JP2010011023A - Radio communication system, radio transmitter, radio receiver, and radio communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信システム、無線送信装置、無線受信装置及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication system, a wireless transmission device, a wireless reception device, and a wireless communication method.
セルラシステムの上り回線では、小型な端末がデータを送信する場合に、電力の利用効率の観点からシングルキャリア方式が広く用いられている。
例えば、第3.9世代の公衆移動通信システムにおいては、データ信号をブロック化し、DFT(Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換)により時間周波数変換し、得られた周波数信号を任意の周波数に配置するSC−FDMA(Single Carrier−Frequency Division Multiple Access:シングルキャリア周波数分割多重接続)方式と呼ばれる伝送方式が用いられる。
In the uplink of a cellular system, when a small terminal transmits data, a single carrier method is widely used from the viewpoint of power use efficiency.
For example, in a 3.9th generation public mobile communication system, an SC that blocks a data signal, performs time-frequency conversion by DFT (Discrete Fourier Transform), and places the obtained frequency signal at an arbitrary frequency. -A transmission system called a single carrier frequency division multiple access (FDMA) system is used.
このようなシングルキャリアを基本とした伝送方式において、さらに柔軟に無線リソースを制御する伝送技術として、ダイナミックスペクトル制御(DSC:Dynamic Spectrum Control)が知られている(非特許文献1)。 In such a transmission system based on a single carrier, dynamic spectrum control (DSC) is known as a transmission technique for controlling radio resources more flexibly (Non-patent Document 1).
ダイナミックスペクトル制御(DSC)を適用する場合の無線送信装置(図9)および無線受信装置(図10)について以下に説明する。ここでは、Nuポイントのシングルキャリアデータをブロック化し、Ndポイントの離散周波数に割り当てる。なお、Nu<Ndである。 A wireless transmission device (FIG. 9) and a wireless reception device (FIG. 10) when dynamic spectrum control (DSC) is applied will be described below. Here, blocks the single carrier data N u points, allocated to the discrete frequencies of the N d points. Note that N u <N d .
図9は、従来から知られている無線送信装置1000の構成を示す概略ブロック図である。無線送信装置1000は、符号部1001、変調部1002、DFT部1003、スペクトル配置部1004、IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform:逆離散フーリエ変換)部1005、パイロット生成部1006、パイロット挿入部1007、CP(Cyclic Prefix:サイクリックプレフィックス)挿入部1008、D/A(Digital to Analogue:ディジタル/アナログ)変換部1009、無線部1010、送信アンテナ1011を備えている。
FIG. 9 is a schematic block diagram showing a configuration of a conventionally known
図9の無線送信装置1000において、情報ビットは符号部1001により誤り訂正符号化され、変調部1002に出力される。符号部1001から出力された符号ビットは、変調部1002において符号ビットから変調信号が生成され、データ信号として、DFT部1003に出力される。
次に、DFT部1003においてNuポイントの離散周波数信号に変換され、得られた離散周波数信号の一部は、スペクトル配置部1004により離散周波数信号単位で受信状況などに応じてNdポイントからNuポイントが選択され、離散周波数信号が割り当てられる。
In the
Next, the
次に、割り当てられた周波数信号はIDFT部1005によりNdポイントの時間信号に変換され、パイロット挿入部1007に出力される。一方、パイロット生成部1006では、無線伝搬路の特性を推定するためのパイロット信号が生成され、パイロット多重部1007によりデータ信号と多重され、CP挿入部1008によりデータ信号の一部の後方の波形をサイクリックプレフィックス(CP)として付加され、D/A変換部1009によりディジタル信号からアナログ信号に変換され、無線部1010により無線周波数にアップコンバートされ、送信アンテナ1011より無線受信装置に送信される。
Next, the allocated frequency signal is converted into an Nd point time signal by IDFT section 1005 and output to
図10は、従来から知られている無線受信装置2000の構成を示す概略ブロック図である。無線受信装置2000は、受信アンテナ1021、無線部1022、A/D(Analogue to Digital:アナログ/ディジタル)変換部1023、CP除去部1024、パイロット分離部1025、伝搬路推定部1026、スペクトル割当情報生成部1027、バッファ1028、伝搬路特性抽出部1029、DFT部1030、スペクトル抽出部1031、等化部1032、IDFT部1033、復調部1034、復号部1035を備えている。
FIG. 10 is a schematic block diagram showing a configuration of a conventionally known
図10に示される無線受信装置2000では、無線送信装置1000からの受信信号は受信アンテナ1021で受信され、無線部1022により無線周波数からベースバンド信号にダウンコンバートされ、A/D変換部1023に出力される。
次に、A/D変換部1023によりアナログ信号からディジタル信号に変換され、CP除去部1024に出力される。ディジタル信号に変換された受信信号は、CP除去部1024によりサイクリックプレフィックス(CP)を除去され、パイロット分離部1025により受信パイロット信号と受信データ信号に分離される。
In
Next, the analog signal is converted into a digital signal by the A /
受信パイロット信号は、伝搬路推定部1026により割当可能帯域であるNdポイント分の伝搬路の周波数利得が推定され、スペクトル割当情報生成部1027により受信状況の良好な離散周波数をNuポイント選択され、スペクトル割当情報が生成され、無線送信装置1000(図9)へフィードバックされる。
一方、生成されたスペクトル割当情報は、次の伝送機会における周波数信号の抽出に利用されるので、バッファ1028に保存される。
In the received pilot signal, the channel
On the other hand, the generated spectrum allocation information is stored in the
一方、伝搬路推定部1026により推定された伝搬路特性は、前の伝送機会で保存されていたバッファ1028からのスペクトル割当情報を基に、伝送に使用した周波数の伝搬路利得が伝搬路特性抽出部1029において抽出される。
DFT部1030によりNdポイントの離散フーリエ変換(DFT)を施すことで周波数信号に変換され、伝搬路特性の抽出処理と同様にバッファ1028に保存されていたスペクトル割当情報からスペクトル抽出部1031によりNuポイントの受信データ信号が抽出される。
On the other hand, the propagation path characteristic estimated by the propagation
The
この段階で伝搬路特性、受信データ信号ともにシングルキャリア伝送方式と等価な伝送を行ったものとみなせることから、伝搬路特性抽出部1029から得られた伝搬路特性とスペクトル抽出部1031から得られた受信データ信号を用いて等化部1032において無線伝搬路による周波数信号の歪みを補償する等化処理が施される。
等化処理された信号は、IDFT部1033においてNuポイントの逆離散フーリエ変換(IDFT)を施すことにより時間信号に変換される。その後、復調部1034において変調信号からビット単位の受信信号に分離され、復号部1035において誤り訂正復号処理が行われ、復号ビットが得られる。
At this stage, both the propagation path characteristic and the received data signal can be regarded as transmissions equivalent to the single carrier transmission method, so that the propagation path characteristic obtained from the propagation path
Equalized signal is converted to a time signal by performing the
このように、ダイナミックスペクトル制御(DSC)では、受信状況の良好な離散周波数に離散周波数信号を独立に配置することで、受信状況の良好な周波数を選択して伝送できる周波数選択ダイバーシチ効果が獲得でき、良好な伝送特性が得られる(非特許文献1)。 As described above, in the dynamic spectrum control (DSC), the frequency selective diversity effect capable of selecting and transmitting the frequency having the good reception condition can be obtained by arranging the discrete frequency signal independently at the discrete frequency having the good reception condition. Good transmission characteristics can be obtained (Non-Patent Document 1).
