OFDM信号帧生成器、发射机、传输系统及生成方法.pdf

本发明的一个目的是在接收信号质量很差的通信路径中防止通信失败的状态。向位于发射OFDM信号的发射机10中的帧生成器13重新提供如下装置：导频&数据排列格式确定器20，它基于接收机30中的接收信号质量值来确定OFDM信号的导频&数据排列格式；导频符号数确定器19，它基于接收信号质量值来确定导频符号数；和功率放大率确定器18，它基于接收信号质量值来确定功率放大率。从而，可取决于接收信号质量值来改变导频&数据排列格式、导频符号数以及功率放大率，以便生成OFDM信号的传输信号帧。由于这一点，即使在接收信号质量差的信道中，使用自适应调制技术也能满意地降低传输速率，并把信道估计精确度保持在满意级别上，因此，可防止通信失败的这样一个状态。

1.  一种OFDM信号帧生成器，包括：
速率确定装置，它基于与由接收机接收到的OFDM信号有关的接收机中的接收信号质量值来确定OFDM信号的速率信息；
导频&数据排列格式确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频&数据排列格式；
导频符号数确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频符号数；
功率放大率确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的功率放大率；
数据符号生成装置，它基于所述速率信息和所述功率放大率来生成要被发射的数据符号串；和
传输信号帧生成装置，它基于所生成的数据符号、所述导频符号数以及所述导频&数据排列格式来生成要被发射的OFDM信号的传输信号帧。

2.  根据权利要求1的OFDM信号帧生成器，其中：所述接收信号质量值被所述接收机反馈给OFDM信号帧生成器。

3.  根据权利要求1的OFDM信号帧生成器，其中：关于所使用的子载波数、所使用的子载波中的导频符号数以及数据符号数来确定所述导频&数据排列格式。

4.  根据权利要求3的OFDM信号帧生成器，其中：在传输信号帧的频率隙上以特定的间隔来选择所述所使用的子载波数。

5.  根据权利要求3的OFDM信号帧生成器，其中：取决于帧数来改变所述所使用的子载波数。

6.  根据权利要求1的OFDM信号帧生成器，其中：在所述导频&数据排列格式中，帧长度取决于所述接收信号质量值而变化。

7.  根据权利要求1的OFDM信号帧生成器，其中：所述导频&数据排列格式确定装置以块为基础分配基于所述接收信号质量值来应用导频&数据排列格式的那些子载波。

8.  一种发射OFDM信号的发射机，包括OFDM信号帧生成器，所述发射机包括：
速率确定装置，它基于与由接收机接收到的OFDM信号有关的接收机中的接收信号质量值来确定OFDM信号的速率信息；
导频&数据排列格式确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频&数据排列格式；
导频符号数确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频符号数；
功率放大率确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的功率放大率；
数据符号生成装置，它基于所述速率信息和所述功率放大率来生成要被发射的数据符号串；和
传输信号帧生成装置，它基于所生成的数据符号、所述导频符号数以及所述导频&数据排列格式来生成要被发射的OFDM信号的传输信号帧。

9.  一种信号传输系统，包括用于发射OFDM信号的发射机和用于接收OFDM信号的接收机，其中，
所述接收机包括：
接收信号质量确定装置，用于确定接收机中与接收OFDM信号有关的接收信号质量值；和
反馈装置，用于把确定的接收信号质量值反馈给所述发射机；和
所述发射机包括：
速率确定装置，它基于通过反馈获得的接收信号质量值来确定OFDM信号的速率信息；
导频&数据排列格式确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频&数据排列格式；
