JP2014241475A - Transmission device, reception device and program - Google Patents

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拓也 蔀
Takuya Shitomi
拓也 蔀
研一 村山
Kenichi Murayama
研一 村山
誠 田口
Makoto Taguchi
誠 田口
慎悟 朝倉
Shingo Asakura
慎悟 朝倉
澁谷 一彦
Kazuhiko Shibuya
一彦 澁谷
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Japan Broadcasting Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce property deterioration of an entire MIMO system in the case where a property is deteriorated only in a transmission line where an OFDM signal of a specific system is passed, in the MIMO system.SOLUTION: A transmission line 1 comprises: a mapping section 11 which performs mapping to an IQ plane by implementing carrier modulation on a transmission signal and generates a modulation signal; a constellation rotation section 12 which rotates the modulation signal on the IQ plane; a division section 13 which divides I data and Q data of rotated modulation signals into (k) systems so as to transmit the I data and the Q data from different transmission antennas among (k) pieces of transmission antennas; an OFDM frame constitution section 15 which constitutes an OFDM frame by using the divided modulation signals; and an output processing section 16 which generates (k) systems of OFDM signals by adding a guard interval to a signal obtained by performing inverse Fourier transformation on a carrier symbol, and outputs the OFDM signals to the (k) pieces of transmission signals, respectively.

Description

本発明は、MIMO(Multiple Input Multiple Output)システムにおいて、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を送信する送信装置、OFDM信号を受信する受信装置、及びそれらのプログラムに関する。   The present invention relates to a transmitter that transmits an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signal, a receiver that receives an OFDM signal, and a program thereof in a multiple input multiple output (MIMO) system.

無線伝送の分野において、大容量コンテンツのサービスを可能とするため、伝送容量の拡大に対する要望が高まっている。このような要望に応える技術として、同一周波数帯域の複数の変調波を使用し、異なる情報を空間的に多重して伝送するSDM(Space Division Multiplexing)という技術がある。例えば、2本の送信アンテナ及び2本の受信アンテナを用いて構成される2×2のMIMOシステムの場合、2本の送信アンテナから無相関な2系統のOFDM信号を送信することで、伝送容量を2倍にすることができる。   In the field of wireless transmission, there is a growing demand for an increase in transmission capacity in order to enable large-capacity content services. As a technique that meets such a demand, there is a technique called SDM (Space Division Multiplexing) that uses a plurality of modulated waves in the same frequency band and spatially multiplexes and transmits different information. For example, in the case of a 2 × 2 MIMO system configured using two transmission antennas and two reception antennas, transmission capacity can be increased by transmitting two uncorrelated OFDM signals from the two transmission antennas. Can be doubled.

SDMを適用したMIMOシステムでは、伝送容量が増大する一方で、同一周波数帯の信号がお互いに干渉波となるため、伝送特性が劣化する場合がある。このため、伝送特性を改善する方法が盛んに検討されている。   In a MIMO system to which SDM is applied, while transmission capacity increases, signals in the same frequency band become interference waves with each other, and transmission characteristics may deteriorate. For this reason, methods for improving transmission characteristics are being actively studied.

SDMを適用した2×2MIMOシステムにおいて、無相関なOFDM信号は2本の送信アンテナから送信され、異なる伝搬路を通過して、それぞれ2本の受信アンテナに到達するが、一方のOFDM信号の伝搬路の特性が悪くなると、MIMOシステム全体としての特性が悪くなる。そこで、2本の送信アンテナから送信されるOFDM信号間で、送信データのインターリーブ処理を行い、伝送特性が改善する技術が知られている(例えば、非特許文献1参照)。   In a 2 × 2 MIMO system to which SDM is applied, an uncorrelated OFDM signal is transmitted from two transmission antennas, passes through different propagation paths, and reaches each of two reception antennas. When the characteristics of the road are deteriorated, the characteristics of the entire MIMO system are deteriorated. Thus, a technique is known in which transmission data is interleaved between OFDM signals transmitted from two transmission antennas to improve transmission characteristics (see, for example, Non-Patent Document 1).

日本における地上デジタルテレビジョン放送規格ISDB−Tでも使用されている従来のマッピングでは、伝送したいビット列が1シンボル当たりNビットであった場合に、N/2ビットをI軸の座標によって表現し、残りのN/2ビットをQ軸の座標によって表現する(非特許文献2参照)。このため、一方の軸の値に大きな雑音が付加され、例えば値が0となってしまった場合には、該一方の軸の値によって伝送しようとしたN/2ビットのデータを、受信側で復元することができなくなる。なお、マッピングとは、0,1のビット列を伝送するために、IQ平面上の複素数に割り当てることを意味する。   In the conventional mapping used in ISDB-T, the terrestrial digital television broadcasting standard in Japan, if the bit string to be transmitted is N bits per symbol, N / 2 bits are expressed by I-axis coordinates, and the rest N / 2 bits are expressed by the coordinates of the Q axis (see Non-Patent Document 2). For this reason, when a large noise is added to the value of one axis and the value becomes 0, for example, N / 2-bit data to be transmitted by the value of the one axis is received on the receiving side. It cannot be restored. Note that mapping means assigning to complex numbers on the IQ plane in order to transmit 0 and 1 bit strings.

この問題に対し、欧州における最新の地上デジタルテレビジョン放送規格DVB−T2では、コンスタレーション回転というマッピングの改善手法が規格化されている(非特許文献3参照)。コンスタレーション回転では、従来のマッピングによってビット列をIQ軸の座標に割り当てたコンスタレーション(即ち、信号点配置)を、回転させる操作を行う。   In response to this problem, the latest digital terrestrial television broadcasting standard DVB-T2 in Europe standardizes a mapping improvement method called constellation rotation (see Non-Patent Document 3). In the constellation rotation, an operation of rotating a constellation (that is, signal point arrangement) in which a bit string is assigned to the coordinates of the IQ axis by conventional mapping is performed.

コンスタレーションを回転させることにより、IQ軸の一方の軸の値に雑音が付加されて値が小さくなってしまった場合でも、他方の軸の値から信号点を識別することができる。つまり、伝送したいビット列がNビットであった場合に、IQ軸の一方の軸に大きな雑音が付加された場合においても、他方の軸の値からNビットのデータを復元することができる。   By rotating the constellation, even if noise is added to the value of one of the IQ axes and the value becomes small, the signal point can be identified from the value of the other axis. That is, when the bit string to be transmitted is N bits, even when a large noise is added to one of the IQ axes, N-bit data can be restored from the value of the other axis.

