JP2018078553A - Transmission device, reception device, and chip - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信装置、受信装置及びチップに関し、特に、パイロット信号(パイロットキャリア)を含む信号を送受信する送信装置、受信装置及びチップに関する。 The present invention relates to a transmission device, a reception device, and a chip, and more particularly to a transmission device, a reception device, and a chip that transmit and receive a signal including a pilot signal (pilot carrier).
現在の日本における地上デジタル放送方式であるISDB-T(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial)方式では、変調方式としてOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)を用いており、OFDMフレームの所定の周波数キャリア・シンボルにパイロット信号を割り当て、受信側では、このパイロット信号の受信状態から伝送路特性(伝送路応答)を算出し、データを正確に受信できるように構成されている(非特許文献1)。 In the ISDB-T (Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial) system, which is the current terrestrial digital broadcasting system in Japan, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) is used as a modulation system, and a predetermined frequency of an OFDM frame is used. A pilot signal is assigned to a carrier symbol, and the reception side is configured to calculate transmission path characteristics (transmission path response) from the reception state of the pilot signal and to receive data accurately (Non-patent Document 1). .
一方、地上波によるスーパーハイビジョン放送等を想定した次世代地上デジタル放送方式(以下、次世代地上伝送方式ということもある。)では、伝送容量の拡大のために、多様な変調方式や新しい伝送方式の導入が検討されており、特に、送信側・受信側で共に複数のアンテナを利用するMIMO(Multi-Input Multi-Output)伝送方式や、送信側が複数のアンテナを使用し、受信側が一つのアンテナを使用するMISO(Multi-Input Single-Output)伝送方式が、精力的に研究されている。 On the other hand, in the next-generation digital terrestrial broadcasting system (hereinafter also referred to as next-generation terrestrial transmission system) that assumes Super Hi-Vision broadcasting using terrestrial waves, various modulation systems and new transmission systems are used to expand the transmission capacity. In particular, MIMO (Multi-Input Multi-Output) transmission method that uses multiple antennas on both the transmitting side and the receiving side, and multiple antennas on the transmitting side and one antenna on the receiving side The MISO (Multi-Input Single-Output) transmission method that uses the WDM has been energetically studied.
MIMO伝送方式やMISO伝送方式では、各送信アンテナから受信アンテナまでの伝送路特性を個別に、できるだけ正確に推定する必要がある。そこで、直交化したパイロット信号を利用し、各送信アンテナから送信されるOFDM信号毎にパイロット信号を異ならせ、受信信号から各伝送路の特性を算出することが行われている。以下、送信アンテナ2本、受信アンテナ2本の2×2MIMO伝送方式を例として、その原理を簡単に説明する。 In the MIMO transmission system and the MISO transmission system, it is necessary to estimate transmission path characteristics from each transmission antenna to the reception antenna individually as accurately as possible. Thus, using orthogonalized pilot signals, the pilot signals are made different for each OFDM signal transmitted from each transmitting antenna, and the characteristics of each transmission path are calculated from the received signals. Hereinafter, the principle will be briefly described by taking a 2 × 2 MIMO transmission system with two transmitting antennas and two receiving antennas as an example.
各送信アンテナから到来する信号の伝送路特性を個別に推定するため、既知のSP(Scattered Pilot)信号を利用する。送信アンテナをTx1,Tx2とし、受信アンテナをRx1,Rx2とする。Tx1とTx2から送信する2系列のSP信号を異ならせるため、Tx2から送信される一部のSP信号を符号反転し、Tx1のSP信号と直交するSP信号を送信する。 A known SP (Scattered Pilot) signal is used to individually estimate the transmission path characteristics of the signal arriving from each transmission antenna. The transmitting antennas are Tx1 and Tx2, and the receiving antennas are Rx1 and Rx2. In order to make the two series of SP signals transmitted from Tx1 and Tx2 different, a part of the SP signals transmitted from Tx2 is subjected to sign inversion, and an SP signal orthogonal to the Tx1 SP signal is transmitted.
図5に、Tx1とTx2の2系統から送信する各OFDM信号における従来のパイロット信号の配置を示す。図5(A)に示すTx1側のSP信号の配置は、ISDB−Tと同じであり、キャリア(周波数)方向に12キャリアごとに、シンボル(時間)方向には4シンボルごとにSP信号が配置されている。図で、白い四角はデータシンボルを示し、斜め方向のハッチングの四角は通常(係数+1)のSP信号を示している。なお、OFDMフレームの端部のキャリアには、連続するCP(Continual Pilot)信号が配置されている。 FIG. 5 shows a conventional arrangement of pilot signals in each OFDM signal transmitted from two systems Tx1 and Tx2. The arrangement of SP signals on the Tx1 side shown in FIG. 5A is the same as that of ISDB-T. SP signals are arranged every 12 carriers in the carrier (frequency) direction and every 4 symbols in the symbol (time) direction. Has been. In the figure, white squares indicate data symbols, and hatched squares in the diagonal direction indicate normal (coefficient +1) SP signals. A continuous CP (Continual Pilot) signal is arranged on the carrier at the end of the OFDM frame.
図5(B)に、Tx2側のパイロット信号の配置を示す。SP信号及びCP信号の位置はTx1と同じであるが、一つ置きのSP信号が符号反転している。図5(B)で、斜め方向のハッチングの四角が通常(係数+1)のSP信号を示し、クロスハッチングの四角が、符号反転(係数−1を乗算)したSP信号を示す。なお、OFDMフレームの端部のキャリアには、Tx1と同一の連続するCP信号が配置されている。 FIG. 5B shows the arrangement of pilot signals on the Tx2 side. The positions of the SP signal and CP signal are the same as Tx1, but every other SP signal is inverted in sign. In FIG. 5B, diagonal hatched squares indicate normal (coefficient +1) SP signals, and cross-hatched squares indicate SP signals that have been sign-inverted (multiplied by coefficient -1). A continuous CP signal identical to Tx1 is arranged on the carrier at the end of the OFDM frame.
受信アンテナRx1,Rx2では、送信アンテナTx1とTx2から送信された信号が混ざって受信されるため、SP信号もTx1とTx2のSP信号が混ざって受信される。そこで、SP信号とそれに隣接するSP信号を組み合わせて、Tx1からの伝送路特性とTx2からの伝送路特性を個別に推定する。ここでは、周波数方向に隣接するSP信号を組み合わせて伝送路特性を推定する。なお、時間方向に隣接するSP信号を組み合わせても、斜め方向に隣接するSP信号を組み合わせても、同様に計算可能である。 Since the reception antennas Rx1 and Rx2 receive the signals transmitted from the transmission antennas Tx1 and Tx2, the SP signals are also received by mixing the Tx1 and Tx2 SP signals. Therefore, the transmission path characteristics from Tx1 and the transmission path characteristics from Tx2 are individually estimated by combining the SP signal and the adjacent SP signal. Here, the transmission path characteristics are estimated by combining SP signals adjacent in the frequency direction. Note that the calculation can be similarly performed by combining SP signals adjacent in the time direction or combining SP signals adjacent in the oblique direction.
