CN102231660A - 发送装置、接收装置、发送方法以及接收方法 - Google Patents

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Abstract

公开了发送装置、接收装置、发送方法以及接收方法，能够改善多载波信号纠错率。其中，本发明涉及的发送装置包括：编码单元，对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及映射单元，将所述编码第一数据和所述编码第二数据，映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。

Description

发送装置、接收装置、发送方法以及接收方法
本申请是申请日为2004年6月9日、申请号为200480016398.2、发明名称为“多载波通信方法及其通信装置”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及发送装置、接收装置、发送方法以及接收方法。
背景技术
过去，在OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing-正交频分复用)/CDMA(Code Division Multiple Access——码分多址)通信系统中，通过进行二维扩频来提高接收性能的技术，已被记载在例如未经审查的日本专利公报第2000-332724号中。这个未经审查的日本专利公报第2000-332724号所记述的技术，在OFDM/CDMA通信系统中，为了减少扩频码之间正交性的损失而产生的代码间干扰，不仅将扩频码片配置在时间轴方向，而且也配置在频率轴方向。
但是，该未经审查的日本专利公报第2000-332724号所记述的技术意图是防止OFDM/CDMA通信系统中扩频码之间的正交性损失的，所以存在不使用扩频码片的CDMA通信方案以外的多载波通信无法利用该技术的问题。而且，由于在未经审查的日本专利公报第2000-332724号中所记述的技术是以每个扩频码片的频率选择性衰减的影响作为问题研究的，所以对于比扩频码片要长得多的码元，即使采取和扩频码片同样的二维配置，是否能同样有效也是有疑问的。此外，多载波通信通常要对多载波信号进行特播(turbo)编码或卷积编码等纠错编码处理，所以二维配置码元的情况下，必须考虑要以经过纠错编码处理后生成的代码块为单位进行配置。因此，二维配置代码块的情况下，不仅需要考虑频率选择性衰减的影响，还需要考虑多路径衰减的影响。
可是，一般情况下，turbo码或卷积码等纠错编码的差错率的特点是，经过纠错编码处理后生成的代码块的接收质量(例如，每一比特的似然性)的不稳定性越小，差错率就越低；而其接收质量的不稳定性越大，差错率就越高(参见图1A-图1D)。
此外，每一比特的似然性取决于调制后的每个码元的质量即SNR(Signalto Noise Ratio，信噪比)等。例如，对于100比特的数据，进行编码率R＝1/2的纠错(FEC)编码后用QPSK码元来发送的情况下，经过FEC编码处理便生成200比特的信号，QPSK码元每一个码元要用2比特发送，所以发送了100个QPSK码元。发送的QPSK码元经过传播路径将被接收器接收，但这时如果每一个QPSK码元都出现SNR变化，则译码后每2比特似然性便有变化。一旦因如上所述的数据的质量的不稳定性引起FEC性能低劣，即使已接收的信号的平均接收质量例如SNR的值相同，在代码块中的每个码元的SNR的偏差大时，也会发生纠错后的信号的差错率特性低劣的问题。
像这样由于代码块中的每个码元的SNR的偏差导致的误差率特性低劣，在使用OFDM信号的移动通信系统中就成为特别大的问题。这是因为使用OFDM信号的移动通信系统，在时间轴方向由于衰减而遭受所述SNR的变化，并且在频率轴方向也由于多路径引起的频率选择性衰减而遭受所述SNR的变化。这时出现这样的特征：接收器的移动速度越快，时间轴方向的变化就越大；另一方面发送器和接收器之间的多路径信号的最大延迟时间越长，频率轴方向的变化就越大。此外，来自其他小区的干扰，也按每个副载波或每个OFDM信号的码元产生很大变化。因此，特别在小区边缘，OFDM信号在1帧上的每一个码元的SNR将会产生很大的偏差，从而导致OFDM信号的接收性能低劣。
发明内容
本发明的一个目的是为了改善多载波信号的纠错率而提供一种多载波通信方法以及该方法所使用的多载波通信装置，其在将经过纠错编码处理而生成的代码块不仅配置在时间轴方向而且也配置在频率轴方向时，根据多载波信号的实际接收状态，以代码块为单位来调整多载波信号的配置。
