 변조 신호는 π/2 시프트 BPSK 변조됨으로써 흰 환형 및 흑 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되어 있다. 이에 대하여 OFDM-확산 변조 신호는 BPSK 변조됨으로써 검은 환형으로 나타내는 신호점 배치로 되어 있다.
이상의 구성에 따르면, 동일 주파수 대역에서, OFDM 변조 신호와, OFDM-확산 변조 신호를 다중화하여 송신하도록 함으로써, 매우 고속인 데이터 전송을 할 수 있다.
또한, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호의 I-Q 평면상에서의 신호점 위치를 다르도록 함으로써, 다중화에 의한 신호 열화를 억제할 수 있고, 또한 두 개의 신호를 데이터 오류가 적은 상태로 분리할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 도 35에 대해 설명한 바와 같이, OFDM-확산 변조 신호를 형성할 때에 확산부(3402)에 의해 확산 처리를 행한 후, 직렬 병렬 변환부(3403)에 의해 직렬 병렬 변환 처리를 행한 경우에 대해 설명했다. 즉, 정보 신호를 주파수축 상으로 확산한 후, 서로 직교하는 서브캐리어를 형성했다.
그러나, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 도 37에 나타내는 송신 장치(3600)와 같이, 직렬 병렬 변환 처리를 한 후, 확산 처리하도록 하여도 좋다. 즉, 우선 정보 신호를 서로 직교하는 복수의 서브 캐리어에 할당한 후, 서브캐리어마다 확산 처리를 행하도록 하여도 좋다.
이 경우, 도 38에 나타내는 바와 같이, 수신 장치(3700)의 구성은 역확산 부(3505)와 직렬 병렬 변환부(3504)의 접속 순서를 역으로 해서 역확산 처리 후에 직렬 병렬 변환 처리를 행하도록 하면 좋다.
(실시예 10)
본 실시예에서는, 동일 주파수 대역에, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화하여 송신하고, 또한 OFDM-확산 변조 처리를 행할 때에 이용한 확산 부호의 정보를 송신한다.
이에 따라, 본 실시예의 송신 장치와 수신 장치 사이에서는, 대용량의 데이터를 전송할 수 있는 것에 더하여, 비닉성이 높은 통신을 행할 수 있다. 즉, 확산 부호 정보를 상호 통신 상대 사이만의 암호 키로서 이용하면, 확산 부호 정보를 특정한 통신 상대와만 공유할 수 있다.
그 결과, 다른 통신 단말에서는 OFDM-확산 변조 신호를 복원할 수 없게 된다. 또한, OFDM-확산 변조 신호를 복원할 수 없다는 것은 동일 주파수 및 동일 시간에 다중화되고 있는 OFDM 변조 신호를 분리하여 복원할 수 없다고 하는 것을 의미한다.
예컨대, 상호 통신 상대간에 「00」의 확산 부호 정보는 확산 부호 A에 대응하고, 「01」의 확산 부호 정보는 확산 부호 B에 대응하고, 「10」의 확산 부호 정보는 확산 부호 C에 대응하며, 「11」의 확산 부호 정보는 확산 부호 D에 대응한다는 규칙을 미리 정해 두면 좋다.
도 39 및 도 40에, 확산 부호 정보(다중 확산 부호 정보 심벌)를 송신할 때 의 프레임 구성예를 나타낸다. 도 39는 다중 확산 부호 정보 심벌을 동일 시간에 다른 주파수 서브캐리어로 전송하는 경우의 프레임 구성을 나타낸다. 또한, 도 40은 다중 확산 부호 정보 심벌을 동일 주파수 대역에서 전송하는 경우의 프레임 구성을 나타낸다.
여기서, 도 39 및 도 40으로부터도 명백하듯이, 다중 확산 부호 정보 심벌은 다른 심벌 또는 칩과는, 시간, 주파수 중 적어도 하나의 요소에서는 다중화되지 않도록 되어 있다. 예컨대, 도 39에서는, 주파수 방향에서는 OFDM 심벌, OFDM-확산 변조 심벌 및 파일럿 심벌로 다중화되어 있지만 시간 방향에서는 독립하고 있다. 또한, 도 40에서는, 시간 방향에서는 OFDM 심벌, OFDM-확산 변조 심벌 및 파일럿 심벌로 다중화되어 있지만 주파수 방향에서는 독립되어 있다.
이에 따라 수신측에서 용이하게 다중 확산 부호 정보 심벌을 추출할 수 있게 되어 있다.
도 35와의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 41에, 본 실시예의 송신 장치(4000)의 구성을 나타낸다. 송신 장치(4000)는 도 39에 나타낸 프레임 구성의 다중화 송신 신호를 형성한다. 송신 장치(4000)는 해당 송신 장치(4000)의 시스템 제어부(도시하지 않음)로부터 출력된 확산 부호 정보에 대하여 직렬 병렬 변환부(S/P)(4001)에 의해 직렬 병렬 변환 처리를 실시한 후, 가산부(4002)로 송출한다.
가산부(4002)는 직렬 병렬 변환부(3401)에 의해 직렬 병렬 변환된 제 1 정보 신호, 역확산부(3402) 및 직렬 병렬 변환부(3403)에 의해 역확산 처리 및 직렬 병 렬 변환 처리가 실시된 제 2 정보 신호 및 직렬 병렬 변환부(4001)에 의해 직렬 병렬 변환된 확산 부호 정보를 가산한다. 그리고, 가산 신호가 역이산 푸리에 변환부(idft)(4003)에 의해 역이산 푸리에 변환 처리된다.
이와 같이, 송신 장치(4000)에서는, 확산 부호 정보를 직렬 병렬 변환한 후, 가산 및 역이산 푸리에 변환 처리를 실시하도록 함으로써, 도 39에 나타내는 바와 같이, 확산 부호 정보가 OFDM 변조 신호 및 OFDM-확산 변조 신호와 함께 서로 직교 관계에 있는 복수의 서브캐리어에 중첩되게 된다.
도 38과의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 42는 도 41의 송신 장치(4000)로부터 송신된 다중화 송신 신호를 수신 복조하는 수신 장치(4100)의 구성을 나타낸다. 수신 장치(4100)는 확산 부호 정보 복조부(4101)에 이산 푸리에 변환 처리 후의 수신 다중화 신호를 입력한다. 확산 부호 정보 복조부(4101)는 수신 다중화 신호로부터 확산 부호 정보만을 추출하여 복조한다.
본 실시예의 확산 부호 정보는, 도 39에 나타내는 바와 같이, 주파수 방향에서는 OFDM 심벌, OFDM-확산 변조 심벌 및 파일럿 심벌로 다중화되어 있지만 시간 방향에서는 독립적이므로, 확산 부호 정보 복조부(4101)에서는, 확산 부호 정보에 타이밍을 맞추면 확산 부호 정보만을 용이하게 추출할 수 있다.
확산 부호 정보 복조부(4101)는 이와 같이 추출한 확산 부호 정보를 복조하고, 송신 장치(4000)와 이 수신 장치(4100) 사이만의 규칙에 근거해서 유지하고 있는 확산 부호 지정 신호 중에서 복조 데이터에 따른 확산 부호 지정 신호를 선택하고, 이 확산 부호 지정 신호를 역확산부(3505) 및 재생부(4102)로 송출한다.
이에 따라 역확산부(3505)에서는, 확산 부호 지정 신호로 지정된 확산 부호를 이용해서 역확산 처리를 행함으로써 OFDM-확산 변조 처리 전의 제 2 정보 신호를 복원할 수 있다. 이에 대하여 다른 수신 장치에서는, 확산 부호를 알 수 없으므로 OFDM-확산 변조 신호를 복원할 수 없다.
재생부(4102)는 복조부(3505)에 의해 얻어진 제 2 정보 신호에 대해, 확산 부호 지정 신호에 따른 확산 부호를 이용하고, 송신측에서 행한 것과 같은 확산 처리 및 직렬 병렬 변환 처리를 행함으로써, OFDM-확산 변조 신호를 재생한다.
이상의 구성에 따르면, 동일 주파수 대역에서, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화하는 것에 더하여, OFDM-확산 변조 처리를 행할 때에 이용한 확산 부호의 정보를 특정한 통신 상대만이 알 수 있는 암호 키 정보로서 송신하도록 함으로써, 고속 데이터 전송을 행할 수 있는 것에 더하여, 비닉성이 높은 통신을 할 수 있다.
또, 상술한 실시예에서는, 도 39에 나타내는 바와 같이, 동일 시간 방향으로 확산 부호 정보를 배열한 다중화 송신 신호를 형성하는 송신 장치(4000) 및 그 다중화 송신 신호를 수신 복조하는 수신 장치(4100)의 구성에 대해 설명했지만, 도 40에 나타내는 바와 같이, 동일 주파수 방향으로 확산 부호 정보를 배열한 송신 신호를 형성하는 송신 장치는, 도 43에 나타내는 바와 같이, 구성하면 좋다.
도 41과의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 43에서, 송신 장치(4200)는 확산 부호 정보를 직렬 병렬 변환 처리하지 않고 그대로 가산부(4201)에 입력한다. 역이산 푸리에 변환부(4202)는 확산 부호 정보를 동일 주파수에 할 당하도록 역이산 푸리에 변환 처리를 실시한다. 이에 따라, 도 40에 나타내는 바와 같은 프레임 구성의 다중화 송신 신호가 형성된다.
또한, 이 경우의 수신 장치는 도 42에 나타내는 수신 장치(4100)와 거의 동일한 구성으로 하면 좋다. 그리고, 확산 부호 정보 복조부(4101)에서 소정 주파수의 정보를 추출하는 것으로, 용이하게 확산 부호 정보를 추출할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, OFDM-확산 변조 신호를 형성할 때에 확산부(3402)에 의해 확산 처리를 행한 후, 직렬 병렬 변환부(3403)에 의해 직렬 병렬 변환 처리를 행한 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, 실시예 9에서 설명한 바와 같이, 직렬 병렬 변환 처리를 행한 후, 확산 처리를 행하도록 하여도 좋다. 이 경우, 수신 장치도 그것에 맞춰, 역확산 처리 후에 직렬 병렬 변환 처리를 행하도록 하면 좋다.
(실시예 11)
본 실시예에서는, 제 1에, 도 44(a)에 나타내는 바와 같이, 어느 특정 시간에 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화하여 송신하고, 또한 특정 시간 이외의 시간에서는 OFDM 변조 신호 또는 OFDM-확산 변조 신호 중 어느 하나를 송신하는 방식을 제안한다.
또한, 제 2에, 도 44(b)에 나타내는 바와 같이, 어느 특정한 서브캐리어로 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화하여 송신하고, 또한 특정한 서브캐리어 이외의 서브캐리어에서는 OFDM 변조 신호 또는 OFDM-확산 변조 신호 중 어 느 하나를 송신하는 방법을 제안한다.
이에 따라, 본 실시예에서는, 대용량의 데이터를 고속 전송할 수 있도록 되어 있다.
본 실시예의 송신 장치의 구성을 도 45에 나타낸다. 송신 장치(4400)는 제 1 정보 신호를 OFDM-확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(4401)에 입력하고, 또한 제 2 정보 신호를 OFDM 방식 및 OFDM-확산 변조 방식 다중 병렬 신호 생성부(4402)에 입력한다.
OFDM-확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(4401)는 확산부 및 직렬 병렬 변환부에 의해 구성되어 있고, 제 1 정보 신호로부터, 확산 처리된 병렬 신호를 생성한다.
OFDM 방식 및 OFDM-확산 변조 방식 다중 병렬 신호 생성부(4402)는 도 37의 전단에 나타내는 것과 같은 구성으로 되어있다. 즉, 직렬 병렬 변환부와, 직렬 병렬 변환부 및 확산부가 가산부의 입력단에 병렬로 접속된 구성으로 되어 있고, 가산부에 직렬 병렬 변환된 병렬 신호와 직렬 병렬 변환 및 확산된 병렬 신호가 입력되어, 가산부에 의해 이들 두 개의 병렬 신호가 가산되게 되어 있다.
OFDM-확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(4401)에 의해 생성된 병렬 신호와, OFDM 방식 및 OFDM-확산 변조 방식 다중 병렬 신호 생성부(4402)에 의해 생성된 다중 병렬 신호는 역이산 푸리에 변환부(idft)(4403)에 의해 역이산 푸리에 변환 처리가 실시됨으로써, 도 44에 나타내는 것과 같은 프레임 구성의 다중화 송신 신호로 된다.
역이산 푸리에 변환 처리 후의 다중화 송신 신호는 무선부(4404), 증폭기(4405) 및 안테나(4406)를 거쳐 송신된다. 이와 같이 하여 송신된 다중화 송신 신호는 도 46에 나타내는 구성의 수신 장치(4500)에 의해 수신 복조된다.
수신 장치(4500)는 안테나(4501)에서 수신한 신호를 무선부(4502)를 거쳐 이산 푸리에 변환부(dft)(4503)에 입력한다. 이산 푸리에 변환부(4503)에 의해 이산 푸리에 변환 처리된 수신 다중화 신호는 OFDM-확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(4401)(도 45)와 역의 처리를 행하는 OFDM-확산 변조 방식 복조부(4504)로 송출되고, 또한 OFDM 방식 및 OFDM-확산 변조 방식 다중 병렬 신호 생성부(4402)(도 45)와 역의 처리를 행하는 OFDM 방식 및 OFDM-확산 변조 방식 다중 신호 복조부(4505)로 송출된다.
그리고, OFDM-확산 변조 방식 복조부(4504)에 의해 OFDM-확산 변조 전의 제 1 정보 신호만이 복조된다. 또한, OFDM 방식 및 OFDM-확산 변조 방식 다중 신호 복조부(4505)에 의해, 다중화된 OFDM 변조 신호 및 OFDM-확산 변조 신호가 각각 복조된다.
이상의 구성에 따르면, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화하여 송신하는 영역과, OFDM 변조 신호 또는 OFDM-확산 변조 신호만을 송신하는 영역을 마련하도록 함으로써, 대용량의 데이터를 고속 전송할 수 있는 것에 더하여, 다양성이 증가한 통신을 행할 수 있다.
또, 도 45의 송신 장치(4400)에서는, OFDM-확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(4401)에 의해 OFDM-확산 변조 병렬 신호를 생성하고, OFDM 변조 신호와 OFDM-확 산 변조 신호가 다중화되는 특정 시간 또는 특정한 서브캐리어 이외의 개소에 OFDM-확산 변조 신호를 할당하는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, OFDM-확산 변조 병렬 신호 생성부(4401) 대신 OFDM 병렬 신호 생성부를 이용하도록 하면, 특정 시간 또는 특정한 서브캐리어 이외의 개소에 OFDM 변조 신호를 할당할 수 있게 된다.
(실시예 12)
본 실시예에서는, 도 47에 나타내는 바와 같이, 동일 시간의 동일 주파수 대역에 데이터 심벌과 함께 스펙트럼 확산 심벌을 다중화하여 송신한다. 그리고, 스펙트럼 확산 심벌에 정보를 싣도록 되어 있고, 또한 수신측에서 스펙트럼 확산 심벌을 동기를 위한 신호로서도 이용하게 되어 있다.
이에 따라 본 실시예에서는, 고속의 데이터 전송을 행할 수 있고, 또한 수신측에서의 동기 처리를 정확하고 또한 용이하게 실행할 수 있도록 되어 있다.
도 48에 본 실시예의 송신 장치(4700)의 구성을 나타낸다. 도 6과의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 48에서, 송신 장치(4700)는 디지털 변조부(502) 대신 스펙트럼 확산 변조부(4701)가 마련된다.
스펙트럼 확산 변조부(4701)는 정보 변조부(501)에 입력되는 제 1 정보 신호와는 다른 제 2 정보 신호를 입력하고, 이 제 2 정보 신호를 소정의 확산 부호를 이용해서 확산 처리함으로써 스펙트럼 확산 신호를 형성한다. 정보 변조부(501)에 의해 얻어진 디지털 변조 신호 및 스펙트럼 확산 변조부(4701)에 의해 얻어진 스펙 트럼 확산 신호는 가산부(503)에 의해 가산된다. 가산부(503) 이후의 처리는 도 6에 대해 설명한 처리와 마찬가지이므로 여기서는 설명을 생략한다.
도 49에 본 실시예의 수신 장치(4800)의 구성을 나타낸다. 도 19와의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 49에서, 수신 장치(4800)는 동기부(4801)를 갖는 것을 제외하고 도 19의 수신 장치(1800)와 마찬가지의 구성으로 된다.