しかしながら、この方法は、シングルキャリアの周波数信号を周波数軸上に不連続に配置することにより離散周波数信号の間にゼロが配置される。これは、図9に示されている無線送信装置1000のIDFT部1005の出力で高いピーク電力が生じ、元々ピーク電力を抑える目的でシングルキャリア信号を基にしたことを考慮すると、有効な方法ではなかった。
これに対して、非特許文献2では、得られた離散周波数信号を複数の連続する離散周波数信号でセグメント化し、セグメント単位で周波数軸上に配置する方法が記載されている。
In contrast, Non-Patent
しかしながら、周波数信号をセグメント化したとしてもシングルキャリア伝送よりもピーク電力が高く、無線送信装置から無線受信装置に信号を送信する際の送信電力が大きいという問題があった。 However, even if the frequency signal is segmented, there is a problem that the peak power is higher than that of single carrier transmission, and the transmission power when transmitting a signal from the wireless transmission device to the wireless reception device is large.
本発明はこのような事情を鑑みてなされたものであり、その目的は、周波数信号をセグメント化して無線送信装置から無線受信装置に送信する際の送信電力を低減することができる無線通信システム、無線送信装置、無線受信装置及び無線通信方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a wireless communication system that can reduce transmission power when a frequency signal is segmented and transmitted from the wireless transmission device to the wireless reception device. To provide a wireless transmission device, a wireless reception device, and a wireless communication method.
(1) 本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様による無線通信システムは、無線送信装置と無線受信装置とを備える無線通信システムであって、前記無線送信装置は、前記無線受信装置に送信する周波数信号を複数のセグメントに分割する分割部と、前記分割部が分割したセグメントを周波数軸上に配置する配置部と、前記配置部が周波数軸上に配置した各セグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して1より小さい利得を乗算する乗算部と、前記乗算部が1より小さい利得を乗算した信号を前記無線受信装置に送信する送信部とを備え、前記無線受信装置は、前記送信部が送信した信号を受信する受信部と、前記乗算部が乗算した利得を用いて前記受信部が受信した信号から周波数信号を検出する信号検出部とを備える。 (1) The present invention has been made to solve the above problems, and a wireless communication system according to an aspect of the present invention is a wireless communication system including a wireless transmission device and a wireless reception device, wherein the wireless transmission An apparatus includes: a division unit that divides a frequency signal to be transmitted to the wireless reception device into a plurality of segments; an arrangement unit that arranges the segments divided by the division unit on a frequency axis; and the arrangement unit that is arranged on the frequency axis. A multiplication unit that multiplies any frequency signal included in each segment by a gain smaller than 1, and a transmission unit that transmits a signal obtained by multiplying the gain by a multiplication unit smaller than 1 to the radio reception apparatus. The radio reception apparatus includes: a reception unit that receives a signal transmitted from the transmission unit; and a signal that detects a frequency signal from the signal received by the reception unit using a gain multiplied by the multiplication unit. And a detection unit.
(2) また、本発明の一態様による無線通信システムの前記乗算部は、前記配置部が周波数軸上に配置した各セグメントの両端の周波数信号に対して1より小さい利得を乗算する。 (2) In the wireless communication system according to the aspect of the present invention, the multiplication unit multiplies the frequency signals at both ends of each segment arranged by the arrangement unit on the frequency axis by a gain smaller than 1.
(3) また、本発明の一態様による無線通信システムの前記乗算部は、窓関数を用いて前記利得を乗算する。 (3) In addition, the multiplication unit of the wireless communication system according to an aspect of the present invention multiplies the gain using a window function.
(4) また、本発明の一態様による無線通信システムの前記乗算部は、前記配置部が周波数軸上に配置した複数のセグメントが隣り合う場合には、その複数のセグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して1より小さい利得を乗算する。 (4) In addition, in the wireless communication system according to one aspect of the present invention, when a plurality of segments arranged on the frequency axis by the arrangement unit are adjacent to each other, the multiplication unit includes any one of the plurality of segments. Multiply the frequency signal by a gain less than one.
(5) また、本発明の一態様による無線送信装置は、無線受信装置と通信する無線送信装置であって、前記無線受信装置に送信する周波数信号を複数のセグメントに分割する分割部と、前記分割部が分割したセグメントを周波数軸上に配置する配置部と、前記配置部が周波数軸上に配置した各セグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して1より小さい利得を乗算する乗算部と、前記乗算部が1より小さい利得を乗算した信号を前記無線受信装置に送信する送信部とを備える。 (5) A wireless transmission device according to an aspect of the present invention is a wireless transmission device that communicates with a wireless reception device, and a dividing unit that divides a frequency signal to be transmitted to the wireless reception device into a plurality of segments, An arrangement unit that arranges the segments divided by the division unit on the frequency axis; and a multiplication unit that multiplies any frequency signal included in each segment arranged by the arrangement unit on the frequency axis by a gain smaller than 1. The multiplication unit includes a transmission unit that transmits a signal multiplied by a gain smaller than 1 to the wireless reception device.
(6) また、本発明の一態様による無線受信装置は、無線送信装置と通信する無線受信装置であって、前記無線送信装置が送信する信号を受信する受信部と、周波数軸上に配置した各セグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して前記無線送信装置が乗算した1より小さい利得を用いて前記受信部が受信した信号から周波数信号を検出する信号検出部とを備える。 (6) A wireless reception device according to an aspect of the present invention is a wireless reception device that communicates with a wireless transmission device, and is disposed on a frequency axis with a reception unit that receives a signal transmitted by the wireless transmission device. A signal detection unit configured to detect a frequency signal from a signal received by the reception unit using a gain smaller than 1 multiplied by any one of the frequency signals included in each segment by the wireless transmission device.
(7) また、本発明の一態様による無線通信方法は、無線送信装置と無線受信装置とを用いた無線通信方法であって、前記無線送信装置は、前記無線受信装置に送信する周波数信号を複数のセグメントに分割する分割過程と、前記分割過程で分割したセグメントを周波数軸上に配置する配置過程と、前記配置過程で周波数軸上に配置した各セグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して1より小さい利得を乗算する乗算過程と、前記乗算過程で1より小さい利得を乗算した信号を前記無線受信装置に送信する送信過程とを有し、前記無線受信装置は、前記送信過程で送信した信号を受信する受信過程と、前記乗算過程で乗算した利得を用いて前記受信過程で受信した信号から周波数信号を検出する信号検出過程とを有する。 (7) A wireless communication method according to an aspect of the present invention is a wireless communication method using a wireless transmission device and a wireless reception device, and the wireless transmission device transmits a frequency signal to be transmitted to the wireless reception device. A division process for dividing into a plurality of segments, an arrangement process for arranging the segments divided in the division process on the frequency axis, and any frequency signal included in each segment arranged on the frequency axis in the arrangement process A multiplication process for multiplying a gain smaller than 1 and a transmission process for transmitting a signal multiplied by a gain smaller than 1 in the multiplication process to the radio reception apparatus, wherein the radio reception apparatus transmits in the transmission process. A reception process for receiving the received signal, and a signal detection process for detecting a frequency signal from the signal received in the reception process using the gain multiplied in the multiplication process.
本発明の無線通信システム、無線送信装置、無線受信装置及び無線通信方法では、周波数信号をセグメント化して無線送信装置から無線受信装置に送信する際の送信電力を低減することができるという顕著な効果を奏する。 In the wireless communication system, the wireless transmission device, the wireless reception device, and the wireless communication method of the present invention, it is possible to reduce the transmission power when the frequency signal is segmented and transmitted from the wireless transmission device to the wireless reception device. Play.
