JP2006211608A - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線LAN端末は、無線部11、ADC部12、AFC部13、伝送路応答推定部14とを備え、AFC部13により検出されたサブキャリアを周波数軸上に変換し、伝送路応答推定部14により推定された伝送路応答を用いてサブキャリアにマッピングされた復調信号を復調する復調部16と、AFC部13により検出された周波数ずれ量Δfを基に、DCオフセットにより干渉を受けるサブキャリアを指定する制御部15と、復調部16により復調された復調信号のうち、制御部15より指定されたサブキャリアにマッピングされたデータ信号(復調信号)の振幅値に0から1以下の重み係数Aを乗算する重み乗算部17と、この重み乗算部17により重み係数が乗算された復調信号の誤り訂正を行う誤り訂正復号部18とを具備する。
【選択図】図1
Description
なお、重み係数は、0よりも大きく1と同じかまたは1よりも小さな値の範囲で設定することが好ましい。
図1は本発明に係る一つの実施形態の無線LANシステムの無線LAN端末の構成を示す図、図2は図1の無線LAN端末の重み乗算部の構成を示す図、図3はデジタル信号(パケット)のフォーマットを示す図である。
(第1実施形態)
この実施形態の無線LANシステムは、マルチキャリア無線伝送(直交周波数分割多重:OFDM)を使用したものであり、OFDM送信装置およびOFDM受信装置としての複数の無線LAN端末を備えており、それぞれの端末が送信側または受信側に成り得るよう構成されている。なお無線LAN端末を送信側のみ、または受信側のみとして利用する場合は、それぞれの機能のみを備えていればよい。
送信側となる無線LAN端末には、誤り訂正符号化器が備えられている。誤り訂正符号化器としては、例えば畳み込み符号化器やターボ符号化器が用いられる。
AFC部13は、各ADC部12より入力されたデジタル信号に含まれるショートプリアンブル61を使用して粗いAFCを行うことで周波数オフセット値を得る。また、AFC部13は、ロングプリアンブル62を使用して精度の高いAFCを行うことで、周波数オフセット値を得る。
DCオフセット位置とは、ローカル信号が漏れて自分自身とミキシングして発生する直流電圧の位置を言う。
サブキャリア番号検出処理部171は、入力されたデータがどのサブキャリアにマッピングされていたかを検出する。記憶部172には、データの振幅値に乗算すべき重み係数Aが予め記憶されている。
このDCオフセットが印加されたそれぞれのI信号およびQ信号はADC部12へ入力され、デジタル信号に変換され、AFC部13へ出力される。
IEEE802.11a規定では、周波数誤差は20ppm以下という規定があるため、最大周波数誤差は118kHzとなる。送信側及び受信側の無線LAN端末で、共に118kHzずれたときが最も大きなずれとなり、総合すると、その2倍の236kHzの周波数ずれまで許されることになる。また、サブキャリアの間隔は312.5kHzであることから、DCオフセットは、サブキャリア番号、−1と+1の間に入ることになる。よって、最も干渉の影響を受けるのは、±1番目のサブキャリアとなる。
重み係数Aを乗算後、DCオフセットの干渉を受ける±1番目のサブキャリアの誤り訂正後のデータについては、誤り訂正の際の信頼度が低くなり、周波数ずれ量Δfが大きい場合でもDCオフセットの干渉の影響を受け難くなる。
ここでは、まず、図7A〜図7Dを用いてDCオフセットが干渉を起こす理由について説明する。
図7Aは送信側の無線LAN端末がパケットを送信したときのサブキャリアの模式図であり、サブキャリア番号、−26、−25、…、−1、+1、…、+25、+26にデータが乗っている。なお、サブキャリア番号の0番は使用しない。
一方、DCオフセットは、AFC部13によるAFCによって、−Δfの周波数成分となり、他のサブキャリアと直交関係がくずれることになるため、DCオフセット成分が他のサブキャリアへの干渉成分となる。
この第2動作例では、図8に示すように、AFC部13により周波数ずれ量Δf[Hz]が検出され(S201)、制御部15に通知された際に、制御部15は、検出された周波数ずれ量Δf[Hz]と予め自身に設定されていた閾値TH[Hz]とを比較して(S202)、周波数ずれ量Δf[Hz]が閾値TH[Hz]よりも大きい場合に(S202のYes)、±1番目のサブキャリアにマッピングされているデータに対し重み係数を乗算することを決定し(S203)、それぞれのサブキャリアのデータに重み付けする重み係数の値を決定し(S204)、決定した内容(サブキャリア番号、重み係数等)を重み乗算部17へ指示する一方、周波数ずれ量Δf[Hz]が閾値TH[Hz]よりも小さい場合は(S202のNo)、該当サブキャリアのデータに重み係数を乗算しない。なお、データに重み係数を乗算しないという方法以外に、例えば重み係数を1として該当サブキャリアのデータに乗算する、ということにしてもよい。
