JP2005150945A - 通信システムおよび送信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高速移動時における周波数選択性フェージングの影響を小さく抑えて高品質のデータ通信を行なうことができる通信システムおよび送信装置を提供する。
【解決手段】 受信側での搬送波間干渉の大きさに起因して決定された受信側からのサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示を指示受信部１００＿１で受信し、次いで、サブキャリア調整部１００＿２により、受信した指示に応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるとともに、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせ、さらに、送信部１００＿３でそのサブキャリアにデータを載せて送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、直交周波数分割多重変調方式を用いて通信を行なう通信システムおよび送信装置に関する。

従来より、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）変調方式を用いて通信を行なう通信システムが知られている。ＯＦＤＭ変調方式は、搬送波（キャリア）を複数の直交サブキャリア（以下、単に複数のサブキャリアと称する）に分割し、それら複数のサブキャリアそれぞれにデジタルデータを載せて並列に伝送する方式であり、高速に且つ高品質にデジタルデータを伝送することができ、移動体通信やディジタル地上波テレビ放送等に好適に用いられる。

移動体通信では、移動局の移動に伴い生じる、送信周波数と受信周波数とのずれ（ドップラーシフト）の影響で、サブキャリアの周波数に誤差が発生する。この誤差は、移動局の移動速度が増加するほど大きくなる。従って、高速移動時には、移動局における受信側のＡＦＣ（自動周波数制御部）で補償することができないほどの周波数誤差が発生する場合があり、その場合、ＯＦＤＭ変調方式を用いた通信ではサブキャリアの直交条件が崩れてしまい、サブキャリア間の干渉（ＩＣＩ：Ｉｎｔｅｒ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）が発生して受信性能の劣化を招くという問題がある。

そこで、車両に搭載された移動局と路上通信局との間でデータ通信を行なう通信システムにおいて、道路上に設けられた通信エリア内を走行する車両の速度を検出し、検出された車両の速度が大きいほどサブキャリアの周波数間隔を大きく設定することにより、ドップラーシフトの影響により発生するサブキャリア間の干渉を低減する技術が提案されている（特許文献１参照）。
特開２００１−２８５７７号公報

一般に、無線通信システムにおいて使用可能な電波の周波数帯域は、所定の幅に限定されている。このように限定された周波数帯域幅の中で、サブキャリアの周波数間隔を変えると、必然的に使用するサブキャリア数も変化することとなる。即ち、サブキャリアの周波数間隔を小さくすると使用するサブキャリア数は多くなり、サブキャリアの周波数間隔を大きくすると使用するサブキャリア数は少なくなる。

ここで、上記特許文献１に提案された技術は、車両の速度が大きいほどサブキャリアの周波数間隔も大きく設定するものであり、このため車両が停止している場合はサブキャリアの周波数間隔は小さく設定されることとなり、従ってあるサブキャリアが周波数選択性フェージングを受けても、他のサブキャリアが多く存在するため、正常にデータを受信できる可能性は高い。しかし、車両が高速移動している場合はサブキャリアの周波数間隔は大きく設定されるため、サブキャリアの数は比較的少なく、従って周波数選択性フェージングの影響を大きく受けることとなり、高速移動時におけるデータ通信を高品質で行なう点に欠けるという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、高速移動時における周波数選択性フェージングの影響を小さく抑えて高品質のデータ通信を行なうことができる通信システムおよび送信装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明の通信システムは、直交周波数分割多重変調方式を用いて通信を行なう通信システムにおいて、
搬送波間干渉の大きさに応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるとともに、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせることを特徴とする。

本発明の通信システムは、搬送波間干渉の大きさに応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるものであるため、高速移動時においてドップラーシフトにより発生するサブキャリア間の干渉を小さく抑えることができる。また、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したまま時間的にシフトさせるものであるため、ある時点で周波数選択性フェージングの影響を受けているデータを、次の時点ではある時点で使用した以外のサブキャリアを使用して送信することとなり、従って長時間にわたり同じ周波数選択性フェージングの影響を受ける確率は小さく、結果として高速移動時における受信性能が高まり、高品質のデータ通信を行なうことができる。

