BRPI0616179A2

BRPI0616179A2 - dispositivo de transmissão de rádio, dispositivo de recepção de rádio, método de transmissão de rádio e método de recepção de rádio

Info

Publication number: BRPI0616179A2
Application number: BRPI0616179-0A
Authority: BR
Inventors: Atsushi Matsumoto; Daichi Imamura; Sadaki Futagi
Original assignee: Matsushita Electric Ind Co Ltd
Priority date: 2005-09-16
Filing date: 2006-09-15
Publication date: 2011-06-07
Also published as: JP4903150B2; US20090225647A1; JPWO2007032491A1; US7839763B2; EP1926239A1; CN101263676A; WO2007032491A1

Abstract

DISPOSITIVO DE TRANSMISSãO DE RáDIO, DISPOSITIVO DE RECEPçãO DE RáDIO, MéTODO DE TRANSMISSãO DE RáDIO E MéTODO DE RECEPçãO DE RáDIO.Trata-se de um dispositivo de transmissão de rádio para suavi- zar a distorção de forma de onda de um sinal recebido em uma transmissão de portadora simples, a despeito de um estado de desvanecimento. Neste dispositivo, uma unidade FFT (103) converte um sinal de modulação produ- zido por uma unidade de modulação (102) em um sinal de uma faixa de frequência e uma unidade de repetição (104) repete o sinal na faixa de frequência produzido pela unidade FFT (103) e dispõe uma pluralidade de sinais da faixa de freqúência adjacentes entre si em um eixo geométrico de freqúência. Uma unidade de formação de forma de onda em formato de dente 9105) conforma a forma de onda dos sinais da faixa de freqúência produ- zidos pela unidade de repetição (104) em uma forma de onda em formato de dente e uma unidade IFFT (106) converte o sinal de faixa de frequência produzido pela unidade de formação de forma de onda em formato de dente (105) em um sinal de uma faixa de tempo.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVODE TRANSMISSÃO DE RÁDIO, DISPOSITIVO DE RECEPÇÃO DE RÁDIO,MÉTODO DE TRANSMISSÃO DE RÁDIO E MÉTODO DE RECEPÇÃO DERÁDIO".

Campo Técnico

A presente invenção refere-se a um aparelho de transmissãosem fio, aparelho de recepção sem fio, método de transmissão sem fio emétodo de recepção sem fio para a realização de transmissão de portadorasimples.

Técnica Fundamental

Em 3 GPP RAN LTE (3rd Generation Partnership Project RadioAccess Network Long Termoplástico Evolution), a transmissão de portadorasimples de PAPR (Peak to Average Power Ratio - Razão entre Potência dePico e Potência Média) baixa foi estudada como um dos esquemas detransmissão de enlace superior.

Em esquemas de transmissão de portadora simples, como ummétodo de melhorar o efeito de diversidade de freqüência, o esquema DFT-spread-OFDM (Discrete Fourier Transform-spread-Orthogonal FrequencyDivision Multiplex - Transformada de Fourier Discreta - dispersa - Multiple-xação de Divisão por Freqüência Ortogonal) é descrito no Documento dePatente 1. Conforme é mostrado na Figura 1, em DFT-spread-OFDM, osdados de símbolo são submetidos a processamento FFT (Fast FourierTransform - Transformada Rápida de Fourier) e "O" é inserido nos dados desaída a partir da seção de processamento FFT, tal que a banda de freqüên-cia para a transmissão se torna mais larga e, conseqüentemente, o efeito dediversidade de freqüência é aprimorado.

A Figura 2 mostra o espectro de transmissão e as variações denível em canais seletivos de freqüência na transmissão de portadora simplesdescrita no documento de patente 1. Em um canal de rádio, o espectro detransmissão mostrado na Figura 2 é influenciado pelo desvanecimento sele-tivo de freqüência, conforme é mostrado na figura. Ou seja, componentesespecíficos de freqüência no sinal recebido são deteriorados. No lado darecepção, a distorção da forma de onda devido a desvanecimento seletivode freqüência é reduzida por meio de técnicas de equalização de domínio defreqüência, por exemplo.

Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonês em abertoNo. 2005-117581

Descrição da Invenção

Problemas a Serem Solucionados pela Invenção

No entanto, ao contrário de transmissão de portadora múltipla,na transmissão de portadora simples, mesmo se apenas uma parte de umespectro de freqüência transmitido for distorcida, sua influência se expandepor toda a forma de onda no domínio de tempo do sinal recebido. Particu-larmente, dependendo das condições de desvanecimento (incluindo deterio-ração), existem casos em que a equalização não é suficiente de acordo coma intensificação do ruído por exemplo. Conseqüentemente, se a equalizaçãono domínio de freqüência não for suficiente, a distorção se estende por todaa forma de onda recebida e, assim as características da recepção degradamde maneira significativa.

Logo, é um objetivo da presente invenção proporcionar um apa-relho de transmissão sem fio, um aparelho de recepção sem fio, um métodode transmissão sem fio e um método de recepção sem fio, em transmissãode portadora simples, para reduzir a distorção de forma de onda de um sinalrecebido a despeito de condições de desvanecimento

Meios para Solucionar o Problema

O aparelho de transmissão sem fio da presente invenção adotauma configuração que inclui: uma seção de conversão que converte um sinalde domínio no tempo em um sinal de domínio de freqüência, uma seção derepetição que executa a repetição, no domínio da freqüência, do sinal nodomínio da freqüência convertido pela seção de conversão, uma seção deinversão que inverte uma pluralidade de sinais no domínio de freqüência emum sinal no domínio de tempo, e uma seção de transmissão que transmite osinal no domínio de tempo invertido pela seção de inversão.

