JP2004064587A

JP2004064587A - 無線器

Info

Publication number: JP2004064587A
Application number: JP2002222466A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sasa; 佐々　敦
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】情報パケット先頭に付加してあるプリアンブル信号を用いた伝送路歪補償を行う無線器を提供する。
【解決手段】プリアンブル信号区間を複数の所要のＯＦＤＭシンボル区間に分離し、各区間におけるサブキャリア毎の伝送路歪量を算出し、かつパイロットサブキャリアと同じ配置のプリアンブル信号のサブキャリアより平均伝送路歪量を算出して記憶部に保管する。受信したＯＦＤＭシンボル毎のパイロットサブキャリアにおける伝送路歪量の平均値と、保管した複数のプリアンブル信号の平均伝送路歪量とを比較し、近似したプリアンブル信号区間に対応するサブキャリアの歪量を基に伝送路歪補償を行う。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、直交周波数分割多重方式（以下、ＯＦＤＭ方式）を用いて、送信器と受信器の間で、複数のシンボル（以下、ＯＦＤＭシンボル）で構成された情報パケットを転送する無線システムに係り、特に詳しくは、受信器の伝送路歪補償に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の受信器において、プリアンブル信号長が、２ＯＦＤＭシンボルである場合における伝送路歪補償方式の一例を図６に示す。図６において、アンテナ端６０１より入力した信号は、高周波部６０２、アナログ−デジタル変換部６０３を介して記憶部６０４に入力される。記憶部６０４の出力信号は、直交復調部６０５において直交成分（Ｉ成分）と水平成分（Ｑ成分）に分離され出力される。直交復調部６０５を出力したＩ成分、Ｑ成分は、ガードインターバル（以下、Ｇ．Ｉ）除去部６０６を介し、高速フーリエ変換部（以下、ＦＦＴ部）６０７に入力される。また、ＦＦＴ部６０７を出力した各信号は、プリアンブル信号抽出部６０８と歪補償部６１０に入力される。更に、プリアンブル信号抽出部６０８から出力された各信号は、各サブキャリア歪算出部６０９を介して歪補償部６１０に入力される。歪補償部６１０を出力した各信号は、復号部６１１、誤り訂正部６１２を介して、出力端６１３より出力される。
【０００３】
図７に、ＯＦＤＭ変調処理が施されているプリアンブル信号の構成例を示す。図中、７０１は、ガードインターバル（Ｇ．Ｉ）区間、７０２は同じ周波数成分で構成された１ＯＦＤＭシンボル長の区間、７０３は７０２内に存在するガードインターバル（Ｇ．Ｉ）区間７０１と同じ信号列区間である。
【０００４】
以下に従来例の動作原理を示す。図６中、アンテナ端６０１より入力した受信信号は、高周波部６０２においてダウンコンバートされベースバンド帯に変換される。ベースバンド帯に変換された受信信号は、アナログ−デジタル変換部６０３においてデジタル変換され、記憶部６０４に保管される。記憶部６０４より出力された受信信号は、直交復調部６０５においてＩ成分とＱ成分に変換される。各成分は、１ＯＦＤＭシンボル毎に付加されているガードインターバル区間をＧ．Ｉ除去部６０５で除去し、ＦＦＴ部６０７に入力する。ＦＦＴ部６０７において各成分は、周波数成分に変換される。
【０００５】
プリアンブル信号は、ＦＦＴ部６０７出力時に、プリアンブル信号抽出部６０８において抽出され、各サブキャリア歪量算出部６０９に入力される。入力したプリアンブル信号に応じて、２ＯＦＤＭシンボル分存在するプリアンブル信号７０２のどちらかを選択し、各サブキャリアの歪量を算出する。算出方法は、伝送路歪を受けていないプリアンブル信号と受信したプリアンブル信号を比較することで、位相歪と振幅歪を算出する。