朝倉、外4名、「次世代地上放送に向けた伝送技術−多次元インターリーブの一検討−」、映像情報メディア学会技術報告、2012年2月、第36巻、第6号、P.53-58Asakura and four others, "Transmission technology for next-generation terrestrial broadcasting-A study of multidimensional interleaving-", IEICE Technical Report, February 2012, Vol. 36, No. 6, P.53- 58 「地上デジタルテレビジョン放送の伝送方式」、ARIB STD-B31、第2.1版、社団法人 電波産業会、2012年12月18日"Transmission method for digital terrestrial television broadcasting", ARIB STD-B31, 2.1st edition, The Japan Radio Industry Association, December 18, 2012 “ETSI IN 302 755 V1.3.1(2012-04)”、[online]、[2015年4月22日検索]、インターネット<URL:http://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302700_302799/302755/01.03.01_60/en_302755v010301p.pdf>“ETSI IN 302 755 V1.3.1 (2012-04)”, [online], [Search April 22, 2015], Internet <URL: http://www.etsi.org/deliver/etsi_en/302700_302799/302755 /01.03.01_60/en_302755v010301p.pdf>

SDMを適用した2×2MIMOシステムにおいて、無相関な2系統のOFDM信号を2つの送信アンテナから送信する場合を考える。このとき、コンスタレーション回転を2つの変調信号に適用することで、コンスタレーション回転を適用しない場合と比べて、伝送特性は改善される。しかし、例えば一方の送信アンテナではOFDM信号を水平偏波により伝送し、他方の送信アンテナではOFDM信号を垂直偏波で伝送する場合、両者の伝送特性は異なるため、一方の送信アンテナから送信されるデータのみ伝送特性が悪くなる場合がある。このような場合、MIMOシステム全体の特性が悪くなってしまう。極端な例では、2系統のOFDM信号のうち一方のOFDM信号を全く受信できない場合には、ビット列の半分を復元できないことになる。   Consider a case where two uncorrelated OFDM signals are transmitted from two transmitting antennas in a 2 × 2 MIMO system to which SDM is applied. At this time, by applying the constellation rotation to the two modulation signals, the transmission characteristics are improved as compared with the case where the constellation rotation is not applied. However, for example, when one transmit antenna transmits an OFDM signal by horizontal polarization and the other transmit antenna transmits an OFDM signal by vertical polarization, the transmission characteristics of the two are different, and therefore, they are transmitted from one transmit antenna. The transmission characteristics of only data may be deteriorated. In such a case, the characteristics of the entire MIMO system are deteriorated. In an extreme example, when one of the two systems of OFDM signals cannot be received at all, half of the bit string cannot be restored.

したがって、かかる点に鑑みてなされた本発明の目的は、MIMOシステムにおいて、特定の系統のOFDM信号が通過する伝送路のみの特性が悪くなるような場合に、MIMOシステム全体の特性劣化を軽減することが可能な送信装置、受信装置、及びプログラムを提供することにある。   Therefore, an object of the present invention made in view of such a point is to reduce the characteristic deterioration of the entire MIMO system when the characteristic of only the transmission path through which the OFDM signal of a specific system passes deteriorates in the MIMO system. It is to provide a transmission device, a reception device, and a program that can be used.

上記課題を解決するため、本発明に係る送信装置は、MIMOシステムにおいてOFDM信号を送信する送信装置であって、送信信号にキャリア変調を施してIQ平面へのマッピングを行い、変調信号を生成するマッピング部と、前記変調信号をIQ平面上で回転させるコンスタレーション回転部と、前記コンスタレーション回転部による回転後の各変調信号のIデータ及びQデータを、k本の送信アンテナのうちそれぞれ異なる送信アンテナから送信されるようにk系統に分割する分割部と、前記分割部による分割後の変調信号を用いて、所定数のキャリアシンボルからなるOFDMフレームを構成するOFDMフレーム構成部と、前記キャリアシンボルを逆フーリエ変換した信号に、ガードインターバルを付加したOFDM信号をk系統生成し、前記k本の送信アンテナにそれぞれ出力する出力処理部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, a transmission apparatus according to the present invention is a transmission apparatus that transmits an OFDM signal in a MIMO system, performs carrier modulation on the transmission signal, performs mapping on the IQ plane, and generates a modulation signal A mapping unit, a constellation rotating unit that rotates the modulated signal on an IQ plane, and I data and Q data of each modulated signal rotated by the constellation rotating unit are transmitted differently from among the k transmitting antennas. A division unit that divides the signal into k systems so as to be transmitted from an antenna; an OFDM frame configuration unit that forms an OFDM frame composed of a predetermined number of carrier symbols using the modulation signal after division by the division unit; and the carrier symbol OFDM signal with guard interval added to signal obtained by inverse Fourier transform Form, characterized in that and an output processing unit that outputs to each of the k transmit antennas.

さらに、本発明に係る送信装置において、前記分割部によって分割された変調信号を並べ替えてインターリーブ処理し、前記OFDMフレーム構成部に出力するインターリーブ部を更に備えることを特徴とする。   Furthermore, the transmission apparatus according to the present invention further includes an interleaving unit that rearranges and interleaves the modulated signals divided by the dividing unit and outputs the result to the OFDM frame configuration unit.

さらに、本発明に係る送信装置において、前記インターリーブ部は、前記分割部によって分割されたk系統の変調信号を、系統ごとに異なる手順に従って並べ替えることを特徴とする。   Furthermore, in the transmission apparatus according to the present invention, the interleaving unit rearranges the k-system modulation signals divided by the division unit according to different procedures for each system.

また、上記課題を解決するため、本発明に係る受信装置は、MIMOシステムにおいてOFDM信号を受信する受信装置であって、受信したOFDM信号のガードインターバルを除去し、フーリエ変換処理してキャリアシンボルを生成する入力処理部と、前記キャリアシンボルの伝送路応答を推定する伝送路応答推定部と、前記キャリアシンボル及び前記伝送路応答を用いてk系統の変調信号を生成するMIMO検出部と、前記k系統の変調信号からIデータ及びQデータを選択して合成し、新たな変調信号を生成する合成部と、前記合成部による合成後の変調信号を復調しビットストリーム又はビットの尤度情報を出力するデマッピング部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a receiving apparatus according to the present invention is a receiving apparatus that receives an OFDM signal in a MIMO system, removes a guard interval of the received OFDM signal, performs a Fourier transform process, and generates a carrier symbol. An input processing unit to generate, a transmission channel response estimation unit that estimates a transmission channel response of the carrier symbol, a MIMO detection unit that generates modulation signals of k systems using the carrier symbol and the transmission channel response, and the k Selects and synthesizes I and Q data from the modulation signal of the system, generates a new modulation signal, and demodulates the modulation signal synthesized by the synthesizer and outputs bit stream or bit likelihood information And a demapping unit.

さらに、本発明に係る受信装置において、前記MIMO検出部によって生成された変調信号を並べ替えてデインターリーブ処理し、前記合成部に出力するデインターリーブ部を更に備えることを特徴とする。   Furthermore, the receiving apparatus according to the present invention further includes a deinterleaving unit that rearranges the modulated signals generated by the MIMO detection unit, performs deinterleaving processing, and outputs the result to the synthesizing unit.

さらに、本発明に係る受信装置において、前記デインターリーブ部は、前記MIMO検出部によって生成されたk系統の変調信号を、系統ごとに異なる手順に従って並べ替えることを特徴とする。   Furthermore, the receiving apparatus according to the present invention is characterized in that the deinterleaving unit rearranges k modulation signals generated by the MIMO detection unit according to different procedures for each system.

