传输方法,传输系统,发送装置及接收装置转让专利

申请号 : CN200880006536.7

文献号 : CN101622840B

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相似专利:

发明人 : 衣斐信介三瓶政一

申请人 : 国立大学法人大阪大学

摘要 :

本发明提供了一种传输方法,能够有效使用频段并减少由干扰引起的传输效率的降低。DFT单元(12)将调制信号转换为频谱。接收装置包括使用频段通知单元,向发送装置(1)通知使用频带。发送装置(1)具有删除单元(141),该单元在整形单元(13)根据注水原理对频谱整形后,删除使用波段以外的频段的频谱。合成单元(16)对与删除单元(14)的删除操作后的频谱相关的各数据序列的数字信号进行合成。发送装置(1)将合成的信号传输到接收装置。接收装置包括接收侧转换单元,将由发送单元发送来的数字信号转换为频谱。最后,Turbo均衡单元对转换成的频谱进行Turbo均衡。

权利要求 :

1.将调制的数字信号从发送装置发送到接收装置的传输方法,包括:通过转换单元将所述发送装置调制的数字信号转换为频谱;

根据从所述发送装置发送的多个数据序列经由的传输通道的频率特性的能量分布,选择单元选择各数据序列的使用频段;

从所述接收装置向发送装置通知通过所述选择单元选择的各数据序列的使用频段;

通过删除单元将所通知的使用频段以外的频段的频谱删除;

将与删除处理后的频谱相关的数字信号从所述发送装置发送到所述接收装置;

将发送的数字信号通过接收侧转换单元转换为频谱;和将转换的频谱通过均衡单元进行非线性循环均衡。

2.将调制的数字信号从发送装置发送到接收装置的传输系统,包括:转换单元,将所述发送装置调制的数字信号转换为频谱;

选择单元,根据从所述发送装置发送的多个数据序列经由的传输通道的频率特性的能量分布,选择各数据序列的使用频段;

使用频段通知单元,从所述接收装置向发送装置通知通过所述选择单元选择的各数据序列的使用频段;

删除单元,删除该使用频段通知单元通知的使用频段以外的频段的频谱;

发送单元,将该删除单元删除处理后的频谱相关的数字信号从所述发送装置发送到所述接收装置;

接收侧转换单元,将该发送单元发送的数字信号转换为频谱;和均衡单元,对该接收侧转换单元转换的频谱进行非线性循环均衡。

3.如权利要求2所述的传输系统,所述发送单元将所述删除单元删除处理后的各数据序列的频谱进行合成,将与合成的频谱相关的数字信号从所述发送装置发送到所述接收装置。

4.如权利要求2所述的传输系统,所述选择单元根据从发送装置发送的多个数据序列经由的传输通道的频率特性的能量分布,按照能量高低顺序来选择各数据序列的使用频段,使各数据序列之间无重复选择的使用频段。

5.如权利要求2所述的传输系统,其中

所述接收装置包括选择单元,根据从多个发送装置发送的频段的能量来选择各发送装置的使用频段;和所述使用频段通知单元将所述选择单元选择的各发送装置的使用频段通知对应的各发送装置。

6.如权利要求5所述的传输系统,其中,所述选择单元根据从多个发送装置发送的频带的能量,按照能量高低顺序来选择各发送装置的使用频段,使各发送装置之间无重复选择的使用频段。

7.如权利要求2所述的传输系统,其中,

所述接收装置包括分离单元,根据所述选择单元选择的使用频段,将所述接收侧转换单元转换的频谱按照数据序列或者发送装置进行分离;和所述均衡单元对所述分离单元分离的频谱进行非线性循环均衡。

8.如权利要求2所述的传输系统,还包括整形单元,根据发送装置及接收装置之间的通信状态,对所述转换单元转换后的各频谱进行整形。

9.如权利要求8所述的传输系统,其中,所述整形单元使用注水原理进行整形,在发送装置及接收装置之间通信状态良好的频段中,更多地分配所述转换单元转换的各频谱的能量。

10.如权利要求2所述的传输系统,还包括变化单元,相应于所述选择单元分配给各数据序列或者各发送装置的使用频段的比例,改变调制方式或者编码率。

11.发送装置,将经调制的数字信号发送到外部,包括:转换单元,将调制的数字信号转换为频谱;

使用频段存储单元,存储频段内应使用的使用频段;

删除单元,将该使用频段存储单元存储的使用频段以外的频段的频谱删除;和发送单元,将与该删除单元删除后的频谱相关的数字信号发送到外部。

12.如权利要求11所述的发送装置,其中,所述使用频段存储单元构成为对多个数据序列按照选择的数据序列分别存储使用频段;和所述发送单元将所述删除单元删除处理后的各数据序列的频谱进行合成,将与合成频谱相关的数字信号从所述发送装置发送到所述接收装置。

13.接收装置,从外部接收经调制的数字信号,包括:选择单元,根据外部发送来的多个数据序列经由的传输通道的频率特性的能量分布,选择各数据序列的使用频段;

使用频段通知单元,将该选择单元选择的各数据序列的使用频段通知所述发送装置;

接收侧转换单元,将外部发送来的数字信号转换为频谱;

分离单元,根据所述选择单元选择的使用频段,对所述接收侧转换单元转换的频谱按照数据序列进行分离;和均衡单元,对该分离单元分离的频谱进行非线性循环均衡。

14.接收装置,从多个发送装置接收经调制的数字信号,包括:选择单元,根据多个发送装置发送来的频带的能量,选择各发送装置的使用频段;

使用频段通知单元,将各选择单元选择的各发送装置的使用频段通知对应的各发送装置;

接收侧转换单元,将外部发送来的数字信号转换为频谱;

分离单元,根据所述选择单元选择的使用频段,将所述接收侧转换单元转换的频谱按照发送装置进行分离;和均衡单元,将该分离单元分离的频谱进行非线性循环均衡。

说明书 :

传输方法,传输系统,发送装置及接收装置

技术领域

[0001] 本发明涉及将经调制的数字信号从发送装置发送到接收装置的传输方法、传输系统、发送装置及接收装置。

背景技术

[0002] 手机、无线LAN(局域网)、WiMAX(Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access:微波存取全球互通)等的广域无线LAN等,多种无线通信系统都正在实用化。随着无线通信系统的增加,产生了能使用的频带资源日益紧迫的问题。特别是在6GHz以下的频段,由于移动电话等的密集使用而使该问题更为严重。为了解决这样的问题,正在进行有关认知(cognitive)无线的研究。
[0003] 认知无线是指在多个无线系统之间高度共享频率以实现无线通信系统升级的新技术方案。认知无线具有认识或识别终端或基站等的无线设备周边的电波环境的功能。对应认识或认知的电波环境,无线设备自动选择无线通信使用的频率及方式等,从而提高频率的使用效率。这样,使用者能够享受高速的数据通信和稳定的通信服务。
[0004] 另外,在根据3GPP(3rd Generation Partnership Project:第三代合作伙伴项目)的上行链路传输方式中,正在研究SC-FDMA(SingleCarrier transimission Frequency Division Multiple Access单载波传输频分复用)作为要有效使用分配的频段内的频谱的技术。在SC-FDMA中提出了在DFT(Discrete Fourier Transform:离散傅立叶变换)后的各频谱间插入适当0的频谱的技术(可参考非专利文献1)。
[0005] 非专利文献1:3rd Generation Partnership Project,TechnicalSpecification Group Radio Access Network;Physical Layer Aspects forEvolved UTRA(Release 7),V7.0.0 2006-6 p67-90(第三代合作伙伴项目,无线接入网络技术规范组,发展的UTRA的物理层方面,第7次发布,V7.0.0 2006-6第67-90页)。

