JP3665598B2 - マルチキャリア通信装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準信号を用いて伝送路の状態を推定するマルチキャリア伝送システムに用いられるマルチキャリア通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、携帯電話や無線ＬＡＮの普及、あるいは放送分野でのディジタル化の動きに伴い、無線データ伝送システムの役割はますます大きくなっている。無線データ伝送システムは、携帯性、設置の容易性及びコスト等の点で、有線のデータ伝送システムに比べ著しく有利である。反面、無線データ伝送システムでは、データ伝送が空間を介して行われるため、通信の最中に伝送路の状態が大きく変化して通信品質が変化することがある。伝送路の状態によっては、多重反射電波伝播（マルチパス）の影響により通信品質が大きく劣化してしまう。
【０００３】
マルチパスの影響を緩和する手法の一つとして、データを複数のサブキャリアに乗せて送信するマルチキャリア伝送方式が知られている。マルチキャリア伝送の代表的な方式としては、例えばＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式が知られている。一方、伝送路状態の変化に対応するために、データ（情報信号）に織り交ぜてパイロット信号と呼ばれる既知の基準信号を送信し、この基準信号によって伝送路の状態を推定する手法が検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
マルチキャリア伝送及び基準信号の伝送は、送信されてきた信号が伝送路で受けた影響を受信側で取り除く上で有効であるが、両者を組み合わせて用いた場合には、サブキャリア毎に最適な基準信号が異なることがあり得る。しかしながら従来の技術では、基準信号の送信をサブキャリア毎に、動的かつ適切に制御することは行われていない。このため、通信品質が大きく劣化したり、あるいはデータ伝送の観点からは冗長な基準信号を必要以上に送信することによって通信の冗長度が大きくなることがある、という問題があった。
【０００５】
本発明は、不必要な基準信号の送信を迎えつつ、伝送路の状態変化に対して高い通信品質を実現できるマルチキャリア通信装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明はデータを複数のサブキャリアに乗せて、伝送路状態を推定するための基準信号と共に伝送路を経て相手局へ送信するマルチキャリア通信装置において、相手局へ前記サブキャリア毎に前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、（ａ）相手局へ送信を行う際の通信品質、（ｂ）伝送路の伝送路応答及び（ｃ）基準信号の劣化度合いの少なくとも一つの情報に基づいて基準信号送信手段による基準信号の送信周期を含む基準信号送信パターンを制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
ここで、上記（ａ）（ｂ）及び（ｃ）の情報は、当該マルチキャリア通信装置から相手局に送信される信号に基づいて相手局により生成され、当該マルチキャリア通信装置に送信されてきた情報であってもよいし、相手局から当該マルチキャリア通信装置に送信されてきた信号に基づいて当該マルチキャリア通信装置により生成される情報であってもよい。
【０００８】
制御手段による基準信号送信パターンの制御は、具体的には例えば（１）サブキャリア毎の通信品質の情報に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターンを制御する、（２）複数のサブキャリアを含むサブキャリア群毎の通信品質の情報に基づいて該サブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御する、（３）サブキャリア毎の伝送路応答の電力を伝送路応答の情報とし、該伝送路応答の電力に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターンを制御する、（４）複数のサブキャリアを含むサブキャリア群毎の伝送路応答の電力を伝送路応答の情報とし、該伝送路応答の電力に基づいて該サブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御する、（５）周波数軸上で互いに隣接するサブキャリアに対応する伝送路応答の相関値を伝送路応答の情報とし、該相関値に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターンを制御する、（６）受信された基準信号と過去に受信された基準信号との相関値を基準信号の劣化度合いの情報とし、該相関値に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターンを制御する、の少なくとも一つの態様によって行われる。
【０００９】
このように本発明においては、通信品質、伝送路応答及び基準信号の劣化度合いの少なくとも一つの情報に基づいてサブキャリア毎、あるいはサブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御するため、伝送路が有線であるかを問わず、冗長度を抑えつつ、高い通信品質を実現することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマルチキャリア伝送システムであり、本発明に従うマルチキャリア通信装置である局１（自局）と、局１と通信を行う局２（相手局）とからなる。本実施形態では、局１から局２に対してデータを送信するときにデータに織り交ぜて送信する基準信号の送信パターンを、局２における受信信号（局１から局２に送信される信号）に基づいて制御する構成となっている。
【００１１】
まず、局１において基準信号送信制御部１０１から出力される基準信号と基準信号送信パターン情報、及び情報源１０２から出力される送信データは、マルチキャリア変調部１０３に入力される。マルチキャリア変調部１０３では、例えばＯＦＤＭ変調のようなマルチキャリア変調が行われ、送信データが複数のサブキャリア（マルチキャリア）に乗せられる。
【００１２】
マルチキャリア変調部１０３では、さらに基準信号送信制御部１０１からの基準信号が基準信号送信制御部１０１からの基準信号送信パターン情報に基づいて送信データに重畳される。マルチキャリア変調部１０３からの出力信号は送信部１０４に入力され、ここで無線回線の伝送路１０５を伝播するのに適した信号に変換された後、図示しないアンテナにより伝送路１０５を介して局２に送信される。
【００１３】
一方、局２においては、局１から伝送路１０５を介して送信されてきた信号が図示しないアンテナにより受信される。アンテナからの受信信号は受信部１０６に入力され、局１における送信部１０４での処理と逆の処理が行われる。受信部１０６からの出力信号はマルチキャリア復調部１０７に入力され、ここでマルチキャリア復調、すなわち局１におけるマルチキャリア変調部１０３の処理と逆の処理が行われることにより、データ及び基準信号が再生される。
【００１４】
マルチキャリア復調部１０７からの出力信号は、局１から局２へ送信を行う際の通信品質を測定するために符号誤りを検出する符号誤り検出部１０８、伝送路応答（伝送路１０５の応答特性）を推定する伝送路応答推定部１０９、及び現在受信された基準信号と過去に受信された基準信号との相関値を算出することで基準信号の劣化度合いを検出する基準信号劣化検出部１１０に入力される。
【００１５】
符号誤り検出部１０８から出力される符号誤り情報、伝送路応答推定部１０９から出力される伝送路応答情報、基準信号劣化検出部１１０から出力される基準信号劣化情報、及び情報源１１２から出力される送信データは変調部１１３に入力され、所定の変調が施される。変調部１１３からの出力信号は送信部１１４に入力され、ここで無線回線の伝送路１１５を伝播するのに適した信号に変換された後、図示しないアンテナにより伝送路１１５を介して局１に送信される。
【００１６】
こうして局２から局１に送信された信号は、局１において図示しないアンテナにより受信される。アンテナからの受信信号は受信部１１６に入力され、局２における送信部１１４での処理と逆の処理が行われる。受信部１１６からの出力信号は復調部１１７に入力され、局２における変調部１１３での処理と逆の処理である所定の復調が施された後、データが取り出される。復調部１１７からの出力信号は基準信号送信制御部１０１にも入力され、基準信号送信制御部１０１はこれに基づいて基準信号の送信周期を含む基準信号送信パターンを決定する。基準信号送信制御部１０１の具体的な構成例については、後に詳しく説明する。