また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記送信装置として機能させることを特徴とする。   Moreover, in order to solve the said subject, the program concerning this invention makes a computer function as said transmission apparatus, It is characterized by the above-mentioned.

また、上記課題を解決するため、本発明に係るプログラムは、コンピュータを、上記受信装置として機能させることを特徴とする。   In order to solve the above problems, a program according to the present invention causes a computer to function as the receiving device.

本発明によれば、MIMOシステムにおいて、特定の系統のOFDM信号が通過する伝送路の特性が悪くなるような場合に、MIMOシステム全体の特性劣化を軽減することができるようになる。例えば、2系統のOFDM信号のうち第1の系統のOFDM信号を全く受信できない場合においても、第2の系統のOFDM信号のみを正しく受信できれば、ビット列の全てを復元することができる。   According to the present invention, in the MIMO system, when the characteristics of the transmission path through which the OFDM signal of a specific system passes deteriorates, the characteristic deterioration of the entire MIMO system can be reduced. For example, even when the first system OFDM signal cannot be received at all among the two systems of OFDM signals, if only the second system OFDM signal can be received correctly, the entire bit string can be restored.

本発明の一実施形態に係る送信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the transmitter which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る送信装置におけるコンスタレーション回転部の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the constellation rotation part in the transmitter which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る送信装置におけるインターリーブ部による効果を説明する図である。It is a figure explaining the effect by the interleaving part in the transmitter which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態に係る送信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the transmitter which concerns on another embodiment of this invention. 本発明の別の実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the receiver which concerns on another embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態について、送信装置について説明した後、受信装置について説明する。下記において、SDMを適用した2×2MIMOシステムを中心に説明するが、本発明は2×2MIMOシステムに限定されるものではなく、例えば4×4MIMOシステムや2×4MIMOシステムであっても同様に本発明を適用することができる。   Hereinafter, after describing a transmitting apparatus according to an embodiment of the present invention, a receiving apparatus will be described. In the following, a 2 × 2 MIMO system to which SDM is applied will be mainly described. However, the present invention is not limited to the 2 × 2 MIMO system. For example, the present invention is similarly applied to a 4 × 4 MIMO system or a 2 × 4 MIMO system. The invention can be applied.

[送信装置]
図1は、本発明の一実施形態に係る送信装置の構成例を示すブロック図である。図1に示す例では、送信装置1は、マッピング部11と、コンスタレーション回転部12と、分割部13と、k個のインターリーブ部14(14−1,14−2)と、k個のOFDMフレーム構成部15と、k個の出力処理部16(16−1,16−2)と、k本の送信アンテナ17(17−1,17−2)と、を備える。2×2MIMOシステムの場合、k=2である。
[Transmitter]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention. In the example illustrated in FIG. 1, the transmission apparatus 1 includes a mapping unit 11, a constellation rotation unit 12, a division unit 13, k interleave units 14 (14-1 and 14-2), and k OFDM units. It comprises a frame configuration unit 15, k output processing units 16 (16-1, 16-2), and k transmission antennas 17 (17-1, 17-2). In the case of a 2 × 2 MIMO system, k = 2.

マッピング部11は、送信信号のビットストリームにキャリア変調を施し、Nビット/シンボルとしてIQ平面へのマッピングを行う。そして、Iデータ及びQデータを組とする変調信号を生成し、コンスタレーション回転部12に出力する。   The mapping unit 11 performs carrier modulation on the bit stream of the transmission signal and performs mapping on the IQ plane as N bits / symbol. Then, a modulation signal including a set of I data and Q data is generated and output to the constellation rotating unit 12.

コンスタレーション回転部12は、マッピング部11により生成された変調信号をIQ平面上で所定の角度だけ回転させ、分割部13に出力する。図2はQPSK変調を例に、コンスタレーション回転部12の動作を説明する図である。図2(a)は回転前のコンスタレーションを示している。コンスタレーションの回転前では、Q軸の値に雑音が付加されて値が小さくなってしまった場合には、信号点a,bの識別、及び信号点c,dの識別が困難となる。図2(b)は回転後のコンスタレーションを示している。コンスタレーションの回転後では、Q軸の値に雑音が付加されて値が小さくなってしまった場合でも、I軸の値から信号点を識別することができる。同様に、I軸の値に雑音が付加され値が小さくなってしまった場合でも、Q軸の値から信号点を識別することができる。   The constellation rotating unit 12 rotates the modulation signal generated by the mapping unit 11 by a predetermined angle on the IQ plane and outputs the rotated signal to the dividing unit 13. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the constellation rotating unit 12 by taking QPSK modulation as an example. FIG. 2A shows the constellation before rotation. Before rotation of the constellation, when noise is added to the value of the Q axis and the value becomes small, it becomes difficult to identify the signal points a and b and the signal points c and d. FIG. 2B shows the constellation after rotation. After rotation of the constellation, even if noise is added to the Q-axis value and the value becomes small, the signal point can be identified from the I-axis value. Similarly, even when noise is added to the I-axis value and the value becomes smaller, the signal point can be identified from the Q-axis value.

分割部13は、コンスタレーション回転部12により回転された各変調信号のIデータ及びQデータを、それぞれ異なる送信アンテナ17から送信されるようにk系統に分割する。   The dividing unit 13 divides the I data and Q data of each modulated signal rotated by the constellation rotating unit 12 into k systems so as to be transmitted from different transmission antennas 17.

本実施形態ではk=2(送信アンテナ17が2本)であるため、入力される変調信号列(I,Q)を第1の系統の変調信号列(I(1),Q(1))及び第2の系統の変調信号列(I(2),Q(2))に分割して出力する。(I,Q)=(I,Q)、(I,Q)・・・とすると、例えば、変調信号を式(1)(2)、式(3)(4)、式(1)(4)、又は式(2)(3)に示すように分割する。
(I(1),Q(1))=(I,I)、(I,I)・・・ (1)
(I(2),Q(2))=(Q,Q)、(Q,Q)・・・ (2)
(I(1),Q(1))=(I,I)、(I,I)・・・ (3)
(I(2),Q(2))=(Q,Q)、(Q,Q)・・・ (4)
In this embodiment, since k = 2 (two transmission antennas 17), the input modulation signal sequence (I, Q) is changed to the first system modulation signal sequence (I (1) , Q (1) ). And divided into a second series of modulated signal strings (I (2) , Q (2) ) and output. If (I, Q) = (I 0 , Q 0 ), (I 1 , Q 1 ),..., For example, the modulation signal is expressed by equations (1), (2), (3), (4), ( 1) Divide as shown in (4) or (2) and (3).
(I (1) , Q (1) ) = (I 0 , I 1 ), (I 2 , I 3 ) (1)
(I (2) , Q (2) ) = (Q 0 , Q 1 ), (Q 2 , Q 3 ) (2)
(I (1) , Q (1) ) = (I 1 , I 0 ), (I 3 , I 2 ) (3)
(I (2) , Q (2) ) = (Q 1 , Q 0 ), (Q 3 , Q 2 ) (4)

