JP2012503905A - Ofdm信号処理 - Google Patents
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Abstract
Description
f'C1 = −6.75MHz
f'C2 = −2.25MHz
f'C3 = 2.265MHz
f'C4 = 6.765MHz
各帯域は、15kHz間隔で300のOFDMサブキャリアを含んでいる。f'C3とf'C4との15kHzのオフセットは、中心にあるOFDMサブキャリアの意図的な信号の欠落によるものである。
REC:
・複数の狭帯域IFFT
・LTE規格のエア・フレーム構造を意識したベースバンド制御装置
・CPRIインタフェース
RE:
・CPRIインタフェース
・1つ以上の広帯域送信機により実現された広帯域チャネル
・多数の狭帯域チャネルで、各々は、以下のものと関連
−スペクトラム・シェーピングの好ましい低域フィルタ
−狭帯域チャネルを広帯域チャネルの正確な位置に移すミキサー
−狭帯域チャネルの正確な周波数を生成する数値制御発振部(NCO)
さらに、例えば、各狭帯域チャネルに対する複素乗算部(RE又はREC配置)として実装された、位相補正機能が必要であろう。
・図20に示す様に、NCOが特定の値、例えば零を読み込んでいる場合、あるサンプルを特定するRECが行う。例えば、RECは、乗算部がCPRIの特定の基本フレームからのサンプルを消費する場合、NCOは零を読み込んでいるはずであるということを提示する。
・NCOが読み取られるはずである場合、あるサンプルを特定するRECが行う。上記の様に、しかしNCOに読み込む代わりに、NCOの値が読み取られ、そしてRECに伝えられる。例えば、NCO値は、CPRI基本フレーム0、HFN=0のサンプルに対して、つまり10ミリ秒ごとに、読み取られることができよう。
・図21に示す様に、NCO位相が読み取られ、或いは、リセットされるはずである場合、あるエア・インタフェース時間を特定するRECが行う。例えば、REは、CPRIフレーム・ストローブの受信(基本フレーム0、HFN=0の受信)時点で、NCOに値0を読み込む。
・上記の組み合わせで行う。RECは、CPRIフレーム・ストローブの受信後のある時点で、ある基本フレーム内でサンプルを送る様にREに通知し、サンプルが乗算部に到達するとき、NCOの位相オフセットを読み取る。
・どのCPRI基本フレームがプレフィックス無しOFDMシンボルの最初のサンプルを含むかを特定するRECが行う。例えば、RECは、LTEサブフレームの、各プレフィックス無しOFDMシンボル部分の開始に対して、HFN番号及び基本フレーム番号のリストを含むメッセージを、1ミリ秒ごとに送ることができる。
・シンボルがエア・インタフェース時間に関してどこに位置しているかを特定するRECが行う。例えば、RECは、CPRIフレーム・ストローブに対するプレフィックス無しOFDMシンボルの開始の時間位置のリストを含むメッセージを、1ミリ秒ごとに送ることができる。
・上記の組み合わせで行う。プレフィックス無しOFDMシンボルの最初のサンプルがどのCPRI基本フレームに位置しているか、そしてCPRIフレーム・ストローブと比べて、最初のサンプルがどの時点でエアに到達することになるかを特定するRECが行う。
REC:
・複数の狭帯域FFT
・LTE規格のエア・フレーム構造を意識したベースバンド制御装置
・CPRIインタフェース
RE:
・CPRIインタフェース
・1つ以上の広帯域受信機により実現される広帯域チャネル
・複数の狭帯域チャネルで、各々は以下のものと関連付けられている。
−狭帯域チャネルをベースバンドに移すミキサー
−スペクトラム・シェーピングに好ましい低域フィルタ
REC及びREは、本発明を実装するために以下の機能で高度化される。
・あるサンプルが、例えば、そのものの後に続く追加のビットとしてマークされ、マークされたサンプルのオフセットが、CPRIインタフェース経由の個別のメッセージでRECに送られる。例えば、NCOが位相零となる度に、サンプルがマークされる。
・あるCPRIフレーム内のサンプルに対するNCO位相値が、RECに送られる。例えば、CPRI基本フレーム0、HFN=0に含まれるサンプルに対する位相値が、RECに送られる。他の例として、REが、CPRI基本フレーム番号及び当該フレーム内のサンプルの位相という2つの値を持つメッセージを送信する。
・RECは、NCOにある値をいつ設定すべきかを示す。例えば、RECは、CPRIフレーム・ストローブを受信後のある時点でNCOが零を読み込んでいるはずであるということを示す。REは、受信したDL時間(CPRIフレーム・ストローブの受信)と上りリンクCPRIフレーム構造内のサンプルの配置との間の対応付けをRECに知らせる。
・狭帯域チャネル機能は、ASIC及び/又はFPGAで実装可能
・広帯域チャネルは、ASIC及び/又はアナログ個別部品及びアナログ集積部品で実装可能
・CPRIインタフェースはFPGAで実装可能
・RECとREとの間の制御通信は、FPGA及び/又はCPUにより処理可能
・DFT/IDFTとサブキャリアのマッピングは、ASIC及び/又はDSPソフトウェアで実装可能
・下りリンクでのサイクリック・プレフィックス除去部はFPGAで実装可能
・上りリンクでのサイクリック・プレフィックス除去部は、ASIC及び/又はDSPソフトウェアで実装可能