【００１７】
このように本実施形態によると、基準信号受信側である局２において、受信信号である局１からの送信信号に基づき、マルチキャリア復調部１０７を経て符号誤り検出部１０８、伝送路応答推定部１０９及び基準信号劣化検出部１１０により、基準信号送信パターンの設定指標となる信号が生成される。これら基準信号送信パターンの設定指標の信号が局２から局１に送信され、これらの信号に基づいて基準信号送信制御部１０１によって局１から局２へ送信する基準信号の送信パターンが制御される。これにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００１８】
なお、本実施形態の変形として局２における情報源１１２及び変調部１１３が省略される構成であってもよく、その場合には局１における復調部１１７も省略される。また、局１から局２に至る伝送路１０５と、局２から局１に至る伝送路１１５は同一の伝送路であっても、異なる伝送路であってもよいが、本実施形態の構成は後者のいわゆる非対称型伝送路の場合、特に有効である。
【００１９】
（基準信号送信パターンの具体例）
図２に、基準信号送信パターンの一例を示す。ここでは、サブキャリア数が４のマルチキャリア通信システムを例にとり説明を行う。図２において、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣ４は周波数の低いものから順次１〜４の番号が割り当てられている。この例ではサブキャリアＳＣ１，ＳＣ４の伝送特性が相対的に優れ、サブキャリアＳＣ２，ＳＣ３の伝送特性が相対的に劣っているものとする。
【００２０】
そこで、伝送特性の優れたサブキャリアＳＣ１，ＳＣ４に対しては基準信号送信周期を長くし（Ｔ１）、伝送特性の劣るサブキャリアＳＣ２，ＳＣ３に対しては基準信号送信周期を短くするように（Ｔ２）、基準信号Ｐの送信パターン（送信周期）を設定する。このようにサブキャリア毎に基準信号送信パターン、特に基準信号送信周期を制御することによって、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑えるという効果が得られる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るマルチキャリア伝送システムであり、第１の実施形態と同様に本発明に従うマルチキャリア通信装置である局１（自局）と、局１と通信を行う局２（相手局）とからなる。本実施形態では、局１から局２に対して信号をデータ信号を送信するときにデータ信号に織り交ぜて送信する基準信号の送信パターンを、局１における受信信号（局２から局１に送信される信号）を用いて制御する構成となっている。
【００２２】
まず、局２において基準信号送信生成部３０１から出力される所定の基準信号及び情報源３０２から出力されるデータは変調部３０３に入力され、所定の変調が施される。変調部３０３からの出力信号は送信部３０４に入力され、ここで無線回線の伝送路３０５を伝播するのに適した信号に変換された後、図示しないアンテナにより伝送路３０５を介して局１に送信される。
【００２３】
局２から局１に送信された信号は、局１において図示しないアンテナにより受信される。アンテナからの受信信号は受信部３０６に入力され、局２における送信部３０４での処理と逆の処理が行われる。受信部３０６からの出力信号は、復調部３０７に入力され、局２における変調部３０３での処理と逆の処理である所定の復調が施されることでデータが再生される。
【００２４】
復調部３０７からの出力信号は、さらに符号誤りを検出する符号誤り検出部３０８、伝送路応答を推定する伝送路応答推定部３０９、及び現在受信された基準信号と過去に受信された基準信号との相関値を算出して基準信号の劣化度合いを検出する基準信号劣化検出部３１０に入力される。
【００２５】
符号誤り検出部３０８から出力される符号誤り情報、伝送路応答推定部３０９から出力される伝送路応答情報、及び基準信号劣化検出部３１０から出力される基準信号劣化情報は、基準信号送信制御部３１１に入力される。基準信号送信制御部３１１は、これら符号誤り検出部３０８、伝送路応答推定部３０９及び基準信号劣化検出部３１０から出力される情報に基づいて、基準信号の送信周期を含む基準信号送信パターンを決定する。基準信号送信制御部の具体的な構成例については、後述するものとする。
【００２６】
基準信号送信制御部３１１から出力される基準信号と基準信号送信パターン情報、及び情報源３１２から出力されるデータは、マルチキャリア変調部３１３に入力され、マルチキャリア変調によって送信データが複数のサブキャリア（マルチキャリア）に乗せられる。マルチキャリア変調部３１３からの出力信号は送信部３１４に入力され、ここで無線回線の伝送路３１５を伝播するのに適した信号に変換された後、図示しないアンテナにより伝送路３１５を介して局１に送信される。
【００２７】
一方、局２においては、局１から伝送路３１５を介して送信されたきた信号が図示しないアンテナにより受信される。アンテナからの受信信号は受信部３１６に入力され、局１における送信部３１４での処理と逆の処理が行われる。受信部３１６からの出力信号はマルチキャリア復調部３１７に入力され、ここでマルチキャリア復調が施されることによりデータが取り出される。
【００２８】
なお、本実施形態は局２から局１への伝送路３０５が局１から局２への伝送路３１５と同一、あるいは類似している伝送路、いわゆる対称型伝送路である場合に特に好適である。
【００２９】
このように本実施形態では、基準信号送信側である局１において、受信信号である局１からの送信信号に基づいて復調部３０７を経て、符号誤り検出部３０８、伝送路応答推定部３０９及び基準信号劣化検出部３１０により基準信号送信パターンの設定指標となる信号が生成される。そして、これら基準信号送信パターンの設定指標となる信号に基づいて、基準信号送信制御部３１１により局１から局２へ送信する基準信号の送信パターンが制御される。これにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００３０】
また、このように基準信号の送信パターンを基準信号送信側である局１で得られる情報を用いて制御することにより、局２の構成を複雑にすることなく上記の効果が得られるため、局２の小型・軽量化を図ることができる。従って、本実施形態の構成は例えば局１が基地局であり、局２が移動端末（携帯端末）であるような移動無線通信システムにおいて特に有用である。
【００３１】
（符号誤り検出部と基準信号送信制御部の具体例）
図４に、符号誤り検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示す。これはＮ個のサブキャリアのうち、符号誤り発生頻度が閾値を超えたサブキャリアに対して基準信号送信周期を短く設定する場合の構成であり、図３に示した第２の実施形態に適用することを想定している。
【００３２】
図４において、基準信号送信制御部４０５（図３中の基準信号制御部３１１に相当）には、それぞれサブキャリア数Ｎと同じ個数のサブキャリア符号誤り算出部４０２と閾値判定部４０３、及び基準信号送信周期決定部４０４が設けられている。
【００３３】
符号誤り検出部４０１（図３中の符号誤り検出部３１０に相当）から出力された符号誤り情報は符号誤り率算出部４０２に入力され、サブキャリア毎の符号誤り率（符号誤り発生頻度）が算出される。符号誤り率算出部４０２からの出力信号は閾値判定部４０３に入力され、符号誤り率の閾値判定、すなわち、符号誤り率が閾値を超えるか否かの判定が行われる。閾値判定部４０３からの出力信号は基準信号送信周期決定部４０４に入力され、ここで符号誤り率が閾値を超える符号誤りが発生したサブキャリアに対して基準信号送信の周期を短くするように（例えば、図２におけるＴ２）、各サブキャリアに対する基準信号送信周期が決定される。
【００３４】
各サブキャリアに対応する閾値判定部４０３の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００３５】
このように各サブキャリアの符号誤り発生頻度に応じてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑えることができる。
【００３６】
なお、図４の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合、符号誤り検出部４０１と基準信号送信制御部４０５の間に、図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在することになるが、基準信号送信制御部４０５の動作は上記と同様に行われる。