发明内容

[0006] 发明要解决的课题
[0007] 但是,以往的与认知无线相关的技术都还是使用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex:正交频分复用),由于要兼顾消耗功率,在移动终端成为发送装置的情况下很难适用。另外,与非专利文献1有关的3GPP中还要求进一步地有效利用频谱。
[0008] 本发明是鉴于这些问题而提出的。本发明的目的是通过在发送装置中将在根据能量选择的使用频段以外的频段的频谱有意删除、并且在接收装置中设置进行非线性循环均衡的均衡单元的方法,从而提供能够有效利用频带、而且缓解由于干扰引起的传输效率低下的传输方法、传输系统、发送装置及接收装置。
[0009] 本发明的另一目的是通过在删除的频段中插入其他数据序列或者其他发送装置的频谱,提供能够有效利用频带的传输系统。
[0010] 本发明的另一目的是通过对各频谱进行整形,扩大通信通道容量,从而提供能够进行良好传输的传输系统。
[0011] 本发明的另一目的是相应于各数据序列或对各传输装置分配的使用频段的比例,通过改变最佳的调制方式或者编码率,从而提供能够以最优传输效率进行收发的传输系统。
[0012] 本发明的另一目的是通过将合成的各频谱的排列按照预定的规则进行排列变换,从而提供能够提高安全水平的传输系统。
[0013] 解决课题的手段
[0014] 根据本发明的传输方法,将经调制的数字信号从发送装置发送到接收装置,包括如下步骤:转换步骤,通过转换单元将所述发送装置调制的数字信号转换为频谱;使用频段通知步骤,从所述接收装置向发送装置通知应使用的频段;删除步骤,通过删除单元将该使用频段通知步骤所通知的使用频段以外的频段的频谱删除;发送步骤,将与该删除步骤删除处理后的频谱相关的数字信号从所述发送装置发送到所述接收装置;接收侧转换步骤,将该发送步骤发送的数字信号通过接收侧转换单元转换为频谱;和均衡步骤,将该接收侧转换步骤转换成的频谱通过均衡单元进行非线性循环均衡。
[0015] 根据本发明的传输系统,将经调制的数字信号从发送装置发送到接收装置,包括:转换单元,将所述发送装置调制的数字信号转换为频谱;使用频段通知单元,从所述接收装置向发送装置通知应使用的频带;删除单元,删除该使用频段通知单元通知的使用频段以外的频带的频谱;发送单元,将该删除单元删除处理后的频谱相关的数字信号从所述发送装置发送到所述接收装置;接收侧转换单元,将该发送单元发送的数字信号转换为频谱;
和均衡单元,对该接收侧转换单元转换的频谱进行非线性循环均衡。
[0016] 根据本发明的传输系统,上述接收装置包括根据从发送装置发送的多个数据序列的传输通道频率特性的能量分布,选择各数据序列的使用频段的选择单元,上述使用频段通知单元将由上述选择单元选择的各数字序列的使用频段通知上述发送装置。
[0017] 根据本发明的传输系统,上述发送单元可构成为将上述删除单元删除处理后的各数据序列的频谱进行合成,将与合成的频谱相关的数字信号从上述发送装置发送到上述接收装置。
[0018] 根据本发明的传输系统,上述选择单元可构成为根据从发送装置发送的多个数据序列经由的传输通道的频率特性的能量分布,按照能量高低的顺序来选择各数据序列的使用频段,使各数据序列之间无重复选择的使用频段。
[0019] 根据本发明的传输系统,上述发送装置可包括选择单元,根据多个发送装置发送的频带的能量,选择各发送装置的使用频段。上述使用频段通知单元将上述选择单元选择的各发送装置的使用频段通知对应的各发送装置。
[0020] 根据本发明的传输系统,上述选择单元可构成为:从多个发送装置发送的频带的能量,按照能量高低的顺序来选择每个发送装置的使用频段,各发送装置之间无重复选择的使用频段。
[0021] 根据本发明的传输系统,上述发送装置还包括分离单元,根据上述选择单元选择的使用频段,将上述接收侧转换单元转换的频谱按照数据序列或者发送装置进行分离,上述均衡单元将根据上述分离单元分离的频谱进行非线性循环均衡。
[0022] 根据本发明的传输系统,还包括根据发送装置及接收装置的通信状态,对上述转换单元转换的各频谱进行整形的整形单元。
[0023] 根据本发明的传输系统,上述整形单元构成为使用注水原理进行整形,在发送装置及接收装置之间通信状态良好的频段中,更多地分配所述转换单元转换的各频谱的能量。
[0024] 根据本发明的传输系统,还包括变化单元,对应于根据上述选择单元选择的各数据序列或者各发送装置分配的使用频段的比例,改变调制方式或者编码率。
[0025] 根据本发明的传输系统,上述发送单元构成为:将上述删除单元删除的各数据序列的频谱进行合成,将合成的各频谱的排列按照一定的规则进行排列变换,将与排列变换后的频谱相关的数字信号从上述发送装置发送到上述接收装置,上述分离单元将上述接收侧转换单元转换的频谱的排列按照一定的规则进行重新排列,根据上述选择单元选择的使用频段,按照数据序列进行分离。
[0026] 根据本发明的传输系统,上述均衡单元包括能够进行Turbo均衡的构成,该Turbo均衡具有基于软干扰消除器的干扰抑制功能。
[0027] 在根据本发明的发送装置中,将经调制的数字信号向外部发送,该发送装置包括:转换单元,将经调制的数字信号转换为频谱;使用频段存储单元,用于存储频带内应该使用的频段;删除单元,将该使用频段存储单元存储的使用频段以外的频谱删除;和发送单元,将与该删除单元删除操作之后的频谱相关的数字信号向外部发送。
[0028] 在根据本发明的发送装置中,上述使用频段存储单元可对多个数据序列根据选择的数据序列分别存储使用频段。上述发送单元将上述删除单元删除处理后的各数据序列的频谱进行合成,将与合成的频谱相关的数字信号从上述发送装置发送到上述接收装置。
[0029] 根据本发明的接收装置从外部接收经调制的数字信号,包括:选择单元,根据从外部发送的多个数据序列经由的传输通道的频率特性的能量分布,选择各数据序列的使用频段;使用频段通知单元,将该选择单元选择的各数据序列的使用频段通知上述发送装置;接收侧转换单元,将从外部发送的数字信号转换为频谱;分离单元,根据上述选择单元选择的使用频段,将上述接收侧转换单元转换的频谱根据数据序列进行分离;均衡单元,将该分离单元分离的频谱进行非线性循环均衡。
[0030] 根据本发明的接收装置从多个发送装置接收经调制的数字信号,该接收装置包括:选择单元,根据从多个发送装置发送的频带的能量,选择各发送装置的使用频段;通知单元,将选择单元选择的各发送装置的使用频段通知对应的各发送装置;接收侧的转换单元,将从外部发送的数字信号转换为频谱;分离单元,根据上述选择单元选择的使用频段,将上述接收侧转换单元转换的频谱按照各发送装置进行分离;均衡单元,对该分离单元分离的频谱进行非线性循环均衡。
[0031] 根据本发明,转换单元将发送装置调制的数字信号转换为频谱。接收装置的使用频段通知单元向发送装置通知应该使用的频带。发送装置的删除单元删除使用频段以外的频带的频谱。从而,发送单元将与删除单元删除操作后的频谱相关的数字信号从发送装置发送到接收装置。接收装置的接收侧转换单元将发送单元发送的数字信号转换为频谱。最后,均衡单元将转换的谱进行非线性循环均衡。该非线性循环均衡例如是Turbo均衡,或者执行具有基于软干扰消除器的干扰抑制功能的Turbo均衡。
[0032] 根据本发明,接收装置的选择单元根据从发送装置发送的多个数据序列经由的传输通道的频率特性的能量分布,选择各数据序列的使用频段。例如,选择单元从发送装置发送的多个数据序列相关的频带的能量按照能量高低的顺序来选择各数据序列的使用频段,使各数据序列间选择的使用频段不重复。从而,使用频段通知单元向发送装置通知选择单元选择的各数据序列的使用频段。发送装置的发送单元将删除单元删除操作后的各数据序列的频谱进行合成,将与合成的频谱相关的数字信号从发送装置发送到接收装置。
[0033] 根据本发明,接收装置的选择单元根据多个发送装置发送的频段的能量,选择各发送装置的使用频段。例如,按照多个发送装置发送的频段的能量中的能量高低的顺序来选择各发送装置的使用频段,使选择的使用频段在各发送装置间不重复。然后,使用频段通知单元将选择单元选择的各发送装置的使用频段通知对应的各发送装置。
[0034] 根据本发明,接收装置的分离单元根据选择单元选择的使用频段,将接收侧转换单元转换的频谱根据数据序列或者发送装置进行分离。然后,在均衡单元对分离单元分离的频谱进行非线性循环均衡。
[0035] 根据本发明,使用注水原理由整形单元进行频谱的整形,对于在发送装置及接收装置间通信状态良好的频带更多地分配转换单元转换的各频谱的能量。
[0036] 根据本发明,变化单元是相应于选择单元的各数据序列或者分配给各发送装置的使用频段的比例来改变调制方式或者编码率的。因此,相应于使用频段的比例,传输特性也发生变化,并且调制方式或者是编码率也相应发生变化。
[0037] 根据本发明,发送单元对删除单元删除处理后的各数据序列的频谱进行合成,合成的各频谱排列按照预定的规则进行排列变换。然后,将与排列变换后的频谱相关的数字信号从发送装置发送到接收装置。接收装置的分离单元将接收侧转换单元转换的频谱的排列按照预定的规则重新排列,根据选择单元选择的使用频段,按数据序列分别进行分离。
[0038] 发明的效果
[0039] 根据本发明,向发送装置通知使用频段。删除单元删除使用频段以外的频带的频谱。接收装置的均衡单元对转换的频谱进行非线性循环均衡。据此,可将删去的频段有效地用于其他的数据发送。另外使用非线性循环均衡也可对删去的频带的频谱进行适当的修复。
[0040] 根据本发明,发送装置的选择单元根据从发送装置发送的多个数据经由的传输通道的频率特性的能量分布,选择各数据序列的使用频段。然后,使用频段通知单元向发送装置通知选择单元选择的各数据序列的使用频段。发送装置的发送单元对删除单元删除的各数据序列的频谱进行合成,将与合成的频谱相关的数字信号从发送装置发送到接收装置。据此,可在删除频谱的频段中无冲突地插入其它的数据序列的频谱,能够进行有效的传输。
另外,在传输通道中,在不知道使用频段的信息的情况下,这还可以起到密钥的作用,能够提高安全性。
[0041] 根据本发明,接收装置的选择单元根据从多个发送装置发送的频段的能量,选择各发送装置的使用频段。然后,使用频段通知单元将选择单元选择的各发送装置的使用频段通知对应的各发送装置。据此,能够无冲突地在被删除的频段中合成其它发送装置的频谱,可以提高多用户的使用效率和安全性。
[0042] 根据本发明,接收装置的分离单元根据选择单元选择的使用频段,将接收侧转换单元转换的频谱按照数据序列或者发送装置进行分离。然后在均衡单元对分离单元分离的频谱进行非线性循环均衡。据此,可以对按照数据序列或者发送装置分离的频谱进行均衡,能够获得频率多样性的效果。
[0043] 根据本发明,使用注水原理等通过整形单元进行频谱的整形,扩大了通信通道容量。
[0044] 根据本发明,选择单元相应于选择的各数据序列或者为各发送装置分配的使用频段的比例,改变调制方式或者编码率。因此,相应于使用频段的比例,传输特性也发生改变,并且调制方式或者编码率也随之改变。这样,通过相应于使用频段的比例而改变调制方式或编码率,能够在最优传输效率下进行信息的发送和接收。另外,如果增加均衡的循环,还能减少错误的发生。
[0045] 根据本发明,发送单元对删除单元删除操作后的各数据序列的频谱进行合成,将合成的各频谱的排列按照预定的规则进行排列变换。然后,将与排列变换后的频谱相关的数字信号从发送装置发送到接收装置。接收装置的分离单元将接收侧转换单元转换的频谱的排列按照预定的规则重新排列,根据选择单元选择的使用频段,按照数据序列进行分离。据此,在使用频段的密钥特性(键特性)及排列变换处理的协调作用下能够进一步提高安全性,实现本发明的优良效果。