동기부(4801)에는, 도 47에 나타낸 프레임 구성으로 되는 수신 다중화 신호가 입력된다. 동기부(4801)는 송신 장치(4700)(도 48)의 스펙트럼 확산 변조부(4701)에서 이용한 것과 같은 확산 부호를 수신 다중화 신호에 포함시킨다.
이에 따라, 동기부(4801)에서는, 수신 다중화 신호 중의 스펙트럼 확산 심벌이 입력된 시점에서 상관값의 피크가 검출된다. 동기부(4801)는 이 피크가 검출된 시점을 동기 타이밍으로서 동기 타이밍 신호를 스펙트럼 확산 복조부(1803), 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805), 왜곡 추정부(1804) 및 정보 복조부(1808)로 송출한다.
스펙트럼 확산 복조부(1803)는 수신 다중화 신호에 대해 스펙트럼 확산 변조부(4701)(도 48)에서 이용한 것과 같은 확산 부호를 동기 타이밍 신호의 타이밍에 승산함으로써, 수신 다중화 신호로부터 스펙트럼 확산 심벌만을 추출한다. 이에 따라, 복조된 스펙트럼 확산 심벌은 제 2 정보 신호로서 출력되고, 또한 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)로 송출된다.
스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)는 복조된 스펙트럼 확산 심벌에 대하 여, 동기 신호 타이밍 신호에 근거한 타이밍에서 확산 부호를 승산함으로써, 스펙트럼 확산 변조 신호를 재생한다. 감산부(1807)에서는, 수신 다중화 신호로부터 재생 스펙트럼 확산 변조 신호가 감산됨으로써, 도 50의 상단에 나타내는 데이터 심벌을 포함하는 프레임이 추출된다.
정보 복조부(1808)는 동기부(4801)로부터의 동기 타이밍 신호에 근거해서, 해당 동기 타이밍 신호로부터 지연부(1806)의 지연 시간 및 감산부(1807)의 처리 시간만큼 늦은 타이밍에서 입력 신호를 복조한다. 이에 따라 제 1 정보 신호가 복조된다.
이와 관련하여, 데이터 심벌을 포함하는 프레임 중에서, 데이터 심벌의 양쪽에 배치되어 있는 파일럿 심벌 P는, 본 실시예에서는, 전송로 왜곡을 추정하기 위한 신호로서 이용되고 있다.
이상의 구성에 따르면, 동일 시간의 동일 주파수 대역에, 디지털 변조한 제 1 정보 신호와 스펙트럼 확산 변조한 제 2 정보 신호를 다중화하여 송신하도록 함으로써, 제 1 정보 신호의 동기를 위한 신호를 제 1 정보 신호와 같은 프레임 중에 삽입하지 않아도 되게 된다. 그 결과, 동기 신호를 필요로 하지 않는 만큼 제 1 정보 신호의 프레임 내에 많은 정보 신호를 넣을 수 있으므로, 고속 전송이 가능해진다.
또한, 스펙트럼 확산 변조한 신호를 동기를 위한 신호뿐만 아니라, 제 2 정보를 전송하도록 함으로써, 한층 더 고속인 데이터 전송을 할 수 있다.
또, 상술한 실시예에서는, 스펙트럼 확산 심벌을 동기를 위한 신호로서 다중 화한 경우에 대해 설명했지만, 도 50에 나타내는 바와 같이, 스펙트럼 확산 심벌 대신 기지 심벌을 다중화하여 전송하도록 하여도 좋다.
이와 같이 한 경우에도, 데이터 심벌을 포함하는 프레임 중에 동기 심벌을 삽입하지 않아도 되게 되므로, 해당 프레임 중에 보다 많은 데이터를 넣을 수 있게 되어, 고속 데이터 전송이 가능해진다.
이 경우의 송신 장치는 도 51에 나타내는 바와 같이 구성하면 좋다. 즉, 도 48과의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 51에서, 송신 장치(5000)와 송신 장치(4700)의 차이는 스펙트럼 확산 변조부(4701) 대신 기지 신호 발생부(5001)를 마련한 점이다.
또한, 이 경우의 수신 장치는 도 52에 나타내는 바와 같이 구성하면 좋다. 도 49와의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 52에서, 수신 장치(4800)와 수신 장치(5100)의 차이는 동기부(5102)가 수신 다중화 신호에 포함되는 기지 심벌과의 상관 연산에 근거해서 동기 타이밍을 검출하는 점이다. 또한, 기지 신호 재생부(5101)에서, 동기부(5102)로부터 검출된 동기 타이밍이고, 또한 왜곡 추정부(1804)로부터 추정된 왜곡 성분을 부가한 기지 신호를 재생하는 점이다.
동기부(5102)는 기지 심벌과 같은 심벌을 유지하고 있고, 이 유지하고 있는 심벌과 수신 다중화 신호의 상관값을 수시로 산출한다. 동기부(5102)에서는, 기지 심벌이 입력된 시점에서 최대 상관값이 검출되고, 이 시점을 동기 타이밍으로 한다.
(실시예 13)
본 실시예에서는, 확산율이 다른 스펙트럼 확산 통신 방식의 변조 신호를 다중화하는 송신 방법, 그 송신 방법을 이용한 송신 장치 및 수신 장치를 제안한다.
도 53은 본 실시예의 송신 방법을 이용해서 형성된 송신 신호의 프레임 구성을 나타낸다. 스펙트럼 확산 통신 방식 A에서는, 제어 심벌에 이어서 각 심벌을 소정 확산율의 스펙트럼 확산 방식 A로 확산하여 송신한다. 이와 관련하여, 제어 심벌은, 후술하는 바와 같이, 송수신 사이에서의 시간 동기를 행하거나, 전송로 왜곡을 추정하거나, 또는 수신 장치 측에서 주파수 오프셋의 추정 및 제거를 행하기 위해 이용되고, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조 신호나 스펙트럼 확산 통신 방식 B 신호는 다중화되지 않고 송신된다.
한편, 스펙트럼 확산 통신 방식 B에서는, 각 심벌을 스펙트럼 확산 방식 A와는 다른 확산율(본 실시예의 경우에는 2배의 확산율)로 확산하여 송신한다. 그리고, 이들 다른 확산율인 스펙트럼 확산 방식 A, B에 의해 형성된 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하도록 되어 있다. 여기서는, 스펙트럼 확산 방식 B가 스펙트럼 확산 방식 A에 대해 확산율이 2배로 되어 있으므로, 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 2심벌에 대해 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 1심벌이 다중화된다.
본 실시예에서는, 도 54에 나타내는 바와 같이, 스펙트럼 확산 방식 A에 의해 1심벌을 4칩으로 확산한다. 또한, 도 55에 나타내는 바와 같이, 스펙트럼 확산 방식 B에 의해 1심벌을 8칩으로 확산한다. 또한 각 스펙트럼 확산 방식 A, B에서는, 상관값이 거의 0의 확산 부호를 이용함으로써, 복수 채널(채널 1, 2) 분량의 확산 변조 신호를 형성한다.
다음에, 이와 같이 확산율이 다른 확산 변조 신호를 다중화하여 송신하는 송신 장치의 구성을 도 56에 나타낸다. 송신 장치(5500)는 제 1 송신 디지털 신호 D1을 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501)에 입력하고, 또한 제 2 송신 디지털 신호 D2를 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)에 입력한다. 또한, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501) 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)에는, 도 53에 나타내는 것과 같은 프레임을 형성하기 위한 프레임 정보로 되는 프레임 구성 신호 S1이 입력된다.
상술한 바와 같이, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501)는 제 1 송신 디지털 신호 D1에 대하여, 예컨대, QPSK나 16QAM 등의 변조를 실시한 후, 1심벌을 4 칩으로 확산 처리함으로써 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 직교 베이스 밴드 신호를 형성한다. 한편, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)는 제 2 송신 디지털 신호 D2에 대하여, 예컨대, QPSK나 16QAM 등의 변조를 실시한 후, 1심벌을 8칩으로 확산 처리함으로써 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 직교 베이스 밴드 신호를 형성한다.
스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501) 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)는 확산 처리 후의 신호를 가산부(5503)로 송출한다. 이와 관련하여, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501)에서는, 프레임 구성 신호 S1에 따라, 도 53에 나타내는 바와 같이, 프레임의 선두 위치에 제어 심벌을 부가한다. 또 여기서는 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501)에서 제어 심벌을 부가하는 경우에 대해 설명했지만, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)에서 프레임의 소정 위치에 제어 심벌을 부가하도록 하여도 좋다.
가산부(5503)는 입력한 확산율이 다른 두 개의 변조 확산 신호를 다중화하고, 다중화 후의 신호를 대역 제한 필터(5504)로 송출한다. 대역 제한 필터(5504)에 의해 대역 제한된 다중화 신호는 무선부(5505)에 의해 소정의 무선 처리가 실시된 후, 증폭기(5506)를 거쳐 안테나(5507)로부터 송신된다.
스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501) 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)는 도 57에 나타내는 바와 같이 구성되어 있다. 여기서, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501)와 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)는 확산율이 다른 것을 제외하고, 거의 동일한 구성이기 때문에 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501)의 구성에 대해 설명한다.
스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501)는 송신 디지털 신호 D1을 채널 1용 변조·확산부(5601) 및 채널 2용 변조·확산부(5602)에 입력한다. 채널 1용 변조·확산부(5601)는 송신 디지털 신호 D1에 대해, 예컨대, QPSK나 16QAM 등의 변조 처리를 실시한 후, 확산 처리를 행함으로써, 1심벌을 4칩으로 확산한다. 마찬가지로 채널 2용 변조·확산부(5602)는 송신 디지털 신호 D1에 대해, 예컨대, QPSK나 16QAM 등의 변조 처리를 실시한 후, 채널 1용 변조·확산부(5601)와 상관값이 거의 0인 확산 부호를 이용해서 확산 처리를 함으로써, 1심벌을 4칩으로 확산한다.
또한, 채널 1용 변조·확산부(5601, 5602)는 프레임 구성 신호 S1에 따라 프레임의 선두 위치에 제어 심벌을 부가한다. 가산부(5603)에서는, 채널 1용 변조· 확산부(5601)에 의해 얻어진 신호와 채널 2용 변조·확산부(5602)에 의해 얻어진 신호가 다중화된다.
이와 같이 하여, 서로 직교하고, 또한 동일한 확산율로 되는 확산 부호를 이용해서 부호 분할 다중화된 복수 채널 분량의 신호가 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5501)로부터 출력된다. 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)는 확산율로서 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5601)의 2배의 확산 부호를 이용하고, 또한 제어 심벌을 부가하지 않는 점을 제외하고, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(5601)와 거의 마찬가지의 처리를 행하고, 복수 채널 분량의 부호 분할 다중 신호를 형성한다.
도 58에, 송신 장치(5500)에 의해 송신된 신호를 수신 복조하는 본 실시예에 있어서의 수신 장치(5700)의 구성을 나타낸다. 수신 장치(5700)는 안테나(5701)에서 수신한 수신 신호에 대하여 무선부(5702)에 의해 소정의 무선 처리를 행한다. 무선 처리 후의 신호는 지연부(5703)를 거쳐 감산부(5704)로 송출되고, 또한 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706) 및 왜곡 추정부(5708)로 송출된다.
스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706)는 입력 신호에 대해 송신측의 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(5502)와 역의 처리를 행함으로써, 확산 전의 디지털 신호를 얻는다. 이 스펙트럼 확산 통신 방식 B에 대한 복조 신호는 그대로 복조 신호로서 출력되고, 또한 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호 재생부(5707)로 송출된다.
스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호 재생부(5707)는 일단 복조된 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호에 대해 다시 스펙트럼 확산 통신 방식 B에 의한 확산 변조 처리를 행함으로써, 스펙트럼 확산 통신 방식 B에 대한 레플리카 신호를 형성한다.
이 때, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호 재생부(5707)는 왜곡 추정부(5708)에 의해 제어 심벌을 이용해서 추정된 전송로 왜곡 정보를 사용하여 레플리카 신호를 형성함으로써, 전송 시의 왜곡량을 포함한 레플리카 신호를 형성한다. 실제로는, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호 재생부(5707)는 일단 복조된 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호에 대해 재확산하고, 전송로 왜곡 정보를 이용해서 재변조하는 것으로 레플리카 신호를 형성한다. 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호 재생부(5707)는 형성한 레플리카 신호를 감산부(5704)로 송출한다.
감산부(5704)에서는, 지연부(5703)에 의해, 레플리카 신호를 형성하는 시간만큼 지연된 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조 신호와 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호의 다중 신호로부터, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호 재생부(5707)에 의해 얻어진 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호의 레플리카 신호가 감산됨으로써, 스펙트럼 확산 통신 방식 A에서 확산 변조된 확산 변조 신호만이 추출된다.
추출된 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 확산 변조 신호는 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705)에 의해 복조됨으로써, 확산 전의 디지털 신호로 된다.
이와 같이 하여, 수신 장치(5700)에 따르면, 각각 확산율이 다른 스펙트럼 확산 방식을 이용해서 확산된 확산 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 전송한 경우에도, 이들 확산율이 다른 스펙트럼 확산 방식으로 확산된 신호를 분리하 여, 각각 복조할 수 있게 된다.
이와 관련하여, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705) 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706)는, 예컨대, 도 59에 나타내는 바와 같이 구성하면 좋다. 여기서는 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705)의 경우에 대해 설명한다. 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705)는 감산부(5704)에 의해 추출된 스펙트럼 확산 방식 A에서 확산 변조된 신호를 동기부(5801), 채널 1 역확산부(5803) 및 채널 2 역확산부(5804)에 입력한다.
동기부(5801)는 입력 신호에 부가되는 동기용 신호에 근거해서 역확산 타이밍을 검출하고, 검출한 역확산 타이밍 신호를 채널 1 부호 발생부(5802) 및 채널 2 부호 발생부(5805)로 송출한다. 채널 1 부호 발생부(5802) 및 채널 2 부호 발생부(5805)는 역확산 타이밍 신호에 따른 타이밍에서 각각 채널 1용으로 이용되는 확산 부호 및 채널 2용으로 이용되는 확산 부호를 발생하고, 이들 채널 1 역확산부(5803) 및 채널 2 역확산부(5804)로 송출한다. 채널 1 역확산부(5803) 및 채널 2 역확산부(5804)에 의해 얻어진 역확산 후의 신호는 각각 채널 1 복조부(5806) 및 채널 2 복조부(5807)에 의해 복조되고, 그 결과 채널 1 및 채널 2의 디지털 신호로 된다.
또, 도 59에서는, 2채널 분량의 확산 변조 신호를 복조하는 구성에 대해 설명했지만, 채널수는 2로 한정되는 것이 아니라, 임의의 수를 선정할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 예컨대, 1채널 분량의 확산 변조 신호를 복조하는 경우의 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705) 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706) 의 구성예를 도 60에 나타낸다.
여기서는 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705)의 경우에 대해 설명한다. 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705)는 감산부(5704)에 의해 추출된 스펙트럼 확산 방식 A에서 확산 변조된 신호를 동기부(5901), 채널 1 역확산부(5903)에 입력한다.
동기부(5901)는 입력 신호에 부가되어 있는 동기용 신호에 근거해서 역확산 타이밍을 검출하고, 검출한 역확산 타이밍 신호를 채널 1 부호 발생부(5902)로 송출한다. 채널 1 부호 발생부(5902)는 역확산 타이밍 신호에 따른 타이밍에서 채널 1용으로 이용되는 확산 부호를 발생하고, 이들을 채널 1 역확산부(5903)로 송출한다. 채널 1 역확산부(5903)에 의해 얻어진 역확산 후의 신호는 채널 1 복조부(5904)에 의해 복조되고, 그 결과 채널 1의 디지털 신호로 된다.
이러한 구성에 부가하여, 본 실시예의 경우, 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 송신 파워를 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 송신 파워보다도 크게 하도록 되어 있다. 구체적으로는, 도 61의 I-Q 평면으로 나타낸 경우(여기서는, QPSK 변조 처리를 행한 경우에 대해 설명함), 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호점(6201)의 원점으로부터의 거리 rB가 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 신호점(6202)의 원점부터의 거리 rA보다도 커지도록, 즉 rB>rA로 되도록 한다. 즉, 본 실시예에서는, 레플리카 신호를 형성하는 대상으로 되는 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 송신 전력을 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 송신 전력보다도 크게 한다.
이에 따라, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706) 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호 재생부(5707)에 의해 형성하는 스펙트럼 확산 통신 방식 B에 대한 레플리카 신호를 더욱 양호한 정밀도로 할 수 있다.
