JP2009232024A - Orthogonal frequency division multiplexing communication apparatus and method - Google Patents

Orthogonal frequency division multiplexing communication apparatus and method Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide orthogonal frequency division multiplexing communication apparatus and method which can achieve the same dispersion tolerance as that of a conventional technique within a cyclic prefix period shorter than that of the conventional technique and achieve higher dispersion tolerance in the same cyclic prefix period as the conventional technique. <P>SOLUTION: The orthogonal frequency division multiplexing communication apparatus includes first to n-th means for extracting signals of a prescribed period from respective symbols of a received signal and performing discrete Fourier transform, wherein n is an integer ≥2, and a coupling means. The first to n-th means have correspondence relation of one to one with n groups obtained by dividing all sub-carriers on (n-1) frequency positions. The coupling means selects and outputs a signal of a sub-carrier included in each corresponding group from each of outputs from the first to n-th means. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、直交周波数分割多重(OFDM)技術を用いた通信システムにおいて、従来技術と同一の分散耐力を、より短いサイクリック・プリフィックス(以下、CPと呼ぶ。CP:Cyclic Prefix)で達成し、従来技術と同じ長さのCPを用いる場合には、より高い分散耐力を達成する技術に関する。   The present invention achieves the same dispersion tolerance as the prior art in a communication system using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) technology with a shorter cyclic prefix (hereinafter referred to as CP; CP: Cyclic Prefix). When using CP having the same length as that of the conventional technique, the present invention relates to a technique for achieving higher dispersion strength.

OFDM技術は、送信データを複数のサブキャリアを用いて並列に伝送する方式であり、各サブキャリアのシンボルレートが比較的低くなるためシンボル間干渉に強く、デジタル地上波放送や、無線LAN(Local Aera Network)システムで既に使用されており、光通信システムへの適用についても検討されている(例えば、非特許文献1及び2、参照。)。   The OFDM technology is a method of transmitting transmission data in parallel using a plurality of subcarriers. The symbol rate of each subcarrier is relatively low, so that it is resistant to intersymbol interference, and can be used for digital terrestrial broadcasting or wireless LAN (Local It is already used in the Aera Network) system, and its application to an optical communication system is also being studied (for example, see Non-Patent Documents 1 and 2).

図7は、OFDM通信システムを簡略的に示すブロック図である。図7によると、OFDM通信システムは、IFFT部1と、CP処理部2と、送信部3と、受信部4と、ウィンドウ処理部5と、FFT部6とを備えている。IFFT部1には、あるシンボルにおいて、各サブキャリアで送信するデータ値に対応する複素値が入力され、IFFT部1は、この複素値を離散フーリエ逆変換し、当該シンボルの時間軸上での波形を表す複数の時間サンプルを出力する。   FIG. 7 is a block diagram schematically showing an OFDM communication system. 7, the OFDM communication system includes an IFFT unit 1, a CP processing unit 2, a transmission unit 3, a reception unit 4, a window processing unit 5, and an FFT unit 6. The IFFT unit 1 receives a complex value corresponding to the data value to be transmitted on each subcarrier in a certain symbol. The IFFT unit 1 performs inverse inverse Fourier transform on the complex value, and the symbol on the time axis of the symbol. Output multiple time samples representing the waveform.

CP処理部2は、IFFT部1が出力した複数の時間サンプルに対してCPを付加し、IFFT部1が出力した時間サンプルとCPを合わせたサンプルを1シンボルの信号として出力し、送信部3は、周波数変換や増幅等、伝送媒体に応じた処理を行う。なお、以後の説明において、IFFT部1が出力する時間サンプルに相当する時間をFFT期間と、CPの時間サンプルに相当する期間をCP期間と、FFT期間とCP期間を合わせた期間をシンボル期間と呼ぶ。   The CP processing unit 2 adds a CP to a plurality of time samples output from the IFFT unit 1, outputs a sample obtained by combining the time sample output from the IFFT unit 1 and the CP as a signal of one symbol, and a transmission unit 3 Performs processing according to the transmission medium, such as frequency conversion and amplification. In the following description, the time corresponding to the time sample output from the IFFT unit 1 is the FFT period, the period corresponding to the CP time sample is the CP period, and the combined period of the FFT period and the CP period is the symbol period. Call.

