JP2004165853A - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】送受信局間のフェージング変動速度に応じて、各送受信局間における通信のスループットを向上させる。
【解決手段】アンテナ９及び受信ＲＦ部１によって、相手側無線通信装置から送信された信号を受信し、伝送路時間変動検出部３が、この受信信号を用いて伝送路応答の時間変動量を検出し、パイロット信号挿入間隔決定部４が、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号（パイロット信号）の挿入間隔を決定する。そして、この挿入間隔に基づいて、送信部５が、送信すべき情報信号内にパイロット信号を挿入して、パイロット信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信することにより、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された、当該伝送路における最適なパイロット信号の挿入間隔に基づいて、情報信号の送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【選択図】 図１
【解決手段】アンテナ９及び受信ＲＦ部１によって、相手側無線通信装置から送信された信号を受信し、伝送路時間変動検出部３が、この受信信号を用いて伝送路応答の時間変動量を検出し、パイロット信号挿入間隔決定部４が、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号（パイロット信号）の挿入間隔を決定する。そして、この挿入間隔に基づいて、送信部５が、送信すべき情報信号内にパイロット信号を挿入して、パイロット信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信することにより、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された、当該伝送路における最適なパイロット信号の挿入間隔に基づいて、情報信号の送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送データ内に既知参照信号（パイロットシンボル）を挿入し、この既知参照信号に基づいて振幅・位相変動補償を行う通信方式を用いる無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や陸上移動通信などのデジタル移動無線通信システムにおいて、伝送速度を向上するために１６ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：直交振幅変調）や６４ＱＡＭなどの同期検波を必要とする多値直交振幅変調方式が適用されている。送受信局の移動や周辺環境の移動を伴うデジタル移動無線通信では、受信信号の振幅及び位相が変動するフェージングにより特性が大きく劣化する。したがって、ＱＡＭを移動無線通信に適用するためには、フェージングによる受信信号の振幅・位相変動の効果的な保証方式が必要である。
【０００３】
このため、移動無線通信においては、送信側で情報シンボルの間に周期的に既知参照信号（パイロットシンボル、パイロット信号とも呼ばれる）を挿入し、受信側では複素ベースバンドにおいて、送信側から受信したパイロットシンボルを基準として、振幅・位相変動補償を行う方式が採用されている。このような従来の通信方式は、例えば、下記の非特許文献１などに記載されている。
【０００４】
特に、既存の無線ＬＡＮシステム、陸上移動通信システム及びデジタル地上波放送システムでは、フェージングによる振幅・位相変動を推定し補償するため、送信時にデータシンボル列に周期的に既知のパイロットシンボルを挿入したり、送信するデータシンボル列の先頭に既知のパイロットシンボルを挿入したりすることが行われている。受信側では、周期的あるいは先頭に挿入されたパイロットシンボルを用いて、フェージングによる受信信号の振幅・位相変動を推定し補償する方式が用いられている。
【０００５】
これらの既存の移動通信システムのパイロットシンボル挿入間隔は、それぞれのシステムが対象とするフェージング時間変動速度の最大値に固定的に定められている。すなわち、それぞれのシステムにおいて、最もフェージングの時間変動の速い受信局を設定し、その設定された受信局でも通信が可能となるようパイロットシンボル挿入間隔が固定的に定められている。
【０００６】
また、下記の特許文献１には、既知参照信号を用いてドップラ周波数を検出し、検出されたドップラ周波数と既知参照信号の受信品質とをフェージング環境下における情報信号の受信品質を推定し、この受信品質に適した変調方式を採用できるようにする技術が開示されている。また、下記の特許文献２には、送信するＯＦＤＭ信号のガードインターバルの長さに依存して、パイロット信号配置パターンを切り換え、ガードインターバルの短い場合には、パイロット信号の挿入数を少なくし、ガードインターバルの長い場合には、パイロット信号の挿入数を多くするパイロット信号配置パターンを採用できるようにする技術が開示されている。また、下記の特許文献３には、パイロットシンボルの挿入間隔や挿入個数を伝送路の状況に応じて適応的に変えて、伝送効率を向上させるという思想が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−４４１６８号公報
【特許文献２】
特開平１１−２８４５９７号公報（段落００１４、００３３、００３４）
【特許文献３】
特開２００１−３３９３６３号公報（段落００１９、００６３、００６４）
【非特許文献１】
笹岡秀一編著、“移動通信”第５章、オーム社出版局、平成１０年５月２５日 第１版第１刷発行
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術による通信方式を用いた無線ＬＡＮや陸上移動通信などの各システムでは、パイロットシンボル挿入間隔は固定的に定められている。すなわち、パイロットシンボル挿入間隔は、送信側と受信側との間の伝送路環境によらず常に一定なので、例えば、高速移動を対象としたシステムでは、高速移動している受信局も、静止している受信局も、同一のパイロットシンボル挿入間隔でパイロットシンボルを受信することになる。一方、パイロットシンボル自体は、ユーザデータには含まれないため、パイロットシンボルを挿入する数が増加するほど、データの伝送効率は低下する。
【０００９】
このように、フェージング時間変動の最大速度の環境に合わせてパイロットシンボル挿入間隔が設定されているため、例えば、静止している受信局やゆっくりと移動している受信局など、パイロットシンボル挿入間隔を広くすることができる受信局（すなわち、パイロットシンボルを受信する周期をもっと長くすることができる受信局）に対しても、最大変動速度に合わせた周期でパイロットシンボルが挿入され送信されてしまう。したがって、従来のシステムでは、特に、静止している受信局やゆっくりと移動している受信局などへのデータの伝送効率が悪いという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２や特許文献３には、パイロット信号の挿入間隔を可変にする技術が開示されているが、具体的にどのように伝送路（チャネル）の状況を検出するかに関しては明確な記載がないため、これらの特許文献２や特許文献３を参照しても、伝送路の状況を精度良く検出することは難しく、発明の実現性が極めて乏しいものとなっている。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑み、送受信局間のフェージング変動速度に応じて、各送受信局間における通信のスループットを向上させる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の無線通信装置は、相手側通信端末装置との無線通信を行うことが可能な無線通信装置であって、相手側無線通信装置から送信された信号を受信する受信手段と、受信手段によって受信した信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する伝送路時間変動検出手段と、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号の挿入間隔を決定する既知参照信号挿入間隔決定手段とを有している。
この構成により、伝送路応答の時間変動量の検出結果によって、既知参照信号の挿入間隔を確実に決定することが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを有している。
この構成により、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号を分割する情報信号分割手段と、情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号に、既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを有している。
この構成により、例えば、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：メディア・アクセス・コントロール）層で分割された情報信号に対して、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ、ＰＨＹとも呼ばれる）で伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００１５】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信すべき情報信号を分割する情報信号分割手段と、情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理手段と、情報信号処理手段によって処理された分割後の情報信号を結合する情報信号結合手段と、参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、情報信号処理手段によって結合された情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを有している。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号が再結合された信号に対して、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、物理層で伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となるとともに、分割されたパケットとして送信する場合に生じるパケット間の無信号区間を削減し、さらに、通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、情報信号分割手段における情報信号の分割長を決定する分割長決定手段を有し、分割長決定手段が、伝送路応答の時間変動量を用いて、情報信号の分割長を決定するよう構成されている。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層において行われるＭＡＣ分割の際の分割長も、伝送路応答の時間変動量に依存させることが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信すべき情報信号を分割する第１情報信号分割手段と、第１情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理手段と、情報信号処理手段によって処理された分割後の情報信号を結合する情報信号結合手段と、既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、情報信号結合手段によって結合された情報信号を分割する第２情報信号分割手段と、第２情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号に、既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを有している。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号が再結合された信号を、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、所望の分割長となるよう分割し、物理層でパイロット信号の挿入を行うことにより、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、第１情報信号分割手段における情報信号の分割長を決定する分割長決定手段を有し、分割長決定手段が、伝送路応答の時間変動量を用いて、情報信号の分割長を決定するよう構成されている。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層において行われるＭＡＣ分割の際の分割長も、伝送路応答の時間変動量に依存させることが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔を相手側無線通信装置に通知するため、既知参照信号の挿入間隔を送信する送信手段を有している。
この構成により、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔を、他の無線通信装置に対して通知することが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、伝送路時間変動検出手段が、伝送路応答の時間変動量を検出するよう構成されている。
この構成により、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、精度の高い伝送路応答の時間変動量の検出を行うことが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号を用いて、伝送路時間変動検出手段が、伝送路応答の時間変動量を検出するよう構成されている。
この構成により、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号による伝送路応答の時間変動量の計算を行うことによって、伝送路応答の時間変動量の検出を行うことが可能となる。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明の無線通信方法は、相手側通信端末装置との無線通信を行うことが可能な無線通信装置における無線通信方法であって、相手側無線通信装置から送信された信号を受信する受信ステップと、受信ステップで受信した信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する伝送路時間変動検出ステップと、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号の挿入間隔を決定する既知参照信号挿入間隔決定ステップとを有している。
これにより、伝送路応答の時間変動量の検出結果によって、既知参照信号の挿入間隔を確実に決定することが可能となる。
【００２３】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定した既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを有している。
これにより、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定した既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号を分割する情報信号分割ステップと、情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号に、既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを有している。