이에 대하여 구체적으로 설명한다. 도 58의 수신 장치(5700)에서, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706)에 입력되는 신호는 스펙트럼 확산 통신 방식 A와 스펙트럼 확산 통신 방식 B에 의해 각각 변조 확산된 신호가 다중화된 수신 직교 베이스 밴드 신호이다.
따라서, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706)에서, 스펙트럼 확산 통신 방식 B에 대응하는 확산 부호를 이용해서 역확산 처리를 행할 때에, 스펙트럼 확산 통신 방식 B에 대응하는 확산 부호와 스펙트럼 확산 통신 방식 A에 대응하는 확산 부호의 상호 상관이 크면, 스펙트럼 확산 통신 방식 B에 의해 확산된 신호만을 고정밀도로 분리할 수가 없게 된다.
이를 피하기 위해, 본 실시예에서는, 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호 파워를 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 신호 파워보다도 크게 함으로써 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호와 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 신호의 상관을 낮게 하여 역확산 정밀도를 향상시키고, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706)에서 스펙트럼 확산 방식 B에 의해 확산된 신호만을 고정밀도로 추출한다. 이에 따라, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조 신호 재생부(5707)에서 고정밀도의 레플리카 신호를 형성할 수 있으므로, 감산부(5704)에서도 스펙트럼 확산 통신 방식 A에 의해 확산된 신호를 고정밀도로 추출할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는, 수신 장치(5700)에서, 수신 다중화 신호로부터 확산율이 다른 확산 신호를 분리하는데 있어서, 우선 확산율이 큰 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호를 역확산에 의해 분리하도록 했다. 여기서, 확산율이 큰 확산 신호 쪽의 확산 이득이 크므로, 최초로 분리하는 확산 신호(스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호)의 분리 정밀도가 높다. 그 결과, 레플리카 신호의 정밀도가 향상하므로, 다음에 추출되는 확산율이 작은 확산 신호(스펙트럼 확산 통신 방식 A의 신호)의 분리 정밀도도 향상되게 된다. 그 결과, 모든 확산 신호를 양호한 정밀도로 분리 복조할 수 있게 된다.
이상의 구성에 따르면, 송신측에서, 확산율이 다른 스펙트럼 확산 통신 방식의 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화해서 송신하고, 수신측에서, 다중화한 신호 중 어느 하나에 신호를 역확산한 후 재확산하는 것으로 레플리카 신호를 형성하고, 다중 신호로부터 레플리카 신호를 감산하도록 해서 다중화된 신호를 분리 추출하도록 함으로써, 다중화한 신호의 어느 쪽도 복조할 수 있다. 그 결과, 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
이와 관련하여, 본 실시예에서 설명한 다중화 신호 중 감산을 위한 레플리카 신호를 형성하는 쪽의 신호의 송신 전력을 다른 다중 신호의 송신 전력보다도 크게 하는 방법은 상술한 다른 실시예나 후술하는 실시예에 적용한 경우에도 효과가 있다.
예컨대, 실시예 3에서 설명한 동일 주파수 대역에, 정보 변조 신호와 스펙트럼 확산 통신 방식의 변조 신호를 다중화하는 경우를 적용한 경우에 대해 설명한 다. 여기서 정보 변조 신호의 신호점을 도 61의 6202, 스펙트럼 확산 통신 방식의 변조 신호의 신호점을 6201로 하고, 스펙트럼 확산 통신 방식의 신호점(6201)과 원점으로부터의 거리를 rB, 정보 변조 신호의 신호점(6202)과 원점으로부터의 거리를 rA로 한다. 이 때, rB>rA로 한다. 즉, 레플리카 신호 형성의 대상으로 되는 스펙트럼 확산 통신 방식의 송신 전력을 정보 변조의 송신 전력보다도 크게 한다.
이에 따라, 스펙트럼 확산 신호에 대해 방해로 되는 정보 신호와의 상관이 작게 되기 때문에, 도 19의 스펙트럼 확산 복조부(1803)로부터 얻어진 정보 신호의 수신 특성이 향상되게 된다. 그 결과, 스펙트럼 확산 복조부(1803)에서의 역확산 정밀도를 향상시킬 수 있으므로, 스펙트럼 확산된 신호만을 고정밀도로 추출할 수 있다. 따라서, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생부(1805)에서, 고정밀도의 레플리카 신호를 형성할 수 있으므로, 감산부에서도 정보 변조 신호를 고정밀도로 추출할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서 설명한 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 생성한 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화한 경우에, 확산율이 큰 신호로부터 순서대로 분리 복조하는 방법은 후술하는 실시예에 적용한 경우에도 마찬가지의 효과를 얻을 수 있다.
또 본 실시예에서는, 도 59에 나타내는 바와 같이, 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 신호를 복조하는 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705)와 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호를 복조하는 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706)의 양쪽을 마련한 수신 장치(5700)에 대해 설명했지만, 반드시 다중화된 신호를 모두 복조하 는 복조부를 마련할 필요는 없다. 예컨대, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 복조부(5705)만을 마련하면 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 신호만을 수신 복조하는 전용 수신 장치를 얻을 수 있고, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 복조부(5706)만을 마련하면 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호만을 수신 복조하는 전용 수신 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 어느 쪽도 2채널 분량의 신호를 송수신하는 경우에 대해 설명했지만, 채널수는 임의로 선정할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 예컨대, 스펙트럼 확산 통신 방식 A, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 각각 3채널 이상 다중화하여도 좋다.
또한, 본 실시예에서는, 스펙트럼 확산 통신 방식 A, 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 2방식 다중으로 설명했지만 이것에 한정되는 것이 아니라, 확산율이 다른 스펙트럼 확산 통신 방식을 3방식 이상 다중화하여도 좋다. 또한, 동시에 확산되어 있지 않은, 즉 스펙트럼 확산 통신 방식이 아닌 변조 신호를 동시에 다중화하여도 좋다.
(실시예 14)
본 실시예에서는, 동일 주파수 대역에, 각각 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 형성한 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 다중화하여 송신하는 송신 장치 및 그 다중화 송신 신호를 수신 복조하는 수신 장치를 제안한다. 본 실시예에서는, 확산 부호에 의해 확산한 칩을 주파수축 방향의 서브캐리어에 걸쳐 확산하 는, 이른바 주파수 영역 확산을 행하는 것으로 한다.
도 62에 본 실시예에 있어서의 주파수-시간 축 상에서의 프레임 구성예를 나타낸다. 도 62에서, 하나의 프레임은 1심벌에 상당하는 것으로 한다. 도면으로부터도 알 수 있듯이, 1심벌이 주파수축 방향으로 확산되어 있다.
본 실시예에서는, 도 62(a)에 나타내는 OFDM-확산 변조 방식 A의 신호와 도 62(b)에 나타내는 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화되어 송신된다. 여기서, 도 62(a)에 나타내는 OFDM-확산 변조 방식 A와 도 62(b)에 나타내는 OFDM-확산 변조 방식 B를 비교한 경우, OFDM-확산 변조 방식 B의 확산율 쪽이 OFDM-확산 변조 방식 A의 확산율보다도 크게 되어 있다. 그 결과, 동일 기간에 전송되는 심벌 수는 OFDM-확산 변조 방식 A쪽이 OFDM-확산 변조 방식 B의 2배로 된다.
또한, OFDM-확산 변조 방식 A의 프레임에는, 시간 방향에 걸쳐 제어 심벌이 배치되어 있고, 또한 OFDM-확산 변조 방식 B의 프레임에서의 제어 심벌에 대응하는 위치에는 가드 심벌(즉, 어떤 신호도 배치되어 있지 않은 구간)이 배치되어 있다. 이에 따라, 전파로 추정이나 동기 처리 시의 본래로 되는 제어 심벌을 수신측에서 용이하고, 또한 고정밀도로 출력할 수 있게 되어 있다.
다음에, 이와 같이 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 형성한 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 다중화하여 송신하는 송신 장치의 구성을, 도 63에 나타낸다. 송신 장치(6200)는 제 1 송신 디지털 신호 D1을 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(6201)에 입력하고, 또한 제 2 송신 디지털 신호 D2를 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(6202)에 입력한다. 또한, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(6201) 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(6202)에는, 도 62에 나타내는 것과 같은 프레임을 형성하기 위한 프레임 정보로 되는 프레임 구성 신호 S1이 입력된다.
스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(6201)는 제 1 송신 디지털 신호 D1에 대해, 예컨대, QPSK나 16QAM 등의 변조를 실시한 후, 1심벌을 4칩으로 확산 처리함으로써 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 직교 베이스 밴드 신호를 형성한다. 한편, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(6202)는 제 2 송신 디지털 신호 D2에 대해, 예컨대, QPSK나 16QAM 등의 변조를 실시한 후, 1심벌을 8칩으로 확산 처리함으로써 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 직교 베이스 밴드 신호를 형성한다. 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(6201) 및 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(6202)는 확산 처리 후의 신호를 가산부(6203)로 송출한다.
이와 관련하여, 도 62에 나타내는 바와 같이, 프레임 구성 신호 S1에 따라, 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(6201)에서는 프레임의 소정 위치에 제어 심벌을 부가하고, 또한 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(6202)에서는 제어 심벌에 대응하는 위치에 가드 심벌(널(null) 신호)을 배치한다. 또, 여기서는 스펙트럼 확산 통신 방식 A 변조부(6201)에서, 제어 심벌을 부가하는 경우에 대해 설명했지만, 스펙트럼 확산 통신 방식 B 변조부(6202)에서 프레임의 소정 위치에 제어 심벌을 부가하도록 하여도 좋다.
가산부(6203)는 입력한 확산율이 다른 두 개의 변조 확산 신호를 다중화한 다. 다중화된 신호는 직렬 병렬 변환부(S/P)(6204)에 의해 직렬 병렬 변환되고, 계속되는 역이산 푸리에 변환부(idft)(6205)에 의해 역이산 푸리에 변환 처리가 실시된다. 이에 따라, 확산 후의 칩이 주파수축 방향으로 복수의 서브캐리어에 걸쳐 확산되고, 도 62에 나타내는 것과 같은 프레임 구성으로 되는 OFDM-확산 변조 방식 A의 신호와 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 송신 신호가 형성된다. 이 다중화 송신 신호는 무선부(6206)에 의해 소정의 무선 처리가 실시된 후, 증폭기(6207)를 거쳐 안테나(6208)로부터 송신된다.
도 64에, 송신 장치(6200)에 의해 송신된 신호를 수신 복조하는 본 실시예에서의 수신 장치(6300)의 구성을 나타낸다. 수신 장치(6300)는 안테나(6301)로 수신한 수신 신호에 대하여 무선부(6302)에 의해 소정의 무선 처리를 행한다. 무선 처리 후의 신호는 이산 푸리에 변환부(dft)(6303)에 의해 푸리에 변환 처리가 실시된 후, 직렬 병렬 변환부(P/S)(6304)에 의해 직렬 병렬 변환이 실시됨으로써, 주파수축 방향으로 확산된 칩이 본래의 부호 분할 다중 신호로 복귀된다.
부호 분할 다중 신호는 지연부(6305)를 거쳐 감산부(6306)로 송출되고, 또한 스펙트럼 확산 방식 B 복조부(6308) 및 왜곡 추정부(6310)로 송출된다.
스펙트럼 확산 방식 B 복조부(6308)는 입력 신호에 대해 송신측의 스펙트럼 확산 방식 B 변조부(6202)와 역의 처리를 행함으로써, 확산 전의 디지털 신호를 얻는다. 이 스펙트럼 확산 방식 B의 복조 신호는 그대로 복조 신호로서 출력되고, 또한 스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호 재생부(6309)로 송출된다.
스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호 재생부(6309)는 일단 복조된 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 신호에 대해 다시 스펙트럼 확산 방식 B에 의한 확산 변조 처리를 행함으로써, 스펙트럼 확산 방식 B에 대한 레플리카 신호를 형성한다. 이 때 스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호 재생부(6309)는 왜곡 추정부(6310)에 의해 제어 심벌을 이용해서 추정된 전송로 왜곡 정보를 사용하여 레플리카 신호를 형성함으로써, 전송 시의 왜곡량을 포함한 레플리카 신호를 형성한다. 실제로는, 스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호 재생부(6309)는 일단 복조된 스펙트럼 확산 방식 B에 대한 신호에 대해 재확산하고, 전송로 왜곡 정보를 이용해서 재변조하는 것으로 레플리카 신호를 형성한다. 스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호 재생부(6309)는 형성한 레플리카 신호를 감산부(6306)로 송출한다.
감산부(6306)에서는, 지연부(6305)에 의해, 레플리카 신호를 형성하는 시간만큼 지연된 스펙트럼 확산 방식 A 변조 신호와 스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호의 다중 신호로부터, 스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호 재생부(6309)에 의해 얻어진 스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호의 레플리카 신호가 감산됨으로써, 스펙트럼 확산 방식 A에서 확산 변조된 확산 변조 신호만이 추출된다.
추출된 스펙트럼 확산 방식 A의 확산 변조 신호는 스펙트럼 확산 방식 A 복조부(6307)에 의해 복조됨으로써, 확산 전의 디지털 신호로 된다.
이와 같이 하여, 수신 장치(6300)에 따르면, 각각 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 형성한 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신한 경우에도, 이들 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 분리하여, 각각 복조할 수 있게 된다.
이와 관련하여, 스펙트럼 확산 통신 변조 방식 A 변조부(6201) 및 스펙트럼 확산 통신 변조 방식 B 변조부(6202)를, 도 57에 나타내는 바와 같이 구성하는 것으로, 다른 확산 부호를 이용해서 복수 채널 분량의 신호를 부호 분할 다중화하여도 좋다. 이 경우, 수신 장치(6300)의 스펙트럼 확산 방식 A 복조부(6307) 및 스펙트럼 확산 방식 B 복조부(6308)의 구성을, 도 58에 나타내는 바와 같이, 복수 채널 분량의 확산 신호를 역확산 및 복조할 수 있는 구성으로 하면 좋다.
이러한 구성에 부가하여, 본 실시예의 경우도 실시예 13과 마찬가지로, 스펙트럼 확산 방식 B의 송신 파워를, 스펙트럼 확산 방식 A의 송신 파워보다도 크게 하도록 되어 있다. 이에 따라, 스펙트럼 확산 방식 B 복조부(6308)에서, 스펙트럼 확산 방식 B에 대응하는 확산 부호를 이용해서 역확산 처리를 할 때에, 스펙트럼 확산 방식 B에 대응하는 확산 신호와 스펙트럼 확산 방식 A에 대응하는 확산 신호의 상관을 작게 할 수 있으므로, 스펙트럼 확산 방식 B에 의해 확산된 신호만을 고정밀도로 분리할 수 있게 된다.
그 결과, 스펙트럼 확산 방식 B 복조부(6308)에서 스펙트럼 확산 방식 B에 의해 확산된 신호만을 고정밀도로 추출할 수 있게 되므로, 스펙트럼 확산 방식 B 변조 신호 재생부(6309)에서 고정밀도의 레플리카 신호를 형성할 수 있으므로, 감산부(6306)에서도 스펙트럼 확산 방식 A에 의해 확산된 신호를 고정밀도로 추출할 수 있게 된다.
또한, 수신 장치(6300)에서, 수신 다중화 신호로부터 확산율이 다른 OFDM-확산 변조 신호를 분리하는데 있어, 우선 확산율이 큰 OFDM-확산 변조 신호를 역확산 에 의해 분리하도록 했다. 여기서, 확산율이 큰 OFDM-확산 변조 신호 쪽의 확산 이득이 크기 때문에, 최초로 분리하는 OFDM-확산 변조 신호(스펙트럼 확산 통신 방식 B를 이용한 OFDM-확산 변조 신호)의 분리 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 그 결과, 레플리카 신호의 정밀도가 향상하므로, 다음에 추출되는 확산율이 작은 OFDM-확산 변조 신호(스펙트럼 확산 통신 방식 A를 이용한 OFDM-확산 변조 신호)의 분리 정밀도도 향상되게 된다. 그 결과, 모든 OFDM-확산 변조 신호를 양호한 정밀도로 분리 복조할 수 있게 된다.
