KR20010023901A - 통신방법, 송신기 및 수신기 - Google Patents

통신방법, 송신기 및 수신기 Download PDF

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Abstract

여러가지의 전송율로 통신을 행하는 채널을 다중화하였을 때에, 각 통신은 스스로 필요하게 되는 필요 최저한의 처리량을 갖고, 정보의 수신 등의 통신처리를 할 수 있도록 하기 위해, 소정의 대역에 복수의 통신채널을 설정하고, 설정한 각각의 채널에서의 통신을 복수의 서브캐리어에 송신심벌을 분산시킨 멀티캐리어신호에서 행하는 동시에, 각 채널에서의 송신심벌의 주파수축상에서의 배치를 기준이 되는 주파수간격에 대해서 2의 N승걸러(N은 정의 임의의 정수) 배치하여 송신하고, 그 송신신호에서 필요한 채널의 신호성분을 수신시키도록 하였다.

Description

통신방법, 송신기 및 수신기{Communication method, transmitter, and receiver}
종래, 무선전화 시스템 등과 같이, 넓은 주파수대역을 복수의 사용자로 셰어하여 효율좋게 통신을 행하는 통신방식으로서는, 예를 들면 DS-CDMA(Direct Sequence-Code Division Multiple Access)방식이 있다. 이 DS-CDMA방식에서는, 송신신호계열을 부호에 의해 확산(승산)하고, 광대역신호를 생성하여 이것을 송신한다. 또, 수신측에서는, 송신측과 동일의 확산부호와 수신신호를 승산함으로써, 역확산이라고 불리는 효과를 얻고, 수신신호 중에서 소망의 신호성분만을 추출한다.
도 1은, 종래의 DS-CDMA방식을 적용한 셀룰러 무선통신시스템에 있어서의 송신구성을 나타낸다. 입력단자(1)에 얻어지는 정보비트 스트림은, 코딩부(2)에서 부호화 및 인터리브 등의 처리가 실시된 후에. 승산기(3)에 공급되어서, 단자(3a)에 얻어지는 채널할당의 목적의 코드가 승산되어서 확산된다. 확산된 비트스트림은, 차단의 승산기(4)에서, 단자(4a)에 얻어지는 롱코드에 의해 랜덤화된 후, 심벌매핑부(5)에서 송신심벌에 매핑된다. 이 매핑방법은, 통신방식에 의해 여러가지의 방법이 있다.
심벌매핑부(5)에서 매핑된 송신신호는, 필요에 의해 가산기(6)에서 다른 계의 송신신호와 다중화되어, 송신처리부(7)에 공급되어서, 변조 등의 고주파처리가 행해진 후, 무선전송을 행하는 주파수대역에 주파수변환되어서 안테나(8)에서 무선전송된다.
여기서 입력단자(1)에 얻어지는 정보비트스트림이 예를 들면 8kbps라고 하면, 코딩부(2)에서 부호화율 1/2에서 부호화되어서, 부호화비트의 비트율이 16kbps이되고, 승산기(3)로 확산율 64에서 확산하면, 1024kcps(cps는 Chip Per Second)의 비트스트림이 된다. 정보비트스트림의 비트율이 다를 경우에는, 승산기(3)에서의 확산율을 변화시키면, 송신신호의 비트율을 일정하게 할 수 있다.
또, 가산기(6)에서 가산하는 다른 송신계에 대해서도, 가산기(6)에 공급되는 송신신호의 비트스프림이 일정하면, 각 송신계의 디코딩부(2)에 공급되는 정보비트스트림으로서, 여러가지의 것을 혼재시킬 수 있다.
다음에, 종래의 DS-CDMA방식에서 송신처리된 신호를 수신하는 구성을, 도 2를 참조하여 설명한다. 안테나(11)에서 수신한 소정의 주파수대역의 신호를, 수신처리부(12)에서 중간주파신호 등으로 주파수변환하고, 이 주파수변환된 수신신호를 복조하여 베이스밴드의 심벌계열을 얻는다. 이 심벌계열 중에서, 비트추출부(13)에서 수신 비트스트림을 추출한다. 추출된 수신 비트스트림은 승산기(14)에 공급하여, 단자(14a)에 얻어지는 롱코드의 승산을 행하여 디스크램블하는 동시에, 그 승산기(14)의 승산출력을 승산기(15)에 공급하여, 단자(15a)에 얻어지는 역확산코드의 승산을 행하여 역확산처리를 행하고, 부호화 비트스트림을 얻는다. 그리고, 그 부호화 비스스트림을 디코드부(16)에서 디코드하여, 정보 비트스트림을 단자(17)에 얻는다.
상술한 8kbps의 정보 비트스트림이, 1024kcps의 비트스트림으로서 송신되고 있는 경우의 신호를 도 2의 구성에서 수신하는 경우에는, 승산기(15)에서 역확산율(64)로 역확산되어서, 8kbps의 정보 비트스트림이 얻어진다. 또, 단자(15a)에 얻어지는 역확산코드의 역확산율을 변화시키면, 다른 비트율의 정보 비트스트림에도 대처할 수 있다.
여기까지의 설명에서는, DS-CDMA방식에서 복수의 비트율의 정보 비트스트림을 혼재시켜서 무선전송시킬 경우에 대해서 설명하였는바, TDMA(Time Division Multiple Access)방식에서 무선전송시킬 경우에도, 복수의 비트율의 정보 비트스트림을 혼재시키는 것이 가능하다. 도 3은 1프레임이 슬롯1에서 슬롯8까지의 8타임슬롯으로 구성되는 8TDMA구조의 경우의 1프레임 구조를 나타낸 도면이다.
여기서, 1슬롯당의 전송율이 8kbps인 경우의 슬롯할당을 상정하면, 예를 들면 전송율 8kbps의 사용자 A,B에는, 각각 슬롯 1,2를 할당하고 그 슬롯1 또는 2에서 전송율 8kbps의 통신을 행한다. 또, 전송율이 16kbps의 사용자 C에는, 슬롯3과 슬롯4의 2슬롯을 할당하여, 16kbps의 통신을 행한다. 또, 전송율이 32kbps의 사용자 D에는, 슬롯 5∼슬롯 8의 4슬롯을 항당하여, 32kbps의 통신을 행한다. 이와 같이 각 사용자로부터의 전송요구시의 송신율 등에 따라서, 기지국 등이 1프레임 내의 슬롯의 각 사용자에의 할당수를 가변설정하는 것으로, TDMA방식에서 복수의 비트율의 정보 비트스트림을 혼재시켜서 무선전송시키는 대처가 가능하다.
또, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex: 직교주파수 분할다중)방식이라고 칭해지는 멀티캐리어방식에서 무선전송을 행하는 경우에는, 송신구성으로서, 예를 들면 종래 도 4에 나타내는 구성에서 행해지고 있었다. 이 구성은, DAB(Digital Audio Broadcasting)이라고 칭해지는 디지털 오디오방송에 적용되고 있는 구성으로, 단자(21)에 얻어지는 정보 비트스트림은, 코딩부(22)에서 부호화 등의 처리가 실시된 후에, 심벌매핑부(23)에서 송신 심벌매핑된다. 그리고, 송신심벌을 혼합회로(24)에 공급하여, 다른 송신데이터와 다중화된다. 여기서의 다중화는, 단순하게 직렬로 연결하는 것으로, 다중화 심벌스트림을 생성시킨다. 예를 들면, 1채널당 64ksps의 심벌을 18채널분 다중화하면, 다중화된 심벌스트림의 전송율은 64ksps×18＝1152ksps가 된다.
이 다중화된 심벌스트림은, 주파수변환부(25)에서의 주파수 인터리브에 의해 심벌의 나열 바꾸가 행해지고, 각 채널의 심벌이 흩어져서 나열되게 된다. 이 나열 바꾸기가 된 심벌스트림은, 역푸리에 변환회로(IFFT회로)(26)에서 역푸리에 변환처리에 의해 주파수축상에 배치된 멀티캐리어신호가 되고, 이 IFFT회로(26)의 출력이 송신처리부(27)에서 무선송신처리되어서, 소정의 주파수대역에서 무선송신된다.
이 멀티캐리어신호를 수신하는 측의 구성으로서는, 도 5에 도시하는 바와 같이, 안테나(31)에서 수신한 소망의 주파수대역의 신호를 수신처리부(32)에서 베이스밴드신호로 한다. 여기서 멀티캐리어신호의 베이스밴드 신호성분은, 정보가 주파수축상에 나열된 신호이므로, 고속푸리에 변환회로(FFT회로)(32)에 공급하여, 푸리에변환처리를 행하고, 주파수축상에 나열된 서브캐리어를 추출한다. 이때, 푸리에 변환처리에 의해 출력되는 심벌은, 수신한 신호대역 전체의 서브캐리어군이 된다.
이 서브캐리어군의 변환신호는, 심벌선택부(34)에 공급하여, 송신측에서 행해진 주파수 인터리브에 의해 배치된 소망의 채널의 심벌의 존재위치에서 심벌을 추출한다. 또한, 이 추출된 심벌스트림은, 비트추출부(35)에 공급하여, 부호화 비트스트림을 추출하고, 이 부호화 비트스트림을 디코드부(36)에 공급하여, 정보 비트스트림을 출력단자(37)에 얻는다.
이 종래의 OFDM방식에 있어서는, 서브캐리어마다 다른 채널의 심벌을 할당함으로써 다중화가 행해지고 있다. 따라서, 수신기가 갖추는 푸리에 변환회로(FFT회로)는, 다중화되어서 전송되는 전 채널분의 심벌을 변환처리하고, 그 변환 후에 채널의 선정을 행하고 있다.
상술한 DS-CDMA방식을 적용한 셀룰러방식의 통신시스템에서는, 사용주파수대역을 고정하여, 확산율을 가변함으로써 가변율의 데이터전송을 가능하게 하고 있다. 사용주파수대역을 고정함으로써, 단일의 고주파회로만으로 가변비트율 서비스를 제공하는 단말장치를 구성하는 것이 가능하게 되어 있다ㅏ.
그렇지만 DS-CDMA방식은, 통신제어방식이 상당히 복잡하고, 예를 들면 세룰러방식에 적용한 경우에는, 기지국을 전환하는 밴드오프처리나, 시스템 내의 다른 통신과의 간섭을 방지하기 위한 송신파워제어 등을 상당히 정밀도 좋게 행할 필요가 있다. 또, DS-CDMA방식은, 기본적으로 전 채널이 동일의 주파수대역을 셰어하고 있고, 또한 각 채널의 직교성이 없는데서, 송신파워제어가 정확하게 행해지지 않는 단말장치가 1대라도 존재하였을 때, 시스템 전체가 가능하지 않게 된다는 위험성을 갖고 있고, 전송율 가변 등의 복잡한 처리를 행하는데 적절한 시스템이라고는 말할 수 없다.
또한 DS-CDMA방식에서 전송율 가변처리를 적용한 경우에는, 복조부분에 관해서는, 수kbps정도의 저속의 전송율에서 통신을 행하는 단말장치라도, 시스템에서 전송가능한 가장 높은 전송율의 통신을 행하는 단말장치와 동등의 연산처리가 필요하고, 단말장치에 있어서의 연산처리량을 대폭으로 증가시키게 된다.
한편, 상술한 TDMA방식을 적용한 통신시스템에서 가변전송율을 실현할 경우, 1채널당의 최대의 전송율은, 기본적으로는 [1슬롯할당시의 비트율]×[TDMA수]에 한정되어 있고, 전송율의 상한과 하한은 TDMA수에 의해 결정되게 된다. 따라서, 전송율이 변화하는 범위가, 예를 들면 수kbps정도에서 백kbps정도 등과 같이, 상당히 큰 경우에는, 슬롯할당만으로 사용자가 소망하는 전송율에 대응하는 것이 사실상 불가능하다. 1프레임 내의 타임슬롯수를 상당히 많게하면 불가능하지는 않지만, 통신제어 등의 점에서 현실적은 아니다.