添付の特許請求の範囲により規定される本発明の範囲を逸脱することなく、様々な修正及び変更を行い得ることを当業者は理解する。
ASIC:特定用途向け集積回路
CPRI:共通公衆無線インタフェース
DFT:離散フーリエ変換
FFT:高速フーリエ変換
FPGA:フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ
HFN:ハイパー・フレーム番号
IDFT:逆離散フーリエ変換
IFFT:逆高速フーリエ変換
LTE:ロング・ターム・エボリューション
NCO:数値制御発振部(カウンタ及びテーブル参照に基づく発振部のデジタル実装)
OFDM:直交周波数分割多重
OFDMA:直交周波数分割多元接続
RE:無線装置(CPRI用語では無線部)
REC:無線制御装置(CPRI用語ではベースバンド及ぼ制御部)
PUCCH:物理上りリンク制御チャネル、LTEスペクトラムの周辺部分に位置する1MHzまでの非OFDMのチャネル
RACH:ランダム・アクセス・チャネル、LTEスペクトラムの周辺部分に位置する1MHzまでの非OFDMのチャネル
WCDMA:広帯域符号分割多元接続
Claims (22)
- ベースバンド信号からOFDM信号を形成する方法であって、
ベースバンド信号のサンプルのブロックを、複数のサブブロックに分割するステップ(S1)と、
前記複数のサブブロックを、OFDMマルチキャリアの隣接する複数のサブキャリア・ブロックにマッピングするステップ(S2)と、
マッピングされた各サブブロックを、対応するプレフィックス無しOFDMシンボルに変換するステップ(S3)と、
複数のプレフィックス付きOFDMシンボルを形成するために、各プレフィックス無しOFDMシンボルにサイクリック・プレフィックスを付加するステップ(S4)と、
後続して行われる無線周波数へのアップ・コンバージョン後において、総てのプレフィックス付きOFDMシンボルに含まれる前記プレフィックス無しOFDMシンボルの部分を同じ位相で開始させるために、位相補償を実行するステップ(S5)と、
前記位相補償された複数のプレフィックス付きOFDMシンボルを、OFDMマルチキャリア構造を保つ中心周波数及び帯域幅を有する各無線周波数帯域にアップ・コンバージョンするステップ(S6)と、
前記アップ・コンバージョンされ、位相補償された複数のプレフィックス付きOFDMシンボルを、OFDM信号へと結合するステップ(S7)と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記位相補償の実行は、アップ・コンバージョンに使用する発振部からの帰還信号により制御される、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記位相補償は、前記変換するステップ(S3)の前に実行される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記位相補償は、前記変換するステップ(S3)と、前記アップ・コンバージョンするステップ(S6)との間に実行される、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。 - 前記変換するステップは、補間前に行われる逆離散フーリエ変換を含む、
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。 - OFDM信号からベースバンド信号を形成する方法であって、
前記OFDM信号の部分的に重複する複数の無線周波数帯域を、対応する複数のプレフィックス付きOFDMシンボルにダウン・コンバージョンするステップ(S11)と、
複数のプレフィックス無しOFDMシンボルを形成するため、ダウン・コンバージョンされた各プレフィックス付きOFDMシンボルからサイクリック・プレフィックスを除去するステップ(S12)と、
前記複数のプレフィックス無しOFDMシンボルを、隣接する複数のOFDMサブキャリア・ブロックにマッピングされている、ベースバンドの複数のサブブロックに変換するステップ(S13)と、
前記隣接する複数のOFDMサブキャリア・ブロックと、前記ベースバンドの複数のサブブロックとのマッピングを解消するステップ(S14)と、
前記マッピングが解消されたベースバンドの複数のサブブロックが、同じ位相で開始する複数のプレフィックス無しOFDMシンボルに対応する様に、ダウン・コンバージョン後において位相補償を実行するステップ(S15)と、
前記位相補償され、マッピングが解消されたベースバンドの複数のサブブロックを、ベースバンド信号へと結合するステップ(S16)と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記OFDM信号は、事前符号化OFDM信号である、
ことを特徴とする請求項6に記載の方法。 - 前記位相補償の実行は、ダウン・コンバージョンに使用する発振部からの帰還信号により制御される、
ことを特徴とする請求項6又は7に記載の方法。 - 前記位相補償は、前記ダウン・コンバージョンするステップ(S11)と、前記変換するステップ(S13)との間に実行される、
ことを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記位相補償は、前記変換するステップ(S13)の後に実行される、