また、上記目的を達成する本発明の送信装置は、直交周波数分割多重変調方式を用いて送信を行なう送信装置において、
受信側での搬送波間干渉の大きさに起因して決定された受信側からのサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示を受信する指示受信部と、
上記指示受信部で受信した指示に応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるとともに、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせるサブキャリア調整部と、
上記サブキャリア調整部で調整されたサブキャリアにデータを載せて送信する送信部とを備えたことを特徴とする。

本発明の送信装置は、受信側での搬送波間干渉の大きさに起因して決定された受信側からのサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示に応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるものであるため、高速移動時においてドップラーシフトにより発生するサブキャリア間の干渉を小さく抑えることができる。また、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせるように調整されたサブキャリアにデータを載せて送信するものであるため、ある時点で周波数選択性フェージングの影響を受けているデータを、次の時点ではある時点で使用した以外のサブキャリアを使用して送信することとなり、従って長時間にわたり同じ周波数選択性フェージングの影響を受ける確率は小さく、高品質のデータを送信することができる。

本発明によれば、高速移動時における周波数選択性フェージングの影響を小さく抑えて高品質のデータ通信を行なうことができる通信システムおよび送信装置を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の一実施形態の通信システムを構成する送信装置のブロック図、図２は、本発明の一実施形態の通信システムを構成する受信装置のブロック図である。

本発明の一実施形態の通信システムは、図１に示す送信装置１００と、図２に示す受信装置２００とから構成される。この通信システムは、直交周波数分割多重変調方式を用いて通信を行なう通信システムである。また、この通信システムは、搬送波間干渉の大きさに応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるとともに、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせる通信システムである。先ず、図１に示す送信装置１００の構成について説明する。

送信装置１００は、直交周波数分割多重変調方式を用いて送信を行なう、本発明の一実施形態の送信装置である。この送信装置１００には、指示受信部１００＿１と、サブキャリア調整部１００＿２と、送信部１００＿３とが備えられている。

指示受信部１００＿１は、受信装置２００での搬送波間干渉の大きさに起因して決定された受信装置２００からのサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示を受信するものであり、この指示受信部１００＿１は、受信アンテナ１０１と、直交復調部１０２と、ＡＦＣ（自動周波数制御部）１０３と、ＡＤＣ（アナログ／ディジタル変換部）１０４と、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部１０５と、ＦＦＴ（高速フーリエ変換部）１０６と、サブキャリア復調部１０７と、Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部１０８とから構成されている。

また、サブキャリア調整部１００＿２は、指示受信部１００＿１で受信した指示に応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるとともに、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせるものであり、このサブキャリア調整部１００＿２は、サブキャリアパターン選択部１０９と、Ｓ／Ｐ変換部１１１と、データ分配部１１２と、サブキャリア変調部１１３とから構成されている。

さらに、送信部１００＿３は、サブキャリア調整部１００＿２で調整されたサブキャリアにデータを載せて送信するものであり、この送信部１００＿３は、データ生成部１１０と、ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換部）１１４と、Ｐ／Ｓ変換部１１５と、ＤＡＣ（ディジタル／アナログ変換部）１１６と、直交変調部１１７と、送信アンテナ１１８とから構成されている。

先ず、指示受信部１００＿１の構成について説明する。

指示受信部１００＿１を構成する受信アンテナ１０１は、受信装置２００からの、後述するサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示を有する直交変調された無線周波数の信号を電波Ａとして受信する。

直交復調部１０２は、上記無線周波数の信号を中間周波数の信号に変換するとともに直交変調された信号を直交復調することによりＩ成分,Ｑ成分の信号を生成する。

ＡＦＣ１０３は、上記Ｉ成分,Ｑ成分の信号を入力し、それら信号の周波数のずれを補正するように直交復調部１０２を制御する。

ＡＤＣ１０４は、直交復調部１０２からのＩ成分,Ｑ成分の信号それぞれに対してアナログ／ディジタル変換して、シリアルのディジタルデータであるＩ成分データおよびＱ成分データを生成する。

