JP2005303440A - Multicarrier receiving system and receiver - Google Patents
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Description
本発明は、ガードインターバルを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機に関する。 The present invention relates to a multicarrier receiver of an OFDM system or a DMT system having a guard interval.
近年、通信分野で最も注目されている変調方式としてマルチキャリア変調方式であるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex)システムが挙げられる。また、OFDMシステムの適応例として、電話線を使った通信方法であるADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)はOFDMシステムとほぼ同等の方式であるDMT(Discrete MultiTone)システムを採用している。 In recent years, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex) system, which is a multicarrier modulation system, can be cited as a modulation system that has attracted the most attention in the communication field. As an application example of the OFDM system, an ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), which is a communication method using a telephone line, adopts a DMT (Discrete Multiple Tone) system, which is a system substantially equivalent to the OFDM system.
図1に伝送路2波モデルである場合のGIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機において受信する受信信号を示す。まず、図1において、ガードインターバル(以下GI)長をTg、有効シンボル長(ブロック長)をMとする。また、図1は直接波、その直接波に対してτだけ遅延した遅延波とその2波の合成波(受信信号)を表している。GIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア送信機により送信される送信信号は、有効シンボル長がMであるシンボルに、GI長がTgであるGIが付加された構成の信号である。即ち、有効シンボル長がMであるシンボルの後半部分であるTgの長さのシンボルのコピーを有効シンボル長がMであるシンボルの先頭部分にGIとして挿入した構成の信号が連続するものである。図1において、10は(i−1)番目とi番目のブロック信号が合成した部分であり、この部分はブロック間干渉(InterBlock Interference:以下IBI)と呼ばれている。また、11と12はi番目のブロック信号自身での合成部分であり、この部分は符号間干渉(InterSymbol Interference:以下ISI)と呼ばれている。
FIG. 1 shows a received signal received by a multi-carrier receiver of an OFDM system or DMT system having a GI in the case of a transmission path two-wave model. First, in FIG. 1, the guard interval (hereinafter referred to as GI) length is Tg, and the effective symbol length (block length) is M. FIG. 1 shows a direct wave, a delayed wave delayed by τ with respect to the direct wave, and a composite wave (received signal) of the two waves. A transmission signal transmitted by a multicarrier transmitter of an OFDM system or DMT system having a GI is a signal in which a GI having a GI length of Tg is added to a symbol having an effective symbol length of M. That is, a signal having a configuration in which a copy of a symbol having a length of Tg, which is the latter half of a symbol having an effective symbol length of M, is inserted as a GI at the head portion of a symbol having an effective symbol length of M is continuous. In FIG. 1,
GIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機において受信した上記の合成信号を復調する場合、まず、その信号の先頭部分を検出する。それにより検出した先頭部分からGIである10と11は切り取られる。残ったシンボル12を高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:以下FFT)により復調を行う。
When demodulating the above synthesized signal received by a multicarrier receiver of an OFDM system or DMT system that possesses a GI, first, the head portion of the signal is detected. As a result,
また、既存の特許文献ではGIを保有するOFDMシステムのマルチキャリア受信機において受信した上記の合成信号を復調する場合、まず、その信号の先頭部分を検出する。その信号の先頭部分から有効シンボルの最後尾部分までの範囲で、ISIが最小となるM長であるシンボル列を検出するFFT取り込み窓位置の算出方法について提供されており、その方法を用いてFFT取り込み窓位置を算出、出力された信号に対して、FFTにより復調を行う受信方式および受信装置がある(例えば、特許文献1参照)。 Further, in the existing patent document, when demodulating the above synthesized signal received by a multicarrier receiver of an OFDM system having a GI, first, the head portion of the signal is detected. An FFT capture window position calculation method for detecting a symbol string having an M length that minimizes ISI in the range from the head portion of the signal to the tail portion of the effective symbol is provided. There is a receiving method and a receiving apparatus that perform demodulation by FFT on a signal obtained by calculating and outputting a capture window position (see, for example, Patent Document 1).
