JP2003101499A - マルチキャリア信号の生成方法、マルチキャリア信号の復号方法、マルチキャリア信号生成装置、及びマルチキャリア信号復号装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広範囲な伝送速度に柔軟に対応でき、チ
ャンネル利用率、及び周波数利用効率の高い、高速、大
容量な通信システムを実現することにある。 【解決手段】 所定数Ｎのサブキャリアを用いて通信を
行う単位通信帯域が複数配列されて構成される通信帯域
に、少なくともＮの２倍以上のサブキャリアを同時に生
成可能なＩＦＦＴ１４を有し、そのＩＦＦＴにより生成
したお互いに同期したプリアンブル信号を有して複数の
単位通信帯域に供給するマルチキャリア信号を共通の直
交変調回路１５により同時に直交変調して送信信号を得
るようにし、送信された信号の受信はＦＦＴ２５により
共通に復調するようにして構成が簡単で高速、大容量デ
ータの伝送が可能であるマルチキャリア信号生成装置、
及びその復号装置を実現するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、通信帯域幅を柔軟
に運用することにより広範な伝送速度に対応でき、しか
もチャンネル利用率が良好なマルチメディア通信を行な
うためのマルチキャリア信号の生成方法、マルチキャリ
ア信号の復号方法、マルチキャリア信号生成装置、及び
マルチキャリア信号復号装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高速無線ＬＡＮ（local area
network）や高速無線アクセスシステムを実現する技術
としてＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Mult
iplexing）などのマルチキャリア信号伝送技術が用いら
れて実用化されている。

【０００３】その実用化されている無線アクセスシステ
ムは、５ＧＨｚ帯における１００ＭＨｚの帯域幅を用
い、そこに間隔が２０ＭＨｚであるチャンネルを４つ配
置し、それぞれのチャンネルにより通信を行っている。
図８にその無線アクセスシステムで用いられるチャンネ
ル配置を示す。

【０００４】同図において、それぞれのチャンネルは２
０ＭＨｚを単位通信帯域幅とし、２０ＭＢｐｓ以上の伝
送を可能としており、その伝送方式として、建物や壁等
による反射波でのパルチパス干渉耐え性があり、周波数
利用効率が高いＯＦＤＭ方式が用いられている。

【０００５】図９に、その５ＧＨｚ帯無線アクセスシス
テムにおける１チャンネル分のサブキャリア周波数の配
置を示す。同図におけるサブキャリアは、それぞれのキ
ャリアの間隔は３１２．５ＫＨｚとされ、中心周波数を
キャリア＃０とするとき＃−２６から＃＋２６までの５
３波のキャリアがあり、そのキャリアのうち＃０（Ｄ
Ｃ：直流）はキャリアレベルを０として用いず、またキ
ャリア＃−２１、＃−７、＃７、及び＃２１のそれぞれ
の４波はパイロットキャリアとして用いられるため、情
報信号は残りの４８波のキャリアに伝送すべきデータが
割付られるようになされている。

【０００６】図１０に、そのような信号の伝送を行うた
めの無線アクセスシステム生成装置の構成を示す。同図
において、供給されるシリアルデータは、直並列変換回
路１２でパラレルデータに変換され、変換されたパラレ
ルデータはキャリアマッピング回路１３ａでＯＦＤＭを
構成する各キャリア毎にデータ割当がなされ、データ割
り当てのなされた信号は６４ポイントのＩＦＦＴ（Inve
rse fast Fourier transform；逆高速フーリエ変換）回
路１４ａに供給される。

【０００７】そのＩＦＦＴ回路１４ａでは、キャリアマ
ッピング回路１３ａから供給される各々６４個の実数部
データ及び虚数部データを基にして逆フーリエ変換が行
われ、その供給された周波数ドメインのデータは時間ド
メインの信号に変換され、変換された実数部と虚数部の
信号は直交変調回路１５に供給されるようになされてい
る。

【０００８】そして、その周波数ドメインから時間ドメ
イン信号への信号の変換には、一般にＩＦＦＴ演算が用
いられるが、次にそのＩＦＦＴ演算について述べる。図
１１に、この５ＧＨｚ帯無線アクセスシステムの例にお
いて用いられる６４ポイントのＩＦＦＴ素子の端子に供
給される信号の状態を示す。

【０００９】同図において、左側に示す端子はＩＦＦＴ
素子を用いてＯＦＤＭ信号を生成するときに供給される
複素信号の入力の状態を示している。即ち、ＯＦＤＭ信
号を構成するキャリア０（ＤＣ：直流）はここでは用い
ていないので、入力信号のレベルは０とされる。

【００１０】そして、伝送周波数帯域の両端部の周波数
に相当する入力２７〜３７の信号レベルも０とされ、隣
接する周波数チャンネルの境界における周波数スペクト
ラム成分を抑圧するようにし、ガードバンドを形成して
いる。

【００１１】そのようにして、前述の図９に示したよう
な＃−２６〜＃−１、及び＃１〜＃２６として示すサブ
キャリア周波数配置によるスペクトラムを有するＯＦＤ
Ｍ信号が送信用信号として生成される。

【００１２】その送信信号の内、情報信号を伝送するパ
イロット信号以外のサブキャリアは、ＩＦＦＴに供給さ
れる複素信号列に基づいてＢＰＳＫ（bi-phase shift k
eying）、ＱＰＳＫ（quadrature phase shift keyin
g）、１６ＱＡＭ（16 level Quadrature Amplitude Mod
ulation）、・・・等で変調された信号が生成され、そ
の生成された変調信号はＩＦＦＴのサンプリングクロッ
ク周波数が２０ＭＨｚであるとき、ＩＦＦＴ演算処理後
のＩＱ変調回路出力として各サブキャリア周波数間隔が
３１２．５ＫＨｚであるＯＦＤＭ信号として生成され
る。

【００１３】なおここで、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６Ｑ
ＡＭ等による変調は、前述の図１０における生成装置の
キャリアマッピング回路１３ａにおけるそれぞれのサブ
キャリアに対するデジタル変調時のビット数の割り当て
方で異なっており、その異なりはＢＰＳＫの場合はサブ
キャリア１波に対して１ビットを、ＱＰＳＫのときは２
ビットを、そして１６ＱＡＭのときは４ビットを割り当
てて変調波を生成するなどのようになされている。

【００１４】このようにして生成されたサブキャリアは
前述の図１０における直交変調回路１５に供給され、そ
こに供給されたＩＱ（In-phase Quadrature）信号成分
は中間周波数帯域の信号として直交変調され、直交変調
されて得られたＯＦＤＭ信号はＢＰＦ１６により伝送す
べき所要の帯域の信号に制限され、帯域制限のされた中
間周波数信号は周波数変換回路１７で５ＧＨｚの周波数
帯域の信号に周波数変換（Ｕ／Ｃ：up convert）され、
周波数変換されて生成された信号はアンテナ１９から空
間伝送路に放射される。

【００１５】次に、このようにして空間伝送路に放射さ
れたＯＦＤＭ信号の受信について述べる。図１２に、Ｏ
ＦＤＭ復号装置の構成を示し、その動作について述べ
る。

【００１６】同図において、空間伝送路に放射された信
号は空中線２１により得られ、得られた信号は周波数変
換回路２２でダウンコンバート（Ｄ／Ｃ）され、ダウン
コンバートされて得られる中間周波数帯域の信号はＢＰ
Ｆ２３により復調に必要な周波数帯域の信号が選択抽出
され、選択抽出のなされた信号は直交復調回路２４に供
給される。

【００１７】その直交復調回路２４では、供給された信
号のＩＱ復調を行なってＩ、Ｑ成分のそれぞれの信号を
得、それらの得られた信号は図示しないＡ／Ｄ変換器に
よりデジタル信号に変換され、それらの変換されたＩ、
及びＱ信号のそれぞれは６４ポイントのＦＦＴ回路２５
ａに供給される。

【００１８】そのＦＦＴ回路２５ａでは供給されたＩ、
Ｑ信号は時間ドメインより周波数ドメインの信号に変換
され、ＯＦＤＭを構成する各サブキャリア信号になされ
ているＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ等のデジタル変
調に対応する復調出力信号が得られる。

【００１９】そのＦＦＴ回路２５ａで得られた各サブキ
ャリアの復調出力信号はキャリアデマッピング回路２６
ａに供給されて、サブキャリア毎にデジタル変調された
変調信号が復号されて得られる。

【００２０】その復号して得られる各キャリア毎のパラ
レルデータは並直列変換回路２７に供給されてシリアル
データに変換され、その変換されたシリアルデータはＯ
ＦＤＭ信号復号装置２０ａの情報信号出力端子２９より
復号出力信号として供給される。