附图说明

[0046] 图1是表示传输系统的概要的说明图。
[0047] 图2表示发送装置的硬件构成的方框图。
[0048] 图3是表示接收装置的硬件构成的方框图。
[0049] 图4是表示整形处理的图。
[0050] 图5是表示删除单元的删除处理及合成单元的合成处理的图。
[0051] 图6是表示使用频段存储单元的记录结构(record layout)的说明图。
[0052] 图7是表示选择处理的顺序的流程图。
[0053] 图8是表示合成及分离处理的顺序的流程图。
[0054] 图9是表示合成及分离处理的顺序的流程图。
[0055] 图10是表示第二实施方式的传输系统的概要的说明图。
[0056] 图11是表示第二实施方式的发送装置的硬件构成的方框图。
[0057] 图12是表示第二实施方式的接收装置的硬件构成的方框图。
[0058] 图13是表示第二实施方式的选择处理顺序的流程图。
[0059] 图14是表示合成及分离处理的顺序的流程图。
[0060] 图15是表示合成及分离处理顺序的流程图。
[0061] 图16是表示合成及分离处理顺序的流程图。
[0062] 图17是表示Turbo均衡单元的EXIT特性的图。
[0063] 图18是表示第三实施方式的发送装置的硬件构成的方框图。
[0064] 图19是表示第三实施方式的接收装置的硬件构成的方框图。
[0065] 图20是表示比例存储单元的记录结构的说明图。
[0066] 图21是表示第四实施方式的发送装置的硬件构成的方框图。
[0067] 图22是表示第四实施方式的接收装置的硬件构成的方框图。
[0068] 图23是表示排列变换处理顺序的流程图。
[0069] 符号说明:
[0070] 1,1A,1B 发送装置
[0071] 2 接收装置
[0072] 3 Turbo均衡单元
[0073] 11 基带信号发生器
[0074] 12 DFT单元
[0075] 13 整形单元
[0076] 15 使用频段存储单元
[0077] 16 合成单元
[0078] 17 IDFT单元
[0079] 18 CP附加单元
[0080] 19 复用单元
[0081] 21 天线
[0082] 22 正交解调单元
[0083] 23 RF频段分离单元
[0084] 24 CP消除单元
[0085] 25 DFT单元
[0086] 26 通信质量发送单元
[0087] 27 开关
[0088] 28 选择单元
[0089] 29 分离单元
[0090] 31 信道均衡器
[0091] 32 软估计值估计器
[0092] 33 纠错解码器
[0093] 35 比例存储单元
[0094] 101 正交调制单元
[0095] 102 频率转换单元
[0096] 103 天线
[0097] 110 编码器
[0098] 111 调制器
[0099] 112 交织器
[0100] 131 通信质量存储单元
[0101] 141 删除单元
[0102] 160 排列变换单元
[0103] 191 导频信号生成单元
[0104] 281 使用频段通知单元
[0105] 290 排列修正单元
[0106] S 传输系统

