JPWO2008139624A1 - OFDM transmitter and OFDM receiver - Google Patents
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Abstract
様々な通信能力の状態にある複数の無線通信装置の間で通信が行われる無線通信システムにおいても、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができるOFDM送信装置及びOFDM受信装置。無線端末装置(100)に、受信OFDM信号のシンボル長と選択区間とのバランスを判定する設定状態バランス判定部(170)と、選択区間がシンボル長より短い場合、受信フーリエ変換区間、受信OFDM信号の最大遅延時間及び周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含む、送信側へのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部(180)と、を設けた。これによりフィードバック情報を用いて送信側がシンボル長を調整することができるので、設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置(100)で起こるBERの低下を防止することができる。An OFDM transmitting apparatus and OFDM receiving apparatus capable of improving transmission efficiency while maintaining good BER characteristics even in a wireless communication system in which communication is performed between a plurality of wireless communication apparatuses having various communication capabilities. In the wireless terminal device (100), a setting state balance determination unit (170) that determines the balance between the symbol length of the received OFDM signal and the selected section, and when the selected section is shorter than the symbol length, the received Fourier transform section, the received OFDM signal And a feedback information generation unit (180) for generating feedback information to the transmission side including the maximum delay time and the spread of the impulse response in the frequency domain equalization process. As a result, the symbol length can be adjusted on the transmission side using the feedback information, so that it is possible to prevent a decrease in BER that occurs in the wireless terminal device (100) on the reception side due to imbalance in the setting state.
Description
本発明は、OFDM送信装置及びOFDM受信装置に関する。 The present invention relates to an OFDM transmitter and an OFDM receiver.
近年、高速パケット伝送に適した無線伝送方式が検討されている。この高速パケット伝送のためには、使用周波数帯域の広帯域化が必要である。広帯域伝送を移動通信で行うと、通信チャネルは遅延時間が互いに異なる複数のパスからなる周波数選択性チャネルになることが知られている。よって、移動通信における広帯域伝送では、図1に示すように、先行するシンボルが後続のシンボルに対して干渉する符号間干渉(ISI:Inter Symbol Interference)が発生する。この符号間干渉が発生すると、ビット誤り率(BER:Bit Error Rate)特性が劣化する。また、周波数選択性チャネルは、周波数帯域内でチャネル伝達関数が変動するチャネルであるため、このようなチャネルを伝搬して受信された信号のスペクトルは歪んでしまう。 In recent years, wireless transmission schemes suitable for high-speed packet transmission have been studied. For this high-speed packet transmission, it is necessary to widen the use frequency band. It is known that when broadband transmission is performed by mobile communication, the communication channel becomes a frequency selective channel composed of a plurality of paths having different delay times. Therefore, in wideband transmission in mobile communication, as shown in FIG. 1, intersymbol interference (ISI: Inter Symbol Interference) in which the preceding symbol interferes with the subsequent symbol occurs. When this intersymbol interference occurs, the bit error rate (BER) characteristics deteriorate. Further, since the frequency selective channel is a channel whose channel transfer function varies within the frequency band, the spectrum of the signal received through such a channel is distorted.
ISIの影響を除去することによりBERを改善するための技術として、周波数領域等化(FDE:Frequency Domain Equalization)がある(例えば、非特許文献1参照)。FDEでは、受信信号ブロックを高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)により直交周波数成分に分解し、各周波数成分に対しチャネル伝達関数の逆数に近似した等化重みを乗算した後、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)によって時間領域信号に変換する。このFDEにより、受信信号のスペクトルの歪みを補償することができるため、結果として、ISIが低減されBER特性が改善される。また、等化重みとしては、等化後の周波数成分と送信信号成分との平均二乗誤差を最小とする最小平均二乗誤差(MMSE:Minimum Mean Square Error)重みが、最も優れたBER特性を与える。 As a technique for improving the BER by removing the influence of ISI, there is frequency domain equalization (FDE) (for example, see Non-Patent Document 1). In FDE, a received signal block is decomposed into orthogonal frequency components by Fast Fourier Transform (FFT), and each frequency component is multiplied by an equalization weight approximated to the inverse of the channel transfer function, and then inverse Fast Fourier Transform is performed. (IFFT: Inverse Fast Fourier Transform) to convert to a time domain signal. This FDE can compensate for the distortion of the spectrum of the received signal. As a result, ISI is reduced and BER characteristics are improved. As the equalization weight, a minimum mean square error (MMSE) weight that minimizes the mean square error between the equalized frequency component and transmission signal component gives the best BER characteristics.
しかしながら、上記非特許文献1記載の技術では、受信信号がFFTブロック長の繰り返し信号として扱える必要がある。ここで、ブロック長を1周期とした基本波形に対して、任意のn周期で表せる様々な波形を組み合わせることで表現できる信号を繰り返し信号と称している。このため、送信側ではシンボルブロックの後尾部分と同じ信号を、シンボルブロックの先頭に付加するガードインターバル(GI:Guard Interval)を設ける。しかし、GIを設けると、GI長分だけデータ伝送レートが低下してしまう。
However, in the technique described in
そこで、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができる無線通信装置として、特許文献1に開示されているものがある。この無線通信装置は、GIを有しない受信信号に対してFFTを行って複数の周波数成分を得るFFT部14と、得られた周波数成分に対して周波数等化を行うFDE部15と、周波数領域等化後の周波数成分に対してIFFTを行って信号系列を得るIFFT部16と、得られた信号系列の一部を選択する選択部17と、FFT区間及び選択区間をそれぞれFFT部14及び選択部17に設定する設定部13と、選択した信号系列に対してFFTを行って複数の周波数成分を得るFFT部21と、得られた周波数成分をシリアル系列に変換するP/S部22と、シリアル系列に変換された周波数成分を復調する復調部18と、を具備する。この構成により、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができる。
ところで、様々な能力(スペック、電池残量、許容サービス)を持つ無線端末と基地局との間で通信が行われる無線通信システムがある。このような無線通信システムに上記従来の無線通信装置を適用する場合には、BER特性を維持できない可能性がある。すなわち、上記従来の無線通信装置が効果を発揮するためには、選択区間が1OFDMシンボル長以上である条件を満たさなければならないが、上記無線通信システムではその条件を満たすことができない可能性がある。この結果、BER特性が低下することにより、伝送効率も低下する問題がある。 By the way, there is a wireless communication system in which communication is performed between a wireless terminal having various capabilities (spec, battery remaining amount, allowable service) and a base station. When the conventional wireless communication apparatus is applied to such a wireless communication system, there is a possibility that the BER characteristic cannot be maintained. That is, in order for the above-described conventional wireless communication apparatus to be effective, the condition that the selected section is 1 OFDM symbol length or longer must be satisfied, but the wireless communication system may not be able to satisfy the condition. . As a result, there is a problem that the transmission efficiency is also lowered due to the lowered BER characteristics.
本発明の目的は、様々な通信能力の状態にある複数の無線通信装置の間で通信が行われる無線通信システムにおいても、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができるOFDM送信装置及びOFDM受信装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an OFDM transmission capable of improving transmission efficiency while maintaining good BER characteristics even in a wireless communication system in which communication is performed between a plurality of wireless communication devices in various communication capabilities. An apparatus and an OFDM receiver are provided.
本発明のOFDM受信装置は、受信OFDM信号がフーリエ変換区間でフーリエ変換されることにより周波数領域の信号に変換された後に周波数領域等化処理され、更に逆フーリエ変換されることにより得られる時間領域信号の一部を復調対象の選択区間として抽出するOFDM受信装置であって、受信OFDM信号のシンボル長と選択区間とのバランスを判定するバランス判定手段と、前記選択区間が前記シンボル長より短い場合、フーリエ変換区間、前記受信OFDM信号の最大遅延時間及び前記周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含む、送信側へのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、を具備する構成を採る。 The OFDM receiving apparatus of the present invention is a time domain obtained by performing frequency domain equalization processing after the received OFDM signal is Fourier transformed in the Fourier transform section to be converted to a frequency domain signal, and further inverse Fourier transformed. An OFDM receiver for extracting a part of a signal as a selection section to be demodulated, wherein the balance determination means for determining the balance between the symbol length of the received OFDM signal and the selection section, and the selection section is shorter than the symbol length And a feedback information generating means for generating feedback information to the transmitting side including a Fourier transform section, a maximum delay time of the received OFDM signal, and a spread of an impulse response in the frequency domain equalization process.
本発明のOFDM送信装置は、受信OFDM信号がフーリエ変換区間でフーリエ変換されることにより周波数領域の信号に変換された後に周波数領域等化処理され、更に逆フーリエ変換されることにより得られる時間領域信号の一部を復調対象の選択区間として抽出するOFDM受信装置に向けてOFDM信号を送信するOFDM送信装置であって、フーリエ変換区間、受信OFDM信号の最大遅延時間及び周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含むフィードバック情報を取得する取得手段と、前記フィードバック情報を用いて、前記OFDM信号のシンボル長が前記選択区間の長さ以下になるように、変調データがマッピングされるサブキャリア数を調整する調整手段と、を具備する構成を採る。 The OFDM transmission apparatus of the present invention is a time domain obtained by performing frequency domain equalization after the received OFDM signal is Fourier transformed in the Fourier transform section to be converted to a frequency domain signal, and further inverse Fourier transformed. An OFDM transmitter that transmits an OFDM signal toward an OFDM receiver that extracts a part of the signal as a selection section to be demodulated, and includes an impulse in a Fourier transform section, a maximum delay time of the received OFDM signal, and a frequency domain equalization process An acquisition means for acquiring feedback information including a response spread; and using the feedback information, the number of subcarriers to which modulation data is mapped so that a symbol length of the OFDM signal is equal to or less than a length of the selection interval. And an adjusting means for adjusting.