また、分割部13は、変調信号を式(5)(6)、式(7)(8)、式(5)(8)、又は式(6)(7)に示すように分割してもよい。
(I(1),Q(1))=(I,Q)、(I,Q)・・・ (5)
(I(2),Q(2))=(I,Q)、(I,Q)・・・ (6)
(I(1),Q(1))=(Q,I)、(Q,I)・・・ (7)
(I(2),Q(2))=(Q,I)、(Q,I)・・・ (8)
The dividing unit 13 may also divide the modulated signal as shown in the equations (5), (6), (7), (8), (5), (8), or (6), (7). Good.
(I (1) , Q (1) ) = (I 0 , Q 1 ), (I 2 , Q 3 ) (5)
(I (2) , Q (2) ) = (I 1 , Q 0 ), (I 3 , Q 2 ) (6)
(I (1) , Q (1) ) = (Q 1 , I 0 ), (Q 3 , I 2 ) (7)
(I (2) , Q (2) ) = (Q 0 , I 1 ), (Q 2 , I 3 ) (8)

インターリーブ部14は必須の構成部ではないが、インターリーブ部14を備えることにより、伝送特性を改善することができる。インターリーブ部14は、分割部13により分割された変調信号の並べ替えを行い、OFDMフレーム構成部15に出力する。例えば、インターリーブ部14は、図1に示すように時間インターリーブ部141と、周波数インターリーブ部142と、を備える。   Although the interleave unit 14 is not an essential component, the transmission characteristic can be improved by providing the interleave unit 14. The interleaving unit 14 rearranges the modulated signals divided by the dividing unit 13 and outputs the result to the OFDM frame configuration unit 15. For example, the interleave unit 14 includes a time interleave unit 141 and a frequency interleave unit 142 as shown in FIG.

時間インターリーブ部141は、分割部13により分割された変調信号の順序を、時間方向に並べ替えてインターリーブ処理し、周波数インターリーブ部142に出力する。
周波数インターリーブ部142は、時間インターリーブ部141により時間方向にインターリーブ処理された変調信号の順序を、周波数方向に並べ替えてインターリーブ処理し出力処理部16に出力する。
Time interleaving section 141 rearranges the order of the modulated signals divided by dividing section 13 in the time direction, performs interleaving processing, and outputs the result to frequency interleaving section 142.
The frequency interleaving unit 142 rearranges the order of the modulation signals interleaved in the time direction by the time interleaving unit 141 in the frequency direction, performs interleaving processing, and outputs the result to the output processing unit 16.

インターリーブ部14の並べ替える手順は限定されない。ただし、インターリーブ部14−1及び14−2はそれぞれ異なる手順に従って並べ替えるのが好適である。異なる手順に従って並べ替えるとは、同じ変調信号をインターリーブ部14−1及び14−2に入力した場合に、インターリーブ部14−1及び14−2から出力される変調信号がそれぞれ異なることを意味する。インターリーブ部14−1及び14−2が異なる手順に従って並べ替えることで、伝送特性をさらに改善可能である理由を以下に説明する。   The procedure for rearranging the interleave unit 14 is not limited. However, it is preferable to rearrange the interleave units 14-1 and 14-2 according to different procedures. Rearranging according to different procedures means that when the same modulated signal is input to the interleave units 14-1 and 14-2, the modulated signals output from the interleave units 14-1 and 14-2 are different from each other. The reason why the transmission characteristics can be further improved by rearranging the interleave units 14-1 and 14-2 according to different procedures will be described below.

図3は、インターリーブ部14による効果を示す図である。まず、インターリーブ部14−1及び14−2が同じ手順に従って変調信号を並べ替える場合について考える。OFDMフレーム構成部15がインターリーブ部14から入力された変調信号を左側のキャリアから順次割り当ててOFDMフレーム構成を行う場合、2つの変調信号に対応するキャリアシンボルは図3(a)に示すような配置になる。ここで、変調信号(I,I)及び(Q,Q)は同じ周波数(キャリア番号)に位置するキャリアで伝送されるものとする。このとき、周波数選択性フェージングによって、左側から二番目のキャリアに大きな雑音が加えられたとすると、変調信号(I,I)及び(Q,Q)が共に雑音を受けることになる。このような場合は、コンスタレーション回転部12から出力された変調信号(I,Q)に割り当てられたNビットと、変調信号(I,Q)に割り当てられたNビットが共に雑音を受けてしまうため、受信側では2Nビットを復元できないことになる。 FIG. 3 is a diagram illustrating the effect of the interleave unit 14. First, consider a case where the interleave units 14-1 and 14-2 rearrange the modulated signals according to the same procedure. When the OFDM frame configuration unit 15 performs OFDM frame configuration by sequentially allocating the modulation signals input from the interleaving unit 14 from the left carrier, the carrier symbols corresponding to the two modulation signals are arranged as shown in FIG. become. Here, it is assumed that modulated signals (I 0 , I 1 ) and (Q 0 , Q 1 ) are transmitted by carriers located at the same frequency (carrier number). At this time, if large noise is added to the second carrier from the left side due to frequency selective fading, both of the modulation signals (I 2 , I 3 ) and (Q 2 , Q 3 ) receive noise. In such a case, N bits assigned to the modulation signals (I 2 , Q 2 ) output from the constellation rotation unit 12 and N bits assigned to the modulation signals (I 3 , Q 3 ) are both noises. 2N bits cannot be restored on the receiving side.

一方、インターリーブ部14−1及び14−2が異なる手順に従って変調信号を並べ替える場合を図3(b)に示す。周波数選択性フェージングによって、左側から二番目のキャリアに大きな雑音が加えられたとすると、変調信号(I,I)及び(Q,Q)が雑音を受けることになる。ここで、コンスタレーション回転部12から出力された変調信号(I,Q)に割り当てられたNビットについて考えると、Iが周波数選択性フェージングによって受信できない場合においても、Qを別のキャリアから正しく受信することができれば、変調信号(I,Q)に割り当てられたNビットを復元することが可能となる。以上より、インターリーブ部14−1及び14−2はそれぞれ異なる手順に従ってデータの並べ替えを行うのが好適である。 On the other hand, FIG. 3B shows a case where the interleave units 14-1 and 14-2 rearrange the modulated signals according to different procedures. If large noise is added to the second carrier from the left side due to frequency selective fading, the modulated signals (I 0 , I 3 ) and (Q 8 , Q 1 ) will receive noise. Here, considering N bits assigned to the modulation signals (I 3 , Q 3 ) output from the constellation rotation unit 12, even when I 3 cannot be received due to frequency selective fading, Q 3 is different from each other. If the signal can be received correctly from the carrier, the N bits assigned to the modulated signal (I 3 , Q 3 ) can be restored. As described above, it is preferable that the interleave units 14-1 and 14-2 perform data rearrangement according to different procedures.

OFDMフレーム構成部15は、インターリーブ部14により並べ替えられた変調信号にパイロット信号(SP信号、CP信号)、制御情報を示すTMCC信号、及び付加情報を示すAC信号を挿入し、所定数のキャリアシンボルからなるOFDMフレームを構成し、出力処理部16に出力する。   The OFDM frame configuration unit 15 inserts a pilot signal (SP signal, CP signal), a TMCC signal indicating control information, and an AC signal indicating additional information into the modulated signal rearranged by the interleaving unit 14, and a predetermined number of carriers. An OFDM frame composed of symbols is constructed and output to the output processing unit 16.