以下の実施形態では、本発明を、セルラシステムにおける上り回線(移動局装置から基地局装置への信号の送信)に適用し、ブロック化される元のシングルキャリア信号の信号数がNuであり、割当可能な周波数ポイント数がNdである場合について説明するが、本発明を下り回線(基地局装置から移動局装置への信号の送信)に適用しても良い。
また、等化処理として、最小二乗誤差(MMSE:Minimum Mean Square Error)規範の周波数領域等化を用いる場合について説明する。なお、無線受信装置において、最小二乗誤差規範以外の他の等化技術を用いても良い。
また、以下の実施形態において、セグメントとは、得られたNdポイントの周波数信号を複数のブロック(集団)にブロック化した際の各々のブロックの称呼である。また、セグメントサイズとは、各ブロックに含まれる周波数信号のポイント数を表している。
In the following embodiments, the present invention is applied to an uplink (transmission of a signal from a mobile station apparatus to a base station apparatus) in a cellular system, and the number of original single carrier signals to be blocked is Nu . Although the case where the number of assignable frequency points is N d will be described, the present invention may be applied to the downlink (transmission of signals from the base station apparatus to the mobile station apparatus).
In addition, a case where frequency domain equalization based on a minimum mean square error (MMSE) standard is used as the equalization process will be described. In the radio reception apparatus, other equalization techniques other than the least square error criterion may be used.
In the following embodiments, a segment is a name of each block when the obtained Nd- point frequency signal is divided into a plurality of blocks (groups). The segment size represents the number of points of the frequency signal included in each block.
[第1の実施形態]
始めに、本発明の第1の実施形態について説明する。本発明の第1の実施形態による無線通信システムは、無線送信装置と無線受信装置とを備えている。
なお、本実施形態のみならず、全ての実施形態において、一例として、無線送信装置は、無線通信システムの小型携帯端末に備えられ、無線受信装置は、基地局装置又は中継装置に備えられる。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described. The wireless communication system according to the first embodiment of the present invention includes a wireless transmission device and a wireless reception device.
In addition to this embodiment, in all embodiments, as an example, the wireless transmission device is provided in a small portable terminal of a wireless communication system, and the wireless reception device is provided in a base station device or a relay device.
図1は、本発明の第1の実施形態による無線送信装置100の構成を示す概略ブロック図である。無線送信装置100は、符号部1、変調部2、DFT(Discrete Fourier Transform:離散フーリエ変換)部3、スペクトル配置部4、振幅制限部5、IDFT(Inverse Discrete Fourier Transform:逆離散フーリエ変換)部6、パイロット生成部7、パイロット挿入部8、CP(Cyclic Prefix:サイクリックプレフィックス)挿入部9、D/A(Digital to Analogue:ディジタル/アナログ)変換部10、無線部11、送信アンテナ12を備えている。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing a configuration of a
図1の無線送信装置100において、情報ビットは、符号部1により誤り訂正符号化され、変調部2に出力される。そして、変調部2において符号ビットから例えば16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation:16値直交振幅変調)のような変調信号が生成され、データ信号として、DFT部3に出力される。
次に、DFT部3において、Nuポイントの離散周波数信号に変換され、得られた離散周波数信号の一部は、スペクトル配置部4により離散周波数信号単位で受信状況などに応じてNdポイントからNuポイントが選択され、離散周波数信号が割り当てられる。
In the
Then, the
振幅制限部5では、DFT部3から出力された周波数信号を、スペクトル割当情報に基づいて周波数軸上に割り当てることによりセグメント化し、各セグメントの両端の周波数信号に対して、振幅を制限する利得(例えば、0.5など)を乗算し、IDFT部6に出力する。
なお、セグメントに含まれる周波数信号が1つ又は2つである場合には、セグメントの両端という概念がないので、この場合には、セグメントに含まれる周波数信号に対して利得を乗算しないようにしても良い。
In the
If there is one or two frequency signals included in the segment, there is no concept of both ends of the segment. In this case, do not multiply the frequency signal included in the segment by a gain. Also good.
次に、振幅制限部5から出力された周波数信号は、IDFT部6によりNdポイントの時間信号に変換され、パイロット挿入部8に出力される。一方、パイロット生成部7では、無線伝搬路の特性を推定するためのパイロット信号が生成され、パイロット挿入部8によりデータ信号と多重される。多重の方法は、時間多重、周波数多重の何れであっても良い。パイロット挿入部8の出力は、CP挿入部9によりデータ信号の一部の後方の波形がサイクリックプレフィックス(CP)として、そのデータ信号の前方に付加され、次に、D/A変換部10によりディジタル信号からアナログ信号に変換され、無線部11により無線周波数にアップコンバートされ、送信アンテナ12より無線受信装置200に送信される。
Then, the frequency signal output from the
図2は、本発明の第1の実施形態による無線受信装置200の構成を示す概略ブロック図である。無線受信装置200は、受信アンテナ20、無線部21、A/D(Analogue to Digital:アナログ/ディジタル)変換部22、CP除去部23、パイロット分離部24、伝搬路推定部25、スペクトル割当情報生成部26、バッファ27、等価伝搬路算出部28、伝搬路特性抽出部29、DFT部30、スペクトル抽出部31、等化部32、IDFT部33、復調部34、復号部35を備えている。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the
図2に示される無線受信装置200において、無線送信装置100(図1)からの受信信号は、受信アンテナ20で受信され、無線部21により無線周波数からベースバンド信号にダウンコンバートされ、A/D変換部22に出力される。
次に、無線部21から出力される信号は、A/D変換部22によりアナログ信号からディジタル信号に変換され、CP除去部23に出力される。
A/D変換部22によってディジタル信号に変換された受信信号は、CP除去部23によりサイクリックプレフィックス(CP)を除去され、パイロット分離部24により受信パイロット信号と受信データ信号に分離される。
In the
Next, the signal output from the
The received signal converted into the digital signal by the A /
受信パイロット信号は、伝搬路推定部25により割当可能帯域であるNdポイント分の伝搬路の周波数利得が推定され、スペクトル割当情報生成部26により受信状況の良好な離散周波数がNuポイントだけ選択されて、スペクトル割当情報が生成され、図示しない無線部、アンテナを介して無線送信装置100(図1)へフィードバックされる。
一方で、生成されたスペクトル割当情報は次の伝送機会における周波数信号の抽出に利用するために、バッファ27に保存される。
Received pilot signal is estimated frequency gain of the channel of the N d points fraction is allocated band by a
On the other hand, the generated spectrum allocation information is stored in the
等価伝搬路算出部28では、無線送信装置100における振幅制限部5で乗算されたピーク電力の抑圧のための利得を、該当するセグメントの両端の周波数応答に乗算する。
例えば、Nd=12、Nu=8としたとき、伝搬路推定部25により推定される伝搬路特性Ξは、以下の式(1)のようになる。
The equivalent propagation
For example, when N d = 12 and N u = 8, the propagation path characteristic 推定 estimated by the propagation
ここで、Ξ(k)は割当可能なNdポイントの周波数帯域において、k番目の周波数の複素伝搬路利得である。次に、セグメントサイズを4とし、2から5番目の離散周波数と8から11番目の離散周波数に送信信号を配置すると、セグメントの両端にピーク抑圧の目的で0.5の利得を乗算した場合の等価伝搬路算出部28により算出される等価伝搬路特性Ξeqは、以下の式(2)のようになる。
Here, Ξ (k) is the complex channel gain of the kth frequency in the assignable frequency band of Nd points. Next, when the segment size is 4, and the transmission signals are arranged at the 2nd to 5th discrete frequencies and the 8th to 11th discrete frequencies, a gain of 0.5 is multiplied at both ends of the segment for the purpose of peak suppression. The equivalent channel characteristic Ξ eq calculated by the equivalent
式(2)のように得られた等価伝搬路から割り当てられた周波数の伝搬路利得だけ抽出した等化処理に用いられる伝搬路特性Ξ’は最終的に以下の式(3)のようになる。 A propagation path characteristic Ξ ′ used for equalization processing extracted from the equivalent propagation path obtained from the equivalent propagation path obtained by the equation (2) is finally given by the following equation (3). .
