JP2013121136A - Transmitter and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マルチキャリアを用いて信号を送信する送信装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a transmission apparatus and a program that transmit signals using multicarriers.
従来、携帯端末装置や基地局等の無線通信装置を用いた移動体通信が利用されている。現在では、移動体通信方式として、例えば、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式が用いられる場合がある。 Conventionally, mobile communication using a wireless communication device such as a mobile terminal device or a base station has been used. At present, for example, an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) method is sometimes used as a mobile communication method.
OFDM方式に準拠した無線通信装置は、送信データのOFDMシンボルを生成する場合に、変調信号等に対して逆フーリエ変換(IFT:Inverse Fourier Transform)処理を行う。逆フーリエ変換処理では、膨大な回数の乗算が実行され、逆フーリエ変換処理の処理量は、送信処理の全体に掛かる処理量の中で大きな割合を占める。この結果として、OFDM方式に準拠した無線通信装置の電力消費量は多くなってしまう。 A wireless communication device compliant with the OFDM scheme performs an inverse Fourier transform (IFT) process on a modulated signal or the like when generating an OFDM symbol of transmission data. In the inverse Fourier transform process, an enormous number of multiplications are executed, and the processing amount of the inverse Fourier transform process occupies a large proportion of the processing amount of the entire transmission process. As a result, the power consumption of the wireless communication device compliant with the OFDM scheme increases.
逆フーリエ変換処理の演算量を削減できる方法として、従来より、逆高速フーリエ変換(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)が用いられている。一般に、逆離散フーリエ変換処理(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform)では、IDFTサイズをNとすると、Nの2乗回の複素乗算処理が行われる。これに対して、IFFTでは、NlogN回の複素乗算処理が行われる。すなわち、OFDMシンボルの生成処理においてIFFTが用いられることにより、逆フーリエ変換処理における処理量を削減できる。 As a method that can reduce the amount of calculation of the inverse Fourier transform process, an inverse fast Fourier transform (IFFT) has been conventionally used. In general, in an inverse discrete Fourier transform (IDFT), when an IDFT size is N, N square complex multiplication is performed. On the other hand, in IFFT, NlogN complex multiplication processes are performed. That is, by using IFFT in the OFDM symbol generation process, the amount of processing in the inverse Fourier transform process can be reduced.
しかしながら、IFFTでは、処理対象データ数が2のべき乗に制限されてしまう。このため、IFFT以外で逆フーリエ変換の処理量を削減できる方法も望まれている。 However, in IFFT, the number of data to be processed is limited to a power of two. For this reason, a method that can reduce the processing amount of the inverse Fourier transform other than IFFT is also desired.
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、新規の方法によって逆フーリエ変換処理の処理量を削減することにより、送信処理における消費電力を削減できる送信装置及びプログラムを提供することを目的とする。 The disclosed technology has been made in view of the above, and provides a transmission device and a program that can reduce power consumption in transmission processing by reducing the amount of inverse Fourier transform processing by a novel method. Objective.
本願の開示する送信装置は、一つの態様において、周波数において中心のキャリアを含むキャリア群に、送信データをマッピングするマッピング部と、前記キャリア群のうち前記中心のキャリアに対して対称の位置に存在する2つのキャリアに対してマッピングされた第1のデータ及び第2のデータに対応する2つのシンボルが、コンスタレーションにおいてI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在するか否かを判定する判定部と、前記判定部によってI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在すると判定された前記2つのシンボルに対応する、前記第1のデータ及び前記第2のデータに対して、I成分及びQ成分の一方についてのみ逆フーリエ変換処理を行う逆フーリエ変換部と、を具備する。 In one aspect, the transmitting apparatus disclosed in the present application is present at a position symmetrical to the center carrier of the carrier group and a mapping unit that maps transmission data to a carrier group including a center carrier in frequency. Whether or not two symbols corresponding to the first data and the second data mapped to the two carriers that exist are in a symmetric position with respect to one of the I axis and the Q axis in the constellation. A determination unit for determining the first data and the second data corresponding to the two symbols determined by the determination unit to be in a position symmetrical to one of the I axis and the Q axis; And an inverse Fourier transform unit that performs an inverse Fourier transform process on only one of the I component and the Q component.
また、本願の開示するプログラムは、一つの態様において、周波数において中心のキャリアを含むキャリア群に、送信データをマッピングし、前記キャリア群のうち前記中心のキャリアに対して対称の位置に存在する2つのキャリアにマッピングされた第1のデータ及び第2のデータに対応する2つのシンボルが、コンスタレーションにおいてI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在する場合、前記第1のデータ及び前記第2のデータに対して、I成分及びQ成分の一方についてのみ逆フーリエ変換処理を行う、送信処理をコンピュータに実行させる。 In one aspect, the program disclosed in the present application maps transmission data to a carrier group including a center carrier in frequency, and exists in a position symmetrical to the center carrier in the carrier group. When two symbols corresponding to the first data and the second data mapped to one carrier are present at positions symmetrical with respect to one of the I axis and the Q axis in the constellation, the first data and The computer is caused to execute a transmission process for performing the inverse Fourier transform process on only one of the I component and the Q component for the second data.
本願の開示する送信装置及びプログラムの一つの態様によれば、新規の方法によって逆フーリエ変換処理の処理量を削減することにより、送信処理における消費電力を削減できる。 According to one aspect of the transmission apparatus and program disclosed in the present application, it is possible to reduce power consumption in transmission processing by reducing the amount of inverse Fourier transform processing by a novel method.
以下に、本願の開示する送信装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態により本願の開示する送信装置及びプログラムが限定されるものではない。また、実施形態において同一の機能を有する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。 Hereinafter, embodiments of a transmission device disclosed in the present application will be described in detail with reference to the drawings. In addition, the transmission apparatus and program which this application discloses are not limited by this embodiment. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the structure which has the same function in embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
[実施の形態1]
[送信装置10の構成]
図1は、実施の形態1に係る送信装置10の構成例を示すブロック図である。送信装置10は、複数のキャリアを用いて信号を送信するマルチキャリア送信装置であり、例えば、OFDM送信装置である。図1において、送信装置10は、マッピング部11と、対称性判定部12と、逆フーリエ変換部13とを有する。
[Embodiment 1]
[Configuration of Transmitting Device 10]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a
マッピング部11は、入力データ(つまり、送信データ)を、周波数において中心のキャリア(以下では、「中心キャリア」と呼ばれる)を含むキャリア群にマッピングする。マッピング部11の入力データは、周波数領域のデータである。そして、入力データがマッピングされるサブキャリア群は、例えば、中心キャリアを中心として連続し、且つ、中心キャリアを中心として可能な限り対称な、複数のサブキャリアから構成される。具体的には、図2に示すように、6個のサブキャリアを用いて送信データを送信する場合、マッピング部11は、中心キャリアであるサブキャリア0と、サブキャリア0に対称の位置に存在するサブキャリア±1と、サブキャリア±2とに、送信データをマッピングする。そして、送信データがマッピングされる、もう1つのサブキャリアとして、サブキャリア−3又はサブキャリア+3が選択される。図2には、サブキャリア−3が選択された例が示されている。
The
こうしてサブキャリア群にマッピングされた送信データは、対称性判定部12及び逆フーリエ変換部13へ出力される。
The transmission data mapped to the subcarrier group in this way is output to the
なお、ここでは、入力データがマッピングされるサブキャリア群が中心キャリアを中心として連続し且つ中心キャリアを中心として可能な限り対称な複数のサブキャリアから構成される場合を例にとり説明を行った。しかしながら、これに限定されるものではなく、入力データがマッピングされるサブキャリア群は、飛び飛びに存在する複数のサブキャリアから構成されてもよい。ただし、入力データがマッピングされるサブキャリア群には、中心キャリアに対して対称の位置に存在する2つのキャリアが、少なくとも一組含まれている。 Here, the case where the subcarrier group to which the input data is mapped is composed of a plurality of subcarriers that are continuous with the center carrier as the center and that are as symmetrical as possible with the center carrier as the center has been described. However, the present invention is not limited to this, and the subcarrier group to which the input data is mapped may be composed of a plurality of subcarriers that exist in a jump. However, the subcarrier group to which the input data is mapped includes at least one set of two carriers existing at positions symmetrical to the center carrier.