【００２１】以上のようにしてＯＦＤＭ信号生成装置１
０ａより空間伝送路に放射されたＯＦＤＭ信号はＯＦＤ
Ｍ信号復号装置２０ａにより受信されて復号されるが、
その復号のための動作はＩＦＦＴ１４ａと同期して動作
されるＦＦＴ２５ａの復調出力を基にして行われる。

【００２２】即ち、そのＦＦＴ２５ａの同期は前述の図
９に示したパイロット信号を基に復号装置２０ａのＦＦ
Ｔ回路などのクロック同期信号、及びＦＦＴ回路の窓時
間同期に係るシンボル同期などの同期処理がなされるこ
とにより、デジタル復調、及び復号回路は供給されるＯ
ＦＤＭ信号の復調、及び復号動作がなされる。

【００２３】そして、このような信号の同期は生成装置
と復号装置との同期の他に、伝送すべき情報信号と生成
装置との同期も行う。その生成装置に供給される情報信
号の転送レートが、生成装置が伝送する転送レートと同
一である場合は良いが、普通は双方の転送レートは異な
った値である。

【００２４】特に、近年映像、音声情報の他にマルチメ
ディア情報と称する文字コード、静止画情報、グラフィ
クス情報、楽器制御情報など多くの種類の情報が伝送さ
れるようになってきた。

【００２５】そのようなマルチメディア情報を伝送する
マルチメディア通信における多様なコンテンツの種類の
ため、情報として扱われるデータの転送速度の差が大き
いが、ＯＦＤＭ信号生成装置、及び復号装置はそのよう
なデータレートの差の大きな情報信号に対しても同期を
乱すことなくＯＦＤＭ信号の生成及び復号動作を行う必
要がある。

【００２６】その従来から行われている伝送速度が異な
るコンテンツに対する伝送の方法として、ＴＤＭ（time
division multiplex system）あるいはＴＤＭＡ（time
division multiple access）などの式がある。

【００２７】それらの伝送方式では、割当スロット数を
速度が必要な通信相手に応じて割り当てる方法が用いら
れており、またその割当スロットも変調方式をＢＰＳ
Ｋ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、及び６４ＱＡＭなどと変え
ることにより、多値のデジタル変調を行う方式では伝送
距離は短くなるがより大きな伝送レートが得られるな
ど、伝送パラメータにより伝送される情報信号のレート
が変化されるようになされている。

【００２８】一般的な無線伝送システムでは、与えられ
た周波数帯域幅に対して必要な伝送チャンネル数を定
め、伝送すべき情報に応じて使用すべきチャンネル数を
アサインしてコンテンツ情報を伝送するようにして運用
されるケースが多い。

【００２９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の情報
化社会において、画像や音声など様々なコンテンツを伝
送するマルチメディア通信の需要は今後もますます多く
なり、さらに映像信号の高精細化、音響信号の高音質化
も進み、更なる高品質な情報信号伝送のため通信路の高
速化、及び大容量化が行われる。

【００３０】その通信路の高速化では、伝送チャンネル
ごとに広帯域な周波数帯域幅を割当る必要があるが、チ
ャンネル当りの帯域幅を大きくするとその通信システム
全体に割り当てられた周波数帯域内で運用できるチャン
ネル数が少なくなるなど、チャンネル数、及びチャンネ
ル当りの伝送速度の両者を大きくすることはできない。

【００３１】さらにマルチメディア通信には、多様な伝
送レートのコンテンツに対しても効率的にコンテンツ情
報を伝送できる無線送受信システムを構築することが求
められている。

【００３２】そして、高速な伝送速度を得るために変調
方式をより多値化する必要があるが、多値変調のされた
信号の伝送には高いＣ／Ｎが必要とされるため最大到達
距離が小さくなる。

【００３３】このようにして、限られた帯域幅において
より高速な伝送速度を得るためには与えられた周波数帯
域の使用上の無駄を省き実質的に使用可能な帯域幅の拡
大を図ることが重要である。

【００３４】そこで、例えば通信速度に応じて帯域幅を
切換えて柔軟に運用する方法もあるが、帯域幅を変える
ためには複数の通過帯域のフィルタを複数用意して切り
替えなければなければならなく、装置が複雑になる課題
がある。

【００３５】また、広い帯域幅のチャンネルと狭いチャ
ンネルを混在させて通信を行う方法もあるが、チャンネ
ル利用状況に応じて帯域に空きができ、その狭い空きチ
ャンネルを広帯域信号伝送用チャンネルに流用すること
も困難である等、この場合でも帯域使用効率が低下して
しまう。

【００３６】そして、高速な伝送速度での通信が必要な
ときにのみ複数のチャンネルにデータを振り分けて伝送
する方法があるが、それにより高速な伝送速度は得られ
るものの、その場合でも複数の個別の変復調装置、及び
フィルタなどの送信受信手段が必要であり、装置が複雑
になる、価格が高くなる等のものでしかなかった。

【００３７】そこで本発明は、以上の点に鑑みなされた
ものであり、高速、且つ大容量な伝送を可能とすると共
に、広範囲な伝送速度に柔軟に効率的に対応でき、チャ
ンネル利用率、及び周波数利用効率の高い伝送システム
を実現するためのマルチキャリア信号の生成方法、マル
チキャリア信号の復号方法、及びそれらのための装置の
構成を提供することを目的とする。

【００３８】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の１）〜６）の手段より成るものであ
る。すなわち、

【００３９】１） 通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の
自然数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配
列されるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ
以下の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それ
ぞれの前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送す
るようになし、前記Ｌ個のマルチキャリア信号を同時に
生成するためのマルチキャリア信号の生成方法であっ
て、前記マルチキャリア信号の復号に用いる同期信号を
生成するためのプリアンブル信号を、前記Ｌ個のマルチ
キャリア信号のそれぞれでお互いに同期した信号として
生成するようになすことを特徴とするマルチキャリア信
号の生成方法。

【００４０】２） 通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の
自然数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配
列されるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ
以下の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それ
ぞれの前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送す
るようになし、前記Ｌ個のマルチキャリア信号を同時に
生成するためのマルチキャリア信号の生成方法であっ
て、前記Ｌ個のマルチキャリア信号のそれぞれは、Ｌの
値が大きい数であるほど前記Ｌ個の単位通信帯域のそれ
ぞれに放射される空中線電力をより小さな電力とした前
記Ｌ個のマルチキャリア信号を生成することを特徴とす
るマルチキャリア信号の生成方法。

【００４１】３） 通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の
自然数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配
列されるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ
以下の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それ
ぞれの前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送す
るようになし、且つ前記マルチキャリア信号の復号に用
いる同期信号を生成するためのプリアンブル信号が、前
記Ｌ個のマルチキャリア信号のそれぞれでお互いに同期
した信号として生成され、その生成されて伝送される前
記Ｌ個のマルチキャリア信号を復号するためのマルチキ
ャリア信号の復号方法であって、前記Ｌ個の通信帯域で
伝送される前記Ｌ個のマルチキャリア信号のうち、少な
くとも１つの通信帯域で伝送される前記マルチキャリア
信号を得て前記プリアンブル信号を復調し、その復調さ
れたプリアンブル信号を基に前記同期信号を生成し、そ
の生成された同期信号を用いて前記Ｌ個のマルチキャリ
ア信号の復号を行なうことを特徴とするマルチキャリア
信号の復号方法。

【００４２】４） 通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の
自然数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配
列されるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ
以下の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それ
ぞれの前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送す
るようになし、且つ前記マルチキャリア信号の復号に用
いる同期信号を生成するためのプリアンブル信号が、前
記Ｌ個のマルチキャリア信号のそれぞれでお互いに同期
した信号として生成され、その生成されて伝送される前
記Ｌ個のマルチキャリア信号を復号するためのマルチキ
ャリア信号の復号方法であって、前記Ｌ個の通信帯域で
伝送される前記Ｌ個のマルチキャリア信号を共通の周波
数変換用局部発振周波数を用いて、少なくともＬ個の帯
域の信号として構成される中間周波数帯域の信号として
生成し、それらの生成された中間周波数帯域の信号を同
一とされる時刻で復号することによリ前記Ｌ個の単位通
信帯域で伝送される前記Ｌ個のマルチキャリア信号を復
号することを特徴とするマルチキャリア信号の復号方
法。

【００４３】５） 通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の
自然数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配
列されるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ
以下の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それ
ぞれの前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送す
るようになし、前記Ｌ個のマルチキャリア信号を同時に
生成するためのマルチキャリア信号生成装置であって、
前記マルチキャリア信号の復号に用いる同期信号を生成
するためのプリアンブル信号を、前記Ｌ個のマルチキャ
リア信号のそれぞれでお互いに同期した信号として生成
することを特徴とするマルチキャリア信号生成装置。

