JP2001077788A - 送信装置、受信装置、通信システム、送信方法、受信方法及び通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 送信情報の特性に応じて、それに適した変調
方式及び伝送路推定方法を適用でき、伝送効率の向上が
図れる送信装置、受信装置、通信システム及びそれぞれ
の信号処理方法を提供する。 【解決手段】 送信側において送信するデータの属性、
例えば、伝送するパケットのサイズ及び伝送路の状況な
どに応じて伝送路推定用パイロットシンボルを付加する
比率を適宜制御し、選択した変調方式で送信データをマ
ッピング処理し、伝送路推定方法に応じた信号処理を行
い、IFFT処理で送信信号を生成して送信する。受信側に
おいて、受信信号をFFT 変換し、送信側で選択された伝
送推定方法によって伝送路推定を行い、その結果に応じ
て受信信号を補正し、変調方式に応じて受信データを再
生するので、送信データの属性などに応じて常に最適な
伝送方法をとることができ、伝送効率の向上及び通信の
品質の改善を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＯＦＤＭ変調信号
の送信装置、受信装置及び送受信装置からなる通信シス
テム、さらに送信装置、受信装置及び通信システムそれ
ぞれにおける信号処理方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マルチキャリア通信を適用して多重チャ
ネルを伝送するシステムとして、ヨーロッパではＤＡＢ
（Digital Audio Broadcasting）システムがすでに実用
化されている。ＤＡＢシステムにおいて、変調方式とし
てＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiple
xing）を用いている。ＯＦＤＭ変調方式を用いた放送シ
ステムでは、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keyin
g : 直交位相変調）またはＱＡＭ（Quadrature Amplitu
de Modulation ：直交振幅変調）などのデータ変調方式
によって変調された複数の直交する副搬送波（サブキャ
リア）が多重化してＯＦＤＭ変調信号を生成する。さら
に、ＯＦＤＭ信号の有効シンボル期間に有効シンボル波
形の一部分を巡回させたガードインターバル期間を設け
ることによって、地上波の電波伝送におけるマルチパス
（ゴースト波）の影響を低減することができる。即ち、
予想されるゴースト波の遅延時間よりもガードインター
バル期間を長くすることによって、受信側ではゴースト
妨害を容易に取り除くことができる。

【０００３】図２２及び図２３は、ＯＦＤＭ変調方式を
用いた無線通信システムの一例を示している。図２２は
ＯＦＤＭ変調方式を用いた送信装置の構成を示し、図２
３はＯＦＤＭ変調信号を受信する受信装置の構成を示し
ている。

【０００４】図２２に示すように、ＯＦＤＭ変調方式を
用いた送信装置は、チャネルエンコーダ１０１、時間イ
ンターリーブ回路１０２、シンボルマッピンク回路１０
３、多重回路（ＭＵＸ）１０４、周波数インターリーブ
回路１０５、差動変調回路１０６、逆フーリエ変換回路
（ＩＦＦＴ）１０７及び送信機（Ｔｘ）１０８によって
構成されている。以下、送信装置の動作ついて説明す
る。

【０００５】チャネルエンコーダ１０１は、入力される
Ｍ番目のチャネルのデータビット列（ビットストリー
ム）ＤＢＳ_M を符号化する。なお、当該符号化処理は、
例えば、誤り訂正符号化処理などを含む。符号化された
データ列が時間インターリーブ回路１０２によって、時
間軸上ランダムに順序が入れ換えられる。時間インター
リーブは、伝送路にある一定の時間帯に集中してノイズ
が大量に発生する、いわゆるバーストノイズに対処する
ための方法である。送信側で伝送するデータ系列に対し
て時間インターリーブを行い、受信側でデインターリー
ブ処理を行い、受信したデータ系列をもとの順序に戻
す。このため、バーストノイズ（Burst Noise ）が発生
した場合、ノイズの影響が伝送信号に分散し、データ伝
送が完全に中断することを防止できる。

【０００６】時間インターリーブ処理されたデータが、
シンボルマッピング回路１０３によってそれぞれのサブ
キャリアに対して、所定のデータ変調方式に応じてマッ
ピングされる。なお、マッピング処理に用いられるデー
タ変調方式は、例えば、ＱＰＳＫ，８ＰＳＫ、１６ＱＡ
Ｍなど様々である。なお、ＤＡＢにおいてはＱＰＳＫが
用いられている。シンボルマッピング回路１０４によっ
て、入力されたデータ系列に対応するシンボルストリー
ムが生成される。

【０００７】マッピング処理されたＭチャネルのシンボ
ルストリームが、同様な処理によって生成した他チャネ
ルのシンボルストリームとともに、多重回路１０４に入
力され、多重回路１０４によって信号の多重化が行われ
る。もっとも簡単な例として、多重回路１０４は複数の
チャネルのシンボルストリームを単純に直列に連結する
ことにより多重化処理を実現できる。多重化されたシン
ボルストリームは、周波数インターリーブ回路１０５に
よって、シンボルの並び替えが行われる。その後、差動
変調回路１０６によって、各シンボルは１変調時間前に
送信された各シンボルとの間で各々差動変調が実施され
る。

【０００８】差動変調されたシンボルストリームは、図
示しない直列／変列変換回路によって、並列なデータに
変換される。この並列なデータがそれぞれのサブキャリ
アにおける変調データとなり、周波数軸上スペクトラム
のベクトルと見なすことができる。これらの変調データ
に対して逆フーリエ変換回路１０７によって、時間軸上
の送信信号に変換され、送信機１０８によって高周波の
送信周波数に変調され、アンテナを介して空間に放射さ
れる。

【０００９】受信側では、送信側と逆の処理を行い、受
信したＯＦＤＭ変調波を復調して、もとの情報データス
トリームを再生する。図２３に示すように、受信装置
は、チャネルデコーダ１１１、時間デインターリーブ回
路１１２、ビット抽出回路１１３、チャネル選択回路１
１４、周波数デインターリーブ回路１１５、差動復調回
路１１６、フーリエ変換回路（ＦＦＴ）１１７及び受信
器（Ｒｘ）１１８によって構成されている。以下、受信
装置の動作について説明する。

【００１０】受信器１１８によって、受信アンテナに励
起された高周波の受信信号のうち、所望の周波数帯域の
信号を受信する。受信信号が周波数変換によってベース
バンド信号に変換される。ベースバンド信号に対して、
フーリエ変換回路１１７によってフーリエ変換した結
果、周波数軸上各々のサブキャリアの変調データに対応
する受信シンボルが求められる。

【００１１】それぞれの受信シンボルが伝送路におい
て、例えば、フェージングの影響で位相などが変動して
いることから、１変調前に受信した各シンボルをリファ
レンスとして、１変調時間前に受信した各シンボルとの
間の位相差を受信信号の位相値とすることによって伝送
路の推定を行う。当該伝送路推定により受信信号の位相
を求める手段は一般的に差動復調と呼ばれている。差動
復調回路１１６において、差動復調が行われる。このよ
うにして抽出された情報が位相成分に変調された受信シ
ンボルは、周波数デインターリーブ回路１１５によっ
て、シンボルの配置順序が元に戻されたあと、チャネル
選択回路１１４によって、所望のチャネルのシンボルス
トリームが抽出される。

【００１２】出力されたチャネルストリームがビット抽
出回路１１３に入力される。ビット抽出回路１１３は、
各サブキャリアのシンボルに対してディジタル復調を行
い、例えば、ＱＰＳＫ変調されたシンボルに対して、受
信符号化ビットストリームを抽出する。

【００１３】時間デインターリーブ回路１１２によっ
て、受信符号化ビットストリームがフレーム内時間デイ
ンターリーブ処理のよって元の順序で符号化ビットスト
リームの並びに戻される。さらに、これをチャネルデコ
ーダ１１１によって、例えば、誤り訂正を行う復号処理
が行われ、所望のチャネルの情報ビットストリームが得
られる。

【００１４】このような送受信装置からなる通信システ
ムにおいて、送受信されるシンボルの並びを、周波数軸
及び時間時間で表現すると、図２４のようになる。図２
４では、周波数軸上に並べられた各サブキャリアにおけ
るシンボルは、当該周波数において１変調時間前に送信
されたシンボルとの間で差動変調されている様子が示さ
れている。この差動変調は、チャネル内に閉じたもので
はなく、他チャネルのシンボルとの間で差動変調が行わ
れていることになる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のＯＦＤＭ変調方式を適用した多重チャネルを伝送す
る通信システムにおいては、全チャネル一括で伝送路の
推定が行われた後に所望のチャネルのシンボルを抽出す
ることになっている。また、１チャネル分の情報を抽出
するためにも他のチャネルのシンボルが必要であり、チ
ャネル間で変調方式並びに伝送路推定方式のアイソレー
ションがとれない構造となっている。前述したＤＡＢシ
ステムは放送システムであり、通常、各チャネルは常時
信号の送信を行っているため、チャネル間の変調方式並
びに伝送路推定方法のアイソレーションは必要とされて
いない。

【００１６】しかし、パケット伝送トラヒックを収容す
るような場合には、各チャネルが常時信号の送受信を行
わないことから、上記のようなシステム構成では変復調
が不可能となり、変復調並びに伝送路推定をチャネル毎
に（即ち、パケット毎に）閉じて行うことが必要とな
る。さらに、一般のパケット伝送トラヒックには、例え
ば、一回で送信する情報量（１パケットあたりの情報
量）が数十バイトから数十キロバイト程度と大きく変動
する。このようなトラヒックを収容する場合に、従来の
方法で変復調を行うと以下のような不利益が生じる。

【００１７】ＤＡＢシステムのように、差動位相変調が
施されているような場合には、１変調時間前に送信した
シンボルを伝送路推定用のリファレンスシンボルとして
利用するため、たかだか１変調時間分のシンボル数で収
容できる情報を送信したい場合であっても、リファレン
スを含めて２変調分のシンボルの送受信が必要になる。
これは伝送路帯域の有効利用の観点から明らかに無駄で
あり、このような場合には何らかの他の伝送路推定の方
法を施すのが得策である。

【００１８】一方、大容量の情報を送受信したい場合を
考えると、従来の通信システムで用いられている差動変
調により伝送路推定を行うと、伝送路推定が完璧に行わ
れる場合に比べて、所要のＥｂ／Ｎｏ（Ｅｂ：受信装置
によって受信された１ビットあたりのエネルギー、Ｎ
ｏ：受信雑音、Ｅｂ／Ｎｏは受信側における受信データ
１ビットあたりのＳ／Ｎ比を表す値である）でおよそ３
ｄＢ劣化することが一般的に知られている。大容量の情
報を送受信したい場合には、情報が変調されたシンボル
の他に伝送路推定用のシンボルを送信し、伝送路推定を
精度よく行い、復調した方がトータルの所要Ｅｂ／Ｎｏ
は低下し、効率のよい信号伝送が可能となる。この場
合、伝送路推定用のシンボルの送信が必要となるため、
帯域は余計に使用することになるが、送信する情報量が
伝送路推定用のシンボルと比べて十分大きい場合、所要
Ｅｂ／Ｎｏの観点から無駄なリソースの使用とはならな
い。また、所要Ｅｂ／Ｎｏが低下した分、伝送路推定用
のシンボルの送信分だけ帯域を用意するために、符号化
率を上げれば余計な帯域の使用にならない。

【００１９】このように、例えば、パケット伝送トラヒ
ックのように、情報伝送がバースト的に発生し、且つ１
回あたりに送信する情報量が大きなダイナミックレンジ
で変動する場合には、変調方式並びに伝送路推定方法は
チャネル毎にアイソレーションが取れていることが望ま
しく、また、送信情報毎に異なる伝送路推定方法が取ら
れることが好適である。しかし、従来の通信システムで
はそのような配慮が十分になされていない。

【００２０】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、送信する情報の特性に応じて、
それに適した伝送路推定方法を適用することができ、情
報伝送の効率を向上できる送信装置、受信装置、送受信
装置からなる通信システム及びそれぞれの信号処理方法
を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の送信装置は、送信データに応じて変調され
た複数のサブキャリアを持つマルチキャリア変調信号を
送信する送信装置であって、上記送信データに基づき、
所定の変調方式に応じて上記複数のサブキャリアに対し
てそれぞれの信号点の配置を行うマッピング回路と、上
記マッピング回路の出力信号に対し、伝送路推定用パイ
ロット信号を挿入するパイロット付加回路と、上記パイ
ロット信号を付加した送信信号を直交変換する直交変換
回路とを有する。

【００２２】また、本発明の受信装置は、送信装置によ
ってパイロット信号が付加されたマルチキャリア変調信
号を受信する受信装置であって、受信信号を直交変調す
る直交変調回路と、上記直交変調回路の出力信号に基づ
き、上記パイロット信号を抽出し、抽出したパイロット
信号に応じて伝送路推定を行う伝送路推定回路と、上記
伝送路推定回路の推定結果に応じて、上記受信信号に対
して補正を行い、受信データを出力するデータ出力回路
とを有する。

【００２３】また、本発明の通信システムは、送信デー
タに応じて生成したマルチキャリア変調信号を送受信す
る通信システムであって、上記送信データに基づき、所
定の変調方式に応じて上記複数のサブキャリアに対して
それぞれの信号点の配置を行うマッピング回路と、上記
マッピング回路の出力信号に対し、伝送路推定用パイロ
ット信号を挿入するパイロット付加回路と、上記パイロ
ット付加回路の出力信号を直交変換する第１の直交変換
回路と、上記第１の直交変換回路の出力信号を伝送路に
送信する送信回路と、上記伝送路から伝送信号を受信す
る受信回路と、上記受信回路の受信信号を直交変換する
第２の直交変換回路と、上記第２の直交変換回路の出力
信号に基づき、上記パイロット信号を抽出し、抽出した
パイロットに応じて伝送路推定を行う伝送路推定回路
と、上記伝送路推定回路の推定結果に応じて、上記受信
信号に対して補正を行い、受信データを出力するデータ
出力回路とを有する。

【００２４】また、本発明では、好適には、上記パイロ
ット付加回路は、上記送信データの属性に応じて上記パ
イロット信号の挿入を制御する。例えば、上記パイロッ
ト付加回路は、上記送信データの容量または上記送信デ
ータの重要度に応じて、各変調時間における上記パイロ
ット信号の挿入数を決定し、また、送信チャネルの状況
に応じて、さらに、送信が失敗したとき上記送信データ
の再送の可否に応じて、各変調時間における上記パイロ
ット信号の挿入数を決定する。

【００２５】また、本発明では、好適には、上記パイロ
ット付加回路は、送信開始したときもっとも高い比率で
上記パイロット信号を挿入する、ただし、１変調時間に
おいて各サブキャリアの変調信号を１シンボルとする
と、パイロット信号の比率は（パイロットシンボル数／
情報シンボル数）で定義される。

【００２６】また、本発明では、好適には、上記パイロ
ット付加回路は、各変調時間毎に上記パイロット信号の
比率を低減させる。例えば、上記パイロット付加回路
は、送信開始直後の変調時間ｔ０において、比率（１／
ｍ）（ｍは自然数である）で上記パイロット信号を挿入
し、変調時間ｔｎ（ｎは自然数である）において比率
（１／（ｍ＋ｎ））で上記パイロット信号を挿入し、ま
た、送信開始直後の変調時間ｔ０において、比率（１／
２^m ）（ｍは自然数である）で上記パイロット信号を挿
入し、変調時間ｔｎ（ｎは自然数である）において比率
（１／２^(m+n) ）で上記パイロット信号を挿入する。