対称性判定部12は、キャリア群のうち中心キャリアに対して対称の位置に存在する2つのキャリアにマッピングされた第1のデータ及び第2のデータに対応する2つのシンボルが、コンスタレーションにおいてI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在するか否かを判定する。なお、以下では、中心キャリアに対して対称の位置に存在し、且つ、送信データがマッピングされた、2つのキャリアは、「キャリアペア」と呼ばれることがある。対称性判定部12による判定処理は、キャリアペアごとに行われる。また、上記した第1のデータ及び第2のデータのそれぞれは、後述する「基本ユニット」に相当する。
The
そして、対称性判定部12は、判定結果に応じた対称性識別信号を生成し、逆フーリエ変換部13へ出力する。
Then, the
具体的には、対称性判定部12は、キャリアペアにマッピングされた第1のデータ及び第2のデータに対応する2つのシンボルがI軸に対して対称の位置に存在する場合、I対称識別信号を逆フーリエ変換部13へ出力する。また、キャリアペアにマッピングされた第1のデータ及び第2のデータに対応する2つのシンボルがQ軸に対して対称の位置に存在する場合、Q対称識別信号を逆フーリエ変換部13へ出力する。また、それ以外の場合には、対称性判定部12は、非対称識別信号を逆フーリエ変換部13へ出力する。
Specifically, the
逆フーリエ変換部13は、対称性判定部12によってI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在すると判定されたキャリアペアに対応する、第1のデータ及び第2のデータに対して、I成分及びQ成分の一方についてのみ逆フーリエ変換処理を行う。なお、逆フーリエ変換処理において得られる信号は、時間領域の信号である。
The inverse
具体的には、逆フーリエ変換部13は、対称性判定部12から受け取る対称性識別信号に応じた逆フーリエ変換処理を行う。すなわち、逆フーリエ変換部13は、I対称識別信号を受け取る場合、第1のデータ及び第2のデータに対して、I成分についてのみ逆フーリエ変換を行う。また、逆フーリエ変換部13は、Q対称識別信号を受け取る場合、第1のデータ及び第2のデータに対して、Q成分についてのみ逆フーリエ変換を行う。また、逆フーリエ変換部13は、非対称識別信号を受け取る場合、通常どおり、第1のデータ及び第2のデータに対して、I成分及びQ成分の両方について逆フーリエ変換処理を行う。
Specifically, the inverse
図3は、逆フーリエ変換部13の構成例を示すブロック図である。図3において、逆フーリエ変換部13は、入力メモリ21と、回転因子記憶部22と、乗算器23,24,25,26と、加算器27,28と、積算器29,30と、出力メモリ31と、変換制御部32とを有する。
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration example of the inverse
入力メモリ21は、逆フーリエ変換の処理サイズに応じた量のデータを、1つの単位として入力する。すなわち、逆フーリエ変換部13の処理サイズがN(Nは、2以上の自然数)個のサブキャリアである場合、入力メモリ21に入力される1つの単位のデータには、N個のサブキャリアに対応するN個の基本ユニットが含まれる。
The input memory 21 inputs an amount of data corresponding to the inverse Fourier transform processing size as one unit. That is, when the processing size of the inverse
そして、入力メモリ21は、変換制御部32から受け取るリードアドレスに対応する基本ユニットを乗算器23,24,25,26へ出力する。入力メモリ21は、基本ユニットのI成分を乗算器23及び乗算器24へ出力する。また、入力メモリ21は、基本ユニットのQ成分を乗算器25及び乗算器26へ出力する。
Then, the input memory 21 outputs the basic unit corresponding to the read address received from the
回転因子記憶部22は、複数の回転因子を保持する。複数の回転因子は、逆フーリエ変換部13から最終的に出力される、時間領域の信号のサンプル点にそれぞれ対応する。
The twiddle
回転因子記憶部22は、変換制御部32から受け取る回転因子アドレスに対応する回転因子を乗算器23,24,25,26へ出力する。回転因子記憶部22は、回転因子のQ成分を乗算器24及び乗算器25へ出力する。回転因子記憶部22は、回転因子のI成分を乗算器23及び乗算器26へ出力する。
The twiddle
ここで、回転因子記憶部22から出力される1つの回転因子に対して、N個の基本ユニットの全てが、入力メモリ21から出力される。これにより、乗算器23,24,25,26は、1つの回転因子とN個の基本ユニットとの全組み合わせについて、回転因子と基本ユニットとの乗算結果を得ることができる。
Here, all of the N basic units are output from the input memory 21 for one twiddle factor output from the twiddle
乗算器23は、基本ユニットのI成分と回転因子のI成分とを乗算し、乗算結果を加算器27へ出力する。乗算器23は、変換制御部32から出力されるクロック1に基づいて作動及び停止する。同様に、乗算器24は、基本ユニットのI成分と回転因子のQ成分とを乗算し、乗算結果を加算器28へ出力する。乗算器24は、クロック2に基づいて作動及び停止する。また、乗算器25は、基本ユニットのQ成分と回転因子のQ成分とを乗算し、乗算結果を加算器27へ出力する。乗算器25は、クロック1に基づいて作動及び停止する。また、乗算器26は、基本ユニットのQ成分と回転因子のI成分とを乗算し、乗算結果を加算器28へ出力する。乗算器26は、クロック2に基づいて作動及び停止する。
加算器27は、乗算器23において得られた乗算結果と乗算器25において得られた乗算結果との差を算出する。加算器27は、クロック1に基づいて作動及び停止する。ここで、差が算出される2つの乗算結果は、利用された回転因子が共通する。そして、加算器27における算出結果は、積算器29へ出力される。同様に、加算器28は、乗算器24において得られた乗算結果と乗算器26において得られた乗算結果との和を算出する。加算器28は、クロック2に基づいて作動及び停止する。
The
積算器29は、加算器27から受け取る複数の算出結果を積算する。積算器29は、クロック1に基づいて作動及び停止する。積算器29における積算処理は、1つの回転因子とN個の基本ユニットとの全組み合わせに対応する算出結果を1つの単位として行われる。積算器29は、この1つの単位についての積算が終了した時点で、積算結果を出力メモリ31へ出力する。積算器29における積算結果は、時間領域の信号における1つのサンプル点のI成分に対応する。同様に、積算器30は、加算器28から受け取る複数の算出結果を積算する。積算器30は、クロック2に基づいて作動及び停止する。積算器30における積算処理も、1つの回転因子とN個の基本ユニットとの全組み合わせに対応する算出結果を1つの単位として行われる。積算器30における積算結果は、時間領域の信号における1つのサンプル点のQ成分に対応する。
The
ここで、「I成分系統」は、乗算器23,25と、加算器27と、積算器29とを含み、「Q成分系統」は、乗算器24,26と、加算器28と、積算器30とを含む。
Here, the “I component system” includes
出力メモリ31は、回転因子の全てとN個の基本ユニットとの全組み合わせに対応する積算結果を1つの単位として出力する。すなわち、出力メモリ31から1つの単位として出力されるデータには、各サンプル点に対応するデータユニット(以下では、「サンプルユニット」と呼ばれることがある)が含まれる。
The
出力メモリ31は、変換制御部32から受け取るリードアドレスに対応するサンプルユニットを後段の処理部へ出力する。
The
変換制御部32は、入力メモリ21からの出力対象である基本ユニットに対応するリードアドレスを入力メモリ21へ出力する。出力対象である基本ユニットは、順次変更される。また、変換制御部32は、回転因子記憶部22からの出力対象である回転因子に対応するアドレスを回転因子記憶部22へ出力する。出力対象である回転因子は、順次変更される。ここで、変換制御部32は、1つの回転因子に対して、全ての基本ユニットが順次出力されるように、リードアドレスを入力メモリ21へ出力する。すなわち、変換制御部32は、回転因子の或る切り替えタイミングから次の切り替えタイミングまでの間に、全ての基本ユニットに対応するリードアドレスを順次出力する。
The
また、変換制御部32は、対称性判定部12から受け取った対称性識別信号に応じたクロック信号をI成分系統及びQ成分系統へ出力する。具体的には、変換制御部32は、対称性判定部12からI対称識別信号を受け取った場合、I成分系統に出力されるクロック信号(つまり、クロック1)をONとする一方、Q成分系統に出力されるクロック信号(つまり、クロック2)をOFFとする。また、変換制御部32は、対称性判定部12からQ対称識別信号を受け取った場合、クロック2をONとする一方、クロック1をOFFとする。また、変換制御部32は、対称性判定部12から非対称識別信号を受け取った場合、クロック1及びクロック2の両方をONとする。
Further, the
また、変換制御部32は、出力メモリ31からの出力対象であるサンプルユニットに対応するリードアドレスを出力メモリ31へ出力する。
Further, the
[受信装置40の構成]
図4は、実施の形態1に係る受信装置40の構成例を示すブロック図である。受信装置40は、複数のキャリアを用いて信号を受信するマルチキャリア受信装置であり、例えば、OFDM受信装置である。図4において、受信装置40は、フーリエ変換部41と、デマッピング部42とを有する。
[Configuration of Receiving Device 40]
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration example of the receiving
フーリエ変換部41は、送信装置10から受け取る、時間領域の受信信号に対してフーリエ変換処理を行うことにより、周波数領域の信号に変換する。この周波数領域の受信信号は、送信装置10におけるマッピング部11の出力信号に対応する。
The
デマッピング部42は、抽出対象であるサブキャリアにマッピングされている基本ユニットを抽出し、後段の処理部(例えば、復号部)へ出力する。この出力信号は、送信装置10におけるマッピング部11の入力信号に対応する。
The demapping unit 42 extracts a basic unit mapped to a subcarrier to be extracted and outputs the basic unit to a subsequent processing unit (for example, a decoding unit). This output signal corresponds to the input signal of the
