JP2005192000A - Multicarrier communication system, and transmitter, receiver, transmission method, and reception method used for same system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、直交周波数符号分割多重(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)と符号拡散を組み合わせたマルチキャリア通信システム、およびこのシステムで用いられる送信装置、受信装置、送信方法、受信方法に関する。 The present invention relates to a multicarrier communication system that combines orthogonal frequency code division multiplexing (OFDM) and code spreading, and a transmission apparatus, reception apparatus, transmission method, and reception method used in this system.
周波数選択性フェージング環境下での高速伝送技術として、OFDMが知られている。(例えば、非特許文献1参照。)
OFDMは、周波数空間上で各サブキャリアを直交させることで、サブキャリアの周波数間隔を狭くすることができる。このため、通信路の周波数特性の影響を受けにくく、高速伝送を実現し易い。図6に隣接するサブキャリアの模式図を示す。二つのサブキャリアは直交しているため、図6の(a)に示したようにあるサブキャリアの中心周波数では、隣接するサブキャリアの周波数成分は0になっている。
In OFDM, the frequency interval between subcarriers can be narrowed by making each subcarrier orthogonal in a frequency space. For this reason, it is difficult to be affected by the frequency characteristics of the communication path, and high-speed transmission is easily realized. The schematic diagram of the subcarrier adjacent to FIG. 6 is shown. Since the two subcarriers are orthogonal to each other, the frequency components of the adjacent subcarriers are zero at the center frequency of a certain subcarrier as shown in FIG.
ところで、送信機と受信機が備える発信器にはそれぞれ固有の公称発振周波数に対する周波数誤差が存在する。送信機と受信機の発振周波数の間にオフセットが存在する場合、図6の(b)に示すように、受信機における受信信号の周波数成分は周波数軸上でどちらかにオフセットすることになる。このとき、隣接サブキャリアの周波数成分は0ではなくなり、この影響を「サブキャリア間干渉」と呼ぶ。 By the way, the transmitter included in the transmitter and the receiver each have a frequency error with respect to a specific nominal oscillation frequency. When there is an offset between the oscillation frequencies of the transmitter and the receiver, as shown in FIG. 6B, the frequency component of the received signal in the receiver is offset to either on the frequency axis. At this time, the frequency component of the adjacent subcarrier is not 0, and this influence is called “intersubcarrier interference”.
図6からも分かる通り、各サブキャリアの信号成分は中心周波数を離れるほど減衰していくため、特に隣接するサブキャリアによる影響が大きい。サブキャリア間干渉があると、高速フーリエ変換(FFT)後の各サブキャリアの信号成分に、他のサブキャリアの信号成分が混入することとなり、受信特性の劣化を引き起こす。 As can be seen from FIG. 6, the signal component of each subcarrier is attenuated as the center frequency is further away, so that the influence of adjacent subcarriers is particularly great. If there is inter-subcarrier interference, the signal components of other subcarriers are mixed in the signal components of each subcarrier after the fast Fourier transform (FFT), which causes deterioration in reception characteristics.
本願発明は、この問題点に鑑みてなされたものであり、サブキャリア間干渉を軽減することのできるマルチキャリア通信システム、およびこのシステムで用いられる送信装置、受信装置、送信方法、受信方法を提供するものである。 The present invention has been made in view of this problem, and provides a multicarrier communication system capable of reducing inter-subcarrier interference, and a transmission device, a reception device, a transmission method, and a reception method used in this system. To do.
本願発明の第1の観点によると、直交周波数多重分割(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM)方式で通信を行う送信装置と受信装置よりなるマルチキャリア通信システムにおいて、前記送信装置は、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1の手段と、拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2の手段と、逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトする第3の手段とを備え、前記送信装置から送信された信号を受信し、前記変調シンボルを復調する受信装置は、フーリエ変換してサブキャリア毎に分離する第4の手段と、送信側でシフトされた位相量に応じた量だけ前記サブキャリアの位相をそれぞれ回転させる第5の手段と、送信側で使用し
たランダムパターンをサブキャリア毎に乗算し、前記変調シンボルを構成する複数のOFDMシンボルを加算する第6の手段とを備えたことを特徴とするマルチキャリア通信システムが提供される。
According to a first aspect of the present invention, in a multicarrier communication system including a transmission device and a reception device that communicate with each other using an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) scheme, the transmission device transmits one modulation symbol. A spreading factor indicating how many OFDM symbols are to be transmitted is set, a modulation symbol modulated for each subcarrier is copied a number of times corresponding to the spreading factor, and a random pattern is applied to each to perform code spreading. A second means for performing an inverse Fourier transform on the signal after spreading, and a phase shift of the signal after the inverse Fourier transform by a phase amount corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol. 3 for receiving a signal transmitted from the transmitter. The receiving apparatus for demodulating the modulation symbol rotates the phase of the subcarrier by a fourth means for performing Fourier transform and separating the subcarrier by subcarrier, and an amount corresponding to the phase amount shifted on the transmission side. Multicarrier communication comprising: fifth means; and sixth means for multiplying a random pattern used on the transmission side for each subcarrier and adding a plurality of OFDM symbols constituting the modulation symbol. A system is provided.
本願発明の第2の観点によると、直交周波数多重分割方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられる送信装置において、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1の手段と、拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2の手段と、逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトして送信する第3の手段、とを備えたことを特徴とする送信装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, in a transmission device used in a multicarrier communication system that performs communication using an orthogonal frequency division division scheme, a spreading factor indicating how many OFDM symbols are used to transmit one modulation symbol is set. First means for copying the modulation symbol modulated for each subcarrier a number of times corresponding to the spreading factor, applying a random pattern to each, and performing code spreading, and second applying inverse Fourier transform to the spread signal And a third means for transmitting the signal after inverse Fourier transform with a phase shift corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol. A transmitting device is provided.
本願発明の第3の観点によると、直交周波数多重分割方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられ、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1の手段と、拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2の手段と、逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトする第3の手段とを備えた送信装置から送信された信号を受信し、前記変調シンボルを復調する受信装置において、フーリエ変換してサブキャリア毎に分離する第4の手段と、
送信側でシフトされた位相量に応じた量だけ前記サブキャリアの位相をそれぞれ回転させる第5の手段と、送信側で使用したランダムパターンをサブキャリア毎に乗算し、前記変調シンボルを構成する複数のOFDMシンボルを加算する第6の手段とを備えたことを特徴とする受信装置が提供される。
According to a third aspect of the present invention, a spreading factor indicating how many OFDM symbols are used to transmit one modulation symbol is set in a multicarrier communication system that performs communication using an orthogonal frequency division division scheme, and subcarriers are set. A first means for copying the modulation symbol modulated every time a number of times corresponding to the spreading factor, applying a random pattern to each of the symbols, and a second means for performing an inverse Fourier transform on the spread signal; Receiving a signal transmitted from a transmission apparatus comprising: a third means for phase-shifting the signal after inverse Fourier transform by a phase amount corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol; A receiving device that demodulates the modulation symbol; a fourth means that performs Fourier transform and separates each subcarrier;
A fifth means for respectively rotating the phase of the subcarriers by an amount corresponding to the phase amount shifted on the transmission side, and a plurality of random symbols used on the transmission side are multiplied for each subcarrier to constitute the modulation symbol And a sixth means for adding the OFDM symbols. A receiving apparatus is provided.