【００４４】６） 通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の
自然数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配
列されるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ
以下の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それ
ぞれの前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送す
るようになし、且つ前記マルチキャリア信号の復号に用
いる同期信号を生成するためのプリアンブル信号が、前
記Ｌ個のマルチキャリア信号のそれぞれでお互いに同期
した信号として生成され、その生成されて伝送される前
記Ｌ個のマルチキャリア信号を復号するためのマルチキ
ャリア信号復号装置であって、前記Ｌ個の通信帯域で伝
送される前記Ｌ個のマルチキャリア信号のうち、少なく
とも１つの通信帯域で伝送される前記マルチキャリア信
号を得て前記プリアンブル信号を復調し、その復調され
たプリアンブル信号を基に前記同期信号を生成し、その
生成された同期信号を用いて前記Ｌ個のマルチキャリア
信号の復号を行なうことを特徴とするマルチキャリア信
号復号装置。

【００４５】

【発明の実施の形態】以下、本発明のマルチキャリア信
号の生成方法、マルチキャリア信号の復号方法、マルチ
キャリア信号生成装置、及びマルチキャリア信号復号装
置に関し好適な実施例と共に述べる。図１に、そのマル
チキャリア信号生成装置、図２にマルチキャリア信号復
号装置の構成を示し、それらの装置による動作について
述べる。

【００４６】その図１に示すマルチキャリア信号生成装
置１０は、情報信号入力端子１１、直並列変換回路１
２、キャリアマッピング回路１３、ＩＦＦＴ回路１４、
ガードインターバル付加回路１４ｂ、直交変調回路１
５、ＢＰＦ（band pass filter）１６、及びアップコン
バータ（Ｕ／Ｃ）１７より構成され、このマルチキャリ
ア生成装置１０で生成された送信信号はアンテナ１９に
供給され、そのアンテナより空間伝送路に放射される。

【００４７】そして、空間伝送路に供給された送信信号
はアンテナ２１で受信されてマルチキャリア信号復号装
置に供給されて復号動作がなされるが、そのマルチキャ
リア信号復号装置２０はダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）２
２、ＢＰＦ２３、及び２３ａ、同期信号生成回路２３
ｂ、タイミング信号生成回路２３ｃ、直交復調回路２
４、ガードインターバル除去回路２４ａ、ＦＦＴ（Fast
Fourier Transform：高速フーリエ変換）回路２５、キ
ャリアデマッピング回路２６、並直列変換回路２７、及
び情報信号出力端子２９より構成されている。

【００４８】次に、この様に構成されるマルチキャリア
信号生成装置１０、及びマルチキャリア信号復号装置２
０の動作について述べる。まず、伝送されるコンテンツ
に係るシリアル形式の情報信号は情報信号入力端子１１
を介して直並列変換回路１２に供給される。

【００４９】その直並列変換回路１２では、シリアル形
式の情報信号は後述の複数ブロックに分割されたパラレ
ル形式の信号に変換され、その変換された信号はキャリ
アマッピング回路１３に供給される。

【００５０】そのキャリアマッピング回路１３では、マ
ルチキャリア信号を構成する複数ブロックのサブキャリ
アに対するデジタル変調方式がＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１
６ＱＡＭ、及び６４ＱＡＭなどのいずれであるかに応
じ、実軸（Ｉ）、及び虚軸（Ｑ）で定義される２次元平
面内の信号点に対応したそれぞれの電圧値が選定、付与
されてＩＦＦＴ回路１４に供給される。

【００５１】即ち、直並列変換回路１２ではサブキャリ
ア毎の並列な形式とされたそれぞれの信号に対して定義
される信号点の電圧値を生成し、その電圧値をＩＦＦＴ
回路１４に供給するものである。

【００５２】このようにして、ＩＦＦＴ回路１４からは
複数の演算ブロック毎に供給されるサブキャリア毎の信
号点位置に係る周波数ドメインの情報が逆フーリエ変換
されて、それぞれのＩＦＦＴ回路ブロックにおける時間
ドメインの信号として得られ、そのようにして得られた
Ｉ（In-phase）信号及びＱ（Quadrature）信号はガード
インターバル付加回路１４ｂに供給される。

【００５３】そのガードインターバル付加回路１４ｂで
は、ＩＦＦＴ回路１４により得られたＩ信号及びＱ信号
の有効シンボル期間に係る時系列信号のうち、その終わ
りの方のガードインターバル時間に相当する時間分の信
号をコピーにより得て、有効シンボル期間信号の手前に
挿入する。

【００５４】そのようにして、ガードインターバルに係
る信号と、有効シンボル期間の信号とによりシンボル期
間に係る時系列信号が生成されるが、そのシンボル期間
に係るＩ信号及びＱ信号よりなるそれぞれの時系列信号
は直交変調回路１５に供給される。

【００５５】その直交変調回路１５には図示しない中間
周波数発振器からの信号が供給されており、ガードイン
ターバル付加回路１４ｂより供給されたＩ信号及びＱ信
号は、その中間周波数に対して正、及び負の周波数であ
るデジタル直交変調されたマルチキャリア信号として得
られ、その得られた信号はＢＰＦ１６に供給され、伝送
に必要な周波数帯域の成分が通過される。

【００５６】そのＢＰＦ１６を通過した信号はアップコ
ンバータ１７に供給され、そこでは中間周波数帯域のマ
ルチキャリア信号は空間伝送路に供給される送信周波数
の信号に変換され、電力増幅されてアンテナ１９に供給
され、その供給されたマルチキャリア信号はアンテナよ
り空間伝送路に放射される。

【００５７】以上のようにして、コンテンツ情報は複数
ブロックのマルチキャリア信号として変調されて空間伝
送路に放射されるが、その放射された信号はマルチキャ
リア信号復号装置により受信され、コンテンツ情報が復
号される。

【００５８】即ち、空間伝送路に供給された複数ブロッ
クのマルチキャリア信号はアンテナ２１により受信さ
れ、受信された信号はダウンコンバータ（Ｄ／Ｃ）２２
に供給され、そこで中間周波数の信号に変換される。

【００５９】その中間周波数に変換された信号の一方は
ＢＰＦ２３ａに供給され後述のタイミング信号が生成さ
れると共に、中間周波数に変換された他方の信号はＢＰ
Ｆ２３ａに供給され、そこでは受信に必要な信号のみが
通過され、その通過された信号は直交復調回路２４に供
給され、そこでは直交復調がなされて複数ブロックのＩ
及びＱ信号が得られ、その得られた信号はＦＦＴ回路２
５に供給される。

【００６０】そのＦＦＴ回路２５では、供給された複数
ブロックの時間ドメイン信号であるＩ及びＱ信号は時間
周波数変換がなされて周波数ドメインの信号であるそれ
ぞれのマルチキャリア信号に係る復調信号として得ら
れ、それらの得られた復調信号はキャリアデマッピング
回路２６に供給される。

【００６１】そのキャリアデマッピング回路２６では、
それぞれのサブキャリアのＩ、Ｑ平面上の復調信号点と
して得られ、その復調信号点の位置に近い変調信号点の
位置のデジタルデータ値を復号データとして供給される
ようになされている。

【００６２】このようにして、伝送された複数のサブキ
ャリアから構成されるマルチキャリア信号を復号して得
られる、複数の並列信号形式で供給されるデータは直並
列変換回路２７に供給され、そこでは直列信号形式のデ
ータに変換され、変換されたデータは情報信号出力端子
２９に供給される。

【００６３】そして、複数ブロックのサブキャリア信号
で構成されるマルチキャリア信号はダウンコンバータ２
２において共通の局部発振器が用いられて複数のマルチ
キャリア信号が同時に複数のマルチキャリアの中間周波
数帯域の信号に変換され、それらの変換された複数のマ
ルチキャリア信号はＦＦＴ回路２５で同時に復調され、
復調して得られる複数ブロックの復調信号はキャリアマ
ッピング回路２６で同時に復号され、復号して得られる
複数ブロックの復号信号は並直列変換回路２７でシリア
ルなデータ形式の信号に変換され、変換して得られた信
号は情報信号出力端子２９に供給されるが、そのような
動作は共通の時間軸上にあるタイミング信号に駆動され
て信号生成のための処理動作がなされる。

【００６４】そのタイミング信号は、前述のＢＰＦ２３
ａにより、複数のチャンネルで伝送されるマルチキャリ
ア信号のうち、所定のチャンネルの信号が選択抽出さ
れ、抽出された信号成分は同期信号生成回路２３ｂに供
給される。

【００６５】その同期信号生成回路２３ｂでは、マルチ
キャリア信号により変調して伝送される後述のプリアン
ブル信号が復調され、そのプリアンブル信号を基にして
マルチキャリア信号復号装置を駆動動作させるための同
期信号を生成する。

