JP2006054706A - Ofdm信号送信方法およびofdm信号送信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信信号102から生成される第1及び第2データサブキャリアをパイロットサブキャリア挿入部106に入力し、第1データサブキャリアの間及び第2データサブキャリアパイロットの間に異なる極性を有する第1パイロットサブキャリア及び第2パイロットサブキャリアをそれぞれ挿入することによって第1サブキャリア信号及び第2サブキャリア信号を生成し、第1サブキャリア信号及び第2サブキャリア信号から第1OFDM信号a及び第2OFDM信号bを生成して、それぞれ異なる送信アンテナによって送信する。
【選択図】 図3
Description
(第1の実施形態)
図1に示されるように、本発明の第1の実施形態に従うOFDMシステムでは、複数の送信アンテナ101a,101bを有するOFDM信号送信装置100からそれぞれOFDM信号が送信される。送信されたOFDM信号は、複数の受信アンテナ201a,201bを有するOFDM信号受信装置200によって受信される。ここでは、OFDM信号送信装置100が二つの送信アンテナ101a,101bを有し、OFDM信号受信装置200が二つの受信アンテナ201a,201bを有する場合について述べるが、これに限られず、3つ以上の送信アンテナ及び受信アンテナを有する場合にも本発明は有効である。
第1の実施形態では、データを送信するためのデータサブキャリアとは別に、周波数オフセットやクロックオフセットの残留位相誤差の補償に用いる既知信号を送信するためのパイロットサブキャリアが用いられる。すなわち、受信時にはパイロットサブキャリアにより送信されてくる既知信号を用いて残留位相誤差の検出及び補償を行う。
パイロットサブキャリア挿入部106では、シリアル・パラレル変換器105aからの第1データサブキャリア及びシリアル・パラレル変換器105bからの第2データサブキャリアは、IFFTユニット107a及び107bへそのまま出力される。このとき第1データサブキャリアの間及び第2データサブキャリアの間に、それぞれ少なくとも一つの第1パイロットサブキャリア及び第2パイロットサブキャリアが挿入される。本実施形態では、第1パイロットサブキャリア及び第2パイロットサブキャリアはそれぞれ4つ存在する。
第2の実施形態に従うパイロットサブキャリア挿入部106は、図12に示されるように、第1パイロットサブキャリア及び第2パイロットサブキャリアのための極性データを格納したROM121a及び121bと、サブキャリアパターン制御器122が追加されている。ROM121a及び121bには、図13に例示されているように第1パイロットサブキャリアの極性Sa(1)〜Sa(4)を表す極性データ及び第2パイロットサブキャリアの極性Sb(1)〜Sb(4)を表す極性データが3パターン(パターンA,パターンB及びパターンC)ずつ格納されている。ROM121a及び121bからパターンA,パターンB及びパターンCのいずれの極性データを読み出すかは、ROM121a及び121bに与えるアドレスデータによって決定される。
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、前回送信した無線パケットがエラーを起こし、再送パケットを送信する際にだけパイロットサブキャリアの極性パターンを変化させる。図14に示されるように、第3の実施形態に従うパイロットサブキャリア挿入部106では、図12における無線パケットカウンタ123が再送検出器124に置き換えられていること以外は、図12に示したパイロットサブキャリア挿入部106と同様である。
本発明の第4の実施形態に従うパイロットサブキャリア挿入部106では、図16に示されるように二つのPN系列発生器110a及び110bが設けられる。第1PN系列発生器110aでは、送信アンテナ101aから送信される第1パイロットサブキャリアを変調する第1PN系列PNaが発生される。第2PN系列発生器110bでは、送信アンテナ101bから送信される第2パイロットサブキャリアを変調する第2PN系列PNbが発生される。
(第5の実施形態)
本発明の第5の実施形態に従うパイロットサブキャリア挿入部106は、図19に示されるように図12に示した第2の実施形態または図14に示した第3の実施形態と、図16に示した第4の実施形態を組み合わせている。すなわち、第5の実施形態では送信アンテナ毎にパイロットサブキャリアの極性が異なっており、さらに送信アンテナ毎にパイロットサブキャリアを変調するPN系列が異なっている。従って、パイロットサブキャリアのベースバンド信号は、送信アンテナ101a及び101bに対してそれぞれ次のように書くことができる。
本発明の第6の実施形態に従うパイロットサブキャリア挿入部106では、図21に示されるようにPN系列発生器110a及び110bからのPN系列が送信ダイバーシチ回路125a及び125bに入力されることによって、パイロットサブキャリアは次のように送信される。
式(16)−(19)から分かるように、ここでは2シンボル時間を使ってダイバーシチ送信を行っているので、1シンボルのみを受信しただけではダイバーシチ利得が得られない。図23は、−k+4番目のサブキャリアが式(16)−(19)を用いて変調された場合の信号を示している。図23に示すように、シンボル1では1シンボルのみを受信した信号で残留位相誤差の検出を行うが、2シンボル目からは前回受信したシンボルを利用できるため、シンボル1とシンボル2の受信信号を用いてシンボル2の残留位相誤差の検出を行うことが可能である。同様に、シンボル2とシンボル3の受信信号を用いてシンボル3の残留位相誤差の検出を行うことも可能である。すなわち、二つのシンボル間をオーバラップさせて、位相誤差の検出を行うことが可能である。なお、全ての残留位相誤差検出を現在受信している単一シンボルのみを用いて行うことも可能である。