式(3)で得られた伝搬路特性は、等化部32における等化処理に用いられる。ここで、同様のパラメータでNdポイントからNuポイントに抽出された周波数信号に対して乗算される等化処理を施す行列W(タップ行列とも称する)は、以下の式(4)で与えられる。
The propagation path characteristic obtained by Expression (3) is used for equalization processing in the
式(4)において、σ2は雑音の分散である。また、Iは対角成分のみが1であり、残りの要素が0のNu×Nuの単位行列である。またxHは行列もしくはベクトルxの複素共役を取り、転置した(エルミート転置を施した)随伴行列である。このとき、等化部32における等化処理は、以下の式(5)のようになる。
In equation (4), σ 2 is the noise variance. Further, I is a unit matrix of N u × N u in which only the diagonal component is 1 and the remaining elements are 0. X H is an adjoint matrix obtained by taking a complex conjugate of a matrix or a vector x and transposing (hermitian transposition). At this time, the equalization processing in the
ただし、式(5)においてR’はNdポイントの受信信号からNuポイントを抽出した実質的な受信信号であり、以下の式(6)で表される。 However, in Expression (5), R ′ is a substantial received signal obtained by extracting Nu points from the received signal of N d points, and is represented by the following Expression (6).
ただし、xTはベクトルxおよび行列xを転置させる演算子である。このようにピークを低減させつつ従来のダイナミックスペクトル制御(DSC)と同様の処理を行うことができるため、なるべく高い周波数選択ダイバーシチ効果を獲得しつつピーク電力を低減することができる。
なお、振幅を制限する利得を本実施形態では0.5としたが、1より小さい値で設定すればその他の値を用いてもよく、最も効率的にピークを抑圧できるものとしては、セグメントの両端の周波数信号だけエネルギーを半分にするために利得を1/√2とすると良い。
However, x T is an operator which transposed vector x and the matrix x. Thus, since processing similar to that of the conventional dynamic spectrum control (DSC) can be performed while reducing the peak, the peak power can be reduced while obtaining the highest possible frequency selection diversity effect.
In this embodiment, the gain for limiting the amplitude is set to 0.5. However, if the gain is set to a value smaller than 1, other values may be used. In order to halve the energy of the frequency signals at both ends, the gain should be 1 / √2.
一方、伝搬路推定部25により推定された伝搬路特性は、前の伝送機会で保存されていたバッファ27からのスペクトル割当情報に基づいて、伝送に使用した周波数の伝搬路利得を伝搬路特性抽出部29において抽出する。
On the other hand, the propagation path characteristic estimated by the propagation
DFT部30によりNdポイントの離散フーリエ変換(DFT)を施すことで周波数信号に変換され、伝搬路特性の抽出処理と同様にバッファ27に保存されていたスペクトル割当情報からスペクトル抽出部31によりNuポイントの受信データ信号が抽出される。
この段階で伝搬路特性、受信データ信号ともにシングルキャリア伝送方式と等価な伝送を行ったものとみなせることから、伝搬路特性抽出部29から得られた伝搬路特性とスペクトル抽出部31から得られた受信データ信号を用いて、かつ、式(5)により、等化部32において無線伝搬路による周波数信号の歪みを補償する等化処理が施される。
N D point discrete Fourier transform (DFT) is performed by the
At this stage, both the propagation path characteristics and the received data signal can be regarded as transmissions equivalent to the single carrier transmission system, so the propagation path characteristics obtained from the propagation path
等価部32によって等化処理された信号は、IDFT部33においてNuポイントの逆離散フーリエ変換(IDFT)を施すことにより周波数信号から時間信号に変換される。その後、復調部34において変調信号からビット単位の受信信号に分離され、復号部35において誤り訂正復号処理が行われ、復号ビットが得られる。
Equalized signal by the
図3(a)及び図3(b)は、本発明の第1の実施形態による無線送信装置100の振幅制限部5の処理を説明する図である。図3(a)及び図3(b)において、横軸は周波数である。
図3(a)は、無線送信装置100の振幅制限部5に入力される信号の一例を示しており、周波数軸上に4つのセグメントc01〜c04が配置されている。セグメントc01には周波数信号s001〜s004が含まれており、セグメントc02には周波数信号s005〜s008が含まれており、セグメントc03には周波数信号s009〜s012が含まれており、セグメントc04には周波数信号s013〜s016が含まれている。
FIG. 3A and FIG. 3B are diagrams for explaining processing of the
FIG. 3A shows an example of a signal input to the
また、図3(b)は、無線送信装置100の振幅制限部5から出力される信号の一例を示しており、周波数軸上に4つのセグメントc11〜c14が配置されている場合を示している。セグメントc11には周波数信号s101〜s104が含まれており、セグメントc12には周波数信号s105〜s108が含まれており、セグメントc13には周波数信号s109〜s112が含まれており、セグメントc14には周波数信号s113〜s116が含まれている。
FIG. 3B shows an example of a signal output from the
セグメントc11の両端の周波数信号s101及びs104は、セグメントc11の両端以外の周波数信号s102及びs103に対して振幅が小さくなっている。
また、セグメントc12の両端の周波数信号s105及びs108は、セグメントc12の両端以外の周波数信号s106及びs107に対して振幅が小さくなっている。
また、セグメントc13の両端の周波数信号s109及びs113は、セグメントc13の両端以外の周波数信号s111及びs112に対して振幅が小さくなっている。
また、セグメントc14の両端の周波数信号s113及びs116は、セグメントc14の両端以外の周波数信号s114及びs115に対して振幅が小さくなっている。
The frequency signals s101 and s104 at both ends of the segment c11 are smaller in amplitude than the frequency signals s102 and s103 other than both ends of the segment c11.
In addition, the frequency signals s105 and s108 at both ends of the segment c12 have a smaller amplitude than the frequency signals s106 and s107 other than both ends of the segment c12.
Further, the frequency signals s109 and s113 at both ends of the segment c13 are smaller in amplitude than the frequency signals s111 and s112 other than both ends of the segment c13.
Further, the frequency signals s113 and s116 at both ends of the segment c14 have a smaller amplitude than the frequency signals s114 and s115 other than both ends of the segment c14.
図3(a)に示されるように周波数信号をセグメント化することによるピーク電力が増大する原因は、周波数信号を周波数軸上に配置したときにセグメントの間に0が配置されるためであり、この場合、周波数信号が不連続になる。
本実施形態では、この問題を解決するために、図3(b)に示されるように各セグメントに含まれる複数の周波数信号のうち、両端の周波数信号の振幅を低く制限し、無線受信装置200側で周波数信号の利得の制限を、伝搬路による減衰とみなして等化する。
The reason why the peak power is increased by segmenting the frequency signal as shown in FIG. 3A is that 0 is arranged between the segments when the frequency signal is arranged on the frequency axis. In this case, the frequency signal becomes discontinuous.