これにより、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号に対して、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、物理層で伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００２５】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信すべき情報信号を分割する情報信号分割ステップと、情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理ステップと、情報信号処理ステップで処理した分割後の情報信号を結合する情報信号結合ステップと、参照信号挿入間隔決定ステップで決定した既知参照信号の挿入間隔に基づいて、情報信号処理ステップで結合した情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを有している。
これにより、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号が再結合された信号に対して、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、物理層で伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となるとともに、分割されたパケットとして送信する場合に生じるパケット間の無信号区間を削減し、さらに、通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、伝送路応答の時間変動量を用いて、情報信号分割ステップにおける情報信号の分割長を決定する分割長決定ステップを有している。
これにより、例えば、ＭＡＣ層において行われるＭＡＣ分割の際の分割長も、伝送路応答の時間変動量に依存させることが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信すべき情報信号を分割する第１情報信号分割ステップと、第１情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理ステップと、情報信号処理ステップで処理した分割後の情報信号を結合する情報信号結合ステップと、既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、情報信号結合ステップで結合した情報信号を分割する第２情報信号分割ステップと、第２情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号に、既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを有している。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号が再結合された信号を、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、所望の分割長となるよう分割し、物理層でパイロット信号の挿入を行うことにより、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、伝送路応答の時間変動量を用いて、第１情報信号分割ステップにおける情報信号の分割長を決定する分割長決定ステップを有している。
これにより、例えば、ＭＡＣ層において行われるＭＡＣ分割の際の分割長も、伝送路応答の時間変動量に依存させることが可能となる。
【００２９】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、参照信号挿入間隔決定ステップで決定した既知参照信号の挿入間隔を相手側無線通信装置に通知するため、既知参照信号の挿入間隔を送信する送信ステップを有している。
これにより、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔を、他の無線通信装置に対して通知することが可能となる。
【００３０】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、伝送路時間変動検出ステップで、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する。
これにより、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、精度の高い伝送路応答の時間変動量の検出を行うことが可能となる。
【００３１】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、伝送路時間変動検出ステップで、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する。
これにより、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号による伝送路応答の時間変動量の計算を行うことによって、伝送路応答の時間変動量の検出を行うことが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１〜第７の実施の形態について説明する。
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図１に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。
【００３４】
受信ＲＦ部１は、アンテナ９によって伝送路から受信した無線信号を物理層で処理可能な信号に変換し、変換後の信号を復調部２及び伝送路時間変動検出部３に供給する。復調部２は、受信ＲＦ部１から供給された信号の復調処理を行い、復調後の信号を受信データとして上位レイヤに出力する。
【００３５】
一方、伝送路時間変動検出部３は、受信ＲＦ部１から供給された信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する。伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果は、パイロット信号挿入間隔決定部４に供給され、パイロット信号挿入間隔決定部４は、受信及び解析を行った受信信号の送信元である相手側無線通信装置との通信の伝送路において最適なパイロット信号（既知参照信号、パイロットシンボルとも呼ばれる）の挿入間隔を決定する。なお、パイロット信号の挿入間隔の決定を、パイロット信号間に含まれるデータ長やフレーム間の間隔の決定と言い換えることも可能である。
【００３６】
伝送路応答の時間変動量は、受信信号内に含まれる２つ以上の同一の既知参照信号（パイロット信号）を参照することによって検出可能である。例えば、連続する複数個の既知シンボル（パイロット信号）を利用する無線通信システムなどでは、伝送信号内にパイロット信号が連続して挿入されており、この連続したパイロット信号から伝送路応答の時間変動量を検出することが可能である。また、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交周波数分割多重）では、パイロット信号内に同一波形の信号が繰り返し用いられており、この同一波形の信号を参照することによって、伝送路応答の時間変動量を検出することが可能である。
【００３７】
なお、複数（３つ以上）の同一信号の平均を用いたり、伝送応答の時間変動量を複数検出し、この複数の検出結果の平均を用いたりすることによって、検出精度を高めることが可能となる。
【００３８】
ここで、伝送路時間変動検出部３で検出する伝送路応答の時間変動量（単位時間当たりの伝送路応答の変化量）に関して、詳細に説明する。時刻ｔに送信局から受信局へ信号を送信したときの受信信号ｒ（ｔ）は、送信信号をｓ（ｔ）とすると、
【数１】
のように書き表すことができる。ここで、Ａｌ（ｔ）及びθｌ（ｔ）は、それぞれ時刻ｔでの伝送路の振幅応答及び位相応答であり、ｌは送信局から受信局に到達する経路の数（ここでは経路数Ｌ）である。
【００３９】
送信局、受信局が移動せず、これらの設置されている環境が時間的に変化しない場合（例えば、経路上に障害物が発生しないなどの環境に設置されている場合）、Ａｌ（ｔ）及びθｌ（ｔ）は一定となるため、伝送路特性は時間変動しない。しかしながら、送信局、受信局、周囲の環境（反射物、遮断物）のいずれか１つ又は複数の空間的な位置が時刻によって変わる場合、送信局から受信局に到来する信号の経路、距離がそれらの時間変化に応じて変化するため、Ａｌ（ｔ）及びθｌ（ｔ）は時間的に変化することになる。
【００４０】
図１３は、本発明に係る受信局が移動するときの経路変化の一例を示す模式図であり、図１４は、図１３の受信局の移動に伴って、受信局が受信した基準信号Ｓの時間変化の様子を示す模式図である。図１４に示すように、受信局が受信する基準信号Ｓは、受信局の移動に伴って大きく変化する。
【００４１】
なお、時刻ｔ０に送信局から送信された信号ｓ（ｔ０）が、複数の経路を通り、受信局に到達する時間にずれ（遅延）が生じる場合には、Ａｌ（ｔ）及びθｌ（ｔ）は、時間ｔだけでなく周波数ｆにも依存するパラメータＡｌ（ｔ，ｆ）及びθｌ（ｔ，ｆ）となるが、本明細書では、周波数ｆの影響に関しては無視することにする。
【００４２】
伝送路応答の時間変動量とは、単位時間当たりに変化する伝送路応答の変化量であり、下記の（１）〜（５）のうちのいずれか１つ又は複数の組み合わせであり、伝送路時間変動検出部３は、これらの変化量の算出を行い、その算出結果を出力する。
（１）伝送路応答の振幅の変化量・・・ｄｒ／ｄｔ
（２）伝送路応答の位相の変化量・・・ｄθ／ｄｔ
（３）伝送路応答のＩ−ｃｈの変化量・・・ｄｉ／ｄｔ
（４）伝送路応答のＱ−ｃｈの変化量・・・ｄｑ／ｄｔ
（５）ドップラ周波数・・・ｆＤ
なお、（１）、（２）は局座標系（ｒ，θ）、（３）、（４）は直交座標系（ｉ，ｑ）で扱っている。
【００４３】
次に、伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明する。図１５は、本発明に係る伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明するためのものであり、時刻及びその時刻での伝送路応答パラメータを示す図である。また、図１６は、本発明に係る伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明するためのものであり、時刻と伝送路応答を表すパラメータとの関係を示す図である。
【００４４】
図１５に示すように、受信局側での基準信号点がＡ→Ｂ→Ｃと遷移した場合、伝送路応答の振幅、位相、Ｉ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈの時間変化は、例えば、図１６に示すようになる。このとき、（１）伝送路応答の振幅の変化量ｄｒ／ｄｔ＝（ｒｎ−ｒｎ−１）／（ｔｎ−ｔｎ−１）、（２）伝送路応答の位相の変化量ｄθ／ｄｔ＝（θｎ−θｎ−１）／（ｔｎ−ｔｎ−１）、（３）伝送路応答のＩ−ｃｈの変化量ｄｉ／ｄｔ＝（ｉｎ−ｉｎ−１）／（ｔｎ−ｔｎ−１）、（４）伝送路応答のＱ−ｃｈの変化量ｄｑ／ｄｔ＝（ｑｎ−ｑｎ−１）／（ｔｎ−ｔｎ−１）によって求めることができる。なお、ここでの算出例では、単純に２つの時刻間（ｔｎとｔｎ−１との間）の変化量を求めるものであるが、もっと多くの時刻で得られた値の平均化を行ったり、重み付け平均などの処理を行ったりすることも可能である。また、Ｉ成分とＱ成分の変化量の平均化や、最も変化の大きなパラメータを最終結果とみなすことも可能である。
【００４５】
上記のようにして伝送路時間変動量検出部３で検出された検出結果（伝送路応答の時間変動量）を受けて、パイロット信号挿入間隔決定部４は、パイロット信号の挿入間隔を決定する。このとき、最も単純なパイロット間隔の決定方法は、伝送路応答の時間変化量が所定の閾値より大きいか小さいかを判定し、伝送路応答の時間変化量が所定の閾値より大きい場合には、パイロット信号の挿入間隔を密にし、伝送路応答の時間変化量が所定の閾値より小さい場合には、パイロット信号の挿入間隔を疎にする方法である。また、例えば、当該検出結果と当該挿入間隔との対応を示す所定の対応表を参照して、伝送応答の時間変動量からパイロット信号の挿入間隔を決定することが可能である。
【００４６】
また、パイロット信号の挿入間隔（変調方式との組み合わせ）また、適用する変調方式によって、伝送路の時間変動に対する耐性が異なるため、伝送路時間変動検出部３で得られた値が同じであっても、そのときに適用している変調方式に応じて、パイロット信号の挿入間隔の変え方を変化させることが効果的である。例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：２相位相変調）やＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相変調）などの位相変調方式では、情報は位相方向にのみ含まれており、振幅方向には含まれていない。したがって、振幅方向の時間変動が大きくても、単位時間当たりの位相変化量が小さい場合には、パイロット信号の挿入間隔を大きくすることが可能となる。
【００４７】
一方、１６ＱＡＭなどの直交振幅変調方式では、振幅方向にも情報が含まれるため、振幅・位相の両方の変化量に応じてパイロット信号の挿入間隔を決定する必要がある。また、ＱＡＭの場合は、Ｉ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈの振幅方向に情報を乗せているため、極座標系（ｒ，θ）での時間変化量を求めるより、直交座標系（Ｉ，ｑ）での時間変化量を算出したほうが利用しやすい。また、同じＱＡＭ変調方式であっても、１６値ＱＡＭと６４値ＱＡＭでは、同じ時間変動量の場合、６４値ＱＡＭのほうが、変動に対して受信特性が劣化するので、１６値ＱＡＭに比べてパイロット信号の挿入間隔を小さくする必要がある。
【００４８】
このようにして、パイロット信号挿入間隔決定部４で決定されたパイロット信号の挿入間隔は、送信部５に供給され、送信部５は、そのパイロット信号の挿入間隔に従って送信データにパイロット信号を挿入する処理、及び、その他の送信処理を行う。送信ＲＦ部６は、送信部５で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００４９】
以上のように、本発明の第１の実施の形態によれば、図１に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして、伝送路応答の時間変動量を検出し、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、送信すべきデータ内にパイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。すなわち、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に応じて、パイロット信号の挿入を行うことが可能となる。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図２に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割部１１及びＰＨＹ送信部１２を有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第２の実施の形態は、第１の実施の形態における送信部５の詳細な構成を説明するものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信ＲＦ部６は、第１の実施の形態と同一である。
【００５１】
また、図３は、本発明の第２の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図３（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図３（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図３（Ｃ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００５２】
