JP2002247004A - ディジタル伝送装置 - Google Patents
ディジタル伝送装置Info
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Abstract
り容易に得られるようにしたディジタル伝送装置を提供
すること。 【解決手段】 送信側では、処理A1部101−1と処
理An部101−nを並列に2系統設けると共に、受信
側でも、処理C1部203−1と処理Cn部203−n
を並列に2系統設け、これらをノーマルモードとナロー
モードで切換えることにより、それぞれのモードで必要
とするキャリア本数でのマルチキャリア変復調が得られ
るようにしたもの。チャネル間の周波数スペースが広が
るので、隣接干渉が低減でき、この結果、BPFに必要
な性能が緩やかになり、充分な小型化とローコスト化を
図ることができる。
Description
調によるディジタル伝送装置に係り、特に直交周波数分
割多重変調方式のディジタル伝送装置に関する。
フェージングに強い変調方式としてOFDM方式が脚光
を集めており、次世代のテレビ放送、FPU、無線LA
Nなどの分野で多くの応用研究が、欧州や日本を初めと
して各国で進められている。
Division Multiplexing)方式とは、互いに直交する複数
本のキャリア(搬送波)を用いて情報符号を伝送する直交
周波数分割多重変調方式の略称であり、これはマルチキ
ャリア変調方式の一種で、多数のディジタル変調波を加
え合わせたものとなる。
た伝送装置、つまり直交周波数分割多重変調信号伝送装
置(以下、OFDM伝送装置という)の基本な構成を示す
ブロック図で、図示のように、処理A1部101−1と
処理A2部101−2の各ブロックからなる送信側TX
と、処理C2部203−2と処理C1部203−1の各
ブロックからなる受信側RXで構成され、これらは、例
えば電波を用いた無線の伝送路Lにより結ばれている。
A1部101−1の伝送路符号化部1Tには、図13
(a)に示すような、連続シリアル状態の送信側データDi
n が入力され、ここでフレーム毎に処理され、エラー訂
正用のパリティやインターリーブの付加と、エネルギー
拡散などの処理が施され、図13(b)に示すように、間
欠状態のレート変換済データDii として出力され、符
号化部2Tに供給される。
は、フレーム周期である900シンボル毎に送信側フレ
ーム制御パルスFSTを発生し、同期シンボル期間の開
始を表わすフレームパルス信号として、符号化部2Tも
含め、他のブロックに供給される。符号化部2Tは、入
力されたデータDii を符号化し、I軸とQ軸の2軸に
マッピングしたデータRfとデータIf を出力し、処理
A2部101−2に供給する。
は、これらのデータRf 、If を周波数成分と見なし、
これにより、図13(c)に示すように、1024サンプ
ルからなる時間波形信号R(実数成分)、I(虚数成分)に
変換する。ここで、IFFTとは、逆フーリエ変換(Inv
erse Fast Fourier Transform)のことである。
らなる時間波形信号R、Iの開始期間における波形の中
で、例えば最初の48サンプルの波形を1024サンプ
ル後に付加し、合計1072サンプルの時間波形からな
る情報シンボルRg、Ig として出力する。
入時の緩衝帯となるものであり、従って、情報シンボル
Rg は、ガードインターバルデータ付加済時間波形の実
数成分となり、情報シンボルIg は、ガードインターバ
ルデータ付加済時間波形の虚数成分となる。
g 、Ig に対して、それの894サンプル毎に、予めメ
モリなどに記憶してある6シンボルからなる同期波形を
挿入し、図13(d)に示すフレーム構成のデータRsg、
Isg を作成する。従って、データRsg は、同期シンボ
ル及びガードインターバルデータ付加済時間波形の実数
成分となり、データIsg は、同期シンボル及びガード
インターバルデータ付加済時間波形の虚数成分となる。
理部8に供給され、ここでDA変換器81と直交変調器
82、それにローカル発振器83により、周波数Fc の
搬送波によるOFDM変調波信号RFとして生成され、
高周波増幅された上で、UHF帯、又はマイクロ波帯を
用いた伝送路Lに送出されることになる。
A変換器81により実数部の信号Rsg と虚数部の信号
Isg に対してディジタル−アナログ変換を行い、直交
変調部82では、まず実数部信号に対しては発振器83
からの周波数fc のキャリア信号のままで変調し、他
方、虚数部信号に対しては、発振器83の周波数fc の
キャリア信号を90°移相した信号で変調することによ
り直交変調を施し、これらの信号を合成して、例えば図
23の概念図に示すようなOFDM変調波信号を得るの
である。
波数16MHzのクロック信号CKは、図示のように、
クロック発振器11で発生され、各ブロックに送信側ク
ロックCKとして供給されると共に、伝送路符号化部1
Tから信号入力用のクロック信号CKTX として外部に
出力される。
側RXで受信された周波数Fc のOFDM変調波信号
は、まずAGC(自動利得制御)部9Aに入力され、次い
で直交復調処理部9Bに入力され、復調された上でベー
スバンドに変換された後、AD(アナログ・ディジタル)
変換され、信号R'sg、I'sg となる。
期検出器&相関処理部4Aに入力され、ここで同期シン
ボル期間を検出し、これからシンボル期間の切れ目を表
わすフレームパルスFSTr と、電圧制御クロック発生
器12からのクロックCKrcと信号R'sg、I'sg の同
期成分との比較結果に応じた相関出力Sc が生成され、