按照本发明的一个实施例，多载波通信方法包括：编码步骤，对数据进行纠错编码处理而生成代码块；生成步骤，生成包含所述代码块的多载波信号；发送步骤，发送所述多载波信号；以及调整步骤，对由频率轴和时间轴构成的二维平面上的所述代码块的配置进行调整，以使所述代码块中的每个码元的接收质量的偏差达到最小。
所述多载波通信方法中，优选地，在所述调整步骤中，根据关于接收了的所述多载波信号的多普勒频率及延迟分布，对所述代码块的配置进行调整。
按照本发明的另一个实施例，多载波通信装置包括：编码单元，对数据进行纠错编码处理而生成代码块；生成单元，生成包含所述代码块的多载波信号；发送单元，发送所述多载波信号；以及调整单元，对由频率轴和时间轴构成的二维平面上的所述代码块的配置进行调整，以使所述代码块中的每个码元的接收质量的偏差达到最小。
本发明的发送装置，包括：编码单元，对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及映射单元，将所述编码第一数据和所述编码第二数据，映射到由第一轴和第二轴定义的二维平面上的多个码元，所述编码第一数据中的至少一部分在所述第一轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，所述编码第二数据中的至少一部分在所述第二轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
本发明的接收装置，包括：接收单元，接收从以上发送装置发送的所述编码第一数据和所述编码第二数据；以及解码单元，对所述编码第一数据和所述编码第二数据进行解码。
本发明的发送装置，包括：编码单元，对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及映射单元，将所述编码第一数据和所述编码第二数据，映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
本发明的接收装置，包括：接收单元，接收编码第一数据和编码第二数据；以及解码单元，对所述编码第一数据和所述编码第二数据进行解码，所述编码第一数据和所述编码第二数据从发送装置发送，所述发送装置将所述编码第一数据和所述编码第二数据映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
本发明的发送方法，包括以下步骤：对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及将所述编码第一数据和所述编码第二数据，映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
本发明的接收方法，包括以下步骤：接收编码第一数据和编码第二数据；以及对所述编码第一数据和所述编码第二数据进行解码，所述编码第一数据和所述编码第二数据从发送装置发送，所述发送装置将所述编码第一数据和所述编码第二数据映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
本发明的发送装置，包括：编码单元，对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及映射单元，将所述编码第一数据映射到第一区域内的码元，并将所述编码第二数据映射到第二区域内的码元，所述第一区域和所述第二区域存在于由频率轴和时间轴定义的二维平面上，所述第一区域内的多个码元中的至少一部分在所述频率轴的方向上连续排列，所述第二区域内的多个码元中的至少一部分在所述时间轴的方向上连续排列。
附图说明
图1A为代码块中每个码元的接收质量的偏差及其差错率特性之间的关系的示意图；
图1B为代码块中每一比特的接收质量变动大时的接收质量的一种模式的示意图；
图1C为代码块中每一比特的接收质量变动小时的接收质量的一种模式的示意图；
图1D为加性高斯白噪声(AWGN：Additive White Gaussian Noise)的接收质量的一种模式的示意图；
图2为根据本发明的实施例1使用的OFDM信号的1帧的模式的示意图；
图3A为在本发明的实施例1中，当频率轴方向上的接收质量的变动小时，把OFDM信号在1帧中的数据配置在频率轴方向上的模式的示意图；
图3B为在本发明的实施例1中，当时间轴方向上的接收质量的变动小时，把OFDM信号的1帧中的数据配置在时间轴方向上的模式的示意图；
图3C为在本发明的实施例1中，根据频率轴方向及时间轴方向上的接收质量的变动，将OFDM信号的1帧中的数据按环境需要进行配置的模式的示意图；
图4A为在本发明的实施例1中，在1帧的特定副载波上不配置代码块的实例的示意图；