周波数方向に隣接するSP信号は、同一のシンボル行において、周波数(キャリア)方向に12キャリア離れているから、Tx1側のSP信号をP1(l,k)、P1(l,k+12)とし、Tx2側のSP信号をP2(l,k)、P2(l,k+12)とすると、P2(l,k+12)のみを符号反転するから、(1)式が成り立つ。ここで、lはシンボル番号、kはキャリア番号である。 Since SP signals adjacent in the frequency direction are separated by 12 carriers in the frequency (carrier) direction in the same symbol row, the SP signals on the Tx1 side are P1 (l, k) and P1 (l, k + 12). Assuming that the SP signal on the Tx2 side is P2 (l, k) and P2 (l, k + 12), only P2 (l, k + 12) is sign-inverted, so that equation (1) holds. Here, l is a symbol number and k is a carrier number.
送信アンテナTx1から受信アンテナRx1までの伝送路特性(伝送路応答)をh11、送信アンテナTx2から受信アンテナRx1までの伝送路特性(伝送路応答)をh12とすると、Rx1における受信信号R1(l,k)、R1(l,k+12)は、次式(2)で与えられる。 When the transmission path characteristic (transmission path response) from the transmission antenna Tx1 to the reception antenna Rx1 is h11 and the transmission path characteristic (transmission path response) from the transmission antenna Tx2 to the reception antenna Rx1 is h12, the received signal R1 (l, k) and R1 (l, k + 12) are given by the following equation (2).
ここで、キャリアkとキャリア(k+12)との周波数間隔が狭く、伝送路特性が等しいと仮定すると、h11(l,k) = h11(l,k+12)、h12(l,k) = h12(l,k+12)が成り立つから、この仮定と(1)式及び(2)式から、次式(3)が導かれる。 Here, assuming that the frequency interval between the carrier k and the carrier (k + 12) is narrow and the transmission path characteristics are equal, h11 (l, k) = h11 (l, k + 12), h12 (l, k) = h12 Since (l, k + 12) holds, the following equation (3) is derived from this assumption and equations (1) and (2).
(3)式を解いて、受信アンテナRx1についての伝送路特性が、次式(4)で求められる。 By solving the equation (3), the transmission path characteristic for the receiving antenna Rx1 is obtained by the following equation (4).
送信アンテナTx1とTx2から、受信アンテナRx2までの伝送路特性についても、同様に求めることができる。(非特許文献2、特許文献1)
The transmission path characteristics from the transmission antennas Tx1 and Tx2 to the reception antenna Rx2 can be similarly obtained. (Non-patent
このように、これまで、SP信号を利用して各伝送路の特性を推定してきたが、次世代地上伝送方式では、変調多値数の大きな変調方式が採用されることが想定されており、受信信号のデマッピングを正確に行うために、伝送路特性をより正確に推定することが求められている。 Thus, until now, the characteristics of each transmission path have been estimated using the SP signal, but in the next-generation terrestrial transmission system, it is assumed that a modulation system with a large number of modulation multi-values is adopted, In order to accurately perform demapping of received signals, it is required to estimate transmission path characteristics more accurately.
伝送路特性を正確に推定するためには、SP信号を増やすのが良いが、一定のフレーム構成の中でSP信号を増加させると、データキャリアが減少することとなるから、SP信号を増加させることは、伝送容量を増大する面からは望ましくない。 In order to accurately estimate the transmission path characteristics, it is preferable to increase the SP signal. However, if the SP signal is increased in a certain frame configuration, the data carrier is decreased. Therefore, the SP signal is increased. This is undesirable from the viewpoint of increasing the transmission capacity.
従って、上記のような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、MIMO伝送方式又はMISO伝送方式において、SP信号を増加させることなく、伝送路特性をより正確に推定することのできる送信装置、受信装置及びチップを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention made in view of the above-described problems is to provide a transmission apparatus capable of estimating transmission path characteristics more accurately without increasing the SP signal in the MIMO transmission system or the MISO transmission system. It is to provide a receiving device and a chip.
上記課題を解決するために本発明に係る送信装置は、複数の送信系統を備え、OFDM信号を送信する送信装置において、所定のシンボル(時間)間隔及びキャリア(周波数)間隔に分散して配置されるSP信号と、所定の周波数キャリアに連続的に配置されるCP信号とを含むOFDMフレームを構成する第1と第2のOFDMフレーム構成部を備え、少なくとも一方のOFDMフレーム構成部において、前記SP信号に対し、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数が交互に乗算されるとともに、前記CP信号に対して、前記所定のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数が交互に乗算されたOFDMフレームを構成することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a transmission apparatus according to the present invention includes a plurality of transmission systems, and is distributed in a predetermined symbol (time) interval and carrier (frequency) interval in a transmission apparatus that transmits OFDM signals. First and second OFDM frame configuration units that form an OFDM frame including a CP signal continuously arranged on a predetermined frequency carrier, and at least one of the OFDM frame configuration units, The signal is alternately multiplied by the first coefficient and the second coefficient in the symbol (time) direction and the carrier (frequency) direction, and corresponds to the predetermined symbol (time) interval for the CP signal. An OFDM frame in which the first coefficient and the second coefficient are alternately multiplied for each number to be configured is configured.
また、前記送信装置は、前記少なくとも一方のOFDMフレーム構成部で構成されたOFDMフレームは、前記SP信号における第1の係数と第2の係数の関係性(周期性)が、前記CP信号においても維持されていることが望ましい。 In addition, the transmission apparatus may be configured such that the OFDM frame configured by the at least one OFDM frame configuration unit has a relationship (periodicity) between the first coefficient and the second coefficient in the SP signal even in the CP signal. It is desirable that it be maintained.
また、前記送信装置は、第1の係数と第2の係数が+1と−1であり、一方のOFDMフレーム構成部において乗算を行い、他方のOFDMフレーム構成部では乗算を行わないことが望ましい。 In the transmission apparatus, it is preferable that the first coefficient and the second coefficient are +1 and −1, and multiplication is performed in one OFDM frame configuration unit and multiplication is not performed in the other OFDM frame configuration unit.
また、前記送信装置は、第1の係数と第2の係数が+1と0であり、第1と第2のOFDMフレーム構成部において、対応する位置のSP信号又はCP信号に乗算する係数が反対であることが望ましい。 In the transmission apparatus, the first coefficient and the second coefficient are +1 and 0, and the coefficients multiplied by the SP signal or CP signal at the corresponding positions are opposite in the first and second OFDM frame configuration units. It is desirable that
上記課題を解決するために本発明に係るチップは、送信装置に搭載され、所定のシンボル(時間)間隔及びキャリア(周波数)間隔に分散して配置されるSP信号と、所定の周波数キャリアに連続的に配置されるCP信号とを含むOFDMフレームを生成するチップであって、少なくとも、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含むOFDMフレームを作成することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, a chip according to the present invention is mounted on a transmission apparatus and is continuously distributed to a predetermined frequency carrier and SP signals distributed in predetermined symbol (time) intervals and carrier (frequency) intervals. Is a chip that generates an OFDM frame including a CP signal that is arranged in a random manner, and is an SP in which at least a first coefficient and a second coefficient are alternately multiplied in a symbol (time) direction and a carrier (frequency) direction An OFDM frame including a CP signal obtained by alternately multiplying the first coefficient and the second coefficient for each signal and the number corresponding to the symbol (time) interval of the SP signal is created.