【００６６】その生成された同期信号はタイミング信号
生成回路２３ｃに供給され、そこでは直交復調回路２
４、ガードインターバル除去回路２４ａ、ＦＦＴ回路２
５、キャリアデマッピング回路２６、及び並直列変換回
路２７を駆動動作させるためのタイミング信号が生成さ
れ、その共通の同期信号を基にして生成されたそれらの
回路を駆動するためのタイミング信号はそれぞれの回路
に供給される。

【００６７】そのようにして、共通の同期信号を基にし
て生成されたタイミング信号が用いられてマルチキャリ
ア信号生成装置１０で生成されたマルチキャリア信号は
マルチキャリア信号復号装置２０により復号がなされ
る。

【００６８】以上のようにして、マルチキャリア信号生
成装置１０、及びマルチキャリア信号復号装置２０で
は、複数の通信帯域を用いて同一とされる時刻に伝送す
るためのマルチキャリア信号を生成し、その生成した信
号を伝送し、伝送された複数通信帯域のマルチキャリア
信号は一括して受信できるマルチキャリア信号の生成、
及び復号処理のできる構成とされている。

【００６９】ここで、そのようにして構成される複数帯
域のマルチキャリア信号の生成及び復号について詳述す
る。まず、ＯＦＤＭ信号を伝送する単位通信帯域（以下
略して帯域と呼ぶ）の数をＭ＝４とし、その連続する４
帯域全てが空きチャンネルであり、その４帯域全てを用
いてマルチキャリア信号を伝送する場合の動作について
述べる。

【００７０】その４帯域全てを用いて送信するための送
信信号を生成するマルチキャリア信号生成装置が扱うデ
ータレートは、１つの帯域のみの送信信号を生成する生
成装置に比して４倍のデータレートを得ることができ
る。

【００７１】すなわち、それらの４帯域における各々の
サブキャリア変調方式が同じどあるときは、４倍のレー
トの入力信号が直並列変換回路１２に供給され、そこか
らは４倍の並列データ数の信号がキャリアマッピング回
路１３に供給され、そこでは４つの通信帯域のサブキャ
リアに対応するデータ割当がなされ、そのデータ割り当
てのされた信号はＩＦＦＴ１４に供給される。

【００７２】そのＩＦＦＴ１４では、１つの通信帯域の
送信信号を生成するポイント数のＩＦＦＴ演算に比し４
倍のポイント数であるＩＦＦＴ演算回路が用いられてＩ
ＦＦＴ信号処理がなされる。

【００７３】図３に、６４ポイントのＩＦＦＴ演算を４
系統同時に行なう２５６ポイントＩＦＦＴ演算器の周波
数領域に対する時間領域への変換の様子を示す。同図に
おいて、四角形で示されるＩＦＦＴ演算素子の左側に示
す数字は入力側の端子を、右側に出力側の端子を示し、
入力側端子の０〜２５５は周波数ドメインにおける入力
端子番号を示している。

【００７４】その入力端子の第６〜第５８には、チャン
ネル３の番号が−２６番から＋２６番であるサブキャリ
アに対してデジタル変調を行うための信号が供給され、
同様にして入力端子の第７０〜第１２２、第１３４〜第
１８６、及び第１９８〜２５０にはそれぞれがチャンネ
ル４、チャンネル１、そしてチャンネル２のサブキャリ
アに対するデジタル変調を行うための信号が供給され、
その他の端子にはサブキャリアの出力信号を０とするた
めの電圧０（Null）が供給されていることを示してい
る。

【００７５】そのような信号が供給されてＩＦＦＴ演算
が行われた結果、出力側端子の０〜２５５に時間ドメイ
ンの出力信号が得られるが、そのようにして得られる信
号は入力端子第６〜５８に対して周波数帯域Ｂｉ＋２
の、同様にして７０〜１２２にはＢｉ＋３の、１３４〜
１８６にはＢｉの、そして１９８〜２５０にはＢｉ＋１
の周波数領域に係る信号が供給されているが、それらの
供給された周波数領域の信号は時間領域の信号に変換さ
れた信号として、図の右側に示す端子に時間順としての
出力信号が得られる。

【００７６】次に、そのようにして得られた出力信号を
直交変調回路１５に供給した結果得られる信号の周波数
分布について述べる。図４は、その周波数帯域、及びそ
の帯域におけるサブキャリア周波数の位置を示したもの
である。

【００７７】同図において、横軸は周波数、縦軸は信号
スペクトラムのレベルを示す。即ち、周波数帯域は左側
よりＢｉ、Ｂｉ＋１、Ｂｉ＋２、そしてＢｉ＋３の順に
あり、各々の周波数帯域の左側には負の２６番目のキャ
リアから正の２６番目までのキャリアが存在している。

【００７８】このようにして、前述の図３に示したＩＦ
ＦＴによりＢｉ〜Ｂｉ＋３の、４つの帯域の変調信号が
同時に生成される。なお、このときのＩＦＦＴを動作さ
せるためのサンプリングクロック周波数は、１つの帯域
の変調信号を生成するＩＦＦＴに比して高速に演算を行
なう必要があり、そして最後段の時間ドメイン（領域）
の出力信号を生成する回路部は４倍の周波数クロック
で、ＩＦＦＴ出力端子側の信号を順に読み出すようにし
て出力回路を動作させることになる。

【００７９】以上のようにして、１つのＩＦＦＴを用い
ることによリ連続する４帯域の変調信号を得る場合の動
作について述べたが、次に４つの帯域のうち３帯域が空
きチャンネルとして確保されており、その３帯域を用い
て通信を行う場合の動作について述べる。

【００８０】図５に、通信中の帯域を除いた空きチャン
ネルの帯域を用いて通信する場合の例について示す。同
図において、横軸は周波数軸であり、同周波数軸上で既
に通信のなされている周波数帯域をａ）とし、空きチャ
ンネルを用いて通信を行うための帯域をｂ）として示し
ている。

【００８１】即ち、Ｂ１〜Ｂ８の内の通信帯域でａ）と
して示すＢ３はユーザＡにより、又Ｂ６とＢ７はユーザ
Ｂにより既に使用されており、ユーザＣは残りのＢ１、
Ｂ２、Ｂ４、Ｂ５、及びＢ８の内３つの帯域を設定して
通信を行う場合である。

【００８２】ここでは連続する３つの帯域が使用可能と
なっていないため、従来の場合は連続する３帯域に空き
ができるまで通信を保留することとされていたが、この
例に示す生成復号装置では、連続ではないがｂ）に示す
ようなＢ１、Ｂ２、及びＢ４の通信帯域を用いて通信を
行うためのマルチキャリア信号を生成することができ
る。

【００８３】そのような、不連続な帯域を使用するマル
チキャリア信号の生成は、前述の図３に示したＩＦＦＴ
素子を用いてＢｉ〜Ｂｉ＋３の帯域の出力信号をＢ１〜
Ｂ４に対応させて生成することとし、Ｂｉ＋２のチャン
ネルの出力信号は３＃−２６〜３＃２６に供給する信号
レベルを０とすることによりその帯域のキャリアレベル
０とするようにしている。

【００８４】そのようにして、前述の図１に示したマル
チキャリア信号生成装置によりユーザＣが通信するため
の帯域Ｂ１、Ｂ２、及びＢ４を用いるマルチキャリア信
号が生成される。

【００８５】そして、その通信帯域として３帯域分を使
用したマルチキャリア信号により伝送可能である情報信
号のビットレートは１帯域分を送信する場合の３倍を得
ることができる。

【００８６】従って、マルチキャリア信号生成装置１０
は、マルチキャリア信号の変調方式を同一とするとき、
入力端子１１に供給される情報信号の伝送レートは１帯
域を使用する場合の３倍のレートとされ、直並列変換回
路１２のパラレル出力信号はシンボル時間当たり３倍の
データ量の並列データとしてキャリアマッピング回路１
３に供給される。

【００８７】そのキャリアマッピング回路１３では、３
通信帯域分のサブキャリアそれぞれに対してデジタル変
調を行うためのデータ割当が行われるとともに、ユーザ
Ａが使用しているために使用しない帯域Ｂ３のサブキャ
リアに対してはデータ割り当てを行わないようにする。

【００８８】そのようにして、ＩＦＦＴ１４における帯
域Ｂ３に対する端子へのサブキャリアの入力信号レベル
を全て０とすることにより、ＩＦＦＴ１４より得られ時
間ドメインの信号は前述の図５ｂ）に示したような通信
帯域Ｂ１、Ｂ２、及びＢ４の３帯域にのみサブキャリア
信号のスペクトラムを有するマルチキャリア送信信号と
して生成されることになる。

【００８９】そのマルチキャリア信号生成装置１０より
アンテナ１９を介して空間伝送路に供給されたマルチキ
ャリア信号はマルチキャリア信号復号装置２０により受
信されて復号されるが、次にそのマルチキャリア信号復
号装置２０による受信動作について述べる。