各部に供給される。
ームパルスFSTr と相関出力Scに基づいて制御電圧
VCが出力され、これが電圧制御クロック発生器12に
供給されることにより、制御されたクロックCKrc が
生成される。
フーリエ変換)部3Dでは、フレームパルスFSTr か
らFFTに利用するための1024サンプルのデータ期
間を決定するゲート信号が作成され、これにより緩衝帯
となる48サンプルのガード期間信号が除外される。
号R'sg、I'sg の1024サンプル分の時間波形信号
が周波数成分信号R'f、I'f に変換され、それが復号
化部2Rに入力され、ここでマッピング位置が識別され
てデータD'o になり、伝送路復号化部1Rにより連続
した信号Dout として出力される。
に詳しく説明する。受信側では、まずAGC部9Aで、
受信された信号のレベルを適正レベルに修正するのに必
要な制御信号Sa を発生し、これにより適正レベルにさ
れたOFDMフレーム構成信号が直交復調処理部9Bに
入力される。
側とは逆の処理となる。すなわち、直交復調器91で
は、電圧制御発振器93のキャリア信号Fc で復調した
信号分を実数部信号として検出し、キャリア信号を90
°移相した信号で復調した信号分は虚数部信号として検
出する処理となる。
ナログ信号はAD変換器92によりディジタル変換さ
れ、データR'sg、I'sg として同期検出&相関処理部
4Aに入力され、ここで、これらのデータR'sg、I'sg
からフレームの区切りを探索し、フレームの基準とな
るパルスFSTrc を生成すると共に、相関出力Sc が
出力される。
してシンボルを区切り、フーリエ変換によりOFDM復
調を行い、復調データR'f、I'f を出力する。そこ
で、復号化部2Rは、復調データR'f、I'f を、例え
ばROM(リード・オンリ・メモリ)テーブル手法により
識別し、出力データD'o を算出する。
ーリーブ処理、エネルギー逆拡散処理、エラー訂正処理
等を行い、出力データD'o から出力信号Dout を再生
し、クロックCKに基づいて生成したデータレートを表
わすクロックCKRX と共に外部に出力するのである。
ついて説明する。まず、送信側TXから説明すると、図
14は伝送路符号化部1Tの詳細で、入力されてくるシ
リアルのデータDin は、シリアルパラレル変換器1T
1によりパラレル信号に変換された上で、Din 端子か
らFIFO(ファーストイン・ファーストアウト)メモリ
1T2に書込まれ、Dout 端子から読出される。
の書込みは、WCK端子に供給されているクロックCK
m により行われ、読出しは、RE端子のレベルに応じ
て、RCK端子に供給されているクロックCKに同期し
て行われ、このため、クロックCKをPLL&VCO1
T4に供給し、これにより、クロックCKm を生成さ
せ、FIFOメモリ1T2のWCK端子に供給する。こ
こで、PLLとは位相引込ループ回路のことで、VCO
とは電圧制御発振器のことである。
5にも供給され、これにより、送信側TXでの処理にお
けるフレーム基準となるFSTパルスがFSTカウンタ
1T5から発生されるようにする。そして、このパルス
FSTをFIFOメモリ1T2のWRST端子とRRS
T端子に入力し、リセットの基準とする。一方、FIF
Oメモリ1T2のRE端子には、デコーダ1T3から出
力されるパルスを供給する。
ず信号Dii はマッピングROM2T1、2T2に入力
され、ここで、IQ軸の所定点に変換される。このと
き、不要キャリアに相当する期間の信号はSEL(選択
器)2T3、2T4により0に置換し、これによりデー
タRf、Ifが作成される。このため、これらのSEL
2T3、2T4は、コントローラ2T5により、クロッ
クCKとパルスFSTによりタイミングが決められた状
態で発生されてくるパルスPsel で制御される。
で、コントローラ3B1から出力される信号SSTと、
クロックCKにより動作するIFFT変換回路3A1で
構成され、コントローラ3B1は、クロックCKとパル
スFSTによりタイミングをとって信号SSTを発生す
るようになっている。
シンボル周期の信号を基準にして、入力信号Rf、If
を時間軸信号R、Iに変換することができる。なお、こ
のIFFT変換回路3A1としては、例えばプレッシー
社のPDSP16510と呼ばれているICなどを用い
ることにより、容易に実現することができる。
により、更に詳しく説明すると、このIFFT部3は、
周期1/SのクロックCKに同期して順次入力されてく
るN個(N=1024)の周波数成分を、IFFT変換に
より、図22(a)に示すように、N個の周波数成分を持
つ時間波形に変換するものである。ここで、SはIFF
T部3の読出クロックの周波数であり、従って、このI
FFT部3の書き込みクロックCKm の周波数は、S×
M/Gとなる。
に、1番目のデータf0は、直流成分であるキャリア0
の振幅レベルを決定し、2番目のデータf1は、周期1
024/Sのキャリア1の振幅レベルを決定する。そし
て3番目のデータf2は、周期512/Sのキャリア2
の振幅レベルを決定する。
分は、周期1024/(N×S)のキャリアNの振幅を決
定することになり、従って入力したデータ成分の個数が
最高周波数、すなわち帯域幅を決定することになる。
換作成された計N本のキャリアは、キャリア毎に独立し
て出力されるのではなく、総加算され、図22(c)に示
すように、1種類の時間波形Rとなる。但し、この時間
波形Rは、総計で1024サンプルのデータから構成さ
れ、各サンプルデータは周期の1024倍の周波数とな
る。
で、これに入力された時間軸信号R、Iは、1024サ