本願発明の第4の観点によると、直交周波数多重分割方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられる送信方法において、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1のステップと、拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2のステップと、逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトして送信する第3のステップとを備えたことを特徴とする送信方法が提供される。 According to a fourth aspect of the present invention, in a transmission method used in a multi-carrier communication system that performs communication using an orthogonal frequency division division scheme, a spreading factor indicating how many OFDM symbols are used to transmit one modulation symbol is set. A first step of copying the modulation symbol modulated for each subcarrier a number of times corresponding to the spreading factor, applying a random pattern to each, and code spreading, and a second step of performing inverse Fourier transform on the spread signal And a third step of transmitting the signal after inverse Fourier transform with a phase shift corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol. A transmission method is provided.
本願発明の第5の観点によると、直交周波数多重分割方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられ、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1のステップと、拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2のステップと、逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトする第3のステップを経て送信された信号を受信し、前記変調シンボルを復調する受信方法において、フーリエ変換してサブキャリア毎に分離する第4のステップと、
送信側でシフトされた位相量に応じた量だけ前記サブキャリアの位相をそれぞれ回転させる第5のステップと、送信側で使用したランダムパターンをサブキャリア毎に乗算し、前記変調シンボルを構成する複数のOFDMシンボルを加算する第6のステップとを備えたことを特徴とする受信方法が提供される。
According to a fifth aspect of the present invention, it is used in a multi-carrier communication system that performs communication by an orthogonal frequency division division method, sets a spreading factor indicating how many OFDM symbols are transmitted with one modulation symbol, and sets subcarriers. A first step of copying the modulation symbol modulated every time a number of times corresponding to the spreading factor, applying a random pattern to each, and performing code spreading; and a second step of performing inverse Fourier transform on the spread signal Receiving the signal transmitted through the third step of phase-shifting the signal after the inverse Fourier transform by a phase amount corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol, and demodulating the modulation symbol In the receiving method, a fourth step of performing Fourier transform and separating each subcarrier;
A fifth step of respectively rotating the phase of the subcarrier by an amount corresponding to the phase amount shifted on the transmission side and a random pattern used on the transmission side are multiplied for each subcarrier to form a plurality of modulation symbols And a sixth step of adding a plurality of OFDM symbols. A receiving method is provided.
本願発明の第6の観点によると、直交周波数多重分割方式で通信を行う送信装置と受信装置よりなるマルチキャリア通信システムにおいて、前記送信装置は、入力される送信情
報列を直並列変換する直並列変換手段と、直並列変換後の送信情報列を変調して変調シンボルを生成する変調手段と、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、前記変調シンボルを、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間保持する変調シンボル保持手段と、前記1OFDMシンボル時間長毎にパターンが更新されるランダムパターンを生成する第1のランダムパターン生成手段と、前記変調シンボル保持手段で保持された変調シンボルに対して前記ランダムパターンを乗算する乗算手段と、ランダムパターン乗算後の変調シンボルを逆フーリエ変換して時間波形に変換する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換後の信号を、OFDMシンボル毎に位相シフトする位相シフト手段と、位相シフト後の時間波形に前記OFDMシンボル毎にガードインターバルを付加するガードインターバル付加手段と、ガードインターバルが付加された信号を高周波帯に周波数変換して外部に送信する送信手段とを備え、前記受信装置は、前記送信手段より送信された信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号から前記ガードインターバルを除去して有効シンボルを抽出するガードインターバル除去手段と、前記有効シンボルをフーリエ変換し、サブキャリア成分に分離するフーリエ変換手段と、前記サブキャリア成分毎に前記位相シフト手段でシフトした位相量に応じて、前記サブキャリア成分の位相を回転させる位相回転手段と、前記第1のランダムパターン生成手段で生成したランダムパターンと同じ系列のランダムパターンを生成する第2のランダムパターン生成手段と、前記位相回転手段で位相が回転されたサブキャリア成分と前記ランダムパターンとを変調シンボル単位で乗算し、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間分の変調シンボルを積分する積分手段と、前記積分手段の出力を復調して受信情報を取得するする復調手段と、前記復調手段で取得した受信情報を直列受信情報列に変換する並列直列変換手段とを備えたことを特徴とするマルチキャリア通信システムが提供される。
According to a sixth aspect of the present invention, in a multicarrier communication system comprising a transmission device and a reception device that communicate with each other by an orthogonal frequency division division scheme, the transmission device performs serial-parallel conversion on a transmission information sequence that is input in series-parallel. Conversion means, modulation means for modulating a transmission information sequence after serial-parallel conversion to generate modulation symbols, and a spreading factor indicating how many OFDM symbols are used to transmit one modulation symbol, and setting the modulation symbols Modulation symbol holding means for holding a time obtained by multiplying one OFDM symbol length by the spreading factor; first random pattern generating means for generating a random pattern in which a pattern is updated every one OFDM symbol time length; and the modulation symbol holding Multiplication means for multiplying the modulation symbols held by the means by the random pattern, and random pattern multiplication Inverse Fourier transform means for inverse Fourier transforming the subsequent modulation symbol to convert it to a time waveform, phase shift means for phase-shifting the signal after inverse Fourier transform for each OFDM symbol, and the OFDM to the time waveform after phase shift Guard interval adding means for adding a guard interval for each symbol, and transmission means for converting the signal with the guard interval added to a high frequency band and transmitting the signal to the outside, wherein the receiving device is transmitted from the transmitting means. Receiving means for receiving the received signal, guard interval removing means for extracting the effective symbol by removing the guard interval from the signal received by the receiving means, and Fourier transforming the effective symbol by Fourier transform and separating it into subcarrier components Shift by the phase shift means for each subcarrier component with the conversion means Phase rotation means for rotating the phase of the subcarrier component according to the phase amount, and second random pattern generation means for generating a random pattern of the same series as the random pattern generated by the first random pattern generation means And integration means for integrating the modulation symbols for a time obtained by multiplying the subcarrier component whose phase is rotated by the phase rotation means by the random pattern in units of modulation symbols, and multiplying the 1 OFDM symbol length by the spreading factor, Multi-carrier comprising: demodulating means for demodulating the output of the integrating means to obtain received information; and parallel-serial converting means for converting the received information obtained by the demodulating means into a serial received information string A communication system is provided.
本願発明の第7の観点によると、ひとつの変調シンボルをK個(Kは自然数)のOFDMシンボルで送信する場合に、前記位相シフト手段は、OFDMシンボルごとに、逆フーリエ変換後の時間波形長の1/Kずつ位相シフト量を増加させることを特徴とするマルチキャリア通信システムが提供される。 According to a seventh aspect of the present invention, when one modulation symbol is transmitted as K (K is a natural number) OFDM symbols, the phase shift means performs time waveform length after inverse Fourier transform for each OFDM symbol. A multi-carrier communication system is provided that increases the phase shift amount by 1 / K of.