上記課題を解決するために本発明に係る受信装置は、複数の送信系統から送信されるOFDM信号を受信する受信装置において、少なくとも一つの送信系統から送信されるOFDM信号は、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含んでおり、前記SP信号と前記CP信号を組み合わせて、前記複数の送信系統からの伝送路特性を推定することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a receiving apparatus according to the present invention receives an OFDM signal transmitted from a plurality of transmission systems, and the OFDM signal transmitted from at least one transmission system has a symbol (time) direction. For each SP signal obtained by alternately multiplying the first coefficient and the second coefficient in the carrier (frequency) direction and the number corresponding to the symbol (time) interval of the SP signal, the first coefficient and the second coefficient It includes a CP signal that is alternately multiplied by a coefficient, and the transmission signal characteristics from the plurality of transmission systems are estimated by combining the SP signal and the CP signal.
また、前記受信装置は、前記少なくとも一つの送信系統から送信されて受信したOFDMフレームは、前記SP信号における第1の係数と第2の係数の関係性(周期性)が、前記CP信号においても維持されていることが望ましい。 In addition, the OFDM frame received from the at least one transmission system and received by the receiving apparatus has a relationship (periodicity) between the first coefficient and the second coefficient in the SP signal, even in the CP signal. It is desirable that it be maintained.
また、前記受信装置は、伝送路特性を推定する処理を、CP信号もSP信号と見なして一律に処理することが望ましい。 Further, it is desirable that the receiving apparatus uniformly processes the process of estimating the transmission path characteristics by regarding the CP signal as an SP signal.
上記課題を解決するために本発明に係るチップは、受信装置に搭載されるチップであって、少なくとも、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含むOFDM信号を処理し、前記SP信号と前記CP信号を組み合わせて、複数の送信系統からの伝送路特性を推定することを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a chip according to the present invention is a chip mounted on a receiving device, and at least a first coefficient and a second coefficient are alternately arranged in a symbol (time) direction and a carrier (frequency) direction. And an OFDM signal including a CP signal that is alternately multiplied by a first coefficient and a second coefficient for each SP signal multiplied by the number corresponding to the symbol (time) interval of the SP signal, The transmission path characteristics from a plurality of transmission systems are estimated by combining the SP signal and the CP signal.
本発明における送信装置、受信装置及びチップによれば、MIMO伝送方式又はMISO伝送方式において、SP信号を増加させることなく、伝送路特性をより正確に推定することができる。 According to the transmission apparatus, the reception apparatus, and the chip of the present invention, it is possible to more accurately estimate the transmission path characteristics without increasing the SP signal in the MIMO transmission system or the MISO transmission system.
また、本発明における受信装置及びチップによれば、CP信号もSP信号と見なして一律に処理することがきるので、信号処理の効率化を図ることができる。 Also, according to the receiving apparatus and chip of the present invention, the CP signal can be regarded as an SP signal and processed uniformly, so that the signal processing can be made more efficient.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
本発明の実施の形態1としての送信装置について説明する。図1は、送信装置の一例を示すブロック図である。この送信装置10は、いわゆるOFDM送信装置であり、誤り訂正符号化部11、マッピング部12、時空間符号化部13、OFDMフレーム構成部14,15、パイロット信号生成部16、IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)部17,18、及び送信アンテナTx1,Tx2を備えている。本発明の送信装置10は、MIMO伝送方式又はMISO伝送方式を行うものであり、OFDMフレーム構成部14,15、IFFT部17,18、及び送信アンテナTx1,Tx2は、送信系統に対応して少なくとも2系統備えている。
(Embodiment 1)
A transmission apparatus as
誤り訂正符号化部11は、送信装置10により送信されるデータ(例えば、映像信号のTS(トランスポートストリーム)等)を入力し、誤り訂正符号化処理を行い、符号化したデータをマッピング部12に出力する。誤り訂正符号としては、RS符号、畳み込み符号、ターボ符号、LDPC(Low Density Parity Check)符号等が用いられる。なお、誤り訂正符号化処理を行う際に、エネルギー拡散、及びインターリーブ等の処理を必要に応じて行っても良い。
The error
マッピング部12は、誤り訂正符号化部11で誤り訂正符号化されたデータを入力とし、所定の変調方式によりIQ平面にマッピングしてデータキャリア変調を行う。マッピングしたデータを時空間符号化部13に出力する。変調方式としては、ISDB-Tで利用されていたQPSK(Quadrature Phase shift Keying)、16QAM(Quadrature Amplitude Modulation)、64QAMに加え、次世代地上伝送方式では、256QAM、1024QAM、4096QAM等を用いても良い。
The
時空間符号化部13は、マッピング部12でマッピングされたデータを入力とし、時空間符号化処理を行い、時空間符号化したデータを2系統に分け、それぞれの送信系統のOFDMフレーム構成部14,15に出力する。時空間符号化処理としては、例えば、時空間ブロック符号化(STBC:Space Time Block Coding)や、空間周波数ブロック符号(SFBC:Space Frequency Block Coding)が利用される。
The space-
OFDMフレーム構成部(第1と第2のOFDMフレーム構成部)14,15は、時空間符号化部13で時空間符号化されたデータを入力とし、これにパイロット信号(パイロットキャリア)及びTMCC(Transmission and Multiplexing Configuration Control、制御情報キャリア)等を加えて、OFDMの伝送フレームを構成する。OFDMフレーム構成部14,15は、送信系統毎に備えられており、それぞれの系統のIFFT部17,18に、生成したOFDMフレーム信号を出力する。パイロット信号(SP信号、CP信号)は、パイロット信号生成部16から入力され、TMCCは、図示しないTMCC生成部で各種伝送パラメータに基づいて生成されて、入力される。OFDMフレーム構成部14,15が生成するそれぞれのOFDMフレームについては後述する。なお、後述のパイロット信号に所定の係数を乗算する処理は、OFDMフレーム構成部14,15で行っても良いし、また、パイロット信号生成部16で行っても良い。
The OFDM frame configuration units (first and second OFDM frame configuration units) 14 and 15 receive the data space-time encoded by the space-
パイロット信号生成部16は、パイロット信号(SP信号、CP信号)を生成し、OFDMフレーム構成部14,15に出力する。パイロット信号は、例えば、PRBS(Pseudo-random bit sequence:擬似ランダム・ビット・シーケンス)発生回路の出力Wiに対し、OFDMセグメントのキャリア番号iに相当するWiに関係付けられたBPSK(Binary Phase shift Keying)信号として生成する。なお、後述するパイロット信号に係数を乗算する処理は、パイロット信号生成部16で行っても良く、OFDMフレーム構成部14とOFDMフレーム構成部15に対して、係数を乗算したSP信号、CP信号を供給しても良い。OFDMフレーム構成部14,15とパイロット信号生成部16のどちらで乗算処理を行っても、技術的には等価である。
The pilot
IFFT部17,18は、OFDMフレーム構成部14,15から出力されるOFDMフレーム信号を入力とし、周波数領域のOFDM信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域のOFDM信号を生成する。その後、図示しないが、GI(ガードインターバル)を付加し、ベースバンドの周波数を所定周波数帯のRF(Radio Frequency)に周波数変換する等の処理を行い、それぞれのOFDM信号は、送信系統毎に送信アンテナTx1,Tx2を介して放送波として送信される。
The
OFDMフレーム構成部14,15が生成するそれぞれのOFDMフレームについて、図を用いて説明する。図2は、符号反転方式で生成した直交パイロット信号を使用する例である。ここでは、既存の地上デジタル放送におけるパイロットキャリアの配置をそのまま利用し、データキャリア、パイロットキャリア等により伝送フレームを構成した例に基づいて説明するが、パイロット信号の配置は、これに限られるものではない。
Each OFDM frame generated by the OFDM
図2(A)に、第1の送信系統(1系と呼ぶことがある)のOFDMフレーム構成部14が生成した、データシンボルとパイロット信号の配置の例を示す。時間方向補間後のキャリア間隔をDx,シンボル間隔をDyとしたとき、図は、Dx=3,Dy=4の例である。次世代地上伝送方式では、パイロット信号の配置(Dx,Dyの組合せ)が多数準備され、選択可能となる。なお、パイロット信号の配置は階層ごとに指定することが可能である。
FIG. 2A shows an example of the arrangement of data symbols and pilot signals generated by the OFDM
図2(A)のOFDMフレームでは、SP信号が、キャリア(周波数)方向に12キャリアごとに、シンボル(時間)方向には4シンボルごとに配置されている。シンボル(時間)方向に1シンボルずれた行では、前の行よりもキャリア(周波数)方向にDx(3キャリア)ずれてSP信号が配置されている。また、OFDMフレームの端部(右端)のキャリアには、連続するCP(Continual Pilot)信号が配置されている。図5と同様に、白い四角はデータシンボルを示し、斜め方向のハッチングの四角は通常(係数+1を乗算)のパイロット信号を示している。 In the OFDM frame of FIG. 2A, SP signals are arranged every 12 carriers in the carrier (frequency) direction and every 4 symbols in the symbol (time) direction. In a row shifted by one symbol in the symbol (time) direction, SP signals are arranged with a shift of Dx (3 carriers) in the carrier (frequency) direction from the previous row. Further, a continuous CP (Continual Pilot) signal is arranged on the carrier at the end (right end) of the OFDM frame. As in FIG. 5, white squares indicate data symbols, and diagonally hatched squares indicate normal (multiplied by a coefficient of +1) pilot signals.