또, 상술한 종래의 OFDM방식을 적용한 통신시스템에서 가변전송율에 의한 다중화를 실현할 경우에는, 서브캐리어마다 다른 채널의 심벌을 할당함으로써 다중화가 행해지고 있기때문에, 수신기가 갖추는 푸리에 변환회로는, 다중화되어서 전송되는 전 채널분의 심벌을 변환처리 할 필요가 있고, 상당히 많은 변환처리가 필요하다는 문제가 있었다.
본 발명은, 예를 들면 셀룰러방식에 의한 무선전화시스템 등의 무선통신시스템에 적용하여 적정한 디지털 무선통신에 있어서의 통신방법과, 그 통신방법을 적용한 송신기 및 수신기에 관한 것이다.
도 1은 종래의 DS-CDMA방식의 송신처리예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 종래의 DC-CDMA방식의 수신처리예를 나타내는 블록도이다.
도 3은 종래의 TDMA방식에 있어서의 다중화예를 나타내는 설명도이다.
도 4는 종래의 OFDM방식의 송신처리예를 나타내는 블록도이다.
도 5는 종래의 OFDM방식의 수신처리예를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 제 1실시의 형태에 의한 송신구성예를 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제 1실시의 형태에 의한 널심벌의 삽입 및 추출상태의 예를 나타내는 설명도이다.
도 8은 본 발명의 제 1실시의 형태에 의한 수신 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 발명의 제 1실시의 형태에 의한 심벌 배치예를 나타내는 설명도이다.
도 10은 본 발명의 제 1실시의 형태에 의한 처리를 TDMA방식에 적용한 예를 나타내는 설명도이다.
도 11은 본 발명의 제 2실시의 형태에 의한 송신 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 12는 본 발명의 제 2실시의 형태에 의한 혼합회로의 예를 나타내는 구성도이다.
도 13은 본 발명의 제 2실시의 형태에 의한 혼합상태의 예를 나타내는 설명도이다.
도 14는 본 발명의 제 3실시의 형태에 의한 송신 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 15는 본 발명의 제 3실시의 형태에 의한 혼합상태의 예를 나타내는 설명도이다.
도 16은 본 발명의 제 4실시의 형태에 의한 송신 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 17는 본 발명의 제 4실시의 형태에 의한 내부채널 선택부의 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 18은 본 발명의 제 4실시의 형태에 의한 서브캐리어 배치예를 나타내는 설명도이다.
도 19는 본 발명의 제 4실시의 형태에 의한 수신 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 20은 본 발명의 제 4실시의 형태에 의한 분리회로의 예를 나타내는 구성도이다.
도 21은 본 발명의 제 4실시의 형태에 의한 분리상태의 예를 나타내는 설명도이다.
도 22는 본 발명의 제 5실시의 형태에 의한 수신 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 23는 본 발명의 제 5실시의 형태에 의한 채널선택부의 예를 나타내는 구성도이다.
도 24는 본 발명의 제 5실시의 형태에 의한 채널선택부에서의 처리예를 나타내는 설명도이다.
도 25는 채널선택부의 다른 예를 나타내는 구성도이다.
도 26은 채널선택부의 또다른 예를 나타내는 구성도이다.
도 27는 본 발명의 제 6실시의 형태에 의한 송신 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 28은 본 발명의 제 6실시의 형태에 의한 수신 구성예를 나타내는 블록도이다.
도 29는 본 발명의 제 6실시의 형태에 의한 송신심벌의 배치예를 나타내는 설명도이다.
도 30은 본 발명의 제 6실시의 형태에 의한 채널선택부의 예를 나타내는 구성도이다.
도 31은 본 발명의 각 실시의 형태에서의 다른 처리에 의한 서브캐리어 배치예를 나타내는 설명도이다.
도 32는 본 발명의 각 실시의 형태에 적용되는 주파수 호핑처리를 나타내는 설명도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명
1. 입력단자 2. 코딩부
3,4. 승산기 3a,4a. 단자
5. 심벌매핑부 6. 가산기
7. 송신처리부 8,11. 안테나
12. 수신처리부 13. 비트추출부
14,15. 승산기 14a,15a. 단자
16. 디코드부 17. 출력단자
21. 입력단자 22. 코딩부
23. 심벌매핑부 24. 혼합회로
25. 주파수변환부 26. 역푸리에 변환회로
27. 송신처리부 28,31. 안테나
32. 수신처리부 33. 푸리에 변환회로
34. 심벌선택부 35. 비트추출부
36. 디코드부 37. 출력단자
101. 입력단자 102. 코딩부
103. 심벌매핑부 104. 널심벌삽입부
105. 랜덤위상 시프트부 106. 역푸리에 변환처리부
107. 가드타임 부가부 108. 윈도처리부
109. 송신처리부 110,111. 안테나
112. 수신처리부 113. 윈도처리부
114. 푸리에 변환처리부 115. 디스크램블부
116. 심벌선택부 117. 비트추출부
118.디코드부 119. 출력단자
121a∼121n. 입력단자 122a∼122n. 코딩부
123a∼123n. 심벌매핑 처리부 124. 혼합회로
125. 랜덤위상 시프트부 126. 역푸리에 변환처리부
127. 가드타임 부가부 128. 윈도처리부
129. 송신처리부 130. 안테나
131a∼131c. 입력단자 132a∼132c. 코딩부
133a∼133d. 심벌매핑 처리부 134. 혼합회로
141a∼141n. 입력단자 142a∼142n. 코딩부
143a∼143n. 심벌매핑부 144a∼144n. 랜덤위상 시프트부
145a∼145n. 역푸리에 변환처리부 146a∼146n. 내부채널 선택부
147a∼147n. 송신처리부 148a∼148n. 안테나
151. 입력단자 152. 심벌반복부
153. 승산기 154. 오프셋주파수 발생기
155. 윈도처리부 156. 출력단자
161. 안테나 162. 수신처리부
163. 윈도처리부 164. 푸리에 변환처리부
165. 랜덤위상 시프트부 166. 분리회로
166a∼166d. 단자 166m. 접점
167a∼167n. 비트추출부 168a∼168n. 디코드부
169a∼169n. 출력단자 171. 안테나
172. 수신처리부 173,173'173". 채널선택부
174. 멀티캐리어 처리부 175. 비트추출부
176. 디코드부 177. 출력단자
181. 입력단자 181a. 셀렉터
181b. 지연회로 182. 감산기
183. 지연회로 184. 감산기
185. 지연회로 186,187. 가산기
188. 감산기 189. 지연회로
190. 가산기 191∼194. 출력단자
195,196,197. 승산기 195a,196a,197a. 보정신호 발생기
201. 입력단자 201a. 셀렉터
201b. 지연회로 202. 연산부
203. 지연회로 204. 연산부
205. 지연회로 206. 출력단자
207. 제어부 208,209. 승산기
211. 입력단자 211a. 셀렉터
211b. 지연회로 212. 연산부
213. 지연회로 214. 출력단자
215. 제어부 216. 승산기
221a∼221n,221p. 입력단자 222a∼222n. 코딩부
223a∼223n,223p. 심벌매핑 처리부 224. 혼합회로
225. 멀티캐리어 처리부 226. 송신처리부
227,231. 안테나 232. 수신처리부
233a,233b. 채널선택부 234a,234b. 멀티캐리어 처리부
235. 채널이퀄라이저 236. 비트추출부
237. 디코드부 238. 출력단자
241. 입력단자 241a. 셀렉터
241b. 지연회로 242. 연산부
243. 지연회로 244. 연산부
245. 지연회로 246. 출력단자
247. 제어부 248,249. 승산기
251. 입력단자 251a. 셀렉터
251b. 지연회로 252. 연산부
253. 지연회로 254. 연산부
255. 지연회로 256. 출력단자
257,258. 승산기
본 발명은, 각각이 다양한 전송율로 통신을 행하는 채널을 다중화하였을 때에, 수신기 등의 통신수단으로 스스로가 필요하게 되는 필요 최저한의 처리량을 갖고, 정보의 통신처리를 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
제 1발명은, 소정의 대역에 복수의 채널을 설정하고, 설정한 각각의 채널에서의 통신을 복수의 서브캐리어에 송신심벌을 확산시킨 멀티캐리어신호로 행하는 동시에, 각 채널에서의 송신심벌의 고주파수 축상에서의 배치를 기준이 되는 주파수간격에 대해서 2의 N승걸러(N은 정의 임의의 수) 배치한 통신방법으로 한것이다. 이와 같이 함으로써, 각 채널이 다중화되어서 멀티캐리어신호가 된 송신신호에는, 각 채널의 송신심벌이 소정의 주파수간격으로 배치되어 있으므로, 송신측에서 다중화된 송신신호를 형성하는 처리가 간단하게 행해지는 동시에, 각각의 채널의 신호만을 추출하여 수신처리하는 것이 용이하게 행해지고, 수신측의 구성을 간단하게 할 수 있다. 또, 무선통신에 적용한 경우에는, 넓은 서브캐리어 간격에서 광대역통신을 행하는 것에서, 주파수 다이버시티효과를 얻는 것도 가능하게 된다.
제 2발명은, 제 1발명의 통신방법에 있어서, 상기 통신은 무선통신으로 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 넓은 서브캐리어 간격에서 광대역 무선통신을 행하는 것에서, 주파수 다이버시티효과를 얻는 것도 가능하게 된다.
제 3발명은, 제 1발명의 통신방법에 있어서, 송신하는 데이터의 비트율에 따라서, 상기 N값을 가변설정하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 비트율이 다른 데이터를 혼재시켜서 전송하는 것이 용이하게 행해진다.
제 4발명은, 제 1발명의 통신방법에 있어서, 기지국과 단말장치와의 사이의 통신에 적용하고, 기지국에서 송신되는 하강채널의 1채널을 파일럿채널로서 확보하고, 남은 채널을 트래픽채널로 하고, 기지국에서는, 상기 파일럿채널에서 기지신호의 송신을 행하고, 단말장치에서는 파일럿채널에서 수신된 심볼을 이용하여, 상기 트래픽채널에서 수신한 심벌의 전송로의 등화처리를 행하고, 그 등화처리된 심벌의 동기검파를 행하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 전송신호의 등화처리를 용이 또한 양호하게 행할 수 있다.
제 5발명은, 제 1발명의 통신방법에 있어서, 전송되는 신호를 채널단위 또는 주파수단위로 주파수호핑시키도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 다중화된 신호가 효율좋게 확산되어서 전송되고, 양호한 전송상태를 확보할 수 있다.
제 6발명은, 소정의 대역에 복수의 채널을 설정하고, 설정한 각각의 채널에서의 통신을 복수의 서브캐리어에 송신심벌을 확산시킨 멀티캐리어신호로 행하는 동시에, 각 채널의 할당되는 서브캐리어로서, 소정수마다의 서브캐리어를 사용하고, 각 채널에 할당되어 있는 서브캐리어의 서로 이웃하는 것 끼리로 차동변조를 행한 후에 송신하고, 수신측에서는 서로 이웃하는 것 끼리로 차동복조를 행하는 통신방법으로 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 채널배치로서는 소정수마다의 서브캐리어를 사용한 멀티캐리어신호가 되는 동시에, 각 채널마다의 서브캐리어의 서로 이웃하는 것 끼기로 차동변조가 행해짐으로써, 각 채널의 신호만으로 송신처리나 수신처리가 가능하게 된다.
제 7발명은, 제 6발명의 통신방법에 있어서, 송신측에서 각 채널에 할당되어 있는 서브캐리어의 서로 이웃하는 것 끼리로 차동변조를 행하는 대신에, 주파수 축상에서 서로 이웃하는 서브캐리어간에서 차동변조를 행하고, 수신측에서 각 채널에 할당되어 있는 서브캐리어의 서로 이웃하는 것 끼리로 차동복조를 행하는 대신에, 주파수 축상에서 서로 이웃하는 서브캐리어간에 차동복조를 행하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 주파수 축상의 서브캐리어의 배열에 의거한 처리에 의해서도, 전송처리가 가능하게 된다.