【００３７】
（伝送路応答推定部と基準信号制御部の具体例１）
図５は、伝送路応答推定部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示す図である。これはＮ個のサブキャリアのうち、伝送路応答の電力が閾値を超えたサブキャリアに対して基準信号送信周期を長く設定する場合の構成であり、図５では図３に示した実施形態に適用することを想定している。
【００３８】
図５において、基準信号送信制御部５０５（図３中の基準信号制御部３１１に相当）には、それぞれサブキャリア数Ｎと同じ個数のサブキャリア伝送路応答電力算出部５０２と閾値判定部５０３、及び基準信号送信周期決定部５０４が設けられている。
【００３９】
伝送路応答推定部５０１（図３中の伝送路応答推定部３０９に相当）から出力された伝送路応答情報は伝送路応答電力算出部５０２に入力され、サブキャリア毎の伝送路応答電力が算出される。伝送路応答電力算出部５０２からの出力信号は閾値判定部５０３に入力され、伝送路応答電力の閾値判定、すなわち、伝送路応答電力が閾値を超えるか否かの判定が行われる。閾値判定部５０３からの出力信号は基準信号送信周期決定部５０４に入力され、閾値を超える伝送路応答電力を有するサブキャリアに対して基準信号送信周期を長くするように、各サブキャリアに対する基準信号送信周期が決定される。
【００４０】
各サブキャリアに対応する閾値判定部５０３の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００４１】
このように各サブキャリアの伝送路応答電力に応じてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００４２】
図５の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合には伝送路応答推定部５０１と基準信号送信制御部５０５の間に、図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在することになるが、基準信号送信制御の動作は上記と同様に行われる。
【００４３】
（伝送路応答推定部と基準信号制御部の具体例２）
図６は、伝送路応答推定部と基準信号送信制御部の他の具体的な構成例を示す図である。これはＮ個のサブキャリアのうち、周波数軸上で隣り合うサブキャリアの伝送路応答の相関値が閾値を超えたサブキャリアに対して基準信号送信周期を長く設定する場合の構成例であり、図６では図３に示した実施形態に適用することを想定している。
【００４４】
図６において、基準信号制御部６０５（図３中の基準信号制御部３１１に相当）には、それぞれサブキャリア数Ｎと同じ個数のサブキャリア相関値算出部６０２と閾値判定部６０３、及び基準信号送信周期決定部６０４が設けられている。
【００４５】
伝送路応答推定部６０１（図３中の伝送路応答推定部３０９に相当）から出力された伝送路応答情報は、周波数軸上で隣接するサブキャリア間の伝送路応答の相関値を算出するサブキャリア間相関値算出部６０２に入力される。周波数軸上で端部のサブキャリアに対しては、相関値の対象となる隣接サブキャリアの定義を変更してもよい。
【００４６】
サブキャリア間相関値算出部６０２から出力される相関値は閾値判定部６０３に入力され、相関値の閾値判定、すなわち相関値が閾値を超えるか否かの判定が行われる。閾値判定部６０３からの出力信号は基準信号送信周期決定部６０４に入力され、閾値を超える相関値を示したサブキャリアに対して基準信号送信周期を長くするように、各サブキャリアに対する基準信号送信周期が決定される。
【００４７】
各サブキャリアに対応する閾値判定部６０３の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００４８】
このように周波数軸上で隣接するサブキャリアの伝送路応答の相関値に応じてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００４９】
図６の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合には伝送路応答推定部６０１と基準信号送信制御部６０５の間に、図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在することになるが、基準信号送信制御の動作は上記と同様に行われる。
【００５０】
（基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体例）
図７は、基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示す図である。これはＮ個のサブキャリアのうち、過去に受信した基準信号と現在受信した基準信号の相関値が閾値を超えるサブキャリアに対して基準信号送信周期を長く設定する例であり、図７では図３に示した実施形態に適用することを想定している。
【００５１】
基準信号劣化検出部７０５（図３中の基準信号劣化検出部３０８に相当）は、過去に受信された基準信号を記憶する基準信号記憶部７０１と、この基準信号記憶部７０１に記憶されている過去に受信された基準信号と現在受信された基準信号の相関値を算出する、サブキャリア数Ｎと同じ個数の基準信号相関値算出部７０２を有し、これらの基準信号記憶部７０１及び基準信号相関値算出部７０２に図３中の復調部３０７から出力される復調後の基準信号が入力される。
【００５２】
基準信号記憶部７０１から出力される過去に受信された基準信号は、所定の時間だけ遅延された後に出力され、基準信号相関値算出部７０２に入力される。過去に受信された基準信号とは、最も近い過去に受信された一つの基準信号でもよいし、比較的近い過去に受信された複数の基準信号から算出される推定値であってもよい。基準信号相関値算出部７０２は、復調部３０７から出力される現在の基準信号と基準信号記憶部７０１から出力される過去に受信された基準信号との相関値を算出して出力する。基準信号相関値算出部７０２から出力される相関値は、基準信号送信制御部７０６に入力される。
【００５３】
基準信号送信制御部７０６は、サブキャリア数Ｎと同じ個数の閾値判定部７０４と、基準信号の送信周期を決定する基準信号周期決定部７０５を有し、基準信号相関値算出部７０２からの相関値はそれぞれ閾値判定部７０４に入力され、相関値の閾値判定、すなわち相関値が閾値を超えたか否かの判定が行われる。閾値判定部７０４からの出力信号は基準信号送信周期決定部７０５に入力され、閾値を超える相関値を示したサブキャリアに対して基準信号送信周期が長くなるように、各サブキャリアに対する基準信号送信周期が決定される。
【００５４】
各サブキャリアに対応する閾値判定部７０４の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００５５】
このように周波数軸上で隣接するサブキャリアの伝送路応答の相関値に応じてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００５６】
図７の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合には基準信号劣化検出部７０３と基準信号送信制御部７０６の間に、図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在ことになるが、基準信号送信制御の動作は上記と同様に行われる。
【００５７】
（符号誤り検出部、伝送路応答推定部、基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体例）
図８は、符号誤り検出部、伝送路応答推定部、基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示す図である。これは符号誤り発生頻度の閾値判定結果、伝送路応答電力の閾値判定結果、電送路応答相関値の閾値判定結果及び基準信号劣化量の閾値判定結果の和に応じて基準信号送信周期を短く設定する例であり、図３に示した実施形態に適用することを想定したシステムのサブキャリアｋに係る部分を示している。
【００５８】
図８において、符号誤り検出部８０１、伝送路応答推定部８０２及び基準信号劣化検出部８０３は、それぞれ図４中の符号誤り検出部４０１、図５中の伝送路応答推定部５０１及び図７中の基準信号劣化検出部７０３と同様に動作する。符号誤り率算出部８０７、伝送路応答電力算出部８０８及びサブキャリア間相関値算出部８０９は、それぞれ図４中の符号誤り率算出部４０２、図５中の伝送路応答電力算出部５０２及び図６中のサブキャリア間相関値演算算出部６０２と同様に動作する。