ンプルの遅延時間をもつ遅延器3B1、3B2と、10
25サンプル目から1056サンプル目のときだけ切替
わるSEL3B3、3B4に入力され、これらのSEL
3B3、3B4は、クロックCKと信号FSTによって
タイミングが決められたコントローラ3B5によって制
御される。
プルからなるシンボルは、1025サンプル目から10
56サンプル目に、1サンプルから32サンプルの間の
時間波形がガードとして付加され、情報シンボルRg、
Ig となるのである。
まず、ROM3C1、3C2は、クロックCKとパルス
FSTでタイミングが決められたコントローラ3C5に
より制御され、これにより、パルスFSTに応じたタイ
ミングで同期シンボル信号を発生する。
クCKとパルスFSTでタイミングが決められたコント
ローラ3C6により制御され、ガード付の時間情報シン
ボルRg 、Ig の、現段階では無信号期間である1シン
ボルから4シンボルまでの期間だけをROM3C1、3
C2から読み出した同期シンボル信号に切り替えて出力
する。
シンボル信号には、NULLと呼ばれる部分と、SWE
EPと呼ばれる部分が挿入される。そして、まずNUL
Lとは無信号部分のことで、これを挿入した目的は、同
期シンボル群の存在を大まかに見い出すためである。
伝送帯域の下限周波数から上限周波数に変化する信号の
ことで、このSWEEPを挿入した目的は、シンボルの
切り替わり点が正確に求められるようにすることであ
る。
する。まず、図19は同期検出器&相関処理部4Aの詳
細である。なお、相関Ss を発生する部分については省
略してある。直交復調したディジタル信号である時間波
形信号R'sg、I'sg は、NULL終了検出器4A1と
SWEEP演算部4A2に入力される。
成のシンボル群から同期シンボル中で無信号状態にある
NULLを検出し、同期シンボルの大まかな位置(タイ
ミング)を検出し、NULL終了時点からタイマ回路に
よりSWEEPシンボル開始時点を推定して、SWEE
P期間指示パルスSTを出力する。
間指示パルスSTを参照し、NULLシンボルの後に存
在するSWEEPシンボルを検出し、各シンボルの正確
な切替わりタイミングを捜索するもので、具体的には、
予めSWEEPシンボルのパターンが格納してあるメモ
リ4A4を用い、入力されたOFDM信号をメモリ4A
4から読出したパターンと相関演算し、両者が一致した
時点で一致パルスHを出力するように構成したものであ
る。
カウンタ4A3のリセット端子Reに入力される。この
フレームカウンタ4A3は、リセット端子Re に一致パ
ルスHが入力されてリセットした後、クロックCKのカ
ウントを開始し、カウント数がフレーム周期に相当する
値、例えば1056×400という値になる毎にパルス
FSTr を出力すると共に、カウント値を0に戻してか
ら再びクロックCKのカウントを開始する。
3からは、一定カウント毎に、つまりフレーム開始点毎
にパルスFSTr が出力され、これにより、受信側で
は、このパルスFSTr を用い、上記した高速フーリエ
変換、復号、逆レート変換の開始タイミングとする。
r(=FSTrc)に基づいてシンボルを区切り、上記した
ように、フーリエ変換をすることによりOFDM復調を
行ない、データR'f、I'f を出力する。
よりデータR'f、I'f を判別することによりデータD'
o を算出するもので、図20に示すように、ROM2R
1を備え、このROM2R1をデータR'f、I'f によ
り検索し、データD'o を算出する。
和回路2R3、それにカウンタ2R4を用い、クロック
CKr(=CKrc)とパルスFSTr により動作タイミン
グをとり、直交復調処理部9Bの電圧制御発振器93を
制御するための制御電圧VC2(図示してない)を生成す
るように構成してある。
で、この図から明らかなように、図14に示した送信側
TXでの伝送路符号化部1Tを反転した構成になってい
る。すなわち、FIFOメモリ1R1とパラレルシリア
ル変換器1R2、デコーダ1R3、FSTカウンタ1R
4、それにPLL&VCO1R5を備えている。
により動作タイミングをとり、まずデータD'o をFI
FOメモリ1R1に書き込み、その後、読み出してパラ
レルシリアル変換器1R2により、パラレル信号からシ
リアル信号に変換するのである。
DM伝送装置の送信側における符号化部2Tの出力が、
IFFT部3Aに入力されるときの状態と、それがマル
チキャリア変調され直交変調処理部8により800MH
z帯のRF信号になった際のスペクトル例で、同図(b)
は、同じくスペクトルを隣接チャネルで使用した際のス
ペクトル例である。
に、第nチャネルと第n+1チャネルの間隔は9MHz
となるが、一方、各々の占有帯域幅は8.5MHzであ
り、このため、チャネル間には、周波数が0.5MHz
のスペースしか存在しないことが判る。
(IM)により帯域外に不要な膨らみが生じてしまうのが
避けられないが、このとき、チャネル間にある周波数ス
ペースが0.5MHz程度と狭い場合には、図24(c)に
示すように、隣接チャネルとの干渉が現われ、妨害を与
えてしまう虞れがある。
差が0.5MHzしかない隣接チャネルでのディジタル
伝送の運用は、実例としても多くみられる。ところで、
この隣接チャネル妨害の抑止には、BPF(帯域通過フ
ィルタ)を送受信系の高周波段に設ける方法が極めて効
果的である。そこで、従来技術によるOFDM方式のデ
ィジタル伝送装置では、BPFを用いて隣接チャネル妨
害が起こらないようにしていた。
Fの性能について配慮がされているとはいえず、隣接チ
ャネルとの干渉防止と伝送特性の確保に問題があった。
