JP2007174679A

JP2007174679A - Ｏｆｄｍシンボルの周波数ホッピング方法

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Publication number: JP2007174679A
Application number: JP2006346506A
Authority: JP
Inventors: Hae-Sik Kim; 海式金; Jae-Ho Roh; 在皓盧
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2005-12-23
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2007-07-05
Anticipated expiration: 2026-12-22
Also published as: JP5059398B2; US8054816B2; KR20070067756A; EP1801992A1; KR101106297B1; EP1801992B1; CN1996988A; US20070147228A1; CN1996988B

Abstract

【課題】ＯＦＤＭ変調方式を用いてデータを伝送する前に、物理層のヘッダー内にある予備ビットを参照して副搬送波を配置する型とパイロットの位置の設定とをマッピングし、ＯＦＤＭシンボルの周波数をホッピングすることが可能なＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法を提供する。
【解決手段】ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法は、ＯＦＤＭシンボルの副搬送波を配置する型、ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターン及びＯＦＤＭシンボル内のパイロットの位置に関するマッピング情報を含むＯＦＤＭシンボルの入力を受けるステップと、前記マッピング情報に基づき、前記ＯＦＤＭシンボルの副搬送波を配置する型、前記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターン及び前記ＯＦＤＭシンボル内のパイロットの位置をマッピングするステップと、を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、ＯＦＤＭ（Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing：直交周波数分割多重）シンボルの周波数ホッピング方法に関し、より詳細には、ＯＦＤＭ変調方式を用いてデータを伝送する前に、物理（PHY）層のヘッダー内にある予備ビットを参照してサブキャリアをグルーピングする方式とパイロットの位置の設定とをマッピングし、ＯＦＤＭシンボルの周波数をホッピングすることが可能なＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法に関する。

一般的に、ＯＦＤＭ（Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing：直交周波数分割多重）システムは、直列形態で入力されるシンボルを所定の大きさを有する並列シンボルに変換し、変換された並列シンボルを互いに直交する相異なる副搬送波（sub-carrier）周波数に多重化し、並列シンボルを互いに直交する副搬送波周波数に乗せて伝送するシステムである。

ＭＢ（Multi-Band）−ＯＦＤＭ方式は、ＯＦＤＭシンボルの複数の周波数帯域がシンボル単位にホッピングされて信号を伝送することを特徴とする。例えば、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式は、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）システムのような特定の無線通信システムに用いられる変調技術である。ＭＢ−ＯＦＤＭの変調技術は、ＯＦＤＭの変調技術と周波数ホッピング技術とが結合されたものである。

ＭＢ−ＯＦＤＭシステムは、所定の周波数帯域を複数のサブバンドに分割する。ＭＢ−ＯＦＤＭシステムは、複数のサブバンドを用いてデータ（シンボル）を伝送することで、単位時間当たり多くの量のデータを送受信することができる。ＵＷＢシステムは、複数のサブバンドの一つを選択し、選択されたサブバンドを設定された規則に従って用いることで、データのセキュリティを高めることができる。

図１Ａは、ＭＢ−ＯＦＤＭシステムで用いられる複数のサブバンドを説明するための図である。図１Ａに示すように、ＭＢ−ＯＦＤＭシステムの周波数帯域の中心周波数は、３４３２ＭＨｚから１０２９６ＭＨｚの範囲に存在する。ＭＢ−ＯＦＤＭの周波数帯域は、大きく５つのグループに分割される。５つのグループの中で、第１グループないし第４グループは、それぞれ３つのサブバンドを含んでおり、第５グループは、２つのサブバンドを含んでいる。