出力処理部16は、OFDMフレーム構成部15により生成されたキャリアシンボルを逆フーリエ変換した信号に、ガードインターバルを付加したOFDM信号を生成する。より詳細には、出力処理部16は、逆フーリエ変換部161(161−1及び161−2)と、GI(Guard interval)付加部162(162−1及び162−2)と、直交変調部163(163−1及び163−2)と、D/A変換部164(164−1及び164−2)と、を備える。   The output processing unit 16 generates an OFDM signal obtained by adding a guard interval to a signal obtained by performing inverse Fourier transform on the carrier symbol generated by the OFDM frame configuration unit 15. More specifically, the output processing unit 16 includes an inverse Fourier transform unit 161 (161-1 and 161-2), a GI (Guard interval) addition unit 162 (162-1 and 162-2), and an orthogonal modulation unit 163. (163-1 and 163-2) and a D / A conversion unit 164 (164-1 and 164-2).

逆フーリエ変換部161は、OFDMフレーム構成部15により生成されたキャリアシンボルに対して、逆フーリエ変換処理(例えば、逆高速フーリエ変換)を施して時間領域の有効シンボル信号を生成し、GI付加部162に出力する。   The inverse Fourier transform unit 161 performs an inverse Fourier transform process (for example, inverse fast Fourier transform) on the carrier symbol generated by the OFDM frame configuration unit 15 to generate a time-domain effective symbol signal, and a GI addition unit It outputs to 162.

GI付加部162は、逆フーリエ変換部161により生成された有効シンボル信号の先頭に、有効シンボル信号の後半部分をコピーしたガードインターバルを挿入してベースバンド信号を生成し、直交変調部163に出力する。   The GI adding unit 162 generates a baseband signal by inserting a guard interval obtained by copying the latter half of the effective symbol signal at the head of the effective symbol signal generated by the inverse Fourier transform unit 161, and outputs the baseband signal to the quadrature modulation unit 163. To do.

直交変調部163は、GI付加部162により生成されたベースバンド信号に対して直交変調処理を施してOFDM信号を生成する。   The quadrature modulation unit 163 performs orthogonal modulation processing on the baseband signal generated by the GI addition unit 162 to generate an OFDM signal.

D/A変換部164は、直交変調部163により生成されたOFDM信号をアナログ信号に変換し、送信アンテナ17を介して送信する。   The D / A conversion unit 164 converts the OFDM signal generated by the orthogonal modulation unit 163 into an analog signal and transmits the analog signal via the transmission antenna 17.

[受信装置]
次に、送信装置1から送信されるOFDM信号を受信する受信装置について説明する。
[Receiver]
Next, a receiving apparatus that receives an OFDM signal transmitted from the transmitting apparatus 1 will be described.

図4は、本発明の一実施形態に係る受信装置の構成例を示すブロック図である。図4に示す例では、受信装置2は、l本の受信アンテナ21(21−1及び21−2)と、l個の入力処理部22(22−1及び22−2)と、伝送路応答推定部23と、MIMO検出部24と、l個のデインターリーブ部25と、合成部26と、デマッピング部27と、を備える。2×2MIMOシステムの場合、l=2である。なお、送信装置1がインターリーブ部14を備えない場合には、受信装置2はデインターリーブ部25を備える必要はない。   FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. In the example illustrated in FIG. 4, the receiving device 2 includes one receiving antenna 21 (21-1 and 21-2), one input processing unit 22 (22-1 and 22-2), and a transmission path response. An estimation unit 23, a MIMO detection unit 24, l deinterleave units 25, a synthesis unit 26, and a demapping unit 27 are provided. For a 2 × 2 MIMO system, l = 2. Note that, when the transmission device 1 does not include the interleaving unit 14, the reception device 2 does not need to include the deinterleaving unit 25.

入力処理部22(22−1及び22−2)は、受信装置2に対応する送信装置1から送信されるOFDM信号を、受信アンテナ21(21−1及び21−2)を介して受信し、受信したOFDM信号のガードインターバルを除去し、フーリエ変換処理してキャリアシンボルを生成する。より詳細には、入力処理部22は、A/D変換部221(221−1及び221−2)と、直交復調部222(222−1及び222−2)と、GI除去部223(223−1及び223−2)と、フーリエ変換部224(224−1及び224−2)と、を備える。   The input processing unit 22 (22-1 and 22-2) receives the OFDM signal transmitted from the transmission device 1 corresponding to the reception device 2 via the reception antenna 21 (21-1 and 21-2), The guard interval of the received OFDM signal is removed, and a Fourier transform process is performed to generate a carrier symbol. More specifically, the input processing unit 22 includes an A / D conversion unit 221 (221-1 and 221-2), an orthogonal demodulation unit 222 (222-1 and 222-2), and a GI removal unit 223 (223-). 1 and 223-2) and a Fourier transform unit 224 (224-1 and 224-2).

A/D変換部221は、送信装置1から受信したOFDM信号をA/D変換して直交復調部222に出力する。   The A / D conversion unit 221 performs A / D conversion on the OFDM signal received from the transmission apparatus 1 and outputs the result to the orthogonal demodulation unit 222.

直交復調部222は、A/D変換部221によりデジタル変換されたOFDM信号を直交復調処理してベースバンド信号を生成し、GI除去部223に出力する。   The orthogonal demodulator 222 performs orthogonal demodulation processing on the OFDM signal digitally converted by the A / D converter 221 to generate a baseband signal, and outputs the baseband signal to the GI remover 223.

GI除去部223は、直交復調部222により生成されたベースバンド信号からガードインターバルを除去して有効シンボル信号を抽出し、フーリエ変換部224に出力する。   The GI removal unit 223 extracts the effective symbol signal by removing the guard interval from the baseband signal generated by the orthogonal demodulation unit 222 and outputs the effective symbol signal to the Fourier transform unit 224.

フーリエ変換部224は、GI除去部223により抽出された有効シンボル信号に対して、フーリエ変換処理(例えば、高速フーリエ変換)を施して周波数領域のキャリアシンボル(複素ベースバンド信号)を生成し、伝送路応答推定部23及びMIMO検出部24に出力する。   The Fourier transform unit 224 performs a Fourier transform process (for example, fast Fourier transform) on the effective symbol signal extracted by the GI removal unit 223 to generate a frequency-domain carrier symbol (complex baseband signal) for transmission. It outputs to the road response estimation part 23 and the MIMO detection part 24.

伝送路応答推定部23は、フーリエ変換部224により生成されたキャリアシンボルからパイロット信号を抽出する。そして、パイロット信号からキャリアシンボルごとの伝送路応答を推定し、MIMO検出部24に出力する。   The transmission path response estimation unit 23 extracts a pilot signal from the carrier symbol generated by the Fourier transform unit 224. Then, the transmission path response for each carrier symbol is estimated from the pilot signal and output to the MIMO detection unit 24.