本発明によれば、様々な通信能力の状態にある複数の無線通信装置の間で通信が行われる無線通信システムにおいても、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができるOFDM送信装置及びOFDM受信装置を提供することができる。 According to the present invention, OFDM transmission capable of improving transmission efficiency while maintaining good BER characteristics even in a wireless communication system in which communication is performed between a plurality of wireless communication devices in various communication capabilities. An apparatus and an OFDM receiver can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted because it is redundant.
(実施の形態1)
まず、本実施の形態に係るFDEの基本動作の原理について説明する。(Embodiment 1)
First, the principle of the basic operation of the FDE according to this embodiment will be described.
上記特許文献1にも記載されているようにこのFDEにおいては、各シンボルブロックのブロック長がNcシンボルである場合、Nc個の等化重みw(k)(k=0〜Nc−1)を用いる。つまり、FDEは、伝達関数をw(k)(k=0〜Nc−1)とする線形フィルタ処理と等価である。FDEのインパルス応答は、ほぼ時刻t=0を中心として狭い範囲に集中する。
As described in
また本実施の形態のFDEでは、GIを必要としない。このため、互いに異なる遅延がある複数のパスが伝搬路に存在する場合、各シンボルブロックの先頭部分に、一つ前のシンボルブロックの後尾部分からのISIが生じる。例えば、L個のパス間での遅延時間差の最大値(遅延波の最大遅延量)をΔシンボルとすると、ISI区間はシンボルブロックの先頭からΔシンボル区間となる。このように、シンボルブロックの先頭にΔシンボル区間のISIが発生すると、FFTにおいて正しい周波数成分が得られなくなるため、FDE後の信号系列に歪みが生じる。そして、このISIによる歪みは、インパルス応答の広がりの分だけ時間的に広がる。換言すれば、このISIによる歪みは、ISI区間から時間的に離れた位置では無視できるほど小さい。 Further, the FDE according to the present embodiment does not require a GI. For this reason, when a plurality of paths having different delays are present in the propagation path, ISI from the tail part of the previous symbol block occurs at the head part of each symbol block. For example, if the maximum value of the delay time difference between the L paths (the maximum delay amount of the delayed wave) is Δ symbols, the ISI interval is the Δ symbol interval from the beginning of the symbol block. As described above, when the ISI in the Δ symbol section is generated at the head of the symbol block, a correct frequency component cannot be obtained in the FFT, so that the signal sequence after FDE is distorted. The distortion due to the ISI spreads in time by the extent of the impulse response. In other words, the distortion due to the ISI is so small that it can be ignored at a position distant in time from the ISI interval.
よって、例えば、インパルス応答の広がりを±Mシンボルとすると、ISIによる歪みは図2に示すようになり、FDE後の各シンボルブロックにおいて、t=Δ+M〜Nc−M−1シンボル区間の歪みは無視できるほど小さくなる。よって、図3に示すように、FDE後の各シンボルブロックにおいて、t=Δ+M〜Nc−M−1シンボル区間の信号だけを選択すれば、各シンボルブロックにGIを付加しなくても、歪みのない等化後の信号を得ることができる。また、連続した等化後の信号を得るために、FFT区間の開始点を、順次Nc−2M−Δシンボルずつシフトする。このように、複数のFFT区間を互いにオーバーラップ(重複)させて設定するとともに、各FFT区間より短い選択区間を設定することで、GIを有しない信号に対するFDEにおいて、歪みのない連続した信号を得ることができる。このようにしてGIを必要としないFDEが可能となる。この結果、送信側でのGIの付加が不要となるので、伝送効率を高めることができる。 Thus, for example, assuming that the spread of the impulse response is ± M symbols, the distortion due to ISI is as shown in FIG. 2, and the distortion in the t = Δ + M to Nc−M−1 symbol section is ignored in each symbol block after FDE. It becomes small as much as possible. Therefore, as shown in FIG. 3, if only the signal in the t = Δ + M to Nc−M−1 symbol section is selected in each symbol block after FDE, distortion can be reduced without adding GI to each symbol block. A signal after no equalization can be obtained. In addition, in order to obtain a continuous equalized signal, the starting point of the FFT interval is sequentially shifted by Nc-2M-Δ symbols. In this way, by setting a plurality of FFT sections so as to overlap each other and setting a selection section shorter than each FFT section, a continuous signal without distortion can be obtained in FDE for a signal having no GI. Obtainable. In this way, FDE that does not require GI becomes possible. As a result, it is not necessary to add a GI on the transmission side, so that transmission efficiency can be improved.
次に本実施の形態に係る無線通信システムにおける無線端末装置の要部構成について説明する。 Next, a configuration of main parts of the wireless terminal device in the wireless communication system according to the present embodiment will be described.
図4に示すように実施の形態1の無線端末装置100は、受信無線処理部110と、設定部120と、ISI除去処理部130と、マルチキャリア復調部140と、復調部150と、設定情報取得部160と、設定状態バランス判定部170と、フィードバック情報生成部180と、送信無線処理部190とを有する。
As shown in FIG. 4,
受信無線処理部110は、通信相手から送信されたマルチキャリア信号を、アンテナを介して受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理(ダウンコンバート、A/D変換等)を施す。ここでのマルチキャリア信号は、GIを有しないOFDM信号である。無線処理後の信号(受信系列信号)は、設定部120及びISI除去処理部130に出力される。
Reception
設定部120は、無線処理後の信号を用いて同期処理を行うことにより得られるタイミング情報(シンボルタイミング)をISI除去処理部130に出力する。更に、設定部120は、遅延プロファイルを用いて特定される遅延波の最大遅延量と、FDEのインパルス応答の広がりとに基づいて、ISI除去処理部130に対して、Nc=Ns+2M+ΔサンプルのFFT区間を設定するとともにNsシンボルの選択区間を設定する。また、設定部120は、図3に示すように、今回設定するFFT区間の開始点および選択区間の開始点を、前回設定したFFT区間の開始点および選択区間の開始点からNc−2M−Δシンボルだけシフトしたタイミングに設定する。ここでは、遅延波の最大遅延量をΔシンボル、FDEのインパルス応答の広がりを±Mシンボルとする。Nsは、通常通信相手が送信してくる送信信号のシンボル長に対応する。
The
ISI除去処理部130は、無線受信処理後の信号に対してISI除去処理を施し、ISI除去処理後の信号をマルチキャリア復調部140に出力する。
The ISI
ISI除去処理部130は、FFT部132と、FDE部134と、IFFT部136と、選択部138とを有する。
The ISI
FFT部132は、図3に示すように、設定部120によって設定されたFFT区間において、GIを有しない受信信号系列に対してNc=Ns+2M+ΔのサイズのFFTを行って複数の周波数成分を得る。FFT部132の受信FFT区間は、Ncである。
As shown in FIG. 3, the
FDE部134は、各周波数成分にMMSE等化重みを乗算して各周波数成分に対してFDEを行う。FDE後の各周波数成分は、IFFT部136に並列に出力される。なお、MMSE等化重みとしては、例えば、「武田他,“周波数選択性フェージングチャネルにおける空間・周波数領域処理を用いるDS-CDMAの伝送特性(The transmission performance with space and frequency-domain process for DS-CDMA)”,電子情報通信学会技術研究報告,RCS2003-33,pp.21-25,2003-05」に記載されているものを用いる。
The
IFFT部136は、FDE後の各周波数成分に対してIFFTを行ってFDE後の信号系列を得る。
選択部138は、Ncシンボルの信号系列のうちの一部の信号系列、すなわち、設定部120によって設定された選択区間にある信号系列を選択してマルチキャリア復調部140に出力する。
The
マルチキャリア復調部140は、図5に示すようにFFT部142と、サブキャリアデマッピング部144と、P/S変換部146とを有する。FFT部142は、選択部138からの信号系列を時間方向から周波数方向の信号に変換する。サブキャリアデマッピング部144は、FFT部142にて得られた周波数方向の信号のデマッピングを行う。前記デマッピングは、後述するサブキャリアマッピング部254に対応したマッピングパターンで行う。なお、マッピングを行わない場合もありうる。パラレル信号をP/S変換部146に出力する。P/S変換部146は、サブキャリアデマッピング部144からのパラレル信号をシリアル信号に変換し、得られた信号系列を復調部150に出力する。
As shown in FIG. 5,
復調部150は、マルチキャリア復調部140からの信号系列に対して復調処理を施して受信データを得る。
設定情報取得部160は、設定部120がISI除去処理部130に設定した受信FFT区間及び選択区間と最大遅延時間及びインパルス応答の広がりとを設定部120から取得すると共に、受信信号の報知チャネルに含まれる、送信側の1OFDMシンボル長Nsを取得する。
The setting
設定状態バランス判定部170は、設定情報取得部160にて取得されたFFT区間、最大遅延時間及び1OFDMシンボル長Nsを入力する。設定状態バランス判定部170は、1OFDMシンボル長Nsと、選択区間(Nc−2M−Δ)とを比較することにより、送信側と受信側である無線端末装置100との設定状態のバランスを判断する。1OFDMシンボル長Ns>選択区間(Nc−2M−Δ)である場合、設定状態バランス判定部170は、設定状態のバランスがとれていないと判断し、送信側の設定変更に利用されるフィードバック情報の生成命令信号をフィードバック情報生成部180に出力する。
The setting state
フィードバック情報生成部180は、設定状態バランス判定部170から生成命令信号を受け取ると、受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを含むフィードバック情報を生成する。
When receiving the generation command signal from the setting state
送信無線処理部190は、フィードバック情報生成部180にて生成されたフィードバック情報を、無線送信処理を施した後にアンテナを介して送信する。
The transmission