送信部５は、ＭＡＣ分割部１１及びＰＨＹ送信部１２を有しており、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔は、ＭＡＣ分割部１１に供給されるよう接続されている。まず、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に従って、送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図３（Ｂ）に図示する構造となる。なお、例えば、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔の最適値がＬの場合、ＭＡＣヘッダの長さα、ＰＨＹヘッダの長さβなどを考慮して、ＭＡＣ分割部１１における送信データの分割長をＬ−α−βとするなど、最終的に伝送路に送出される送信信号におけるパイロット信号の挿入間隔が最適なものとなるようにすることが好ましい。
【００５３】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データは、ＰＨＹ送信部１２に供給される。ＰＨＹ送信部１２は、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図３（Ｃ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００５４】
以上のように、本発明の第２の実施の形態によれば、図２に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、ＭＡＣ層において、送信すべきデータを適切な分割長で分割した後、パイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従って、パイロット信号の挿入が行われた複数のパケットによって構成される。
【００５５】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図４は、本発明の第３の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図４に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割部１１とＰＨＹ送信部１２とデータ結合部１３とを有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第３の実施の形態は、第１の実施の形態における送信部５の詳細な構成を説明するものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信ＲＦ部６は、第１の実施の形態と同一である。
【００５６】
また、図５は、本発明の第３の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図５（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図５（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図５（Ｃ）は、データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図、図５（Ｄ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００５７】
送信部５は、ＭＡＣ分割部１１、ＰＨＹ送信部１２、データ結合部１３を有しており、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔は、ＰＨＹ送信部１２に供給されるよう接続されている。まず、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、エラーレートを最適化するために送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図５（Ｂ）に図示する構造となる。なお、ＭＡＣ分割部１１においてＭＡＣヘッダを挿入する周期は、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に依存せずに決定することが可能である。
【００５８】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データは、データ結合部１３に供給される。データ結合部１３は、ＭＡＣヘッダの付加時に分割されたデータが、再び一続きのデータとなるよう結合し、結合後のデータをＰＨＹ送信部１２に供給する。このとき、処理されたデータは、図５（Ｃ）に図示する構造となる。ＰＨＹ送信部１２は、パイロット信号挿入間隔決定部４から受けるパイロット信号の挿入間隔に従って、データ結合部１３から受けたデータにパイロット信号を挿入する処理や、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図５（Ｄ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００５９】
以上のように、本発明の第３の実施の形態によれば、図４に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、一方で、ＭＡＣ層で任意の分割長に分割されたデータを再結合し、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、再結合したデータにパイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従って、パイロット信号の挿入が行われた一続きのデータによって構成される。
【００６０】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図６は、本発明の第４の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図６に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割長決定部７、ＭＡＣ分割部１１とＰＨＹ送信部１２とデータ結合部１３とを有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第４の実施の形態は、第３の実施の形態の構成に、さらに、ＭＡＣ分割長決定部７を付加したものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信部５、送信ＲＦ部６は、第３の実施の形態と同一である。
【００６１】
また、図７は、本発明の第４の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図７（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図７（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図７（Ｃ）は、データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図、図７（Ｄ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００６２】
図６に示す無線通信装置１００では、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果は、パイロット信号挿入間隔決定部４及びＭＡＣ分割長決定部７にそれぞれ供給される。ＭＡＣ分割長決定部７は、ＭＡＣ分割部１１で分割されるデータの長さを決定する。例えば、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果に応じて、ＭＡＣ分割長を決定することも可能であり、また、エラーレートなどのその他のパラメータを判断してＭＡＣ分割長を決定することも可能である。さらに、複数のパラメータを組み合わせてＭＡＣ分割長を決定したり、複数のパラメータのそれぞれから得られたＭＡＣ分割長のうち、最も短いものを採用したりすることも可能である。このようにして、ＭＡＣ分割長決定部７によって決定されたＭＡＣ分割長は、ＭＡＣ分割部１１に供給され、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、このＭＡＣ分割長に従って送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図７（Ｂ）に図示する構造となる。
【００６３】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データは、データ結合部１３に供給される。データ結合部１３は、ＭＡＣヘッダの付加時に分割されたデータが、再び一続きのデータとなるよう結合し、結合後のデータをＰＨＹ送信部１２に供給する。このとき、処理されたデータは、図７（Ｃ）に図示する構造となる。ＰＨＹ送信部１２は、パイロット信号挿入間隔決定部４から受けるパイロット信号の挿入間隔に従って、データ結合部１３から受けたデータにパイロット信号を挿入する処理や、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図７（Ｄ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００６４】
以上のように、本発明の第４の実施の形態によれば、ＭＡＣ分割部１１が、例えば、ＭＡＣ分割長決定部７により、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から決定されたＭＡＣ分割長を用いて送信データの分割及びＭＡＣヘッダの付加を行い、データ結合部１３がこれらの分割データを結合し、一方、パイロット信号挿入間隔決定部４が、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、ＰＨＹ送信部１２でパイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、ＭＡＣ分割長決定部１１で決定された最適なＭＡＣ分割長での分割、及び、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従ったパイロット信号の挿入が行われた一続きのデータによって構成される。
【００６５】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図８は、本発明の第５の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図８に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割部１１とＰＨＹ送信部１２とデータ結合部１３とデータ分割部１４とを有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第５の実施の形態は、第１の実施の形態における送信部５の詳細な構成を説明するものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信ＲＦ部６は、第１の実施の形態と同一である。
【００６６】
また、図９は、本発明の第５の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図９（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図９（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図９（Ｃ）は、データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図、図９（Ｄ）は、データ分割部１４での処理後のデータを示す模式図、図９（Ｅ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００６７】
送信部５は、ＭＡＣ分割部１１、ＰＨＹ送信部１２、データ結合部１３、データ分割部１４を有しており、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔は、データ分割部１４に供給されるよう接続されている。まず、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、エラーレートを最適化するために送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図９（Ｂ）に図示する構造となる。なお、ＭＡＣ分割部１１における送信データの分割は、第２の実施の形態と同様、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に依存するものではない。
【００６８】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データ（複数の分割データ）は、データ結合部１３に送られ、データ結合部１３は、複数の分割データを結合して、一続きのデータとしてデータ分割部１４に出力する。このとき、処理されたデータは、図９（Ｃ）に図示する構造となる。データ分割部１４は、データ結合部１３から結合後のデータを受け、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に従って、データの分割を行う。このとき、処理されたデータは、図９（Ｄ）に図示する構造となる。なお、例えば、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔の最適値がＬの場合、ＰＨＹヘッダの長さβなどを考慮して、データ分割部１４における送信データの分割長をＬ−βとするなど、最終的に伝送路に送出される送信信号におけるパイロット信号の挿入間隔が最適なものとなるようにすることが好ましい。
【００６９】
そして、データ分割部１４で分割処理された送信データは、ＰＨＹ送信部１２に供給される。ＰＨＹ送信部１２は、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図９（Ｅ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００７０】
以上のように、本発明の第５の実施の形態によれば、図８に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、一方で、ＭＡＣ層で任意の分割長に分割されたデータを再結合し、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、再結合したデータを適切な分割長で分割した後、パイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従って、パイロット信号の挿入が行われた複数のパケットによって構成される。
【００７１】
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図１０は、本発明の第６の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図１０に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割長決定部７、ＭＡＣ分割部１１とＰＨＹ送信部１２とデータ結合部１３とデータ分割部１４とを有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第６の実施の形態は、第５の実施の形態の構成に、さらに、ＭＡＣ分割長決定部７を付加したものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信部５、送信ＲＦ部６は、第５の実施の形態と同一である。
【００７２】