【０００６】
算出した結果は、歪補償部６１０に入力し、プリアンブル信号以降に受信した受信信号の補償に用いる。歪補償部６１０は、プリアンブル信号より算出した各サブキャリアの歪量を基に、受信した各ＯＦＤＭシンボルのサブキャリア毎に補償を行う。補償された受信信号は、復号部６１１において復号され、誤り訂正部６１２において誤り訂正処理後に出力端６１３より出力される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来例では、伝送路歪の推定をプリアンブル信号の一部を用いて行っているため、図８に示すような伝送路変化８０１が生じた時に、プリアンブル信号７０２の前半を用いて歪量を算出した場合は、伝送路変化の影響が少ないＯＦＤＭシンボルに対して、過補償になる。またプリアンブル信号７０２の後半を用いて歪量を算出した場合は、伝送路変化の影響が多いＯＦＤＭシンボルに対して、補償不足の状態になるといった問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、プリアンブル信号のみを使用した場合においても、伝送路歪の変化に追従可能な無線器を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、プリアンブル信号区間を複数の所定のＯＦＤＭシンボル区間に分離し、各区間におけるサブキャリア毎の伝送路歪量を算出し、かつパイロットサブキャリアと同じ配置のプリアンブル信号のサブキャリアより平均伝送路歪量を算出して記憶部に保管するようにしたものである。さらに、受信したＯＦＤＭシンボル毎のパイロットサブキャリアにおける伝送路歪量の平均値と、保管した複数のプリアンブル信号の平均伝送路歪量とを比較し、近似したプリアンブル信号区間に対応するサブキャリアの歪量を基に伝送路歪補償を行う。
【００１０】
その結果、複数の伝送路変化を推定することが可能になるため、従来例と比較して伝送路歪変化への追従性が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明を使用した実施例の受信器構成例を図１に示す。図１において、アンテナ端６０１より入力した信号は、高周波部６０２、アナログ−デジタル変換部６０３を介して記憶部６０４に入力される。記憶部６０４を出力した信号は、直交復調部６０５において直交成分（Ｉ成分）と水平成分（Ｑ成分）に分離され出力される。各信号成分は、プリアンブル信号抽出部６０８と、Ｇ．Ｉ除去部６０６に入力される。Ｇ．Ｉ除去部６０６を出力した各成分は、ＦＦＴ部６９７を介してパイロットサブキャリア抽出部１０７と歪補償部６１０に入力される。パイロットサブキャリア抽出部１０７から出力された各信号成分は、パイロットサブキャリア平均歪量算出部１１０を介して、歪量比較部１０８に入力される。
【００１２】
一方、プリアンブル信号抽出部６０８から出力された各信号成分は、シンボル範囲選択部（１〜Ｍ）１０１に入力される。シンボル範囲選択部（１〜Ｍ）１０１を出力した各成分は、プリアンブル用ＦＦＴ部（１〜Ｍ）１０２と各サブキャリア歪量算出部（１〜Ｍ）１０３を介して、歪量記憶部１０６と任意サブキャリア抽出部（１〜Ｍ）１０４に入力される。
【００１３】
任意サブキャリア抽出部（１〜Ｍ）１０４を出力した各成分は、平均歪量算出部（１〜Ｍ）を介して歪量記憶部１０６に入力される。また、歪量記憶部１０６を出力した各成分は歪量比較部１０８に入力される。さらに、歪量比較部１０８を出力した各成分は、歪量判定部を介して歪補償部６１０に入力される。歪補償部６１０を出力した各成分は、復号部６１１と誤り訂正部６１２を介して、出力端６１３より出力される。
【００１４】