图4B为在本发明的实施例1中，在1帧中改变由10个码元组成的代码块的模式的配置实例的示意图；
图4C为在本发明的实施例1中，根据纠错码的特性适当更改代码块的大小(码元数)的配置实例的示意图；
图4D为在本发明的实施例1中，在将1个代码块彼此分割开配置的位置上，即将由5个码元组成的2个代码块每个都彼此分开配置的位置上的配置实例的示意图；
图4E为在本发明的实施例1中，向多个接收器发送同一OFDM信号时，根据其每一台接收器的接收状态配置代码块的实例的示意图；
图4F为在本发明的实施例1中，对2台接收器发送同一OFDM信号时，在1帧上将50个码元分散并分配给各个接收器的配置实例的示意图；
图5为本发明的实施例1中使用的接收器存在多个时，OFDM信号在1帧上的代码块的配置实例的示意图；
图6为本发明的实施例1中使用的发送器及接收器的结构的方框图；
图7为本发明的实施例1中决定代码块的配置时所参照的格式表格的实例的示意图；
图8为显示本发明的实施例2中所使用的接收器的结构的方框图；
图9为显示本发明的实施例3中所使用的发送器及接收器的结构的方框图；以及
图10为显示本发明的实施例4中所使用的发送器及接收器的结构的方框图。
具体实施方式
本发明的实质在于将多载波信号的接收状态的分析结果反馈给发送器，将多载波信号经过纠错编码处理后生成的代码块，在多载波信号的1帧中不仅配置在时间轴方向，而且也配置在频率轴方向，以便使同一编码块中的接收状态均衡(equalize)。
下面，现在就有关本发明的实施例，参照适当的附图作出详细说明。
(实施例1)
图2所示为时间轴方向上10个码元、频率轴方向上10个码元共计将100个码元作为1帧组成的OFDM信号。实施例1以发送/接收这个将100个码元作为1帧的OFDM信号的情况为例，具体说明如下。
假定通过对OFDM信号进行纠错编码处理后生成的代码块是由10个码元构成的，则1帧上可能配置10个代码块。本实施例对实际上经过传输路径被接收器接收的OFDM信号，观测其多普勒频率及延迟分布来分析其1帧的每个码元的SNR变动(接收状态)，并根据该分析结果调整其以后发送的OFDM信号在1帧上的代码块的配置，这样便可以减少代码块的每一个码元的SNR的变动。
这里，当所观测的最大多普勒频率为高时，每一码元的SNR便在时间轴方向上剧烈地变动；而当最大延迟时间为长时，该SNR便在频率轴方向上剧烈地变动。因此，在每一码元的SNR观测结果中，显示当时间轴方向的变动大于频率轴方向的变动时，例如接收器正在以高速移动时，通过将代码块连续地配置在频率轴方向，这样便可以缩小其每一个码元的SNR的偏差(参见图3A)。同样，当频率轴方向的变动大于时间轴方向的变动时，通过将代码块连续地配置在时间轴方向，这样便可以缩小其每一个码元的SNR的偏差(参见图3B)。此外，在每一码元的SNR观测结果中，显示虽然频率轴方向的变动要比时间轴方向的变动大，但时间轴方向的变动也不能被忽略时，如图3C所示，也可以在SNR变动小的时间轴方向以每个由5个码元组成的代码块配置代码块，而在SNR变动大的频率轴方向以每个由2个码元组成的代码块配置代码块。
因此，OFDM信号在1帧的代码块配置，可以分析实际的OFDM信号的接收状态，根据该分析结果，进行适当调整，以便使代码块中的每一个码元的SNR的偏差缩小。1帧上的代码块的配置实例有以下几种模式。
图4A所示为1帧的特定副载波上不配置代码块的实例。按照这个配置实例，当频率选择性衰减对特定的副载波有显著影响时，不使用该接收状态极端低劣的副载波，从而不会进行徒劳无效的信号发送，所以可以减少对其他小区的干扰量，并且可以抑制发送功率而减少功率消耗。
此外，图4B所示为其中1帧上的由10个码元组成的代码块模式被变更的配置实例。例如，当用频率轴方向×时间轴方向表示时，也可以由10个码元×1个码元、5个码元×2个码元以及2个码元×5个码元组成的各种代码块混杂在一起。按照这个配置实例，1帧即使每个码元的SNR的变动量局部有所变化也能够适应。
此外，图4C所示为根据纠错编码的特性适当更改代码块的大小(码元数)的配置实例。另外，turbo码等该代码块的码元数越多，纠错率就越好，所以在1帧可以配置的范围内，可以增加代码块的大小。图4C中，存在有10个码元的7个代码块和30个码元的1个代码块。
另外，图4D所示，是将1个代码块分割并配置在彼此分开的位置上，即将每个由5个码元组成的2个代码块彼此分开配置的实例(参见图4D的阴影线部分)。按照这个配置实例，在1帧上接收状态近似的部分即便单独出现时也可以适当地处理。