MIMO検出部24は、フーリエ変換部224により生成されたキャリアシンボル、及び伝送路応答推定部23により推定された伝送路応答を用いて、ZF(Zero Forcing)、MMSE(Minimum Mean Squared Error)などの既知の手法により、複数の受信アンテナ21により受信したデータストリームを分離してk系統の変調信号を生成(検出)する。そして、第1系統の変調信号をデインターリーブ部25−1に出力し、第2系統の変調信号をデインターリーブ部25−2に出力する。   The MIMO detection unit 24 uses the carrier symbol generated by the Fourier transform unit 224 and the transmission path response estimated by the transmission path response estimation unit 23, such as ZF (Zero Forcing) and MMSE (Minimum Mean Squared Error). By using a known method, data streams received by the plurality of receiving antennas 21 are separated to generate (detect) k-system modulated signals. Then, the first system modulation signal is output to the deinterleaving unit 25-1, and the second system modulation signal is output to the deinterleaving unit 25-2.

デインターリーブ部25は、MIMO検出部24により生成された変調信号に対し、デインターリーブ処理を行い、合成部26に出力する。例えば、デインターリーブ部25は、図4に示すように、周波数デインターリーブ部251と、時間デインターリーブ部252と、を備える。送信装置1のインターリーブ部14において時間方向、周波数方向の順でデータの並べ替えを行った場合、デインターリーブ部25では周波数方向、時間方向の順でデータの並べ替えを行う。   The deinterleaving unit 25 performs deinterleaving processing on the modulated signal generated by the MIMO detection unit 24 and outputs the result to the synthesis unit 26. For example, the deinterleaving unit 25 includes a frequency deinterleaving unit 251 and a time deinterleaving unit 252 as shown in FIG. When data is rearranged in the order of the time direction and the frequency direction in the interleave unit 14 of the transmission apparatus 1, the data is rearranged in the order of the frequency direction and the time direction in the deinterleave unit 25.

周波数デインターリーブ部251は、MIMO検出部24によりにより生成された変調信号の順序を、周波数方向に並べ替えてデインターリーブ処理し、時間デインターリーブ部252に出力する。つまり、周波数デインターリーブ部251は、送信装置1の周波数インターリーブ部142により並べ替えられた変調信号を周波数インターリーブ処理前の順序に戻すように並べ替える。   The frequency deinterleave unit 251 rearranges the order of the modulation signals generated by the MIMO detection unit 24 in the frequency direction, performs deinterleave processing, and outputs the result to the time deinterleave unit 252. That is, the frequency deinterleaving unit 251 rearranges the modulated signals rearranged by the frequency interleaving unit 142 of the transmission device 1 so as to return to the order before the frequency interleaving process.

時間デインターリーブ部252は、周波数デインターリーブ部251により周波数方向にデインターリーブ処理された変調信号の順序を、時間方向に並べ替えてデインターリーブ処理し、合成部26に出力する。つまり、時間デインターリーブ部252は、送信装置1の時間インターリーブ部141により並べ替えられた変調信号を時間インターリーブ処理前の順序に戻すように並べ替える。   The time deinterleave unit 252 rearranges the order of the modulated signals deinterleaved in the frequency direction by the frequency deinterleave unit 251 in the time direction, performs deinterleave processing, and outputs the result to the synthesis unit 26. That is, the time deinterleaving unit 252 rearranges the modulated signals rearranged by the time interleaving unit 141 of the transmission device 1 so as to return to the order before the time interleaving process.

合成部26は、時間デインターリーブ部252によりデインターリーブ処理されたk系統の変調信号からIデータ及びQデータを選択して合成し、新たな変調信号を生成する。つまり、合成部26は、送信装置1の分割部13により分割された変調信号を分割前の状態に戻すように合成する。本実施形態ではk=2であり、合成部26は、時間デインターリーブ部252−1から入力される第1の系統の変調信号のIデータ又はQデータ、及び時間デインターリーブ部252−2から入力される第2の系統の変調信号のIデータ又はQデータを合成し、新たな変調信号を生成する。例えば、第1の系統の変調信号列(I(1),Q(1))=(I,I)、(I,I)・・・、第2の系統の変調信号列(I(2),Q(2))=(Q,Q)、(Q,Q)・・・である場合、変調信号列(I,Q)=(I,Q)、(I,Q)・・・を生成する。 The synthesizer 26 selects and synthesizes I data and Q data from the k-system modulated signals deinterleaved by the time deinterleaver 252 and generates a new modulated signal. That is, the combining unit 26 combines the modulated signals divided by the dividing unit 13 of the transmission apparatus 1 so as to return to the state before the division. In this embodiment, k = 2, and the synthesis unit 26 inputs the I data or Q data of the first system modulation signal input from the time deinterleave unit 252-1 and the time deinterleave unit 252-2. Then, I data or Q data of the modulated signal of the second system is synthesized to generate a new modulated signal. For example, the modulation signal train of the first system (I (1) , Q (1) ) = (I 0 , I 1 ), (I 2 , I 3 )..., The modulation signal train of the second system ( When I (2) , Q (2) ) = (Q 0 , Q 1 ), (Q 2 , Q 3 )..., The modulation signal sequence (I, Q) = (I 0 , Q 0 ), (I 1 , Q 1 )... Are generated.

デマッピング部27は、合成部26により合成された変調信号を復調し、シンボル数×Nビットのビットストリームを生成し、外部に出力する。誤り訂正符号によって符号化されたビットストリームを伝送する場合、デマッピング部27は、シンボル数×Nビットのそれぞれに対するビットの尤度情報を生成し、外部に出力する。   The demapping unit 27 demodulates the modulation signal combined by the combining unit 26, generates a bit stream of the number of symbols × N bits, and outputs the bit stream to the outside. When transmitting a bit stream encoded by an error correction code, the demapping unit 27 generates bit likelihood information for each of the number of symbols × N bits, and outputs it to the outside.

これまで、本発明を2×2MIMOシステムに適用する例について説明したが、以下に、本発明を4×4MIMOシステムに適用する例について説明する。   So far, an example in which the present invention is applied to a 2 × 2 MIMO system has been described, but an example in which the present invention is applied to a 4 × 4 MIMO system will be described below.

図5は、4×4MIMOシステムに本発明を適用した場合の送信装置3の構成を示すブロック図である。分割部13は、コンスタレーション回転部12による回転後の各変調信号のIデータ及びQデータが、4本の送信アンテナ17−1〜17−4のうち異なる送信アンテナから送信されるように4系統に分割する。図5中には、4分割の方法の一例を示しており、入力される変調信号列(I,Q)、(I,Q)・・・を、第1の系統の変調信号列(I,I)、(I,I)・・・、第2の系統の変調信号列(Q,Q)、(Q,Q)・・・、第3の系統の変調信号列(I,I)、(I,I)・・・、及び第4の系統の変調信号列(Q,Q)、(Q,Q)・・・に分割している。インターリーブ部14−1〜14−4は、上述したように、分割部13によって分割された4系統の変調信号を、系統ごとに異なる手順に従って並べ替えるのが好適である。 FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the transmission apparatus 3 when the present invention is applied to a 4 × 4 MIMO system. The dividing unit 13 has four systems so that the I data and the Q data of each modulated signal rotated by the constellation rotating unit 12 are transmitted from different transmitting antennas among the four transmitting antennas 17-1 to 17-4. Divide into FIG. 5 shows an example of a four-division method, where an input modulation signal sequence (I 0 , Q 0 ), (I 1 , Q 1 ). Column (I 0 , I 2 ), (I 4 , I 6 )..., Second system modulation signal sequence (Q 0 , Q 2 ), (Q 4 , Q 6 ). System modulation signal string (I 1 , I 3 ), (I 5 , I 7 )..., And fourth system modulation signal string (Q 1 , Q 3 ), (Q 5 , Q 7 ),. It is divided into ・. As described above, the interleave units 14-1 to 14-4 preferably rearrange the four systems of modulation signals divided by the division unit 13 according to different procedures for each system.

