CN1617533B

CN1617533B - Ofdm发射机

Info

Publication number: CN1617533B
Application number: CN2004100910022A
Authority: CN
Inventors: 藤井启正; 须田博人
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2003-11-11
Filing date: 2004-11-11
Publication date: 2010-09-15
Anticipated expiration: 2024-11-11
Also published as: CN1617533A; US20050099936A1; EP1531593A3; JP2005150850A; US7480235B2; EP2109274A1; JP4291674B2; EP1531593A2; EP1531593B1

Abstract

不变更发送信号的帧长，变更在个传输符号期间的保护间隔长度，由此，在各种环境中，来谋求接收特性的提高。与本发明有关的OFDM发射机100，具有：根据来自OFDM接收机200的反馈信号来决定保护间隔长度的保护长度决定单元106；和根据所决定的保护间隔长度，不变更帧长，而变更在各传输符号期间内的保护间隔长度的保护间隔长度变更单元104。

Description

OFDM发射机

技术领域

本发明，涉及借助于由用于发送信息位的有效符号期间和保护间隔所构成的具有多个传输符号期间的帧发送OFDM信号的OFDM发射机、和接收由该帧所发送的OFDM信号的OFDM接收机。

背景技术

以前，在多通路环境中，作为能解决符号间干扰(ISI：Inter SymbolInterference)问题的方式，OFDM(正交频率分割多路复用：OrthogonalFrequency Division Multiplexing)方式引人注目。

图1是传统的OFDM发射机结构示意图。如图1所示，传统的OFDM发射机100，主要具有：段管理单元101、符号器102、映射单元103、IFFT单元104a和保护间隔附加单元104b。另外，IFFT单元104a和保护间隔附加单元104b构成OFDM信号生成单元104。

段管理单元101，是分割为无线区间传输所用的段后向符号器102输出应发送信息的单元。符号器102，是对利用段管理单元101所分配的各段分别进行错误修正符号化处理后输出到映射单元103。

映射单元103，将利用符号器102进行错误修正符号化处理的各段管理单元内的符号化位变换成符号。例如，映射单元103，作为调制方式，在使用16QAM的情况下，将4个‘0，1’信号变换为与IQ平面上的16个点中的一点相对应的1个符号。另外，映射单元103，将上述符号分别映射在副载波频率上输出到IFFT单元104a。

IFFT单元104a，利用影射在从映射单元103输出的多个副载波频率符号进行逆FFT变换(IFFT：Inverse Fast Fourier Transform)、并输出时域的发送信号。

保护间隔附加单元104b，将IFFT单元104a所输出发送信号的一部分复制并付与该发送信号。这里，复制的发送信号的一部分，是‘保护间隔’。

发送信号，利用在用于发送信息位(符号)的有效符号期间付与了保护间隔的帧从OFDM发送机100的天线发送到OFDM接收机上。

结果，例如，即使在图2所示的多路环境中，就是说，即使在利用OFDM接收机接收直接波以外的间接波1和间接波2的环境中，通过适当设置FFT窗口的位置，在OFDM中，在FFT窗口内，可以构成为：包含与有效符号区间内的信号对应的信号成分、或将该信息位循环移位的信号成分。

因此，在采用上述OFDM发送机100的情况下，在各副载波中，因为可以看作平衰落环境，所以不产生符号干扰，可以简单地进行信道补偿。

图3是传统的OFDM接收机的结构示意图。如图3所示，传统的OFDM接收机200，主要具有保护间隔消除单元201、FFT单元202和数据检测单元203。

保护间隔消除单元201，从接收信号的帧消除保护间隔。

FFT单元202，通过所设定的FFT窗口，采用借助于保护间隔消除单元201消除了保护间隔的接收信号来进行高速傅立叶变换(FFT：Fast FourierTransform)处理，输出与各副载波对应的频带的信号。

数据检测单元203，对用FFT单元202进行FFT处理的频带的信号，进行信道补偿处理、去映射处理和错误修正译码化处理，由此，来检测信息位。

但是，传统的OFDM接收机200，在保护间隔长度以下的延迟情况下接收全部多路成分时，可以得到上述效果，但在超过保护间隔延迟后，接收一部分多路成分时，除了符号间干扰外，还有产生由于副载波间的的正交性的紊乱而造成的载波间干扰的问题。