第１グループ（BAND GROUP #1）の３つのサブバンド（BAND #1，BAND #2，BAND #3）の中心周波数は、それぞれ３４３２ＭＨｚ、３９６０ＭＨｚ、４４８８ＭＨｚであり、第２グループ（BAND GROUP #2）の３つのサブバンド（BAND #4，BAND #5，BAND #6）の中心周波数は、それぞれ５０１６ＭＨｚ、５５４４ＭＨｚ、６０７２ＭＨｚである。第３グループ（BAND GROUP #3）の３つのサブバンド（BAND #7，BAND #8，BAND #9）の中心周波数は、それぞれ６６００ＭＨｚ、７１２８ＭＨｚ、７６５６ＭＨｚであり、第４グループ（BAND GROUP #4）の３つのサブバンド（BAND #10，BAND #11，BAND #12）の中心周波数は、それぞれ８１８４ＭＨｚ、８７１２ＭＨｚ、９２４０ＭＨｚである。第５グループ（BAND GROUP #5）の２つのサブバンド（BAND #13，BAND #14）の中心周波数は、それぞれ９７６８ＭＨｚ、１０２９６ＭＨｚである。

次の表１は、ＭＢ−ＯＦＤＭシステムにおいて伝送率に応じてペイロードを伝送する方式を示している。

伝送率が５３.３Ｍｂｐｓから２００Ｍｂｐｓの範囲内に存在する場合には、ＭＢ−ＯＦＤＭシステムは、ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying：直交位相偏移変調）方式を用いる。伝送率が３２０Ｍｂｐｓから４８０Ｍｂｐｓの範囲内に存在する場合には、ＭＢ−ＯＦＤＭシステムは、ＤＣＭ（Dual Carrier Modulation）方式を用いる。

また、伝送率が５３.３Ｍｂｐｓから８０Ｍｂｐｓの範囲内に存在する場合には、ＭＢ−ＯＦＤＭシステムは、共役シンボル（conjugate symbol）を伝送する。したがって、拡散利得（spreading gain）は「４」になる。換言すると、伝送率が５３.３Ｍｂｐｓから８０Ｍｂｐｓの範囲内に存在する場合には、ＴＳＦ（Time Spreading Factor）は「２」である。したがって、１つのシンボルは共役シンボルを含み、４回伝送される。

次の表２は、５３.３Ｍｂｐｓから８０Ｍｂｐｓの範囲内に存在する伝送率を有するＭＢ−ＯＦＤＭシステムにおいてシンボルを伝送する一例を示している。

表２によると、１つのデータは共役データ（conjugate data）を含み、２回伝送されることが分かる。換言すると、送信機は、共役データＤ０＊ないしＤ４９＊とともにデータＤ０ないしＤ４９を伝送する。一般的に、ＱＰＳＫ方式が用いられる場合には、送信機は、１つのデータを実数成分と虚数成分とに分割して実数成分及び虚数成分を伝送する。

一方、前記のように動作するＭＢ−ＯＦＤＭシステムは、高速近距離通信のためにＵＷＢ信号を変調する方式に用いられている。米国連邦通信委員会（ＦＣＣ）は、ＵＷＢ通信のための電力放出を−４１.３ｄＢｍ/ＭＨｚまでに制限し、他の周波数帯域に対する干渉を減らすために電力レベルを制限している。ＩＥＥＥ８０２.１５．３ａによると、伝送率が１１０Ｍｂｐｓの場合には１１０ｍＷ以下の電力消費量が要求され、伝送率が２００Ｍｂｐｓの場合には２５０ｍＷ以下の電力消費量が要求される。

このように、ＭＢ−マルチバンドＯＦＤＭ変調方式をＵＷＢ通信に利用するためには、ＯＦＤＭシンボルは低電力で伝送されなければならない。それゆえ、ＯＦＤＭシンボルの伝送電力を下げるための技術が求められている。また、モバイル機器にＵＷＢ技術を適用するために低電力ＵＷＢ技術が求められている。

特開２００３−１１０５２９号公報韓国特許公開第２００４−１１０８７０号明細書韓国特許公開第２００５−０６３０１７号明細書

本発明は前記した問題点を解決するために創案されたもので、本発明の目的は、ＯＦＤＭ変調方式を用いてデータを伝送する前に、物理（PHY）層のヘッダー内にある予備ビットを参照して副搬送波を配置する型とパイロットの位置の設定とをマッピングし、ＯＦＤＭシンボルの周波数をホッピングすることが可能なＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法を提供することにある。