【００９０】前述のマルチキャリア信号復号装置２０に
おけるＦＦＴ２５は、前述の図３に示したＩＦＦＴに対
応する２５６の時間領域の入力端子を有し、又は２５６
の時間領域の信号を順に入力する直列信号入力端子を有
し、その端子に供給された信号のＦＦＴ演算を行なうこ
とにより２５６の周波数領域の出力信号を生成する２５
６ポイントのＦＦＴ演算を行う。

【００９１】通常の１チャンネルのＯＦＤＭ信号を受信
する復号装置は６４ポイントのＦＦＴを用いて実現でき
るが、この２５６ポイントのＦＦＴを有するマルチキャ
リア信号復号装置２０は同一シンボル期間の信号として
供給される４つのチャンネルのマルチキャリア信号を同
時に復調し、その復調したデータの復号を同時に行なう
ことができる。

【００９２】そして、４つの連続するチャンネルの内
の、任意のチャンネルの信号を受信することができるも
のであり、例えば前述の図５におけるｂ）として示した
信号の受信も可能である。

【００９３】図６に、その信号を受信するときの受信信
号周波数スペクトラムを例示する。同図において、横軸
は周波数軸であり、縦軸は受信信号のスペクトラムを示
している。

【００９４】その受信信号スペクトラムのうち、Ｂ１、
Ｂ２、及びＢ４の３つの帯域は同一シンボル時間で同期
状態にある受信信号を受信して得られるスペクトラムを
示しており、Ｂ３は同期状態にない信号であることを丸
い形状の信号として示してある。

【００９５】即ち、このようなスペクトラム分布のなさ
れる信号の復号は、アンテナ２１より得られた信号はダ
ウンコンバータ２２に供給されて中間周波数に変換さ
れ、変換された信号はＢＰＦ２３に供給されて復調に必
要な周波数帯域の信号成分が周波数選択されて得られ、
その得られた４通信帯域幅分の信号は図示しないＡ／Ｄ
変換器によりＡ／Ｄ変換された後に、ＦＦＴ２５に供給
されるようになされている。

【００９６】そして、そのＦＦＴ２５ではＢ１〜Ｂ４の
４つの帯域信号は時間領域の信号から周波数領域の信号
に変換されるが、シンボル時間等で同期関係にあるＢ
１、Ｂ２、及びＢ４の３帯域を使用するユーザＣのデー
タは復号されるが、Ｂ３の帯域にあるユーザＡのデータ
はユーザＣと非同期で通信しているため、その非同期で
あるＢ３の信号は不要な雑音信号成分としてＦＦＴ２５
により演算されて供給されることとなる。

【００９７】従って、ＦＦＴ２５からキャリアデマッピ
ング回路２６に供給された信号は、ユーザＣが通信に使
用している帯域Ｂ１、Ｂ２、及びＢ４の３帯域に相当す
る信号が選択されて、サブキャリアにマッピングされて
伝送された受信データはキャリアデマッピング回路２６
に供給される。

【００９８】そのキャリアデマッピング回路２６では、
供給されたデータよりデジタルデータはキャリアマッピ
ングに対応する方法で復号され、復号されて得られるデ
ータは並直列変換回路２７に供給され、そこではサブキ
ャリア毎に得られたパラレルデータがマルチキャリア信
号生成装置に対応する方法でシリアルデータに変換さ
れ、情報信号出力端子２９に供給される。

【００９９】このようにして、複数の帯域が用いられて
送信された信号は、その信号が同時に受信され、復号さ
れた信号が得られるが、そのときに用いられる複数の帯
域の割り当てに係るチャンネル割当情報は、例えば送信
信号の最初にチャンネル情報を伝送するようにし、そこ
でアサインされた複数のチャンネル情報を復号装置に伝
送するようにする。

【０１００】そのチャンネルアサイン情報は、変調され
たサブキャリアを伝送するに先立って伝送する同期信号
取得用プリアンブル信号、送信データの多値変調に係る
変調方式、ないしは符号化率などデータフレームの伝送
パラメータに関する情報などと共に複数チャンネルの割
当情報も伝送するようにする方法であっても良い。

【０１０１】さらには、それらの情報は使用する全ての
通信帯域で伝送する方法でもよく、または特定の周波数
帯域に、例えば一番周波数が低い位置に配置される帯域
を伝送パラメータ伝送用帯域として指定し、その帯域で
伝送パラメータを含めて伝送するようにしてもよい。

【０１０２】ところで、そのような伝送パラメータが用
いられて伝送される複数の通信帯域のマルチキャリア信
号を、次数の大きなＦＦＴ回路を用いて同時に復調する
ためには、１つの通信帯域内にサブキャリア同士に直交
性が保たれているのは勿論のこと、異なる通信帯域に存
在するサブキャリア同士の直交性も保たれている必要が
ある。

【０１０３】すなわち、直交変調回路１５で直交変調さ
れた、ないしはアップコンバータ１７により周波数変換
のされたそれぞれのサブキャリアの周波数をｆc＋ｋ×
ｆ0として表すとき、ｋは整数値でなければならない。
ここで、ｆｃは中間周波数ないしはキャリア周波数、ｆ
０は配列されるサブキャリアの周波数間隔であり、任意
のサブキャリア周波数は所定の整数値ｋが用いられて表
現されなければならないことを示している。

【０１０４】そして、マルチキャリア信号生成装置１０
は、直交変調回路１５において図示しない単一の中間周
波数発振器により発振された信号を用いて複数帯域分の
信号を同時に直交変調しており、またアップコンバータ
１７は図示しない単一の局部周波数発振器を用いて複数
帯域分のマルチキャリア信号を同時に周波数変換してい
る。

【０１０５】そのようにして、単一のＦＦＴ回路１４、
共通の中間周波数発振器、及び共通の局部周波数発振器
を用いて生成された複数帯域のマルチキャリア信号は上
記の直交周波数関係が保たれているので、マルチキャリ
ア信号復号装置２０は単一の局部周波数発振器、及び共
通の中間周波数発振器を用いて周波数の変換された複数
帯域のマルチキャリア信号を、ＦＦＴ回路２５を用いる
ことにより一括した復号動作として行うことができる。

【０１０６】そして、その復号動作を行なうためのガー
ドインターバル除去回路２４ａにおけるガードインター
バル期間の信号を除去するための信号処理、及びＦＦＴ
回路２５による復調処理を、複数の通信帯域のマルチキ
ャリア信号に対して一括した信号処理として行なうため
にも、複数の通信帯域の信号同士でシンボル時間位置が
同期した関係にある方が時間合わせのための遅延回路を
不要とすることができるので、ここに示したマルチキャ
リア信号生成装置１０は複数の通信帯域のシンボルを同
期させたマルチキャリア信号の生成を行っている。

【０１０７】また、従来の無線ＬＡＮ等における信号の
伝送では、キャリア周波数同期、伝送フレーム同期、ア
ップリンクとダウンリンクのパケット同期、その他各種
トレーニング用信号としての伝送フレーム及び伝送パケ
ットの伝送の先頭にプリアンブルと呼ばれる同期用信号
が挿入されており、この例に示すマルチキャリア信号生
成装置も同様のプリアンブル信号を用いてマルチキャリ
ア信号の伝送を行なうようにする。

【０１０８】図７に、複数の通信帯域で伝送されるそれ
ぞれのマルチキャリア信号の伝送フォーマットの実施例
を示す。同図において、それぞれの単位通信帯域Ｂ１、
Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４を用いて伝送されるそれぞれのサ
ブキャリアの伝送フォーマットが示されている。

【０１０９】そして、それぞれの単位通信帯域で伝送さ
れるマルチキャリア信号のそれぞれは、ガードインター
バルと有効シンボルにより構成される送受信シンボルが
複数存在する送受信パケットの先頭にプリアンブルが配
置されており、それらのプリアンブル信号、及び送受信
シンボル信号の全ては同期関係にある。

【０１１０】また、それらの送受信シンボルはアップリ
ンク、ないしダウンリンク用のバースト信号として送受
信パケットの中に存在しているが、その送受信パケット
の先頭には同期関係にあるプリアンブル信号が付加され
ている。

【０１１１】その付加されるプリアンブル信号はキャリ
ア周波数同期、伝送フレーム同期、アップリンクないし
はダウンリンクのパケット同期、及びその他各種調整の
ためのトレーニング用信号として用いられるために挿入
されているものである。

【０１１２】さらに、その挿入されるプリアンブル信号
は、例えば特定のサブキャリアに受信機に既知の信号を
割り当てて生成される送信波形パターンに係る情報をプ
リアンブル信号として挿入することにより、受信側では
予測可能な受信波形であるプリアンブル信号部分と、受
信されて得られるプリアンブル信号との相関を調べるこ
とにより、キャリア周波数の周波数制御、及び同期信号
の検出を行い、キャリア周波数同期、伝送フレーム同
期、及びアップリンクないしはダウンリンクのパケット
同期などを行うものである。