제 8발명은, 복수의 서브캐리어에 송신심벌을 분산시킨 멀티캐리어신호를 생성시키는 동시에, 상기 멀티캐리어신호의 1채널 내에서의 송신심벌의 주파수 축상에서의 배치를 기준이 되는 주파수간격에 대하여 2의 N승걸러(N은 정의 임의의 수)로 하고, 생성된 멀티캐리어신호를 소정의 대역 내에 설정한 복수의 채널 내의 소정의 채널로서 송신하는 송신기로 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 각 채널의 송신심벌이 소정의 주파수간격에서 배치되어서, 각 채널이 다중화된 멀티캐리어신호가 송신되고, 각 채널의 송신심벌을 일정한 처리로 배치할 수 있고, 간단한 처리로 용이하게 다중화 할 수 있는 송신신호를 형성할 수 있다.
제 9발명은, 제 8발명의 송신기에 있어서, 송신하는 데이터의 비트율에 따라서, 상기 N의 값을 가변설정하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 비트율이 다른 데이터를 혼재시켜서 전송하는 것이 용이하게 행해진다.
제 10발명은, 제 8발명의 송신기에 있어서, 복수의 채널의 송신심벌을 개별로 생성시킨 후, 1심벌마다 각 채널의 심벌을 나열하여 다중심벌열을 생성하고, 생성된 다중심벌열에 일괄하여 멀티캐리어신호 생성처리를 행하고, 복수의 채널을 일괄하여 송신처리를 행하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 복수의 채널의 송신처리가 간단한 구성으로 일괄하여 행해진다.
제 11발명은, 제 8발명의 송신기에 있어서, 송신심벌을 생성하고, 생성한 송신심벌을 시간축상에서의 신호로 하고 추출한 후에, 자국에 할당된 채널에 상당하는 주파수 오프셋분을 콘벌루트하는 처리를 행하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 목적으로 하는 주파수로 송신하는 처리를 간단한 구성으오 양호하게 행 한다.
제 12발명은, 제 8발명의 송신기에 있어서, 송신되는 복수의 채널 내의 하나의 채널을 파일럿채널로서 기지신호를 송신처리하고, 남은 채널을 트래픽채널로서 송신처리하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 파일럿 채널로 송신되는 기지신호에 의거하여 전송제어가 양호하게 행해진다.
제 13발명은, 제 8발명의 송신기에 있어서, 생성된 멀티캐리어신호를 채널단위 또는 소정주파수 대역단위에서 주파수 호핑시키는 주파수 호핑수단을 갖춘 것이다. 이와 같이 함으로써, 주파수/간섭 다이버시티 효과가 얻어지고, 보다 양호하게 전송되게 된다.
제 14발명은, 복수의 서브캐리어에 송신심볼이 분산된 멀티캐리어신호를 수신하고, 1채널 내에서 수신한 송신심벌을 기준이 되는 주파수간격에 대해서 2의 N승걸러(N은 정의 임의의 수)의 주파수간격에서 수신처리하는 수신기로 한것이다. 이와 같이 함으로써, 각 채널의 송신심벌이 소정의 주파수간격으로 배치되어서, 각 채널이 다중화된 멀티캐리어신호를 수신할 수 있고, 소정의 주파수간격의 송신심벌을 추출하여 수신처리하면, 소망의 수신채널의 신호를 얻을 수 있고, 다중화되어서 전송되는 신호에서 소망의 채널의 신호를 용이하게 얻을 수 있다.
제 15발명은, 제 14발명의 수신기에 있어서, 수신한 신호에서 통신에 이용된 대역폭에서 송신되어 온 전 심벌군 중, 송신측이 송신하고 있는 통신채널의 심벌만을 추출하고, 이 추출한 심벌을 채널디코더에 공급하여 디코드하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 필요로 하는 심벌만의 수신처리가 효율좋게 행해진다.
제 16발명은, 제 14발명의 수신기에 있어서, 수신신호의 대역폭에 의해 결정되는 샘플율에 의해 수신신호의 샘플링을 행하고, 샘플링된 심볼을 서로 가산 혹은 감산함으로써, 소망의 수신채널을 선택하여, 후단에 출력하는 심벌수를 감소시켜서, 수신시의 최대 비트율에 의해 결정되는 필요 최소한의 샘플율로 하고, 이 필요 최소한의 샘플율의 심벌수의 수신데이터를 수신처리하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 필요한 샘플율의 심벌수의 수신데이터를 효율좋게 얻을 수 있다.
제 17발명은, 제 16발명의 수신기에 있어서, 복수의 수신채널을 선택하였을 때, 적어도 하나의 수신채널의 데이터에 정현파의 오프셋 보정신호를 승산하는 보정수단을 설치한 것이다. 이와 같이 함으로써, 각 수신채널의 데이터간에 포함되는 오프셋을 간단히 제거할 수 있다.
제 18발명은, 제 16발명의 수신기에 있어서, 수신데이터를 수신처리하는 수신처리수단은, 최대 비트율에 의해 결정되는 처리능력을 갖추고, 상기 최대 비트율보다도 낮은 비트율에서의 통신을 행할 때에는 소망의 비트만을 추출하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 낮은 비트율에서의 통신시의 데이터처리량을 줄일 수 있다.
제 19발명은, 제 14발명의 수신기에 있어서, 파일럿채널의 수신처리수단과, 트래픽채널의 수신처리수단과를 갖추고, 상기 파일럿채널의 수신처리수단에서 수신된 기지신호의 심벌을 이용하여, 상기 트래픽채널의 수신처리수단에서 트래픽채널의 채널의 수신심벌의 전송로의 등화처리를 행하도록 한 것이다. 이와 같이 함으로써, 트래픽채널의 수신심벌의 전송로의 등화처리를 파일럿채널의 수신신호에 의거하여 양호하게 행할 수 있고, 양호한 수신처리를 할 수 있다.
제 20발명은, 제 14발명의 수신기에 있어서, 수신한 신호를, 채널단위 또는 소정주파수 대역단위로 주파수 호핑시키는 주파수 호핑수단을 갖춘 것이다. 이와 같이 함으로써, 주파수 호핑된 전송신호의 수신처리를 적정하게 행한다.
이하, 본 발명의 제 1실시의 형태를 도 6∼도 10을 참조하여 설명한다.
본 실시의 형태에 있어서는, 셀룰러방식의 무선전화 시스템에 적용한 예로 하고 있다. 도 6은 본예의 시스템에 있어서의 기지국측 또는 단말장치측의 송신구성을 나타내는 것이다. 여기서는, 전송율로서 32kbps, 64kbps, 96kbps, 128kbps의 4종류의 레이트의 데이터를 전송할 수 있는 구성으로 한 것이다.
단자(101)에 얻어지는 상술한 어느 전송율의 정보 비트스트림은, 코딩부(102)에서 부호화 및 인터리브 등의 코딩처리를 행하고, 부호화율 1/2 등의 소정의 부호화율에서 부호화한다. 디코딩부(102)에서 부호화된 각 비트는, 심볼매핑부(103)에 공급하여, 송신심벌에 매핑한다. 여기서의 송신심벌에의 매핑처리로서는, QPSK처리, 8PSK처리, 16QAM처리 등의 처리를 적용할 수 있다. 혹은 주파수축상이나 시간축상에서의 차동변조가 행해지는 경우도 있다.
이 심벌매핑부(103)에서 생성된 송신심벌은, 널심벌 삽입부(104)에 공급한다. 널심벌 삽입부(104)에서는, 그 때의 전송율에 따라서 진폭(에너지)이 0의 심벌을 규칙적으로 삽입하여, 원래의 정보 비트스트림의 전송율에 관계하지 않고 심벌율을 최대의 전송율(여기서는 128kbps에 대응한 레이트)을 일정하게 하는 처리를 행한다.
도 7은, 이 널심벌의 삽입상태의 예를 나타낸 것으로, ○표로 나타내는 심벌위치가, 원래의 전송데이터의 심벌위치에서, ×표로 나타내는 심벌위치가, 널심벌 삽입부(104)에서 삽입한 0의 심벌의 위치이다. 예를 들면 정보 비트스트림의 전송율이 32kbps의 경우에는, 도 7a에 도시하는 바와 같이, 원래의 각 심벌사이에 3개의 널심벌을 삽입하여, 128kbps에 상당하는 심벌수(즉 4배)의 전송데이터로 변환한다. 또, 정보 비트스트림의 전송율이 64kbps의 경우에는, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 원래의 각 심벌사이에, 하나의 널심벌을 삽입하여, 128kbps에 상당하는 심벌수(즉, 2배)의 전송데이터로 변환한다. 또, 정보 비트스트림의 전송율이 96kbps의 경우에는, 도 7c에 도시하는 바와 같이, 원래의 3심벌마다 하나의 널심벌을 삽입하여, 128kbps에 상당하는 심벌수(즉, 4/3배)의 전송데이터로 변환한다. 즉, 정보 비트스트림의 전송율이 128kbps의 경우에는, 도 7d에 도시하는 바와 같이, 널심벌을 삽입하지 않고, 그대로 심벌수의 전송데이터로 한다.
여기서, 널심벌 삽입부(104)에서의 널심벌의 삽입율 R은, 다음식에서 정의된다.
삽입율 R ＝ (M － D)／M
단, M은 여기서의 전송대역에 있어서의 최대 전송율(여기서는 128kbps)이고, D는 해당하는 채널에서의 전송율이다.
이 널심벌 삽입부(104)에서의 처리는, 널심벌의 삽입이고 심벌율이 2N배(N은 정의 임의의 수)가 되도록 제어하는 처리이다. 단, 도 7c에 도시하는 처리, 즉 96kbps의 레이트로 전송할 경우에는, N의 값이 정수로는 되지 않지만, 상술한 수학식 1에 의거한 널심벌의 삽입율 R=1/4의 규칙을 이용한 처리이다.
널심벌 삽입부(104)에서 널심벌이 삽입된 송신심벌은, 랜덤위상 시프트부(105)에서 랜덤위상 시프트에 의한 스크램블처리(혹은 다른 스크램블처리)를 행하고, 그 스크램블처리된 송신심벌을 역푸리에변환(IFFT)처리부(106)에 공급하고, 역고속푸리에변환의 연산처리에서, 시간축상에 배치된 심벌스트림을 주파수축상에 서브캐리어가 배치된 멀티캐리어신호로 변환한다. 역푸리에 변환처리부(106)에서 변환된 신호는, 가이드타임 부가부(107)에 공급하여 가이드타임을 부가하는 동시에, 윈도처리부(108)에서 소정 단위마다의 신호로 송신용의 윈도데이터를 승산한다. 윈도데이터가 승산된 송신신호는, 송신처리부(109)에 공급하여, 고주파신호를 콘벌루트하고 소정의 전송주파수대역에 주파수변환하고, 그 주파수변환된 송신신호를 안테나(110)에서 무선송신한다.
이와 같은 구성에서 무선송신되는 신호를 단말장치 또는 기지국에서 수신하는 구성을 도 8에 나타낸다. 안테나(111)가 접속된 수신처리부(112)에서는, 소정의 전송주파수대역의 신호를 수신하여, 베이스밴드신호로 변환한다. 변환된 베이스밴드신호는 윈도처리부(113)에 공급하여, 소정 단위마다의 신호에 수신용의 윈도데이터를 승산한 후, 푸리에변환(FFT) 처리부(114)에 공급하고, 주파수축상에 배치된 서브캐리어를 시간축상에 배치된 심벌스트림으로 변환한다.
변환된 심벌스트림은, 디스크램블부(115)에서 송신시의 스크램블처리와는 역의 디스크램블처리를 행한다. 이 디스크램블된 심벌스트림은, 심벌선택부(116)에 공급한다. 심벌선택부(116)에서는, 송신시에 널심벌 삽입부(104)(도 6참조)에서 삽입된 널심벌 이외의 심벌을 선택(즉, 널심벌을 제거)하는 처리를 행한다. 이 널심벌이 제거된 심벌스트림을 비트추출부(117)에 공급하고, 부호화비트를 추출하고, 그 추출된 비트데이터를 디코드부(118)에 공급하여 디코드하고, 디코드된 정보 비트스트림을 단자(119)에 얻는다.