また、図１１は、本発明の第６の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図１１（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図１１（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図１１（Ｃ）は、データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図、図１１（Ｄ）は、データ分割部１４での処理後のデータを示す模式図、図１１（Ｅ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００７３】
図１０に示す無線通信装置１００では、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果は、パイロット信号挿入間隔決定部４及びＭＡＣ分割長決定部７にそれぞれ供給される。ＭＡＣ分割長決定部７は、ＭＡＣ分割部１１で分割されるデータの長さを決定する。例えば、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果に応じて、ＭＡＣ分割長を決定することも可能であり、また、エラーレートなどのその他のパラメータを判断してＭＡＣ分割長を決定することも可能である。さらに、複数のパラメータを組み合わせてＭＡＣ分割長を決定したり、複数のパラメータのそれぞれから得られたＭＡＣ分割長のうち、最も短いものを採用したりすることも可能である。このようにして、ＭＡＣ分割長決定部７によって決定されたＭＡＣ分割長は、ＭＡＣ分割部１１に供給され、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、このＭＡＣ分割長に従って送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図１１（Ｂ）に図示する構造となる。
【００７４】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データ（複数の分割データ）は、データ結合部１３に送られ、データ結合部１３は、複数の分割データを結合して、一続きのデータとしてデータ分割部１４に出力する。このとき、処理されたデータは、図１１（Ｃ）に図示する構造となる。データ分割部１４は、データ結合部１３から結合後のデータを受け、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に従って、データの分割を行う。このとき、処理されたデータは、図１１（Ｄ）に図示する構造となる。なお、例えば、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔の最適値がＬの場合、ＰＨＹヘッダの長さβなどを考慮して、データ分割部１４における送信データの分割長をＬ−βとするなど、最終的に伝送路に送出される送信信号におけるパイロット信号の挿入間隔が最適なものとなるようにすることが好ましい。
【００７５】
そして、データ分割部１４で分割処理された送信データは、ＰＨＹ送信部１２に供給される。ＰＨＹ送信部１２は、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図１１（Ｅ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００７６】
以上のように、本発明の第６の実施の形態によれば、ＭＡＣ分割部１１が、例えば、ＭＡＣ分割長決定部７により、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から決定されたＭＡＣ分割長を用いて送信データの分割及びＭＡＣヘッダの付加を行い、データ結合部１３がこれらの分割データを結合し、一方、パイロット信号挿入間隔決定部４が、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、データ分割部１４で、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、再結合したデータを適切な分割長で分割した後、パイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、ＭＡＣ分割長決定部１１で決定された最適なＭＡＣ分割長での分割、及び、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従ったパイロット信号の挿入が行われ、複数のパケットによって構成される。
【００７７】
なお、上記の第２、第５、第６の実施の形態では、図３、図９、図１１に示すように、送信データを複数のパケットに分割して、この分割されたパケット毎に１つのパイロット信号が挿入される態様が図示されているが、必ずしも、１つのパケットに１つのパイロット信号を挿入する必要はなく、１つのパケットに複数のパイロット信号を挿入したり、複数のパケット毎に１つのパイロット信号を挿入したりすることが可能である。また、さらに、関数などを用いた挿入パターンで、パイロット信号の挿入を行うことも可能である。また、上記の第３、第４の実施の形態では、図５、図７に示すように、一続きの送信データ内に等間隔でパイロット信号が挿入される態様が図示されているが、この場合も様々な挿入パターンでパイロット信号の挿入を行うことが可能である。
【００７８】
＜第７の実施の形態＞
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。図１２は、本発明の第７の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図１２に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第７の実施の形態における各構成要素は、第１の実施の形態における各構成要素と同一の機能を有している。
【００７９】
送信部５は、ＭＡＣ分割部１１及びＰＨＹ送信部１２を有しており、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔は、送信データとして送信部５に供給されるよう接続されている。すなわち、図１２に示す無線通信装置１００は、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果を、送信データとして送信することが可能である。また、不図示だが、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果を、上位レイヤに出力し、アプリケーションで用いたり、不図示の格納手段に格納したりすることも可能である。
【００８０】
以上のように、本発明の第７の実施の形態によれば、図１２に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして、伝送路応答の時間変動量を検出し、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、決定されたパイロット信号の挿入間隔を相手側無線通信装置に通知したり、格納したりすることが可能となる。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、無線通信装置に、相手側無線通信装置から送信された信号を受信する受信手段と、受信手段によって受信した信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する伝送路時間変動検出手段と、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号の挿入間隔を決定する既知参照信号挿入間隔決定手段とを設けたので、伝送路応答の時間変動量の検出結果によって、既知参照信号の挿入間隔を確実に決定することが可能となる。
【００８２】
また、さらに、既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを設けたので、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図３】本発明の第２の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図（Ｃ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図４】本発明の第３の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図５】本発明の第３の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図
（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図
（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図
（Ｃ）データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図
（Ｄ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図６】本発明の第４の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図７】本発明の第４の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図
（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図
（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図
（Ｃ）データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図
（Ｄ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図８】本発明の第５の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図９】本発明の第５の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図
（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図
（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図
（Ｃ）データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図
（Ｄ）データ分割部１４での処理後のデータを示す模式図
（Ｅ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図１０】本発明の第６の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図１１】本発明の第６の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図
（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図
（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図
（Ｃ）データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図
（Ｄ）データ分割部１４での処理後のデータを示す模式図
（Ｅ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図１２】本発明の第７の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図１３】本発明に係る受信局が移動するときの経路変化の一例を示す模式図
【図１４】図１３の受信局の移動に伴って、受信局が受信した基準信号Ｓの時間変化の様子を示す模式図
【図１５】本発明に係る伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明するためのものであり、時刻及びその時刻での伝送路応答パラメータを示す図
【図１６】本発明に係る伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明するためのものであり、時刻と伝送路応答を表すパラメータとの関係を示す図
【符号の説明】
１ 受信ＲＦ部
２ 復調部
３ 伝送路時間変動検出部
４ パイロット信号挿入間隔決定部
５ 送信部
６ 送信ＲＦ部
７ ＭＡＣ分割長決定部
９ アンテナ
１１ ＭＡＣ分割部
１２ ＰＨＹ送信部
１３ データ結合部
１４ データ分割部
【発明の属する技術分野】
本発明は、伝送データ内に既知参照信号（パイロットシンボル）を挿入し、この既知参照信号に基づいて振幅・位相変動補償を行う通信方式を用いる無線通信装置及び無線通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）や陸上移動通信などのデジタル移動無線通信システムにおいて、伝送速度を向上するために１６ＱＡＭ（ＱｕａｄｒａｔｕｒｅＡｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：直交振幅変調）や６４ＱＡＭなどの同期検波を必要とする多値直交振幅変調方式が適用されている。送受信局の移動や周辺環境の移動を伴うデジタル移動無線通信では、受信信号の振幅及び位相が変動するフェージングにより特性が大きく劣化する。したがって、ＱＡＭを移動無線通信に適用するためには、フェージングによる受信信号の振幅・位相変動の効果的な保証方式が必要である。
【０００３】
このため、移動無線通信においては、送信側で情報シンボルの間に周期的に既知参照信号（パイロットシンボル、パイロット信号とも呼ばれる）を挿入し、受信側では複素ベースバンドにおいて、送信側から受信したパイロットシンボルを基準として、振幅・位相変動補償を行う方式が採用されている。このような従来の通信方式は、例えば、下記の非特許文献１などに記載されている。
【０００４】
特に、既存の無線ＬＡＮシステム、陸上移動通信システム及びデジタル地上波放送システムでは、フェージングによる振幅・位相変動を推定し補償するため、送信時にデータシンボル列に周期的に既知のパイロットシンボルを挿入したり、送信するデータシンボル列の先頭に既知のパイロットシンボルを挿入したりすることが行われている。受信側では、周期的あるいは先頭に挿入されたパイロットシンボルを用いて、フェージングによる受信信号の振幅・位相変動を推定し補償する方式が用いられている。
【０００５】
これらの既存の移動通信システムのパイロットシンボル挿入間隔は、それぞれのシステムが対象とするフェージング時間変動速度の最大値に固定的に定められている。すなわち、それぞれのシステムにおいて、最もフェージングの時間変動の速い受信局を設定し、その設定された受信局でも通信が可能となるようパイロットシンボル挿入間隔が固定的に定められている。
【０００６】
また、下記の特許文献１には、既知参照信号を用いてドップラ周波数を検出し、検出されたドップラ周波数と既知参照信号の受信品質とをフェージング環境下における情報信号の受信品質を推定し、この受信品質に適した変調方式を採用できるようにする技術が開示されている。また、下記の特許文献２には、送信するＯＦＤＭ信号のガードインターバルの長さに依存して、パイロット信号配置パターンを切り換え、ガードインターバルの短い場合には、パイロット信号の挿入数を少なくし、ガードインターバルの長い場合には、パイロット信号の挿入数を多くするパイロット信号配置パターンを採用できるようにする技術が開示されている。また、下記の特許文献３には、パイロットシンボルの挿入間隔や挿入個数を伝送路の状況に応じて適応的に変えて、伝送効率を向上させるという思想が開示されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−４４１６８号公報
【特許文献２】
特開平１１−２８４５９７号公報（段落００１４、００３３、００３４）
【特許文献３】
特開２００１−３３９３６３号公報（段落００１９、００６３、００６４）
【非特許文献１】
笹岡秀一編著、“移動通信”第５章、オーム社出版局、平成１０年５月２５日 第１版第１刷発行