O aparelho de recepção sem fio da presente invenção adotauma configuração que inclui: uma seção de recepção que recebe um sinalno domínio de tempo para o qual um sinal no domínio de freqüência é repe-tido em um domínio de freqüência e uma pluralidade de sinais no domínio defreqüência é invertida, uma seção de conversão que converte o sinal no do-mínio de tempo para um sinal no domínio de freqüência, uma seção de divi-são que divide uma pluralidade de sinais no domínio de freqüência converti-dos pela seção de conversão, em sinais no domínio de freqüência separa-dos, uma seção de equalização que realiza a equalização no domínio defreqüência nos sinais no domínio de freqüência divididos pela seção de divi-são, uma seção de combinação que combina os sinais no domínio de fre-qüência submetidos a equalização no domínio de freqüência pela seção deequalização, uma seção de inversão que inverte o sinal no domínio de fre-qüência combinado para um sinal no domínio de tempo, e uma seção dedemodulação que demodula o sinal invertido pela seção de inversão.

De acordo com a presente invenção, a distorção de forma deonda de um sinal recebido pode ser reduzida a despeito das condições dedesvanecimento em uma transmissão de portadora simples.

Breve Descrição dos Desenhos

A Figura 1 ilustra uma configuração de DFT-spread-OFDM des-crita no Documento de Patente 1;

A Figura 2 ilustra o espectro de transmissão e variações de nívelem um canal seletivo de freqüência na transmissão de portadora simplesdescrita no Documento de Patente 1;

A Figura 3 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de transmissão sem fio, de acordo com a modalidade 1 dapresente invenção;

A Figura 4A ilustra os componentes da freqüência da forma deonda de saída da seção FFT mostrada na Figura 3;

A Figura 4B ilustra os componentes de freqüência da forma deonda de saída da seção de repetição mostrada na Figura 3;

A Figura 5 ilustra as operações de forma da seção de formaçãoda onda dente de pente mostrada na Figura 3;A Figura 6 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de recepção sem fio de acordo com a Modalidade 1 da pre-sente invenção;

A Figura 7 ilustra o espectro transmitido pelo aparelho de trans-missão sem fio e variações de nível em um canal seletivo de freqüência,mostrado na fi3;

A Figura 8 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de transmissão sem fio de acordo com a Modalidade 2 dapresente invenção;

A Figura 9 ilustra as operações da seção de deslocamento defreqüência mostrada na Figura 8;

A Figura 10 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de recepção sem fio de acordo com a Modalidade 2 da pre-sente invenção;

A Figura 11 ilustra as operações de supressão de aumento dePAPR;

A Figura 12 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de transmissão sem fio de acordo com a Modalidade 3 dapresente invenção;

A Figura 13A ilustra, de maneira conceituai, a quantidade dedeslocamento de freqüência por usuário mostrada na Tabela 1;

A Figura 13B ilustra, de maneira conceituai, a quantidade dedeslocamento de freqüência por usuário mostrada na tabela 1;

A Figura 13C ilustra, de maneira conceituai, a quantidade dedeslocamento de freqüência por usuário mostrada na tabela 1;

A Figura 13D ilustra, de maneira conceituai, a quantidade dedeslocamento de freqüência por usuário mostrada na tabela 1;

A Figura 14A ilustra que a quantidade de rotação de fase nodomínio de freqüência por usuário mostrada na tabela 1 é convertida emuma quantidade de deslocamento de tempo no domínio de tempo;

A Figura 14B ilustra que a quantidade de rotação de fase nodomínio de freqüência por usuário mostrada na tabela 1 é convertida para aquantidade de deslocamento de tempo no domínio de tempo;

A Figura 14C ilustra que a quantidade de rotação de fase nodomínio de freqüência por usuário mostrada na tabela 1 é convertida para aquantidade de deslocamento de tempo no domínio de tempo;

A Figura 14D ilustra que a quantidade de rotação de fase nodomínio de freqüência por usuário mostrada na tabela 1 é convertida para aquantidade de deslocamento de tempo no domínio de tempo;

A Figura 15 ilustra a forma de onda do sinal de multiplexaçãomultiplexado pelo usuário; e

A Figura 16 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de recepção sem fio de acordo com a Modalidade 3 da pre-sente invenção.

Melhor Modo para Realizar a Invenção

As modalidades da presente invenção serão explicadas abaixoem detalhes com referência aos desenhos em anexo. Adicionalmente, nasmodalidades, os mesmos componentes tendo as mesmas funções recebe-rão os mesmos numerais de referência e as descrições sobrepostas serãoomitidas.Modalidade 1

A Figura 3 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção de aparelho de transmissão sem fio 100, de acordo com a Modalidade 1da presente invenção. Nesta figura, a seção de codificação 101 aplica pro-cessamento de codificação a dados de transmissão conforme inseridos eproduz dados codificados para a seção de modulação 102. A seção de mo·dulação 10 aplica processamento de modulação aos dados codificados pro-duzidos pela seção de codificação 101 e produz o sinal modulado para aseção FFT (Fast FourierTransform) 103.

A seção FFT 103 aplica processamento de FFT ao sinal modu-lado produzido pela seção de modulação 102, converte o sinal no domíniode tempo para um sinal no domínio de freqüência e produz o sinal no domí-nio de freqüência para a seção de repetição 104.