【００５９】
閾値判定部８１０には、符号誤り率算出部８０７から出力される符号誤り率情報が入力され、閾値判定が行われる。この閾値判定結果は、符号誤り率が低いほど大きな値を出力するように定義される。閾値判定部８１１には、伝送路応答電力算出部８０８から出力される伝送路応答電力情報が入力され、閾値判定が行われる。この閾値判定結果は、伝送路応答電力が大きいほど大きな値を出力するように定義される。閾値判定部８１２には、サブキャリア間相関値算出部８０８から出力される相関値が入力され、閾値判定が行われる。この閾値判定結果は、相関値が大きいほど大きな値を出力するように定義される。閾値判定部８１３には、基準信号相関値算出部８０５から出力される相関値が入力され、閾値判定が行われる。この閾値判定結果は、相関値が大きいほど大きな値を出力するように定義される。
【００６０】
各サブキャリアに対応する閾値判定部閾値判定部８１０〜８１３の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００６１】
基準信号送信周期決定部８１４には、閾値判定部８１０、閾値判定部８１１、閾値判定部８１２及び閾値判定部８１３から出力される閾値判定結果が入力される。基準信号送信周期決定部８１４は、入力された閾値判定結果の値の和を算出し、算出結果が大きいほど基準信号送信周期が長くなるように基準信号送信周期を決定する。
【００６２】
このように複数の受信情報を用いてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することで、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信をさらに確実に抑える効果が得られる。
【００６３】
図８の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合には符号誤り率検出部８０１、伝送路応答推定部８０２及び基準信号劣化検出部８０３と基準信号送信制御部８０６の間に図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在することになるが、基準信号送信制御の動作は上記同様に行われる。
【００６４】
また、図８には符号誤り発生頻度の閾値判定結果、伝送路応答電力の閾値判定結果、伝送路応答相関値の閾値判定結果、基準信号劣化量の閾値判定結果の全てを用いる構成を示したが、これらの中で任意の２つ以上の判定結果のみを用いてもよい。
【００６５】
（第３の実施形態）
以上の説明では、サブキャリア毎の通信品質（符号誤り率）や伝送路応答（伝送路応答の）の電力に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターン（例えば、基準信号送信周期）を制御するようにしたが、複数のサブキャリアを含むサブキャリア群毎の通信品質や伝送路応答に基づいてサブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御するようにしてもよい。
【００６６】
図９は、Ｎ個の全サブキャリア（この例では、簡単のためＮ＝８としている）を所定個数のサブキャリアからなるサブキャリア群にグループ化した一例を示している。この例ではサブキャリアＳＣ１〜ＳＣ５がサブキャリア群Ａを形成し、サブキャリアＳＣ６〜ＳＣ８がサブキャリア群Ｂを形成する。なお、サブキャリア群の割り当ては、予め設定される固定割り当てでもよいし、図６において説明を行った相関値等に基づく動的割り当てでもよい。
【００６７】
基準信号送信パターンは、サブキャリア群Ａ，Ｂ毎に設定された制御指標に基づきサブキャリア群毎に制御される。この制御指標はサブキャリア群Ａ，Ｂにそれぞれ含まれるサブキャリアの中から適切に選ばれた一つのサブキャリアに対応して得られる通信品質や伝送路応答、各サブキャリア群Ａ，Ｂに含まれるサブキャリアの中から選択された所定の複数のサブキャリアに対応して得られる通信品質や伝送路応答の平均値を用いることができる。
【００６８】
図９は、前者の場合の例を示しており、サブキャリア群Ａ、Ｂ毎に設定される制御指標は、それぞれサブキャリアＳＣ３，ＳＣ７に対応して得られる通信品質や伝送路応答が用いられる。
【００６９】
このように本実施形態ではサブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御することによって、基準信号送信制御に伴う処理量を減少させ、回路規模を削減しつつ、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑えるという効果が得られる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればサブキャリア毎あるいはサブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御することにより、通信品質の確保に必要となる冗長度を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマルチキャリア伝送システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態に従う基準信号送信パターンの一構成例を示す図
【図３】本発明の第２の実施形態に係るマルチキャリア伝送システムの構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施形態における符号誤り検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示すブロック図
【図５】本発明の実施形態における伝送路応答推定部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示すブロック図
【図６】本発明の実施形態における伝送路応答推定部と基準信号送信制御部の他の構成例を示すブロック図
【図７】本発明の実施形態における基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示すブロック図
【図８】本発明の実施形態における基準信号劣化検出部と符号誤り検出部と伝送路応答推定部及び基準信号送信制御部の具体的な構成例を示すブロック図
【図９】本発明の他の実施形態に従うサブキャリア群の一構成例を示す図
【符号の説明】
１０１，３１１，４０５，５０５，６０５，７０６，８０６…基準信号送信制御部
１０８，３０８，４０１，８０１…符号誤り検出部
１０９，３０９，５０１，６０１，８０２…伝送路応答推定部
１１０，３１０…基準信号劣化検出部
４０２，８０７…サブキャリア符号誤り率算出部
４０３，５０３，６０３，７０４，８１０，８１１，８１２…閾値判定部
４０４，５０４，６０４，７０５，８１４…基準信号送信周期決定部
５０２，８０８…サブキャリア伝送路応答電力算出部
６０２，８０９…サブキャリア相関値算出部
８０４…基準信号記憶部
８０５…サブキャリア基準信号相関値算出部
【発明の属する技術分野】
本発明は、基準信号を用いて伝送路の状態を推定するマルチキャリア伝送システムに用いられるマルチキャリア通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、携帯電話や無線ＬＡＮの普及、あるいは放送分野でのディジタル化の動きに伴い、無線データ伝送システムの役割はますます大きくなっている。無線データ伝送システムは、携帯性、設置の容易性及びコスト等の点で、有線のデータ伝送システムに比べ著しく有利である。反面、無線データ伝送システムでは、データ伝送が空間を介して行われるため、通信の最中に伝送路の状態が大きく変化して通信品質が変化することがある。伝送路の状態によっては、多重反射電波伝播（マルチパス）の影響により通信品質が大きく劣化してしまう。
【０００３】
マルチパスの影響を緩和する手法の一つとして、データを複数のサブキャリアに乗せて送信するマルチキャリア伝送方式が知られている。マルチキャリア伝送の代表的な方式としては、例えばＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）伝送方式が知られている。一方、伝送路状態の変化に対応するために、データ（情報信号）に織り交ぜてパイロット信号と呼ばれる既知の基準信号を送信し、この基準信号によって伝送路の状態を推定する手法が検討されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