また、既存の非特許文献2ではGIを保有するOFDMシステムのマルチキャリア受信機において受信した上記の合成信号を復調する場合、まず、その信号の先頭部分の検出を行い、その後、適応フィルタにより最大遅延時間τを求める。τがGI長以内の場合、FFT処理開始時刻を直接波のGI終了直後と、最大遅延時間の遅延は野GI先頭に設定し、それらの出力信号の位相差を調整後に、それらの信号を合成する。この方法により雑音への耐性を持たせることができる。
GIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機において、伝送路の影響によりIBIの影響を受けたシンボルとISIの影響を受けたシンボルを含むブロック信号を受信する。従来のGIを保有するOFDMシステムやDMTシステムの受信機において、上記のブロック信号を復調する場合、まず、その信号の先頭部分を検出する。それにより検出した先頭部分からGI長のシンボルは切り取られる。それに伴い、GIにおけるIBIに侵されていないシンボルも切り取られる。また、上記の特開2004−32030号公報の方法を用いた場合であっても、GIにおけるIBIに侵されていないシンボルと有効シンボルにおいて、ISIが最小となるM長であるシンボル列に含まれないシンボルはFFTによる復調には用いられない。 In a multicarrier receiver of an OFDM system or DMT system having a GI, a block signal including a symbol affected by IBI due to the influence of a transmission path and a symbol affected by ISI is received. In the case of demodulating the block signal in a conventional OFDM system or DMT system receiver having a GI, first the head portion of the signal is detected. As a result, the GI-length symbol is cut out from the detected head portion. Accordingly, symbols that are not violated by IBI in GI are also cut out. Even in the case of using the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-32030, symbols that are not affected by IBI in GI and effective symbols are included in a symbol string having an M length that minimizes ISI. The missing symbols are not used for demodulation by FFT.
本発明は、GIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機において、受信したブロック信号を復調する場合、GIにおけるIBIに侵されたシンボルである10のみを取り除き、GIにおけるIBIに侵されていないシンボルである11を復調に活かすことで雑音に耐性を持たせることを目的とする。
In the present invention, when demodulating a received block signal in an OFDM system or DMT system multicarrier receiver that possesses a GI, only the
本発明は上記の目的を達成するための一つ目の手段として下記の方法を取る。GIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機において、受信した信号からGIにおけるIBIに侵されていないシンボルの範囲を認識し、GIにおけるIBIに侵されていないシンボルとそのシンボルと関連する有効シンボルを抜き出し、加算平均処理部21においてそれぞれ関連のあるシンボル同士を加算平均処理する。さらに、加算平均処理部の出力信号はFFT部23においてFFTにより復調される。
The present invention takes the following method as a first means for achieving the above object. In a multi-carrier receiver of an OFDM system or a DMT system that possesses GI, the range of symbols that are not affected by IBI in GI is recognized from the received signal, and the symbols that are not affected by IBI in GI and the symbols are related The effective symbols are extracted, and the addition averaging
本発明は上記の目的を達成するための二つ目の手段として下記の方法を取る。GIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機において、受信した信号からGIにおけるIBIに侵されていないシンボルの範囲を認識し、そのシンボルの先頭部分から有効シンボルの最後尾部分の範囲におけるシンボルに対してSLIDING FFT部42でスライディング高速フーリエ変換(以下SLIDING FFT)を行う。さらに、加算平均処理部43において、SLIDING FFT部42の出力信号に対してそれぞれ関連のあるシンボル同士を加算平均処理する。
The present invention adopts the following method as a second means for achieving the above object. In a multi-carrier receiver of an OFDM system or DMT system that possesses a GI, the range of a symbol that is not affected by IBI in the GI is recognized from the received signal, and the range from the head of the symbol to the end of the effective symbol A sliding fast Fourier transform (hereinafter referred to as SLIDING FFT) is performed on the symbol by the SLIDING
以上説明した本発明の手段を用いると、GIにおいてIBIに侵されていないシンボルとそのシンボルと関連する有効シンボルに対する雑音耐性を得ることができる。また、上記で説明した本発明における2つの手段は同等の雑音耐性を得ることができる。本発明の目的を達成するための一つ目の手段は加算平均処理部21後に、FFT部23において1回のみFFT処理を行えばよいので、非特許文献2の方法より単純な回路で同様の効果を得ることができる。