[送信装置10の動作]
上記した構成を有する送信装置10の動作について説明する。図5は、対称性判定部12の処理の説明に供するフローチャートである。図6は、Q軸対称の説明に供する図である。図7は、I軸対称の説明に供する図である。図8は、逆フーリエ変換部13の処理の説明に供するフローチャートである。
[Operation of Transmitting Device 10]
The operation of the
<対称性判定部12の処理>
ステップS101において、対称性判定部12は、kの値としてゼロを設定する。
<Processing of
In step S101, the
ステップS102において、対称性判定部12は、基本ユニットX(k)がマッピングされたサブキャリアkにサブキャリアペアとなるキャリアが存在するか否かを判定する。ここでは、判定対象のサブキャリアが中心キャリアであるので、サブキャリアペアとなるキャリアは常に存在しない。従って、ステップS102における判定は、否定される。この結果、ステップS107において、対称性判定部12は、非対称識別信号を生成する。
In step S102, the
ステップS108において、対称性判定部12は、kの値をインクリメントする。
In step S108, the
ステップS109において、対称性判定部12は、kの値がNに達したか否かを判定する。ステップS109においてNに達していないと判定された場合、対称性判定部12は、ステップS102の判定処理を行う。
In step S109, the
そして、ステップS102においてサブキャリアペアが存在すると判定された場合、ステップS103において、対称性判定部12は、サブキャリアペアにマッピングされた第1のデータ(データ1)及び第2のデータ(データ2)に対応する2つのシンボルに、I軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在するか否かを判定する。すなわち、ステップS103では、I軸に対する対称性及びQ軸に対する対称性の内の一方が存在するか否かが判定される。
If it is determined in step S102 that there is a subcarrier pair, in step S103, the
ステップS103においてI軸に対する対称性及びQ軸に対する対称性の内の一方が存在すると判定された場合、ステップS104において、対称性判定部12は、Q軸に対する対称性があるか否かを判定する。なお、ステップS103においてI軸に対する対称性及びQ軸に対する対称性の両方が存在しない場合、ステップS107において、対称性判定部12は、非対称識別信号を生成する。
When it is determined in step S103 that one of the symmetry with respect to the I axis and the symmetry with respect to the Q axis exists, in step S104, the
ステップS104においてQ軸に対する対称性があると判定された場合、ステップS105において、対称性判定部12は、Q対称識別信号を生成する。また、ステップS104においてQ軸に対する対称性がないと判定された場合、ステップS106において、対称性判定部12は、I対称識別信号を生成する。
If it is determined in step S104 that there is symmetry with respect to the Q axis, in step S105, the
以上の処理は、ステップS109においてkの値がNに達したと判定されるまで繰り返される。 The above process is repeated until it is determined in step S109 that the value of k has reached N.
ステップS109においてkの値がNに達したと判定された場合、ステップS110において、対称性判定部12は、ステップS105、ステップS106、及びステップS107において生成された対称性識別信号を逆フーリエ変換部13へ出力する。
When it is determined in step S109 that the value of k has reached N, in step S110, the
次に、図2に示したマッピング例を用いて、対称性判定部12の処理を具体的に説明する。ここで、図2における、サブキャリア−3〜サブキャリア2には、以下に示すデータ(つまり、基本ユニット)がマッピングされているものとして説明する。すなわち、サブキャリア−3にマッピングされたデータはexp(j3π/8)であり、サブキャリア−2のデータはexp(jπ/8)であり、サブキャリア−1のデータはexp(jπ/8)である。また、サブキャリア0にマッピングされたデータはexp(j3π/8)であり、サブキャリア1のデータはexp(j7π/8)であり、サブキャリア2のデータはexp(j3π/8)である。
Next, the processing of the
この場合、ステップS102において、サブキャリア−2及びサブキャリア2と、サブキャリア−1及びサブキャリア1とは、サブキャリアペアであるとそれぞれ判定される。 In this case, in step S102, it is determined that subcarrier-2 and subcarrier2 and subcarrier-1 and subcarrier1 are subcarrier pairs, respectively.
そして、サブキャリア−2及びサブキャリア2のサブキャリアペアに着目すると、このサブキャリアペアにマッピングされたデータに対応する2つのシンボルは、図6に示すように、Q軸に対して対称の位置に存在する。従って、このサブキャリアペアについては、ステップS105においてQ対称識別信号が生成される。 When attention is paid to the subcarrier pair of subcarrier-2 and subcarrier 2, two symbols corresponding to the data mapped to the subcarrier pair are positioned symmetrically with respect to the Q axis as shown in FIG. Exists. Therefore, for this subcarrier pair, a Q-symmetric identification signal is generated in step S105.
また、サブキャリア−1及びサブキャリア1のサブキャリアペアに着目すると、このサブキャリアペアにマッピングされたデータに対応する2つのシンボルは、図7に示すように、I軸に対して対称の位置に存在する。従って、このサブキャリアペアについては、ステップS106においてI対称識別信号が生成される。
When attention is paid to the subcarrier pair of subcarrier-1 and
<逆フーリエ変換部13の処理>
ステップS201において、入力メモリ21は、入力データを格納する。この入力データは、逆フーリエ変換の処理サイズに応じた量を1つの単位として入力される。
<Processing of Inverse
In step S201, the input memory 21 stores input data. This input data is input with an amount corresponding to the processing size of the inverse Fourier transform as one unit.
ステップS202において、変換制御部32は、nの値としてゼロを設定する。
In step S202, the
ステップS203において、変換制御部32は、kの値としてゼロを設定する。
In step S203, the
ステップS204において、変換制御部32は、入力メモリ21に基本ユニットX(k)を読み出させると共に出力させる。
In step S204, the
ステップS205において、変換制御部32は、回転因子記憶部22に回転因子exp(j2πnk/N)を読み出させると共に出力させる。
In step S205, the
ステップS206において、変換制御部32は、基本ユニットX(k)についての対称性識別信号の種別を判定する。
In step S206, the
ステップS206においてI対称識別信号であると判定された場合、ステップS207において、変換制御部32は、クロック1をONにすると共にクロック2をOFFにする。この結果、Q成分系統がOFFされるので、ステップS208では、I成分についてのみ演算が行われる。
If it is determined in step S206 that the signal is an I-symmetric identification signal, in step S207, the
また、ステップS206においてQ対称識別信号であると判定された場合、ステップS209において、変換制御部32は、クロック1をOFFにすると共にクロック2をONにする。この結果、I成分系統がOFFされるので、ステップS210では、Q成分についてのみ演算が行われる。
If it is determined in step S206 that the signal is a Q-symmetric identification signal, in step S209, the
また、ステップS206において非対称識別信号であると判定された場合、ステップS211において、変換制御部32は、クロック1及びクロック2の両方をONにする。この結果、ステップS212では、I成分及びQ成分の両方について演算が行われる。
If it is determined in step S206 that the signal is an asymmetric identification signal, in step S211, the
以上のように、I軸に対する対称性が存在する場合には、Q成分についての演算が停止され、Q軸に対する対称性が存在する場合には、I成分についての演算が停止される。これにより、逆フーリエ変換の処理量を削減することができる。 As described above, when there is symmetry with respect to the I axis, the calculation for the Q component is stopped, and when there is symmetry with respect to the Q axis, the calculation for the I component is stopped. Thereby, the processing amount of inverse Fourier transform can be reduced.