심벌선택부(116)에서 추출하는 심벌로서는, 전송되는 정보 비트스트림의 전송율에 의해 다르다. 즉, 도 7에 도시하는 바와 같이 송신시에 삽입된 진폭이 0의 널심벌의 위치는, 전송율에 의해 변화하고, 각각의 전송율의 경우에 ○표로 나타낸 심벌만을 추출하는 처리를 행한다. 이 처리를 행하는 것으로, 32kbps에서 128kbps까지의 전송율의 전송을 동일 통신대역폭을 사용하여 행해진다.
여기서는, 32kbps에서 128kbps까지의 가변전송율로 전송하는 경우에 대해서 설명하였는바, 동일한 처리에 의해, 최대 비트수 Mkbps의 통신이 행해지는 대역에 있어서, M/2Nkbps의 통신을 행하는 것이 가능하다. 이 경우, 송신측에 있어서 생성된 심벌과 널심벌과는, 도 9에 도시하는 패턴에서 삽입된다. 이 도 9에 있어서, 백원으로 도시하는 심벌은 정보비트에 의해 생성된 심벌이고, 흑원으로 나타내는 심벌은 널심벌이다.
이상과 같은 통신을 행하는 것으로, 저속전송에서 고속전송까지를 같은 통신대역폭을 이용하여 행하는 것이 가능하게 되고, 예를 들면 단일의 고주파회로(송신처리회로나 수신처리회로)밖에 갖추지 않은 단말장치에 있어서도 가변전송율의 통신이 가능하게 된다.
또한, 이 제 1실시의 형태에서 설명한 전송처리를, TDMA구조로 행하도록 한 것으로, 최저 전송율과 최대 전송율의 차를 보다 크게 하는 것이 가능하게 된다. 도 10은 이 경우의 프림구조의 예를 나타내는 도면이고, 예를 들면 슬롯 1∼슬롯 8의 8타임슬롯에서 1프레임이 구성되는 8TDMA에서 구성되어 있는 경우에, 하나의 슬롯에서 32kbps(널심벌 삽입율 R=3/4)에서 128kbps(널심벌 삽입율 R=0/4)까지의 레이트의 멀티캐리어신호의 전송이 가능한 대역이 설정하고 있다고 하면, 1프레임에서 1슬롯만을 사용한 통신에서는, 32kbps에서 128kbps의 레이트에서의 전송이 행해지고, 1프레임의 2슬롯을 사용한 통신에서는, 256kbps의 레이트까지의 전송이 행해지고, 이하 사용하는 슬롯수를 늘리는 것으로, 최대로 8슬롯을 사용하여 널심벌 삽입율 R=0/4로 하였을 때, 128kbps×8＝1024kbps의 전송율에서의 통신이 가능하게 된다.
또, 이 제 1실시의 형태에서 설명한 전송처리에서 널심벌을 삽입한 개소(널심벌에 의한 서브캐리어)는, 다른 계의 통신에서 사용할 수 있다. 이와 같이 널심벌의 삽입위치의 서브캐리어를 다른 통신에 사용하는 것으로, 다중통신을 효율좋게 행할 수 있다. 예를 들면, 도 6에 도시하는 송신처리에서, 64kbps의 레이트의 정보 비트스트림을 송신할 때에는, 널심벌의 삽입위치에서, 다른 계의 통신을 행하는 것으로, 2개의 계의 64kbps의 레이트의 정보 비트스트림의 전송이, 하나의 전송대역에서 가능하다. 동일하게, 32kbps의 레이트의 경우에는, 4개의 계의 32kbps의 레이트의 정보 비트스트림의 전송이, 하나의 전송대역에서 가능하다. 또한, 96kbps의 레이트의 전송과, 32kbps의 레이트의 전송과를 하나의 전송대역에서 행할 수도 있다.
다음에, 본 발명의 제 2실시의 형태를 도 11∼도 13을 참조하여 설명한다. 본 실시의 형태에 있어서도, 셀룰러방식의 무선전화시스템에 적용한 예로 하고 있고, 이 예에서는 하나의 송신기에서 다중송신을 행하도록 한 것이다. 이 다중송신은, 예를 들면 기지국에서 복수의 계의 송신신호를 동시에 송신하는 경우에 적용할 수 있다. 이 실시의 형태에 있어서, 다중통신을 행하는 구성 이외는, 상술한 제 1실시의 형태에서 설명한 처리와 기본적으로 동일하고, 수신계의 구성에 대해서는 생략한다.
도 11은, 본 실시의 형태에서의 송신구성을 나타낸 도면이다. 여기서는, 채널1, 채널2 … 채널N(N은 임의의 정수)의 채널수 N의 정보 비트스트림이, 단자(121a, 121b … 121n)에 얻어지는 것으로 한다. 각 단자(121a∼121n)에 얻어지는 각 채널의 정보 비트스트림은, 여기서는 같은 전송율의 비트스트림으로 하고 있고, 각각 별도의 코딩부(122a 122b … 122n)에 공급하여, 부호화 및 인터리브 등의 코딩처리를 개별로 행한다. 코딩부(122a∼122n)에서 부호화된 각 채널의 비트스트림은, 각각 별도의 심벌매핑부(123a, 123b … 123n)에 공급하여, 각 채널마다 개별로 송신심벌에 매핑한다. 여기서의 송신심벌에의 매핑처리로서는, QPSK처리, 8PSK처리, 16QAM처리 등의 처리를 적용할 수 있다. 혹은 주파수 축상이나 시간축 상에서의 차동변조가 행해지는 경우도 있다.
각 채널마다의 심벌매핑부(123a∼123n)에서 생성된 송신심벌은, 혼합회로(멀티플렉서)(124)에 공급하여, 1계통의 심벌스트림에 혼합한다. 도 12는 혼합회로(124)에서의 처리의 개념을 간단히 나타내는 도면으로, 여기서는 예를 들면 채널 1∼채널 4의 채널수 4의 심벌스트림을 1계통의 심벌스트림으로 변환하는 것이다. 채널 1의 심벌스트림이 혼합회로(124)의 단자(124a)에 얻어지고, 채널 2의 심벌스트림이 혼합회로(124)의 단자(124b)에 얻어지고, 채널 3의 심벌스트림이 혼합회로(124)의 단자(124c)에 얻어지고, 채널 4의 심벌스트림이 혼합회로(124)의 단자(124d)에 얻어진다. 이때, 혼합회로(124)를 구성하는 스위치의 접점(124m)이 각 단자(124a∼124d)를 순서로 주기적으로 선택하는 처리를 행하여 출력한다.
도 13은, 이 혼합상태의 예를 나타낸 도면으로, 예를 들면 도 13a, 13b, 13c, 13d에 도시하는 상태로, 각각 별도의 채널 1, 2, 3, 4의 심벌스트림이 얻어질때, 각 채널의 심벌을 순서로 선택하여, 도 13e에 도시하는 1계통의 혼합스트림을 얻는다. 예를 들면, 각 채널의 스트림이 32kbps의 레이트의 정보 비트스트림의 심벌일 때, 128kbps의 레이트의 정보 비트스트림에 상당하는 심벌스트림이 된다. 또한, 각 채널의 심벌의 송출타이밍이 동기하고 있지 않을 경우에는, 버퍼메모리 등을 사용한 동기처리가 필요하게 된다.
도 11의 설명으로 되돌아가면, 혼합회로(124)에서 혼합된 송신심벌은, 랜덤위상 시프트부(125)에서 랜덤위상 시프트에 의한 스크램블처리(혹은 다른 스크램블처리)를 행하고, 그 스크램블처리된 송신심벌을 역푸리에변환(IFFT)처리부(126)에 공급하고, 역고속 푸리에변환의 연산처리에서, 시간축상에 배치된 심벌스트림을, 주파수축상에 서브캐리어가 배치된 멀티캐리어신호로 변환한다. 역푸리에 변환처리부(126)에서 변환된 신호는, 가드타임 부가부(127)에 공급하여 가드타임을 부가하는 동시에, 윈도처리부(128)에서 소정 단위마다의 신호에 송신용의 윈도데이터를 승산한다. 윈도데이터가 승산된 송신신호는, 송신처리부(129)에 공급하여, 고주파신호를 콘벌루트하는 소정의 전송주파수대역에 주파수변환하고, 그 주파수변환된 송신신호를 안테나(130)에서 무선송신한다.
이와 같이 무선송신되는 신호를 수신하는 측(예를 들면 기지국으로부터의 신호를 수신하는 단말장치)에서는, 예를 들면 상술한 젤 1실시의 형태에서 설명한 도 8의 구성에서 수신처리를 행하는 것으로, 임의의 채널의 신호를 추출하여 처리할 수 있다.
또한, 여기서는 4채널의 다중화를 행하는 경우를 예로서 설명하였기 때문에, 다중화된 심벌스트림(도 13e)에서의 각 채널의 심벌의 출현주기는 4로 되어 있지만, 최대의 채널다중수는 이것에 한정되는 것은 아니다. 최대의 채널다중수는, 2n(여기서의 n은 정의 정수: 즉 n=1, 2, 3, 4 …)로 설정할 수 있고, 이 경우의 각 채널의 심벌의 출현주기는, 최대의 다중수와 같은 2n가 된다. 실제의 통신에서 사용하는 채널수가 최대의 다중수보다도 작은 경우에는, 사용되지 않은 채널의 심벌로서, 제 1실시의 형태에서 설명한 툴심벌(진폭이 0의 심벌)을 삽입하면 좋다.
다음에 본 발명의 제 3실시의 형태를 도 14 및 도 15를 참조하여 설명한다. 본 실시의 형태에 있어서는, 셀룰러방식의 무선전화시스템에 적용한 예로 하고 있고, 이 예에서도 제 2실시의 형태와 동일하게, 하나의 송신기에서 다중송신을 행하도록 한 것이고, 제 2실시의 형태에 대응하는 부분에는 동일부호를 붙이고, 그 상세설명은 생략한다.
여기서 본 실시의 형태의 경우에는, 각 채널의 전송율이 다른 경우의 예로 하고 있고, 도 14는 본 실시의 형태에서의 송신구성을 도시한 도면이다. 여기서는 채널1, 채널 2, 채널 3의 합계 3채널의 정보 비트스트림이, 단자(131a, 131b, 131c)에 얻어지는 것으로 한다. 각 채널의 전송율로서는, 예를 들면 채널 1, 채널 2가 각각 32kbps이고, 채널 3이 64kbps라고 한다. 각 단자(131a∼131c)에 얻어지는 각 채널의 정보 비트스트림은, 각각 별도의 코딩부(132a, 132b, 132c)에 공급하여, 부호화 및 인터리브 등의 코딩처리를 개별로 행한다. 코딩부(132a, 132b)에서 부호화된 채널 1, 채널 2의 비트스트림은, 각각의 채널용의 심벌매핑부(133a, 133b)에 공급하여, 각 채널마다 개별로 송신심벌에 매핑한다. 또, 채널 3의 비트스트림은 2개의 계통의 비트스트림으로 2분할하고, 한편의 계통의 비트스트림은 심벌매핑부(133c)에 공급하는 동시에, 다른편의 계통의 비트스트림은 심벌매핑부(133d)에 공급하고, 각각 별도의 송신심벌에 매핑한다.
각 심벌매핑부(133a∼133d)에서 매핑된 송신심벌은, 혼합회로(134)에 공급하여 1계통에 다중화한다. 도 15는 여기서의 다중화상태의 예를 나타내고 있고, 2개의 계통으로 분할된 채널 3의 심벌스트림을 동일간격으로 주기적으로 배치하는 동시에, 그 동안에 채널 1의 심벌스트림과 채널 2의 심벌스트림을 주기적으로 배치한다. 즉, 예를 들면 채널 1, 채널 3, 채널 2, 채널 3 …의 배치를 반복 설정한다.
이 다중화된 심벌스트림은, 랜덤위상 시프트부(125)에서 랜덤위상 시프트에 의한 스크램블처리(혹은, 다른 스크램블처리)를 행하고, 그 스크램블처리된 송신심벌을 역푸리에변환(IFFT)처리부(126)에 공급하고, 역고속 푸리에변환의 연산처리에서, 시간축상에 배치된 심벌스트림을 주파수축상에 서브캐리어가 배치된 멀티캐리어신호로 변환한다. 역푸리에 변환처리부(126)에서 변환된 신호는, 가드타임 부가부(127)에 공급하여 가드타임을 부가하는 동시에, 윈도처리부(128)에서 소정 단위마다의 신호에 송신용의 윈도데이터를 승산한다. 윈도데이터가 승산된 송신신호는, 송신처리부(129)에 공급하여, 고주파신호를 콘벌루트하는 소정의 전송주파수대역에 주파수변환하고, 그 주파수변환된 송신신호를 안테나(130)에서 무선송신한다.