図8は、CP処理部2での処理を説明する図である。図8によると、あるシンボルで送信するデータから、離散フーリエ逆変換により64個の時間サンプル、T1〜T64が得られており、CP処理部2は、例えば、最初のT1からT16のコピーを、CPとして、T64のサンプルの後に追加する。離散フーリエ逆変換は、入力となる周波数成分を有する周期波形の1周期分のサンプルを出力するものであるため、CPを合わせた全80個のサンプルから得られる時間軸上の波形にも不連続点は生じない。したがって、この80個のサンプルから得られる、その長さがシンボル期間に等しい時間軸上の波形から、FFT期間に相当する長さの波形を取り出し、取り出した波形から64個の時間サンプルを得て、離散フーリエ変換することにより、元の周波数成分を得ることができる。   FIG. 8 is a diagram for explaining processing in the CP processing unit 2. According to FIG. 8, 64 time samples, T1 to T64, are obtained from the data transmitted by a certain symbol by inverse discrete Fourier transform, and the CP processing unit 2, for example, copies the first T1 to T16, As a CP, it is added after the T64 sample. Since the discrete Fourier inverse transform outputs a sample of one period of a periodic waveform having an input frequency component, the waveform on the time axis obtained from all 80 samples including the CP is also discontinuous. No points will occur. Therefore, a waveform having a length corresponding to the FFT period is extracted from the waveform on the time axis, the length of which is equal to the symbol period, obtained from the 80 samples, and 64 time samples are obtained from the extracted waveform. The original frequency component can be obtained by performing a discrete Fourier transform.

図7に戻り、受信部4は、伝送媒体から受信する信号の増幅や周波数変換等の処理を行い、ウィンドウ処理部5は、シンボルタイミングに基づき、シンボル期間の長さの1シンボルの信号から、上述したFFT期間に相当する長さの信号を取り出し、FFT部6は、ウィンドウ処理部5の出力を、離散フーリエ変換して復調を行う。なお、シンボルタイミングは、あらかじめ定めたサブキャリアのシンボルの境界を示す信号であり、例えば、このサブキャリアに周期的に挿入する既知の同期パターンにより受信側通信装置は認識可能である。以後、シンボルタイミングが示す、あらかじめ定めたサブキャリアのシンボル境界を基準位置と呼ぶ。   Returning to FIG. 7, the reception unit 4 performs processing such as amplification and frequency conversion of a signal received from the transmission medium, and the window processing unit 5 determines, based on the symbol timing, a signal of one symbol having a symbol period length. A signal having a length corresponding to the FFT period described above is taken out, and the FFT unit 6 performs demodulation by performing a discrete Fourier transform on the output of the window processing unit 5. The symbol timing is a signal indicating a symbol boundary of a predetermined subcarrier, and can be recognized by, for example, a receiving communication apparatus by a known synchronization pattern periodically inserted into the subcarrier. Hereinafter, a predetermined subcarrier symbol boundary indicated by the symbol timing is referred to as a reference position.

以下にCPを追加することにより、分散耐力が向上することを、図9を用いて説明する。図9(a)は、送信側の通信装置が出力する、あるシンボルを表したものである。ここで、横方向は時間を示し、縦方向はサブキャリアを示している。なお、図9(a)において、FFT期間をF、CP期間をCとする。図9(a)に示す信号を直接受信した通信装置のウィンドウ処理部5は、図9(b)に黒丸で示す基準位置から、C/2だけ遅れた位置から、FFT期間の信号を取り出す。なお、図9(b)においては、周波数軸上で中心に位置するサブキャリアをシンボルタイミングに使用している。以後、シンボル期間のシンボルから、FFT期間の信号を取り出すことを、ウィンドウ処理と呼び、ウィンドウ処理により取り出す範囲を、図中に網がけで表示し、基準位置を黒丸で表示する。また、図において下側を高周波側とする。なお、この表現は、図2、3、4及び6においても同じである。   The fact that the dispersion tolerance is improved by adding CP will be described below with reference to FIG. FIG. 9A shows a certain symbol output from the communication device on the transmission side. Here, the horizontal direction indicates time, and the vertical direction indicates subcarriers. In FIG. 9A, the FFT period is F and the CP period is C. The window processing unit 5 of the communication apparatus that directly receives the signal shown in FIG. 9A extracts the signal in the FFT period from a position delayed by C / 2 from the reference position indicated by the black circle in FIG. 9B. In FIG. 9B, the subcarrier located at the center on the frequency axis is used for symbol timing. Hereinafter, taking out the signal in the FFT period from the symbol in the symbol period is referred to as window processing, and the range to be taken out by the window processing is indicated by shading in the figure, and the reference position is indicated by a black circle. In the figure, the lower side is the high frequency side. This expression is the same in FIGS.