导频符号数确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频符号数；
功率放大率确定装置，它基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的功率放大率；  
数据符号生成装置，它基于所述速率信息和所述功率放大率来生成要被发射的数据符号串；和
传输信号帧生成装置，它基于所生成的数据符号、所述导频符号数以及所述导频&数据排列格式来生成要被发射的OFDM信号的传输信号帧。

10.  一种发射机中生成OFDM信号传输信号帧的OFDM信号帧生成方法，所述发射机把OFDM信号发射给接收机，所述方法包括：
速率确定步骤，基于与由接收机接收到的OFDM信号有关的接收机中的接收信号质量值来确定OFDM信号的速率信息；
导频&数据排列格式确定步骤，基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频&数据排列格式；
导频符号数确定步骤，基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频符号数；
功率放大率确定步骤，基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的功率放大率；
数据符号生成步骤，基于所述速率信息和所述功率放大率来生成要被发射的数据符号串；和
传输信号帧生成步骤，基于所生成的数据符号、所述导频符号数以及所述导频&数据排列格式来生成要被发射的OFDM信号的传输信号帧。

OFDM信号帧生成器、发射机、 传输系统及生成方法
技术领域
本发明涉及关于正交频分多路复用(以下称为″OFDM″)传输系统的发射信号帧的生成；尤其涉及一种OFDM信号帧生成器、发射机、信号传输系统以及一种OFDM信号帧生成方法。
背景技术
近来，OFDM传输系统已经实际应用到诸如IEEE.11a之类的无线局域网系统中，并且还试验地把OFDM传输系统应用到地面数字广播与蜂窝通信中。OFDM信号传输系统不需要多个传播路径所引起的多径干扰的频率响应均衡，并且该系统适合于宽带信号传输。
通常，在无线电通信中，传播路径的条件取决于接收端位置而不同。因此使用根据传播路径条件而在发射方改变传输速率的自适应调制/解调技术。当执行自适应调制/解调时，发射机获得来自接收方的接收信号质量值，然后根据接收信号质量值来改变传输速率。利用诸如接收信号功率值、接收信号噪声功率比和多普勒频率之类的期望接收信号质量值(期望的帧差错率)来在接收方确定接收信号质量值。
图1示出了常规OFDM信号帧生成器93的示例，自适应调制/解调技术应用在其中。传输部分包括帧生成器93、OFDM调制器92和RF部分91。
在帧生成器93中，速率信息确定器94使用接收信号质量值来确定速率信息。不用说关于信息比特数、编码速率、调制阶(modulationorder)以及扩展因子，速率信息可以包括上面那些之外的信息或者只是上面那些信息的一部分。数据符号串生成器95按照速率信息生成一块数据符号串。当接收方为了解调而需要速率信息时，速率信息也被包括在信息符号串中。导频符号生成器96生成导频符号。多路复用器97把所生成的数据符号和导频符号排列为一个时间频率隙，并生成一个发射信号帧。OFDM调制器92对帧中的信号进行OFDM调制。OFDM调制信号受到频率变换并被RF部分91发射。
图2示出了使用常规帧生成器的OFDM收发信机的框图。发射机90中的数据符号生成器95包括编码器95A、用于生成调制阶的映射单元95B和扩展单元95C。
另一方面，接收机80包括RF部分81、OFDM解调器82、信道估计器83、接收信号质量确定器85和解扩/解映射/解码单元84。接收信号由RF部分81进行下变换并受到OFDM解调器82的OFDM解调。信道估计器83使用OFDM已解调信号和导频符号来执行信道估计。信道估计器83估计用于传输的每个子载波的信道值(幅度和相位)以及应用到接收天线的噪声功率值。接收信号质量确定器85使用信道估计值和估计噪声功率值来计算接收的信号噪声功率比。使用这些值以及期望的接收信号质量值来确定接收信号质量值。解扩/解映射/解码单元84使用信道估计值和OFDM已解调信号来对信息符号串解调。
