CN105009490A - 发送装置、接收装置以及通信系统 - Google Patents

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Abstract

发送装置发送包含多个数据码元的块信号，其具有：数据码元生成部，其生成数据码元；码元配置部，其以每1个块插入1个码元的方式，将在复平面中成为同象限的信号点的同象限码元插入到各块信号内的规定位置而配置所述数据码元以及所述同象限码元，生成块码元；CP插入部，其对所述块码元进行循环前缀的插入；以及插值部，其对CP插入后的所述块码元进行插值处理。

Description

发送装置、接收装置以及通信系统
技术领域
本发明涉及发送装置、接收装置以及通信系统。
背景技术
在数字通信系统中，由于发送信号在建筑物等上反射而发生的多径衰落或因终端的移动而发生的多普勒变动，会产生传输线路的频率选择性和时间变动。在这样的多路径环境中，接收信号成为发送码元与经过延迟时间而到达的码元发生干扰后的信号。
在这样的具有频率选择性的传输线路中，为了得到最佳的接收特性，单载波块传输方式近年来受到关注(例如参照下述非专利文献1)。与作为多载波(MultipleCarrier：MC)块传输的OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing：正交频分复用)传输方式(例如参照下述非专利文献2)相比，单载波(Single Carrier：SC)块传输方式能够降低峰值功率。
在进行SC块传输的发送机中，例如通过进行如下传输来应对多径衰落。首先，在“Modulator”中，在生成作为数字调制信号的PSK(Phase Shift Keying：移相键控)信号或QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交调幅)信号后，通过预编码器以及IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform：离散傅里叶逆变换)处理部，将数字调制信号变换为时域信号。然后，作为多径衰落对策，在CP(Cyclic Prefix：循环前缀)插入部中插入CP。在CP插入部中，复制时域信号的后面的规定数量的样本，附加于发送信号的开头。除此以外，作为多径衰落对策手段，进行在数据的开头或尾部的部分插入零的ZP(Zero Padding：插零)。
此外，为了抑制发送峰值功率，在进行SC传输的发送机中，通常在预编码器中进行DFT(Discrete Fourier Transform：离散傅里叶变换)处理。
现有技术文献
非专利文献
非专利文献1：N.Benvenuto，R.Dinis，D.Falconer and S.Tomasin，“Single carriermodulation with nonlinear frequency domain equalization：an idea whose time hascome-again”，Proceeding of the IEEE，vol.98，no.1，Jan 2010，pp.69-96.
非专利文献2：J.A.C.Bingham，“Multicarrier modulation for data transmission：anidea whose time has come”，IEEE Commun.Mag.，vol.28，no.5，May 1990，pp.5-14.
发明内容
发明要解决的问题
根据上述现有的SC块传输的技术，降低了多径衰落的影响，并抑制发送峰值功率。但是，在SC块传输中，SC块间的相位以及振幅是不连续的，因此，存在产生带外频谱或带外泄漏的问题。带外频谱成为相邻的信道的干扰，需要进行抑制。此外，在通常的通信系统中，频谱模板(mask)是确定的，需要抑制带外频谱以满足模版。
本发明是鉴于上述而完成的，目的在于得到能够抑制带外频谱的发送装置、接收装置以及通信系统。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，实现目的，本发明是发送包含多个数据码元的块信号的发送装置，其特征在于，具有：数据码元生成部，其生成数据码元；码元配置部，其以每1个块插入1个码元的方式，将在复平面中成为同象限的信号点的同象限码元插入到各块信号内的规定位置而配置所述数据码元以及所述同象限码元，生成块码元；CP插入部，其对所述块码元进行循环前缀的插入；以及插值部，其对CP插入后的所述块码元进行插值处理。
发明效果
根据本发明，起到能够抑制带外频谱的效果。
附图说明
图1是示出实施方式1的发送装置的功能结构例的图。
图2是示出在进行SC块传输的通信系统中使用的帧结构的一例的图。
图3是示出在现有的SC块传输中SC块间的相位以及振幅不连续的一例的图。
图4是示出实施方式1的固定码元配置例的图。
图5是示出CP插入后的块码元的一例的图。
图6是示出实施方式1的帧结构的一例的图。
图7是示出使用QPSK码元作为数据码元的情况下的固定码元的一例的图。
图8是示出实施方式2的发送装置的功能结构例的图。
图9是示出实施方式2的发送装置中的处理数据的一例的图。
图10是用于说明实施方式2的发送装置的带外泄漏抑制效果的图。
图11是示出实施方式3的发送装置的功能结构例的图。
图12是示出频域中的导频码元的配置的一例的图。
图13是示出时域的导频信号与频域的导频信号的关系的一例的图。
图14是示出码元修正部的修正后的本实施方式的码元配置的一例的图。
图15是示出对帧内的全部块插入导频码元的情况下的实施方式3的帧结构的一例的图。
图16是示出插入导频码元的块与不插入导频码元的块同时存在的情况下的帧结构的一例的图。
图17是示出实施方式4的发送装置的功能结构例的图。
图18是示出实施方式5的接收装置的功能结构例的图。
图19是示出实施方式6的发送装置的功能结构例的图。
图20是示出实施方式6的码元配置的一例的图。
图21是示出64QAM星座(constellation)与同象限码元的映射区域的图。
图22是示出使用64QAM的情况下的块码元的一例的图。
图23是示出使用64QAM的情况下的块码元的一例的图。
图24是示出实施方式7的固定码元的配置例的图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的发送装置、接收装置以及通信系统的实施方式进行详细说明。此外，本发明不受该实施方式限定。
实施方式1.