【００２７】また、本発明では、好適には、上記パイロ
ット付加回路は、送信開始してから所定の時間を経過し
たとき、上記パイロット信号の比率を一定に保持させ
る。このとき、パイロット付加回路は変調時間毎に上記
パイロット信号を挿入する位置を変化させる。

【００２８】また、本発明では、好適には、上記伝送路
推定回路は、上記直交変換回路の出力信号から上記パイ
ロット信号を抽出して、抽出したパイロット信号に応じ
て伝送路の特性を推定する伝送路同化回路を有し、当該
伝送路同化回路は、好ましくは、上記直交変換回路の出
力信号から上記パイロット信号を抽出するパイロット抽
出回路と、上記抽出したパイロット信号をそれぞれの周
波数帯域に応じて設けられたグループに分割され、各グ
ループのパイロット信号と隣接するグループからの少な
くとも一つのパイロット信号との加算を行う第１の加算
回路と、時間軸上隣接する前の変調時間におけるパイロ
ット信号の加算結果に所定の係数を乗算する乗算回路
と、現時点の加算回路の加算結果と上記乗算回路の出力
信号とを加算する第２の加算回路とを有する。

【００２９】また、本発明の送信方法は、送信データに
応じて変調された複数のサブキャリアを持つマルチキャ
リア変調信号を送信する送信方法であって、上記送信デ
ータに基づき、所定の変調方式に応じて上記複数のサブ
キャリアに対してそれぞれの信号点の配置を行い、上記
送信データの属性に応じて、上記マッピング回路の出力
信号に対し、伝送路推定用パイロット信号を挿入し、上
記パイロット信号を付加した送信信号を直交変換する。

【００３０】また、本発明の受信方法は、送信装置によ
ってパイロット信号が付加されたマルチキャリア変調信
号を受信する受信方法であって、受信信号を直交変換
し、上記直交変換された受信信号に基づき、上記パイロ
ット信号を抽出し、抽出したパイロットに応じて伝送路
推定を行い、上記伝送路推定の結果に応じて、上記受信
信号に対して補正を行い、受信データを出力する。

【００３１】さらに、本発明の通信方法は、送信データ
に応じて生成したマルチキャリア変調信号を送受信する
通信方法であって、上記送信データに基づき、所定の変
調方式に応じて上記複数のサブキャリアに対してそれぞ
れの信号点の配置を行い、上記送信データの属性に応じ
て、上記マッピング回路の出力信号に対し、伝送路推定
用パイロット信号を挿入し、上記パイロット信号を付加
した送信信号を直交変換し、上記直交変換した信号を伝
送路に送信し、上記伝送路から伝送信号を受信し、上記
受信信号を直交変換し、上記直交変換された受信信号に
基づき、上記パイロット信号を抽出し、抽出したパイロ
ットに応じて伝送路推定を行い、上記伝送路推定の結果
に応じて、上記受信信号に対して補正を行い、受信デー
タを出力する。

【００３２】本発明によれば、例えば、パケット伝送ト
ラヒックなどのようにバースト的かつ送信データの容量
に大きなダイナミックレンジを有する情報を伝送する場
合に、送信データの特性、例えば、パケットあたりの送
信データの容量、データの重要度または送信データの再
送の可否などに応じて、さらに、伝送路の状況、例え
ば、伝送路におけるノイズの影響などに応じて、これら
の条件に適した比率で送信信号にパイロット信号を付加
してデータの送受信を行う。この結果、送信データの特
性及び伝送路の状況などに応じて、パイロット信号を付
加する比率が制御されるので、受信側においてそれらの
条件に適した伝送路推定を行うことができ、送信データ
を高精度に再生できるほか、通信システム全体として効
率のよいデータ伝送を行うことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】第１実施形態 図１及び図２は本発明に係るの第１の実施形態を示す回
路図である。図１は本発明に係る送信装置の一構成例を
示すブロック図であり、図２は本発明に係る受信装置の
一構成例を示すブロック図である。図示のように、本実
施形態の送信装置は、チャネルエンコーダ２０１、イン
ターリーブ回路２０２、シンボルマッピング回路２０
３、差動変調／パイロット付加回路２０４、信号ランダ
ム化回路（RPS/ROT ）２０５、多重化回路（ＭＵＸ）２
０６、逆フーリエ変換回路（ＩＦＦＴ）２０７及び送信
回路（Ｔｘ）２０８によって構成されている。以下、送
信装置を構成するそれぞれの部分回路の動作について説
明する。

【００３４】チャネルエンコーダ２０１は、入力される
Ｍ番目のチャネルのビットストリームＤＢＳ_M を符号化
する。なお、当該符号化処理は、例えば、誤り訂正符号
化処理などを含む。符号化処理されたデータストリーム
は、インターリーバ２０２に供給される。

【００３５】インターリーバ２０２は、入力されるデー
タストリームのそれぞれのデータの順序を並べ替えるイ
ンターリーブ処理を実施する。インターリーブ処理され
たデータストリームがシンボルマッピング回路２０３に
供給される。

【００３６】シンボルマッピング回路２０３は、それぞ
れのサブキャリアにおけるデータ変調方式に応じて、シ
ンボルストリームを生成する。なお、シンボルマッピン
グ回路２０３の詳細の構成は後に説明する。シンボルマ
ッピング回路２０３によって生成されたシンボルストリ
ームが差動変調／パイロット付加回路２０４に入力され
る。差動変調／パイロット付加回路２０４は、入力され
たシンボルストリームに対して、送信データの特性、例
えば、パケット通信の場合におけるパケットのデータ
量、または伝送情報の重要度に対応する誤り率の許容値
などに応じて、差動変調方式を選択し、若しくは伝送路
推定用のパイロットシンボルを挿入する。差動変調／パ
イロット付加回路２０４によって、伝送シンボルストリ
ームが生成される。

【００３７】信号ランダム化回路２０５は、伝送シンボ
ルストリームに対して、直交変換などを行う。信号ラン
ダム化回路２０５における処理は、ランダム位相シフト
処理（ＲＰＳ：Random Phase Shift）及びランダム直交
変換処理（ＲＯＴ：Random Orthogonal Transform ）な
どによるスクランブル処理である。当該スクランブル処
理によって、信号点がランダム化され、干渉波の識別を
可能になる。なお、信号ランダム化回路２０５は、必要
に応じて送信装置に設けられ、システムによって省略す
ることも可能である。

【００３８】差動変調／パイロット付加回路２０４、若
しくは信号ランダム化回路２０５によって出力される伝
送シンボルストリームが多重化回路２０６に入力され
る。多重化回路２０６は、Ｍチャネルの伝送シンボルス
トリームと他の複数のチャネルの伝送シンボルストリー
ムを多重化して、多重化した伝送信号を出力する。な
お、他のチャネルの伝送シンボルストリームは、上述し
たＭ番目のチャネルの伝送シンボルストリームとほぼ同
じ処理を経て生成されているものである。

【００３９】多重化された伝送信号は逆フーリエ変換回
路２０７によって、逆フーリエ変換が実施され、時間軸
上の送信信号が生成される。さらに、逆フーリエ変換回
路２０７は、得られた時間軸上の送信信号にガードバン
ドを付加して、さらに時間ウィンドウにより送信信号に
対して時間制限を行う。送信回路２０８は、逆フーリエ
変換回路２０７から出力される送信信号を高周波の送信
周波数に変調して送信アンテナを通して空間に放射す
る。

【００４０】図２に示すように、本実施形態の受信装置
は、チャネルデコーダ２１１、デインターリーブ回路２
１２、ビット抽出回路２１３、伝送路推定回路２１４、
信号ランダム化復調回路（RPS/ROT ）２１５、チャネル
選択回路２１６、フーリエ変換回路（ＦＦＴ）２１７及
び受信回路（Ｒｘ）２１８によって構成されている。以
下、受信装置を構成するそれぞれの部分回路の動作につ
いて説明する。

【００４１】受信回路２１８は、所望の周波数帯域の信
号を受信し、受信した高周波の信号に対して周波数変換
を行い、ベースバンドの信号を出力する。このベースバ
ンド信号はフーリエ変換回路２１７に供給される。フー
リエ変換回路２１７は、受信回路２１８から入力される
ベースバンドの信号に対してフーリエ変換処理を行い、
各サブキャリアにおける受信シンボルを求める。

【００４２】チャネル選択回路２１６は、フーリエ変換
回路２１７によって得られた各サブチャネルの受信シン
ボルのうち所望のチャネルの受信シンボルを選択する。
なお、チャネル選択回路２１６は、フーリエ変換回路２
１７の前段に配置することもできる。即ち、チャネル選
択回路２１６を受信回路２１８とフーリエ変換回路２１
７の間に設け、受信回路２１８によって受信されたベー
スバンドの信号のうち、所望のチャネルの受信信号のみ
を選択して、フーリエ変換回路２１７に供給する。

【００４３】信号ランダム化復調回路２１５は、選択さ
れた所定のチャネルの受信シンボルに対して、直交変換
を行うことによって、もと通りの受信シンボルストリー
ムに戻す。なお、信号ランダム化復調回路２１５は、図
１に示す送信装置における信号ランダム化回路２０５に
対応して設けられている。即ち、送信装置において、信
号ランダム化回路２０５によって直交変換して、信号点
がランダム化された送信信号に対して、受信装置におい
て、再度直交変換を行うことによって元の順序に戻され
る。このため、送信装置に信号のランダム化が行われて
いない場合、受信装置において信号ランダム化復調処理
を不要である。

【００４４】伝送路推定回路２１４は、伝送路における
伝送信号の位相変動を推定し、伝送路で発生した位相変
動を補正する。受信シンボルストリームは、伝送路にお
いて位相などが変動しているから、伝送路推定回路２１
４において、差動変調あるいは送信装置によって付加さ
れたパイロットシンボルを用いて、伝送路推定を行い、
伝送路によって受信シンボルに発生した位相変動を推定
する。そして、求めた位相変動量を用いて、受信シンボ
ルに対して位相の補正を行い、純粋に伝送情報に応じて
変調された受信シンボルストリームを求める。補正され
た受信シンボルストリームは、ビット抽出回路２１３に
供給される。ビット抽出回路２１３は、受信符号化シン
ボルストリームを抽出する。なお、伝送路推定回路２１
４及びビット抽出回路２１３の詳細について後に具体的
な回路例を挙げて説明する。

【００４５】デインターリーブ回路２１２は、ビット抽
出回路２１３によって抽出された受信符号化シンボルス
トリームに対して並び替えを行い、もとの順序に戻す。
即ち、送信装置においてインターリーブ回路２０２によ
って並び替えが行われた伝送シンボルストリームに対し
て、その逆の処理が行われるので、受信符号化シンボル
ストリームを形成するそれぞれのデータが元の順序に並
び替えられる。

【００４６】デインターリーブ処理された受信符号化シ
ンボルストリームがチャネルデコーダ２１１に入力され
る。チャネルデコーダ２１１は、受信符号化シンボルス
トリームに対して、例えば、誤り訂正復号処理などを行
う。これによって、送信装置によって送信した複数のチ
ャネルの送信信号のうち所望のチャネル情報に対応する
ビットストリームが得られる。なお、誤り訂正復号処理
は、例えば、ビタビ復号処理などを含む処理である。

【００４７】上述した送信装置及び受信装置によって、
通信システムが構成されている。当該通信システムによ
って、Ｍ番目の送信チャネルにおいて、送信情報を示す
データストリームＤＢＳ_M がチャネルエンコーダ２０１
によって符号化され、インターリーブ処理した後シンボ
ルマッピングが行われ、送信シンボルストリームが形成
される。さらに送信データの特性に応じて、差動変調ま
たはパイロットシンボルが付加され、必要に応じて直交
処理によって信号のランダム化処理が行われたあと、多
重化回路に入力される。他の複数のチャネルの送信デー
タストリームがそれぞれ同じ処理を経て多重化回路２０
６に入力され、多重化回路２０６によって多重化処理が
行われ、送信シンボルストリームが形成される。このよ
うに形成された送信シンボルストリームが逆フーリエ変
換処理によって、時間軸上の送信信号波形が得られ、送
信回路２０８によって高周波の送信周波数に変調され、
送信される。

【００４８】受信装置によって、所望の周波数帯域の送
信信号が受信され、周波数変換にってベースバンドに変
換される。ベースバンドに変換された受信信号がフーリ
エ変換によって、それぞれのサブキャリアに対応する受
信シンボルが得られる。さらに、所望のチャネル受信シ
ンボルが選択され、必要に応じて再度の直交変換によっ
て元のシンボル系列が復元され、伝送路推定回路２１４
によって、伝送路推定が行われ、受信シンボルストリー
ムにおける位相変動が補正される。位相補正された受信
シンボルストリームがビット抽出回路２１３によって受
信符号化ビットストリームが抽出され、さらにデインタ
ーリーブ回路２１２によりデータが並び替えられ、もと
の順序に戻されたあと、チャネルデコーダ２１１によっ
て、例えば誤り訂正復号処理が実施される。

【００４９】このように構成された通信システムによっ
てＯＦＤＭ変調方式による情報データの伝送が行われ、
高精度の信号伝送を実現できる。なお、上述した通信シ
ステムでは、送信装置において複数のチャネルを多重化
して送信し、受信装置がそのうち１チャネルを受信する
場合を示しているが、実際の通信システムは、これに限
定されるものではなく、例えば、送信装置が１チャネル
を使用して送信し、受信装置が多重化された信号を受信
する場合も存在する。

【００５０】以下、本実施形態の通信システムにおける
伝送路推定の方法について、図を参照しながら詳細に説
明する。例えば、パケット伝送トラヒックにおいては、
コマンド情報などの数バイト程度の少量のデータを送信
する場合もあれば、数十キロバイト程度の比較的大量の
データを送信することもある。また、情報の伝送には極
力時間を掛けずに行いたいとい要望もある。このような
環境を鑑みて、マルチキャリア伝送で情報を送受信する
場合、データの属性に応じて伝送路推定の方法を変更す
ることが有効である。ここでは、データの属性として、
“送受信するデータの大きさ”を例にとり、１ブロック
で送受信するデータの大きさに応じて伝送路推定の方法
を変更する送受信方法について説明する。

【００５１】伝送路推定方法１ 図３は、本発明の送信装置における伝送路推定方法１、
即ち差動変調の一例を示す図である。この差動変調例に
おいて、１変調時間で収容可能なデータを送信する場合
の差動変調の一例を示している。図示のように、少量の
データからなるパケットを送信する場合、この例では、
例えば１変調時間シンボルのみの送受信を行う場合に、
周波数軸上隣接するシンボルをリファレンスとして伝送
路推定を行い、受信シンボルの推定を行う。このような
伝送路推定方法において、周波数軸上の差動位相変調と
なる。具体的に、例えば、図示のように、サブキャリア
ｆ１，ｆ２，…，ｆ７においてそれぞれシンボルＳＹＢ
１，ＳＹＢ２，…，ＳＹＢ７を伝送する場合、シンボル
ＳＹＢ１をリファレンスとしてそのまま伝送され、シン
ボルＳＹＢ２とシンボルＳＹＢ１との差分を次の送信シ
ンボルとする。そして、以下シンボルＳＹＢ３からシン
ボルＳＹＢ７まではシンボルＳＹＢ２と同様に、それぞ
れ一つ前のサブキャリアにおける送信シンボルとの差分
をとって、差分シンボルを実際の送信シンボルとして伝
送する。