图3示出了生成的传输帧的示例。详细的OFDM信号参数如图12所示。导频&数据排列格式为这样的结构：使得对于每个子载波，分别在帧的头尾排列4个导频符号，并且在帧的中间排列12个数据符号。图13示出了在使用图3中的导频&数据排列格式的情况下，接收信号质量值、速率信息(编码速率、调制阶、扩展因子、信息比特数)和由此得到的传输速率的相应表格。速率确定器使用与从接收机80中反馈的接收信号质量值″1-3″相应的图13相应表格中的信息来确定上述速率信息。例如，当接收信号质量为“1”时，CRC(循环冗余校验)比特的12比特加到一个″945比特″的输入信息符号串中，导致957比特(大约960比特)。另一方面，通过执行编码速率为″1/2″的FEC(前向纠错)以及2比特/Hz的QPSK(四相移相键控)来以扩展因子″1″进行扩展，从而生成960个符号的数据符号，作为编码/调制/扩展处理之后的符号。
在OFDM信号传输的解调中，需要估计每个子载波的信道值，该数值被用于在接收方的发射。在此，假定作为一种简单而具有高估计精度的信道估计方法，在每个子载波中，总的八个导频符号受到同步相加，以估计信道(假定一个帧中的信道变化非常小)。
在图3中，Pp/Pi表示每一子载波的导频符号功率(Pp)与在解扩之后每一调制符号的功率比。通常，为了获得满意的信道估计精确度，数值(Pp/Pi)优选地为大约6-10dB。在图3的情况下，Pp/Pi为大约9dB。在由上述常规帧生成器所生成的发射信号帧中，导频&数据排列格式以及导频符号数是固定的，与接收信号质量值无关。
导频符号数自适应改变以便可靠地执行OFDM通信的一种技术已经被建议(参考日本专利申请公开公报No.2000-151548)。
发明内容
可是，在上面的常规帧生成器中，导频&数据排列格式是固定的。当导频&数据排列格式固定时，信道估计精确度受到限制。因此，在使用常规帧生成器的OFDM传输系统中，存在有下列困难。即，在接收信号质量极差(即信号噪声功率比很低)的信道中，即使当企图使用自适应调制/解调技术来以满意地降低的传输速率建立通信时，也会由于信道估计中的差错而导致通信失败。
例如，图4示出了在接收信号质量值极差的情况示例，使用常规帧生成器，传输速率低于4kbps。在这个示例中，扩展因子为240，传输速率被降低。在图4中，Pi增益表示如图4所示结构中的Pi相对于如图3所示结构中的Pi的增量。即，通过扩展以便降低传输速率，当接收方执行解扩时，每一个调制符号获得大约24dB的增益。可是，在本例中，Pp/Pi降低到″-14dB″；因此，信道估计精确度下降。
本发明已经被建议来解决上述问题。本发明的一个目的是提供一种OFDM信号帧生成器、发射机、信号传输系统以及一种OFDM信号帧生成方法，即使在接收信号质量极差的通信信道中，也可防止那些通信失败的状态。
为了实现上述目的，根据本发明地OFDM信号帧生成器是这样一种OFDM信号帧生成器，它包括：速率确定装置，它基于接收机中与由接收机接收到的OFDM信号有关的接收信号质量值来确定OFDM信号的速率信息；导频&数据排列格式确定装置，它基于接收信号质量值来确定OFDM信号的导频&数据排列格式；导频符号数确定装置，它基于接收信号质量值来确定OFDM信号的导频符号数；功率放大率确定装置，它基于接收信号质量值来确定OFDM信号的功率放大率；数据符号生成装置，它基于速率信息和功率放大率来生成一块要被发射的数据符号串；和传输信号帧生成装置，它基于所生成的数据符号、导频符号数以及导频&数据排列格式来生成要被发射的OFDM信号的传输信号帧。
同时，根据本发明的发射机是通过包括上述OFDM信号帧生成器来表征的、发射OFDM信号的发射机。