이와 같이 무선송신되는 신호를 수신하는 측(예를 들면 기지국으로부터의 신호를 수신하는 단말장치)에서는, 예를 들면 상술한 제 1실시의 형태에서 설명한 도 8의 구성에서 수신처리를 행하는 것으로, 임의의 채널의 신호를 추출하여 처리할 수 있다. 즉, 도 15에 도시하는 상태에서 다중화된 전송신호에서, 채널 1 또는 채널 2의 신호를 추출할 경우에는, 4주기마다의 심벌을 추출하는 것으로, 그 채널의 신호를 수신할 수 있고, 채널 3의 신호를 추출할 경우에는, 2주기마다의 심벌을 추출함으로써, 그 채널의 신호를 수신할 수 있다.
또한, 여기서는 최대 128kbps까지 전송할 수 있는 대역에서, 32kbps와 64kbps의 전송율을 혼재시켜서 통신을 행하는 예로서 설명하였는바, 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 각 채널의 전송율 D[kbps]는, 기본적으로는 다음식과 같이 설정할 수 있다.
전송율 D ＝ M／2N[kbps]
여기서, N=1,2,3,…의 정의 정수, M은 해당하는 대역에 있어서의 최대 전송율이다.
또, 제 1실시의 형태에서 설명한 96kbps와 같이, 수학식 2에서 설정되는 레이트간의 값의 레이트를 설정해도 좋다.
다음에, 본 발명의 제 4실시의 형태를 도 16∼도 21을 참조하여 설명한다. 본 실시의 형태에 있어서도, 셀룰러방식의 무선전화 시스템에 적용한 예로 하고 있고, 이 예에서는 복수의 송신기에서 다중송신을 행하도록 한 것이다. 예를 들면, 복수의 단말장치에서 동시에 다중송신을 행하여, 기지국에서 일괄하여 수신하는 경우가 상당한다.
도 16은 본 실시의 형태에서의 송신구성을 나타낸 도면이다. 여기서는, 채널 1∼채널 N(N은 임의의 정수)의 정보 비트스트림이, 각각 별도의 송신기의 단자(141a∼141n)에 개별로 얻어지는 것으로 한다. 각 송신기는 기본적으로는 공통의 구성이고, 채널 1의 신호를 처리하는 송신기의 구성을 설명하면, 단자(141a)에 얻어지는 정보 비트스트림은, 코딩부(142a)에서 부호화 및 인터리브 등의 코딩처리를 행한다, 코딩부(142a)에서 부호화된 각 비트는, 심벌매핑부(143a)에 공급하여, 송신심플에 매핑한다.
이 심벌매핑부(143a)에서 생성된 송신심벌은, 랜덤위상 시프트부(144a)에서 랜덤위상 시프트에 의한 스크램블처리(혹은 다른 스크램블처리)를 행하고, 그 스크램블처리된 송신심벌을 역푸리에변환(IFFT)처리부(145a)에 공급하고, 역고속 푸리에변환의 연산처리에서, 시간축상에 배치된 심벌스트림을 주파수축상에 서브캐리어가 배치된 멀티캐리어신호로 변환한다. 역푸리에 변환처리부(145a)에서 변환된 신호는, 내부채널 선택부(146a)에서 내부채널 선택처리가 행해지고, 이 내부채널 선택처리가 행해진 멀티캐리어신호를 송신처리부(147a)에 공급하여, 고주파신호를 콘벌루트하는 소정의 전송주파수대역에 주파수변환하고, 그 주파수변환된 송신신호를 안테나(148a)에서 무선송신한다.
내부채널 선택부(146a)의 구성을 도 17에 나타낸다. 전단의 회로에서 단자(151)에 얻어지는 신호를 심벌반복부(152)에 공급하고, 그때의 전송율에 따라서 수의 심벌 반복처리를 행한다. 예를 들면, 여기서의 1전송대역에서의 최대전송율이 128kbps에서, 무선전송되는 멀티캐리어신호의 전송로상에서의 서브캐리어간격을 4kHz간격으로 하고, 1채널에서의 전송율이 32kbps라고 한다. 이때, 전단의 역푸리에 변환처리부(145a)에서는, 서브캐리어간격이 16kHz의 멀티캐리어신호에의 변환처리를 행한다.
심벌반복부(152)에서는, 이 신호의 심벌성분을 4배로 반복하는 처리를 행하고, 4kHz간격의 신호로 변환한다. 예를 들면 도 17에 도시하는 바와 같이, 심벌반복부(152)의 입력부에 나타낸 파형이, 이 심벌반복부(152)에서 4회 반복된 파형으로 변환되어 있다. 이 역푸리에 변환된 심벌스트림을 다중분 반복함으로써, 해당하는 채널이 사용하고 있지 않는 서브캐리어에 널심벌을 삽입하는 것과 등가의 효과를 얻을 수 있게 된다.
이 심벌반복부(152)에서 반복된 신호는, 승산기(153)에서 오프셋주파수 발생기(154)가 출력하는 오프셋주파수와 승산된다. 이 승산에 의해 해당하는 채널의 주파수오프셋분, 각 심벌에 위상의 선회가 생기게 된다. 또한, 해당하는 채널의 주파수오프셋이 0Hz인 경우에는, 정수와의 승산이 된다. 즉, 이 승산기(153)에서 승산된 심벌계열에 의해, 어느 채널에 할당된 서브캐리어를 사용하는가가 결정된다. 오프셋주파수가 승산된 신호는, 윈도처리부(155)에 공급하여, 소정 단위마다 송신용의 윈도데이터를 승산하고, 단자(156)에서 송신처리부(147a)에 공급한다.
각 채널에서 송신처리되는 신호의 상태의 예를 도 18에 나타낸다. 여기서는, 1전송 대역에서의 최대전송율이 128kbps이고, 이 128kbps의 전송율의 데이터를 4kHz간격의 서브캐리어에 의한 멀티캐리어신호에 의해 전송되는 구성으로 하고 있을 경우에, 4개의 송신기에서 하나의 전송대역을 사용하여, 각각의 송신기에서 전송율이 32kbps의 데이터를 이 1전송대역에 다중전송할 경우를 나타낸 것이다.
도 18a, 18b, 18c, 18d는, 각각 송신기에서 송신되는 채널 1, 채널 2, 채널 3, 채널 4의 송신신호를 나타낸 것으로, 각 채널의 신호는 서브캐리어가 16kHz간격의 멀티캐리어신호로 하고 있다. 여기서, 각 채널에서 서브캐리어가 존재하는 주파수위치는, 채널 1이 도 18a에 도시하는 바와 같이, 기준이되는 주파수(fc)에서 16kHz간격으로 하고 있고, 채널 2가 도 18b에 도시하는 바와 같이, 주파수(fc)에서 4kHz 시프트한 주파수위치에서 16kHz간격으로 하고 있고, 채널 3이 도 18c에 도시하는 바와 같이, 주파수(fc)에서 8kHz 시프트한 주파수위치에서 16kHz간격으로 하고 있고, 채널 4가 도 18d에 도시하는 바와 같이 주파수(fc)에서 12kHz 시프트한 주파수위치에서 16kHz간격으로 하고 있다.
이들의 각 채널의 신호가 무선송신되는 것으로, 무선전송로 상에서는 도 18e에 도시하는 바와 같이, 4kHz간격으로 서브캐리어가 배치된 상태가 되고, 하나의 전송대역에 4개의 채널의 신호가 다중전송되게 된다. 이 경우, 각 송신기가 갖추는 역푸리에 변환처리부에서의 고속역푸리에 변환처리로서는, 그 채널에서 다루는 32kbps의 전송율의 신호를 16kHz폭의 서브캐리어군으로 변환하는 처리만으로 좋고, 역푸리에 변환처리부에서의 처리량을 그 시스템에 있어서의 서브캐리어간격에서 필요한 처리량보다도 대폭으로 적게할 수 있다.
여기서는, 32kbps의 전송율의 신호의 통신을 행하는 예에 대해서는 설명하였으나, 예를 들면 같은 전송대역에서 64kbps의 전송율의 신호의 통신을 행할 경우에는, 그 레이트의 통신에 알맞는 규모의 역푸리에 변환처리부에 의해 연산을 행하고(즉, 32kbps의 통신시에 비하여 배의 샘플수가 출력됨), 내부채널 선택부에서의 심벌반복으로 2배로 반복하면 좋고, 어떠한 전송율의 경우라도 동일한 처리로 송신신호의 생성이 가능하다. 이 경우, 각 송신기(단말장치)가 갖추는 처리회로로서는, 그 장치에서 송신을 행하는 전송율에 알맞는 능력의 역푸리에 변환처리회로를 갖추는 것만으로 좋고, 모든 단말장치가 준비된 전송대역에서 규정된 서브캐리어간격의 멀티캐리어신호를 생성시키는 능력을 갖출 필요가 없고, 단말장치의 구성을 간단하게 할 수 있다.
또, 예를 들면 상술한 제 1실시의 형태에서 설명한 바와 같은 널심벌의 삽입처리를 동시에 행하여, 전송율의 변화에 대응시키는 처리를 행하는 것으로, 보다 전송율이 낮은 경우에 대처할 수 있다.
다음에, 이와 같이 다중전송되는 신호를, 예를 들면 기지국에서 일괄수신하는 구성의 예를 도 19에 나타낸다. 안테나(161)가 접속된 수신처리부(162)에서는, 소정의 전송주파수대역의 신호를 수신하여, 베이스밴드신호로 변환한다. 변환된 베이스밴드신호는 윈도처리부(163)에 공급하여, 소정 단위마다의 신호에 수신용의 윈도데이터를 승산한 후, 푸리에변환(FFT) 처리부(164)에 공급하고, 주파수축상에 배치된 서브캐리어를 시간축상에 배치된 심벌스트림으로 변환한다. 여기서의 변환처리로서는, 수신한 전송대역에 배치된 서브캐리어를 모두 변환하는 처리이다.
변환된 심벌스트림은, 랜덤위상 시프트부(165)에서 송신시의 스크램블처리와는 역의 디스크림블처리를 행한다. 이 디스크램블된 심벌스트림은, 분리회로(디멀티플렉서)(166)에서, 1전송대역에 다중화된 심벌을 각 채널마다 분리하는 처리를 행한다. 각 채널마다 분리된 심벌스트림은, 각 채널마다의 비트추출부(167a, 167b … 167n)에 공급하고, 각 채널마다 개별로 비트추출처리를 행하여 수신 비트스트림을 얻고, 그 수신 비트스트림을 각 채널마다의 디코드부(168a, 168b … 168n)에 공급하고, 각 채널마다 개별로 디코드하여, 각 채널마다의 정보 비트스트림을 각 채널마다의 단자(169a, 169b … 169n)에 얻는다.
도 20은, 분리회로(166)에서의 처리의 개념을 간단하게 나타내는 도면으로, 여기서는 예를 들면 1계통의 심벌스트림에 다중된 채널 1∼채널 4의 채널의 심벌스트림을 분리하는 것이다. 분리회로(166)를 구성하는 스위치의 접점 166m에 얻어지는 다중화된 심벌스트림을 1심벌마다 단자(166a)∼단자(166d)의 4개의 단자에 순서로 공급하도록 변환하는 처리를 주기적으로 행한다. 이와 같이 전환하는 것으로, 채널 1의 심벌스트림이 단자(166a)에 얻어지고, 채널 2의 심벌스트림이 단자(166b)에 얻어지고, 채널 3의 심벌스트림이 단자(166c)에 얻어지고, 채널 4의 심벌스트림이 단자(166d)에 얻어진다.
