JP3796211B2 - 送信装置及び送信方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び送信方法に関し、特に送信信号にガード区間を挿入して送信する送信装置及び送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＯＦＤＭ送受信装置においては、有効シンボルの最後部と同じ波形の信号を、ガード区間として有効シンボルの先頭に付加してなるフレーム構成を採用している。ガード区間の長さより短い遅延時間の遅延波は、受信系にてＦＦＴ処理で除去することができる。一方、マルチパスの遅延時間がガード区間の長さより長い場合や、タイミング誤差が存在する場合は、前の信号が次の信号の有効シンボルに漏れてきて、符号間干渉が生じる場合がある。
【０００３】
送信系においては、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；以下「ＩＦＦＴ」と記載する）処理された信号は、ガード区間を挿入され、デジタル信号からアナログ信号に変換され、送信信号が得られる。
【０００４】
受信系においては、受信信号は、アナログ信号からデジタル信号に変換される。そして、ガード区間除去回路によってガード区間が除去された受信信号は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transformation）処理が行われベースバンド信号が得られる。ベースバンド信号は、同期検波器によって同期検波され、同期検波信号が得られる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、従来、受信信号の伝送誤りを検出し、誤りが検出された場合に通信相手の無線局に対して再送要求信号を送出する。再送要求を受信した通信相手の無線局では、再送要求に対応したデータを再送する。そして受信信号に誤りが無くなるまでこの処理を繰り返す。これら一連の処理は、ＡＲＱと呼ばれる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−０２６８６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信装置及び送信方法においては、特に回線変動が遅い場合、再送を要求する特定ユーザに対して再送しても連続して誤りが生じる場合があり、この場合には、再送回数が過剰に増加し、再送回数が増大するにつれて伝搬遅延が増大するため、伝送遅延が増大するという問題がある。また、このような、伝送遅延の増大を防ぐために、ある一定の遅延時間で再送回数を打ち切る方法もあるが、この場合、誤り率が劣化するという問題がある。また、ガード区間には新たなデータが含まれていないため、ガード区間を長くすると伝送効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信装置は、送信信号をターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータを出力する符号化手段と、前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータに対して独立してガード区間を挿入するガード区間挿入手段と、再送回数が増えるにつれて前記ガード区間挿入手段により挿入する前記ガード区間の長さを長くする制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、再送回数が増えるにつれてガード区間を長くするので、再送回数を少なくすることができるとともに、通常の送信時はガード区間がそれほど長くないので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００１２】
また、システマティックビットデータとパリティビットデータとにおける再送回数、要求される品質等を各々考慮してガード区間の長さを設定することができるので、誤り率特性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の送信装置における前記制御手段は、前記システマティックビットデータの前記ガード区間の長さを前記パリティビットデータの前記ガード区間の長さよりも長くする構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、良好な品質が要求されるシステマティックビットデータのガード区間の長さを長くし、システマティックビットデータほど良好な品質が要求されないパリティビットデータのガード区間の長さはシステマティックビットデータのガード区間の長さよりは短くするので、良好な品質が要求されるシステマティックビットデータが誤ることにより、再送回数が増大して伝送遅延が増大することを防ぐことができる。
【００１５】
本発明の送信装置における前記制御手段は、前記システマティックビットデータの前記ガード区間のみを前記再送回数が増えるにつれて長くする構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、良好な品質が要求されるシステマティックビットデータのガード区間のみを長くし、システマティックビットデータほど良好な品質が要求されないパリティビットデータのガード区間の長さは再送回数に応じて変更しないので、さらに伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００１７】
本発明の送信装置は、前記システマティックビットデータと前記パリティビットデータを各々異なるシンボルに配置する配置手段を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、システマティックビットデータとパリティビットデータを、各々異なるシンボルに配置したので、システマティックビットデータとパリティビットデータに対してガード区間を各々独立して挿入する際に、挿入の処理を容易にすることができる。
【００１９】
本発明の送信装置における前記制御手段は、遅延分散情報に応じた前記ガード区間の長さを設定する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、再送回数の他に遅延分散情報を用いてガード区間の長さを設定するので、例えば、遅延分散が小さい場合は、再送回数が多少増えてもガード区間の長さをそれほど長くせず、遅延分散が大きい場合は、再送回数が少なくてもガード区間の長さを長くするといった処理を行えば、きめ細かにガード区間の長さを設定することができて、伝送効率をほとんど低下させずに確実に伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００２１】
本発明の送信装置における前記遅延分散情報は、通信相手から送信される構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、送信相手において検出した遅延分散情報を通知してもらい、受け取った遅延分散情報をそのまま用いてガード区間の長さを設定するので、正確な遅延分散情報を得ることができ、通信相手にとって最適なガード区間の長さを設定することができる。
【００２３】
本発明の送信装置における前記遅延分散情報は、受信信号から検出する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、遅延分散情報を自分で検出するので、迅速な遅延分散情報を得ることができ、回線品質に最適なガード区間の長さを設定することができる。
【００２５】
本発明の送信装置における前記制御手段は、送信時間間隔に応じた前記ガード区間の長さを設定する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、例えば、送信時間間隔が長いほどガード区間を長くすることにより、再送の送信信号に誤りが生じないようにすることができ、再送の送信信号に誤りが生じることにより極端に伝送遅延が大きくなることを防ぐことができる。
【００２７】
本発明の送信装置における前記制御手段は、使用帯域に応じた前記ガード区間の長さを設定する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、使用帯域が少ない場合にガード区間の長さを長くするこができるので、使用帯域に応じて柔軟なガード区間の長さを設定することができ、伝送効率を低下させずに誤り率特性を向上させることができる。
【００２９】
本発明の送信装置における前記制御手段は、許容使用帯域に対する前記使用帯域の割り合いが少ないほど前記ガード区間を長くする構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、使用帯域に余裕があるか否かを判断してガード区間の長さを設定するので、帯域を有効に使用することにより伝送効率を低下させずに誤り率特性を向上させることができる。
【００３１】
本発明の送信装置は、前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータを拡散処理する拡散手段と、拡散後の信号を直交周波数分割多重する直交周波数分割多重手段とを具備する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式において、再送回数を少なくすることができるとともに、最初の送信時はガード区間の長さがそれほど長くないので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００３３】
本発明の送信装置は、前記拡散手段の拡散率を「１」とし、前記直交周波数分割多重手段の符号多重数を「１」とする構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、ＯＦＤＭ通信方式において、再送回数を少なくすることができるとともに、最初の送信時はガード区間の長さがそれほど長くないので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００３５】
本発明の送信装置における前記制御手段は、再送時のガード区間の長さを１回目の送信時のガード区間の長さの整数倍にする構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、ガード区間の長さを整数倍にするので、最短のガード区間の長さの信号波形のみを用いて全ての異なるガード区間における信号波形を形成でき、送信信号の生成を容易にすることができる。
【００３７】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の送信装置を具備する構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、下り回線において、各端末の回線変動に応じて端末毎にガード区間の長さを設定することができるので、全ての端末に対して伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００３９】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載の送信装置を具備する構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、上り回線において、回線品質が劣悪な場所に長時間留まって通信を行う場合等でも結果的に再送回数を少なくすることができるので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００４１】
本発明の送信方法は、送信信号をターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータを出力する工程と、前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータに対して独立してガード区間を挿入する工程と、再送回数が増えるにつれて挿入する前記ガード区間の長さを長くする工程と、を具備するようにした。
【００４２】