另外，根据本发明的信号传输系统是这样一个信号传输系统，它包括发射OFDM信号的发射机和用于接收OFDM信号的接收机，其中所述接收机包括：接收信号质量确定装置，用于确定接收机中与接收OFDM信号有关的接收信号质量值；和反馈装置，用于把确定的接收信号质量值反馈给发射机；所述发射机包括：速率确定装置，它基于通过反馈获得的接收信号质量值来确定OFDM信号的速率信息；导频&数据排列格式确定装置，它基于接收信号质量值来确定OFDM信号的导频&数据排列格式；导频符号数确定装置，它基于接收信号质量值来确定OFDM信号的导频符号数；功率放大率确定装置，它基于接收信号质量值来确定OFDM信号的功率放大率；数据符号生成装置，它基于速率信息和功率放大率来生成要被发射的数据符号串；和传输信号帧生成装置，它基于所生成的数据符号、导频符号数以及导频&数据排列格式来生成要被发射的OFDM信号的传输信号帧。
此外，根据本发明的OFDM信号帧生成方法是一种在发射机中生成OFDM信号传输信号帧的OFDM信号帧生成方法，所述发射机把OFDM信号发射给接收机，所述方法包括：速率确定步骤，基于接收机中与由接收机接收到的OFDM信号有关的接收信号质量值来确定OFDM信号的速率信息；导频&数据排列格式确定步骤，基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频&数据排列格式；导频符号数确定步骤，基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的导频符号数；功率放大率确定步骤，基于所述接收信号质量值来确定OFDM信号的功率放大率；数据符号生成步骤，基于所述速率信息和所述功率放大率来生成要被发射的数据符号串；和传输信号帧生成步骤，基于所生成的数据符号、所述导频符号数以及所述导频&数据排列格式来生成要被发射的OFDM信号的传输信号帧。
根据上述发明，基于接收机中与接收机接收到的OFDM信号有关的接收信号质量值，来分别确定OFDM信号的速率信息、OFDM信号的导频&数据排列格式、OFDM信号的导频符号数以及OFDM信号的功率放大率。另外，基于速率信息和功率放大率来生成要被发射的数据符号串；并且基于所述数据符号、导频符号数以及导频&数据排列格式来生成要被发射的OFDM信号的传输信号帧。
如上所述，在本发明中，通过按照接收信号质量值来改变导频&数据排列格式、导频符号数以及功率放大率，则可生成OFDM信号的传输信号帧。由于这一点，即使在接收信号质量差的信道中，使用自适应调制技术也能满意地降低传输速率，并且导频符号数和导频&数据排列格式被改变，以便把信道估计精确度保持在满意级别上。因此，可防止通信失败的这样一个状态。
至于OFDM信号的传输信号帧的生成，可以使用如下方法。也就是说，在生成与数据符号数一样多的导频符号之后，按照导频&数据排列格式来合成生成的导频符号和数据符号；或者，在合成处理中，按照导频&数据排列格式合成与符号数一样多的数据符号和导频符号。
在上述情况中，优选的是排列来使接收机把接收信号质量值反馈给OFDM信号帧生成器。通过把来自接收机的接收信号质量值反馈给OFDM信号帧生成器，则OFDM信号帧生成器可以按照适当的接收信号质量值来改变导频&数据排列格式和导频符号数，并生成OFDM信号的传输信号帧。
同时，可以如此排列以使关于所使用的子载波数、在所使用的子载波中的导频符号数以及数据符号数来确定导频&数据排列格式。在这种情况下，可基于所生成的数据符号、导频符号数以及导频&数据排列格式来生成OFDM信号的传输信号帧。
在如上所述的导频&数据排列格式中，可以如此排列以使在发射信号帧的频率隙上以特定的间隔选择所使用的子载波数。在这种情况下，通过使用在频率隙上以特定间隔选择的多个子载波，可获得频率分集效果并减少相位调整，因此改善通信质量。
同时，可以如此排列以使取决于帧数来改变所使用的子载波数。在这种情况下，由于不同的子载波使用于不同的传输帧(不同的时间)中，所以可以获得频率分集增益。
同时，在导频&数据排列格式中，优选地可以如此排列以使帧长度取决于接收信号质量值而变化。在这种情况下，传输信号帧的生成过程中的自由度增加；因此可得到灵活的控制。例如，当一帧中假定固定的信道变化很小(在信道中不变化)，通过增加帧长度，则可以增加使用于数据符号的功率增益。此外，导频&数据排列格式确定装置优选地可以以块为基础分配基于接收信号质量值来应用导频&数据排列格式的那些子载波。更特别的，当在信道中很少有变化时，可能存在有能够使用同一传输估计信道值接收十个帧的这种状态。在此种情况下，例如，使用只包括导频的那种格式来排列第一帧，然后使用只包括数据的那种格式来排列第二帧到第十帧的每一帧，因此能够确定几个帧中的帧信息；从而，可以增加传输数据量。