图1是示出本发明的发送装置的实施方式1的功能结构例的图。如图1所示，本实施方式的发送装置具有数据码元生成部1、固定码元配置部(码元配置部)2、CP插入部3、插值部4以及发送处理部5。
数据码元生成部1生成数据码元(例如PSK(Phase Shift Keying)码元、QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交幅度调制)码元等)。固定码元配置部2生成块码元，该块码元是针对数据码元将1个预先设定的固定码元(固定信号)配置在规定位置而得到的。CP插入部3对由固定码元配置部2生成的块码元进行CP插入。插值部4对CP插入后的块码元实施插值处理。发送处理部5对插值处理部的块码元实施发送滤波处理、模拟信号变换处理等，作为SC块信号(块信号)发送。
此处，对现有的SC块传输进行说明。在SC块传输中，SC块间的相位以及振幅是不连续的。图2是示出在进行SC块传输的通信系统中使用的帧结构的一例的图。图2的dk (n)表示第n个块的第k个码元。此外，在图2中，示出了SC块由Nb个码元构成、1帧由NF个SC块构成的例子。图3是示出在现有的SC块传输中，SC块间的相位以及振幅不连续的一例的图。在图3的例子中，在第k个块与第k+1个块之间产生带外频谱或带外泄漏。这样的带外频谱成为相邻的信道的干扰。在本实施方式中，在数据码元间插入固定码元，在插入固定码元后实施CP插入，由此，减少带外频谱。
接下来，对本实施方式的动作进行说明。以下，设1个单载波块(SC块)的CP插入前的码元数(数据码元与固定码元的合计的码元数)为N个，进行说明。
固定码元配置部2针对数据码元将1个预先设定的固定码元“A”配置在规定位置。关于固定码元，如果满足所应用的通信系统的规定，则可以使用任意码元，可以是PSK码元或QAM码元那样的码元。
图4是示出本实施方式的固定码元配置例的图。在图4的例子中，在块码元(构成1个块的码元组)内的第N-NCP+1个插入固定码元“A”。dk表示1个块内的数据码元中的第k个数据码元。
图5是示出CP插入后的块码元的一例的图。如图5所示，作为CP插入处理，CP插入部3复制(拷贝)在插入了固定码元后的块码元的最后NCP个码元，附加到块码元的开头。图6是示出本实施方式的帧结构的一例的图。如图6所示，在帧内的各块的相同的位置(第N-NCP+1个)插入固定码元。这样，如果将由CP插入部复制的区域的开头(第N-NCP+1个)的码元作为固定码元，则在CP插入后，块的开头的码元为固定码元。此外，在NCP＝0的情况下，将图5中的d0(块内第一个码元)设定为固定码元。
图7是示出使用QPSK码元作为数据码元的情况下的固定码元的一例的图。数据码元根据所传输的信息，被分配给作为图7上方所示的QPSK星座(在图中记作星座)而示出的4个点中的任意一个。如图7所示，第1个码元和第N-NCP+1个码元为固定码元，固定为1+j。此外，图7仅为一例，固定码元不限于QPSK码元，固定码元值也不限于1+j。此外，在NCP＝0的情况下，CP插入部3不进行复制处理。
在插值部4中，例如，使用“B.Porat，“A Course in Digital Signal Processing”，JohnWiley and Sons Inc.，1997”(以下，称作Porat文献)中记载的信号插值式等，进行过采样处理(提高采样率，即减小采样间隔的处理)。针对向插值部4输入的时域信号，以每1个码元的采样点为L个的方式进行过采样。即，以采样率为L倍的方式对输入进行过采样。此外，过采样率是表示过采样后的采样率是输入的采样率的几倍的值。
具体而言，例如，插值部4将输入的时域信号变换为频域信号，对频域信号实施插入零的插零处理，再次变换为时域信号。这样，能够使用插零处理进行过采样处理。关于插值部4中的过采样处理(插值处理)，也可以使用其它插值方法。也可以是在不暂时变更为频域信号的情况下进行插值(过采样)的方法。
通过插值部4的过采样处理(插值处理)，在码元间追加插值后的样本点，此时，以使SC块的最后的样本与下一个SC块的最初的样本(固定码元)的相位以及振幅平滑地相连的方式，实施过采样处理。例如，假设在SC块的最后的样本点之后存在固定码元的点，进行插值，在SC块的最后的样本点之后追加插值点。在设过采样率为L时，插值部4的输出信号的样本数为(N+NCP)×L。此外，在本实施方式中，“固定码元”表示相位以及振幅固定的码元，也可以使用位于特定象限的码元。对每一单载波块码元进行上述处理。过采样率L不需要是整数。
如上所述，在本实施方式中，固定码元配置部2按每一个块，针对数据码元，将固定码元配置在由数据CP插入部3复制的区域的开头位置，CP插入部3对固定码元插入后的块码元进行CP插入。然后，插值部4对CP插入后的块码元实施过采样处理。因此，能够保持块间的相位以及振幅的连续性，抑制带外频谱。
实施方式2.