マルチキャリア伝送及び基準信号の伝送は、送信されてきた信号が伝送路で受けた影響を受信側で取り除く上で有効であるが、両者を組み合わせて用いた場合には、サブキャリア毎に最適な基準信号が異なることがあり得る。しかしながら従来の技術では、基準信号の送信をサブキャリア毎に、動的かつ適切に制御することは行われていない。このため、通信品質が大きく劣化したり、あるいはデータ伝送の観点からは冗長な基準信号を必要以上に送信することによって通信の冗長度が大きくなることがある、という問題があった。
【０００５】
本発明は、不必要な基準信号の送信を迎えつつ、伝送路の状態変化に対して高い通信品質を実現できるマルチキャリア通信装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明はデータを複数のサブキャリアに乗せて、伝送路状態を推定するための基準信号と共に伝送路を経て相手局へ送信するマルチキャリア通信装置において、相手局へ前記サブキャリア毎に前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、（ａ）相手局へ送信を行う際の通信品質、（ｂ）伝送路の伝送路応答及び（ｃ）基準信号の劣化度合いの少なくとも一つの情報に基づいて基準信号送信手段による基準信号の送信周期を含む基準信号送信パターンを制御する制御手段とを具備することを特徴とする。
【０００７】
ここで、上記（ａ）（ｂ）及び（ｃ）の情報は、当該マルチキャリア通信装置から相手局に送信される信号に基づいて相手局により生成され、当該マルチキャリア通信装置に送信されてきた情報であってもよいし、相手局から当該マルチキャリア通信装置に送信されてきた信号に基づいて当該マルチキャリア通信装置により生成される情報であってもよい。
【０００８】
制御手段による基準信号送信パターンの制御は、具体的には例えば（１）サブキャリア毎の通信品質の情報に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターンを制御する、（２）複数のサブキャリアを含むサブキャリア群毎の通信品質の情報に基づいて該サブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御する、（３）サブキャリア毎の伝送路応答の電力を伝送路応答の情報とし、該伝送路応答の電力に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターンを制御する、（４）複数のサブキャリアを含むサブキャリア群毎の伝送路応答の電力を伝送路応答の情報とし、該伝送路応答の電力に基づいて該サブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御する、（５）周波数軸上で互いに隣接するサブキャリアに対応する伝送路応答の相関値を伝送路応答の情報とし、該相関値に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターンを制御する、（６）受信された基準信号と過去に受信された基準信号との相関値を基準信号の劣化度合いの情報とし、該相関値に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターンを制御する、の少なくとも一つの態様によって行われる。
【０００９】
このように本発明においては、通信品質、伝送路応答及び基準信号の劣化度合いの少なくとも一つの情報に基づいてサブキャリア毎、あるいはサブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御するため、伝送路が有線であるかを問わず、冗長度を抑えつつ、高い通信品質を実現することが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマルチキャリア伝送システムであり、本発明に従うマルチキャリア通信装置である局１（自局）と、局１と通信を行う局２（相手局）とからなる。本実施形態では、局１から局２に対してデータを送信するときにデータに織り交ぜて送信する基準信号の送信パターンを、局２における受信信号（局１から局２に送信される信号）に基づいて制御する構成となっている。
【００１１】
まず、局１において基準信号送信制御部１０１から出力される基準信号と基準信号送信パターン情報、及び情報源１０２から出力される送信データは、マルチキャリア変調部１０３に入力される。マルチキャリア変調部１０３では、例えばＯＦＤＭ変調のようなマルチキャリア変調が行われ、送信データが複数のサブキャリア（マルチキャリア）に乗せられる。
【００１２】
マルチキャリア変調部１０３では、さらに基準信号送信制御部１０１からの基準信号が基準信号送信制御部１０１からの基準信号送信パターン情報に基づいて送信データに重畳される。マルチキャリア変調部１０３からの出力信号は送信部１０４に入力され、ここで無線回線の伝送路１０５を伝播するのに適した信号に変換された後、図示しないアンテナにより伝送路１０５を介して局２に送信される。
【００１３】
一方、局２においては、局１から伝送路１０５を介して送信されてきた信号が図示しないアンテナにより受信される。アンテナからの受信信号は受信部１０６に入力され、局１における送信部１０４での処理と逆の処理が行われる。受信部１０６からの出力信号はマルチキャリア復調部１０７に入力され、ここでマルチキャリア復調、すなわち局１におけるマルチキャリア変調部１０３の処理と逆の処理が行われることにより、データ及び基準信号が再生される。
【００１４】
マルチキャリア復調部１０７からの出力信号は、局１から局２へ送信を行う際の通信品質を測定するために符号誤りを検出する符号誤り検出部１０８、伝送路応答（伝送路１０５の応答特性）を推定する伝送路応答推定部１０９、及び現在受信された基準信号と過去に受信された基準信号との相関値を算出することで基準信号の劣化度合いを検出する基準信号劣化検出部１１０に入力される。
【００１５】
符号誤り検出部１０８から出力される符号誤り情報、伝送路応答推定部１０９から出力される伝送路応答情報、基準信号劣化検出部１１０から出力される基準信号劣化情報、及び情報源１１２から出力される送信データは変調部１１３に入力され、所定の変調が施される。変調部１１３からの出力信号は送信部１１４に入力され、ここで無線回線の伝送路１１５を伝播するのに適した信号に変換された後、図示しないアンテナにより伝送路１１５を介して局１に送信される。
【００１６】
こうして局２から局１に送信された信号は、局１において図示しないアンテナにより受信される。アンテナからの受信信号は受信部１１６に入力され、局２における送信部１１４での処理と逆の処理が行われる。受信部１１６からの出力信号は復調部１１７に入力され、局２における変調部１１３での処理と逆の処理である所定の復調が施された後、データが取り出される。復調部１１７からの出力信号は基準信号送信制御部１０１にも入力され、基準信号送信制御部１０１はこれに基づいて基準信号の送信周期を含む基準信号送信パターンを決定する。基準信号送信制御部１０１の具体的な構成例については、後に詳しく説明する。
【００１７】
このように本実施形態によると、基準信号受信側である局２において、受信信号である局１からの送信信号に基づき、マルチキャリア復調部１０７を経て符号誤り検出部１０８、伝送路応答推定部１０９及び基準信号劣化検出部１１０により、基準信号送信パターンの設定指標となる信号が生成される。これら基準信号送信パターンの設定指標の信号が局２から局１に送信され、これらの信号に基づいて基準信号送信制御部１０１によって局１から局２へ送信する基準信号の送信パターンが制御される。これにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００１８】
なお、本実施形態の変形として局２における情報源１１２及び変調部１１３が省略される構成であってもよく、その場合には局１における復調部１１７も省略される。また、局１から局２に至る伝送路１０５と、局２から局１に至る伝送路１１５は同一の伝送路であっても、異なる伝送路であってもよいが、本実施形態の構成は後者のいわゆる非対称型伝送路の場合、特に有効である。
【００１９】
（基準信号送信パターンの具体例）
図２に、基準信号送信パターンの一例を示す。ここでは、サブキャリア数が４のマルチキャリア通信システムを例にとり説明を行う。図２において、サブキャリアＳＣ１〜ＳＣ４は周波数の低いものから順次１〜４の番号が割り当てられている。この例ではサブキャリアＳＣ１，ＳＣ４の伝送特性が相対的に優れ、サブキャリアＳＣ２，ＳＣ３の伝送特性が相対的に劣っているものとする。