可以对根据本发明的OFDM信号帧生成器或者对根据本发明的发射机做出如上所述有关结构的各种排列。
附图说明
图1是示出常规帧生成器结构的视图。
图2是使用常规帧生成器的OFDM信号传输系统的框图。
图3是示出常规帧结构示例的视图。
图4是示出常规低速帧结构示例的视图。
图5是示出根据本发明实施例的帧生成器结构的视图。
图6是使用根据本发明实施例的帧生成器的OFDM信号传输系统框图。
图7是示出导频&数据排列格式第一示例的视图。
图8是示出导频&数据排列格式第二示例的视图。
图9是示出导频&数据排列格式第三示例的视图。
图10是示出导频&数据排列格式第四示例的视图。
图11是示出导频&数据排列格式第五示例的视图。
图12是示出OFDM信号参数第一示例的表格。
图13是示出在接收信号质量值和使用于常规速率确定器中的速率信息之间的关系示例的表格。
图14是示出在接收信号质量值和使用于根据实施例的速率确定器中的速率信息之间的关系示例的表格。
图15是示出在接收信号质量值和使用于根据实施例的导频排列确定器中的导频&数据排列格式之间的关系示例的表格。
图16是示出在接收信号质量值和使用于根据实施例的导频符号数确定器中的导频符号数之间的关系示例的表格。
图17是示出在接收信号质量值和使用于根据实施例的功率放大率确定器中的功率放大率之间的关系示例的表格。
图18是示出OFDM信号参数第二示例的表格。
图19是示出OFDM信号帧生成处理内容的流程图。
图20是示出只有数据排列格式是可变的示例的视图。
具体实施方式
以下将描述根据本发明的实施例。
[设备结构]
图5示出了这个实施例中的OFDM信号帧生成器13的框图。下面描述与如图1所示的常规帧生成器93的区别。即，如图5所示的帧生成器13有一个导频&数据排列格式确定器20，使得取决于接收信号质量值来改变导频&数据排列格式。同时，帧生成器13有一个导频符号数确定器19，使得取决于接收信号质量值来改变导频符号数。另外，帧生成器13有一个功率放大率确定器18，使得取决于接收信号质量值来改变功率放大率。
图6是示出使用上述帧生成器13的OFDM信号传输系统1的框图。OFDM信号传输系统1由装备有图5中的帧生成器13的发射机10和接收机30组成。由于接收机30的结构与图2中的上述接收机80的结构相同，所以在这里将省略它的描述。
OFDM信号传输系统1的特征在于向发射机10提供的帧生成器13的结构。如同常规类型一样，帧生成器13中的速率信息确定器14取决于接收信号质量值来确定一个速率信息(编码速率、调制阶、扩展因子)。在这个时候，使用图14中的在接收信号质量值和速率信息之间的相应表格。在图14中，作为与接收信号质量值0相应的速率信息，一个低速速率信息4kbps被增加。
导频&数据排列格式确定器20使用如图15所示在接收信号质量值和导频&数据排列格式之间的相应表格来确定导频&数据排列格式。作为图15中的示范，当接收信号质量值为0时(低速传输情况)，使用一个与在接收信号质量值不是0(接收信号是1-3的任一个)的情况下不同的导频&数据排列格式。
导频符号数确定器19使用如图16所示在接收信号质量值和导频符号数之间的相应表格来确定导频符号数。当接收信号质量值为0时(低速传输情况)，使用一个与在接收信号质量值不是0(该数值是1-3的任何一个)的情况下不同的导频符号数。
功率放大率确定器18使用如图17所示在接收信号质量值和功率放大率之间的相应表格来确定功率放大率。当只有一部分子载波被使用作为导频&数据排列格式(详细的说明将稍后给出)时，使用此功率放大率。例如，当只有一半可用子载波被使用并且全部发射功率被分配给所述一半子载波时，功率放大率将为″2″。当不执行功率放大时，功率放大率固定为″1″。
[OFDM信号帧生成处理]