Ｓ／Ｐ変換部１０５は、ＡＤＣ１０４から出力されたシリアルのＩ成分データ,Ｑ成分データをパラレルのデータに変換する。

ＦＦＴ１０６は、Ｓ／Ｐ変換部１０５からのパラレルのデータに対して、ＯＦＤＭ復調を行なうための高速フーリエ変換処理を施す。

サブキャリア復調部１０７は複数備えられており、ＦＦＴ１０６で高速フーリエ変換処理が施されたパラレルのデータそれぞれに対して各サブキャリア周波数でサブキャリア復調を行なう。

Ｐ／Ｓ変換部１０８は、サブキャリア復調部１０７でサブキャリア復調されたパラレルのデータをシリアルのデータに変換する。このシリアルのデータが、サブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示データとなる。

次に、サブキャリア調整部１００＿２および送信部１００＿３双方の構成について説明する。

サブキャリア調整部１００＿２を構成するサブキャリアパターン選択部１０９には、後述する各種のパターンｐ[ｎ][ｍ]が記憶されており、このサブキャリアパターン選択部１０９は、Ｐ／Ｓ変換部１０８からのサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示データに対応するパターンｐ[ｎ][ｍ]を選択し、そのパターン情報をデータ分配器１１２に向けて出力する。

Ｓ／Ｐ変換部１１１は、データ生成部１１０で生成されたシリアルの送信データに、Ｐ／Ｓ変換部１０８からのシリアルの指示データを付加して、パラレルのデータに変換する。

データ分配部１１２は、Ｓ／Ｐ変換部１１１から出力されたパラレルのデータが、サブキャリアパターン選択部１１０からのパターン情報に応じたサブキャリア周波数でサブキャリア変調されるように、各サブキャリア変調部１１３に分配する。

各サブキャリア変調部１１３は、データ分配部１１２からの各データに対して各サブキャリア周波数でサブキャリア変調を行なう。詳細については後述するが、サブキャリア調整部１００＿２は、このように、Ｐ／Ｓ変換部１０８からのサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示データに対応するパターンｐ[ｎ][ｍ]を選択し、そのパターン情報に応じたサブキャリア周波数でサブキャリア変調することにより、サブキャリアの周波数間隔を広げるとともに、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせる。

ＩＦＦＴ１１４は、各サブキャリア変調部１１３でサブキャリア変調されたデータに対して、ＯＦＤＭ変調を行なうための逆高速フーリエ変換処理を施す。

Ｐ／Ｓ変換部１１５は、ＩＦＦＴ１１４で逆高速フーリエ変換処理が施されたパラレルのデータを、シリアルのＩ成分データおよびＱ成分データに変換する。

ＤＡＣ１１６は、Ｐ／Ｓ変換部１１５からのＩ成分データおよびＱ成分データをそれぞれディジタル／アナログ変換する。

直交変調部１１７は、ＤＡＣ１１６でアナログ変換された信号Ｉ＋ｊＱを直交変調し、さらに高周波の信号に変換して無線周波数の信号を生成する。

送信アンテナ１１８は、直交変調部１１７からの無線周波数の信号を電波Ｂとして空中に放射する。このようにして、受信装置２００からのサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示に応じて、周波数間隔が広げられたままその中心周波数を一定周期毎にシフトされたサブキャリアにデータを載せて送信する。次に、図２に示す受信装置２００の構成について説明する。

図２に示す受信装置２００には、受信部２００＿１と送信部２００＿２が備えられている。先ず、受信部２００＿１の構成について説明する。

受信部２００＿１は、受信アンテナ２０１と、直交復調部２０２と、ＡＦＣ２０３と、ＡＤＣ２０４と、Ｓ／Ｐ変換部２０５と、ＦＦＴ２０６と、データ分配部２０７と、サブキャリア復調部２０８と、Ｐ／Ｓ変換部２０９と、受信データ部２１０と、ＩＣＩ-サブキャリア周波数間隔変換部２１１と、サブキャリアパターン記憶部２１２とから構成されている。

受信アンテナ２０１は、送信装置１００から空中に放射された電波Ｂを受信する。

直交復調部２０２は、受信アンテナ２０１で受信した電波Ｂで表わされる無線周波数の信号を中間周波数の信号に変換するとともに直交変調された信号を２つの信号成分に分配して直交復調することによりＩ成分,Ｑ成分の信号を生成する。尚、無線周波数の信号には、基準信号であるパイロットシンボルが含まれている。