本願発明の第8の観点によると、直交周波数多重分割方式で通信を行うマルチキャリア通信システムで用いられる送信装置において、前記送信装置は、入力される送信情報列を直並列変換する直並列変換手段と、直並列変換後の送信情報列を変調して変調シンボルを生成する変調手段と、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、前記変調シンボルを、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間保持する変調シンボル保持手段と、前記1OFDMシンボル時間長毎にパターンが更新されるランダムパターンを生成するランダムパターン生成手段と、前記変調シンボル保持手段で保持された変調シンボルに対して前記ランダムパターンを乗算する乗算手段と、ランダムパターン乗算後の変調シンボルを逆フーリエ変換して時間波形に変換する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換後の信号を、OFDMシンボル毎に位相シフトする位相シフト手段と、位相シフト後の時間波形に前記OFDMシンボル毎にガードインターバルを付加するガードインターバル付加手段と、ガードインターバルが付加された信号を高周波帯に周波数変換して外部に送信する送信手段とを備えたことを特徴とする送信装置が提供される。 According to an eighth aspect of the present invention, in a transmission device used in a multicarrier communication system that performs communication by an orthogonal frequency division division method, the transmission device performs serial-parallel conversion means for performing serial-parallel conversion on an input transmission information sequence. And modulation means for modulating the transmission information sequence after serial-parallel conversion to generate modulation symbols, and a spreading factor indicating how many OFDM symbols are used to transmit one modulation symbol. Modulation symbol holding means for holding a time obtained by multiplying the symbol length by the spreading factor, random pattern generation means for generating a random pattern in which a pattern is updated every 1 OFDM symbol time length, and held by the modulation symbol holding means Multiplication means for multiplying the modulation symbol by the random pattern, and a modulation pattern after the random pattern multiplication. Inverse Fourier transform means for transforming Bol into a time waveform by inverse Fourier transform, phase shift means for phase-shifting the signal after inverse Fourier transform for each OFDM symbol, and time waveform after phase shift for each OFDM symbol There is provided a transmission apparatus comprising guard interval addition means for adding a guard interval, and transmission means for converting a signal to which the guard interval is added into a high frequency band and transmitting the signal to the outside.
本願発明の第9の観点によると、直交周波数多重分割方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられ、入力される送信情報列を直並列変換する直並列変換手段と、直並列変換後の送信情報列を変調して変調シンボルを生成する変調手段と、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、前記変調シンボルを、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間保持する変調シンボル保持手段と、前記1OFDMシンボル時間長毎にパターンが更新されるランダムパターンを生成する第
1のランダムパターン生成手段と、前記変調シンボル保持手段で保持された変調シンボルに対して前記ランダムパターンを乗算する乗算手段と、ランダムパターン乗算後の変調シンボルを逆フーリエ変換して時間波形に変換する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換後の信号を、OFDMシンボル毎に位相シフトする位相シフト手段と、位相シフト後の時間波形に前記OFDMシンボル毎にガードインターバルを付加するガードインターバル付加手段と、ガードインターバルが付加された信号を高周波帯に周波数変換して外部に送信する送信手段とを備えた送信装置と通信を行う受信装置において、前記受信装置は、前記送信手段から送信された信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号からガードインターバルを除去して有効シンボルを抽出するガードインターバル除去手段と、前記有効シンボルをフーリエ変換し、サブキャリア成分に分離するフーリエ変換手段と、前記サブキャリア成分毎に前記位相シフト手段でシフトした位相量に応じて、前記サブキャリア成分の位相を回転させる位相回転手段と、前記第1のランダムパターン生成手段で生成したランダムパターンと同じ系列のランダムパターンを生成する第2のランダムパターン生成手段と、前記位相回転手段で位相が回転されたサブキャリア成分と前記ランダムパターンとを変調シンボル単位で乗算し、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間分の変調シンボルを積分する積分手段と、前記積分手段の出力を復調して受信情報を取得するする復調手段と、前記復調手段で取得した受信情報を直列受信情報列に変換する並列直列変換手段とを備えたことを特徴とする受信装置が提供される。
According to a ninth aspect of the present invention, a serial-parallel conversion means for serial-parallel conversion of an input transmission information sequence and transmission after serial-parallel conversion is used for a multi-carrier communication system that performs communication by orthogonal frequency division division. Modulation means that modulates an information sequence to generate modulation symbols, and a spreading factor indicating how many OFDM symbols are transmitted in one modulation symbol are set, and the modulation symbol is multiplied by the spreading factor by one OFDM symbol length. A modulation symbol holding means for holding the time, a first random pattern generating means for generating a random pattern whose pattern is updated every 1 OFDM symbol time length, and a modulation symbol held by the modulation symbol holding means The multiplication means for multiplying the random pattern and the inverse Fourier transform of the modulation symbol after the random pattern multiplication Inverse Fourier transform means for converting to a waveform, phase shift means for phase-shifting the signal after inverse Fourier transform for each OFDM symbol, and guard interval addition for adding a guard interval for each OFDM symbol to the time waveform after the phase shift And a transmission device comprising: a transmission device comprising: a transmission device that converts a signal to which a guard interval is added into a high-frequency band and transmits the signal to the outside, wherein the reception device is transmitted from the transmission device. Receiving means for receiving a signal; guard interval removing means for extracting a valid symbol by removing a guard interval from the signal received by the receiving means; and Fourier transform means for Fourier-transforming the effective symbol and separating it into subcarrier components And the position shifted by the phase shift means for each subcarrier component. Phase rotation means for rotating the phase of the subcarrier component according to the amount; second random pattern generation means for generating a random pattern of the same series as the random pattern generated by the first random pattern generation means; Integrating means for multiplying a subcarrier component whose phase has been rotated by the phase rotation means by the random pattern in units of modulation symbols, and integrating modulation symbols for a time obtained by multiplying one OFDM symbol length by the spreading factor; and the integration A receiving device is provided, comprising: demodulating means for demodulating the output of the means to obtain received information; and parallel-serial converting means for converting the received information obtained by the demodulating means into a serial received information string Is done.
本願発明によれば、サブキャリア間干渉を軽減することができる。 According to the present invention, inter-subcarrier interference can be reduced.
以下、図面を参照しながら本願発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1および図2は本願発明に係る第1の実施形態を示すブロック図であり、図1は送信機の構成例を示す。図2はこの送信機に対応する受信機の構成例を示す。 1 and 2 are block diagrams showing a first embodiment according to the present invention, and FIG. 1 shows a configuration example of a transmitter. FIG. 2 shows a configuration example of a receiver corresponding to this transmitter.
本願発明の送信機および受信機は、OFDMに符号拡散方式を組み合わせた方式を採用している。符号拡散方式には、時間拡散方式、周波数拡散方式、および両方式を組み合わせた方式があるが、本願発明では時間拡散方式を用いる。 The transmitter and receiver of the present invention employ a scheme that combines OFDM and a code spreading scheme. The code spreading method includes a time spreading method, a frequency spreading method, and a method in which both methods are combined. In the present invention, the time spreading method is used.
OFDMでは、サブキャリア毎に変調された一つの変調シンボルは、一つのOFDMシンボル時間で送信される。これに対し、本願発明で採用している方式は、変調シンボルを複数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行い、拡散後の信号にIFFT(逆高速フーリエ変換)を施して、時間波形を生成するものである。 In OFDM, one modulation symbol modulated for each subcarrier is transmitted in one OFDM symbol time. On the other hand, the method employed in the present invention copies a plurality of modulation symbols, applies a random pattern to each of them, performs code spreading, performs IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) on the spread signal, A waveform is generated.
