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公開番号2024058076
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-04-25
出願番号2022165214
出願日2022-10-14
発明の名称無線通信システムおよび無線通信方法
出願人日本無線株式会社
代理人個人
主分類H04L 27/26 20060101AFI20240418BHJP(電気通信技術)
要約【課題】伝搬路環境に適したパイロットに切り替えることで良好な性能を安定的に発揮することが可能な無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【解決手段】無線通信システム1は、受信したデータフレームに基づいて、対向局へデータフレームを送信する際の伝搬路環境の良否を推定し、その推定結果を示す伝搬路環境情報を出力し、伝搬路環境情報に基づいて、パイロット信号の挿入間隔と、パイロット信号の長さと、の少なくとも一方を変化させ、変化後のパイロット信号に関するパイロット情報を生成し、データフレームに格納する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
通信対象となるデータが格納され、前記データに既知のパイロット信号が所定間隔ごとに挿入されたデータフレームを対向局から受信する受信機と、前記データフレームを前記対向局へ送信する送信機と、を備えた無線通信システムであって、
前記受信機は、受信した前記データフレームに基づいて、前記対向局へ前記データフレームを送信する際の伝搬路環境の良否を推定し、その推定結果を示す伝搬路環境情報を前記送信機へ出力する伝搬路環境推定手段を備え、
前記送信機は、
前記伝搬路環境情報に基づいて、前記パイロット信号の挿入間隔と、前記パイロット信号の長さと、の少なくとも一方を変化させるパイロット信号変更手段と、
変化後の前記パイロット信号に関するパイロット情報を生成し、前記データフレームに格納するパイロット情報生成手段と、
を備えることを特徴とする無線通信システム。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記パイロット信号変更手段は、
前記伝搬路環境が悪いほど前記パイロット信号の挿入間隔を短くし、または前記パイロット信号の長さを長くする、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記伝搬路環境推定手段は、前記伝送路環境情報として、前記データフレームの推定Ｃ／Ｎ比と、推定周波数誤差と、の少なくとも一方を出力する、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記パイロット信号変更手段は、
前記推定周波数誤差が大きいほど前記パイロット信号の挿入間隔を短くし、
前記推定Ｃ／Ｎ比が低いほど前記パイロット信号の長さを長くする、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記送信機は、伝送路環境の良否に応じて前記データの変調方式を切り替える適応変調機能を備えており、前記伝送路環境が悪化した場合、先に前記パイロット信号の挿入間隔と、前記パイロット信号の長さと、の少なくとも一方を変化させ、その後に前記変調方式を切り替える、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信システム。
【請求項６】
通信対象となるデータが格納され、前記データに既知のパイロット信号が所定間隔ごとに挿入されたデータフレームを対向局から受信し、前記データフレームを前記対向局へ送信する無線通信方法であって、
受信した前記データフレームに基づいて、前記対向局へ前記データフレームを送信する際の伝搬路環境の良否を推定し、その推定結果を示す伝搬路環境情報を出力し、
前記伝搬路環境情報に基づいて、前記パイロット信号の挿入間隔と、前記パイロット信号の長さと、の少なくとも一方を変化させ、
変化後の前記パイロット信号に関するパイロット情報を生成し、前記データフレームに格納する、
ことを特徴とする無線通信方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、パイロット信号が付加されたデータフレームの送受信を行なう無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
