JP2005341056A - 送信装置及び受信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明によるOFDM方式の送信装置は、
送信する信号系列を複数に分割し、分割された信号系列を複数の変換手段でそれぞれ逆フーリエ変換する分割逆フーリエ変換手段2204と、1つの変換手段の出力信号のピークを変換手段毎に検出するピーク検出手段2214,2216と、前記ピーク検出手段からの出力に基づいてピーク制御信号を出力するピーク制御手段2218と、前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に応じて調整し、調整済みの信号と別の信号とを合成して出力するピーク低減処理手段2206とを備える。
【選択図】 図22
Description
M.Friese,"On the degradation of OFDM−signal due to peak−clipping in optimally predisored power amplifiers".proc.of GLOBCOM‘98,pp.939−944,Nov.1998 X.Li and L.J.Cimini,"Effects of clipping and filtering on the performance of OFDM",IEEE Commun.Lett.,vol.2,no.5,pp.131−133,May.1998 L.J and N.R.Sollenberger,"Peak−to−Average power ratio reduction of an OFDM signal using partial transmit sequences",IEEE Commun.Lett.,vol.4,no.3,pp.86−88,March 2000 S.H.Muller and J.B.Huber,"A Novel Peak Power Reduction Scheme for OFDM",Proc.of PIMRC‘97,pp.1090−1094,1997 G.R.Hill,Faulkner and J.Singh,"Deducing the peak−to−average power ratio in OFDM by cyclically fhifting partial transmit sequences",Electronics Letters,vol.36,No.6,16th March 2000
OFDM方式の無線通信システムで使用される送信装置であって、
送信する信号系列を複数に分割し、分割された信号系列を複数の変換手段でそれぞれ逆フーリエ変換する分割逆フーリエ変換手段と、
変換手段の出力信号のピークを変換手段毎に検出するピーク検出手段と、
前記ピーク検出手段からの出力に基づいてピーク制御信号を出力するピーク制御手段と、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に応じて調整し、調整済みの信号と別の信号とを合成して出力するピーク低減処理手段と、
を備えることを特徴とする送信装置
が、得られる。
[(k−1)×N/K]番目〜[k×N/K−1]番目
の信号である。但し、NはIFFTポイント数である。図示の例では、k=1又は2,N=8,K=2である。
シフト量=0:{F2(0),F2(1),F2(2),F2(3),F2(4),F2(5),F2(6),F2(7)}
シフト量=1:{F2(7),F2(0),F2(1),F2(2),F2(3),F2(4),F2(5),F2(6)}
シフト量=2:{F2(6),F2(7),F2(0),F2(1),F2(2),F2(3),F2(4),F2(5)}
シフト量=3:{F2(5),F2(6),F2(7),F2(0),F2(1),F2(2),F2(3),F2(4)}
シフト量=4:{F2(4),F2(5),F2(6),F2(7),F2(0),F2(1),F2(2),F2(3)}
シフト量=5:{F2(3),F2(4),F2(5),F2(6),F2(7),F2(0),F2(1),F2(2)}
シフト量=6:{F2(2),F2(3),F2(4),F2(5),F2(6),F2(7),F2(0),F2(1)}
シフト量=7:{F2(1),F2(2),F2(3),F2(4),F2(5),F2(6),F2(7),F2(0)}。
ここで、t”は巡回的に信号をシフトさせる時間パラメータを示し、Arg minは、引数が最小値をとるときの時間パラメータ(シフト量)を返す関数を表す。tpは系列1の信号S1(t)が最大値をとるときの時間パラメータを示す。これにより、最適なシフト量を簡易且つ確実に見出すことができる。
θn=2πn×(巡回的なシフト量)/(FFTポイント数N)
により定められる。nはサブキャリア番号を示す。図7,8等に図示される例が想定されるならば、
θn=2πn×(0,1,2,3,4,5,6又は7)/8
となる。一般に、nの値が小さいほど(サブキャリアの周波数が小さいほど)、区別可能なシフト量の種類が多くなり、nの値が大きいほど区別可能なシフト量の種類は少なくなる。