具体实施方式

[0107] 下面参考附图说明本发明的实施方式。图1是表示传输系统的概要的说明图。图中S是传输系统,包含发送装置1和接收装置2。以下将发送装置1用作手机,接收装置2作为手机的基站来进行说明。然而,本发明并不局限于手机及基站的形态,也可适用于电脑的无线LAN适配器和无线LAN路由器之间的通信、家电产品内的无线LAN适配器和家庭服务器内的无线LAN路由器之间的通信等。
[0108] 图2是表示发送装置1的硬件构成的方框图,图3是表示接收装置2的硬件构成的方框图。首先对发送装置1进行说明。发送装置1包括基带信号发生器11、DFT(离散傅立叶变换)单元12、整形单元13、删除单元141、通信质量存储单元131、使用频段存储单元15、合成单元16、导频(pilot)信号生成单元191、IDFT(离散傅立叶逆变换)单元17、CP(循环前缀)附加单元18、复用单元19、正交调制单元101、频率转换单元102、及天线103等。多个数据序列(数据序列1,数据序列2,数据序列3,...,数据序列n)经过整形单元13整形处理和删除单元141的删除处理后,进行合成,经天线103发送到接收装置2。以下为了方便起见,以数据序列1及数据序列2为例进行说明。
[0109] 数据序列1及数据序列2的数字信号分别输入到基带信号发生器11,11。基带信号发生器11包含编码器110、QPSK(Quadrature PhaseShift Keying:四相移相键控),BPSK(Binary Phase Shift Keying:二相移相键控)及进行QAM(正交幅度调制,Quadrature AmplitudeModulation)等的调制的调制器111,以及交织器(interleave)112。通过经由基T带信号发生器11生成发送码元向量(symbol vector)s=[s(1),s(2),...,s(K)]。生成的发送码元向量输入到作为转换单元的DFT单元12中。
[0110] DFT单元12进行时间-频率转换,将频谱输出到整形单元13。将频带的发送码元f f向量表示为s,则s 可以用下式(1)来表示。
[0111] sf=Fs
[0112] =[sf(1),sf(2),…,sf(K)]T …(1)
[0113] 其中,K是数据码元的序列长度,F是行列大小为K×K的离散傅立叶变换矩阵。从DFT单元12输出的频谱输入到整形单元13。整形单元13连接到通信质量存储单元131,基于发送装置1和接收装置2间的通信状态对与各频谱相关的能量进行整形。通信质量存储单元131存储从接收装置2或者其他图中未示出的子计算机接收的关于发送装置1及接收装置2间的通信质量的信息,将关于通信质量的信息输出到整形单元13。然而,作为从接收装置2发送的传输信号内的各种控制信息,与通信质量相关的信息是多样的。此外,也可以在适当的时间通过i-mode(注册商标)等的手机网或者通过web定期下载与通信质量相关的信息。
[0114] 整形单元13利用注水原理进行整形,在例如发送装置1及接收装置2之间的通信状态良好的频段中,更多地分配由DFT单元12转换的各频谱的能量。具体地说,在整形单元13中,根据从通信质量存储单元131输出的与通信质量相关的信息,生成频谱掩码矩阵M。然后,整形单元13根据式(2)实施频谱整形。
[0115] sfmap=Msf …(2)
[0116] 这里,M是根据注水原理算出的频率轴上表示整形规则的行列大小为K×K的对角矩阵,是具有对角分量为0或者进行能量分配的加权的矩阵。图4表示了整形处理的图形。图4中纵轴表示能量(频谱功率级),横轴是在预定频段区分频率的频点。以下为了方便起见,将频段分为频点1至10来进行说明。
[0117] 图4A的图表表示了与数据序列1整形前频率相应的能量的变化,图4B的图表表示了相对于数据序列2整形前的频率的能量的变化。在各数据序列中,能量相应于频点发生了变化。通过整形单元13进行能量的最佳分配。图4C表示了相对于数据序列1整形后的频率的能量的变化,图4D是相对于数据序列2整形后的频率的能量的变化。在数据序列1及2中,各频点的能量都发生了增减,可以理解频点间进行了能量的分配。
[0118] 这样,整形后的频谱输入到图2所示的删除单元141。删除单元141、141连接使用频段存储单元15。使用频段存储单元15存储了各数据序列应使用的频带。该使用频段根据后述的算法由接收装置2确定。确定的使用频段通知到发送装置1,发送装置1在使用频段存储单元15中存储使用频段。然而,使用频段的信息被复用以作为从接收装置2发送的传输信号内的各种控制信息。另外,也可以在适当的时间通过i-mode(注册商标)等的手机网或者web定期地通过接收装置2或者图中未示出的子计算机下载与使用频段相关的信息。
[0119] 删除单元141根据使用频段存储单元15输出的使用频段,删除使用频段以外的频带的频谱(能量)。在上述的例子中,使用频段存储单元15存储应该使用的频点(以下称为“使用频点”),删除单元141删除使用频点以外的应删除频点(以下称为“删除频点”)内的频谱。
[0120] 图5表示了删除单元141的删除处理及合成单元16的合成处理,图6是表示使用频段存储单元15的记录结构的说明图。与图4相同,横轴表示频点,纵轴表示能量。图5A是表示对应删除单元141删除数据序列1的频谱后的频点能量变化的图表,图5B是表示对应删除单元141删除数据序列2的频谱后的频点能量变化的图表。
[0121] 图6中使用频段存储单元15存储了每个数据序列的使用频点。对各数据序列分配了不同的使用频点,以使得各数据序列之间相互不发生使用频点的冲突。例如,数据序列1的使用频点是2,3,5,7,9,数据序列2的使用频点是对应数据序列1的删除频点的1,4,6,
8,10。如图5A所示,数据序列1侧的删除单元141参考使用频段存储单元15存储的数据序列1的使用频点,将删除频点1,4,6,8,10的频谱删除,删除频点内的能量为0。
[0122] 同样,数据序列2侧的删除单元141如图5B所示,参考使用频段存储单元15中存储的数据序列2的使用频点,将删除频点2,3,5,7,及9的频谱删除,删除频点内的能量为0。虽然本实施方式中使用频段存储单元15中存储了各数据序列的使用频段,但是相反地也可以存储应删除的频段。
[0123] 各数据序列经过删除单元141、141的删除处理的频谱分别输出到合成单元16。合成单元16对从删除单元141、141输出的频谱进行合成处理。在本例中,将数据序列1的使用频点内的频谱和数据序列2的使用频点内的频谱进行合成。如图5C所示,数据序列1和数据序列2的使用频点无冲突地进行了各频点频谱的合成。