例えば、光ファイバ伝送路で送信されたOFDM信号は、光ファイバの波長分散の影響により、図9(c)に示す様にサブキャリアごとに異なる量の遅延を受けることになる。しかしながら、CP期間の冗長があるため、図9(c)に示す様に、基準位置からC/2だけ遅れた位置からウィンドウ処理を行うことで、遅延量の差がCだけ発生したとしても、シンボル間干渉を避けて復調することが可能になる。図9(c)は正しく復調できる限界の状態を示しており、例えば、図9(d)に示す様に、波長分散による遅延量の差が例えば、2Cある場合には、隣のシンボルがウィンドウ内に漏れこむことになり、よって、シンボル間干渉の影響を受けることになる。図9から、CP期間を長くすることで、遅延量の差が大きくなってもシンボル間干渉を避けることができる、つまり、波長分散に対する耐力が向上することが分かる。   For example, an OFDM signal transmitted through an optical fiber transmission line is subjected to a different amount of delay for each subcarrier as shown in FIG. 9C due to the influence of chromatic dispersion of the optical fiber. However, since there is redundancy in the CP period, even if a difference in delay amount occurs only by C by performing window processing from a position delayed by C / 2 from the reference position, as shown in FIG. Demodulation is possible while avoiding intersymbol interference. FIG. 9C shows a limit state where demodulation can be performed correctly. For example, as shown in FIG. 9D, when there is a difference in delay amount due to chromatic dispersion, for example, 2C, the adjacent symbol is a window. Leaking in, and thus affected by intersymbol interference. From FIG. 9, it can be seen that by increasing the CP period, it is possible to avoid inter-symbol interference even when the difference in delay amount increases, that is, the tolerance to chromatic dispersion is improved.

Arthur James Lowery、et al.、“Orthogonal−frequency−division multiplexing for dispersion compensation of long−haul optical systems”、2006 Optical Society of America、OPTICS EXPRESS 2079、Vol.14 No.6、2006年3月Arthur James Lowry, et al. , “Orthogonal-frequency-division multiplexing for dispersal compensation of long-haul optical systems”, 2006 Optical Society of America ETS E No. 14 6, March 2006 Ivan B. Djordjevic、et al.、“Orthogonal frequency division multiplexing for high−speed optical transmissions”、2006 Optical Society of America、OPTICS EXPRESS 3767、Vol.14 No.9、2006年5月Ivan B. Djordjevic, et al. , “Orthogonal frequency division multiplexing for high-speed optical transmissions”, 2006 Optical Society of America, OPTICS EXPRES. No. 14 9, May 2006

しかしながら、CP期間を長くすることで伝送できる情報量は減少することになる。つまり、CP期間を操作することによる分散耐力の向上は、伝送情報量とトレードオフの関係となる。したがって、同じ分散耐力を、従来技術より少ないCP期間で達成することが望ましく、同様に、同じCP期間で、より高い分散耐力を達成できる通信装置及び方法が有用である。本発明は、このための通信装置及び方法を提供することを目的とする。   However, the amount of information that can be transmitted is reduced by increasing the CP period. In other words, the improvement in dispersion tolerance by manipulating the CP period is in a trade-off relationship with the amount of transmission information. Therefore, it is desirable to achieve the same dispersion tolerance with fewer CP periods than in the prior art, and similarly, communication apparatuses and methods that can achieve higher dispersion tolerance with the same CP period are useful. An object of the present invention is to provide a communication apparatus and method for this purpose.

本発明による直交周波数分割多重通信装置によれば、
受信信号の各シンボルから所定期間の信号を取り出して離散フーリエ変換する第1から第nの手段、ここで、nは2以上の整数、と、結合手段とを備えており、第1から第nの手段は、全サブキャリアをn−1個の周波数位置で分割して得たn個のグループと1対1で対応関係を有し、結合手段は、第1から第nの手段の出力それぞれから、対応するグループに含まれるサブキャリアの信号を選択して出力する。
According to the orthogonal frequency division multiplexing communication device of the present invention,
First to n-th means for taking out a signal of a predetermined period from each symbol of the received signal and performing a discrete Fourier transform, where n is an integer equal to or greater than 2, and a combining means, are provided. Means has a one-to-one correspondence with the n groups obtained by dividing all subcarriers at n-1 frequency positions, and the combining means outputs the outputs of the first to nth means respectively. Then, the subcarrier signals included in the corresponding group are selected and output.