ステップS213において、積算器29は、加算器27から受け取る算出結果を積算し、積算器30は、加算器28から受け取る複数の算出結果を積算する。
In step S 213, the
ステップS214において、変換制御部32は、kの値をインクリメントする。
In step S214, the
ステップS215において、変換制御部32は、kの値がNに達したか否かを判定する。ステップS215においてNに達していないと判定された場合、変換制御部32は、ステップS203の処理を行う。これにより、ステップS203〜ステップS214の処理は、ステップS215においてNに達したと判定されるまで繰り返される。この繰り返し処理により、1つのサンプル点についての演算が行われる。
In step S215, the
ステップS215においてNに達したと判定された場合、ステップS216において、変換制御部32は、1つのサンプル点nについての積算結果X(n)を積算器29,30に出力させ、出力メモリ31に格納させる。
If it is determined in step S215 that N has been reached, in step S216, the
ステップS217において、変換制御部32は、積算器29,30に積算結果をクリアさせる。
In step S217, the
ステップS218において、変換制御部32は、nの値をインクリメントする。
In step S218, the
ステップS219において、変換制御部32は、nの値がNに達したか否かを判定する。
In step S219, the
ステップS219においてNに達していないと判定された場合、変換制御部32は、ステップS204の処理を行う。これにより、ステップS204〜ステップS218の処理は、ステップS219においてNに達したと判定されるまで繰り返される。この繰り返し処理により、全てのサンプル点についての演算が行われる。
When it is determined in step S219 that N has not been reached, the
ステップS219においてNに達したと判定された場合、変換制御部32は、出力メモリ31に全てのサンプル点についての積算結果(つまり、全てのサンプルユニット)を出力させる。
If it is determined in step S219 that N has been reached, the
次に、図2に示したマッピング例を用いて、逆フーリエ変換部13の処理を具体的に説明する。ここで、サブキャリア−3〜サブキャリア2にマッピングされるデータは、上記した対称性判定部12の説明で用いたものと共通する。
Next, the process of the inverse
まず、逆フーリエ変換は、次の式(1)で表される。 First, the inverse Fourier transform is expressed by the following equation (1).
上記した式(1)のうち、x(n)は、逆フーリエ変換後の時間領域のデータを示す。また、X(k)は、逆フーリエ変換前の周波数領域のデータを示す。また、Nは、IDFTサイズを示す。また、nは、時間領域信号のサンプル番号に対応し、「0」〜「N−1」の値を取る。また、kは、サブキャリア番号に対応し、「0」〜「N−1」の値を取る。 In the above equation (1), x (n) represents time domain data after inverse Fourier transform. X (k) indicates frequency domain data before inverse Fourier transform. N indicates the IDFT size. N corresponds to the sample number of the time domain signal and takes a value of “0” to “N−1”. K corresponds to the subcarrier number and takes a value of “0” to “N−1”.
ここで、サブキャリア−2及びサブキャリア2のサブキャリアペアに着目すると、Q軸対称性が存在する。このため、exp(jπ/8)exp(−j2πn×2/2048)の項と、exp(j3π/8)exp(j2πn×2/2048)の項との間で、I成分が相殺される。従って、Q軸対称性が存在する場合には、Q成分についてのみ演算を行うことで足りる。 Here, when attention is paid to the subcarrier pair of subcarrier-2 and subcarrier2, Q-axis symmetry exists. Therefore, the I component cancels out between the term exp (jπ / 8) exp (−j2πn × 2/2048) and the term exp (j3π / 8) exp (j2πn × 2/2048). Therefore, when Q-axis symmetry exists, it is sufficient to calculate only the Q component.
また、サブキャリア−1及びサブキャリア1のサブキャリアペアに着目すると、I軸対称性が存在する。このため、exp(jπ/8)exp(−j2πn×1/2048)の項と、exp(j7π/8)exp(j2πn×1/2048)の項との間で、Q成分が相殺される。従って、I軸対称性が存在する場合には、I成分についてのみ演算を行うことで足りる。 When attention is paid to the subcarrier pair of subcarrier-1 and subcarrier1, I-axis symmetry exists. For this reason, the Q component cancels out between the term exp (jπ / 8) exp (−j2πn × 1/2048) and the term exp (j7π / 8) exp (j2πn × 1/2048). Therefore, when I-axis symmetry exists, it is sufficient to perform calculation only for the I component.
従って、逆フーリエ変換部13は、サブキャリア−3及びサブキャリア0のIQ成分の演算、サブキャリア−2及びサブキャリア2のQ成分のみの演算、並びに、サブキャリア−1及びサブキャリア1のI成分のみの演算を実行する。
Therefore, the inverse
このようなIQ対称性を考慮した演算を行うことにより、逆フーリエ変換部13における全体の演算量は、次のようになる。
乗算回数:(4×2+2×4)×2048=32768回
積算回数:(3+3)×2048=12288回
By performing the calculation considering such IQ symmetry, the total calculation amount in the inverse
Number of multiplications: (4 × 2 + 2 × 4) × 2048 = 32768 times Number of integrations: (3 + 3) × 2048 = 12288 times
これに対して、IQ対称性を考慮しない場合には、逆フーリエ変換処理における全体の演算量は、次のようになる。
乗算回数:4×6×2048=49152回
積算回数:(5+5)×2048=20480回
On the other hand, when IQ symmetry is not taken into consideration, the total calculation amount in the inverse Fourier transform process is as follows.
Number of multiplications: 4 × 6 × 2048 = 49152 times Number of integrations: (5 + 5) × 2048 = 20480 times
このように、IQ対称性を考慮することにより、IQ対称性を考慮しない場合に比べて、乗算回数は2/3に削減でき、加算回数は3/5に削減できる。 In this way, by considering IQ symmetry, the number of multiplications can be reduced to 2/3 and the number of additions can be reduced to 3/5, compared with the case where IQ symmetry is not taken into consideration.
[実施の形態1の効果]
以上のように本実施の形態によれば、送信装置10において、逆フーリエ変換部13が、中心キャリアに対して対称の位置に存在する2つのキャリアにマッピングされた第1のデータ及び第2のデータに対応する2つのシンボルがI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在する場合、第1のデータ及び第2のデータに対して、I成分及びQ成分の一方についてのみ逆フーリエ変換処理を行う。
[Effect of Embodiment 1]
As described above, according to the present embodiment, in the
これにより、逆フーリエ変換処理の処理量を削減できる。そして、逆フーリエ変換処理の処理量は送信処理の全体に掛かる処理量の中で大きな割合を占めているので、逆フーリエ変換処理の処理量を削減することにより、送信装置10の送信処理における消費電力を効率良く削減できる。
Thereby, the processing amount of an inverse Fourier transform process can be reduced. Since the processing amount of the inverse Fourier transform process accounts for a large proportion of the processing amount of the entire transmission process, the consumption of the transmitting
[実施の形態2]
実施の形態2に係る送信装置では、マッピング部によって送信データがマッピングされたキャリア群(以下では、「仮キャリア群」と呼ばれることがある)と、送信データが実際に送信されるキャリア群(以下では、「使用キャリア群」と呼ばれることがある)とが異なる場合に、仮キャリア群を使用キャリア群へシフトするシフト処理が行われる。すなわち、実施の形態2に係る送信装置では、使用キャリア群がいずれのキャリア群であるかに関わらず、送信データは中心キャリアを含む仮キャリア群にマッピングされた後に、IQ対称性を考慮した逆フーリエ変換処理が施される。そして、逆フーリエ変換後の時間領域の信号に対して、仮キャリア群から使用キャリア群へのシフト処理が行われる。
[Embodiment 2]
In the transmission apparatus according to the second embodiment, a carrier group to which transmission data is mapped by the mapping unit (hereinafter sometimes referred to as “temporary carrier group”) and a carrier group to which transmission data is actually transmitted (hereinafter referred to as “temporary carrier group”) Then, a shift process for shifting the temporary carrier group to the used carrier group is performed. In other words, in the transmission apparatus according to Embodiment 2, transmission data is mapped to a temporary carrier group including a center carrier, and the inverse of the IQ symmetry is taken into account, regardless of which carrier group is used. A Fourier transform process is performed. And the shift process from a temporary carrier group to a use carrier group is performed with respect to the signal of the time domain after an inverse Fourier transform.