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術による通信方式を用いた無線ＬＡＮや陸上移動通信などの各システムでは、パイロットシンボル挿入間隔は固定的に定められている。すなわち、パイロットシンボル挿入間隔は、送信側と受信側との間の伝送路環境によらず常に一定なので、例えば、高速移動を対象としたシステムでは、高速移動している受信局も、静止している受信局も、同一のパイロットシンボル挿入間隔でパイロットシンボルを受信することになる。一方、パイロットシンボル自体は、ユーザデータには含まれないため、パイロットシンボルを挿入する数が増加するほど、データの伝送効率は低下する。
【０００９】
このように、フェージング時間変動の最大速度の環境に合わせてパイロットシンボル挿入間隔が設定されているため、例えば、静止している受信局やゆっくりと移動している受信局など、パイロットシンボル挿入間隔を広くすることができる受信局（すなわち、パイロットシンボルを受信する周期をもっと長くすることができる受信局）に対しても、最大変動速度に合わせた周期でパイロットシンボルが挿入され送信されてしまう。したがって、従来のシステムでは、特に、静止している受信局やゆっくりと移動している受信局などへのデータの伝送効率が悪いという問題がある。
【００１０】
また、特許文献２や特許文献３には、パイロット信号の挿入間隔を可変にする技術が開示されているが、具体的にどのように伝送路（チャネル）の状況を検出するかに関しては明確な記載がないため、これらの特許文献２や特許文献３を参照しても、伝送路の状況を精度良く検出することは難しく、発明の実現性が極めて乏しいものとなっている。
【００１１】
本発明は、上記問題に鑑み、送受信局間のフェージング変動速度に応じて、各送受信局間における通信のスループットを向上させる無線通信装置及び無線通信方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の無線通信装置は、相手側通信端末装置との無線通信を行うことが可能な無線通信装置であって、相手側無線通信装置から送信された信号を受信する受信手段と、受信手段によって受信した信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する伝送路時間変動検出手段と、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号の挿入間隔を決定する既知参照信号挿入間隔決定手段とを有している。
この構成により、伝送路応答の時間変動量の検出結果によって、既知参照信号の挿入間隔を確実に決定することが可能となる。
【００１３】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを有している。
この構成により、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号を分割する情報信号分割手段と、情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号に、既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを有している。
この構成により、例えば、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：メディア・アクセス・コントロール）層で分割された情報信号に対して、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ、ＰＨＹとも呼ばれる）で伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００１５】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信すべき情報信号を分割する情報信号分割手段と、情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理手段と、情報信号処理手段によって処理された分割後の情報信号を結合する情報信号結合手段と、参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、情報信号処理手段によって結合された情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを有している。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号が再結合された信号に対して、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、物理層で伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となるとともに、分割されたパケットとして送信する場合に生じるパケット間の無信号区間を削減し、さらに、通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、情報信号分割手段における情報信号の分割長を決定する分割長決定手段を有し、分割長決定手段が、伝送路応答の時間変動量を用いて、情報信号の分割長を決定するよう構成されている。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層において行われるＭＡＣ分割の際の分割長も、伝送路応答の時間変動量に依存させることが可能となる。
【００１７】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信すべき情報信号を分割する第１情報信号分割手段と、第１情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理手段と、情報信号処理手段によって処理された分割後の情報信号を結合する情報信号結合手段と、既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、情報信号結合手段によって結合された情報信号を分割する第２情報信号分割手段と、第２情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号に、既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを有している。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号が再結合された信号を、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、所望の分割長となるよう分割し、物理層でパイロット信号の挿入を行うことにより、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００１８】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、第１情報信号分割手段における情報信号の分割長を決定する分割長決定手段を有し、分割長決定手段が、伝送路応答の時間変動量を用いて、情報信号の分割長を決定するよう構成されている。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層において行われるＭＡＣ分割の際の分割長も、伝送路応答の時間変動量に依存させることが可能となる。
【００１９】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔を相手側無線通信装置に通知するため、既知参照信号の挿入間隔を送信する送信手段を有している。
この構成により、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔を、他の無線通信装置に対して通知することが可能となる。
【００２０】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、伝送路時間変動検出手段が、伝送路応答の時間変動量を検出するよう構成されている。
この構成により、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、精度の高い伝送路応答の時間変動量の検出を行うことが可能となる。
【００２１】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号を用いて、伝送路時間変動検出手段が、伝送路応答の時間変動量を検出するよう構成されている。
この構成により、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号による伝送路応答の時間変動量の計算を行うことによって、伝送路応答の時間変動量の検出を行うことが可能となる。
【００２２】
また、上記目的を達成するため、本発明の無線通信方法は、相手側通信端末装置との無線通信を行うことが可能な無線通信装置における無線通信方法であって、相手側無線通信装置から送信された信号を受信する受信ステップと、受信ステップで受信した信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する伝送路時間変動検出ステップと、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号の挿入間隔を決定する既知参照信号挿入間隔決定ステップとを有している。
これにより、伝送路応答の時間変動量の検出結果によって、既知参照信号の挿入間隔を確実に決定することが可能となる。
【００２３】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定した既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを有している。
これにより、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００２４】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定した既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号を分割する情報信号分割ステップと、情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号に、既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを有している。
これにより、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号に対して、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、物理層で伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００２５】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信すべき情報信号を分割する情報信号分割ステップと、情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理ステップと、情報信号処理ステップで処理した分割後の情報信号を結合する情報信号結合ステップと、参照信号挿入間隔決定ステップで決定した既知参照信号の挿入間隔に基づいて、情報信号処理ステップで結合した情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを有している。
これにより、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号が再結合された信号に対して、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、物理層で伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となるとともに、分割されたパケットとして送信する場合に生じるパケット間の無信号区間を削減し、さらに、通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００２６】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、伝送路応答の時間変動量を用いて、情報信号分割ステップにおける情報信号の分割長を決定する分割長決定ステップを有している。
これにより、例えば、ＭＡＣ層において行われるＭＡＣ分割の際の分割長も、伝送路応答の時間変動量に依存させることが可能となる。
【００２７】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、送信すべき情報信号を分割する第１情報信号分割ステップと、第１情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理ステップと、情報信号処理ステップで処理した分割後の情報信号を結合する情報信号結合ステップと、既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、情報信号結合ステップで結合した情報信号を分割する第２情報信号分割ステップと、第２情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号に、既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを有している。
この構成により、例えば、ＭＡＣ層で分割された情報信号が再結合された信号を、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、所望の分割長となるよう分割し、物理層でパイロット信号の挿入を行うことにより、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【００２８】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、伝送路応答の時間変動量を用いて、第１情報信号分割ステップにおける情報信号の分割長を決定する分割長決定ステップを有している。
これにより、例えば、ＭＡＣ層において行われるＭＡＣ分割の際の分割長も、伝送路応答の時間変動量に依存させることが可能となる。
【００２９】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、参照信号挿入間隔決定ステップで決定した既知参照信号の挿入間隔を相手側無線通信装置に通知するため、既知参照信号の挿入間隔を送信する送信ステップを有している。
これにより、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔を、他の無線通信装置に対して通知することが可能となる。
【００３０】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、伝送路時間変動検出ステップで、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する。
これにより、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、精度の高い伝送路応答の時間変動量の検出を行うことが可能となる。
【００３１】
さらに、本発明では、上記発明に加えて、伝送路時間変動検出ステップで、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する。
これにより、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号による伝送路応答の時間変動量の計算を行うことによって、伝送路応答の時間変動量の検出を行うことが可能となる。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の第１〜第７の実施の形態について説明する。
【００３３】
＜第１の実施の形態＞