この第3動作例では、図9に示すように、AFC部13により周波数ずれ量Δf[Hz]が検出され(S211)、制御部15に通知された際に、制御部15は、検出された周波数ずれ量Δf[Hz]と予め自身に設定されていた閾値TH[Hz]とを比較して(S212)、周波数ずれ量Δf[Hz]が閾値TH[Hz]よりも大きい場合に(S212のYes)、±1番目のサブキャリアではなくてΔfの符号に対応する番号に対してのみ重み付けすることを決定する。
例えば制御部15は、Δf>0ならば(S213のYes)、−1番目のサブキャリアにマッピングされているデータだけに重みを乗算し(S214のYes)、Δf<0ならば(S213のNo)、+1番目のサブキャリアにマッピングされたデータだけに重みを乗算する(S215)。
そして、制御部15は、該当サブキャリアのデータに重み付けする重み係数の値を決定し(S216)、決定した内容(サブキャリア番号、重み係数等)を重み乗算部17へ指示する。なお、この場合も周波数ずれ量Δf[Hz]が閾値TH[Hz]よりも小さい場合は(S212のNo)、該当サブキャリアのデータに重み係数を乗算しない。なお、データに重み係数を乗算しないという方法以外に、例えば重み係数を1として該当サブキャリアのデータに乗算する、ということにしてもよい。
この第4動作例では、図10に示すように、AFC部13により周波数ずれ量Δf[Hz]が検出され(S221)、制御部15に通知された際に、制御部15は、検出された周波数ずれ量Δf[Hz]と予め自身に設定されていた閾値TH[Hz]とを比較して(S222)、周波数ずれ量Δf[Hz]が閾値TH[Hz]よりも大きい場合に(S222のYes)、±1番目サブキャリアだけではなく、±2番のサブキャリアにマッピングしているデータにも重み係数を乗算することを決定し(S223)、それぞれのサブキャリアのデータに重み付けする重み係数の値を決定し(S224)、決定した内容(サブキャリア番号、重み係数等)を重み乗算部17へ指示する一方、周波数ずれ量Δf[Hz]が閾値TH[Hz]よりも小さい場合は(S222のNo)、該当サブキャリアのデータに重み係数を乗算しない。なお、データに重み係数を乗算しないという方法以外に、例えば重み係数を1として該当サブキャリアのデータに乗算する、ということにしてもよい。
この第5動作例では、図11に示すように、AFC部13により周波数ずれ量Δf[Hz]が検出され(S231)、制御部15に通知された際に、制御部15は、検出された周波数ずれ量Δf[Hz]と予め自身に設定されていた閾値TH[Hz]とを比較して(S232)、周波数ずれ量Δf[Hz]が閾値TH[Hz]よりも大きい場合に(S232のYes)、その周波数ずれ量Δf[Hz]が「0」よりも大きいか否かを判定し(S233)、この判定結果に応じて、重み係数を乗算するサブキャリア番号を決定し(S234、S236)、そのサブキャリア番号に適した重み係数を予め自身に記憶されている中から選定する(S235、S237)。
そして、制御部15は、決定した内容(サブキャリア番号、重み係数等)を重み乗算部17へ指示する。なお、この場合も周波数ずれ量Δf[Hz]が閾値TH[Hz]よりも小さい場合は(S232のNo)、該当サブキャリアのデータに重み係数を乗算しないものとする。なお、データに重み係数を乗算しないという方法以外に、例えば重み係数を1として該当サブキャリアのデータに乗算する、ということにしてもよい。
マルチキャリア無線伝送システムにおいて、受信側の無線LAN端末が、複数のアンテナ(複数の無線部)を備える場合を考える。このとき、マルチキャリア無線伝送システムは、送信側の無線LAN端末も受信側と同様に複数のアンテナを備え、各アンテナからは異なる信号を送信するMIMO(Multiple Input Multiple Output)システムであるものとする。
MIMOシステムでは、送信側の無線機の複数アンテナから、アンテナ毎に異なるデータを送信し、受信側の無線機では複数のアンテナを用いてそれら合成されたデータを分離、復調するシステムであり、伝送効率を大きく向上できる。
干渉キャンセラ50は、2つの第1無線部31および第2無線部41のそれぞれのアンテナから受信された信号を利用して干渉成分を除去した後、それぞれの重み乗算部(第1重み乗算部37、第2重み乗算部47)へデータを送る機能を有している。
このDCオフセット値が印加された信号は、第1ADC部32へ入力され、デジタル信号に変換され、第1AFC部33へ出力される。
デジタル信号のロングプリアンブル62は既知信号であることから、第1伝送路応答推定部34は、それぞれ入力されたロングプリアンブル62を使用して伝送路応答推定を行い(S303)、第1復調部36へ出力する。
このDCオフセット値が印加された信号は、第2ADC部42へ入力され、デジタル信号に変換され、第2AFC部43へ出力される。
デジタル信号のロングプリアンブル62は既知信号であることから、第2伝送路応答推定部44は、入力されたロングプリアンブル62を使用して伝送路応答推定を行い(S307)、第2復調部46へ出力する。