以下、本発明の動作原理について、図１〜図５を参照して説明する。図１において、アンテナ端６０１より入力した受信信号は、高周波部６０２においてダウンコンバートされベースバンド帯に変換される。ベースバンド帯に変換された受信信号は、アナログ−デジタル変換部６０３においてデジタル変換され、記憶部６０４に保管される。記憶部６０４より出力した受信信号は、直交復調部６０５においてＩ成分とＱ成分に変換される。このＩ成分とＱ成分は、プリアンブル信号抽出部６０８でプリアンブル信号が抽出される。抽出したプリアンブル信号は、各シンボル範囲選択部１０１において、所要のＯＦＤＭシンボル範囲を選択し取り出される。
【００１５】
ＯＦＤＭシンボル範囲における選択方法の一例を図２に示す。区間Ｔ２０１は、ＯＦＤＭシンボル長である。この２Ｔ（Ｔ＋Ｔ）区間内において、複数のＯＦＤＭシンボル長区間２０２を選択する。図２においては、４ＯＦＤＭシンボル区間を選択している。選択内容は、ｔ１，ｔ２，ｔ３，（ｔ４）／２＋（ｔ４／２）／２の４区間である。各区間は、プリアンブル信号の特性上、同一の周波数成分で構成されている。
【００１６】
各選択されたプリアンブル区間は、各プリアンブル信号用ＦＦＴ部１０２において周波数変換され、それぞれの各サブキャリア歪量算出部１０３でサブキャリア毎の歪量が算出される。算出方法は、従来例と同じである。
【００１７】
算出した各サブキャリアの歪量に基づき、任意サブキャリア抽出部１０４において、図３に示す、ＯＦＤＭシンボルの周波数配置におけるパイロットサブキャリア（Ｐ）３０１と同じ周波数配置のサブキャリア（Ｓ１〜Ｓ４）４０１を用いて、平均歪量算出部１０５で、各サブキャリアの平均伝送路歪量を算出する。算出した平均伝送路歪量と、各サブキャリア歪量算出部１０３より算出した各サブキャリアの歪量を組にし、歪量記憶部１０６に保管する。
【００１８】
各歪量の保管構成例を図５に示す。図中、組番号５０５毎に、任意サブキャリアの平均伝送路歪量（Ｉ成分）５０１、任意サブキャリアの平均伝送路歪量（Ｑ成分）５０２、プリアンブル信号の任意区間における各サブキャリアの歪量（Ｉ成分）５０３、プリアンブル信号の任意区間における各サブキャリアの歪量（Ｑ成分）５０４を組み合わせとして保管する。
【００１９】
受信した情報パケット内のＯＦＤＭシンボルは、直交復調部６０５において復調されＩ成分とＱ成分に分離し出力される。出力した各成分は、Ｇ．Ｉ除去部６０６においてガードインターバル区間を除去し、ＦＦＴ部６０７に入力される。ＦＦＴ部６０７から出力された各成分より、パイロットサブキャリア抽出部１７０において、図３のパイロットサブキャリア３０１に対応するサブキャリアを抽出する。抽出したサブキャリアは、パイロットサブキャリア平均歪量算出部１１０において、各パイロットサブキャリアの平均伝送路歪量が算出され、算出結果は歪量比較部１０８に入力される。
【００２０】
この歪量比較部１０８において、パイロットサブキャリア平均歪量算出部１１０の算出結果と、歪量記憶部１０６内における各々の任意サブキャリアの平均伝送路歪量（Ｉ成分）５０１，任意サブキャリアの平均伝送路歪量（Ｑ成分）５０２とを比較し、近似な組を検索する。検索結果を基に、歪量判定部１０９において最適な歪量記憶部１０６内の組を判定し、その組のプリアンブル信号の任意区間における各サブキャリアの歪量（Ｉ成分）５０３と、プリアンブル信号の任意区間における各サブキャリアの歪量（Ｑ成分）５０４を歪補償部６１０に入力する。また、歪補償部６１０において、入力されたプリアンブル信号の任意区間における各サブキャリアの歪量（Ｉ成分）５０３と、プリアンブル信号の任意区間における各サブキャリアの歪量（Ｑ成分）５０４を基に、ＦＦＴ部６０７からのＯＦＤＭシンボルの伝送路歪補償を行う。歪補償方法は、従来例と同じである。さらに、歪補償部６１０を出力した各成分は、復号部６１１により復号され、誤り訂正部６１２にて、誤り訂正処理が施された後、出力端６１３より出力される。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、複数の伝送路変化を推定することが可能となり、適切な伝送路歪補償が行えるため、従来の無線器と比較して、伝送路歪変化への追従性が向上する効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図。