図6に示すように実施の形態1の基地局装置200は、受信無線処理部210と、設定部220と、送信信号生成部230と、変調部240と、マルチキャリア変調部250と、送信無線処理部260とを有する。
As shown in FIG. 6,
受信無線処理部210は、通信相手である無線端末装置100から送信された信号を、アンテナを介して受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理(ダウンコンバート、A/D変換等)を施す。無線処理後の信号は、設定部220に出力される。
The reception
設定部220は、受信無線処理部210からの無線処理後の信号に、無線端末装置100のフィードバック情報生成部180にて生成されたフィードバック情報が含まれる場合には、設定状態にアンバランスがあると認識し、そのアンバランスを解消するためにシンボルデータサイズを変更する。具体的には、設定部220は、フィードバック情報に含まれる受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを受け取り、1OFDMシンボル長Ns≦選択区間(Nc−2M−Δ)の条件を満たすように、1OFDMシンボル長Nsを変更する。更に設定部220は、変更後のNsを用いてサンプリングレートNs/Ncを算出する。そして、設定部220は、変更後のNsをマルチキャリア変調部250に設定すると共に、算出されたサンプリングレートを送信信号生成部230に設定する。こうして設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置100で起こるBERの低下を防止することができる。
The
送信信号生成部230では、設定部220にて設定されたサンプリングレートに従ったサンプリングが行われることにより、送信データが生成される。
The transmission
変調部240は、送信信号生成部230にて生成された送信データに対して変調を行い、変調後の信号をマルチキャリア変調部250に出力する。
マルチキャリア変調部250は、設定部220により設定されたシンボルデータサイズに従って、変調後の信号をマッピングするサブキャリア数を調整する。そして、マルチキャリア変調部250は、調整されたサブキャリア数のサブキャリアに変調信号をマッピングした後、周波数方向から時間方向に変換することによりマルチキャリア信号(ここでは、OFDM信号)を形成する。このマルチキャリア信号は、送信無線処理部260に出力される。
具体的には、マルチキャリア変調部250は、図7に示すようにS/P変換部252と、サブキャリアマッピング部254と、IFFT部256とを有する。
Specifically, the
S/P変換部252は、設定部220にて設定されたシンボルデータサイズに従って、1つのシリアルデータ系列から形成するパラレルデータ系列の数(以下、「分割数」と呼ぶことがある)を調整する。S/P変換部252は、変調後の送信データ系列を調整後の分割数に応じたパラレル系列に変換する。
The S /
サブキャリアマッピング部254は、S/P変換部252にて形成された各パラレル系列をそれぞれ対応するサブキャリアにマッピングすることにより、パラレル信号を形成する。
The
IFFT部256は、サブキャリアマッピング部254からのパラレル信号を周波数方向から時間方向に変換することにより、マルチキャリア信号(ここでは、OFDM信号)を形成する。
The
送信無線処理部260は、IFFT部256で形成されたマルチキャリア信号を、無線送信処理を施した後にアンテナを介して送信する。
Transmission
次に上記構成を有する無線端末装置100及び基地局装置200からなる無線通信システムにおける動作について説明する。
Next, an operation in a wireless communication system including the
基地局装置200から無線端末装置100に向けて下りデータ伝送を行う場合、無線端末装置100では設定部120が、遅延プロファイルを用いて特定される遅延波の最大遅延量と、FDEのインパルス応答の広がりとに基づいて、ISI除去処理部130に対して、Nc=Ns+2M+ΔサンプルのFFT区間を設定すると共にNsシンボルの選択区間を設定する。そして、FFT部132及び選択部138がこれらの設定値に基づいて所定の処理をそれぞれ行うことにより、無線端末装置100は受信データを得ることができる。
When downlink data transmission is performed from the
ここで、無線端末装置100が精度良く復調して受信データを得るためには、選択部138にて選択される選択区間は、送信側にて形成される送信信号の1シンボル長以上である必要がある。即ち、Ns≦(Nc−2M−Δ)の条件を満たす必要がある。
Here, in order for
しかしながら、無線通信システムの特徴、無線端末装置100及び基地局装置200の設定状態によっては、受信側の無線端末装置100だけでは上記条件を満たす状態にできない場合が考えられる。無線通信システムによっては、様々な通信能力(スペック、電池残量、許容サービス)の状態にある、無線端末装置100及び基地局装置200が混在する場合が考えられる。
However, depending on the characteristics of the wireless communication system and the setting states of the
第1の例としては、5MHz、10MHz、20MHzの受信限度を持つ無線端末装置100が混在する一方、基地局装置200は、20MHzの送信帯域を送信する能力を有しており、各無線端末装置100に帯域を割り当てるような無線通信システムが考えられる。この場合、基地局装置200が20MHzの送信に対応するシンボル長で信号を伝送しても、5MHz、10MHzの受信能力しか持たない無線端末装置100はその伝送信号を受信することができない。即ち、この場合には、Ns>(Nc−2M−Δ)の関係が成り立ち、送信側と受信側との間で設定状態のアンバランスが生じていることになる。
As a first example, while the
また、第2の例としては、電池残量などに応じて無線端末装置100が受信帯域幅を変更するような場合である。即ち、通信能力としては送信側と受信側とでバランスがとれている場合でも、受信側の無線端末装置100に設定されている許容通信能力にアンバランスが生じることが考えられる。
As a second example, the
即ち、図8に示すようにNs≦(Nc−2M−Δ)を満たす場合には、受信側の無線端末装置100は、基地局装置200からの送信信号を精度良く受信することができる。しかしながら、上記例のような場合には、図9に示すようにNs>(Nc−2M−Δ)になってしまう。この場合、無線端末装置100が受信FFT区間及び選択区間を拡げることも考えられるが、そもそも受信FFT区間及び選択区間が無線端末装置100に許容されている限度である場合にはそれも許されない。
That is, as shown in FIG. 8, when Ns ≦ (Nc−2M−Δ) is satisfied, the
そこで本実施の形態では、送信側と受信側との設定状態がアンバランスである場合には、送信側へのフィードバック情報が送信される。具体的には、設定情報取得部160により集められた受信FFT区間、選択区間、最大遅延時間を用いて、設定状態バランス判定部170が設定状態のバランスを判定する。この判定結果、アンバランス状態である場合、フィードバック情報生成部180が受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを含むフィードバック情報を生成し、生成されたフィードバック情報を送信側に送信する。
Therefore, in the present embodiment, when the setting state between the transmission side and the reception side is unbalanced, feedback information to the transmission side is transmitted. Specifically, the setting state
送信側の基地局装置200においては、設定部220がアンバランスを解消するためにシンボルデータサイズを変更する。具体的には、設定部220は、フィードバック情報に含まれる受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを受け取り、1OFDMシンボル長Ns≦選択区間(Nc−2M−Δ)の条件を満たすように、1OFDMシンボル長Nsを変更する。更に設定部220は、変更後のNsを用いてサンプリングレートNs/Ncを算出する。そして、設定部220は、変更後のNsをマルチキャリア変調部250に設定すると共に、算出されたサンプリングレートを送信信号生成部230に設定する。
In
こうすることにより、図10に示すように1OFDMシンボル長Ns≦選択区間(Nc−2M−Δ)を満たすようになるので、送信側と受信側との設定状態がバランスのとれた状態になる。こうして設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置100で起こるBERの低下を防止することができる。
By doing so, as shown in FIG. 10, 1 OFDM symbol length Ns ≦ selected section (Nc−2M−Δ) is satisfied, so that the setting state on the transmitting side and the receiving side is balanced. In this way, it is possible to prevent a decrease in BER that occurs in the receiving-side
このように本実施の形態によれば、受信OFDM信号が受信フーリエ変換区間でフーリエ変換されることにより周波数領域の信号に変換された後に周波数領域等化処理され、更に逆フーリエ変換されることにより得られる時間領域信号の一部を復調対象の選択区間として抽出するOFDM受信装置としての無線端末装置100に、受信OFDM信号のシンボル長と選択区間とのバランスを判定する設定状態バランス判定部170と、前記選択区間が前記シンボル長より短い場合、受信フーリエ変換区間、前記受信OFDM信号の最大遅延時間及び前記周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含む、送信側へのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部180と、を設けた。
As described above, according to the present embodiment, the received OFDM signal is subjected to Fourier transform in the receive Fourier transform section to be converted into a frequency domain signal, and then subjected to frequency domain equalization, and further subjected to inverse Fourier transform. A setting state
こうすることにより、受信側の無線端末装置100に設定されている受信FFT区間及び選択区間が無線端末装置100に許容されている限度である場合でも、受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを含むフィードバック情報が送信側に送信され、このフィードバック情報を用いて送信側がシンボル長を調整することができるので、設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置100で起こるBERの低下を防止することができる。
By doing so, even if the reception FFT interval and the selection interval set in the
また本実施の形態によれば、受信OFDM信号が受信FFT区間でフーリエ変換されることにより周波数領域の信号に変換された後に周波数領域等化処理され、更に逆フーリエ変換されることにより得られる時間領域信号の一部を復調対象の選択区間として抽出するOFDM受信装置に向けてOFDM信号を送信するOFDM送信装置としての基地局装置200に、受信FFT区間、受信OFDM信号の最大遅延時間及び周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含むフィードバック情報を取得する取得手段としての受信無線処理部210と、前記フィードバック情報を用いて、前記OFDM信号のシンボル長が前記選択区間の長さ以下になるように、変調データがマッピングされるサブキャリア数を調整する調整手段としての設定部220と、を設けた。
Further, according to the present embodiment, the time obtained by performing frequency domain equalization after the received OFDM signal is Fourier-transformed in the received FFT interval and then being converted into a frequency-domain signal, and further subjected to inverse Fourier transform. A
こうすることにより、受信側の無線端末装置100に設定されている受信FFT区間及び選択区間が無線端末装置100に許容されている限度である場合でも、受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを含むフィードバック情報が送信側に送信され、このフィードバック情報を用いて送信側がシンボル長を調整することができるので、設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置100で起こるBERの低下を防止することができる。
By doing so, even if the reception FFT interval and the selection interval set in the