이상의 구성에 따르면, 송신 측에서, 각각 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 형성한 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 다중화해서 송신하고, 수신측에서, 다중화한 신호 중 어느 하나의 신호를 역확산한 후 재확산하는 것으로 레플리카 신호를 형성하고, 다중 신호로부터 레플리카 신호를 감산하도록 하여 다중화된 신호를 분리 추출하도록 함으로써, 다중화한 신호 중의 어느 쪽도 복조할 수 있다. 그 결과, 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 제어 심벌을 제외하는 모든 주파수-시간 축의 프레임에서, 확산율이 다른 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 다중화하는 방법에 대해 설명했지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 주파수-시간 축이 어느 일부의 특정 프레임에서만 다중화하도록 하여도 좋다. 즉, 다른 프레임은 OFDM 방식의 단독 신호 또는 확산율이 다른 것을 다중화하지 않는 OFDM-확산 변조 방식의 단독 신호로 하는 것이 생각된다. 이것은 후술하는 실시예 15의 경우도 마찬가지이다.
또한, 본 실시예에서는, 도 64에 나타내는 바와 같이, 스펙트럼 확산 방식 A 의 신호를 복조하는 스펙트럼 확산 방식 A 복조부(6307)와 스펙트럼 확산 방식 B의 신호를 복조하는 스펙트럼 확산 방식 B 복조부(6308)의 양쪽을 마련한 수신 장치에 대해 설명했지만, 반드시 다중화된 신호를 모두 복조하는 복조부를 마련할 필요는 없다. 예컨대, 스펙트럼 확산 방식 A 복조부(6307)만을 마련하면 OFDM-확산 변조 방식 A의 신호만을 수신 복조하는 전용 수신 장치를 얻을 수 있고, 스펙트럼 확산 방식 B 복조부(6308)만을 마련하면 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호만을 수신 복조하는 전용 수신 장치를 얻을 수 있다.
또한, 본 실시예에서는, OFDM-확산 변조 방식 A, OFDM-확산 변조 방식 B의 2방식 다중으로 설명했지만 이것에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 확산율이 다른 확산 부호를 세 개 준비하여 세 개의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 형성하고, 이들을 동일 주파수 대역으로 다중화하여도, 상술한 방법에 의해 이들의 모든 OFDM-확산 변조 방식으로 전송된 신호를 분리 복조할 수 있다. 이것은 후술하는 실시예 15의 경우도 마찬가지이다.
(실시예 15)
상술한 실시예 14에서는, 각각 확산율이 다른 확산 부호를 이용하고, 또한 주파수축 방향에 걸쳐 칩을 확산함으로써 얻은 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하는 송신 장치 및 수신 장치를 제안했지만, 본 실시예에서는, 각각 확산율이 다른 확산 부호를 이용하고, 또한 시간 축 방향에 걸쳐 칩을 확산하는(소위, 시간 영역 확산하는) 것에 의해 얻은 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하는 송신 장치 및 수신 장치를 제안한다.
도 65에, 본 실시예에서의 주파수-시간 축 상에서의 프레임 구성예를 나타낸다. 도 65에서, 하나의 프레임은 1심벌에 상당하는 것으로 한다. 도면으로부터도 알 수 있듯이, 1심벌이 시간 축 방향으로 확산되어 있다.
본 실시예에서는, 도 65(a)에 나타내는 OFDM-확산 변조 방식 A의 신호와 도 65(b)에 나타내는 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화되어 송신된다. 여기서, 도 65(a)에 나타내는 OFDM-확산 변조 방식 A와 도 65(b)에 나타내는 OFDM-확산 변조 방식 B를 비교한 경우, OFDM-확산 변조 방식 B의 확산율 쪽이 OFDM-확산 변조 방식 A의 확산율보다도 크게 되어 있다(본 실시예의 경우, 2배). 그 결과, 동일 기간에 전송되는 심벌 수는 OFDM-확산 변조 방식 A 쪽이 OFDM-확산 변조 방식 B의 2배로 된다.
또한, OFDM-확산 변조 방식 A의 프레임에는, 시간 방향에 걸쳐 제어 심벌이 배치되어 있고, 또한 OFDM-확산 변조 방식 B의 프레임에서의 제어 심벌에 대응하는 위치에는 가드 심벌이 배치되어 있다. 이에 따라, 전파로 추정이나 동기 처리 시의 본래로 되는 제어 심벌을 수신측에서 용이하고, 또한 고정밀도로 출력할 수 있게 되어 있다.
다음에, 이와 같이 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 형성한 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 다중화하여 송신하는 송신 장치의 구성을 도 66을 이용해서 설명한다. 송신 장치(6500)는 제 1 송신 디지털 신호 D1을 변조부(6501) 에 입력하고, 또한 제 2 송신 디지털 신호 D2를 변조부(6502)에 입력한다. 또한 변조부(6501) 및 변조부(6502)에는, 도 65에 나타내는 것과 같은 프레임을 형성하기 위한 프레임 정보로 되는 프레임 구성 신호 S1이 입력된다. 변조부(6501, 6502)는 입력 신호에 대해 QPSK나 16QAM의 변조 처리를 실시하고, 변조 후의 신호는 직렬 병렬 변환부(S/P)(6503, 6504)를 거쳐 확산 방식 A 확산부(6505) 및 확산 방식 B 확산부(6506)로 송출된다.
확산 방식 A 확산부(6505)는 입력 병렬 신호의 1심벌을, 예컨대, 4칩으로 확산한다. 이에 대하여 확산 방식 B 확산부(6506)는 입력 병렬 신호의 1심벌을, 예컨대, 8칩으로 확산한다. 확산 방식 A 확산부(6505) 및 확산 방식 B 확산부(6506)로부터 출력되는 확산후의 병렬 신호는 가산부(6509)에 의해 다중화된다.
또한, 가산부(6509)에는, 프레임 구성 신호 S1에 따라 제어 심벌 발생부(6507)에서 발생된 제어 심벌이 직렬 병렬 변환부(S/P)(6508)를 거쳐 입력되고, 이 직렬 병렬 변환된 제어 심벌이 확산 방식 A 확산부(6505) 및 확산 방식 B 확산부(6506)로부터 출력되는 확산 후의 병렬 신호와 함께 다중화된다. 다중화된 신호는 역이산 푸리에 변환부(idft)(6510)에 의해 역이산 푸리에 변환 처리가 실시된다.
이에 따라, 확산 후의 칩이 시간 축 방향으로 확산되고, 도 65에 나타내는 것과 같은 프레임 구성으로 되는 OFDM-확산 변조 방식 A의 신호와 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 송신 신호가 형성된다. 이 다중화 송신 신호는 무선부(6511)에 의해 소정의 무선 처리가 실시된 후, 증폭 기(6512)를 거쳐 안테나(6513)로부터 송신된다.
도 67에, 송신 장치(6500)에 의해 송신된 신호를 수신 복조하는 본 실시예에서의 수신 장치(6600)의 구성을 나타낸다. 수신 장치(6600)는 안테나(6601)에서 수신한 수신 신호에 대하여 무선부(6602)에 의해 소정의 무선 처리를 행한다. 무선 처리 후의 신호는 이산 푸리에 변환부(dft)(6603)에 의해 푸리에 변환 처리가 실시된 후, 지연부(6604)를 거쳐 감산부(6605)에 입력되고, 또한 확산 방식 B 역확산부(6609) 및 직렬 병렬 변환부(P/S)(6613)에 입력된다.
스펙트럼 확산 방식 B 역확산부(6609)는 입력 신호에 대해 송신측의 스펙트럼 확산 방식 B 확산부(6506)와 역의 처리를 행한다. 역확산 후의 신호는 직렬 병렬 변환부(P/S)(6610)에 의해 직렬 병렬 변환 처리되고, 계속되는 복조부(6611)에 의해 복조된 후, 그대로 복조 신호로서 출력되며, 또한 역확산 방식 B 신호 재생부(6612)에 입력된다. 한편, 직렬 병렬 변환부(P/S)(6613)에 의해 직렬 병렬 변환된 신호는 전송로 왜곡 추정부(6614)에 입력된다. 전송로 왜곡 추정부(6614)에서는, 제어 심벌에 근거해서 전송로 왜곡을 추정하고, 추정한 전송로 왜곡 정보를 확산 방식 B 신호 재생부(6612)로 송출한다. 이와 관련하여, 제어 심벌은 확산 처리되어 있지 않으므로, 역확산 처리를 실시하는 일없이, 전송로 왜곡 추정부(6614)로 이용할 수 있다.
스펙트럼 확산 방식 B 신호 재생부(6612)는 일단 복조된 스펙트럼 확산 방식 B의 신호에 대해, 다시 변조 처리, 직렬 병렬 변환 처리 및 확산 방식 B에서의 확산 처리를 행함으로써, 스펙트럼 확산 방식 B에 대한 레플리카 신호를 형성한다. 이 때, 확산 방식 B 신호 재생부(6612)는 전송로 왜곡 추정부(6614)로부터의 전송로 왜곡 정보를 사용하여 레플리카 신호를 형성함으로써, 전송 시의 왜곡량을 포함한 레플리카 신호를 형성한다. 확산 방식 B 신호 재생부(6612)는 형성한 레플리카 신호를 감산부(6605)로 송출한다.
감산부(6605)에서는, 지연부(6604)에 의해, 레플리카 신호를 형성하는 시간만큼 지연된 스펙트럼 확산 방식 A의 신호와 스펙트럼 확산 방식 B의 신호의 다중 신호로부터, 확산 방식 B 신호 재생부(6612)에 의해 얻어진 스펙트럼 확산 방식 B의 레플리카 신호가 감산됨으로써, 스펙트럼 확산 방식 A에서 확산 변조된 확산 변조 신호만이 추출된다.
추출된 스펙트럼 확산 방식 A의 확산 변조 신호는, 확산 방식 A 역확산부(6606)에 의해, 확산 방식 A 확산부(6505)와 같은 확산 부호를 이용해서 역확산 처리됨으로써, 역확산 후의 병렬 신호로 된다. 이 병렬 신호는 직렬 병렬 변환부(P/S)(6607)를 거쳐 복조부(6608)에 입력되고, 복조부(6608)에 의해 복조 신호로 된다.
이와 같이 하여, 수신 장치(6600)에 따르면, 각각 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 시간 축 확산하여 형성한 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신한 경우에도, 이들 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 분리하여, 각각 복조할 수 있게 된다.
여기서 다중화되는 OFDM-확산 변조 방식 A, 또는 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호를 복수 채널로 구성하면, 더욱 전송 정보량을 증가시킬 수 있다. 이와 같이 하기 위해서는, 예컨대, OFDM-확산 변조 방식 A의 신호를 형성하는, 도 66에 나타내는 변조부(6501), 직렬 병렬 변환부(S/P)(6503) 및 확산 방식 A 확산부(6505)를, 도 68에 나타내는 바와 같이 구성하면 좋다. 이것은 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호를 형성하는 변조부(6502), 직렬 병렬 변환부(S/P)(6504) 및 확산 방식 B 확산부(6506)에 대해서도 마찬가지이므로, 이하에서는 OFDM-확산 변조 방식 A의 신호를 형성하는 경우에 대해 설명한다.
도 68에서, 제 1 송신 디지털 신호 D1이 채널수만큼(도 68에서는 2 채널 분량)만 준비된 복수 계통의 채널 변조부(6701, 6702), 직렬 병렬 변환부(S/P)(6703, 6704), 채널 확산부(6705, 6706)를 거쳐 가산부(6707)로 송출된다. 여기서, 채널 1 확산부(6705)와 채널 2 확산부(6706)에서는, 각각 확산율이 같고 또한 상호 상관이 거의 없는 확산 부호를 이용한 확산 처리가 행해진다. 가산부(6707)에 의해 다중화되어 얻어진 복수 채널 분량의 부호 분할 다중 신호는 도 66의 가산부(6509)로 송출된다.
이와 같이, 복수 채널로 구성된 OFDM-확산 변조 방식 A, 또는 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호를 복조하는 경우에는, 예컨대, 도 67에 나타내는 확산 방식 A 역확산부(6606), 직렬 병렬 변환부(P/S)(6607) 및 복조부(6608)를 도 69에 나타내는 바와 같이 구성하면 좋다. 이것은 OFDM-확산 변조 방식 B의 신호를 복조하는 확산 방식 B 역확산부(6609), 직렬 병렬 변환부(P/S)(6610) 및 복조부(6611)에 대해서도 마찬가지이므로, 이하에서는 2채널 분량의 OFDM-확산 변조 방식 A의 신호를 복조하는 경우에 대해 설명한다.
도 69에서, 채널 1 역확산부(6802) 및 채널 2 역확산부(6803)에는, 감산부(6605)로부터의 출력 신호가 입력된다. 채널 1 역확산부(6802) 및 채널 2 역확산부(6803)는 채널 1 부호 발생부(6801) 및 채널 2 부호 발생부(6804)로부터 입력되는 확산 부호를 이용해서 역확산 처리를 행한다. 채널 1 역확산부(6802)에 의해 얻어진 역확산 후의 신호는 직렬 병렬 변환부(P/S)(6805) 및 채널 1 복조부(6807)에 의해, 채널 1의 수신 디지털 신호로 된다. 마찬가지로, 채널 2 역확산부(6803)에 의해 얻어진 역확산 후의 신호는 직렬 병렬 변환부(P/S)(6806) 및 채널 2 복조부(6808)에 의해, 채널 2의 수신 디지털 신호로 된다.
이상의 구성에 따르면, 송신 측에서, 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 시간 영역 확산한 복수의 OFDM-확산 변조 방식의 신호를 다중화하여 송신하고, 수신측에서, 다중화한 신호 중 어느 하나의 신호를 역확산한 후 재확산하는 것으로 레플리카 신호를 형성하고, 다중 신호로부터 레플리카 신호를 감산하도록 하여 다중화된 신호를 분리 추출하도록 함으로써, 다중화한 신호 중의 어느 것도 복조할 수 있다. 그 결과, 데이터 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
(실시예 16)
본 실시예에서는, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하는 것에 더하여, 각 송신 상대국간의 전파 전송로 환경에 따라, 각 송신국으로의 정보 신호에 대해 OFDM 변조 처리를 실시할지 OFDM-확산 변조 처리를 실시할지를 선택하는 것을 제안한다. 이에 따라, 오류율 특성의 향상과 전송 데이터량의 증가를 양립시킬 수 있게 된다.
도 70에, 본 실시예의 개념도를 나타낸다. 도 70에서, 기지국이 단말 A∼E에 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하게 되어 있다. 여기서, 기지국으로부터 거리적으로 가까운 영역 AR1에 존재하는 단말에 대해서는, 오류 내성보다도 전송 정보량을 중시하여 OFDM 변조 처리를 실시한 정보 신호를 송신한다. 이에 대하여, 영역 AR1의 외측 영역 AR2에 존재하는 단말에 대해서는 오류율 내성이 강한 OFDM-확산 변조 처리를 실시한 정보 신호를 송신한다.
구체적으로는, 도 70(a)에 나타내는 바와 같이, 영역 AR1 내에 단말 E만이 존재하는 경우에는, 단말 E로의 정보 신호를 OFDM 변조하고, 또한 단말 A∼D로의 정보 신호를 OFDM-확산 변조하여, 이들의 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신한다. 한편, 도 70(b)에 나타내는 바와 같이, 단말 C, D가 영역 AR1 내로 이동한 경우에는, 단말 C, D, E로의 정보 신호를 OFDM 변조하고, 또한 단말 A, B로의 정보 신호를 OFDM-확산 변조하여, 이들 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신한다.
도 71 및 도 72에 기지국으로부터 송신되는 송신 신호의 프레임 구성예를 나타낸다. 도 71(a) 및 도 72(a)는 단말 A∼E가 도 70(a)에 나타내는 것과 같은 위치에 존재하는 경우의 송신 신호의 프레임 구성을 나타낸다. 한편, 도 71(b) 및 도 72(b)는 단말 A∼E가 도 70(a)에 나타내는 것과 같은 위치로 이동한 경우의 송신 신호의 프레임 구성을 나타낸다. 도 71 및 도 72 중 참조 부호 A∼E는 각 단말 A∼E로의 신호를 나타낸다.
여기서, OFDM-확산 변조 신호(OFDM-CDM 심벌)는 주파수축 방향으로 확산하여도 좋고, 시간 축 방향으로 확산하여도 좋고, 그 위에 주파수축 방향 및 시간 축 방향으로 이차원 확산하여도 좋다. OFDM 심벌은 단말이 복수일 경우에는, 도 71(b)에 나타내는 바와 같이, 각 단말로의 OFDM 신호를 시분할 다중화하여도 좋고, 도 72(b)에 나타내는 바와 같이, 복수의 캐리어를 분할하여 각 단말에 할당하도록 하여도 좋다.