In the present embodiment, in order to solve this problem, as shown in FIG. 3B, among the plurality of frequency signals included in each segment, the amplitudes of the frequency signals at both ends are limited to be low, and the
図4は、本発明の第1の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。始めに、無線送信装置100のスペクトル配置部4(分割部とも称する)は、無線受信装置200に送信する周波数信号を、複数のセグメントc01〜c04に分割する(ステップS11)。
そして、無線送信装置100のスペクトル配置部4(配置部とも称する)は、ステップS11で分割したセグメントc01〜c04を、図3(a)に示すように周波数軸上に配置する(ステップS12)。
FIG. 4 is a sequence diagram showing processing of the wireless communication system according to the first embodiment of the present invention. First, the spectrum arrangement unit 4 (also referred to as a dividing unit) of the
And the spectrum arrangement | positioning part 4 (it is also called arrangement | positioning part) of the radio |
そして、無線送信装置100の振幅制限部5(乗算部とも称する)は、ステップS12でスペクトル配置部4が周波数軸上に配置した各セグメントc01〜c04に含まれるいずれかの周波数信号に対して、1より小さい利得を乗算する。具体的には、本実施形態では、振幅制限部5は、ステップS12でスペクトル配置部4が周波数軸上に配置した各セグメント(例えば、セグメントc01)の両端の周波数信号(例えば、周波数信号s001及びs004)に対して、1より小さい利得を乗算する(ステップS13)。これにより、図3(a)の周波数信号s001〜s016の振幅は、図3(b)の周波数信号s101〜s116の振幅のようになる。
Then, the amplitude limiting unit 5 (also referred to as a multiplication unit) of the
そして、無線送信装置100の無線部11(送信部とも称する)は、ステップS13で振幅制限部5が1より小さい利得を乗算した信号であって、IDFT部6、パイロット挿入部8、CP挿入部9、D/A変換部10を経由した信号を、送信アンテナ12を介して無線受信装置200に送信する(ステップS14)。
そして、無線受信装置200の無線部21(受信部とも称する)は、ステップS14で無線送信装置100の無線部11が送信アンテナ12を介して送信した信号を受信する(ステップS15)。
The radio unit 11 (also referred to as a transmission unit) of the
Then, the radio unit 21 (also referred to as a reception unit) of the
そして、無線受信装置200の等化部32(信号検出部とも称する)は、無線送信装置100の振幅制限部5(図1)が乗算した利得を用いて、図3(b)に示す信号を図3(a)に示す信号に変換することにより、ステップS15で無線部21が受信した信号であって、A/D変換部22、CP除去部23、パイロット分離部24、DFT部30、スペクトル抽出部31を経由した信号から周波数信号を検出する(ステップS16)。
なお、無線送信装置100の振幅制限部5がステップS13で用いる利得と、無線受信装置200の等化部32がステップS16で用いる利得は、通信を開始する前に、無線送信装置100と無線受信装置200に予め設定されている。
And the equalization part 32 (it is also called a signal detection part) of the radio |
Note that the gain used by the
上述した第1の実施形態による無線通信システムを用いることにより、周波数信号をセグメント化して無線送信装置100から無線受信装置200に送信する際の送信電力を低減することができる。
また、第1の実施形態による無線通信システムでは、セグメントサイズを小さくすることなくピーク電力を低減することができるため、高い選択ダイバーシチ効果と柔軟な周波数割当を実現しながら高い電力利用効率を実現することができる。
By using the wireless communication system according to the first embodiment described above, it is possible to reduce the transmission power when the frequency signal is segmented and transmitted from the
In the wireless communication system according to the first embodiment, since peak power can be reduced without reducing the segment size, high power utilization efficiency is achieved while realizing a high selection diversity effect and flexible frequency allocation. be able to.
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。本発明の第2の実施形態による通信システムは、無線送信装置と無線受信装置とを備えている。第2の実施形態による無線送信装置と無線受信装置は、第1の実施形態による無線送信装置100(図1)と無線受信装置200(図2)の構成及び機能と同様である。ただし、振幅制御部5及び伝搬路特性抽出部29において用いるピーク電力抑圧のための利得の態様が異なる。従って、構成及び機能の同様な部分の説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The communication system according to the second embodiment of the present invention includes a wireless transmission device and a wireless reception device. The radio transmission apparatus and radio reception apparatus according to the second embodiment have the same configurations and functions as those of the radio transmission apparatus 100 (FIG. 1) and radio reception apparatus 200 (FIG. 2) according to the first embodiment. However, the mode of gain for peak power suppression used in the
図5(a)及び図5(b)は、本発明の第2の実施形態による無線送信装置100の振幅制限部5の処理を説明する図である。図5(a)及び図5(b)において、横軸は周波数である。
図5(a)は、無線送信装置100の振幅制限部5に入力される信号の一例を示しており、周波数軸上に4つのセグメントc01〜c04が配置されている。セグメントc01には周波数信号s001〜s004が含まれており、セグメントc02には周波数信号s005〜s008が含まれており、セグメントc03には周波数信号s009〜s012が含まれており、セグメントc04には周波数信号s013〜s016が含まれている。
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining processing of the
FIG. 5A illustrates an example of a signal input to the
また、図5(b)は、無線送信装置100の振幅制限部5から出力される信号の一例を示しており、周波数軸上に4つのセグメントc21〜c24が配置されている。セグメントc21には周波数信号s201〜s204が含まれており、セグメントc22には周波数信号s205〜s208が含まれており、セグメントc23には周波数信号s209〜s212が含まれており、セグメントc24には周波数信号s213〜s216が含まれている。
FIG. 5B shows an example of a signal output from the
セグメントc21の両端の周波数信号s201及びs204は、セグメントc21の両端以外の周波数信号s202及びs203に対して振幅が小さくなっている。
また、セグメントc22の両端の周波数信号s205及びs208は、セグメントc22の両端以外の周波数信号s206及びs207に対して振幅が小さくなっている。
また、セグメントc23の両端の周波数信号s209及びs213は、セグメントc23の両端以外の周波数信号s211及びs212に対して振幅が小さくなっている。
また、セグメントc24の両端の周波数信号s213及びs216は、セグメントc24の両端以外の周波数信号s214及びs215に対して振幅が小さくなっている。
The frequency signals s201 and s204 at both ends of the segment c21 are smaller in amplitude than the frequency signals s202 and s203 other than both ends of the segment c21.
Further, the frequency signals s205 and s208 at both ends of the segment c22 are smaller in amplitude than the frequency signals s206 and s207 other than both ends of the segment c22.
In addition, the frequency signals s209 and s213 at both ends of the segment c23 have a smaller amplitude than the frequency signals s211 and s212 other than both ends of the segment c23.
Further, the frequency signals s213 and s216 at both ends of the segment c24 have a smaller amplitude than the frequency signals s214 and s215 other than both ends of the segment c24.
図5(a)に示す信号のままでは、無線送信装置100から無線受信装置200に送信する信号の送信電力が大きくなってしまう。そこで、本実施形態では、図5(b)に示されるように、従来から知られている窓関数を各セグメントに含まれる周波数信号に乗算する。窓関数としては、ハミング窓やハニング窓、ブラックマン窓などを用いることができる。
ハミング窓、ハニング窓、ブラックマン窓の窓関数は、それぞれ以下の式(7)、式(8)、式(9)で表される。
If the signal shown in FIG. 5A remains as it is, the transmission power of the signal transmitted from the
The window functions of the Hamming window, Hanning window, and Blackman window are expressed by the following equations (7), (8), and (9), respectively.