一方、受信機は、FFT処理までは通常のOFDMと同じように受信処理するが、FFT後サブキャリア毎に、送信側で使用したランダムパターンに基づいた乗算と複数のOFDMシンボル分の合成による逆拡散処理を行い、その後の検波により変調シンボルを復調するものである。 On the other hand, the receiver performs reception processing in the same way as normal OFDM until the FFT processing, but for each subcarrier after FFT, the reverse is performed by multiplication based on the random pattern used on the transmission side and the combination of a plurality of OFDM symbols. Spreading processing is performed, and then modulation symbols are demodulated by subsequent detection.
図1の送信機は、直列並列変換部101、変調部102、コピー部103、ランダムパターン生成部104、乗算部105、逆フーリエ変換部106、位相シフト部107、ガードインターバル付加部108、送信部109より構成されている。
1 includes a serial-to-
図2の受信機は、受信部200、ガードインターバル除去部201、フーリエ変換部202、回転量制御部203、位相回転部204、ランダムパターン生成部205、乗算部206、合成部207、検波部208、並列直列変換部209より構成されている。なお
、送信機、受信機ともに誤り訂正符号化・復号化部やインタリーブ部は本願発明と直接関係のない部分であるため、記載を省略している。
2 includes a
まず送信機の動作を説明する。図1において、誤り訂正符号化などを施された送信情報列は、直列並列変換部101でサブキャリアに分割され、サブキャリア毎の変調部102で変調処理が施される。サブキャリア数が100個で、変調方式がQPSK(Quadrature Phase Shirt Keying)であれば、送信情報列から200個を取り出し、各サブキャリアに2ビットずつ割当て変調シンボルを生成する。
First, the operation of the transmitter will be described. In FIG. 1, a transmission information sequence that has been subjected to error correction coding or the like is divided into subcarriers by a serial-to-
各サブキャリアのコピー部103では、ひとつの変調シンボルを拡散率分だけコピーする。ここで、拡散率とは、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを意味する。なお、実装上は、拡散率分のOFDM信号生成処理ごとに直列並列変換および変調処理を行い、拡散率分の時間だけ変調シンボルを保持しておくことで実現できる。例えば、拡散率=4の場合には、4つOFDMシンボルを生成する間、同一の変調シンボルの値を保持しておけばよい。
The
ランダムパターン生成部104は、1つ以上パターンの位相がずれたときの相関性が十分低い系列の擬似ランダムパターンを生成する。例えば符号長の長いM系列の擬似ランダムパターンが使用できる。また、他局間干渉を低減する目的で拡散処理を行うため、送信局ごとに使用するランダムパターンの系列または位相は異なるものとする。
The random
乗算部105は、ランダムパターン生成部104で生成したランダムパターンと、コピー部103で保持する変調シンボルを乗算する。変調信号が複素信号と考え、ランダムパターンも実数成分、虚数成分がそれぞれ異なる複素ランダム系列とした場合、乗算部105では複素乗算を行うことになる。ランダムパターンの複素振幅を1と考え、乗算後の変調シンボルは、変調シンボルに対して例えば±45度、±135度のいずれかの角度で位相回転したものとなる。
逆フーリエ変換部106では、各サブキャリアの乗算部105の出力を一括してIFFT処理をし、時間波形を生成する。
The inverse
生成された時間波形は、位相シフト部107にてOFDMシンボル毎に異なるシフト量の位相シフトが施される。この位相シフトについては後で述べる。
The generated time waveform is subjected to a phase shift of a different shift amount for each OFDM symbol in the
ガードインターバル付加部108では、OFDMシンボル毎に終端部分の規定長が始端部分に付加される。
In the guard
ガードインターバルが付加された信号は送信部109において、RF帯に周波数変換され、増幅されてアンテナから送信される。
The signal to which the guard interval is added is frequency-converted to an RF band in the
以上が送信機の動作概要であるが、以下に図面を参照して本願発明に係る送信機の特徴部分である位相シフト部107の動作を詳細に説明する。
The above is the outline of the operation of the transmitter. The operation of the
図3は、時間拡散処理と位相シフトの関係を説明する図である。図3は、拡散率=4とした場合の例である。図1の直並列変換手段101で、送信情報列はN個のサブキャリアに分割されるが、図上段の一点鎖線で囲まれた部分がサブキャリア#1の変調シンボルであり、4つのOFDMシンボル時間で(図3ではS1からS4)で送信される。ランダムパターン生成部104で生成されたランダムパターンの連続する4つ(r1、r2、r3、r4)をS1からS4に適用する。一つのOFDMシンボル内のすべてのサブキャリアには、同じランダムパターンが適用される。すなわち、時間S1のOFDMシンボル内の
全てのサブキャリアにはランダムパターンr1が、時間S2のOFDMシンボル内の全てのサブキャリアにはランダムパターンr2が、時間S3のOFDMシンボル内の全てのサブキャリアにはランダムパターンr3が、時間S4のOFDMシンボル内の全てのサブキャリアにはランダムパターンr4が乗算される。
FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the time spreading process and the phase shift. FIG. 3 shows an example where the spreading factor = 4. 1, the transmission information sequence is divided into N subcarriers, and the portion surrounded by the one-dot chain line in the upper part of the figure is a modulation symbol of
図3の下段は位相シフトとガードインターバル付加の関係を示したものである。位相シフト部107における位相シフトは、拡散率=4に従い、IFFT後の時間波形を4分割し、その単位で位相シフトを行う。図では1/4ごとの時間波形をa、b、c、dの4つで示した。見やすくするために先頭の1/4部分の波形(aと表示)に下線を引いている。
The lower part of FIG. 3 shows the relationship between phase shift and guard interval addition. In the phase shift in the
一つの変調シンボルの先頭に相当するOFDMシンボルS1は位相シフト量を0とし、S2は1/4、S3は2/4、S4は3/4として位相シフトを行う。位相シフト後の波形の終端部分をガードインターバルの信号としてコピーするので、S1はd、S2はc、S3はb、S4はaの波形がガードインターバルの波形となる。 The OFDM symbol S1 corresponding to the head of one modulation symbol has a phase shift amount of 0, S2 is 1/4, S3 is 2/4, and S4 is 3/4. Since the end portion of the waveform after the phase shift is copied as a guard interval signal, S1 is d, S2 is c, S3 is b, and S4 is a guard interval waveform.
この位相シフトによるIFFT後のサブキャリア毎の位相回転の様子を、図4を用いて説明する。 The state of phase rotation for each subcarrier after IFFT by this phase shift will be described with reference to FIG.
IFFT後の時間波形は、全サブキャリア成分の時間波形が加算された波形となっているが、簡単のためにIFFT後の時間波形のもっとも低い周波数成分(サブキャリア#1と記す)と次に高い周波数成分(サブキャリア#2と記す)を個別に示した。図3に合わせてa、b、c、dの4つの区切りも合わせて示した。 The time waveform after IFFT is a waveform obtained by adding the time waveforms of all subcarrier components. For simplicity, the lowest frequency component (denoted as subcarrier # 1) of the time waveform after IFFT and the next High frequency components (denoted as subcarrier # 2) are shown individually. In accordance with FIG. 3, four divisions a, b, c and d are also shown.