更に基地局装置200は、送信データを変調する変調部240と、変調信号を直並列変換して複数のパラレルデータを形成するS/P変換部252と、前記複数のパラレルデータを逆フーリエ変換することによりOFDM信号を形成するIFFT部256と、を具備し、設定部220は、S/P変換部252にて形成される前記パラレルデータの数及び送信信号生成部230での送信データのサンプリングレートを変更することにより、サブキャリア数を調整する。
Furthermore, the
(実施の形態2)
実施の形態2では、通信方式としてSC−FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)が適用される場合について説明する。受信側の無線端末装置は、実施の形態1の無線端末装置100と基本的に同じであるが、マルチキャリア復調部140で使用するP/S変換部146のみIFFT部と置き換わることになる。すなわち、FFT部142で信号系列を時間方向から周波数方向へ変換し、サブキャリアデマッピング部144でデマッピングを行い、IFFT部で周波数方向から時間方向へ変換し、得られた信号系列を復調部150に出力する。なお、前記デマッピングは、後述のサブキャリアマッピング部354に対応したマッピングパターンで行う。なお、マッピングを行わない場合もありうる。(Embodiment 2)
In
図11に示すように実施の形態2の基地局装置300は、マルチキャリア変調部350を有する。
As shown in FIG. 11,
マルチキャリア変調部350は、設定部220により設定されたシンボルデータサイズに従って、変調後の信号をマッピングするサブキャリア数を調整する。そして、マルチキャリア変調部350は、調整されたサブキャリア数のサブキャリアに変調信号をマッピングした後、周波数方向から時間方向に変換することによりマルチキャリア信号(ここでは、OFDM信号)を形成する。このマルチキャリア信号は、送信無線処理部260に出力される。
具体的には、マルチキャリア変調部350は、図11に示すようにFFT部352と、サブキャリアマッピング部354と、IFFT部356とを有する。
Specifically, the
FFT部352は、変調部240によって変調されたデータに対して、FFT処理を施す。この処理によって、データは時間領域の信号から周波数領域の信号に変換される。FFT部352は、設定部220にて設定されたシンボルデータサイズに従って、1シンボルから形成される成分の数(以下、「分割数」と呼ぶことがある)を調整する。周波数領域に変換されたデータは、K個(分割数に対応)の周波数にそれぞれ対応するK個の成分から構成される。
The
サブキャリアマッピング部354では、FFT部352で形成されたデータの各成分が、対応するサブキャリアに割り当てられた信号としてそのまま出力される。
In
IFFT部356は、サブキャリアマッピング部354から出力された信号に対してIFFT処理を施す。この処理によって、データは、周波数領域の信号から時間領域の信号に逆変換される。
このように本実施の形態によれば、OFDM送信装置としての基地局装置300に、送信データを変調する変調部240と、変調信号をフーリエ変換して複数の周波数成分を形成するFFT部352と、前記複数の周波数成分をそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部354と、前記マッピングされた複数の周波数成分を逆フーリエ変換することによりOFDM信号を形成するIFFT部356と、を設け、設定部220は、FFT部352にて形成される前記周波数成分の数及び送信信号生成部230での送信データのサンプリングレートを変更することにより、サブキャリア数を調整する。
As described above, according to the present embodiment, the
(他の実施の形態)
なお、実施の形態1及び実施の形態2における、時間領域の信号から周波数領域の信号への変換には、FFTの他に、DFT、離散フーリエ変換等、他の周波数変換方式を用いてもよい。また、周波数領域の信号から時間領域の信号への変換には、IFFTの他に、IDFT、離散逆フーリエ変換等、他の時間変換方式を用いてもよい。また、FFT区間は、FFT窓と表されることがある。また、循環畳み込みをDFTすると単なる積になる、いわゆる畳み込み定理を用いて、時間領域信号の畳み込み演算を周波数領域信号の積に置き換える、あるいは、時間領域信号の積を周波数領域信号の畳み込みに置き換えてもよい。これにより、上記の信号変換処理の代替を考慮した構成としてもよい。(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the frequency domain signal may be converted from the time domain signal to the frequency domain signal by using other frequency transform methods such as DFT and discrete Fourier transform in addition to FFT. . In addition to IFFT, other time conversion methods such as IDFT and discrete inverse Fourier transform may be used for conversion from frequency domain signals to time domain signals. In addition, the FFT interval may be represented as an FFT window. In addition, DFT of a circular convolution results in a simple product, the so-called convolution theorem is used to replace a time domain signal convolution operation with a frequency domain signal product, or a time domain signal product with a frequency domain signal convolution. Also good. Thereby, it is good also as a structure which considered the alternative of said signal conversion process.
また、本発明はMMSE−FDEに限らず、ZF−FDE等、他のFDEに対しても同様に適用することができる。また、本発明はFDEを用いる他のディジタル伝送方式(例えば、MC−CDMA、DS−CDMA、IFDMA、Wavelet−OFDM、等)に同様に適用することができる。 Further, the present invention is not limited to MMSE-FDE but can be similarly applied to other FDEs such as ZF-FDE. The present invention can be similarly applied to other digital transmission schemes using FDE (for example, MC-CDMA, DS-CDMA, IFDMA, Wavelet-OFDM, etc.).
また実施の形態1及び実施の形態2では、ハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、ソフトウェアで実現することも可能である。 In the first embodiment and the second embodiment, the case where it is configured by hardware has been described as an example, but it may be realized by software.
また実施の形態1及び実施の形態2に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現されることが可能である。これは1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGAや、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。 Each functional block used in the first embodiment and the second embodiment can be realized as an LSI that is typically an integrated circuit. This may be made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of it. The name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used. Further, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. Biotechnology can be applied.
また実施の形態1及び実施の形態2において、予め設定した範囲をもつ選択区間で分類したテーブルあるいはコードブック等を送受信側で所持し、該当範囲番号のみをフィードバックする、いわゆるプレコーディングを行うことで、フィードバック情報量を削減することも可能である。 Also, in the first and second embodiments, by carrying out so-called precoding in which a transmitting / receiving side possesses a table or a code book or the like classified by a selection section having a preset range and feeds back only the corresponding range number. It is also possible to reduce the amount of feedback information.
本発明のOFDM送信装置及びOFDM受信装置は、様々な通信能力の状態にある複数の無線通信装置の間で通信が行われる無線通信システムにおいても、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができるものとして有用である。 The OFDM transmission apparatus and OFDM reception apparatus of the present invention maintain transmission efficiency while maintaining good BER characteristics even in a wireless communication system in which communication is performed between a plurality of wireless communication apparatuses having various communication capabilities. It is useful as something that can be enhanced.
本発明は、OFDM送信装置及びOFDM受信装置に関する。 The present invention relates to an OFDM transmitter and an OFDM receiver.
近年、高速パケット伝送に適した無線伝送方式が検討されている。この高速パケット伝送のためには、使用周波数帯域の広帯域化が必要である。広帯域伝送を移動通信で行うと、通信チャネルは遅延時間が互いに異なる複数のパスからなる周波数選択性チャネルになることが知られている。よって、移動通信における広帯域伝送では、図1に示すように、先行するシンボルが後続のシンボルに対して干渉する符号間干渉(ISI:Inter Symbol Interference)が発生する。この符号間干渉が発生すると、ビット誤り率(BER:Bit Error Rate)特性が劣化する。また、周波数選択性チャネルは、周波数帯域内でチャネル伝達関数が変動するチャネルであるため、このようなチャネルを伝搬して受信された信号のスペクトルは歪んでしまう。 In recent years, wireless transmission schemes suitable for high-speed packet transmission have been studied. For this high-speed packet transmission, it is necessary to widen the use frequency band. It is known that when broadband transmission is performed by mobile communication, the communication channel becomes a frequency selective channel composed of a plurality of paths having different delay times. Therefore, in wideband transmission in mobile communication, as shown in FIG. 1, intersymbol interference (ISI: Inter Symbol Interference) in which the preceding symbol interferes with the subsequent symbol occurs. When this intersymbol interference occurs, the bit error rate (BER) characteristics deteriorate. Further, since the frequency selective channel is a channel whose channel transfer function varies within the frequency band, the spectrum of the signal received through such a channel is distorted.