[送信装置50の構成]
図9は、実施の形態2に係る送信装置50の構成例を示すブロック図である。送信装置50は、複数のキャリアを用いて信号を送信するマルチキャリア送信装置であり、例えば、OFDM送信装置である。図9において、送信装置50は、シフト部51を有する。
[Configuration of Transmitter 50]
FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration example of the
シフト部51は、逆フーリエ変換部13において得られた、時間領域の信号と、上位レイヤ(図示せず)からの使用キャリア情報とを入力とする。そして、シフト部51は、仮キャリア群と、使用キャリア情報が示す使用キャリア群とが異なる場合、逆フーリエ変換部13から受け取った時間領域の信号に回転因子を乗算する。これにより、時間領域の信号に対して、仮キャリア群を使用キャリア群へシフトする位相回転処理が施される。
The
なお、ここでは、シフト部51に使用キャリア情報が入力される例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、シフト部51が、他の処理部(例えば、マッピング部11又は上位レイヤ)において算出された、仮キャリア群を使用キャリア群へシフトするための回転因子に関する情報を入力とし、当該情報に基づいてシフト処理を行ってもよい。
Although an example in which used carrier information is input to the
[実施の形態2の効果]
以上のように本実施の形態2によれば、送信装置50において、シフト部51が、逆フーリエ変換部13によって生成された、時間領域の送信信号に対して、回転因子を乗算することにより、仮キャリア群を使用キャリア群へシフトする。
[Effect of Embodiment 2]
As described above, according to the second embodiment, in the
これにより、逆フーリエ変換処理において得られた信号を、使用キャリア群を用いて送信できる。このため、仮キャリア群と使用キャリア群とが異なる場合でも、逆フーリエ変換部13においてIQ対称性を利用した逆フーリエ変換処理を、仮キャリア群を用いて実行できるので、逆フーリエ変換処理の処理量を削減できる。
Thereby, the signal obtained in the inverse Fourier transform process can be transmitted using the used carrier group. For this reason, even if the temporary carrier group and the used carrier group are different, the inverse Fourier transform process using IQ symmetry can be executed in the inverse
[実施の形態3]
実施の形態3では、上記した実施の形態1に係る送信装置について具体例を用いて説明する。実施の形態3では、上記した実施の形態1において説明した送信装置を、通信規格がLTEである移動通信システムに適用する例について説明する。
[Embodiment 3]
In the third embodiment, the transmission apparatus according to the first embodiment will be described using a specific example. In Embodiment 3, an example will be described in which the transmission apparatus described in
[実施の形態3に係る無線通信装置の構成]
図10は、実施の形態3に係る無線通信装置60の構成例を示すブロック図である。無線通信装置60は、例えば、LTE規格に準拠した携帯端末装置等であり、基地局70との間で無線通信を行う。図10において、無線通信装置60は、受信アンテナ61と、送信アンテナ62と、無線部63と、上位レイヤ64と、ベースバンド処理部65とを有する。
[Configuration of Radio Communication Device According to Embodiment 3]
FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration example of the wireless communication device 60 according to the third embodiment. The wireless communication device 60 is, for example, a portable terminal device that conforms to the LTE standard, and performs wireless communication with the
受信アンテナ61は、外部から信号を受信するアンテナである。例えば、受信アンテナ61は、基地局70から送信される信号を受信する。送信アンテナ62は、外部へ信号を送信するアンテナである。例えば、送信アンテナ62は、基地局70へ信号を送信する。なお、無線通信装置60は、受信用アンテナと送信用アンテナとを共用した送受信アンテナを有してもよい。
The receiving
無線部63は、受信アンテナ61及び送信アンテナ62を介して、無線信号の送受を行う。例えば、無線部63は、受信アンテナ61から受信した信号に対してA/D(Analog/Digital)変換等の無線処理を行う。また、例えば、無線部63は、後述する送信処理部80から入力された信号に対して、D/A(Digital/Analog)変換等の無線処理を行い、無線処理後の信号を送信アンテナ62を介して基地局70へ送信する。
The
上位レイヤ64は、後述する復号部67から復号化された受信データを入力された場合、かかる受信データに基づいて各種処理を行う。例えば、上位レイヤ64は、受信データがメールデータである場合、かかる受信データを所定の記憶領域に格納する。
The
また、上位レイヤ64は、基地局70等の外部へデータを送信する場合、送信データを生成し、生成した送信データを符号化部68へ出力する。例えば、無線通信装置60が、PUCCH(Physical Uplink Control Channel)や、PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)等の物理チャネルを用いてデータを送信するものとする。かかる場合には、上位レイヤ64は、例えば、利用者の操作等に基づいて送信データを生成する。また、例えば、無線通信装置60が、SRS(Sounding Reference Signal)や、DRS(Demodulation Reference Signal)、PRACH(Physical Random Access Channel)等の物理チャネルを用いてデータを送信するものとする。かかる場合には、上位レイヤ64は、例えば、Zadoff−Chu系列番号を送信処理部80へ出力する。
Further, when transmitting data to the outside such as the
ベースバンド処理部65は、送信データ及び受信データに対してベースバンド処理を行う。図10に示すように、ベースバンド処理部65は、受信処理部66と、復号部67と、符号化部68と、送信処理部80とを有する。
The
受信処理部66は、無線部63から入力された受信データに対して、各種受信処理を行う。例えば、受信処理部66は、無線部63から入力された受信データに対してCP(Cyclic Prefix)削除処理や、復調処理等を行う。復号部67は、受信処理部66から入力された受信データを復号化する。
The
符号化部68は、上位レイヤ64から入力される送信データに誤り訂正符号を付与する。
The encoding unit 68 adds an error correction code to the transmission data input from the
送信処理部80は、実施の形態1に係る送信装置10の機能を含んで構成される。送信処理部80は、符号化部68によって誤り訂正符号が付与された送信データに対して、各種送信処理を行う。
The
図11は、送信処理部80の構成例を示すブロック図である。図11において、送信処理部80は、送信データ生成部81と、DFT(Discrete Fourier Transform)部82と、マッピング部83と、セレクタ84,85と、IFFT部86と、CP挿入部87と、シフト部88と、制御部89とを有する。
FIG. 11 is a block diagram illustrating a configuration example of the
送信データ生成部81は、符号化部68からデータビット列を入力された場合、かかるデータビット列を変調して、送信データを生成する。例えば、送信データ生成部81は、BPSK(Binary Phase Shift Keying)や、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)などの変調方式により、データビット列を変調する。また、送信データ生成部81は、上位レイヤ64からZadoff−Chu系列番号を指定された場合、かかるZadoff−Chu系列番号に基づいて、Zadoff−Chu系列を生成する。
When the data bit sequence is input from the encoding unit 68, the transmission
なお、送信データ生成部81は、PUCCHにおいて送信されるデータを変調する場合、符号化部68から入力されたデータビット列を、IQ平面上における半径「1」の円周上の点にマッピングする。また、送信データ生成部81は、SRS又はDRSにおいて送信されるデータを生成する場合にも、IQ平面上における半径「1」の円周上の点に対応するデータを生成する。すなわち、PUCCH、SRS、又はDRSにおいて送信されるデータの振幅は、「1」であり一定である。
In addition, when modulating the data transmitted on the PUCCH, the transmission
そして、送信データ生成部81は、変調又は生成した送信データを、DFT部82へ又はマッピング部11及びマッピング部83へ出力する。例えば、送信データ生成部81は、送信データがPUCCH、SRS、又はDRSにおいて送信されるデータである場合、かかる送信データをマッピング部11及びマッピング部83へ出力する。また、例えば、送信データ生成部81は、送信データがPRACH又はPUSCHにおいて送信されるデータである場合には、かかる送信データをDFT部82へ出力する。
Then, the transmission