図4の上段に示したように、IFFT出力の時間波形には、サブキャリア#1は1波長、サブキャリア#2は2波長が収まる。この状態の各サブキャリアの位相を0度とする。位相シフト量=1/4の処理を行った場合の波形(図4の下段)には、同様にそれぞれ1波長、2波長の波形が含まれているが、上段の波形に対して、サブキャリア#1では−90度、サブキャリア#2では−180度の位相回転が生じている。つまり、同じ位相シフト量(図4では全長の1/4)でも、サブキャリア毎に位相回転量が異なることになる。
As shown in the upper part of FIG. 4, the IFFT output time waveform includes one wavelength for
このように、図1の送信機は、変調シンボルを拡散率に相当する数だけ複数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行い、全てのサブキャリアの変調シンボルを使ってIFFTを行い時間波形に変換した後、位相シフト部107にてOFDMシンボルごとに異なるシフト量の位相シフトを施しているので、IFFT後に送信される時間波形の各サブキャリア成分は、それぞれ位相が異なる量だけ回転されたものとなっている。
As described above, the transmitter of FIG. 1 copies a plurality of modulation symbols by the number corresponding to the spreading factor, performs code spreading by applying a random pattern to each, and performs IFFT using the modulation symbols of all subcarriers. After the conversion to the time waveform, the
次に図2を参照しながら、受信機の動作について説明する。 Next, the operation of the receiver will be described with reference to FIG.
送信機から送信された信号はアンテナで受信され、受信部200で周波数変換される。受信部200を経由した受信信号は、ガードインターバル除去部201に入力される。
A signal transmitted from the transmitter is received by the antenna, and frequency-converted by the receiving
ガードインターバル除去部201では、受信信号から前後のOFDMシンボルの影響を受けていない部分から、OFDMシンボル長からガードインターバル長を引いた有効シンボル長の受信信号を取り出してフーリエ変換部202に渡す。
The guard
フーリエ変換部202は、入力された有効シンボルの波形を高速フーリエ変換してサブキャリア成分に分離する。
The
分離した各サブキャリア成分はそれぞれ位相回転部204に入力され、回転量制御部203から指示される回転量に従い、サブキャリア成分の位相を回転させる。
Each separated subcarrier component is input to the
回転量制御部203は、送信側の位相シフト量に基づいて各サブキャリアの回転量を決定する。送信側の位相シフト量は、受信機が送信機とのネゴシエーションを取るときに、送信機側から送られてくる。あるいは、位相シフト量または拡散率を送信機と受信機の間で予め固定にしていてもよい。この場合は、通信のネゴシエーションごとに送信機が受信機に対して位相シフト量を送る必要はない。
The rotation
送信機側で有効シンボル長の1/Mだけ位相シフトした場合、1波長が有効シンボル長に等しい最も低い周波数のサブキャリアは、−360/M度だけ位相が回転する(Mは自然数)。有効シンボル長にN波長入る周波数のサブキャリアについては、−360/M×N度だけ位相が回転する。回転量制御部203は位相シフトの影響を打ち消すために、サブキャリアに応じて、+360/M×Nだけ位相を逆回転させる制御情報を生成し、位相回転部204に送る。
When the phase is shifted by 1 / M of the effective symbol length on the transmitter side, the phase of the lowest frequency subcarrier in which one wavelength is equal to the effective symbol length is rotated by −360 / M degrees (M is a natural number). For subcarriers having a frequency that includes N wavelengths in the effective symbol length, the phase rotates by −360 / M × N degrees. The rotation
位相シフトの影響を除去した後の信号は、送信機で使用したものと同じパターンを生成するランダムパターン生成部205で生成したパターンと乗算部206にて乗算される。ただし、送信側の処理とは位相回転を逆にする。
The signal after the influence of the phase shift is removed is multiplied by the pattern generated by the random
その後合成部207でパターン乗算後の信号を拡散率分加算し、復調部208で検波処理を行い、並列直列変換部209で直列信号に変換して受信情報列を得る。復調部208において同期検波を行うためには、サブキャリア毎の伝搬路歪みを求めておき、その値を使用して振幅・位相補償を行う。
Thereafter, the signal after the pattern multiplication is added by the combining
図5を用いて、受信機における位相回転とサブキャリア間干渉の関係を説明する。図5では、1つの変調シンボルが4つのOFDMシンボルに渡って拡散処理される場合の例である。図5は一つのサブキャリアについてのみ示したものである。ただし、説明を簡単にするためにランダムパターンによる位相回転は行わないものとし、雑音の影響も無いものとする。 The relationship between phase rotation and intersubcarrier interference in the receiver will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows an example in which one modulation symbol is spread over four OFDM symbols. FIG. 5 shows only one subcarrier. However, in order to simplify the explanation, it is assumed that phase rotation by a random pattern is not performed and that there is no influence of noise.
変調シンボルの拡散により得られた4つの拡散後ベクトルをSa、Sb、Sc、Sdとする。同じシンボルなのですべて等しいベクトルSとなる。また周波数オフセットが存在するときの、周波数が高い側の隣接サブキャリアによる干渉成分をIa、Ib、Ic、Idとする。4つのOFDMシンボル時間での周波数オフセットの変動が無視できるとすると、干渉成分もすべて等しい(Iとする)。したがって、位相シフトを行わない場合には、受信信号は図6(a)のようになる。受信機では4シンボル分をベクトル合成して一つの変調シンボルに戻すので、 The four spread vectors obtained by spreading the modulation symbols are Sa, Sb, Sc, and Sd. Since they are the same symbol, they are all equal vectors S. Also, let Ia, Ib, Ic, and Id be interference components due to adjacent subcarriers on the higher frequency side when there is a frequency offset. If fluctuations in frequency offset in four OFDM symbol times can be ignored, the interference components are all equal (I). Therefore, when the phase shift is not performed, the received signal is as shown in FIG. Since the receiver vector-combines 4 symbols and returns them to one modulation symbol,
次に位相シフトを行った場合を考える。ある位相シフト量を行ったとき、今注目しているサブキャリアでは45度の位相回転が発生するとする。図6(b)に示すように、最初
のOFDMシンボルでは位相シフトを行わないので図6(a)と同じであるが、2番目以降は45度ずつ回転し、Sdは180度のところになる。隣接サブキャリアでは45度の2倍の位相回転が発生するために、このサブキャリアに漏れこんでくる成分も同じ回転量になっている。したがって、Ibは45×1×2=90度、Icは45度×2×2=135度、Idは45度×3×2=270度の位相回転が発生する。
Next, consider a case where phase shift is performed. Assume that when a certain amount of phase shift is performed, a phase rotation of 45 degrees occurs in the subcarrier currently focused on. As shown in FIG. 6 (b), the phase shift is not performed in the first OFDM symbol and is the same as in FIG. 6 (a). However, the second and subsequent symbols are rotated by 45 degrees, and Sd is 180 degrees. . In adjacent subcarriers, a phase rotation twice 45 degrees occurs, so the components leaking into the subcarriers also have the same amount of rotation. Therefore, phase rotation of Ib is 45 × 1 × 2 = 90 degrees, Ic is 45 degrees × 2 × 2 = 135 degrees, and Id is 45 degrees × 3 × 2 = 270 degrees.