前記した目的を達成するため、本発明に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法は、ＯＦＤＭシンボルの副搬送波を配置する型、ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターン及びＯＦＤＭシンボル内のパイロットの位置に関するマッピング情報を含むＯＦＤＭシンボルの入力を受けるステップと、前記マッピング情報に基づき、前記ＯＦＤＭシンボルの副搬送波を配置する型、前記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターン及び前記ＯＦＤＭシンボル内のパイロットの位置をマッピングするステップと、を含むことを特徴とする。

前記マッピング情報は、ＯＦＤＭシンボルの物理層のヘッダー内にある予備ビットに設定されていることが望ましい。

前記副搬送波は、前記ＯＦＤＭシンボル内にブロック形態にグルーピングされるか、又は前記ＯＦＤＭシンボル内に分散されることが望ましい。

前記副搬送波は、最小で１つの副搬送波から最大で前記ＯＦＤＭシンボルの前記副搬送波の総数までの組み合わせを通じてグルーピングされることが望ましい。

前記副搬送波のグルーピングは、前記副搬送波をオーバーラップさせることを含むことが望ましい。

前記副搬送波が分散される場合には、前記副搬送波は、等間隔に分散されるか、又は不等間隔に分散されることが望ましい。

前記パイロットは、前記副搬送波を配置する型に関わらず、次のＯＦＤＭシンボルが伝送される副搬送波の位置に移動され、前記副搬送波を配置する型は、前記副搬送波を分散する型と、前記副搬送波をグルーピングする型と、を含むことが望ましい。

前記パイロットは、分散された形態に固定されるか、又はグルーピングされた形態に固定されることが望ましい。

前記パイロットは、前記ＯＦＤＭシンボルの受信機の要請に応じて、前記副搬送波の一を参照した位置に配置されることが望ましい。

前記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターンは、前記副搬送波を配置する型に関わらず、前記副搬送波が前記ＯＦＤＭシンボル内で固定された周波数を有するか、又は前記副搬送波が周波数ホッピングされるように提供され、前記副搬送波を配置する型は、前記副搬送波を分散する型と、前記副搬送波をグルーピングする型と、を含むことが望ましい。

前記副搬送波が互いにオーバーラップせずに同一の大きさにグルーピングされ、グルーピングされた副搬送波の個数がｎ個である場合に、生成される周波数ホッピングパターンの個数がｎ^ｎ−１個であることが望ましい。

前記副搬送波が周波数領域拡散（Frequency Domain Spreading：ＦＤＳ）内である場合に、対称特性を考慮して前記周波数ホッピングが行なわれることが望ましい。

前記副搬送波がオーバーラップするか又は異なる大きさにグルーピングされ、グルーピングされた副搬送波の個数がｍ個である場合に、生成される周波数ホッピングパターンの個数がｍ^ｍ−１個であることが望ましい。

前記周波数ホッピングは、等間隔で行なわれるか、又は不等間隔で行なわれることが望ましい。

前記周波数ホッピングが前記等間隔又は前記不等間隔で行なわれる場合に、前記副搬送波は、オーバーラップされてもよく、オーバーラップされなくてもよい。

本発明によると、ＯＦＤＭシンボルの伝送による電力消費を低減することができる。また、ＳＯＰの性能が向上する。

さらに、低電力のＵＷＢモデムが実現される。したがって、ＵＷＢ技術がモバイルフォンに適用可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

以下の説明において、同一の構成には同一符号を付し、重複する説明を省略する。詳細な構成及びエレメントのように以下の説明で定義された物は、本発明の総合的な理解を助けるために提供されたものにすぎない。したがって、本発明がこれらの定義された物以外で実施可能であることは明らかである。また、公知の機能又は構造については詳細な説明を省略する。