DFT部82は、送信データ生成部81から入力された送信データに対してフーリエ変換処理を行うことにより、時間領域のデータを周波数領域のデータに変換する。そして、DFT部82は、周波数領域のデータをマッピング部11及びマッピング部83へ出力する。マッピング部83は、送信データ生成部81から入力された送信データ、又は、DFT部82から入力された周波数領域のデータを、使用キャリア群にマッピングする。
The
セレクタ84は、マッピング部83によって使用キャリア群にマッピングされた送信データをIFFT部86へ出力するか、又は、マッピング部11によって仮キャリア群にマッピングされた送信データを対称性判定部12及び逆フーリエ変換部13に出力する。なお、セレクタ84は、後述する切替制御部90から入力される選択信号に応じて、使用キャリア群にマッピングされた送信データをIFFT部86へ出力するか、又は、仮キャリア群にマッピングされた送信データを対称性判定部12及び逆フーリエ変換部13に出力するかを決定する。
The
IFFT部86は、マッピング部84によって使用キャリア群にマッピングされた送信データと、回転因子とを用いて、IFFTサイズ「N」である逆高速フーリエ変換処理を行う。これにより、IFFT部86は、マッピング部83によって使用キャリア群にマッピングされた送信データを時間領域のデータに変換する。
The
IFFT部86は、マッピング部83によって使用キャリア群にマッピングされた送信データと、回転因子記憶部(図示せず)に記憶されている回転因子とを用いて、IFFTサイズ「N」である逆高速フーリエ変換処理を行う。これにより、IFFT部86は、マッピング部83によって使用キャリア群にマッピングされた送信データを時間領域のデータに変換する。なお、回転因子記憶部(図示せず)は、IDFTサイズであるN個の回転因子を記憶する。例えば、IDFTサイズが「2048」である場合には、回転因子記憶部(図示せず)は、2πを2048分割した2048個の回転因子を記憶する。
The
セレクタ85は、IFFT部86又は逆フーリエ変換部13から入力された逆フーリエ変換後の時間領域の送信データをCP挿入部87へ出力する。なお、セレクタ85は、切替制御部90から入力される選択信号に応じて、IFFT部86又は逆フーリエ変換部13のいずれから入力された送信データをCP挿入部87へ出力するかを決定する。
The selector 85 outputs the transmission data in the time domain after the inverse Fourier transform input from the
CP挿入部87は、セレクタ85から入力された送信データの末尾の一定時間分をCPとし、かかるCPを送信データの先頭に挿入する。
The
シフト部88は、CP挿入部87によってCPが挿入された送信データに回転因子を乗算して、周波数シフトを行う。具体的には、セレクタ85によってIFFT部86から入力された逆フーリエ変換後の時間領域の送信データにCPが挿入された場合、シフト部88は、各サブキャリアの帯域幅の「1/2」分だけ周波数シフトを行う。一方、セレクタ85によって逆フーリエ変換部13から入力された逆フーリエ変換後の時間領域の送信データにCPが挿入された場合、シフト部88は、各サブキャリアの帯域幅の「1/2」分に加えて、仮キャリア群と使用キャリア群との差分も、周波数シフトを行う。なお、以下では、各サブキャリアの帯域幅の「1/2」分だけ周波数シフトを行う処理を「1/2サブキャリアシフト処理」と表記し、「1/2」分に加えて仮キャリア群と使用キャリア群との差分も周波数シフトを行う処理を「差分シフト処理」と表記する場合がある。
The
制御部89は、セレクタ84,85と、IFFT部86と、逆フーリエ変換部13とを制御する。具体的には、図11に示すように、制御部89は、切替制御部90と、クロック制御部91とを有する。
The
切替制御部90は、サブキャリアにマッピングされている各送信データの振幅と、使用サブキャリア数とに基づいて、逆フーリエ変換処理を行う処理部をIFFT部86又は逆フーリエ変換部13のいずれかに切り替える。そして、切替制御部90は、IFFT部86又は逆フーリエ変換部13のいずれの処理部が逆フーリエ変換処理を行うかを示す選択信号をセレクタ84及びセレクタ85へ出力する。
The switching
切替制御部90による切替処理について具体的に説明する。切替制御部90は、マッピング部11及びマッピング部83によってサブキャリアにマッピングされた各送信データの振幅が一定であるか否かを判定する。例えば、PUCCH、SRS、又はDRSにおいて送信されるデータの振幅は、一定値「1」である。従って、切替制御部90は、マッピング部11及びマッピング部83によってサブキャリアにマッピングされた送信データが、例えば、PUCCH、SRS、又はDRSにおいて送信されるデータである場合には、振幅が一定であると判定する。
The switching process by the switching
そして、切替制御部90は、サブキャリアにマッピングされた各送信データの振幅が一
定でないと判定した場合には、IFFT部86によって逆フーリエ変換処理が行われるように制御する。一方、切替制御部90は、サブキャリアにマッピングされた各送信データの振幅が一定であると判定した場合には、使用サブキャリア数が所定の閾値である閾値T1よりも小さいか否かを判定する。そして、切替制御部90は、使用サブキャリア数が閾値T1以上であると判定した場合には、IFFT部86によって逆フーリエ変換処理が行われるように制御する。一方、切替制御部90は、使用サブキャリア数が閾値T1よりも小さい場合には、逆フーリエ変換部13によって逆フーリエ変換処理が行われるように制御する。
When the switching
例えば、切替制御部90は、選択信号として「0」又は「1」をセレクタ84及びセレクタ85へ出力することにより、逆フーリエ変換処理を行う処理部を制御する。なお、ここでは、選択信号が「0」である場合には、IFFT部86によって逆フーリエ変換処理を行うことを示し、選択信号が「1」である場合には、逆フーリエ変換部13によって逆フーリエ変換処理を行うことを示すものとする。かかる場合には、セレクタ84は、切替制御部90から選択信号「0」を入力された場合には、マッピング部83によってサブキャリアにマッピングされた送信データをIFFT部86に出力する。また、セレクタ84は、切替制御部90から選択信号「1」を入力された場合には、マッピング部11によってサブキャリアにマッピングされた送信データを逆フーリエ変換部13に出力する。また、セレクタ85は、切替制御部90から選択信号「0」を入力された場合には、IFFT部86から入力された送信データをCP挿入部87へ出力する。また、セレクタ85は、切替制御部90から選択信号「1」を入力された場合には、逆フーリエ変換部13から入力された送信データをCP挿入部87へ出力する。
For example, the switching
クロック制御部91は、切替制御部90によって逆フーリエ変換処理を行うように制御された処理部のクロックを起動し、逆フーリエ変換処理を行わないように制御された処理部のクロックを停止する。例えば、切替制御部90が、IFFT部86によって逆フーリエ変換処理が行われるように制御したものとする。かかる場合には、クロック制御部91は、IFFT部86の動作クロックを起動するとともに、逆フーリエ変換部13の動作クロックを停止する。また、例えば、切替制御部90が、逆フーリエ変換部13によって逆フーリエ変換処理が行われるように制御したものとする。かかる場合には、クロック制御部91は、逆フーリエ変換部13の動作クロックを起動するとともに、IFFT部86の動作クロックを停止する。
The
このように、クロック制御部91は、逆フーリエ変換処理を行わない処理部のクロックを停止することにより、消費電力が増大することを防止することができる。例えば、クロック制御部91は、逆フーリエ変換部13が逆フーリエ変換処理を行う場合には、IFFT部86を停止するので、IFFT部86によって消費される電力を削減することができる。
Thus, the
なお、上述した送信データ生成部81、DFT部82、マッピング部11,83、IFFT部86、対称性判定部12、逆フーリエ変換部13、CP挿入部87、シフト部88、制御部89は、例えば、電子回路である。電子回路の例としては、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路、又は、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等である。
The transmission
また、上記説明では、IFFT部86及び逆フーリエ変換部13が回転因子記憶部をそれぞれ備えるものとしたが、これに限定されるものではなく、独立の構成要素として回転因子記憶部が設けられてもよい。この場合、回転因子記憶部は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスクなどの記憶装置である。
In the above description, the
[実施の形態3に係る無線通信装置60の動作]
以上の構成を有する無線通信装置60の動作について説明する。図12は、実施の形態3における送信処理部80による送信処理手順を示すフローチャートである。図13は、実施の形態3における制御部89による切替処理手順の一例を示すフローチャートである。
[Operation of Wireless Communication Device 60 according to Embodiment 3]
The operation of the wireless communication device 60 having the above configuration will be described. FIG. 12 is a flowchart showing a transmission processing procedure by the
<送信処理部80の処理>
まず、送信処理部80による送信処理手順について説明する。図12に示すように、無線通信装置60によってデータ送信が行われる場合に(ステップS301肯定)、送信データ生成部81は、変調処理を行ったり、Zadoff−Chu系列を生成することにより、送信データを生成する(ステップS302)。
<Processing of
First, the transmission processing procedure by the
そして、送信データ生成部81は、DFT処理対象の送信データを生成した場合には(ステップS303肯定)、生成した送信データをDFT部82へ出力する。一方、送信データ生成部81は、DFT処理対象外の送信データを生成した場合には(ステップS303否定)、生成した送信データをマッピング部11及びマッピング部83へ出力する。DFT部82は、送信データ生成部81から送信データを入力された場合に、かかる送信データを用いてフーリエ変換処理を行う(ステップS304)。
When the transmission