これに対し、第2の送信系統(2系と呼ぶことがある)のOFDMフレーム構成部15は、1系のOFDMフレームと同じパイロットキャリアの配置を利用するが、所定位置のパイロットキャリアを符号反転(位相反転)させて、伝送フレームを構成する。すなわち、2系のパイロット信号は、1系のパイロット信号に係数+1あるいは−1を乗じたものとする。
On the other hand, the OFDM
図2(B)に、2系のデータシンボルとパイロット信号の配置の例を示す。図で、白い四角はデータシンボルを示し、斜め方向のハッチングの四角は通常(1系のパイロット信号に係数+1を乗算)のパイロット信号を示しており、クロスハッチングの四角が、符号反転(1系のパイロット信号に係数−1を乗算)したパイロット信号を示している。図2(B)のOFDMフレームのパイロット信号配置は、1系のパイロット信号配置と同じであり、SP信号が、キャリア(周波数)方向に12キャリアごとに、シンボル(時間)方向には4キャリアごとに配置されており、シンボル(時間)方向に1シンボルずれた行では、前の行よりもキャリア(周波数)方向にDxずれてSP信号が配置されている。 FIG. 2B shows an example of the arrangement of the 2 system data symbols and pilot signals. In the figure, white squares indicate data symbols, diagonal hatched squares indicate normal pilot signals (multiplier +1 multiplied by coefficient +1), and cross-hatched squares indicate sign inversion (1 system). The pilot signal obtained by multiplying the pilot signal by a factor of -1 is shown. The pilot signal arrangement of the OFDM frame in FIG. 2B is the same as the pilot signal arrangement of the first system, and the SP signal is every 12 carriers in the carrier (frequency) direction and every 4 carriers in the symbol (time) direction. In a row shifted by one symbol in the symbol (time) direction, SP signals are shifted by Dx in the carrier (frequency) direction from the previous row.
図で、OFDMフレームの先頭(第1行)、左端(第1列)のキャリアのシンボルを通常(係数+1を乗算)とし、第2行第4列のシンボルを反転(係数−1を乗算)し、第3行第7列のシンボルを通常(係数+1を乗算)とし、第4行第10列のシンボルを反転(係数−1を乗算)する。そして、このOFDMフレームの先頭・左端のキャリアを含むキャリア−シンボル空間(4行12列)を基本ブロックとして、キャリア方向及びシンボル方向に基本ブロック単位で符号を交互に反転させて繰り返す。この結果、図2(B)のように、シンボル方向、キャリア方向、さらに斜め方向において、SP信号が交互に位相反転する。 In the figure, the symbol of the carrier at the beginning (first row) and the left end (first column) of the OFDM frame is normal (multiplication by a coefficient +1), and the symbol in the second row and fourth column is inverted (multiplication by a coefficient -1). Then, the symbol in the third row and the seventh column is made normal (multiplication by a coefficient +1), and the symbol in the fourth row and the tenth column is inverted (multiplication by a coefficient -1). Then, with the carrier-symbol space (4 rows and 12 columns) including the carrier at the beginning and the left end of this OFDM frame as a basic block, the code is alternately inverted in units of basic blocks in the carrier direction and the symbol direction and repeated. As a result, as shown in FIG. 2B, the SP signals alternately invert the phase in the symbol direction, the carrier direction, and further in the oblique direction.
本発明では、さらに、CP信号についても、符号反転方式により直交したパイロット信号を用いる。図2(B)において、OFDMフレームの端部(右端)のキャリアに配置されているCP信号について、OFDMフレームの先頭からDy個のシンボルを通常(係数+1を乗算)とし、次のDy個のシンボルを反転(係数−1を乗算)させ、その後も、Dyシンボルごとに係数を切り替える。換言すれば、CP信号は、SP信号の符号反転の関係性(周期性)を維持するように、符号が決定される。これにより、CP信号を、2系のSP信号としても利用できるようにする。 In the present invention, an orthogonal pilot signal is also used for the CP signal by the code inversion method. In FIG. 2B, with respect to the CP signal arranged on the carrier at the end (right end) of the OFDM frame, Dy symbols from the beginning of the OFDM frame are assumed to be normal (multiplication by a coefficient +1), and the following Dy The symbols are inverted (multiplied by a coefficient of -1), and thereafter the coefficients are switched for each Dy symbol. In other words, the sign of the CP signal is determined so as to maintain the sign inversion relationship (periodicity) of the SP signal. As a result, the CP signal can be used as a 2 system SP signal.
図2(B)の先頭(第1行)のシンボルについてみると、右端のCP信号(+1)と右端から12キャリア左側にあるSP信号(−1)とは、所定間隔で周波数方向に隣接するSP信号の関係と同じであり、このCP信号とSP信号を組み合わせて伝送路特性を推定することができる。また、右端の列のみについてみると、先頭のCP信号(+1)と先頭からDy(=4)シンボル下のCP信号(−1)とは、所定間隔で時間方向に隣接するSP信号の関係と同じであり(左端の列のSP信号を参照)、このCP信号どうしを組み合わせて伝送路特性を推定することができる。さらに、先頭から5シンボル目のCP信号(−1)と、右端から4キャリア目の先頭から4シンボル目(右から4列目の4行目)のSP信号(+1)とは、所定間隔で斜め方向に隣接するSP信号の関係と同じであり、このCP信号とSP信号を組み合わせて伝送路特性を推定することができる。同様の斜め方向の隣接関係は、右から4キャリア目にある全てのSP信号とCP信号との間で成立し、これらから伝送路特性を推定することができる。 Looking at the first (first row) symbol in FIG. 2B, the CP signal (+1) at the right end and the SP signal (−1) on the left side of 12 carriers from the right end are adjacent in the frequency direction at a predetermined interval. The relationship is the same as that of the SP signal, and the transmission path characteristic can be estimated by combining the CP signal and the SP signal. Looking only at the rightmost column, the leading CP signal (+1) and the CP signal (−1) below Dy (= 4) symbols from the leading edge are related to the relationship between SP signals adjacent in the time direction at predetermined intervals. It is the same (refer to the SP signal in the leftmost column), and the CP characteristics can be estimated by combining these CP signals. Further, the CP signal (−1) of the fifth symbol from the head and the SP signal (+1) of the fourth symbol from the head of the fourth carrier from the right end (fourth row of the fourth column from the right) are at a predetermined interval. This is the same as the relationship between SP signals adjacent in an oblique direction, and the transmission path characteristics can be estimated by combining this CP signal and SP signal. Similar diagonal adjacency relationships are established between all SP signals and CP signals in the fourth carrier from the right, and the transmission path characteristics can be estimated from these.