この方法によれば、再送回数が増えるにしたがってガード区間の長さを長くするので、再送回数を少なくすることができるとともに、最初の送信時はガード区間の長さがそれほど長くないので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。また、システマティックビットデータとパリティビットデータとにおける再送回数、要求される品質等を各々考慮してガード区間の長さを設定することができるので、誤り率特性を向上させることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、再送回数が増えるほどガード区間の長さを長くすることである。また、再送回数に加えて、遅延分散情報、送信時間間隔または使用帯域等を考慮してガード区間の長さを設定することである。また、再送回数が増えた場合に、ターボ符号化により出力されたシステマティックビットデータのガード区間の長さのみを長くすることである。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成の一部を示す図である。
【００４６】
送信装置１００は、制御部１０１、拡散部１０２、ＩＦＦＴ部１０３、ガード区間（ＧＩ）挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５、ＧＩ挿入部１０６、選択部１０７及びアンテナ１０８とから主に構成される。
【００４７】
制御部１０１は、図示しない変調部にて変調された送信信号を一時的に蓄積し、送信タイミングになった場合には、送信信号を拡散部１０２へ出力する。また、送信信号は、再送でない通常の送信信号の場合と再送信号である場合との２通りあるため、制御部１０１は、送信信号を再送信号とそれ以外の通常の信号とに選別するとともに、再送であれば再送回数を判断して、再送情報を選択部１０７へ出力する。再送情報は、再送であるか否かの情報と再送回数の情報とを含んでいる。
【００４８】
拡散部１０２は、制御部１０１から入力した送信信号をそれぞれ異なる拡散符号を用いて拡散処理するとともに、符号分割多重してＣＤＭＡ信号を生成してＩＦＦＴ部１０３へ出力する。なお、拡散部１０２は、拡散率１として、送信信号を拡散せずにＩＦＦＴ部１０３へ出力するようにしても良い。この場合は、ＩＦＦＴ部１０３にてＩＦＦＴ処理された信号はＯＦＤＭ信号となる。
【００４９】
直交周波数多重手段であるＩＦＦＴ部１０３は、拡散部１０２から入力した送信信号をＩＦＦＴ処理し、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号を生成してＧＩ挿入部１０４、１０５、１０６へ出力する。ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号は、図２に示すように、拡散符号の１つのチップを１つのサブキャリアに割り当てることによって生成できる。図２は、全サブキャリアをＧ１〜Ｇ４の４つのグループに分けた場合である。ＩＦＦＴ部１０３にて生成されるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号は、符号多重数１等の任意の符号多重数を選択することが可能である。ここで、符号多重数はキャリア毎の多重数であり、何ユーザ（何コード）多重するかによって決まるものである。したがって、符号多重数１の場合は、１つのサブキャリアに１ユーザのみが割り当てられるものである。
【００５０】
ＧＩ挿入部１０４は、ＩＦＦＴ部１０３から入力した送信信号にガード区間を挿入し、送信信号にガード区間を挿入した後に選択部１０７へ出力する。ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さは、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６よりも短い。
【００５１】
ＧＩ挿入部１０５は、ＩＦＦＴ部１０３から入力した送信信号にガード区間を挿入し、送信信号にガード区間を挿入した後に選択部１０７へ出力する。ＧＩ挿入部１０５にて挿入するガード区間の長さは、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さよりは長く、且つＧＩ挿入部１０６にて挿入するガード区間の長さよりは短い。また、ＧＩ挿入部１０５は、送信信号に挿入するガード区間の長さを、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さより長く、且つＧＩ挿入部１０６にて挿入するガード区間の長さよりも短ければ任意に設定することができるが、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さの整数倍の長さのガード区間を挿入するようにしても良い。
【００５２】
ＧＩ挿入部１０６は、ＩＦＦＴ部１０３から入力した送信信号にガード区間を挿入し、送信信号にガード区間を挿入した後に選択部１０７へ出力する。ＧＩ挿入部１０６にて挿入するガード区間の長さは、ＧＩ挿入部１０４及びＧＩ挿入部１０５よりも長い。また、ＧＩ挿入部１０６は、送信信号に挿入するガード区間の長さを、ＧＩ挿入部１０４及びＧＩ挿入部１０５にて挿入するガード区間の長さより長ければ任意に設定することができるが、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さの整数倍の長さのガード区間を挿入するようにしても良い。
【００５３】
制御手段である選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数の情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。送信信号の選択において、再送回数の情報より、再送ではない送信時の場合にはＧＩ挿入部１０４から入力した送信信号を選択し、１回目の再送時の場合にはＧＩ挿入部１０５から入力した送信信号を
選択し、２回目の再送時の場合にはＧＩ挿入部１０６から入力した送信信号を選択する。
【００５４】
次に、送信装置１００の動作について、図３から図６を用いて説明する。なお、図４から図６において、ＧＩはガード区間を示す。まず、送信信号は、制御部１０１にて再送信号かそれ以外の通常の信号であるかを判別される（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）３０１）。さらに、送信信号は、再送信号であれば、制御部１０１にて１回目の再送であるか否かを判別される（ＳＴ３０２）。そして、制御部１０１は、再送信号であるか否かの情報と再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。
【００５５】
次に、拡散部１０２にて拡散処理されるとともにＩＦＦＴ部１０３にてＩＦＦＴ処理されたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号は、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６によってガード区間を挿入される。ＧＩ挿入部１０５とＧＩ挿入部１０６において挿入するガード区間の長さは、ＧＩ挿入部１０４にて挿入されるガード区間の長さの整数倍にすれば、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の信号波形を、一定回数繰り返して挿入すれば良いので、ガード区間を挿入する処理を容易にすることができるとともに、整数倍ではないガード区間の長さとした場合に比べて、フレームの最後までＯＦＤＭシンボルを並べた時に中途半端に余ってしまうことがないため、処理が面倒になることを防ぐことができる。
【００５６】
ＧＩ挿入部１０４にてガード区間を挿入された送信信号は、図４に示すように、有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を含むものである。また、ＧＩ挿入部１０５にてガード区間を挿入された送信信号は、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を含むものである。また、ＧＩ挿入部１０６にてガード区間を挿入された送信信号は、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３を含むものである。
【００５７】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、１０５、１０６から入力した送信信号を選択する。即ち、送信する送信信号が再送信号でなければ、図４に示すように、ＧＩ挿入部１０４から入力した有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ３０３）。
【００５８】
また、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、１回目の再送であれば、図５に示すように、ＧＩ挿入部１０５から入力した有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ３０４）、２回目の再送であれば、図６に示すように、ＧＩ挿入部１０６から入力した有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３が挿入された送信信号を選択する（ＳＴ３０５）。
【００５９】
そして、選択部１０７は、選択した送信信号を出力する（ＳＴ３０６）。上記のように、再送回数が増えるにつれてガード区間の長さを長くする。なお、ガード区間長はＴｇ１＞Ｔｇ２＞Ｔｇ３であり、ガード区間は図４、図５、図６の順番に長く設定されている。
【００６０】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、選択部は、制御部から入力する再送情報に基づいて、再送回数が増えるにつれて挿入されているガード区間が長い送信信号を選択するので、誤り率の改善効果が高くなり、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。また、再送回数が増えるにつれてガード区間の長さを長くすることにより遅延時間がガード区間長より短くなるので、マルチパス環境下における符号間干渉を低減することができる。
【００６１】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る送信装置７００の構成を示す図である。本実施の形態においては、システマティックビットデータとパリティビットデータとの各々にガード区間の長さを設定する点を特徴とするものである。本実施の形態は、図７において、ターボ符号化部７０１、パラレル／シリアル（以下「Ｐ／Ｓ」と記載する）変換部７０２及び変調部７０３を設ける構成が図１と相違する。なお、図１と同一構成である部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６２】
誤り訂正符号としてターボ符号を用いた場合、システマティックビットデータとパリティビットデータとが出力されるが、システマティックビットデータの方が良好な品質が要求される。したがって、システマティックビットデータのガード区間の長さをパリティビットデータのガード区間の長さよりも長くすることによって、さらに伝送効率と誤り率の両立を図ることができる。
【００６３】
制御部１０１は、送信信号を一時的に蓄積し、送信信号を再送情報とそれ以外の通常の情報とに選別する。そして、送信タイミングになった場合には、送信信号を拡散部１０２へ出力するとともに、再送情報を選択部１０７へ出力する。再送情報は、再送回数の情報を含んでいる。また、制御部１０１は、システマティックビットデータとパリティビットデータが出力される送信タイミングを制御しており、送信信号がシステマティックビットデータであるのかパリティビットデータであるのかの情報を選択部１０７へ出力する。
【００６４】
ターボ符号化部７０１は、制御部１０１から入力した送信信号の一部を符号化せずにシステマティックビットデータとしてＰ／Ｓ変換部７０２へ出力するとともに、入力した送信信号の残りの一部に対して再帰畳み込み符号化を行って、パリティビットデータとしてＰ／Ｓ変換部７０２へ出力する。
【００６５】
配置手段であるＰ／Ｓ変換部７０２は、ターボ符号化部７０１から入力したシステマティックビットデータとパリティビットデータを、パラレルデータの形式からシリアルデータの形式に変換して変調部７０３へ出力する。Ｐ／Ｓ変換部７０２にて変換されたシステマティックビットデータとパリティビットデータは、シンボル毎に全てシステマティックビットまたはパリティビットからなっている。
【００６６】