本発明による通信装置の他の実施形態によれば、
第1から第nの手段、それぞれは、所定のサブキャリアのシンボル境界を示す情報に基づき、各シンボルから取り出す信号の取り出し開始位置を決定することも好ましく、第1から第nの手段は、対応するグループに含まれているサブキャリアを、前記取り出し開始位置の決定に使用することも好ましく、nは2であり、第1の手段と第2の手段は、同じサブキャリアを、前記取り出し開始位置の決定に使用することも好ましく、各グループに含まれるサブキャリア数が等しいことも好ましい。
According to another embodiment of the communication device according to the invention,
It is also preferable that the first to nth means, each of which determines the extraction start position of a signal to be extracted from each symbol based on information indicating a symbol boundary of a predetermined subcarrier. It is also preferable to use a subcarrier included in the group to be used for determining the extraction start position, where n is 2, and the first means and the second means use the same subcarrier as the extraction start position. It is also preferable that the number of subcarriers included in each group is equal.

本発明による直交周波数分割多重通信方法によれば、
受信信号を第1から第nの受信信号にn分岐、ここで、nは2以上の整数、するステップと、第1から第nの受信信号を、全サブキャリアをn−1個の周波数位置で分割して得たn個のグループと1対1で対応付けるステップと、第1から第nの受信信号の各シンボルそれぞれから、所定期間の信号を取り出して離散フーリエ変換するステップと、第1から第nの受信信号を離散フーリエ変換した信号から、対応するグループに含まれているサブキャリアの信号を選択して出力するステップとを含んでいる。
According to the orthogonal frequency division multiplex communication method of the present invention,
The received signal is divided into n branches from the first to the nth received signal, where n is an integer greater than or equal to 2, and the first to nth received signals are divided into n−1 frequency positions for all subcarriers. A one-to-one correspondence with the n groups obtained by dividing by step 1, a step of taking out a signal of a predetermined period from each of the symbols of the first to n-th received signals, and performing a discrete Fourier transform; And selecting and outputting a signal of a subcarrier included in the corresponding group from a signal obtained by performing discrete Fourier transform on the nth received signal.

受信信号を分岐し、個別に離散フーリエ変換し、各離散フーリエ変換の出力から不要なサブキャリア、つまり、シンボル間干渉が発生しているサブキャリアの信号を除去し、シンボル間干渉が発生していないサブキャリアの信号を出力することで、同じCP期間で、より高い分散耐力を達成でき、少ないCP期間で従来と同じ分散耐力を達成することができる。フーリエ変換のために、各シンボルから取り出すFFT期間の信号の取り出し開始位置は、所定のサブキャリアのシンボル境界に基づき決定するが、同一のサブキャリアをこの決定のために使用しても、異なるサブキャリをこの決定のために使用しても良い。   The received signal is branched, discrete Fourier transform is performed individually, and unnecessary subcarriers, that is, subcarrier signals in which intersymbol interference occurs are removed from the output of each discrete Fourier transform, and intersymbol interference occurs. By outputting a signal of no subcarrier, a higher dispersion tolerance can be achieved in the same CP period, and the same dispersion tolerance as in the prior art can be achieved in a smaller CP period. For the Fourier transform, the signal extraction start position of the FFT period extracted from each symbol is determined based on the symbol boundary of a predetermined subcarrier. However, even if the same subcarrier is used for this determination, different subcarriers are used. May be used for this determination.

本発明を実施するための最良の実施形態について、以下では図面を用いて詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

図1は、本発明による通信装置のブロック図である。なお、図1は本発明の説明に必要な部分のみを示すものである。図1によると本発明による通信装置は、ウィンドウ処理部11及び12と、FFT部21及び22と、結合部30とを備えている。   FIG. 1 is a block diagram of a communication apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows only the parts necessary for the description of the present invention. According to FIG. 1, the communication apparatus according to the present invention includes window processing units 11 and 12, FFT units 21 and 22, and a combining unit 30.

ウィンドウ処理部11及び12は、図示しない受信部から同一信号を受信し、シンボルタイミングに基づきウィドウ処理を行い、FFT部21及び22にそれぞれ出力する。FFT部21及びFFT部22は、入力信号を離散フーリエ変換して、各サブキャリアが搬送するデータに対応する複素値を結合部3に出力する。結合部3は、FFT部21が出力する各サブキャリアのデータに対応する複素値のうち、周波数の低い方から半分のサブキャリアに対応する複素値を選択し、FFT部22が出力する各サブキャリアのデータに対応する複素値のうち、周波数の高い方から半分のサブキャリアに対応する複素値を選択し、これら選択したサブキャリアに対応する複素値を、つまり、OFDM信号に含まれる全サブキャリアに対応する複素値を出力する。   The window processing units 11 and 12 receive the same signal from a receiving unit (not shown), perform window processing based on the symbol timing, and output to the FFT units 21 and 22, respectively. The FFT unit 21 and the FFT unit 22 perform discrete Fourier transform on the input signal and output a complex value corresponding to the data carried by each subcarrier to the combining unit 3. The combining unit 3 selects a complex value corresponding to a half subcarrier from the lowest frequency among the complex values corresponding to the data of each subcarrier output by the FFT unit 21, and outputs each subvalue output by the FFT unit 22. Of the complex values corresponding to the carrier data, the complex value corresponding to the subcarrier with the half higher from the higher frequency is selected, and the complex values corresponding to the selected subcarriers, that is, all the sub-carriers included in the OFDM signal are selected. The complex value corresponding to the carrier is output.