隣接チャネル妨害の抑圧には、隣接チャネル間で充分な
減衰量を与え、干渉が生じないようにする必要があり、
このためには、急峻な遮断特性のBPFが必要である。
は、隣接チャネルに対して充分な減衰量を得ようとする
と、通過帯域が狭くなって端キャリア(自チャネルの端
部のキャリア)が減衰してしまうからである。一方、端
キャリアを減衰させる虞れのない急峻な遮断特性をもっ
た、例えばシェープファクタが1に近いようなBPFは
大型になり、しかも高価になる。
性能を表わすファクタの一種で、例えば−3db減衰位
置での帯域幅と、例えば−60db減衰位置での帯域幅
の比であり、従って、1に近いほど遮断特性が良好であ
ると言える。更に急峻な遮断特性のBPFはフィルタ段
数が多くなり、損失も多くなってしまう。
を甘受したとしても、本来のディジタル伝送に必要な性
能が確保できなくなってしまう虞れがあり、更に、充分
な性能のBPFを用いたとしても、受信レベル差が20
〜40dBmにもなった場合には、隣接チャネルとの干
渉防止にはほとんど無力になってしまう。
な抑圧がBPFにより容易に得られるようにしたディジ
タル伝送装置を提供することにある。
リア変調方式のディジタル伝送装置において、マルチキ
ャリア変調により伝送チャネル帯域内に現われる複数本
のキャリアの一部のレベルを低減させる手段を設け、前
記伝送チャネル帯域の端部の少なくとも一方の近傍で
は、ゼロレベルを含む小さなレベルのキャリアが存在す
るようにして達成される。
に、両端キャリアにデータを割り当てず、キャリアレベ
ルを減らし、隣接干渉を低減する機能を選択可能とし、
これにより、BPF要求の通過域と遮断域の帯域差が約
1.6MHzと緩くなり、サイズを別とすれば所要性能
のBPFを実現できる。
では、図3(b)に示すように、周波数の高い例の片側キ
ャリアにデータを割り当てないで、キャリアレベルを減
らし、他方の伝送装置では、図3(c)に示すように、周
波数の低い例の片側キャリアにデータを割り当てずキャ
リアレベルを滅らす特性を選択可能とする。
示すようになり、BPF要求の通過域と遮断域の帯域差
は約3.6MHzとさらに緩くでき、小型サイズでも所
要性能のBPFを実現できる。
送装置について、図示の実施の形態により詳細に説明す
る。図1は、本発明の第1の実施形態で、図において、
上部の送信側における処理A1部101−1と処理A2
部101−2、及び下部の受信側における処理C1部2
03−1と処理C2部203−2は、図11の従来技術
と同じである。
の従来技術と異なっている点は、まず送信側では、伝送
路符号化部1Tnと符号化部2Tnからなる処理An部
101−nが、処理A1部101−1と並列に設けてあ
り、受信側でも、復号化部2Rnと伝送路復号化部2R
nからなる処理Cn部203−nが、同じく処理C1部
203−1と並列に設けられている点にある。
マル/ナロー切替信号によりノーマルモードとナローモ
ードに切換動作する2個のSEL(選択回路)101−1
0、101−11が設けてあり、受信側には、同じく切
換動作するSEL203−10が設けてある。
10により、データレート用クロックCKTX の選択を
行い、ノーマルモードでは、処理A1部101−1の伝
送路符号化部1Tから出力されているクロックを選択し
て、クロックCKTX として外部に出力させるが、ナロ
ーモードでは、処理A1部101−nの伝送路符号化部
1Tnから出力されているクロックを選択するようにな
っている。
理A1部101−1と処理A1部101−nの何れの出
力を選択して、処理A2部101−2に入力するのかの
選択が行なわれ、ノーマルモードでは、処理A1部10
1−1の符号化部2Tから出力されているデータRf、
If が選択されるが、ナローモードでは、処理A1部1
01−nの符号化部2Tnから出力されるデータRf-
n、If-n が選択されるようになっている。
より、処理C1部203−1と処理Cn部203−nの
何れの出力を選択して、外部に出力するのかの選択が行
なわれ、ノーマルモードでは、処理C1部203−1の
出力が選択されるが、ナローモードでは、処理Cn部2
03−nの出力が選択されるようになっている。
12で説明した従来技術と同じ方式のマルチキャリア変
復調動作を行なうモードのことで、ナローモードとは、
後で図3により説明する方式のマルチキャリア変復調動
作を行なうモードのことである。
とナローモードがノーマル/ナロー切替信号により、任
意に選択できるようにした上で、ノーマルモードとナロ
ーモードで使用するキャリアの本数を変え、ナローモー
ドのときは、キャリアの本数を少なくしてマルチキャリ
ア変復調を行なうようにしたものである。
信側)と復調側(受信側)では、ノーマル/ナロー切替信
号を同じモードに設定して使用するのが原則となる。但
し、ナローモードだけで動作するようにして実施しても
良いことはいうまでもない。
詳しく説明する。まず、ノーマル/ナロー切替信号によ
り、ノーマルモードに設定されたとすると、このとき
は、各SEL101−10、101−11、203−1
0により、上記したように、送信側では処理A1部10
1−1が選択され、受信側では処理C1部203−1が
選択される。
本のキャリアを使用してマルチキャリア変復調を行なう
という、図12で説明した従来技術と同じ動作状態にな
り、この状態でOFDM方式のディジタル伝送装置とし
て動作することになる。
図12で説明したように、隣接チャネル問題が発生する
虞れがある。従って、このノーマルモードは、隣接チャ
ネルが存在しない場合に限定して使用するのが一般的と