另外，图4E所示为向多个接收器发送同一OFDM信号时，根据接收器的接收状态配置代码块的实例。按照这个配置实例，根据各个接收器的接收状态来配置代码块便成为可能，并且可以改善所有接收器的差错率特性。
还有图4F所示为向2台接收器发送同一OFDM信号时，在1帧上将50个码元分散并分配给各个接收器的配置实例。按照这个配置实例，在1帧上可以适当选择SNR值近似的50个码元，并用被选出的该50个码元构成代码块即可，因此可以根据每台接收器的接收状态实现精细的配置，并可以改善所有接收器的差错率特性。
此外，图5所示为向OFDM信号接收状态分别不同的3台接收器发送同一OFDM信号时的代码块的配置实例。图5中，接收器1是正以高速移动的移动通信终端装置，并处于受多路径影响小的接收状态。另一方面，接收器2是正以低速移动的移动通信终端装置，并处于受多路径影响大的接收状态。另外，接收器3是正以中速移动的移动通信终端装置，并处于受多路径的影响也处于中等的接收状态。如果根据这些接收器的各自接收状态在1帧配置代码块的话，则对于接收器1而言，优选在频率轴方向上连续地配置代码块的状态；对于接收器2而言，优选在时间轴方向上连续地配置代码块的状态；对于接收器3而言，优选在时间轴方向上连续地以5个码元，且在频率轴方向上连续地以2个码元来配置代码块的状态。将分别为这3个接收器所配置的代码块进行频分复用(FDMA)，这样便可以生成1帧的OFDM信号。另外，这样生成的OFDM信号的1帧可为时间轴方向为10个码元、频率轴方向为30个码元共计以300个码元构成的1帧。
图6为显示按一对一的OFDM通信所使用的发送器(a)和接收器(b)的结构的方框图。发送器500包括：块分割单元501、纠错编码单元502、代码块配置单元503、OFDM发送处理单元504、发送无线频率(RF)单元505、接收RF单元506、要求格式检测单元507、帧格式决定单元508以及天线元件509。接收器550包括：接收RF单元551、OFDM接收处理单元552、代码块重新排列单元553、纠错译码单元554、最大多普勒频率检测单元555、时间轴方向变动预测值计算单元556、延迟分布检测单元557、频率轴方向变动预测值计算单元558、变动量比较单元559、要求格式决定单元560、要求格式发送单元561、发送RF单元562以及天线元件563。
发送器500按照帧格式决定单元508发出的指示，通过块分割单元501将发送的数据分割成相当于代码块的规定的大小的部分。由块分割单元501分割后的各个发送数据部分被输入到纠错编码单元502，在这里对发送的数据进行卷积编码等纠错处理，再加工成代码块。这些代码块被输入到代码块配置单元503，在这里重新排列，变成帧格式决定单元508所指示的配置，换句话说，变换成OFDM信号后的1帧上所指示的配置。从代码块配置单元503输入到OFDM发送处理单元504的代码块，在OFDM发送处理单元504进行诸如串行/并行转换、IFFT(反向快速傅里叶变换)、并行/串行转换以及插入保护间隔等为了生成OFDM信号的众所周知的处理。而后，从OFDM发送处理单元504输入到发送RF单元505的OFDM信号在这里进行了诸如数字/模拟(D/A)变换、载波乘法及放大等信号处理后，由天线单元509进行无线发送。
接下来，由发送器500发送的OFDM信号经过传输路径，由接收器550的天线单元563进行接收。由天线单元563接收的OFDM信号被输入到接收RF单元551，在这里进行诸如放大、频率变换及模拟/数字(A/D)变换等的信号处理。由接收RF单元551输入到OFDM接收处理单元552的OFDM信号在这里进行诸如串行/并行转换、FFT处理及并行/串行转换等的信号处理，然后被输入到代码块重新排列单元553，最大多普勒频率检测单元555以及延迟分布检测单元557。输入到代码块重新排列单元553的OFDM信号通过代码块配置单元503将其每1帧中包含的代码块恢复到重新排列以前的原来配置。通过重新排列成原来的配置而取出的代码块，在纠错译码单元554用诸如维特比(Viterbi)算法等众所周知的译码算法进行译码，并译码后依次地被输出。
此外，OFDM信号在最大多普勒频率检测单元555中，以1帧为单位测量其每个码元的多普勒频率。然后，对每个码元测得的最大多普勒频率被输入到时间轴方向变动预测值计算单元556，在这里计算出1帧的时间轴方向的其变动量。进一步，在时间轴方向变动预测值计算单元556中，根据计算出的时间轴方向的该变动量，对在该时间轴方向后续要接收的OFDM信号预测在该时间轴方向的变动量。该时间轴方向的变动量预测值被输入到变动量比较单元559。