ことを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記変換するステップ(S13)は、離散フーリエ変換前に行われるデシメーションを含む、
ことを特徴とする請求項6から9のいずれか1項に記載の方法。 - ベースバンド信号からOFDM信号を形成する基地局装置であって、
ベースバンド信号のサンプルのブロックを、複数のサブブロックに分割する様に構成された分割部(28)と、
前記複数のサブブロックを、OFDMマルチキャリアの隣接する複数のサブキャリア・ブロックにマッピングする様に構成されたサブキャリア・マッピング部(26)と、
マッピングされた各サブブロックを、対応するプレフィックス無しOFDMシンボルに変換する様に構成された複数の変換部(22;50、52、54)と、
複数のプレフィックス付きOFDMシンボルを形成するために、各プレフィックス無しOFDMシンボルにサイクリック・プレフィックスを付加する様に構成された複数のサイクリック・プレフィックス付加部(24)と、
後続して行われる無線周波数へのアップ・コンバージョン後において、総てのプレフィックス付きOFDMシンボルに含まれる前記プレフィックス無しOFDMシンボルの部分を同じ位相で開始させるために、位相補償を行う様に構成された複数の位相補償部(30)と、
前記位相補償された複数のプレフィックス付きOFDMシンボルを、OFDMマルチキャリア構造を保つ中心周波数及び帯域幅を有する各無線周波数帯域にアップ・コンバージョンする様に構成された複数のアップ・コンバータ(34、36)と、
前記アップ・コンバージョンされ、位相補償された複数のプレフィックス付きOFDMシンボルを、OFDM信号へと結合する様に構成された結合部(14)と、
を備えていることを特徴とする基地局装置。 - 前記複数の位相補償部(30)は、アップ・コンバージョンに使用する発振部(36)からの帰還信号(38)により制御される、
ことを特徴とする請求項12に記載の基地局装置。 - 前記複数の位相補償部(30)は、前記変換部(22;50、52、54)の上流に配置される、
ことを特徴とする請求項12又は13に記載の基地局装置。 - 前記複数の位相補償部(30)は、前記変換部(22;50、52、54)と、前記アップ・コンバータ(34、36)との間に配置される、
ことを特徴とする請求項12又は13に記載の基地局装置。 - 各変換部(50、52、54)は、逆離散フーリエ変換部(50)と、その下流側の補間部(52、54)とを有する、
ことを特徴とする請求項12から15のいずれか1項に記載の基地局装置。 - OFDM信号からベースバンド信号を形成する基地局装置であって、
前記OFDM信号の部分的に重複する複数の無線周波数帯域を、対応する複数のプレフィックス付きOFDMシンボルにダウン・コンバージョンする様に構成された複数のダウン・コンバータ(134、136)と、
複数のプレフィックス無しOFDMシンボルを形成するため、ダウン・コンバージョンされた各プレフィックス付きOFDMシンボルからサイクリック・プレフィックスを除去する様に構成された複数のサイクリック・プレフィックス除去部(124)と、
前記複数のプレフィックス無しOFDMシンボルを、隣接する複数のOFDMサブキャリア・ブロックにマッピングされている、ベースバンドの複数のサブブロックに変換する様に構成された複数の変換部(122;150、152、154)と、
前記隣接する複数のOFDMサブキャリア・ブロックと、前記ベースバンドの複数のサブブロックとのマッピングを解消する様に構成されたサブキャリア・ディマッピング部(126)と、
前マッピングが解消されたベースバンドの複数のサブブロックが、同じ位相で開始する複数のプレフィックス無しOFDMシンボルに対応する様に、ダウン・コンバージョン後において位相補償を実行する様に構成された複数の位相補償部(130)と、
前記位相補償され、マッピングが解消されたベースバンドの複数のサブブロックを、ベースバンド信号へと結合する様に構成された結合部(140;120)と、
を備えていることを特徴とする基地局装置。 - 前記ベースバンド信号の後処理のために、逆離散フーリエ変換部(303)を備えている、
ことを特徴とする請求項17に記載の基地局装置。 - 前記複数の補償部(130)は、ダウン・コンバージョンに使用する発振部(136)からの帰還信号(138)により制御される、
ことを特徴とする請求項17又は18に記載の基地局装置。 - 前記複数の位相補償部(130)は、前記ダウン・コンバータ(134、136)と、前記変換部(122;150、152、154)との間に配置される、
ことを特徴とする請求項17から19のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 前記複数の位相補償部(130)は、前記変換部(122;150、152、154)の下流に配置される、
ことを特徴とする請求項17から19のいずれか1項に記載の基地局装置。 - 各変換部(150、152、154)は、デシメータ(152、154)と、その下流側の離散フーリエ変換部(150)を有する、
ことを特徴とする請求項17から21のいずれか1項に記載の基地局装置。
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