いえる。
今度はナローモードに設定されたとする。そうすると、
今度は、送信側では処理An部101−nが選択され、
受信側では処理Cn部203−nが選択される。
理Cn部203−nによるマルチキャリア変復調動作に
ついて説明する。上記したように、この実施形態では、
ノーマルモードとナローモードで使用するキャリアの本
数を変え、ナローモードのときは、キャリアを100本
少なくしてマルチキャリア変復調が行なわれるようにな
っている。
なくすることの意味には、マルチキャリア変調により伝
送チャネル帯域内に現われる複数本のキャリアの一部の
レベルを、ゼロレベルを含む小さなレベルに低減させる
ことも含む。
のキャリアが使用されているのに対して、ナローモード
では444本とし、処理An部101−nと処理Cn部
203−nでは、444本のキャリアを使用してマルチ
キャリア変復調が行なわれるようにしてある。
ャリアを減らす方法として、図3に示す3種の方法の何
れかが適用されるように構成してある。なお、この図3
で未割り当てキャリアと記されているのは、減らされた
キャリアのことであり、これは、この実施形態の場合、
データを割当てないことによりキャリアのレベルを低下
させ、発生を抑えるようにしているからである。
帯域の両端で50本ずつ均等に減らすことにより、使用
帯域の両端で占有帯域が夫々0.78MHz減少するよ
うにしたもので、この場合、送信側で800MHzのR
F信号に周波数変換されたとき、図示のように、79
8.03MHzから804.97MHzの帯域の中に44
4本のキャリアが生じることになる。
キャリアを使用帯域の一方の端部で100本減らすこと
により、全体で444本のキャリアにし、これにより
1.56MHzの帯域幅が減らせるようにしたものであ
る。
帯域の低周波側でキャリア数を100本減らした場合
で、このときは、RF信号に周波数変換されることによ
り、798.81MHzから805.75MHzの帯域内
に444本のキャリアが生じることになる。
側でキャリア数を100本減らした場合であり、このと
きは、RF信号に周波数変換されることにより、79
7.25MHzから804.19MHzの帯域内に444
本のキャリアが生じることになる。
チャネルが隣接して設定されている伝送系で使用する場
合に好適で、この場合は、隣接した各チャネルのディジ
タル伝送装置として、この実施形態によるディジタル伝
送装置を用い、夫々ナローモードに切換えて運用するこ
とにより、チャネル間の周波数スペースとして、1.5
6MHz程度のスペースが得られることになる。
技術の場合は、チャネル間の周波数スペースとして、図
示のように、0.5MHz程度と狭いスペースしか得ら
れないから、これと比較すれば明らかなように、この実
施形態の場合は、かなり広い1.56MHzものチャネ
ル間周波数スペースが得られることになる。
要求される通過域と遮断域が広くなって、急峻な遮断特
性のBPFを用いなくても、隣接チャネル間での干渉を
充分に抑えることができる。
た2チャネルに設定されている伝送系で使用する場合に
好適で、この場合は、周波数が高い方のチャネル(第n
+1チャネル)に図3(b)による方法を採用したディジタ
ル伝送装置を用い、周波数が低い方のチャネル(第nチ
ャネル)には図3(c)による方法を採用したディジタル伝
送装置を用い、夫々ナローモードに切換えて運用するの
である。
場合は、図示のように、チャネル間の周波数スペースと
して、3.62MHzもの広いスペースが与えられるこ
とになり、従って、遮断特性がかなり緩やかな、例えば
図示のように、シェープファクタが2以上にもなるBP
Fを用いても、隣接チャネル間での干渉が充分に抑えら
れることが判る。
価なBPFを用いても、隣接チャネル間での干渉が容易
に抑えられ、しかも、BPFに急峻な遮断特性を持たせ
る必要がないので、伝送特性が劣化する虞れがなく、マ
ルチチャネル無線伝送に適用して、常に高性能を保つこ
とができるディジタル伝送装置を容易に提供することが
できる。
1に示したように、送信側では、処理A1部101−1
と処理An部101−nを並列に2系統設けると共に、
受信側でも、処理C1部203−1と処理Cn部203
−nを並列に2系統設け、これらをノーマルモードとナ
ローモードで切換えることにより、それぞれのモードで
必要とするキャリア本数でのマルチキャリア変復調が得
られるようになっている。
1部の動作条件をノーマルモードとナローモードで切換
え、夫々に対応したキャリア本数でのマルチキャリア変
復調が得られるようにして実施することもでき、以下、
このようにした実施形態について説明する。
のように、処理As部101−sと処理Cs部203−
sの1系統の処理部を用い、これら自体の動作をノーマ
ル/ナロー切替信号により切換えることにより、ノーマ
ルモードとナローモードの夫々に対応したキャリア本数
でのマルチキャリア変復調が得られるようにしたもので
ある。
ら明らかなように、送信側の処理As部101−sは伝
送路符号化器1Tsと符号化器2Tsで構成され、受信
側の処理Cs部203−sは伝送路復号化器1Rsと復
号化器2Rsで構成されている。
sと符号化器2Tsにノーマル/ナロー切替信号が入力
されるが、このとき、符号化器2Tsには、更に別途、
セットアップ切替信号も入力され、一方、受信側では、
復号化器2Rsと伝送路復号化器1Rsにノーマル/ナ
ロー切替信号が入力されるようになっているが、その他
の構成は、図1に示した第1の実施形態と同じである。
路符号化器1Tsに入力され、データレートクロックC
KTX とデータDii-s が符号化器2Tsに供給される。