【００２０】
そこで、伝送特性の優れたサブキャリアＳＣ１，ＳＣ４に対しては基準信号送信周期を長くし（Ｔ１）、伝送特性の劣るサブキャリアＳＣ２，ＳＣ３に対しては基準信号送信周期を短くするように（Ｔ２）、基準信号Ｐの送信パターン（送信周期）を設定する。このようにサブキャリア毎に基準信号送信パターン、特に基準信号送信周期を制御することによって、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑えるという効果が得られる。
【００２１】
（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るマルチキャリア伝送システムであり、第１の実施形態と同様に本発明に従うマルチキャリア通信装置である局１（自局）と、局１と通信を行う局２（相手局）とからなる。本実施形態では、局１から局２に対して信号をデータ信号を送信するときにデータ信号に織り交ぜて送信する基準信号の送信パターンを、局１における受信信号（局２から局１に送信される信号）を用いて制御する構成となっている。
【００２２】
まず、局２において基準信号送信生成部３０１から出力される所定の基準信号及び情報源３０２から出力されるデータは変調部３０３に入力され、所定の変調が施される。変調部３０３からの出力信号は送信部３０４に入力され、ここで無線回線の伝送路３０５を伝播するのに適した信号に変換された後、図示しないアンテナにより伝送路３０５を介して局１に送信される。
【００２３】
局２から局１に送信された信号は、局１において図示しないアンテナにより受信される。アンテナからの受信信号は受信部３０６に入力され、局２における送信部３０４での処理と逆の処理が行われる。受信部３０６からの出力信号は、復調部３０７に入力され、局２における変調部３０３での処理と逆の処理である所定の復調が施されることでデータが再生される。
【００２４】
復調部３０７からの出力信号は、さらに符号誤りを検出する符号誤り検出部３０８、伝送路応答を推定する伝送路応答推定部３０９、及び現在受信された基準信号と過去に受信された基準信号との相関値を算出して基準信号の劣化度合いを検出する基準信号劣化検出部３１０に入力される。
【００２５】
符号誤り検出部３０８から出力される符号誤り情報、伝送路応答推定部３０９から出力される伝送路応答情報、及び基準信号劣化検出部３１０から出力される基準信号劣化情報は、基準信号送信制御部３１１に入力される。基準信号送信制御部３１１は、これら符号誤り検出部３０８、伝送路応答推定部３０９及び基準信号劣化検出部３１０から出力される情報に基づいて、基準信号の送信周期を含む基準信号送信パターンを決定する。基準信号送信制御部の具体的な構成例については、後述するものとする。
【００２６】
基準信号送信制御部３１１から出力される基準信号と基準信号送信パターン情報、及び情報源３１２から出力されるデータは、マルチキャリア変調部３１３に入力され、マルチキャリア変調によって送信データが複数のサブキャリア（マルチキャリア）に乗せられる。マルチキャリア変調部３１３からの出力信号は送信部３１４に入力され、ここで無線回線の伝送路３１５を伝播するのに適した信号に変換された後、図示しないアンテナにより伝送路３１５を介して局１に送信される。
【００２７】
一方、局２においては、局１から伝送路３１５を介して送信されたきた信号が図示しないアンテナにより受信される。アンテナからの受信信号は受信部３１６に入力され、局１における送信部３１４での処理と逆の処理が行われる。受信部３１６からの出力信号はマルチキャリア復調部３１７に入力され、ここでマルチキャリア復調が施されることによりデータが取り出される。
【００２８】
なお、本実施形態は局２から局１への伝送路３０５が局１から局２への伝送路３１５と同一、あるいは類似している伝送路、いわゆる対称型伝送路である場合に特に好適である。
【００２９】
このように本実施形態では、基準信号送信側である局１において、受信信号である局１からの送信信号に基づいて復調部３０７を経て、符号誤り検出部３０８、伝送路応答推定部３０９及び基準信号劣化検出部３１０により基準信号送信パターンの設定指標となる信号が生成される。そして、これら基準信号送信パターンの設定指標となる信号に基づいて、基準信号送信制御部３１１により局１から局２へ送信する基準信号の送信パターンが制御される。これにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００３０】
また、このように基準信号の送信パターンを基準信号送信側である局１で得られる情報を用いて制御することにより、局２の構成を複雑にすることなく上記の効果が得られるため、局２の小型・軽量化を図ることができる。従って、本実施形態の構成は例えば局１が基地局であり、局２が移動端末（携帯端末）であるような移動無線通信システムにおいて特に有用である。
【００３１】
（符号誤り検出部と基準信号送信制御部の具体例）
図４に、符号誤り検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示す。これはＮ個のサブキャリアのうち、符号誤り発生頻度が閾値を超えたサブキャリアに対して基準信号送信周期を短く設定する場合の構成であり、図３に示した第２の実施形態に適用することを想定している。
【００３２】
図４において、基準信号送信制御部４０５（図３中の基準信号制御部３１１に相当）には、それぞれサブキャリア数Ｎと同じ個数のサブキャリア符号誤り算出部４０２と閾値判定部４０３、及び基準信号送信周期決定部４０４が設けられている。
【００３３】
符号誤り検出部４０１（図３中の符号誤り検出部３１０に相当）から出力された符号誤り情報は符号誤り率算出部４０２に入力され、サブキャリア毎の符号誤り率（符号誤り発生頻度）が算出される。符号誤り率算出部４０２からの出力信号は閾値判定部４０３に入力され、符号誤り率の閾値判定、すなわち、符号誤り率が閾値を超えるか否かの判定が行われる。閾値判定部４０３からの出力信号は基準信号送信周期決定部４０４に入力され、ここで符号誤り率が閾値を超える符号誤りが発生したサブキャリアに対して基準信号送信の周期を短くするように（例えば、図２におけるＴ２）、各サブキャリアに対する基準信号送信周期が決定される。
【００３４】
各サブキャリアに対応する閾値判定部４０３の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００３５】
このように各サブキャリアの符号誤り発生頻度に応じてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑えることができる。
【００３６】
なお、図４の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合、符号誤り検出部４０１と基準信号送信制御部４０５の間に、図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在することになるが、基準信号送信制御部４０５の動作は上記と同様に行われる。
【００３７】
（伝送路応答推定部と基準信号制御部の具体例１）
図５は、伝送路応答推定部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示す図である。これはＮ個のサブキャリアのうち、伝送路応答の電力が閾値を超えたサブキャリアに対して基準信号送信周期を長く設定する場合の構成であり、図５では図３に示した実施形態に適用することを想定している。
【００３８】
図５において、基準信号送信制御部５０５（図３中の基準信号制御部３１１に相当）には、それぞれサブキャリア数Ｎと同じ個数のサブキャリア伝送路応答電力算出部５０２と閾値判定部５０３、及び基準信号送信周期決定部５０４が設けられている。
【００３９】
伝送路応答推定部５０１（図３中の伝送路応答推定部３０９に相当）から出力された伝送路応答情報は伝送路応答電力算出部５０２に入力され、サブキャリア毎の伝送路応答電力が算出される。伝送路応答電力算出部５０２からの出力信号は閾値判定部５０３に入力され、伝送路応答電力の閾値判定、すなわち、伝送路応答電力が閾値を超えるか否かの判定が行われる。閾値判定部５０３からの出力信号は基準信号送信周期決定部５０４に入力され、閾値を超える伝送路応答電力を有するサブキャリアに対して基準信号送信周期を長くするように、各サブキャリアに対する基準信号送信周期が決定される。
【００４０】