【００５２】このようにシンボルの送受信を行うことに
より、１変調時間分のシンボルの送受信のみで情報の伝
達が可能となり、必要最低限の帯域を利用した通信が行
われることになる。遅延を伴うマルチパス環境において
は、周波数特性がフラットにならないが、２サブキャリ
ア間くらいはおよそフラットな特性と考えられるため、
サブキャリア間での差動変調でも特性の劣化は最小限に
抑制することが可能である。

【００５３】伝送路推定方法２ 図４は、本実施形態における他の伝送路推定方法、即ち
数変調時間で収容可能なデータを送信する場合の差動変
調方式の一例を示している。この場合、周波数方向並び
に時間方向への差動位相変調を実施される。図示の例で
は、時間軸上において、１シンボル目に送信されるシン
ボルＳＹＢ１１〜ＳＹＢ１７については、周波数軸上で
隣接するシンボルをリファレンスとして差動位相変調を
行う。即ち、図３に示す例と同じく、例えば、シンボル
ＳＹＢ１２を送信する場合、シンボルＳＹＢ１２とＳＹ
Ｂ１１との差分を実際の伝送シンボルとして送信する。
以降、シンボルＳＹＢ１７までの各々のサブキャリアに
おけるシンボルはそれぞれ同じように一つ前のサブキャ
リアにおけるシンボルとの差分に応じて伝送シンボルを
生成する。

【００５４】時間軸上において２シンボル目以降に送信
されるシンボルについては、時間軸上で隣接するシンボ
ルをリファレンスとして差動位相変調を行う。例えば、
時間ｔ２にサブキャリアｆ１〜ｆ７においてそれぞれシ
ンボルＳＹＢ２１〜ＳＹＢ２７を送信する場合に、シン
ボルＳＹＢ２１と時間ｔ１に送信されるサブキャリアｆ
１のシンボルＳＹＢ１１との差分を求めて、伝送シンボ
ルを生成し、また、同様に、サブキャリアｆ２からｆ７
までの各サブキャリアにおけるシンボルＳＹＢ２２〜Ｓ
ＹＢ２７に対して、それぞれ時間ｔ１に送信されるシン
ボルＳＹＢ１２〜ＳＹＢ１７との差分に応じて差分シン
ボルが求められ、差動位相変調が行われる。同様に、時
間ｔ３にサブキャリアｆ１〜ｆ７においてそれぞれシン
ボルＳＹＢ３１〜ＳＹＢ３７を送信する場合に、それぞ
れ時間ｔ２に送信されるシンボルＳＹＢ２１〜ＳＹＢ２
７との差分に応じて差分シンボルが求められ、差動位相
変調が行われる。

【００５５】上述したように送信装置によって送信する
各々のシンボルに対して差動位相変調を行った場合、受
信装置ではそれに応じて、受信シンボルに対し最初に受
信したリファレンスシンボルを用いて、各々の受信シン
ボルを差動位相復調して、元の送信シンボルを求める。

【００５６】このような送受信を行うことにより、情報
が変調されていないリファレンスシンボルを周波数軸／
時間軸の１シンボル目のみとすることができ、情報を変
調するシンボルを最大数確保することができる。さら
に、２シンボル目からは時間方向の差動位相変調を行っ
ているため、周波数特性が比較的に激しい伝播環境にお
いても良好に通信路を確保することができるだけでな
く、アナログフィルタの特性がフラットではない場合に
おいてもその影響を最小限に抑えることが可能となる。
なお、図４では、時間軸上に３シンボル分を送信する場
合を例示したが、３シンボルに限定することなく、数シ
ンボルの送受信を行う場合でも常に適用できることはい
うまでもない。

【００５７】伝送路推定方法３ 図５は、数変調時間で収容可能なデータを送信する場合
の差動位相変調の他の例を示している。図示のように、
この例では、図４に示す例とほぼ同様に、サブキャリア
ｆ１〜ｆ７を用いて変調時間ｔ１，ｔ２，ｔ３それぞれ
において、シンボルＳＹＢ１１，ＳＹＢ１２，…，ＳＹ
Ｂ１７，ＳＹＢ２１，ＳＹＢ２２，…，ＳＹＢ２７，Ｓ
ＹＢ３１，ＳＹＢ３２，…，ＳＹＢ３７を伝送する。

【００５８】図５に示すように、時間軸上２シンボル目
以降のシンボルに関して、リファレンスシンボルを周波
数軸／時間軸の何れかの隣接するシンボルで混在しても
構わない。この例においても、情報が位相変調されてい
ないリファレンスシンボルは１シンボルのみとすること
ができる。具体的に、例えば、時間ｔ１において、サブ
キャリアｆ１〜ｆ７それぞれにおけるシンボルＳＹＢ１
１〜ＳＹＢ１７を伝送する場合、隣接するサブキャリア
におけるシンボルをリファレンスとして、それぞれの差
分を求めて差動位相変調を行う。そして、時間ｔ２にお
いては、隣接する時間軸または周波数軸のサブキャリア
をリファレンスとして、それぞれのシンボルの位相差を
求めて、差動位相変調を行う。例えば、シンボルＳＹＢ
２１を送信する場合に、時間軸上隣接するシンボル、即
ち時間ｔ１におけるシンボルＳＹＢ１１との差分を求
め、伝送シンボルを生成する。シンボルＳＹＢ２２を送
信する場合には、周波数軸上隣接するシンボル、即ちサ
ブキャリアｆ１におけるシンボルＳＹＢ２１との差分を
求めて、伝送シンボルを生成する。以降、送信する各シ
ンボルＳＹＢ２３〜ＳＹＢ２７において、それぞれ周波
数または時間軸上隣接するシンボルとの差分によって伝
送シンボルを生成する。さらに、時間ｔ３におけるシン
ボルＳＹＢ３１〜ＳＹＢ３７を送信する場合も同様な処
理とする。

【００５９】なお、図５に示す差動位相変調の例では、
差分シンボルを生成する場合リファレンスシンボルとな
る隣接のシンボルの選択パターンを受信装置に通知する
必要がある。また、当該リファレンスシンボルのパター
ンを予め送受信装置の間に一つの取り決めとして決定す
ることによって、パターンの伝送を不要となる。例え
ば、リファレンスシンボルのパターンを通信システムの
通信プロトコルとして予め決め、通信のとき送信装置及
び受信装置はそれぞれプロトコルによって決められたパ
ターンでリファレンスシンボルを選択し、それに応じて
送信装置では送信シンボルに対して差分シンボルを求
め、差動位相変調を行い、受信装置ではプロトコルに従
ってリファレンスシンボルを選択し、受信シンボルに対
して元の送信シンボルを再生する。

【００６０】図５に示す場合においては、通信チャネル
毎に各シンボルに対するリファレンスシンボルを設定す
るパターンを変更することによって、他チャネルの信号
（干渉波）は差動位相復調後の信号点が意味を持つもの
ではなくなるため、復調後のビットストリームが誤り検
出で誤りと判断される。したがって、異なるチャネルの
データを自局宛てのデータと誤って復調することもなく
なり、簡易的な暗号化の効果も同時に得ることが可能で
ある。

【００６１】図６及び図７は、伝送路推定の他の方法を
示す図である。以下、これらの図を参照しながら、これ
らの伝送路の推定方法について説明する。大容量のデー
タを送信する場合には、情報データによって変調されて
いるシンボルの他に伝送路推定用のシンボルを挿入し、
これらのシンボルをともに送信する。そして、受信装置
において、伝送路推定用シンボルを用いて伝送路の位相
変動を求め、それに応じて情報データによって変調され
たシンボルに対して、位相誤差を補正することによっ
て、正確に情報シンボルを再生可能である。また、これ
によって、差動位相変調を行った場合と比して伝送信号
のトータルの所要Ｅｂ／Ｎｏを低減させることができ
る。なお、以下の説明において、便宜上情報データによ
って変調されたシンボルを情報シンボルといい、伝送路
推定用シンボルをパイロットシンボルという。

【００６２】伝送路推定方法４ 図６において、情報シンボルにパイロットシンボルを挿
入する一例を示している。図示のように、時間ｔ１にお
いて、サブキャリアｆ１に情報シンボルＳＹＢ１１があ
てられ、サブキャリアｆ２にパイロットシンボルＰＳＢ
１１があてられている。また、他のサブキャリアｆ３〜
ｆ９には、それぞれ情報シンボルＳＹＢ１２〜ＳＹＢ１
６及びパイロットシンボルＰＳＢ１２，ＰＳＢ１３があ
てられている。

【００６３】時間ｔ２において、サブキャリアｆ１〜ｆ
９において、情報シンボルＳＹＢ２１〜ＳＹＢ２６及び
パイロットシンボルＰＳＢ２１，ＰＳＢ２２，ＰＳＢ２
３がそれぞれあてられている。さらに、時間ｔ３におい
てもほぼ同様に、サブキャリアｆ１〜ｆ９において、情
報シンボルＳＹＢ３１〜ＳＹＢ３６及びパイロットシン
ボルＰＳＢ３１，ＰＳＢ３２，ＰＳＢ３３がそれぞれあ
てられている。

【００６４】図６に示すように、この例では、パイロッ
トシンボルは、情報シンボルに対して一定の比率で割り
当てられている。具体的に、情報シンボル二つにパイロ
ットシンボル一つが挿入されている。なお、変調時間毎
にパイロットシンボルの挿入する場所、即ち、割り当て
られているサブキャリアがずらしている。例えば、時間
ｔ１において、パイロットシンボルＰＳＢ１１がサブキ
ャリアｆ２に割り当てられ、さらに、パイロットシンボ
ルＰＳＢ１２，ＰＳＢ１３がそれぞれサブキャリアｆ
５，ｆ８２に割り当てられている。これに対して、時間
ｔ２において、パイロットシンボルＰＳＢ２１，ＰＳＢ
２２及びＰＳＢ２３がそれぞれサブキャリアｆ３，ｆ６
及びｆ９に割り当てられ、さらに、時間ｔ３において、
パイロットシンボルＰＳＢ３１，ＰＳＢ３２及びＰＳＢ
３３がそれぞれサブキャリアｆ１，ｆ４及びｆ７に割り
当てられている。

【００６５】上述したように、送信装置において、情報
シンボルに対して一定の割合でパイロットシンボルを挿
入する。それぞれのパイロットシンボルは、予め定めら
れているサブキャリア／時間帯に挿入される。それ以外
のサブキャリア及び時間帯に通常の情報シンボルが割り
当てられる。そして、受信装置では、受信したシンボル
のうちパイロットシンボルを抽出して、それに応じて伝
送路の特性を推定し、これをもとに伝送路上で生じた他
の情報シンボルの位相変動などを補正し、情報シンボル
を正しく再生する。送信するデータが大容量の場合に
は、送信する情報シンボルの総数に対してパイロットシ
ンボルの占有率を下げられるため、図３〜図５に示した
差動位相変調による信号の劣化を回避でき、トータルの
所要Ｅｂ／Ｎｏを低減することが可能となる。

【００６６】また、大容量のデータを伝送する場合に、
狭い周波数帯域幅でより多くのデータを伝送しなければ
ならないこともあり、このような場合には、通常のＱＰ
ＳＫ変調の代わりに、ＱＡＭなどの多値変調が適用され
ることが想定される。例えば、１６ＱＡＭ，６４ＱＡＭ
などのデータ変調方式が多用されることになる。これら
の多値変調においては、振幅成分にも情報が変調される
ことから、前述した差動位相変調はもはや適用不可能と
なる。この観点からも、大容量のデータ伝送を行う場合
には、伝送路推定方法として、差動位相変調よりパイロ
ットシンボルを用いた方が好ましい。

【００６７】なお、図６に示す例では、パイロットシン
ボルは常に一定の割合で情報シンボルに挿入されている
が、本発明はこれに限定されず、送信時間の経過に伴
い、情報シンボルに対するパイロットシンボルの割り当
て比率を変える可変パイロットシンボルによる伝送路の
推定方法もある。

【００６８】伝送路推定方法５ 図７は、パイロットシンボルを一定の比率ではなく、送
信開始からの経過時間に従って変化する比率で割り当て
る例を示している。図示のように、例えば、ｋ個のサブ
キャリアｆ１，ｆ２，ｆ３，…，ｆｋ（ｋは自然数であ
る）に対して情報シンボル及びパイロットシンボルがそ
れぞれ割り当てられる。さらに、送信開始からの経過時
間に伴い、各変調時間ｔ１，ｔ２，ｔ３，…，ｔｍ（ｍ
は自然数である）におけるパイロットシンボルの割り当
て比率が徐々に変化する。

【００６９】例えば、変調時間ｔ１において、情報シン
ボル一つ毎にパイロットシンボルが挿入されている。図
示のように、情報シンボルＳＹＢ１１とＳＹＢ１２との
間にパイロットシンボルＰＳＢ１１が挿入されている。
次の変調時間ｔ２において、情報シンボル二つ毎にパイ
ロットシンボルが一つ挿入されている。例えば、情報シ
ンボルＳＹＢ２１とＳＹＢ２２の後に、パイロットシン
ボルＰＳＢ２１が挿入されている。次に、変調時間ｔ３
において、情報シンボル三つ毎にパイロットシンボル一
つが挿入されている。

【００７０】ここで、パイロットシンボルと情報シンボ
ルの数の比をパイロットシンボルの比率と定義する。上
述した例では、送信開始直後の変調時間ｔ１において、
パイロットシンボルの比率は、１／２であり、その次の
変調時間ｔ２においてその比率は１／３に低下する。同
様に、時間ｔｍにおいては、パイロットシンボルの比率
は１／（ｍ＋１）になる。

【００７１】なお、パイロットシンボルの比率を他の方
法によって設定することも可能である。例えば、変調時
間毎に２の巾乗の逆数に応じてパイロットシンボルの比
率を設定する例として、送信開始直後の変調時間ｔ１に
おいて、パイロットシンボルの比率を１（＝１／２⁰ ）
に設定し、その後、変調時間ｔ２において、パイロット
シンボルの比率を１／２（＝１／２¹ ）に設定する。そ
して、時間ｔｍにおいては、パイロットシンボルの比率
を１／２^m-1 ）に設定する。

【００７２】このように、データ送信開始してから経過
時間が経つに連れて、パイロットの挿入比率、即ち、情
報シンボルに割り当てられるパイロットシンボルの数が
徐々に低下していく。送信開始直後に、伝送路に関して
その伝達特性が全く未知であるので、情報シンボルに対
して高い比率でパイロットシンボルを挿入する。これに
対応して、受信装置では受信シンボルからパイロットシ
ンボルを抽出し、素早く伝送路の特性を特定することが
でき、情報シンボルに対して誤差の補正を行うことがで
きる。そして、送信開始してから一定の時間を経過した
あと、それまでの伝送路推定によって伝送路の特性に関
してはある程度の認識を蓄積した結果、わずかなパイロ
ットシンボルによって伝送路の特性の変化に追従でき、
それによって受信した情報シンボルを正しく補正するこ
とが可能となる。