A seção de repetição 104 repete (isto é, copia) o sinal no domí-nio de freqüência produzido pela seção FFT 103 e mapeia uma pluralidadede sinais no domínio de freqüência vizinhos entre si para o domínio de fre-qüência. Uma pluralidade de sinais no domínio de freqüência mapeados vi-zinhos entre si no domínio de freqüência, é produzida para a seção de for-mação de forma de onda dente de pente 105. A seção de repetição 104 seráexplicada posteriormente em detalhes.

A seção de formação de forma de onda em dente de pente 105forma uma pluralidade de sinais no domínio de freqüência produzidos pelaseção de repetição 104 em formas de onda de dente de pente e produz ossinais no domínio de freqüência formados em formas de onda em dente depente, para a seção IFFT (Inverse Fast Fourier Transform - TransformadaRápida de Fourier Invertida) 106. A seção de formação de forma de onda emdente de pente 105 será explicada posteriormente em detalhes.

A seção IFFT 106 aplica processamento IFFT ao sinal no domí-nio de freqüência produzido pela seção de formação de forma de onda emdente de pente 105, converte o sinal no domínio de freqüência em um sinalno domínio de tempo e produz o sinal no domínio de tempo para a seção derádio 107.

A seção de rádio 107 aplica processamento de transmissão derádio predeterminado, incluindo conversão superior e amplificação de potên-cia, ao sinal produzido pela seção IFFT 106 e transmite o sinal após o pro-cessamento de transmissão de rádio via antena 108 para um aparelho derecepção sem fio (não mostrado) como uma parte de comunicação.

A seguir, as operações da seção de repetição 104 serão expli-cadas. A seção de repetição 104 repete os componentes de freqüência pro-duzidos pela seção FFT 103 e mapeia uma pluralidade de componentes defreqüência vizinhos entre si no domínio de freqüência. Por exemplo, se oscomponentes de freqüência (na largura de banda B (Hz)) da forma de ondaproduzida da seção FFT 103 mostrada na Figura 4A forem (F, F, ..., e Fx), oscomponentes de freqüência (na largura de banda B χ 2 (Hz)) da forma deonda produzida da seção de repetição 104 mostrada na Figura 4B são (Fi,F2, Fn, F1, F2.....e Fn).A seguir, as operações da seção de formação da forma de ondaem formato de dente 105 serão explicadas. A seção de formação de formade onda em formato de dente 105, conforme é mostrado na Figura 5, insere"0" entre as amostras de componente de freqüência de uma pluralidade desinais no domínio de freqüência produzidos pela seção de repetição 104 eforma uma forma de onda em formato de dente. Por exemplo, conforme ex-plicado acima, quando os componentes de freqüência da forma de ondaproduzida da seção de repetição 104 mostrada na Figura 4B forem (Fi, F2,Fn, F1, F2, ..., e Fn), os componentes de freqüência da forma de ondaproduzida da seção de formação de forma de onda em formato de dente 105são (F1, 0, F2, 0.....Fn, 0, F1, 0, F2, e 0). Além do mais, neste caso, o núme-ro de amostras de componente de freqüência é igual ao número de "0"s in-seridos, tal que a largura de banda é duplamente expandida (isto é, largurade banda B χ 4 (Hz)). Deste modo, ao expandir a largura de banda, o efeitode diversidade de freqüência é aprimorado.

A Figura 6 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de recepção sem fio 200 de acordo com a Modalidade 1 dapresente invenção. Nesta figura, a seção de rádio 202 recebe um sinaltransmitido pelo aparelho de transmissão sem fio 100 mostrado na Figura 3via antena 201, aplica processamento de recepção predeterminado, inclusi-ve conversão inferior, ao sinal recebido e produz o sinal após o processa-mento de recepção de rádio para a seção FFT 203. Além do mais, a seçãode rádio 202 produz os sinais piloto recebidos após o processamento de re-cepção de rádio para a seção de estimativa de canal 206.

A seção FFT 203 aplica processamento FFT ao sinal produzidopela seção de rádio 202, converte o sinal no domínio de tempo em um sinalno domínio de freqüência e produz o sinal no domínio de freqüência para aseção de punctura 204.

A seção de punctura 204 faz punctura dos componentes zero dosinal no domínio de freqüência em formato de dente produzido pela seçãoFFT 203 e produz o sinal no domínio de freqüência após os componenteszero sofrerem punctura, para a seção de divisão 205.A seção de divisão 205 divide, em um base de banda de fre-qüência, uma pluralidade de sinais no domínio de freqüência produzidos pe-la seção de punctura 204 e mapeados em diferentes bandas de freqüência esaídas, cada uma dividida pelo sinal no domínio de freqüência para a seçãode equalização no domínio de freqüência 208.

Com base no sinal piloto recebido produzido pela seção de rádio202, a seção de estimativa de canal 206 produz um valor de estimativa decanal adquirido pela resposta do canal de estimativa nos canais, para a se-ção de cálculo ponderado 207.

A seção de cálculo ponderado 207 calcula um coeficiente deponderação por amostra de componente de freqüência usando o valor deestimativa de canal produzido pela seção de estimativa de canal 206. Nestemomento, a seção de cálculo ponderado 207 calcula a compensação de pe-so para distorção do canal e o peso combinado de uma pluralidade de com-ponentes de freqüência na repetição. Os pesos calculados são produzidospara a seção de equalização no domínio de freqüência 208.