图8是示出本发明的发送装置的实施方式2的功能结构例的图。在图8中，示出了实施方式1的发送装置的插值部4的结构例。在本实施方式中，示出了图1的插值部4由DFT部(傅立叶变换部)41、波形整形滤波器42以及过采样处理/IDFT(InverseDFT)部(傅立叶逆变换部)43构成的例子。数据码元生成部1、固定码元配置部2、CP插入部3以及发送处理部5与实施方式1相同。针对具有与实施方式1相同的功能的构成要素，标注与实施方式1相同的标号，省略重复说明。
DFT部41实施(N+NCP)点的DFT处理，将输入的时域信号变换为频域信号。波形整形滤波器处理部42对频域信号进行去除期望的频域以外的信号的滤波处理。此外，在该滤波处理中，例如，可以使用“T.S.Rappaport，“Wireless Communications”，2ndedition，Prentice Hall PTR，2002”(以下，称作Rappaport文献)中记载的奈奎斯特滤波等处理。滤波处理不限于此。
过采样处理/IDFT部43对滤波处理后的频域信号，通过插零等，使样本数增加至L倍(增加至与过采样率L对应的样本数)。然后，过采样处理/IDFT部43对频域信号实施IDFT处理，生成时域信号。在波形整形滤波器42不改变信号的样本数的情况下，IDFT处理的样本数为L·(N+NCP)。此外，也可以替代过采样处理/IDFT部43，而具有进行过采样处理的过采样处理部和进行IDFT处理的IDFT部。此外，这样，使用需要低运算量的IFFT(Inverse Fast Fourier Transform：快速傅里叶逆变换)或FFT等来实施DFT处理、IDFT处理，因此，(N+NCP)优选为2p(P为1以上的整数)，L优选为整数。在波形整形滤波器42改变信号的样本数的情况下，作为IDFT处理的输入的样本数优选为2p’(P’为1以上的整数)。
此外，在设NA为总载波数时，在本例中，NA＝N+NCP，但也可以是NA＞N+NCP。在该情况下，在设波形整形滤波器部不改变点数、设si(0≤i≤N+NCP-1)为波形整形滤波器部的输出、设(粗体字)1，M为由1×M个零建立的矢量、NA-N-NCP为偶数时，在过采样处理/IDFT部43内，按下式(1)所示那样将si到映射NA载波中。此外，对(粗体字)进行插零，进行过采样。在该情况下，也可以是设过采样处理/IDFT部43的输出样本数为NA*L。此外，关于对总载波的映射，可以使用任意处理。
图9是示出本实施方式的发送装置中的处理数据的一例的图。在图9中，示出了如下例子：使用BPSK(Binary Phase Shift Keying：二进制相移键控)，设L＝2、N＝6、NCP＝2，将A＝1作为固定码元配置于第5个。此外，在图9的例子中，示出了使用插零作为过采样处理的例子。在图9中，为了简化标记，在小数第5位进行四舍五入。由图9可知，将固定码元配置于第5个码元处，由此，在过采样处理/IDFT部43的处理后，在开头和第13个码元处插入固定码元，在从CP插入部3输出的码元组的最后的码元之后追加了作为插值点的码元。此外，本例中的插零方法是一例，也可以使用在频域中对信号施加循环移位后进行插零等其它插零方法。
图10是用于说明本实施方式的发送装置的带外泄漏抑制效果的图。图10中示出了：实施使用了本实施方式的上述固定码元后的带外泄漏抑制的情况下的发送信号101；以及未实施带外泄漏抑制的情况下的发送信号102。在图10中，在中央部示出了期望频带，在期望频带的两端示出了带外泄漏的区域。由图10可知，实施了带外泄漏抑制的发送信号101与未实施带外泄漏抑制的情况下的发送信号102相比，带外泄漏下降了约16dB。在本例中，设NA＝512、NCP＝16、N＝434、过采样率L＝4，波形整形滤波器使用Rappaport文献中记载的频域零滚降滤波器(frequency-domain zeroroll-off filter)，关于在频域中对载波的映射，如以下的式(2)所示那样进行。信号(粗体字)为过采样处理/IDFT部43的输入值。
如上所述，在本实施方式中，在DFT部41将CP插入后的块码元变换为频域信号之后，过采样处理/IDFT部43实施过采样处理，通过IDFT将过采样处理后的信号变换为时域信号。因此，如实施方式1中记述的那样，能够保持块间的相位以及振幅的连续性，抑制带外频谱。此外，在NCP＝0的情况下，图8中的CP插入部3不进行复制处理，在固定码元配置部2中，将d0(块内的第一个码元)设定为固定码元。
实施方式3.