図6は、4×4MIMOシステムに本発明を適用した場合の受信装置4の構成を示すブロック図である。MIMO検出部24は、送信装置3から送信される4系統の変調信号を生成(検出)する。デインターリーブ部25−1〜25−4は、上述したように、MIMO検出部24によって生成された4系統の変調信号を、系統ごとに異なる手順に従って並べ替えるのが好適である。合成部26は、4系統の変調信号からIデータ及びQデータを選択して合成し、新たな変調信号を生成する   FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of the receiving device 4 when the present invention is applied to a 4 × 4 MIMO system. The MIMO detection unit 24 generates (detects) four systems of modulation signals transmitted from the transmission device 3. As described above, the deinterleaving units 25-1 to 25-4 preferably rearrange the four systems of modulation signals generated by the MIMO detection unit 24 according to different procedures for each system. The synthesizer 26 selects and synthesizes I data and Q data from the four modulation signals, and generates a new modulation signal.

このように、本発明に係る送信装置1,3は、コンスタレーション回転部12により変調信号をIQ平面上で回転させた後、分割部13により各変調信号のIデータ及びQデータを、k本の送信アンテナ17のうちそれぞれ異なる送信アンテナから送信されるようにk系統に分割する。また、本発明に係る受信装置2,4は、合成部26によりk系統の変調信号からIデータ及びQデータを選択して合成し、新たな変調信号を生成する。   As described above, in the transmission devices 1 and 3 according to the present invention, the constellation rotating unit 12 rotates the modulated signal on the IQ plane, and then the dividing unit 13 converts the I data and Q data of each modulated signal to k pieces. The transmission antennas 17 are divided into k systems so as to be transmitted from different transmission antennas. In the receiving apparatuses 2 and 4 according to the present invention, the combining unit 26 selects and synthesizes I data and Q data from k-system modulated signals, and generates a new modulated signal.

これにより、変調信号のIデータ及びQデータのいずれか一方のデータを正しく受信できなくても、他方のデータを正しく受信できれば、ビット列の全てを復元することができるようになる。式(1)(2)の例で説明すると、例えば変調信号(I,I)を受信することができない場合でも、コンスタレーション回転の効果によって(Q,Q)から(I,I)を推定できるため、(I,Q)によって伝送されたNビット、及び(I,Q)によって伝送されたNビットを復元することができる。したがって、SDMを適用したMIMOシステムにおいて、特定のOFDM信号の伝搬路の特性のみが悪くなるような場合に、システム全体の特性劣化を軽減することができる。 As a result, even if one of the I data and Q data of the modulation signal cannot be correctly received, the entire bit string can be restored if the other data can be correctly received. In the example of Expressions (1) and (2), for example, even when the modulation signals (I 0 , I 1 ) cannot be received, (Q 0 , Q 1 ) to (I 0 , Since I 1 ) can be estimated, the N bits transmitted by (I 0 , Q 0 ) and the N bits transmitted by (I 1 , Q 1 ) can be restored. Therefore, in the MIMO system to which SDM is applied, when only the characteristic of the propagation path of a specific OFDM signal is deteriorated, the characteristic deterioration of the entire system can be reduced.

また、送信装置1,3がインターリーブ部14を備えるとともに、受信装置2,4がデインターリーブ部25を備えるのが好適である。特に、インターリーブ部14は、分割部13によって分割されたk系統の変調信号を系統ごとに異なる手順に従って並べ替え、デインターリーブ部25は、MIMO検出部24によって生成されたk系統の変調信号を系統ごとに異なる手順に従って並べ替えるのが好適である。   In addition, it is preferable that the transmission apparatuses 1 and 3 include the interleave unit 14 and the reception apparatuses 2 and 4 include the deinterleave unit 25. In particular, the interleaving unit 14 rearranges the k system modulation signals divided by the division unit 13 according to different procedures for each system, and the deinterleaving unit 25 systematizes the k system modulation signals generated by the MIMO detection unit 24. It is preferable to rearrange them according to different procedures.

これにより、複数の送信アンテナ17から出力されるOFDM変調信号の同一のキャリア番号の変調信号が共に大きな雑音を受けた場合でも、受信装置2は変調信号を推定できるため、MIMOシステム全体の特性劣化を軽減することができる。   As a result, the reception apparatus 2 can estimate the modulation signal even when both modulation signals of the same carrier number of the OFDM modulation signals output from the plurality of transmission antennas 17 receive a large noise. Can be reduced.

ここで、送信装置1,3として機能させるために、コンピュータを用いることができ、そのようなコンピュータは、送信装置1,3の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、当該コンピュータの記憶部に格納しておき、当該コンピュータのCPUによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。   Here, a computer can be used to function as the transmission apparatuses 1 and 3, and such a computer stores a program describing processing contents for realizing each function of the transmission apparatuses 1 and 3. The program can be realized by reading out and executing the program by the CPU of the computer. This program can be recorded on a computer-readable recording medium.

また、受信装置2,4として機能させるために、コンピュータ用いることができ、そのようなコンピュータは、受信装置2,4の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、当該コンピュータの記憶部に格納しておき、当該コンピュータのCPUによってこのプログラムを読み出して実行させることで実現することができる。なお、このプログラムは、コンピュータ読取り可能な記録媒体に記録することができる。   In addition, a computer can be used to function as the receiving devices 2 and 4, and such a computer stores a program describing processing contents for realizing each function of the receiving devices 2 and 4 in a storage unit of the computer. This can be realized by storing the program and executing it by the CPU of the computer. This program can be recorded on a computer-readable recording medium.

上述の実施形態は、代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施例に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成部ブロックを分割したりすることが可能である。   Although the above embodiments have been described as representative examples, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims. For example, a plurality of constituent blocks described in the embodiments can be combined into one, or one constituent block can be divided.