式(7)〜式(9)において、πは円周率であり、Nsはセグメント内に含まれる離散周波数信号の数である。また、式(7)〜式(9)において、kは割当可能な帯域の離散周波数指標を表しているが、利得を計算するときは各セグメントについて最も周波数の低いものを便宜的にk=0として計算する。
例えば、3から10番目に配置されたセグメントを考える場合、実際にはk=3であるが、k=0からk=7と置き換え、式(7)〜式(9)の値を計算して窓利得を算出する。
In the formula (7) to Formula (9), [pi is pi, N s is the number of discrete frequency signals contained in the segment. In Equations (7) to (9), k represents a discrete frequency index of an allocatable band. When calculating the gain, k = 0 is set for each segment for the sake of convenience. Calculate as
For example, when considering the 3rd to 10th segments, k = 3 is actually replaced with k = 0 to k = 7, and the values of Equations (7) to (9) are calculated. Calculate the window gain.
無線送信装置100と無線受信装置200との間で窓関数は、通信開始前に予め設定されており、無線受信装置200側では、スペクトル割当情報から同様の計算法により窓利得を算出できる。よって、第1の実施形態に示したように等価的に伝搬路の利得として扱うことにより、無線受信装置200で信号を検出することができる。
ここでは、窓の開始点をセグメント内の最も低い周波数成分をk=0として窓関数を施す場合について説明するが、セグメントサイズが所定値よりも小さい場合などには、最も周波数の低い離散周波数信号に対してk=0とするのではなく、k=1やk=2などとして等価的にk=0の点に0が配置された周波数となるようにしても良い。すなわち、各セグメントサイズより広い周波数を計測し、その区間に窓を乗算しても良い。
The window function is set in advance between the
Here, a description will be given of a case where the window function is applied by setting the window start point to the lowest frequency component in the segment k = 0, but when the segment size is smaller than a predetermined value, the discrete frequency signal having the lowest frequency For example, k = 0 or k = 2 may be used instead of k = 0, and the frequency may be such that 0 is arranged at the point where k = 0 equivalently. That is, a frequency wider than each segment size may be measured, and the section may be multiplied by the window.
図6は、本発明の第2の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。始めに、無線送信装置100のスペクトル配置部4(分割部とも称する)は、無線受信装置200に送信する周波数信号を、複数のセグメントc01〜c04に分割する(ステップS21)。
そして、無線送信装置100のスペクトル配置部4(配置部とも称する)は、ステップS21で分割したセグメントc01〜c04を、図5(a)に示すように周波数軸上に配置する(ステップS22)。
FIG. 6 is a sequence diagram showing processing of the wireless communication system according to the second embodiment of the present invention. First, the spectrum arrangement unit 4 (also referred to as a dividing unit) of the
And the spectrum arrangement | positioning part 4 (it also calls an arrangement | positioning part) of the radio |
そして、無線送信装置100の振幅制限部5(乗算部とも称する)は、ステップS22でスペクトル配置部4が周波数軸上に配置した各セグメントc01〜c04に含まれるいずれかの周波数信号に対して、窓関数を用いて1より小さい利得を乗算する。具体的には、本実施形態では、振幅制限部5は、ステップS22でスペクトル配置部4が周波数軸上に配置した各セグメント(例えば、セグメントc01)の両端の周波数信号(例えば、周波数信号s001及びs004)に対して、窓関数を用いて1より小さい利得を乗算する(ステップS23)。これにより、図5(a)の周波数信号s001〜s016の振幅は、図5(b)の周波数信号s201〜s216の振幅のようになる。
Then, the amplitude limiting unit 5 (also referred to as a multiplication unit) of the
そして、無線送信装置100の無線部11(送信部とも称する)は、ステップS23で振幅制限部5が窓関数を用いて1より小さい利得を乗算した信号であって、IDFT部6、パイロット挿入部8、CP挿入部9、D/A変換部10、無線部11を経由した信号を、送信アンテナ12を介して無線受信装置200に送信する(ステップS24)。
そして、無線受信装置200の無線部21(受信部とも称する)は、ステップS24で無線送信装置100の無線部11が送信アンテナ12を介して送信した信号を受信する(ステップS25)。
The radio unit 11 (also referred to as a transmission unit) of the
Then, the radio unit 21 (also referred to as a reception unit) of the
そして、無線受信装置200の等化部32(信号検出部とも称する)は、無線送信装置100の振幅制限部5(図1)が窓関数を用いて乗算した利得を用いて、図5(b)に示す信号を図5(a)に示す信号に変換することにより、ステップS25で無線部21が受信した信号であって、A/D変換部22、CP除去部23、パイロット分離部24、DFT部30、スペクトル抽出部31を経由した信号から周波数信号を検出する(ステップS26)。
なお、無線送信装置100の振幅制限部5がステップS23で用いる窓関数や利得と、無線受信装置200の等化部32がステップS26で用いる窓関数や利得は、通信を開始する前に、無線送信装置100と無線受信装置200に予め設定されている。
Then, the equalization unit 32 (also referred to as a signal detection unit) of the
Note that the window function and gain used by the
上述した第2の実施形態による無線通信システムを用いることにより、周波数信号をセグメント化して無線送信装置100から無線受信装置200に送信する際の送信電力を低減することができる。
また、第2の実施形態による無線通信システムでは、セグメントサイズを小さくすることなくピーク電力を低減することができるため、高い選択ダイバーシチ効果と柔軟な周波数割当を実現しながら高い電力利用効率を実現することができる。
By using the wireless communication system according to the second embodiment described above, it is possible to reduce the transmission power when the frequency signal is segmented and transmitted from the
In the wireless communication system according to the second embodiment, since peak power can be reduced without reducing the segment size, high power utilization efficiency is achieved while realizing a high selection diversity effect and flexible frequency allocation. be able to.
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。本発明の第3の実施形態による通信システムは、無線送信装置と無線受信装置とを備えている。第3の実施形態による無線送信装置と無線受信装置は、第1の実施形態による無線送信装置100(図1)と無線受信装置200(図2)の構成及び機能と同様である。ただし、振幅制御部5による振幅制御の態様が異なる。従って、構成及び機能の同様な部分の説明を省略する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. A communication system according to the third embodiment of the present invention includes a wireless transmission device and a wireless reception device. The wireless transmission device and the wireless reception device according to the third embodiment have the same configurations and functions as those of the wireless transmission device 100 (FIG. 1) and the wireless reception device 200 (FIG. 2) according to the first embodiment. However, the mode of amplitude control by the
図7(a)及び図7(b)は、本発明の第3の実施形態による無線送信装置100の振幅制限部5の処理を説明する図である。図7(a)及び図7(b)において、横軸は周波数である。
図7(a)は、第3の実施形態による無線送信装置100の振幅制限部5に入力される信号の一例を示しており、周波数軸上に3つのセグメントc01、c02、c05が配置されている。
FIGS. 7A and 7B are diagrams for explaining processing of the
FIG. 7A shows an example of a signal input to the
なお、周波数信号s012と周波数信号s013とは周波数軸上で隣接しているため、周波数信号s009〜s012と周波数信号s013〜s016は、1つのセグメントc05となっている。
セグメントc01には周波数信号s001〜s004が含まれており、セグメントc02には周波数信号s005〜s008が含まれており、セグメントc05には周波数信号s009〜s016が含まれている。
Since the frequency signal s012 and the frequency signal s013 are adjacent on the frequency axis, the frequency signals s009 to s012 and the frequency signals s013 to s016 constitute one segment c05.