【００７３】そして、伝送路が固定の場合、例えば、送
信装置と受信装置の場所がそれぞれ固定であり、その間
電波の伝搬経路がほぼ一定である場合、伝送路の特性が
ほぼ一定となり、通信開始してから所定の時間を経過し
たとき、受信装置において伝送路の特性をほぼ完全に把
握できる。この場合、送信装置にはそれ以上パイロット
シンボルを挿入する必要がなく、パイロットシンボルの
挿入が送信開始後一定の時間を経つと打ち切る。そして
受信装置において、送信開始したあと受信したパイロッ
トシンボルによって伝送路の特性を推定し蓄積する。パ
イロットシンボルの伝送が打ち切ったあと、それまでに
推定した伝送路の特性を用いて、受信シンボルに対して
誤差の補正を行い、元の情報シンボルを再生する。

【００７４】一方、伝送路が固定ではない場合、例え
ば、移動体通信の場合、受信装置の場合が時々刻々変化
し、送信装置と受信装置間の伝送路の特性が常に変化す
るので、常時に伝送路の推定を行う必要がある。この場
合、データ伝送を開始してから一定の時間が経過したあ
とでも常にパイロットシンボルを送信する必要がある。
なお、伝送路の状態に応じて、データ伝送を開始してか
ら一定の時間が経過したとき、データ伝送開始直後に比
べてパイロットシンボルの割り当て比率を低く設定する
ことができる。

【００７５】例えば、上述した例のように、変調時間毎
に２の巾乗の逆数に応じた比率で挿入するパイロットシ
ンボルの数を設定する。このとき、受信装置では逐次に
送信されてくるパイロットシンボルを受信し、これまで
に蓄積した伝送路の特性に新たに推定した特性の変化を
加えて修正すればよい。そして、逐次に修正された伝送
路の特性に応じて、受信された情報シンボルを補正し、
元の情報シンボルを再生する。

【００７６】なお、送信開始してから一定の時間を経過
して、パイロットシンボルの比率が一定に保持されてい
るとき、各々の変調時間においてパイロットシンボルの
挿入位置を変更することによって、伝送路の伝達特性の
細かな変化に追従することができる。例えば、周波数軸
上、パイロットシンボルを挿入する位置をサブキャリア
毎に１個ずつずらす方法が有効である。

【００７７】本例のパイロットシンボルによる情報路の
推定方法によって、データ伝送開始した直後に情報シン
ボルに高い比率でパイロットシンボルを挿入し、時間の
経過に伴ってパイロットシンボルの割り当て比率を徐々
に低減していくので、通信開始直後から高い伝送品質が
得られるとともに、送信する情報シンボルに対して、パ
イロットシンボルの占有率が徐々に低下し、情報伝送の
効率を徐々に高められ、周波数帯域の有効利用が図れ
る。

【００７８】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、送信するデータの属性、例えば、伝送するパケット
のサイズに応じて情報シンボルに付加されるパイロット
シンボルの数を制御することによって、異なるサイズの
パケットを伝送する場合、或いは伝送路の特性が異なる
場合においても常に最適な伝送路推定方法をとることが
可能であり、伝送効率の向上及び通信の品質の改善を実
現できる。

【００７９】次に、上述した本実施形態のそれぞれ伝送
路推定方法を実現する送受信装置を構成する主要な部分
回路の構成及び動作について、それぞれの回路図を参照
しつつ詳細に説明する。まず、図８及び図９を参照しな
がら、本実施形態の通信システムに用いられているデー
タ変調方式について説明する。ここで、マルチキャリア
通信において、通用よく用いられているＱＰＳＫ及び１
６ＱＡＭの二つのデータ変調方式を挙げて説明する

【００８０】図８はＱＰＳＫ変調方式を示す信号分布図
である。なお、この信号分布図は、コンスタレーション
とも呼ばれている。ＱＰＳＫ変調では、一つのサブキャ
リアにおいて２ビットのデータによって変調される。こ
のため、図８に示すように変調信号が４つの分布を持
ち、それぞれ変調データの（０，０）、（０，１）、
（１，０）、（１，１）に対応する。

【００８１】ＱＰＳＫ変調によって得られた変調信号に
おいて、それぞれの信号の分布点の間隔が大きく、即
ち、変調信号のハンミング距離が大きいので、伝送路の
ノイズによる誤り率が低く、耐ノイズ特性がよい。しか
し、この変調方式は周波数帯域の利用率が低いため、通
常データ容量が比較的に小さい場合、且つ伝送路におけ
るノイズの影響が強い環境に適用される。

【００８２】図９は、１６ＱＡＭ変調方式を示す信号分
布図である。図９に示すように、１６ＱＡＭ変調では、
一つのサブキャリアにおいて４ビットのデータによって
変調される。変調信号において位相のみではなく、振幅
も変調される。図９の信号分布図に示すように、１６Ｑ
ＡＭ変調方式による変調信号は、それぞれ信号の分布点
の間隔がＱＰＳＫ変調信号より小さく、伝送路のノイズ
による誤りの発生率が高くなる。即ち、耐ノイズ特性が
ＱＰＳＫ変調方式に比べて劣る。しかし、１６ＱＡＭ変
調方式では、周波数帯域の利用率が高いので、大容量の
データ伝送を行う場合、１６ＱＡＭなどの多値変調方式
が適用される。この場合、ノイズの耐性を向上させるた
めに、強力な符号化を施し、低いＳＮＲ環境においても
通信を可能にする。また、送信機の送信パワーの許容範
囲内に、送信機の最大出力電力を高く設定することによ
って、ノイズの耐性を改善することも可能である。

【００８３】なお、以上にＱＰＳＫと１６ＱＡＭの二つ
の変調方式のみを例示したが、本発明はこれらの変調方
式に限定されるものではなく、これ他に、例えば、８Ｐ
ＳＫ、６４ＱＡＭなどの変調方式を適用することも可能
である。

【００８４】また、上述した本発明の第１の実施形態の
伝送路推定方法において、例えば、差動位相変調を用い
た場合、即ち、時間軸または周波数軸上隣接するシンボ
ルの差分を求めて伝送シンボルを生成する方法では、デ
ータ伝送開始したとき最初にリファレンスシンボルを送
信する場合、ＱＰＳＫ変調を用いてリファレンスシンボ
ルを生成して伝送することによって、受信側において高
精度にリファレンスシンボルを復調できるので、それを
用いて多能差分シンボルに応じてそれぞれともの送信シ
ンボルを再生できる。情報シンボルの間にパイロットシ
ンボルを挿入して、当該パイロットシンボルによって伝
送路推定を行う場合に、パイロットシンボルを１６ＱＡ
Ｍ変調方式によって生成し、伝送することができる。こ
の場合に、伝送路推定の精度により、１６ＱＡＭの耐ノ
イズ特性の劣化をある程度吸収することができる。

【００８５】次に、本実施形態における送信装置のシン
ボルマッピング回路２０３及び差動変調／パイロット付
加回路２０４のそれぞれの回路構成及び動作を説明す
る。

【００８６】シンボルマッピング回路 図１０はシンボルマッピング回路２０３の一構成例を示
すブロック図である。なお、本例のシンボルマッピング
回路２０３は、ＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭの何れかの変
調方式を適用可能である。図示のように、シンボルマッ
ピング回路２０３は、シリアル／パラレル変換回路（Ｓ
／Ｐ変換回路）３０１、ＱＰＳＫマッパー（Mapper）３
０２、１６ＱＡＭマッパー３０３及び選択回路３０４，
３０５によって構成されている。

【００８７】入力されるビットストリームＤＢＳは、シ
リアル／パラレル変換回路３０１によって並列なデータ
に変換される。なお、ここで、変調方式に応じてシリア
ル／パラレル変換のビット数が設定される。例えば、Ｑ
ＰＳＫ変調方式を用いる場合、ビットストリームＤＢＳ
が２ビットずつ並列なデータに変換され、ＱＰＳＫマッ
パー３０２に供給され、１６ＱＡＭ変調方式を用いる場
合、ビットストリームＤＢＳが４ビットずつ並列なデー
タに変換され、１６ＱＡＭマッパー３０３に供給され
る。図示のように、外部からの制御信号ＳＣがシリアル
／パラレル変換回路３０１に入力され、シリアル／パラ
レル変換回路３０１は、当該制御信号ＳＣに応じて２ビ
ットまたは４ビットずつの変換の何れかを選択し、得ら
れる２ビットまたは４ビットの並列なデータをＱＰＳＫ
マッパー３０２または１６ＱＡＭマッパー３０３の何れ
かに出力する。

【００８８】ＱＰＳＫマッパー３０２は、入力データに
対してマッピング処理を行い、入力される２ビットのデ
ータの組み合わせに応じて、図８にＩ−Ｑデータ分布を
持つＱＰＳＫ変調信号を生成する。一方、１６ＱＡＭマ
ッパー３０３は、入力データに対してマッピング処理を
行い、入力される４ビットのデータの組み合わせに応じ
て、図９にＩ−Ｑデータ分布を持つ１６ＱＡＭ変調信号
を生成する。選択回路３０４，３０５は、制御信号ＳＣ
に応じて１６ＱＡＭマッパー３０３またはＱＰＳＫマッ
パー３０２の何れかの出力信号を選択して、出力する。

【００８９】上述した構成を有するマッピング回路２０
３によって、入力されるビットストリームＤＢＳが、所
望の変調方式に従って、ＱＰＳＫ変調または１６ＱＡＭ
変調の何れかによって変調され、変調信号における直交
信号ＩとＱが出力される。

【００９０】差分変調／パイロット付加回路 図１１は差動変調／パイロット付加回路２０４の一構成
例を示すブロック図である。図示のように、差動変調／
パイロット付加回路２０４は、位相変換回路４０１，４
０２、バッファ／制御回路４０３、パイロット記憶回路
４０４及びマルチプロセッサ（ＭＵＸ）４０５によって
構成されている。

【００９１】位相変換回路４０１及び４０２は、バッフ
ァ／制御回路４０３からの制御信号Ｓｐ１，Ｓｐ２に応
じて、入力されたＩ信号とＱ信号それぞれに対して、位
相回転をさせる。この処理は、位相変換回路４０１及び
４０２は、差動位相変調を行う場合に用いられる。差動
位相変調のとき隣接するシンボルの位相値に応じて信号
の位相を変化させることによりＱＰＳＫ信号の差動位相
変調が行われる。位相変換回路４０１及び４０２によっ
て差動位相変調されたＩ信号とＱ信号はそれぞれバッフ
ァ／制御回路４０３及びマルチプロセッサ４０５に入力
される。Ｉ信号及びＱ信号は、バッファ／制御回路４０
３のバッファに格納され、次の差動位相変換を行う場
合、隣接するシンボルとして用いられる。

【００９２】なお、周波数軸方向の差動位相変調を行う
場合、一つ前に入力されたシンボルが隣接するシンボル
となり、時間軸方向の差動位相変調を行う場合、１変調
時間前に送信した同位置のシンボルが隣接するシンボル
となる。バッファ／制御回路４０３における制御回路
は、入力されてきたシンボルに周波数方向の差動位相変
調を施すか、時間方向の差動位相変調を施すかを、外部
からの制御信号ＳＣ２に応じて判断し、その結果に応じ
て位相変換回路４０１及び４０２にどうのように位相の
回転を行うかを制御する。位相変換回路４０１及び４０
２における位相の回転は、８点への信号点マッパーによ
って行われる。即ち、通常の差動ＱＰＳＫ（ＤＱＰＳ
Ｋ）変調器と同じ動作を行う。差動位相変調を行う場
合、マルチプロセッサ４０５に入力されるＩ信号及びＱ
信号は、そのままの伝送シンボル列として外部に出力さ
れる。

【００９３】パイロット記憶回路４０４は、伝送路推定
用のシンボルを挿入する場合に用いられる。この場合、
位相変換回路４０１及び４０２に入力されるＩ，Ｑ信号
が位相変調されず、そのままこれらの位相変調回路を通
過して、マルチプロセッサ４０５に入力され、マルチプ
ロセッサ４０５の内部に設けられているバッファに格納
される。

【００９４】パイロット記憶回路４０４は、外部からの
制御信号ＳＣ２により伝送路推定用のシンボルの挿入位
置が指示されるので、当該制御信号ＳＣ２に従ってマル
チプロセッサ４０５に記憶されているパイロットシンボ
ルを出力する。

【００９５】マルチプロセッサ４０５は、外部からの制
御信号ＳＣ２により伝送路推定用のシンボルの挿入位置
が指示されたとき、それに従って挿入位置にパイロット
シンボルを挿入する。それ以外の位置には、入力された
シンボルを出力する。

【００９６】上述したように構成されている差動変調／
パイロット付加回路２０４によって、外部からの制御信
号ＳＣ２に応じて、差動位相変調またはパイロットシン
ボル挿入の何れかの動作が実施される。差動位相変調を
行う場合、バッファ／制御回路４０３からの制御信号Ｓ
ｐ１，Ｓｐ２に応じて位相変換回路４０１及び４０２に
よって入力されるＩ，Ｑ信号に対してそれぞれ位相回転
が行われる。さらに、位相変調されたＩ，Ｑ信号がバッ
ファに格納され、次回の差動位相変調時の隣接するシン
ボルとして用いられる。伝送路推定用パイロットシンボ
ルを付加する場合、入力されるＩ，Ｑ信号がそれぞれ位
相変換回路４０１，４０２を通してマルチプロセッサ４
０５に入力される。マルチプロセッサ４０５によって、
パイロット記憶回路４０４に記憶されているパイロット
シンボルが制御信号ＳＣ２によって指示された位置に挿
入され、外部に出力される。それ以外の位置に入力され
るシンボルが出力される。

【００９７】送信装置において、上述したマッピング回
路２０３及び差動変調／パイロット付加回路２０４によ
って、入力されたビットストリームＤＢＳが所望の変調
方式、例えば、ＱＰＳＫまたは１６ＱＡＭの何れかに従
って変調され、さらに、差動位相変調を行う場合、隣接
するシンボルをリファレンスとして、伝送シンボルのＩ
とＱ信号に対して位相回転が行われ、差動位相変調が実
施される。一方、伝送路推定用パイロットシンボルを付
加する場合、入力される伝送シンボルの所定の位置にパ
イロットシンボルが挿入される。これらの部分回路を含
む送信装置によって、入力されるビットストリームＤＢ
Ｓが所定の変調方式に従ってマッピングされ、直交する
Ｉ信号とＱ信号が生成される。さらに、これらの直交信
号に対して、差動位相変調が行われ、または伝送路推定
用パイロットシンボルが挿入され、得られたＩ信号とＱ
信号からなるシンボルストリームが出力される。こうし
て得られたシンボルストリームが必要に応じて、直交変
換によってランダム化したあと、他のチャネルのシンボ
ルストリームと多重化され、逆フーリエ変換によって送
信波形が求められ、送信回路によって高周波の送信周波
数に変調され、送信される。

【００９８】伝送路推定回路及びビット抽出回路 次に、図２に示す受信装置を構成する主要部である伝送
路推定回路２１４及びビット抽出回路２１３の構成及び
動作を説明する。図１２は、伝送路推定回路２１４及び
ビット抽出回路２１３の一構成例を示す回路図である。
図示のように、伝送路推定回路２１４は、バッファ５０
１、バッファ／制御回路５０２、パイロット抽出回路／
チャネルイコライザ５０３、乗算回路５０４及び選択回
路５０５によって構成されている。