配置手段である変調部７０３は、Ｐ／Ｓ変換部７０２から入力した各シンボルのシステマティックビットまたはパリティビットを変調して拡散部１０２へ出力する。
【００６７】
ＧＩ挿入部１０４、１０５、１０６は、システマティックビットデータとパリティビットデータとに対して、各々独立してガード区間を挿入する。この場合に、パリティビットデータに挿入するガード区間の長さはシステマティックビットデータに挿入するガード区間の長さよりも短くなるようにしても良いし、さらに、パリティビットデータのガード区間の長さを再送回数に関わらず同一にして、システマティックビットデータのガード区間の長さを再送回数が増えるにつれて長くなるようにしても良い。
【００６８】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数及び送信信号がシステマティックビットデータであるのかパリティビットデータであるのかの情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。即ち、システマティックビットデータであれば、再送回数が増えるにつれてガード区間の長さを長くするとともに、パリティビットデータであれば、再送回数が増えてもガード区間の長さは変えないように制御する。
【００６９】
次に、送信装置７００の動作について、図４、図５、図６及び図８を用いて説明する。制御部１０１は、送信信号がシステマティックビットデータであるか否かを判別し（ＳＴ８０１）、システマティックビットデータであるか否かの情報を選択部１０７へ出力する。また、制御部１０１は、システマティックビットデータであれば、再送か否かを判別し（ＳＴ８０２）、さらに再送であれば再送回数が１回目か否かを判別し（ＳＴ８０３）、送信信号が再送か否かの情報及び再送信号であれば再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。
【００７０】
選択部１０７は、制御部１０１から入力したシステマティックビットデータであるか否かの情報より、送信信号がシステマティックビットデータではなくパリティビットデータである場合は、図４に示すように、ＧＩ挿入部１０４から入力した有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ８０４）。パリティビットデータのガード区間長Ｔｇ１を有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さに固定して、良好な品質が要求されるシステマティクビットデータの送信信号に挿入されるガード区間の長さのみを変える場合は、伝送効率を低下させずに誤り率特性を向上させることができ、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００７１】
また、選択部１０７は、システマティックビットデータであるか否かの情報と再送情報より、送信信号がシステマティックビットデータであって且つ送信信号が再送でなければ、図４に示すように、ＧＩ挿入部１０４から入力した有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ８０４）。
【００７２】
さらに、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、１回目の再送であれば、図５に示すように、ＧＩ挿入部１０５から入力した有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ８０５）、２回目の再送であれば、図６に示すように、ＧＩ挿入部１０６から入力した有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３が挿入された送信信号を選択する（ＳＴ８０６）。
【００７３】
次に、選択部１０７は、送信信号を出力する（ＳＴ８０７）。
【００７４】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、他の誤り訂正方式と比較すると非常に良好な誤り率特性が得られるターボ符号化部にて送信信号をターボ符号化し、選択部は、システマティックビットデータに挿入されるガード区間の長さを再送回数が増えるにつれて長くするので、格段に誤り率特性を向上させることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、再送時のシステマティックビットデータに挿入するガード区間の長さをパリティビットデータに挿入するガード区間の長さよりも長くしたが、システマティックビットデータに挿入するガード区間の長さをパリティビットデータに挿入するガード区間の長さよりも長くする場合に限らず、再送時のシステマティックビットデータに挿入するガード区間の長さを、パリティビットデータに挿入するガード区間の長さと同じにしても良い。
【００７６】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る送信装置９００の構成を示す図である。本実施の形態においては、遅延分散情報を考慮してガード区間の長さを選択する点を特徴とするものである。本実施の形態は、図９において、ターボ符号化部９０１及びＰ／Ｓ変換部９０２を設ける構成が図１と相違する。なお、図１と同一構成である部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【００７７】
ガード区間の長さは、一般に、遅延分散によって決定することができる。このため、遅延分散情報も反映して、ガード区間の長さを決定するとさらに伝送効率と誤り率の両立を図ることができる。
【００７８】
制御部１０１は、送信信号を一時的に蓄積し、送信信号を再送情報とそれ以外の通常の情報とに選別する。そして、送信タイミングになった場合には、送信信号を拡散部１０２へ出力するとともに、再送情報を選択部１０７へ出力する。再送情報は、再送回数の情報を含んでいる。また、制御部１０１は、遅延分散情報を選択部１０７へ出力する。遅延分散情報は、通信相手から送信信号に含められて通知されるため、受信信号より抽出するものである。なお、通信相手側の遅延分散生成部の構成については後述する。
【００７９】
ターボ符号化部９０１は、制御部１０１から入力した送信信号の一部を符号化せずにシステマティックビットデータとしてＰ／Ｓ変換部９０２へ出力するとともに、入力した送信信号の残りの一部に対して再帰畳み込み符号化を行って、パリティビットデータとしてＰ／Ｓ変換部９０２へ出力する。
【００８０】
Ｐ／Ｓ変換部９０２は、ターボ符号化部９０１から入力したシステマティックビットデータとパリティビットデータを、パラレルデータの形式からシリアルデータの形式に変換して変調部９０３へ出力する。
【００８１】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数及び遅延分散情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。即ち、２回目の再送時であっても遅延分散が小さい場合は、ＧＩ挿入部１０５から入力した送信信号を選択する。
【００８２】
次に、遅延分散情報生成部１０００について、図１０を用いて説明する。遅延分散生成部１０００は、遅延回路１００１、減算回路１００２、絶対値化回路１００３及び平均化回路１００４とから主に構成される。
【００８３】
遅延回路１００１は、受信信号のプリアンブルをＦＦＴ処理した後の信号が入力し、入力した信号に遅延を与えて減算回路１００２へ出力する。
【００８４】
減算回路１００２は、隣り合ったサブキャリアの信号レベルの差を算出して絶対値化回路１００３へ出力する。
【００８５】
絶対値化回路１００３は、減算回路１００２から入力した減算結果を絶対値化して平均化回路１００４へ出力する。
【００８６】
平均化回路１００４は、絶対値化回路１００３から入力した受信レベル差の絶対値をサブキャリア数分平均して遅延分散情報が得られる。このようにして得られた遅延分散情報は、通信相手において送信信号に含められて送信される。
【００８７】
遅延分散情報は、通信相手において求めて通信相手から通知してもらう場合に限らず、受信信号を用いて図１０より遅延分散を検出するようにしても良い。受信信号より遅延分散を検出する場合は、ＴＤＤ通信方式等において可能である。
【００８８】
次に、送信装置９００の動作について、図４、図５、図６及び図１１を用いて説明する。制御部１０１は、送信信号が再送か否かを判別し（ＳＴ１１０１）、さらに再送であれば再送回数が１回目か否かを判別し（ＳＴ１１０２）、送信信号が再送か否かの情報及び再送信号であれば再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。また、制御部１０１は、受信信号に含まれる通信相手から通知された遅延分散情報を選択部１０７へ出力する。
【００８９】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、送信する送信信号が再送でなければ、図４に示すように、有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１１０３）。
【００９０】
また、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、１回目の再送であれば、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ１１０４）、２回目の再送であれば、制御部１０１から入力した遅延分散情報より遅延分散がしきい値より小さいか否かを判断する（ＳＴ１１０５）。
【００９１】
さらに、選択部１０７は、遅延分散がしきい値より小さい場合は、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ１１０４）、遅延分散がしきい値以上の場合は、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３が挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１１０６）。
【００９２】
次に、選択部１０７は、選択したガード区間の長さが挿入されている送信信号を出力する（ＳＴ１１０７）。
【００９３】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、選択部は、遅延分散情報を考慮した長さのガード区間が含まれる送信信号を選択するので、再送回数が増えてもそれほどガード区間の長さを長くしなくても良い場合に、必要以上にガード区間が長い送信信号を選択することがなく、できる限り伝送効率を高めることができる。
【００９４】
なお、本実施の形態においては、２回目の再送時において遅延分散の大小を判断することとしたが、２回目の再送時において遅延分散の大小を判断する場合に限らず、１回目の再送時において遅延分散の大小を判断するようにしても良い。
【００９５】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る送信装置１２００の構成を示す図である。本実施の形態においては、送信時間間隔を考慮してガード区間の長さを選択する点を特徴とするものである。本実施の形態は、図１２において、カウンタ部１２０１、遅延部１２０２及び減算部１２０３を設ける構成が図１と相違する。なお、図１と同一構成である部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【００９６】
ＩＥＥＥ８０２．１１のようにアクセス方式としてＣＳＭＡ（Carrier Sence Multiple Access）を用いた場合、回線が混んでいるときに、前回送信されてから今回送信するまでの時間間隔が非常に長くなる場合もある。このような場合に、２回目または３回目の再送がエラーになると、伝送遅延が極めて大きくなる場合がある。このようなことを回避するために、前回送信されてから今回送信するまでの送信時間間隔も考慮して、ガード区間の長さを選択する方法も有効である。なお、ＣＳＭＡは、端末がキャリアセンスをして、受信レベルがしきい値以下であれば送信するものである。
【００９７】
カウンタ部１２０１は、制御部１０１から入力した送信タイミングに基づいて送信タイミングを示す情報を生成して、遅延部１２０２と減算部１２０３へ出力する。
【００９８】
遅延部１２０２は、カウンタ部１２０１から入力した送信タイミングを示す情報を遅延させて減算部１２０３へ出力する。