因此，为了得到上述效果，在传统的OFDM接收机200中，需要将保护间隔做得足够长，但若延长保护间隔，则存在降低传输效率的问题。

为了解决这类问题，要考虑适当控制保护间隔长度的方式。

图4是采用这种方式的OFDM接收机。如图4所示，这种OFDM接收机200，主要具有保护间隔消除单元201、FFT单元202、数据检测单元203、信道估计单元204、脉冲响应长度估计单元205、保护间隔长度更新量决定单元206和保护间隔长度存储单元208。

信道估计单元204，依据接收信号，通过进行与OFDM发送机之间的无线信道的估计，来算出频率区域中的信道估计值(参照图6A)。

脉冲响应长度估计单元205，依据在借助于信道估计单元204所算出的频率区域中的信道估计值，来估计脉冲响应长度。如图5所示，脉冲响应长度估计单元205具有IFFT单元205a和有效通路计量单元205b。

IFFT单元205a，对于频率区域中的信道估计值，通过施加IFFT处理，来计算时间区域中的信道估计值(参照图6B)。

有效通路计量单元205b，从在时间区域中的信道估计值中，仅将具有一定功率的多路成分，即仅具有超过基准功率的功率的多路成分作为有效通路，将从最初的有效通路到最后的有效通路的长度作为估计脉冲响应脉冲长度输出。

保护间隔长度更新量决定单元206，将利用脉冲响应长度估计单元205所算出的估计脉冲响应长度与现有保护间隔长度进行比较、来决定保护间隔长度更新量。保护间隔长度更新量决定单元206，利用反馈信号将所决定的保护间隔长度更新量通知OFDM发送机，同时，将该保护间隔长度更新量存储在保护间隔长度存储单元208。

保护间隔消除单元201，被构成为：根据保护间隔长度存储单元208的存储内容，来消除保护间隔。

另外，FFT单元202和数据检测单元203的功能，与如图3所示的FFT单元202和数据检测单元203的结构相同。

图7是采用上述方式的OFDM发送机的结构示意图。如图7所示，这种OFDM发送机100，主要具有段管理单元101、符号器102、映射单元103、OFDM信号生成单元104、保护间隔点数存储单元105、保护间隔点数决定单元106和帧内位数存储单元108。

OFDM信号生成单元104，如图8所示，具有IFFT单元104a和保护间隔附加单元104b。

IFFT单元104a，借助于设定的FFT窗口，用在映射单元103所输出的多个副载波中所映射的符号来进行FFT处理，并输出时间区域的发送信号。

保护间隔附加单元104b，对IFFT单元104a所输出的时间区域的发送信号，附加具有由保护间隔点数决定单元106所输出的保护间隔点数的保护间隔。

保护间隔点数存储单元105，存储现有保护间隔点数。

保护间隔点数决定单元106，根据来自OFDM接收机200的反馈信号(保护间隔长度的更新量)和来自保护间隔点数存储单元105的现有保护间隔点数、来决定在以后的传输符号期间内应设定的保护间隔点数。

保护间隔点数决定单元106，将已决定的保护间隔点数，发送到保护间隔附加单元104b和保护间隔点数存储单元105。

帧内位数存储单元108，存储有发送信号的帧内的总位数。段管理单元101，依据该帧内的总位数、将所输入的信息位分割为规定的区段，符号器102，依据该帧内的总位数，对各区段进行规定的错误修正符号化处理。

然而，在传统的OFDM发射机和OFDM接收机中，在变更各传输符号期间内的保护间隔长度的情况下，因为改变了发送信号的帧长，所以若考虑采用分时方式中的多用户访问，针对用户的频带分配则是一个很困难的问题。

发明内容

因此，本发明，是鉴于以上的问题而形成的，其目的是，提供：不改变发送信号的帧长，而通过改变在各传输符号期间的保护间隔长度，在多用户环境中可实现在各种通信环境中具有良好接收特性的OFDM方式的OFDM发射机和OFDM接收机。

本发明的OFDM发射机，利用由用于发送信息位的有效符号期间和保护间隔所构成的具有多个传输符号期间的帧来发送OFDM信号，其具有：根据来自OFDM接收机的反馈信号、来决定上述保护间隔长度的保护间隔长度决定单元；和根据所决定的上述保护间隔长度，不变更上述帧长，而变更各传输符号期间内的保护间隔长度的保护间隔长度变更单元。

本发明的OFDM接收机，利用由有效符号期间和保护间隔构成的具有多个传输符号期间的帧来发送OFDM信号，所述有效符号用于发送信息位，其具有：一判定单元，利用所接收到的所述OFDM信号的自相关，来判定在接收到的所述帧内的各传输符号期间的保护间隔长度。