A seção de equalização no domínio de freqüência 208 realizaequalização no domínio de freqüência ao multiplicar cada amostra do sinalno domínio de freqüência nas bandas de freqüência produzidas pela seçãode divisão 205 pelo peso produzido pela seção de cálculo ponderado 207.Os sinais no domínio de freqüência, após a equalização no domínio de fre-qüência em uma base por banda de freqüência, são produzidos para a se-ção de combinação 209.

A seção de combinação 209 combina os sinais no domínio defreqüência produzidos pela seção de equalização no domínio de freqüência208 e produz o sinal combinado para a seção IFFT 210. Incidentalmente,para executar a combinação de diversidade de uma pluralidade de sinais nodomínio de freqüência com pesos ótimos, o processamento de equalizaçãono domínio de freqüência e o processamento de combinação de diversidadeprecisam ser realizados ao mesmo tempo. Conseqüentemente, é preferíveldividir um sinal no domínio de freqüência em ramais de diversidade antes doprocessamento de equalização no domínio de freqüência.A seção IFFT 210 aplica processamento IFFT ao sinal produzidopela seção de combinação 209, converte o sinal no domínio de freqüênciaem um sinal no domínio de tempo e produz o sinal no domínio de tempo pa-ra a seção de demodulação 211. A seção de demodulação 211 aplica pro-cessamento de demodulação ao sinal produzido pela seção IFFT 210 e pro-duz o sinal demodulado para a seção de decodificação 212. A seção de de-codificação 212 aplica processamento de decodificação ao sinal demoduladoproduzido pela seção de demodulação 211 e produz os dados recebidos.

Aqui, a Figura 7 mostra um espectro transmitido pelo aparelhode transmissão sem fio 100 mostrado na Figura 3 e variações dê nível nocanal seletivo de freqüência. Conforme explicado acima, o espectro detransmissão mostrado nesta figura é submetido a repetição de freqüência, ea metade esquerda (isto é, lado de baixa freqüência) do espectro e a metadedireita (isto é, lado de alta freqüência) do espectro, têm os mesmos compo-nentes de freqüência. Este espectro de transmissão nos canais de rádio éinfluenciado pelo desvanecimento seletivo de freqüência, conforme é mos-trado na figura. Ou seja, nos componentes de freqüência, quando da recep-ção, componentes de freqüência específicos estão em condições deteriora-das (isto é, lado de alta freqüência na Figura 7). O aparelho de recepçãosem fio 200 combina (ou seleciona) uma pluralidade dos mesmos espectros,compensando assim a deterioração devida ao desvanecimento seletivo défreqüência. Ou seja, o efeito de diversidade é aprimorado e a distorção daforma de onda de um sinal recebido pode ser reduzida.

Deste modo, de acordo com a Modalidade 1, por meio da trans-missão dos mesmos componentes do espectro divididos em uma pluralidadede bandas de freqüência diferentes, e por meio da combinação ou seleçãode componentes de freqüência divididos e transmitidos no lado de recepção,o efeito de diversidade de freqüência é aprimorado e a influência do desva-necimento seletivo de freqüência pode ser reduzida, tal que a distorção deforma de onda de um sinal reduzido pode ser reduzida.

Além do mais, embora a presente modalidade tenha sido descri-ta para proporcionar a seção de formação de forma de onda em formato dedente 105 no aparelho de transmissão sem fio 100, a presente invenção nãoestá limitada a isso e a seção de formação de forma de onda em formato dedente 105 pode não ser proporcionada.

Além do mais, embora tenha sido explicado um caso com a pre-sente modalidade onde a repetição na seção de repetição 104 resulta naformação de dois sinais no domínio de freqüência, a presente invenção nãoestá limitada a isso e dois ou mais sinais no domínio de freqüência podemser formados.

Além do mais, embora tenha sido explicado um caso com a pre-sente modalidade onde o número de "0"s inseridos é igual ao número deamostras de componentes de freqüência na seção de formação de forma deonda em dente 105, aqueles não têm necessariamente os mesmos números.

Além do mais, embora tenha sido explicado um caso acima coma presente modalidade onde, no domínio de freqüência, uma pluralidade desinais no domínio de freqüência são divididos em cada banda, é submetida aequalização no domínio de freqüência para cada banda dividida, e entãocombinada, uma pluralidade de sinais no domínio de freqüência pode sersubmetida a equalização no domínio de freqüência e então ser combinada.

Modalidade 2

A Figura 2 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção de aparelho de transmissão sem fio 300, de acordo com a Modalidade 2da presente invenção. Nesta figura, a seção de conversão S/P 301 divide osinal produzido pela seção de modulação 102 em uma pluralidade de se-qüências e produz as seqüências divididas para a seção FFT 103-1 e seçãoFFT 103-2.

As seções FFT 103-1 e 103-2, as seções de repetição 104-1 e104-2, as seções de formação de forma de onda em dente 105-1 e 105-2,têm a mesma função de seções equivalentes explicadas na Modalidade 1.

A seção de rotação 302-1 aplica processamento de rotação defase específico ao sinal no domínio de freqüência produzido pela seção deformação de forma de onda em dente 105-1 e produz o sinal no domínio defreqüência com fase girada para a seção de deslocamento de fase 303-1.

A seção de deslocamento de freqüência 303-1 aplica desloca-mento de freqüência específico ao sinal no domínio de freqüência produzidopela seção de rotação de fase 302-1 e produz o sinal no domínio de fre-qüência com freqüência deslocada para a seção de combinação 304.

A seção de rotação de fase 302-2 aplica processamento de rota-ção de fase em uma quantidade diferente de rotação de fase da seção derotação de fase 302-1, ao sinal no domínio de freqüência produzido pela se-ção de formação de forma de onda em dente 105-2 e produz o sinal no do-mínio de freqüência com fase girada para a seção de deslocamento de fre-qüência 303-2.

