JP2006157657A - マルチキャリア送信機 - Google Patents

Abstract

【課題】 複数のキャリアで伝送を行うマルチキャリア無線伝送において、相関のある制御情報を伝送することにより発生する無線伝送におけるピーク電力を抑えるが可能なマルチキャリア送信機を提供すること。
【解決手段】 スクランブルコード発生群１０２は、キャリア数分の直交するスクランブルコードを生成する。スクランブル処理群１０３は、制御情報をキャリアごとに異なるスクランブルコードでスクランブルを行う。データ分割部１０１は、送信データを各キャリアに分割する。時分割多重群１０４は、スクランブルされた制御情報とキャリアごとの送信データを時分割に多重する。シンボルマッピング、ＲＮＦ等の所定の変調処理を行った後、Ｄ／Ａ変換群１０７でアナログ信号に変換する。変換されたアナログ信号を、アップコンバート、キャリア合成、増幅等、所定の無線処理を施し、アンテナ１１２よりを送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複数のキャリアでデータを伝送するマルチキャリア送信機に関する。

広帯域のデータ伝送を行う場合、単一キャリアのみで無線伝送を行うと性能が大きく劣化してしまう。そのため、一般的には、送信データを周波数の異なる複数のキャリアに配分して伝送する、マルチキャリア無線伝送方式が採用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００４−４８７１６号公報 特許第３３０１６１８号明細書

しかしながら、上記従来のマルチキャリア無線伝送にあっては、送信データと一緒に伝送する制御情報がキャリアごとに同じデータである場合、送信信号に相関が出てしまい無線伝送におけるピーク電力が大きくなるという事情があった。

本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであって、複数のキャリアで伝送を行うマルチキャリア無線伝送において、相関のある制御情報を伝送することにより発生する無線伝送におけるピーク電力を抑えるが可能なマルチキャリア送信機を提供することを目的とする。

本発明のマルチキャリア送信機は、送信データ及び制御情報を多重し、複数のキャリアを用いて伝送を行うマルチキャリア送信機であって、キャリアごとに直交するコードを生成するスクランブルコード発生手段と、前記発生したスクランブルコードを用いて前記制御情報をスクランブルするスクランブル処理手段と、を備える。

この構成により、キャリアごとに直交するコードで、制御情報をスクランブルするため、キャリアごとの制御情報が同じであっても、送信信号に相関がなくなることから、無線伝送におけるピーク電力を抑えることができる。

また、本発明のマルチキャリア送信機は、キャリアごとに送信データを分割するデータ分割手段と、前記分割した送信データと、前記スクランブル処理手段によりスクランブル処理された制御情報とを多重する時分割多重手段と、前記多重したデータをシンボルにマッピングした後、フィルタリングする変調手段と、前記変調したデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、キャリアごとに周波数の異なるローカル信号を用いて、前記Ｄ／Ａ変換したデータをキャリアごとの送信信号に変調した後、キャリアごとの送信信号を一つの送信信号に合成するキャリア多重手段と、を更に備える。

この構成により、キャリアごとに直交するコードで、制御情報をスクランブルし、スクランブルされた制御情報とキャリアごとに分割された送信データとを多重することにより、キャリアごとの制御情報が同じであっても、送信信号に相関がなくなることから、無線伝送におけるピーク電力を抑えることができる。

また、本発明のマルチキャリア送信機は、キャリアごとに送信データを分割するデータ分割手段と、前記分割した送信データと前記制御情報とを多重する時分割多重手段と、前記多重したデータをシンボルにマッピングした後、フィルタリングする変調手段と、前記変調したデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、キャリアごとに周波数の異なるローカル信号を用いて、前記Ｄ／Ａ変換したデータをキャリアごとの送信信号に変調した後、キャリアごとの送信信号を一つの送信信号に合成するキャリア多重手段と、を更に備え、前記スクランブル処理手段は、前記スクランブルコードを用いて、前記時分割多重手段により多重されたデータにスクランブル処理を行う。

この構成により、一つのスクランブル処理で制御情報と送信データとを一度にスクランブルすることができる。

また、本発明のマルチキャリア送信機は、前記スクランブルコード生成手段は、キャリアごとに初期値が異なるＭ系列で直交するコードを生成する。

この構成により、相関をなくすためのスクランブルコードを、キャリアごとに初期値を変えるだけでより簡単に生成することができる。

本発明によれば、複数のキャリアで伝送を行うマルチキャリア無線伝送において、相関のある制御情報を伝送することにより発生する無線伝送におけるピーク電力を抑えるが可能なマルチキャリア送信機を提供することができる。