The segment c01 includes frequency signals s001 to s004, the segment c02 includes frequency signals s005 to s008, and the segment c05 includes frequency signals s009 to s016.
また、図7(b)は、第3の実施形態による無線送信装置100の振幅制限部5から出力される信号の一例を示しており、周波数軸上に3つのセグメントc31〜c33が配置されている。
なお、周波数信号s312と周波数信号s313とは周波数軸上で隣接しているため、周波数信号s309〜s312と周波数信号s313〜s316は、1つのセグメントc33となっている。
セグメントc31には周波数信号s301〜s304が含まれており、セグメントc32には周波数信号s305〜s308が含まれており、セグメントc33には周波数信号s309〜s316が含まれている。
FIG. 7B shows an example of a signal output from the
Since the frequency signal s312 and the frequency signal s313 are adjacent to each other on the frequency axis, the frequency signals s309 to s312 and the frequency signals s313 to s316 form one segment c33.
The segment c31 includes frequency signals s301 to s304, the segment c32 includes frequency signals s305 to s308, and the segment c33 includes frequency signals s309 to s316.
セグメントc31の両端の周波数信号s301及びs304は、セグメントc31の両端以外の周波数信号s302及びs303に対して振幅が小さくなっている。
また、セグメントc32の両端の周波数信号s305及びs308は、セグメントc32の両端以外の周波数信号s306及びs307に対して振幅が小さくなっている。
また、セグメントc33の両端の周波数信号s309及びs316は、セグメントc33の両端以外の周波数信号s310、s311、s312、s313、s314、s315に対して振幅が小さくなっている。
The frequency signals s301 and s304 at both ends of the segment c31 are smaller in amplitude than the frequency signals s302 and s303 other than both ends of the segment c31.
Further, the frequency signals s305 and s308 at both ends of the segment c32 have a smaller amplitude than the frequency signals s306 and s307 other than both ends of the segment c32.
Further, the frequency signals s309 and s316 at both ends of the segment c33 are smaller in amplitude than the frequency signals s310, s311, s312, s313, s314, and s315 other than the ends of the segment c33.
図7(a)では、4つの連続する周波数信号を単位としてセグメント化されており、伝搬路変動などの確率的な要因により2つのセグメント(周波数信号s009〜s012を含むセグメントと、周波数信号s013〜s016を含むセグメント)が隣り合った結果、等価的に8つの連続する離散周波数信号s009〜s016がセグメント化されたように測定される。 In FIG. 7 (a), four continuous frequency signals are segmented as a unit, and two segments (a segment including frequency signals s009 to s012 and a frequency signal s013 are divided by a stochastic factor such as propagation path fluctuation). As a result of the adjacent segments including s016, eight consecutive discrete frequency signals s009 to s016 are equivalently measured as being segmented.
この場合、第1又は第2の実施形態のようにセグメントの両端に利得を乗算することや、セグメント単位の窓を乗算することに意味はなく、伝搬路の利得だけを下げるようになってしまう。
そこで、本実施形態では図7(b)に示されるように、隣り合うセグメントが存在する場合には、0が配置される周波数の隣の周波数信号のみ振幅を制限する。
なお、第2の実施形態においても、隣り合った連続した周波数信号をセグメントとみなして窓関数を乗算するようにしても良い。これにより、送信電力のピークを効果的に抑圧することができる。
In this case, there is no point in multiplying both ends of the segment by the gain as in the first or second embodiment, or by multiplying the window in segment units, and only the gain of the propagation path is lowered. .
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7B, when adjacent segments exist, the amplitude is limited only to the frequency signal adjacent to the frequency where 0 is arranged.
Also in the second embodiment, adjacent continuous frequency signals may be regarded as segments and multiplied by a window function. Thereby, the peak of transmission power can be effectively suppressed.
本実施形態では、セグメント化される周波数信号が1つや2つの場合であっても、隣り合うセグメントに周波数信号が3つ以上含まれていれば、隣り合うセグメントを一体化させて、その一体化させたセグメントの両端の周波数信号の振幅に1より小さい利得を振幅制限部5により乗算することによって、無線送信装置100から無線受信装置200に送信する信号の送信電力を低減することができる。
この場合、無線送信装置100の振幅制限部5は、スペクトル割当情報からどのセグメントが隣り合うかを判定し、その隣り合うセグメントの両端の周波数信号の振幅に1より小さい利得を乗算する。
In this embodiment, even if there are one or two frequency signals to be segmented, if three or more frequency signals are included in adjacent segments, the adjacent segments are integrated and integrated. By multiplying the amplitude of the frequency signal at both ends of the segment by a gain smaller than 1 by the
In this case, the
図8は、本発明の第3の実施形態による無線通信システムの処理を示すシーケンス図である。始めに、無線送信装置100のスペクトル配置部4(分割部とも称する)は、無線受信装置200に送信する周波数信号を、複数のセグメントc01、c02、c05に分割する(ステップS31)。ここで、スペクトル配置部4は、周波数信号s009〜s012を含むセグメントと、周波数信号s013〜s016を含むセグメントは隣り合っているため、これら2つのセグメントを一体化したセグメントc05とする。
そして、無線送信装置100のスペクトル配置部4(配置部とも称する)は、ステップS31で分割したセグメントc01、c02、c05を、図7(a)に示すように周波数軸上に配置する(ステップS32)。
FIG. 8 is a sequence diagram showing processing of the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention. First, the spectrum arrangement unit 4 (also referred to as a dividing unit) of the
Then, the spectrum arrangement unit 4 (also referred to as arrangement unit) of the
そして、無線送信装置100の振幅制限部5(乗算部とも称する)は、ステップS32でスペクトル配置部4が周波数軸上に配置した各セグメントc01、c02に含まれるいずれかの周波数信号に対して、1より小さい利得を乗算する。また、無線送信装置100の振幅制限部5は、ステップS32でスペクトル配置部4が周波数軸上に配置した各セグメントc05に含まれるいずれかの周波数信号に対して、1より小さい利得を乗算する。
Then, the amplitude limiting unit 5 (also referred to as a multiplication unit) of the
具体的には、本実施形態では、振幅制限部5は、ステップS32でスペクトル配置部4が周波数軸上に配置した各セグメント(例えば、セグメントc01)の両端の周波数信号(例えば、周波数信号s001及びs004)に対して、1より小さい利得を乗算する。
また、振幅制限部5は、ステップS32でスペクトルは位置部4が周波数軸上に配置した複数のセグメント(周波数信号s009〜s012を含むセグメントと、周波数信号s013〜s016を含むセグメント)が隣り合う場合には、その複数のセグメントからなるセグメント(ここでは、セグメントc05)の両端の周波数信号(例えば、周波数信号s009及びs016)に対して、1より小さい利得を乗算する(ステップS33)。これにより、図7(a)の周波数信号s001〜s016の振幅は、図7(b)の周波数信号s301〜s316の振幅のようになる。
Specifically, in the present embodiment, the
Further, the
そして、無線送信装置100の無線部11(送信部とも称する)は、ステップS33で振幅制限部5が1より小さい利得を乗算した信号であって、IDFT部6、パイロット挿入部8、CP挿入部9、D/A変換部10を経由した信号を、送信アンテナ12を介して無線受信装置200に送信する(ステップS34)。
そして、無線受信装置200の無線部21(受信部とも称する)は、ステップS34で無線送信装置100の無線部11が送信アンテナ12を介して送信した信号を受信する(ステップS35)。
The radio unit 11 (also referred to as a transmission unit) of the
Then, the radio unit 21 (also referred to as a reception unit) of the
そして、無線受信装置200の等化部32(信号検出部とも称する)は、無線送信装置100の振幅制限部5(図1)が乗算した利得を用いて、図7(b)に示す信号を図7(a)に示す信号に変換することにより、ステップS35で無線部21が受信した信号であって、A/D変換部22、CP除去部23、パイロット分離部24、DFT部30、スペクトル抽出部31を経由した信号から周波数信号を検出する(ステップS36)。
なお、無線送信装置100の振幅制限部5がステップS33で用いる利得と、無線受信装置200の等化部32がステップS36で用いる利得は、通信を開始する前に、無線送信装置100と無線受信装置200に予め設定されている。
And the equalization part 32 (it is also called a signal detection part) of the radio |
Note that the gain used by the
上述した第3の実施形態による無線通信システムを用いることにより、周波数信号をセグメント化して無線送信装置100から無線受信装置200に送信する際の送信電力を低減することができる。
また、第3の実施形態による無線通信システムでは、セグメントサイズを小さくすることなくピーク電力を低減することができるため、高い選択ダイバーシチ効果と柔軟な周波数割当を実現しながら高い電力利用効率を実現することができる。
By using the wireless communication system according to the third embodiment described above, it is possible to reduce the transmission power when the frequency signal is segmented and transmitted from the
In the wireless communication system according to the third embodiment, since peak power can be reduced without reducing the segment size, high power utilization efficiency is achieved while realizing a high selection diversity effect and flexible frequency allocation. be able to.