ＡＦＣ２０３は、直交復調部２０２からのＩ成分,Ｑ成分の信号を入力し、それら信号の周波数のずれを補正するように直交復調部２０２を制御する。また、ＡＦＣ２０３は、ＡＦＣオフセットと上記パイロットシンボルの回転速度に基づいて搬送波間干渉の大きさを検出し、検出結果をＩＣＩ-サブキャリア周波数間隔変換部２１１に向けて出力する。

ＩＣＩ-サブキャリア周波数間隔変換部２１１は、この検出結果に基づいて、送信装置１００が次の時点で使用するサブキャリアの周波数間隔ｎ（ｎは３,２,１,０のいずれかの値）を決定する。

サブキャリアパターン記憶部２１２には、サブキャリアの周波数間隔ｎおよびその周波数間隔ｎを保持したまま時間的にシフトさせるシフト変数ｍ（ｍの最大値は３ｎ）の組合せからなる複数のパターンｐ[ｎ][ｍ]が記憶されている。尚、これらパターンｐ[ｎ][ｍ]の詳細については後述する。このサブキャリアパターン記憶部２１２は、複数のパターンｐ[ｎ][ｍ]のうち、ＩＣＩ-サブキャリア周波数間隔変換部２１１で決定されたサブキャリアの周波数間隔ｎに基づいたパターンｐ[ｎ][ｍ]の情報を読み出してデータ分配部２０７に出力する。

ＡＤＣ２０４は、直交復調部２０２からのＩ成分,Ｑ成分の信号それぞれに対してアナログ／ディジタル変換して、シリアルのディジタルデータであるＩ成分データおよびＱ成分データを生成する。

Ｓ／Ｐ変換部２０５は、ＡＤＣ２０４から出力されたシリアルのＩ成分データ,Ｑ成分データをパラレルのディジタルデータに変換する。

ＦＦＴ２０６は、Ｓ／Ｐ変換部２０５からのパラレルのディジタルデータに対して、ＯＦＤＭ復調を行なうための高速フーリエ変換処理を施す。

データ分配部２０７は、ＦＦＴ２０６で高速フーリエ変換処理が施されたデータに対して、サブキャリアパターン記憶部２１２から読み出されたパターンｐ[ｎ][ｍ]の情報に応じたサブキャリア周波数でサブキャリア復調されるように、各サブキャリア復調部２０８に分配する。

各サブキャリア復調部２０８は、データ分配部２０７で分配された各データに対して、各サブキャリア周波数でサブキャリア復調を行なう。

Ｐ／Ｓ変換部２０９は、各サブキャリア復調部２０８でサブキャリア復調されたパラレルのデータをシリアルのデータに変換する。このシリアルのデータは受信データ部２１０に入力される。

受信データ部２１０は、Ｐ／Ｓ変換部２０９からのシリアルデータを受信する。このようにして、サブキャリアの周波数間隔が広げられるとともに、サブキャリアの周波数を、そのサブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトされたサブキャリアに載せられたデータを受信する。

また、受信装置２００には、ＩＣＩ-サブキャリア周波数間隔変換部２１１で決定されたサブキャリアの周波数間隔ｎを広げる旨の指示を、電波Ａを介して送信装置１００に送信するための送信部２００＿２が備えられている。

この送信部２００＿２は、Ｓ／Ｐ変換部２１３と、サブキャリア変調部２１４と、ＩＦＦＴ２１５と、Ｐ／Ｓ変換部２１６と、ＤＡＣ２１７と、直交変調部２１８と、送信アンテナ２１９とから構成されている。