附图说明

图1是涉及传统技术1的OFDM发射机的功能方块图。

图2是在涉及传统技术1的OFDM接收机中通过多路传输通路所接收的信号的示意图。

图3是涉及传统技术1的OFDM接收机的功能方块图。

图4是涉及传统技术2的OFDM接收机的功能方块图。

图5是涉及传统技术2的OFDM接收机的脉冲长度估计单元的功能方块图。

图6是涉及传统技术2的OFDM接收机的脉冲长度估计单元动作的说明图。

图7是涉及传统技术2的OFDM发射机的功能方块图。

图8是涉及传统技术2的OFDM发射机的OFDM信号生成单元的功能方块图。

图9是涉及本发明的第一实施方式的OFDM发射机的功能方块图。

图10是涉及本发明的第一实施方式的OFDM发射机的帧长调整单元的功能方块图。

图11是涉及本发明第一实施方式的OFDM发射机的OFDM信号生成单元的功能方块图。

图12是涉及本发明的第一实施方式的OFDM发射机所发送的发送信号的帧结构的示意图。

图13是涉及本发明的变更例1的OFDM发射机的OFDM信号生成单元的功能方块图。

图14是涉及本发明的变更例1的OFDM发射机所发送的发送信号的帧结构的示意图。

图15是涉及本发明第二实施方式的OFDM发射机的帧长调整单元的功能方块图。

图16是涉及本发明的变更例2的OFDM发射机的OFDM信号生成单元的功能方块图。

图17是涉及本发明第二实施方式的OFDM发射机所发送的发送信号的帧结构的示意图。

图18是涉及本发明第四实施方式的OFDM接收机的功能方块图。

图19是涉及本发明第四实施方式的OFDM接收机的第一保护间隔长度判定单元的功能方块图。

图20是判定在涉及本发明第四实施方式的OFDM接收机的第一保护间隔长度判定单元中的保护间隔长度的方法的说明图。

图21是涉及本发明的第四实施方式的OFDM接收机的第二保护间隔长度判定单元的功能方块图。

图22是判定涉及本发明第四实施方式的OFDM接收机的第二保护间隔长度判定单元中的保护间隔长度的方法的说明图。

图23是涉及本发明第四实施方式的OFDM接收机的第三保护间隔长度判定单元的功能方块图。

图24是判定涉及本发明在第四实施方式的OFDM接收机的第三保护间隔长度判定单元中的保护间隔长度的方法的说明图。

图25是涉及本发明第四实施方式的OFDM接收机的第四保护间隔长度判定单元的功能方块图。

图26是判定涉及本发明在第四实施方式的OFDM接收机的第四保护间隔长度判定单元中的保护间隔长度的方法的说明图。

具体实施方式

(本发明的第一实施方式)

下面，参照图纸对有关本发明第一实施方式的OFDM发射机进行说明。图9是涉及本发明的第一实施方式的OFDM发射机100的功能方块图。

如图9所示，与本发明的实施方式有关的OFDM发射机100，主要具有：段管理单元101、符号器102、映射单元103、OFDM信号生成单元104、保护间隔点数存储单元105、保护间隔点数决定单元106和帧内位数存储单元108。

段管理单元101、符号器102和映射单元103的功能与在传统的OFDM发射机的各单元具有相同的功能。

帧长调整单元107，依据来自保护间隔点数决定单元106的指示，根据现有保护间隔点数，计算保护间隔点数更新量、OFDM符号生成信息信号和帧内总位数。

这里，来自保护间隔点数决定单元106的指示，是指旨在延长保护间隔的指示、或旨在缩短保护间隔的指示的两者中的之一。

而且，帧长调整单元107，向保护间隔点数决定单元106输出保护间隔的点更新量，向OFDM信号生成单元104输出向OFDM符号生成信息信号，向段管理单元101和符号器102输出帧内的总位数。

具体地说，帧长调整单元107，如图10所示，具有：帧内传输符号数计算单元107a、保护间隔点数更新量计算单元107b、保护间隔点数更新量存储单元107c、帧内总位数计算单元107d和调整时间计算单元107e。

帧内传输符号数计算单元107a，将现有保护间隔点数适用于式(1)，算出帧内传输符号数。

(帧内传输符号数)＝(帧内总点数)/(保护间隔点数)+(FFT点数)(式1)

这里，保护间隔点数，表示在各传输符号期间内在保护间隔中的离散复数信号数，FFT点数，表示在各传输符号期间内插入信息位而得到的有效符号期间的离散复数信号数。另外，帧内的总位数，表示在帧中的总离散复数信号数。