【００９９】図１２に示す伝送路推定回路２１４及びビ
ット抽出回路２１３は、伝送路推定方法として、周波数
方向の差動位相変調、時間方向の差動位相変調及び伝送
路推定用のパイロットシンボルを用いた場合の３種類に
適応でき、かつ変調方式としてＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭ
の何れかに対応できる。

【０１００】まず、伝送路推定回路２１４について説明
する。伝送路推定回路２１４において、どうのような伝
送路推定方法を用いて伝送路推定を行うかが、外部から
入力される制御信号ＳＣ３によって指示される。制御信
号ＳＣ３は、バッファ５０１、バッファ／制御回路５０
２、パイロット抽出回路／チャネルイコライザ５０３及
び選択回路５０５にそれぞれ入力される。

【０１０１】バッファ５０１は、受信シンボルが差動位
相変調の場合、入力されるＩ信号とＱ信号からなる受信
シンボルをそのまま通過させる。一方、受信シンボルに
パイロットシンボルが挿入された場合（以下、これをコ
ヒーレント検波という）、伝送路推定が終了するまで入
力シンボルを格納する。

【０１０２】バッファ／制御回路５０２は、入力シンボ
ルが差動位相変調の場合、当該入力シンボルを格納し、
さらに内部に格納されているシンボルを出力する。時間
軸上で隣接するシンボルをリファレンスにするか、周波
数軸上で隣接するシンボルをリファレンスにするかによ
って、出力シンボルを決定する。なお、コヒーレント検
波の場合、当該バッファ／制御回路５０２は動作しな
い。

【０１０３】パイロット抽出回路／チャネルイコライザ
５０３は、差動位相変調の場合には動作しない。コヒー
レント検波の場合には、入力されてくるシンボルストリ
ームのうち、伝送路推定用のパイロットシンボルのみを
抽出し、それに応じて伝送路推定を行い、推定された伝
送路の伝達特性に対応したＩ−Ｑ平面上のベクトルを示
すＩ信号及びＱ信号をそれぞれ信号線５１６と５１７出
力する。

【０１０４】選択回路５０５は、差動位相変調の場合は
バッファ／制御回路５０２からの出力シンボルを出力
し、コヒーレント検波の場合にはパイロット抽出回路／
チャネルイコライザ５０３から出力されたベクトルを構
成するＩ信号とＱ信号を出力する。なお、両方の場合に
おいて、入力されるＩ信号とＱ信号のうち、Ｑ信号の正
負を反転させたもの（共役）を出力する。

【０１０５】以下、伝送路推定回路２１４の動作を説明
する。伝送路推定回路２１４に入力されるＩ信号とＱ信
号は、バッファ５０１に入力されるとともに、バッファ
／制御回路５０２及びパイロット抽出回路／チャネルイ
コライザ５０３にもそれぞれ入力される。コヒーレント
検波を行う場合、パイロット抽出回路／チャネルイコラ
イザ５０３から伝送路の推定結果であるベクトルが出力
されるまで入力されるＩ信号とＱ信号はバッファ５０１
によって保持される。

【０１０６】伝送路推定方法として、周波数方法方向の
差動位相変調が行われた場合、バッファ／制御回路５０
２に入力されたＩ信号とＱ信号は、１シンボル分の遅延
時間を経過したあと、選択回路５０５を介して乗算回路
５０４に入力される。乗算回路５０４においては、選択
回路５０５から入力されるシンボルと、バッファ５０１
から入力されるシンボルとの複素数乗算が行われ、乗算
結果として、Ｑ信号５１２及びＩ信号５１２が出力され
る。

【０１０７】次に、伝送路推定方法として時間方向の差
動位相変調が行われた場合、入力されたシンボルのＩ信
号とＱ信号は、バッファ５０１を通過して乗算回路５０
４に入力される。さらに、バッファ／制御回路５０２か
ら出力された１変調時間前に受信した同位置のシンボル
が選択回路５０５を介して乗算回路５０４に入力され
る。乗算回路５０４は、入力されたシンボルの複素数乗
算が行われ、乗算結果であるＩ信号とＱ信号をそれぞれ
信号線５１１と５１２に出力される。また、バッファ／
制御回路５０２によって、入力されるシンボル記憶さ
れ、次の変調時間で受信したシンボルに対してリファレ
ンスシンボルとして次の変調時間まで保持される。

【０１０８】周波数方向／時間方向の差動位相変調が混
在する差動位相変調が行われた場合、バッファ／制御回
路５０２は、入力された制御信号ＳＣ３から得た情報よ
り、現在バッファ５０１に入力されたシンボルを周波数
方向または時間方向において差動位相復調するのかを判
断し、バッファ／制御回路５０２の内部に格納している
シンボルのうち、該当するシンボルをリファレンスシン
ボルとして出力する。出力されるシンボルが選択回路５
０５を通して乗算回路５０４に入力され、入力されるシ
ンボルとの間で乗算処理が行われ、乗算結果として、Ｑ
信号５１２及びＩ信号５１２が出力される。

【０１０９】コヒーレント検波を行う場合に、入力され
るシンボルはバッファ５０１によって格納される。これ
と同時に、パイロット抽出回路／チャネルイコライザ５
０３に入力されるシンボルストリームのうち、伝送路推
定用のパイロットシンボルのみが抽出され、格納され
る。その後、パイロット抽出回路／チャネルイコライザ
５０３によって、パイロットシンボルに応じて伝送路の
推定が行われ、推定された伝送路に対応した１シンボル
あたりの平均受信電力を有する振幅（Ｅ_S ）^1/2のＩ−
Ｑ平面上のベクトルを構成するＩ信号とＱ信号が出力さ
れる。出力されたベクトルが選択回路５０５に入力され
ると同時にビット抽出回路２１３に供給される。

【０１１０】パイロット抽出回路／チャネルイコライザ
５０３によって伝送路の伝達特性に対応するＩ−Ｑ平面
上のベクトルが出力されると同時に、バッファ５０１に
格納されている受信シンボルが乗算回路５０４に出力さ
れる。乗算回路５０４によって、バッファ５０１から入
力された受信シンボルと伝送路推定によって得られたベ
クトルとの乗算が行われ、乗算の結果、Ｑ信号５１２及
びＩ信号５１２が出力される。

【０１１１】上述した構成を有する伝送路推定回路２１
４によって、入力された受信シンボルに対して、伝送路
推定が行われ、伝送路で生じた誤差が補正されたシンボ
ルが出力される。さらに本例の伝送路推定回路２１４
は、周波数方向の差動位相変調、時間方向の差動位相変
調、周波数方向と時間方向の差動位相変調が混在した場
合、並びにコヒーレント検波の場合の何れにも対応する
ことができる。伝送路にて生じた誤差が補正されたシン
ボルは、一対の直交信号であるＩ信号とＱ信号が得ら
れ、それぞれ信号線５１１と５１２に出力される。

【０１１２】次に、ビット抽出回路２１３の構成及び動
作について説明する。図１２に示すように、ビット抽出
回路２１３は、振幅演算回路５０６、絶対値演算回路５
０７，５０８、減算回路５０９，５１０及びパラレル／
シリアル変換回路（ P/S変換回路）５１５によって構成
されている。なお、当該ビット抽出回路２１３は、ＱＰ
ＳＫ及び１６ＱＡＭ変調方式に対応している。

【０１１３】伝送路推定回路２１４によって出力される
Ｉ信号とＱ信号がそれぞれ信号線５１１と５１２を通し
て、パラレル／シリアル変換回路５１５に入力されると
ともに絶対値演算回路５０７，５０８にそれぞれ入力さ
れる。さらに、パイロット抽出回路／チャネルイコライ
ザ５０３によって得られた伝送路の伝達特性に対応する
Ｉ−Ｑ平面上のベクトルが信号線５１６，５１７を介し
てそれぞれ振幅演算回路５０６に入力される。

【０１１４】振幅演算回路５０６は、入力されたベクト
ルに応じた振幅を求める。具体的に、受信シンボルが１
６ＱＡＭ変調された場合、振幅演算回路５０６が入力さ
れたベクトルを示すＩ信号とＱ信号の値により、当該ベ
クトルの振幅の絶対値を算出し、さらに算出した振幅の
絶対値を（２／５）^1/2 倍した値を出力する。

【０１１５】絶対値演算回路５０７と５０８は、それぞ
れ信号線５１１と５１２を介して入力されたＩ信号及び
Ｑ信号の絶対値を求める。

【０１１６】減算回路５０９は、絶対値演算回路５０７
の出力と振幅演算回路５０６の出力との引き算を行い、
引き算の結果を信号線５１３を介してパラレル／シリア
ル変換回路５１５に供給する。減算回路５１０は、絶対
値演算回路５０８の出力と振幅演算回路５０６の出力と
の引き算を行い、引き算の結果を信号線５１４を介して
パラレル／シリアル変換回路５１５に供給する。

【０１１７】以下、受信シンボルが各々ＱＰＳＫ変調ま
たは１６ＱＡＭ変調されば場合について、上述した構成
を持つビット抽出回路２１３の動作について説明する。
受信シンボルがＱＰＳＫ変調された場合には、振幅演算
回路５０６、絶対値演算回路５０７，５０８及び減算回
路５０９，５１０が動作せず、この場合、パラレル／シ
リアル変換回路５１５のみが動作する。パラレル／シリ
アル変換回路５１５は、信号線５１１と５１２を介して
入力されたＩ信号及びＱ信号をそれぞれ１ビット目並び
に２ビット目の軟判定値として、一つの入力シンボルに
対して２ビットのデータを順次出力する。

【０１１８】一方、受信シンボルが１６ＱＡＭ変調され
た場合には、まず、振幅演算回路５０６によって、信号
線５１６と５１７から入力されたＩ，Ｑ信号に基づき、
ベクトルの振幅の２乗値が算出され、さらに、算出され
た振幅の絶対値を（２／５）^1/2 倍した値が算出され、
減算回路５０９及び５１０にそれぞれ出力される。

【０１１９】信号線５１１から入力された受信シンボル
のＩ成分が絶対値演算回路５０７に入力され、さらに信
号線５１２から入力される受信シンボルのＱ成分が絶対
値演算回路５０８に入力される。絶対値演算回路５０
７，５０８によってそれぞれ入力されたＩ成分とＱ成分
の絶対値が算出されたあと、減算回路５０９及び５１０
によって、振幅演算回路５０６によって算出された振幅
値との減算処理が行われる。減算の結果、それぞれ信号
線５１３及び５１４を通してパラレル／シリアル変換回
路５１５に供給される。

【０１２０】パラレル／シリアル変換回路５１５によっ
て、信号線５１１及び５１２から入力された受信シンボ
ルのＩ成分及びＱ成分をそれぞれ１ビット目及び２ビッ
ト目の軟判定値として出力され、さらに、信号線５１３
及び５１４から入力される減算結果を３ビット目と４ビ
ット目の軟判定値として出力される。

【０１２１】上述したように、本例のビット抽出回路２
１３によって、入力された受信シンボルのＩ成分、Ｑ成
分及び伝送路推定によって求められたベクトルのＩ成分
及びＱ成分に応じて、受信シンボルに応じた受信データ
が出力される。さらに、当該ビット抽出回路２１３によ
って、受信シンボルがＱＰＳＫ変調または１６ＱＡＭ変
調の何れの方式によって変調された場合に対応でき、そ
れぞれの変調方式で変調された受信シンボルに対応し
て、２ビットまたは４ビットの受信データがそれぞれ抽
出される。

【０１２２】パイロットシンボルによる伝送路推定の方
法 以下、図１に示すパイロット抽出回路／チャネルイコラ
イザ５０３における伝送路の伝達特性の推定について説
明する。伝送路の伝達特性の推定は、受信シンボルから
抽出された複数のパイロットシンボルを統計的に処理す
ることによって行われる。図１３は、チャネルイコライ
ザの等価回路の一例を示している。

【０１２３】図１３に示すように、チャネルイコライザ
は、Ｂ_xx算出部、Ａ_x 算出部及び振幅調整部によって構
成され、抽出したパイロットシンボルＰＳＢを周波数方
向及び時間方向それぞれにおいて累積することによって
伝送路の伝達特性を推定し、その伝達特性に対応するベ
クトルＩ／Ｑを出力する。

【０１２４】図１４は、伝送路推定の具体的な処理例を
示している。図示のように、ここで、周波数帯域が複数
の周波数ブロックＦＢ０，ＦＢ１，ＦＢ２，ＦＢ３に分
割されている。各ブロックには、例えば、それぞれＯＦ
ＤＭのサブキャリアを所定の数が含まれている。例え
ば、図７に示す送信シンボルの分布図において、六つの
サブキャリア毎に一つのブロックとして分割される。

【０１２５】こうして分割された各ブロックＦＢ０〜Ｆ
Ｂ３において、それぞれ複数のパイロットシンボルが含
まれている。例えば、変調時間ｔ０において、ブロック
ＦＢ０には、パイロットシンボルＰ₀₀₀ ，Ｐ₀₀₁ ，Ｐ
₀₀₂ が含まれ、ブロックＦＢ１には、パイロットシンボ
ルＰ₀₀₃ ，Ｐ₀₀₄ ，Ｐ₀₀₅ が含まれ、ブロックＦＢ２に
は、パイロットシンボルＰ₀₀₆ ，Ｐ₀₀₇ ，Ｐ₀₀₈ が含ま
れ、さらにブロックＦＢ３には、パイロットシンボルＰ
₀₀₉ ，Ｐ₀₁₀ ，Ｐ₀₁₁ が含まれている。

【０１２６】ここで、各ブロック内の各々のサブキャリ
アにおいて伝送路の伝送特性がほぼ一致すると仮定し
て、伝送路推定を行う。まず、変調時間ｔ０において、
各々のブロックにおける伝達関数Ｂ₀₁，Ｂ₀₂，Ｂ₀₃及び
Ｂ₀₄が算出される。変調時間ｔ０において、ブロックＦ
Ｂ０において、次のように伝達関数Ｂ₀₀を求める。

【０１２７】

【数１】

【０１２８】ここで、ΣＰ_00i はそれぞれのパイロット
シンボルのベクトルの足し算を意味する。即ち、各パイ
ロットシンボルのＩ成分及びＱ成分がれぞれ加算され、
伝達関数が算出される。次に、ブロックＦＢ１におい
て、次のように伝達関数Ｂ₀₁を求める。

【０１２９】

【数２】

【０１３０】同様に、ブロックＦＢ２，ＦＢ３におい
て、それぞれの伝達関数Ｂ₀₂，Ｂ₀₃が次のように求めら
れる。

【０１３１】

【数３】

【０１３２】

【数４】

【０１３３】上述したように、それぞれのブロックの伝
達関数Ｂ₀₀〜Ｂ₀₃は、各ブロック内のパイロットシンボ
ルの他に、隣接する次のブロック内にある一つのパイロ
ットシンボルが加算されて算出される。

【０１３４】次に、変調時間ｔ１において、図１４に示
すように、ブロックＦＢ０において、パイロットシンボ
ルＰ₁₀₀ ，Ｐ₁₀₁ が含まれ、ブロックＦＢ１において、
パイロットシンボルＰ₁₀₂ ，Ｐ₁₀₃ が含まれ、ブロック
ＦＢ２において、パイロットシンボルＰ₁₀₄ ，Ｐ₁₀₅ が
含まれ、ブロックＦＢ３において、パイロットシンボル
Ｐ₁₀₆ ，Ｐ₁₀₇ が含まれている。