도 21은, 이 분리상태의 예를 나타낸 도면으로, 예를 들면 도 21a에 도시하는 신호는, 4채널의 신호가 다중화된 1전송대역의 신호를 수신하여 얻은 심벌스트림으로, 일정한 시간간격으로 배치된 심벌은 4채널의 심벌이 혼합되어 있다. 여기서, 1심벌마다 순서로 분리회로(166)를 구성하는 스위치의 접점 166m을 전환하는 것으로, 도 21b, 21c, 21d, 21e에 도시하는 바와 같이, 각 채널의 심벌이 분리되어서 출력된다.
이와 같이 수신기를 구성한 것으로, 1전송대역에 다중화된 복수의 채널의 신호를 일괄하여 수신할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 5실시의 형태를 도 22∼도 26을 참조하여 설명한다. 본 실시의 형태에 있어서도, 셀룰러방식의 무선전화시스템에 적용한 예로 하고 있고, 이 예에서는 여기까지 설명한 실시의 형태에서의 처리로, 1전송대역에 다중전송되는 신호중의 임의의 채널을 수신하도록 한 것이다. 예를 들면, 기지국에서 동시에 다중송신되는 신호중에서, 임의의 채널을 단말장치에서 수신하는 경우에 상당한다.
먼저, 본예에서 수신하는 신호에 대해서 설명하면, 여기서는 1전송대역에서 최대 128kbps의 레이트의 전송이 가능한 대역폭에 있어서, 32kbps의 레이트의 4채널이 다중화되어 있는 경우를 상정하고 있고, 전송로에 있어서의 서브캐리어간격은 4kHz(즉, 1심벌의 변조시간이 250μ초=1/4kHz)로 하고 있다.
도 22는 본 실시의 형태에서의 수신구성을 나타낸 도면이다. 여기서는, 안테나(171)가 접속된 수신처리부(172)에서, 소정의 전송주파수대역의 신호를 수신하여, 베이스밴드신호로 변환한다. 변환된 베이스밴드신호는, 채널선택부(173)에서 소망의 채널이 선택된 후, 그 선택된 채널의 수신신호를 멀티캐리어 처리부9174)에 공급하고, 푸리에변환처리 등에서의 주파수축상에 배치된 서브캐리어를 시간축상에 배치된 심벌스트림으로 변환한다. 또한, 윈도처리나 랜덤위상 시프트 등의 멀티캐리어처리에 필요한 다른 처리에 대해서도, 이 멀티캐리어 처리부(174)에서 실행된다.
변환된 심벌스트림은 비트추출부(175)에 공급하고, 부호화비트를 추출하고, 그 추출된 비트데이터를 디코드부(176)에 공급하여 디코드하고, 디코드된 정보 비트스트림을 단자(177)에 얻는다.
도 23은, 채널선택부(173)의 구성예를 나타낸 도면이다. 여기서는, 전단의 수신처리부에서 단자(181)에 공급된 베이스밴드신호로서는, 주파수축상에 4kHz간격으로 서브캐리어가 나열된 신호가 250μ초간 입력된다. 이 단자(181)에 얻어지는 신호는, 셀렉터(181a)에 집적 공급하는 동시에, 지연회로(181b)를 거쳐서 지연시켜 셀렉터(181a)에 공급하고, 셀렉터(181a)에서의 선택으로 신호의 심벌이 반복되는 처리가 실시된다.
이 셀렉터(181a)의 출력은, 감산기(182)에 공급되는 동시에, 지연회로(183)에 의해 1심벌의 변조시간의 1/21의 시간(즉, 여기서는 125μ초)지연된 신호가 감산기(182)에 공급되고, 양신호의 차분이 추출된다. 감산기(182)가 출력하는 차분의 신호는 승산기(195)에 공급하고, 오프셋주파수의 보정신호 발생기(195a)로부터의 보정신호가 승산된다.
승산기(195)에서 오프셋주파수가 승산된 신호는, 감산기(184)에 직접공급되는 동시에, 지연회로(185)에 의해 1심벌의 변조시간의 1/4(=1/22)의 시간(즉, 여기서는 62.5μ초)지연된 신호가 감산기(184)에 공급되고, 양 신호의 차분이 추출되고, 그 차분의 신호가 승산기(196)를 거쳐서 단자(191)에 얻어진다. 또, 승산기(196)의 출력신호가 가산기(186)에 직접 공급되는 동시에, 지연회로(185)에 의해 지연된 신호가 가산기(186)에 공급되고, 양 신호의 가산신호가 단자(192)에 얻어진다.
또, 단자(181)에 얻어지는 신호에 셀렉터(181a)와 지연회로(181b)에서 심벌반복처리가 실시된 신호는, 가산기(187)에 공급되는 동시에, 지연회로(183)에 의해 지연된 신호가 가산기(187)에 공급되고, 양 신호의 가산신호가 얻어진다. 이 가산신호는 또한 감산기(188)에 직접 공급되는 동시에, 지연회로(189)에 의해 1심벌의 변조시간의 1/4(=1/22)의 시간(즉, 여기서는 62.5μ초)지연된 신호가 감산기(188)에 공급되고, 양 신호의 차분이 추출되고, 그 차분의 신호가 승산기(197)를 거쳐서 단자(193)에 얻어진다. 또, 가산기(187)의 출력신호가 가산기(190)에 직접 공급되는 동시에, 지연회로(189)에 의해 지연된 신호가 가산기(190)에 공급되고, 양 신호의 가산신호가 단자(194)에 얻어진다.
각 승산기(195, 196, 197)에서는, 각각 오프셋주파수의 보정신호 발생기(195a, 196a, 197a)로부터의 보정신호가 승산된다. 이 오프셋주파수의 보정처리에 대해서는 후술한다.
이와 같이 구성한 채널선택부(173)에서의 처리상태를 도 24를 참조하여 설명한다. 먼저, 단자(181)에 얻어지는 신호로서 도 24a에 도시하는 바와 같이, 채널 1∼4의 각 서브캐리어가 4kHz간격으로 순서로 배치된 신호가 250μ초간 입력한다. 여기서는, 이 신호의 전반의 125μ초간과 후반의 125μ초간으로 나눠서, 감산기(182)에서 서로 감산한 것과, 가산기(187)에서 서로 가산한 것이 생성된다. 가산기(187)의 출력으로서는 원래의 신호에서 서브캐리어가 1/21이 되고, 도 24b에 도시하는 바와 같이, 채널1과 채널3의 기수번째의 서브캐리어만으로 된다. 이 가산기(187)의 출력에서는, 또한 감산기(188)에서 지연신호와 감산한 것과, 가산기(190)에서 지연신호와 가산한 것이 생성된다. 가산기(190)에서 가산된 신호로서는, 도 24c에 도시하는 바와 같이, 채널 1의 신호의 서브캐리어만으로 된다. 감산기(188)에서 감산된 신호로서는, 도 24d에 도시하는 바와 같이, 채널 3의 신호의 서브캐리어만으로 된다.
또, 감산기(182)의 출력으로서는, 원래의 신호에서 서브캐리어수가 반으로 되고, 도 24e에 도시하는 바와 같이, 채널 2와 채널 4의 우수번째의 서브캐리어만으로 된다. 이 감산기(182)의 출력에서는, 다시 가산기(186)에서 지연신호와 가산한 것과, 감산기(184)에서 지연신호와 감산한 것이 생성된다. 가산기(186)에서 가산된 신호로서는, 도 24f에 도시하는 바와 같이, 채널 2의 신호의 서브캐리어만으로 된다. 감산기(184)에서 감산된 신호로서는, 도 24g에 도시하는 바와 같이, 채널 4의 신호의 서브캐리어만으로 된다.
이와 같이하여 단자(191, 192, 193, 194)에 얻어진 신호는, 이 후단에 있어서 FFT처리(고속푸리에 변환처리)가 실시되어서 서브캐리어의 추출이 행해지는바, 도 24d, 24f, 24g에 도시하는 바와 같이, 채널 2∼4의 신호에는, 오프셋주파수가 콘벌루트되어 있는 상태로 되어 있다. 구체적으로는, 다중되어 온 신호의 서브캐리어간격이 fs[Hz]였다고 하면, 채널 2에는 fs[Hz], 채널 3에는 2fs[Hz], 채널 4에는 3fs[Hz]의 오프셋주파수가 존재한다. 그래서, 이들의 오프셋을 없애기 위해, 승간기(195, 196, 197)에서 마이너스의 오프셋주파수를 갖는 정현파와 승산한 후, 단자(191, 192, 193, 194)에 공급하는 출력신호로 한다. 구체적으로는 채널 2에는 -fs[Hz], 채널3에는 -2fs[Hz], 채널 4에는 -3fs[Hz]의 신호를 승산하여 출력을 얻게 된다.
이 처리는, 채널 2(단자(192)의 출력)에서는, 보정신호발생기(195a)에서, exp(-j2π(i/M×1))의 신호를 발생시켜서, 그 신호를 승산기(195)에서 승산하는 것으로 행해진다. 또, 채널 3(단자(193)의 출력)에서는, 보정신호 발생기(197a)로 exp(-j2π(i/M×2))의 신호를 발생시켜서, 그 신호를 승산기(197)에서 승산하는 것으로 행해진다. 또, 채널 4(단자(191)의 출력)에서는, 먼저 보정신호 발생기(195a)에서 exp(-j2π(i/M×1))의 신호를 발생시켜서, 그 신호를 승산기(195)에서 승산하고, 다시 보정신호 발생기(196a)에서 exp(-j2π(i/M×2))의 신호를 발생시켜서, 그 신호를 승산기(195)에서 승산하는 것으로 행해진다. 도한, 보정신호로서 나타내는 M은, 250μsec의 사이에 채널선택수단(173)에 입력되어오는 심벌수, i는 그 입력되어온 심벌이 몇번째로 된 심벌인지를 나타내는 첨자이다. 이와 같이하여 오프셋주파수가 없애져서 단자(191, 192, 193, 194)에 얻어지는 신호를 주파수 축상에서 관측하여 보면, 도 24c, 24d, 24f, 24g의 우측에 나타내는 바와 같이 오프셋주파수가 불식된 상태로 되어 있고, 어느 채널의 서브캐리어에 대해서도 동일의 FFT회로에서 추출할 수 있다.
이와 같이하여, 채널선택부(173)에서는, 각 채널마다의 서브캐리어가 분리되고, 채널선택부(173) 이후의 회로에서는, 수신할 필요가 있는 채널의 서브캐리어만을 처리하는 것으로, 해당하는 채널의 정보 비트스트림을 얻을 수 있다.
그런데, 도 23에 도시한 채널선택부는, 다중화되어서 전송되는 4채널 전부의 신호를 분리하는 구성으로 하였으나, 어느 하나의 채널의 신호만이 필요할 경우에는, 예를 들면 도 25에 도시하는 채널선택부(173')로 하여도 좋다. 즉, 단자(201)에 얻어지는 수신신호(베이스밴드신호)를 셀렉터(201a)와 지연회로(201b)를 사용하여 심벌 반복처리를 실시한 후에, 연산부(202)에 공급하는 동시에, 지연회로(203)에 의해 1변조시간의 1/21의 시간지연시킨 신호를 연산부(202)에 공급한다. 연산부(202)는 제어부(207)의 제어에 의해 가산처리와 감산처리의 어느 한쪽의 연산처리가 행해지는 회로이다. 연산부(202)의 출력을 승산기(208)에서의 정현파의 승산에 의해 오프셋주파수를 없앤후, 연산부(204)에 직접 공급하는 동시에, 지연회로(205)에 의해 1변조시간의 1/4(=1/22)의 시간지연시킨 신호를 연산부(204)에 공급한다. 연산부(204)는 제어부(207)의 제어에 의해, 가산처리와 감산처리의 어느 한쪽의 연산처리가 행해지는 회로이다. 연산부(204)의 연산출력을 승산기(209)에서 정현파와의 승산에 의해 오프셋주파수를 없앤 후, 단자(206)에 공급하고, 단자(206)에서 후단의 회로에 공급한다. 또한, 승산기(208, 209)에서 보정하는 오프셋주파수는, 제어부(207)에 의한 제어에서 결정된다. 이와 같이 구성한 것으로, 연산부(202)와 연산부(204)에서의 가산처리 또는 감산처리의 제어부(207)에 의한 제어로, 도 23에 도시한 채널선택부(173)에서의 각 채널마다의 선택처리상태와 동일상태로 할 수 있고, 다중화된 4채널의 신호중에서 소망의 채널의 서브캐리어만을 추출할 수 있다.