【０１１３】そして、複数の単位通信帯域で伝送される
信号を同一とされる時刻で復号するときは、それぞれの
単位通信帯域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、及びＢ４におけるプリ
アンブル期間は同期するように生成しているため、その
ようにして得られる各単位通信帯域のプリアンブル信号
を用いて各伝送チャンネルの同期関係の確認、及び遅延
時間の微調整を行なうことができる。

【０１１４】さらに、データパケットである送受信シン
ボルがバースト信号として存在する送受信パケットにお
いても、それぞれの単位通信帯域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、及
びＢ４の間で同期関係にある。

【０１１５】そして、例えば１つの単位通信帯域のみを
使用して送信及び受信を行なう場合においては、その単
位通信帯域を受信して得られる所定の時間間隔で得られ
るプリアンブル信号の時間軸上での相関を調べることに
よリ同期信号の検出は可能である。

【０１１６】さらにまた、複数の単位通信帯域を使用し
た受信信号の複数単位通信帯域を一括して復号する場合
では、受信信号は複数の単位通信帯域で得られる信号を
合成した信号として得るのが一般的であり、プリアンブ
ル信号部分についても、複数の単位通信帯域により得ら
れる信号を合成して得られる信号をプリアンブル受信信
号とするのが一般的である。

【０１１７】しかし、そのようにして複数のプリアンブ
ル信号を合成して１つのプリアンブル信号を得る場合
は、同一の送信装置により同期がなされて生成されたプ
リアンブル信号を得る場合ではプリアンブル信号の時間
精度を高めることができるなど好ましいが、前述の図６
に示したように隣接していない帯域を使用して伝送する
場合で、且つ他ユーザにより送信される帯域の信号が含
まれる場合には、プリアンブル期間に他ユーザの信号が
重畳されることとなり、その場合では複数帯域分の受信
信号の相関を取ることにより精度の高いリプリアンブル
信号の同期抽出はできない。

【０１１８】そこで、ここに示すマルチキャリア信号生
成装置１０では、同期のされたプリアンブル信号を複数
帯域の全てで伝送するようにしているため、複数のプリ
アンブル信号が復号されるときはそれらの信号を合成す
ることにより更に時間精度の高いプリアンブル情報を得
ることができる。

【０１１９】さらに、そのプリアンブル情報を、仮に１
つの単位通信帯域により得られるプリアンブル情報を用
いても従来と同様の時間精度を有する同期信号を得るこ
とができ、その同期信号を用いて他の単位通信帯域で伝
送されるマルチキャリア信号の復号ができるため、経済
的な複数の単位通信帯域で伝送されるマルチキャリア信
号の復号装置を構成することができる。

【０１２０】そして、その複数の単位通信帯域復号用マ
ルチキャリア信号復号装置は、１つの単位通信帯域で伝
送されるプリアンブル信号をＢＰＦ２３ａにより選択し
て得て、同期信号及びタイミング信号を得ることにより
復号動作を行う。

【０１２１】そのときのプリアンブル信号による同期信
号の生成は、複数の単位通信帯域のいずれか１つのプリ
アンブル信号を用いて同期用信号生成する方法、使用帯
域のすべてのプリアンブル信号より同期用信号を検出し
て適当なものを選択して用いる方法、あるいは他ユーザ
が使用する帯域成分を除去した複数の単位通信帯域より
復号した全てのプリアンブル信号を合成して得られる信
号を基に同期信号を生成する方法のいずれによってもよ
い。

【０１２２】以上複数の単位通信帯域が用いられて伝送
される複数の同期状態にあるプリアンブル信号を用いて
複数の単位通信帯域で同期状態が確保されて伝送される
マルチキャリア信号を復号する場合について述べた。

【０１２３】次に、その同期状態が確保されて伝送され
る複数のマルチキャリア信号の伝送と復号に係り、伝送
に使用可能な単位通信帯域の数、ないしは隣接される帯
域の使用状況に応じてその帯域の伝送特性を変化させ、
使用可能な単位通信帯域に応じてデジタル変調の多値
数、ないしはデジタル変調の符号化率を変えて伝送する
方法について述べる。

【０１２４】そのような異なるパラメータが設定されて
送受信パケットが伝送される場合においても、シンボル
期間が同一、即ちＩＦＦＴ１４とＦＦＴ２５の窓期間が
同一である限りは、単位通信帯域毎に異なる伝送レート
が設定されて伝送される場合であっても情報信号の復号
は可能である。

【０１２５】その通信パラメータの設定は、例えば伝送
されるサブキャリアのデジタル変調をＢＰＳＫ（bi-pha
se shift keying）、ＱＰＳＫ（quadrature phase shif
t keying）、１６ＱＡＭ（16-level Quadrature Amplit
ude Modulation）など変調の多値数により変化させる。

【０１２６】また、伝送するデータの誤り訂正を行うた
めに畳込み符号、ないしはリードソロモン符号などの誤
り訂正符号を付加して伝送する手段（Forward Error Co
rrection；ＦＥＣ）が用いられる場合などにおいて情報
信号の伝送レートを変化させる方法がある。

【０１２７】そして、このようなＦＥＣ回路を用いる場
合では、生成側では前述の図１に示した直並列変換回路
の前段にそのＦＥＣ回路を挿入し、また復号側では前述
の図２の並直列変換回路２７の後にＦＥＣ回路を挿入す
ることによりデータ伝送時に生じる誤りデータを訂正す
ることができる。

【０１２８】次に、そのような多値変調、及びＦＥＣ回
路を用いる場合の伝送パラメータ例について述べる。第
１のパラメータ例は、ＦＥＣの符号化率Ｒ＝３／４、各
サブキャリアをＱＰＳＫで変調し４つの周波数帯域を用
いてマルチメディアコンテンツを伝送速度７２Ｍｂｐｓ
で伝送する場合である。

【０１２９】その場合の一つの帯域に用いられるデータ
伝送用サブキャリア数を４８波、シンボル期間長を４μ
ｓ、キャリアのデジタル変調をＱＰＳＫとするとき、シ
ンボル期間においてキャリア１波当たり２ビットを伝送
でき、また符号化率Ｒは３／４であるので、仮に４帯域
全てを用いて伝送するときの合計伝送速度は、 ２ビット×４８波×１／（４×１０^-6秒）×（３／４）
×４＝７２Ｍｂｐｓ となる。

【０１３０】第２のパラメータ例は、この７２Ｍｂｐｓ
の情報信号を４帯域中の３帯域を用いて伝送するときの
パラメータであり、そのときのサブキャリアのデジタル
変調をキャリア当たり４ビット伝送のできる１６ＱＡ
Ｍ、符号化率Ｒは訂正能力を強化して１／２に設定する
とき、３帯域合計の伝送速度は、 ４ビット×４８波×１／（４×１０^-6秒）×（１／２）
×３＝７２Ｍｂｐｓ となる。

【０１３１】第２のパラメータ例では第１のパラメータ
例に比し変調をＱＰＳＫから１６ＱＡＭにしたため、必
要Ｃ／Ｎ（carrier to noise ratio）が高くなり符号誤
り率が増加すると考えられるため、符号化率を３／４か
ら１／２と小さくすることにより誤り信号の訂正能力を
高めてデータ符号誤りの増加を少なくし、３帯域で４帯
域と同じ７２Ｍｂｐｓを伝送するようにしたものであ
る。

【０１３２】そして、その３帯域を使用する場合のそれ
ぞれの帯域の位置は連続する３帯域であっても良く、ま
た前述の図５のｂ）に示したような３つの帯域の間に他
のユーザが使用中である帯域が存在する３帯域であって
もよい。

【０１３３】以上、３帯域と４帯域を用いて７２Ｍｂｐ
ｓの情報信号を伝送する場合のパラメータ例について示
したが、次に９６Ｍｂｐｓの情報信号を伝送する場合の
例について述べる。

【０１３４】第３のパラメータ例は、その９６Ｍｂｐｓ
のマルチメディアコンテンツの信号を４つの帯域を用
い、ＦＥＣの符号化率Ｒ＝１／２、また各サブキャリア
を１６ＱＡＭでデジタル変調して伝送する場合である。

【０１３５】この場合、４帯域を用いて伝送するときの
伝送レートは ４ビット×４８波×１／（４×１０^-6秒）×（１／２）
×４＝９６Ｍｂｐｓ となる。

【０１３６】第４のパラメータの例は、この９６Ｍｂｐ
ｓの情報信号を４帯域中で伝送用として使用可能な３帯
域を用いて行う場合であり、その場合のキャリアのデジ
タル変調を１６ＱＡＭ、符号化率Ｒを３／４とすると、
伝送速度は、 ４ビット×４８波×１／（４×１０^-6秒）×（３／４）
×３＝１０８Ｍｂｐｓ となる。