各サブキャリアに対応する閾値判定部５０３の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００４１】
このように各サブキャリアの伝送路応答電力に応じてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００４２】
図５の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合には伝送路応答推定部５０１と基準信号送信制御部５０５の間に、図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在することになるが、基準信号送信制御の動作は上記と同様に行われる。
【００４３】
（伝送路応答推定部と基準信号制御部の具体例２）
図６は、伝送路応答推定部と基準信号送信制御部の他の具体的な構成例を示す図である。これはＮ個のサブキャリアのうち、周波数軸上で隣り合うサブキャリアの伝送路応答の相関値が閾値を超えたサブキャリアに対して基準信号送信周期を長く設定する場合の構成例であり、図６では図３に示した実施形態に適用することを想定している。
【００４４】
図６において、基準信号制御部６０５（図３中の基準信号制御部３１１に相当）には、それぞれサブキャリア数Ｎと同じ個数のサブキャリア相関値算出部６０２と閾値判定部６０３、及び基準信号送信周期決定部６０４が設けられている。
【００４５】
伝送路応答推定部６０１（図３中の伝送路応答推定部３０９に相当）から出力された伝送路応答情報は、周波数軸上で隣接するサブキャリア間の伝送路応答の相関値を算出するサブキャリア間相関値算出部６０２に入力される。周波数軸上で端部のサブキャリアに対しては、相関値の対象となる隣接サブキャリアの定義を変更してもよい。
【００４６】
サブキャリア間相関値算出部６０２から出力される相関値は閾値判定部６０３に入力され、相関値の閾値判定、すなわち相関値が閾値を超えるか否かの判定が行われる。閾値判定部６０３からの出力信号は基準信号送信周期決定部６０４に入力され、閾値を超える相関値を示したサブキャリアに対して基準信号送信周期を長くするように、各サブキャリアに対する基準信号送信周期が決定される。
【００４７】
各サブキャリアに対応する閾値判定部６０３の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００４８】
このように周波数軸上で隣接するサブキャリアの伝送路応答の相関値に応じてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００４９】
図６の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合には伝送路応答推定部６０１と基準信号送信制御部６０５の間に、図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在することになるが、基準信号送信制御の動作は上記と同様に行われる。
【００５０】
（基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体例）
図７は、基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示す図である。これはＮ個のサブキャリアのうち、過去に受信した基準信号と現在受信した基準信号の相関値が閾値を超えるサブキャリアに対して基準信号送信周期を長く設定する例であり、図７では図３に示した実施形態に適用することを想定している。
【００５１】
基準信号劣化検出部７０５（図３中の基準信号劣化検出部３０８に相当）は、過去に受信された基準信号を記憶する基準信号記憶部７０１と、この基準信号記憶部７０１に記憶されている過去に受信された基準信号と現在受信された基準信号の相関値を算出する、サブキャリア数Ｎと同じ個数の基準信号相関値算出部７０２を有し、これらの基準信号記憶部７０１及び基準信号相関値算出部７０２に図３中の復調部３０７から出力される復調後の基準信号が入力される。
【００５２】
基準信号記憶部７０１から出力される過去に受信された基準信号は、所定の時間だけ遅延された後に出力され、基準信号相関値算出部７０２に入力される。過去に受信された基準信号とは、最も近い過去に受信された一つの基準信号でもよいし、比較的近い過去に受信された複数の基準信号から算出される推定値であってもよい。基準信号相関値算出部７０２は、復調部３０７から出力される現在の基準信号と基準信号記憶部７０１から出力される過去に受信された基準信号との相関値を算出して出力する。基準信号相関値算出部７０２から出力される相関値は、基準信号送信制御部７０６に入力される。
【００５３】
基準信号送信制御部７０６は、サブキャリア数Ｎと同じ個数の閾値判定部７０４と、基準信号の送信周期を決定する基準信号周期決定部７０５を有し、基準信号相関値算出部７０２からの相関値はそれぞれ閾値判定部７０４に入力され、相関値の閾値判定、すなわち相関値が閾値を超えたか否かの判定が行われる。閾値判定部７０４からの出力信号は基準信号送信周期決定部７０５に入力され、閾値を超える相関値を示したサブキャリアに対して基準信号送信周期が長くなるように、各サブキャリアに対する基準信号送信周期が決定される。
【００５４】
各サブキャリアに対応する閾値判定部７０４の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００５５】
このように周波数軸上で隣接するサブキャリアの伝送路応答の相関値に応じてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することにより、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑える効果が得られる。
【００５６】
図７の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合には基準信号劣化検出部７０３と基準信号送信制御部７０６の間に、図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在ことになるが、基準信号送信制御の動作は上記と同様に行われる。
【００５７】
（符号誤り検出部、伝送路応答推定部、基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体例）
図８は、符号誤り検出部、伝送路応答推定部、基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示す図である。これは符号誤り発生頻度の閾値判定結果、伝送路応答電力の閾値判定結果、電送路応答相関値の閾値判定結果及び基準信号劣化量の閾値判定結果の和に応じて基準信号送信周期を短く設定する例であり、図３に示した実施形態に適用することを想定したシステムのサブキャリアｋに係る部分を示している。
【００５８】
図８において、符号誤り検出部８０１、伝送路応答推定部８０２及び基準信号劣化検出部８０３は、それぞれ図４中の符号誤り検出部４０１、図５中の伝送路応答推定部５０１及び図７中の基準信号劣化検出部７０３と同様に動作する。符号誤り率算出部８０７、伝送路応答電力算出部８０８及びサブキャリア間相関値算出部８０９は、それぞれ図４中の符号誤り率算出部４０２、図５中の伝送路応答電力算出部５０２及び図６中のサブキャリア間相関値演算算出部６０２と同様に動作する。
【００５９】
閾値判定部８１０には、符号誤り率算出部８０７から出力される符号誤り率情報が入力され、閾値判定が行われる。この閾値判定結果は、符号誤り率が低いほど大きな値を出力するように定義される。閾値判定部８１１には、伝送路応答電力算出部８０８から出力される伝送路応答電力情報が入力され、閾値判定が行われる。この閾値判定結果は、伝送路応答電力が大きいほど大きな値を出力するように定義される。閾値判定部８１２には、サブキャリア間相関値算出部８０８から出力される相関値が入力され、閾値判定が行われる。この閾値判定結果は、相関値が大きいほど大きな値を出力するように定義される。閾値判定部８１３には、基準信号相関値算出部８０５から出力される相関値が入力され、閾値判定が行われる。この閾値判定結果は、相関値が大きいほど大きな値を出力するように定義される。
【００６０】
各サブキャリアに対応する閾値判定部閾値判定部８１０〜８１３の閾値は、全てのサブキャリアで同一の値でもよいし、サブキャリア毎に異なる値であってもよく、またサブキャリア数Ｎより少ない数の複数のサブキャリアに共通の値であってもよい。また、これらの閾値は予め設定された固定値でもよいし、動的に変化する値でもよい。
【００６１】