【０１３５】ここで、変調時間ｔ１において、各々のブ
ロックにおける伝達関数Ｂ₁₀，Ｂ₁₁,B₁₂及びＢ₁₃が算出
される。変調時間ｔ１において、ブロックＦＢ０におい
て、次のように伝達関数Ｂ₁₀を求める。

【０１３６】

【数５】

【０１３７】同様に、ブロックＦＢ１〜ＦＢ３におい
て、それぞれの伝達関数Ｂ₁₁〜Ｂ₁₃が次のように求めら
れる。

【０１３８】

【数６】

【０１３９】

【数７】

【０１４０】

【数８】

【０１４１】上述したように、変調時間ｔ０、ｔ１それ
ぞれにおいて、伝達関数Ｂ₀₀〜Ｂ₀₃及びＢ₁₀〜Ｂ₁₃がそ
れぞれ算出される。時間ｔ０の場合（送信を開始して１
シンボル目）には、Ｂ_OX（ｘ＝０，１，２，３）がαに
より振幅調整された後そのままＡｘとなる。そして、時
間ｔ１において、それぞれのブロックにおける伝送路ベ
クトルＡ０，Ａ１，Ａ２，Ａ３が時間ｔ０及びｔ１にお
いて算出された伝達関数に基づいて算出される。

【０１４２】時刻ｔ１におけるブロックＦＢ０における
伝送路ベクトルＡ０は次式によって算出される。

【０１４３】

【数９】

【０１４４】同様に、ブロックＦＢ１〜ＦＢ３それぞれ
における伝送路ベクトルＡ１〜Ａ３は、それぞれ次のよ
うに算出される。

【０１４５】

【数１０】

【０１４６】

【数１１】

【０１４７】

【数１２】

【０１４８】上述したように算出される各々のブロック
における伝送路ベクトルＡ０〜Ａ３は、それぞれＩ−Ｑ
平面上のベクトルとして表される。これらの伝送路ベク
トルＡ０〜Ａ３は、伝送路においてそれぞれのブロック
の周波数帯域において、伝送信号に与える位相及び振幅
の偏移量を示している。

【０１４９】図１５は、その一例として、例えば、Ｉ−
Ｑ平面においてブロックＦＢ０における伝送路ベクトル
Ａ０を示している。図示のように、ブロックＦＢ０の周
波数帯域において、伝送路を介して伝送された伝送信号
に対して、θ₀ の位相偏移が与えられるほか、振幅も｜
Ａ０｜倍となる。

【０１５０】図１２に示す受信装置の伝送路推定回路２
１４において、チャネルイコライザによって上述した演
算処理が行われる。その結果、伝送路においてそれぞれ
周波数帯域の伝送信号に与える影響を推定できるので、
ビット抽出回路２１３において、算出された伝送路ベク
トルを用いて、受信シンボルのＩ成分とＱ成分をそれぞ
れ補正することによって、伝送路において生じた位相及
び振幅の誤差が補正され、伝送路の影響を除去できる。

【０１５１】次に、本発明の受信装置におけるビット抽
出回路の他の回路例について説明する。上述したビット
抽出回路２１３（図１２）は、ＱＰＳＫ及び１６ＱＡＭ
方式によって変調された受信シンボルに適用できる。以
下、ＱＰＳＫ及び８ＰＳＫに適用できるビット抽出回路
２１３ａ、並びにＱＰＳＫ、１６ＱＡＭさらに６４ＱＡ
Ｍ変調方式に適用できるビット抽出回路の回路例を、図
１６及び図１７を参照しつつそれぞれ説明する。

【０１５２】ビット抽出回路の変形例 図１６は、ＱＰＳＫ及び８ＰＳＫ変調方式に適用可能な
ビット抽出回路２１３ａの一構成例を示す回路図であ
る。図示のように、このビット抽出回路２１３ａは、絶
対値演算回路６０７，６０８、減算回路６１０、振幅調
整回路６１３及びパラレル／シリアル変換回路（ P/S変
換回路）６１５によって構成されている。

【０１５３】絶対値演算回路６０７は、信号線５１１を
介して入力されたＩ信号の絶対値を算出し、絶対値演算
回路６０８は、信号線５１２を介して入力されたＱ信号
の絶対値を算出する。減算回路６１０は、絶対値演算回
路６０８と６０７の出力信号を減算し、減算の結果を振
幅調整回路６１３に供給する。振幅調整回路６１３は、
減算回路６１０の出力信号を（１／２）^1/2 倍にして出
力する。

【０１５４】パラレル／シリアル変換回路６１５は、外
部から入力される制御信号ＳＣ３に応じて、信号線５１
１，５１２から入力されたＩ信号、Ｑ信号及び振幅調整
回路６１３の出力信号に応じて、２ビットあるいは３ビ
ットの受信データを出力する。

【０１５５】以下、本例のビット抽出回路２１３ａの動
作について説明する。伝送路推定回路によって伝送路誤
差が補正されたＩ信号及びＱ信号がそれぞれ信号線５１
１及び５１２を介してビット抽出回路２１３ａに入力さ
れる。絶対値演算回路６０７及び６０８によって、Ｉ信
号及びＱ信号各々の絶対値が算出され、減算回路６１０
に入力される。減算回路６１０によって、Ｑ信号の絶対
値からＩ信号の絶対値を減算した結果が算出され、振幅
調整回路６１３に出力される。振幅調整回路６１３によ
って、減算回路６１３の減算結果が（１／２）^1/2 倍に
調整される。

【０１５６】パラレル／シリアル変換回路６１５は、外
部から入力される制御信号ＳＣ３に応じて動作する。な
お、制御信号ＳＣ３は、受信したシンボルがＱＰＳＫ変
調方式または８ＰＳＫ変調方式の何れかによって変調さ
れているかを示す。受信シンボルがＱＰＳＫ変調されて
いる場合に、絶対値演算回路６０７，６０８、減算回路
６１０及び振幅調整回路６１３がすべて非動作状態に設
定され、パラレル／シリアル変換回路６１５は、信号線
５１１及び５１２を介して入力されたＩ信号及びＱ信号
を選択して、それぞれ１ビット目及び２ビット目の軟判
定値として出力する。一方、受信シンボルが８ＰＳＫ変
調されている場合には、絶対演算回路６０７，６０８、
減算回路６１０及び振幅調整回路６１３が動作する。パ
ラレル／シリアル変換回路６１５は、信号線５１１及び
５１２から入力されたＩ信号及びＱ信号をそれぞれ１ビ
ット目及び２ビット目の軟判定値として出力し、さら
に、振幅調整回路６１３の出力信号を３ビット目の軟判
定値として出力する。

【０１５７】上述したように、本例のビット抽出回路２
１３ａによれば、ＱＰＳＫ変調された受信シンボルに応
じて、２ビットの受信データを抽出し、８ＰＳＫ変調さ
れた受信シンボルに応じて、３ビットの受信データを抽
出する。なお、ＱＰＳＫ変調及び８ＰＳＫ変調方式は、
何れも位相変調信号であり、受信信号の位相のみが伝送
データに応じて変調され、振幅には伝送データの情報が
含まれていないので、図１２に示すビット抽出回路に必
要な振幅演算回路が不要となる。このため、図１６に示
すようにビット抽出回路２１３ａの回路構成が簡単であ
る。

【０１５８】ビット抽出回路の他の変形例 図１７は、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭ変調方
式に適用可能なビット抽出回路２１３ｂの一構成例を示
す回路図である。図示のように、このビット抽出回路２
１３ｂは、振幅演算回路７０６、絶対値演算回路７０
７，７０８，７２７，７２８、減算回路７０９，７１
０，７２９，７３０、振幅調整回路７３１及びパラレル
／シリアル変換回路（ P/S変換回路）７１５によって構
成されている。なお、１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭ変調
は、伝送データに応じてキャリア信号の位相と振幅両方
を変調する多値変調方式なので、本例のビット抽出回路
２１３ｂは、受信シンボルの振幅を算出する振幅演算回
路７０６が設けられている。

【０１５９】振幅演算回路７０６は、信号線５１６及び
５１７を介して伝送路推定回路から入力された伝送路ベ
クトルを示すＩ信号及びＱ信号に応じた、伝送路ベクト
ルの振幅の絶対値を算出し、さらに算出された振幅の絶
対値を（２／５）^1/2 倍、または（８／２１）^1/2 倍し
た値を出力する。例えば、受信シンボルが１６ＱＡＭ変
調されている場合、振幅演算回路７０６は、算出された
ベクトルの振幅の絶対値を（２／５）^1/2 倍した値を出
力し、受信シンボルが６４ＱＡＭ変調されている場合、
振幅演算回路７０６は、算出されたベクトルの振幅の絶
対値を（８／２１）^1/2 倍した値を出力する。

【０１６０】絶対値演算回路７０７と７０８は、それぞ
れ信号線５１１と５１２を介して入力されたＩ信号とＱ
信号の絶対値を算出し、減算回路７０９及び７１０に出
力する。減算回路７０９と７１０は、絶対値演算回路７
０７と７０８の出力信号をそれぞれ振幅演算回路７０６
の出力信号との減算を行い、減算の結果を信号線７１３
と７１４にそれぞれ出力する。

【０１６１】絶対値演算回路７２７と７２８は、それぞ
れ信号線５１３と５１４の信号、即ち、減算回路７０
９，７１０の出力信号の絶対値を算出し、減算回路７２
９及び７３０に出力する。振幅調整回路７３１は、振幅
演算回路７０６の出力信号の振幅を半分にした信号を求
めて、減算回路７２９，７３０に供給する。減算回路７
２９と７３０は、絶対値演算回路７２７と７２８の出力
信号をそれぞれ振幅調整回路７３１の出力信号との減算
を行い、減算の結果を信号線７３３と７３４にそれぞれ
出力する。

【０１６２】パラレル／シリアル変換回路７１５は、外
部から入力される制御信号ＳＣ３に応じて、信号線７１
１，７１２から入力されたＩ信号、Ｑ信号、信号線７１
３，７１４から入力された減算回路７０９，７１０の出
力信号及び信号線７３３，７３４から入力された減算回
路７２９，７３０の出力信号に応じて、２ビット、４ビ
ットあるいは６ビットの受信データを出力する。

【０１６３】以下、本例のビット抽出回路２１３ｂの動
作について説明する。伝送路推定回路によって伝送路誤
差が補正された受信シンボルを示すＩ信号及びＱ信号が
それぞれ信号線５１１及び５１２を介してビット抽出回
路２１３ｂに入力される。絶対値演算回路７０７及び７
０８によって、Ｉ信号及びＱ信号各々の絶対値が算出さ
れ、減算回路７０９，７１０に入力される。一方、伝送
路推定回路から伝送路ベクトルのＩ成分及びＱ成分がそ
れぞれ信号線５１６，５１７を介して振幅演算回路７０
６に入力される。振幅演算回路７０６によって、伝送路
ベクトル７０６の振幅の絶対値が算出され、さらに算出
された振幅の絶対値を（２／５）^1/2 倍した値が出力さ
れる。

【０１６４】減算回路７０９，７１０によって、絶対値
演算回路７０７，７０８の出力信号と振幅演算回路７０
６の出力信号との減算結果がそれぞれ算出され、信号線
７１３，７１４を介してパラレル／シリアル変換回路７
１５に供給される。さらに、絶対値演算回路７２７，７
２８によって、減算回路７０９，７１０の出力信号の絶
対値がそれぞれ算出される。減算回路７２９，７３０に
よって、絶対値演算回路７２７，７２８の出力信号と振
幅調整回路７３１の出力信号との減算の結果がそれぞれ
算出され、信号線７３３，７３４を介してパラレル／シ
リアル変換回路７１５に供給される。

【０１６５】パラレル／シリアル変換回路７１５は、外
部から入力される制御信号ＳＣ３に応じて動作する。な
お、制御信号ＳＣ３は、受信したシンボルがＱＰＳＫ、
１６ＱＡＭまたは６４ＱＡＭ変調方式の何れかによって
変調されているかを示す。受信シンボルがＱＰＳＫ変調
されている場合に、パラレル／シリアル変換回路６１５
は、信号線５１１及び５１２を介して入力されたＩ信号
及びＱ信号を選択して、それぞれ１ビット目及び２ビッ
ト目の軟判定値として出力する。この場合、ビット抽出
回路２１３ｂにおいて、パラレル／シリアル変換回路７
１５以外の他の部分回路がすべて非動作状態に設定され
る。

【０１６６】受信シンボルが１６ＱＡＭ変調されている
場合には、絶対演算回路７２７，７２８、減算回路７２
９，７３０及び振幅調整回路７３１が非動作状態に設定
され、他の部分回路が動作状態にある。パラレル／シリ
アル変換回路７１５は、信号線５１１及び５１２から入
力されたＩ信号及びＱ信号をそれぞれ１ビット目及び２
ビット目の軟判定値として出力し、さらに、信号線７１
３及び７１４から入力された減算回路７０９，７１０の
出力信号をそれぞれ３ビット目及び４ビット目の軟判定
値として出力する。

【０１６７】受信シンボルが６４ＱＡＭ変調されている
場合には、ビット抽出回路２１３ｂを構成するすべての
部分回路が動作する。パラレル／シリアル変換回路７１
５は、信号線５１１及び５１２から入力されたＩ信号及
びＱ信号をそれぞれ１ビット目及び２ビット目の軟判定
値として出力し、また、信号線７１３及び７１４から入
力された減算回路７０９，７１０の出力信号をそれぞれ
３ビット目及び４ビット目の軟判定値として出力し、さ
らに、信号線７３３及び７３４から入力された減算回路
７２９，７３０の出力信号をそれぞれ５ビット目及び６
ビット目の軟判定値として出力する。

【０１６８】上述したように、本例のビット抽出回路２
１３ｂによって、受信シンボルがＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ
または６４ＱＡＭの何れかに対応することができる。受
信シンボルがＱＰＳＫ変調されている場合、ビット抽出
回路２１３ｂによって、受信シンボルに応じて２ビット
の受信データが抽出され、受信信号が１６ＱＡＭ変調さ
れている場合、ビット抽出回路２１３ｂによって、受信
シンボルに応じて４ビットの受信データが抽出される。
さらに、受信信号が６４ＱＡＭ変調されている場合、ビ
ット抽出回路２１３ｂによって、受信シンボルに応じて
６ビットの受信データが抽出される。

【０１６９】第２の実施形態 図１８は、本発明の第２の実施形態を示す図であり、本
発明の通信システムにおけるデータの送受信の動作を示
す図である。なお、本発明の通信システムは、例えば、
図１に示す送信装置及び図２に示す受信装置によって構
成されている。当該通信システムによって、送信装置か
ら受信装置にデータの伝送が行われる。以下、図１８を
参照しつつ、本実施形態の通信システムの動作について
説明する。

【０１７０】本実施形態の通信システムは、例えば、移
動体通信システムであり、送信装置は、呼び出し情報を
送信して通信相手となる受信装置を呼び出し、受信装置
からの応答を受け取って受信装置を確認したとき、デー
タ通信が開始する。以下、図１８を参照しつつ、その動
作について詳細に説明する。なお、図１８において、Ｔ
Ｘは送信装置または移動体通信システムにおける親局を
示し、ＲＸは受信装置または移動体通信におけるユーザ
を示している。