Ｓ／Ｐ変換部２１３は、ＩＣＩ-サブキャリア周波数間隔変換部２１１で決定されたサブキャリアの周波数間隔ｎを表わすシリアルのデータをパラレルのデータに変換する。

各サブキャリア変調部２１４は、Ｓ／Ｐ変換部２１３からの各データに対して、各サブキャリア周波数でサブキャリア変調を行なう。

ＩＦＦＴ２１５は、各サブキャリア変調部２１４でサブキャリア変調されたデータに対して、ＯＦＤＭ変調を行なうための逆高速フーリエ変換処理を施す。

Ｐ／Ｓ変換部２１６は、ＩＦＦＴ２１５から出力されたパラレルのデータを、位相が相互に略９０°ずれたシリアルのＩ成分データおよびＱ成分データに変換する。

ＤＡＣ２１７は、Ｐ／Ｓ変換部２１６からのＩ成分データおよびＱ成分データをそれぞれディジタル／アナログ変換する。

直交変調部２１８は、ＤＡＣ２１８でアナログ変換されたＩ成分,Ｑ成分を直交変調し、さらに高周波の信号に変換して無線周波数の信号を生成する。

送信アンテナ２１９は、この無線周波数の信号を電波Ａとして空中に放射する。このようにして、サブキャリアの周波数間隔ｎを広げる旨の指示を送信装置１００に送信する。

図３は、図１に示す送信装置で実行される処理ルーチンのフローチャートである。

送信装置１００では、先ず、ステップＳ１において、サブキャリアパターン選択部１０９にパターンｐ[ｎ][ｍ]の初期値としてｎ＝３,ｍ＝０をセットする。

次に、ステップＳ２において、送信データに、Ｐ／Ｓ変換部１０８からの指示データであるサブキャリアの周波数間隔ｎを付加する。

ステップＳ３では、サブキャリアパターン選択部１０９で選択されたパターンｐ[ｎ][ｍ]に対応するサブキャリア周波数を用いて変調を行なう。

さらに、ステップＳ４において、受信側からのデータがあるか否かが判定される。受信側からのデータがないと判定された場合は、このステップＳ４を繰返し実行する。一方、受信側からのデータがあると判定された場合は、ステップＳ５に進む。

ステップＳ５では、受信側からのデータの復調処理を行なってステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、前回送信時に使用したパターンのｎ,ｍと受信したデータに基づいて、送信側のパターンのｎ,ｍを決定して、ステップＳ２に戻る。ここで、ステップＳ６におけるｎ,ｍの決定にあたり、受信側から、今回送られてきた周波数間隔ｎと、前回送られてきた周波数間隔ｎとが同一（サブキャリアの周波数間隔が同一）であれば、シフト変数ｍを１つ増加してそのサブキャリアの中心周波数をシフトさせる。このようにすることにより、周波数選択性フェージングの影響を小さく抑えることができる。一方、受信側から、今回送られてきた周波数間隔ｎと、前回送られてきた周波数間隔ｎとが異なる（サブキャリアの周波数間隔が異なる）場合は、シフト変数ｍを０にセットする。

図４は、図２に示す受信装置で実行される処理ルーチンのフローチャートである。

最初の時点では、ステップＳ１１において、サブキャリアパターン記憶部２１２からパターンｐ[ｎ][ｍ]の初期値ｎ＝３,ｍ＝０を読み出す。

ステップＳ１２では、送信装置１００からの送信データがあるか否かが判定される。送信装置１００からの送信データがないと判定された場合は、このステップＳ１２を繰返し実行する。一方、送信装置１００からの送信データがあると判定された場合は、ステップＳ１３に進む。

ステップＳ１３では、送信データの復調処理を行なってステップＳ１４およびステップＳ１６に同時に進む。

ステップＳ１４では、サブキャリアパターン記憶部２１２からｎ,ｍを読み出すことにより、受信側のパターンのｎ,ｍを決定する。ここで、サブキャリアパターン記憶部２１２からのｎ,ｍの読み出しにあたり、前回のデータ受信時に送信装置１００へ送信した周波数間隔ｎと、前々回のデータ受信時に送信装置１００へ送信した周波数間隔ｎとが同一であれば、シフト変数ｍを１つ増加し、異なっていた場合はシフト変数ｍを０にセットする。このように決定したｎ,ｍを用いて、送信装置１００が送信に使用したサブキャリアを特定するパターンｐ[ｎ][ｍ]を推定する。さらに、ステップＳ１５において、パターンｐ[ｎ][ｍ]に対応するサブキャリア周波数における成分のみのデータを受信して、ステップＳ１２に戻る。

また、ステップＳ１６では、ＡＦＣ２０３でＡＦＣオフセットとパイロットシンボルの回転速度に基づいて、送信するサブキャリアの周波数間隔ｎを決定する。さらに、ステップＳ１７において、送信部２００＿２にこの周波数間隔ｎを送信して、ステップＳ１２に戻る。