ISIの影響を除去することによりBERを改善するための技術として、周波数領域等化(FDE:Frequency Domain Equalization)がある(例えば、非特許文献1参照)。FDEでは、受信信号ブロックを高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)により直交周波数成分に分解し、各周波数成分に対しチャネル伝達関数の逆数に近似した等化重みを乗算した後、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)によって時間領域信号に変換する。このFDEにより、受信信号のスペクトルの歪みを補償することができるため、結果として、ISIが低減されBER特性が改善される。また、等化重みとしては、等化後の周波数成分と送信信号成分との平均二乗誤差を最小とする最小平均二乗誤差(MMSE:Minimum Mean Square Error)重みが、最も優れたBER特性を与える。 As a technique for improving the BER by removing the influence of ISI, there is frequency domain equalization (FDE) (for example, see Non-Patent Document 1). In FDE, a received signal block is decomposed into orthogonal frequency components by Fast Fourier Transform (FFT), and each frequency component is multiplied by an equalization weight approximated to the inverse of the channel transfer function, and then inverse Fast Fourier Transform is performed. (IFFT: Inverse Fast Fourier Transform) to convert to a time domain signal. This FDE can compensate for the distortion of the spectrum of the received signal. As a result, ISI is reduced and BER characteristics are improved. As the equalization weight, a minimum mean square error (MMSE) weight that minimizes the mean square error between the equalized frequency component and transmission signal component gives the best BER characteristics.
しかしながら、上記非特許文献1記載の技術では、受信信号がFFTブロック長の繰り返し信号として扱える必要がある。ここで、ブロック長を1周期とした基本波形に対して、任意のn周期で表せる様々な波形を組み合わせることで表現できる信号を繰り返し信号と称している。このため、送信側ではシンボルブロックの後尾部分と同じ信号を、シンボルブロックの先頭に付加するガードインターバル(GI:Guard Interval)を設ける。しかし、GIを設けると、GI長分だけデータ伝送レートが低下してしまう。
However, in the technique described in
そこで、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができる無線通信装置として、特許文献1に開示されているものがある。この無線通信装置は、GIを有しない受信信号に対してFFTを行って複数の周波数成分を得るFFT部14と、得られた周波数成分に対して周波数等化を行うFDE部15と、周波数領域等化後の周波数成分に対してIFFTを行って信号系列を得るIFFT部16と、得られた信号系列の一部を選択する選択部17と、FFT区間及び選択区間をそれぞれFFT部14及び選択部17に設定する設定部13と、選択した信号系列に対してFFTを行って複数の周波数成分を得るFFT部21と、得られた周波数成分をシリアル系列に変換するP/S部22と、シリアル系列に変換された周波数成分を復調する復調部18と、を具備する。この構成により、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができる。
ところで、様々な能力(スペック、電池残量、許容サービス)を持つ無線端末と基地局との間で通信が行われる無線通信システムがある。このような無線通信システムに上記従来の無線通信装置を適用する場合には、BER特性を維持できない可能性がある。すなわち、上記従来の無線通信装置が効果を発揮するためには、選択区間が1OFDMシンボル長以上である条件を満たさなければならないが、上記無線通信システムではその条件を満たすことができない可能性がある。この結果、BER特性が低下することにより、伝送効率も低下する問題がある。 By the way, there is a wireless communication system in which communication is performed between a wireless terminal having various capabilities (spec, battery remaining amount, allowable service) and a base station. When the conventional wireless communication apparatus is applied to such a wireless communication system, there is a possibility that the BER characteristic cannot be maintained. That is, in order for the above-described conventional wireless communication apparatus to be effective, the condition that the selected section is 1 OFDM symbol length or longer must be satisfied, but the wireless communication system may not be able to satisfy the condition. . As a result, there is a problem that the transmission efficiency is also lowered due to the lowered BER characteristics.
本発明の目的は、様々な通信能力の状態にある複数の無線通信装置の間で通信が行われる無線通信システムにおいても、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができるOFDM送信装置及びOFDM受信装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an OFDM transmission capable of improving transmission efficiency while maintaining good BER characteristics even in a wireless communication system in which communication is performed between a plurality of wireless communication devices in various communication capabilities. An apparatus and an OFDM receiver are provided.
本発明のOFDM受信装置は、受信OFDM信号がフーリエ変換区間でフーリエ変換されることにより周波数領域の信号に変換された後に周波数領域等化処理され、更に逆フーリエ変換されることにより得られる時間領域信号の一部を復調対象の選択区間として抽出するOFDM受信装置であって、受信OFDM信号のシンボル長と選択区間とのバランスを判定するバランス判定手段と、前記選択区間が前記シンボル長より短い場合、フーリエ変換区間、前記受信OFDM信号の最大遅延時間及び前記周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含む、送信側へのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、を具備する構成を採る。 The OFDM receiving apparatus of the present invention is a time domain obtained by performing frequency domain equalization processing after the received OFDM signal is Fourier transformed in the Fourier transform section to be converted to a frequency domain signal, and further inverse Fourier transformed. An OFDM receiver for extracting a part of a signal as a selection section to be demodulated, wherein the balance determination means for determining the balance between the symbol length of the received OFDM signal and the selection section, and the selection section is shorter than the symbol length And a feedback information generating means for generating feedback information to the transmitting side including a Fourier transform section, a maximum delay time of the received OFDM signal, and a spread of an impulse response in the frequency domain equalization process.
本発明のOFDM送信装置は、受信OFDM信号がフーリエ変換区間でフーリエ変換されることにより周波数領域の信号に変換された後に周波数領域等化処理され、更に逆フーリエ変換されることにより得られる時間領域信号の一部を復調対象の選択区間として抽出するOFDM受信装置に向けてOFDM信号を送信するOFDM送信装置であって、フーリエ変換区間、受信OFDM信号の最大遅延時間及び周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含むフィードバック情報を取得する取得手段と、前記フィードバック情報を用いて、前記OFDM信号のシンボル長が前記選択区間の長さ以下になるように、変調データがマッピングされるサブキャリア数を調整する調整手段と、を具備する構成を採る。 The OFDM transmission apparatus of the present invention is a time domain obtained by performing frequency domain equalization after the received OFDM signal is Fourier transformed in the Fourier transform section to be converted to a frequency domain signal, and further inverse Fourier transformed. An OFDM transmitter that transmits an OFDM signal toward an OFDM receiver that extracts a part of the signal as a selection section to be demodulated, and includes an impulse in a Fourier transform section, a maximum delay time of the received OFDM signal, and a frequency domain equalization process An acquisition means for acquiring feedback information including a response spread; and using the feedback information, the number of subcarriers to which modulation data is mapped so that a symbol length of the OFDM signal is equal to or less than a length of the selection interval And an adjusting means for adjusting.
本発明によれば、様々な通信能力の状態にある複数の無線通信装置の間で通信が行われる無線通信システムにおいても、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができるOFDM送信装置及びOFDM受信装置を提供することができる。 According to the present invention, OFDM transmission capable of improving transmission efficiency while maintaining good BER characteristics even in a wireless communication system in which communication is performed between a plurality of wireless communication devices in various communication capabilities. An apparatus and an OFDM receiver can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiments, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted because it is redundant.
(実施の形態1)
まず、本実施の形態に係るFDEの基本動作の原理について説明する。
(Embodiment 1)
First, the principle of the basic operation of the FDE according to this embodiment will be described.
上記特許文献1にも記載されているようにこのFDEにおいては、各シンボルブロックのブロック長がNcシンボルである場合、Nc個の等化重みw(k)(k=0〜Nc−1)を用いる。つまり、FDEは、伝達関数をw(k)(k=0〜Nc−1)とする線形フィルタ処理と等価である。FDEのインパルス応答は、ほぼ時刻t=0を中心として狭い範囲に集中する。
As described in
また本実施の形態のFDEでは、GIを必要としない。このため、互いに異なる遅延がある複数のパスが伝搬路に存在する場合、各シンボルブロックの先頭部分に、一つ前のシンボルブロックの後尾部分からのISIが生じる。例えば、L個のパス間での遅延時間差の最大値(遅延波の最大遅延量)をΔシンボルとすると、ISI区間はシンボルブロックの先頭からΔシンボル区間となる。このように、シンボルブロックの先頭にΔシンボル区間のISIが発生すると、FFTにおいて正しい周波数成分が得られなくなるため、FDE後の信号系列に歪みが生じる。そして、このISIによる歪みは、インパルス応答の広がりの分だけ時間的に広がる。換言すれば、このISIによる歪みは、ISI区間から時間的に離れた位置では無視できるほど小さい。 Further, the FDE according to the present embodiment does not require a GI. For this reason, when a plurality of paths having different delays are present in the propagation path, ISI from the tail part of the previous symbol block occurs at the head part of each symbol block. For example, if the maximum value of the delay time difference between the L paths (the maximum delay amount of the delayed wave) is Δ symbols, the ISI interval is the Δ symbol interval from the beginning of the symbol block. As described above, when the ISI in the Δ symbol section is generated at the head of the symbol block, a correct frequency component cannot be obtained in the FFT, so that the signal sequence after FDE is distorted. The distortion due to the ISI spreads in time by the extent of the impulse response. In other words, the distortion due to the ISI is so small that it can be ignored at a position distant in time from the ISI interval.