保护间隔点数更新量计算单元107b，是在延长保护间隔长度的情况下将现有保护间隔点数和来自帧内传输符号计算单元107a的帧内传输符号数应用于计算(式2)，另外，在缩短保护间隔长度的情况下将现有保护间隔点数应用于(式3)，来算出保护间隔点数更新量。

(保护间隔点数更新量)＝取整数{(帧内总点数)/((帧内传输点数)-1)}-(FFT变换点数)-(现有保护间隔点数) (式2)

(保护间隔点数更新量)＝-(取整数(帧内总点数)/((帧内传输点数)+1)-(FFT变换点数))+(现有保护间隔点数) (式3)

另外，保护间隔点数更新量计算单元107b，也可以构成为：将预先进行的(式2)和(式3)的计算结果存储在保护间隔点数更新量存储单元107c，根据来自保护间隔点数决定单元106的指示，选择并提供适当的保护间隔点数更新量。

另外，保护间隔点数更新量计算单元107b，在保护间隔点数成为规定的最大值的情况下，将在延长保护间隔长度的情况下的保护间隔点数更新量设为“0”，而在保护间隔点数成为规定的最小值的情况下，将在缩短保护间隔长度的情况下的保护间隔点数更新量设为“0”。

帧内总位数计算单元107d，是根据来自采用帧内传输符号数计算单元107a的帧内传输符号数，用(式4)来算出帧内的总位数。

(帧内总位数)＝(帧内传输符号数)×(副载波数)×(修正项) (式4)

这里，修正项用来考虑符号化率或调制多值数等。

另外，将帧内总位数输入段管理单元101和符号器102。段管理单元101，根据所输入的帧内总位数来将所输入的信息位区段化。

调整时间计算单元107e，将现有保护间隔点数和来自帧内传输符号数计算单元107a的帧内传输符号数应用于(式5)，来算出为将帧长保持一定所需的调整时间(规定期间)。

(调整时间)＝(帧内总位数)-(帧内传输符号数)×{FFT变换点数}+(保护间隔点数) (式5)

调整时间计算单元107e，将包括所算出的调整时间的OFDM生成信号向OFDM生成单元输出。

OFDM信号生成单元104，依据来自映射单元103的在副载波频率上所映射的符号、来自保护间隔点数决定单元106的保护间隔点数以及来自帧长调节单元的OFDM生成信号，来生成利用具有多个传输符号期间的帧所发送的OFDM信号(发送信号)。

即，OFDM信号生成单元104，被构成为：依据利用保护间隔点数决定单元106所决定的保护间隔长度，不改变OFDM信号的帧长，来改变各传输符号期间内的保护间隔长度。

具体地说，OFDM信号生成单元104，如图11所示，具有：IFFT单元104a、保护间隔附加单元104b、加法单元104c和选择单元104d。

IFFT单元104a，利用在映射单元103所输出的多个副载波上所映射的符号来进行逆高速傅立叶变换处理，将时间区域的发送信号输入保护间隔附加单元104b。

加法单元104c，是在各传输符号期间，将与来自帧长调整单元107的OFDM信号信息信号中所含的调整时间对应的点数(离散复数信号数)加到来自保护间隔点数决定单元106的保护间隔点数上。

选择单元104d，是在各传输符号期间，选择来自保护间隔点数决定单元106保护间隔点数、与加法单元104c所输出的保护间隔点数(与调整时间对应的点数相加过的该护区间点数)中两者之一。

选择单元104d，既可以被构成为：在各帧内，在1个传输符号期间，选择从加法单元104c中输出的保护间隔点数，也可以被构成为：在多个传输信号期间，选择从加法单元104c中输出的保护间隔点数。

另外，选择单元104d，也可以构成为：根据来自保护间隔点数决定单元106的指示来进行上述选择。

保护间隔附加单元104b，被构成为：将与选择单元104d所输出的保护间隔点数对应的、具有保护间隔长度的保护间隔付加到构成来自IFFT单元104a时间区域的发送信号的、在各传输符号期间内的有效符号期间。

保护间隔点数存储单元105，存储由保护间隔点数决定单元106所决定的现有保护间隔点数。另外，保护间隔点数存储单元105，可按要求提供对保护间隔点数决定单元106所存储的现有保护间隔点数。