このように、本発明では、CP信号は、SP信号の符号反転(すなわち、乗算係数)の関係性(周期性)を維持するように、符号が決定され、SP信号としても利用できるから、実質的にSP信号を増加したことに相当し、従来よりも伝送路特性をより正確に推定することができる。また、従来、SP信号とCP信号とをそれぞれ別個に処理すると、処理が複雑化したが、本発明では、受信装置において、CP信号もSP信号と見なして一律に処理することができる(例えば、SP信号間で行っていた伝送路特性推定処理をCP信号の領域まで拡張して一括処理することができる)ので、処理の効率化を図ることができる。 Thus, in the present invention, the CP signal is determined so as to maintain the relationship (periodicity) of the sign inversion (that is, the multiplication coefficient) of the SP signal, and can be used as an SP signal. This is equivalent to increasing the SP signal, and the transmission path characteristics can be estimated more accurately than in the past. Conventionally, processing has been complicated when the SP signal and the CP signal are processed separately. However, in the present invention, the CP signal can also be processed uniformly by considering the CP signal as an SP signal in the receiving apparatus (for example, Since the transmission path characteristic estimation process performed between SP signals can be extended to the CP signal area and batch processing can be performed), the processing efficiency can be improved.
次に、OFDMフレーム構成部14,15が生成するそれぞれのOFDMフレームについて、別の例を説明する。図3は、ヌル方式で生成した直交パイロット信号を使用する例である。第1の送信系統のOFDMフレーム構成部14は、例えば、図2のパイロットキャリアの配置をそのまま利用するが、所定位置のパイロットキャリアをヌルデータ(振幅0)として伝送フレームを構成する。
Next, another example of each OFDM frame generated by the OFDM
図3(A)に、1系のデータシンボルとパイロット信号の配置の例を示す。図は、Dx=3,Dy=4の例である。図で、白い四角はデータシンボルを示し、斜め方向のハッチングの四角は通常(係数+1を乗算)のパイロット信号を示しており、黒い四角が、ヌルデータ(係数0を乗算したパイロット信号)を示している。 FIG. 3A shows an example of the arrangement of data symbols and pilot signals in the first system. The figure shows an example of Dx = 3 and Dy = 4. In the figure, white squares indicate data symbols, diagonally hatched squares indicate normal pilot signals (multiplied by coefficient +1), and black squares indicate null data (pilot signals multiplied by coefficient 0). Yes.
図3(A)のOFDMフレームでは、SP信号が、キャリア(周波数)方向に12キャリアごとに、シンボル(時間)方向には4シンボルごとに配置されている。シンボル(時間)方向に1シンボルずれた行では、前の行よりもキャリア(周波数)方向にDx(3キャリア)ずれてSP信号が配置されている。また、OFDMフレームの端部(右端)のキャリアには、CP(Continual Pilot)信号が配置されている。 In the OFDM frame of FIG. 3A, SP signals are arranged every 12 carriers in the carrier (frequency) direction and every 4 symbols in the symbol (time) direction. In a row shifted by one symbol in the symbol (time) direction, SP signals are arranged with a shift of Dx (3 carriers) in the carrier (frequency) direction from the previous row. Further, a CP (Continual Pilot) signal is arranged on the carrier at the end (right end) of the OFDM frame.
図3(A)で、OFDMフレームの先頭(第1行)、左端(第1列)のキャリアのシンボルを通常(係数+1を乗算)とし、第2行第4列のシンボルをヌルデータ(係数0を乗算)とし、第3行第7列のシンボルを通常(係数+1を乗算)とし、第4行第10列のシンボルをヌルデータ(係数0を乗算)とする。そして、このOFDMフレームの先頭・左端のキャリアを含むキャリア−シンボル空間(4行12列)を基準として、キャリア方向及びシンボル方向に、SP信号に係数+1(通常)と係数0(ヌル)を交互に乗算する。この結果、図3(A)のように、シンボル方向、キャリア方向、さらに斜め方向において、通常(係数+1を乗算)のSP信号とヌルデータ(係数0を乗算)のSP信号が交互に配置される。 In FIG. 3A, the carrier symbol at the beginning (first row) and the left end (first column) of the OFDM frame is normal (multiplied by coefficient +1), and the symbol in the second row and fourth column is null data (coefficient 0). The symbol in the third row and the seventh column is normal (multiplication by a coefficient +1), and the symbol in the fourth row and the tenth column is null data (multiplication by a coefficient 0). Then, with reference to the carrier-symbol space (4 rows and 12 columns) including the carrier at the beginning and the left end of this OFDM frame, the SP signal has a coefficient +1 (normal) and a coefficient 0 (null) alternately in the carrier direction and the symbol direction. Multiply by. As a result, as shown in FIG. 3A, the normal (multiplier by coefficient +1) SP signal and the null data (multiplication by coefficient 0) SP signal are alternately arranged in the symbol direction, carrier direction, and diagonal direction. .
本発明では、さらに、CP信号についても、ヌル方式により生成したパイロット信号を用いる。図3(A)において、OFDMフレームの端部(右端)のキャリアに配置されているCP信号について、OFDMフレームの先頭からDy個のシンボルを通常(係数+1を乗算)とし、次のDy個のシンボルをヌルデータ(係数0を乗算したパイロット信号)とし、その後、Dyシンボルごとに、CP信号に係数+1と係数0を交互に乗算する。これにより、CP信号は、通常(係数+1)のCP信号とヌルデータ(係数0)のCP信号がDyシンボルずつ繰り返される。 In the present invention, a pilot signal generated by a null method is also used for the CP signal. In FIG. 3A, with respect to the CP signal arranged on the carrier at the end (right end) of the OFDM frame, Dy symbols from the beginning of the OFDM frame are assumed to be normal (multiplication by a coefficient +1), and the following Dy The symbol is null data (a pilot signal multiplied by coefficient 0), and then, for each Dy symbol, the CP signal is alternately multiplied by coefficient +1 and coefficient 0. As a result, the normal (coefficient + 1) CP signal and the null data (coefficient 0) CP signal are repeated Dy symbols for the CP signal.
なお、図3(A)の配置は、図2(B)のパイロット信号のうち、符号反転(係数−1を乗算)されたパイロット信号を、ヌルデータ(係数0を乗算)のパイロット信号に置き換えたものに等しい。 In the arrangement of FIG. 3A, the pilot signal of which the sign is inverted (multiplication by coefficient −1) in the pilot signal of FIG. 2B is replaced with a pilot signal of null data (multiplication by coefficient 0). Equal to the thing.