よって、例えば、インパルス応答の広がりを±Mシンボルとすると、ISIによる歪みは図2に示すようになり、FDE後の各シンボルブロックにおいて、t=Δ+M〜Nc−M−1シンボル区間の歪みは無視できるほど小さくなる。よって、図3に示すように、FDE後の各シンボルブロックにおいて、t=Δ+M〜Nc−M−1シンボル区間の信号だけを選択すれば、各シンボルブロックにGIを付加しなくても、歪みのない等化後の信号を得ることができる。また、連続した等化後の信号を得るために、FFT区間の開始点を、順次Nc−2M−Δシンボルずつシフトする。このように、複数のFFT区間を互いにオーバーラップ(重複)させて設定するとともに、各FFT区間より短い選択区間を設定することで、GIを有しない信号に対するFDEにおいて、歪みのない連続した信号を得ることができる。このようにしてGIを必要としないFDEが可能となる。この結果、送信側でのGIの付加が不要となるので、伝送効率を高めることができる。 Therefore, for example, if the spread of the impulse response is ± M symbols, the distortion due to ISI is as shown in FIG. 2, and the distortion in the t = Δ + M to Nc−M−1 symbol section is ignored in each symbol block after FDE. It becomes small as much as possible. Therefore, as shown in FIG. 3, if only the signal in the t = Δ + M to Nc−M−1 symbol section is selected in each symbol block after FDE, the distortion can be reduced without adding GI to each symbol block. A signal after no equalization can be obtained. In addition, in order to obtain a continuous equalized signal, the starting point of the FFT interval is sequentially shifted by Nc-2M-Δ symbols. In this way, a plurality of FFT sections are set to overlap each other, and a selection section shorter than each FFT section is set, so that a continuous signal without distortion can be obtained in FDE for a signal having no GI. Obtainable. In this way, FDE that does not require GI becomes possible. As a result, it is not necessary to add a GI on the transmission side, so that transmission efficiency can be improved.
次に本実施の形態に係る無線通信システムにおける無線端末装置の要部構成について説明する。 Next, a configuration of main parts of the wireless terminal device in the wireless communication system according to the present embodiment will be described.
図4に示すように実施の形態1の無線端末装置100は、受信無線処理部110と、設定部120と、ISI除去処理部130と、マルチキャリア復調部140と、復調部150と、設定情報取得部160と、設定状態バランス判定部170と、フィードバック情報生成部180と、送信無線処理部190とを有する。
As shown in FIG. 4,
受信無線処理部110は、通信相手から送信されたマルチキャリア信号を、アンテナを介して受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理(ダウンコンバート、A/D変換等)を施す。ここでのマルチキャリア信号は、GIを有しないOFDM信号である。無線処
理後の信号(受信系列信号)は、設定部120及びISI除去処理部130に出力される。
Reception
設定部120は、無線処理後の信号を用いて同期処理を行うことにより得られるタイミング情報(シンボルタイミング)をISI除去処理部130に出力する。更に、設定部120は、遅延プロファイルを用いて特定される遅延波の最大遅延量と、FDEのインパルス応答の広がりとに基づいて、ISI除去処理部130に対して、Nc=Ns+2M+ΔサンプルのFFT区間を設定するとともにNsシンボルの選択区間を設定する。また、設定部120は、図3に示すように、今回設定するFFT区間の開始点および選択区間の開始点を、前回設定したFFT区間の開始点および選択区間の開始点からNc−2M−Δシンボルだけシフトしたタイミングに設定する。ここでは、遅延波の最大遅延量をΔシンボル、FDEのインパルス応答の広がりを±Mシンボルとする。Nsは、通常通信相手が送信してくる送信信号のシンボル長に対応する。
The
ISI除去処理部130は、無線受信処理後の信号に対してISI除去処理を施し、ISI除去処理後の信号をマルチキャリア復調部140に出力する。
The ISI
ISI除去処理部130は、FFT部132と、FDE部134と、IFFT部136と、選択部138とを有する。
The ISI
FFT部132は、図3に示すように、設定部120によって設定されたFFT区間において、GIを有しない受信信号系列に対してNc=Ns+2M+ΔのサイズのFFTを行って複数の周波数成分を得る。FFT部132の受信FFT区間は、Ncである。
As shown in FIG. 3, the
FDE部134は、各周波数成分にMMSE等化重みを乗算して各周波数成分に対してFDEを行う。FDE後の各周波数成分は、IFFT部136に並列に出力される。なお、MMSE等化重みとしては、例えば、「武田他,“周波数選択性フェージングチャネルにおける空間・周波数領域処理を用いるDS-CDMAの伝送特性(The transmission performance with space and frequency-domain process for DS-CDMA)”,電子情報通信学会技術研究報告,RCS2003-33,pp.21-25,2003-05」に記載されているものを用いる。
The
IFFT部136は、FDE後の各周波数成分に対してIFFTを行ってFDE後の信号系列を得る。
選択部138は、Ncシンボルの信号系列のうちの一部の信号系列、すなわち、設定部120によって設定された選択区間にある信号系列を選択してマルチキャリア復調部140に出力する。
The
マルチキャリア復調部140は、図5に示すようにFFT部142と、サブキャリアデマッピング部144と、P/S変換部146とを有する。FFT部142は、選択部138からの信号系列を時間方向から周波数方向の信号に変換する。サブキャリアデマッピング部144は、FFT部142にて得られた周波数方向の信号のデマッピングを行う。前記デマッピングは、後述するサブキャリアマッピング部254に対応したマッピングパターンで行う。なお、マッピングを行わない場合もありうる。パラレル信号をP/S変換部146に出力する。P/S変換部146は、サブキャリアデマッピング部144からのパラレル信号をシリアル信号に変換し、得られた信号系列を復調部150に出力する。
As shown in FIG. 5,
復調部150は、マルチキャリア復調部140からの信号系列に対して復調処理を施して受信データを得る。
設定情報取得部160は、設定部120がISI除去処理部130に設定した受信FFT区間及び選択区間と最大遅延時間及びインパルス応答の広がりとを設定部120から取得すると共に、受信信号の報知チャネルに含まれる、送信側の1OFDMシンボル長Nsを取得する。
The setting
設定状態バランス判定部170は、設定情報取得部160にて取得されたFFT区間、最大遅延時間及び1OFDMシンボル長Nsを入力する。設定状態バランス判定部170は、1OFDMシンボル長Nsと、選択区間(Nc−2M−Δ)とを比較することにより、送信側と受信側である無線端末装置100との設定状態のバランスを判断する。1OFDMシンボル長Ns>選択区間(Nc−2M−Δ)である場合、設定状態バランス判定部170は、設定状態のバランスがとれていないと判断し、送信側の設定変更に利用されるフィードバック情報の生成命令信号をフィードバック情報生成部180に出力する。
The setting state
フィードバック情報生成部180は、設定状態バランス判定部170から生成命令信号を受け取ると、受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを含むフィードバック情報を生成する。
When receiving the generation command signal from the setting state
送信無線処理部190は、フィードバック情報生成部180にて生成されたフィードバック情報を、無線送信処理を施した後にアンテナを介して送信する。
The transmission
図6に示すように実施の形態1の基地局装置200は、受信無線処理部210と、設定部220と、送信信号生成部230と、変調部240と、マルチキャリア変調部250と、送信無線処理部260とを有する。
As shown in FIG. 6,
受信無線処理部210は、通信相手である無線端末装置100から送信された信号を、アンテナを介して受信し、受信信号に対して所定の無線受信処理(ダウンコンバート、A/D変換等)を施す。無線処理後の信号は、設定部220に出力される。
The reception
設定部220は、受信無線処理部210からの無線処理後の信号に、無線端末装置100のフィードバック情報生成部180にて生成されたフィードバック情報が含まれる場合には、設定状態にアンバランスがあると認識し、そのアンバランスを解消するためにシンボルデータサイズを変更する。具体的には、設定部220は、フィードバック情報に含まれる受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを受け取り、1OFDMシンボル長Ns≦選択区間(Nc−2M−Δ)の条件を満たすように、1OFDMシンボル長Nsを変更する。更に設定部220は、変更後のNsを用いてサンプリングレートNs/Ncを算出する。そして、設定部220は、変更後のNsをマルチキャリア変調部250に設定すると共に、算出されたサンプリングレートを送信信号生成部230に設定する。こうして設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置100で起こるBERの低下を防止することができる。
The
送信信号生成部230では、設定部220にて設定されたサンプリングレートに従ったサンプリングが行われることにより、送信データが生成される。
The transmission
変調部240は、送信信号生成部230にて生成された送信データに対して変調を行い、変調後の信号をマルチキャリア変調部250に出力する。
マルチキャリア変調部250は、設定部220により設定されたシンボルデータサイズに従って、変調後の信号をマッピングするサブキャリア数を調整する。そして、マルチキャリア変調部250は、調整されたサブキャリア数のサブキャリアに変調信号をマッピングした後、周波数方向から時間方向に変換することによりマルチキャリア信号(ここでは
、OFDM信号)を形成する。このマルチキャリア信号は、送信無線処理部260に出力される。
具体的には、マルチキャリア変調部250は、図7に示すようにS/P変換部252と、サブキャリアマッピング部254と、IFFT部256とを有する。
Specifically, the
S/P変換部252は、設定部220にて設定されたシンボルデータサイズに従って、1つのシリアルデータ系列から形成するパラレルデータ系列の数(以下、「分割数」と呼ぶことがある)を調整する。S/P変換部252は、変調後の送信データ系列を調整後の分割数に応じたパラレル系列に変換する。
The S /
サブキャリアマッピング部254は、S/P変換部252にて形成された各パラレル系列をそれぞれ対応するサブキャリアにマッピングすることにより、パラレル信号を形成する。
The
IFFT部256は、サブキャリアマッピング部254からのパラレル信号を周波数方向から時間方向に変換することにより、マルチキャリア信号(ここでは、OFDM信号)を形成する。
The
送信無線処理部260は、IFFT部256で形成されたマルチキャリア信号を、無線送信処理を施した後にアンテナを介して送信する。
Transmission
次に上記構成を有する無線端末装置100及び基地局装置200からなる無線通信システムにおける動作について説明する。
Next, an operation in a wireless communication system including the
基地局装置200から無線端末装置100に向けて下りデータ伝送を行う場合、無線端末装置100では設定部120が、遅延プロファイルを用いて特定される遅延波の最大遅延量と、FDEのインパルス応答の広がりとに基づいて、ISI除去処理部130に対して、Nc=Ns+2M+ΔサンプルのFFT区間を設定すると共にNsシンボルの選択区間を設定する。そして、FFT部132及び選択部138がこれらの設定値に基づいて所定の処理をそれぞれ行うことにより、無線端末装置100は受信データを得ることができる。
When downlink data transmission is performed from the
ここで、無線端末装置100が精度良く復調して受信データを得るためには、選択部138にて選択される選択区間は、送信側にて形成される送信信号の1シンボル長以上である必要がある。即ち、Ns≦(Nc−2M−Δ)の条件を満たす必要がある。
Here, in order for
しかしながら、無線通信システムの特徴、無線端末装置100及び基地局装置200の設定状態によっては、受信側の無線端末装置100だけでは上記条件を満たす状態にできない場合が考えられる。無線通信システムによっては、様々な通信能力(スペック、電池残量、許容サービス)の状態にある、無線端末装置100及び基地局装置200が混在する場合が考えられる。