A seção de deslocamento de freqüência 303-2 aplica desloca-mento de freqüência em uma quantidade diferente de deslocamento da se-ção de deslocamento de freqüência 303-1 e produz o sinal no domínio defreqüência co freqüência deslocada para a seção de combinação 304.

A seção de combinação 304 combina os sinais no domínio defreqüência produzidos pela seção de deslocamento de freqüência 303-1 epela seção de deslocamento de freqüência 303-2, respectivamente, e produzo sinal combinado para a seção IFFT 106.

A seguir, as operações das seções de rotação de fase 302-1 e302-2 serão explicadas. Aqui, a relação entre a quantidade de deslocamentono tempo τ na forma de onda no domínio de tempo f(t), e a quantidade derotação de fase exp(-jcox) para o componente de freqüência F(co) no domíniode freqüência, é expressa na equação 1 abaixo.

<formula>formula see original document page 12</formula>

Conseqüentemente, esta equação relacionai pode derivar aquantidade de rotações de fase na seção de rotação de fase 302-1 e seçãode rotação de fase 302-2.

Se a quantidade de deslocamento para a forma de onda no do-mínio de tempo na seção de rotação de fase 302-1 for zero e a quantidadede deslocamento para a forma de onda no domínio de tempo na seção derotação de fase 302-2 for uma amostra, a quantidade de rotação de fase Wpara cada amostra na seção de rotação de fase 302-1 é W1n = 1, η = 0, 1, 2,..., e 4M-1 e a quantidade de rotação de fase W2n correspondente a cadaamostra na seção de rotação de fase 302-2 é W2n = exp(-j2nn/4N), η = 0, 1,2, ..., e 4N-1. N é o número de amostras FFT na seção FFT 103-1 e seçãoFFT 103-2.

Se a saída da seção de formação de forma de onda em dente105-1 for (F10, 0, F11, 0, ..., F1 n-iι 0, F o. 0, ..., F n-i, 0) e a saída da seção deformação de forma de onda em dente 105-2 for (F2, 0, F2-i, 0, ..., F2n-i. 0, F20,"_0, ...,'"F2n-I, 0), a saída da seção de rotação de fase 302-1 e da seção de ro-tação de fase 302-2 é (F1W1, 0, F11W12 , 0.....FV1W12n.;, , 0, F10W12n , 0.....

F11 W12N+2 , 0, F1n-iW14n-2, 0 ) e (F20W20, 0, F21W22 , 0, ..., F2N,W22N.2 , 0,F20W22n , 0.....F21 W22N+2 , 0, F ^1W 4N-2, 0), respectivamente.

Deste modo, por meio da aplicação de um deslocamento no do-mínio de tempo de diversas amostras a uma forma de onda no domínio detempo correspondente a componentes de freqüência, a seção de rotação defase 302-2 é capaz de multiplexar ortogonalmente uma pluralidade de sinaisno domínio de tempo.

A seguir, as operações de seções de deslocamento de freqüên-cia 303-1 e 303-2 serão explicadas. Se a quantidade de deslocamento naseção de deslocamento de freqüência 303-1 for zero e a quantidade de des-locamento na seção de deslocamento de freqüência 303-2 for uma amostra,a saída da seção de deslocamento de freqüência 303-1 é (F10W10,0, F11W12,0.....FV1W1 0, F10W1 2N> 0, F11W1 2N+2, 0, ..., FV1W 4N-2i snd 0} e, con-forme é mostrado nas Figuras 9A e 9B, a saída da seção de deslocamentode freqüência 303-2, que aplica um deslocamento de freqüência de umaamostra é {0, F20W20, 0, F21W22, 0.....FV1W2W2, 0, F20W22n, 0, F21W2W2,0, ..., and F N-i4N.2}. Deste modo, aos deslocar os componentes de fre-qüência nas unidades de amostra, a seção de deslocamento de freqüência303-2 é capaz de multiplexar por freqüência uma pluralidade de sinais nodomínio de freqüência. Ou seja, a seção de combinação 304 multiplexa asduas saídas da seção de deslocamento de freqüência 303-1 e da seção dedeslocamento de freqüência 303-2, tal que o componente de freqüência deuma saída é multiplexado no componente zero da outra saída.

A Figura 10 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de recepção sem fio 400, de acordo com a Modalidade 2 da5 presente invenção. Nesta figura, a seção de conversão S/P 401 divide o si-nal produzido pela seção FFT 203 em uma pluralidade de seqüências. Poreste meio, duas seqüências em forma de dente multiplexadas no domínio defreqüência, são demultiplexadas. As seqüências divididas são produzidaspara a seção de deslocamento de freqüência 402-1 e para a seção de des-10 Iocamento de freqüência 402-2.

A seção de deslocamento de freqüência 402-1 realiza desloca-mento de freqüência na quantidade reversa de deslocamento na seção dedeslocamento de freqüência 303-1 mostrada na Figura 8 no sinal produzidopela seção de conversão S/P 401 e produz o sinal com freqüência deslocada15 para a seção de rotação de fase 403-1.

De modo similar, a seção de deslocamento de freqüência 402-2realiza deslocamento de freqüência na quantidade reversa de deslocamentona seção de deslocamento de freqüência 303-2 mostrada na Figura 8 nosinal produzido pela seção de conversão S/P 401 e produz o sinal com fre-20 qüência deslocada para a seção de rotação de fase 403-2.