또한, 예를 들면 1전송대역에서 2채널의 신호가 다중화되어 있을 경우(예를 들면 64kbps의 전송율의 신호가 2채널 다중화되어 있을 경우)에, 각 채널의 신호를 추출하는 채널선택부로서는, 예를 들면 도 26에 도시하는 채널선택부(173")에서 구성할 수 있다. 즉, 단자(211)에 얻어지는 수신신호(베이스밴드신호)를 셀렉터(211a)와 지연회로(211b)를 사용하여 심벌 반복처리를 실시한 후에, 연산부(212)에 공급하는 동시에, 지연회로(213)에 의해 1변조시간의 1/21의 시간지연시킨 신호를 연산부(212)에 공급한다. 연산부(212)는 제어부(215)의 제어에 의해, 가산처리와 감산처리의 어느 한쪽의 연산처리가 행해지는 회로이다. 연산부(212)의 연산출력을 승산기(216)에서 정현파와의 승산에 의해 오프셋주파수를 없앤 후, 단자(214)에 공급하고, 단자(214)에서 후단의 회로에 공급한다. 또한, 승산기(216)에서 보정하는 오프셋주파수는, 제어부(215)에 의한 제어로 결정된다. 이와 같이 구성한 것에서, 연산부(212)에서의 가산처리 또는 감산처리의 제어부(215)에 의한 제어로, 다중화된 2채널의 신호중에서 어느 한쪽의 채널의 서브캐리어만을 추출할 수 있다.
또한, 예를 들면 1전송대역에서의 최대 전송율이 128kbps의 경우에, 최대 전송율로서의 64kbps까지 서포트하고 싶은 단말장치에 있어서, 8kbps와 같은 저속의 레이트의 수신을 행할 경우에는, 그 단말장치에서의 최대 전송율(64kbps)에 대응한 채널선택부를 갖추고서, 64kbps의 멀티캐리어신호로서 처리한 주파수축상의 서브캐리어를 시간축상의 심벌스트림으로 변환한 후에, 그 심벌스트림에서 소망의 채널을 선택하는 처리를 행해도 좋다.
또, 역으로 8kbps밖에 서포트하지 않는 등의 저레이트전용의 수신기는, 도 25 중의 연산부(204)와 지연회로(205)에 상당하는 처리수단을 시리얼에 연결하여 동일한 처리를 행함으로써, 채널선택수단(173)의 출력심벌수를 단자(201)가 갖는 신호선의 1/2N(N은 연결한 처리수단의 단수)로 삭감하는 것이 가능하게 된다. 이 채널선택수단 내부의 단수는 임의의 값을 선택하는 것이 가능하고, 이 값은 이 수신기의 서포트하는 최대 전송율에 의해 결정된다. 또한, 각 단에 있어서의 지연량은 1/2j(j는 단수를 나타냄)로 한다.
또한 이 실시의 형태에서는, 셀룰러방식의 무선전화시스템의 예라고 하였으나, 이와 같이 다중전송되는 신호에서 소망의 채널을 선택하여 수신하는 수신기는, 멀티캐리어신호로 복수의 채널의 방송신호가 다중전송되는 DAB(디지털 오디오방송: Digital Audio Broadcasting) 등의 다른 시스템용의 수신기에도 적용할 수 있다. 이 수신기에 적용하는 것으로, 수신기가 갖추는 푸리에 변환수단으로서, 1채널의 서브캐리어만을 변환처리하는 능력의 것을 갖추는 것만으로 좋고, 종래와 같이 1전송대역의 서브캐리어를 모두 변환처리하는 능력의 것을 갖추는 경우에 비하여, 수신기의 구성을 간단하게 할 수 있다.
다음에, 본 발명의 제 6실시의 형태를 도 27∼도 30을 참조하여 설명한다. 본 실시의 형태에 있어서는, 셀룰러방식의 무선전화시스템에 적용한 예로 하고 있고, 1전송대역에서 복수의 채널을 다중전송할 경우에, 그 다중화되는 임의의 1채널을 파일럿채널로 한 것이다.
도 27은, 본 실시의 형태에서의 송신구성을 나타낸 도면이다. 여기서는, 채널 1∼채널 N(N은 임의의 정수)의 채널수 N의 정보 비트스트림이 단자(221a∼221n)에 얻어지는 동시에, 단자(221p)에 파일럿채널의 비트스트림이 얻어지는 것으로 한다. 또한, 여기서는 파일럿 채널의 데이터로서, 미리 결정된 기지신호를 단자(221p)에 공급한다. 또, 이 기지신호외에 어떠한 제어데이터(예를 들면 기지국을 인식하기 위한 ID 등)을 전송하도록 해도 좋다. 또, 여기서는 파일럿채널 이외의 채널(채널 1∼채널 N)을 트래픽채널이라고 칭한다.
단자(221a∼221n)에 어더지는 각 트래픽채널의 정보 비트스트림은, 여기서는 동일 전송율의 비트스트림으로 하고 있고, 각각 별도의 코딩부(222a∼222n)에 공급하여, 부호화 및 인터리브 등의 코딩처리를 개별로 행한다. 코딩부(222a∼222n)에서 부호화된 각 채널의 비트스트림은, 각각 별도의 심벌매핑부(223a∼223n)에 공급하여, 각 채널마다 개별로 송신심벌에 매핑한다. 또, 단자(221p)에 얻어지는 파일럿채널의 비트스트림은, 여기서는 심벌매핑부(223p)에 직접 공급하여, 송신심벌에 매핑한다.
각 채널마다의 심벌매핑부(223a∼223n, 223p)에서 생성된 송신심벌은, 혼합회로(멀티플렉서)(224)에 공급하여, 1계통의 심벌스트림에 혼합한다. 이 혼합회로(224)에서의 혼합처리구성은, 예를 들면 제 2실시의 형태에 있어서, 도 12에서 설명한 혼합회로(124)와 동일의 처리구성으로 할 수 있다. 혼합회로(224)에서 혼합된 송신심벌은, 멀티캐리어 처리부(225)에서 스크램블처리, 역푸리에 변환처리, 윈도처리 등의 주파수축상에 배치된 서브캐리어에서 구성되는 멀티캐리어신호로 하는 처리를 행하고, 생성된 멀티캐리어신호를 송신처리부(226)에 공급하여, 고주파신호를 콘벌루트하는 소정의 전송주파수대역으로 주파수변환하고, 그 주파수변환된 송신신호를 안테나(227)에서 무선송신한다.
도 29는 이와 같이 파일럿채널을 포함하는 채널구성으로 한 경우의, 1전송대역에서의 다중상태의 예를 나타낸 것이다. 여기서는, 채널 1∼3의 3채널의 트래픽채널과, 하나의 파일럿채널을 다중화한 예로 하고 있고, 각 채널의 서브캐리어가 순서로 배치하고 있다. 다음에, 이와 같이 송신되는 신호를 수신하는 구성을 도 28에 나타낸다. 안테나(231)가 접속된 수신처리부(232)에서는, 소정의 전송주파수대역의 신호를 수신하여, 베이스밴드신호로 변환한다. 변환된 베이스밴드신호는, 제 1 및 제 2채널 선택부(233a 및 233b)에 공급한다. 제 1채널 선택부(233a)에서는, 수신하는 트래픽채널의 서브캐리어를 선택하는 처리를 행한다. 제 2채널 선택부(233b)에서는, 파일럿채널의 서브캐리어를 선택하는 처리를 행한다. 각 채널의 선택부(233a, 233b)에서 선택된 서브캐리어는, 각각 별도로 멀티캐리어처리부(234a, 234b)에 공급하고, 푸리에 변환처리 등에서 주파수축상의 서브캐리어를 시간축상의 심벌스트림으로 변환하는 처리를 행한다. 멀티캐리어 처리부(234a)에서 얻어진 소정의 트래픽채널의 심벌스트림은, 채널이퀄라이저(235)에 공급한다.
이 이퀄라이저(235)에서는, 파일럿채널에서 수신한 기지신호의 상태에 의거하여 전송로상태를 추정하고, 그 추정한 전송로상태에 의거하여, 트래픽채널에서 수신한 심벌의 전송로의 등화처리를 행하고, 그 등화처리된 심벌의 동기검파를 행한다. 검파된 심벌은, 비트추출부(236)에 공급하여 부호화비트를 추출하고, 그 추출된 비트데이터를 디코드부(237)에 공급하여 디코드하고, 디코드된 정보 비트스트림을 단자(238)에 얻는다. 또, 파일럿채널에서 수신된 데이터는, 도시하지 않은 단말장치의 제어부에 공급하여, 그 데이터에 의거한 제어처리를 행한다.
제 1 및 제 2채널 선택부(233a 및 233b)는, 예를 들면 도 30에 도시하는 바와 같이 구성한다. 즉, 제 1채널 선택부(233a)에서는, 전단의 회로에서 단자(241)에 얻어지는 신호에, 셀렉터(241a)와 지연회로(241b)를 사용한 심벌 반복처리를 실시한 후에, 연산부(242)에 공급하는 동시에, 지연회로(243)에 의해 1변조시간의 1/21의 시간지연시킨 신호를 연산부(242)에 공급한다. 연산부(242)는 제어부(247)의 제어에 의해, 가산처리와 감산처리의 어느 한쪽의 연산처리가 행해지는 회로이다. 연산부(242)의 출력을 승산기(248)로 제어부(247)에서 지시된 정현파를 승산함으로써, 오프셋주파수를 없앤다. 이 신호는, 연산부(244)에 직접 공급하는 동시에, 지연회로(245)에 의해 1변조시간의 1/4(=1/22)의 시간지연시킨 신호를 연산부(244)에 공급한다. 연산부(244)는 제어부(247)의 제어에 의해, 가산처리와 감산처리의 어느 한쪽의 연산처리가 행해지는 회로이다. 연산부(244)의 연산출력을 승산기(249)로 제어부(247)에서 지시된 정현파를 승산함으로써 오프셋주파수를 없앤 후에, 단자(246)에서 후단의 회로에 공급한다.
또, 제 2채널 선택부(233b)에서는, 전단의 회로에서 단자(251)에 얻어지는 신호에, 셀렉터(251a)와 지연회로(251b)를 사용한 심벌 반복처리를 실시한 후에, 연산부(252)에 공급하는 동시에, 지연회로(253)에 의해 1변조시간의 1/21의 시간지연시킨 신호를 연산부(252)에 공급한다. 연산부(252)는 제어부(247)의 제어에 의해, 가산처리와 감산처리의 어느 한쪽의 연산처리가 행해지는 회로이다. 연산부(252)의 출력을 승산기(257)로 제어부(247)에서 지시된 정현파를 승산함으로써 오프셋주파수를 없앤다. 이 신호는, 연산부(254)에 직접 공급하는 동시에, 지연회로(255)에 의해 1변조시간의 1/4(=1/22)의 시간지연시킨 신호를 연산부(254)에 공급한다. 연산부(254)는, 제어부(247)의 제어에 의해 가산처리와 감산처리의 어느 한쪽의 연산처리가 행해지는 회로이다. 연산부(254)의 연산출력을 승산기(258)로 제어부(247)에서 지시된 정현파를 승산함으로써 오프셋주파수를 없앤 후에, 단자(256)에서 후단의 회로에 공급한다. 이와 같이 구성한 것에서, 제어부(247)의 제어에 의거하여 제 1채널 선택부(233a)에서는, 소망의 트래픽채널의 서브캐리어를 추출할 수 있는 동시에, 다른 채널선택부(233b)에서는, 파일럿채널의 서브캐리어를 추출할 수 있다.