【０１３７】この第４の例では符号化率１／２を３／４
と高くしてあるため訂正能力が低下し最大伝送距離は小
さくなるため、１０８Ｍｂｐｓと９６Ｍｂｐｓとの差の
１２Ｍｂｐｓのデータは、例えばリードソロモンなどの
誤り訂正信号を付加して伝送するようにして伝送品質の
劣化を改善する。

【０１３８】第５のパラメータの例はこの９６Ｍｂｐｓ
の信号を使用可能な３帯域を用いて行う場合で、その場
合のキャリアのデジタル変調を１６ＱＡＭ、符号化率Ｒ
を２／３とすると、伝送速度は、 ４ビット×４８波×１／（４×１０^-6秒）×（２／３）
×３＝９６Ｍｂｐｓ となる。

【０１３９】この第５の例では、第３の例に比し符号化
率は１／２から２／３に変更されているが、３つの帯域
を用いて９６Ｍｂｐｓのコンテンツデータの伝送が可能
とされている。

【０１４０】以上、３ないしは４の帯域を用いてデジタ
ルデータをマルチキャリア信号により伝送する場合の５
つのパラメータ例について示した。以上の説明において
は、４帯域を用いた伝送速度を３帯域で伝送する場合に
は、変調の多値化及び符号化率を増加させるなどにより
使用帯域が少ないことによる伝送レートの低下を補う
が、その反面符号誤り率が劣化してしまい、最大伝送距
離が小さくなる。

【０１４１】そのような４帯域を使用することにより得
られる伝送速度を、３帯域を用いて伝送する場合には、
上記の符号誤り率の劣化を補償するため、単位帯域当り
の送信電力を高く設定する方法がある。

【０１４２】一般に、送信機に対する送信電力はアンテ
ナに供給される電力によりで規定されるが、マルチキャ
リア信号送信装置で単位帯域当りの出力電力が同一であ
る場合は、使用する帯域数を減らすことにより送信装置
より送信される出力電力は低下する。

【０１４３】そこで、最大出力電力規定を満足できる範
囲内であれば、送信する帯域数の減少した電力に対す
る、単位帯域当りの送信電力を高めることにより、受信
されるキャリア信号のＣ／Ｎを改善することができ、前
述の最大伝送距離の低下を改善することが可能となる。

【０１４４】以上、複数の単位通信帯域が用いられて情
報信号が伝送されるときの帯域の数、伝送ビットレー
ト、及び帯域数が少ないときに生じるデータ誤り率の改
善を送信電力を増加させて改善する方法について述べた
が、伝送レートを十分に確保した伝送が可能なときは送
信電力を低下させ、近隣に位置する送信及び受信装置間
ででの通信に妨害を与えないようにすることによリ、多
くの送信及び受信装置間で伝送レートの高い通信ができ
ることとなり、ここに述べたマルチキャリア信号生成装
置、及び復号装置の更なる普及に寄与することが可能と
なる。

【０１４５】そして、上述のマルチキャリア信号生成装
置、及び復号装置は４つの帯域分のマルチキャリア信号
を生成できるＩＦＦＴを用いて複数の通信チャンネルを
アサインして通信を行う場合の例について示したが、例
えば次数６４を８倍した５１２ポイントのＩＦＦＴを用
いて８つの帯域分のマルチキャリア信号を生成する方
法、更には１６倍の１０２４ポイントのＩＦＦＴを用い
て１６の帯域分のマルチキャリア信号を生成する方法な
ど、この手法を拡大することができる。

【０１４６】そのような多くの帯域を用いる送信及び受
信装置では、倍数を多くした分に応じてＩＦＦＴの演算
速度を高速にする必要があるが、多くの帯域で通信を行
なう場合では、例えば１６チャンネルの中の、任意の空
きチャンネルの３つを用いて通信を行なうことができる
などように、多数の送信及び受信装置で使用できるチャ
ンネルの設定が容易になる。

【０１４７】そして、そのようにしてなされる離れた帯
域で送信された複数のＯＦＤＭ信号の受信は、生成装置
と同様に８倍、あるいは１６倍等の次数のＦＦＴを用い
た復号装置により行うことができるものである。

【０１４８】以上詳述したように、ここに示した実施例
によれば、単位通信帯域幅の複数倍に相当する通信帯域
に送信する信号の生成処理および復号処理を行うマルチ
キャリア信号生成装置、及び復号装置であるので、１つ
の単位通信帯域を使用した中速度の通信から複数の単位
通信帯域幅を使用する高速な通信までの伝送速度に対応
できるマルチメディア通信が可能となる。

【０１４９】そして、多数の個別のユーザ（送信局）が
基地局あるいは制御局なしで個々にキャリアセンス等の
ルールの下に共存して使用する環境において、仮に空き
チャンネルとなっている単位通信帯域が連続していない
場合であっても複数の単位通信帯域を用いて高速な通信
を行なうことが出来、また空きチャンネルの単位通信帯
域が連続していない場合であってもその空きチャンネル
を使用した通信ができるので、チャンネル利用率を高く
できる。

【０１５０】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、複数のサ
ブキャリアにより構成されるマルチキャリア信号を用い
て通信を行うための複数の通信帯域で、複数のマルチキ
ャリア信号を同一とされる時刻に伝送するためのマルチ
キャリア信号の生成を行なうに際し、マルチキャリア信
号の復号に用いる同期信号を生成するためのプリアンブ
ル信号を複数のマルチキャリア信号でお互いに同期した
信号として生成するようにしているので、マルチキャリ
ア信号生成のための信号処理を簡易化した広範囲な伝送
速度に柔軟に対応でき、チャンネル利用率、及び周波数
利用効率の高い、高速、大容量な情報信号を伝送するた
めのマルチキャリア信号の生成方法を提供することがで
きる効果がある。

【０１５１】また、請求項２記載の発明によれば、複数
のサブキャリアにより構成されるマルチキャリア信号を
用いて通信を行うための単位通信帯域が複数帯域配列さ
れる通信帯域に、選択可能な数のマルチキャリア信号を
生成してそれぞれの単位通信帯域に同一とされる時刻で
伝送するマルチキャリア信号の生成を、単位通信帯域の
数が大きいほど単位通信帯域に放射される空中線電力を
小さな電力とするようにして行なっているので、マルチ
キャリア信号生成のための信号処理を簡易化した広範囲
な伝送速度に柔軟に対応でき、チャンネル利用率、及び
周波数利用効率の高い、高速、大容量な情報信号を伝送
するためのマルチキャリア信号の生成方法を提供するこ
とができる効果がある。

【０１５２】また、請求項３記載の発明によれば、複数
のサブキャリアにより構成されるマルチキャリア信号を
用いて通信を行うための単位通信帯域が複数帯域配列さ
れる通信帯域に、マルチキャリア信号の復号に用いる同
期信号を生成するためのプリアンブル信号をお互いに同
一時刻のマルチキャリア信号として伝送し、その伝送さ
れたマルチキャリア信号を復号する復号方法を、複数の
通信帯域で伝送される複数のマルチキャリア信号のう
ち、少なくとも１つの通信帯域でマルチキャリア信号が
変調されて伝送されるプリアンブル信号を復調して得ら
れたプリアンブル信号を基に同期信号を生成して複数の
マルチキャリア信号を復号するようにしているので、マ
ルチキャリア信号復号のための信号処理を簡易化した広
範囲な伝送速度に柔軟に対応でき、チャンネル利用率、
及び周波数利用効率の高い、高速、大容量な情報信号を
伝送するためのマルチキャリア信号の復号方法を提供す
ることができる効果がある。

【０１５３】請求項４記載の発明によれば、複数のサブ
キャリアにより構成されるマルチキャリア信号を用いて
通信を行うための単位通信帯域が複数帯域配列される通
信帯域に、マルチキャリア信号の復号に用いる同期信号
を生成するためのプリアンブル信号が、複数のマルチキ
ャリア信号でお互いに同期した信号として伝送される複
数のマルチキャリア信号を復号するためのマルチキャリ
ア信号の復号を、複数の通信帯域で伝送される複数のマ
ルチキャリア信号を共通の周波数変換用局部発振周波数
を用いて複数のマルチキャリア信号として、ないしは複
数の帯域の信号として構成される中間周波数帯域の信号
として生成して、同一とされる時刻で復号するようにし
ているので、マルチキャリア信号復号のための信号処理
を簡易化した広範囲な伝送速度に柔軟に対応でき、チャ
ンネル利用率、及び周波数利用効率の高い、高速、大容
量な情報信号を伝送するためのマルチキャリア信号の復
号方法を提供することができる効果がある。