本発明の骨子は、送信データと共に伝送するキャリアごとの制御情報を直交するコードでスクランブルすることである。以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照にして詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るマルチキャリア送信機の概略構成を示すブロック図である。

図１に示すように、本実施形態のマルチキャリア送信機は、複数（ｎ個）のキャリアを用いて送信するものであり、データ分割部１０１と、スクランブルコード発生群１０２と、スクランブル処理群１０３と、時分割多重群１０４と、シンボルマッピング群１０５と、ＲＮＦ（Root Nyquist Filter）群１０６と、Ｄ／Ａ変換群１０７と、ローカル信号発振群１０８と、無線変調群１０９と、キャリア合成部１１０と、増幅部１１１と、アンテナ１１２と、を備える。

次に、本実施形態のマルチキャリア送信機の動作について説明する。

スクランブルコード発生群１０２は、各キャリアに対応したｎ個のコード発生器を有して構成されており、キャリア数ｎ分の直交するスクランブルコードを生成する。

送信する制御情報（変調方式、誤り訂正情報、フレーム番号等）は、スクランブル処理群１０３でキャリアごとに異なるスクランブルコードによりスクランブルされ、キャリア間での相関をなくす。ここで、スクランブル処理群１０３は、各キャリアに対応するｎ個の排他的論理和演算回路（ＥＸ−ＯＲ）を有して構成される。

送信するデータは、データ分割部１０１で各キャリアに分割した後、時分割多重群１０４で、キャリアごとに、スクランブルされた制御情報と時分割に多重される。ここで、時分割多重群１０４は、各キャリアに対応するｎ個の時分割多重部を有して構成される。

多重されたデータは。シンボルマッピング群１０５でキャリアごとに一次変調された後、ＲＮＦ群１０６でフィルタリングされる。シンボルマッピング群１０５及び、ＲＮＦ群１０６は、それぞれ、各キャリアに対応するｎ個のシンボルマッピング部及びｎ個の所望の周波数帯域以外をフィルタリングするＲＮＦ部を有して構成される。

フィルタリングされたデータは、Ｄ／Ａ変換群でキャリアごとにアナログ信号に変換される。Ｄ／Ａ変換群は、各キャリアに対応するｎ個のＤ／Ａ変換部を有して構成される。

ローカル信号発振群１０８は、キャリアごとに周波数の異なるローカル信号を発振させる。ローカル信号発振群群１０８は、ｎ個のローカル信号発振部を有して構成される。

Ｄ／Ａ変換されたアナログ信号は、無線変調群１０９でキャリアごとにローカル信号と乗算することでアップコンバートした後、キャリア合成部で一つの送信信号に合成される。合成された送信信号は、増幅部１１１で増幅した後、アンテナ１１２より送信することで無線伝送を行う。ここで、無線変調群１０９は、各キャリアに対応するｎ個の無線変調部を有して構成される。

このような本発明の第１の実施形態によれば、キャリアごとに直交するコードで、制御情報をスクランブルするため、キャリアごとに同じ制御情報であっても、送信信号に相関がなくなることから、無線伝送におけるピーク電力を抑えることができる。

ここで、一例として、図４に８キャリアで無線伝送を行った場合の送信パワーの発生頻度についてシミュレーションした結果を示す。図４のグラフにおいて、横軸には送信パワーを示し、縦軸には発生頻度を示す。スクランブルをした場合、送信パワー１０ｄＢの送信信号がないのに対し、スクランブルをしない場合は、送信パワー１２．２ｄＢの発生頻度が８×１０^−４であり、スクランブルすることでピーク電力が抑えられることが分かる。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態では、スクランブルコードにキャリアごとに初期値が異なるＭ系列で直交するコードを使用する場合について説明する。図２は、本発明の第二の実施形態に係るマルチキャリア送信機の概略構成を示すブロック図である。ただし、図２のマルチキャリア送信機において、図１と共通する構成部には図１と同一符号を付して説明を省略する。

図２のマルチキャリア送信機は、図１と比較して、スクランブルコード発生群をＭ系列（Maximum length sequence）コード発生群２０１とする構成を採る。