保护间隔点数决定单元106，是根据来自OFDM接收机200的反馈信号，依据来自保护间隔点数存储单元105的现有保护间隔点数和来自帧长调整单元107的保护间隔点数更新量，来决定在各传输符号期间内的保护间隔长度(保护间隔点数)。

另外，反馈信号，是自OFDM接收机200周期性地发送的信号，作为包含‘延长’、‘缩短’或‘维持’保护间隔长度中的某一指示的信号。

保护间隔点数决定单元106，将已决定的保护间隔点数向OFDM信号生成单元104、保护间隔点数存储单元105和帧长调整单元107输出。

另外，保护间隔点数决定单元106，既可以被构成为：在每帧上决定保护间隔点数，也可以被构成为：在每个传输信号期间决定保护间隔点数。

图12A是利用与本实施方式有关的OFDM发射机100来延长保护间隔长度的结构示意图，图12B是利用与本实施方式有关的OFDM发射机100来延长保护间隔长度后的结构示意图。

从图12A和图12B可见，依据与本实施方式有关的OFDM发射机100，可延长各传输信号期间的长度，而为了不打乱发送信号的帧的发送开始定时，通过将特定的保护间隔A仅延长规定期间(调整期间)，在不改变发送信号的帧长的情况下，可改变各传输符号期间内的保护间隔长度。

(变更例1)

参照图13和图14，对与上述第一实施方式有关的OFDM发射机100的变更例进行说明。下面，对与本变更例有关的OFDM发射机100，以与上述第一实施方式有关的OFDM发射机100的不同点为主进行说明。

与本变更例有关的OFDM发射机100的OFDM信号生成单元104，如图13所示，具有IFFT单元104a、保护间隔附加单元104b和调整时间附加单元104e。

与本变更例有关的保护间隔附加单元104B，被构成为：在各传输信号期间，将具有与保护间隔点数决定单元106所决定的保护间隔点数对应的保护间隔长度的保护间隔付加到在构成来自IFFT单元104a的时间区域的发送信号的各传输符号期间内的有效符号期间上。

调整时间附加单元104e，被构成为：在帧内插入来自帧长调整单元107的OFDM信号产生信息单元所含的调整时间。这里，调整时间，是用来固定发送信号的帧的帧长的规定期间，是不发送传输符号的期间。调整时间附加单元104e，也可将该调整时间插入帧的开头或末尾，也可插入帧内的特定位置。

从图14A和14B可知，依据与本实施方式有关的OFDM发射机100，可变更各传输符号期间的长度，而为了不打乱发送信号的帧的发送开始定时，通过将规定期间(调整期间)插入在帧的末尾，在不变更发送信号的帧长的情况下，可以变更在各传输符号期间内保护间隔的长度。

(本发明的第二实施方式)

参照图15至图17，对与本发明的第二实施方式有关的OFDM发射机100进行说明。下面对与本变更例有关的OFDM发射机100，以与上述第一实施方式有关的OFDM发射机100的不同点为主进行说明。

与本发明有关的OFDM发射机100的帧长调整单元107，如图15所示，具有帧内传输符号数计算单元107a、保护间隔点数更新量计算单元107b、保护间隔点数更新量存储单元107c、帧内总位数计算单元107d和DFT点数计算单元107f。

保护间隔点数更新量计算单元107b，是根据来自保护间隔点数决定单元106的指示，依据现有的保护间隔点数来算出保护间隔点数更新量的单元。例如，保护间隔点数更新量计算单元107b，也可以被构成为：根据来自保护间隔点数决定单元106的指示，来选择规定的保护间隔点数更新量。

另外，保护间隔点数更新量计算单元107b，在保护间隔点数为规定的最大值情况下，将在延长的保护间隔长度的场合的保护间隔点数更新量设为“0”，而在保护间隔的点数为规定的最小值情况下，将在缩短的保护间隔长度的场合的保护间隔点数更新量设为“0”。

保护间隔点数更新量计算单元107b，对保护间隔点数更新量存储单元107c和DFT点数计算单元107f输出所算出的保护间隔点数更新量。

DFT点数计算单元107f，从规定的传输符号期间内点数减去现有的保护间隔点数，由此来演算DFT(离散傅立叶变换：Discrete Fourier Transform)点数，包含在OFDM信号生成信息信号中输出。

与本实施方式有关的OFDM发射机100的OFDM信号生成单元104，如图16所示，具有IDFT单元104f和保护间隔附加单元104b。

IDFT单元104f，利用在来自帧长调整单元107的OFDM信号生成信息信号中所含的DFT点数，对在从映射单元103输出的多个副载波中映射的符号(信息位)进行逆离散傅立叶变换处理(IDFT：Inverse Discrete FourierTransform)，而将时间区域的发送信号向保护间隔附加单元104b输出。