However, depending on the characteristics of the wireless communication system and the setting states of the
第1の例としては、5MHz、10MHz、20MHzの受信限度を持つ無線端末装置100が混在する一方、基地局装置200は、20MHzの送信帯域を送信する能力を有しており、各無線端末装置100に帯域を割り当てるような無線通信システムが考えられる。この場合、基地局装置200が20MHzの送信に対応するシンボル長で信号を伝送しても、5MHz、10MHzの受信能力しか持たない無線端末装置100はその伝送信号を受信することができない。即ち、この場合には、Ns>(Nc−2M−Δ)の関係が成り立ち、送信側と受信側との間で設定状態のアンバランスが生じていることになる。
As a first example, while the
また、第2の例としては、電池残量などに応じて無線端末装置100が受信帯域幅を変更するような場合である。即ち、通信能力としては送信側と受信側とでバランスがとれている場合でも、受信側の無線端末装置100に設定されている許容通信能力にアンバランスが生じることが考えられる。
As a second example, the
即ち、図8に示すようにNs≦(Nc−2M−Δ)を満たす場合には、受信側の無線端末装置100は、基地局装置200からの送信信号を精度良く受信することができる。しかしながら、上記例のような場合には、図9に示すようにNs>(Nc−2M−Δ)になってしまう。この場合、無線端末装置100が受信FFT区間及び選択区間を拡げることも考えられるが、そもそも受信FFT区間及び選択区間が無線端末装置100に許容されている限度である場合にはそれも許されない。
That is, as shown in FIG. 8, when Ns ≦ (Nc−2M−Δ) is satisfied, the
そこで本実施の形態では、送信側と受信側との設定状態がアンバランスである場合には、送信側へのフィードバック情報が送信される。具体的には、設定情報取得部160により集められた受信FFT区間、選択区間、最大遅延時間を用いて、設定状態バランス判定部170が設定状態のバランスを判定する。この判定結果、アンバランス状態である場合、フィードバック情報生成部180が受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを含むフィードバック情報を生成し、生成されたフィードバック情報を送信側に送信する。
Therefore, in the present embodiment, when the setting state between the transmission side and the reception side is unbalanced, feedback information to the transmission side is transmitted. Specifically, the setting state
送信側の基地局装置200においては、設定部220がアンバランスを解消するためにシンボルデータサイズを変更する。具体的には、設定部220は、フィードバック情報に含まれる受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを受け取り、1OFDMシンボル長Ns≦選択区間(Nc−2M−Δ)の条件を満たすように、1OFDMシンボル長Nsを変更する。更に設定部220は、変更後のNsを用いてサンプリングレートNs/Ncを算出する。そして、設定部220は、変更後のNsをマルチキャリア変調部250に設定すると共に、算出されたサンプリングレートを送信信号生成部230に設定する。
In
こうすることにより、図10に示すように1OFDMシンボル長Ns≦選択区間(Nc−2M−Δ)を満たすようになるので、送信側と受信側との設定状態がバランスのとれた状態になる。こうして設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置100で起こるBERの低下を防止することができる。
By doing so, as shown in FIG. 10, 1 OFDM symbol length Ns ≦ selected section (Nc−2M−Δ) is satisfied, so that the setting state on the transmitting side and the receiving side is balanced. In this way, it is possible to prevent a decrease in BER that occurs in the receiving-side
このように本実施の形態によれば、受信OFDM信号が受信フーリエ変換区間でフーリエ変換されることにより周波数領域の信号に変換された後に周波数領域等化処理され、更に逆フーリエ変換されることにより得られる時間領域信号の一部を復調対象の選択区間として抽出するOFDM受信装置としての無線端末装置100に、受信OFDM信号のシンボル長と選択区間とのバランスを判定する設定状態バランス判定部170と、前記選択区間が前記シンボル長より短い場合、受信フーリエ変換区間、前記受信OFDM信号の最大遅延時間及び前記周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含む、送信側へのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成部180と、を設けた。
As described above, according to the present embodiment, the received OFDM signal is subjected to Fourier transform in the receive Fourier transform section to be converted into a frequency domain signal, and then subjected to frequency domain equalization, and further subjected to inverse Fourier transform. A setting state
こうすることにより、受信側の無線端末装置100に設定されている受信FFT区間及び選択区間が無線端末装置100に許容されている限度である場合でも、受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを含むフィードバック情報が送信側に送信され、このフィードバック情報を用いて送信側がシンボル長を調整することができるので、設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置100で起こるBERの低下を防止することができる。
By doing so, even if the reception FFT interval and the selection interval set in the
また本実施の形態によれば、受信OFDM信号が受信FFT区間でフーリエ変換されることにより周波数領域の信号に変換された後に周波数領域等化処理され、更に逆フーリエ変換されることにより得られる時間領域信号の一部を復調対象の選択区間として抽出するOFDM受信装置に向けてOFDM信号を送信するOFDM送信装置としての基地局装置200に、受信FFT区間、受信OFDM信号の最大遅延時間及び周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含むフィードバック情報を取得する取得手段としての受信無線処理部210と、前記フィードバック情報を用いて、前記OFDM信号のシンボル長が前記選択区間の長さ以下になるように、変調データがマッピングされるサブキャリア数を調整する調整手段としての設定部220と、を設けた。
Further, according to the present embodiment, the time obtained by performing frequency domain equalization after the received OFDM signal is Fourier-transformed in the received FFT interval and then being converted into a frequency-domain signal, and further subjected to inverse Fourier transform. A
こうすることにより、受信側の無線端末装置100に設定されている受信FFT区間及び選択区間が無線端末装置100に許容されている限度である場合でも、受信FFT区間Nc、最大遅延時間Δ及びインパルス応答の広がりMを含むフィードバック情報が送信側に送信され、このフィードバック情報を用いて送信側がシンボル長を調整することができるので、設定状態のアンバランスに起因して受信側の無線端末装置100で起こるBERの低下を防止することができる。
By doing so, even if the reception FFT interval and the selection interval set in the
更に基地局装置200は、送信データを変調する変調部240と、変調信号を直並列変換して複数のパラレルデータを形成するS/P変換部252と、前記複数のパラレルデータを逆フーリエ変換することによりOFDM信号を形成するIFFT部256と、を具備し、設定部220は、S/P変換部252にて形成される前記パラレルデータの数及び送信信号生成部230での送信データのサンプリングレートを変更することにより、サブキャリア数を調整する。
Furthermore, the
(実施の形態2)
実施の形態2では、通信方式としてSC−FDMA(Single-Carrier Frequency Division Multiple Access)が適用される場合について説明する。受信側の無線端末装置は、実施の形態1の無線端末装置100と基本的に同じであるが、マルチキャリア復調部140で使用するP/S変換部146のみIFFT部と置き換わることになる。すなわち、FFT部142で信号系列を時間方向から周波数方向へ変換し、サブキャリアデマッピング部144でデマッピングを行い、IFFT部で周波数方向から時間方向へ変換し、得られた信号系列を復調部150に出力する。なお、前記デマッピングは、後述のサブキャリアマッピング部354に対応したマッピングパターンで行う。なお、マッピングを行わない場合もありうる。
(Embodiment 2)
In
図11に示すように実施の形態2の基地局装置300は、マルチキャリア変調部350を有する。
As shown in FIG. 11,
マルチキャリア変調部350は、設定部220により設定されたシンボルデータサイズに従って、変調後の信号をマッピングするサブキャリア数を調整する。そして、マルチキャリア変調部350は、調整されたサブキャリア数のサブキャリアに変調信号をマッピングした後、周波数方向から時間方向に変換することによりマルチキャリア信号(ここでは、OFDM信号)を形成する。このマルチキャリア信号は、送信無線処理部260に出力される。
具体的には、マルチキャリア変調部350は、図11に示すようにFFT部352と、サブキャリアマッピング部354と、IFFT部356とを有する。
Specifically, the
FFT部352は、変調部240によって変調されたデータに対して、FFT処理を施
す。この処理によって、データは時間領域の信号から周波数領域の信号に変換される。FFT部352は、設定部220にて設定されたシンボルデータサイズに従って、1シンボルから形成される成分の数(以下、「分割数」と呼ぶことがある)を調整する。周波数領域に変換されたデータは、K個(分割数に対応)の周波数にそれぞれ対応するK個の成分から構成される。
The
サブキャリアマッピング部354では、FFT部352で形成されたデータの各成分が、対応するサブキャリアに割り当てられた信号としてそのまま出力される。
In
IFFT部356は、サブキャリアマッピング部354から出力された信号に対してIFFT処理を施す。この処理によって、データは、周波数領域の信号から時間領域の信号に逆変換される。
このように本実施の形態によれば、OFDM送信装置としての基地局装置300に、送信データを変調する変調部240と、変調信号をフーリエ変換して複数の周波数成分を形成するFFT部352と、前記複数の周波数成分をそれぞれ異なるサブキャリアにマッピングするサブキャリアマッピング部354と、前記マッピングされた複数の周波数成分を逆フーリエ変換することによりOFDM信号を形成するIFFT部356と、を設け、設定部220は、FFT部352にて形成される前記周波数成分の数及び送信信号生成部230での送信データのサンプリングレートを変更することにより、サブキャリア数を調整する。
As described above, according to the present embodiment, the
(他の実施の形態)
なお、実施の形態1及び実施の形態2における、時間領域の信号から周波数領域の信号への変換には、FFTの他に、DFT、離散フーリエ変換等、他の周波数変換方式を用いてもよい。また、周波数領域の信号から時間領域の信号への変換には、IFFTの他に、IDFT、離散逆フーリエ変換等、他の時間変換方式を用いてもよい。また、FFT区間は、FFT窓と表されることがある。また、循環畳み込みをDFTすると単なる積になる、いわゆる畳み込み定理を用いて、時間領域信号の畳み込み演算を周波数領域信号の積に置き換える、あるいは、時間領域信号の積を周波数領域信号の畳み込みに置き換えてもよい。これにより、上記の信号変換処理の代替を考慮した構成としてもよい。
(Other embodiments)