【００９９】
減算部１２０３は、カウンタ部１２０１から入力した送信タイミングを示す情報と遅延部１２０２から入力した送信タイミングを示す情報より、前回送信された送信タイミングと今回送信する送信タイミングとの差を算出して、算出した送信タイミング差を送信時間間隔として選択部１０７へ出力する。
【０１００】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数の情報及び減算部１２０３から入力した送信時間間隔を示す情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。即ち、１回目の再送の場合でも送信時間間隔が大きい場合には、３種類のガード区間の長さの中ではガード区間の長さが最大であるＧＩ挿入部１０６から入力した送信信号を選択する。
【０１０１】
次に、送信装置１２００の動作について、図４、図５、図６及び図１３を用いて説明する。制御部１０１は、送信信号が再送か否かを判別し（ＳＴ１３０１）、さらに再送であれば再送回数が１回目か否かを判別し（ＳＴ１３０２）、送信信号が再送か否かの情報及び再送信号であれば再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。また、減算部１２０３は、演算した送信時間間隔を示す情報を選択部１０７へ出力する。
【０１０２】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、送信する送信信号が再送でなければ、図４に示すように、有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１３０３）。
【０１０３】
また、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、１回目の再送であれば、送信時間間隔がしきい値以上であるか否かを判断し（ＳＴ１３０４）、２回目の再送であれば、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１３０６）。
【０１０４】
さらに、選択部１０７は、制御部１０１から入力した送信時間間隔を示す情報より送信時間間隔がしきい値未満であれば、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ１３０５）、送信時間間隔がしきい値以上であれば、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３のガード区間長Ｔｇ３を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１３０６）。
【０１０５】
次に、選択部１０７は、選択したガード区間の長さが挿入されている送信信号を出力する（ＳＴ１３０７）。
【０１０６】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、選択部は、送信時間間隔を考慮した長さのガード区間が含まれる送信信号を選択するので、送信時間間隔が長い場合に何度も再送することにより伝送遅延が極めて大きくなることを防ぐことができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態においては、１回目の再送時において送信時間間隔の大小を比較することとしたが、１回目の再送時において送信時間間隔の大小を比較する場合に限らず、再送ではない送信時において送信時間間隔の大小を比較するようにしても良い。
【０１０８】
（実施の形態５）
図１４は、本発明の実施の形態５に係る送信装置１４００の構成を示す図である。本実施の形態においては、帯域の使用状況を考慮してガード区間の長さを設定する点を特徴とするものである。なお、図１と同一構成である部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【０１０９】
制御部１０１は、帯域の使用状況の情報を通信相手から通知してもらうかまたは使用可能な帯域幅として許容使用帯域が分かっている場合は、現在使用している使用帯域より、残りの帯域にどのくらい余裕があるかを知ることができるため、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いの情報を選択部１０７へ出力する。
【０１１０】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数の情報及び帯域の使用状況を示す情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。即ち、１回目の再送の場合でも帯域に余裕がある場合には、３種類のガード区間の長さの中ではガード区間の長さが最大であるＧＩ挿入部１０６から入力した送信信号を選択する。
【０１１１】
次に、送信装置１４００の動作について、図４、図５、図６及び図１５を用いて説明する。制御部１０１は、送信信号が再送か否かを判別し（ＳＴ１５０１）、さらに再送であれば再送回数が１回目か否かを判別し（ＳＴ１５０２）、送信信号が再送か否かの情報及び再送信号であれば再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。また、制御部１０１は、各通信相手における帯域の使用状況を示す情報を選択部１０７へ出力する。
【０１１２】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、送信する送信信号が再送でなければ、図４に示すように、有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１５０３）。
【０１１３】
また、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報及び帯域の使用状況を示す情報より、１回目の再送であれば、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いがしきい値以下であるか否かを判断し（ＳＴ１５０４）、２回目の再送であれば、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１５０６）。
【０１１４】
さらに、選択部１０７は、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いがしきい値より大きければ、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ１５０５）、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いがしきい値以下である場合には、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１５０６）。このように選択部１０７は、使用帯域に応じたガード区間が挿入された送信信号を選択するので、使用帯域に余裕がある場合には伝送効率を低下させることなくガード区間を長くすることができるので、再送回数を減らすことができて伝送遅延を少なくすることができるとともに、使用帯域にあまり余裕がない場合には必要以上にガード区間が長くならないように制御するので、伝送効率が低下することを防ぐことができる。
【０１１５】
次に、選択部１０７は、選択したガード区間の長さが挿入されている送信信号を出力する（ＳＴ１５０７）。
【０１１６】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、選択部は、帯域の使用状況に応じたガード区間が挿入されている送信信号を選択するので、伝送効率を低下させずに伝送遅延を防ぐことができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態においては、１回目の再送時において、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いを判断することとしたが、１回目の再送時において、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いを判断する場合に限らず、再送ではない送信時において許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いを判断するようにしても良い。
【０１１８】
なお、上記実施の形態１から実施の形態５においては、再送回数を２回にする場合について説明したが、再送回数を２回にする場合に限らず、再送回数を２回以外の任意の回数にすることができる。また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、ガード区間の長さは３種類設定することとしたが、ガード区間の長さを３種類設定する場合に限らず、任意の種類のガード区間の長さを設定することが可能である。また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、ガード区間の長さを再送回数に応じて有効シンボル長の８分の１、４分の１、８分の３としたが、ガード区間の長さを再送回数に応じて有効シンボル長の８分の１、４分の１、８分の３にする場合に限らず、ガード区間の長さは再送回数に応じて任意の長さに設定することが可能である。また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、全サブキャリアを４つのグループに分けることとしたが、全サブキャリアを４つのグループに分ける場合に限らず、任意のサブキャリア配置とすることが可能である。
【０１１９】
また、上記実施の形態１から実施の形態５の送信装置は、基地局装置または通信端末装置に適用することが可能である。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式の信号配置を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図４】ガード区間を挿入した送信信号の図
【図５】ガード区間を挿入した送信信号の図
【図６】ガード区間を挿入した送信信号の図
【図７】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図９】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１０】遅延分散情報生成部の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態４に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図１４】本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態５に係る送信装置の動作を示すフロー図
【符号の説明】
１０１ 制御部
１０２ 拡散部
１０３ ＩＦＦＴ部
１０４ ＧＩ挿入部
１０５ ＧＩ挿入部
１０６ ＧＩ挿入部
１０７ 選択部
７０１ ターボ符号化部
７０２ Ｐ／Ｓ変換部
７０３ 変調部
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信装置及び送信方法に関し、特に送信信号にガード区間を挿入して送信する送信装置及び送信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＯＦＤＭ送受信装置においては、有効シンボルの最後部と同じ波形の信号を、ガード区間として有効シンボルの先頭に付加してなるフレーム構成を採用している。ガード区間の長さより短い遅延時間の遅延波は、受信系にてＦＦＴ処理で除去することができる。一方、マルチパスの遅延時間がガード区間の長さより長い場合や、タイミング誤差が存在する場合は、前の信号が次の信号の有効シンボルに漏れてきて、符号間干渉が生じる場合がある。
【０００３】
送信系においては、逆高速フーリエ変換（Inverse Fast Fourier Transform；以下「ＩＦＦＴ」と記載する）処理された信号は、ガード区間を挿入され、デジタル信号からアナログ信号に変換され、送信信号が得られる。
【０００４】