[0124] 合成后的频谱输出到IDFT单元17。IDFT单元17对合成的频谱进行频率-时间转换,将与时间转换后的频谱相关的数字信号输出到CP附加单元18。在本实施方式中,虽然是对IDFT单元17进行频率-时间转换前进行各数据序列频谱合成的方式进行了说明,但是,由IDFT单元17在各数据序列的频谱的频率-时间转换后再进行各数据序列的数字信号的合成也是可以的。在CP附加单元18中,为了防止码元间的干扰,进行数字信号的一部分的复制。然后,CP附加单元18将复制的数字信号粘贴到保护区间(guard interval)部分(数字信号的先头部分),使数字信号扩展。在CP附加单元18中,扩展的数字信号输出到复用单元19。导频信号生成单元191将分散导频信号及连续导频信号等导频信号输出到复用单元19。该导频信号被适当地插入到复用单元19中,在接收装置2的信道特性估计单元261中用于传输通道特性的估计。由复用单元19将导频信号被复用的数字信号向正交调制单元101输出。
[0125] 正交调制单元101将输出的数字信号进行正交调制,转换到中间频带。正交调制的数字信号被输出到频率转换单元102。频率转换单元102将正交调制的数字信号的频带从中间频带转换为无线频带,提供给作为收发单元的天线103。据此,可将与合成的频谱相关的数字信号发送到接收装置2。
[0126] 下面以图3来说明接收装置2的构成。接收装置2包括天线21、正交解调单元22、RF频段分离单元23、CP消除单元24、DFT单元25、开关27、通信质量发送单元26,选择单元28,使用频段通知单元281,分离单元29及均衡单元(以下称为Turbo均衡单元)3等。由作为收发单元的天线21接收的数字信号由正交解调单元22从IF频段解调为基带的数字信号。解调的数字信号输出到RF频段分离单元23。RF频段分离单元23进行导频信号和数字信号的分离。分离的数字信号中导频信号被输出到信道特性估计单元261,除此以外的数据信号输出到CP消除单元24。信道特性估计单元261基于导频信号判断数据信号的特性。
[0127] 信道通信质量生成单元262生成与频段内的通信质量相关的信息,输出到通信质量发送单元26。通信质量发送单元26在适当的时间将与通信质量相关的信息发送到发送装置1。该发送的关于通信质量的信息存储在图2中的发送装置1内的通信质量存储单元131中。数字信号内的数据信号由CP消除单元24消除保护区间(guardinterval)部分,输出到作为接收侧转换单元的DFT单元25。在DFT单元25中进行时间-频率转换,频率转换后的频谱通过开关27输出到分离单元29或者选择单元28。
[0128] 分离单元29将合成的各数据序列的频谱根据使用频段进行分离,然后选择单元28根据各数据序列经由的传输通道频率特性的能量分布选择使用频段。由于有必要预先选择使用频段,在进行选择处理时,开关27切换至选择单元28侧。选择单元28中输入合成前的各数据序列的频谱。选择单元28从发送装置1发送的多个数据序列经由的传输通道的频率特性的能量分布中选择各数据序列的使用频段,并使为各数据序列选择的使用频段之间不重复。
[0129] 在上例中,在存在数据序列1及数据序列2的情况下,选择单元28首先选择数据序列1的能量最高的频点,接着选择数据序列2的能量最高的频点。然后再选择数据序列1的能量次高的频点和数据序列2的能量次高的频点。然而,也可以根据按照从低能量开始的顺序选择频点,进行确定删除频点的处理。这样,如图5A及5B所示,对数据序列1是按能量高低的顺序选择使用频段的频率2,3,5,7及9,数据序列2按能量高低的顺序选择使用频段的频点为1,4,6,8及10。
[0130] 循环进行这样的处理来确定使用频段,即应该删除的频段。虽然上述的例子中示出了根据能量高低的顺序选择各数据序列的使用频段,但也可以根据数据序列的重要程度来改变选择的比例。例如,在有3个数据序列的情况下,重要度高的数据序列1被分配50%的使用频段,数据序列2被分配25%的使用频段,而数据序列3被分配25%的使用频段。
[0131] 选择单元28选择的各数据序列的使用频段被输出到使用频段通知单元281。使用频段通知单元281在适当的时间向发送装置1通知各数据序列的使用频段。在上例中,对数据序列1,发送了使用频点2,3,5,7及9的信息作为应使用的频带,对数据序列2,发送了使用频点1,4,6,8及10的信息作为应使用的频带。发送装置1分别接收各数据序列的使用频段,在使用频段存储单元15中存储对应数据序列的使用频段。在上例中,发送装置1关于数据序列1接收使用频点2,3,5,7及9的信息作为应该使用的频带,另外,关于数据序列2接收了使用频点1,4,6,8及10的信息作为应该使用的频带。发送装置1接收各数据序列的使用频段。但是,也可以在发送装置1侧设置选择单元28,根据从整形单元13、13输出的频点内的能量来选择各数据序列的使用频段。在这种情况下,分别将在发送装置1内的选择单元28中选择的各数据序列的使用频段存储在使用频段存储单元15中。然后,将该选择单元28选择的数据序列的各使用频段通知到接收装置2进行使用。
[0132] 选择单元28的选择处理结束后,图中未示出的开关控制单元将开关27从选择单元28侧切换至分离单元29侧。如图5C所示的合成频谱被输入到分离单元29。分离单元29参考选择单元28选择的各数据序列的使用频段,进行合成频谱的分离。图5C所示的合成频谱再如图5A及图5B所示被分离,数据序列1在频点2,3,5,7及9内容纳频谱,数据序列2在频点1,4,6,8及10内容纳频谱。
[0133] 在分离单元29中分离的各数据序列的频谱如图3所示输出到Turbo均衡单元3。Turbo均衡单元3如图5A或图5B所示,即使在预定频带的能量为0时,也能够进行干扰被持续减少的非线性循环均衡的均衡处理。在本实施方式中,说明作为非线性循环均衡单元的例子使用了Turbo均衡单元3,另外,还对使用具有基于软干扰消除器的抑制干扰功能的最小二乘误差基准型进行Turbo均衡的SC/MMSE(Soft Canceler/Minimum Mean Square Error:软干扰消除器/最小均方误差)Turbo均衡器进行了说明,但是本发明并不局限于此。例如,也可以使用求后验概率类型的均衡器。另外,作为非线性循环均衡,也可以使用利用消息传递算法(mesage passing algorithm)的Sum-Product均衡。关于SC/MMSE Turbo均衡器的说明详细记载于电子情报通信学会论文集B Vol.J90-B No.1第1-16页,松本正、衣斐信介的论文“Turbo均衡化的基础及信息理论的考察”中。
[0134] Turbo均衡单元3包含信道均衡器31、软估计值估计器32及纠错解码器33。信道均衡器31是基于最小二乘误差基准的线性信道均衡器,在频谱中通过增加逆特性进行均衡处理。但是,信道均衡器31在对能量为0的频段基于最小二乘误差基准进行线性信道均衡时,由于产生新的干扰,不进行线性均衡。经过信道均衡器31的频谱被输入到软估计值估计器32,经解调,输入到具有纠错功能的纠错解码器33。软估计值估计器32具有将信道均衡器32的输出转换为适合纠错解码器33的输入信息的作用。纠错解码器33不仅具有通常的纠错效果,也具有能够补偿通过使能量为0带来的生成的信息量的损失的效果。经纠错解码器33进行纠错及译码处理后的频谱再次被输入到信道均衡器31。