另外，在延迟分布检测单元557中，被输入的OFDM信号以1帧为单位对每个码元的延迟时间及信号强度进行平均，计算出每个码元相对于该平均值的分布，从而便生成每个码元的延迟分布。这个延迟分布被输入到频率轴方向变动预测值计算单元558，在这里，根据OFDM信号的1帧在频率轴方向的该变动量，对随后要接收的OFDM信号预测其在频率轴方向的变动量。然后，这些频率轴方向的变动量预测值被输入到变动量比较单元559。
变动量比较单元559将关于从时间轴方向变动预测值计算单元556所输入的最大多普勒频率的时间轴方向的变动量预测值和关于从频率轴方向变动预测值计算单元558所输入的延迟分布的频率轴方向的变动量预测值加以比较，并计算出随后要接收的OFDM信号在1帧的时间轴方向的每个码元的SNR的偏差程度和1帧的频率轴方向的每个码元的SNR的偏差程度之间的比例。计算出的OFDM信号在1帧的每个码元的SNR的偏差的比例被输入到要求格式决定单元560。要求格式决定单元560依据其偏差的比例，综合考虑OFDM信号的1帧，决定代码块的配置，要使代码块的每一个码元的SNR的偏差达到最小程度。这样的代码块配置可以通过将诸如图7记述的格式表A、B中记载的1个代码块的模式进行各种试行错误的组合以及每次都对1帧的综合性评估来决定。有关图7将在后面叙说。
在要求格式决定单元560中所决定的OFDM信号的1帧中的代码块配置的格式，在信号经过要求格式发送单元561及发送RF单元562的期间进行众所周知的信号处理，并由天线单元563进行无线发送。
接着，从接收器550无线发送出的信号经发送器500的天线单元509接收后，在接收RF单元506进行诸如放大、频率变换以及A/D转换等的信号处理。然后这个发送信号被输入到要求格式检测单元507，在这里提取上述格式的内容。而且，这个被提取出的格式还要再输入到帧格式决定单元508，在这里具体决定代码块的大小和1帧中的代码块的配置。然后，根据这个决定分别将从帧格式决定单元508发出的关于一个代码块大小(码元数)的指令输入到块分割单元501，以及将关于OFDM信号的1帧中的代码块配置的指令输入到代码块配置单元503。从此以后，便在上述各个构成部重复进行上面所述的各自信号处理。
图7所示为要求格式决定单元560所决定的OFDM信号在1帧上生成代码块配置的格式时可以利用的一个代码块的模式的实例。格式表A表示由10个码元构成的代码块的模式的实例。表中的“(t，f)”的含意为(时间轴方向的码元数、频率轴方向的码元数)。此外，格式表B表示由10个码元构成的代码块和由20个码元构成的代码块混杂在一起时的这些代码块的模式的实例。要求格式决定单元560，可以运用格式表A或格式表B，根据OFDM信号的接收状态适当地将这些代码块进行组合来决定1帧中的代码块的配置。
正如以上说明那样，根据本实施例涉及的多载波通信方法及其通信装置，由于在接收器550依据OFDM信号的最大多普勒频率和其延迟分布来分析OFDM信号的接收状态，因此可以单独地分析由于经过传输路径引起的多载波信号对频率轴方向的不良影响和对时间轴方向的不良影响，可以根据这些分析结果，精密地调整多载波信号在1帧中的代码块的配置。
(实施例2)
图8为显示实施例2涉及的多载波通信方法中使用的接收器的结构的方框图。本实施例在一对一的OFDM通信中，接收器根据OFDM信号的SIR(Signal-to-Interference power Ratio：信号功率与干扰功率之比)预测OFDM信号在代码块中的每一个码元的SNR的变动量，并决定代码块的配置。
下面将就本实施例涉及的多载波通信方法及该方法所使用的接收器参照适当的附图作一说明，其中对于其发挥的功能与实施例1中所示的构成单元完全一样的构成单元则附注相同的附图标记，并将省略其说明。
接收器750包括：每个码元接收SIR预测单元701、1×10映射时SIR分散计算单元702、5×2映射时SIR分散计算单元703、10×1映射时SIR分散计算单元704以及SIR分散值比较单元705，以替代接收单元550中的最大多普勒频率检测单元555、时间轴方向变动预测值计算单元556、延迟分布检测单元557、频率轴方向变动预测值计算单元558以及变动量比较单元559。
此外，这3个SIR分散计算单元702、703、704包括重新排列单元721、每个代码块平均SIR计算单元722、每个代码块SIR分散计算单元723以及SIR分散平均单元724。
每个码元接收SIR预测单元701，存储由OFDM接收处理单元552输出的1帧OFDM信号，并对其中包含的全部码元进行SIR测量。然后将经过测量得到的全部码元的SIR输入到1×10映射时SIR分散计算单元702、5×2映射时SIR分散计算单元703和10×1映射时SIR分散计算单元704。