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図１に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。
【００３４】
受信ＲＦ部１は、アンテナ９によって伝送路から受信した無線信号を物理層で処理可能な信号に変換し、変換後の信号を復調部２及び伝送路時間変動検出部３に供給する。復調部２は、受信ＲＦ部１から供給された信号の復調処理を行い、復調後の信号を受信データとして上位レイヤに出力する。
【００３５】
一方、伝送路時間変動検出部３は、受信ＲＦ部１から供給された信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する。伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果は、パイロット信号挿入間隔決定部４に供給され、パイロット信号挿入間隔決定部４は、受信及び解析を行った受信信号の送信元である相手側無線通信装置との通信の伝送路において最適なパイロット信号（既知参照信号、パイロットシンボルとも呼ばれる）の挿入間隔を決定する。なお、パイロット信号の挿入間隔の決定を、パイロット信号間に含まれるデータ長やフレーム間の間隔の決定と言い換えることも可能である。
【００３６】
伝送路応答の時間変動量は、受信信号内に含まれる２つ以上の同一の既知参照信号（パイロット信号）を参照することによって検出可能である。例えば、連続する複数個の既知シンボル（パイロット信号）を利用する無線通信システムなどでは、伝送信号内にパイロット信号が連続して挿入されており、この連続したパイロット信号から伝送路応答の時間変動量を検出することが可能である。また、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交周波数分割多重）では、パイロット信号内に同一波形の信号が繰り返し用いられており、この同一波形の信号を参照することによって、伝送路応答の時間変動量を検出することが可能である。
【００３７】
なお、複数（３つ以上）の同一信号の平均を用いたり、伝送応答の時間変動量を複数検出し、この複数の検出結果の平均を用いたりすることによって、検出精度を高めることが可能となる。
【００３８】
ここで、伝送路時間変動検出部３で検出する伝送路応答の時間変動量（単位時間当たりの伝送路応答の変化量）に関して、詳細に説明する。時刻ｔに送信局から受信局へ信号を送信したときの受信信号ｒ（ｔ）は、送信信号をｓ（ｔ）とすると、
【数１】
【００３９】
送信局、受信局が移動せず、これらの設置されている環境が時間的に変化しない場合（例えば、経路上に障害物が発生しないなどの環境に設置されている場合）、Ａｌ（ｔ）及びθｌ（ｔ）は一定となるため、伝送路特性は時間変動しない。しかしながら、送信局、受信局、周囲の環境（反射物、遮断物）のいずれか１つ又は複数の空間的な位置が時刻によって変わる場合、送信局から受信局に到来する信号の経路、距離がそれらの時間変化に応じて変化するため、Ａｌ（ｔ）及びθｌ（ｔ）は時間的に変化することになる。
【００４０】
図１３は、本発明に係る受信局が移動するときの経路変化の一例を示す模式図であり、図１４は、図１３の受信局の移動に伴って、受信局が受信した基準信号Ｓの時間変化の様子を示す模式図である。図１４に示すように、受信局が受信する基準信号Ｓは、受信局の移動に伴って大きく変化する。
【００４１】
なお、時刻ｔ０に送信局から送信された信号ｓ（ｔ０）が、複数の経路を通り、受信局に到達する時間にずれ（遅延）が生じる場合には、Ａｌ（ｔ）及びθｌ（ｔ）は、時間ｔだけでなく周波数ｆにも依存するパラメータＡｌ（ｔ，ｆ）及びθｌ（ｔ，ｆ）となるが、本明細書では、周波数ｆの影響に関しては無視することにする。
【００４２】
伝送路応答の時間変動量とは、単位時間当たりに変化する伝送路応答の変化量であり、下記の（１）〜（５）のうちのいずれか１つ又は複数の組み合わせであり、伝送路時間変動検出部３は、これらの変化量の算出を行い、その算出結果を出力する。
（１）伝送路応答の振幅の変化量・・・ｄｒ／ｄｔ
（２）伝送路応答の位相の変化量・・・ｄθ／ｄｔ
（３）伝送路応答のＩ−ｃｈの変化量・・・ｄｉ／ｄｔ
（４）伝送路応答のＱ−ｃｈの変化量・・・ｄｑ／ｄｔ
（５）ドップラ周波数・・・ｆＤ
なお、（１）、（２）は局座標系（ｒ，θ）、（３）、（４）は直交座標系（ｉ，ｑ）で扱っている。
【００４３】
次に、伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明する。図１５は、本発明に係る伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明するためのものであり、時刻及びその時刻での伝送路応答パラメータを示す図である。また、図１６は、本発明に係る伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明するためのものであり、時刻と伝送路応答を表すパラメータとの関係を示す図である。
【００４４】
図１５に示すように、受信局側での基準信号点がＡ→Ｂ→Ｃと遷移した場合、伝送路応答の振幅、位相、Ｉ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈの時間変化は、例えば、図１６に示すようになる。このとき、（１）伝送路応答の振幅の変化量ｄｒ／ｄｔ＝（ｒｎ−ｒｎ−１）／（ｔｎ−ｔｎ−１）、（２）伝送路応答の位相の変化量ｄθ／ｄｔ＝（θｎ−θｎ−１）／（ｔｎ−ｔｎ−１）、（３）伝送路応答のＩ−ｃｈの変化量ｄｉ／ｄｔ＝（ｉｎ−ｉｎ−１）／（ｔｎ−ｔｎ−１）、（４）伝送路応答のＱ−ｃｈの変化量ｄｑ／ｄｔ＝（ｑｎ−ｑｎ−１）／（ｔｎ−ｔｎ−１）によって求めることができる。なお、ここでの算出例では、単純に２つの時刻間（ｔｎとｔｎ−１との間）の変化量を求めるものであるが、もっと多くの時刻で得られた値の平均化を行ったり、重み付け平均などの処理を行ったりすることも可能である。また、Ｉ成分とＱ成分の変化量の平均化や、最も変化の大きなパラメータを最終結果とみなすことも可能である。
【００４５】
上記のようにして伝送路時間変動量検出部３で検出された検出結果（伝送路応答の時間変動量）を受けて、パイロット信号挿入間隔決定部４は、パイロット信号の挿入間隔を決定する。このとき、最も単純なパイロット間隔の決定方法は、伝送路応答の時間変化量が所定の閾値より大きいか小さいかを判定し、伝送路応答の時間変化量が所定の閾値より大きい場合には、パイロット信号の挿入間隔を密にし、伝送路応答の時間変化量が所定の閾値より小さい場合には、パイロット信号の挿入間隔を疎にする方法である。また、例えば、当該検出結果と当該挿入間隔との対応を示す所定の対応表を参照して、伝送応答の時間変動量からパイロット信号の挿入間隔を決定することが可能である。
【００４６】
また、パイロット信号の挿入間隔（変調方式との組み合わせ）また、適用する変調方式によって、伝送路の時間変動に対する耐性が異なるため、伝送路時間変動検出部３で得られた値が同じであっても、そのときに適用している変調方式に応じて、パイロット信号の挿入間隔の変え方を変化させることが効果的である。例えば、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：２相位相変調）やＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：４相位相変調）などの位相変調方式では、情報は位相方向にのみ含まれており、振幅方向には含まれていない。したがって、振幅方向の時間変動が大きくても、単位時間当たりの位相変化量が小さい場合には、パイロット信号の挿入間隔を大きくすることが可能となる。
【００４７】
一方、１６ＱＡＭなどの直交振幅変調方式では、振幅方向にも情報が含まれるため、振幅・位相の両方の変化量に応じてパイロット信号の挿入間隔を決定する必要がある。また、ＱＡＭの場合は、Ｉ−ｃｈ、Ｑ−ｃｈの振幅方向に情報を乗せているため、極座標系（ｒ，θ）での時間変化量を求めるより、直交座標系（Ｉ，ｑ）での時間変化量を算出したほうが利用しやすい。また、同じＱＡＭ変調方式であっても、１６値ＱＡＭと６４値ＱＡＭでは、同じ時間変動量の場合、６４値ＱＡＭのほうが、変動に対して受信特性が劣化するので、１６値ＱＡＭに比べてパイロット信号の挿入間隔を小さくする必要がある。
【００４８】
このようにして、パイロット信号挿入間隔決定部４で決定されたパイロット信号の挿入間隔は、送信部５に供給され、送信部５は、そのパイロット信号の挿入間隔に従って送信データにパイロット信号を挿入する処理、及び、その他の送信処理を行う。送信ＲＦ部６は、送信部５で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００４９】
以上のように、本発明の第１の実施の形態によれば、図１に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして、伝送路応答の時間変動量を検出し、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、送信すべきデータ内にパイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。すなわち、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に応じて、パイロット信号の挿入を行うことが可能となる。
【００５０】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図２は、本発明の第２の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図２に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割部１１及びＰＨＹ送信部１２を有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第２の実施の形態は、第１の実施の形態における送信部５の詳細な構成を説明するものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信ＲＦ部６は、第１の実施の形態と同一である。
【００５１】
また、図３は、本発明の第２の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図３（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図３（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図３（Ｃ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００５２】
送信部５は、ＭＡＣ分割部１１及びＰＨＹ送信部１２を有しており、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔は、ＭＡＣ分割部１１に供給されるよう接続されている。まず、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に従って、送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図３（Ｂ）に図示する構造となる。なお、例えば、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔の最適値がＬの場合、ＭＡＣヘッダの長さα、ＰＨＹヘッダの長さβなどを考慮して、ＭＡＣ分割部１１における送信データの分割長をＬ−α−βとするなど、最終的に伝送路に送出される送信信号におけるパイロット信号の挿入間隔が最適なものとなるようにすることが好ましい。
【００５３】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データは、ＰＨＹ送信部１２に供給される。ＰＨＹ送信部１２は、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図３（Ｃ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００５４】
以上のように、本発明の第２の実施の形態によれば、図２に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、ＭＡＣ層において、送信すべきデータを適切な分割長で分割した後、パイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従って、パイロット信号の挿入が行われた複数のパケットによって構成される。
【００５５】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図４は、本発明の第３の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図４に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割部１１とＰＨＹ送信部１２とデータ結合部１３とを有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第３の実施の形態は、第１の実施の形態における送信部５の詳細な構成を説明するものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信ＲＦ部６は、第１の実施の形態と同一である。
【００５６】
また、図５は、本発明の第３の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図５（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図５（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図５（Ｃ）は、データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図、図５（Ｄ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００５７】
送信部５は、ＭＡＣ分割部１１、ＰＨＹ送信部１２、データ結合部１３を有しており、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔は、ＰＨＹ送信部１２に供給されるよう接続されている。まず、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、エラーレートを最適化するために送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図５（Ｂ）に図示する構造となる。なお、ＭＡＣ分割部１１においてＭＡＣヘッダを挿入する周期は、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に依存せずに決定することが可能である。
【００５８】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データは、データ結合部１３に供給される。データ結合部１３は、ＭＡＣヘッダの付加時に分割されたデータが、再び一続きのデータとなるよう結合し、結合後のデータをＰＨＹ送信部１２に供給する。このとき、処理されたデータは、図５（Ｃ）に図示する構造となる。ＰＨＹ送信部１２は、パイロット信号挿入間隔決定部４から受けるパイロット信号の挿入間隔に従って、データ結合部１３から受けたデータにパイロット信号を挿入する処理や、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図５（Ｄ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００５９】
以上のように、本発明の第３の実施の形態によれば、図４に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、一方で、ＭＡＣ層で任意の分割長に分割されたデータを再結合し、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、再結合したデータにパイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従って、パイロット信号の挿入が行われた一続きのデータによって構成される。