이와 관련하여, 도 70, 도 71, 도 72에서는, 설명을 간단화하기 위해, 기지국에 가까운 단말에 대해 전송량이 많은 OFDM 변조 처리를 실시한 신호를 송신하고, 기지국으로부터 먼 단말에 대해 오류 내성이 강한 OFDM-확산 변조 처리를 실시한 신호를 송신하는 경우에 대해 설명했지만, 실제로는 이하에 설명하는 바와 같이 전파 전송 환경에 따라 변조 처리를 선택하게 되어 있다.
도 73에 본 실시예의 기지국의 구성을 나타낸다. 기지국은 각 단말로의 정보 신호를 OFDM 방식 병렬 신호 생성부(7201) 및 OFDM 확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(7202)에 각각 입력한다. OFDM 방식 병렬 신호 생성부(7201) 및 OFDM 확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(7202)는 변조 선택 수단으로서의 프레임 구성 신호 생성부(7203)에 의해 생성된 프레임 구성 신호에 따라, 대응하는 단말의 정보 신호를 처리한다. 예컨대, 도 70(a)에 나타내는 바와 같은 상태이면, OFDM 방식 병렬 신호 생성부(7201)는 단말 E로의 정보 신호만을 처리하고, OFDM 확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(7202)는 단말 A∼D로의 정보 신호를 처리한다.
OFDM 방식 병렬 신호 생성부(7201) 및 OFDM 확산 변조 방식 병렬 신호 생성부(7202)에 의해 생성된 각 신호는 가산부(7204)에 의해 가산되고, 계속되는 역이산 푸리에 변환부(idft)(7205)에 의해 역이산 푸리에 변환 처리가 실시된다. 이에 따라, 전파 전송 환경에 따라 OFDM 변조 처리 또는 OFDM-확산 변조 처리가 선택된 각 단말로의 정보 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된다. 역푸리에 변환 처리 후의 신호는 무선부(7206), 증폭기(7207)를 거쳐 안테나(7208)로부터 송신된다.
한편, 수신계에서는, 안테나(7208)에서 수신된 단말로부터의 신호가 무선부(7209)를 거쳐 복조부(7210)에 입력된다. 복조부(7210)에 의해 복조된 수신 데이터는 방식 결정부(7211)에 입력된다. 여기서 수신 데이터는, 예컨대, 도 75에 나타내는 바와 같은 프레임 구성으로 되어 있고, 방식 결정부(7211)는 각 단말로부터의 요구 정보 및 전파 전송 환경 추정 정보에 근거해서, 각 단말에 정보 신호를 송신하는지 여부와, 송신하는 것이면 OFDM 변조 신호를 송신할지 OFDM-확산 변조 신호를 송신할지를 결정하고, 결정 결과를 프레임 구성 신호 생성부(7203)로 송출한다.
다음에, 단말의 구성을 도 74에 나타낸다. 단말은 안테나(7301)에서 수신한 수신 신호에 대해 무선부(7302)에 의해 소정의 무선 처리를 행한다. 무선 처리 후의 신호는 이산 푸리에 변환부(dft)(7303)에 의해 푸리에 변환 처리가 실시된 후, 지연부(7304)를 거쳐 감산부(7305)에 입력되고, 또한 OFDM-확산 방식 복조부(7307), 전송로 왜곡 추정부(7308) 및 전파 전송 환경 추정부(7309)에 입력된다.
OFDM-확산 방식 복조부(7307)는 수신 다중화 신호에 대해 역확산 처리나 이 산 푸리에 변환 처리를 행함으로써, OFDM-확산 변조 신호를 복조한다. 복조된 OFDM-확산 변조 신호는 그대로 복조 신호로서 출력되고, 또한 OFDM-확산 방식 신호 재생부(7310)에 입력된다.
OFDM-확산 방식 신호 재생부(7310)에서는, 일단 복조된 OFDM-확산 변조 신호에 대해, 재차 변조 처리, 직렬 병렬 변환 처리 및 확산 처리를 행함으로써, OFDM-확산 변조 신호에 대한 레플리카 신호를 형성한다. 이 때, OFDM-확산 방식 신호 재생부(7310)는 전송로 왜곡 추정부(7308)로부터의 전송로 왜곡 정보를 사용하여 레플리카 신호를 형성함으로써, 전송 시의 왜곡량을 포함한 레플리카 신호를 형성한다. OFDM-확산 방식 신호 재생부(7310)는 형성한 레플리카 신호를 감산부(7305)로 송출한다.
감산부(7305)에서는, 지연부(7304)에 의해, 레플리카 신호를 형성하는 시간만큼 지연된 수신 다중화 신호로부터, OFDM-확산 방식 신호 재생부(7310)에 의해 얻어진 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호가 감산됨으로써, OFDM 변조 신호만이 추출된다. 추출된 OFDM 변조 신호는 OFDM 방식 복조부(7306)에 의해 복조된다.
전파 전송 환경 추정부(7309)는 수신 신호에 포함되는 파일럿 심벌 등의 기지 신호에 근거해서, SIR(Signal to Interference Ratio), 도플러 주파수, 수신 전계 강도, 멀티패스 환경 등의 전파 전송 환경을 추정하고, 추정 결과를 송신 프레임 생성부(7311)로 송출한다. 송신 프레임 생성부(7311)에는, 전파 전송 환경 추정 결과에 부가하여, 송신 데이터 D1 및 신호의 송신을 요구하는 요구 정보 D2가 입력된다. 송신 프레임 생성부(7311)는 이들 신호를 사용하여, 도 75에 나타내는 것과 같은 송신 프레임을 생성한다. 송신 프레임 생성부(7311)의 출력은 직교 베이스 밴드 신호 생성부(7312), 무선부(7313) 및 증폭기(7314)를 거쳐 안테나(7301)로부터 송신된다.
이상의 구성에 따르면, 전파 환경이 열악한 송신 상대국에는 오류 내성이 강한 OFDM-확산 변조 신호를, 전파 환경이 양호한 송신 상대국에는 전송률이 높은 OFDM 변조 신호를, 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하도록 했으므로, 오류율 특성의 향상과 전송 데이터량의 증가를 양립시킬 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 전파 전송 환경에 따라 각 단말로의 정보 신호에 대해 OFDM 변조 처리를 실시할지 또는 OFDM-확산 변조 처리를 실시할지를 선택한 경우에 대해 설명했지만, 각 단말로의 정보 신호에 대해 OFDM 변조 처리와 OFDM-확산 변조 처리의 양쪽을 실시하여 송신하고, 단말 측에서 전파 전송 환경에 따라 그 중 어느 하나를 선택적으로 복조하도록 하여도 좋다. 또한, 각 국으로의 정보 신호에 한정되는 것이 아니라, 예컨대, 방송 신호와 같이 각 단말에 공통의 정보 신호에 대해 OFDM 변조 처리와 OFDM-확산 변조 처리의 양쪽을 실시하여 송신하고, 단말 측에서 전파 전송 환경에 따라 그 중 어느 하나를 선택적으로 복조하도록 하여도 좋다.
이 경우의 단말의 수신계 구성을 도 76에 나타낸다. 도 74와의 대응 부분에 동일 부호를 부여하여 나타내는 도 76은 전체로서 단말의 수신계의 구성을 나타내고, 전파 전송 환경 추정부(7309)의 추정 결과에 근거해서, OFDM 방식 복조부(7306)에 의해 얻어진 복조 데이터 또는 OFDM-확산 방식 복조부(7307)에 의해 얻어진 복조 데이터 중 어느 하나를 선택하는 선택부(7500)가 마련되어 있는 것을 제 외하고, 도 74와 마찬가지의 구성으로 되어있다.
즉, 전파 전송 환경이 열악한 경우에는 오류 내성이 강한 OFDM-확산 방식을 이용해서 전송된 정보를 선택하고, 전파 전송 환경이 양호한 경우에는 전송량이 많은 OFDM 변조 방식을 이용해서 전송된 정보를 선택한다. 이에 따라, 오류율 특성의 향상과 전송 데이터량의 증가를 양립시킬 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는, 전파 전송 환경에 따라 각 단말로의 정보 신호에 대해 OFDM 변조 처리를 실시할지 또는 OFDM-확산 변조 처리를 실시할지를 선택한 경우에 대해 설명했지만, OFDM 변조 처리와 OFDM-확산 변조 처리의 조합에 한하는 것은 아니다. 예컨대, 전파 전송 환경에 따라 각 단말로의 정보 신호에 대해 확산 처리를 실시할지 또는 확산 처리를 실시하지 않을지를 선택하고, 이들을 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하여도 좋다. 이 경우에도, 수신측에서는 최초에 확산 신호를 복조하고, 다음에 확산 신호의 레플리카 신호를 형성하여, 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거하면 비확산 신호를 추출할 수 있으므로, 어느 쪽 신호도 복조할 수 있다. 그 결과, 이 경우에도, 전파 환경이 열악한 경우에는 확산 신호를 선택하고, 전파 환경이 양호한 경우에는 비확산 신호를 선택함으로써, 오류율 특성의 향상과 전송 데이터량의 증가를 양립시킬 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에서는, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호가 동일 대역으로 다중화된 신호를 수신하는 수신측에서 전파 전송 환경을 추정하는 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것이 아니라, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 동일 대역으로 다중화하여 송신하는 송신측에서 전파 전송 환경 을 추정하여도 좋다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 디지털 변조하여 제 1 변조 신호를 얻는 제 1 변조 수단과, 미리 설정된 신호 계열을 디지털 변조하여 제 2 변조 신호를 얻는 제 2 변조 수단과, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
본 발명의 송신 장치는, 제 2 변조 수단은 미리 설정된 신호 계열을 PSK 변조 방식에 의해 디지털 변조하는 구성을 채용한다.
본 발명의 송신 장치는 미리 설정된 신호 계열을 변경할 수 있는 구성을 채용한다.
이들 구성에 따르면, 송신 장치가 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하기 때문에, 주파수의 효과적인 이용을 도모할 수 있다. 또한, 미리 설정된 신호 계열을 PSK 변조 방식에 의해 디지털 변조함으로써, 송신 장치 및 수신 장치의 구성을 쉽게 할 수 있다. 또한, 미리 설정된 신호 계열을 암호 키로 하면, 신호 계열을 변경하는 것으로 비닉성이 있는 무선 통신을 행할 수 있다.
본 발명의 수신 장치는 정보 신호가 디지털 변조된 제 1 변조 신호와 미리 설정된 신호 계열이 디지털 변조된 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 제 2 변조 신호를 이용해서 송신 장치와의 시간 동기를 취하는 동기 수단과, 동기 수단에 의해 얻어진 동기 정보를 이용해 서 다중화 신호로부터 제 1 변조 신호를 복조하는 복조 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 동기 수단에서, 미리 설정된 제 2 변조 신호에 근거해서 시간 동기를 행할 수 있으므로, 시간 동기를 행하기 위한 유니크 워드나 파일럿 신호를 별도 전송할 필요가 없어진다. 그 결과, 그 만큼 다른 정보 신호를 여분으로 전송할 수 있게 되므로, 데이터의 전송 속도를 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는, 복조 수단이 동기 수단에 의해 얻어진 동기 정보를 이용해서 다중화 신호 중 제 2 변조 신호를 재생함으로써 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 신호 재생 수단과, 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 제 1 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 정보 신호가 디지털 변조된 제 1 변조 신호와 미리 설정된 신호 계열이 디지털 변조된 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 경우에도, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 양호하게 분리할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는, 신호 재생 수단이 다중화 신호에 대해 제 2 변조 신호에 대응하는 부호를 승산하는 제 1 부호 승산 수단과, 부호 승산 후의 신호에 대해 제 2 변조 신호에 대응하는 부호를 다시 승산함으로써 제 2 변조 신호에 대한 레플리카 신호를 형성하는 제 2 부호 승산 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 부호 승산 수단에 의해 다중화 신호에 대해 제 2 변조 신호에 동기한 타이밍에서 제 2 변조 신호에 대응하는 부호가 승산되면 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호만이 추출된다. 다음에 제 2 부호 승산 수단에 의해 다시 제 2 변조 신호에 대응하는 부호가 승산됨으로써 제 2 변조 신호의 레플리카 신호가 형성된다. 이 레플리카 신호를 다중화 신호로부터 제거하면, 제 1 변조 신호가 추출된다. 이와 같이 하여, 제 2 변조 신호를 미리 설정된 신호 계열의 신호로 함으로써, 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호로부터 양호하게 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 분리할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 제 1 부호 승산 수단에 의한 부호 승산 후의 신호의 저주파수 영역 신호만을 통과시켜 제 2 부호 승산 수단에 공급하는 로우패스 필터를 더 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 부호 승산 수단에 의한 부호 승산 후의 신호에 포함되는, 제 1 변조 신호에 근거하는 노이즈 성분을 로우패스 필터에 의해 제거할 수 있으므로, 제 2 변조 신호를 더욱 양호한 정밀도로 분리할 수 있게 된다. 그 결과, 제 2 변조 신호의 레플리카 신호의 품질도 양호해지므로 제 1 변조 신호의 분리 정밀도도 향상한다.
본 발명의 수신 장치는 다중화 신호에 대해 제 2 변조 신호에 대응하는 부호를 승산함으로써 파일럿 신호를 생성하는 파일럿 신호 추정 수단과, 생성한 파일럿 신호를 이용해서, 신호 제거 수단에 의해 추출된 제 1 변조 신호를 동기 검파하는 동기 검파 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 2 변조 신호로부터 파일럿 신호를 생성하여, 제 1 변조 신호의 동기 검파를 행하므로, 제 1 변조 신호를 더욱 양호한 정밀도로 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 복수의 송신 장치로부터 동시에 송신된 다중화 신호를 동시에 수신하고, 동기 수단에 의해 각각의 다중화 신호의 동기 타이밍을 검출하고, 복조 수단에 의해 동기 타이밍을 이용해서 제 1 변조 신호에 대해 등화 처리를 실시하여 제 1 변조 신호를 복조하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 및 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호가 복수의 송신 장치로부터 송신되어, 수신 장치로부터 각 송신 장치까지의 거리의 차이에 의해 전파 지연 차가 발생한 경우에도, 제 1 변조 신호를 복조할 때에, 제 2 변조 수단에 근거해서 검출한 동기 타이밍을 사용한 등화 처리를 행함으로써 제 1 변조 신호를 더욱 양호한 정밀도로 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 미리 설정된 신호 계열을 비닉 정보로서 유지하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 미리 설정된 신호 계열을 알 수 없으면, 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호를 분리할 수 없다. 따라서, 제 1 변조 신호를 얻을 수도 없다. 따라서, 미리 설정된 신호 계열을 암호 키로 함으로써, 비닉성을 갖게 한 무선 통신을 할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 디지털 변조하여 제 1 변조 신호를 얻는 제 1 변조 수단과, 정보 신호를 스펙트럼 확산 방식에 의해 디지털 변조하여 제 2 변조 신호를 얻는 제 2 변조 수단과, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신 하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하기 때문에, 주파수의 유효 이용을 도모할 수 있다. 또한, 스펙트럼 확산 방식에 의해 디지털 변조된 제 2 변조 신호는 수신측에서 송신측과 동일한 확산 부호를 이용하는 것에 의해 다중화 신호로부터 분리할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는, 제 2 변조 수단은 정보 신호를 복수의 확산 부호를 이용해서 확산함으로써 복수의 제 2 변조 신호를 얻는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 2 변조 신호를 다른 확산 부호를 이용한 부호 분할 다중 신호로 할 수 있으므로, 동일 주파수 대역으로 다중화하는 정보 신호의 양을 더욱 증가시킬 수 있고, 데이터 전송 속도를 더욱 향상시킬 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 제 2 변조 수단에 입력되는 정보 신호를 제어 정보로 하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 2 변조 신호로, 파일럿 신호나 유니크 워드 등 또는 통신을 하기 위해 필요한 단말이나 기지국을 제어하기 위한 제어 정보를 전송하기 위해, 제 1 변조 신호에 제어 정보를 삽입하지 않아도 된다. 이에 따라, 그만큼 제 1 변조 신호로 많은 데이터를 전송할 수 있어, 데이터의 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 제 2 변조 수단에서 이용되는 확산 부호를 변경할 수 있는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 확산 부호를 암호 키로 하고, 확산 부호를 변경하는 것에 의해 비닉성을 가진 무선 통신을 행할 수 있다.