そして、符号化器2Tsの出力データRf-s、If-s は
処理部A2部101−2に入力され、クロックCKとF
ST信号は伝送路符号化器1Tsと符号化器2Tsに入
力される。
の出力R'f、I'f は復号化器2Rsに入力され、復号
化器2Rsから出力されるデータD'o-s は伝送路復号
化器1Rsに入力される。
るクロックCKrc とFSTrc 信号は復号化器2Rsと
伝送路復号化器1Rsに入力される。伝送路復号化器1
Rsと復号化器2Rsは、ノーマル/ナロー切替信号に
応じて、キャリアに割り当てるデータレートと、キャリ
アへのデータの割り当てを切替える。
詳細について説明する。まず、図5は伝送路符号化器1
Tsの詳細で、入力データDin はシリアルパラレル変
挨器1−1でパラレル化されてからFIFOl−3のD
in 端子に入力され、この結果、出力端子Dout からデ
ータDii−sが出力される。
Ol−4とデコーダ1−6に入力され、ノーマルモード
とナローモードでこれらの動作条件を切換え、データレ
ートクロックCKTX となるクロックCKm の周波数
と、FIFOl−3の読出イネーブル信号REのパター
ンをノーマルモードとナローモードで切換える。
レル変換器1−1のクロック入力とFIFOl−3のW
CK端子に供給され、クロックCKTX として外部にも
出力され、読出イネーブル信号REはFIFOl−3の
読出イネーブル信号端子REに供給される。
ックCKからクロックCKm を生成する周波数シンセサ
イザとして動作し、デコーダ1−6は、FSTカウンタ
1−5のカウントデータから所定のパターンのパルス列
を生成する働きをする。
カウント動作し、所定のカウント値ごとにFST信号を
発生してFIFOl−3のWRST端子とRRST端子
に供給すると共に、そのカウント値を表わすパラレルデ
ータを常時、デコーダ1−6に入力する働きをする。
Tsの動作について説明する。図示のように、連続(シ
リアル)形式の入力データDin は、まずシリアルパラレ
ル変挨器1−1に入力され、クロックCKm により、所
定ビットのパラレルデータとしてFIFOl−3に逐次
書込まれる。
タは、デコーダ1−6から出力される読出イネーブル信
号REにより読出されが、このとき読出イネーブル信号
REのパターンを変えることにより、ノーマルモードと
ナローモードでの動作切換が得られるようになってい
る。
は、読出イネーブル信号REは、図示のように、1〜2
72サンプルと751〜1023サンプルの期間でLに
なるパターンとなり、この結果、FIFOl−3からは
544サンプルずつ読出され処理される。
ブル信号REは、1〜222サンプルと801〜102
3サンプルの期間がLとなるパターンとなり、この結
果、444サンプルずつ読出され処理されることにな
る。
データDii−sは、ROM2−1とROM2−2のAD
RESSに入力され、ROM2−1とROM2−2の出
力DATAは、それぞれSEL2−3と2−4に接続さ
れる。
プ付加部2−6、2−7に夫々接続され、クロックCK
とFST信号はCNT(カウンタ)2−5に入力され、切
替制御信号とセットアップ制御信号を出力する。
のCNT2−5に入力される。
付加部2−6、2−7に夫々接続され、これらセットア
ップ付加プラスチック2−6、2−7の夫々の出力は出
力データRf-s、If-s として出力される。
て、図8により説明する。この図8において、このとき
入力されるデータDii−sが、図8の(a)で、出力に得
られる信号が、図8の(b)、(c)である。そして、まず、
ナローモードのとき、SEL2−3、2−4は、CNT
2−5からの223〜801シンボルの期間にONとな
る切替制御信号に応じて、その期間の出力レベルを0と
する。
信号の状態がセットアップ無しに制御された場合、セッ
トアップ付加部2−6、2−7は信号を素通しする。こ
のときに得られるのが、図8の(b)に示す信号である。
は、CNT2−5からの223〜272シンボルと75
1〜801シンボルの期間にONとなるセットアップ制
御信号に応じて、出力データRf-s、If-s に所定のレ
ベルを付加する。この様子を示したのが図8の(c)であ
る。
ると、以下の通りである。処理A部(図16)のIFFT
変換部3Aでは、最大で1024本のキャリアの作成が
可能であるが、このときのキャリアの発生は、キャリア
番号に相当する入力順で入力されるデータのレベルに応
じて行われる。
24番まで、何もデータを入力しなければ、キャリアは
1本も発生しないし、例えば入力順1番から入力順27
2番までと、入力順751番から入力順1023番まで
に有限のレベルのデータを入力すれば、544本のキャ
リアが発生されることになり、このときの各キャリアの
大きさ(レベル)は、対応するデータのレベルに対応した
ものとなる。
ーモードにおいては、図8の(b)に示すように、データ
を割り当てるキャリアに相当する入力順に1番から22
2番までと、801番から1023番までは、データが
通常のレベルなので、444本のキャリアが発生する。
ては、使用するキャリアの本数が規格化され、ある定め
られた本数のキャリアの送信が要求される場合がある。
そこで、この実施形態では、このような場合にも対応で
きるように、ナローモードにおいても、必要に応じて、
セットアップを働かせることにより、ノーマルモードの
ときと同じ本数のキャリアが発生できるようにしたもの
である。
と、801番から1023番までの夫々のキャリアと同
じレベルにしたのでは、ノーマルモードと同じになっ
て、隣接チャネル同士で使用された場合、チャネル間干