【００６０】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。図６は、本発明の第４の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図６に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割長決定部７、ＭＡＣ分割部１１とＰＨＹ送信部１２とデータ結合部１３とを有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第４の実施の形態は、第３の実施の形態の構成に、さらに、ＭＡＣ分割長決定部７を付加したものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信部５、送信ＲＦ部６は、第３の実施の形態と同一である。
【００６１】
また、図７は、本発明の第４の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図７（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図７（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図７（Ｃ）は、データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図、図７（Ｄ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００６２】
図６に示す無線通信装置１００では、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果は、パイロット信号挿入間隔決定部４及びＭＡＣ分割長決定部７にそれぞれ供給される。ＭＡＣ分割長決定部７は、ＭＡＣ分割部１１で分割されるデータの長さを決定する。例えば、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果に応じて、ＭＡＣ分割長を決定することも可能であり、また、エラーレートなどのその他のパラメータを判断してＭＡＣ分割長を決定することも可能である。さらに、複数のパラメータを組み合わせてＭＡＣ分割長を決定したり、複数のパラメータのそれぞれから得られたＭＡＣ分割長のうち、最も短いものを採用したりすることも可能である。このようにして、ＭＡＣ分割長決定部７によって決定されたＭＡＣ分割長は、ＭＡＣ分割部１１に供給され、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、このＭＡＣ分割長に従って送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図７（Ｂ）に図示する構造となる。
【００６３】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データは、データ結合部１３に供給される。データ結合部１３は、ＭＡＣヘッダの付加時に分割されたデータが、再び一続きのデータとなるよう結合し、結合後のデータをＰＨＹ送信部１２に供給する。このとき、処理されたデータは、図７（Ｃ）に図示する構造となる。ＰＨＹ送信部１２は、パイロット信号挿入間隔決定部４から受けるパイロット信号の挿入間隔に従って、データ結合部１３から受けたデータにパイロット信号を挿入する処理や、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図７（Ｄ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００６４】
以上のように、本発明の第４の実施の形態によれば、ＭＡＣ分割部１１が、例えば、ＭＡＣ分割長決定部７により、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から決定されたＭＡＣ分割長を用いて送信データの分割及びＭＡＣヘッダの付加を行い、データ結合部１３がこれらの分割データを結合し、一方、パイロット信号挿入間隔決定部４が、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、ＰＨＹ送信部１２でパイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、ＭＡＣ分割長決定部１１で決定された最適なＭＡＣ分割長での分割、及び、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従ったパイロット信号の挿入が行われた一続きのデータによって構成される。
【００６５】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。図８は、本発明の第５の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図８に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割部１１とＰＨＹ送信部１２とデータ結合部１３とデータ分割部１４とを有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第５の実施の形態は、第１の実施の形態における送信部５の詳細な構成を説明するものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信ＲＦ部６は、第１の実施の形態と同一である。
【００６６】
また、図９は、本発明の第５の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図９（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図９（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図９（Ｃ）は、データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図、図９（Ｄ）は、データ分割部１４での処理後のデータを示す模式図、図９（Ｅ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００６７】
送信部５は、ＭＡＣ分割部１１、ＰＨＹ送信部１２、データ結合部１３、データ分割部１４を有しており、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔は、データ分割部１４に供給されるよう接続されている。まず、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、エラーレートを最適化するために送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図９（Ｂ）に図示する構造となる。なお、ＭＡＣ分割部１１における送信データの分割は、第２の実施の形態と同様、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に依存するものではない。
【００６８】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データ（複数の分割データ）は、データ結合部１３に送られ、データ結合部１３は、複数の分割データを結合して、一続きのデータとしてデータ分割部１４に出力する。このとき、処理されたデータは、図９（Ｃ）に図示する構造となる。データ分割部１４は、データ結合部１３から結合後のデータを受け、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に従って、データの分割を行う。このとき、処理されたデータは、図９（Ｄ）に図示する構造となる。なお、例えば、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔の最適値がＬの場合、ＰＨＹヘッダの長さβなどを考慮して、データ分割部１４における送信データの分割長をＬ−βとするなど、最終的に伝送路に送出される送信信号におけるパイロット信号の挿入間隔が最適なものとなるようにすることが好ましい。
【００６９】
そして、データ分割部１４で分割処理された送信データは、ＰＨＹ送信部１２に供給される。ＰＨＹ送信部１２は、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図９（Ｅ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００７０】
以上のように、本発明の第５の実施の形態によれば、図８に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、一方で、ＭＡＣ層で任意の分割長に分割されたデータを再結合し、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、再結合したデータを適切な分割長で分割した後、パイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従って、パイロット信号の挿入が行われた複数のパケットによって構成される。
【００７１】
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。図１０は、本発明の第６の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図１０に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、ＭＡＣ分割長決定部７、ＭＡＣ分割部１１とＰＨＹ送信部１２とデータ結合部１３とデータ分割部１４とを有する送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第６の実施の形態は、第５の実施の形態の構成に、さらに、ＭＡＣ分割長決定部７を付加したものであり、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信部５、送信ＲＦ部６は、第５の実施の形態と同一である。
【００７２】
また、図１１は、本発明の第６の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図であり、図１１（Ａ）は、上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図、図１１（Ｂ）は、ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図、図１１（Ｃ）は、データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図、図１１（Ｄ）は、データ分割部１４での処理後のデータを示す模式図、図１１（Ｅ）は、ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図である。
【００７３】
図１０に示す無線通信装置１００では、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果は、パイロット信号挿入間隔決定部４及びＭＡＣ分割長決定部７にそれぞれ供給される。ＭＡＣ分割長決定部７は、ＭＡＣ分割部１１で分割されるデータの長さを決定する。例えば、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果に応じて、ＭＡＣ分割長を決定することも可能であり、また、エラーレートなどのその他のパラメータを判断してＭＡＣ分割長を決定することも可能である。さらに、複数のパラメータを組み合わせてＭＡＣ分割長を決定したり、複数のパラメータのそれぞれから得られたＭＡＣ分割長のうち、最も短いものを採用したりすることも可能である。このようにして、ＭＡＣ分割長決定部７によって決定されたＭＡＣ分割長は、ＭＡＣ分割部１１に供給され、ＭＡＣ分割部１１は、上位レイヤから送信データを受け、このＭＡＣ分割長に従って送信データの分割を行い、ＭＡＣヘッダを付加する。このとき、処理されたデータは、図１１（Ｂ）に図示する構造となる。
【００７４】
そして、ＭＡＣ分割部１１で処理された送信データ（複数の分割データ）は、データ結合部１３に送られ、データ結合部１３は、複数の分割データを結合して、一続きのデータとしてデータ分割部１４に出力する。このとき、処理されたデータは、図１１（Ｃ）に図示する構造となる。データ分割部１４は、データ結合部１３から結合後のデータを受け、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔に従って、データの分割を行う。このとき、処理されたデータは、図１１（Ｄ）に図示する構造となる。なお、例えば、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔の最適値がＬの場合、ＰＨＹヘッダの長さβなどを考慮して、データ分割部１４における送信データの分割長をＬ−βとするなど、最終的に伝送路に送出される送信信号におけるパイロット信号の挿入間隔が最適なものとなるようにすることが好ましい。
【００７５】
そして、データ分割部１４で分割処理された送信データは、ＰＨＹ送信部１２に供給される。ＰＨＹ送信部１２は、ＰＨＹヘッダ（システムに依存するプリアンブル）を付加する処理などの送信処理を行い、処理後のデータを送信ＲＦ部６に供給する。このとき、処理されたデータは、図１１（Ｅ）に図示する構造となる。送信ＲＦ部６は、ＰＨＹ送信部１２で処理され出力されたデータを無線信号に変換し、アンテナ９から伝送路に向けて送信する。
【００７６】
以上のように、本発明の第６の実施の形態によれば、ＭＡＣ分割部１１が、例えば、ＭＡＣ分割長決定部７により、受信信号を基にして検出した伝送路応答の時間変動量から決定されたＭＡＣ分割長を用いて送信データの分割及びＭＡＣヘッダの付加を行い、データ結合部１３がこれらの分割データを結合し、一方、パイロット信号挿入間隔決定部４が、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、データ分割部１４で、決定されたパイロット信号の挿入間隔に基づいて、再結合したデータを適切な分割長で分割した後、パイロット信号を挿入して送信処理を行うことが可能となる。このようにして送信される送信データは、ＭＡＣ分割長決定部１１で決定された最適なＭＡＣ分割長での分割、及び、伝送路応答の時間変動量に応じて決定された最適なパイロット信号の挿入間隔に従ったパイロット信号の挿入が行われ、複数のパケットによって構成される。
【００７７】
なお、上記の第２、第５、第６の実施の形態では、図３、図９、図１１に示すように、送信データを複数のパケットに分割して、この分割されたパケット毎に１つのパイロット信号が挿入される態様が図示されているが、必ずしも、１つのパケットに１つのパイロット信号を挿入する必要はなく、１つのパケットに複数のパイロット信号を挿入したり、複数のパケット毎に１つのパイロット信号を挿入したりすることが可能である。また、さらに、関数などを用いた挿入パターンで、パイロット信号の挿入を行うことも可能である。また、上記の第３、第４の実施の形態では、図５、図７に示すように、一続きの送信データ内に等間隔でパイロット信号が挿入される態様が図示されているが、この場合も様々な挿入パターンでパイロット信号の挿入を行うことが可能である。
【００７８】
＜第７の実施の形態＞
次に、本発明の第７の実施の形態について説明する。図１２は、本発明の第７の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図である。図１２に示す無線通信装置１００は、受信ＲＦ部１、復調部２、伝送路時間変動検出部３、パイロット信号挿入間隔決定部４、送信部５、送信ＲＦ部６により構成されている。なお、第７の実施の形態における各構成要素は、第１の実施の形態における各構成要素と同一の機能を有している。