【０１７１】通信開始時に、まず、送信装置（親局）Ｔ
Ｘによって呼び出しメッセージ（Paging MSG）が送信さ
れる。この呼び出しメッセージの送信がページングチャ
ネル（Paging Channel）と呼ばれる呼び出し専用のチャ
ネルによって行われる。なお、ページングチャネルが受
信装置がスリープモードである場合でも確実に呼び出し
が可能な構成となっている。このページングチャネルに
おいて、予め定められている伝送路推定方法が用いられ
る。ここで、呼び出しメッセージが小容量である場合を
想定し、伝送路推定方法が周波数方向の差動位相変調が
採用される。なお、呼び出しメッセージにおける伝送路
推定方法はこれに限定されるものではなく、予め送受信
側で定められている他の方法も適用できる。なお、呼び
出しメッセージには、それぞれの受信装置がどのチャネ
ルで応答信号を送信すべきかの指令が含まれているの
で、受信装置（ユーザ）ＲＸにおいて、呼び出しメッセ
ージを受信したとき、指定されたチャネルに親局に応答
信号ＡＣＫを送信する。

【０１７２】ユーザＲＸでは、消費電力削減のため、通
信中以外のとき基本的にスリープモードにあり、間欠的
にページングチャネルで受信し、自分宛てに呼び出しメ
ッセージが送信されているかをチェックする。自分宛て
に呼び出しメッセージが送信されるとき、自分が受信可
能である情報が含まれる応答信号ＡＣＫをページングメ
ッセージによって指定されたチャネルを用いて親局に送
信する。なお、この応答メッセージには、ユーザＲＸが
処理可能な伝送路推定方法の種類を示す情報が含まれて
いる。

【０１７３】以上では、親局ＴＸから通信開始の要求が
生じた場合を示したが、ユーザＲＸから通信を要求する
場合、例えば、ユーザＲＸからある情報を受信したいと
いう要望がある場合、ユーザＲＸからランダムアクセス
チャネル（Random Access Channel ）と呼ばれるチャネ
ルを利用して、上記応答信号ＡＣＫとほぼ同様な情報
に、何の情報がほしいのかを添えた要求信号ＲＥＱが親
局に向けて送信される。

【０１７４】親局ＴＸは、ユーザからの応答信号ＡＣＫ
または要求信号ＲＥＱを受信した場合、ユーザを識別し
た上でユーザの動作状態を判断する。例えば、ユーザの
受信装置によって処理可能な変調信号方式、及び伝送路
推定方式などを判断し、通信に用いる変調方式及び伝送
路推定方法を決定する。親局ＴＸは、送信開始時刻、送
信に用いてチャネル番号、受信に用いる伝送路推定方法
を指定した予約メッセージ（Reservation MSG ）をユー
ザＲＸに送信する。指定した時刻になると、親局ＴＸ
は、送信情報に基づき、指定したチャネルにおいて、指
定した伝送路推定方法に対応する変調信号をユーザＲＸ
に送信する。

【０１７５】一方、ユーザＲＸでは、親局ＴＸから予約
メッセージを受信すると、指定された時刻に指定された
チャネルにおいて、指定された伝送路推定方法で信号の
受信を行う。そして、受信信号から必要な情報を抽出
し、その情報に誤りがないと判断した場合、正しく情報
が受信できた旨を親局ＴＸに通知し、通信が終了する。

【０１７６】以下、ユーザＲＸにより送信された応答信
号ＡＣＫあるいは要求信号ＲＥＱ、及び親局ＴＸにより
送信された予約メッセージそれぞれのフォーマットにつ
いて説明する。

【０１７７】図１９は、ユーザＲＸから親局に送信され
る応答信号ＡＣＫ及び要求信号ＲＥＱのフォーマットを
示す図である。なお、図１９に示すように、以下、これ
らの信号をＭＳＧ−１と称する。図１９に示すように、
ＭＳＧ−１は、ＡＵＴＨ，ＳＥＱ，ＤＥＳＴ，ＭＳＩ
Ｄ，Ａ−ＭＯＤＥ及びｅｔｃの少なくとも６つのフィー
ルドによって構成されている。以下、それぞれのフィー
ルドの内容について説明する。

【０１７８】ＡＵＴＨは、ユーザの認証フィールドであ
る。親局ＴＸは、当該認証フィールドの情報に基づき、
ＭＳＧ−１を送信したユーザを識別する。ＳＥＱは、シ
ーケンス番号フィールドであり、当該フィールドにユー
ザのシーケンス番号が含まれている。ＭＳＩＤは、受信
器のＩＤ番号を示すフィールドである。ＤＥＳＴは、宛
て先フィールドである。当該フィールドに送信データの
宛て先を示すデータが含まれている。Ａ−ＭＯＤＥは、
自局対応可能なモードを示すパラメータからなるフィー
ルドである。図示のように、Ａ−ＭＯＤＥフィールドが
さらに、三つのサブフィールドＡＡ，ＢＢ，ＣＣに分割
されている。サブフィールドＡＡには、例えば、伝送路
推定方法を示すデータが含まれ、サブフィールドＢＢに
は、変調方式を示すデータが含まれ、さらに、サブフィ
ールドＣＣには、受信状況を示すデータが含まれてい
る。ｅｔｃは、その他の付属情報からなるフィールドで
ある。例えば、受信装置の属性、要求信号ＲＥＱの内容
を示すデータなどが含まれている。

【０１７９】次に、親局ＴＸから送信される予約メッセ
ージＭＳＧ−２のフォーマットについて説明する。図２
０は、ＭＳＧ−２のフォーマットを示す図である。図示
のように、ＭＳＧ−２は、少なくともＤＥＳＴ，ＳＥ
Ｑ，ＳＯＵＲＣＥ，ＲＴＩＭＥ，ＴＸ−ＭＯＤＥ及びｅ
ｃｔの６つのフィールドによって構成されている。以
下、それぞれのフィールドの内容について説明する。

【０１８０】ＤＥＳＴは、宛て先フィールドである。当
該フィールドに、例えば、通信の宛て先、即ち、受信す
べきユーザの識別番号などを示すデータが含まれてい
る。ＳＥＱは、シーケンス番号フィールドであり、当該
フィールドにユーザのシーケンス番号が含まれている。
ＳＯＵＲＣＥは、送信元の識別フィールドである。当該
フィールドに、送信元、即ち、送信する親局の識別番号
（ＩＤ番号）を示すデータが含まれている。

【０１８１】ＲＴＩＭＥは、予約時刻フィールドであ
る。図示のように、当該フィールドは、三つのサブフィ
ールドにより構成されている。サブフィールドＳＴＡＲ
Ｔに、予約の開始時間を示すデータが含まれ、サブフィ
ールドＡＭＯＵＮＴに、データ伝送容量を示すデータが
含まれ、サブフィールドＲＡＴＥには、データ伝送速度
を示すデータが含まれている。ＴＸ−ＭＯＤＥは、送信
信号のパラメータを示すフィールドである。図示のよう
に、このフィールドは、二つのサブフィールドによって
構成されている。サブフィールドＡＡに、例えば、伝送
路推定の方法を示すデータが含まれ、サブフィールドＢ
Ｂには、例えば、送信信号の変調方式を示すデータが含
まれている。ｅｔｃは、その他の付属情報を示すフィー
ルドである。

【０１８２】次に、親局ＴＸからの送信データを受信し
おわったとき、ユーザＲＸから送信される応答信号ＭＳ
Ｇ−３のフォーマットについて説明する。図示のよう
に、ＭＳＧ−３は少なくともＳＥＱ，ＭＳＩＤ，ＤＥＳ
Ｔ及びｅｔｃの４つのフィールドを有する。以下、それ
ぞれについて説明する。

【０１８３】ＳＥＱは、シーケンス番号フィールドであ
り、当該フィールドにユーザのシーケンス番号が含まれ
ている。ＭＳＩＤは、受信器のＩＤ番号を示すフィール
ドである。ＤＥＳＴは、宛て先フィールドである。当該
フィールドに送信データの宛て先を示すデータが含まれ
ている。ｅｔｃは、その他の付属情報からなるフィール
ドである。例えば、受信装置の属性、要求信号ＲＥＱの
内容を示すデータなどが含まれている。

【０１８４】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、送信装置及び受信装置によって構成された通信シス
テム、例えば、移動体通信システムにおいて、送信装置
（親局）ＴＸからの送信した呼び出しメッセージまたは
受信装置（ユーザ）ＲＸから送信した要求信号によって
通信が開始し、呼び出しメッセージに対するユーザの応
答またはユーザからの要求信号によって、ユーザＲＸが
対応可能な受信モード、例えば、伝送路推定の方法、信
号変調方式などが親局ＴＸに知らされ、親局ＴＸはそれ
に応じて伝送路推定方法及び信号変調方式の選定し、通
信チャネルを予約し、ユーザＲＸに情報の送信を行う。
送信終了後、ユーザＲＸからの応答信号に応じて、情報
の伝送が正常に終了したかを確認した上、通信を終了さ
せる。

【０１８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の送信装
置、受信装置及び送受信装置からなる通信システムによ
れば、パケット伝送トラヒックなどのようにバースト的
にかつ伝送するデータの容量が大きなダイナミックレン
ジを有する情報を取り扱う場合、例えば、パケットあた
りの情報量、データの重要度などの送信データの属性に
応じて、それに適した変調方式及び伝送路推定方法を適
用することが可能である。例えば、情報シンボルにパイ
ロットシンボルを付加して、受信装置においてコヒーレ
ント検波によって伝送路推定を行う場合、パイロットシ
ンボルの比率を伝送データの特性及び伝送路の状況など
に応じて適宜に制御することにより、伝送路の特性を正
確に推定でき、受信信号に応じて送信データを正しく再
生できるほか、通信システム全体として効率のよい情報
の送受信が可能である。また、本発明によれば、変調方
式及び伝送路推定方法を可変としたシステムにおいて、
最小限の回路規模で送信及び受信装置を構成することが
可能である。さらに、本発明によれば、異なる変調方式
及び伝送路推定方法を適用した通信システムにおいて、
データの送受信に先立って送信側によって伝送路推定方
法及び変調方式を指定することによって、受信側が指定
された変調方式及び伝送路推定方法に従って情報を受信
でき、情報の送受信が円滑に行うことができる利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る送信装置の一構成例を示す回路図
である。

【図２】本発明に係る受信装置の一構成例を示す回路図
である。

【図３】周波数方向における差動位相変調を示す図であ
る。

【図４】時間方向における差動位相変調を示す図であ
る。

【図５】周波数及び時間方向の両方における差動位相変
調を示す図である。

【図６】パイロットシンボルの挿入による伝送路推定方
法を示す図である。

【図７】変調時間毎にパイロットシンボルの挿入を可変
にする伝送路推定方法を示す図である。

【図８】ＱＰＳＫ変調信号の信号分布を示す図である。

【図９】１６ＱＡＭ変調信号の信号分布を示す図であ
る。

【図１０】マッピング回路の一構成例を示すブロック図
である。

【図１１】差動位相変調／パイロット付加回路の一例を
示すブロック図である。

【図１２】伝送路推定回路及びビット抽出回路の一例を
示すブロック図である。

【図１３】チャネルイコライザの一構成例を示すブロッ
ク図である。

【図１４】チャネルイコライザにおける伝送路推定方法
を示す図である。

【図１５】伝送路の伝達特性を示すベクトルの一例を示
す図である。

【図１６】８ＰＳＫ変調方式に適用できるビット抽出回
路の一例を示すブロック図である。

【図１７】ＱＰＳＫ，１６ＱＡＭ及び６４ＱＡＭ変調方
式に適用できるビット抽出回路の一例を示すブロック図
である。

【図１８】本発明の通信システムにおける通信動作を示
す図である。

【図１９】受信装置により送信される応答信号のフォー
マットを示す図である。

【図２０】送信装置により送信される予約メッセージの
フォーマットを示す図である。

【図２１】受信装置により送信される受信結果を通知す
る信号のフォーマットを示す図である。

【図２２】従来の送信装置の一構成例を示すブロック図
である。

【図２３】従来の受信装置の一構成例を示すブロック図
である。

【図２４】従来の送受信装置における差動位相変調を示
す図である。

【符号の説明】

１０１…チャネルエンコーダ、１０２…時間インターリ
ーブ回路、１０３…シンボルマッピング回路、１０４…
多重化回路、１０５…周波数インターリーブ回路、１０
６…差動変調回路、１０７…逆フーリエ変換回路、１０
８…送信回路、１１１…チャネルデコーダ、１１２…時
間デインターリーブ回路、１１３…ビット抽出回路、１
１４…チャネル選択回路、１１５…周波数デインターリ
ーブ回路、１１６…差動復調回路、１１７…ＦＦＴ変換
回路、１１８…受信回路、２０１…チャネルエンコー
ダ、２０２…インターリーブ回路、２０３…シンボルマ
ッピング回路、２０４…差動変調／パイロット付加回
路、２０５…ランダム化回路、２０６…多重化回路、２
０７…逆フーリエ変換回路、２０８…送信回路、２１１
…チャネルデコーダ、２１２…デインターリーブ回路、
２１３，２１３ａ，２１３ｂ…ビット抽出回路、２１４
…伝送路推定回路、２１５…ランダム化復調回路、２１
６…チャネル選択回路、２１７…ＦＦＴ変換回路、２１
８…受信回路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K022 DD01 DD13 DD18 DD19 DD23 DD24 DD33 DD34 5K046 AA01 AA05 BB05 DD02 DD14 EE37 EE55