図５は、本実施形態の通信システムを構成する送信装置１００および受信装置２００で使用される、初期状態におけるサブキャリアのパターンを示す図である。

図５には、初期状態におけるサブキャリアのパターンｐ[３][０]が示されている。尚、横軸は周波数を示し、縦軸は強度（パワー）を示す。また、各サブキャリアは、所定の周波数帯幅（Δｆ）を有する。本実施形態では、初期状態において、サブキャリアの周波数間隔ｎが３でシフト変数ｍが０であるパターンｐ[３][０]、即ち、この図５に示す６４個のサブキャリアａ１,…,ａ６４が使用される。尚、これら６４個のサブキャリアａ１,…,ａ６４のうちの４個のサブキャリアは、パイロットシンボル用のサブキャリアとして使用される。次に、サブキャリアの各種のパターンｐ[ｎ][ｍ]について説明する。

図６は、サブキャリアの周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが０,１,２の場合のパターンを示す図である。

図６（ａ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが０,シフト変数ｍが０の場合のパターンｐ[０][０]が示されている。周波数間隔ｎが０の場合は、サブキャリアが有する帯域幅（Δｆ）の８倍の間隔で広げられた８個のサブキャリアａ１,…,ａ８が使用される。また、シフト変数ｍが０の場合は、周波数を表わす数値０を基準としてサブキャリアａ１,…,ａ８が広げられる。

図６（ｂ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが０,シフト変数ｍが１の場合のパターンｐ[０][１]が示されている。周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが１の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ８が、４Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

図６（ｃ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが０,シフト変数ｍが２の場合のパターンｐ[０][２]が示されている。周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが２の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ８が、２Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

図７は、サブキャリアの周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが３,４,５の場合のパターンを示す図である。

図７（ａ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが０,シフト変数ｍが３の場合のパターンｐ[０][３]が示されている。周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが３の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ８が、６Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

また、図７（ｂ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが０,シフト変数ｍが４の場合のパターンｐ[０][４]が示されている。周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが４の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ８が、Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

さらに、図７（ｃ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが０,シフト変数ｍが５の場合のパターンｐ[０][５]が示されている。周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが５の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ８が、５Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

図８は、サブキャリアの周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが６,７の場合のパターンを示す図である。

図８（ａ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが０,シフト変数ｍが６の場合のパターンｐ[０][６]が示されている。周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが６の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ８が、３Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

また、図８（ｂ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが０,シフト変数ｍが７の場合のパターンｐ[０][７]が示されている。周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが７の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ８が、７Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。このように、サブキャリアの周波数間隔ｎが０、即ち比較的広い間隔（Δｆの８倍の間隔）の場合であってシフト変数ｍが０〜７までのパターンを使用すると、比較的大きな周波数選択性フェージングの影響を好適に抑えることができる。

図９は、サブキャリアの周波数間隔ｎが１の場合であってシフト変数ｍが０,１,２の場合のパターンを示す図である。また、図１０は、サブキャリアの周波数間隔ｎが１の場合であってシフト変数ｍが３の場合のパターンを示す図、およびサブキャリアの周波数間隔ｎが２の場合であってシフト変数ｍが０,１の場合のパターンを示す図である。

図９（ａ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが１,シフト変数ｍが０の場合のパターンｐ[１][０]が示されている。周波数間隔ｎが１の場合の場合は、サブキャリアが有する帯域幅（Δｆ）の４倍の間隔で広げられた１６個のサブキャリアａ１,…,ａ１６が使用される。ここで、シフト変数ｍは０であるため、０［Ｈｚ］を基準としてサブキャリアａ１,…,ａ１６が広げられる。

図９（ｂ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが１,シフト変数ｍが１の場合のパターンｐ[０][１]が示されている。周波数間隔ｎが１の場合であってシフト変数ｍが１の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ１６が、２Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

図９（ｃ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが１,シフト変数ｍが２の場合のパターンｐ[１][２]が示されている。周波数間隔ｎが１の場合であってシフト変数ｍが２の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ１６が、Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

また、図１０（ａ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが１,シフト変数ｍが３の場合のパターンｐ[１][３]が示されている。周波数間隔ｎが１の場合であってシフト変数ｍが３の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ１６が、３Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。