【００７９】
送信部５は、ＭＡＣ分割部１１及びＰＨＹ送信部１２を有しており、パイロット信号挿入間隔決定部４により決定されたパイロット信号の挿入間隔は、送信データとして送信部５に供給されるよう接続されている。すなわち、図１２に示す無線通信装置１００は、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果を、送信データとして送信することが可能である。また、不図示だが、伝送路時間変動検出部３で検出された伝送路応答の時間変動量の検出結果を、上位レイヤに出力し、アプリケーションで用いたり、不図示の格納手段に格納したりすることも可能である。
【００８０】
以上のように、本発明の第７の実施の形態によれば、図１２に示す無線通信装置１００は、受信信号を基にして、伝送路応答の時間変動量を検出し、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、次に送信するパイロット信号の挿入間隔を決定し、決定されたパイロット信号の挿入間隔を相手側無線通信装置に通知したり、格納したりすることが可能となる。
【００８１】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明によれば、無線通信装置に、相手側無線通信装置から送信された信号を受信する受信手段と、受信手段によって受信した信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する伝送路時間変動検出手段と、検出された伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号の挿入間隔を決定する既知参照信号挿入間隔決定手段とを設けたので、伝送路応答の時間変動量の検出結果によって、既知参照信号の挿入間隔を確実に決定することが可能となる。
【００８２】
また、さらに、既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号内に既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、既知参照信号の挿入された情報信号を相手側無線通信装置に送信する送信手段とを設けたので、伝送路応答の時間変動量の検出結果から決定された既知参照信号の挿入間隔に基づいて、伝送路において最適となるパイロット信号の挿入間隔でパイロット信号の挿入を行って送信を行うことが可能となり、冗長なパイロット信号をなくして通信のスループットを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図３】本発明の第２の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図（Ｃ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図４】本発明の第３の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図５】本発明の第３の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図
（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図
（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図
（Ｃ）データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図
（Ｄ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図６】本発明の第４の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図７】本発明の第４の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図
（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図
（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図
（Ｃ）データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図
（Ｄ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図８】本発明の第５の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図９】本発明の第５の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図
（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図
（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図
（Ｃ）データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図
（Ｄ）データ分割部１４での処理後のデータを示す模式図
（Ｅ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図１０】本発明の第６の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図１１】本発明の第６の実施の形態の無線通信装置内で処理されるデータの構造を示す模式図
（Ａ）上位レイヤから供給される送信データ（ＭＡＣ分割部１１に供給されるデータ）を示す模式図
（Ｂ）ＭＡＣ分割部１１での処理後のデータを示す模式図
（Ｃ）データ結合部１３での処理後のデータを示す模式図
（Ｄ）データ分割部１４での処理後のデータを示す模式図
（Ｅ）ＰＨＹ送信部１２での処理後のデータを示す模式図
【図１２】本発明の第７の実施の形態の無線通信装置の内部構成の一例を示すブロック図
【図１３】本発明に係る受信局が移動するときの経路変化の一例を示す模式図
【図１４】図１３の受信局の移動に伴って、受信局が受信した基準信号Ｓの時間変化の様子を示す模式図
【図１５】本発明に係る伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明するためのものであり、時刻及びその時刻での伝送路応答パラメータを示す図
【図１６】本発明に係る伝送路時間変動検出部３における伝送路応答の時間変動量の算出の一例を説明するためのものであり、時刻と伝送路応答を表すパラメータとの関係を示す図
【符号の説明】
１ 受信ＲＦ部
２ 復調部
３ 伝送路時間変動検出部
４ パイロット信号挿入間隔決定部
５ 送信部
６ 送信ＲＦ部
７ ＭＡＣ分割長決定部
９ アンテナ
１１ ＭＡＣ分割部
１２ ＰＨＹ送信部
１３ データ結合部
１４ データ分割部
Claims (20)
- 相手側通信端末装置との無線通信を行うことが可能な無線通信装置であって、
前記相手側無線通信装置から送信された信号を受信する受信手段と、
前記受信手段によって受信した信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する伝送路時間変動検出手段と、
検出された前記伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号の挿入間隔を決定する既知参照信号挿入間隔決定手段とを、
有する無線通信装置。 - 前記既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された前記既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号内に前記既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、
前記既知参照信号の挿入された情報信号を前記相手側無線通信装置に送信する送信手段とを、
有する請求項１に記載の無線通信装置。 - 前記既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された前記既知参照信号の挿入間隔に基づいて、前記送信すべき情報信号を分割する情報信号分割手段と、
前記情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号に、前記既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、
前記既知参照信号の挿入された情報信号を前記相手側無線通信装置に送信する送信手段とを、
有する請求項１に記載の無線通信装置。 - 前記送信すべき情報信号を分割する情報信号分割手段と、
前記情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理手段と、
前記情報信号処理手段によって処理された分割後の情報信号を結合する情報信号結合手段と、
前記参照信号挿入間隔決定手段により決定された前記既知参照信号の挿入間隔に基づいて、前記情報信号処理手段によって結合された情報信号内に前記既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、
前記既知参照信号の挿入された情報信号を前記相手側無線通信装置に送信する送信手段とを、
有する請求項１に記載の無線通信装置。 - 前記情報信号分割手段における前記情報信号の分割長を決定する分割長決定手段を有し、
前記分割長決定手段が、前記伝送路応答の時間変動量を用いて、前記情報信号の分割長を決定するよう構成されている請求項４に記載の無線通信装置。 - 前記送信すべき情報信号を分割する第１情報信号分割手段と、前記第１情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理手段と、
前記情報信号処理手段によって処理された分割後の情報信号を結合する情報信号結合手段と、
前記既知参照信号挿入間隔決定手段により決定された前記既知参照信号の挿入間隔に基づいて、前記情報信号結合手段によって結合された情報信号を分割する第２情報信号分割手段と、
前記第２情報信号分割手段によって分割された分割後の情報信号に、前記既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入手段と、
前記既知参照信号の挿入された情報信号を前記相手側無線通信装置に送信する送信手段とを、
有する請求項１に記載の無線通信装置。 - 前記第１情報信号分割手段における前記情報信号の分割長を決定する分割長決定手段を有し、
前記分割長決定手段が、前記伝送路応答の時間変動量を用いて、前記情報信号の分割長を決定するよう構成されている請求項６に記載の無線通信装置。 - 前記参照信号挿入間隔決定手段により決定された前記既知参照信号の挿入間隔を前記相手側無線通信装置に通知するため、前記既知参照信号の挿入間隔を送信する送信手段を有する請求項１に記載の無線通信装置。
- 送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、前記伝送路時間変動検出手段が、前記伝送路応答の時間変動量を検出するよう構成されている請求項１から８のいずれか１つに記載の無線通信装置。
- 送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号を用いて、前記伝送路時間変動検出手段が、前記伝送路応答の時間変動量を検出するよう構成されている請求項１から８のいずれか１つに記載の無線通信装置。
- 相手側通信端末装置との無線通信を行うことが可能な無線通信装置における無線通信方法であって、
前記相手側無線通信装置から送信された信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで受信した信号を用いて、伝送路応答の時間変動量を検出する伝送路時間変動検出ステップと、
検出された前記伝送路応答の時間変動量を用いて、既知参照信号の挿入間隔を決定する既知参照信号挿入間隔決定ステップとを、
有する無線通信方法。 - 前記既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定した前記既知参照信号の挿入間隔に基づいて、送信すべき情報信号内に前記既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、
前記既知参照信号の挿入された情報信号を前記相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを、
有する請求項１１に記載の無線通信方法。 - 前記既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定した前記既知参照信号の挿入間隔に基づいて、前記送信すべき情報信号を分割する情報信号分割ステップと、
前記情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号に、前記既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、
前記既知参照信号の挿入された情報信号を前記相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを、
有する請求項１１に記載の無線通信方法。 - 前記送信すべき情報信号を分割する情報信号分割ステップと、
前記情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理ステップと、
前記情報信号処理ステップで処理した分割後の情報信号を結合する情報信号結合ステップと、
前記参照信号挿入間隔決定ステップで決定した前記既知参照信号の挿入間隔に基づいて、前記情報信号処理ステップで結合した情報信号内に前記既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、
前記既知参照信号の挿入された情報信号を前記相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを、
有する請求項１１に記載の無線通信方法。 - 前記伝送路応答の時間変動量を用いて、前記情報信号分割ステップにおける前記情報信号の分割長を決定する分割長決定ステップを有する請求項１４に記載の無線通信方法。
- 前記送信すべき情報信号を分割する第１情報信号分割ステップと、
前記第１情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号の処理を行う情報信号処理ステップと、
前記情報信号処理ステップで処理した分割後の情報信号を結合する情報信号結合ステップと、
前記既知参照信号挿入間隔決定ステップで決定された前記既知参照信号の挿入間隔に基づいて、前記情報信号結合ステップで結合した情報信号を分割する第２情報信号分割ステップと、
前記第２情報信号分割ステップで分割した分割後の情報信号に、前記既知参照信号を挿入する既知参照信号挿入ステップと、
前記既知参照信号の挿入された情報信号を前記相手側無線通信装置に送信する送信ステップとを、
有する請求項１１に記載の無線通信方法。 - 前記伝送路応答の時間変動量を用いて、前記第１情報信号分割ステップにおける前記情報信号の分割長を決定する分割長決定ステップを有する請求項１６に記載の無線通信方法。
- 前記参照信号挿入間隔決定ステップで決定した前記既知参照信号の挿入間隔を前記相手側無線通信装置に通知するため、前記既知参照信号の挿入間隔を送信する送信ステップを有する請求項１１に記載の無線通信方法。
- 前記伝送路時間変動検出ステップで、送信側及び受信側の両方にとって既知である信号を用いて、前記伝送路応答の時間変動量を検出する請求項１１から１８のいずれか１つに記載の無線通信方法。
- 前記伝送路時間変動検出ステップで、送信側及び受信側の少なくともどちらか一方にとっては既知ではない信号を用いて、前記伝送路応答の時間変動量を検出する請求項１１から１８のいずれか１つに記載の無線通信方法。
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