A seção de rotação de fase 403-1 realiza rotação de fase naquantidade reversa de deslocamento na seção de rotação de fase 302-1mostrada na Figura 8 no sinal produzido pela seção de deslocamento defreqüência 402-1 e produz o sinal com fase girada para a seção de punctura25 204-1.

Igualmente, a seção de rotação de fase 403-2 realiza rotação defase na quantidade reversa de deslocamento na seção de rotação de fase302-2 mostrada na Figura 8 sobre o sinal produzido pela seção de desloca-mento de freqüência 402-2 e produz o sinal com fase girada para a seção de30 punctura 204-2.

A seção de conversão P/S 404 converte os sinais produzidospela seção IFFT 210-1 e seção IFFT 210-2 em uma seqüência e produz osinal convertido em uma seqüência para a seção de demodulação 211.

As seções de punctura 204-1 e 204-2, as seções de divisão 205-1 e 205-2, as seções de estimativa de canal 206-1 e 206-2, as seções decálculo ponderado 207-1 e 207-2, as seções de equalização no domínio defreqüência 208-1 e 208-2, as seções de combinação 209-1 e 209-2 e as se-ções IFFT 210-1 e 210-2 têm as mesmas funções das seções corresponden-tes explicadas na Modalidade 1.

Aqui, as Figuras 11A e 11B mostram a potência de transmissãonas posições símbolo de formas de onda no domínio de tempo dos compo-nentes de saída da seção de deslocamento de freqüência 303-1 e seção dedeslocamento de freqüência 303-2. Com foco nas posições de símbolo, aPAPR (Peak to Average Power Ratio) destes componentes de saída é mui-tos decibéis mais alta do que quando a repetição de freqüência não é reali-zada. Isso é porque as formas de onda no domínio de tempo se tornam umformato de dente através de repetição de freqüência. Ou seja, o número desímbolos o tendo o mesmo número dos símbolos é inserido. Como resulta-do, embora o efeito da diversidade de freqüência seja melhorado, a potênciamédia é diminuída e assim, a PAPR é aumentada.

Então, quando a seção de combinação 304 combina o compo- nente de saída da seção de deslocamento de freqüência 303-1 e o compo-nente de saída da seção de deslocamento de freqüência 303-2, a forma deonda no domínio de tempo mostrada na Figura 11C é produzida e esta for-ma de onda tem o mesmo formato da forma de onda onde a repetição defreqüência não é realizada. Ou seja, o aumento de PAPR de um sinal com-binado pode ser suprimido.

Deste modo, de acordo com a Modalidade 2, uma pluralidade desinais no domínio de freqüência tendo formas de onda de dente é submetidaa rotação de fase em quantidades respectivamente diferentes de rotação defase e de deslocamento de freqüência em quantidades respectivamente dife-rentes de deslocamento de freqüência e é multiplexada, tal que o efeito dediversidade de freqüência é aprimorado e o aumento de PAPR pode ser su-primido.Incidentalmente, embora tenha sido explicado um caso com apresente modalidade onde dois sinais no domínio de freqüência são forma-dos como resultado de repetição nas seções de repetição 104-1 e 104-2, apresente invenção não está limitada a isso e dois ou mais sinais no domíniode freqüência podem ser formados.

Além do mais, embora tenha sido explicado um caso com a pre-sente modalidade onde duas seqüências são divididas na seção de conver-são S/P 301 e duas seqüências de sinais no domínio de freqüência são mul-tiplexadas, ou seja, o número de multiplexação é dois, na seção de combi-nação 304, a presente invenção não está limitada a isso e o número de divi-sões na seção de conversão S/P 301 pode ser dois ou mais e o número demultiplexação na seção de combinação 304 pode ser dois ou mais.

Além do mais, embora tenha sido explicado um caso com a pre-sente modalidade onde um aparelho de transmissão sem fio proporcionauma seção de codificação e uma seção de modulação, a presente invençãonão está limitada a isso e o aparelho de transmissão sem fio também podeproporcionar uma pluralidade de diferentes seções de codificação e umapluralidade de diferentes seções de modulação e repetir os sinais modulados.

Modalidade 3

Foi explicado um caso com a Modalidade 2 onde um aparelhode transmissão sem fio realiza uma rotação de fase e deslocamento de fre-qüência em uma pluralidade de diferentes sinais e multiplexa e será explica-do um caso com a Modalidade 3 da presente invenção onde uma pluralidadede aparelhos de transmissão sem fio realiza rotação de fase e deslocamentode freqüência em uma base por usuário e multiplexação por usuário.

A Figura 12 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de transmissão sem fio 500 de acordo com a Modalidade 3da presente invenção. Nesta figura, a seção de rotação de fase 501 aplicaprocessamento de rotação de fase em diversas quantidades de rotação defase em uma base por usuário, aos sinais no domínio de freqüência produzi-dos pela seção de formação de forma de onda em dente 105 e produz o si-nal no domínio de freqüência com fase girada para a seção de deslocamentode freqüência 502.

A seção de deslocamento de freqüência 502 aplica deslocamen-to de freqüência em diversas quantidades de deslocamento de freqüência5 em uma base por usuário ao sinal no domínio de freqüência produzido pelaseção de rotação de fase 501 e produz o sinal no domínio de freqüência comfreqüência deslocada para a seção IFFT 106.