图11是示出本发明的发送装置的实施方式3的功能结构例的图。在图11中，示出了实施方式1的发送装置的插值部4的结构例。本实施方式的发送装置具有数据码元生成部1、固定码元配置部2、CP插入部3、码元修正部40、DFT部41、波形整形滤波器42-1、42-2、导频信号生成/CP处理部6、频域复用部7、过采样处理/IDFT部43以及发送处理部5。数据码元生成部1、固定码元配置部2、CP插入部3、DFT部41、过采样处理/IDFT部43、发送处理部5与实施方式2相同。针对具有与实施方式2相同的功能的构成要素，标注与实施方式2相同的标号，省略重复说明。
为了在接收侧进行同步处理、传输线路估计，有时使用作为已知信号的导频信号。在块传输中，通常在频域中配置导频信号(导频码元)。在本实施方式中，对这样在频域中配置导频信号的例子进行说明。
导频信号生成/CP处理部6生成时域中的导频信号与频域中的导频信号，将频域的导频信号输入到波形整形滤波器42-2，将时域中的导频信号输入到码元修正部40。导频信号生成/CP处理部6也可以对时域的导频码元施加CP处理(CP插入处理)。此外，导频信号生成/CP处理部6也可以对导频信号进行归一化。例如，在设导频信号的时域信号为q0、q1、…、qN-1、设NCP为CP长度时，在CP处理后，成为qN-NCP、…、qN-1、q1、q0、q1、…、qN-1(在下标中，将NCP记作NCP)。在施加CP处理的情况下，导频信号生成/CP处理部6生成对在导频信号的时域信号中插入CP后的信号实施DFT处理而得到的信号作为频域的导频信号。
频域的导频信号被用于复用，时域的导频信号被用于固定码元的计算。频域复用部7在频域中对经由波形整形滤波器42-1输入的由DFT部41变换为频域信号的数据码元、与经由波形整形滤波器42-2输入的频域的导频信号(导频码元)进行复用。波形整形滤波器42-1、42-2与实施方式2的波形整形滤波器42相同。波形整形滤波器42-1对来自DFT部41的输出进行频域中的波形整形，波形整形滤波器42-2对频域中的导频码元进行波形整形。此外，对导频信号没有特别限制，可以使用任意信号。此外，时域的导频信号是基于导频信号在频域中的配置位置生成的。
图12是示出频域中的导频码元的配置的一例的图。在图12中，作为一例，示出了如下的例子：设1个块内的总码元数(CP插入后)为N’(＝N+2NCP)个、1个块内的导频码元数NP为N’/2、1个块内的包含固定码元的数据码元数为N’/2个。在图12的例子中，将频域中的导频码元p0、p1、…、pN’/2-1与包含固定码元的数据码元码元s0、s1、…、sN’/2-1交替地配置。此外，图12为一例，关于导频码元配置以及块码元内的导频码元的个数，没有限制。
通过频域复用部7在频域中对导频码元和包含固定码元的数据码元进行复用，因此，在作为IDFT输出(来自过采样处理/IDFT部43的输出)的时域信号中，为了将固定码元设定为“A”，需要考虑时域的导频信号。如果设导频信号的时域信号为q0、q1、q2、…、qN/2-1、设k’为时域中的固定码元插入位置、设bk’、ck’为使得IDFT输出的规定位置的码元成为“A”的相位旋转、振幅调整，则码元修正部40求出对固定码元配置部2生成的固定码元“A”修正后的Ak’作为Ak’＝ck’A-bk’qk’。bk’和ck’的值由频域中的导频信号的插入位置以及固定码元配置位置决定。
此处示出具体例。为了简化说明，使用未施加过采样处理的信号。此外，设CP插入后的数据码元数ND为ND＝N’/2、导频码元数NT为NT＝N’/2。在本例中，设CP插入后的数据码元为x0、x1、…、xND-1。设在频域中配置的导频码元(粗体字)z为下式(3)。IDFT处理后的时域中的导频码元(粗体字)为下式(4)。
此外，设配置在频域中的施加了DFT处理的数据信号(x0、x1、…、xND-1)为以下的式(5)，在设常数b为归一化用常数时，IDFT处理后的时域中的数据信号(粗体字)为下式(6)。
在频域中复用的导频信号以及施加了DFT处理的数据信号为下式(7)，IDFT处理后的时域信号为下式(8)。
r＝pz+sz  …(7)
y＝t+q  …(8)
在时域中，在设t1，0为t1的第1个要素时，t1，0＝x0，因此，在希望如y0＝A那样，在码元时间n＝0处设定为固定信号“A”的情况下，在数据码元中插入下式(9)所示的码元即可。此外，在本例中，为了简化说明，省略了归一化用常数、相位旋转的记载。根据频域中的码元配置，在式(9)中，需要进行相位旋转以及振幅调整。
图13是示出时域的导频信号与频域的导频信号的关系的一例的图。在图13中，以图12所示的频域中的数据码元以及导频码元的配置为前提。如图13所示，在图12所示的频率配置中，以将数据码元(包含固定码元)的部分置换为0后的信号为IDFT处理的输入，进行IDFT处理，由此得到时域的导频信号。此外，在图13中，为了简化说明，示出了不进行过采样处理的时域导频信号，但也可以使用在频域中进行插零等、施加了过采样处理后的导频信号。