[0135] 通过循环执行由信道均衡器31、软估计值估计器32及纠错解码器33形成的非线性的tuobo均衡,对输入到Turbo均衡单元3的频谱进行均衡。Turbo均衡单元3将均衡后的频谱作为数据序列1的频谱进行输出。同样地,数据序列2侧的Turbo均衡单元3也输出均衡后的数据序列2的频谱。除了将该循环次数预先设定好之外,也可以设置为一直均衡到预定的程度后再将数据序列的频谱向外部输出。
[0136] 在以上的硬件构成中,使用流程图说明了选择处理及一系列的处理的流程。图7是表示选择处理的顺序的流程图。选择单元28根据内部的内存(图中未示出)中存储的程序,由图中未示出的处理器进行下述的处理。选择单元28通过开关27接收从DFT单元25输出的各数据序列的频带的能量(步骤S71)。选择单元28从内存读出各数据序列分配的频段的比例(步骤S27)。内存例如可以储存数据序列1为50%、数据序列2为50%等的信息。
[0137] 选择单元28相应于读出的比例,分别按照能量的高低顺序,使各数据序列间选择的频带不重复地从各数据序列选择频带(步骤S73)。控制单元将选择的频带作为使用频段和数据序列对应存储在内存中(步骤S74)。最后,选择单元28将各数据序列的使用频段向使用频段通知单元281及分离单元29输出(步骤S75)。
[0138] 图8及图9是表示了合成及分离处理的顺序的流程图。接收装置2将上述处理选择的各数据序列的使用频段通知给发送装置1(步骤S81)。发送装置1接收通知的各数据序列的使用频段,存储到使用频段存储单元15(步骤S82)。另外,接收装置2将信道通信质量生成单元262生成的关于通信质量的信息通过通信质量发送单元26发送到发送装置1(步骤S83)。发送装置1接收发送的关于通信质量的信息,存储到通信质量存储单元131(步骤S84)。
[0139] 其后,向基带信号发生器11输入各数据序列(步骤S85)。通信质量存储单元131将关于通信质量的信息输出到整形单元13(步骤S86)。整形单元13使用注水原理对输入的频谱进行整形(步骤S87),整形后的频谱被输入到删除单元141。使用频段存储单元15将各数据序列的使用频段输入到各数据序列的删除单元141(步骤S88)。删除单元141删除输入的使用频段以外的频段内的频谱(步骤S89)。删除处理后的频谱输出到合成单元16。
[0140] 合成单元16合成各数据序列的频谱(步骤S810)。与合成的频谱相关的数字信号被发送到接收装置2(步骤S811)。接收装置2接收发送来的与合成后的频谱相关的数字信号(步骤S812)。合成后的频谱通过开关27被输入到分离单元29(步骤S91)。选择单元29将各数据序列的使用频段输出到分离单元29(步骤S92)。分离单元29参考所输出的各数据序列的使用频段,按照各数据序列分别分离合成的频谱(步骤S93)。
[0141] 分离单元29将分离的频谱输出到各数据序列的Turbo均衡单元3(步骤S94)。Turbo均衡单元3执行上述的非线性循环均衡处理(步骤S95)。均衡后的各数据序列的频谱从Turbo均衡单元3向外部输出(步骤S96)。
[0142] 第二实施方式
[0143] 第二实施方式是关于将从多个发送装置1、1、...发送的合成频谱在接收装置2分离的方式。图10是表示第二实施方式相关的传输系统S的概要的说明图。第二实施方式相关的传输系统S包括作为多用户的手机的发送装置1、1、1、...及作为基站的接收装置2。在第二实施方式的多个发送装置1、1、1、...中删除使用频段以外的频带的频谱,而在接收装置2中将合成的各发送装置1的频谱分离,对每个发送装置1的频谱进行Turbo均衡。
下面为了便于说明,以两台发送装置1A,1B为例进行说明。
[0144] 图11示出了根据第二实施方式的发送装置1A,1B的硬件构成图,图12示出了根据第二实施方式的接收装置2的硬件构成图。图11所示的发送装置1A,1B的上半部分表示了发送数据序列1的发送装置1A,下半部分表示了发送数据序列2的发送装置1B。和实施方式1不同,由于从各发送装置1A,1B发送的频谱相关的数字信号在接收装置2侧进行合成,因此没有实施方式1所述的合成单元16。其他和实施方式1所述的构成实质上是一样的。
[0145] 在发送装置1A中,对数据序列1由整形单元13进行能量的整形,整形后的频谱输出到删除单元141。删除单元141根据接收装置的选择单元28选择的发送装置1A,1B对应的使用频段,删除对应使用频段以外的频段的能量,删除处理后的频谱分别从发送装置1A,1B发送到接收装置2。
[0146] 图12所示的接收装置2的上半部分是处理从发送装置1A来的数据序列1的系统,下半部分是处理从发送装置1B来的数据序列2的系统。关于发送装置1A及接收装置2之间、以及发送装置1B及接收装置2之间的通信质量的信息分别在各信道通信质量生成单元262、262中生成。关于发送装置1A与接收装置2之间的通信质量的信息从数据序列1侧的通信质量发送单元26发送到发送装置1A。发送装置1A的整形单元13根据从通信质量存储单元131输出的关于通信质量的接收信息进行整形处理。
[0147] 同样地,关于发送装置1B与接收装置2之间的通信质量的信息从数据序列2侧的通信质量发送单元26发送到发送装置1B。发送装置1B的整形单元13根据通信质量存储单元131输出的关于通信质量的接收信息进行整形处理。接收装置2的选择单元28根据从发送装置1A及发送装置1B发送的频谱分别选择发送装置1A及发送装置1B应使用的频带。
[0148] 在进行选择处理时,开关27、27切换到选择单元28侧,将DFT单元25、25的各发送装置1A、1B的频谱输出到选择单元28。选择单元28用和实施方式1相同的算法分别选择发送装置1A的使用频段及发送装置1B的使用频段,使发送装置1A的使用频段和发送装置1B的使用频段互不冲突。选择单元28将选择的各发送装置1A、1B的使用频段输出到使用频段通知单元281及分离单元29。使用频段通知单元281向发送装置1A通知发送装置1A的使用频段,并向发送装置1B通知发送装置1B的使用频段。
[0149] 发送装置1A将通知的使用频段储存到使用频段存储单元15中。发送装置1A的删除单元141根据使用频段存储单元15输出的使用频段,使其以外的频段的能量为0。同样,发送装置1B也将通知的使用频段储存到使用频段存储单元15中。发送装置1B的删除单元141也根据从使用频段存储单元15输出的使用频段,将其以外的频段的能量置0。这样,预定频段的能量为0的频谱被发送到接收装置2后进行合成。
[0150] 在由分离单元29分离合成的频谱的情况下,开关27、27切换到分离单元29、29侧。然后,数据序列1侧的分离单元29根据选择单元28输出的发送装置1A的使用频段分离数据序列1用的频谱,分离的频谱输出到Turbo均衡单元3。同样地,数据序列2侧的分离单元29根据选择单元28输出的发送装置1B的使用频段,分离数据序列2用的频谱,分离的频谱输出到Turbo均衡单元3。