Aqui, a tabela 1 mostra a quantidade de rotação de fase na se-ção de rotação de fase 501 e a quantidade de deslocamento de freqüência10 na seção de deslocamento de freqüência 502 em cada aparelho de trans-missão sem fio 500 onde o número de usuários for quatro.Tabela 1

Quantidade de deslocamento de freqüência para cada amostra Quantidade de Deslocamento de freqüênciaUsuário 1 Win = exp ( η λ ^0'"] ν 16 Ν) = I 0 amostraUsuário 2 W2n = exp (- j2n n K 16 Nj 1 amostraUsuário 3 W3n = exp (- ]2π ^n { 16N 2 amostrasUsuário 4 W4n = expí- \ 16 NJ 3 amostras

Aqui, o número de repetições de freqüência é quatro e o interva-

lo entre os dentes na forma de onda em dente é quatro.15 Além do mais, N mostra o número de amostras FFT e η mostra o

número da amostra de um componente da freqüência (isto é, η = 0, 1, 2.....

e 16N-1).

Deste modo, isso descreve que a quantidade de rotação de fasee a quantidade de deslocamento de freqüência, que variam em uma base20 por usuário, são determinadas como apropriadas assim como alocação derecurso e designadas para cada usuário por um aparelho de estação base.

A Figura 13 mostra, de maneira conceituai, a quantidade de des-locamento de freqüência por usuário mostrada na Tabela 1. a Figura 13Amostra a quantidade de deslocamento de freqüência para o usuário 1, a Fi-gura 13B mostra a quantidade de deslocamento de freqüência para o usuá-rio 2, a Figura 13C mostra a quantidade de deslocamento de freqüência parao usuário 3 e a Figura 13D mostra a quantidade de deslocamento de fre-qüência para o usuário 4. Adicionalmente, as Figuras 14A a 14D mostram aquantidade de rotação de fase no domínio de freqüência por usuário mostra-do na Tabela 1 é convertida para uma quantidade de deslocamento de tem-po no domínio de tempo.

Conforme é mostrado na Tabela 1, quando os sinais para osquatro usuários submetidos a rotação de fase e deslocamento de freqüêncianas respectivas quantidades de rotação de fase e deslocamento de freqüên-cia em uma base por usuário, são multiplexados, o sinal multiplexado temuma forma de onda mostrada na Figura 15.

A Figura 16 é um diagrama de bloco que mostra uma configura-ção do aparelho de recepção sem fio 600 de acordo com a Modalidade 3 dapresente invenção. Nesta figura, a seção de conversão S/P 601 divide o si-nal produzido pela seção FFT 203 em quatro seqüências. Por meio disto, osinal é demultiplexado em quatro, os sinais específicos de usuário que sãomultiplexados pelo usuário no domínio de freqüência. Os sinais divididos sãoproduzidos para as seções de deslocamento de freqüência 402-1 a 402-4.

Nas seções de processamento da seção de deslocamento defreqüência 402 para a seção de decodificação 212 para cada sinal, o pro-cessamento é aplicado ao sinal específico do usuário produzido pela seçãode conversão S/P 601, adquirindo assim os dados por usuário recebidos.

Deste modo, de acordo com a Modalidade 3, ao aplicar uma ro-tação de fase e deslocamento de freqüência que podem variar em uma basepor usuário e ao multiplexar pelo usuário, uma pluralidade de usuários podemelhorar o efeito de diversidade de freqüência e é possível o acesso múlti-pio, tal que a produção do sistema pode ser aprimorada.

Embora tenha sido explicado um caso com a presente modali-dade onde o número de usuários é quatro, o número de usuários pode sertambém diferente de quatro.

Além do mais, embora tenha sido explicado um caso com a pre-sente modalidade onde as quantidades disponíveis de rotação de fase e asquantidades disponíveis de deslocamento de freqüência são atribuídas aos5 respectivos usuários, a presente invenção não está limitada a isso e pode-seatribuir a um usuário específico uma pluralidade de quantidades de rotaçãode fase e quantidades de deslocamento de freqüência.

Além do mais, foi explicado um caso com as modalidades acimaonde o processamento de repetição e o processamento de formação de for-10 ma de onda em dente são realizados no domínio de freqüência, eles tam-bém podem ser realizados no domínio de tempo.

Além do mais, embora com as modalidades acima tenha sidoexplicado um caso onde a presente invenção é configurada por hardware, apresente invenção pode ser implementada por software.15 Cada bloco de função empregado na descrição das modalidades

acima pode ser implementado, tipicamente, como um LS1 constituído porum circuito integrado. Estes podem ser chips individuais ou parcialmente outotalmente contidos em um único chip. "LSI" é adotado aqui, mas tambémpode ser referido como "IC", "sistema LSI", "super LSI" ou "ultra LSI", de-20 pendendo de diferentes extensões de integração.

Adicionalmente, o método de integração de circuito não é limita-do a LSIs e a implementação usando conjunto de circuitos dedicado ou pro-cessadores com finalidade genérica, também é possível.

Adicionalmente, se a tecnologia de circuito integrado vier a subs-25 tituir os LSIs como resultado do avanço da tecnologia de semicondutores ouuma outra tecnologia, também é naturalmente possível realizar a integraçãodo bloco de função usando esta tecnologia. O presente pedido é baseado nopedido de patente japonês No. 2005-269803, depositado em 16 de setembrode 2005, cujo inteiro teor é expressamente incorporado ao contexto à guisa30 de referência.

Aplicabilidade Industrial

O aparelho de transmissão sem fio, o aparelho de recepção semfio, o método de transmissão sem fio e o método de recepção sem fio dapresente invenção podem reduzir a distorção da forma de onda de um sinalrecebido em transmissão de portadora simples a despeito de condições dedesvanecimento, e são aplicáveis a sistemas de comunicação sem fio pararealizar comunicações de portadora simples.