第2の送信系統のOFDMフレーム構成部15は、1系のOFDMフレームと同じパイロットキャリアの配置を利用するが、通常(係数+1を乗算)のパイロット信号とヌルデータ(係数0を乗算)のパイロット信号について、係数(+1と0)を完全に入れ替えて、伝送フレームを構成する。図3(B)に、2系のデータシンボルとパイロット信号の配置の例を示す。図で、白い四角はデータシンボルを示し、斜め方向のハッチングの四角は通常(係数+1を乗算)のパイロット信号を示しており、黒い四角が、ヌルデータ(係数0を乗算したパイロット信号)を示している。
The OFDM
図3(B)のOFDMフレームでは、SP信号が、キャリア(周波数)方向に12キャリアごとに、シンボル(時間)方向には4キャリアごとに配置されており、シンボル(時間)方向に1シンボルずれた行では、前の行よりもキャリア(周波数)方向にDx(=3)ずれてSP信号が配置されている。図3(B)では、OFDMフレームの先頭(第1行)、左端(第1列)のキャリアのシンボルをヌルデータ(係数0を乗算)とし、これを基準に、シンボル方向、キャリア方向、さらに斜め方向において、ヌルデータ(係数0を乗算)のSP信号と通常(係数+1を乗算)のSP信号とが交互に配置される。 In the OFDM frame of FIG. 3B, SP signals are arranged every 12 carriers in the carrier (frequency) direction and every 4 carriers in the symbol (time) direction, and shifted by one symbol in the symbol (time) direction. In the previous row, the SP signal is arranged with a deviation of Dx (= 3) in the carrier (frequency) direction from the previous row. In FIG. 3 (B), the carrier symbol at the beginning (first row) and left end (first column) of the OFDM frame is set as null data (multiplied by a coefficient 0). In the direction, the SP signal of null data (multiplication by coefficient 0) and the SP signal of normal (multiplication by coefficient +1) are alternately arranged.
さらに、CP信号についても、ヌル方式により生成したパイロット信号を用いる。すなわち、2系においては、図3(B)のとおり、OFDMフレームの端部(右端)のキャリアに配置されているCP信号について、OFDMフレームの先頭からDy個のシンボルをヌルデータ(係数0を乗算したパイロット信号)とし、次のDy個のシンボルを通常(係数+1を乗算)とし、その後、Dyシンボルごとに、CP信号に係数0と係数+1を交互に乗算する。これにより、CP信号は、ヌルデータ(係数0)のCP信号と通常(係数+1)のCP信号がDyシンボルずつ繰り返される。 Further, for the CP signal, a pilot signal generated by the null method is used. That is, in the second system, as shown in FIG. 3B, with respect to the CP signal arranged on the carrier at the end (right end) of the OFDM frame, Dy symbols from the top of the OFDM frame are null data (multiplied by a coefficient 0). Pilot signal), the next Dy symbols are normal (multiplication by coefficient +1), and then the CP signal is alternately multiplied by coefficient 0 and coefficient +1 for each Dy symbol. As a result, the CP signal of null data (coefficient 0) and the normal (coefficient + 1) CP signal are repeated for each Dy symbol.
この結果、図3(B)のパイロット信号は、図3(A)のパイロット信号において、通常(係数+1を乗算)のパイロット信号と、ヌルデータ(係数0を乗算)のパイロット信号とについて、乗算係数(+1,0)を完全に置き換えたものに等しくなる。 As a result, the pilot signal of FIG. 3B is obtained by multiplying the pilot signal of FIG. 3A by the multiplication coefficient for the normal pilot signal (multiplication by coefficient +1) and the pilot signal of null data (multiplication by coefficient 0). It is equal to a complete replacement of (+1, 0).
このように、図3においても、CP信号は、SP信号の+1と0の係数乗算の関係性(周期性)を維持するように、通常のCP信号とヌルデータの配置が決定される。これにより、CP信号をSP信号としても利用できるようになる。1系と2系それぞれにおいて、CP信号と隣接するSP信号との符号関係(特に、斜め方向の隣接符号関係)は、他の隣接するSP信号の関係と同じであり、また、1系と2系で互いにSP信号(+1)とヌルデータ(0)が反対の関係になっている点も、CP信号において維持されている。これにより、CP信号とSP信号を組み合わせて伝送路特性を推定することができる。 As described above, also in FIG. 3, the arrangement of normal CP signals and null data is determined so that the CP signal maintains the relationship (periodicity) of coefficient multiplication of +1 and 0 of the SP signal. As a result, the CP signal can be used as the SP signal. In each of the first and second systems, the code relationship between the CP signal and the adjacent SP signal (particularly, the adjacent code relationship in the oblique direction) is the same as the relationship between the other adjacent SP signals. The point that the SP signal (+1) and the null data (0) are opposite to each other in the system is also maintained in the CP signal. Thereby, the transmission path characteristics can be estimated by combining the CP signal and the SP signal.
本発明では、ヌル方式を採用した場合においても、CP信号は、SP信号の乗算係数の関係性(周期性)を維持するように、乗算係数(+1,0)が決定され、SP信号としても利用できるから、実質的にSP信号を増加したことに相当し、従来よりも伝送路特性をより正確に推定することができる。また、従来、SP信号とCP信号とをそれぞれ別個に処理すると、処理が複雑化したが、本発明では、受信装置において、CP信号もSP信号と見なして一律に処理することがきるので、処理の効率化を図ることができる。 In the present invention, even when the null method is adopted, the multiplication coefficient (+1, 0) is determined so that the CP signal maintains the relationship (periodicity) of the multiplication coefficient of the SP signal. Since it can be used, it corresponds to substantially increasing the SP signal, and the transmission path characteristics can be estimated more accurately than in the past. Conventionally, when the SP signal and the CP signal are separately processed, the processing is complicated. However, in the present invention, the CP signal can be regarded as the SP signal and processed uniformly in the receiving apparatus. Can be made more efficient.
なお、図2と図3のOFDMフレーム構造は、所定のシンボル(時間)間隔及びキャリア(周波数)間隔に分散して配置されるSP信号と、所定の周波数キャリアに連続的に配置されるCP信号とを含むOFDMフレームにおいて、少なくとも一方のOFDMフレームは、SP信号に対し、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されているとともに、CP信号に対して、所定のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数が交互に乗算されていると言うことができる。 The OFDM frame structure shown in FIGS. 2 and 3 includes SP signals distributed in predetermined symbol (time) intervals and carrier (frequency) intervals, and CP signals continuously arranged in predetermined frequency carriers. In the OFDM frame including the at least one OFDM frame, the SP signal is alternately multiplied by the first coefficient and the second coefficient in the symbol (time) direction and the carrier (frequency) direction, and the CP signal is CP. It can be said that the signal is alternately multiplied by the first coefficient and the second coefficient for each number corresponding to a predetermined symbol (time) interval.