保护间隔附加单元104b，被构成为：对于用来发送已作过IDFT处理的信息位的有效符号期间(时间区域的发送信号)，附加具有与来自保护间隔点数决定单元106的保护间隔点数对应的保护间隔长度的保护间隔。

结果，OFDM信号生成单元104，可根据由保护间隔点数决定单元106所决定的保护间隔长度，不变更发送信号的帧长，而在各传输符号期间，可以变更保护间隔与有效符号期间的比值。

OFDM信号生成单元104，也可以被构成为：在同一帧内，在各传输符号期间，变更保护间隔与有效符号期间的比值。

从图17A和图17B可知，依据与本发明的实施方式有关的OFDM发射机100，由于不变更各传输符号期间的长度，来变更各传输符号期间内的保护间隔与有效符号期间的比值，所以，不变更发送信号的帧长，可以变更在各传输符号期间内的保护间隔长度。

另外，依据与本发明的实施方式有关的OFDM发射机100，在帧内，因为不产生不发送传输符号的期间，所以可有利于提高传输效率。

(本发明的第三实施方式)

接着，对与本发明的第三实施方式有关的OFDM发射机100进行说明。正如背景技术所示，在OFDM发射机100中，为了适当选择保护间隔，需要正确估计信道中的脉冲响应长度。

但是，若在包含导频符号的传输符号期间接受符号间干扰的影响，在OFDM发射机100中，有可能无法适当选择保护间隔。

因此，本发明的实施方式有关的OFDM发射机100的保护间隔点数决定单元106，被构成为：将用来发送导频符号的传输符号期间内的保护间隔长度做得比其它传输符号期间内的保护间隔长度要长。

依据与本发明的实施方式有关的OFDM发射机100，通过加长包括在OFDM接收机200中的信道估计中起重要作用的导频符号的传输符号期间内的保护间隔长度，可谋求在含有导频符号的传输符号期间的接收特性的提高。

(本发明的第四实施方式)

参照图18至图20，对与本发明的第四实施方式有关的OFDM发射机200进行说明。

图4所示传统的OFDM发射机200，是被用在已知保护间隔的更新定时，预先知道现有保护间隔长度的场合。因此，传统的OFDM发射机200，不能估计保护间隔长度。

但是，实际上，很难做到使反馈线路上产生错误的几率为0，而且为了设计几乎不产生错误的反馈线路，存在需要更宽频带的问题。

因此，与本实施方式有关的OFDM发射机200，就是为了解决这种问题的，被构成为：除了传统的OFDM发射机200的构成外，如图18所示，还具有：利用接收信号的自相关，来判定在接收帧内的各传输符号期间的保护间隔长度的保护间隔长度判定单元207。

第1，对在传输符号期间可变情况下保护间隔长度判定单元207进行说明(可适应与第一实施方式有关的OFDM发射机)。

这种情况下，保护间隔长度判定单元207，如图19所示，具有复数共轭计算单元207a、延迟单元207b、相关单元(乘法单元)207c、移动平均单元207d、峰值间隔检测单元207e和保护间隔长度演算单元207f。

具有这种结构的保护间隔长度判定单元207，被构成为：将在OFDM信号的自相关中的峰值间隔作为保护间隔长度来判定。下面，表示具体的保护间隔长度的判定方法。

复数共轭计算单元207a，演算现时刻接收信号复数共轭。延迟单元207b，是逐个有效符号期间延迟该接收信号。

如图20A至图20C所示，相关单元207c，用复数共轭计算单元207a所输出的复数共轭和从延迟单元207b所输出的接收信号，以2个传输符号单位来算出接收信号的自相关。图20B是利用相关单元207c算出的接收信号自相关的一个例子。

移动平均单元207d，对于利用相关单元207c所算出的自相关，算出整个保护间隔的移动平均。这里，因为保护间隔长度是可变的，所以，在上述计算中，例如，使用具有最长保护间隔长度的保护间隔。图20c是利用移动平均单元207d所算出的接收信号自相关的移动平均的一个例子。

峰值间隔检测单元207e，根据利用移动平均单元207d所算出的接收信号自相关的移动平均，检测所检测的峰值间隔。在此，由峰值间隔检测单元207e所检测出的峰值间隔，与传输符号期间一致。