【図２】プリアンブル信号の分離方法の一例を示す図。
【図３】ＯＦＤＭシンボルの周波数配置の一例を示す図。
【図４】プリアンブル信号の周波数配置の一例を示す図。
【図５】記憶部の構成例を示す図。
【図６】従来例の構成を示すブロック図。
【図７】プリアンブル信号の構成を示す図。
【図８】プリアンブル信号と伝送路歪との関係を示す図。
【符号の説明】
１０１：シンボル範囲選択部（１〜Ｍ）、
１０２：プリアンブル信号用ＦＦＴ部（１〜Ｍ）、
１０３：各サブキャリア歪量算出部（１〜Ｍ）、
１０４：任意サブキャリア抽出部（１〜Ｍ）、
１０５：平均歪量算出部（１〜Ｍ）、１０６：歪量記憶部、
１０７：パイロットサブキャリア抽出部、１０８：歪量比較部、
１０９：歪量判定部、１１０：パイロットサブキャリア平均歪量算出部、
２０１：ＯＦＤＭシンボル長、２０２：ＯＦＤＭシンボル長区間、
３０１：パイロットサブキャリア、
４０１：パイロットサブキャリアと同周波数配置のサブキャリア、
５０１：任意サブキャリアの平均伝送路歪量（Ｉ成分）、
５０２：任意サブキャリアの平均伝送路歪量（Ｑ成分）、
５０３：プリアンブル信号の任意区間における各サブキャリアの歪量Ｉ成分　、５０４：プリアンブル信号の任意区間における各サブキャリアの歪量Ｑ成　分、５０５：組番号、
６０１：アンテナ端、６０２：高周波部、６０３：アナログ−デジタル変換　部、６０４：記憶部、６０５：直交復調部、６０６：Ｇ．Ｉ除去部、
６０７：高速フーリエ変換部（ＦＦＴ部）、
６０８：プリアンブル信号抽出部、６０９：各サブキャリア歪量算出部、
６１０：歪補償部、６１１：復号部、６１２：誤り訂正部、６１３：出力端　、７０１：Ｇ．Ｉ、７０２：プリアンブル信号、７０３：Ｇ．Ｉ同成分、
８０１：伝送路変化。

Claims

直交周波数分割多重方式を用いて、送信器と受信器間で複数のシンボルで構成された情報パケットを転送するように構成したことを特徴とした無線器。
請求項１記載の無線器において、
前記送信器は、情報パケット先頭に、１ＯＦＤＭシンボル長より長く、ＯＦＤＭシンボルと同じサブキャリア配置を有したプリアンブル信号を付加して送信するとともに、前記ＯＦＤＭシンボルは、複数のパイロットサブキャリアとガードインターバル区間を具備することを特徴とした無線器。
請求項１記載の無線器において、
前記受信器は、プリアンブル信号を用いてＯＦＤＭシンボルの各サブキャリアの伝送路に対する歪量を推定し、推定した結果を基に、プリアンブル信号に続く情報パケット内の各ＯＦＤＭシンボルの伝送路変動に対する補償を行うように構成したことを特徴とした無線器。
請求項１記載の無線器において、
前記受信器は、プリアンブル信号を複数の所要のＯＦＤＭシンボル長区間に分離し、区間毎の伝送路歪量を算出するように構成したことを特徴とした無線器。
請求項１記載の無線器において、
前記受信器は、区間毎に対応するプリアンブル信号の歪量を算出し、各パイロットサブキャリアと同じ周波数位置に配置されたプリアンブル信号のサブキャリアを用いて平均伝送路歪量を算出し、平均伝送路歪量の算出結果とプリアンブル信号のサブキャリア毎の歪量を組にして、記憶するように構成したことを特徴とした無線器。
請求項１記載の無線器において、
前記受信器は、各ＯＦＤＭシンボルにおけるパイロットサブキャリアの平均伝送路歪量を算出し、算出結果と記憶してある区間毎に対応するプリアンブル信号の平均伝送路歪量を比較し、近時した区間毎に対応するプリアンブル信号の歪量を基に伝送路歪補償を行うように構成したことを特徴とした無線器。