受信機では、サブキャリア毎に位相回転を施す。この場合にはOFDMシンボル時間ごとに0度、−45度、−90度、−135度の位相回転を施す。この際、隣接サブキャリアからの干渉成分も注目しているサブキャリア成分と同じだけ位相回転が施されるため、図6(c)に示すように、Sa〜Sdは同一のベクトルに戻るが、Ia〜Idは元と同じベクトルには戻らない。したがって、4シンボル分をベクトル合成の結果は、 The receiver performs phase rotation for each subcarrier. In this case, phase rotation of 0 degrees, −45 degrees, −90 degrees, and −135 degrees is performed every OFDM symbol time. At this time, since the interference component from the adjacent subcarrier is also subjected to the same phase rotation as the subcarrier component of interest, as shown in FIG. 6C, Sa to Sd return to the same vector, Ia to Id do not return to the same vector as the original. Therefore, the result of vector synthesis of 4 symbols is
上記は45度ずつずらした場合を説明したが、位相シフトを90度とした場合には、受信機における逆回転後のOFDM時間ごとの干渉成分はそれぞれ90度ずつ位相がことなるため、4シンボルのベクトル合成により干渉成分は互いに打ち消しあい0となる。したがって、位相シフト量を適切に選択することで、隣接サブキャリアによる干渉成分を0にすることができる。 The above describes the case where the phase is shifted by 45 degrees. However, when the phase shift is set to 90 degrees, the interference components for each OFDM time after the reverse rotation in the receiver are each 90 degrees out of phase. Interfering components cancel each other out to zero by the vector synthesis. Therefore, the interference component due to the adjacent subcarrier can be reduced to 0 by appropriately selecting the phase shift amount.
隣接サブキャリアによる干渉成分を0にするための位相シフト量は、次のように求めることができる。OFDMシンボルごとに、有効シンボル長の1/Mだけ位相シフトした場合には、あるサブキャリアにおいて−360/M×N度回転し、隣接するサブキャリアは、−360/M×(N+1)度だけ回転する(Mは自然数)。したがってその差は−360/M度である。受信機において、サブキャリア毎の位相回転を施すとここで発生した位相回転がキャンセルされるが、干渉成分については−360/M度の回転量だけ残留することになる。一つの変調シンボルをK個のOFDMシンボル時間で送信する場合には、最初のOFDMシンボルから0度、−360/M度、・・・、−360/M×(K−1)度の残留となる。これらのベクトル合成後の成分が0になるのはK=Mのときである。 The phase shift amount for setting the interference component due to the adjacent subcarrier to 0 can be obtained as follows. When each OFDM symbol is phase-shifted by 1 / M of the effective symbol length, it is rotated by −360 / M × N degrees in a certain subcarrier, and adjacent subcarriers are only −360 / M × (N + 1) degrees. Rotates (M is a natural number). Therefore, the difference is -360 / M degrees. When the phase rotation for each subcarrier is performed in the receiver, the phase rotation generated here is canceled, but the interference component remains by a rotation amount of −360 / M degrees. When one modulation symbol is transmitted in K OFDM symbol times, the residual of 0 degrees, −360 / M degrees,..., −360 / M × (K−1) degrees from the first OFDM symbol. Become. The component after vector synthesis becomes 0 when K = M.
したがって、一つの変調シンボルをK個のOFDMシンボルに拡散する場合には、OFDMシンボルごとに、有効シンボル長の1/Kずつ位相シフト量を増やしていけばよいことになる。 Therefore, when one modulation symbol is spread over K OFDM symbols, the phase shift amount is increased by 1 / K of the effective symbol length for each OFDM symbol.
以上説明したように、本願発明では、送信装置で変調シンボルを拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンを乗算して符号拡散を行う。符号拡散後の信号に逆フーリエ変換を施し、変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に拡散率に応じた位相量だけ位相シフトして受信装置に送信する。受信側では送信側でシフトされた位相量に応じた量だけサブキャリアの位相をそれぞれ回転させ、ランダムパターンをサブキャリア毎に乗算して、変調シンボルを構成する複数のOFDMシンボルを加算することにより、隣接サブキャリアによる干渉の影響を低減させる。 As described above, in the present invention, the modulation symbol is copied a number of times corresponding to the spreading factor by the transmission device, and each is multiplied by a random pattern to perform code spreading. The code-spread signal is subjected to inverse Fourier transform, and is phase-shifted by a phase amount corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol and transmitted to the receiving apparatus. On the receiving side, the phase of the subcarrier is rotated by an amount corresponding to the phase amount shifted on the transmitting side, the random pattern is multiplied for each subcarrier, and a plurality of OFDM symbols constituting the modulation symbol are added. Reduce the influence of interference by adjacent subcarriers.
本願発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
101・・・直列並列変換部、102・・・変調部、103・・・コピー部、104,205・・・ランダムパターン生成部、105・・・乗算部、106・・・逆フーリエ変換部、107・・・位相シフト部、108・・・ガードインターバル付加部、109・・・送信部、200・・・受信部、201・・・ガードインターバル除去部、202・・・フーリエ変換部、203・・・回転量制御部、204・・・位相回転部、206・・・乗算部、207・・・合成部、208・・・検波部、209・・・並列直列変換部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
Multiplexing:OFDM)方式で通信を行う送信装置と受信装置よりなるマルチキャリア通信システムにおいて、
前記送信装置は、
一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1の手段と、
拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2の手段と、
逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトする第3の手段とを備え、
前記送信装置から送信された信号を受信し、前記変調シンボルを復調する受信装置は、
フーリエ変換してサブキャリア毎に分離する第4の手段と、
送信側でシフトされた位相量に応じた量だけ前記サブキャリアの位相をそれぞれ回転させる第5の手段と、
送信側で使用したランダムパターンをサブキャリア毎に乗算し、前記変調シンボルを構成する複数のOFDMシンボルを加算する第6の手段とを備えたことを特徴とするマルチキャリア通信システム。 Orthogonal Frequency Division (Orthogonal Frequency Division)
In a multicarrier communication system composed of a transmission device and a reception device that perform communication in a Multiplexing (OFDM) scheme,
The transmitter is
A spreading factor indicating how many OFDM symbols are transmitted with one modulation symbol is set, the modulation symbol modulated for each subcarrier is copied a number of times corresponding to the spreading factor, and a random pattern is applied to each to spread the code. A first means for performing
A second means for performing an inverse Fourier transform on the signal after spreading;
A third means for phase-shifting the signal after the inverse Fourier transform by a phase amount corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol;
A receiver that receives a signal transmitted from the transmitter and demodulates the modulation symbol,
A fourth means for performing Fourier transform and separating each subcarrier;
Fifth means for respectively rotating the phase of the subcarrier by an amount corresponding to the phase amount shifted on the transmission side;
A multicarrier communication system comprising: a sixth means for multiplying a random pattern used on the transmission side for each subcarrier and adding a plurality of OFDM symbols constituting the modulation symbol.
Multiplexing:OFDM)方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられる送信装置において、
一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1の手段と、
拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2の手段と、
逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトして送信する第3の手段、とを備えたことを特徴とする送信装置。 Orthogonal Frequency Division (Orthogonal Frequency Division)
In a transmission device used in a multicarrier communication system that performs communication in a Multiplexing (OFDM) scheme,
A spreading factor indicating how many OFDM symbols are transmitted with one modulation symbol is set, the modulation symbol modulated for each subcarrier is copied a number of times corresponding to the spreading factor, and a random pattern is applied to each to spread the code. A first means for performing
A second means for performing an inverse Fourier transform on the signal after spreading;
And a third means for transmitting the signal after the inverse Fourier transform with a phase shift corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol.