因此，保护间隔长度演算单元207f，将从由峰值间隔检测单元207e所检测出的峰值间隔减去有效符号期间长度的结果、作为估计保护间隔长度进行输出。另外，OFDM接收机200，就其有效符号期间长度(固定长度)来说是已知的。

第2，对于传输符号期间是可变的，而且在有效传输符号期间是固定的情况下的保护间隔长度判定单元207进行说明(可适应与第一实施方式有关的OFDM发射机)。

在这种情况下，保护间隔长度判定单元207，如图21所示，具有复数共轭计算单元207a、延迟单元207b、相关单元(乘法单元)207c、移动平均单元207d、峰值数计算单元207g和保护间隔长度演算单元207f。

具有这种结构的保护间隔长度判定单元207，被构成为：依据以1帧单位所算出的OFDM信号的自相关中的峰值数、来判定保护间隔长度。下面，表示出判定具体的保护间隔长度的方法。

峰值数计算单元207g，是依据移动平均单元207d所输出的接收信号自相关的移动平均，来计数在1帧内检测的峰值数。如图22所示，在1帧内所检测的峰值数，相当1帧内的传输符号数。因此，保护间隔长度演算单元207f，依据下式来算出估计保护间隔长度。这里，OFDM接收机200，就其有效符号期间长度(固定长度)来说是已知的。

(传输符号期间)＝(帧长)/(峰值数)

(估计保护间隔长度)＝(传输符号期间)-(有效符号期间)

第3，对在传输符号期间固定情况下的保护间隔长度判定单元207进行说明(可适应与第二实施方式有关的OFDM发射机)。

在本实施方式中，对所选DFT点数(有效符号期间长度)为2种类的场合(D1和D2)进行说明，而与本实施方式有关的OFDM接收机200，对于所选DFT点数为3种以上的场合，也能很容易地扩张。

在这种情况下，保护间隔长度判定单元207，如图23所示，具有复数共轭计算单元207a、D1延迟单元207b1、D2延迟单元207b2、相关单元(乘法单元)207c1、相关单元(乘法单元)207c1、移动平均单元207d1、移动平均单元207d2、峰值检测单元207e1、峰值检测单元207e2和保护间隔长度演算单元207f。

具有这种结构的保护间隔长度演算单元207f，被构成为：算出仅仅使其延迟了至少2种延迟量(D1、D2)的OFDM信号的自相关，从算出的多个OFDM信号的自相关中选择峰值为最大的自相关，依据与所选择的自相关对应的延迟量、来判定保护间隔长度。下面，表示出判定具体的保护间隔长度的方法。

复数共轭计算单元207a，算出现时刻接收信号复数共轭。D1延迟单元207b1，是将该接收信号仅延迟D1点，而D2延迟单元207b2，将该接收信号仅延迟D2点。

相关单元207c1，以1个传输符号单位、算出由复数共轭计算单元207a所输出的接收信号的复数共轭和由D1延迟单元207b1所输出的接收信号的自相关，而相关单元207c2，以1个传输符号单位、算出由复数共轭计算单元207a所输出的接收信号的复数共轭和由D2延迟单元207b2所输出的接收信号的自相关。

移动平均单元207d1，算出由相关单元2071所算出的自相关的移动平均，而移动平均单元207d2，算出由相关单元2072所算出的自相关的移动平均。

峰值检测单元207e1和峰值检测单元207e2，以1个传输符号单位、分别检测由移动平均单元207d1和移动平均单元207d2所算出的自相关的移动平均的峰值。

这里，在用与由OFDM发射机100所用的有效符号期间相同的延迟所算出的自相关中，检测更大的峰值，由此，保护间隔长度演算单元207f，根据从峰值检测单元207e1及峰值检测单元207e2的输入，选择DFT点数，将从具有固定长度的传输符号期间长度中减去有效符号期间得出的结果、作为估计保护间隔长度输出。

在图24的例子中，因为由峰值检测单元207e2所输出移动平均的峰值比由峰值检测单元207e1所输出移动平均的峰值还大，所以，保护间隔长度演算单元207f，将从具有固定长度的传输符号期间长度减去有效符号期间D2的结果、作为估计保护间隔长度输出。

第4，对在传输符号期间为可变的场合能适应的保护间隔长度判定单元207进行说明。

在这种情况下，保护间隔长度判定单元207，如图25所示，具有复数共轭计算单元207a、延迟单元207b、相关单元207c、移动平均单元207d和保护间隔长度演算单元207f。