上記の実施の形態1では、送信装置10の構成と動作について説明したが、本発明はこれに限らず、送信装置10に搭載される半導体チップであって、OFDMフレーム構成部14,15及びパイロット信号生成部16の機能を有するチップとして構成されてもよい。すなわち、送信装置に搭載され、所定のシンボル(時間)間隔及びキャリア(周波数)間隔に分散して配置されるSP信号と、所定の周波数キャリアに連続的に配置されるCP信号とを含むOFDMフレームを生成するチップにおいて、少なくとも、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含むOFDMフレームを作成することができるチップとして構成されても良い。
In the first embodiment, the configuration and operation of the
このように、SP信号の符号(乗算係数)の関係性(周期性)を維持するように符号(乗算係数)が決定されているCP信号を含むOFDM信号を生成する送信装置のチップを構成することができる。 In this manner, a chip of a transmission apparatus that generates an OFDM signal including a CP signal whose code (multiplication coefficient) is determined so as to maintain the relationship (periodicity) of the code (multiplication coefficient) of the SP signal is configured. be able to.
また、複数の送信系統を備え、2種類のOFDM信号を送信する送信装置に搭載されるチップにおいて、第1の係数と第2の係数が+1と−1であり、一方のOFDMフレームにおいて係数乗算を行い、他方のOFDMフレームでは係数乗算を行わないことができる。また、第1の係数と第2の係数が+1と0であり、2種類のOFDMフレームにおいて、対応する位置のSP信号又はCP信号に乗算する係数を反対とすることができる。 Further, in a chip equipped with a plurality of transmission systems and mounted on a transmission apparatus that transmits two types of OFDM signals, the first coefficient and the second coefficient are +1 and −1, and coefficient multiplication is performed in one OFDM frame. And coefficient multiplication is not performed in the other OFDM frame. Further, the first coefficient and the second coefficient are +1 and 0, and the coefficients to be multiplied with the SP signal or CP signal at the corresponding positions in the two types of OFDM frames can be reversed.
また更に、上記の実施の形態1では、送信装置10の構成と動作について説明したが、本発明はこれに限らず、複数の送信系統によりOFDM信号を送信する送信方法として構成されてもよい。すなわち、図1のデータの流れに従って、送信されるデータを誤り訂正符号化処理する工程と、誤り訂正符号化されたデータを所定の変調方式によりIQ平面にマッピングする工程と、マッピングされたデータに時空間符号化処理を行い、時空間符号化したデータを2系統に分ける工程と、各系統の時空間符号化したデータに基づいて、所定のシンボル(時間)間隔及びキャリア(周波数)間隔に分散して配置されるSP信号と、所定の周波数キャリアに連続的に配置されるCP信号とを含むOFDMフレームを生成する工程であって、少なくとも、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含むOFDMフレームを作成する工程と、生成されたOFDMフレームの信号を逆高速フーリエ変換し、時間領域のOFDM信号を生成する工程とを備えた、複数の送信系統によりOFDM信号を送信する送信方法として構成されても良い。
Furthermore, although the configuration and operation of the
このように、SP信号の符号(乗算係数)の関係性(周期性)を維持するように符号(乗算係数)が決定されているCP信号を含むOFDM信号を送信する送信方法を構成することができる。 Thus, a transmission method for transmitting an OFDM signal including a CP signal whose code (multiplication coefficient) is determined so as to maintain the relationship (periodicity) of the code (multiplication coefficient) of the SP signal may be configured. it can.
上記のチップ及び送信方法によれば、MIMO伝送方式又はMISO伝送方式において、SP信号を増加させることなく、伝送路特性をより正確に推定することが可能なOFDM信号を生成できる。 According to the above chip and transmission method, it is possible to generate an OFDM signal that can more accurately estimate the transmission path characteristics without increasing the SP signal in the MIMO transmission method or the MISO transmission method.
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2による受信装置について説明する。
(Embodiment 2)
Next, a receiving apparatus according to
図4は、受信装置の構成の一例を示すブロック図である。この受信装置20は、複数系統のOFDM送信信号を受信できる受信装置であり、受信アンテナRx1,Rx2、FFT(Fast Fourier Transform)部21,22、伝送路特性推定部23、時空間復号部24、デマッピング部25、及び誤り訂正復号部26を備えている。ここでは、受信アンテナとFFT部が2系統の、MIMO伝送方式の受信装置について説明するが、受信系統が1系統のMISO伝送方式の受信装置も、同様に構成することができる。
FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a configuration of the receiving device. The receiving
受信装置20の受信アンテナRx1,Rx2が、図1の送信装置10により送信されたOFDM信号を受信すると、周波数変換や、GI(ガードインターバル)の除去処理等(図示せず)を行った後、受信信号をそれぞれFFT部21,22に出力する。ここで、受信した少なくとも一つの送信系統から送信されるOFDM信号は、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数(例えば、+1と−1)を交互に乗算されたSP信号と、SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含んでいる。
When the receiving antennas Rx1 and Rx2 of the receiving
FFT部21,22は、GIが除去されたOFDM信号を入力とし、時間領域のOFDM信号を高速フーリエ変換し、周波数領域のOFDM信号を生成して、伝送路特性推定部23および時空間復号部24に出力する。
The
伝送路特性推定部23は、FFT部21,22よりそれぞれ入力された周波数領域に変換されたOFDM信号から、パイロット信号(SP,CP)を抽出する。抽出されたパイロット信号の受信状態(受信強度、位相等)に基づいて各パイロット信号位置の伝送路特性(伝送路応答)を推定し、その後、補間処理等の適宜の方法でパイロット信号位置以外の全てのシンボル位置における伝送路特性を推定し、推定された伝送路特性を時空間復号部24に出力する。
The transmission path
本発明において、受信したCP信号は、SP信号の符号(乗算係数)の関係性(周期性)を維持するように符号(乗算係数)が決定されているから、伝送路特性の推定にあたっては、CP信号をSP信号としても利用する。すなわち、SP信号どうしの組み合わせのみならず、SP信号とCP信号を組み合わせて、複数の送信系統からの伝送路特性を推定する。なお、CP信号もSP信号と見なして一律に処理することが望ましい。 In the present invention, the received CP signal has a code (multiplication coefficient) determined so as to maintain the relationship (periodicity) of the code (multiplication coefficient) of the SP signal. The CP signal is also used as the SP signal. That is, not only combinations of SP signals but also SP signals and CP signals are combined to estimate transmission path characteristics from a plurality of transmission systems. Note that it is desirable to treat the CP signal as an SP signal and process it uniformly.