接下来，参见图19，将描述在图5的帧生成器13中执行的OFDM信号帧生成处理。
首先，在S1，基于接收机30中与接收机30接收到的OFDM信号有关的接收信号质量值，来分别确定要发射的OFDM信号的速率信息、OFDM信号的导频&数据排列格式、OFDM信号的导频符号数以及OFDM信号的功率放大率。在此，速率信息由速率信息确定器14确定；导频&数据排列格式由导频&数据排列格式确定器20确定；导频符号数由导频符号数确定器19确定；并且功率放大率由功率放大率确定器18确定。以上的接收信号质量值是从接收机30到发射机10的反馈值。
然后，在S2，分别生成一块数据符号串和导频符号。在此，数据符号串生成器15取决于在S1确定的速率信息和功率放大率来对输入信息符号串执行一个处理，以便生成数据符号串。导频符号生成器16生成与所确定导频符号数一样多的导频符号。
在S3，基于导频&数据排列格式，把所生成的数据符号和导频符号合成来生成OFDM信号的传输信号帧。
如上所述，根据此实施例，通过取决于接收信号质量值来改变导频&数据排列格式、导频符号数和功率放大率，则可以生成OFDM信号的传输信号帧。由于这一点，即使在接收信号质量差的信道中，也可通过使用自适应调制技术来满意地降低传输速率，并且通过改变导频符号数和导频&数据排列格式，信道估计精确度也被保持在满意的情形下。从而，可防止通信失败的这样一个状态。
[与接收信号质量值0相应的低速传输的导频&数据排列格式的各种示例]
以下，将描述与接收信号质量值″0″相应的低速传输(4kbps)的导频&数据排列格式的各种示例。在此，在下列假设下，将给出用于确定执行低速传输的导频&数据排列格式的指引。
(各个假设)
假设1：导频符号被插入到用于传输来执行信道估计的每个载波中。
假设2：用于发射一帧的发射功率为P。
假设3：在符号映射之后在扩展之前由一帧传输所发射的数据符号数为N。
假设4：用于数据符号的功率为Pi。
假设5：用于导频符号的功率为Pp＝P-Pi。
假设6：用于传输的子载波数为K。
如上所述，在信号传输中，通常为了达到信道估计中的满意精确度，需要把每一载波所使用的导频符号功率和扩展之前一个数据符号调制的功率之间的功率比保持为一个固定电平(大约8dB)。假设功率比为D，则上面的情形被如下公式(1)表示：
( P - P i K ) / ( P i N ) = D - - - ( 1 ) ]]>
当为Pi求解公式(1)时，获得如下公式(2)。
P i = N · P D · K + N - - - ( 2 ) ]]>
在接收信号质量(接收信号功率噪声功率比)差的信道中，不得不增加pi。因此，从公式(2)可以看出，不言而喻，子载波数K越小就越优选。可是，在衰落信道中，当子载波数K小时，导致这样的折衷：即，通过解调，很难获得由于频率分集而来的质量改善。
因此，从上面的试验来看，在低速传输中，优选的是如下排列发射信号帧；即，所使用的子载波数减少到获得频率分集效果的程度，以便把功率分配给少数子载波。
图7示出了低速传输的导频&数据排列格式的第一示例，它通过使用上述指引而被提供。在此，例如，信息符号串的调制流如下所述。把CRC比特的2比特加到输入信息符号串的″2比特″，导致4比特。并且输入信息符号串受到使用速率为″4/7″的BCH码的编码率为″4/7″的前向纠错(FEC)；并受到2比特/Hz的″QPSK″调制；然后以扩展因子″4″扩展之。从而，生成16码片的数据符号作为在编码/调制/扩展之后的符号。
在图7的情况下，被用于传输的四个子载波先前被选择，并且只有四个子载波被用于一帧的传输。在这种情况下，由于整个功率被分配给四个子载波，所以功率放大率为″20″。在这种情况下，通过考虑扩展因子为“4”的情况，与图3相比的Pi增益为80(＝20×4)，其大约为19dB益，并且Pp/Pi被保持在大约6dB。同时，通过使用四个子载波，可以获得一个频率分集增益。以上的被使用的载波数可以多于四个。
图8示出了由本发明提供的低速导频&数据排列格式的第二示例。在图8的情况下，用于传输的子载波只有一个；并且整个发射功率被分配给所述唯一一个子载波(功率放大率为″80″)。在此情况下信息符号串的调制流例如如下所述。把CRC比特的2比特加到输入信息符号串的″2比特″，导致4比特。