また、コンスタレーション回転の適用後の変調信号(I,Q)に関して、Iデータ及びQデータが異なる伝送路を通過して受信装置に到来するように、Iデータ及びQデータが異なる送信アンテナから送信されればよいので、送信アンテナ数及び受信アンテナ数は2本又は4本に限定されるものではない。なお、受信装置には、送信アンテナ数以上の受信アンテナを設置するのが一般的な構成であり、受信アンテナ数が送信アンテナ数より大きい場合は、受信ダイバーシティ効果によって、さらに伝送特性を改善することができる。   Also, regarding the modulated signals (I, Q) after application of constellation rotation, I data and Q data are transmitted from different transmission antennas so that the I data and Q data pass through different transmission paths and arrive at the receiving apparatus. Therefore, the number of transmission antennas and the number of reception antennas are not limited to two or four. In addition, it is a general configuration to install more receiving antennas than the number of transmitting antennas in the receiving device, and when the number of receiving antennas is larger than the number of transmitting antennas, further improve the transmission characteristics by the reception diversity effect. Can do.

このように、本発明によれば、特定のOFDM信号が通過する伝送路のみの特性が悪くなるような場合でも、MIMOシステム全体の特性劣化を軽減することができるので、MIMO伝送を行う任意の用途に有用である。   As described above, according to the present invention, even when the characteristic of only the transmission path through which a specific OFDM signal passes is deteriorated, the characteristic deterioration of the entire MIMO system can be reduced. Useful for applications.

1,3 送信装置
2,4 受信装置
11 マッピング部
12 コンスタレーション回転部
13 分割部
14 インターリーブ部
15 OFDMフレーム構成部
16 出力処理部
17 送信アンテナ
21 受信アンテナ
22 入力処理部
23 伝送路応答推定部
24 MIMO検出部
25 デインターリーブ部
26 合成部
27 デマッピング部
141 時間インターリーブ部
142 周波数インターリーブ部
161 逆フーリエ変換部
162 GI付加部
163 直交変調部
164 D/A変換部
221 A/D変換部
222 直交復調部
223 GI除去部
224 フーリエ変換部
251 周波数デインターリーブ部
252 時間デインターリーブ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,3 Transmitter 2,4 Receiver 11 Mapping part 12 Constellation rotation part 13 Dividing part 14 Interleaving part 15 OFDM frame structure part 16 Output processing part 17 Transmission antenna 21 Reception antenna 22 Input processing part 23 Transmission path response estimation part 24 MIMO detection unit 25 Deinterleaving unit 26 Combining unit 27 Demapping unit 141 Time interleaving unit 142 Frequency interleaving unit 161 Inverse Fourier transform unit 162 GI addition unit 163 Orthogonal modulation unit 164 D / A conversion unit 221 A / D conversion unit 222 Orthogonal demodulation Unit 223 GI removal unit 224 Fourier transform unit 251 frequency deinterleave unit 252 time deinterleave unit

Claims (8)

MIMOシステムにおいてOFDM信号を送信する送信装置であって、
送信信号にキャリア変調を施してIQ平面へのマッピングを行い、変調信号を生成するマッピング部と、
前記変調信号をIQ平面上で回転させるコンスタレーション回転部と、
前記コンスタレーション回転部による回転後の各変調信号のIデータ及びQデータを、k本の送信アンテナのうちそれぞれ異なる送信アンテナから送信されるようにk系統に分割する分割部と、
前記分割部による分割後の変調信号を用いて、所定数のキャリアシンボルからなるOFDMフレームを構成するOFDMフレーム構成部と、
前記キャリアシンボルを逆フーリエ変換した信号に、ガードインターバルを付加したOFDM信号をk系統生成し、前記k本の送信アンテナにそれぞれ出力する出力処理部と、
を備えることを特徴とする送信装置。
A transmitter for transmitting an OFDM signal in a MIMO system,
A mapping unit that performs carrier modulation on the transmission signal, performs mapping to the IQ plane, and generates a modulation signal;
A constellation rotating unit that rotates the modulation signal on an IQ plane;
A dividing unit that divides I data and Q data of each modulated signal rotated by the constellation rotating unit into k systems so as to be transmitted from different transmitting antennas among k transmitting antennas;
An OFDM frame configuration unit that configures an OFDM frame composed of a predetermined number of carrier symbols using the modulated signal after the division by the division unit;
An output processing unit that generates k systems of OFDM signals to which a guard interval is added to a signal obtained by performing inverse Fourier transform on the carrier symbol, and outputs the generated signals to the k transmitting antennas, respectively;
A transmission device comprising:
前記分割部によって分割された変調信号を並べ替えてインターリーブ処理し、前記OFDMフレーム構成部に出力するインターリーブ部を更に備えることを特徴とする、請求項1に記載の送信装置。   The transmission apparatus according to claim 1, further comprising an interleaving unit that rearranges and interleaves the modulated signals divided by the dividing unit and outputs the rearranged signal to the OFDM frame configuration unit. 前記インターリーブ部は、前記分割部によって分割されたk系統の変調信号を、系統ごとに異なる手順に従って並べ替えることを特徴とする、請求項2に記載の送信装置。   The transmission apparatus according to claim 2, wherein the interleaving unit rearranges the k-system modulation signals divided by the division unit according to different procedures for each system. MIMOシステムにおいてOFDM信号を受信する受信装置であって、
受信したOFDM信号のガードインターバルを除去し、フーリエ変換処理してキャリアシンボルを生成する入力処理部と、
前記キャリアシンボルの伝送路応答を推定する伝送路応答推定部と、
前記キャリアシンボル及び前記伝送路応答を用いてk系統の変調信号を生成するMIMO検出部と、
前記k系統の変調信号からIデータ及びQデータを選択して合成し、新たな変調信号を生成する合成部と、
前記合成部による合成後の変調信号を復調しビットストリーム又はビットの尤度情報を出力するデマッピング部と、
を備えることを特徴とする受信装置。
A receiving apparatus for receiving an OFDM signal in a MIMO system,
An input processing unit that removes the guard interval of the received OFDM signal and generates a carrier symbol by performing Fourier transform processing;
A channel response estimation unit for estimating the channel response of the carrier symbol;
A MIMO detection unit for generating k-system modulation signals using the carrier symbol and the transmission path response;
Selecting and synthesizing I data and Q data from the k-system modulation signals, and generating a new modulation signal;
A demapping unit that demodulates the modulated signal combined by the combining unit and outputs bitstream or bit likelihood information;
A receiving apparatus comprising:
前記MIMO検出部によって生成された変調信号を並べ替えてデインターリーブ処理し、前記合成部に出力するデインターリーブ部を更に備えることを特徴とする、請求項4に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 4, further comprising a deinterleaving unit that rearranges and deinterleaves the modulated signals generated by the MIMO detection unit and outputs the rearranged signal to the synthesis unit. 前記デインターリーブ部は、前記MIMO検出部によって生成されたk系統の変調信号を、系統ごとに異なる手順に従って並べ替えることを特徴とする、請求項5に記載の受信装置。   The receiving apparatus according to claim 5, wherein the deinterleaving unit rearranges the k modulation signals generated by the MIMO detection unit according to different procedures for each system. コンピュータを、請求項1から3のいずれか一項に記載の送信装置として機能させるための送信プログラム。   A transmission program for causing a computer to function as the transmission device according to any one of claims 1 to 3. コンピュータを、請求項4から6のいずれか一項に記載の受信装置として機能させるための受信プログラム。   A receiving program for causing a computer to function as the receiving device according to any one of claims 4 to 6.
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