sn’(t)=Hnexp(jθn)sn(t)
と表現される。但し、θnは、巡回シフト部で導入される位相変化の影響を表す。チャネル推定部1412は、フーリエ変換後の受信信号及び既知のパイロット信号のパターンに基づいて、Hnexp(jθn)を推定する。このHnexp(jθn)の影響は、補正部1408で補償される。
θn2=(n2/n1)θn1。
図7,8等の例では、FFTポイント数Nは8であり、サブキャリア番号nは1〜8の値をとり得る。上記の式から、サブキャリア番号nが大きいと、即ち高い周波数のサブキャリアに第2のパイロット信号を挿入すると、識別可能な巡回シフト量が少なくなることが分かる。従って、識別可能な巡回シフト量を多くするする観点からは、低い周波数のサブキャリアに第2のパイロット信号を挿入することが望ましい。なお、第2のパイロット信号は、OFDM方式の変調(IFFT)における直流成分以外の低いサブキャリアに配置することが望ましい。
ここで、t”は巡回的に信号をシフトさせる時間パラメータを示し、Arg minは、引数が最小値をとるときの時間パラメータ(シフト量)を返す関数を表す。tpは系列1の信号S1(t)が最大値をとるときの時間パラメータを示す。
ここで、argは引数の位相角を表す。この式から理解されるように、位相回転量θは、系列1のピーク位置と系列2のピーク位置が逆位相で(互いに弱め合って)合成されるように決定される。ピーク低減制御量決定部2218はこのような位相関係を調べ、これらが逆位相で合成されるように位相回転量θを求め、ピーク制御信号を作成する。
arg[S1(tp)]+π−arg[S2(tp’)]
で示される量だけ位相回転が行なわれる。即ち、巡回シフト法により系列1及び系列2の信号のピーク位置が揃えられ、ウエイト制御法によりそれらが逆位相で合成されるように位相が回転させられる。
802 分割部; 804,808 直並列変換部; 806,810 逆フーリエ変換部;
1202 アンテナ; 1203 ガードインターバル除去部; 1204 直並列変換部; 1206 高速フーリエ変換部; 1208 乗算部; 1210 信号検出部; 1212 シフト量検出部; 1214 位相回転量算出部;
1402 アンテナ; 1403 ガードインターバル除去部; 1404 直並列変換部; 1406 高速フーリエ変換部; 1408 補正部; 1410 信号検出部; 1412 チャネル推定部;
1602 巡回シフトされないパイロット信号; 1604 巡回シフト済みのパイロット信号;
1902 信号生成部; 1904 分割逆フーリエ変換部; 1906 ピーク低減制御部; 1908 並直列変換部; 1910 ガードインターバル付与部; 1912 アンテナ; 1916 巡回シフト部; 1918 合成部; 1922 乗算部
2002 信号生成部; 2004 分割逆フーリエ変換部; 2006 ピーク低減制御部; 2008 並直列変換部; 2010 ガードインターバル付与部; 2012 アンテナ; 2016 巡回シフト部; 2018 合成部; 2020 ピーク成分検出部; 2022 フーリエ変換部;
2802 分割部; 2804,2808 直並列変換部; 2806,2810 逆フーリエ変換部; 2812 減算部;
2202 信号生成部; 2204 分割逆フーリエ変換部; 2205 ピーク低減制御部; 2206 ピーク低減処理部; 2208 並直列変換部;2210 ガードインターバル付与部; 2212 アンテナ; 2214,2216 ピーク検出部; 2218 ピーク低減制御量決定部
Claims (11)
- 直交周波数分割多重化(OFDM)方式の無線通信システムで使用される送信装置であって、
送信する信号系列を複数に分割し、分割された信号系列を複数の変換手段でそれぞれ逆フーリエ変換する分割逆フーリエ変換手段と、
変換手段の出力信号のピークを変換手段毎に検出するピーク検出手段と、
前記ピーク検出手段からの出力に基づいてピーク制御信号を出力するピーク制御手段と、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に応じて調整し、調整済みの信号と別の信号とを合成して出力するピーク低減処理手段と
を備えることを特徴とする送信装置。 - 前記ピーク検出手段は、1つの変換手段の出力信号の所定数個のピークを検出し、
前記ピーク制御信号は、前記所定数個のピークを抑制するように形成される
ことを特徴とする請求項1記載の送信装置。 - 前記ピーク低減処理手段が、
前記複数の変換手段の内少なくとも1つの変換手段から出力される複数の信号の並ぶ順序を、前記ピーク制御信号の示す順序にする巡回シフト手段と、
前記巡回シフト手段からの出力と、前記少なくとも1つの変換手段以外の変換手段からの出力とを合成する合成手段と
を備えることを特徴とする請求項2記載の送信装置。 - 前記ピーク低減処理手段が、
少なくとも1つの変換手段からの各出力信号の振幅及び/又は位相を、前記ピーク制御信号に従ってそれぞれ調整するウエイト調整手段と、
前記ウエイト調整手段からの出力と、前記少なくとも1つの変換手段以外の変換手段からの出力とを合成する合成手段と