在1×10映射时SIR分散计算单元702中，将输入的每个码元的SIR输入到重新排列单元721。在重新排列单元721，假定将代码块是按图3A中所示那样配置的，按照此假定，对各个不同代码块进行每个码元的SIR分类后，然后就将该每个代码块的这些SIR依次地并行输入到每个代码块平均SIR计算单元722与每个代码块SIR分散计算单元723中。每个代码块平均SIR计算单元722计算出每个代码块的SIR平均值。然后这个平均SIR被输入到每个代码块SIR分散计算单元723。在每个代码块SIR分散计算单元723中，根据被输入的平均SIR和对应于该平均SIR的代码块中的每个码元的SIR，计算出每个代码块的分散值。每个代码块的这个SIR的分散值被输入到SIR分散平均单元724，对应于1帧的每个代码块的SIR分散值被聚集在这里并进行平均。然后，这个被平均的对应于1帧的每个代码块的SIR的分散值作为SIR分散值依次地被输入到SIR分散值比较单元705。这个同1×10映射时SIR分散计算单元702的信号处理一样的信号处理，也在5×2映射时SIR分散计算单元703以及10×1映射时SIR分散计算单元704加以执行，其各自的SIR分散值被输入到SIR分散值比较单元705。在SIR分散值比较单元705中，对从1×10映射时SIR分散计算单元702、5×2映射时SIR分散计算单元703以及10×1映射时SIR分散计算单元704输入的SIR分散值分别加以比较，并选择1帧的代码块的配置，以使这个SIR分散值达到最小。这个被选择的代码块的配置被通知给要求格式决定单元560，之后就和实施例1的情况一样，有关代码块配置的格式用无线发送给发送器500。
正如以上说明那样，根据本实施例涉及的多载波通信方法，由于根据每个码元的SIR来分析多载波信号的接收状态，所以可以精密地分析其接收状态，还可以切实改善多载波信号的纠错率。
另外，本实施例虽然是以在OFDM信号的1帧中配置由10个码元构成的代码块为前提，对使用三个SIR分散计算单元702、703、704的情况作了说明，但本发明并不只限于这种情况。例如，只要能够将多个代码块都纳入OFDM信号的1帧中，改变代码块的大小和模式，或者增加SIR分散计算单元的数目都是可以的。
(实施例3)
图9为实施例3涉及的多载波通信装置的结构的方框图。本实施例在一对一的OFDM通信中，接收器不对OFDM信号的接收状态进行分析，而是将有关该接收状态的信息发送到发送器，发送器依据上述信息分析其接收状态，据此决定OFDM信号在1帧中的代码块的配置。
下面将就本实施例涉及的多载波通信方法及其通信装置，参照适当的附图作一说明，其中对于其发挥的功能与实施例1中所示的构成单元完全一样的构成单元则附注相同的附图标记，并省略其说明。
发送器800配备有信道信息检测单元807，以替代发送器500中的要求格式检测单元507。信道信息检测单元807，根据接收器850发送来的关于OFDM信号接收状态的下列信息，分析其接收状态，据此来决定OFDM信号在1帧中的代码块的配置。此关于OFDM信号接收状态的信息，是指最大多普勒频率、延迟分布、最大延迟时间、延迟波的数目和路径的延迟时间、各自路径的功率、以及各个副载波的信道估计值等。
另外，接收器850包括信道信息生成单元859以及信道信息发送单元861，以替代接收器550中的时间轴方向变动预测值计算单元556、频率轴方向变动预测值计算单元558、变动量比较单元559、要求格式决定单元560以及要求格式发送单元561。信道信息生成单元859及信道信息发送单元861生成关于OFDM信号的接收状态的各种信息，并把这些信息用无线发送到发送器800。
根据本实施例涉及的这些多载波通信方法及其通信装置，可以单独地分析由于经过传输路径引起的多载波信号对频率轴方向的不良影响和对时间轴方向的不良影响，并可以根据这些分析结果，精密地调整多载波信号在1帧的代码块的配置，并且可以减轻接收器担负的信号处理的负荷。因此，可以使接收器的结构简洁，使接收器更轻薄短小。
(实施例4)
图10所示为实施例4涉及的多载波通信装置的结构的方框图。本实施例为多台接收器与1台发送器同时进行OFDM通信。下面将就本实施例涉及的多载波通信方法及其通信装置，参照适当的附图作一说明，其中对于其发挥的功能与实施例1中所示的构成单元完全一样的构成单元，则附注相同的附图标记，并将省略其说明。
发送器900包括：OFDM发送处理单元504、发送RF单元505、接收RF单元506、天线单元509、调度器923、复用单元924以及多个代码块化单元920。此外，代码块化单元920包括：块分割单元501、纠错编码单元502、代码块配置单元503、要求格式检测单元507、帧格式决定单元508、分离单元921及SIR信息获取单元922，其设置的数目与同时进行通信的接收器的数目相同。另一方面，接收器950具有除了接收器550所具备的各个构成部件外，还具有接收SIR检测单元971、接收SIR信息发送单元972以及复用单元973。