受信系においては、受信信号は、アナログ信号からデジタル信号に変換される。そして、ガード区間除去回路によってガード区間が除去された受信信号は、高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Fast Fourier Transformation）処理が行われベースバンド信号が得られる。ベースバンド信号は、同期検波器によって同期検波され、同期検波信号が得られる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、従来、受信信号の伝送誤りを検出し、誤りが検出された場合に通信相手の無線局に対して再送要求信号を送出する。再送要求を受信した通信相手の無線局では、再送要求に対応したデータを再送する。そして受信信号に誤りが無くなるまでこの処理を繰り返す。これら一連の処理は、ＡＲＱと呼ばれる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２−０２６８６３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の送信装置及び送信方法においては、特に回線変動が遅い場合、再送を要求する特定ユーザに対して再送しても連続して誤りが生じる場合があり、この場合には、再送回数が過剰に増加し、再送回数が増大するにつれて伝搬遅延が増大するため、伝送遅延が増大するという問題がある。また、このような、伝送遅延の増大を防ぐために、ある一定の遅延時間で再送回数を打ち切る方法もあるが、この場合、誤り率が劣化するという問題がある。また、ガード区間には新たなデータが含まれていないため、ガード区間を長くすると伝送効率が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる送信装置及び送信方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の送信装置は、送信信号をターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータを出力する符号化手段と、前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータに対して独立してガード区間を挿入するガード区間挿入手段と、再送回数が増えるにつれて前記ガード区間挿入手段により挿入する前記ガード区間の長さを長くする制御手段と、を具備する構成を採る。
【００１０】
この構成によれば、再送回数が増えるにつれてガード区間を長くするので、再送回数を少なくすることができるとともに、通常の送信時はガード区間がそれほど長くないので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００１２】
また、システマティックビットデータとパリティビットデータとにおける再送回数、要求される品質等を各々考慮してガード区間の長さを設定することができるので、誤り率特性を向上させることができる。
【００１３】
本発明の送信装置における前記制御手段は、前記システマティックビットデータの前記ガード区間の長さを前記パリティビットデータの前記ガード区間の長さよりも長くする構成を採る。
【００１４】
この構成によれば、良好な品質が要求されるシステマティックビットデータのガード区間の長さを長くし、システマティックビットデータほど良好な品質が要求されないパリティビットデータのガード区間の長さはシステマティックビットデータのガード区間の長さよりは短くするので、良好な品質が要求されるシステマティックビットデータが誤ることにより、再送回数が増大して伝送遅延が増大することを防ぐことができる。
【００１５】
本発明の送信装置における前記制御手段は、前記システマティックビットデータの前記ガード区間のみを前記再送回数が増えるにつれて長くする構成を採る。
【００１６】
この構成によれば、良好な品質が要求されるシステマティックビットデータのガード区間のみを長くし、システマティックビットデータほど良好な品質が要求されないパリティビットデータのガード区間の長さは再送回数に応じて変更しないので、さらに伝送効率と誤り率特性の両立を図ることができる。
【００１７】
本発明の送信装置は、前記システマティックビットデータと前記パリティビットデータを各々異なるシンボルに配置する配置手段を具備する構成を採る。
【００１８】
この構成によれば、システマティックビットデータとパリティビットデータを、各々異なるシンボルに配置したので、システマティックビットデータとパリティビットデータに対してガード区間を各々独立して挿入する際に、挿入の処理を容易にすることができる。
【００１９】
本発明の送信装置における前記制御手段は、遅延分散情報に応じた前記ガード区間の長さを設定する構成を採る。
【００２０】
この構成によれば、再送回数の他に遅延分散情報を用いてガード区間の長さを設定するので、例えば、遅延分散が小さい場合は、再送回数が多少増えてもガード区間の長さをそれほど長くせず、遅延分散が大きい場合は、再送回数が少なくてもガード区間の長さを長くするといった処理を行えば、きめ細かにガード区間の長さを設定することができて、伝送効率をほとんど低下させずに確実に伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００２１】
本発明の送信装置における前記遅延分散情報は、通信相手から送信される構成を採る。
【００２２】
この構成によれば、送信相手において検出した遅延分散情報を通知してもらい、受け取った遅延分散情報をそのまま用いてガード区間の長さを設定するので、正確な遅延分散情報を得ることができ、通信相手にとって最適なガード区間の長さを設定することができる。
【００２３】
本発明の送信装置における前記遅延分散情報は、受信信号から検出する構成を採る。
【００２４】
この構成によれば、遅延分散情報を自分で検出するので、迅速な遅延分散情報を得ることができ、回線品質に最適なガード区間の長さを設定することができる。
【００２５】
本発明の送信装置における前記制御手段は、送信時間間隔に応じた前記ガード区間の長さを設定する構成を採る。
【００２６】
この構成によれば、例えば、送信時間間隔が長いほどガード区間を長くすることにより、再送の送信信号に誤りが生じないようにすることができ、再送の送信信号に誤りが生じることにより極端に伝送遅延が大きくなることを防ぐことができる。
【００２７】
本発明の送信装置における前記制御手段は、使用帯域に応じた前記ガード区間の長さを設定する構成を採る。
【００２８】
この構成によれば、使用帯域が少ない場合にガード区間の長さを長くするこができるので、使用帯域に応じて柔軟なガード区間の長さを設定することができ、伝送効率を低下させずに誤り率特性を向上させることができる。
【００２９】
本発明の送信装置における前記制御手段は、許容使用帯域に対する前記使用帯域の割り合いが少ないほど前記ガード区間を長くする構成を採る。
【００３０】
この構成によれば、使用帯域に余裕があるか否かを判断してガード区間の長さを設定するので、帯域を有効に使用することにより伝送効率を低下させずに誤り率特性を向上させることができる。
【００３１】
本発明の送信装置は、前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータを拡散処理する拡散手段と、拡散後の信号を直交周波数分割多重する直交周波数分割多重手段とを具備する構成を採る。
【００３２】
この構成によれば、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式において、再送回数を少なくすることができるとともに、最初の送信時はガード区間の長さがそれほど長くないので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００３３】
本発明の送信装置は、前記拡散手段の拡散率を「１」とし、前記直交周波数分割多重手段の符号多重数を「１」とする構成を採る。
【００３４】
この構成によれば、ＯＦＤＭ通信方式において、再送回数を少なくすることができるとともに、最初の送信時はガード区間の長さがそれほど長くないので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００３５】
本発明の送信装置における前記制御手段は、再送時のガード区間の長さを１回目の送信時のガード区間の長さの整数倍にする構成を採る。
【００３６】
この構成によれば、ガード区間の長さを整数倍にするので、最短のガード区間の長さの信号波形のみを用いて全ての異なるガード区間における信号波形を形成でき、送信信号の生成を容易にすることができる。
【００３７】
本発明の基地局装置は、上記いずれかに記載の送信装置を具備する構成を採る。
【００３８】
この構成によれば、下り回線において、各端末の回線変動に応じて端末毎にガード区間の長さを設定することができるので、全ての端末に対して伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００３９】
本発明の通信端末装置は、上記いずれかに記載の送信装置を具備する構成を採る。
【００４０】
この構成によれば、上り回線において、回線品質が劣悪な場所に長時間留まって通信を行う場合等でも結果的に再送回数を少なくすることができるので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【００４１】
本発明の送信方法は、送信信号をターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータを出力する工程と、前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータに対して独立してガード区間を挿入する工程と、再送回数が増えるにつれて挿入する前記ガード区間の長さを長くする工程と、を具備するようにした。
【００４２】
この方法によれば、再送回数が増えるにしたがってガード区間の長さを長くするので、再送回数を少なくすることができるとともに、最初の送信時はガード区間の長さがそれほど長くないので、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。また、システマティックビットデータとパリティビットデータとにおける再送回数、要求される品質等を各々考慮してガード区間の長さを設定することができるので、誤り率特性を向上させることができる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、再送回数が増えるほどガード区間の長さを長くすることである。また、再送回数に加えて、遅延分散情報、送信時間間隔または使用帯域等を考慮してガード区間の長さを設定することである。また、再送回数が増えた場合に、ターボ符号化により出力されたシステマティックビットデータのガード区間の長さのみを長くすることである。
【００４４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００４５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成の一部を示す図である。
【００４６】
送信装置１００は、制御部１０１、拡散部１０２、ＩＦＦＴ部１０３、ガード区間（ＧＩ）挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５、ＧＩ挿入部１０６、選択部１０７及びアンテナ１０８とから主に構成される。
【００４７】
制御部１０１は、図示しない変調部にて変調された送信信号を一時的に蓄積し、送信タイミングになった場合には、送信信号を拡散部１０２へ出力する。また、送信信号は、再送でない通常の送信信号の場合と再送信号である場合との２通りあるため、制御部１０１は、送信信号を再送信号とそれ以外の通常の信号とに選別するとともに、再送であれば再送回数を判断して、再送情報を選択部１０７へ出力する。再送情報は、再送であるか否かの情報と再送回数の情報とを含んでいる。
【００４８】
拡散部１０２は、制御部１０１から入力した送信信号をそれぞれ異なる拡散符号を用いて拡散処理するとともに、符号分割多重してＣＤＭＡ信号を生成してＩＦＦＴ部１０３へ出力する。なお、拡散部１０２は、拡散率１として、送信信号を拡散せずにＩＦＦＴ部１０３へ出力するようにしても良い。この場合は、ＩＦＦＴ部１０３にてＩＦＦＴ処理された信号はＯＦＤＭ信号となる。
【００４９】