続いて、ステップS305において、マッピング部11が、送信データ生成部81から入力された送信データ、又は、DFT部82から入力された周波数領域のデータを、仮キャリア群にマッピングする。また、マッピング部83が、送信データ生成部81から入力された送信データ、又は、DFT部82から入力された周波数領域のデータを、使用キャリア群にマッピングする。
Subsequently, in step S305, the
続いて、制御部89は、マッピング部83によって各サブキャリアにマッピングされた送信データの振幅と、使用サブキャリア数とに基づいて、逆フーリエ変換処理を行う処理部を切り替える切替処理を行う(ステップS306)。なお、制御部89による切替処理については、図13を用いて後述する。
Subsequently, the
制御部89によって逆フーリエ変換処理を行う処理部が逆フーリエ変換部13に切り替えられた場合には(ステップS307肯定)、逆フーリエ変換部13は、逆フーリエ変換処理を行う(ステップS308)。
When the processing unit that performs the inverse Fourier transform process is switched to the inverse
続いて、CP挿入部87は、逆フーリエ変換部13から入力された時間領域のデータにCPを挿入する(ステップS309)。そして、シフト部88は、CP挿入部87によってCPが挿入された時間領域のデータに対して、差分シフト処理を行う(ステップS310)。
Subsequently, the
一方、制御部89によって逆フーリエ変換処理を行う処理部がIFFT部86に切り替えられた場合には(ステップS307否定)、IFFT部86は、逆高速フーリエ変換処理を行う(ステップS311)。
On the other hand, when the processing unit that performs the inverse Fourier transform process is switched to the
続いて、CP挿入部87は、IFFT部86から入力された時間領域のデータにCPを挿入する(ステップS312)。そして、シフト部88は、CP挿入部87によってCPが挿入された時間領域のデータに対して、1/2シフト処理を行う(ステップS313)。
Subsequently, the
<制御部89の処理>
次に、制御部89による切替処理の手順について説明する。
<Processing of
Next, the procedure of switching processing by the
図13に示すように、制御部89の切替制御部90は、マッピング部83によってサブキャリアにマッピングされた各送信データの振幅が一定であるか否かを判定する(ステップS401)。そして、切替制御部90は、各送信データの振幅が一定である場合に(ステップS401肯定)、使用サブキャリア数が閾値T1よりも小さいか否かを判定する(ステップS402)。
As illustrated in FIG. 13, the switching
そして、制御部89は、切替制御部90によって、使用サブキャリア数が閾値T1よりも小さいと判定された場合には(ステップS402肯定)、逆フーリエ変換部13によって逆フーリエ変換処理が行われるように制御する。
When the switching
具体的には、制御部89のクロック制御部91は、逆フーリエ変換部13の動作クロックを起動するとともに(ステップS403)、IFFT部86の動作クロックを停止する(ステップS404)。そして、切替制御部90は、逆フーリエ変換部13によって逆フーリエ変換処理が行われることを示す選択信号を、セレクタ84及びセレクタ85へ出力する(ステップS405)。
Specifically, the
一方、制御部89は、切替制御部90によって、各送信データの振幅が一定でないと判定された場合には(ステップS401否定)、IFFT部86によって逆フーリエ変換処理が行われるように制御する。または、制御部89は、切替制御部90によって、使用サブキャリア数が閾値T1以上であると判定された場合には(ステップS402否定)、IFFT部86によって逆フーリエ変換処理が行われるように制御する。
On the other hand, when the switching
具体的には、クロック制御部91は、IFFT部86の動作クロックを起動するとともに(ステップS406)、逆フーリエ変換部13の動作クロックを停止する(ステップS407)。そして、切替制御部90は、IFFT部86によって逆フーリエ変換処理が行われることを示す選択信号をセレクタ84及びセレクタ85へ出力する(ステップS408)。
Specifically, the
ここで、PUCCHにおいて送信されるデータに対して、逆フーリエ変換部13における対称性を考慮した逆フーリエ変換を適用した場合の効果について説明する。PUCCH送信における条件は次のとおりである。LTE規格に準じて、format 1a(b(0)='0'),noc=0,slot=0,α=0,u=0とする。また、仮キャリア群は、中心の12個のサブキャリアとする。
Here, the effect when the inverse Fourier transform in consideration of the symmetry in the inverse
この場合、サブキャリア−6〜サブキャリア5には、以下に示すデータ(つまり、基本
ユニット)がマッピングされる。すなわち、サブキャリア−6にマッピングされるデータはexp(j7π/8)であり、サブキャリア−5にマッピングされるデータはexp(jπ/8)であり、サブキャリア−4にマッピングされるデータはexp(j3π/8)である。また、サブキャリア−3にマッピングされるデータはexp(j5π/8)であり、サブキャリア−2にマッピングされるデータはexp(j3π/8)であり、サブキャリア−1にマッピングされるデータはexp(j3π/8)である。また、サブキャリア0にマッピングされるデータはexp(jπ/8)であり、サブキャリア1にマッピングされるデータはexp(jπ/8)であり、サブキャリア2にマッピングされるデータはexp(j3π/8)である。また、サブキャリア3にマッピングされるデータはexp(jπ/8)であり、サブキャリア4にマッピングされるデータはexp(j5π/8)であり、サブキャリア5にマッピングされるデータはexp(j3π/8)である。
In this case, the following data (that is, basic units) are mapped to subcarrier-6 to subcarrier 5. That is, the data mapped to subcarrier-6 is exp (j7π / 8), the data mapped to subcarrier-5 is exp (jπ / 8), and the data mapped to subcarrier-4 is exp (j3π / 8). The data mapped to subcarrier-3 is exp (j5π / 8), the data mapped to subcarrier-2 is exp (j3π / 8), and the data mapped to subcarrier-1 is exp (j3π / 8). The data mapped to
この場合、サブキャリア−1及びサブキャリア1と、サブキャリア−4及びサブキャリア4と、サブキャリア−5及びサブキャリア5は、サブキャリアペアである。
In this case, subcarrier-1 and
そして、サブキャリア−1及びサブキャリア1のサブキャリアペアに着目すると、このサブキャリアペアにマッピングされたデータに対応する2つのシンボルは、Q軸に対して対称の位置に存在する。従って、このサブキャリアペアについては、逆フーリエ変換部13において、Q成分についての演算のみが行われる。
When attention is paid to the subcarrier pair of subcarrier-1 and
また、サブキャリア−4及びサブキャリア4のサブキャリアペアに着目すると、このサブキャリアペアにマッピングされたデータに対応する2つのシンボルは、I軸に対して対称の位置に存在する。従って、このサブキャリアペアについては、逆フーリエ変換部13において、I成分についての演算のみが行われる。
When attention is paid to the subcarrier pair of subcarrier-4 and subcarrier 4, two symbols corresponding to the data mapped to the subcarrier pair exist at positions symmetrical with respect to the I axis. Therefore, for the subcarrier pair, the inverse
また、サブキャリア−5及びサブキャリア5のサブキャリアペアに着目すると、このサブキャリアペアにマッピングされたデータに対応する2つのシンボルは、Q軸に対して対称の位置に存在する。従って、このサブキャリアペアについては、逆フーリエ変換部13において、Q成分についての演算のみが行われる。
When attention is paid to the subcarrier pair of subcarrier-5 and subcarrier 5, two symbols corresponding to data mapped to the subcarrier pair exist at positions symmetrical with respect to the Q axis. Therefore, for the subcarrier pair, the inverse
このようなIQ対称性を考慮した演算を行うことにより、逆フーリエ変換部13における全体の演算量は、次のようになる。
乗算回数:(4×6+2×6)×2048=73728回
積算回数:(7+9)×2048=32768回
By performing the calculation considering such IQ symmetry, the total calculation amount in the inverse
Number of multiplications: (4 × 6 + 2 × 6) × 2048 = 73728 times Number of integrations: (7 + 9) × 2048 = 32768 times
これに対して、IQ対称性を考慮しない場合には、逆フーリエ変換処理における全体の演算量は、次のようになる。
乗算回数:4×12×2048=98304回
積算回数:(11+11)×2048=45056回
On the other hand, when IQ symmetry is not taken into consideration, the total calculation amount in the inverse Fourier transform process is as follows.