Multiplexing:OFDM)方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられ、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1の手段と、拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2の手段と、逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトする第3の手段とを備えた送信装置から送信された信号を受信し、前記変調シンボルを復調する受信装置において、
フーリエ変換してサブキャリア毎に分離する第4の手段と、
送信側でシフトされた位相量に応じた量だけ前記サブキャリアの位相をそれぞれ回転させる第5の手段と、
送信側で使用したランダムパターンをサブキャリア毎に乗算し、前記変調シンボルを構成する複数のOFDMシンボルを加算する第6の手段とを備えたことを特徴とする受信装置。 Orthogonal Frequency Division (Orthogonal Frequency Division)
It is used in a multi-carrier communication system that performs communication in a Multiplexing (OFDM) system, sets a spreading factor indicating how many OFDM symbols are transmitted with one modulation symbol, and spreads the modulation symbols modulated for each subcarrier. A number of times corresponding to the rate, a first means for performing code spreading by applying a random pattern to each, a second means for performing an inverse Fourier transform on the spread signal, and a signal after the inverse Fourier transform, In a receiving apparatus for receiving a signal transmitted from a transmitting apparatus comprising a third means for phase shifting by a phase amount corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting a modulation symbol, and demodulating the modulation symbol,
A fourth means for performing Fourier transform and separating each subcarrier;
Fifth means for respectively rotating the phase of the subcarrier by an amount corresponding to the phase amount shifted on the transmission side;
And a sixth means for multiplying a random pattern used on the transmission side for each subcarrier and adding a plurality of OFDM symbols constituting the modulation symbol.
Multiplexing:OFDM)方式で通信を行うマルチキャリア通信システム
に用いられる送信方法において、
一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1のステップと、
拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2のステップと、
逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトして送信する第3のステップとを備えたことを特徴とする送信方法。 Orthogonal Frequency Division (Orthogonal Frequency Division)
In a transmission method used in a multi-carrier communication system that performs communication in a Multiplexing (OFDM) scheme,
A spreading factor indicating how many OFDM symbols are transmitted with one modulation symbol is set, the modulation symbol modulated for each subcarrier is copied a number of times corresponding to the spreading factor, and a random pattern is applied to each to spread the code. A first step of performing
A second step of applying an inverse Fourier transform to the spread signal;
And a third step of transmitting the signal after the inverse Fourier transform with a phase shift corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting the modulation symbol.
Multiplexing:OFDM)方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられ、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、サブキャリア毎に変調された変調シンボルを前記拡散率に対応する回数コピーし、それぞれにランダムパターンをかけて符号拡散を行う第1のステップと、拡散後の信号に逆フーリエ変換を施す第2のステップと、逆フーリエ変換後の信号を、前記変調シンボルを構成するOFDMシンボル毎に前記拡散率に応じた位相量だけ位相シフトする第3のステップを経て送信された信号を受信し、前記変調シンボルを復調する受信方法において、
フーリエ変換してサブキャリア毎に分離する第4のステップと、
送信側でシフトされた位相量に応じた量だけ前記サブキャリアの位相をそれぞれ回転させる第5のステップと、
送信側で使用したランダムパターンをサブキャリア毎に乗算し、前記変調シンボルを構成する複数のOFDMシンボルを加算する第6のステップとを備えたことを特徴とする受信方法。 Orthogonal Frequency Division (Orthogonal Frequency Division)
It is used in a multi-carrier communication system that performs communication in a Multiplexing (OFDM) system, sets a spreading factor indicating how many OFDM symbols are transmitted with one modulation symbol, and spreads the modulation symbols modulated for each subcarrier. A number of times corresponding to the rate, a first step of performing code spreading by applying a random pattern to each, a second step of performing an inverse Fourier transform on the signal after spreading, and a signal after the inverse Fourier transform, In a receiving method of receiving a signal transmitted through a third step of phase shifting by a phase amount corresponding to the spreading factor for each OFDM symbol constituting a modulation symbol, and demodulating the modulation symbol,
A fourth step of performing Fourier transform and separating each subcarrier;
A fifth step of rotating the phase of each of the subcarriers by an amount corresponding to the phase amount shifted on the transmission side;
And a sixth step of multiplying a random pattern used on the transmission side for each subcarrier and adding a plurality of OFDM symbols constituting the modulation symbol.
Multiplexing:OFDM)方式で通信を行う送信装置と受信装置よりなるマルチキャリア通信システムにおいて、
前記送信装置は、
入力される送信情報列を直並列変換する直並列変換手段と、
直並列変換後の送信情報列を変調して変調シンボルを生成する変調手段と、
一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、前記変調シンボルを、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間保持する変調シンボル保持手段と、
前記1OFDMシンボル時間長毎にパターンが更新されるランダムパターンを生成する第1のランダムパターン生成手段と、
前記変調シンボル保持手段で保持された変調シンボルに対して前記ランダムパターンを乗算する乗算手段と、
ランダムパターン乗算後の変調シンボルを逆フーリエ変換して時間波形に変換する逆フーリエ変換手段と、
逆フーリエ変換後の信号を、OFDMシンボル毎に位相シフトする位相シフト手段と、
位相シフト後の時間波形に前記OFDMシンボル毎にガードインターバルを付加するガードインターバル付加手段と、
ガードインターバルが付加された信号を高周波帯に周波数変換して外部に送信する送信手段とを備え、
前記受信装置は、
前記送信手段より送信された信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した信号から前記ガードインターバルを除去して有効シンボルを抽出するガードインターバル除去手段と、
前記有効シンボルをフーリエ変換し、サブキャリア成分に分離するフーリエ変換手段と、
前記サブキャリア成分毎に前記位相シフト手段でシフトした位相量に応じて、前記サブキャリア成分の位相を回転させる位相回転手段と、
前記第1のランダムパターン生成手段で生成したランダムパターンと同じ系列のランダムパターンを生成する第2のランダムパターン生成手段と、
前記位相回転手段で位相が回転されたサブキャリア成分と前記ランダムパターンとを変調シンボル単位で乗算し、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間分の変調シンボルを積分する積分手段と、
前記積分手段の出力を復調して受信情報を取得するする復調手段と、
前記復調手段で取得した受信情報を直列受信情報列に変換する並列直列変換手段とを備えたことを特徴とするマルチキャリア通信システム。 Orthogonal Frequency Division (Orthogonal Frequency Division)
In a multicarrier communication system composed of a transmission device and a reception device that perform communication in a Multiplexing (OFDM) scheme,
The transmitter is
Serial-parallel conversion means for serial-parallel conversion of the input transmission information sequence;
Modulation means for modulating a transmission information sequence after serial-parallel conversion to generate a modulation symbol;
Modulation symbol holding means for setting a spreading factor indicating how many OFDM symbols are transmitted with one modulation symbol, and holding the modulation symbol for a time obtained by multiplying one OFDM symbol length by the spreading factor;
First random pattern generation means for generating a random pattern in which a pattern is updated every one OFDM symbol time length;
Multiplying means for multiplying the modulation symbols held by the modulation symbol holding means by the random pattern;
Inverse Fourier transform means for transforming the modulation symbol after the random pattern multiplication into a time waveform by inverse Fourier transform;
Phase shift means for phase-shifting the signal after inverse Fourier transform for each OFDM symbol;
Guard interval adding means for adding a guard interval for each OFDM symbol to the time waveform after the phase shift;
A transmission means for frequency-converting the signal with the guard interval added to a high frequency band and transmitting the signal to the outside;
The receiving device is:
Receiving means for receiving a signal transmitted from the transmitting means;
Guard interval removing means for removing the guard interval from the signal received by the receiving means and extracting an effective symbol;
Fourier transform means for Fourier transforming the effective symbol and separating it into subcarrier components;
Phase rotation means for rotating the phase of the subcarrier component according to the phase amount shifted by the phase shift means for each subcarrier component;
Second random pattern generation means for generating a random pattern of the same series as the random pattern generated by the first random pattern generation means;
Integrating means for integrating the modulation symbols for a time obtained by multiplying the subcarrier component whose phase has been rotated by the phase rotation means and the random pattern in units of modulation symbols, and multiplying the OFDM symbol length by the spreading factor;
Demodulation means for demodulating the output of the integration means to obtain received information;
A multi-carrier communication system comprising: parallel-serial conversion means for converting the reception information acquired by the demodulation means into a serial reception information sequence.