基準信号送信周期決定部８１４には、閾値判定部８１０、閾値判定部８１１、閾値判定部８１２及び閾値判定部８１３から出力される閾値判定結果が入力される。基準信号送信周期決定部８１４は、入力された閾値判定結果の値の和を算出し、算出結果が大きいほど基準信号送信周期が長くなるように基準信号送信周期を決定する。
【００６２】
このように複数の受信情報を用いてサブキャリア毎に基準信号送信周期を決定することで、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信をさらに確実に抑える効果が得られる。
【００６３】
図８の構成を図１に示した実施形態に適用することも可能であり、その場合には符号誤り率検出部８０１、伝送路応答推定部８０２及び基準信号劣化検出部８０３と基準信号送信制御部８０６の間に図１中の変調部１１３、送信部１１４、伝送路１１５、受信部１１６及び復調部１１７が介在することになるが、基準信号送信制御の動作は上記同様に行われる。
【００６４】
また、図８には符号誤り発生頻度の閾値判定結果、伝送路応答電力の閾値判定結果、伝送路応答相関値の閾値判定結果、基準信号劣化量の閾値判定結果の全てを用いる構成を示したが、これらの中で任意の２つ以上の判定結果のみを用いてもよい。
【００６５】
（第３の実施形態）
以上の説明では、サブキャリア毎の通信品質（符号誤り率）や伝送路応答（伝送路応答の）の電力に基づいてサブキャリア毎に基準信号送信パターン（例えば、基準信号送信周期）を制御するようにしたが、複数のサブキャリアを含むサブキャリア群毎の通信品質や伝送路応答に基づいてサブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御するようにしてもよい。
【００６６】
図９は、Ｎ個の全サブキャリア（この例では、簡単のためＮ＝８としている）を所定個数のサブキャリアからなるサブキャリア群にグループ化した一例を示している。この例ではサブキャリアＳＣ１〜ＳＣ５がサブキャリア群Ａを形成し、サブキャリアＳＣ６〜ＳＣ８がサブキャリア群Ｂを形成する。なお、サブキャリア群の割り当ては、予め設定される固定割り当てでもよいし、図６において説明を行った相関値等に基づく動的割り当てでもよい。
【００６７】
基準信号送信パターンは、サブキャリア群Ａ，Ｂ毎に設定された制御指標に基づきサブキャリア群毎に制御される。この制御指標はサブキャリア群Ａ，Ｂにそれぞれ含まれるサブキャリアの中から適切に選ばれた一つのサブキャリアに対応して得られる通信品質や伝送路応答、各サブキャリア群Ａ，Ｂに含まれるサブキャリアの中から選択された所定の複数のサブキャリアに対応して得られる通信品質や伝送路応答の平均値を用いることができる。
【００６８】
図９は、前者の場合の例を示しており、サブキャリア群Ａ、Ｂ毎に設定される制御指標は、それぞれサブキャリアＳＣ３，ＳＣ７に対応して得られる通信品質や伝送路応答が用いられる。
【００６９】
このように本実施形態ではサブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御することによって、基準信号送信制御に伴う処理量を減少させ、回路規模を削減しつつ、通信品質の劣化や不要な基準信号の送信を抑えるという効果が得られる。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればサブキャリア毎あるいはサブキャリア群毎に基準信号送信パターンを制御することにより、通信品質の確保に必要となる冗長度を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るマルチキャリア伝送システムの構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施形態に従う基準信号送信パターンの一構成例を示す図
【図３】本発明の第２の実施形態に係るマルチキャリア伝送システムの構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施形態における符号誤り検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示すブロック図
【図５】本発明の実施形態における伝送路応答推定部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示すブロック図
【図６】本発明の実施形態における伝送路応答推定部と基準信号送信制御部の他の構成例を示すブロック図
【図７】本発明の実施形態における基準信号劣化検出部と基準信号送信制御部の具体的な構成例を示すブロック図
【図８】本発明の実施形態における基準信号劣化検出部と符号誤り検出部と伝送路応答推定部及び基準信号送信制御部の具体的な構成例を示すブロック図
【図９】本発明の他の実施形態に従うサブキャリア群の一構成例を示す図
【符号の説明】
１０１，３１１，４０５，５０５，６０５，７０６，８０６…基準信号送信制御部
１０８，３０８，４０１，８０１…符号誤り検出部
１０９，３０９，５０１，６０１，８０２…伝送路応答推定部
１１０，３１０…基準信号劣化検出部
４０２，８０７…サブキャリア符号誤り率算出部
４０３，５０３，６０３，７０４，８１０，８１１，８１２…閾値判定部
４０４，５０４，６０４，７０５，８１４…基準信号送信周期決定部
５０２，８０８…サブキャリア伝送路応答電力算出部
６０２，８０９…サブキャリア相関値算出部
８０４…基準信号記憶部
８０５…サブキャリア基準信号相関値算出部
Claims (9)
- データを複数のサブキャリアに乗せて、伝送路状態を推定するための基準信号と共に伝送路を経て相手局へ送信するマルチキャリア通信装置において、
前記相手局へ前記サブキャリア毎に前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、
複数の前記サブキャリアを含むサブキャリア群毎の伝送路応答の電力を前記伝送路応答の情報とし、該伝送路応答の電力に基づいて該サブキャリア群毎に前記基準信号送信手段による基準信号の送信周期を含む基準信号送信パターンを制御する制御手段と
を具備するマルチキャリア通信装置。 - 前記制御手段は、前記伝送路応答の電力が大きいほど前記基準信号の送信周期を長くするように前記サブキャリア毎に前記基準信号送信パターンを制御する請求項１記載のマルチキャリア通信装置。
- データを複数のサブキャリアに乗せて、伝送路状態を推定するための基準信号と共に伝送路を経て相手局へ送信するマルチキャリア通信装置において、
前記相手局へ前記サブキャリア毎に前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、
周波数軸上で互いに隣接する前記サブキャリアに対応する前記伝送路応答の相関値を前記伝送路応答の情報とし、該相関値に基づいて前記サブキャリア毎に前記基準信号送信パターンを制御する制御手段と
を具備するマルチキャリア通信装置。 - データを複数のサブキャリアに乗せて、伝送路状態を推定するための基準信号と共に伝送路を経て相手局へ送信するマルチキャリア通信装置において、
前記相手局へ前記サブキャリア毎に前記基準信号を送信する基準信号送信手段と、
受信された基準信号と過去に受信された基準信号との相関値を前記基準信号の劣化度合いの情報とし、該相関値に基づいて前記サブキャリア毎に前記基準信号送信パターンを制御する制御手段と
を具備するマルチキャリア通信装置。 - 前記制御手段は、前記相関値が大きいほど前記基準信号の送信周期を長くするように前記サブキャリア毎に前記基準信号送信パターンを制御する請求項３または４のいずれか１項記載のマルチキャリア通信装置。
- 前記伝送路応答の情報は、前記マルチキャリア通信装置から前記相手局に送信される信号に基づいて前記相手局により生成される請求項１または３のいずれか１項記載のマルチキャリア通信装置。
- 前記伝送路応答の情報は、前記相手局から前記マルチキャリア通信装置に送信されてきた信号に基づいて前記マルチキャリア通信装置により生成される請求項１または３のいずれか１項記載のマルチキャリア通信装置。
- 前記基準信号の劣化度合いの情報は、前記マルチキャリア通信装置から前記相手局に送信される信号に基づいて前記相手局により生成される請求項４記載のマルチキャリア通信装置。
- 前記基準信号の劣化度合いの情報は、前記相手局から前記マルチキャリア通信装置に送信されてきた信号に基づいて前記マルチキャリア通信装置により生成される請求項４記載のマルチキャリア通信装置。
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