直交周波数多重手段であるＩＦＦＴ部１０３は、拡散部１０２から入力した送信信号をＩＦＦＴ処理し、ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号を生成してＧＩ挿入部１０４、１０５、１０６へ出力する。ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号は、図２に示すように、拡散符号の１つのチップを１つのサブキャリアに割り当てることによって生成できる。図２は、全サブキャリアをＧ１〜Ｇ４の４つのグループに分けた場合である。ＩＦＦＴ部１０３にて生成されるＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号は、符号多重数１等の任意の符号多重数を選択することが可能である。ここで、符号多重数はキャリア毎の多重数であり、何ユーザ（何コード）多重するかによって決まるものである。したがって、符号多重数１の場合は、１つのサブキャリアに１ユーザのみが割り当てられるものである。
【００５０】
ＧＩ挿入部１０４は、ＩＦＦＴ部１０３から入力した送信信号にガード区間を挿入し、送信信号にガード区間を挿入した後に選択部１０７へ出力する。ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さは、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６よりも短い。
【００５１】
ＧＩ挿入部１０５は、ＩＦＦＴ部１０３から入力した送信信号にガード区間を挿入し、送信信号にガード区間を挿入した後に選択部１０７へ出力する。ＧＩ挿入部１０５にて挿入するガード区間の長さは、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さよりは長く、且つＧＩ挿入部１０６にて挿入するガード区間の長さよりは短い。また、ＧＩ挿入部１０５は、送信信号に挿入するガード区間の長さを、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さより長く、且つＧＩ挿入部１０６にて挿入するガード区間の長さよりも短ければ任意に設定することができるが、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さの整数倍の長さのガード区間を挿入するようにしても良い。
【００５２】
ＧＩ挿入部１０６は、ＩＦＦＴ部１０３から入力した送信信号にガード区間を挿入し、送信信号にガード区間を挿入した後に選択部１０７へ出力する。ＧＩ挿入部１０６にて挿入するガード区間の長さは、ＧＩ挿入部１０４及びＧＩ挿入部１０５よりも長い。また、ＧＩ挿入部１０６は、送信信号に挿入するガード区間の長さを、ＧＩ挿入部１０４及びＧＩ挿入部１０５にて挿入するガード区間の長さより長ければ任意に設定することができるが、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の長さの整数倍の長さのガード区間を挿入するようにしても良い。
【００５３】
制御手段である選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数の情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。送信信号の選択において、再送回数の情報より、再送ではない送信時の場合にはＧＩ挿入部１０４から入力した送信信号を選択し、１回目の再送時の場合にはＧＩ挿入部１０５から入力した送信信号を
選択し、２回目の再送時の場合にはＧＩ挿入部１０６から入力した送信信号を選択する。
【００５４】
次に、送信装置１００の動作について、図３から図６を用いて説明する。なお、図４から図６において、ＧＩはガード区間を示す。まず、送信信号は、制御部１０１にて再送信号かそれ以外の通常の信号であるかを判別される（ステップ（以下「ＳＴ」と記載する）３０１）。さらに、送信信号は、再送信号であれば、制御部１０１にて１回目の再送であるか否かを判別される（ＳＴ３０２）。そして、制御部１０１は、再送信号であるか否かの情報と再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。
【００５５】
次に、拡散部１０２にて拡散処理されるとともにＩＦＦＴ部１０３にてＩＦＦＴ処理されたＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ信号は、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６によってガード区間を挿入される。ＧＩ挿入部１０５とＧＩ挿入部１０６において挿入するガード区間の長さは、ＧＩ挿入部１０４にて挿入されるガード区間の長さの整数倍にすれば、ＧＩ挿入部１０４にて挿入するガード区間の信号波形を、一定回数繰り返して挿入すれば良いので、ガード区間を挿入する処理を容易にすることができるとともに、整数倍ではないガード区間の長さとした場合に比べて、フレームの最後までＯＦＤＭシンボルを並べた時に中途半端に余ってしまうことがないため、処理が面倒になることを防ぐことができる。
【００５６】
ＧＩ挿入部１０４にてガード区間を挿入された送信信号は、図４に示すように、有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を含むものである。また、ＧＩ挿入部１０５にてガード区間を挿入された送信信号は、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を含むものである。また、ＧＩ挿入部１０６にてガード区間を挿入された送信信号は、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３を含むものである。
【００５７】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、１０５、１０６から入力した送信信号を選択する。即ち、送信する送信信号が再送信号でなければ、図４に示すように、ＧＩ挿入部１０４から入力した有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ３０３）。
【００５８】
また、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、１回目の再送であれば、図５に示すように、ＧＩ挿入部１０５から入力した有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ３０４）、２回目の再送であれば、図６に示すように、ＧＩ挿入部１０６から入力した有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３が挿入された送信信号を選択する（ＳＴ３０５）。
【００５９】
そして、選択部１０７は、選択した送信信号を出力する（ＳＴ３０６）。上記のように、再送回数が増えるにつれてガード区間の長さを長くする。なお、ガード区間長はＴｇ１＞Ｔｇ２＞Ｔｇ３であり、ガード区間は図４、図５、図６の順番に長く設定されている。
【００６０】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、選択部は、制御部から入力する再送情報に基づいて、再送回数が増えるにつれて挿入されているガード区間が長い送信信号を選択するので、誤り率の改善効果が高くなり、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。また、再送回数が増えるにつれてガード区間の長さを長くすることにより遅延時間がガード区間長より短くなるので、マルチパス環境下における符号間干渉を低減することができる。
【００６１】
（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２に係る送信装置７００の構成を示す図である。本実施の形態においては、システマティックビットデータとパリティビットデータとの各々にガード区間の長さを設定する点を特徴とするものである。本実施の形態は、図７において、ターボ符号化部７０１、パラレル／シリアル（以下「Ｐ／Ｓ」と記載する）変換部７０２及び変調部７０３を設ける構成が図１と相違する。なお、図１と同一構成である部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【００６２】
誤り訂正符号としてターボ符号を用いた場合、システマティックビットデータとパリティビットデータとが出力されるが、システマティックビットデータの方が良好な品質が要求される。したがって、システマティックビットデータのガード区間の長さをパリティビットデータのガード区間の長さよりも長くすることによって、さらに伝送効率と誤り率の両立を図ることができる。
【００６３】
制御部１０１は、送信信号を一時的に蓄積し、送信信号を再送情報とそれ以外の通常の情報とに選別する。そして、送信タイミングになった場合には、送信信号を拡散部１０２へ出力するとともに、再送情報を選択部１０７へ出力する。再送情報は、再送回数の情報を含んでいる。また、制御部１０１は、システマティックビットデータとパリティビットデータが出力される送信タイミングを制御しており、送信信号がシステマティックビットデータであるのかパリティビットデータであるのかの情報を選択部１０７へ出力する。
【００６４】
ターボ符号化部７０１は、制御部１０１から入力した送信信号の一部を符号化せずにシステマティックビットデータとしてＰ／Ｓ変換部７０２へ出力するとともに、入力した送信信号の残りの一部に対して再帰畳み込み符号化を行って、パリティビットデータとしてＰ／Ｓ変換部７０２へ出力する。
【００６５】
配置手段であるＰ／Ｓ変換部７０２は、ターボ符号化部７０１から入力したシステマティックビットデータとパリティビットデータを、パラレルデータの形式からシリアルデータの形式に変換して変調部７０３へ出力する。Ｐ／Ｓ変換部７０２にて変換されたシステマティックビットデータとパリティビットデータは、シンボル毎に全てシステマティックビットまたはパリティビットからなっている。
【００６６】
配置手段である変調部７０３は、Ｐ／Ｓ変換部７０２から入力した各シンボルのシステマティックビットまたはパリティビットを変調して拡散部１０２へ出力する。
【００６７】
ＧＩ挿入部１０４、１０５、１０６は、システマティックビットデータとパリティビットデータとに対して、各々独立してガード区間を挿入する。この場合に、パリティビットデータに挿入するガード区間の長さはシステマティックビットデータに挿入するガード区間の長さよりも短くなるようにしても良いし、さらに、パリティビットデータのガード区間の長さを再送回数に関わらず同一にして、システマティックビットデータのガード区間の長さを再送回数が増えるにつれて長くなるようにしても良い。
【００６８】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数及び送信信号がシステマティックビットデータであるのかパリティビットデータであるのかの情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。即ち、システマティックビットデータであれば、再送回数が増えるにつれてガード区間の長さを長くするとともに、パリティビットデータであれば、再送回数が増えてもガード区間の長さは変えないように制御する。
【００６９】
次に、送信装置７００の動作について、図４、図５、図６及び図８を用いて説明する。制御部１０１は、送信信号がシステマティックビットデータであるか否かを判別し（ＳＴ８０１）、システマティックビットデータであるか否かの情報を選択部１０７へ出力する。また、制御部１０１は、システマティックビットデータであれば、再送か否かを判別し（ＳＴ８０２）、さらに再送であれば再送回数が１回目か否かを判別し（ＳＴ８０３）、送信信号が再送か否かの情報及び再送信号であれば再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。
【００７０】
選択部１０７は、制御部１０１から入力したシステマティックビットデータであるか否かの情報より、送信信号がシステマティックビットデータではなくパリティビットデータである場合は、図４に示すように、ＧＩ挿入部１０４から入力した有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ８０４）。パリティビットデータのガード区間長Ｔｇ１を有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さに固定して、良好な品質が要求されるシステマティクビットデータの送信信号に挿入されるガード区間の長さのみを変える場合は、伝送効率を低下させずに誤り率特性を向上させることができ、伝送効率と誤り率特性との両立を図ることができる。