并且信息符号串受到使用速率为″4/7″的BCH码的编码率为″4/7″的前向纠错(FEC)；并受到2比特/Hz的″QPSK″调制；然后以扩展因子″2″扩展之。从而，生成8码片数据符号作为在编码/调制/扩展之后的符号。在这种情况下，Pi增益增加到大约22dB，而Pp/Pi也增加到大约8dB。可是，在这种情况下，由于使用单个子载波，所以在解调时未获得频率分集。然而，当接收机有多个接收天线时，通过接收分集增益补偿频率分集损失。
图9示出了由本发明提供的低速导频&数据排列格式的第三示例。在图9中，根据帧数来改变被用于传输的子载波数(图9中，一个子载波)。至于改变基准，能使用接收机预先已知的模式。通过使用这种结构，因为不同的子载波使用于不同的传输帧(不同的时间)中，所以可以预期频率分集效果。在这个示例中，信息符号串的调制流与上述第二示例的相同。
图10和图11分别示出了由本发明提供的导频&数据排列格式的第四和第五示例。与上述第一到第三示例(结构如图7-图9所示)相比，OFDM信号参数被改变。参见示出细节的图18，不言而喻，在延长帧长度后，Pi增益会增加。还在这个示例中，假定由于一帧中的相位调整引起的信道改变很小。如图10所示第四示例中的信息符号串的调制流例如如下所述。把CRC比特的3比特加到输入信息符号串的″8比特″，导致11比特。输入信息符号串受到使用4比特的BCH码的前向纠错(FEC)，并受到2比特/Hz的″QPSK″调制，并且以扩展因子″8″扩展之，则生成64码片的数据符号作为在编码/调制/扩展之后的符号。另一方面，例如，图11的第四示例中的信息符号串的调制流如下所述。把CRC比特的3比特加到输入信息符号串的″8比特″，导致11比特。输入信息符号串受到使用4比特的BCH码的前向纠错(FEC)，并且受到2比特/Hz的″QPSK″调制；并且以扩展因子″4″扩展之。因此，生成32码片数据符号作为在编码/调制/扩展之后的符号。
从第一到第五示例(图7-11)中，作为用于慢速传输的可能帧结构，多个帧结构是可用的。因此，他们中之一被选择并且在图15中导频&数据排列格式被确定为″0″。同时，在导频&数据排列格式″0″中，可使调制阶、编码速率和扩展因子多样化，并且可以包括除了4kbps之外的多块速率信息。另外，可以增加导频&数据排列格式的数量。
此外，正如第二和第三示例(图8和图9)中所示范的，在一帧中的信道变化很小假定为固定(信道中没有变化)的情况下，通过延长帧长度，能够增加Pi增益。因此，可使用在图15中具有不同帧长度的一个导频&数据排列格式。在导频&数据排列格式被确定时的那一点处确定导频符号数。例如，正如图15和图16中关系所示范的，当导频&数据排列格式被确定为″0″时，接收信号质量值为″0″并且导频符号数为″48″。
在上面的实施例中所述的导频&数据排列格式中，从所有的子载波中，可以分配一部分子载波块(例如，子载波块1-5)。例如，可以如此排列以使子载波被预先组成到几个块中并在块的基础上被分配。为了更具体，当在传播路径中很少有变化时，可能存在能够使用同一估计信道值来接收十个帧的那种状态。在这种情况下，例如，使用只包括导频的那种格式来排列第一帧，而使用只包括数据的那种格式来排列第二帧到第十帧的每一帧，以使能够确定几个帧中的帧信息；因此，可以增加传输数据的数量。
如上所述根据本发明，可取决于接收信号质量值来改变导频&数据排列格式、导频符号数以及功率放大率，以便生成OFDM信号的传输信号帧。由于这一点，即使在接收信号质量差的信道中，使用自适应调制技术也能满意地降低传输速率，并且通过改变导频符号数和导频&数据排列格式，信道估计精确度也能够被保持在满意级别上。因此，可防止通信失败的这样一个状态。
以上实施例示出了导频排列格式和数据排列格式都是可变的示例，但是还可以实现只有数据排列格式是可变的示例，如图20所示。
此外，以上的实施例都是基于同时使用头部导频和尾部导频的帧结构来进行描述的，但是本发明还易于适合于使用头部导频或尾部导频的帧结构，或适合于使用分散导频的帧结构。