以下、図2及び図3を用いて本発明による通信装置での処理を説明する。なお、図2及び図3においてもFFT期間をF、CP期間をCとし、中心のサブキャリアを基準位置に使用する。図2(a)に示す様に、ウィンドウ処理部11は、シンボルタイミングが示す基準位置から、Cだけ遅れた位置からウィンドウ処理を行い、FFT部21は、図2(a)の網掛け部分の信号を離散フーリエ変換する。また、図2(b)に示す様に、ウィンドウ処理部22は、シンボルタイミングが示す基準位置からウィンドウ処理を開始し、FFT部22は、図2(b)の網掛け部分の信号を離散フーリエ変換する。結合部30は、FFT部21が出力するサブキャリアの上半分、つまり、低周波側半分のサブキャリアの信号と、FFT部22が出力するサブキャリアの下半分、つまり、高周波側半分のサブキャリアの信号を出力する。   Hereinafter, the processing in the communication apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 and 3, the FFT period is F and the CP period is C, and the center subcarrier is used as the reference position. As shown in FIG. 2A, the window processing unit 11 performs window processing from a position that is delayed by C from the reference position indicated by the symbol timing, and the FFT unit 21 displays the shaded portion of FIG. 2A. Discrete Fourier transform the signal. Further, as shown in FIG. 2B, the window processing unit 22 starts the window processing from the reference position indicated by the symbol timing, and the FFT unit 22 applies the signal of the shaded portion in FIG. Convert. The combining unit 30 includes an upper half of the subcarrier output from the FFT unit 21, that is, a subcarrier signal on the low frequency side half, and a lower half of the subcarrier output from the FFT unit 22, that is, a subcarrier on the high frequency side half. The signal is output.

例えば、図3(a)に示す様に、遅延量の差が2Cある場合、ウィンドウ処理部11が取り出す信号の下半分のサブキャリアには隣接シンボルからの漏れ込みが生じており、よって、FFT部21が出力するサブキャリアのうち、高周波側半分のサブキャリアには、シンボル間干渉による誤りが発生する。しかしながら、低周波側半分のサブキャリアには隣接シンボルからの漏れ込みが生じていないため、シンボル間干渉による誤りは生じない。同じく、図3(b)に示す様に、ウィンドウ処理部12が取り出す信号の上半分には隣接シンボルからの漏れ込みが生じており、よって、FFT部22が出力するサブキャリアのうち、低周波側半分のサブキャリアには、シンボル間干渉による誤りが発生する。しかしながら、高周波側半分にはシンボル間干渉による誤りは生じない。結合部30は、FFT部21及び22の出力から、シンボル干渉が生じていないサブキャリアのみを選択して出力するため、FFT部21及び22の出力には誤りが発生するが、結合部30の出力には誤りが含まれないことになる。これにより、本発明による通信装置においては、同じCP期間において、従来技術の2倍の分散耐力を達成することができる。   For example, as shown in FIG. 3A, when the difference in delay amount is 2C, the lower half of the signal extracted by the window processing unit 11 leaks from the adjacent symbol, and thus FFT is performed. Of the subcarriers output by the unit 21, errors due to intersymbol interference occur in the subcarriers on the high frequency side half. However, since no leakage from adjacent symbols occurs in the subcarriers on the low frequency side half, no error due to intersymbol interference occurs. Similarly, as shown in FIG. 3 (b), leakage from adjacent symbols occurs in the upper half of the signal extracted by the window processing unit 12. Therefore, among the subcarriers output from the FFT unit 22, the low frequency An error due to intersymbol interference occurs in the subcarriers on the side half. However, no error due to intersymbol interference occurs in the high frequency side half. Since the combining unit 30 selects and outputs only subcarriers in which symbol interference has not occurred from the outputs of the FFT units 21 and 22, an error occurs in the outputs of the FFT units 21 and 22, The output will not contain any errors. Thereby, in the communication apparatus according to the present invention, it is possible to achieve a dispersion tolerance twice that of the prior art in the same CP period.