図２Ａは、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法が適用されたＭＢ−ＯＦＤＭ送信機の内部構成を示す概略ブロック図である。

図２Ａに示すように、ＭＢ−ＯＦＤＭ送信機（transmitter）は、スクランブラー（scrambler）２０１と、符号化部（encoder）２０２と、パンクチュア部（puncturer）２０４と、インターリーバ（interleaver）２０６と、コンステレーションマッピング部（constellation mapper）２０８と、逆高速フーリエ変換部（Inverse Fast Fourier Transformer：ＩＦＦＴ）２１０と、デジタル−アナログ変換部（Digital-to-Analog Converter：ＤＡＣ）２１２，２１４と、乗算器２１６，２１８と、時間周波数コード生成部（time-frequency code generator）２２０と、アンテナ２２２，２２４と、を備えている。

スクランブラー２０１は、伝送しようとするデータの入力を受ける。ＭＢ−ＯＦＤＭ送信機は、表３に示されるコンテンツを記憶している。したがって、ＭＢ−ＯＦＤＭ送信機は、伝送しようとするデータに対応するマッピングデータをスクランブラー２０１に伝送する。ＭＢ−ＯＦＤＭシステム受信機（receiver）も、表３に示されるコンテンツを記憶している。

スクランブラー２０１は、入力を受けたデータをスクランブルし、スクランブルされたデータを符号化部２０２に伝送する。符号化部２０２は、スクランブルされたデータを符号化する。符号化部２０２は、畳み込み符号、リードソロモン符号、ＬＤＰＣ（Low Density Parity Check）符号、ターボ符号などを用いてスクランブルされたデータを符号化する。符号化部２０２の符号化率は、表４のとおりである。

パンクチュア部２０４は、符号化部２０２から符号化されたシンボルの入力を受け、符号化されたシンボルをパンクチュア（puncture）する。このパンクチュア過程により、ＭＢ−ＯＦＤＭ送信機は、伝送されるシンボルのビット数を減らすことができる。

インターリーバ２０６は、パンクチュア部２０４から入力を受けたシンボルのビットをインターリーブする。このインターリーブ過程により、ＭＢ−ＯＦＤＭ受信機は、無線チャネル上で発生したエラーを復元することができる。換言すると、ＭＢ−ＯＦＤＭ送信機がインターリーブするので、ＭＢ−ＯＦＤＭシステムはブロックエラーの発生を防止することができる。

コンステレーションマッピング部２０８は、シンボルを各伝送率に対応する変調方式に従って変調する。換言すると、コンステレーションマッピング部２０８は、各変調方式に対応するコンステレーションを用いて変調を行なう。また、コンステレーションマッピング部２０８は、入力を受けたシンボルに対してパイロットを挿入し、ＣＰ（Cyclic Prefix）及びＧＩ（Guard Interval）をシンボルに付加する。ＧＩは、シンボル間の干渉を防止するために連続したブロックの間に挿入され、ＣＰは、入力を受けたシンボル間の直交性が遅延により維持されないという問題点を解決するために挿入される。

本発明の実施形態に係るコンステレーションマッピング部２０８は、入力を受けたシンボルのヘッダー内にある予備ビット（reserved bit）を参照し、副搬送波（sub-carrier）のグルーピング方式とパイロットの位置とを設定する。例えば、コンステレーションマッピング部２０８は、副搬送波を分散させるか、ブロック形態に副搬送波を集め、パイロットの位置を副搬送波内に固定するか、又は各副搬送波に対応してパイロットの位置を移動させる。

ＩＦＦＴ２１０は、入力を受けたシンボルに対して逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）を行なう。

ＤＡＣ２１２は、入力を受けた実数成分に対応するデジタル信号をアナログ信号に変換し、ＤＡＣ２１４は、入力を受けた虚数成分に対応するデジタル信号をアナログ信号に変換する。時間周波数コード生成部２２０は、時間ダイバーシティ効果及び周波数ダイバーシティ効果を得ることができるように時間周波数コードを生成する。