[0151] 图13表示了根据第二实施方式的选择处理顺序的流程图。选择单元28通过开关27、27接收从DFT单元25、25输出的发送装置1A及发送装置1B的数据序列的频带的能量(步骤S131)。选择单元28从内存读出分配给发送装置1A及发送装置1B的频段的比例(步骤S132)。而且,也可根据重要度将该比例设为给发送装置1A分配80%,给发送装置
1B分配20%。
[0152] 选择单元28相应于读出的比例分别按照发送装置1A及发送装置1B的数据序列能量的高低顺序选择频带,使发送装置1A及发送装置1B的数据序列间选择的频带不重复(步骤S133)。选择的频带作为使用频段,在发送装置1A及发送装置1B中对应地存储在内存中(步骤S134)。最后,选择单元28将发送装置1A及发送装置1B的使用频段输出到使用频段通知单元281及分离单元29(步骤S135)。
[0153] 图14至图16示出了合成及分离处理顺序的流程图。接收装置2将根据上述处理选择的发送装置1A及发送装置1B的使用频段分别通知给发送装置1A及发送装置1B(步骤S141)。发送装置1A接收发送的发送装置1A的使用频段,存储到使用频段存储单元15中(步骤S142)。同样,发送装置1B接收发送的发送装置1B用的使用频段,存储到使用频段存储单元15中(步骤S143)。另外,接收装置2将在信道通信质量生成单元262、262生成的关于通信质量的信息通过通信质量发送单元26、26分别发送到发送装置1A及发送装置1B(步骤S144)。发送装置1A接收发来的关于发送装置1A和接收装置2之间的通信质量的信息,存储到通信质量存储单元131(步骤S145)。同样,发送装置1B接收发来的关于发送装置1B和接收装置2间的通信质量的信息,存储到通信质量存储单元131(步骤S146)。
[0154] 其后,数据序列1被输入到发送装置1A的基带信号发生器11(步骤S147),同样,数据序列2被输入到发送装置1B的基带信号发生器11(步骤S148)。发送装置1A的通信质量存储单元131将关于通信质量的信息输出到整形单元13(步骤S149),同样,发送装置1B的通信质量存储单元将关于通信质量的信息输出到整形单元13(步骤S1410)。发送装置1A的整形单元13根据通信质量存储单元131的输出,运用注水原理,对输入的频谱进行整形(步骤S1411).。同样,发送装置1B的整形单元13根据通信质量存储单元131的输出,运用注水原理,对输入的频谱进行整形(步骤S1412)。
[0155] 整形后的频谱被输入到发送装置1A的删除单元141,同样,发送装置1B中的整形后的频谱被输入到发送装置1B的删除单元141。发送装置1A的使用频段存储单元15将数据序列1的使用频段输出到删除单元141(步骤S151)。同样,发送装置1B的使用频段存储单元15将数据序列2的使用频段输出到删除单元141(步骤S152)。发送装置1A的删除单元141删除在输入的使用频段以外的频段内的频谱(步骤S153),同样,发送装置1B的删除单元141删除在输入的使用频段以外的频段内的频谱(步骤S154)。在此情况下,删除的删除频点在发送装置1A和发送装置1B间无冲突。
[0156] 发送装置1A将删除处理后的频谱相关的数字信号发送到接收装置2(步骤S155),发送装置1B将删除处理后的频谱相关的数字信号发送到接收装置2(步骤S156)。接收装置2接收发送装置1A及发送装置1B双方发送的频谱相关的数字信号(步骤S157)。合成频谱经过开关27输入到分离单元29、29(步骤S158)。选择单元28将发送装置1A的使用频段输出到数据序列1侧的分离单元29,另外选择单元28将发送装置1B的使用频段输出到数据序列2侧的分离单元29(步骤S159)。数据序列1侧的分离单元29参考发送装置1A的使用频段,分离与发送装置1A相关的合成频谱,另外,数据序列2侧的分离单元29参考发送装置1B的使用频段,分离与发送装置1B相关的合成频谱(步骤S1510)。
[0157] 数据序列1侧的分离单元29向数据序列1侧的Turbo均衡单元3输出与发送装置1A相关的频谱,数据序列2侧的分离单元29向数据序列2侧的Turbo均衡单元3输出与发送装置1B相关的频谱(步骤S1511)。Turbo均衡单元3实行上述的非线性循环均衡处理(步骤S161)。具体地,信道均衡器31对能量为0的频段以外的频带的频谱施加逆特性,进行均衡处理。均衡处理后的频谱输出到软估计值估计器32。由软估计值估计器32对频谱解调后输入到具有纠错机能的纠错解码器33。纠错解码器33不仅具有通常的纠错效果,还具有补偿因使能量为0产生的信息量损失的效果。由纠错解码器33将纠错及解码处理后的频谱再次输入到信道均衡器31进行均衡处理。以上的处理循环进行。均衡后的与发送装置1A相关的频谱从数据序列1侧的Turbo均衡单元3向外部输出,同样,均衡后的与发送装置1B相关的频谱从数据序列2侧的Turbo均衡单元3向外部输出(步骤S162)。
[0158] 本第二实施方式如上构成,由于其他的构成及作用和实施方式1相同,对应部分具有相同的参考标号,在此省略详细说明。
[0159] 第三实施方式
[0160] 图17是表示了Turbo均衡单元3的EXIT特性的图。图17中横轴表示的是作为软输入软输出(SfiSfo:Soft Input Soft Output)解码器的纠错解码器33向反馈的信道均衡器31输入的输入相互信息量,纵轴表示的是从信道均衡器31输出、并向纠错解码器33输入的输出相互信息量。此处EXIT特性的计算条件是,通信通道为SISO通信通道,传输通道模型是2dB指数衰减的24通道Rayleigh模型,信噪功率比为Es/No=7dB。
[0161] 图17的C.D.F表示的是累积概率分布,并分别示出了C.D.F.为99%及C.D.F.为1%的图。实线-黑方块表示的序列是C.D.F.为99%、删除比例为0%的特性,实线-白方块表示的序列是C.D.F.为1%、删除比例为0%的特性。虚线-黑圆形表示的序列是C.D.F.为99%、删除比例为25%的特性,虚线-白圆形表示的序列是C.D.F.为1%、删除比例为25%的特性。虚线-黑三角表示的序列是C.D.F.为99%、删除比例为50%的特性,虚线-白三角表示的序列是C.D.F.为1%、删除比例为50%的特性。该删除比例是表示对各数据序列或各发送装置1、由删除单元141删除的频带(删除频点)的比例,反言之,即表示了选择单元28中的各数据序列或各发送装置1应该使用的使用频段(使用频点)。例如,删除比例为0%时,删除频点相对于全频点的比例为0%,删除比例为50%时,删除频点相对于全频点的比例为50%,删除比例为25%时,删除频点相对于全频点的比例为25%。