また、本発明による通信装置により、従来技術と同じ波長分散耐力を達成するのに必要なCP期間を削減できることを、図4を用いて説明する。なお、ウィンドウ処理部11が取り出した信号は、低周波側半分のみが利用され、ウィンドウ処理部12が取り出した信号は、高周波側半分のみが利用されるため、図4においては、ウィンドウ処理部11が行うウィドウ処理の期間を、上側の網がけで示し、ウィンドウ処理部12が行うウィドウ処理の期間を、下側の網がけで示す。また、図4(a)及び(b)それぞれにおいて、1つのFFT部のみを使用する従来技術でのウィンドウ処理との比較のため、図9(a)及び(c)と同じ図面を示す。なお、図4において、FFT期間はFであり、従来技術を示す図のCP期間はCであり、本発明を示す図のCP期間はC/2である。また、中心のサブキャリアを基準位置に使用する。   Further, it will be described with reference to FIG. 4 that the CP period required to achieve the same chromatic dispersion tolerance as that of the prior art can be reduced by the communication apparatus according to the present invention. Since the signal extracted by the window processing unit 11 uses only the low frequency side half, and the signal extracted by the window processing unit 12 uses only the high frequency side half, the window processing unit 11 in FIG. The period of the window process performed by the window processing unit 12 is indicated by the upper half-tone, and the period of the window process performed by the window processing unit 12 is indicated by the lower-side halftone. 4 (a) and 4 (b) show the same drawings as FIGS. 9 (a) and 9 (c) for comparison with the window processing in the prior art that uses only one FFT unit. In FIG. 4, the FFT period is F, the CP period in the figure showing the prior art is C, and the CP period in the figure showing the present invention is C / 2. The center subcarrier is used as the reference position.

図4(a)は、遅延量の差が全く発生していない場合を示している。なお、図4(a)によると、ウィンドウ処理部11は、シンボルタイミングが示す基準位置から、C/2だけ、つまり、CP期間だけ遅れた位置からウィンドウ処理を行い、ウィンドウ処理部22は、シンボルタイミングが示す基準位置からウィンドウ処理を開始する。これにより、図4(b)に示す様に、CP期間が半分であるにも係わらず、従来技術と同じ様に、遅延量の差がCとなるまでシンボル間干渉を避けて正しく復調できることが分かる。   FIG. 4A shows a case where no delay amount difference occurs. 4A, the window processing unit 11 performs window processing from the reference position indicated by the symbol timing by C / 2, that is, from a position delayed by the CP period, and the window processing unit 22 Window processing starts from the reference position indicated by the timing. As a result, as shown in FIG. 4 (b), even though the CP period is halved, it can be demodulated correctly avoiding intersymbol interference until the delay amount difference becomes C, as in the prior art. I understand.

以上、ウィンドウ処理部とFFT部の組を2つ設け、離散フーリエ変換のために各シンボルから取り出す信号の取り出し開始位置をずらすことで、従来技術と同じCP期間においてはより高い波長分散耐力を達成することができ、従来と同じ波長分散耐力をより少ないCP期間で達成することができる。なお、開始位置は、同じシンボルタイミングに基づき決定する。   As described above, two sets of window processing units and FFT units are provided, and by shifting the extraction start position of signals extracted from each symbol for discrete Fourier transform, higher chromatic dispersion tolerance can be achieved in the same CP period as the conventional technology. Thus, the same chromatic dispersion tolerance as in the prior art can be achieved with fewer CP periods. Note that the start position is determined based on the same symbol timing.

続いて、本発明による通信装置の他の実施形態について説明する。図5は、本発明による通信装置の他の実施形態におけるブロック図である。なお、図5も、本発明の説明に必要な部分のみを示すものである。図5によると通信装置は、ウィンドウ処理部11から1nと、FFT部21から2nと、結合部30とを備えている。なお、nは2以上でサブキャリア数Nc以下の整数であり、ウィンドウ処理部1kとFFT部2k(k=1からnの整数)が対応関係にある。更に、OFDM信号の全サブキャリアを、n−1個の周波数位置で分割して、連続するサブキャリアのn個のグループにグループ分けし、各グループと、ウィンドウ処理部1kとFFT部2kの組とを1:1で、あらかじめ対応付けておくものとする。なお、好ましくは各グループに含まれるサブキャリア数を等しくする。   Next, another embodiment of the communication device according to the present invention will be described. FIG. 5 is a block diagram of another embodiment of a communication device according to the present invention. FIG. 5 also shows only the portions necessary for explaining the present invention. According to FIG. 5, the communication apparatus includes window processing units 11 to 1n, FFT units 21 to 2n, and a combining unit 30. Note that n is an integer of 2 or more and the number of subcarriers Nc or less, and the window processing unit 1k and the FFT unit 2k (k = 1 to n) are in a correspondence relationship. Further, all subcarriers of the OFDM signal are divided at n-1 frequency positions and grouped into n groups of consecutive subcarriers, and each group is combined with a window processing unit 1k and an FFT unit 2k. Are in a 1: 1 correspondence with each other. Preferably, the number of subcarriers included in each group is made equal.