生成された時間周波数コードは、乗算器２１６，２１８に伝送される。乗算器２１６は、入力を受けたアナログ信号と時間周波数コードとを乗算し、乗算結果をアンテナ２２２に伝送する。乗算器２１８は、入力を受けたアナログ信号と時間周波数コードとを乗算し、乗算結果をアンテナ２２４に伝送する。

アンテナ２２２は、乗算器２１６から入力を受けた信号を、無線チャネルを用いてＭＢ−ＯＦＤＭ受信機に伝送し、アンテナ２２４は、乗算器２１８から入力を受けた信号を、無線チャネルを用いてＭＢ−ＯＦＤＭ受信機に伝送する。ＭＢ−ＯＦＤＭ受信機はＭＢ−ＯＦＤＭ送信機とは逆の構造を有しているので、ＭＰ−ＯＦＤＭ受信機の構造に関する説明を省略する。

ＭＢ−ＯＦＤＭ方式に従って送受信されるＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Procedure）ヘッダーのパケット構造は、ＰＨＹ（PHYsical）ヘッダー（40bits）、テイルビット（tail bit）（6bits）、スクランブルＭＡＣ（Medium Access Control）ヘッダー/ＨＣＳ（Header Check Sequence）（96bits）、テイルビット（6bits）、リードソロモンパリティバイト（48bits）、テイルビット（4bits）などを備えている。

ＰＨＹヘッダーは、物理層において信号を復元するのに必要なＭＡＣフレームの伝送率を知らせるための伝送率情報と、ペイロードの長さを知らせるための長さ情報と、を含む。また、ＰＨＹヘッダーは、スクランブラー情報と、バーストモードプリアンブル（burst mode preamble）情報と、伝送ＴＦＣ（Time-Frequency Code）情報と、バンドグループ（band group）情報と、予備ビット（reserved bit）情報と、を含む。

本発明の実施形態によると、ＰＨＹヘッダー内にある予備ビットが、副搬送波のグルーピング方式、周波数ホッピングパターン及びパイロットの位置に関する情報を示すために用いられる。すなわち、ＯＦＤＭシンボルの副搬送波を配置する型、ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターン及びＯＦＤＭシンボル内のパイロットの位置に関するマッピング情報を含むＯＦＤＭシンボルが、予備ビットに設定されている。

図２Ｂは、本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法における、副搬送波のグルーピングを説明するための図である。図２Ｂにおいて、太い縦実線は分散された副搬送波を示し、細い縦実線はグルーピングされた副搬送波を示し、縦点線はパイロットを示す。

本発明の実施形態に係るＭＢ−ＯＦＤＭ送信機が副搬送波のグルーピング方式と、周波数ホッピングパターンと、パイロットの位置と、を示す予備ビットを含むＯＦＤＭシンボルの入力を受けると、コンステレーションマッピング部２０８は、予備ビットを参照して副搬送波をグルーピングする。

本発明の本実施形態においては、ＯＦＤＭシンボルの副搬送波は、低電力伝送のためにブロック形態にグルーピングされる。すなわち、ＯＦＤＭシンボルの副搬送波は、図２Ｂに示すように、対称な５つの副搬送波グループにグルーピングされる。

副搬送波がグルーピングされると、ＯＦＤＭシンボルの各搬送波が１つのエレメントであると決定され、可能な組み合わせを通じてグルーピングすることができる。例えば、ＯＦＤＭシンボルが１２８個の副搬送波を含む場合には、１２８個の副搬送波は、最小で１つのエレメントから最大で１２８個のエレメントまでの組み合わせを通じてグルーピングされ、互いにオーバーラップすることができる。