具有这种结构的保护间隔长度演算单元207f，被构成为：在1个传输符号期间，将OFDM信号自相关的移动平均为规定的阈值以上的期间作为保护间隔长度来判定。下面，示出具体的保护间隔长度的判定方法。

移动平均单元207d，是以较短的窗口、算出由相关单元207c所输出的接收信号自相关的移动平均。图26是利用移动平均单元207d算出移动平均的一例。

保护间隔长度演算单元207f，将由移动平均单元207d所输出的移动平均为规定的阈值Th以上的期间作为估计保护间隔长度算出。

这里，在本实施方式中，示出了仅用1个传输符号或2个传输符号来估计保护间隔长度的方法，但本发明并不局限于此，也可以被构成为：利用3个以上的传输符号来估计保护间隔长度。

另外，在上述保护间隔长度的判定方法中，除了计测峰值数的判定方法以外，也可以将从多个传输符号得到的峰值输出或峰值间隔进行平均化来判定保护间隔长度。

另外，在上述保护间隔长度的判定方法中，除了计测峰值间隔的判定方法以外，也可以未必非要取移动平均。

再者，保护间隔消除单元201，用这种估计保护间隔长度来进行从接收信号的保护间隔的消除处理，而信道估计单元204则进行关于接收信号的信道估计处理。

依据与本实施方式有关的OFDM接收机200，在OFDM接收机200中，即使在不能预测保护间隔长度的情况下，也可估计在各传输符号期间内的保护间隔长度。

如上所述，依据本发明，可以提供：通过在不变更发送信号的帧长的情况下，变更在各传输符号期间的保护间隔长度，由此，在多用户环境中可实现在各种通信环境中具有良好接收特性的OFDM方式的OFDM发射机和OFDM接收机。

Claims

1.一种OFDM发射机，利用由有效符号期间和保护间隔构成的具有多个传输符号期间的帧来发送OFDM信号，所述有效符号期间用于发送信息位，其特征在于该发射机包括：

一保护间隔长度决定单元，用于根据来自OFDM接收机的反馈信号来决定所述保护间隔长度；和

一保护间隔长度变更单元，用于根据决定的保护间隔长度来变更所述帧内的各传输符号期间内的保护间隔长度，以不用变更帧长，

所述保护间隔长度变更单元包括：

一调整期间计算单元，用于根据现有保护间隔长度和帧内传输符号数来算出调整期间，所述调整期间是将所述帧长保持一定长度所需的，

其中，所述保护间隔长度变更单元，将所述帧内最后一个传输符号期间内的保护间隔长度仅延长由所述调整期间计算单元算出的所述调整期间，将所述帧内其他传输符号期间内的保护间隔长度作为所述保护间隔长度决定单元决定的保护间隔长度，

其中，所述保护间隔长度变更单元包括：

一选择单元，用于在所述各传输符号期间，选择在所述决定的保护间隔长度和加上了所述调整期间的所述决定的保护间隔长度的两者中之一；和

一保护间隔附加单元，用于在各传输符号期间，将具有所选择的所述保护间隔长度的保护间隔附加到所述有效符号期间。

2.根据权利要求项1所述的OFDM发射机，其特征在于：

所述选择单元，用于在所述最后一个传输符号期间，选择加上了所算出的所述调整期间的所述决定的保护间隔长度。

3.根据权利要求项1所述的OFDM发射机，其特征在于：

所述保护间隔长度决定单元，将用来发送导频符号的所述传输符号期间内的保护间隔长度，加长到超过在其它传输符号期间内的保护间隔长度。

4.一种OFDM发射机，利用由有效符号期间和保护间隔构成的具有多个传输符号期间的帧来发送OFDM信号，所述有效符号期间用于发送信息位，其特征在于：

包括：

一保护间隔长度变更单元，用于根据决定的所述保护间隔长度来变更各传输符号期间内的保护间隔长度，以不用变更帧长，

所述保护间隔长度变更单元包括：

一DFT点数计算单元，通过从传输符号期间对应的固定的传输符号期间内点数减去所决定的所述保护间隔长度对应的保护间隔点数来计算DFT点数；

一IDFT单元，利用计算得到的所述DFT点数，对变换所述信息位的符号实施IDFT处理；和

一保护间隔附加单元，用于在用于发送所实施过所述IDFT处理的所述有效符号的有效符号期间上附加具有所述决定的保护间隔长度的保护间隔，

其中，所述保护间隔长度变更单元，根据所述决定的保护间隔长度，在各传输符号期间，变更所述保护间隔长度和所述有效符号期间的比值。