In the first and second embodiments, the frequency domain signal may be converted from the time domain signal to the frequency domain signal by using other frequency transform methods such as DFT and discrete Fourier transform in addition to FFT. . In addition to IFFT, other time conversion methods such as IDFT and discrete inverse Fourier transform may be used for conversion from frequency domain signals to time domain signals. In addition, the FFT interval may be represented as an FFT window. In addition, DFT of a circular convolution results in a simple product, the so-called convolution theorem is used to replace a time domain signal convolution operation with a frequency domain signal product, or a time domain signal product with a frequency domain signal convolution. Also good. Thereby, it is good also as a structure which considered the alternative of said signal conversion process.
また、本発明はMMSE−FDEに限らず、ZF−FDE等、他のFDEに対しても同様に適用することができる。また、本発明はFDEを用いる他のディジタル伝送方式(例えば、MC−CDMA、DS−CDMA、IFDMA、Wavelet−OFDM、等)に同様に適用することができる。 Further, the present invention is not limited to MMSE-FDE but can be similarly applied to other FDEs such as ZF-FDE. The present invention can be similarly applied to other digital transmission schemes using FDE (for example, MC-CDMA, DS-CDMA, IFDMA, Wavelet-OFDM, etc.).
また実施の形態1及び実施の形態2では、ハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、ソフトウェアで実現することも可能である。 In the first embodiment and the second embodiment, the case where it is configured by hardware has been described as an example, but it may be realized by software.
また実施の形態1及び実施の形態2に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現されることが可能である。これは1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGAや、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。 Each functional block used in the first embodiment and the second embodiment can be realized as an LSI that is typically an integrated circuit. This may be made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of it. The name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used. Further, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. Biotechnology can be applied.
また実施の形態1及び実施の形態2において、予め設定した範囲をもつ選択区間で分類したテーブルあるいはコードブック等を送受信側で所持し、該当範囲番号のみをフィードバックする、いわゆるプレコーディングを行うことで、フィードバック情報量を削減することも可能である。 Also, in the first and second embodiments, by carrying out so-called precoding in which a transmitting / receiving side possesses a table or a code book or the like classified by a selection section having a preset range and feeds back only the corresponding range number. It is also possible to reduce the amount of feedback information.
本発明のOFDM送信装置及びOFDM受信装置は、様々な通信能力の状態にある複数の無線通信装置の間で通信が行われる無線通信システムにおいても、良好なBER特性を維持しつつ、伝送効率を高めることができるものとして有用である。 The OFDM transmission apparatus and OFDM reception apparatus of the present invention maintain transmission efficiency while maintaining good BER characteristics even in a wireless communication system in which communication is performed between a plurality of wireless communication apparatuses having various communication capabilities. It is useful as something that can be enhanced.
Claims (4)
受信OFDM信号のシンボル長と選択区間とのバランスを判定するバランス判定手段と、
前記選択区間が前記シンボル長より短い場合、フーリエ変換区間、前記受信OFDM信号の最大遅延時間及び前記周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含む、送信側へのフィードバック情報を生成するフィードバック情報生成手段と、
を具備するOFDM受信装置。The received OFDM signal is transformed into a frequency domain signal by being Fourier transformed in the Fourier transform section, and then subjected to frequency domain equalization, and further a part of the time domain signal obtained by inverse Fourier transformation is demodulated. An OFDM receiver that extracts as a selected section,
Balance determination means for determining the balance between the symbol length of the received OFDM signal and the selected section;
When the selection interval is shorter than the symbol length, feedback information generation for generating feedback information to the transmission side including a Fourier transform interval, a maximum delay time of the received OFDM signal, and a spread of an impulse response in the frequency domain equalization process Means,
An OFDM receiver comprising:
フーリエ変換区間、受信OFDM信号の最大遅延時間及び周波数領域等化処理におけるインパルス応答の広がりを含むフィードバック情報を取得する取得手段と、
前記フィードバック情報を用いて、前記OFDM信号のシンボル長が前記選択区間の長さ以下になるように、変調データがマッピングされるサブキャリア数を調整する調整手段と、
を具備するOFDM送信装置。The received OFDM signal is transformed into a frequency domain signal by being Fourier transformed in the Fourier transform section, and then subjected to frequency domain equalization, and further a part of the time domain signal obtained by inverse Fourier transformation is demodulated. An OFDM transmitter that transmits an OFDM signal toward an OFDM receiver that is selected as a selection section,
An acquisition means for acquiring feedback information including a Fourier transform section, a maximum delay time of a received OFDM signal, and a spread of an impulse response in frequency domain equalization processing;
An adjustment unit that adjusts the number of subcarriers to which modulation data is mapped using the feedback information so that the symbol length of the OFDM signal is equal to or less than the length of the selection section;
An OFDM transmitter comprising:
前記調整手段は、前記直並列変換手段にて形成される前記パラレルデータの数及び前記送信データのサンプリングレートを変更することにより、前記サブキャリア数を調整する、
請求項2に記載のOFDM送信装置。The OFDM transmitter includes a modulation unit that modulates transmission data, a serial-parallel conversion unit that performs serial-parallel conversion on the modulation signal to form a plurality of parallel data, and an OFDM signal obtained by performing an inverse Fourier transform on the plurality of parallel data. And an inverse Fourier transform means for forming
The adjustment means adjusts the number of subcarriers by changing the number of parallel data formed by the serial-parallel conversion means and a sampling rate of the transmission data.
The OFDM transmitter according to claim 2.
前記調整手段は、前記フーリエ変換手段にて形成される前記周波数成分の数及び前記送信データのサンプリングレートを変更することにより、前記サブキャリア数を調整する、
請求項2に記載のOFDM送信装置。The OFDM transmitter includes: modulation means for modulating transmission data; Fourier transform means for Fourier transforming a modulated signal to form a plurality of frequency components; mapping means for mapping the plurality of frequency components to different subcarriers; An inverse Fourier transform means for forming an OFDM signal by performing an inverse Fourier transform on the mapped frequency components,
The adjusting means adjusts the number of subcarriers by changing the number of the frequency components formed by the Fourier transform means and the sampling rate of the transmission data.
The OFDM transmitter according to claim 2.
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