Ｍ系列コード発生群２０１は、各キャリアに対応するｎ個のＭコード発生部を有して構成されており、キャリアごとに初期値を変えることで、キャリア数ｎ分の直交するコードを生成することができる。

直交するコードは、第１の実施形態と同様に制御情報をキャリアごとにスクランブルするのに使用する。

このような本発明の第２の実施形態によれば、相関をなくすためのスクランブルコードを、キャリアごとに初期値を変えるだけでより簡単に生成することができる。

（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態では、制御情報とキャリアごとの送信データを時分割に多重したデータをスクランブルする場合について説明する。図３は、本実施の形態に関わるマルチキャリア送信機の構成を示すブロック図である。ただし、図３のマルチキャリア送信機において、図１及び図２と共通する構成部には図１、図２と同一符号を付して説明を省略する。

図３のマルチキャリア送信機は、図２と比較して、スクランブル処理群１０３は、制御情報とキャリアごとの送信データを時分割に多重したデータをスクランブルする構成を採る。

スクランブル処理群１０３は、実施の形態１と同様にキャリア数分のＥＸ−ＯＲｎ個を有して構成される。制御情報と送信データをキャリアごとに時分割多重した後にスクランブルすることで、制御情報と送信データを一度にスクランブルすることができる。

このような本発明の第３の実施形態によれば、一つのスクランブル処理で制御情報と送信データを一度にスクランブル処理を行うことができる。

本発明のマルチキャリア送信機は、複数のキャリアで伝送を行うマルチキャリア無線伝送において、相関のある制御情報を伝送することにより発生する無線伝送におけるピーク電力を抑えるが可能な効果を有し、大容量の無線伝送を行う伝送装置の送信系等に有用である。

本発明の第１の実施形態に係るマルチキャリア送信機の概略構成を示すブロック図 本発明の第２の実施形態に係るマルチキャリア送信機の概略構成を示すブロック図 本発明の第３の実施形態に係るマルチキャリア送信機の概略構成を示すブロック図 ピーク電力が閾値を超える発生頻度の例を示す図

符号の説明

１０１ データ分割部
１０２ スクランブルコード発生群
１０３ スクランブル処理群
１０４ 時分割多重群
１０５ シンボルマッピング群
１０６ ＲＮＦ群
１０７ Ｄ／Ａ変換群
１０８ ローカル信号発振群
１０９ 無線変調群
１１０ キャリア合成部
１１１ 増幅部
１１２ アンテナ
２０１ Ｍ系列コード発生群

Claims (4)

1. 送信データ及び制御情報を多重し、複数のキャリアを用いて伝送を行うマルチキャリア送信機であって、
   キャリアごとに直交するコードを生成するスクランブルコード発生手段と、
   前記発生したスクランブルコードを用いて前記制御情報をスクランブルするスクランブル処理手段と、
   を備えるマルチキャリア送信機。
2. 請求項１記載のマルチキャリア送信機であって、
   キャリアごとに送信データを分割するデータ分割手段と、
   前記分割した送信データと、前記スクランブル処理手段によりスクランブル処理された制御情報とを多重する時分割多重手段と、
   前記多重したデータをシンボルにマッピングした後、フィルタリングする変調手段と、
   前記変調したデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、
   キャリアごとに周波数の異なるローカル信号を用いて、前記Ｄ／Ａ変換したデータをキャリアごとの送信信号に変調した後、キャリアごとの送信信号を一つの送信信号に合成するキャリア多重手段と、
   を更に備えるマルチキャリア送信機。
3. 請求項１記載のマルチキャリア送信機であって、
   キャリアごとに送信データを分割するデータ分割手段と、
   前記分割した送信データと前記制御情報とを多重する時分割多重手段と、
   前記多重したデータをシンボルにマッピングした後、フィルタリングする変調手段と、
   前記変調したデータをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換手段と、
   キャリアごとに周波数の異なるローカル信号を用いて、前記Ｄ／Ａ変換したデータをキャリアごとの送信信号に変調した後、キャリアごとの送信信号を一つの送信信号に合成するキャリア多重手段と、
   を更に備え、
   前記スクランブル処理手段は、前記スクランブルコードを用いて、前記時分割多重手段により多重されたデータにスクランブル処理を行うマルチキャリア送信機。
4. 請求項１ないし３のいずれか一項記載のマルチキャリア送信機であって、
   前記スクランブルコード生成手段は、キャリアごとに初期値が異なるＭ系列で直交するコードを生成するマルチキャリア送信機。

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