본 발명의 수신 장치는, 정보 신호가 디지털 변조된 제 1 변조 신호와 정보 신호가 스펙트럼 확산 변조된 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 제 2 변조 신호를 역확산함으로써 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호의 복조 신호를 얻는 스펙트럼 확산 복조 수단과, 스펙트럼 확산 복조 수단에 의해 얻어진 신호에 대해 확산 처리를 행함으로써 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 스펙트럼 확산 변조 신호 재생 수단과, 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 제 1 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 제 1 변조 신호를 복조하는 복조 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 정보 신호가 디지털 변조된 제 1 변조 신호와 정보 신호가 스펙트럼 확산 변조된 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 경우에도, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 양호하게 분리할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는, 제 2 변조 신호는 복수의 정보 신호를 각각 다른 확산 부호를 이용해서 스펙트럼 확산 처리함으로써 얻어진 부호 분할 다중 신호이며, 스펙트럼 확산 복조 수단은 다중화 신호에 대해 복수의 확산 부호를 이용해서 역확산 처리를 행함으로써 부호 분할 다중화된 복수의 신호를 복조하고, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생 수단은 스펙트럼 확산 복조 수단에 의해 얻어진 복수의 신호에 대해 복수의 확산 부호를 이용해서 확산 처리를 실시함으로써 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 2 변조 신호가 복수의 확산 부호를 이용해서 부호 분할 다중화된 신호일 경우에도, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 양호하게 분리할 수 있게 된다. 또한, 제 2 변조 신호가 부호 분할 다중화된 신호로 되어 있으므로, 더 많은 정보를 취득할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 다중화 신호와 동시에 수신되는 파일럿 심벌을 이용해서 다중화 신호의 전송로 왜곡을 추정하는 왜곡 추정 수단을 더 구비하고, 스펙트럼 확산 변조 신호 재생 수단은 추정된 전송로 왜곡 성분이 부가된 레플리카 신호를 형성하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 레플리카 신호를 다중화 신호와 동일한 전송로 왜곡을 가진 신호로 할 수 있으므로, 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거하면, 제 1 변조 신호를 더 양호하게 추출할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 디지털 변조하여 변조 신호를 얻는 변조 수단과, 복수의 특정 변조 신호 중에서 정보 신호에 대응한 것을 선택하는 선택 수단과, 변조 신호와 선택 수단에서 선택된 특정 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 정보 신호를 특정한 변조 신호를 거쳐 전송하고 있기 때문에, 수신측에서는 특정 변조 신호로부터 정보 신호를 추정할 수 있게 된다. 그 결과, 동일 주파수 대역에 실질적으로 전송할 수 있는 정보량을 늘릴 수 있게 된다. 이와 관련하여 특정 변조 신호는 그 수가 한정되어 있기 때문에, 수신측에서 는, 예컨대, 다중화 신호와 수가 한정된 각 특정 변조 신호와의 상관값을 취하면, 다중화 신호에 포함되어 있는 특정 변조 신호를 용이하게 검출할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는, 선택 수단은 선택할 특정 변조 신호와 정보 신호의 대응 관계를 변경할 수 있게 되어 있는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 특정 신호와 정보 신호의 대응 관계를 암호 키로 하면, 대응 관계를 변경하는 것으로 비닉성이 있는 무선 통신을 할 수 있다. 즉, 이 대응 관계를 인식하고 있는 수신 장치만이 특정 변조 신호에 대응하는 정보 신호를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 정보 신호가 디지털 변조된 변조 신호와 정보 신호에 대응하여 선택된 특정 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 다중화 신호에 포함되는 특정 변조 신호를 추정하여 해당 특정 변조 신호에 대응하는 정보 신호를 출력하는 특정 변조 신호 추정 수단과, 다중화 신호로부터 특정 변조 신호를 제거함으로써 다중화 신호 중의 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 변조 신호를 복조하는 복조 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 특정 변조 신호 추정 수단에서는, 예컨대, 복수의 특정 변조 신호와 다중화 신호의 상관값을 취하여 다중화 신호에 포함되어 있는 특정 변조 신호를 추정하고, 추정한 특정 변조 신호에 대응하는 정보 신호를 얻는다. 신호 제거 수단에서는 추정된 특정 변조 신호가 다중화 신호로부터 제거되는 것으로 변조 신호가 추출된다. 그 결과, 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호로부 터, 변조 신호에 대응하는 정보 신호와 특정 변조 신호에 대응하는 정보 신호를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 다중화 신호와 동시에 수신되는 파일럿 심벌을 이용해서 다중화 신호의 전송로 왜곡을 추정하는 왜곡 추정 수단을 더 구비하되, 신호 제거 수단은 다중화 신호로부터 추정된 전송로 왜곡 성분을 부가한 특정 변조 신호를 제거하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 추정한 특정 신호를 다중화 신호와 마찬가지의 전송로 왜곡을 가진 신호로 할 수 있으므로, 신호 제거 수단에서는 왜곡 성분을 포함한 다중화 신호로부터 왜곡 성분을 부가한 특정 변조 신호를 제거하는 것으로 된다. 그 결과, 변조 신호를 더욱 양호하게 추출할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 특정 변조 신호와 정보 신호와의 대응 관계에 대한 정보를 송신국으로부터 수신하고, 특정 변조 신호 추정 수단은, 수신한 대응 관계 정보에 근거해서, 특정 변조 신호에 대응하는 정보 신호를 출력하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 특정 변조 신호와 정보 신호의 대응 관계를 수취한 수신 장치만이 특정 변조 신호에 대응하는 정보 신호를 얻을 수 있게 된다. 그 결과, 비닉성을 갖는 무선 통신을 할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 디지털 변조하여 제 1 변조 신호를 얻는 제 1 변조 수단과, 정보 신호를 스펙트럼 확산 방식을 이용해서 변조하여 제 2 변조 신호를 얻는 제 2 변조 수단과, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 동일 주파 수 대역에서 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하되, 제 1 및 제 2 변조 수단은 동상-직교 평면에서의 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호의 신호점을 서로 다른 위치에 배치하도록 변조 처리를 행하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호의 I-Q 평면상의 신호점이 다르도록 배치되어 있으므로, 각 변조 신호를 복조할 때의 데이터 오류를 억제할 수 있다. 그 결과, 송신 신호를 고속이고 또한 품질이 좋은 상태로 전송할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 디지털 변조하여 제 1 변조 신호를 얻는 제 1 변조 수단과, 정보 신호를 스펙트럼 확산 방식을 이용해서 변조함으로써 제 2 변조 신호를 얻는 제 2 변조 수단과, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역에서 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하되, 제 2 변조 수단은 확산 대상의 신호를 각각 다른 확산 부호를 이용해서 확산 처리함으로써 제 2 변조 신호로서 복수의 확산 정보 신호를 형성하고, 다중화 수단은 다중화 신호와 함께 다중 프레임 정보 및/또는 확산 부호의 정보를 다중화하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 다중 프레임이나 확산 부호의 정보를 암호 키로서 이용할 수 있으므로, 비닉성 통신을 실현할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 디지털 변조하여 제 1 변조 신호를 얻는 제 1 변조 수단과, 수신측에서 미리 결정된 특정한 기지 배열로 변조한 복수의 특 정 변조 신호를 형성하는 제 2 변조 수단과, 복수의 특정 변조 신호 중에서 정보 신호에 대응한 것을 선택하는 선택 수단과, 제 1 변조 신호와 선택 수단에서 선택된 특정 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하되, 제 1 및 제 2 변조 수단은 동상-직교 평면에서의 제 1 변조 신호와 특정 변조 신호의 신호점을 서로 다른 위치에 배치하도록 변조 처리를 행하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 정보 신호를 특정한 변조 신호를 거쳐 전송하고 있기 때문에, 수신측에서는 특정 변조 신호로부터 정보 신호를 추정할 수 있게 된다. 그 결과, 동일 주파수 대역에서 전송할 수 있는 정보량을 늘릴 수 있게 된다. 이와 관련하여 특정 변조 신호는 그 수가 한정되어 있기 때문에, 수신측에서는, 예컨대, 다중화 신호와 수가 한정된 특정 변조 신호와의 상관값을 순차적으로 취하는 것에 의해, 다중화 신호에 포함되어 있는 특정 변조 신호를 용이하게 검출할 수 있다. 아울러, 제 1 변조 신호와 특정 변조 신호의 I-Q 평면상의 신호점이 다르게 되도록 배치되어 있으므로, 각 변조 신호를 복조할 때의 데이터 오류를 억제할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호에 대해 직교 주파수 분할 다중 처리를 실시하여 OFDM 변조 신호를 얻는 OFDM 변조 수단과, 정보 신호에 대해 확산 처리 및 직교 주파수 분할 다중 처리를 실시하여 OFDM-확산 변조 신호를 얻는 OFDM-확산 변조 수단과, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역에서 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역에서 다중화하여 송신하기 때문에, 주파수의 유효 이용을 도모할 수 있다. 또한, OFDM-확산 변조 신호는 수신측에서 송신측과 동일한 확산 부호를 이용하는 것에 의해 다중화 신호로부터 분리할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는, OFDM 변조 수단 및 OFDM-확산 변조 수단은 동상-직교 평면에서의 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호의 신호점을 서로 다른 위치에 배치하도록 변조 처리를 행하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호의 I-Q 평면상의 신호점이 다르게 되도록 배치되어 있으므로, 수신측에서 각 변조 신호를 분리한 후에 각 변조 신호를 복조할 때의 데이터 오류를 억제할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는, 다중화 수단이 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 특정한 서브캐리어로 다중화하는 구성을 채용한다.
본 발명의 송신 장치는, 다중화 수단이 주파수-시간 축에서의 프레임에서, 특정 시간에서 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화하는 구성을 채용한다.
이들 구성에 따르면, 특정한 서브캐리어에서의 전송 정보량만 또는 특정 시간만 전송 정보량을 늘릴 수 있으므로, 다양성이 있는 통신을 할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는 OFDM 변조 신호 및 OFDM-확산 변조 신호에 부가하여, OFDM-확산 변조 처리를 할 때에 이용한 확산 부호의 정보를 다중화하여 송신하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 수신측에서는 확산 부호의 정보에 근거해서 OFDM-확산 변조 신호를 다중화 신호로부터 정확하게 분리하여 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는 특정 시간에 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역에서 다중화하여 송신하고, 또한 해당 특정 시간 이외의 시간에는 OFDM 변조 신호 또는 OFDM-확산 변조 신호 중 어느 한쪽을 송신하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 예컨대, 보다 많은 정보를 전송하고자 하는 경우에는, 이 정보를 특정 시간에서 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 다중화한 신호로서 송신하고, 전송 정보량보다도 전송 품질을 중시하고자 하는 정보의 경우에는, 이 정보를 특정 시간 이외의 시간에 OFDM 변조 신호 또는 OFDM-확산 변조 신호로서 송신한다. 그 결과, 보다 다양성이 있는 통신을 행할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 정보 신호가 디지털 변조된 제 1 변조 신호와, 정보 신호가 스펙트럼 확산 방식을 이용해서 변조되고, 또한 동상-직교 평면에서의 신호점 위치가 제 1 변조 신호와 상이한 위치에 배치된 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 수신 다중화 신호를 역확산하고, 또한 변조 시의 신호점 배치를 고려하여 제 2 변조 신호를 복조하는 역확산 복조 수단과, 복조된 신호로부터 제 2 변조 신호를 재생하여 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 재생 수단과, 수신 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거함으로써 제 1 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 제 1 변조 신호를 변조 시의 신호점 배치를 고려하여 복조하는 복조 수단을 구비하는 구성을 채 용한다.
이 구성에 따르면, 역확산 복조 수단에 의해 제 1 변조 신호를 복조할 때, 및 복조 수단에 의해 제 2 변조 신호를 복조할 때에, 한쪽의 변조 신호가 다른 쪽의 변조 신호와는 신호점 위치가 다르도록 되어 있으므로, 한쪽의 변조 신호를 복조할 때에 다른 쪽의 변조 신호 성분이 남아 있는 경우에도, 한쪽의 변조 신호를 양호한 정밀도로 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 정보 신호가 디지털 변조된 제 1 변조 신호와, 확산 대상의 정보 신호를 각각 다른 확산 부호를 이용해서 확산 처리함으로써 형성된 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호와, 다중 프레임 정보 및/또는 확산 부호의 정보를 수신하는 수신 수단과, 각각 다른 확산 부호를 이용해서 수신 다중화 신호를 역확산하여 각 확산 정보 신호를 복조하는 역확산 복조 수단과, 복조된 각 정보 신호로부터 제 2 변조 신호를 재생함으로써 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 재생 수단과, 수신 다중화 신호로부터 소정 타이밍에서 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 제 1 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 제 1 변조 신호를 복조하는 복조 수단을 구비하되, 역확산 복조 수단 및/또는 신호 제거 수단은 수신한 다중 프레임 정보 및/또는 확산 부호의 정보에 근거해서 역확산 복조 처리 및/또는 신호 제거 처리를 행하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 다중 프레임 정보나 확산 부호의 정보에 근거해서, 역확산 복조 수단에 의한 제 2 변조 신호의 역확산 처리, 신호 제거 수단에 의한 다중 화 신호로부터의 레플리카 신호의 제거 처리를 양호하게 행하고, 제 2 변조 신호 및 제 1 변조 신호를 양호한 품질로 분리 복조할 수 있다.
본 발명의 수신 장치는 정보 신호에 대해 OFDM 변조 처리가 실시된 OFDM 변조 신호와 정보 신호에 대해 OFDM-확산 변조 처리가 실시된 OFDM-확산 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 다중화 신호 중 OFDM-확산 변조 신호를 복조하는 제 1 복조 수단과, 복조된 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호를 재생함으로써 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 재생 수단과, 수신 다중화 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 OFDM 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 OFDM 변조 신호를 복조하는 제 2 복조 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 우선 제 1 복조 수단에 의해 확산 부호를 사용하여 OFDM-확산 변조 신호를 다중화 신호로부터 분리 복조하고, 다음에 신호 제거 수단에서, 재생 수단에 의해 형성한 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 다중화 신호로부터 제거하는 것으로, OFDM 변조 신호를 다중화 신호로부터 분리할 수 있다. 이에 따라, 동일 주파수 대역에서 다중화된 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 신호를 각각 분리하여 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 정보 신호에 대해 OFDM 변조 처리가 실시된 OFDM 변조 신호와, 정보 신호에 대해 OFDM-확산 변조 처리가 실시된 OFDM-확산 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호와, OFDM-확산 변조 처리를 할 때에 이용되는 확산 부호의 정보를 수신하는 수신 수단과, 확산 부호의 정보에 근거해서 다중화 신호 중 OFDM-확산 변조 신호를 복조하는 제 1 복조 수단과, 복조된 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호를 재생함으로써 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 재생 수단과, 수신 다중화 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 OFDM 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 OFDM 변조 신호를 복조하는 제 2 복조 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 복조 수단이 다중화 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호를 분리할 때에 이용하는 확산 부호를 송신 상대측에서 수신하도록 했으므로, 이 확산 부호를 수신한 특정한 수신 장치만이 다중화 신호로부터 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 분리 복조할 수 있게 되어, 비닉 통신을 실현할 수 있다.