本実施形態において、各ウィンドウ処理部11〜1nは、異なるサブキャリアから、それぞれ、シンボルタイミングを取得する。より詳しくは、各ウィンドウ処理部11〜1nは、各ウィンドウ処理部11〜1nに対応付けられているグループに含まれるサブキャリアを基準位置の決定に使用し、FFT部21から2nは、対応するウィンドウ処理部11〜1nの出力信号を離散フーリエ変換する。また、結合部30は、各FFT部2kが出力する各サブキャリアの信号から、そのFFT部2kに対応付けられている信号のみを取り出して出力する。   In the present embodiment, each of the window processing units 11 to 1n acquires symbol timing from different subcarriers. More specifically, each of the window processing units 11 to 1n uses a subcarrier included in a group associated with each of the window processing units 11 to 1n to determine a reference position, and the FFT units 21 to 2n correspond to each other. Discrete Fourier transform is performed on the output signals of the window processing units 11 to 1n. Further, combining section 30 extracts and outputs only the signal associated with FFT section 2k from the subcarrier signals output by each FFT section 2k.

以下、図6を用いて本実施形態における通信装置の動作を説明する。なお、図6は、ウィンドウ処理部11から13の3つを使用する場合を示し、一番上の網がけがウィンドウ処理部11によるウィンドウ処理を、中央の網がけがウィンドウ処理部12によるウィンドウ処理を、一番下の網がけがウィンドウ処理部13によるウィンドウ処理を示しているものとする。また、図6において、符号51はウィンドウ処理部11が使用する基準位置であり、符号52はウィンドウ処理部12が使用する基準位置であり、符号53はウィンドウ処理部13が使用する基準位置であり、図6においては、対応するグループに含まれるサブキャリアの中で一番低い周波数を使用している。   Hereinafter, the operation of the communication apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a case in which three of the window processing units 11 to 13 are used. The window processing by the upper half-shaded window processing unit 11 is the same as the window processing by the center-shaded window processing unit 12. Are the window processing by the window processing unit 13 at the bottom of the screen. In FIG. 6, reference numeral 51 is a reference position used by the window processing unit 11, reference numeral 52 is a reference position used by the window processing unit 12, and reference numeral 53 is a reference position used by the window processing unit 13. In FIG. 6, the lowest frequency among the subcarriers included in the corresponding group is used.

例えば、図6(a)に示す様に、各ウィンドウ処理部は、それぞれの基準位置からウィンドウ処理を開始する。これにより、例えば、図6(b)に示す様に、遅延量の差が3Cとなった場合においても、シンボル間干渉を避けることができる。一般的には、CP期間をCとし、使用するウィンドウ処理部とFFT部の組の数をnとすると、遅延量の差がC×nとなった場合においても、理想的には、シンボル間干渉の影響を抑えることが可能になる。なお、対応するグループに含まれるサブキャリアの中で一番低い周波数のシンボルタイミングを基準位置として使用する形態にて説明をしたが、本発明はこれに限定されず、例えば、複数のサブキャリアのシンボルタイミングをそれぞれ監視し、一番遅いタイミングを基準位置とし、この基準位置を、離散フーリエ変換に使用する信号の取り出し開始位置としても良い。   For example, as shown in FIG. 6A, each window processing unit starts window processing from each reference position. Accordingly, for example, as shown in FIG. 6B, even when the difference in delay amount is 3C, intersymbol interference can be avoided. In general, if the CP period is C and the number of sets of the window processing unit and the FFT unit to be used is n, even when the difference in delay amount is C × n, ideally, between symbols It becomes possible to suppress the influence of interference. In addition, although it demonstrated in the form which uses the symbol timing of the lowest frequency among the subcarriers contained in a corresponding group as a reference position, this invention is not limited to this, For example, a plurality of subcarriers Each symbol timing is monitored, and the latest timing may be used as a reference position, and this reference position may be used as a start position for extracting a signal used for discrete Fourier transform.