在本实施方式中，在频域中插入导频码元，因此，固定码元的值根据导频码元或固定码元的插入位置而变化，因此，按每一块进行上述处理。不过，如果导频信号或固定码元的插入位置在块间是固定的，则可以一次求出Ak’，以后使用已求出的Ak’。图14是示出码元修正部40的修正后的本实施方式的码元配置的一例的图。在图14中，设1个块内的CP插入前的总码元数为N个、1个块内的导频码元数NP为N’/2。为了保持块间的相位以及振幅的连续性，也可以对固定码元赋予相位旋转或振幅调整，或者增加固定信号。此外，图14中记载了调整第-NCP+1个和第N/2-NCP+1个码元，但也可以仅对第-NCP+1个码元进行调整。
图15是示出在帧内的全部块中插入导频码元的情况下的本实施方式的帧结构(码元修正部40修正后的固定码元以及数据码元)的一例的图。如图15所示，以在块间固定码元的插入位置相同的方式，插入修正后的固定码元。
此外，实施方式1为块码元仅由数据码元构成的实施例，实施方式2为块码元由导频码元和数据码元构成的实施例，如果设定为在时域中按每个块将固定码元配置在相同位置，则可以是将两个实施例子组合起来的帧结构。在该情况下，也可得到带外频谱抑制效果。图16是示出插入导频码元的块与不插入导频码元的块同时存在的情况下的帧结构的一例的图。在图16中，在第i个块中，不插入导频码元，因此，实施与实施方式1相同的处理，在第i-1个块中插入导频码元，因此，实施与实施方式1相同的处理。
如上所述，在本实施方式中，在频域中对导频码元进行复用而发送的情况下，码元修正部40基于导频信号的配置位置以使得对导频信号进行复用后的IDFT后的固定码元成为规定位置的规定的值的方式修正固定码元。因此，在对导频信号进行复用的情况下，能够保持块间的相位以及振幅的连续性，抑制带外频谱。此外，在本实施方式中，在NCP＝0的情况下也可以将块内的第一个数据码元设定为固定码元，使用时域中的导频码元来进行码元修正。
实施方式4.
图17是示出本发明的发送装置的实施方式4的功能结构例的图。本实施方式的发送装置具有数据码元生成部1、固定码元配置部2、CP插入部3、码元修正部40、插值部4、导频信号生成/CP处理部61、时域复用部8以及发送处理部5。数据码元生成部1、固定码元配置部2、CP插入部3、插值部4、发送处理部5与实施方式1相同。码元修正部40与实施方式2相同。关于具有与实施方式1或2相同的功能的构成要素，标注与实施方式1或2相同的标号，省略重复说明。
在实施方式3中，说明了在频域中对导频信号进行复用的例子，在本实施方式中，在时域中对导频信号进行复用。导频信号生成/CP处理部61生成时域的导频信号，输入到时域复用部8和码元码元修正部40。与实施方式1同样地，插值部4生成时域的数据码元(包含固定码元)，时域复用部8在时域中对时域的数据码元(包含固定码元的)和时域的导频信号进行复用。关于时域的复用，例如，在sk为时域中的数据信号、pk为时域中的导频信号时，时域中的复用能够以如下方式来实施：设复用后的信号为yk，yk＝sk+pk。
如上所述，在本实施方式中，在时域中对导频码元进行复用而发送的情况下，码元修正部40修正固定码元。因此，在时域中对导频信号进行复用的情况下，也能够保持块间的相位以及振幅的连续性，抑制带外频谱。
实施方式5.
图18是示出本发明的接收装置的实施方式5的功能结构例的图。本实施方式的接收装置接收由在实施方式1～4中说明的发送装置发送的SC块信号。
在本实施方式的接收装置中，接收/同步处理部10对接收信号(SC块信号)进行帧同步、频率同步、码元同步等同步处理。CP去除部11对同步处理后的接收信号进行CP去除。DFT部12对去除了CP的接收信号进行DFT处理。传输线路估计部13基于DFT处理后的信号进行传输线路估计。采样/干扰去除处理部14对DFT处理后的信号实施下采样处理。FDE部(均衡处理部)15基于下采样后的信号和传输线路估计结果，进行FDE(Frequency Domain Equalizer：频域均衡)处理。IDFT部16对FDE处理后的信号进行IDFT处理。固定码元去除/解调/解码部17从IDFT处理后的信号中去除固定码元，对固定码元去除后的信号进行解调/解码处理。此外，在图18的结构例中，在固定码元去除/解调/解码部17去除固定码元后，进行解调/解码处理，也可以分别具有去除固定码元的固定码元去除部和进行解调/解码处理的解调/解码部。
此外，如在实施方式1～3中记述的那样，在发送侧中，对实施了DFT处理的包含CP的信号实施过采样处理，因此，CP成分进入数据区域。因此，如果必要，在接收侧进行CP干扰去除。例如，在同步处理部10中，由于能够估计出CP码元的值以及干扰值，因此能够将CP估计值赋予给采样/干扰去除处理部14，进行CP干扰去除。此外，也可以在传输线路估计部13中进行CP估计。
如上所述，在本实施方式中，示出了接收由在实施方式1～3中说明的发送装置发送的SC块信号的接收装置。在该接收装置中，在进行了下采样处理以及固定码元的去除之后，实施接收信号的解调/解码。由此，能够对插入固定码元、进行插值处理后发送的信号进行解调/解码。
实施方式6.