본 발명의 수신 장치는, 수신 다중화 신호 중의 기지 신호에 근거해서, 전송로 왜곡을 추정하는 왜곡 추정 수단을 더 구비하고, 재생 수단은 추정된 전송로 왜곡 성분이 부가된 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 레플리카 신호를 수신 다중화 신호와 마찬가지의 전송로 왜곡을 가진 신호로 할 수 있으므로, 신호 제거 수단에서는 왜곡 성분을 포함한 수신 다중화 신호로부터 왜곡 성분을 부가한 레플리카 신호를 제거하는 것으로 되어, OFDM 변조 신호를 더 양호하게 추출할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 제 1 확산율을 갖는 제 1 확산 부호를 이용해서 확산함으로써 제 1 확산 신호를 얻는 제 1 확산 수단과, 정보 신호를 제 1 확산율과 다른 제 2 확산율을 갖는 제 2 확산 부호를 이용해서 확산함으로써 제 2 확산 신호를 얻는 제 2 확산 수단과, 제 1 확산 신호와 제 2 확산 신호를 동일 주파수 대역에서 다중화함으로써 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 서로 확산율이 다른 제 1 확산 신호와 제 2 확산 신호를 동일 주파수 대역에서 다중화하여 송신하기 때문에, 주파수의 유효 이용을 도모할 수 있다. 또한, 확산율이 다른 확산 신호는 수신측에서 확산율이 다른 확산 부호를 이용함으로써 다중화 신호로부터 분리할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 제 1 확산율을 갖는 제 1 확산 부호를 이용해서 확산 처리하고, 또한 직교 주파수 분할 다중 처리함으로써 제 1 OFDM-확산 변조 신호를 얻는 제 1 OFDM-확산 변조 수단과, 정보 신호를 제 1 확산율과 다른 제 2 확산율을 갖는 제 2 확산 부호를 이용해서 확산하고, 또한 직교 주파수 분할 다중 처리함으로써 제 2 OFDM-확산 변조 신호를 얻는 제 2 OFDM-확산 변조 수단과, 제 1 OFDM-확산 변조 신호와 제 2 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역에서 다중화함으로써 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 및 제 2 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역에서 다중화하여 송신하기 때문에, 주파수의 유효 이용을 도모할 수 있다. 또한, 확산율이 다른 두 개의 OFDM-확산 변조 신호는 수신측에서 확산율이 다른 확산 부호를 이용함으로써 다중화 신호로부터 분리할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 제 2 변조 신호의 송신 전력을 제 1 변조 신호의 송 신 전력보다도 크게 하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호의 상관을 작게 할 수 있으므로, 수신측에서는 다중화 신호로부터 더욱 양호한 정밀도로 각 신호를 분리할 수 있게 된다. 또한, 수신측에서는 송신 전력이 큰 쪽의 제 2 변조 신호를 제 1 변조보다도 먼저 다중화 신호로부터 분리하면, 먼저 분리되는 제 2 변조 신호의 분리 정밀도를 양호하게 할 수 있으므로, 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 감산하여 추출되는 제 1 변조 신호의 분리 정밀도도 양호하게 할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 OFDM-확산 변조 신호의 송신 전력을 OFDM 변조 신호의 송신 전력보다도 크게 하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, OFDM-확산 변조 신호와 OFDM 변조 신호의 상관을 작게 할 수 있으므로, 수신측에서는 다중화 신호로부터 더욱 양호한 정밀도로 각 신호를 분리할 수 있게 된다. 또한, 수신측에서는 OFDM-확산 변조 신호를 OFDM 변조 신호보다도 먼저 다중화 신호로부터 분리하는 것으로 되지만, 이 때 먼저 분리되는 OFDM-확산 변조 신호의 송신 전력 쪽이 크기 때문에 OFDM-확산 변조 신호를 양호한 정밀도로 분리할 수 있다. 따라서, 다중화 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카를 제거하여 추출되는 OFDM 변조 신호의 분리 정밀도도 양호하게 할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는, 제 1 또는 제 2 확산 신호 중 확산율이 큰 확산 부호를 이용해서 확산된 확산 신호의 송신 전력을 다른 쪽 확산 신호의 송신 전력보다도 크게 하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 확산 신호와 제 2 확산 신호의 상관을 작게 할 수 있으므로, 수신측에서는 다중화 신호로부터 더욱 양호한 정밀도로 각 확산 신호를 분리할 수 있게 된다. 또한, 수신측에서, 확산율이 큰 확산 신호를 먼저 다중화 신호로부터 분리하는 경우에, 이 확산율이 큰 확산 신호의 송신 전력이 다른 쪽의 송신 전력보다도 크게 되어 있으므로, 다중화 신호로부터 확산율이 큰 확산 신호를 양호한 정밀도로 분리할 수 있다. 따라서, 다중화 신호로부터 확산율이 큰 확산 신호의 레플리카 신호를 감산하여 추출되는 확산율이 작은 확산 신호의 분리 정밀도도 양호하게 할 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 제 1 또는 제 2 OFDM-확산 변조 신호 중 확산율이 큰 확산 부호를 이용해서 형성한 OFDM-확산 변조 신호의 송신 전력을 다른 쪽의 OFDM-확산 변조 신호의 송신 전력보다도 크게 하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 OFDM-확산 변조 신호와 제 2 OFDM-확산 변조 신호의 상관을 작게 할 수 있으므로, 수신측에서는 다중화 신호로부터 더욱 양호한 정밀도로 각 OFDM-확산 변조 신호를 분리할 수 있게 된다. 또한, 수신측에서 확산율이 큰 OFDM-확산 변조 신호를 먼저 다중화 신호로부터 분리하는 경우에, 이 확산율이 큰 OFDM-확산 변조 신호의 송신 전력이 다른 쪽의 송신 전력보다도 크게 되어 있으므로, 다중화 신호로부터 확산율이 큰 OFDM-확산 변조 신호를 양호한 정밀도로 분리할 수 있다. 따라서, 다중화 신호로부터 확산율이 큰 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 감산하여 추출되는 확산율이 작은 OFDM-확산 변조 신호의 분리 정밀도도 양호하게 할 수 있다.
본 발명의 수신 장치는, 정보 신호에 대해 각각 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 형성된 제 1 및 제 2 스펙트럼 확산 신호가 동일 주파수 대역에서 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 제 1 스펙트럼 확산 신호에 대응하는 확산 부호를 이용해서 수신 다중화 신호로부터 제 1 스펙트럼 확산 신호를 분리 복조하는 제 1 복조 수단과, 복조된 신호로부터 제 1 스펙트럼 확산 신호를 재생함으로써 제 1 스펙트럼 확산 신호의 레플리카 신호를 형성하는 재생 수단과, 수신 다중화 신호로부터 제 1 스펙트럼 확산 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 제 2 스펙트럼 확산 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 제 2 스펙트럼 확산 신호를 복조하는 복조 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 복조 수단에 의한 역확산 처리에 의해 수신 다중화 신호로부터 제 1 스펙트럼 확산 신호가 분리 복조된다. 또한, 신호 제거 수단에 의해 수신 다중 신호로부터 제 1 스펙트럼 확산 신호 성분이 제거됨으로써 제 2 스펙트럼 확산 신호가 분리된다. 이와 같이 하여, 수신 다중화 신호로부터 확산율이 다른 스펙트럼 확산 신호를 각각 분리하여 복조할 수 있다.
본 발명의 수신 장치는, 제 1 스펙트럼 확산 신호는 제 2 스펙트럼 확산 신호보다도 확산율이 큰 스펙트럼 확산 신호이며, 확산율이 큰 스펙트럼 확산 신호로부터 순서대로 복조하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 확산율이 다른 확산 신호가 다중화되어 있는 경우에는, 확산율이 큰 확산 신호 쪽이 역확산의 정밀도가 높게 되는 것에 착안하여, 수신 다중화 신호 중 확산율이 큰 확산 신호로부터 순서대로 분리 복조하도록 했다. 이와 같이 하면, 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 감산하는 것으로 다음에 추출되는 확산 신호의 분리 정밀도도 향상하도록 되므로, 모든 확산 신호를 양호한 정밀도로 분리 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 정보 신호에 대해 각각 확산율이 다른 확산 부호를 이용하고, 또한 확산 후의 신호에 대해 직교 주파수 분할 다중 처리가 실시되어 형성된 제 1 및 제 2 OFDM-확산 변조 신호가 동일 주파수 대역에서 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 제 1 OFDM-확산 변조 신호에 대응하는 확산 부호를 이용해서 수신 다중화 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호를 분리 복조하는 제 1 복조 수단과, 복조된 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호를 재생함으로써 제 1 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 재생 수단과, 수신 다중화 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 제 2 OFDM-확산 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 제 2 OFDM-확산 변조 신호를 복조하는 복조 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 제 1 복조 수단에 의한 역확산 처리에 의해 수신 다중화 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호가 분리 복조된다. 또한, 신호 제거 수단에 의해 수신 다중 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호 성분이 제거됨으로써 제 2 OFDM-확산 변조 신호가 분리된다. 이와 같이 하여, 수신 다중화 신호로부터 확산율이 다른 확산 부호를 이용해서 형성된 OFDM-확산 변조 신호를 각각 분리하여 복조할 수 있다.
본 발명의 수신 장치는, 제 1 OFDM-확산 변조 신호는 제 2 OFDM-확산 변조 신호보다도 확산율이 큰 확산 부호를 이용해서 형성된 OFDM-확산 변조 신호이며, 확산율이 큰 확산 부호를 이용해서 형성된 OFDM-확산 변조 신호로부터 순서대로 복조하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 확산율이 다른 OFDM-확산 변조 신호가 다중화되어 있는 경우에는, 확산율이 큰 OFDM-확산 변조 신호 쪽이 역확산의 정밀도가 높게 되는 것에 착안하여, 수신 다중화 신호 중 확산율이 높은 OFDM-확산 변조 신호로부터 순서대로 분리 복조하도록 했다. 이와 같이 하면, 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 감산하는 것에 의해 다음에 추출되는 OFDM-확산 변조 신호의 분리 정밀도도 향상되므로, 모든 OFDM-확산 변조 신호를 양호한 정밀도로 분리 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 스펙트럼 확산 방식을 이용해서 변조함으로써 확산 신호를 얻는 제 1 변조 수단과, 정보 신호를 스펙트럼 확산 방식을 이용하지 않고서 변조함으로써 비확산 신호를 얻는 제 2 변조 수단과, 송신 상대국의 전파로 환경에 근거해서, 전파로 환경이 열악한 경우에는 제 1 변조 수단을 선택하여 해당 송신 상대국으로의 정보 신호를 확산 처리하고, 또한 전파 환경이 양호한 경우에는 제 2 변조 수단을 선택하여 해당 송신 상대국으로의 정보 신호를 확산 처리하지 않도록 이루어진 변조 선택 수단과, 선택된 변조 방식에 의해 변조 처리된 복수의 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 전파 환경이 열악한 송신 상대국에는 오류 내성이 강한 확산 신호를, 전파 환경이 양호한 송신 상대국에는 전송량이 많은 비확산 신호를, 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하도록 했으므로, 오류율 특성의 향상과 전송 데이터량의 증가를 양립시킬 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호에 대해 직교 주파수 분할 다중 처리를 실시하여 OFDM 변조 신호를 얻는 OFDM 변조 수단과, 정보 신호에 대해 확산 처리 및 직교 주파수 분할 다중 처리를 실시하여 OFDM-확산 변조 신호를 얻는 OFDM-확산 변조 수단과, 송신 상대국의 전파로 환경에 근거해서, 전파로 환경이 열악한 경우에는 OFDM-확산 변조 수단을 선택하여 해당 송신 상대국으로의 정보 신호에 대해 확산 처리 및 직교 주파수 분할 다중 처리를 실시하고, 또한 전파 환경이 양호한 경우에는 OFDM 변조 수단을 선택하고 해당 송신 상대국으로의 정보 신호에 대해 직교 주파수 분할 다중 처리를 실시하도록 이루어진 변조 선택 수단과, 선택된 변조 방식에 의해 변조 처리된 복수의 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 다중화 신호를 얻는 다중화 수단과, 다중화 신호를 송신하는 송신 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 전파 환경이 열악한 송신 상대국에는 오류 내성이 강한 OFDM-확산 변조 신호를, 전파 환경이 양호한 송신 상대국에는 전송률이 높은 OFDM 변조 신호를, 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하도록 했으므로, 오류율 특성의 향상과 전송 데이터량의 증가를 양립시킬 수 있다.
본 발명의 송신 장치는 정보 신호를 스펙트럼 확산 방식을 이용해서 변조함으로써 확산 신호를 얻는 제 1 변조 수단과, 정보 신호를 스펙트럼 확산 방식을 이용하지 않고 변조함으로써 비확산 신호를 얻는 제 2 변조 수단을 구비하되, 동일한 정보 신호에 대해 제 1 및 제 2 변조 수단에 의한 처리를 실시함으로써, 동일한 정보 신호에 대한 확산 신호와 비확산 신호를 얻고, 해당 확산 신호와 비확산 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 수신측에서 전파 전송 환경에 따라, 오류 내성이 강한 확산 신호가 전송량이 많은 비확산 신호인지를 선택하여 정보 신호를 얻을 수 있게 되므로, 결과적으로 많은 정보를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 송신 장치는, 정보 신호에 대해 직교 주파수 분할 다중 처리를 실시하여 OFDM 변조 신호를 얻는 OFDM 변조 수단과, 정보 신호에 대해 확산 처리 및 직교 주파수 분할 다중 처리를 실시하여 OFDM-확산 변조 신호를 얻는 OFDM-확산 변조 수단을 구비하되, 동일한 정보 신호에 대해 OFDM 변조 수단과 OFDM-확산 변조 수단에 의한 처리를 행함으로써, 동일한 정보 신호에 대한 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 얻어, 해당 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 수신측에서 전파 전송 환경에 따라, 오류 내성이 강한 OFDM-확산 변조 신호가 전송량이 많은 OFDM 변조 신호인지를 선택하여 정보 신호를 얻을 수 있게 되므로, 결과적으로 많은 정보를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 동일한 정보 신호에 대한 확산 신호와 비확산 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 수신 다중화 신호를 역확산함으로써 다중화 신호 중의 확산 신호를 복조하는 역확산 복조 수단과, 복조된 신호로부터 확산 신호를 재생하여 확산 신호의 레플리카 신호를 형성하 는 재생 수단과, 수신 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거함으로써 비확산 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 비확산 신호를 복조하는 복조 수단과, 송신국간의 전파 전송 환경을 추정하는 전파 전송 환경 추정 수단과, 추정된 전파 전송 환경에 근거해서, 복조된 확산 신호 또는 복조된 비확산 신호 중 어느 하나를 선택하는 선택 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 전파 환경이 열악한 경우에는 오류 내성이 강한 확산 신호를 이용해서 전송된 정보 신호를 선택하는데 비해, 전파 환경이 양호한 경우에는 전송량이 많은 비확산 신호를 이용해서 전송된 정보 신호를 선택할 수 있으므로, 결과적으로 많은 정보를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 수신 장치는 동일한 정보 신호에 대한 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 다중화 신호를 수신하는 수신 수단과, 수신 다중화 신호 중의 OFDM-확산 변조 신호를 복조하는 제 1 복조 수단과, 복조된 OFDM-확산 변조 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호를 재생하여 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하는 재생 수단과, 수신 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거함으로써 OFDM 변조 신호를 추출하는 신호 제거 수단과, 추출된 OFDM 변조 신호를 복조하는 제 2 복조 수단과, 송신국간의 전파 전송 환경을 추정하는 전파 전송 환경 추정 수단과, 추정된 전파 전송 환경에 근거해서, 복조된 OFDM 변조 신호 또는 복조된 OFDM-확산 변조 신호 중 어느 하나를 선택하는 선택 수단을 구비하는 구성을 채용한다.
이 구성에 따르면, 전파 환경이 열악한 경우에는 오류 내성이 강한 OFDM-확 산 변조 신호를 이용해서 전송된 정보 신호를 선택하는데 비해, 전파 환경이 양호한 경우에는 전송량이 많은 OFDM 변조 신호를 이용해서 전송된 정보 신호를 선택할 수 있으므로, 결과적으로 많은 정보를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 송신 장치가 정보 신호를 디지털 변조하여 얻은 제 1 변조 신호와, 미리 설정된 신호 계열을 디지털 변조하여 얻은 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하고, 수신 장치가 미리 설정된 신호 계열을 이용해서 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호를 복조하고, 복조된 신호를 기초로 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하고, 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 제 1 변조 신호를 추출하며, 추출한 제 1 변조 신호를 복조한다.
본 방법에 따르면, 정보 신호가 디지털 변조된 제 1 변조 신호와 미리 설정된 신호 계열이 디지털 변조된 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 경우에도, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 양호하게 분리할 수 있게 된다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 송신 장치가 정보 신호를 디지털 변조하여 얻은 제 1 변조 신호와, 정보 신호를 스펙트럼 확산 방식에 의해 디지털 변조하여 얻은 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하고, 수신 장치가 수신 다중화 신호에 대해 스펙트럼 확산 복조를 행함으로써 제 2 변조 신호를 복조하고, 복조한 제 2 변조 신호에 대해 스펙트럼 확산 처리를 행하여 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하고, 수신 다중화 신호로부터 제 2 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 제 1 변조 신호를 추출하며, 추출한 제 1 변조 신호를 복조한 다.
본 방법에 따르면, 정보 신호가 디지털 변조된 제 1 변조 신호와 정보 신호가 스펙트럼 확산 방식에 의해 디지털 변조된 제 2 변조 신호가 동일 주파수 대역으로 다중화된 경우에도, 제 1 변조 신호와 제 2 변조 신호를 양호하게 분리할 수 있게 된다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 송신 장치가 정보 신호를 디지털 변조하여 얻은 변조 신호와, 복수의 특정 신호 중에서 선택한 정보 신호에 대응하는 특정 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하고, 수신 장치가 수신 다중화 신호에 포함되는 특정 신호를 식별하여, 수신 다중화 신호로부터 식별한 특정 신호를 제거함으로써 상기 변조 신호를 얻도록 한다.