By using the above-described means of the present invention, it is possible to obtain noise immunity for a symbol that is not affected by IBI in GI and an effective symbol associated with the symbol. Further, the two means in the present invention described above can obtain equivalent noise resistance. The first means for achieving the object of the present invention is to perform the FFT processing only once in the
以下、本発明の実施の形態として図2、図4に基づいて説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2は本発明における課題を解決するための一つ目の手段を用いたGIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機を示す。本発明の実施の一形態であるマルチキャリア受信機20は受信した信号によりシンボルタイミング同期や伝送路遅延時間検知をした後、GIにおいてIBIに侵されているシンボルを除去したシリアル信号である受信信号を直並列変換部21によりパラレル信号に変換する。加算平均処理部22においては下記の処理を行う。図3にGIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機で受信した1ブロック信号を示す。図3において、GI長をTg、有効シンボル長(ブロック長)をMとする。また、1ブロック信号は(Tg+M)個のシンボルを含んでいる。30はGIにおいてIBIに侵されているシンボル、31はGIにおいてIBIに侵されていないシンボル、32は31とは関連がない有効シンボル、33は31と関連がある有効シンボルとする。直並列変換部21の出力信号は図3において30を除去した構成の信号を1ブロック信号とする信号である。また、31と33でそれぞれ関連のあるシンボル同士を加算平均したシンボルを34とする。加算平均処理部22では、31と33でそれぞれ関連のあるシンボル同士を加算平均することで34を算出後、34を32の後半部分に結合した有効シンボル長Mのシンボル35を出力する。FFT部23では、加算平均処理部22の出力信号をFFTにより復調する。並直列変換部24では、FFT部23の出力信号であるパラレル信号をシリアル信号に変換する。
FIG. 2 shows a multicarrier receiver of an OFDM system or DMT system having a GI using the first means for solving the problems in the present invention. The
図4は本発明における課題を解決するための二つ目の手段を用いたGIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機を示す。本発明の実施の一形態であるマルチキャリア受信機40は受信した信号によりシンボルタイミング同期や伝送路遅延時間検知をした後、GIにおいてIBIに侵されているシンボルを除去したシリアル信号である受信信号を直並列変換41によりパラレル信号に変換する。SLIDING FFT部42では下記の処理を行う。図5にGIを保有するOFDMシステムやDMTシステムのマルチキャリア受信機で受信した1ブロック信号を示す。50はGIにおいてIBIに侵されているシンボル、51はGIにおいてIBIに侵されていないシンボル、52は有効シンボルとする。直並列変換部41の出力信号は図5において50を除去した構成の信号を1ブロック信号とする信号である。図5において、GI長をTg、有効シンボル長(ブロック長)をMとする。また、1ブロック信号は(Tg+M)個のシンボルを含んでいる。SLIDING FFT部42では51の先頭部分から52の最後尾部分の範囲におけるシンボルに対して、51の先頭部分から52の最後尾部分までM点FFTを行う。即ち、51の先頭部分から52の最後尾部分の範囲におけるシンボルに対して、SLIDING FFTを行う。加算平均処理部53ではSLIDING FFT部の出力信号に対してそれぞれ関連のあるシンボル同士を加算平均処理する。並直列変換部54では加算平均処理部53の出力信号であるパラレル信号をシリアル信号に変換する。
FIG. 4 shows a multicarrier receiver of an OFDM system or a DMT system having a GI using the second means for solving the problems in the present invention. The
10 GIにおいてIBIに侵されているシンボル
11 GIにおいてIBIに侵されていないシンボル
12 有効シンボル
20 マルチキャリア受信機
21 直並列変換部
22 加算平均処理部
23 FFT部
24 並直列変換部
30 GIにおいてIBIに侵されているシンボル
31 GIにおいてIBIに侵されていないシンボル
32 31と関連がない有効シンボル
33 31と関連がある有効シンボル
34 31と33を加算平均処理したシンボル
35 32と34を結合したシンボル
40 マルチキャリア受信機
41 直並列変換部
42 SLIDING FFT部
43 加算平均処理部
44 並直列変換部
50 GIにおいてIBIに侵されているシンボル
51 GIにおいてIBIに侵されていないシンボル
52 有効シンボル
10 Symbols affected by IBI in
Claims (4)
In a multicarrier receiver of an OFDM system or DMT system that possesses a GI, the range of symbols that are not affected by IBI in the GI is recognized from the received signal, and the effective symbol starts from the beginning of the symbol that is not affected by IBI in the GI. A receiving apparatus comprising: a SLIDING FFT unit that performs SLIDING FFT in a range of the last part of the signal; and an addition average processing unit that adds and averages related symbols in the output signals of the SLIDING FFT unit.
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