图19是示出本发明的发送装置的实施方式6的功能结构例的图。本实施方式的发送装置具有数据码元生成部1、同象限映射部21、CP插入部3、DFT部41、波形整形滤波器42以及过采样处理/IDFT部43以及发送处理部5。数据码元生成部1、CP插入部3、DFT部41、波形整形滤波器42、过采样处理/IDFT部43以及发送处理部5与实施方式2相同。针对具有与实施方式2相同的功能的构成要素，标注与实施方式2相同的标号，省略重复说明。
在实施方式1～4中，对在规定位置配置固定码元的例子进行了说明，在本实施方式中，不是将固定码元配置在规定位置，而是将在复平面(IQ平面)中成为同象限的信号点的码元(以下，称作同象限码元)配置在规定位置。
同象限映射部21以如下方式进行映射：在时域中，块内的规定位置的码元成为同象限码元。图20是示出本实施方式的码元配置的一例的图。码元A(i)表示第i个块的同象限码元。例如，A(i-1)和A(i)并不一定相同，但被映射到同一象限。这样，不是使用全部为同一值的固定码元，而使用同象限码元，由此，能够在同象限码元中包含数据比特(bit)，能够将数据丢失限制在最小限度。
图21是示出64QAM星座与同象限码元的映射区域的图。在使用64QAM码元作为数据码元的情况下，将同象限码元例如到映射到右上的象限(图21的虚线围着的区域)内的点。在图21的情况下，只要作为第i个块的同象限码元的码元A(i)配置在由虚线所示的区域内即可，因此，可以将同象限码元的上位的2比特固定为“00”，剩余的下位4比特作为数据比特来使用。进而，针对全部块，将在时域中配置在规定位置的同象限码元的上位2比特固定为“00”，设下位4比特为任意值。此外，在图21的例子中，将同象限码元的映射区域设为1个象限内，但也可以是将同象限码元映射到同一象限内的更小区域内。
此外，在插入导频码元的情况下，也与实施方式2同样地，在设Ak (i)’为同象限码元、k’为插入位置时，作为Ak (i)’＝ck’A(i)-bk’qk’，考虑导频成分，修正同象限码元，使得IDFT输出成为A(i)即可。
图22、23是示出使用64QAM的情况下的块码元的一例的图。图22示出了如下例子：将N-NCP+1个码元设为同象限码元，将同象限码元的上位2比特固定为“01”，对全部块施加相同处理。图23示出了如下例子：将N-NCP+1个码元设为同象限码元，将同象限码元的上位4比特固定为“0100”，对全部块施加相同处理。在图22的例子中，每1块码元的数据比特数为6N-2比特，在图23的例子中，每1块码元的数据比特数为6N-4比特。
此外，在本实施方式中，示出了进行使用了DFT的插值的结构例，但在如实施方式1记述的那样使用插值部4的结构例中，也可以使用同象限码元来替代固定码元。此外，关于接收从本实施方式的发送装置发送的信号的接收装置，在实施方式5中记述的接收装置的固定码元去除/解调/解码部17中，替代固定码元的去除，而进行同象限码元的固定比特的去除，并且，将去除了固定比特的剩余部分作为数据比特进行处理，实施解码处理。
如上所述，在本实施方式中，替代固定码元而配置同象限码元。因此，与使用固定码元的情况相比，能够减少数据丢失。
此外，在以上的实施方式中，对进行块传输的例子进行了说明，但本发明不限于此，可以应用于包含有线在内的各种方式的发送装置以及接收装置。此外，分别对固定码元、同象限码元的生成进行了说明，但不限于上述说明的例子，例如，也可以组合多个方法。此外，发送装置以及接收装置的结构不限于在各实施方式中示出的装置结构。此外，关于在实施方式中说明的过采样处理等中使用的插值方法或发送处理方法，只要在SC块码元中保持开头与最后的样本的连续性，则使用任意方法。
实施方式7.