さらに、図１０（ｂ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが２,シフト変数ｍが０の場合のパターンｐ[２][０]が示されている。周波数間隔ｎが２の場合であってシフト変数ｍが０の場合は、３２個のサブキャリアａ１,…,ａ３２が、０［Ｈｚ］を基準として広げられる。

また、図１０（ｃ）には、サブキャリアの、周波数間隔ｎが２,シフト変数ｍが１の場合のパターンｐ[２][１]が示されている。周波数間隔ｎが２の場合であってシフト変数ｍが１の場合は、上記サブキャリアａ１,…,ａ３２が、Δｆ［Ｈｚ］を基準として広げられる。このような、サブキャリアの周波数間隔ｎが１の場合であってシフト変数ｍが０〜３までのパターンや、サブキャリアの周波数間隔ｎが２の場合であってシフト変数ｍが０,１のパターンを使用すると、比較的小さな周波数選択性フェージングの影響を好適に抑えることができる。

本発明の一実施形態の通信システムを構成する送信装置のブロック図である。 本発明の一実施形態の通信システムを構成する受信装置のブロック図である。 図１に示す送信装置で実行される処理ルーチンのフローチャートである。 図２に示す受信装置で実行される処理ルーチンのフローチャートである。 本実施形態の通信システムを構成する送信装置１００および受信装置２００で使用される、初期状態におけるサブキャリアのパターンを示す図である。 サブキャリアの周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが０,１,２の場合のパターンを示す図である。 サブキャリアの周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが３,４,５の場合のパターンを示す図である。 サブキャリアの周波数間隔ｎが０の場合であってシフト変数ｍが６,７の場合のパターンを示す図である。 サブキャリアの周波数間隔ｎが１の場合であってシフト変数ｍが０,１,２の場合のパターンを示す図である。 サブキャリアの周波数間隔ｎが１の場合であってシフト変数ｍが３の場合のパターンを示す図、およびサブキャリアの周波数間隔ｎが２の場合であってシフト変数ｍが０,１の場合のパターンを示す図である。

符号の説明

１００ 送信装置
１００＿１ 指示受信部
１００＿２ サブキャリア調整部
１００＿３,２００＿２ 送信部
１０１,２０１ 受信アンテナ
１０２ 直交復調部
１０３,２０３ ＡＦＣ（自動周波数制御部）
１０４,２０４ ＡＤＣ（アナログ／ディジタル変換部）
１０５,１１１,２０５,２１３ Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部
１０６,２０６ ＦＦＴ（高速フーリエ変換部）
１０７,２０８ サブキャリア復調部
１０８,１１５,２０９,２１６ Ｐ／Ｓ（パラレル／シリアル）変換部
１０９ サブキャリアパターン選択部
１１０ データ生成部
１１２,２０７ データ分配部
１１３,２１４ サブキャリア変調部
１１４,２１５ ＩＦＦＴ（逆高速フーリエ変換部）
１１６,２１７ ＤＡＣ（ディジタル／アナログ変換部）
１１７,２１８ 直交変調部
１１８,２１９ 送信アンテナ
２００ 受信装置
２００＿１ 受信部
２０２ 直交復調部
２１０ 受信データ部
２１１ ＩＣＩ-サブキャリア周波数間隔変換部
２１２ サブキャリアパターン記憶部

Claims (2)

1. 直交周波数分割多重変調方式を用いて通信を行なう通信システムにおいて、
   搬送波間干渉の大きさに応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるとともに、サブキャリアの周波数を、該サブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせることを特徴とする通信システム。
2. 直交周波数分割多重変調方式を用いて送信を行なう送信装置において、
   受信側での搬送波間干渉の大きさに起因して決定された受信側からのサブキャリアの周波数間隔を広げる旨の指示を受信する指示受信部と、
   前記指示受信部で受信した指示に応じてサブキャリアの周波数間隔を広げるとともに、サブキャリアの周波数を、該サブキャリアの広げた後の周波数間隔を保持したままその中心周波数を一定周期毎にシフトさせるサブキャリア調整部と、
   前記サブキャリア調整部で調整されたサブキャリアにデータを載せて送信する送信部とを備えたことを特徴とする送信装置。

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