Multiplexing:OFDM)方式で通信を行うマルチキャリア通信システムで用いられる送信装置において、
前記送信装置は、
入力される送信情報列を直並列変換する直並列変換手段と、
直並列変換後の送信情報列を変調して変調シンボルを生成する変調手段と、
一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、
前記変調シンボルを、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間保持する変調シンボル保持手段と、
前記1OFDMシンボル時間長毎にパターンが更新されるランダムパターンを生成するランダムパターン生成手段と、
前記変調シンボル保持手段で保持された変調シンボルに対して前記ランダムパターンを乗算する乗算手段と、
ランダムパターン乗算後の変調シンボルを逆フーリエ変換して時間波形に変換する逆フーリエ変換手段と、
逆フーリエ変換後の信号を、OFDMシンボル毎に位相シフトする位相シフト手段と、
位相シフト後の時間波形に前記OFDMシンボル毎にガードインターバルを付加するガードインターバル付加手段と、
ガードインターバルが付加された信号を高周波帯に周波数変換して外部に送信する送信手段とを備えたことを特徴とする送信装置。 Orthogonal Frequency Division (Orthogonal Frequency Division)
In a transmission device used in a multicarrier communication system that performs communication in a Multiplexing (OFDM) scheme,
The transmitter is
Serial-parallel conversion means for serial-parallel conversion of the input transmission information sequence;
Modulation means for modulating a transmission information sequence after serial-parallel conversion to generate a modulation symbol;
Set the spreading factor to indicate how many OFDM symbols to transmit one modulation symbol,
Modulation symbol holding means for holding the modulation symbol for a time obtained by multiplying one OFDM symbol length by the spreading factor;
Random pattern generating means for generating a random pattern in which a pattern is updated every one OFDM symbol time length;
Multiplying means for multiplying the modulation symbols held by the modulation symbol holding means by the random pattern;
Inverse Fourier transform means for transforming the modulation symbol after the random pattern multiplication into a time waveform by inverse Fourier transform;
Phase shift means for phase-shifting the signal after inverse Fourier transform for each OFDM symbol;
Guard interval adding means for adding a guard interval for each OFDM symbol to the time waveform after the phase shift;
A transmission apparatus comprising: a transmission unit that converts a signal to which a guard interval is added into a high frequency band and transmits the signal to the outside.
Multiplexing:OFDM)方式で通信を行うマルチキャリア通信システムに用いられ、入力される送信情報列を直並列変換する直並列変換手段と、直並列変換後の送信情報列を変調して変調シンボルを生成する変調手段と、一つの変調シンボルをいくつのOFDMシンボルで送信するかを示す拡散率を設定し、前記変調シンボルを、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間保持する変調シンボル保持手段と、前記1OFDMシンボル時間長毎にパターンが更新されるランダムパターンを生成する第1のランダムパターン生成手段と、前記変調シンボル保持手段で保持された変調シンボルに対して前記ランダムパターンを乗算する乗算手段と、ランダムパターン乗算後の変調シンボルを逆フ
ーリエ変換して時間波形に変換する逆フーリエ変換手段と、逆フーリエ変換後の信号を、OFDMシンボル毎に位相シフトする位相シフト手段と、位相シフト後の時間波形に前記OFDMシンボル毎にガードインターバルを付加するガードインターバル付加手段と、ガードインターバルが付加された信号を高周波帯に周波数変換して外部に送信する送信手段とを備えた送信装置と通信を行う受信装置において、
前記受信装置は、
前記送信手段から送信された信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した信号からガードインターバルを除去して有効シンボルを抽出するガードインターバル除去手段と、
前記有効シンボルをフーリエ変換し、サブキャリア成分に分離するフーリエ変換手段と、
前記サブキャリア成分毎に前記位相シフト手段でシフトした位相量に応じて、前記サブキャリア成分の位相を回転させる位相回転手段と、
前記第1のランダムパターン生成手段で生成したランダムパターンと同じ系列のランダムパターンを生成する第2のランダムパターン生成手段と、
前記位相回転手段で位相が回転されたサブキャリア成分と前記ランダムパターンとを変調シンボル単位で乗算し、1OFDMシンボル長に前記拡散率を乗じた時間分の変調シンボルを積分する積分手段と、
前記積分手段の出力を復調して受信情報を取得するする復調手段と、
前記復調手段で取得した受信情報を直列受信情報列に変換する並列直列変換手段とを備えたことを特徴とする受信装置。
Orthogonal Frequency Division (Orthogonal Frequency Division)
Used in a multi-carrier communication system that performs communication using a Multiplexing (OFDM) method, and generates a modulation symbol by serial-parallel conversion means for performing serial-parallel conversion on an input transmission information sequence, and modulating the transmission information sequence after serial-parallel conversion. Modulation means for setting, a spreading factor indicating how many OFDM symbols to transmit one modulation symbol, and a modulation symbol holding means for holding the modulation symbol for a time obtained by multiplying the OFDM symbol length by the spreading factor; First random pattern generation means for generating a random pattern whose pattern is updated every one OFDM symbol time length; and multiplication means for multiplying the modulation symbol held by the modulation symbol holding means by the random pattern; Inverse Fourier transform of modulation symbol after random pattern multiplication to time waveform Inverse Fourier transform means, phase shift means for phase-shifting the signal after inverse Fourier transform for each OFDM symbol, guard interval addition means for adding a guard interval for each OFDM symbol to the time waveform after the phase shift, In a receiving apparatus that communicates with a transmitting apparatus that includes a transmission unit that converts a signal with a guard interval to a high frequency band and transmits the signal to the outside,
The receiving device is:
Receiving means for receiving a signal transmitted from the transmitting means;
Guard interval removing means for removing the guard interval from the signal received by the receiving means and extracting an effective symbol;
Fourier transform means for Fourier transforming the effective symbol and separating it into subcarrier components;
Phase rotation means for rotating the phase of the subcarrier component according to the phase amount shifted by the phase shift means for each subcarrier component;
Second random pattern generation means for generating a random pattern of the same series as the random pattern generated by the first random pattern generation means;
Integrating means for integrating the modulation symbols for a time obtained by multiplying the subcarrier component whose phase has been rotated by the phase rotation means and the random pattern in units of modulation symbols, and multiplying the OFDM symbol length by the spreading factor;
Demodulation means for demodulating the output of the integration means to obtain received information;
A receiving apparatus comprising: parallel-serial conversion means for converting the reception information acquired by the demodulation means into a serial reception information sequence.
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