ＯＦＤＭシンボルの副搬送波は、分散されてグルーピングされてもよい。このとき、副搬送波は、等間隔又は不等間隔に分散されてもよい。

本発明の実施形態に係るＭＢ−ＯＦＤＭ送信機は、予備ビットを参照して副搬送波のグルーピング、周波数ホッピングパターン及びパイロットの位置をマッピングする。

本発明の実施形態に係る周波数ホッピングパターンの場合には、ＭＢ−ＯＦＤＭ送信機は、副搬送波がグルーピングされているか又は分散されているかに関わらず、ＯＦＤＭシンボルの副搬送波が固定された周波数に配置されるパターンを有するか、又は周波数ホッピングのためのパターンを有する。

周波数ホッピング中に、副搬送波が互いにオーバーラップすることなく同一の大きさにグルーピングされ、グルーピングされた副搬送波の個数がｎ個である場合には、ｎ^ｎ−１個の周波数ホッピングパターンが生成される。このとき、副搬送波が周波数領域拡散（Frequency Domain Spreading：ＦＤＳ）のために用いられる場合には、コンステレーションマッピング部２０８は、対称特性を考慮して周波数ホッピングを行なう。

また、周波数ホッピング中に、副搬送波が互いにオーバーラップするか、又は異なる大きさにグルーピングされ、グルーピングされた副搬送波の個数がｍ個である場合には、ｍ^ｍ−１個の周波数ホッピングパターンが生成される。

このとき、周波数ホッピングは、副搬送波がＯＦＤＭシンボルに分散された場合に行なわれており、等間隔を維持する周波数ホッピングであってもよく、不等間隔を維持する周波数ホッピングであってもよい。また、周波数ホッピングが等間隔で行なわれるか又は不等間隔で行なわれるかに関わらず、オーバーラップは行なわれてもよく行なわれなくてもよい。

パイロットは、グルーピングされた副搬送波又は分散された副搬送波の配置に関わらず、次のＯＦＤＭシンボルが伝送される副搬送波の位置に配置可能である。

また、パイロットの位置がＯＦＤＭシンボル内に固定されている場合には、パイロットは、分散された形態に固定されてもよく、グルーピングされた形態に固定されてもよい。

また、パイロットは、ＭＢ−ＯＦＤＭ受信機の要請に応じてＯＦＤＭシンボル内の所望の副搬送波の位置に配置されてもよい。

図３は、本発明の他の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法における、分散された副搬送波及び固定されたパイロットとしてマッピングされたＯＦＤＭシンボルを説明するための図である。

図３ないし図５において、太い縦実線は副搬送波を示し、細い縦実線はグルーピングされた副搬送波を示し、縦点線はパイロットを示す。

予備ビットを参照した結果、副搬送波が分散方式によってグルーピングされ、周波数がホッピングされ、パイロットの位置が固定されている場合には、本発明の本実施形態に係るＭＢ−ＯＦＤＭ送信機のコンステレーションマッピング部２０８は、図３に示すように、時刻が第１時刻（Time 1）から第２時刻（Time 2）を経由して第ｎ時刻（Time n）に変換されるとき、副搬送波を等間隔に分散し、時刻毎に副搬送波の周波数をホッピングし、パイロットを時刻毎に固定された位置に配置するようにマッピングする。

本実施形態のようにマッピングされたＯＦＤＭシンボルの周波数スペクトルを見ると、図６に示すように、第１時刻、第２時刻及び第ｎ時刻において固定されたパイロットと分散グルーピングされた副搬送波とでのみ電力が消費されていることが分かる。このように、副搬送波が分散方式によってグルーピングされる場合には、ＯＦＤＭの消費電力は、従来技術のＯＦＤＭシンボルの継続的な電力消費（図１Ｂ参照）よりも低減可能である。

図１Ｂ、図６ないし図８において、縦軸は振幅二乗（magnitude-squared）を示し、横軸は周波数を示す。

図４は、本発明のさらに他の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法における、ブロック形態にグルーピングされた副搬送波及び固定されたパイロットとしてマッピングされたＯＦＤＭシンボルを説明するための図である。