接下来，对实施方式7的发送装置进行说明。在实施方式1的图5中，对NCP＝0的例子进行了说明，在本实施方式中，作为NCP＝0的情况下的扩展，对进一步抑制带外频谱的固定码元的配置方法进行说明。
图24是示出本实施方式的固定码元的配置例的图。在图24的例子中，在NCP＝0的情况下，为了提高带外频谱的抑制效果，在块内的第1个码元的周边与最后的码元的周边插入固定码元。在图24中，没有书写文字的空白部分表示数据码元，Fi表示固定码元。在本实施方式中，设1个块的N码元中的NL+NR+1个为固定码元。NR表示自第1个码元起、朝向右侧配置的连续的固定码元的数量。NL表示自最后的码元起、与左侧连续的固定码元的数量。在本实施方式中，将该NL+NR+1个固定码元称作固定码元序列。如图24所示，将固定码元序列表示为[F-NL、F-NL+1、F-NL+2、…、F-1、F0、F1、…、FNR]。此外，下标文字中的NL、NR分别表示NL、NR。对固定码元序列的各码元Fi的值没有限制，Fi中的两个以上也可以是相同的值，只要在将固定码元序列配置在块码元内后进行功率归一化，则也可以将Fi设置为各不相同的值。例如，Fi可以使用M-PSK(M-ary-Phase Shift Keying：M元相移键控)、M-QAM(M-aryQuadrature Amplitude Modulation：M元正交调幅)那样的码元，此外，也可以将Fi中的几个设定为零。此外，也可以将“D.C.Chu、“Polyphase Codes With Good PeriodicCorrelation Properties”，IEEE Transactions on Information Theory、pp.531-532、July1972”中记载的序列作为固定码元序列来使用。
为了得到频谱抑制效果，在全部块内使用相同的固定码元序列，在块间相同的位置配置相同的固定码元。固定码元序列的配置方法为如下这样。固定码元序列中的F0配置在块内的第1个位置。进而，将它们的位置作为基准，以固定码元序列的顺序为[F-NL、F-NL+1、F-NL+2、…、F-1、F0、F1、…、FNR]的码元按照顺序而不改变相对顺序进行配置的方式，在基准位置的左右配置固定码元。具体而言，将固定码元序列划分为：比基准位置(F0的位置)靠左侧的码元组(第1码元组)；以及基准位置和比其靠右侧的码元组[F0、F1、…、FNR](第2码元组)。[F0、F1、…、FNR]从块内的第1个位置起依次配置。此外，由于NCP＝0，因此，各块的第1个码元之前为前一个块的最后的码元。因此，在各块的最后的部分配置[F-NL、F-NL+1、F-NL+2、…、F-1]，由此，这些码元([F-NL、F-NL+1、F-NL+2、…、F-1])被配置在基准位置(第1个码元)的左侧。
在与实施方式1同样地进行插值处理的情况下，在码元间追加了进行插值的样本点，而由于IDFT输出的循环性，在最后的码元之后追加的插值点成为在最后的码元F-1与最初(第1个)的码元F0之间进行插值的点。因此，能够保持块间的相位以及振幅的连续性，能够抑制带外频谱。此外，通过增大NL以及NR，进一步得到带外频谱抑制效果。
此外，在本实施方式中，固定码元序列在各块间是相同的，但也可以如在实施方式6中记述的那样，构成为在各块间成为同象限码元。作为具体例，例如，在使用图21那样的64QAM信号的情况下，在将码元编号N的码元的最初(上位)比特固定为“00”、将码元编号1的码元的最初的2比特固定为“01”、并将码元编号2的码元的最初的2比特固定为“11”时，可以将共计4×3＝12比特作为数据比特来使用。此外，如实施方式3、4中记述的那样，在对导频码元进行复用的情况下，也可以使用本实施方式的固定码元序列。
如上所述，在本实施方式中，以块码元的第1个为基准位置，以基准位置为中心，前后对各块配置同一固定码元序列。因此，能够保持块间的相位以及振幅的连续性，能够抑制带外频谱。
产业上的可利用性
如上所述，本发明的发送装置、接收装置以及通信系统在进行SC块传输的通信系统中是有用的。
标号说明
1数据码元生成部；2固定码元配置部；3CP插入部；4插值部；5发送处理部；6、61导频信号生成/CP处理部；7频域复用部；8时域复用部；21同象限映射部；40码元修正部；41DFT部；42、42-1、42-2波形整形滤波器；43过采样处理/IDFT部；10接收/同步处理部；11CP去除部；12DFT部；13传输线路估计部；14采样/干扰去除处理部；15FDE部；16IDFT部；17固定码元去除/解调/解码部。

Claims (15)

1.一种发送装置，其发送包含多个数据码元的块信号，其特征在于，所述发送装置具有：
数据码元生成部，其生成数据码元；
码元配置部，其以每1个块插入1个码元的方式，将在复平面中成为同象限的信号点的同象限码元插入到各块信号内的规定位置而配置所述数据码元以及所述同象限码元，生成块码元；
CP插入部，其对所述块码元进行循环前缀的插入；以及
插值部，其对CP插入后的所述块码元进行插值处理。
2.一种发送装置，其特征在于，所述发送装置具有：
数据码元生成部，其生成数据码元；
导频信号生成部，其生成时域的导频信号；
码元配置部，其以每1个块插入1个码元的方式，将在复平面中成为同象限的信号点的同象限码元插入到各块信号内的规定位置而配置所述数据码元以及所述同象限码元，生成块码元；
CP插入部，其对所述块码元进行循环前缀的插入；