図１６（Ａ）および同図（Ｂ）は、衛星放送の伝送路規格として知られるＤＶＢ－Ｓ２規格（例えば、特許文献１参照）に準拠した放送信号で送信されるフィジカルレイヤフレーム（以下、ＰＬフレームともいう）のフレーム構造を示している。ＰＬフレームは、先頭に配置されるフィジカルレイヤヘッダ（以下、ＰＬヘッダともいう）と、ＰＬヘッダの後方に配置されるＸＦＥＣフレームとを備えている。ＰＬフレームは、送信機から繰り返し送信され、ＰＬフレームを受信した受信機の復調部によって復調される。なお、同図（Ｂ）に示すＰＬフレームは、フィジカルレイヤスクランブルがかけられる前のものであり、送信されるにあたって、ＰＬヘッダを除くＸＦＥＣフレームに、フィジカルレイヤスクランブルがかけられる。
【０００３】
ＰＬヘッダは、π／２ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）で変調された９０シンボルのヘッダデータである。ＰＬヘッダは、２４シンボルのＳＯＦと、６４シンボルのＰＬＳコードから構成されている。ＳＯＦは、フレームの同期処理に用いられる既知パターンからなり、フレームの開始位置を示す。ＰＬＳコードは、変調方式、誤り訂正符号の符号化率などのパラメータなどが格納されている。
【０００４】
ＸＦＥＣフレームは、例えば、放送番組のデータなど、送信の対象となるデータである。ＸＦＥＣフレームは、例えば、外符号（ＢＣＨ）、内符号（ＬＤＰＣ）でＦＥＣエンコーディングされたＦＥＣデータからなり、８ＰＳＫ（Phase Shift Keying）などの選択された変調方式で変調されている。また、ＸＦＥＣフレームは、Ｓ個のスロットに分割されており、各スロットは、９０シンボルの固定長である。例えば、ＸＦＥＣフレームが６４８００ビットで、８ＰＳＫで変調されている場合、ＸＦＥＣフレームは２４０スロットに分割される。
【０００５】
パイロットモードの場合、ＦＥＣデータの１６スロット（１４４０シンボル）ごとにパイロットブロック（パイロットともいう）が挿入される。パイロットは、３６シンボルの非変調キャリアからなる既知パターンである。ＤＶＢ－Ｓ２規格を利用する通信局間では、ＰＬヘッダを用いてフレーム同期を行い、パイロットを用いて復調部への引き込みを行なう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２００８－２７８１８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のとおり、ＤＶＢ－Ｓ２規格を利用する通信局間では、パイロットを用いて復調部への引き込みが行なわれているため、Ｃ／Ｎ（Carrier to Noise Ratio）比が低い伝搬路環境や、周波数誤差が大きな伝搬路環境でもＢＥＲ（Bit Error Rate）特性は改善される。しかしながら、従来のパイロットは挿入間隔が長く、シンボル数が少ないため、伝搬路環境によっては十分な性能を安定的に発揮できない可能性がある。劣悪な伝搬路環境を想定してパイロットの挿入間隔を短く固定したり、パイロットの長さを長く固定したりすることもできるが、良好な伝搬路環境（低Ｃ／Ｎ比あるいは周波数誤差小）では、不要なパイロットによって伝送効率が低下する。
【０００８】
そこで本発明は、伝搬路環境に適したパイロットに切り替えることで良好な性能を安定的に発揮する無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、通信対象となるデータが格納され、前記データに既知のパイロット信号が所定間隔ごとに挿入されたデータフレームを対向局から受信する受信機と、前記データフレームを前記対向局へ送信する送信機と、を備えた無線通信システムであって、前記受信機は、受信した前記データフレームに基づいて、前記対向局へ前記データフレームを送信する際の伝搬路環境の良否を推定し、その推定結果を示す伝搬路環境情報を前記送信機へ出力する伝搬路環境推定手段を備え、前記送信機は、前記伝搬路環境情報に基づいて、前記パイロット信号の挿入間隔と、前記パイロット信号の長さと、の少なくとも一方を変化させるパイロット信号変更手段と、変化後の前記パイロット信号に関するパイロット情報を生成し、前記データフレームに格納するパイロット情報生成手段と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、前記パイロット信号変更手段は、前記伝搬路環境が悪いほど前記パイロット信号の挿入間隔を短くし、または前記パイロット信号の長さを長くする、ことを特徴とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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