本発明の第7の実施形態に従うパイロットサブキャリア挿入部106では、図24に示されるようにパイロットサブキャリアとデータサブキャリアの位置を送信アンテナ101a及び101bで異ならせるためのサブキャリア配置装置126a及び126bが設けられる。サブキャリア配置装置126a及び126bはパイロットサブキャリアとデータサブキャリアの場所が送信アンテナで異なっていることである。次に図24を参照してパイロットサブキャリア挿入部607の具体的な説明をする。
本発明では、一つの無線パケットの中で単一のアンテナからデータを送信する部分と、複数のアンテナからデータを送信する部分が混在する無線パケットを受信する場合にも、残留位相誤差の補償を正確に行うことが可能である。Jan Boerらによって“Backwards compatibility,” IEEE 802.11-03/714r0で提案された無線通信用プリアンブル信号案によると、図26に示されるように、まず一つの送信アンテナ101aから時間同期、周波数同期及びAGCに用いるショートプリアンブル列x01、伝送路応答推定用のロングプリアンブル列x02、無線パケットの変調方式や長さを示すフィールドを含む第1シグナルフィールドx03を送信し、引き続きIEEE 802.11nで用いる第2シグナルフィールドx04を送信する。なお、第2シグナルフィールドには、多重化される送信アンテナの数や、多重化方法などが記載されている。次に、送信アンテナ101bから伝送路応答推定用のロングプリアンブル列x05,を順に送信する。このようにしてプリアンブル信号の送信が終了した後に、複数の送信アンテナ101a及び101bから送信データx08,x09を同時に送信する。
これまでの実施形態では、送信アンテナ毎に異なる信号を送信するOFDM信号送信装置について説明したが、本発明は複数の送信ビーム毎に異なる信号を送信する送信方法を用いるOFDM信号送信装置にも適用可能である。
101a,101b…送信アンテナ;
102…符号化器;
103…シリアル・パラレル変換器;
104a,104b…変調器;
105a,105b…シリアル・パラレル変換器;
106…パイロットサブキャリア挿入部;
107a,107b…IFFTユニット;
108…ビーム形成器;
201a,201b…受信アンテナ;
202a,202b…FFTユニット;
203…干渉除去回路;
204…残留位相誤差検出器;
205a,205b…位相補償ユニット;
206…パラレル・シリアル変換器;
207…復号化器
Claims (6)
- 複数の送信アンテナを用いて互いに直交する複数のサブキャリアを有するOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を送信するOFDM信号送信方法において、
前記複数のサブキャリアの一部をパイロット信号の送信のための以下の数式(I)で表される極性を有するパイロットサブキャリアとして用い、前記複数のサブキャリアの他の一部をデータ信号の送信のためのデータサブキャリアとして用いて前記OFDM信号を送信する処理を備えたことを特徴とするOFDM信号送信方法。
- 複数の送信アンテナを用いて互いに直交する複数のサブキャリアを有するOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を送信するOFDM信号送信方法において、
前記複数のサブキャリアの一部をパイロット信号の送信のための以下の数式(I)または(II)で表される極性を有するパイロットサブキャリアとして用い、前記複数のサブキャリアの他の一部をデータ信号の送信のためのデータサブキャリアとして用いて前記OFDM信号を送信する処理を備えたことを特徴とするOFDM信号送信方法。
- 前記パイロットサブキャリアのうち最も周波数の高いパイロットサブキャリアを前記数式(II)の極性とし、それ以外のパイロットサブキャリアを前記数式(I)の極性とする請求項2記載のOFDM信号送信方法。
- 複数の送信アンテナを用いて互いに直交する複数のサブキャリアを有するOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を送信するOFDM信号送信方法において、
前記複数のサブキャリアの一部をパイロット信号の送信のための以下の数式(III)で表される極性を有するパイロットサブキャリアとして用い、前記複数のサブキャリアの他の一部をデータ信号の送信のためのデータサブキャリアとして用い、
前記OFDM信号は、前記パイロットサブキャリア及びデータサブキャリアに対して逆フーリエ変換を施すことにより生成されることを特徴とするOFDM信号送信方法。
- 前記パイロットサブキャリアは、PN(pseudorandom noise)系列と数式(I)(II)または(III)で表されるパイロットサブキャリアの極性を示すデータとの積よりなる請求項1乃至4のいずれか1項記載のOFDM信号送信方法。
- 複数の送信アンテナを用いて互いに直交する複数のサブキャリアを有するOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号を送信するOFDM信号送信装置において、
前記複数のサブキャリアの一部をパイロット信号の送信のための以下の数式(I)で表される極性を有するパイロットサブキャリアとして用い、前記複数のサブキャリアの他の一部をデータ信号の送信のためのデータサブキャリアとして用いて前記OFDM信号を送信する処理を実行する手段を備えたことを特徴とするOFDM信号送信装置。
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