渉が現れてしまう。
るキャリアのレベルが、通常のレベルによりも例えば3
0dB、低くなるように、セットアップを付加するよう
になっており、これが上記した所定のレベルとなる。そ
して、この結果、得られるスペクトル例は、図25に示
すようになる。
明すると、セットアップ制御信号がONとなったセット
アップ付加部(SU)2−6、2−7は、後述の内部ダミ
ーデータ発生部から出力されるダミーデータ(実際には
使用しないデータ)に出力を切り替える。従って、付加
されるセットアップのレベルは、切り替えるダミーデー
タの振幅によって変化する。
実施例を示す。なお、SU2−7も同じ構成であるた
め、構成、動作説明を省略する。切替器(SEL)2−6
−1の一方の入力には、図7のSEL2−3から供給さ
れる信号が印加され、他方の端子には、ダミーデータ発
生器2−6−2の出力が接続される。
は、図7のCNT2−5からのセットアップ制御信号が
入力される。ダミーデータ発生器2−6−2は、常に平
均パワーが一定となるランダム値を出力する。SEL2
−6−1は、切り替え制御端子の状態により、図7のS
EL2−3からの信号入力をスルー、若しくはダミーデ
ータを出力する。
平均パワーは、目的に応じて変更設定する必要がある。
通常キャリアと同一パワーのセットアップを付加する図
27の(3)のような場合、通常キャリアと同じ平均パワ
ーとする。通常キャリアより30dB低いセットアップ
を付加する図27の(2)のような場合、通常キャリアよ
り30dB低い平均パワーとする。
7の(3)のように、通常キャリアと同じスペクトルが得
られる。通常キャリアから30dB低いパワーであれ
ば、図27の(2)のように、通常キャリアよりも30d
B低いスペクトルが得られる。完全に0のパワーであれ
ば、図27の(1)のように、キャリアは発生せず、ナロ
ーと同一なスペクトルが得られる。
ず、データR'f、I'f は、ROM2R−1のADRE
SSに入力され、DATA端子からデータD'o-s が出
力され、伝送路復号化器1Rsに供給される。また、デ
ータR'f、I'f は、差分検出部2R−3にも供給さ
れ、この差分検出部2R−3の出力が積和器2R−4に
入力され、キャリア周波数のズレが検出される。
調(識別)されたデータと復調前のデータを比較すると、
キャリア周波数のズレが判定されるからである。このと
きのズレは、データが割り当てられているキャリアでし
か判定できないので、データが割り当てられているキャ
リアが存在しているタイミングで実行される。
は、復調(識別)されたデータと、復調前のデータは左回
りにずれ、反対に低い方向にずれているときは、右回り
にずれることになり、このズレが差分であるが、このと
き、フェージングにより誤差が含まれるので、積和器2
R−4により積分し、誤差による影響を打ち消すように
しているのである。
CNT2R−5に入力され、ここからキャリア補正情報
を得るためのSGC信号が出力され、積和器2R−4の
EN端子に供給される。このとき、ノーマル/ナロー切
替信号は、CNT2R−5に入力される。
ーマルモードのとき、1〜272シンボルと751〜1
023シンボルの期間、積分を行ない、ナローモードの
ときは、1〜222シンボルと801〜1023シンボ
ルの期間に積分を行なって、キャリア補正用の信号VC
2を出力し、発振器93に供給する。
細で、まず出力データデータD'o-sはFIFO7−3の
Din 端子に入力される。一方、FSTrc 信号は、FS
Tカウンタ7−5とFIFO7−3のWRST端子及び
RRST端子に入力され、クロックCKrc は、FST
カウンタ7−5とFIFO7−3のWCK端子、それに
PLL&VCO7−4に供給される。
出力はデコーダ7−6に供給され、このデコーダ7−6
の出力はWE信号としてFIFO7−3のWE端子に供
給されるが、このWE信号は、データ割り当てキャリア
の相当する出力があるときのみ、アクティブとなる信号
で、これにより、データを選択してFIFO7−3に取
り込む。
ックCKm が出力され、FIFO7−3のRCK端子と
パラレルシリアル変換器7−1に供給され、この結果、
パラレルシリアル変換器7−1により、FIFO7−3
から読出されてくるパラレルデータがシリアル信号に変
換され、信号Dout として出力されることになる。
ダ7−6には、ノーマル/ナロー切替信号が入力され、
これにより、ノーマルモードとナローモードでWE信号
のパターンとクロックCKmの周波数が切換えられるよ
うになっている。そして、PLL&VCO7−4から出
力されるクロックCKm は、データレートを表わすクロ
ックCKRX として外部に出力されることになる。
態によっても、小型で廉価なBPFにより、隣接チャネ
ル間での干渉が容易に抑えられ、しかも、BPFに急峻
な遮断特性を持たせる必要がないので、伝送特性が劣化
する虞れがなく、マルチチャネル無線伝送に適用して、
常に高性能を保つことができるディジタル伝送装置を容
易に提供することができる。
(a)で説明した方法、すなわち、キャリアを使用帯域の
両端で減らすようにした場合の実施形態であるが、図1
で説明した第1の実施形態の場合と同じく、図3(b)と
図3(c)で説明した方法、すなわち、キャリアを使用帯
域の一方の端部で減らす方法により実施してもよいこと
はいうまでもない。
力されるタイミング制御用信号のパターンを変更し、デ
ータを未割り当てとするキャリアをチャネルの片側に寄
せるようにしてやれば良い。
を低減するため、隣接干渉を引き起こすキャリアのレベ
ルを、(1) 完全に無し(0)にするようにした場合と、