なお、以上説明した実施形態において、無線送信装置100(図1)の各部や無線受信装置200(図2)の各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより無線送信装置100や無線受信装置200の制御を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
In the embodiment described above, a program for realizing the function of each unit of the wireless transmission device 100 (FIG. 1) and each unit of the wireless reception device 200 (FIG. 2) is recorded on a computer-readable recording medium. The
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。 The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time, like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, it is also assumed that a server that holds a program for a certain time, such as a volatile memory inside a computer system that serves as a server or client. The program may be a program for realizing a part of the functions described above, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system.
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も特許請求の範囲に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the design and the like within the scope of the present invention are also within the scope of the claims. include.
1・・・符号部、2・・・変調部、3・・・DFT部、4・・・スペクトル配置部、5・・・振幅制限部、6・・・IDFT部、7・・・パイロット生成部、8・・・パイロット挿入部、9・・・CP挿入部、10・・・D/A変換部、11・・・無線部、12・・・送信アンテナ、20・・・受信アンテナ、21・・・無線部、22・・・A/D変換部、23・・・CP除去部、24・・・パイロット分離部、25・・・伝搬路推定部、26・・・スペクトル割当情報生成部、27・・・バッファ、28・・・等価伝搬路算出部、29・・・伝搬路特性抽出部、30・・・DFT部、31・・・スペクトル抽出部、32・・・等化部、33・・・IDFT部、34・・・復調部、35・・・復号部、100・・・無線送信装置、200・・・無線受信装置
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記無線送信装置は、
前記無線受信装置に送信する周波数信号を複数のセグメントに分割する分割部と、
前記分割部が分割したセグメントを周波数軸上に配置する配置部と、
前記配置部が周波数軸上に配置した各セグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して1より小さい利得を乗算する乗算部と、
前記乗算部が1より小さい利得を乗算した信号を前記無線受信装置に送信する送信部とを備え、
前記無線受信装置は、
前記送信部が送信した信号を受信する受信部と、
前記乗算部が乗算した利得を用いて前記受信部が受信した信号から周波数信号を検出する信号検出部とを備えることを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a wireless transmission device and a wireless reception device,
The wireless transmission device
A dividing unit for dividing a frequency signal to be transmitted to the wireless reception device into a plurality of segments;
An arrangement unit that arranges the segment divided by the division unit on the frequency axis;
A multiplier that multiplies any frequency signal included in each segment arranged on the frequency axis by a gain smaller than 1;
A transmission unit that transmits a signal obtained by multiplying the gain by a gain smaller than 1 to the wireless reception device;
The wireless receiver is
A receiver for receiving the signal transmitted by the transmitter;
A radio communication system, comprising: a signal detection unit that detects a frequency signal from a signal received by the reception unit using a gain multiplied by the multiplication unit.
前記無線受信装置に送信する周波数信号を複数のセグメントに分割する分割部と、
前記分割部が分割したセグメントを周波数軸上に配置する配置部と、
前記配置部が周波数軸上に配置した各セグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して1より小さい利得を乗算する乗算部と、
前記乗算部が1より小さい利得を乗算した信号を前記無線受信装置に送信する送信部と、
を備えることを特徴とする無線送信装置。 A wireless transmission device that communicates with a wireless reception device,
A dividing unit for dividing a frequency signal to be transmitted to the wireless reception device into a plurality of segments;
An arrangement unit that arranges the segment divided by the division unit on the frequency axis;
A multiplier that multiplies any frequency signal included in each segment arranged on the frequency axis by a gain smaller than 1;
A transmission unit that transmits a signal obtained by multiplying the gain by a gain smaller than 1 to the wireless reception device;
A wireless transmission device comprising:
前記無線送信装置が送信する信号を受信する受信部と、
周波数軸上に配置した各セグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して前記無線送信装置が乗算した1より小さい利得を用いて前記受信部が受信した信号から周波数信号を検出する信号検出部と、
を備えることを特徴とする無線受信装置。 A wireless receiver that communicates with a wireless transmitter,
A receiver for receiving a signal transmitted by the wireless transmitter;
A signal detection unit for detecting a frequency signal from a signal received by the reception unit using a gain smaller than 1 multiplied by any one of the frequency signals included in each segment arranged on the frequency axis; ,
A radio receiving apparatus comprising:
前記無線送信装置は、
前記無線受信装置に送信する周波数信号を複数のセグメントに分割する分割過程と、
前記分割過程で分割したセグメントを周波数軸上に配置する配置過程と、
前記配置過程で周波数軸上に配置した各セグメントに含まれるいずれかの周波数信号に対して1より小さい利得を乗算する乗算過程と、
前記乗算過程で1より小さい利得を乗算した信号を前記無線受信装置に送信する送信過程とを有し、
前記無線受信装置は、
前記送信過程で送信した信号を受信する受信過程と、
前記乗算過程で乗算した利得を用いて前記受信過程で受信した信号から周波数信号を検出する信号検出過程とを有することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method using a wireless transmission device and a wireless reception device,
The wireless transmission device
A division process of dividing a frequency signal to be transmitted to the wireless reception device into a plurality of segments;
An arrangement process of arranging the segments divided in the division process on the frequency axis;
A multiplication step of multiplying any frequency signal included in each segment arranged on the frequency axis in the arrangement step by a gain smaller than 1,
A transmission step of transmitting a signal multiplied by a gain smaller than 1 in the multiplication step to the wireless reception device;
The wireless receiver is
A receiving process for receiving the signal transmitted in the transmitting process;
And a signal detection step of detecting a frequency signal from the signal received in the reception step using the gain multiplied in the multiplication step.
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JP2008167358A JP2010011023A (en) | 2008-06-26 | 2008-06-26 | Radio communication system, radio transmitter, radio receiver, and radio communication method |
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2007055652A2 (en) * | 2005-11-14 | 2007-05-18 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Rf power distribution in the frequency domain |
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2008
- 2008-06-26 JP JP2008167358A patent/JP2010011023A/en active Pending
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