【０１５４】請求項５記載の発明によれば、複数のサブ
キャリアにより構成されるマルチキャリア信号を用いて
通信を行うための複数の通信帯域で、複数のマルチキャ
リア信号を同一とされる時刻に伝送するためのマルチキ
ャリア信号の生成を行なうに際し、マルチキャリア信号
の復号に用いる同期信号を生成するためのプリアンブル
信号を複数のマルチキャリア信号でお互いに同期した信
号として生成するようにしているので、マルチキャリア
信号生成のための信号処理を簡易化した広範囲な伝送速
度に柔軟に対応でき、チャンネル利用率、及び周波数利
用効率の高い、高速、大容量な情報信号を伝送するため
のマルチキャリア信号生成装置の構成を提供することが
できる効果がある。

【０１５５】請求項６記載の発明によれば、複数のサブ
キャリアにより構成されるマルチキャリア信号を用いて
通信を行うための単位通信帯域が複数帯域配列される通
信帯域に、マルチキャリア信号の復号に用いる同期信号
を生成するためのプリアンブル信号をお互いに同一時刻
のマルチキャリア信号として伝送し、その伝送されたマ
ルチキャリア信号を復号する復号装置を、複数の通信帯
域で伝送される複数のマルチキャリア信号のうち、少な
くとも１つの通信帯域でマルチキャリア信号が変調され
て伝送されるプリアンブル信号を復調して得られたプリ
アンブル信号を基に同期信号を生成して複数のマルチキ
ャリア信号を復号するようにしているので、マルチキャ
リア信号復号のための信号処理を簡易化した広範囲な伝
送速度に柔軟に対応でき、チャンネル利用率、及び周波
数利用効率の高い、高速、大容量な情報信号を伝送する
ためのマルチキャリア信号復号装置の構成を提供するこ
とができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るマルチキャリア信号生成
装置の概略ブロック図である。

【図２】本発明の実施例に係るマルチキャリア信号復号
装置の概略ブロック図である。

【図３】本発明の実施例に係る４系統の６４ポイントＩ
ＦＦＴ演算を行う２５６ポイントＩＦＦＴ演算器であ
る。

【図４】本発明の実施例に係る通信帯域と、配置される
サブキャリア周波数の位置を示した図である。

【図５】本発明の実施例に係る空きチャンネル帯域利用
により行う通信の状態を示す図である。

【図６】本発明の実施例に係る複数の帯域を用いて通信
を行うときの受信信号周波数スペクトラムを示す図であ
る。

【図７】本発明の実施例に係る４っつの帯域で伝送され
る信号ブロックの配置を示す図である。

【図８】従来の無線アクセスシステムで用いられるチャ
ンネル配置を示す図である。

【図９】従来の５ＧＨｚ帯無線アクセスシステムにおけ
る１チャンネル分のサブキャリア周波数の配置を示す図
である。

【図１０】従来の無線アクセスシステム生成装置の構成
を示す図である。

【図１１】従来の無線アクセスシステムにおける６４ポ
イントＩＦＦＴの端子と供給信号の関係を示す図であ
る。

【図１２】従来のＯＦＤＭ信号復号装置の構成を示す図
である。

【符号の説明】

１０、１０ａ マルチキャリア信号生成装置 １１ 情報信号入力端子 １２ 直並列変換回路 １３、１３ａ キャリアマッピング回路 １４、１４ａ ＩＦＦＴ回路 １４ｂ ガードインターバル付加回路 １５ 直交変調回路 １６ ＢＰＦ １７ アップコンバータ １９ アンテナ ２０、２０ａ マルチキャリア信号復号装置 ２１ アンテナ ２２ ダウンコンバータ ２３、２３ａ ＢＰＦ ２３ｂ 同期信号生成回路 ２３ｃ タイミング信号生成回路 ２４ 直交復調回路 ２４ａ ガードインターバル除去回路 ２５、２５ａ ＦＦＴ回路 ２６、２６ａ キャリアデマッピング回路 ２７ 並直列変換回路 ２９ 情報信号出力端子

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の自然
   数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配列さ
   れるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ以下
   の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それぞれ
   の前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送するよ
   うになし、前記Ｌ個のマルチキャリア信号を同時に生成
   するためのマルチキャリア信号の生成方法であって、 前記マルチキャリア信号の復号に用いる同期信号を生成
   するためのプリアンブル信号を、前記Ｌ個のマルチキャ
   リア信号のそれぞれでお互いに同期した信号として生成
   するようになすことを特徴とするマルチキャリア信号の
   生成方法。
2. 【請求項２】通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の自然
   数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配列さ
   れるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ以下
   の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それぞれ
   の前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送するよ
   うになし、前記Ｌ個のマルチキャリア信号を同時に生成
   するためのマルチキャリア信号の生成方法であって、 前記Ｌ個のマルチキャリア信号のそれぞれは、Ｌの値が
   大きい数であるほど前記Ｌ個の単位通信帯域のそれぞれ
   に放射される空中線電力をより小さな電力とした前記Ｌ
   個のマルチキャリア信号を生成することを特徴とするマ
   ルチキャリア信号の生成方法。
3. 【請求項３】通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の自然
   数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配列さ
   れるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ以下
   の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それぞれ
   の前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送するよ
   うになし、且つ前記マルチキャリア信号の復号に用いる
   同期信号を生成するためのプリアンブル信号が、前記Ｌ
   個のマルチキャリア信号のそれぞれでお互いに同期した
   信号として生成され、その生成されて伝送される前記Ｌ
   個のマルチキャリア信号を復号するためのマルチキャリ
   ア信号の復号方法であって、 前記Ｌ個の通信帯域で伝送される前記Ｌ個のマルチキャ
   リア信号のうち、少なくとも１つの通信帯域で伝送され
   る前記マルチキャリア信号を得て前記プリアンブル信号
   を復調し、その復調されたプリアンブル信号を基に前記
   同期信号を生成し、その生成された同期信号を用いて前
   記Ｌ個のマルチキャリア信号の復号を行なうことを特徴
   とするマルチキャリア信号の復号方法。
4. 【請求項４】通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の自然
   数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配列さ
   れるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ以下
   の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それぞれ
   の前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送するよ
   うになし、且つ前記マルチキャリア信号の復号に用いる
   同期信号を生成するためのプリアンブル信号が、前記Ｌ
   個のマルチキャリア信号のそれぞれでお互いに同期した
   信号として生成され、その生成されて伝送される前記Ｌ
   個のマルチキャリア信号を復号するためのマルチキャリ
   ア信号の復号方法であって、 前記Ｌ個の通信帯域で伝送される前記Ｌ個のマルチキャ
   リア信号を共通の周波数変換用局部発振周波数を用い
   て、少なくともＬ個の帯域の信号として構成される中間
   周波数帯域の信号として生成し、それらの生成された中
   間周波数帯域の信号を同一とされる時刻で復号すること
   によリ前記Ｌ個の単位通信帯域で伝送される前記Ｌ個の
   マルチキャリア信号を復号することを特徴とするマルチ
   キャリア信号の復号方法。
5. 【請求項５】通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の自然
   数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配列さ
   れるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ以下
   の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それぞれ
   の前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送するよ
   うになし、前記Ｌ個のマルチキャリア信号を同時に生成
   するためのマルチキャリア信号生成装置であって、 前記マルチキャリア信号の復号に用いる同期信号を生成
   するためのプリアンブル信号を、前記Ｌ個のマルチキャ
   リア信号のそれぞれでお互いに同期した信号として生成
   することを特徴とするマルチキャリア信号生成装置。
6. 【請求項６】通信を行うためのＭ（Ｍは２以上の自然
   数）個の単位通信帯域が隣接して配列され、その配列さ
   れるＭ個の単位通信帯域のうちのＬ（Ｌは２以上Ｍ以下
   の自然数）個の単位通信帯域を用いると共に、それぞれ
   の前記単位通信帯域でマルチキャリア信号を伝送するよ
   うになし、且つ前記マルチキャリア信号の復号に用いる
   同期信号を生成するためのプリアンブル信号が、前記Ｌ
   個のマルチキャリア信号のそれぞれでお互いに同期した
   信号として生成され、その生成されて伝送される前記Ｌ
   個のマルチキャリア信号を復号するためのマルチキャリ
   ア信号復号装置であって、 前記Ｌ個の通信帯域で伝送される前記Ｌ個のマルチキャ
   リア信号のうち、少なくとも１つの通信帯域で伝送され
   る前記マルチキャリア信号を得て前記プリアンブル信号
   を復調し、その復調されたプリアンブル信号を基に前記
   同期信号を生成し、その生成された同期信号を用いて前
   記Ｌ個のマルチキャリア信号の復号を行なうことを特徴
   とするマルチキャリア信号復号装置。