【００７１】
また、選択部１０７は、システマティックビットデータであるか否かの情報と再送情報より、送信信号がシステマティックビットデータであって且つ送信信号が再送でなければ、図４に示すように、ＧＩ挿入部１０４から入力した有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ８０４）。
【００７２】
さらに、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、１回目の再送であれば、図５に示すように、ＧＩ挿入部１０５から入力した有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ８０５）、２回目の再送であれば、図６に示すように、ＧＩ挿入部１０６から入力した有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３が挿入された送信信号を選択する（ＳＴ８０６）。
【００７３】
次に、選択部１０７は、送信信号を出力する（ＳＴ８０７）。
【００７４】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、他の誤り訂正方式と比較すると非常に良好な誤り率特性が得られるターボ符号化部にて送信信号をターボ符号化し、選択部は、システマティックビットデータに挿入されるガード区間の長さを再送回数が増えるにつれて長くするので、格段に誤り率特性を向上させることができる。
【００７５】
なお、本実施の形態においては、再送時のシステマティックビットデータに挿入するガード区間の長さをパリティビットデータに挿入するガード区間の長さよりも長くしたが、システマティックビットデータに挿入するガード区間の長さをパリティビットデータに挿入するガード区間の長さよりも長くする場合に限らず、再送時のシステマティックビットデータに挿入するガード区間の長さを、パリティビットデータに挿入するガード区間の長さと同じにしても良い。
【００７６】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３に係る送信装置９００の構成を示す図である。本実施の形態においては、遅延分散情報を考慮してガード区間の長さを選択する点を特徴とするものである。本実施の形態は、図９において、ターボ符号化部９０１及びＰ／Ｓ変換部９０２を設ける構成が図１と相違する。なお、図１と同一構成である部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【００７７】
ガード区間の長さは、一般に、遅延分散によって決定することができる。このため、遅延分散情報も反映して、ガード区間の長さを決定するとさらに伝送効率と誤り率の両立を図ることができる。
【００７８】
制御部１０１は、送信信号を一時的に蓄積し、送信信号を再送情報とそれ以外の通常の情報とに選別する。そして、送信タイミングになった場合には、送信信号を拡散部１０２へ出力するとともに、再送情報を選択部１０７へ出力する。再送情報は、再送回数の情報を含んでいる。また、制御部１０１は、遅延分散情報を選択部１０７へ出力する。遅延分散情報は、通信相手から送信信号に含められて通知されるため、受信信号より抽出するものである。なお、通信相手側の遅延分散生成部の構成については後述する。
【００７９】
ターボ符号化部９０１は、制御部１０１から入力した送信信号の一部を符号化せずにシステマティックビットデータとしてＰ／Ｓ変換部９０２へ出力するとともに、入力した送信信号の残りの一部に対して再帰畳み込み符号化を行って、パリティビットデータとしてＰ／Ｓ変換部９０２へ出力する。
【００８０】
Ｐ／Ｓ変換部９０２は、ターボ符号化部９０１から入力したシステマティックビットデータとパリティビットデータを、パラレルデータの形式からシリアルデータの形式に変換して変調部９０３へ出力する。
【００８１】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数及び遅延分散情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。即ち、２回目の再送時であっても遅延分散が小さい場合は、ＧＩ挿入部１０５から入力した送信信号を選択する。
【００８２】
次に、遅延分散情報生成部１０００について、図１０を用いて説明する。遅延分散生成部１０００は、遅延回路１００１、減算回路１００２、絶対値化回路１００３及び平均化回路１００４とから主に構成される。
【００８３】
遅延回路１００１は、受信信号のプリアンブルをＦＦＴ処理した後の信号が入力し、入力した信号に遅延を与えて減算回路１００２へ出力する。
【００８４】
減算回路１００２は、隣り合ったサブキャリアの信号レベルの差を算出して絶対値化回路１００３へ出力する。
【００８５】
絶対値化回路１００３は、減算回路１００２から入力した減算結果を絶対値化して平均化回路１００４へ出力する。
【００８６】
平均化回路１００４は、絶対値化回路１００３から入力した受信レベル差の絶対値をサブキャリア数分平均して遅延分散情報が得られる。このようにして得られた遅延分散情報は、通信相手において送信信号に含められて送信される。
【００８７】
遅延分散情報は、通信相手において求めて通信相手から通知してもらう場合に限らず、受信信号を用いて図１０より遅延分散を検出するようにしても良い。受信信号より遅延分散を検出する場合は、ＴＤＤ通信方式等において可能である。
【００８８】
次に、送信装置９００の動作について、図４、図５、図６及び図１１を用いて説明する。制御部１０１は、送信信号が再送か否かを判別し（ＳＴ１１０１）、さらに再送であれば再送回数が１回目か否かを判別し（ＳＴ１１０２）、送信信号が再送か否かの情報及び再送信号であれば再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。また、制御部１０１は、受信信号に含まれる通信相手から通知された遅延分散情報を選択部１０７へ出力する。
【００８９】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、送信する送信信号が再送でなければ、図４に示すように、有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１１０３）。
【００９０】
また、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、１回目の再送であれば、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ１１０４）、２回目の再送であれば、制御部１０１から入力した遅延分散情報より遅延分散がしきい値より小さいか否かを判断する（ＳＴ１１０５）。
【００９１】
さらに、選択部１０７は、遅延分散がしきい値より小さい場合は、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ１１０４）、遅延分散がしきい値以上の場合は、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３が挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１１０６）。
【００９２】
次に、選択部１０７は、選択したガード区間の長さが挿入されている送信信号を出力する（ＳＴ１１０７）。
【００９３】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、選択部は、遅延分散情報を考慮した長さのガード区間が含まれる送信信号を選択するので、再送回数が増えてもそれほどガード区間の長さを長くしなくても良い場合に、必要以上にガード区間が長い送信信号を選択することがなく、できる限り伝送効率を高めることができる。
【００９４】
なお、本実施の形態においては、２回目の再送時において遅延分散の大小を判断することとしたが、２回目の再送時において遅延分散の大小を判断する場合に限らず、１回目の再送時において遅延分散の大小を判断するようにしても良い。
【００９５】
（実施の形態４）
図１２は、本発明の実施の形態４に係る送信装置１２００の構成を示す図である。本実施の形態においては、送信時間間隔を考慮してガード区間の長さを選択する点を特徴とするものである。本実施の形態は、図１２において、カウンタ部１２０１、遅延部１２０２及び減算部１２０３を設ける構成が図１と相違する。なお、図１と同一構成である部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【００９６】
ＩＥＥＥ８０２．１１のようにアクセス方式としてＣＳＭＡ（Carrier Sence Multiple Access）を用いた場合、回線が混んでいるときに、前回送信されてから今回送信するまでの時間間隔が非常に長くなる場合もある。このような場合に、２回目または３回目の再送がエラーになると、伝送遅延が極めて大きくなる場合がある。このようなことを回避するために、前回送信されてから今回送信するまでの送信時間間隔も考慮して、ガード区間の長さを選択する方法も有効である。なお、ＣＳＭＡは、端末がキャリアセンスをして、受信レベルがしきい値以下であれば送信するものである。
【００９７】
カウンタ部１２０１は、制御部１０１から入力した送信タイミングに基づいて送信タイミングを示す情報を生成して、遅延部１２０２と減算部１２０３へ出力する。
【００９８】
遅延部１２０２は、カウンタ部１２０１から入力した送信タイミングを示す情報を遅延させて減算部１２０３へ出力する。
【００９９】
減算部１２０３は、カウンタ部１２０１から入力した送信タイミングを示す情報と遅延部１２０２から入力した送信タイミングを示す情報より、前回送信された送信タイミングと今回送信する送信タイミングとの差を算出して、算出した送信タイミング差を送信時間間隔として選択部１０７へ出力する。
【０１００】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数の情報及び減算部１２０３から入力した送信時間間隔を示す情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。即ち、１回目の再送の場合でも送信時間間隔が大きい場合には、３種類のガード区間の長さの中ではガード区間の長さが最大であるＧＩ挿入部１０６から入力した送信信号を選択する。
【０１０１】
次に、送信装置１２００の動作について、図４、図５、図６及び図１３を用いて説明する。制御部１０１は、送信信号が再送か否かを判別し（ＳＴ１３０１）、さらに再送であれば再送回数が１回目か否かを判別し（ＳＴ１３０２）、送信信号が再送か否かの情報及び再送信号であれば再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。また、減算部１２０３は、演算した送信時間間隔を示す情報を選択部１０７へ出力する。
【０１０２】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、送信する送信信号が再送でなければ、図４に示すように、有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１３０３）。
【０１０３】
また、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、１回目の再送であれば、送信時間間隔がしきい値以上であるか否かを判断し（ＳＴ１３０４）、２回目の再送であれば、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１３０６）。
【０１０４】
さらに、選択部１０７は、制御部１０１から入力した送信時間間隔を示す情報より送信時間間隔がしきい値未満であれば、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ１３０５）、送信時間間隔がしきい値以上であれば、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３のガード区間長Ｔｇ３を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１３０６）。