接收器950将OFDM信号从OFDM接收处理单元552输入到接收SIR检测单元971。接收SIR检测单元971存储OFDM信号在1帧的全部码元的SIR。这些存储的相当于1帧容量的码元的SIR被输入到接收SIR信息发送单元972，在这里以1帧为单位对SIR加以平均。这个平均SIR被输入到复用单元973，在这里利用要求格式发送单元561输入进来的代码块的配置格式复用后，然后用无线发送到发送单元900。
由接收器950无线发送的这个信号被发送器900接收后，被输入到代码块化装置920中的分离单元921。分离单元921对其包含的在代码块化单元920中被输入的信号进行是否应当处理的判断，只有在判断结果为应当处理时，才将该信号所包括的上述平均SIR和上述有关代码块配置的格式分别进行分离提取。然后，这个平均SIR被输入到SIR信息获取单元922，而有关代码块配置的格式被输入到要求格式检测单元507。SIR信息获取单元922根据所输入的平均SIR，获取关于接收器950中的OFDM信号的接收状态的信息。然后，每个代码块化单元920所负责、的在接收器950中关于OFDM信号的接收状态的信息全部被输入到调度器923中。调度器923根据关于每个接收器950的接收状态的信息，对下一次将发送的OFDM信号，决定分配给每个接收器950的码元数和代码块的配置。调度器923做出的这个决定被输入到复用单元924，在这里进行期望的信号处理后得以实现。
因此，根据本实施例涉及的多载波通信方法及其通信装置，由于设置多个相当于配置调整单元的代码块化单元920，并配备有调度器可对来自代码块化单元的输出适当地选择并加以组合，所以在给多个接收器发送多载波信号时，可以考虑所有接收器的接收状态来调整多载波信号中的代码块配置，以便总体上使纠错率提高。
另外，本实施例也可以采用多值调制方式，这种情况下，也可以通过单独将比特分组成高位比特和低位比特来进行代码块的配置。
正如以上说明那样，根据本发明，由于分析多载波信号的实际接收状态，并根据其分析结果适当调整代码块的配置，因此能够适应地对应于时时刻刻变化的传输路径带来的不良影响，并切实改善多载波信号的纠错率。
此外，根据本发明，可以同时观测多普勒频率及延迟分布，因此可以独立地分析由于经过传输路径而引起的对频率轴方向的不良影响和对时间轴方向的不良影响，可以根据这些分析结果来缜密地调整代码块的配置。
此外，根据本发明，因为根据各个码元的SIR来分析多载波信号的接收状态，所以可以获得更加缜密的分析结果，切实提高多载波信号的纠错率。
另外，根据本发明，由于配备调度器，可从多个配置调整单元中适当选择输出并加以组合，所以当向多台接收器发送多载波信号时，可以综合考虑所有的接收器来调整多载波信号中的代码块配置，以便使总体上的纠错率提高。
根据本发明，由于分析多载波信号的实际接收状态，并根据其分析结果适当地调整代码块的配置，因此能够适应地应付时时刻刻变化的传输路径带来的不良影响，切实改善多载波信号的纠错率。
本申请是基于2003年6月12日提交的日本专利申请号为2003-168287的申请，其全部内容都专门引用于此作为参考。
产业上的适用性
本发明可以适用于移动通信系统中的移动台装置或基站装置上装载的多载波发送装置以及多载波接收装置。

Claims (21)

1.发送装置，包括：
编码单元，对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及
映射单元，将所述编码第一数据和所述编码第二数据，映射到由第一轴和第二轴定义的二维平面上的多个码元，
所述编码第一数据中的至少一部分在所述第一轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，
所述编码第二数据中的至少一部分在所述第二轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
2.发送装置，包括：
编码单元，对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及
映射单元，将所述编码第一数据和所述编码第二数据，映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，
所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，
所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