[0162] 如图17所示,作为大的特征,通过进行频带的删除,可例举出输入相互信息量为1.0时的输出相互信息量的值(下面,该值称为终点)变高。另外,也可确认随着删除比例的增加,终点的值也上升。输入相互信息量取1.0的值意味着,获得了具有完全的发送信息的先验信息,也就是说,能够实现完全的干扰抑制。因此,如果能够由SC/MMSE Turbo均衡实现完全的干扰抑制的话,就可以说提高了传输特性。另外,作为下一个特征,输入相互信息量为0.0时的输出相互信息量的值(以下称为始点)变小了。与刚才的所述的特征相同,可以确认随着频带的删除比例的增加,始点的值下降。
[0163] 由于始点的值与采用不具有干扰抑制功能的接收机时的传输特性直接相关,如果不利用Turbo均衡,可以确认传输特性会恶化。另外,即使在利用了Turbo均衡时,由于始点的下降,也难以保证EXIT图的收敛性,可能导致传输特性的恶化。但是,如果能够结合始点的下降,适当改变解码器的EXIT特性,保证收敛性,则可以利用上述的终点上升的优点提高传输特性。
[0164] 随着循环处理逼近终点,由Turbo均衡进行数据的高精度复原。虚线-黑圆形的删除比例为25%的序列与虚线-黑三角的删除比例为50%的情况比较,在未达到终点的阶段,虚线-黑圆形的删除比例为25%的特性更好。因此,特性低的虚线-黑三角的删除比例为50%的序列,根据调制方式或编码率,也有达不到终点的可能性。第三实施方式为了防止该情况,可构成为由选择单元28相应于为各数据序列或各发送装置1分配的使用频段的比例,改变调制方式或编码率。
[0165] 图18是根据第三实施方式相关的发送装置1的硬件构成的方框图,图19是根据第三实施方式的接收装置2的硬件构成的方框图。如图18所示,发送装置1中作为变化部的比例存储单元35、35是新设置的,如图19所示,接收装置2中也设置了作为变化部的比例存储单元35。接收装置2的比例存储单元35与选择单元28、Turbo均衡单元3的软估计值估计器32以及纠错解码器33连接。选择单元28向比例存储单元35输出删除比例。即,选择单元28将各数据序列或发送装置1应使用的使用频段的比例从100%减小的删除比例向比例存储单元35输出。例如,在有两个数据序列时,或者如第二实施方式的有两个发送装置1的情况下,输出删除比例50%。再例如,数据序列有4个的情况下,或者从第二实施方式进行扩展、发送装置为4个的情况下,输出删除比例25%。
[0166] 图20是表示比例存储单元35的记录结构的说明图。比例存储单元35包括删除比例字段、调制方式字段及编码率字段,对应于删除比例,存储调制方式和编码率。例如,删除比例为25%时,存储了调制方式为QPSK,编码率为1/2。另一方面,删除多频点的删除比例为50%时,存储了使调制方式及编码率降低的不同的数据,即调制方式为BPSK,编码率为1/4。
[0167] 接收装置2的比例存储单元35基于选择单元28输出的删除比例,从比例存储单元35读出对应的调制方式及编码率,输出到软估计值估计器32及纠错解码器33。软估计值估计器32根据从比例存储单元35输出的调制方式进行解调,纠错解码器33根据输出的编码率进行解码。
[0168] 由于从选择单元28输出的删除比例是和使用频段一致的,删除比例通过使用频段通知单元281发送到发送装置1的比例存储单元35、35。在如实施方式2那样存在多个发送装置的情况下,将删除比例发送到各发送装置1中设置的比例存储单元35。而且,也可以不发送删除比例,根据存储在发送装置1内的使用频段存储单元15中的使用频段,计算删除比例并输出到发送装置1内的比例存储单元35中。
[0169] 发送装置1的比例存储单元35分别与各数据序列中基带信号发生器11的编码器110及调制器111连接。比例存储单元35根据选择单元28的选择读出与删除比例对应的调制方式,将读出的调制方式输出到调制器111。调制器111根据输出的调制方式进行调制。另外,比例存储单元35根据基于选择单元28的选择的删除比例读出对应的编码率,将读出的编码率输出到编码器110。编码器110根据输出的编码率进行编码处理。通过上述的将比例存储单元35与各发送装置1的基带信号发生器11的编码器110及调制器111的连接,也同样适用于作为多个发送装置1的方式的第二实施方式。
[0170] 本第三实施方式如上所述构成,其余的构成及作用与第一、二实施方式相同,对应部分标以相同标号,在此省略对其的详细说明。
[0171] 第四实施方式
[0172] 第四实施方式是关于通过进行频谱的排列变换提高安全性能的方式。图21表示了根据第四实施方式的发送装置1的硬件构成的方框图,图22表示了根据第四实施方式的接收装置2的硬件构成的方框图。如图21所示,在实施方式1的发送装置1的构成中,在合成单元16及IDFT单元17之间新设置了排列变换单元160。如图22所示,在第二实施方式的接收装置2的构成基础上,在分离单元29的前级新设置了排列修正单元290。
[0173] 由删除单元141、141将删除频点的能量删除后,合成单元16将各数据序列的使用频点的频谱进行合成。合成的频点(全使用频段)的频谱输出到排列变换单元160。排列变换单元160具有图中未示出的内存,根据内存中存储的规则,对合成频点的排列进行排列变换处理。例如在图5C的例子中,存在频点1至频点10,各频点的排列3个3个地进行处理。上述排列的排列变换方法只是一个例子,也可以另外采用将低频段的频点和高频段的频点进行排列变换等适当的方法。
[0174] 将排列变换后的频谱输入到IDFT单元17,然后发送到接收装置2。从接收装置2的DFT单元25输出的排列变换后的频点的频谱被输入到排列修正单元290。排列修正单元290和排列变换单元160相同,具有图中未示出的内存,该内存中存储着与排列变换单元160内的内存中存储的规则对应的规则。即,在排列变换单元160中存储了将频点在频带升高的方向上排列移动3个频点的情况下,则在排列修正单元290中与此对应地存储将频点在频带降低的方向上移回3个频点。排列修正单元290对频点排列进行重排,将频点复原后的频谱输出到分离单元29。
[0175] 图23示出了排列变换处理的顺序的流程图。删除单元141删除使用频段以外的能量(步骤S231)。由删除单元141删除了一部分频带的能量后的频谱按每个数据序列输入到合成单元16。合成单元16合成各数据序列的频谱(步骤S232)。合成的频谱被输出到排列变换单元160。排列变换单元160读出存储的规则,根据该规则对频谱的排列进行排列变换(步骤S233)。
[0176] 排列变换后的频谱经过IDFT单元17后级的处理发送到接收装置2(步骤S234)。接收装置2接收排列变换后的频谱(步骤S235)。排列变换后的频谱经过DFT单元25及开关27被输入到排列修正单元290。排列修正单元290读出存储的规则,根据读出的规则重新排列频谱(步骤S236)。重新排列后的频谱被输入到分离单元29。分离单元29参考各数据序列的使用频段,分离频谱(步骤S237)。
[0177] 第四实施方式如上所述构成,其余的构成及作用与第一至第三实施方式相同,对应部分标以相同的参考标号,在此省略对其的详细说明。