時空間復号部24は、伝送路特性推定部23から入力された伝送路特性と、FFT部21,22で周波数領域に変換されたOFDM信号に基づいて、OFDM信号のデータキャリア及び伝送路特性により時空間復号処理を行い、時空間復号したデータキャリア(シンボル)をデマッピング部25に出力する。時空間復号処理として、STBC等に対応した復号処理が行われる。
The space-
デマッピング部25は、時空間復号部24から時空間復号されたデータキャリア(シンボル)を入力とし、変調方式に対応したデマッピング(キャリア復調)を行い、処理結果を誤り訂正復号部26に出力する。変調方式として、QPSK、16QAM、64QAM、256QAM、1024QAM、4096QAM等が用いられる。
The
誤り訂正復号部26は、デマッピング部25でデマッピングされたデータを入力とし、送信側の誤り訂正符号化処理に対応した誤り訂正復号処理を行う。必要に応じて、デインターリーブ、エネルギー逆拡散等の処理を行っても良い。誤り訂正復号処理したデータを、受信装置の出力データとして出力する。
The error
なお、実施の形態2の受信装置は、MIMO伝送方式の受信装置として説明したが、受信アンテナ、FFT部、伝送路特性推定部を1系統備える、MISO伝送方式に対応する受信装置であっても良い。
In addition, although the receiving apparatus of
上記の実施の形態2では、受信装置20の構成と動作について説明したが、本発明はこれに限らず、受信装置20に搭載される半導体チップであって、伝送路特性推定部23の機能を有するチップとして構成されてもよい。すなわち、受信装置に搭載されるチップにおいて、少なくとも、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含むOFDM信号を処理し、前記SP信号と前記CP信号を組み合わせて、前記複数の送信系統からの伝送路特性を推定することができるチップとして構成しても良い。また、受信装置に搭載されるチップにおいて、伝送路特性を推定する処理を、CP信号もSP信号と見なして一律に処理しても良い。
In the second embodiment, the configuration and operation of the receiving
このように、SP信号の符号(乗算係数)の関係性(周期性)を維持するように符号(乗算係数)が決定されているCP信号を含むOFDM信号を受信する受信装置のチップにおいて、CP信号をSP信号としても利用し、伝送路特性を推定するチップを構成することができる。 In this way, in the chip of the receiving apparatus that receives the OFDM signal including the CP signal in which the code (multiplication coefficient) is determined so as to maintain the relationship (periodicity) of the code (multiplication coefficient) of the SP signal, It is possible to configure a chip that uses the signal as an SP signal to estimate the transmission path characteristics.
また更に、上記の実施の形態2では、受信装置20の構成と動作について説明したが、本発明はこれに限らず、複数の送信系統から送信されるOFDM信号を受信し、伝送路特性の推定を行う受信方法として構成されてもよい。すなわち、図4のデータの流れに従って、複数の送信系統から送信されるOFDM信号を受信する工程と、受信したOFDM信号を高速フーリエ変換して周波数領域のOFDM信号を生成する工程であって、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含んでいるOFDM信号を生成する工程と、前記SP信号と前記CP信号を組み合わせて、前記複数の送信系統からの伝送路特性を推定する工程と、推定された伝送路特性と周波数領域に変換されたOFDM信号に基づいて、時空間復号処理を行う工程と、時空間復号されたデータシンボルをデマッピング(キャリア復調)処理する工程と、デマッピングされたデータに対して誤り訂正復号処理を行う工程とを備えた、受信方法として構成されても良い。なお、受信方法における伝送路特性を推定する工程において、CP信号もSP信号と見なして一律に処理しても良い。
In the second embodiment, the configuration and operation of the receiving
このように、SP信号の符号(乗算係数)の関係性(周期性)を維持するように符号(乗算係数)が決定されているCP信号を含むOFDM信号を受信する受信方法において、CP信号をSP信号としても利用し、伝送路特性を推定する受信方法を構成することができる。 Thus, in a receiving method for receiving an OFDM signal including a CP signal whose code (multiplication coefficient) is determined so as to maintain the relationship (periodicity) of the code (multiplication coefficient) of the SP signal, A reception method that estimates the transmission path characteristics can also be configured by using the SP signal.
本発明における受信装置、チップ、及び受信方法によれば、MIMO伝送方式又はMISO伝送方式において、CP信号をSP信号としても利用することにより、伝送路特性をより正確に推定することができる。 According to the receiving apparatus, chip, and receiving method of the present invention, the transmission path characteristics can be estimated more accurately by using the CP signal as an SP signal in the MIMO transmission system or the MISO transmission system.
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。例えば、実施形態に記載の複数の構成ブロックを1つに組み合わせたり、あるいは1つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。 Although the above embodiment has been described as a representative example, it will be apparent to those skilled in the art that many changes and substitutions can be made within the spirit and scope of the invention. Therefore, the present invention should not be construed as being limited by the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the claims. For example, a plurality of constituent blocks described in the embodiments can be combined into one, or one constituent block can be divided.
10 送信装置
11 誤り訂正符号化部
12 マッピング部
13 時空間符号化部
14 OFDMフレーム構成部
15 OFDMフレーム構成部
16 パイロット信号生成部
17 IFFT部
18 IFFT部
20 受信装置
21 FFT部
22 FFT部
23 伝送路特性推定部
24 時空間復号部
25 デマッピング部
26 誤り訂正復号部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
所定のシンボル(時間)間隔及びキャリア(周波数)間隔に分散して配置されるSP信号と、所定の周波数キャリアに連続的に配置されるCP信号とを含むOFDMフレームを構成する第1と第2のOFDMフレーム構成部を備え、
少なくとも一方のOFDMフレーム構成部において、前記SP信号に対し、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数が交互に乗算されるとともに、前記CP信号に対して、前記所定のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数が交互に乗算されたOFDMフレームを構成することを特徴とする、送信装置。 In a transmission device comprising a plurality of transmission systems and transmitting OFDM signals,
First and second constituting an OFDM frame including SP signals distributed in predetermined symbol (time) intervals and carrier (frequency) intervals and CP signals continuously arranged in predetermined frequency carriers OFDM frame configuration unit
In at least one OFDM frame configuration unit, the SP signal is alternately multiplied by a first coefficient and a second coefficient in a symbol (time) direction and a carrier (frequency) direction, and for the CP signal, A transmitting apparatus comprising: an OFDM frame in which a first coefficient and a second coefficient are alternately multiplied for each number corresponding to the predetermined symbol (time) interval.
少なくとも、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含むOFDMフレームを作成することを特徴とするチップ。 Generates an OFDM frame that is installed in a transmitter and includes SP signals distributed at predetermined symbol (time) intervals and carrier (frequency) intervals, and CP signals that are continuously arranged at predetermined frequency carriers. A chip to do,
At least for each SP signal obtained by alternately multiplying the first coefficient and the second coefficient in the symbol (time) direction and the carrier (frequency) direction, and for each number corresponding to the symbol (time) interval of the SP signal, A chip for generating an OFDM frame including a CP signal obtained by alternately multiplying a coefficient of 1 and a second coefficient.
少なくとも一つの送信系統から送信されるOFDM信号は、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含んでおり、
前記SP信号と前記CP信号を組み合わせて、前記複数の送信系統からの伝送路特性を推定することを特徴とする受信装置。 In a receiving apparatus that receives OFDM signals transmitted from a plurality of transmission systems,
An OFDM signal transmitted from at least one transmission system includes an SP signal obtained by alternately multiplying a first coefficient and a second coefficient in a symbol (time) direction and a carrier (frequency) direction, and a symbol ( For each number corresponding to a (time) interval, a CP signal that is alternately multiplied by a first coefficient and a second coefficient is included,
A receiver that estimates transmission path characteristics from the plurality of transmission systems by combining the SP signal and the CP signal.
少なくとも、シンボル(時間)方向及びキャリア(周波数)方向に第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたSP信号と、前記SP信号のシンボル(時間)間隔に対応する個数ごとに、第1の係数と第2の係数を交互に乗算されたCP信号を含むOFDM信号を処理し、
前記SP信号と前記CP信号を組み合わせて、複数の送信系統からの伝送路特性を推定することを特徴とするチップ。
A chip mounted on a receiving device,
At least for each SP signal obtained by alternately multiplying the first coefficient and the second coefficient in the symbol (time) direction and the carrier (frequency) direction, and for each number corresponding to the symbol (time) interval of the SP signal, Processing an OFDM signal including a CP signal alternately multiplied by a coefficient of 1 and a second coefficient;
A chip characterized by estimating transmission path characteristics from a plurality of transmission systems by combining the SP signal and the CP signal.
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