第1重み乗算部37は、第1制御部35からのサブキャリアの指定命令によって、干渉キャンセラ50から出力された、該当サブキャリアにマッピングされたデータに対して重み係数を乗算する(S310)。この例では、サブキャリア番号±1番にマッピングされたデータに対して、重み係数A1(<1)を乗算する。
そして、重み係数A1が乗算されたデジタル信号は、第1ビタビ復号部38へ入力されてビタビ復号、つまり誤り訂正が行われる(S311)。そして誤り訂正されたデータが出力される。
Claims (8)
- 複数のサブキャリアを用いてOFDM変調された信号を受信し、送受信間の無線周波数のずれ量を検出する自動周波数制御部を備えた無線通信装置において、
前記自動周波数制御部により検出された前記送受信間の無線周波数のずれ量を基に、直流成分により干渉を受けるサブキャリアを指定する制御部と、
前記制御部より指定されたサブキャリアによって搬送された信号の復調信号の振幅値に0から1以下の重み係数を乗算する重み乗算部と、
前記重み乗算部により重み係数が乗算された復調信号の誤り訂正を行う誤り訂正復号部と
を具備したことを特徴とする無線通信装置。 - 前記制御部は、
前記直流成分に対応するサブキャリア番号を0番としたとき、前記直流成分による干渉が予想されるサブキャリアとして、−から+までの番号が付与されたサブキャリアのうち、±1番目のサブキャリアを指定することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項2記載の無線通信装置において、
前記制御部は、
前記自動周波数制御部により検出された無線周波数のずれ量の絶対値が予め設定されていた所定の閾値より大きい場合に±1番目のサブキャリアを指定することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1記載の無線通信装置において、
前記制御部は、
前記自動周波数制御部により検出された無線周波数のずれ量の絶対値が予め設定されていた所定の閾値より大きく、かつ、無線周波数のずれ量の符号が正であるときは−1番目のサブキャリアにマッピングされた復調信号の振幅値に重み係数を乗算するよう指示する一方、前記無線周波数のずれ量の符号が負であるときは+1番目のサブキャリアによって搬送された信号の復調信号の振幅値に重み符号を乗算するよう指示することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1記載の無線通信装置において、
前記制御部は、
前記自動周波数制御部により検出された無線周波数のずれ量の絶対値が予め設定された所定の閾値より大きい場合、±1番目と±2番目のサブキャリアによって搬送された信号の復調信号の振幅値に重み係数を乗算するよう指示することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1記載の無線通信装置において、
前記制御部は、
前記自動周波数制御部により検出された無線周波数のずれ量の絶対値が予め設定された所定の閾値より大きい場合、無線周波数のずれ量が0よりも大きいか否かを判定し、無線周波数のずれ量が0よりも大きい場合、+1番目のサブキャリアによって搬送された信号の復調信号の振幅値に第1重み係数を乗算するよう指示し、−1番目のサブキャリアによって搬送された信号の復調信号の振幅値に第2重み係数を乗算するよう指示する一方、無線周波数のずれ量が0よりも小さい場合、+1番目のサブキャリアによって搬送された信号の復調信号の振幅値に第2重み係数を乗算するよう指示し、−1番目のサブキャリアによって搬送された信号の復調信号の振幅値に第1重み係数を乗算するよう指示することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1乃至6いずれか1記載の無線通信装置において、
送信側の誤り訂正符号化部が畳み込み符号化器であり、受信側の誤り訂正復号部がビタビ復号器であることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1乃至6いずれか1記載の無線通信装置において、
送信側の誤り訂正符号化部がターボ符号化器であり、受信側の誤り訂正復号部がターボ復号器であることを特徴とする無線通信装置。
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011029921A (ja) * | 2009-07-24 | 2011-02-10 | Sony Corp | 信号処理装置、及び、信号処理方法 |
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- 2005-01-31 JP JP2005024497A patent/JP4153916B2/ja not_active Expired - Fee Related
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