本発明による通信装置のブロック図である。1 is a block diagram of a communication device according to the present invention. 遅延量の差が無い場合における本発明による通信装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the communication apparatus by this invention in case there is no difference in delay amount. 遅延量の差が有る場合における本発明による通信装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the communication apparatus by this invention in case there exists a difference in delay amount. より短いCP期間で、従来と同じ分散耐力を達成できることを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows that the same dispersion tolerance as the past can be achieved in a shorter CP period. 本発明による通信装置の他の実施形態におけるブロック図である。It is a block diagram in other embodiment of the communication apparatus by this invention. 本発明による通信装置の他の実施形態での動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement in other embodiment of the communication apparatus by this invention. OFDM通信システムを簡略的に示すブロック図である。1 is a block diagram schematically showing an OFDM communication system. FIG. サイクリック・プリフィックスの説明図である。It is explanatory drawing of a cyclic prefix. サイクリック・プリフィックスによる分散耐力の向上を説明する図である。It is a figure explaining the improvement of the dispersion tolerance by a cyclic prefix.

符号の説明Explanation of symbols

1 IFFT部
2 CP処理部
3 送信部
4 受信部
5、11、12、1n ウィンドウ処理部
6、21、22、2n 離散フーリエ変換部
30 結合部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 IFFT part 2 CP processing part 3 Transmitting part 4 Receiving part 5, 11, 12, 1n Window processing part 6, 21, 22, 2n Discrete Fourier transform part 30 Coupling part

Claims (6)

直交周波数分割多重通信装置であって、
受信信号の各シンボルから所定期間の信号を取り出して離散フーリエ変換する第1から第nの手段、ここで、nは2以上の整数、と、
結合手段と、
を備えており、
第1から第nの手段は、全サブキャリアをn−1個の周波数位置で分割して得たn個のグループと1対1で対応関係を有し、
結合手段は、第1から第nの手段の出力それぞれから、対応するグループに含まれるサブキャリアの信号を選択して出力する、
通信装置。
An orthogonal frequency division multiplexing communication device,
First to n-th means for extracting a signal of a predetermined period from each symbol of the received signal and performing a discrete Fourier transform, where n is an integer equal to or greater than 2,
A coupling means;
With
The first to n-th means have a one-to-one correspondence with n groups obtained by dividing all subcarriers at n-1 frequency positions,
The combining means selects and outputs the signal of the subcarrier included in the corresponding group from each of the outputs of the first to nth means.
Communication device.
第1から第nの手段、それぞれは、所定のサブキャリアのシンボル境界を示す情報に基づき、各シンボルから取り出す信号の取り出し開始位置を決定する、
請求項1に記載の通信装置。
1st to n-th means, each of which determines the extraction start position of a signal extracted from each symbol, based on information indicating a symbol boundary of a predetermined subcarrier.
The communication apparatus according to claim 1.
第1から第nの手段は、対応するグループに含まれているサブキャリアを、前記取り出し開始位置の決定に使用する、
請求項2に記載の通信装置。
The first to n-th means use subcarriers included in a corresponding group for determining the extraction start position.
The communication apparatus according to claim 2.
nは2であり、第1の手段と第2の手段は、同じサブキャリアを、前記取り出し開始位置の決定に使用する、
請求項2に記載の通信装置。
n is 2, and the first means and the second means use the same subcarrier for determining the extraction start position.
The communication apparatus according to claim 2.
各グループに含まれるサブキャリア数が等しい、
請求項1から4のいずれか1項に記載の通信装置。
The number of subcarriers included in each group is equal,
The communication apparatus according to any one of claims 1 to 4.
直交周波数分割多重通信方法であって、
受信信号を第1から第nの受信信号にn分岐、ここで、nは2以上の整数、するステップと、
第1から第nの受信信号を、全サブキャリアをn−1個の周波数位置で分割して得たn個のグループと1対1で対応付けるステップと、
第1から第nの受信信号の各シンボルそれぞれから、所定期間の信号を取り出して離散フーリエ変換するステップと、
第1から第nの受信信号を離散フーリエ変換した信号から、対応するグループに含まれているサブキャリアの信号を選択して出力するステップと、
を含んでいる方法。
An orthogonal frequency division multiplex communication method comprising:
N branches the received signal from the first to the nth received signal, where n is an integer greater than or equal to 2,
Associating the first to n-th received signals with n groups obtained by dividing all subcarriers at n-1 frequency positions on a one-to-one basis;
Taking out a signal of a predetermined period from each of the symbols of the 1st to nth received signals and performing a discrete Fourier transform;
Selecting and outputting a signal of a subcarrier included in a corresponding group from signals obtained by discrete Fourier transform of the first to nth received signals;
Including methods.
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