이와 같이 구성한 것으로, 파일럿채널에서 전송되는 기지신호(파일럿신호)에 의거하여 전송로추정을 행하는 것이 가능하게 되고, 동기검파에서 송수신을 행하는 것이 가능하게 된다. 이것에 의해 차동변조를 행하였을 때에 비하여 양호한 전송특성을 얻을 수 있다. 또, 동일의 기지국에서 송신되고 있는 채널에 관해서는, 기본적으로는 서로 직교성이 유지되어 있는 것에서 간섭원으로는 되지 않고, 다른 기지국에서 송신되고 있는 신호만이 간섭으로서 영향한다. 이와 같은 경우, 파일럿신호가 각 기지국에서 송신되어 있으므로, 이것을 이용하여 어댑티브 어레이안테나 등을 적용함으로써, 간섭을 캔슬하는 것도 가능하다. 또한, 이 실시의 형태의 경우에도, 4채널을 다중화하는 예를 설명하였으나, 다른 실시의 형태에서 설명한 예와 동일하게 기본이 되는 다중수는 2N으로서 여러가지의 다중통신을 행하는 구성으로 할 수 있다.
또한, 여기까지 설명한 각 실시의 형태에서는, 1변조단위 내에서의 처리를 설명하였으나, 실제로는 이 처리가 시간축상에서 반복 실행되게 된다. 그래서, 1변조시간 단위로 논리채널과 물리채널의 대응을 변화시키는 것으로, 저전송율의 채널에 있어서도, 시스템대역의 모든 주파수를 사용하여 통신을 행하는 것이 가능하게 된다. 도 31은 이 경우의 일예를 나타낸 것으로, 타임슬롯(TS1, TS2, TS3 …)과, 1타임슬롯마다 논리채널(CH1∼CH4)의 서브캐리어의 배열을 변화시키고 있다. 여기서는 4타임슬롯을 1주기로 한 주기적인 변화이다. 이 논리채널과 물리채널과의 대응은, 기존의 주파수 호핑시스템에 있어서의 호핑패턴을 이용하면 좋다.
또, 상술한 각 실시의 형태에서는, 하나의 전송대역 내에서의 처리만을 설명하였으나, 복수의 전송대역이 준비되어 있을 경우에는, 주파수대역을 교체하는 주파수호핑이라고 칭하는 처리를 행하도록 해도 좋다. 도 32는 이 경우의 일예를 나타낸 것으로, 여기서는 6개의 전송대역 F1∼F6(하나의 전송대역이 각 실시의 형태에서의 1전송대역에 상당)이 준비되어 있을 경우, 예를 들면 통신시간(Ta)에서는 주파수가 낮은 쪽에서 대역(F1, F2, F3, F4, F5, F6)의 배열로 하고, 이하 통신시간(Tb, Tc, Td)과 소정 시간단위마다 대역의 배열을 변화시킨다. 이 경우에도 주기적으로 변화시킨다. 이와 같이 주파수 호핑시키는 것으로, 보다 큰 주파수 다이버시티효과를 얻을 수 있다. 또, 도 31에 나타낸 각 대역 내에서 서브캐리어의 배열을 바꾸는 처리와, 도 32에 나타낸 대역마다의 주파수 호핑처리와를 병용하도록 해도 좋다.
또, 또, 상술한 각 실시의 형태에서는, 멀티캐리어신호에 의해 전송을 행할때의 변복조처리의 상세에 대해서는 설명을 하지 않았으나, 각 실시의 형태에서 설명한 바와 같이, 주파수축상의 서브캐리어를 복수개마다 1채널에 할당할 때에는, 그 채널에 할당되어있는 서브캐리어의 서로 이웃하는 것 끼리로 차동변조(위상변조 또는 진폭변조)를 행한 후에 송신하고, 수신측에서는 역의 복조처리(즉, 그 채널에 할당되어 있는 서브캐리어의 서로 이웃하는 것 끼리로 차동복조처리)를 행하도록 해도 좋다. 이 처리는, 예를 들면 셀룰러방식 등의 무선전화시스템에 있어서는, 단말장치에서 기지국에의 상승회선의 통신에 적용할 수 있다. 또, 기지국에서 단말장치에의 하강회선의 통신에도 적용할 수 있다.
이와 같이 처리하는 것으로, 예를 들면 단말장치가 고속으로 이동중일 경우, 이 처리를 행하지 않을 경우에는, 심벌간에서 페이징의 상관이 낮아지고 특성이 열화할 가능성이 있으나, 본 예의 처리를 행하는 것으로 심벌간의 상관이 높아지고, 동기검파에 비하여 간단한 처리로 실행할 수 있는 차동복조에서, 양호한 수신이 가능하게 되고, 단말장치측의 이동속도에 의존하지 않는 양호한 전송을 할 수 있다.
또, 주파수축상의 서브캐리어를 복수개마다 1채널에 할당할 때에, 각 서브캐리어가 동일 채널에 할당되어 있는지 아닌지에 관계없이, 주파수축상에서 서로 이웃하는 서브캐리어간에서 차동변조(위상변조 또는 진폭변조)를 행한 후에 송신하고, 수신측에서는 역의 복조처리(즉, 인접하는 서브캐리어 끼리로 차동복조처리)를 행하도록 해도 좋다. 이 처리에 대해서도, 예를 들면 셀룰러방식 등의 무선전화시스템에 있어서는, 단말장치에서 기지국에의 상승회선의 통신에 적용할 수 있다. 또, 기지국에서 단말장치에의 하강회선의 통신에도 적용할 수 있다.
또한, 여기서 설명한 각각의 차동변조처리 및 차동복조처리는, 서브캐리어수가 각 실시의 형태에서 설명한 2의 N승이 아닌 경우에도 적용할 수 있는 것이다.
또, 상술한 각 실시의 형태에서는, 주로 무선전화시스템이나 DAB(디지털 오디오방송)에 적용한 예에 대해서 설명하였으나, 동일한 멀티캐리어신호에 의해 다중전송되는 다른 각종 전송시스템에도 적용할 수 있는 것은 물론이다. 또, 각 실시의 형태에서 나타낸 전송율, 주파수간격, 다중수 등의 값은, 일예로서 나타낸 것이고, 다른 값이 적용될 수 있는 것은 물론이다.

Claims (20)

  1. 소정의 대역에 복수의 채널을 설정하고,
    설정한 각각의 채널에서의 통신을 복수의 서브캐리어에 송신심벌을 분산시킨 멀티캐리어신호로 행하는 동시에,
    각 채널에서의 송신심벌의 주파수축상에서의 배치를 기준이 되는 주파수간격에 대해서 2의 N승걸러(N은 정의 임의의 수) 배치한 통신방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 통신은 무선통신인 통신방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    송신하는 데이터의 비트율에 따라서, 상기 N의 값을 가변설정한 통신방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    기지국과 단말장치와의 사이의 통신에 적용하고,
    기지국에서 송신되는 하강채널의 1채널을 파일럿채널로서 확보하고, 남은 채널을 트래픽채널로 하고,
    기지국에서는, 파일럿채널에서 기지신호의 송신을 행하고,
    단말장치에서는, 파일럿채널에서 수신된 심벌을 이용하여, 상기 트래픽채널에서 수신한 심벌의 전송로의 등화처리를 행하고, 그 등화처리된 심벌의 동기검파를 행하는 통신방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    전송되는 신호를 채널단위 또는 주파수단위에서 주파수호핑시키는 통신방법.
  6. 소정의 대역에 복수의 채널을 설정하고,
    설정한 각각의 채널에서의 통신을 복수의 서브캐리어에 송신심벌을 분산시킨 멀티캐리어신호로 행하는 동시에,
    각 채널에 할할되는 서브캐리어로서, 소정수마다의 서브캐리어를 사용하고,
    각 채널에 할당되어 있는 서브캐리어의 서로 이웃하는 것 끼리로 차동변조를 행한 후에 송신하고,
    수신측에서는, 서로 이웃하는 것 끼리로 차동복조를 행하는 통신방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    송신측에서, 각 채널에 할당되어 있는 서브캐리어의 서로 이웃하는 것끼리로 차동변조를 행하는 대신에, 주파수축상에서 서로 이웃하는 서브캐리어간에서 차동변조를 행하고,
    수신측에서, 각 채널에 할당되어 있는 서브캐리어의 서로 이웃하는 것끼리로 차동복조를 행하는 대신에, 주파수축상에서 서로 이웃하는 서브캐리어간에서 차동복조를 행하는 통신방법.
  8. 복수의 서브캐리어에 송신심벌을 분산시킨 멀티캐리어신호를 생성시키는 동시에,
    상기 멀티캐리어신호의 1채널 내에서의 송신심벌의 주파수축상에서의 배치를 기준이 되는 주파수간격에 대해서 2의 N승걸러(N은 정의 임의의 수)로 하고,
    생성된 멀티캐리어신호를 소정의 대역 내에 설정한 복수의 채널중의 소정의 채널로서 송신하는 송신기.
  9. 제 8항에 있어서,
    송신하는 데이터의 비트율에 따라서, 상기 N의 값을 가변설정하는 송신기.
  10. 제 8항에 있어서,
    복수의 채널의 송신심벌을 개별로 생성시킨 후, 1심벌마다 각 채널의 심벌을 나열하여 다중심벌열을 생성하고,
    생성된 다중심벌열에 일괄하여 멀티캐리어신호 생성처리를 행하고,
    복수의 채널을 일괄하여 송신처리를 행하는 송신기.
  11. 제 8항에 있어서,
    송신심벌을 생성하고, 생성한 송신심벌을 시간축상에서의 신호로서 추출한 후에, 자국에 할당된 채널에 상당하는 주파수오프셋분을 콘벌루트하는 처리를 행하는 송신기.
  12. 제 8항에 있어서,
    송신되는 복수의 채널중의 하나의 채널을 파일럿채널로서 기지신호를 송신처리하고, 남은 채널을 트랙픽채널로서 송신처리하는 송신기.
  13. 제 8항에 있어서,
    생성된 멀티캐리어신호를 채널단위 또는 소정 주파수대역단위로 주파수호핑시키는 주파수호핑수단을 갖춘 수신기.
  14. 복수의 서브캐리어에 송신심벌이 분산된 멀티캐리어신호를 수신하고,
    1채널 내에서 수신한 송신심벌을 기준이 되는 주파수간격에 대해서 2의 N승 걸러(N은 정의 임의의 수)의 주파수간격에서 수신처리하는 수신기.
  15. 제 14항에 있어서,
    수신한 신호에서 통신에 이용된 대역폭에서 송신되어 온 모든 심벌군중, 송신측이 송신하고 있는 통신채널의 심벌만을 추출하고,
    이 추출한 심벌을 채널디코더에 공급하여 디코드하는 수신기.
  16. 제 14항에 있어서,
    수신신호의 대역폭에 의해 결정되는 샘플율에 의해 수신신호의 샘플링을 행하고,
    샘플링된 심벌을 서로 가산 혹은 감산함으로써, 소망의 수신채널을 선택하고 후단에 출력하는 심벌수를 감소시켜서, 수신시의 최대 비트율에 의해 결정되는 필요 최소한의 샘플율로 하고,
    이 필요 최소한의 샘플율의 심벌수의 수신데이터를 수신처리하는 수신기.
  17. 제 16항에 있어서,
    복수의 수신채널을 선택하였을 때, 적어도 하나의 수신채널의 데이터에 정현파의 오프셋 보정신호를 승산하는 보정수단을 설치한 수신기.
  18. 제 16항에 있어서,
    상기 수신데이터를 수신처리하는 수신처리수단은, 최대 비트율에 의해 결정되는 처리능력을 갖추고,
    상기 최대 비트율보다도 낮은 비트율에서의 통신을 행할 때에는 소망의 비트만을 추출하는 수신기.
  19. 제 14항에 있어서,
    파일럿채널의 수신처리수단과, 트래픽채널의 수신처리수단과를 갖추고,
    상기 파일럿채널의 수신처리수단으로 수신된 기지신호의 심벌을 이용하여, 상기 트랙픽채널의 수신처리수단으로, 트래픽채널의 수신심벌의 전송로의 등화처리를 행하는 수신기.
  20. 제 14항에 있어서,
    수신한 신호를 채널단위 또는 소정주파수 대역단위에서 주파수호핑시키는 주파수호핑수단을 갖춘 수신기.
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