Claims (61)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】送信データに応じて変調された複数のサブ
   キャリアを持つマルチキャリア変調信号を送信する送信
   装置であって、 上記送信データに基づき、所定の変調方式に応じて上記
   複数のサブキャリアに対してそれぞれの信号点の配置を
   行うマッピング回路と、 上記マッピング回路の出力信号に対し、伝送路推定用パ
   イロット信号を挿入するパイロット付加回路と、 上記パイロット信号を付加した送信信号を直交変換する
   直交変換回路とを有する送信装置。
2. 【請求項２】上記パイロット付加回路は、上記送信デー
   タの属性に応じて上記パイロット信号の挿入を制御する
   請求項１記載の送信装置。
3. 【請求項３】上記パイロット付加回路は、上記送信デー
   タの容量または上記送信データの重要度に応じて、各変
   調時間における上記パイロット信号の挿入数を決定する
   請求項１記載の送信装置。
4. 【請求項４】上記パイロット付加回路は、送信チャネル
   の状況に応じて、各変調時間における上記パイロット信
   号の挿入数を決定する請求項１記載の送信装置。
5. 【請求項５】上記パイロット付加回路は、送信が失敗し
   たとき上記送信データの再送の可否に応じて、各変調時
   間における上記パイロット信号の挿入数を決定する請求
   項１記載の送信装置。
6. 【請求項６】上記パイロット付加回路は、送信開始した
   ときもっとも高い比率で上記パイロット信号を挿入す
   る、 ただし、１変調時間において各サブキャリアの変調信号
   を１シンボルとすると、パイロット信号の比率は（パイ
   ロットシンボル数／情報シンボル数）で定義される請求
   項１記載の送信装置。
7. 【請求項７】上記パイロット付加回路は、各変調時間毎
   に上記パイロット信号の比率を低減させる請求項６記載
   の送信装置。
8. 【請求項８】上記パイロット付加回路は、送信開始直後
   の変調時間ｔ０において、比率（１／ｍ）（ｍは自然数
   である）で上記パイロット信号を挿入し、変調時間ｔｎ
   （ｎは自然数である）において比率（１／（ｍ＋ｎ））
   で上記パイロット信号を挿入する請求項６記載の送信装
   置。
9. 【請求項９】上記パイロット付加回路は、送信開始直後
   の変調時間ｔ０において、比率（１／２^m ）（ｍは自然
   数である）で上記パイロット信号を挿入し、変調時間ｔ
   ｎ（ｎは自然数である）において比率（１／２^(m+n) ）
   で上記パイロット信号を挿入する請求項６記載の送信装
   置。
10. 【請求項１０】上記パイロット付加回路は、送信開始し
    てから所定の時間を経過したとき、上記パイロット信号
    の比率を一定に保持させる請求項６記載の送信装置。
11. 【請求項１１】上記パイロット付加回路は、送信開始し
    てから所定の時間を経過したとき、上記パイロット信号
    の付加を停止させる（比率を０にする）請求項６記載の
    送信装置。
12. 【請求項１２】上記パイロット付加回路は、上記パイロ
    ット信号の比率を一定に保持したとき、変調時間毎に上
    記パイロット信号を挿入する位置を変化させる請求項１
    ０記載の送信装置。
13. 【請求項１３】上記直交変換回路は、上記パイロット信
    号を付加した送信信号を逆フーリエ変換する請求項１記
    載の送信装置。
14. 【請求項１４】送信装置によってパイロット信号が付加
    されたマルチキャリア変調信号を受信する受信装置であ
    って、 受信信号を直交変調する直交変調回路と、 上記直交変調回路の出力信号に基づき、上記パイロット
    信号を抽出し、抽出したパイロット信号に応じて伝送路
    推定を行う伝送路推定回路と、 上記伝送路推定回路の推定結果に応じて、上記受信信号
    に対して補正を行い、受信データを出力するデータ出力
    回路とを有する受信装置。
15. 【請求項１５】上記伝送路推定回路は、上記直交変換回
    路の出力信号から上記パイロット信号を抽出して、抽出
    したパイロット信号に応じて伝送路の特性を推定する伝
    送路同化回路を有する請求項１４記載の受信装置。
16. 【請求項１６】上記伝送路同化回路は、上記直交変換回
    路の出力信号から上記パイロット信号を抽出するパイロ
    ット抽出回路と、 上記抽出したパイロット信号をそれぞれの周波数帯域に
    応じて設けられたグループに分割され、各グループのパ
    イロット信号と隣接するグループからの少なくとも一つ
    のパイロット信号との加算を行う第１の加算回路と、 時間軸上隣接する前の変調時間におけるパイロット信号
    の加算結果に所定の係数を乗算する乗算回路と、 現時点の加算回路の加算結果と上記乗算回路の出力信号
    とを加算する第２の加算回路とを有する請求項１５記載
    の受信装置。
17. 【請求項１７】上記伝送路同化回路によって、上記伝送
    路の伝達特性を示す伝送路ベクトルが出力される請求項
    １６記載の受信装置。
18. 【請求項１８】上記直交変換回路の出力信号と上記伝送
    路ベクトルの共役を乗算する乗算回路を有し、 上記データ出力回路は、上記乗算回路の出力信号に応じ
    て上記受信データを求めるを有する請求項１７記載の受
    信装置。
19. 【請求項１９】上記データ出力回路は、上記乗算回路の
    出力信号及び変調方式に応じて上記受信データを求める
    請求項１８記載の受信装置。
20. 【請求項２０】上記直交変換回路は、上記受信信号をフ
    ーリエ変換する請求項１４記載の受信装置。
21. 【請求項２１】送信データに応じて生成したマルチキャ
    リア変調信号を送受信する通信システムであって、 上記送信データに基づき、所定の変調方式に応じて上記
    複数のサブキャリアに対してそれぞれの信号点の配置を
    行うマッピング回路と、 上記マッピング回路の出力信号に対し、伝送路推定用パ
    イロット信号を挿入するパイロット付加回路と、 上記パイロット付加回路の出力信号を直交変換する第１
    の直交変換回路と、 上記第１の直交変換回路の出力信号を伝送路に送信する
    送信回路と、 上記伝送路から伝送信号を受信する受信回路と、 上記受信回路の受信信号を直交変換する第２の直交変換
    回路と、 上記第２の直交変換回路の出力信号に基づき、上記パイ
    ロット信号を抽出し、抽出したパイロットに応じて伝送
    路推定を行う伝送路推定回路と、 上記伝送路推定回路の推定結果に応じて、上記受信信号
    に対して補正を行い、受信データを出力するデータ出力
    回路とを有する通信システム。
22. 【請求項２２】上記パイロット付加回路は、上記送信デ
    ータの属性に応じて上記パイロット信号の挿入を制御す
    る請求項２１記載の通信システム。
23. 【請求項２３】上記パイロット付加回路は、上記送信デ
    ータの容量または上記送信データの重要度に応じて、各
    変調時間における上記パイロット信号の挿入数を決定す
    る請求項２１記載の通信システム。
24. 【請求項２４】上記パイロット付加回路は、送信チャネ
    ルの状況に応じて、各変調時間における上記パイロット
    信号の挿入数を決定する請求項２１記載の通信システ
    ム。
25. 【請求項２５】上記パイロット付加回路は、送信が失敗
    したとき上記送信データの再送の可否に応じて、各変調
    時間における上記パイロット信号の挿入数を決定する請
    求項２１記載の通信システム。
26. 【請求項２６】上記パイロット付加回路は、送信開始し
    たときもっとも高い比率で上記パイロット信号を挿入す
    る、 ただし、１変調時間において各サブキャリアの変調信号
    を１シンボルとすると、パイロット信号の比率は（パイ
    ロットシンボル数／情報シンボル数）で定義される請求
    項２１記載の通信システム。
27. 【請求項２７】上記パイロット付加回路は、各変調時間
    毎に上記パイロット信号の比率を低減させる請求項２６
    記載の通信システム。
28. 【請求項２８】上記パイロット付加回路は、送信開始直
    後の変調時間ｔ０において、比率（１／ｍ）（ｍは自然
    数である）で上記パイロット信号を挿入し、変調時間ｔ
    ｎ（ｎは自然数である）において、比率（１／（ｍ＋
    ｎ））で上記パイロット信号を挿入する請求項２６記載
    の通信システム。
29. 【請求項２９】上記パイロット付加回路は、送信開始直
    後の変調時間ｔ０において、比率（１／２^m ）（ｍは自
    然数である）で上記パイロット信号を挿入し、変調時間
    ｔｎ（ｎは自然数である）において、比率（１／２
    ^(m+n) ）で上記パイロット信号を挿入する請求項２６記
    載の通信システム。
30. 【請求項３０】上記パイロット付加回路は、送信開始し
    てから所定の時間を経過したとき、上記パイロット信号
    の比率を一定に保持させる請求項２６記載の通信システ
    ム。
31. 【請求項３１】上記パイロット付加回路は、送信開始し
    てから所定の時間を経過したとき、上記パイロット信号
    の付加を停止させる（比率を０にする）請求項２６記載
    の通信システム。
32. 【請求項３２】上記パイロット付加回路は、上記パイロ
    ット信号の比率を一定に保持したとき、変調時間毎に上
    記パイロット信号を挿入する位置を変化させる請求項３
    ０記載の通信システム。
33. 【請求項３３】上記第１の直交変換回路は、上記パイロ
    ット信号を付加した送信信号を逆フーリエ変換する請求
    項２１記載の通信システム。
34. 【請求項３４】上記第２の直交変換回路は、上記受信回
    路の受信信号をフーリエ変換する請求項２１記載の通信
    システム。
35. 【請求項３５】上記伝送路推定回路は、上記直交変換回
    路の出力信号から上記パイロット信号を抽出して、抽出
    したパイロット信号に応じて伝送路の特性を推定する伝
    送路同化回路を有する請求項２１記載の通信システム。
36. 【請求項３６】上記伝送路同化回路は、上記直交変換回
    路の出力信号から上記パイロット信号を抽出するパイロ
    ット抽出回路と、 上記抽出したパイロット信号をそれぞれの周波数帯域に
    応じて設けられたグループに分割され、各グループのパ
    イロット信号と隣接するグループからの少なくとも一つ
    のパイロット信号との加算を行う第１の加算回路と、 時間軸上隣接する前の変調時間におけるパイロット信号
    の加算結果に所定の係数を乗算する乗算回路と、 現時点の加算回路の加算結果と上記乗算回路の出力信号
    とを加算する第２の加算回路とを有する請求項３５記載
    の通信システム。
37. 【請求項３７】上記伝送路同化回路によって、上記伝送
    路の伝達特性を示す伝送路ベクトルが出力される請求項
    ３６記載の通信システム。
38. 【請求項３８】上記直交変換回路の出力信号と上記伝送
    路ベクトルの共役を乗算する乗算回路を有し、 上記データ出力回路は、上記乗算回路の出力信号に応じ
    て上記受信データを求めるを有する請求項３７記載の通
    信システム。
39. 【請求項３９】上記データ出力回路は、上記乗算回路の
    出力信号及び変調方式に応じて上記受信データを求める
    請求項３８記載の通信システム。
40. 【請求項４０】送信データに応じて変調された複数のサ
    ブキャリアを持つマルチキャリア変調信号を送信する送
    信方法であって、 上記送信データに基づき、所定の変調方式に応じて上記
    複数のサブキャリアに対してそれぞれの信号点の配置を
    行い、 上記送信データの属性に応じて、上記信号点配置が行わ
    れた送信信号に対し、伝送路推定用パイロット信号を挿
    入し、 上記パイロット信号を付加した送信信号を直交変換する
    送信方法。
41. 【請求項４１】上記送信データの容量または重要度に応
    じて、各変調時間における上記パイロット信号の挿入数
    を決定する請求項４０記載の送信方法。
42. 【請求項４２】上記送信チャネルの状況に応じて、各変
    調時間における上記パイロット信号の挿入数を決定する
    請求項４０記載の送信方法。
43. 【請求項４３】送信が失敗したとき上記送信データの再
    送の可否に応じて、各変調時間における上記パイロット
    信号の挿入数を決定する請求項４０記載の送信方法。
44. 【請求項４４】送信開始したときもっとも高い比率で上
    記パイロット信号を挿入する、 ただし、１変調時間において各サブキャリアの変調信号
    を１シンボルとすると、パイロット信号の比率は（パイ
    ロットシンボル数／情報シンボル数）で定義される請求
    項４０記載の送信方法。
45. 【請求項４５】各変調時間毎に上記パイロット信号の比
    率を低減させる請求項４４記載の送信方法。
46. 【請求項４６】送信開始直後の変調時間ｔ０において、
    比率（１／ｍ）（ｍは自然数である）で上記パイロット
    信号を挿入し、変調時間ｔｎ（ｎは自然数である）にお
    いて比率（１／（ｍ＋ｎ））で上記パイロット信号を挿
    入する請求項４４記載の送信方法。
47. 【請求項４７】送信開始直後の変調時間ｔ０において、
    比率（１／２^m ）（ｍは自然数である）で上記パイロッ
    ト信号を挿入し、変調時間ｔｎ（ｎは自然数である）に
    おいて比率（１／２^(m+n) ）で上記パイロット信号を挿
    入する請求項４４記載の送信方法。
48. 【請求項４８】送信開始してから所定の時間を経過した
    とき、上記パイロット信号の比率を一定に保持させる請
    求項４４記載の送信方法。
49. 【請求項４９】送信開始してから所定の時間を経過した
    とき、上記パイロット信号の付加を停止させる（比率を
    ０にする）請求項４４記載の送信方法。
50. 【請求項５０】上記パイロット信号の比率を一定に保持
    したとき、変調時間毎に上記パイロット信号を挿入する
    位置を変化させる請求項４８記載の送信方法。
51. 【請求項５１】送信装置によってパイロット信号が付加
    されたマルチキャリア変調信号を受信する受信方法であ
    って、 受信信号を直交変換し、 上記直交変換された受信信号に基づき、上記パイロット
    信号を抽出し、抽出したパイロットに応じて伝送路推定
    を行い、 上記伝送路推定の結果に応じて、上記受信信号に対して
    補正を行い、受信データを出力する受信方法。
52. 【請求項５２】上記抽出したパイロット信号に応じて伝
    送路の特性を推定し、当該推定の結果に応じて受信信号
    に対し位相及び振幅の補正を行う請求項５１記載の受信
    方法。
53. 【請求項５３】送信データに応じて生成したマルチキャ
    リア変調信号を送受信する通信方法であって、 上記送信データに基づき、所定の変調方式に応じて上記
    複数のサブキャリアに対してそれぞれの信号点の配置を
    行い、 上記送信データの属性に応じて、上記信号点配置が行わ
    れた送信信号に対し、伝送路推定用パイロット信号を挿
    入し、 上記パイロット信号を付加した送信信号を直交変換し、 上記直交変換した信号を伝送路に送信し、 上記伝送路から伝送信号を受信し、 上記受信信号を直交変換し、 上記直交変換された受信信号に基づき、上記パイロット
    信号を抽出し、抽出したパイロットに応じて伝送路推定
    を行い、 上記伝送路推定の結果に応じて、上記受信信号に対して
    補正を行い、受信データを出力する通信方法。
54. 【請求項５４】送信開始したときもっとも高い比率で上
    記パイロット信号を挿入する、 ただし、１変調時間において各サブキャリアの変調信号
    を１シンボルとすると、パイロット信号の比率は（パイ
    ロットシンボル数／情報シンボル数）で定義される請求
    項５３記載の通信方法。
55. 【請求項５５】各変調時間毎に上記パイロット信号の比
    率を低減させる請求項５４記載の通信方法。
56. 【請求項５６】送信開始直後の変調時間ｔ０において、
    比率（１／ｍ）（ｍは自然数である）で上記パイロット
    信号を挿入し、変調時間ｔｎ（ｎは自然数である）にお
    いて比率（１／（ｍ＋ｎ））で上記パイロット信号を挿
    入する請求項５４記載の通信方法。
57. 【請求項５７】送信開始直後の変調時間ｔ０において、
    比率（１／２^m ）（ｍは自然数である）で上記パイロッ
    ト信号を挿入し、変調時間ｔｎ（ｎは自然数である）に
    おいて比率（１／２^(m+n) ）で上記パイロット信号を挿
    入する請求項５４記載の通信方法。
58. 【請求項５８】送信開始してから後所定の時間を経過し
    たとき、上記パイロット信号の比率を一定に保持させる
    請求項５４記載の通信方法。
59. 【請求項５９】送信開始してから所定の時間を経過した
    とき、上記パイロット信号の付加を停止させる（比率を
    ０にする）請求項５４記載の通信方法。
60. 【請求項６０】上記パイロット信号の比率を一定に保持
    したとき、変調時間毎に上記パイロット信号を挿入する
    位置を変化させる請求項５８記載の通信方法。
61. 【請求項６１】上記抽出したパイロット信号に応じて伝
    送路の特性を推定し、当該推定の結果に応じて受信信号
    に対し位相及び振幅の補正を行う請求項５３記載の通信
    方法。