3.如权利要求2所述的发送装置，所述映射单元将所述编码第一数据和所述编码第二数据映射到帧内的所述多个码元。
4.如权利要求2所述的发送装置，所述编码第一数据和所述编码第二数据被混杂地映射到帧内的所述多个码元。
5.如权利要求2所述的发送装置，所述编码单元对所述第一数据和所述第二数据分别进行纠错编码。
6.如权利要求2所述的发送装置，所述编码单元对所述第一数据和所述第二数据分别进行特播编码或者卷积编码。
7.如权利要求2所述的发送装置，
所述编码单元对所述第一数据和所述第二数据进行纠错编码，
所述映射单元对所述编码第一数据和所述编码第二数据分别根据所述纠错编码的特性进行映射。
8.接收装置，包括：
接收单元，接收从权利要求1所述的发送装置发送的所述编码第一数据和所述编码第二数据；以及
解码单元，对所述编码第一数据和所述编码第二数据进行解码。
9.接收装置，包括：
接收单元，接收编码第一数据和编码第二数据；以及
解码单元，对所述编码第一数据和所述编码第二数据进行解码，
所述编码第一数据和所述编码第二数据从发送装置发送，所述发送装置将所述编码第一数据和所述编码第二数据映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，
所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，
所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
10.如权利要求9所述的接收装置，所述编码第一数据和所述编码第二数据被映射到帧内的所述多个码元。
11.如权利要求9所述的接收装置，所述编码第一数据和所述编码第二数据被混杂地映射到帧内的所述多个码元。
12.如权利要求9所述的接收装置，所述接收单元接收通过纠错编码进行了编码的所述编码第一数据和所述编码第二数据。
13.如权利要求9所述的接收装置，所述接收单元接收通过特播编码或者卷积编码进行了编码的所述编码第一数据和所述编码第二数据。
14.如权利要求9所述的接收装置，所述接收单元接收通过纠错编码进行了编码、并且根据所述纠错编码的特性进行了映射的所述编码第一数据和所述编码第二数据。
15.发送方法，包括以下步骤：
对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及
将所述编码第一数据和所述编码第二数据，映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，
所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，
所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
16.接收方法，包括以下步骤：
接收编码第一数据和编码第二数据；以及
对所述编码第一数据和所述编码第二数据进行解码，
所述编码第一数据和所述编码第二数据从发送装置发送，所述发送装置将所述编码第一数据和所述编码第二数据映射到由频率轴和时间轴定义的二维平面上的多个码元，
所述编码第一数据中的至少一部分在所述频率轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的一部分码元，
所述编码第二数据中的至少一部分在所述时间轴的方向上被连续地映射到所述多个码元中的另一部分码元。
17.发送装置，包括：
编码单元，对第一数据和第二数据进行编码而生成编码第一数据和编码第二数据；以及
映射单元，将所述编码第一数据映射到第一区域内的码元，并将所述编码第二数据映射到第二区域内的码元，
所述第一区域和所述第二区域存在于由频率轴和时间轴定义的二维平面上，
所述第一区域内的多个码元中的至少一部分在所述频率轴的方向上连续排列，
所述第二区域内的多个码元中的至少一部分在所述时间轴的方向上连续排列。
18.如权利要求17所述的发送装置，所述第一区域和所述第二区域为在帧内互不相同的区域。
19.如权利要求17所述的发送装置，所述编码单元对所述第一数据和所述第二数据分别进行纠错编码。
20.如权利要求17所述的发送装置，所述编码单元对所述第一数据和所述第二数据分别进行特播编码或者卷积编码。
21.如权利要求17所述的发送装置，
所述编码单元对所述第一数据和所述第二数据进行纠错编码，
所述映射单元对所述编码第一数据和所述编码第二数据分别根据所述纠错编码的特性进行映射。
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