本発明の本実施形態では、第１時刻（Time 1）において、ブロック形態にグルーピングされた第１副搬送波グループが伝送され、第２時刻（Time 2）において、ホッピングされた周波数を有する第２副搬送波グループが伝送され、第ｎ時刻（Time n）において、ホッピングされた周波数を有する第４副搬送波グループが伝送される。このとき、各副搬送波グループに含まれたパイロットは固定された位置、すなわち同一の位置である。

本実施形態のようにマッピングされたＯＦＤＭシンボルの周波数スペクトルを見ると、図７に示すように、第１時刻、第２時刻及び第ｎ時刻において所定の大きさにグルーピングされた副搬送波と一定の間隔のパイロットとでのみ電力が消費されていることが分かる。このように、パイロットが固定され、サブキャリアがブロック形態にグルーピングされている場合であっても、ＯＦＤＭの消費電力は、従来技術のＯＦＤＭシンボルの継続的な電力消費（図１Ｂ参照）よりも低減可能である。

図５は、本発明のさらに他の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法における、ブロック形態にグルーピングされた副搬送波及び移動パイロット（movable pilot）としてマッピングされたＯＦＤＭシンボルを説明するための図である。

本発明の本実施形態では、副搬送波が所定の大きさを有するようにブロック形態にグルーピングされ、所定の大きさのグルーピングされたパイロットが時刻毎に移動される。

図５に示すように、第１時刻（Time 1）において、ブロック形態にグルーピングされた第１副搬送波グループとグルーピングされた所定の大きさのパイロットとが伝送される。第２時刻（Time 2）において、ホッピングされた周波数を有する第２副搬送波グループと第１時刻に伝送されたパイロットよりも均一な間隔を移動された所定の大きさのグルーピングされたパイロットとが伝送される。第ｎ時刻（Time n）において、ホッピングされた周波数を有する第４副搬送波グループと均一な間隔を移動された所定の大きさのグルーピングされたパイロットとが伝送される。

本実施形態のようにマッピングされたＯＦＤＭシンボルの周波数スペクトルを見ると、図８に示すように、第１時刻、第２時刻及び第ｎ時刻において所定の大きさにグルーピングされた副搬送波と所定の大きさのグルーピングされたパイロットとでのみ電力が消費されていることが分かる。

したがって、パイロットが移動し、副搬送波がブロック形態にグルーピングされる場合であっても、ＯＦＤＭの消費電力は、従来技術のＯＦＤＭシンボルの継続的な電力消費（図１Ｂ参照）よりも低減可能である。また、複数のデバイスにより複数のピコネットが形成される場合には、ＯＦＤＭシンボルの副搬送波の一部にのみ情報が伝送される。したがって、ＯＦＤＭシンボルの衝突が発生したとしても、情報がダメージを受ける確率が低減する。結果として、干渉せずに通信を行なうことが可能なＳＯＰ（Simultaneously Operating Piconet）の性能が向上する。

前記したように、本発明によると、ＯＦＤＭ変調方式を用いてデータを伝送する前に、物理（PHY）層のヘッダー内にある予備ビットを参照して副搬送波を配置する型とパイロットの位置の設定とをマッピングし、ＯＦＤＭシンボルの周波数をホッピングすることが可能なＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法を実現することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について図面を参照して説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、特許請求の範囲に基づいて定められ、特許請求の範囲において請求する本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能であり、該変更した技術は特許請求の範囲に記載された発明の技術的範囲に属するものである。

ＭＢ−ＯＦＤＭシステムで用いられる複数のサブバンドを説明するための図である。従来技術のＯＦＤＭシンボルにおける周波数スペクトル及び電力消費を説明するためのグラフである。本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法が適用されたＭＢ−ＯＦＤＭ送信機の内部構成を示す概略ブロック図である。本発明の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法における、副搬送波のグルーピングを説明するための図である。本発明の他の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法における、分散された副搬送波及び固定されたパイロットとしてマッピングされたＯＦＤＭシンボルを説明するための図である。本発明のさらに他の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法における、ブロック形態にグルーピングされた副搬送波及び固定されたパイロットとしてマッピングされたＯＦＤＭシンボルを説明するための図である。本発明のさらに他の実施形態に係るＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法における、ブロック形態にグルーピングされた副搬送波及び移動パイロットとしてマッピングされたＯＦＤＭシンボルを説明するための図である。図３のＯＦＤＭシンボルの周波数スペクトルを示す図である。図４のＯＦＤＭシンボルの周波数スペクトルを示す図である。図５のＯＦＤＭシンボルの周波数スペクトルを示す図である。