Number of multiplications: 4 × 12 × 2048 = 98304 times Number of integrations: (11 + 11) × 2048 = 45056 times
このように、IQ対称性を考慮することにより、IQ対称性を考慮しない場合に比べて、乗算回数は3/4に削減でき、加算回数は約0.73に削減できる。 In this way, by considering IQ symmetry, the number of multiplications can be reduced to 3/4 and the number of additions can be reduced to about 0.73 compared to the case where IQ symmetry is not considered.
[実施の形態3の効果]
以上のように本実施の形態によれば、無線通信装置60において、逆フーリエ変換部13は、使用キャリア数が閾値T1より小さい場合にのみ、逆フーリエ変換処理を行い、IFFT部86は、使用キャリア数が閾値T1以上である場合にのみ、逆高速フーリエ変換を行う。
[Effect of Embodiment 3]
As described above, according to the present embodiment, in radio communication apparatus 60, inverse
これにより、無線通信装置60は、使用サブキャリア数が閾値T1よりも小さい場合に、逆高速フーリエ変換よりも小さい処理量で逆フーリエ変換を行うことができる。従って、無線通信装置60は、逆フーリエ変換にかかる負荷を低減することができる。 Thereby, the radio | wireless communication apparatus 60 can perform an inverse Fourier transform with the processing amount smaller than an inverse fast Fourier transform, when the number of used subcarriers is smaller than threshold value T1. Therefore, the wireless communication device 60 can reduce the load applied to the inverse Fourier transform.
また、無線通信装置60において、クロック制御部91は、切替制御部90によって逆フーリエ変換処理を行うように制御された処理部のクロックを起動し、逆フーリエ変換処理を行わないように制御された処理部のクロックを停止する。
Further, in the wireless communication device 60, the
これにより、無線通信装置60は、逆フーリエ変換処理を行わない処理部のクロックを停止するので、消費電力が増大することを防止することができる。 Thereby, since the radio | wireless communication apparatus 60 stops the clock of the process part which does not perform an inverse Fourier transform process, it can prevent that power consumption increases.
[無線通信システム]
なお、上記説明では、通信規格がLTEである移動通信システムを例に挙げて説明したが、本願の開示する無線通信装置等は、LTE以外の通信規格を採用する移動通信システムにも適用できる。具体的には、本願の開示する無線通信装置等は、OFDM技術を用いて無線通信を行う移動通信システムに適用できる。例えば、本願の開示する無線通信装置等は、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)などの移動通信システムにも適用することができる。
[Wireless communication system]
In the above description, the mobile communication system whose communication standard is LTE has been described as an example. However, the wireless communication device disclosed in the present application can also be applied to a mobile communication system employing a communication standard other than LTE. Specifically, the wireless communication device disclosed in the present application can be applied to a mobile communication system that performs wireless communication using OFDM technology. For example, the wireless communication device disclosed in the present application can also be applied to a mobile communication system such as WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access).
10,50 送信装置
11,83 マッピング部
12 対称性判定部
13 逆フーリエ変換部
21 入力メモリ
22 回転因子記憶部
23,24,25,26 乗算器
27,28 加算器
29,30 積算器
31 出力メモリ
32 変換制御部
40 受信装置
41 フーリエ変換部
42 デマッピング部
51 シフト部
60 無線通信装置
61 受信アンテナ
62 送信アンテナ
63 無線部
64 上位レイヤ
65 ベースバンド処理部
66 受信処理部
67 復号部
68 符号化部
70 基地局
80 送信処理部
81 送信データ生成部
82 DFT部
84,85 セレクタ
86 IFFT部
87 CP挿入部
88 シフト部
89 制御部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記キャリア群のうち前記中心のキャリアに対して対称の位置に存在する2つのキャリアにマッピングされた第1のデータ及び第2のデータに対応する2つのシンボルが、コンスタレーションにおいてI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在するか否かを判定する判定部と、
前記判定部によってI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在すると判定された前記2つのシンボルに対応する、前記第1のデータ及び前記第2のデータに対して、I成分及びQ成分の一方についてのみ逆フーリエ変換処理を行う逆フーリエ変換部と、
を具備する送信装置。 A mapping unit that maps transmission data to a carrier group including a center carrier in frequency;
In the constellation, two symbols corresponding to the first data and the second data mapped to two carriers existing in a symmetrical position with respect to the center carrier in the carrier group are the I axis and the Q axis. A determination unit for determining whether or not the object exists at a position symmetrical to one of
With respect to the first data and the second data corresponding to the two symbols determined to be present at a symmetrical position with respect to one of the I axis and the Q axis by the determination unit, an I component and a Q An inverse Fourier transform unit that performs an inverse Fourier transform process on only one of the components;
A transmission apparatus comprising:
をさらに具備する請求項1に記載の送信装置。 A shift unit that shifts the carrier group to a used carrier group that is actually used for transmission of the transmission data by multiplying a time domain transmission signal generated by the inverse Fourier transform process by a twiddle factor. ,
The transmission device according to claim 1, further comprising:
前記使用キャリア群に、前記送信データをマッピングする第2のマッピング部と、
前記第2のマッピング部によってマッピングされた送信データに対して、逆高速フーリエ変換を行う第2の逆フーリエ変換部と、
をさらに具備し、
第1の前記逆フーリエ変換部は、前記キャリアの数が前記閾値より小さい場合にのみ、前記逆フーリエ変換処理を行い、
前記第2の逆フーリエ変換部は、前記キャリアの数が前記閾値以上である場合にのみ、前記逆高速フーリエ変換を行う、
請求項1又は請求項2に記載の送信装置。 A determination unit for determining whether the number of carriers constituting the carrier group is smaller than a predetermined threshold;
A second mapping unit that maps the transmission data to the used carrier group;
A second inverse Fourier transform unit that performs an inverse fast Fourier transform on the transmission data mapped by the second mapping unit;
Further comprising
The first inverse Fourier transform unit performs the inverse Fourier transform process only when the number of carriers is smaller than the threshold,
The second inverse Fourier transform unit performs the inverse fast Fourier transform only when the number of carriers is equal to or greater than the threshold value.
The transmission apparatus according to claim 1 or 2.
前記キャリア群のうち前記中心のキャリアに対して対称の位置に存在する2つのキャリアにマッピングされた第1のデータ及び第2のデータに対応する2つのシンボルが、コンスタレーションにおいてI軸及びQ軸の一方に対して対称の位置に存在する場合、前記第1のデータ及び前記第2のデータに対して、I成分及びQ成分の一方についてのみ逆フーリエ変換処理を行う、
送信処理をコンピュータに実行させるプログラム。 Map the transmission data to the carrier group including the center carrier at the frequency,
In the constellation, two symbols corresponding to the first data and the second data mapped to two carriers existing in a symmetrical position with respect to the center carrier in the carrier group are the I axis and the Q axis. In the case where the first data and the second data are present at a position symmetric with respect to one of the two, an inverse Fourier transform process is performed on only one of the I component and the Q component.
A program that causes a computer to execute transmission processing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011269317A JP2013121136A (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Transmitter and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011269317A JP2013121136A (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Transmitter and program |
Publications (1)
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ID=48773571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2011269317A Pending JP2013121136A (en) | 2011-12-08 | 2011-12-08 | Transmitter and program |
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-
2011
- 2011-12-08 JP JP2011269317A patent/JP2013121136A/en active Pending
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