본 방법에 따르면, 정보 신호를 특정한 변조 신호를 거쳐 전송하고 있기 때문에, 수신측에서는 특정 변조 신호로부터 정보 신호를 추정할 수 있게 된다. 그 결과, 동일 주파수 대역에서 전송할 수 있는 정보량을 증가시킬 수 있게 된다. 이와 관련하여 특정 변조 신호는 그 수가 한정되어 있기 때문에, 수신측에서는, 예컨대, 다중화 신호와 수가 한정된 특정 변조 신호와의 상관값을 순차적으로 취함으로써, 다중화 신호에 포함되어 있는 특정 변조 신호를 용이하게 검출할 수 있다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 송신 장치가 정보 신호를 직교 주파수 분할 다중 처리하여 얻은 OFDM 변조 신호와, 정보 신호를 확산 처리 및 직교 주파수 분할 다중 처리하여 얻은 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하고, 수신 장치가 수신 다중화 신호에 대해 OFDM-확산 복조 처리를 행함으로써 OFDM-확산 변조 신호를 추출하고, 추출한 OFDM-확산 변조 신호를 재생함으로써 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 형성하며, 수신 다중화 신호로부터 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 제거함으로써 OFDM 변조 신호를 얻도록 한다.
본 방법에 따르면, 우선 확산 부호를 사용하여 OFDM-확산 변조 신호를 다중화 신호로부터 분리 복조하고, 다음에 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 다중화 신호로부터 제거하는 것으로 OFDM 변조 신호를 다중화 신호로부터 분리할 수 있다. 이에 따라, 동일 주파수 대역에서 다중화된 OFDM 변조 신호와 OFDM-확산 신호를 각각 분리하여 복조할 수 있게 된다. 그 결과, 주파수를 유효 이용하여 대용량의 통신을 실현할 수 있다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 송신 장치가 확산율이 다른 제 1 및 제 2 확산 부호를 이용해서 형성한 제 1 및 제 2 확산 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하고, 수신 장치가 수신 다중화 신호로부터 제 1 확산 신호에 대응하는 확산 부호를 이용해서 제 1 확산 신호를 복조하고, 복조한 신호로부터 제 1 확산 신호를 재생함으로써 제 1 확산 신호의 레플리카 신호를 형성하며, 수신 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거함으로써 제 2 확산 신호를 얻도록 한다.
본 방법에 따르면, 우선 제 1 확산 부호를 이용한 역확산 처리에 의해 수신 다중화 신호로부터 제 1 스펙트럼 확산 신호가 분리 복조된다. 다음에 수신 다중 신호로부터 제 1 스펙트럼 확산 신호의 레플리카 신호가 제거됨으로써 제 2 스펙트럼 확산 신호가 분리된다. 이와 같이 하여, 수신 다중화 신호로부터 확산율이 다른 스펙트럼 확산 신호를 각각 분리하여 복조할 수 있다. 그 결과, 주파수를 유효 이용해서 대용량의 통신을 실현할 수 있다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 송신 장치가 확산율이 다른 제 1 및 제 2 확산 부호를 이용해서 형성한 제 1 및 제 2 OFDM-확산 변조 신호를 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하고, 수신 장치가 수신 다중화 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호에 대응하는 확산 부호를 이용해서 제 1 OFDM-확산 변조 신호를 복조하고, 복조한 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호를 재생함으로써 제 1 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호를 생성하며, 수신 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 제거함으로써 제 2 OFDM-확산 변조 신호를 얻도록 한다.
본 방법에 따르면, 우선 제 1 확산 부호를 이용한 역확산 처리에 의해 수신 다중화 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호가 분리 복조된다. 다음에 수신 다중 신호로부터 제 1 OFDM-확산 변조 신호의 레플리카 신호가 제거됨으로써 제 2 OFDM-확산 변조 신호가 분리된다. 이와 같이 하여, 수신 다중화 신호로부터 확산율이 다른 OFDM-확산 변조 신호를 각각 분리하여 복조할 수 있다. 그 결과, 주파수를 유효 이용해서 대용량의 통신을 실현할 수 있다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 수신 장치가 수신 다중화 신호에 포함되는 신호 중에서 확산율이 큰 확산 부호를 이용해서 얻어진 신호로부터 순서대로 복조한다.
본 방법에 따르면, 확산율이 큰 확산 신호 쪽이 역확산의 정밀도가 높게 되는 것에 착안하여, 수신 다중화 신호 중 확산율이 큰 신호로부터 순서대로 분리 복조하도록 했다. 이와 같이 하면, 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 감산하는 것 으로 다음에 추출되는 신호의 분리 정밀도도 향상되므로, 모든 신호를 양호한 정밀도로 분리 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 수신 장치가 수신 다중화 신호에 포함되는 신호 중에서 수신 전력이 큰 신호로부터 순서대로 복조한다.
본 방법에 따르면, 수신 전력이 큰 신호 쪽이 다중화 신호로부터 분리할 때의 정밀도가 높게 되는 것에 착안하여, 수신 다중화 신호 중 수신 전력이 큰 신호로부터 순서대로 분리 복조하도록 했다. 이와 같이 하면, 다중화 신호로부터 레플리카 신호를 감산하는 것으로 다음에 추출되는 신호의 분리 정밀도도 향상되므로, 모든 신호를 양호한 정밀도로 분리 복조할 수 있게 된다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 송신 장치가 동일한 신호로부터 확산 신호와 비확산 신호를 얻어, 이들을 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하고, 수신 장치가 송신 장치와의 사이의 전파 전송 환경을 추정하며, 추정한 전파 전송 환경에 근거해서, 수신 다중화 신호로부터 확산 신호 또는 비확산 신호 중 어느 하나를 선택하여 복조한다.
본 방법에 따르면, 전파 환경이 열악한 경우에는 오류 내성이 강한 확산 신호를 이용해서 전송된 정보 신호를 선택하고, 한편, 전파 환경이 양호한 경우에는 전송량이 많은 비확산 신호를 이용해서 전송된 정보 신호를 선택하면, 결과적으로 많은 정보를 얻을 수 있게 된다.
본 발명의 무선 통신 방법은, 송신 장치가 동일한 신호로부터 OFDM 신호와 OFDM-확산 신호를 얻고, 이들을 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하고, 수신 장치가 송신 장치와의 사이의 전파 전송 환경을 추정하며, 추정한 전파 전송 환경에 근거해서, 수신 다중화 신호로부터 OFDM 신호 또는 OFDM-확산 신호 중 어느 하나를 선택하여 복조한다.
본 방법에 따르면, 전파 환경이 열악한 경우에는 오류 내성이 강한 OFDM-확산 신호를 이용해서 전송된 정보 신호를 선택하고, 한편, 전파 환경이 양호한 경우에는 전송량이 많은 OFDM 신호를 이용해서 전송된 정보 신호를 선택하면, 결과적으로 많은 정보를 얻을 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 동일 주파수 대역에서 복수의 디지털 변조 신호를 다중화하여 송신함으로써, 단위 시간당 데이터 전송량을 증가시킬 수 있기 때문에, 데이터의 전송 속도를 향상시킬 수 있다.
본 명세서는 2001년 8월 10일 출원된 일본 특허 출원 제2001-244929호, 2001년 10월 5일 출원된 특허 출원 제2001-310777호 및 2002년 7월 15일 출원된 일본 특허 출원 제2002-206150호에 근거한다. 그 내용은 모두 여기에 포함시켜 둔다.
본 발명은 한정된 주파수 대역에서 보다 많은 데이터를 전송하는 송신 장치, 수신 장치 및 무선 통신 방법에 적용할 수 있다.
도 1은 종래의 무선 통신 방식에 있어서의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 다중화 송신 신호의 프레임 구성의 일례를 나타내는 도면,
도 3은 I-Q 평면에서의 16QAM의 신호점 배치도,
도 4는 I-Q 평면에서의 BPSK 변조의 신호점 배치도,
도 5는 실시예 1에서의 주파수 배치를 나타내는 개념도,
도 6은 실시예 1의 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 7은 실시예 1의 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 8은 동기부에서의 상관 연산의 설명에 제공되는 도면,
도 9는 상관 신호의 시간 변동을 나타내는 도면,
도 10은 도 7의 복조부의 내부 구성을 나타내는 블럭도,
도 11은 도 10의 신호 재생부의 내부 구성을 나타내는 블럭도,
도 12는 부호 승산 후의 신호의 스펙트럼 분포를 나타내는 도면,
도 13은 도 10의 파일럿 신호 추정부의 내부 구성을 나타내는 블럭도,
도 14는 본 발명의 실시예 2의 무선 통신 시스템의 구성을 나타내는 도면,
도 15는 실시예 2에서의 상관 특성의 일례를 나타내는 도면,
도 16은 실시예 3에서의 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 17은 I-Q 평면에서의 16QAM 및 파일럿 심벌의 신호점 배치를 나타내는 도 면,
도 18은 실시예 3의 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 19는 실시예 3의 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 20은 실시예 3에서의 파일럿 심벌 및 파일럿 심벌간의 심벌 구성을 나타내는 도면,
도 21은 실시예 4에서의 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 22는 실시예 4의 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 23은 실시예 4의 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 24는 실시예 5의 무선 통신 시스템에서의 기지국과 통신 단말의 배치를 나타내는 도면,
도 25는 I-Q 평면에서의 QPSK 변조 신호와 π/4 시프트 QPSK 변조 신호의 신호점 배치를 나타내는 도면,
도 26은 I-Q 평면에서의 BPSK 변조 신호와 π/2 시프트 BPSK 변조 신호의 신호점 배치를 나타내는 도면,
도 27은 실시예 6의 수신 장치에 이용되는 스펙트럼 확산 복조부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 28은 실시예 7의 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 29는 실시예 7에서의 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 30은 실시예 7의 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 31은 실시예 7에서의 다중화 송신 신호의 프레임 구성의 다른 예를 나타내는 도면,
도 32는 도 31의 다중화 송신 신호를 수신 복조하는 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 33은 실시예 8의 송신 장치에 이용되는 다중 신호 선택부의 구성을 나타내는 도면,
도 34는 실시예 9에서의 동일 주파수 대역으로 다중화되는 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 35는 실시예 9의 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 36은 실시예 9의 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 37은 실시예 9의 송신 장치의 다른 구성예를 나타내는 블럭도,
도 38은 실시예 9의 수신 장치의 다른 구성예를 나타내는 블럭도,
도 39는 실시예 10에서의 동일 주파수 대역으로 다중화되는 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 40은 실시예 10에서의 동일 주파수 대역으로 다중화되는 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 41은 도 39의 다중화 송신 신호를 송신하는 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 42는 도 39의 다중화 송신 신호를 수신하는 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 43은 도 40의 다중화 송신 신호를 송신하는 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 44(a)는 실시예 11에서의 동일 주파수 대역으로 다중화되는 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 44(b)는 실시예 11에서의 동일 주파수 대역으로 다중화되는 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 45는 도 44의 다중화 송신 신호를 송신하는 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 46은 도 44의 다중화 송신 신호를 수신하는 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 47은 실시예 12에서의 다중화 송신 신호의 프레임 구성을 나타내는 도면,
도 48은 도 47의 다중화 송신 신호를 송신하는 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 49는 도 47의 다중화 송신 신호를 수신하는 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 50은 실시예 12에서의 다중화 송신 신호의 다른 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 51은 도 50의 다중화 송신 신호를 송신하는 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 52는 도 50의 다중화 송신 신호를 수신하는 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 53은 실시예 13에서의 다중화 송신 신호의 프레임 구성예를 나타내는 도면,
도 54는 실시예 13에서의 스펙트럼 확산 통신 방식 A의 심벌 구성을 나타내는 도면,
도 55는 실시예 13에서의 스펙트럼 확산 통신 방식 B의 심벌 구성을 나타내는 도면,
도 56은 실시예 13에서의 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 57은 도 56의 스펙트럼 확산 통신 방식 변조부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 58은 실시예 13에서의 수신 장치 구성을 나타내는 블럭도,
도 59는 도 58의 스펙트럼 확산 통신 복조부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 60은 도 58의 스펙트럼 확산 통신 복조부의 다른 구성예를 나타내는 블럭도,
도 61은 다중화되는 신호마다 송신 파워를 변경한 경우의 I-Q 평면에서의 신호점 배치를 나타내는 도면,
도 62는 실시예 14에서의 동일 주파수 대역으로 다중화되는 다중화 송신 신호의 프레임 구성을 나타내는 도면,
도 63은 실시예 14의 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 64는 실시예 14의 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 65는 실시예 15에서의 동일 주파수 대역으로 다중화되는 다중화 송신 신호의 프레임 구성을 나타내는 도면,
도 66은 실시예 15의 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 67은 실시예 15의 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 68은 다중화되는 신호를 복수 채널로 구성하는 경우의 변조부, 직렬 병렬 변환부 및 확산부의 구성을 나타내는 블럭도,
도 69는 복수 채널로 구성된 신호를 복조하는 경우의 구성을 나타내는 블럭도,
도 70은 실시예 16의 설명에 제공하는 기지국과 단말의 위치 관계를 나타내는 도면,
도 71은 실시예 16에서의 송신 신호의 프레임 구성의 일례를 나타내는 도면,
도 72는 실시예 16에서의 송신 신호의 프레임 구성의 일례를 나타내는 도면,
도 73은 전파 전송 환경에 따라 OFDM 변조 신호 또는 OFDM-확산 변조 신호를 선택하여 동일 주파수 대역으로 다중화하여 송신하는 송신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 74는 도 73의 송신 장치로부터 송신된 다중화 신호를 복조하는 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 75는 도 74의 프레임 생성부에 의해 생성되는 프레임 구성을 나타내는 도면, 및
도 76은 동일한 정보 신호에 대해 OFDM 변조 처리 및 OFDM-확산 변조 처리의 양쪽이 실시되어 동일 주파수 대역으로 다중화된 신호로부터, 전파 전송 환경에 따라 어느 하나의 신호를 선택하는 수신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.

Claims (6)

  1. 제 1 정보 신호를 변조하여, 복수의 서브캐리어로 구성되는 제 1 변조 신호를 얻는 제 1 변조 수단과,
    제 2 정보 신호를 변조하여, 복수의 서브캐리어로 구성되고, 상기 제 1 변조 신호와 심벌당 송신 비트수가 같은 제 2 변조 신호를 얻는 제 2 변조 수단과,
    상기 제 1 변조 신호와 상기 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역에서 송신하는 송신 수단
    을 구비하고,
    상기 제 2 변조 수단은, 동상-직교 평면에서의 상기 제 1 변조 신호의 신호점과는 다른 위치에, 동상-직교 평면에서의 상기 제 1 변조 신호의 신호점을 배치하는
    송신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 변조 수단으로부터 출력되는 동상-직교 평면에서의 상기 제 1 변조 신호의 신호점은, 상기 제 2 변조 수단으로부터 출력되는 동상-직교 평면에서의 제 2 변조 신호의 신호점에 대하여, 특정의 위상차를 갖는 신호점인 송신 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 변조 신호를 구성하는 복수의 서브캐리어의 주파수와, 상기 제 2 변조 신호를 구성하는 복수의 서브캐리어의 주파수는 동일 주파수인 송신 장치.
  4. 제 1 정보 신호를 변조하여, 복수의 서브캐리어로 구성되는 제 1 변조 신호를 얻는 제 1 변조 단계와,
    제 2 정보 신호를 변조하여, 복수의 서브캐리어로 구성되고, 상기 제 1 변조 신호와 심벌당 송신 비트수가 같은 제 2 변조 신호를 얻는 제 2 변조 단계와,
    상기 제 1 변조 신호와 상기 제 2 변조 신호를 동일 주파수 대역에서 송신하는 송신 단계
    를 구비하고,
    상기 제 2 변조 단계는, 동상-직교 평면에서의 상기 제 1 변조 신호의 신호점과는 다른 위치에, 동상-직교 평면에서의 상기 제 1 변조 신호의 신호점을 배치하는
    송신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 변조 단계로부터 출력되는 동상-직교 평면에서의 상기 제 1 변조 신호의 신호점은, 상기 제 2 변조 단계로부터 출력되는 동상-직교 평면에서의 제 2 변조 신호의 신호점에 대하여, 특정의 위상차를 갖는 신호점인 송신 방법.
  6. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 변조 신호를 구성하는 복수의 서브캐리어의 주파수와, 상기 제 2 변조 신호를 구성하는 복수의 서브캐리어의 주파수는 동일 주파수인 송신 방법.
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