符号の説明

２０１スクランブラー
２０２符号化部
２０４パンクチュア部
２０６インターリーバ
２０８コンステレーションマッピング部
２１０逆高速フーリエ変換部
２１２，２１４デジタル−アナログ変換部
２１６，２１８乗算器
２２０時間周波数コード生成部
２２２，２２４アンテナ

Claims

ＯＦＤＭシンボルの副搬送波を配置する型、ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターン及びＯＦＤＭシンボル内のパイロットの位置に関するマッピング情報を含むＯＦＤＭシンボルの入力を受けるステップと、
前記マッピング情報に基づき、前記ＯＦＤＭシンボルの副搬送波を配置する型、前記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターン及び前記ＯＦＤＭシンボル内のパイロットの位置をマッピングするステップと、
を含むことを特徴とするＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記マッピング情報は、ＯＦＤＭシンボルの物理層のヘッダー内にある予備ビットに設定されていることを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記副搬送波は、前記ＯＦＤＭシンボル内にブロック形態にグルーピングされるか、又は前記ＯＦＤＭシンボル内に分散されることを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記副搬送波は、最小で１つの副搬送波から最大で前記ＯＦＤＭシンボルの前記副搬送波の総数までの組み合わせを通じてグルーピングされることを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記副搬送波のグルーピングは、前記副搬送波をオーバーラップさせることを含むことを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記副搬送波が分散される場合には、前記副搬送波は、等間隔に分散されるか、又は不等間隔に分散されることを特徴とする請求項３に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記パイロットは、前記副搬送波を配置する型に関わらず、次のＯＦＤＭシンボルが伝送される副搬送波の位置に移動され、
前記副搬送波を配置する型は、前記副搬送波を分散する型と、前記副搬送波をグルーピングする型と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記パイロットは、分散された形態に固定されるか、又はグルーピングされた形態に固定されることを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記パイロットは、前記ＯＦＤＭシンボルの受信機の要請に応じて、前記副搬送波の一を参照した位置に配置されることを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記ＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピングのパターンは、前記副搬送波を配置する型に関わらず、前記副搬送波が前記ＯＦＤＭシンボル内で固定された周波数を有するか、又は前記副搬送波が周波数ホッピングされるように提供され、
前記副搬送波を配置する型は、前記副搬送波を分散する型と、前記副搬送波をグルーピングする型と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記副搬送波が互いにオーバーラップせずに同一の大きさにグルーピングされ、グルーピングされた副搬送波の個数がｎ個である場合に、生成される周波数ホッピングパターンの個数がｎ^ｎ−１個であることを特徴とする請求項１０に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記副搬送波が周波数領域拡散内である場合に、対称特性を考慮して前記周波数ホッピングが行なわれることを特徴とする請求項１１に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記副搬送波がオーバーラップするか又は異なる大きさにグルーピングされ、グルーピングされた副搬送波の個数がｍ個である場合に、生成される周波数ホッピングパターンの個数がｍ^ｍ−１個であることを特徴とする請求項１０に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記周波数ホッピングは、等間隔で行なわれるか、又は不等間隔で行なわれることを特徴とする請求項１０に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記周波数ホッピングが前記等間隔又は前記不等間隔で行なわれる場合に、前記副搬送波がオーバーラップされることを特徴とする請求項１４に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。
前記周波数ホッピングが前記等間隔又は前記不等間隔で行なわれる場合に、前記副搬送波がオーバーラップされないことを特徴とする請求項１４に記載のＯＦＤＭシンボルの周波数ホッピング方法。