(2) 30dB程度低くするようにした場合の2例につい
て説明したが、以下に説明する実施形態では、隣接干渉
を引き起こすキャリアのレベルを抑えるのではなくて、
(3)として、対応するキャリアにダミーデータを割り当
てるようにしたものである。
ようにした(3)の場合でも、そこで使用する符号化器の
回路構成は、図7、図26の符号化器2Tsと同じもの
でよい。但し、このとき、セットアップ付加器2−6、
2−7の出力値を通常のキャリアと同一にする。そし
て、隣接干渉を引き起こすキャリアには、送信すべきデ
ータは割り当てないで、実際には使用しないデータ、つ
まりダミーデータを割り当てるのである。
(3)の実施形態の場合には、隣接チャネルのキャリアが
増幅され、IM歪みによって発生したサイドローブ成分
が自チャネルの端部キャリアが存在する帯域に漏れ込
み、端部キャリアのデータが劣化(SN低下)した場合で
あっても、このデータはダミーデータで、実際には使用
しないデータであるため、復号には何ら支障をきたすこ
とはない。
接チャネルからの漏れ込み分がノイズになってSNが低
下してしまう端部キャリアのデータは復号対象から除外
し、隣接チャネルからの漏れ込みの無いキャリアのデー
タだけを利用するようにしたものであり、従って、この
(3)の実施形態によっても、回線品質を確保することが
できる。
び実施形態3におけるキャリアのスペクトルのイメージ
は図27に示すようになる。この図27において、実線
が送信すべきデータが割り当てられたキャリアを表わ
し、ダミーデータが割り当てられたキャリアは破線で表
わしてある。
施形態に比較して、隣接チャネルへの漏れ込み量が多少
多くなるが、実用上、特に問題になる程ではなく、一
方、この(3)の実施形態によっても(1)と(2)の実施形態
と同様、BPFに端部帯域での急峻な遮断特性を持たせ
る必要がないため、小型で廉価なBPFを使用すること
がてぎる。
ペースが広がるので、隣接干渉が低減でき、この結果、
BPFに必要な性能が低くでき、小型化とローコスト化
を大きく図ることができる。また、BPFの設計が容易
になり、通過損失が少ないタイプを小型サイズで実現で
きるため、隣接干渉に影響されない中継作業を容易に実
現できる。
形態を示すブロック構成図である。
形態を示すブロック構成図である。
る。
ャリアの説明図である。
詳細構成図である。
動作を示すタイムチャートである。
成図である。
示すタイムチャートである。
成図である。
の詳細構成図である。
示すブロック構成図である。
説明図である。
るレート変換部の一例を示す詳細ブロック図である。
る符号化部の一例を示す詳細ブロック図である。
るIFFT変換部の一例を示す詳細ブロック図である。
るガード付加部の一例を示す詳細ブロック図である。
る同期挿入部の一例を示す詳細ブロック図である。
検出部におけるタイミング再生部の一例を示す詳細ブロ
ック図である。
る復号化部の一例を示す詳細ブロック図である。
るレート逆変換部の一例を示す詳細ブロック図である。
るIFFT部の動作を説明するための波形図である。
形図である。
る信号のスペクトル例を示す説明図である。
ル例を示す説明図である。
加部の詳細説明図である。
ル例を示す説明図である。
送路符号化部 2Ts ノーマル/ナローモード切り替え設定可能な符
号化部 1Rn ナローモード設定された伝送路復号化部 2Rn ナローモード設定された復号化部 1Rs ノーマル/ナローモード切り替え設定可能な伝
送路復号化部 2Rs ノーマル/ナローモード切り替え設定可能な復
号化部 FST 送信側フレーム制御パルス(フレーム周期) CK 送信側サンプルクロック Din 送信側データ(連続シリアル状態) Dii レート変換済みデータ(間欠状態)
Claims (3)
- 【請求項1】 マルチキャリア変調方式のディジタル伝
送装置において、 マルチキャリア変調により伝送チャネル帯域内に現われ
る複数本のキャリアの一部のレベルを、ゼロレベルを含
む小さなレベルに低減させる手段を設け、 前記伝送チャネル帯域の端部の少なくとも一方の近傍で
は、ゼロレベルを含む小さなレベルのキャリアが存在す
るように構成したことを特徴とするディジタル伝送装
置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の発明において、 前記キャリアレベルを低減させる手段の機能を有効にし
たり、無効にしたりする手段が設けられていることを特
徴とするディジタル伝送装置。 - 【請求項3】 マルチキャリア変調方式のディジタル伝
送装置において、 マルチキャリア変調により伝送チャネル帯域内に現われ
る複数本のキャリアの一部にダミーデータを割り当てる
手段を設け、 前記伝送チャネル帯域の端部の少なくとも一方の近傍で
は、ダミーデータを割り当てたキャリアが存在するよう
に構成したことを特徴とするディジタル伝送装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001043927A JP3581834B2 (ja) | 2001-02-20 | 2001-02-20 | ディジタル伝送装置 |
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- 2001-02-20 JP JP2001043927A patent/JP3581834B2/ja not_active Expired - Fee Related
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