【０１０５】
次に、選択部１０７は、選択したガード区間の長さが挿入されている送信信号を出力する（ＳＴ１３０７）。
【０１０６】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、選択部は、送信時間間隔を考慮した長さのガード区間が含まれる送信信号を選択するので、送信時間間隔が長い場合に何度も再送することにより伝送遅延が極めて大きくなることを防ぐことができる。
【０１０７】
なお、本実施の形態においては、１回目の再送時において送信時間間隔の大小を比較することとしたが、１回目の再送時において送信時間間隔の大小を比較する場合に限らず、再送ではない送信時において送信時間間隔の大小を比較するようにしても良い。
【０１０８】
（実施の形態５）
図１４は、本発明の実施の形態５に係る送信装置１４００の構成を示す図である。本実施の形態においては、帯域の使用状況を考慮してガード区間の長さを設定する点を特徴とするものである。なお、図１と同一構成である部分は同一の符号を付してその説明は省略する。
【０１０９】
制御部１０１は、帯域の使用状況の情報を通信相手から通知してもらうかまたは使用可能な帯域幅として許容使用帯域が分かっている場合は、現在使用している使用帯域より、残りの帯域にどのくらい余裕があるかを知ることができるため、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いの情報を選択部１０７へ出力する。
【０１１０】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送回数の情報及び帯域の使用状況を示す情報に基づいて、ＧＩ挿入部１０４、ＧＩ挿入部１０５及びＧＩ挿入部１０６から入力したガード区間を挿入された送信信号の中から１つを選択して、選択した送信信号をアンテナ１０８から送信する。即ち、１回目の再送の場合でも帯域に余裕がある場合には、３種類のガード区間の長さの中ではガード区間の長さが最大であるＧＩ挿入部１０６から入力した送信信号を選択する。
【０１１１】
次に、送信装置１４００の動作について、図４、図５、図６及び図１５を用いて説明する。制御部１０１は、送信信号が再送か否かを判別し（ＳＴ１５０１）、さらに再送であれば再送回数が１回目か否かを判別し（ＳＴ１５０２）、送信信号が再送か否かの情報及び再送信号であれば再送回数の情報を含む再送情報を選択部１０７へ出力する。また、制御部１０１は、各通信相手における帯域の使用状況を示す情報を選択部１０７へ出力する。
【０１１２】
選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報より、送信する送信信号が再送でなければ、図４に示すように、有効シンボル長Ｔｓ１の８分の１の長さのガード区間長Ｔｇ１を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１５０３）。
【０１１３】
また、選択部１０７は、制御部１０１から入力した再送情報及び帯域の使用状況を示す情報より、１回目の再送であれば、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いがしきい値以下であるか否かを判断し（ＳＴ１５０４）、２回目の再送であれば、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１５０６）。
【０１１４】
さらに、選択部１０７は、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いがしきい値より大きければ、図５に示すように、有効シンボル長Ｔｓ２の４分の１の長さのガード区間長Ｔｇ２を挿入された送信信号を選択し（ＳＴ１５０５）、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いがしきい値以下である場合には、図６に示すように、有効シンボル長Ｔｓ３の８分の３の長さのガード区間長Ｔｇ３を挿入された送信信号を選択する（ＳＴ１５０６）。このように選択部１０７は、使用帯域に応じたガード区間が挿入された送信信号を選択するので、使用帯域に余裕がある場合には伝送効率を低下させることなくガード区間を長くすることができるので、再送回数を減らすことができて伝送遅延を少なくすることができるとともに、使用帯域にあまり余裕がない場合には必要以上にガード区間が長くならないように制御するので、伝送効率が低下することを防ぐことができる。
【０１１５】
次に、選択部１０７は、選択したガード区間の長さが挿入されている送信信号を出力する（ＳＴ１５０７）。
【０１１６】
このように、本実施の形態の送信装置及び送信方法によれば、上記実施の形態１の効果に加えて、選択部は、帯域の使用状況に応じたガード区間が挿入されている送信信号を選択するので、伝送効率を低下させずに伝送遅延を防ぐことができる。
【０１１７】
なお、本実施の形態においては、１回目の再送時において、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いを判断することとしたが、１回目の再送時において、許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いを判断する場合に限らず、再送ではない送信時において許容使用帯域に対する使用帯域の割り合いを判断するようにしても良い。
【０１１８】
なお、上記実施の形態１から実施の形態５においては、再送回数を２回にする場合について説明したが、再送回数を２回にする場合に限らず、再送回数を２回以外の任意の回数にすることができる。また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、ガード区間の長さは３種類設定することとしたが、ガード区間の長さを３種類設定する場合に限らず、任意の種類のガード区間の長さを設定することが可能である。また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、ガード区間の長さを再送回数に応じて有効シンボル長の８分の１、４分の１、８分の３としたが、ガード区間の長さを再送回数に応じて有効シンボル長の８分の１、４分の１、８分の３にする場合に限らず、ガード区間の長さは再送回数に応じて任意の長さに設定することが可能である。また、上記実施の形態１から実施の形態５においては、全サブキャリアを４つのグループに分けることとしたが、全サブキャリアを４つのグループに分ける場合に限らず、任意のサブキャリア配置とすることが可能である。
【０１１９】
また、上記実施の形態１から実施の形態５の送信装置は、基地局装置または通信端末装置に適用することが可能である。
【０１２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、伝送効率をほとんど低下させずに再送回数が過剰に増大することによる伝送遅延の増大を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図２】ＯＦＤＭ−ＣＤＭＡ通信方式の信号配置を示す図
【図３】本発明の実施の形態１に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図４】ガード区間を挿入した送信信号の図
【図５】ガード区間を挿入した送信信号の図
【図６】ガード区間を挿入した送信信号の図
【図７】本発明の実施の形態２に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図８】本発明の実施の形態２に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図９】本発明の実施の形態３に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１０】遅延分散情報生成部の構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図１２】本発明の実施の形態４に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態４に係る送信装置の動作を示すフロー図
【図１４】本発明の実施の形態５に係る送信装置の構成を示すブロック図
【図１５】本発明の実施の形態５に係る送信装置の動作を示すフロー図
【符号の説明】
１０１ 制御部
１０２ 拡散部
１０３ ＩＦＦＴ部
１０４ ＧＩ挿入部
１０５ ＧＩ挿入部
１０６ ＧＩ挿入部
１０７ 選択部
７０１ ターボ符号化部
７０２ Ｐ／Ｓ変換部
７０３ 変調部
Claims (16)
- 送信信号をターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータを出力する符号化手段と、前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータに対して独立してガード区間を挿入するガード区間挿入手段と、再送回数が増えるにつれて前記ガード区間挿入手段により挿入する前記ガード区間の長さを長くする制御手段と、を具備することを特徴とする送信装置。
- 前記制御手段は、前記システマティックビットデータの前記ガード区間の長さを前記パリティビットデータの前記ガード区間の長さよりも長くすることを特徴とする請求項１記載の送信装置。
- 前記制御手段は、前記システマティックビットデータの前記ガード区間のみを前記再送回数が増えるにつれて長くすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の送信装置。
- 前記システマティックビットデータと前記パリティビットデータを各々異なるシンボルに配置する配置手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の送信装置。
- 前記制御手段は、遅延分散情報に応じた前記ガード区間の長さを設定することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の送信装置。
- 前記遅延分散情報は、通信相手から送信されることを特徴とする請求項５記載の送信装置。
- 前記遅延分散情報は、受信信号から検出することを特徴とする請求項５記載の送信装置。
- 前記制御手段は、送信時間間隔に応じた前記ガード区間の長さを設定することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の送信装置。
- 前記制御手段は、使用帯域に応じた前記ガード区間の長さを設定することを特徴とする請求項１から請求項８のいずれかに記載の送信装置。
- 前記制御手段は、許容使用帯域に対する前記使用帯域の割り合いが少ないほど前記ガード区間を長くすることを特徴とする請求項９記載の送信装置。
- 前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータを拡散処理する拡散手段と、拡散後の信号を直交周波数分割多重する直交周波数分割多重手段とを具備することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれかに記載の送信装置。
- 前記拡散手段の拡散率を「１」とし、前記直交周波数分割多重手段の符号多重数を「１」とすることを特徴とする請求項１１記載の送信装置。
- 前記制御手段は、再送時のガード区間の長さを１回目の送信時のガード区間の長さの整数倍にすることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれかに記載の送信装置。
- 請求項１から請求項１３のいずれかに記載の送信装置を具備することを特徴とする基地局装置。
- 請求項１から請求項１３のいずれかに記載の送信装置を具備することを特徴とする通信端末装置。
- 送信信号をターボ符号化してシステマティックビットデータとパリティビットデータを出力する工程と、前記システマティックビットデータ及び前記パリティビットデータに対して独立してガード区間を挿入する工程と、再送回数が増えるにつれて挿入する前記ガード区間の長さを長くする工程と、を具備することを特徴とする送信方法。
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