Claims

1. Aparelho de transmissão sem fio que compreende:uma seção de conversão que converte um sinal no domínio detempo em um sinal no domínio de freqüência;uma seção de repetição que realiza repetição, no domínio defreqüência, do sinal no domínio de freqüência convertido pela seção de con-versão;uma seção de inversão que inverte uma pluralidade de sinais nodomínio de freqüência em um sinal no domínio de tempo; euma seção de transmissão que transmite o sinal no domínio detempo invertido pela seção de inversão.

2. Aparelho de transmissão sem fio, de acordo com a reivindica-ção 1, em que a seção de repetição mapeia a pluralidade de sinais no domí-nio de freqüência vizinhos entre si no domínio de freqüência.

3. Aparelho de transmissão sem fio, de acordo com a reivindica-ção 1, compreendendo adicionalmente uma seção de formação de forma deonda que forma componentes de freqüência da pluralidade de sinais no do-mínio de freqüência em uma forma de onda em dente de pente.

4. Aparelho de transmissão sem fio, de acordo com a reivindica-ção 3, compreendendo adicionalmente:uma seção de rotação de fase que aplica rotação de fase à plu-ralidade de sinais no domínio de freqüência; euma seção de deslocamento de freqüência que aplica desloca-mento de freqüência à pluralidade de sinais no domínio de freqüência a queé aplicada a rotação de fase.

5. Aparelho de transmissão sem fio, de acordo com a reivindica-ção 4, compreendendo adicionalmente uma seção de multiplexação que rea-liza a multiplexação da pluralidade de sinais no domínio de freqüência sub-metidos à rotação de fase em quantidades respectivamente diferentes derotação de fase pela seção de rotação de fase e submetidos a deslocamentode freqüência em quantidades respectivamente diferentes de deslocamentode freqüência pela seção de deslocamento de freqüência.

6. Aparelho de transmissão sem fio, de acordo com a reivindica-ção 4, em que:a seção de rotação de fase aplica rotação de fase à pluralidadede sinais no domínio de freqüência em quantidades respectivamente diferen-tes de rotação de fase em uma base por usuário; ea seção de deslocamento de freqüência aplica deslocamento defreqüência à pluralidade de sinais no domínio de freqüência em quantidadesrespectivamente diferentes de deslocamento de freqüência em uma basepor usuário.

7. Aparelho de recepção sem fio, compreendendo:uma seção de recepção que recebe um sinal no domínio detempo onde um sinal no domínio de freqüência é repetido em um domínio defreqüência e uma pluralidade de sinais no domínio de freqüência é invertida;uma seção de conversão que converte o sinal no domínio detempo em um sinal no domínio de freqüência;uma seção de divisão que divide uma pluralidade de sinais nodomínio de freqüência convertidos pela seção de conversão em sinais sepa-rados no domínio de freqüência;uma seção de equalização que executa a equalização de domí-nio de freqüência sobre os sinais no domínio de freqüência divididos pelaseção de divisão;uma seção de combinação que combina os sinais no domínio defreqüência submetidos à equalização no domínio de freqüência pela seçãode equalização;uma seção de inversão que inverte o sinal no domínio de fre-qüência combinado em um sinal no domínio de tempo; euma seção de demodulação que demodula o sinal invertido pelaseção de inversão.

8. Aparelho de recepção sem fio, de acordo com a reivindicação-7, compreendendo adicionalmente uma seção de punctura que, quando apluralidade de sinais no domínio de freqüência tem uma forma de onda emdente de pente em que zero componentes são inseridos nos componentesde freqüência da pluralidade de sinais no domínio de freqüência, realiza apunctura de zero componente.

9. Aparelho de recepção sem fio, de acordo com a reivindicação 7, compreendendo adicionalmente:uma seção de deslocamento de freqüência que, quando a plura-lidade de sinais no domínio de freqüência é submetida a rotação de fase edeslocamento de freqüência, realiza deslocamento de freqüência sobre apluralidade de sinais no domínio de freqüência em uma quantidade reversade deslocamento de uma quantidade de deslocamento aplicada à pluralida-de de sinais no domínio de freqüência; euma seção de rotação de fase que realiza rotação de fase emuma quantidade reversa de uma quantidade de rotação de fase aplicada àpluralidade de sinais no domínio de freqüência.

10. Método de transmissão sem fio, compreendendo:uma etapa de conversão que converte um sinal no domínio detempo em um sinal no domínio de freqüência;uma etapa de repetição que realiza a repetição no domínio defreqüência do sinal no domínio de freqüência convertido pela seção de con-versão; euma etapa de inversão que inverte uma pluralidade de sinais nodomínio de freqüência no sinal no domínio de tempo.

11. Método de recepção sem fio, compreendendo:uma etapa de recepção que recebe um sinal no domínio de tem-po a que um sinal no domínio de freqüência é repetido em um domínio defreqüência e a pluralidade de sinais no domínio de freqüência é invertida;uma etapa de conversão que converte o sinal no domínio detempo em um sinal no domínio de freqüência;uma etapa de divisão que divide uma pluralidade de sinais nodomínio de freqüência convertidos pela etapa de conversão em diversos si-nais no domínio de freqüência;uma etapa de equalização que realiza equalização no domíniode freqüência nos sinais no domínio de freqüência divididos pela etapa dedivisão; euma etapa de combinação que combina o sinais no domínio defreqüência submetidos à equalização no domínio de freqüência pela etapade equalização.