を備えることを特徴とする請求項2記載の送信装置。 - 直交周波数分割多重化(OFDM)方式の無線通信システムで使用される送信装置であって、
送信する信号系列を複数に分割し、分割された信号系列を少なくとも第1、第2及び第3の変換手段でそれぞれ逆フーリエ変換する分割逆フーリエ変換手段と、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号から検出されたピークに基づいてピーク制御信号を出力するピーク制御手段と、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に応じて調整し、調整済みの信号と別の信号とを合成して出力するピーク低減処理手段と
を備え、前記ピーク低減処理手段は、前記第1の変換手段から出力される複数の信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に従って調整し、調整された信号と前記第2の変換手段からの信号とが前記合成手段で合成され、
前記ピーク低減処理手段は、更に、合成後の信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に従って調整し、調整された信号と前記第3の変換手段からの信号とが前記合成手段で合成される
ことを特徴とする送信装置。 - 直交周波数分割多重化(OFDM)方式の無線通信システムで使用される送信装置であって、
送信する信号系列を複数に分割し、分割された信号系列を複数の変換手段でそれぞれ逆フーリエ変換する分割逆フーリエ変換手段と、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号から検出されたピークに基づいてピーク制御信号を出力するピーク制御手段と、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に応じて調整し、調整済みの信号と別の信号とを合成して出力するピーク低減処理手段と、
前記ピーク低減処理手段から出力される信号と、別の信号とをピーク制御信号に従って合成して出力する別のピーク低減処理手段と
を備えることを特徴とする送信装置。 - 前記別の信号が、更に別のピーク低減処理手段からの出力である
ことを特徴とする請求項6記載の送信装置。 - 直交周波数分割多重化(OFDM)方式の無線通信システムで使用される送信装置であって、
送信する信号系列を複数に分割し、分割された信号系列を複数の変換手段でそれぞれ逆フーリエ変換する分割逆フーリエ変換手段と、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号から検出されたピークに基づいてピーク制御信号を出力するピーク制御手段と、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に応じて調整し、調整済みの信号と別の信号とを合成して出力するピーク低減処理手段と、
を備え、複数のサブキャリアを含む周波数グループが複数個用意され、前記ピーク低減処理手段における位相及び/又は順序の調整が、前記周波数グループ毎に行なわれる場合において、
前記ピーク低減処理手段への入力信号に多重化された第2のパイロット信号と、前記ピーク低減処理手段からの出力信号に多重化された第1のパイロット信号とを送信する
ことを特徴とする送信装置。 - 複数のサブキャリアを含む周波数グループが複数個用意され、前記ピーク低減処理手段における位相及び/又は順序の調整が、前記周波数グループ毎に行なわれる場合において、
前記第2のパイロット信号が、一部のサブキャリアに挿入される
ことを特徴とする請求項8記載の送信装置。 - 前記ピーク低減処理手段で合成される前の信号のピークが検出され、検出されたピーク位置において、前記別の信号が合成された場合の振幅が小さくなるように、前記ウエイト又は前記並ぶ順序が決定される
ことを特徴とする請求項1記載の送信装置。 - 直交周波数分割多重化(OFDM)方式の無線通信システムで使用される送信装置が、
送信する信号系列を複数に分割し、分割された信号系列を複数の変換手段でそれぞれ逆フーリエ変換し、
変換手段の出力信号のピークを変換手段毎に検出し、
検出結果に基づいてピーク制御信号を出力し、
前記分割逆フーリエ変換手段の出力信号のウエイト又は並ぶ順序を、ピーク制御信号に応じて調整し、調整済みの信号と別の信号とを合成して出力する場合であって、
複数のサブキャリアを含む周波数グループが複数個用意され、前記ピーク低減処理手段における位相及び/又は順序の調整が、前記周波数グループ毎に行なわれ、前記ピーク低減処理手段への入力信号に多重化された第2のパイロット信号と、前記ピーク低減処理手段からの出力信号に多重化された第1のパイロット信号とが送信される場合に、
前記ピーク制御信号の内容に従って受信信号を調整する調整手段
を備え、同一の周波数グループ内に挿入された複数の第1のパイロット信号から算出された複数のチャネル推定値を平均化することで、チャネル推定値が補正されることを特徴とする受信装置。
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