码元修正部，其基于所述导频信号，对CP插入后的所述块码元内的所述同象限码元进行修正，作为修正码元；
插值部，其对所述码元修正部修正所述同象限码元后的CP插入后的所述块码元进行插值处理；以及
时域复用部，其对所述导频信号和所述插值处理后的信号进行复用，
所述码元修正部以使得与所述时域复用部进行复用后的所述修正码元对应的位置的码元的值成为由所述码元配置部生成的所述同象限码元的值的方式修正所述同象限码元。
3.根据权利要求1或2所述的发送装置，其特征在于，
所述码元配置部将所述同象限码元配置在作为循环前缀复制的码元的开头，
所述插值部以使得在所述块码元的最后的码元与CP插入后的所述块码元的开头的码元之间进行插值后的插值点被追加到所述最后的码元之后的方式实施所述插值处理。
4.根据权利要求3所述的发送装置，其特征在于，
所述插值部具有：
傅立叶变换部，其对所述块码元进行傅立叶变换处理；
过采样处理部，其对所述傅立叶变换处理后的数据进行使数据点数增加的过采样处理；以及
傅立叶逆变换部，其对所述过采样处理后的数据进行傅立叶逆变换。
5.一种发送装置，其发送包含多个数据码元的块信号，其特征在于，所述发送装置具有：
数据码元生成部，其生成数据码元；
导频信号生成部，其生成频域的导频信号和所述导频信号的时域信号；
码元配置部，其以每1个块插入1个码元的方式，将在复平面中成为同象限的信号点的同象限码元插入到各块信号内的规定位置而配置所述数据码元以及所述同象限码元，生成块码元；
CP插入部，其对所述块码元进行循环前缀的插入；以及
码元修正部，其基于所述时域信号，对CP插入后的所述块码元内的所述同象限码元进行修正，作为修正码元；
傅立叶变换部，其对所述码元修正部修正所述同象限码元后的CP插入后的所述块码元进行傅立叶变换处理；
频域复用部，其生成复用数据，该复用数据是在频域对所述傅立叶变换处理后的数据和所述导频信号进行复用而得到的；
过采样处理部，其对所述复用数据进行使数据点数增加的过采样处理；以及
傅立叶逆变换部，其对所述过采样处理后的数据进行傅立叶逆变换，
所述码元修正部以使得与所述逆傅立叶变换后的所述修正码元对应的位置的码元的值成为由所述码元配置部生成的所述同象限码元的值的方式修正所述同象限码元。
6.根据权利要求5所述的发送装置，其特征在于，
所述码元配置部将所述同象限码元配置在作为循环前缀复制的码元的开头。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述发送装置生成相位以及振幅相同的码元作为所述同象限码元。
8.根据权利要求1～6中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述同象限码元中的一部分的比特用作数据比特。
9.根据权利要求8所述的发送装置，其特征在于，
所述同象限码元中的所述数据比特以外的比特为固定的值。
10.根据权利要求1～9中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
针对帧内的全部块信号，在块信号内的同一位置配置所述同象限码元。
11.根据权利要求1～10中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
针对所述同象限码元，分别施加相位旋转、振幅调整中的1个以上。
12.根据权利要求1～11中的任意一项所述的发送装置，其特征在于，
所述规定位置为所述块码元的开头，
所述码元配置部生成由包含所述同象限码元的多个码元构成的码元序列，所述码元序列由比第1码元位置靠前的第1码元组和所述第1码元位置以后的第2码元组构成，以使得所述块码元的开头成为所述第2码元组的开头的方式配置所述第2码元组，以使得所述块码元的最后的码元成为所述第1码元组的最后的码元的方式配置所述第1码元组。
13.一种接收装置，其接收从权利要求7所述的发送装置发送的信号作为接收信号，其特征在于，所述接收装置具有：
CP去除部，其从所述接收信号中去除循环前缀；
DFT处理部，其对去除循环前缀后的所述接收信号进行DFT处理；
采样处理部，其对所述DFT处理后的信号进行下采样处理；
传输线路估计部，其基于所述DFT处理后的信号，进行传输线路估计；
均衡处理部，其基于所述传输线路估计的结果和所述下采样处理的信号，进行均衡处理；
固定码元去除部，其从所述均衡处理后的信号中去除固定码元，该固定码元是在规定位置插入的数据码元以外的码元；以及
解调解码处理部，其基于去除所述固定码元之后的信号，进行解调以及解码。
14.一种接收装置，其接收从权利要求8所述的发送装置发送的信号作为接收信号，其特征在于，所述接收装置具有：
CP去除部，其从所述接收信号中去除循环前缀；
DFT处理部，其对去除循环前缀后的所述接收信号进行DFT处理；
采样处理部，其对所述DFT处理后的信号进行下采样处理；
传输线路估计部，其基于所述DFT处理后的信号，进行传输线路估计；
均衡处理部，其基于所述传输线路估计的结果和所述下采样处理的信号，进行均衡处理；以及
解调解码处理部，其基于所述均衡处理后的信号中的规定位置的数据码元进行解调以及解码，针对一部分比特被用作数据比特的规定位置的同象限码元，基于所述同象限码元的数据比特进行解调以及解码。
15.一种通信系统，其特征在于，该通信系统具有：
权利要求1～12中的任意一项所述的发送装置；以及
接收从所述发送装置发送的信号的接收装置。
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